nghiên cứu khả năng hấp thụ co2 của một số loài cây gỗ trồng xen trong hệ thống mô hình nông lâm kết hợp tại huyện phú lương, tỉnh thái nguyên

Lượng carbon tích lũy và lượng CO2 hấp thụ của một số loài cây gỗ trong mô hình Nông lâm kết hợp tại huyện Phú Lương .... Chính vì vậy, nghiên cứu sự tích lũy carbon trong của một số loà

––––––––––––––––––––––

ĐINH ĐỨC HOÀNG

MỘT SỐ LOÀI CÂY GỖ TRỒNG XEN TRONG

HỆ THỐNG MÔ HÌNH NÔNG LÂM KẾT HỢP TẠI HUYỆN PHÚ LƯƠNG, TỈNH THÁI NGUYÊN

LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM NGHIỆP

THÁI NGUYÊN - 2014

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM ––––––––––––––––––––––

ĐINH ĐỨC HOÀNG

MỘT SỐ LOÀI CÂY GỖ TRỒNG XEN TRONG

HỆ THỐNG MÔ HÌNH NÔNG LÂM KẾT HỢP TẠI HUYỆN PHÚ LƯƠNG, TỈNH THÁI NGUYÊN

Chuyên ngành: Lâm học

Mã ngành: 60 62 02 01

LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM NGHIỆP

Người hướng dẫn khoa học: TS NGUYỄN THANH TIẾN

THÁI NGUYÊN - 2014

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của bản thân tôi, mọi số liệu cũng như nội dung báo cáo hoàn toàn do tôi thực hiện và chưa từng công bố trên bất kỳ tài liệu nào khoa học nào Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về bản báo cáo Luận văn của mình!

Tôi xin cam đoan!

Thái Nguyên, tháng 9 năm 2014

Người cam đoan

ĐINH ĐỨC HOÀNG

Trước tiên, tác giả xin đặc biệt cảm ơn TS Nguyễn Thanh Tiến - người hướng dẫn khoa học, đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình thực hiện luận văn này

Tác giả xin tỏ lòng cám ơn sâu sắc đến Ban giám hiệu nhà trường, Phòng quản lý Đào tạo Sau Đại học Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên,

đã tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả trong quá trình học tập cũng như hoàn thành bản luận văn thạc sĩ Lâm nghiệp

Xin cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình của Phòng Nông nghiệp huyện Phú Lương, UBND huyện Phú Lương, các xã và một số hộ dân trên địa bàn nghiên cứu đã tạo điều kiện giúp đỡ tác giả trong việc thu thập số liệu ngoại nghiệp để thực hiện luận văn này

Xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, tháng 9 năm 2014

Tác giả

ĐINH ĐỨC HOÀNG

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN vi

DANH MỤC CÁC BẢNG TRONG LUẬN VĂN vii

DANH MỤC CÁC HÌNH TRONG LUẬN VĂN viii

MỞ ĐẦU 1

1 Đặt vấn đề 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 3

2.1 Mục tiêu tổng quát 3

2.2 Mục tiêu cụ thể 4

3 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu 4

4 Ý nghĩa của đề tài 4

Chương 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 5

1.1 Cơ sở khoa học của đề tài 5

1.1.1 Công ước liên hợp quốc về biến đổi khí hậu 5

1.1.2 Cơ chế phát triển sạch (DCM) và thị trường Carbon 5

1.1.2.1 Cơ chế phát triển sạch (DCM) 5

1.1.2.2 Thị trường Carbon 6

1.2 Những nghiên cứu trên thế giới 8

1.3 Những nghiên cứu ở Việt Nam 12

1.4 Tổng quan khu vực nghiên cứu 18

1.4.1 Điều kiện tự nhiên 18

1.4.1.1 Vị trí địa lý, địa hình 18

1.4.1.2 Khí hậu, thuỷ văn 19

1.4.1.3 Thổ nhưỡng 20

1.4.1.4 Tình hình phát triển NLKH tại Phú Lương 20

1.4.2 Điều kiện kinh tế xã hội 22

1.4.2.1 Dân số dân tộc, lao động 22

1.4.2.2 Thực trạng kinh tế 23

1.4.2.3 Y tế, giáo dục và văn hóa – xã hội 24

1.4.2.4 Cơ sở hạ tầng, giao thông 24

Chương 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26

2.1 Nội dung nghiên cứu 26

2.2 Phương pháp nghiên cứu 26

2.2.1 Phương pháp luận 26

2.2.2 Điều tra nghiên cứu thực địa 26

2.2.2.1 Khảo sát và lập OTC 26

2.2.2.2 Phương pháp xác định sinh khối tươi của cây gỗ 28

2.2.2.3 Phương pháp lấy mẫu và ký hiệu mẫu 28

2.2.2.4 Xử lý mẫu 29

2.2.2.5 Phương pháp sấy và xử lý mẫu sau khi sấy mẫu 29

2.2.2.6 Xử lý số liệu 30

2.2.3 Đề xuất phương pháp xác định lượng CO2 hấp thụ ở một số loài cây gỗ trồng trong mô hình NLKH tại khu vực nghiên cứu 32

Chương 3 : KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 33

3.1 Khái quát tình hình sinh trưởng của một số loài cây gỗ trồng trong mô hình NLKH tại huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên 33

3.2 Sinh khối của một số loài cây gỗ trong mô hình nông lâm kết hợp tại huyện Phú Lương 36

3.2.1 Cấu trúc sinh khối tươi của một số loài cây gỗ trong mô hình NLKH tại huyện Phú Lương 36

3.2.2 Cấu trúc sinh khối khô của một số loài cây gỗ trong mô hình NLKH

tại huyện Phú Lương 40

3.3 Lượng carbon tích lũy và lượng CO2 hấp thụ của một số loài cây gỗ trong mô hình Nông lâm kết hợp tại huyện Phú Lương 44

3.3.1 Lượng Carbon tích lũy của một số loài cây gỗ trong mô hình NLKH 44

3.3.2 Lượng CO2 hấp thụ ở một số loài cây gỗ trong mô hình 48

4.4 Đề xuất phương pháp xác định lượng CO2 hấp thụ ở một số loài cây gỗ trong hệ thống mô hình nông lâm kết hợp khu vực nghiên cứu và ước tính giá trị môi trường thông qua CO2 52

4.4.1 Đề xuất phương pháp xác định lượng CO2 hấp thụ ở một số loài cây gỗ trong hệ thống mô hình nông lâm kết hợp 52

4.4.2 Ước tính giá trị môi trường thông qua CO2 trong hệ thống mô hình nông lâm kết hợp tại huyện Phú Lương 53

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 57

1 Kết luận 57

2 Kiến nghị 58

TÀI LIỆU THAM KHẢO 59

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN

CDM Clean Development Mechanism (Cơ chế phát triển sạch)

UNFCCC United Nations Framework Convention on Climate Change

(Công ước khung của liên hợp quốc về biến đổi khí hậu)

KNK Khí nhà kính

RUPES’ Chi trả dịch vụ môi trường cho người dân vùng cao về dịch

vụ môi trường mà họ cung cấp

D 1.3 Đường kính cách mặt đất 1,3 mét

ICRAF International Centre for Research in Agroforestry (Trung tâm

Nghiên cứu Quốc tế trong nông lâm kết hợp)

NLKH Nông lâm kết hợp

DANH MỤC CÁC BẢNG TRONG LUẬN VĂN

Bảng 3.1 Sinh trưởng của một số loài cây gỗ trồng trong mô hình NLKH

tại xã Vô Tranh 33

Bảng 3.2 Sinh trưởng của một số loài cây gỗ trỗng xen trong mô hình

Nông lâm kết hợp tại xã Tức Tranh 34

Bảng 3.3 Sinh trưởng của một số loài cây gỗ trồng xen trong mô hình

NLKH tại xã Yên Ninh 35

Bảng 3.4 Cấu trúc sinh khối tươi của một số loài cây gỗ trong mô hình

NLKH tại huyện Phú Lương 37

Bảng 3.5 Cấu trúc sinh khối khô của một số loài cây gỗ trong mô hình

NLKH tại huyện Phú Lương 41

Bảng 3.6 Lượng carbon tích lũy trong một số loài cây gỗ của mô hình

NLKH tại huyện Phú Lương 44

Bảng 3.7 Lượng CO2 hấp thụ của một số loài cây gỗ trong mô hình

NLKH tại huyện Phú Lương 48

Bảng 3.8 Giá trị kinh tế môi trường hấp thụ CO2 của cây gỗ trong mô

hình Nông lâm kết hợp 54

DANH MỤC CÁC HÌNH TRONG LUẬN VĂN

Hình 1.1 Bản đồ hành chính huyện Phú Lương 18 Hình 2.1 Sơ đồ bố trí ÔTC 27 Hình 3.1 Cấu trúc sinh khối tươi của một số cây gỗ trong mô hình NLKH

tại Phú Lương 39

Hình 3.2 Cấu trúc sinh khối khô một số loài cây gỗ trong mô hình NLKH

tại huyện Phú Lương 43

Hình 3.3 Cấu trúc lượng carbon tích luỹ ở một số cây gỗ trong mô hình

NLKH tại huyện Phú Lương 47

Hình 3.4 Cấu trúc lượng CO2 hấp thụ ở một số cây gỗ trong mô hình

NLKH tại huyện Phú Lương 51

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Rừng là tài nguyên vô cùng quý giá và có khả năng tái tạo, đồng thời rừng còn là cơ sở của sự phát triển kinh tế và giữ chức năng sinh thái cực kỳ quan trọng Rừng là một hợp phần quan trọng cấu thành nên sinh quyển Mặc

dù rừng chỉ che phủ 21% diện tích bề mặt đất, nhưng sinh khối thực vật của

nó chiếm đến 75% so với tổng sinh khối thực vật trên cạn (Lasco, 2002) Lượng carbon tích luỹ bởi rừng chiếm 47% tổng lượng carbon trên trái đất, vì vậy việc chuyển đổi đất rừng thành các loại hình sử dụng đất khác có tác động mạnh mẽ đến chu trình carbon trên hành tinh Các hoạt động lâm nghiệp và sự thay đổi phương thức sử dụng đất, đặc biệt là sự suy thoái rừng nhiệt đới là một trong những nguyên nhân quan trọng làm tăng lượng CO2 trong khí quyển, ước tính khoảng 1,6 tỷ tấn/năm trong tổng số 6,3 tỷ tấn khí CO2/năm được phát thải ra do các hoạt động của con người Do đó, rừng và sự biến động của nó có ý nghĩa rất to lớn trong việc hạn chế quá trình biến đổi khí hậu toàn cầu (Lasco, 2002)

Việt Nam phê chuẩn Công ước biến đổi khí hậu ngày 16 tháng 11 năm

1994 và Nghị định thư Kyoto vào ngày 25 tháng 9 năm 2002 Tổng cục Khí tượng Thủy văn đã được Chính phủ Việt Nam cử làm Cơ quan thẩm quyền quốc gia thực hiện Công ước biến đổi khí hậu cũng như Nghị định thư Kyoto

và là đầu mối quốc gia về CDM ở Việt Nam Gần đây, Vụ hợp tác Quốc tế của Bộ Tài nguyên và Môi trường (MONRE) và Văn phòng quốc gia về Biến đổi khí hậu và bảo vệ tầng ô zôn được cử làm cơ quan thẩm quyền quốc gia

về CDM với các chức năng và trách nhiệm là giúp Bộ trưởng MONRE quản

lý và điều phối các hoạt động liên quan đến Công ước biến đổi khí hậu, Nghị định thư Kyoto và CDM ở Việt Nam, sau đó Ban điều hành và Tư vấn quốc gia về CDM của Việt Nam mới được thành lập với sự tham gia của đại diện

các Bộ, Ngành liên quan Từ những hoạt động của cả ở cấp Bộ, Ngành, Chính phủ trên đây cho thấy Việt Nam đang rất quan tâm và tích cực hoạt động nhằm chống lại hiện tượng nóng lên toàn cầu cũng như cơ hội cho các dự án CDM Trên thực tế, đã có nhiều hoạt động liên quan đến lĩnh vực này như các hoạt động kiểm kê khí nhà kính, dự báo phát thải khí nhà kính, tổ chức các hội thảo quốc gia và quốc tế về CDM, xây dựng các đề cương dự án CDM, đặc biệt Bộ Tài nguyên và Môi trường đã ra quy định về tiêu chuẩn và tình tự phê chuẩn các dự án CDM cho cả CDM năng lượng và AR-CDM (http://www.monre.gov.vn)

Sự tăng cao hàm lượng CO2 trong không khí sẽ dẫn tới nhiều hậu quả

do ô nhiễm môi trường Sự tăng cao này đến một mức độ nào đó sẽ gây hại cho sự sống của con người và sinh vật Có 2 cứu tinh có khả năng hấp thụ một khối lượng lớn dioxit carbon phát thải vào không khí bởi con người là đại dương và thảm thực vật, nhờ đó mà hàm lượng CO2 làm ô nhiễm không khí

sẽ giảm đi Trước đây, các nhà khoa học cho rằng một nửa khối lượng dioxit carbon tích tụ trong không khí, phần còn lại do đại dương và cây xanh hấp thụ Ngày nay, các đo lường của các nhà khoa học đã cho thấy thảm thực vật

đã thu giữ 1 trữ lượng CO2 lớn hơn một nửa khối lượng chất khí đó sinh ra từ

sự đốt cháy các nhiên liệu hóa thạch trên thế giới Theo Viện Tài nguyên thế giới (World Resources Institute) cho rằng xã hội loài người từ năm 1860 –

1949 đã thải vào khí quyển khoảng 51 tỷ tấn carbon dưới dạng dioxit carbon thông qua hình thức duy nhất là sử dụng các nhiên liệu hóa thạch Sau đó nhịp

độ thải khí CO2 gia tăng và đạt tới 130 tỷ tấn bổ sung từ 1950 đến 1987 (UNFCCC, 2005)

Trên thực tế lượng CO2 hấp thụ phụ thuộc vào kiểu rừng, trạng thái rừng, loài cây ưu thế, tuổi lâm phần Do đó việc quản lý chu trình CO2 trong điều hòa khí hậu, giảm tác hại hiệu ứng nhà kính đòi hỏi phải có những

nghiên cứu, đánh giá về khả năng hấp thụ của từng kiểu thảm phủ cụ thể để làm cơ sở lượng hóa những giá trị kinh tế mà rừng mang lại nhằm đưa ra chính sách chi trả cho các chủ rừng và các cộng đồng vùng cao

Mặt khác, trên thế giới, việc nghiên cứu để lượng hóa những giá trị về mặt môi trường của rừng mới trong giai đoạn khởi đầu và hoàn toàn mới ở Việt Nam Chính vì vậy, nghiên cứu sự tích lũy carbon trong của một số loài cây gỗ trong mô hình nông lâm kết hợp để xác định giá trị kinh tế đối với chức năng phòng hộ môi trường sinh thái của rừng nói chung, cây rừng trong mô hình Nông lâm kết hợp nói riêng là một hướng nghiên cứu mới cần quan tâm Kết quả những nghiên cứu mang tính định lượng này sẽ là cơ sở để xác định giá trị chi trả cho các các mô hình

Thực hiện Nghị định số 99/2010/NĐ-CP ngày 24/9/2010 về chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng Chính phủ cũng đã có nhiều chủ trương, chính sách nhằm ứng phó với biến đổi khí hậu điển hình là quyết định 158/QĐ-TTg ngày 02/12/2008 của Thủ tướng chính phủ về chương trình mục tiêu quốc gia ứng phó với biến đổi khí hậu, trong đó việc giảm lượng CO2

(nguyên nhân chính gây nên sự nóng lên của trái đất) rất được quan tâm Vì vậy đề tài được triển khai là cơ sở khoa học quan trọng để thực hiện những chủ trương lớn trên

Xuất phát từ những vấn đề của thực tiễn tôi thực hiện đề tài: "Nghiên

cứu khả năng hấp thụ CO 2 của một số loài cây gỗ trồng xen trong hệ thống nông lâm kết hợp tại huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên"

2 Mục tiêu nghiên cứu

2.1 Mục tiêu tổng quát

Bổ sung những thông tin về khả năng hấp thu CO2 của rừng nói chung và rừng trong mô hình Nông Lâm kết hợp nói riêng Góp phần làm sáng tỏ cơ sở khoa học cho việc chi trả dịch vụ môi trường rừng

3 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: Một số cây gỗ (Keo lai, keo dậu, Mỡ, Xoan ta) được trồng xen trong mô hình chè tại huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên

- Phạm vi nghiên cứu: Đề tài chủ yếu tập trung nghiên cứu sinh khối, lượng carbon tích lũy làm cơ sở tính lượng CO2 hấp thu của các mô hình chè trồng xen cây gỗ tại địa bàn 3 xã Vô Tranh, Yên Ninh và Tức Tranh huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên

4 Ý nghĩa của đề tài

- Kết quả nghiên cứu đề tài là cơ sở khoa học quan trọng để xác định giá trị môi môi trường của mô hình Nông lâm kết hợp nói chung và mô hình trồng xen Chè - Rừng nói riêng Góp phần thực hiện chính sách chi trả dịch vụ môi trường hiện nay

- Đề tài đưa ra phương pháp xác định lượng CO2 hấp thụ của cây gỗ trong

mô hình NLKH làm tài liệu tham khảo cho các nghiên cứu tiếp theo, đồng thời làm tài liệu tham khảo cho sinh viên nghiên cứu về carbon

Chương 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU

1.1 Cơ sở khoa học của đề tài

1.1.1 Công ước liên hợp quốc về biến đổi khí hậu

- Trong những năm gần đây, đặc biệt trong ngữ cảnh chính sách môi

trường, biến đổi khí hậuthường đề cập tới sự thay đổi khí hậu hiện nay, được gọi chung bằng hiện tượng nóng lên toàn cầu Nguyên nhân chính làm biến đổi khí hậu Trái Đất là do sự gia tăng các hoạt động tạo ra các chất thải khí nhà kính, các hoạt động khai thác quá mức…đã và đang đe dọa nghiêm trọng đến hệ thống khí hậu trái đất Để bảo vệ hệ thống khí hậu trái đất, cộng đồng quốc tế đã có những nỗ lực nhằm ngăn chặn và giảm thiểu biến đổi khí hậu

- Công ước chung về biến đổi khí hậu của Liên Hợp Quốc (UNFCCC)

đã được ký tại Rio de Janeiro - Brazil năm 1992 Cho đến nay đã có 194 nước thành viên phê chuẩn công ước này, nhằm ngăn chặn và giảm thiểu khí nhà kính (KNK) trong khí quyển ở mức có thể và hạn chế tất cả những hậu quả nghiêm trọng của biến đổi khí hậu

- Đến năm 1997 để đưa công ước đi vào hoạt động, nghị định thư Kyoto đã được công bố và đưa ra thảo luận, và được coi là “bước cam kết đầu tiên” với sự cam kết có tính pháp lý của 39 nước phát triển nhằm cắt giảm mức phát thải KNK của họ tối thiểu là 5,2% trong giai đoạn 2008 - 2012 so với mức năm 1990

1.1.2 Cơ chế phát triển sạch (DCM) và thị trường Carbon

giảm thải khí nhà kính để nhận được “chứng chỉ giảm phát thải”, viết tắt là CERs Nhằm hấp thụ CO2 từ khí quyển và làm giảm lượng phát thải KNK Có

2 phương thức CDM, đó là CDM thông thường (DCM năng lượng) và DCM dùng cho hấp thụ KNK bằng các bể hấp thụ (AR-CDM hay Trồng rừng/ Tái trồng rừng theo CDM)

1.1.2.2 Thị trường Carbon

Tại hội nghị thượng đỉnh về môi trương và phát triển tổ chức tại Rio de Janeiro - Brazil năm 1992, Công ước khung của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu đã được 155 quốc gia ký kết Nhằm giảm thiểu những tác động tiêu cực của biến đổi khí hậu đã và đang ảnh hưởng ngày càng nghiêm trọng đến

hệ thống khí hậu toàn cầu do sự phát triển của kinh tế - xã hội và những hoạt động của con người vào tự nhiên ngày càng gia tăng (UNFCCC)

Đứng trước những hiểm họa và thách thức lớn đối với toàn nhân loại, UNFCCC lần thứ 3 được tổ chức với các bên tham gia tại Kyoto, Nhật Bản vào tháng 12 năm 1997, tại đây nghị định thư Kyoto đã được thông qua đồng thời nghị định thư đã thiết lập được một khung pháp lý riêng mang tính toàn cầu có thể gọi đó là “bước cam kết đầu tiên” nhằm giảm thiểu và quản

lý nồng độ khí nhà kính, với việc đưa ra thời gian thực hiện cho các nước phát triển và mục tiêu giảm 6 loại khí nhà kính CO2 (Dioxit carbon), CH4

(Metan) N2O (Oxit nitơ), HFCS (Hydrofluo carbon), PFCS (Perfluoro carbon), SF6 (Sunfua hexafluorit) Mục tiêu cuối cùng của UNFCCC là ổn định nồng độ KNK trong khí quyển ở mức có thể ngăn ngừa được sự can thiệp nguy hiểm của con người đối với hệ thống khí hậu Nghị định thư Kyoto đã đưa ra 3 cơ chế mềm dẻo cho các nước phát triển thực hiện cam kết nhằm giúp các bên tham gia bị ràng buộc bởi các cam kết có tính pháp lý nhằm cắt giảm mức phát thải KNK ra khỏi phạm vi địa lý của quốc gia mình với chi phí chấp nhận được

3 cơ chế đó là: Cơ chế đồng thực hiện (JI); Cơ chế buôn bán quyền phát thải (IET); Cơ chế phát triển sạch (CDM)

Như vậy CDM và nghị định thư Kyoto đã mang lại nhiều tiềm năng lớn cho các nước đang phát triển Việc tham gia vào quá trình CDM sẽ mở ra các

cơ hội tốt cho việc giảm nhẹ vấn đề môi trường cũng như phát triển kinh tế, tiếp nhận đầu tư từ các nước phát triển để thực hiện các dự án lớn về trồng rừng, phục hồi rừng, quản lý bảo vệ rừng tự nhiên, hạn chế tình trạng chuyển đổi mục đích sử dụng đất lâm nghiệp sang mục đích sử dụng khác, thúc đẩy sản xuất nông nghiệp theo hướng nông lâm kết hợp, thực hiện chuyển giao công nghệ góp phần tạo công ăn việc làm, cải thiện thu nhập và phát triển kinh tế nông thôn

Tại hội nghị đa dạng sinh học (CBD 2000) nhiều nguyên tắc tiếp cận

hệ sinh thái đã được tán thành, qua đó đã xác định CDM là nhân tố làm cho

sự quan tâm của xã hội đến hệ sinh thái đã tăng lên Việc tiếp cận này đã nhận

ra rằng công đồng địa phương là một phần không thể thiếu được trong hệ sinh thái rừng và cần phải tôn trọng quyền và những mối quan hệ của họ Nó giúp cho người dân địa phương có nhiều cơ hội và thuận lợi hơn trong thị trường mới về nhu cầu gỗ và lâm sản ngoài gỗ ở các quốc gia đang phát triển được chứng nhận dịch vụ gỗ không có Carbon (Scheer, 2002)

Tháng 8 năm 2001 thị trường mua bán về chỉ tiêu phát thải khí nhà kính đã được khai trương tại London Tại thị trường này sẽ có 6 loại khí nhà kính sẽ được giao dịch trong đó quan trọng nhất là khí Carbon dioxit (CO2) Đơn vị các loại hàng hóa khí thải nhà kính trên thị trường được tính theo tấn

CO2 và lượng quy đổi các loại khí khác Hiện tại trong các dịch vụ môi trường

mà cộng đồng vùng cao có thể được chi trả từ giá trị thương mại Carbon đó là khả năng hấp thụ Carbon của rừng, bảo vệ vùng đầu nguồn và bảo tồn đa dạng sinh học, thì trong đó chi trả cho thị trường Carbon là cao hơn cả và có

thể nói “rừng Carbon” là một đóng góp quan trọng trong công tác xóa đói giảm nghèo Tuy nhiên việc chi trả dịch vụ môi trường rừng vẫn đang được tranh luận, nhiều nhóm nghiên cứu môi trường cho rằng đó chính là kẽ hở cho phép các nước công nghiệp tiếp tục gây ô nhiễm thay vì tiến hành các giải pháp tốn kém để quản lý mức độ ô nhiễm của họ (RUPES)

Từ thực tế đó khái niệm “rừng Carbon (Carbon Forestry)” đã được hình thành, đó là các khu rừng được xác định với mục tiêu lưu chữ và điều hòa khí Carbon phát thải từ công nghiệp Rừng Carbon là khái niệm thường gắn với các chương trình dự án nhằm cải thiện đời sống cho người dân sống trong

và gần rừng, những người trực tiếp bảo vệ rừng Họ những người trực tiếp bảo vệ và chịu ảnh hưởng của sự biến đổi khí hậu toàn cầu, do đó cần có những chính sách chi trả và đền bù thích hợp làm được như vậy thì tinh thần

và trách nhiệm của người dân sống trong và gần rừng sẽ tăng lên góp phần bảo vệ môi trường khí hậu trong tương lai Nói tóm lại, để các chương trình

dự án nhằm tích lũy Carbon dựa vào cộng đồng đạt được kết quả cao thì cần

có một cơ chế cụ thể gắn với sinh kế của người dân sống trong và gần rừng

1.2 Những nghiên cứu trên thế giới

Đến năm 2004 đã có 16 dự án về hấp thụ carbon qua việc trồng mới và tái trồng rừng được thực hiện, trong đó châu Mỹ - Latin có 4 dự án, châu Phi

có 7 dự án, châu Á có 5 dự án và 1 dự án liên quốc gia được thực hiện tại các nước Ấn Độ, Brazil, Jordan và Kenya (FAO, 2004) [29] Tại Mexico một dự

án đang được thực hiện, mục tiêu của dự án là cung cấp 18.000 tấn CO2/năm với giá 2,7 USD/tấn CO2, dự án đã lôi cuốn trên 400 thành viên thuộc trên 33 cộng đồng của 4 nhóm dân tộc thiểu số tham gia với nhiều hệ thống nông-lâm kết hợp khác nhau Kết quả của dự án đã làm tăng lượng carbon tích luỹ, tăng cường năng lực cộng đồng, khuyến khích phát triển các hệ thống sản xuất nông nghiệp bền vững và góp phần bảo tồn đa dạng sinh học (Phạm Xuân

Hoàn, 2005)[16] Tại Ấn Độ, một dự án nâng cao hấp thụ carbon đang được thực hiện trong thời gian 50 năm, theo tính toán, khi kết thúc dự án có thể cố định được từ 0,4-0,6 Mt C, trong đó sau 8 năm, mỗi ha có thể cố định được 25,44 tấn, sau 12 năm có thể cố định được 41,2 tấn và sau 50 năm có thể cố định được 58,8 tấn (tương đương khoảng 3 tấn C/ha) Theo Saytyanarayana

M (2007) [32] tại Costa Rica chương trình lâm nghiệp tư nhân đã khuyến khích các chủ đất lựa chọn phương thức sử dụng đất gắn liền với lâm nghiệp thông qua việc cung cấp cho các dịch vụ cố định carbon Với chương trình này, đợt đầu tiên các chủ đất đã bán được 200.000 tấn carbon với giá 2 triệu USD cho Na Uy Một dự án khác nhằm giảm những thiệt hại do nóng lên toàn cầu và giảm tỷ lệ đói nghèo của người dân trong vùng được thực hiện tại Tây Phi thông qua việc tăng cường khả năng hấp thụ carbon của trảng cỏ Savannah (FAO, 2004) [29] Nhìn chung, mục tiêu của các dự án về khả năng hấp thụ carbon biến động rất lớn, từ 7 tấn/ha trong dự án tại vườn quốc gia Noel Kempf Mercado ở Bolivia đến 129 tấn/ha trong dự án thực hiện tại vùng Andean ở Ecuador (FAO, 2004) [29]

Trong các hệ sinh thái rừng nhiệt đới các bể chứa carbon chính là các sinh khối sống của cây cối và thực vật dưới tán và khối lượng vật liệu chết của vật rơi rụng, mảnh vụn gỗ và các chất hữu cơ trong đất Carbon được lưu trữ trong sinh khối sống trên mặt đất của cây thường là các bể chứa lớn nhất

và ảnh hưởng trực tiếp nhất bởi nạn phá rừng và suy thoái Như vậy, ước tính carbon trong sinh khối trên mặt đất của rừng là bước quan trọng nhất trong việc xác định số lượng, dòng carbon từ rừng nhiệt đới Phương thức đo lường đối với các bể chứa carbon khác nhau đã được mô tả ở các tài liệu của Post và cộng sự (1999), Brown và Masera (2003), Pearson và cs (2005), IPCC (2006)

Nghiên cứu được thực hiện tại Trung Quốc với rừng trồng hỗn loài

giữa Pinus massoniana và Schima superba cho thấy, lượng C biến động từ

146,35 - 215,30 tấn/ha, trong đó lượng C của cây trồng và thảm thực vật dưới tán rừng chiếm 61,9% - 69,9%, lượng C trong đất chiếm từ 28,5- 35,5% và lượng C trong vật rơi rụng chiếm từ 1,6- 2,8% (Fang Yunting và cộng sự,

2003) Đối với rừng trồng thuần loài Pinus massoniana, khả năng cố định C

cũng đã được đánh giá cho từng giai đoạn sinh trưởng Theo Wei Haidong và

Ma Xiangqing (2007), lượng C của cây trồng, vật rơi rụng và đất của rừng 30 năm tuổi (rừng già) cao hơn lượng C của rừng 20 năm tuổi (rừng trung niên)

và hai loại rừng trên đều có lượng carbon tích trữ cao hơn so với rừng 7 năm tuổi (rừng non) Tuy nhiên, đối với thảm thực vật dưới tán rừng thì lượng C cao nhất được ghi nhận ở rừng già, sau đó đến rừng non và thấp nhất là rừng trung niên

Năm 1995 Murdiyarso D đã nghiên cứu và đưa ra dẫn liệu rừng Indonesia có lượng carbon hấp thụ từ 161 - 300 tấn/ha trong phần sinh khối trên mặt đất Tại Thái Lan, Noonpragop K đã xác định lượng carbon trong sinh khối trên mặt đất là 72 - 182 tấn/ha Ở Malaysia lượng carbon trong rừng biến động từ

100 - 160 tấn/ha và tính cả trong sinh khối và đất là 90 - 780 tấn/ha (ICRAF, 2001) [30]

Putz F.E & Pinard M.A (1993), phương thức khai thác cũng có ảnh hưởng rõ rệt tới mức thiệt hại do khai thác hay lượng carbon bị giảm Bằng việc

áp dụng phương thức khai thác giảm thiểu (RIL) tác động ở Sabah (Malaysia) sau khai thác một năm, lượng sinh khối đã đạt 44 - 67% so với trước khai thác Lượng carbon trong lâm phần sau khai thác theo RIL cao hơn lâm phần khai thác theo phương thức thông thường đến 88 tấn/ha (dẫn theo Phạm Xuân Hoàn, 2005) [16]

Nghiên cứu về khả năng hấp thụ CO2 của rừng trồng hỗn giao giữa P massoniana và Cunninghamia lanceolata kết quả nghiên cứu cho thấy, đối

với cả 2 loài, hàm lượng carbon tập trung chủ yếu ở tầng cây gỗ đạt trung

bình 51,1%, tiếp đến là vật rơi rụng chiếm 48,3%, cây bụi chiếm 44,1% và thấp nhất là trong cỏ chỉ chiếm khoảng 33,0% so với tổng sinh khối khô từng

bộ phận tương ứng Khả năng hấp thụ carbon của loài P massoniana lớn hơn

rễ, cành, vỏ, lá của P masoniana lần lượt là 58,6%, 56,3%, 51,2%, 49,8% và 46,8%, trong khi đó loài C lanceolata

(52,2%), lá (51,8%), gỗ (50,2%), rễ (47,5%) và cành thấp nhất là 46,7% (Kang Bing và cs, 2006)

Tại Ireland khả năng hấp thụ CO2 của rừng trồng đã được đánh giá lại cho thời gian từ năm 1906 đến 2 giai đoạn, giai đoạn 1

từ năm 1906 - 2002 và giai đoạn 2 từ 2003-2012 Đến năm 2002, tổng lượng carbon của rừng trồng ở Ireland đã tích trữ được 37,7 Mt (megatonnes), trong đó

từ năm 1990 - 2002 lượng carbon cố định được là 14,8 Mt Theo dự đoán trong thời gian từ 2008-2012, trung bình mỗi năm rừng trồng ở đây có thể cố định được 0,9 Mt carbon/năm Với lượng carbon cố định được từ rừng trồng có thể đáp ứng được 22% lượng phát thải khí nhà kính cần giảm theo nghị định thư Kyoto mà nước này cam kết (Byrne và Milne, 2006)

Lượng carbon dự trữ của một số dạng rừng trồng tại Ireland cũng đã

được các nhà khoa học ước tính, kết quả cho thấy, 1 ha rừng Larix sibirica

khi đến tuổi 32, trung bình có thể cố định được 2,6 tấn/carbon/năm, đối với

rừng Betula pubescens một năm có thể cố định được 1,0 tấn carbon/năm và rừng Picea sitchensis có thể cố định được 3,0 tấn carbon/năm

Ở Philippines khi nghiên cứu khả năng hấp thụ carbon của cây Lõi thọ tác giả Leuvina thấy rằng: lượng carbon chiếm 44,73% so với tổng sinh khối của cây Lõi thọ, trong đó hàm lượng carbon trong lá 44,89%, trong cành 44,47% và trong thân 43,53% Với mật độ 1000 cây/ha, rừng Lõi thọ ở độ tuổi 12 có thể cố định 200 tấn carbon, tương đương 736 tấn CO2 (Leuvina, 2007)

1.3 Những nghiên cứu ở Việt Nam

Mặc dù các nghiên cứu trong nước chưa thực sự đa dạng, chưa đánh giá được một cách đầy đủ và toàn diện về khả năng tích lũy carbon của rừng tự nhiên, rừng trồng và các phương thức canh tác Nông lâm nghiệp nhưng những nghiên cứu ban đầu về lĩnh vực này có ý nghĩa rất quan trọng, làm nền tảng thiết lập thị trường giao dịch carbon trong nước Một

số kết quả nghiên cứu đã được ghi nhận như:

Ngô Đình Quế và cộng tác viên (2005) [22] tuỳ thuộc vào năng suất lâm phần ở các tuổi nhất định mà khả năng hấp thụ CO2 của các lâm phần có sự khác nhau Để tích luỹ khoảng 100 tấn CO2/ha, Thông nhựa phải đến tuổi 16 -

17, Thông mã vĩ và Thông 3 lá ở tuổi 10, Keo lai 4 - 5 tuổi, Keo tai tượng 5 - 6 tuổi và Bạch đàn uro ở tuổi 4 - 5 Tác giả đã lập phương trình tương quan hồi quy tuyến tính giữa lượng CO2 hấp thụ hàng năm với năng suất gỗ và năng suất sinh học, từ đó tính ra được khả năng hấp thụ CO2 thực tế ở nước ta đối với 5 loài cây trên Cũng theo Ngô Đình Quế (2005), với tổng diện tích 123,95 ha khi trồng Keo lai 3 tuổi, Quế 17 tuổi, Thông 3 lá 15 tuổi, Keo lá tràm 12 tuổi thì sau khi trừ đi tổng lượng C của đường cơ sở, lượng C thực tế thu được qua việc trồng rừng CDM là 7.553,6 tấn C hoặc 27.721,9 tấn CO2

Theo Nguyễn Văn Dũng (2005), rừng trồng Thông mã vĩ thuần loại trồng tại Hà Tây ở tuổi 20 có tổng sinh khối khô là 173,4-266,2 tấn/ha và rừng Keo lá tràm trồng thuần loài 15 tuổi có tổng sinh khối khô là 132,2-223,4 tấn/ha Lượng carbon tích luỹ của rừng Thông mã vĩ biến động từ 80,7-122 tấn/ha và của rừng Keo lá tràm là 62,5-103,1 tấn/ha

Nguyễn Viết Khoa(2007) [18] sau khi thực hiện đề tài “Nghiên cứu khả năng hấp thụ C của rừng trồng keo lai thuần loài tại một số tỉnh phía Bắc” thu được kết quả là tổng lượng carbon tích lũy trong lâm phần Keo lai thuần loài rất lớn, dao động từ 49,6- 113,8 tấn/ha, trong đó tích lũy C trong đất

chiếm 67,9% và C tầng cây gỗ chiếm 27,5%; C trong vật rơi rụng chiếm 3,1%, trong cây bụi thảm tươi là 1,5% Lượng tích lũy C trong lâm phần Keo lai theo các cấp đất và cấp tuổi khác nhau là khác nhau Thông thường ở cấp đất tốt hơn, tuổi cao hơn, mật độ rừng lớn hơn thì lượng C tích lũy sẽ lớn hơn

Tại Yên Bái khi nghiên cứu khả năng tích lũy carbon rừng Bạch đàn

Urophylla tuổi 4, 5, 6 cho thấy:

+ Ở tuổi 4: Tổng trữ lượng carbon là 32,81 tấn C/ha, trong đó phần trên mặt đất là 25,51 tấn C/ha chiếm 77,77%; trữ lượng carbon dưới mặt đất là 5,48 tấn C/ha chiếm 16,69% và trữ lượng carbon trong thảm mục là 1,82 tấn C/ha chiếm 5,54% tổng trữ lượng carbon

+ Ở tuổi 5: Tổng trữ lượng carbon là 36,38 tấn C/ha, trong đó phần trên mặt đất là 25,32 tấn C/ha chiếm 69,60%; trữ lượng carbon dưới mặt đất là 9,32 tấn C/ha chiếm 25,36% và trữ lượng carbon trong thảm mục là 1,83 tấn C/ha chiếm 5,04% tổng trữ lượng carbon

+ Ở tuổi 6: Tổng trữ lượng carbon là 47,37 tấn C/ha, trong đó phần trên mặt đất là 37,17 tấn C/ha chiếm 78,47%; trữ lượng carbon dưới mặt đất là 8,40 tấn C/ha chiếm 17,74% và trữ lượng carbon trong thảm mục là 1,79 tấn

C/ha chiếm 3,79% tổng trữ lượng carbon (Nguyễn Văn Tấn, 2006)

Nguyễn Ngọc Lung, Nguyễn Tường Vân (2004) [20] đã sử dụng biểu quá trình sinh trưởng và biểu sinh khối để tính toán sinh khối cho một số loại rừng Nguyễn Ngọc Lung và Đào Công Khanh (1999) [19], đã nghiên cứu Thông ba

lá, cấp đất III tuổi chặt 60, khi D = 40 cm, H = 27,6 cm, G = 48,3 m2

/ha, M =

586 m3/ha, tỷ lệ khối lượng khô/tươi cây lớn là 53,2% Hệ số chuyển đổi từ thể tích thân cây sang toàn cây là 1,3736 Tính ra sinh khối thân cây khô tuyệt đối là 311,75 tấn, tổng sinh khối toàn rừng là 428,2 tấn Còn nếu tính theo biểu sinh khối thì giá trị là 434,2 tấn/ha Sai số giữa biểu quá trình sinh trưởng và biểu sản lượng là 1,4%

Khi nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 rừng trồng Keo tai tượng

(Acacia mangium) tại Tuyên Quang, Nguyễn Duy Kiên (2007) [7] đã cho thấy

sinh khối tươi trong các bộ phận lâm phần Keo tai tượng có tỷ lệ khá ổn định, sinh khối tươi tầng cây gỗ chiếm tỷ trọng lớn nhất từ 75-79%; sinh khối tầng cây dưới tán chiếm tỷ trọng 17-20 %; sinh khối vật rơi rụng chiếm tỷ trọng 4-5%

Trong khi đó Vũ Tấn Phương và Ngô Đình Quế (2005) [22] cho rằng, khả năng hấp thụ CO2 của một số loại rừng trồng như Quế, Bạch đàn, Keo, Thông bình quân đạt từ 11-20 tấn/ha/năm, tương đương 50-100 USD/ha/năm

Qua nghiên cứu sinh khối và khả năng cố định carbon của rừng Mỡ

(Manglietia conifera Dandy) trồng tại Tuyên Quang và Phú Thọ cho thấy, cấu

trúc sinh khối cây cá thể Mỡ gồm 4 phần thân, cành, lá và rễ, trong đó sinh khối tươi lần lượt là 60%, 8%, 7% và 24%; tổng sinh khối tươi của một ha

Trong đề tài nghiên cứu “Nghiên cứu khả năng hấp thụ và giá trị thương mại carbon của một số dạng rừng trồng chủ yếu ở Việt Nam” của Võ

Đại Hải và cộng sự (2009) [11], đã tiến hành nghiên cứu năng suất sinh khối của một số loài cây trồng rừng như: Mỡ, Thông đuôi ngựa, Thông nhựa, Keo lai, Keo lá tràm,… Kết quả đã đánh giá được cấu trúc sinh khối cây cá thể và cấu trúc sinh khối lâm phần rừng trồng, tìm hiểu rõ được mối quan hệ giữa sinh khối cây cá thể và lâm phần với các nhân tố điều tra,… Góp phần quan trọng trong nghiên cứu sinh khối rừng trồng và nghiên cứu khả năng hấp thụ carbon của một số loài cây trồng rừng sản xuất chủ yếu ở nước ta hiện nay

Đề tài nghiên cứu “Nghiên cứu khả năng cố định carbon của rừng trồng Thông mã vĩ (Pinus massoniana Lambert) và Thông nhựa (Pinus merkusii Jungh et de Vriese) làm cơ sở xác định giá trị môi trường rừng theo cơ chế phát triển sạch ở Việt Nam” của Đặng Thịnh Triều (2010), đã xác định được

khả năng hấp thụ carbon ở cấp tuổi 6 của lâm phần Thông mã vĩ khoảng từ 115,21 - 178,68 tấn/ha, của lâm phần Thông nhựa khoảng 117,05 - 135,54 tấn/ha tùy thuộc vào cấp đất, đồng thời tác giả cũng đã xây dựng được bảng tra khả năng hấp thụ carbon của cây cá thể cũng như lâm phần Thông mã vĩ và Thông nhựa chung và riêng cho từng cấp đất, xác định được giá trị thương mại carbon của rừng trồng Thông nhựa và Thông mã vĩ theo từng cấp đất

Nguyễn Thanh Tiến (2012) [26] đã nghiên cứu khả năng hấp thu CO2của rừng phục hồi IIB tại Thái Nguyên đã chỉ ra: Lượng CO2 hấp thụ trong tầng cây gỗ, tầng tầng cây dưới tán, vật rơi rụng và trong đất rừng Tổng lượng CO2 hấp thụ trong lâm phần rừng IIB là rất lớn, biến động từ 383,68 - 505,87 tấn CO2/ha, trung bình 460,69 tấn CO2/ha, trong đó lượng CO2 hấp thụ tập trung chủ yếu ở tầng đất dưới tán rừng là 322,83 tấn/ha, tiếp đến là tầng cây gỗ 106,91 tấn/ha, tầng cây dưới tán 15,6 tấn/ha và vật rơi rụng là 15,34 tấn/ha Tổng lượng CO2 hấp thụ trong lâm phần rừng IIB ở các huyện khác nhau cũng có sự khác biệt, đạt lớn nhất ở huyện Võ Nhai đạt 485,0 tấn/ha tiếp đến là huyện Định Hóa đạt 446,335 tấn/ha và thấp nhất là huyện Đại Từ đạt 450,809 tấn/ha

xây dựng được cơ sở khoa học cũng như thực tiễn trong việc nghiên cứu hấp thụ CO2 của rừng, xây dựng được nhiều phương pháp tiên tiến trong nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2

+ Đối với Việt Nam, vấn đề nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 của rừng được nghiên cứu khá muộn so với thế giới; mặc dù chưa có nghiên cứu đầy

đủ và hoàn chỉnh về xác định sinh khối và carbon tích lũy trong các hệ sinh thái rừng tự nhiên, các mô hình NLKH ở Việt Nam để làm cơ sở lượng giá dịch vụ môi trường hấp thụ CO2 của các kiểu rừng, canh tác NLKH khác nhau nhưng đây là lĩnh vực đã và đang được sự quan tâm rất lớn của toàn xã hội và bước đầu cũng đã đạt được những kết quả đáng khích lệ, đặc biệt là đối với một số loài cây trồng rừng phổ biến ở nước ta như: Thông nhựa, Thông đuôi ngựa, Mỡ, Bạch đàn, Keo lai, Keo lá tràm… Góp phần quan trọng trong việc định lượng giá trị môi trường rừng ở nước ta Tuy nhiên, hầu hết các công trình nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 ở nước ta mới chỉ tập trung chủ yếu vào nghiên cứu cho đối tượng là rừng trồng, đối tượng rừng tự nhiên đặc biệt

là rừng vầu đắng vẫn chưa được quan tâm nghiên cứu đúng mức Hiện nay, đối tượng rừng vầu đắng chiếm một tỷ trọng khá lớn so với tổng diện tích rừng tự nhiên ở các tỉnh vùng núi phía bắc của nước ta, do vậy, việc nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 cho đối tượng rừng này là rất cần thiết trong tiến trình lượng hóa các giá trị môi trường rừng, chi trả dịch vụ môi trường rừng

và hướng tới thị trường thương mại Carbon trên thế giới Thông qua các công trình nghiên cứu của các tác giả trong và ngoài nước, đã tham khảo, kế thừa

có chọn lọc các phương pháp của các tác giả như: Võ Đại Hải, Bảo Huy, Vũ Tấn Phương, Ngô Đình Quế, Nguyễn Thanh Tiến…

+ Nghiên cứu hấp thụ Carbon trong rừng trồng đã được tiến hành trong vài năm qua, tập trung cho các loài cây trồng rừng thuần loài chính ở Việt

Nam, trong khi đó mô hình NLKH, một kiểu sử dụng đất bền vững hơn về môi trường chưa được nghiên cứu lượng Carbon hấp thụ để chỉ ra ý nghĩa về môi trường của phương thức này

+ Vấn đề chi trả dịch vụ môi trường trong hấp thụ CO2 của rừng trồng đã được đưa vào chương trình CMD, và để giảm thiểu mất rừng tự nhiên, việc chi trả để giảm phát thải từ suy thoái và mất rừng tự nhiên trong chương trình REDD cũng đang được xúc tiến Trong khi đó mô hình NLKH, một phương thức hài hòa giữa lợi ích kinh tế sử dụng đất của nông dân với lợi ích môi trường, thì chưa được đề cập để lượng hóa giá trị hấp thụ CO2 của nó

Vì vậy các vấn đề liên quan cần được nghiên cứu hoàn thiện là:

+ Phương pháp nghiên cứu ước lượng sinh khối, lượng Carbon tích lũy trong hệ thống mô hình NLKH

+ Lượng hóa được giá trị dịch vụ hấp thụ CO2 của các mô hình Nông lâm kết hợp và thúc đẩy một cơ chế chi trả nhằm nâng cao nhận thức và trách nhiệm của cộng đồng trong quản lý sử dụng đất một cách bền vững và có hiệu quả nhiều mặt

- Góp phần vào công tác nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 và lưu giữ Carbon của mô hình NLKH “Chè - Rừng” nhằm cung cấp các cơ sở

dữ liệu, thông tin về đóng góp của mô hình trong giảm khí gây hiệu ứng nhà kính, tạo cơ sở cho tính toán chi trả phí dịch vụ môi trường cho phương thức nông NLKH, đồng thời phổ biến và nhân rộng mô hình chúng tôi tiến hành nghiên cứu bổ xung về khả năng hấp thụ CO2 của một

số loài cây gỗ trồng xen trong mô hình NLKH tại xã Yên Ninh, huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên

1.4 Tổng quan khu vực nghiên cứu

1.4.1 Điều kiện tự nhiên

1.4.1.1 Vị trí địa lý, địa hình

Hình 1.1 Bản đồ hành chính huyện Phú Lương

Phú Lương là một huyện miền núi, nằm ở phía Bắc tỉnh Thái Nguyên, cách thành phố Thái Nguyên 22 km, vị trí địa lý: phía Bắc giáp huyện Định Hóa và huyện Chợ Mới, tỉnh Bắc Kạn, Phía Đông giáp huyện Đồng Hỷ, phía Tây giáp huyện Đại Từ, phía Nam giáp thành phố Thái Nguyên Toàn huyện

có 16 đơn vị hành chính, 14 xã và 2 thị trấn với tổng diện tích tự nhiên: 36.894,65 ha, trong đó đất nông nghiệp: 30.503,12 ha (Đất sản xuất nông nghiệp: 13.389,86 ha; Đất lâm nghiệp: 17.113,26 ha)

Phú Lương có dạng địa hình là vùng chuyển tiếp giữa vùng núi cao phía Bắc và vùng đồi gò đồng bằng phía Nam Độ cao giảm dần từ Tây sang Đông và từ Bắc xuống Nam

Đặc điểm của huyện Phú Lương mang đặc trưng của dạng địa hình vùng núi phía bắc Việt Nam, với địa hình chủ yếu là đồi núi trung du xen cùng với đó là khu vực trồng lúa nước hình thành dọc theo bên các địa hình đồi núi Địa hình Phú Lương tương đối phức tạp, độ cao trung bình so với mặt nước biển từ 100 m đến 400m Các xã ở vùng bắc và tây bắc huyện có nhiều núi cao, độ cao trung bình từ 300 m đến 400 m, độ dốc phần lớn trên 200m, thảm thực vật dầy, tán che phủ cao, phần nhiều lá rừng xanh quanh năm Các

xã ở vùng phía nam huyện địa hình bằng phẳng hơn, có nhiều đồi và núi thấp,

độ dốc thường Dưới 150 Đây là vùng địa hình mang tính chất của vùng trung

du nhiều đồi, ít ruộng Từ phía bắc xuống phía nam huyện, độ cao giảm dần

1.4.1.2 Khí hậu, thuỷ văn

a Khí hậu:

Khí hậu Phú Lương mang tính chất nhiệt đới gió mùa với hai mùa nóng, lạnh rõ rệt Mùa lạnh (từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau) nhiệt độ xuống thấp, có khi xuống tới dưới 130C, thường xuyên có các đợt gió mùa đông bắc hanh, khô Mùa nóng (từ tháng 4 đến tháng 10 hàng năm) nhiệt độ cao, nhiều khi có mưa lớn và tập trung Nhiệt độ trung bình trong năm khoảng 220

C, tổng tích nhiệt khoảng 8.0000

C Nhiệt độ bình quân cao nhất trong mùa nóng 27,20C (cao nhất là tháng 7 có năm lên tới 280

C – 290C) Nhiệt độ bình quân thấp nhất trong mùa lạnh là 200C, (thấp nhất là tháng 1: 15,60C) Số giờ nắng trung bình 1 năm là 1.628 giờ, năng lượng bức xạ khoảng 115 kcallo/cm2

b Thủy văn:

Lượng mưa trung bình ở Phú Lương từ 2.000mm đến 2.100mm/năm

Từ tháng 4 đến tháng 10 hàng năm, mưa nhiều, chiếm trên 90% tổng lượng mưa cả năm Tháng 7 có lượng mưa lớn nhất (bình quân từ 410 mm đến 420mm/tháng) và có số ngày mưa nhiều nhất (từ 17 ngày đến 18 ngày/tháng) Tháng 11 và tháng 12 ít mưa, lượng mưa trung bình chỉ khoảng từ 24 đến 25

mm/tháng và mỗi tháng chỉ có khoảng từ 8 ngày đến 10 ngày mưa Năm

1960, Phú Lương có lượng mưa cao nhất (3.008,3mm) Năm 1985 có lượng mưa thấp nhất (977mm) Lượng bốc hơi trung bình hàng năm ở Phú Lương khoảng 985,5mm, mùa lạnh lượng bốc hơi lớn hơn lượng mưa, độ ẩm (k) dưới 0,5 nên thường xuyên xảy ra khô hạn

Phú Lương có mật độ sông, suối bình quân 0,2km/km2, trữ lượng nước cao, phân bổ tương đối đều ở các xã trong huyện, thuận lợi cho phát triển thuỷ lợi, đủ nước cung cấp cho sản xuất và sinh hoạt của dân cư toàn huyện

Sông Cầu, xưa còn gọi là sông Phú Lương, là sông lớn nhất chảy trên địa bàn Phú Lương với tổng chiều dài 17 km qua các xã Phú Đô, Tức Tranh, Vô Tranh, Sơn Cẩm; là nguồn cung cấp nước chủ yếu đảm bảo cho sinh hoạt và sản xuất của các xã phía nam huyện Dưới thời thuộc Pháp, sông Cầu là tuyến giao thông thuỷ quan trọng của huyện Phú Lương và của tỉnh Thái Nguyên

Hầu hết các sông ở Phú Lương đều hẹp và dốc, nên trong mùa nóng, mưa nhiều, thường xảy ra lũ lụt, xói mòn và sạt lở đất, gây nhiều thiệt hại cho sản xuất và đời sống, sinh hoạt của nhân dân

1.4.1.3 Thổ nhưỡng

Phú Lương có ba loại đất chính: đất fe-ra-lít vàng đỏ trên phần thạch sét, đất fe-ra-lít mầu vàng nhạt trên đá cát và đất nâu đỏ trên đá mácmabazơ

và trung tính tương đối phù hợp để trồng cây công nghiệp dài ngày, chủ yếu

là các cây chè, cà phê, cây ăn quả và bố trí sản xuất theo hướng Nông - Lâm kết hợp Ba loại đất này chiếm trên 50% tổng diện tích tự nhiên của huyện

1.4.1.4 Tình hình phát triển NLKH tại Phú Lương

Huyện Phú Lương là huyện miền núi nằm ở phía Bắc của tỉnh Thái Nguyên, gồm 14 xã và 02 thị trấn với nhiều tiềm năng, thế mạnh về khoáng sản, du lịch và cây công nghiệp

Đến 01/01/2013, tổng diện tích tự nhiên của huyện Phú Lương là: 36.894,65 ha Gồm các loại đất theo mục đích sử dụng:

+ Đất trồng lúa là 4.080,47 ha, chiếm 11,06%;

+ Đất trồng cây lâu năm là 6.650,24 ha, chiếm 18,02%;

- Đất lâm nghiệp là 17.113,26 ha, chiếm 46,40 % tổng diện tích tự nhiên + Diện tích đất rừng sản xuất: 13.553,86 ha chiếm 36,66% tổng diện tích tự nhiên;

+ Đất rừng phòng hộ là 3.559,40 ha, chiếm 9,72% tổng diện tích tự nhiên, được khoanh vùng tại 6 xã phía Tây, Bắc và Đông của huyện như: Ôn Lương, Hợp Thành, Yên Ninh, Yên Lạc, Phú Đô, Động Đạt

- Đất nuôi trồng thuỷ sản là 945.83 ha, chiếm 2,56% tổng diện tích tự nhiên;

b Nhóm đất phi nông nghiệp:

Diện tích là 5.775,52 ha, chiếm 15,65% tổng diện tích tự nhiên Trong đó: Đất ở có diện tích là 1.715,09 ha, chiếm 4,65% tổng diện tích tự nhiên

+ Đất ở tại nông thôn với diện tích 1.651,48 ha, chiếm 4,48%;

+ Đất ở tại đô thị với diện tích 63,61 ha, chiếm 0,17%;

- Đất chuyên dùng có diện tích 3.111,85 ha, chiếm 8,43% tổng diện tích tự nhiên

+ Đất trụ sở cơ quan công trình sự nghiệp toàn huyện là 17,86 ha, chiếm 0,05% tổng diện tích tự nhiên, với đất dành cho trụ sở cơ quan, công trình sự nghiệp Nhà nước là 17,46 ha và đất dành cho trụ sở khác là 0,40 ha

+ Đất quốc phòng là 590,61 ha, chiếm 1,60%;

+ Đất an ninh là 438,69 ha, chiếm 1,19%;

+ Đất sản xuất kinh doanh phi nông nghiệp là 550,92 ha, chiếm 1,49% (trong đó đất khu công nghiệp là 29,58 ha, đất cơ sở sản xuất kinh doanh là 75,83, đất dành cho hoạt động khoáng sản là 380,01 ha, đất sản xuất vật liệu xây dựng, gốm sứ là 65,50 ha);

+ Đất có mục đích công cộng là 1.513,77 ha, chiếm 4,10% tổng diện tích

tự nhiên (trong đó đất giao thông là 1.159,72 ha, đất thuỷ lợi là 216,39 ha, đất công trình năng lượng là 3,11 ha, đất cơ sở giáo dục - đào tạo là 69,96 ha, đất

cơ sở về dịch vụ xã hội là 1,40 ha, đất có di tích danh thắng là 9,39 ha, đất bãi thải là 7,95 ha);

- Đất tôn giáo, tín ngưỡng: 8,15 ha, chiếm 0,02%

- Đất nghĩa trang, nghĩa địa: 75,10 ha, chiếm 0,20%

c Nhóm đất chưa sử dụng:

Trên toàn huyện còn 616,01 ha, chiếm 1,67% Trong đó:

- Đất bằng chưa sử dụng là 144,46 ha, chiếm 0,39%;

- Đất đồi núi chưa sử dụng là 182,22 ha, chiếm 0,49%;

- Núi đá không có rừng cây là 289,33 ha, chiếm 0,78% (tập trung có ở các xã Yên Ninh, Yên Đổ, Động Đạt, Yên Lạc, Phú Đô)

1.4.2 Điều kiện kinh tế xã hội

1.4.2.1 Dân số dân tộc, lao động

Tính đến năm 2013, tổng số dân trên địa bàn huyện Phú Lương là 138.101 nghìn người Trên địa bàn huyện có nhiều thành phần dân tộc khác nhau cùng sinh sống, trong đó dân tộc Kinh chiếm đa số, chiếm 54,2%, dân tộc Tày chiếm 21,1%, dân tộc Nùng chiếm 4,5%, dân tộc Sán Chi chiếm 8,5%, dân tộc Dao chiếm 4,4%, và dân tộc Sán Dìu chiếm 3,29%, ngoài ra còn một số ít các dân tộc khác cùng sinh sống trên địa bàn như dân tộc, Thái, H’Mông, Hoa

Đến đầu năm 2013 tổng số người trong độ tuổi lao động hoạt động trong các lĩnh vực kinh tế trên địa bàn huyện là 59.491 người, trong đó 20.005 hộ làm nông nghiệp

1.4.2.3 Y tế, giáo dục và văn hóa – xã hội

bộ y tế chưa đồng đều, trình độ chuyên môn chưa cao, cơ sở vật chất và thuốc men còn thiếu nên công tác chăm sóc sức khỏe cho nhân dân cũng như công tác tuyên truyền phòng chống dịch bệnh trong nhân dân còn hạn chế

b Về giáo dục

Trên địa bàn huyện có 03 trường THPT và 01 Trung tâm giáo dục thường xuyên; 17 trường Trung học cơ sở; 27 trường Tiểu học và 17 trường Mầm non

1.4.2.4 Cơ sở hạ tầng, giao thông

a Giao thông

Địa bàn huyện Phú Lương có Quốc lộ 3 chạy dọc theo tuyến Bắc – Nam, có mạng lưới giao thông nông thôn khá dày đặc với 574,5km (Gồm

126,5km đường liên xã và 448km đường liên thôn, liên xóm)

Tất cả các xã trong vùng đều đã có đường ô tô đến được trung tâm xã Tuy nhiên chất lượng đường chưa đảm bảo nên việc đi lại rất khó khăn, đặc biệt là trong mùa mưa lũ Ngoài ra còn hàng trăm km đường mòn, đường dân sinh trong các xã, thôn bản, mặt đường nhỏ hẹp, chất lượng xấu cần được nâng cấp cải tạo và làm mới

b Thủy lợi

Địa bàn huyện bị chia cắt bởi hệ thống các khe, suối quanh co uốn khúc, được bắt nguồn từ các dãy núi; với đặc điểm là cạn về mùa đông, sẵn

nước về mùa hè nhưng do địa hình dốc và hẹp nên dễ gây ra lũ nhanh và có cường độ lớn

Có sông lớn nhất là sông Đu, dài khoảng 45km, sông Đu được tạo bởi hai nhánh chính, một nhánh bắt nguồn từ Đông Bắc xã Hợp Thành, một nhánh bắt nguồn từ phía Bắc xã Đông Đạt, hai nhánh này hợp lưu ở phía trên thị trấn Đu, chảy dọc theo địa bàn huyện, qua thị trấn Giang tiên và đổ vào sông Cầu tại xã Sơn Cẩm

Hiện nay, một số đoạn kênh mương đã xuống cấp và hiệu suất sử dụng các công trình này chưa cao Vì vậy chưa đáp ứng được yêu cầu của sản xuất Thời gian tới cần kiểm tra, tu sửa, nâng cấp và xây dựng thêm hệ thống kênh mương để phục vụ sản xuất lương thực được hiệu quả

c Điện nước sinh hoạt

- 100% số dân trong địa bàn huyện được sử dụng điện lưới Quốc gia Bình quân hàng năm lượng điện do ngành điện tiêu thụ vào khoảng 25-27 triệu KW/giờ, giá thành điện ổn định; tổng số Trạm biến áp trên địa bàn huyện hiện nay là 71 trạm

- Do điều kiện địa hình núi đá rất phức tạp nên chương trình nước sinh hoạt nông thôn đã được đầu tư xây dựng nhưng vẫn ở phạm vi hẹp Nhiều hộ gia đình vẫn phải tìm nguồn nước tự nhiên từ trong núi để phục vụ sinh hoạt hàng ngày

Chương 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Nội dung nghiên cứu

Nội dung 1: Khái quát tình hình sinh trưởng của cây gỗ trồng trong mô

hình nông lâm kết hợp tại huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên

Nội dung 2: Nghiên cứu sinh khối của một số loài cây gỗ trong mô hình

nông lâm kết hợp tại Phú Lương

Nội dung 3: Xác định lượng CO2 hấp thu thông qua lượng carbon tích lũy

ở cây gỗ trong mô hình nông lâm kết hợp Chè - Rừng

Nội dung 4: Đề xuất các bước xác định lượng CO2 hấp thụ ở một số loài cây gỗ trong hệ thống mô hình nông lâm kết hợp khu vực nghiên cứu và ước tính giá trị môi trường thông qua CO2

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Phương pháp luận

Sinh khối và lượng carbon tích lũy trong thực vật thân gỗ có mối quan

hệ hữu cơ, đồng thời năng lực tích lũy carbon của thực vật thân gỗ trong mô hình NLKH có mối quan hệ với các nhân tố sinh thái, thay đổi theo tỷ lệ kết hợp giữa cây thân gỗ với cây nông nghiệp, mật độ cây gỗ, thời gian kết hợp, chu kỳ kinh doanh, phương thức tái sinh cây gỗ hạt hay chồi Do đó phương pháp nghiên cứu chủ yếu là rút mẫu thực nghiệm theo từng đối tượng, phân tích hóa học xác định lượng carbon tích lũy trong cây gỗ của mô hình NLKH

Từ đây làm cơ sở cho việc ước tính lượng CO2 hấp thụ trong cây gỗ ở

mô hình NLKH theo chu kỳ, sự phối hợp khác nhau

2.2.2 Điều tra nghiên cứu thực địa

2.2.2.1 Khảo sát và lập OTC

Bước 1 Khảo sát đánh giá thực trạng mô hình NLKH Chè rừng tại các

xã Vô Tranh, Yên Ninh và Tức Tranh, huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên

Bước 2 Lập ô tiêu chuẩn thu thập số liệu

Căn cứ vào sự phân bố các mô hình trên địa bàn, đề tài lựa chọn ra các

khu vực có mô hình nhiều và tập trung nhất tiến hành lập 03 OTC điển hình/1

xã, diện tích mỗi ô = 1500 m2 (50x30), các ô được lập mang tính đại diện cho

khu vực nghiên cứu

30m

Hình 2.1 Sơ đồ bố trí ÔTC

Bước 3 Đo đếm trên OTC và xác định cây trung bình

Tại các OTC, tiến hành:

+ Điều tra các tổ thành loài trên OTC

+ Thu thập số liệu chỉ tiêu sinh trưởng (D1.3, Hvn) toàn bộ cây gỗ

trong OTC

+ Tính giá trị trung bình của Hvn, D1.3: X=1/nZfi.ni

+ Cây tiêu chuẩn chọn để giải tích đo đếm sinh khối là cây có đường kính

D1.3 và Hvn bằng hoặc gần bằng cây có D1.3 và Hvn bình quân của lâm phần

Đo đếm, thu thập số liệu chỉ tiêu sinh trưởng được ghi ở mẫu biểu phục

vụ quá trình tính toán, xử lý nội nghiệp

Bước 4 Lấy mẫu và xử lý mẫu ban đầu

+ Sau khi xác định được cây tiêu chuẩn, sử dụng phương pháp chặt hạ

để đo đếm sinh khối Sinh khối tươi của cây sẽ được xác định theo từng bộ

phận gồm thân, cành, lá