Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và khả năng tích lũy carbon của trạng thái rừng phục hồi IIa tại huyện đại từ, tỉnh thái nguyên

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn Th i Nguyên là một tỉnh miền núi với nhiều nhà m y, khu công nghiệp lớn, đang gây sức ép nặng nề với môi trường về lượng kh

Trang 1

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn

I H C TH I NGUY N

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NGUYỄN TUẤN ANH

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC VÀ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY CARBON CỦA TRẠNG THÁI RỪNG PHỤC HỒI

IIA TẠI HUYỆN ĐẠI TỪ, TỈNH THÁI NGUYÊN

LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM NGHIỆP

THÁI NGUYÊN - 2015

Trang 2

I H C TH I NGUY N

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

NGUYỄN TUẤN ANH

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC VÀ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY CARBON CỦA TRẠNG THÁI RỪNG PHỤC HỒI

IIA TẠI HUYỆN ĐẠI TỪ, TỈNH THÁI NGUYÊN

Chuyên ngành: Lâm học

Mã số: 60 62 02 01

LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM NGHIỆP

Người hướng dẫn khoa học: 1 GS.TS ĐẶNG KIM VUI

2 TS NGUYỄN THANH TIẾN

THÁI NGUYÊN - 2015

Trang 3

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của bản thân tôi, công trình được thực hiện trong thời gian từ năm 2014 đến 2015 C c s liệu và kết quả nghiên cứu trình bày trong lu n văn là trung thực và chưa từng được công b trong c c công trình nào kh c, nếu có gì sai tôi xin chịu hoàn toàn tr ch nhiệm

Thái Nguyên, tháng 09 năm 2015

Người viết cam đoan

Nguyễn Tuấn Anh

Trang 4

LỜI CẢM ƠN

Lu n văn được hoàn thành tại Trường ại học Nông lâm Th i Nguyên theo chương trình đào tạo Cao học chuyên ngành Lâm nghiệp, kho 21 (2013 - 2015)

Trong qu trình thực hiện và hoàn thành lu n văn, t c giả đã nh n được

sự quan tâm giúp đỡ của c c thầy gi o, cô gi o, đồng nghiệp, gia đình và bạn

bè, c c cơ quan đơn vị nơi t c giả thực hiện nghiên cứu Nhân dịp này, t c giả xin chân thành cảm ơn về sự giúp đỡ có hiệu quả đó

Trước tiên, t c giả xin đặc biệt cảm ơn GS TS ặng Kim Vui và TS Nguyễn Thanh Tiến - người hướng dẫn khoa học, đã t n tình giúp đỡ t c giả trong su t qu trình thực hiện lu n văn này

T c giả xin tỏ lòng c m ơn sâu sắc đến Ban gi m hiệu nhà trường, Phòng quản lý đào tạo Sau ại học Trường ại học Nông lâm Th i Nguyên,

đã tạo điều kiện thu n lợi cho t c giả trong qu trình học t p cũng như hoàn thành bản lu n văn thạc sĩ

T c giả xin cảm ơn tới UBND xã La Bằng, Yên Lãng, Quân Chu huyện

ại Từ, tỉnh Th i Nguyên đã tạo điều kiện giúp đỡ t c giả trong việc thu th p

s liệu ngoại nghiệp để thực hiện lu n văn này

Xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, tháng 09 năm 2015

Tác giả luận văn

Nguyễn Tuấn Anh

Trang 5

MỤC LỤC

LỜI CAM OAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vi

DANH MỤC CÁC BẢNG vii

DANH MỤC CÁC HÌNH ix

MỞ ĐẦU 1

1 ặt vấn đề 1

2 Mục đích nghiên cứu 2

3 Mục tiêu nghiên cứu 2

4 Ý nghĩa đề tài 3

Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4

1.1 Cơ sở khoa học của nghiên cứu 4

1 1 1 Công ước liên hợp qu c về biến đổi khí h u 4

1 1 2 Cơ chế phát triển sạch (CDM) và thị trường Carbon 4

1.2 Khái quát vấn đề nghiên cứu 7

1.2.1 Tổng quan vấn đề nghiên cứu tích lũy Carbon 9

1.2.2 Những nghiên cứu về cấu trúc rừng 14

1.3 Tổng quan khu vực nghiên cứu 18

1.3.1 iều kiện tự nhiên- Kinh tế xã hội 18

1.3.2 Nh n xét chung 20

Chương 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22

2 1 i tượng, phạm vi nghiên cứu 22

2 2 ịa điểm, thời gian nghiên cứu 22

2.3 Nội dung nghiên cứu 22

2 4 Phương ph p nghiên cứu 22

Trang 6

2.4.1 Chuẩn bị 22

2.4.2 Ngoại nghiệp 23

2 4 3 Phương ph p nội nghiệp 25

Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 29

3.1 Một s đặc điểm cấu trúc rừng phục hồi trạng thái IIa tại huyện ại Từ 29

3 1 1 ặc điểm cấu trúc tổ thành 29

3 1 2 ặc điểm cấu trúc m t độ trạng thái rừng IIa tại ại Từ 32

3.1.3 Chỉ s đa dạng sinh học 32

3 1 4 ặc điểm cấu trúc ngang 34

3 1 5 ặc điểm cấu trúc đứng 38

3 2 ặc điểm sinh kh i khô trạng thái rừng phục hồi IIa tại huyện ại Từ 41

3.2.1 Sinh kh i khô tầng cây gỗ 41

3.2.2 Sinh kh i khô tầng cây tái sinh 41

3.2.3 Sinh kh i khô tầng cây bụi thảm tươi 44

3.2.4 Sinh kh i khô v t rơi rụng 47

3.2.5 Tổng hợp sinh kh i khô toàn lâm phần trạng thái rừng IIa tại huyện ại Từ 48

3 3 Lượng carbon tích lũy trạng thái rừng IIa tại huyện ại Từ 49

3 3 1 Lượng carbon tích lũy trong tầng cây gỗ 49

3.3.2 Lượng carbon tích lũy trong tầng cây tái sinh 50

3 3 3 Lượng carbon tích lũy trong cây bụi, thảm tươi 51

3 3 4 Lượng carbon tích lũy trong v t rơi rụng 53

3.3.5 Tổng hợp lượng carbon tích lũy trạng thái rừng IIa tại huyện ại Từ 55

3 4 Dự b o lượng CO2 hấp thu tương ứng ở rừng phục hồi IIa tại huyện ại Từ, tỉnh Th i Nguyên 56

3 4 1 Lượng CO2 hấp thu trong tầng cây gỗ 56

3 4 2 Lượng CO2 hấp thu trong tầng cây tái sinh 58

3 4 3 Lượng CO2 hấp thu trong cây bụi, thảm tươi 59

Trang 7

3 4 4 Lượng CO2 hấp thu trong v t rơi rụng 61

3.4.5 Tổng hợp lượng CO2 hấp thu trạng thái rừng IIa tại huyện ại Từ 63

3 5 ề xuất một s phương ph p x c định lượng Carbon tích lũy đ i với trạng thái rừng IIa 64

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 66

1 Kết lu n 66

2 Kiến nghị 67

TÀI LIỆU THAM KHẢO 68

PHỤ LỤC

Trang 8

OTC : Ô tiêu chuẩn

Shanon : Chỉ s đa dạng sinh học

UNFCCC: UN Framework Convention on Climate Change

(Liên hiệp qu c về biến đổi khí h u)

IPCC : Intergovernmental Panel on Climate Change

(Ủy ban Liên chính phủ về Thay đổi khí h u)

Trang 9

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 3.1 Công thức tổ thành trạng thái rừng IIa huyện ại Từ 30

Bảng 3.2 M t độ cây gỗ trạng thái rừng IIa tại ại Từ 32

Bảng 3.3 Chỉ s đa dạng sinh học của tầng cây gỗ ở trạng thái rừng IIa tại huyện ại Từ, tỉnh Thái Nguyên 33

Bảng 3.4 Phân b s cây gỗ theo cấp đường kính ở trạng thái rừng IIa tại huyện ại Từ, tỉnh Thái Nguyên 34

Bảng 3.5 Sự phân b loài cây theo cấp đường kính ở trạng thái rừng IIa tại huyện ại Từ, tỉnh Thái Nguyên 36

Bảng 3.6 Một s loài chủ yếu ở các cấp đường kính theo các ô tiêu chuẩn ở trạng thái rừng IIa tại huyện ại Từ, tỉnh Thái Nguyên 37

Bảng 3.7 Phân b s cây theo cấp chiều cao ở trạng thái rừng IIa tại huyện ại Từ, tỉnh Thái Nguyên 38

Bảng 3.8 Phân b s loài cây theo cấp chiều cao tầng cây gỗ trạng thái rừng IIa tại huyện ại Từ, tỉnh Thái Nguyên 40

Bảng 3.9 Sinh kh i khô tầng cây gỗ trạng thái rừng IIa tại ại Từ 41

Bảng 3.10 Sinh kh i khô cây tái sinh trạng thái rừng phục hồi IIa tại huyện ại Từ tỉnh Thái Nguyên 42

Bảng 3.11 Bảng tổng hợp sinh kh i khô cây tái sinh trạng thái rừng phục hồi IIa huyện ại Từ tỉnh Thái Nguyên 44

Bảng 3.12 Sinh kh i khô cây bụi, thảm tươi trạng thái IIa tại ại Từ 45

Bảng 3.13 Sinh kh i khô tại ba vị trí: chân đồi, sườn đồi, đỉnh đồi 46

Bảng 3.14 Sinh kh i khô v t rơi rụng dưới tán rừng IIa huyện ại Từ 47

Bảng 3.15 Tổng hợp sinh kh i khô toàn lâm phần trạng thái rừng IIa tại ại Từ 48

Bảng 3 16 Lượng tích lũy Carbon tầng cây gỗ trạng thái rừng IIa tại huyện ại Từ 49

Bảng 3.17 Bảng so s nh lượng Carbon tích lũy trong tầng cây gỗ tại ba vị trí: Chân, Sườn, ỉnh 50

Bảng 3 18 Lượng carbon tích lũy trong tầng cây tái sinh trạng thái rừng phục hồi IIa huyện ại Từ 50

Trang 10

Bảng 3.19 Bảng so s nh lượng Carbon tích lũy tầng cây tái sinh tại ba vị trí:

Chân, Sườn, ỉnh 51

Bảng 3 20 Lượng C tích lũy trong cây bụi, thảm tươi trạng thái rừng IIa tại huyện ại Từ 52

Bảng 3 21 Lượng C tích lũy tại ba vị trí: chân, sườn, đỉnh 53

Bảng 3.22 Lượng C tích luỹ trong v t rơi rụng tại huyện ại Từ 54

Bảng 3 23 Lượng C tích lũy tại ba vị trí: chân, sườn, đỉnh 55

Bảng 3.24 Lượng carbon tích lũy trạng thái rừng IIa tại huyện ại Từ 55

Bảng 3 25 Lượng CO2 hấp thu trong tầng cây gỗ trạng thái rừng IIa tại huyện ại Từ 57

Bảng 3.26 Bảng so s nh lượng CO2 hấp thu trong tầng cây gỗ trạng thái rừng IIa tại huyện ại Từ 57

Bảng 3 27 Lượng CO2 hấp thu trong tầng cây tái sinh tại trạng thái rừng IIa tại huyện ại Từ 58

Bảng 3.28 Bảng so s nh lượng CO2 hấp thu trong tầng tái sinh trạng thái rừng IIa tại huyện ại Từ 59

Bảng 3 29 Lượng CO2 hấp thu của cây bụi thảm tươi trạng thái rừng IIa tại huyện ại Từ 60

Bảng 3.30 Bảng so s nh lượng CO2 hấp thu trong tầng cây bụi, thảm tươi trạng thái rừng IIa tại huyện ại Từ 61

Bảng 3.31 Lượng CO2 hấp thu của v t rơi rụng trạng thái rừng IIa tại huyện ại Từ 62

Bảng 3.32 Bảng so s nh lượng CO2 hấp thu trong v t rơi rụng trạng thái rừng IIa tại huyện ại Từ 63

Bảng 3.33 Lượng CO2 hấp thu trạng thái rừng IIa tại huyện ại Từ 63

Trang 11

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1 Hình dạng, kích thước OTC sơ đồ b trí ô thứ cấp 24 Hình 3.1 Biểu đồ tổng s loài/s loài ưu thế 31 Hình 3.2 Biểu đồ phân b s cây gỗ theo cấp đường kính ở trạng thái rừng IIa tại

huyện ại Từ, tỉnh Thái Nguyên 35 Hình 3.3 Biểu đồ phân b s loài theo cấp đường kính ở trạng thái rừng IIa tại

huyện ại Từ, tỉnh Thái Nguyên 37 Hình 3.4 Biểu đồ phân b s cây theo cấp chiều cao ở trạng thái rừng IIa tại huyện

ại Từ, tỉnh Thái Nguyên 39 Hình 3.5 Cấu trúc thành phần sinh kh i khô các thành phần trạng thái rừng IIa 48 Hình 3.6 Cấu trúc các Carbon trong các thành phần của trạng thái rừng IIa 56

Trang 12

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Từ xưa, rừng đã được coi là tài sản quý báu vào b c nhất mà thiên nhiên ban tặng cho con người Trong thực tế, rừng đã đem lại nhiều lợi ích to lớn Rừng cung cấp cho ta những sản v t quý hiếm, thanh lọc không khí, điều hòa khí h u, bảo vệ

sự s ng,… ứng trước những th ch thức về biến đổi khí h u, gi trị của rừng càng được đề cao Những năm gần đây, đã có nhiều nghiên cứu trên thế giới và trong nước nhằm nỗ lực bảo vệ và ph t triển tài nguyên rừng

Nghiên cứu về sinh kh i và carbon trong c c hệ sinh th i rừng được tiến hành kh sớm với mục tiêu quản lý chu trình carbon là nhân t quan trọng đ i với việc quản lý dinh dưỡng và năng suất rừng Gần đây nghiên cứu tích lũy carbon và khả năng hấp thụ carbon của rừng lại càng trở nên quan trọng trong b i cảnh biến đổi khí h u Biến đổi khí h u ngày càng trở nên rõ ràng và đang là một trong những vấn đề quan tâm hàng đầu của toàn thế giới nhằm tìm ra giải ph p giảm thiểu biến đổi khí h u trong thế kỷ 21 Nguyên nhân chính của biến đổi khí h u là do sự gia tăng nhanh chóng nồng độ khí nhà kính trong khí quyển Một trong những nguồn gây ph t thải khí nhà kính là do sự chuyển đổi rừng tự nhiên sang c c loại hình sử dụng đất phi lâm nghiệp Ước tính khoảng 20 % tổng lượng ph t thải khí nhà kính

là do chuyển đổi rừng (IPCC, 2005)

Nhằm thực hiện nỗ lực này, Công ước chung về Biến đổi khí h u của Liên Hiệp Qu c (UNFCCC) đã được phê chuẩn và tiếp theo đó là Nghị định thư Kyoto

đã được công b Trong c c văn bản này, việc quản lý khí nhà kính được đặc biệt quan tâm, trong đó c c hệ sinh th i rừng tự nhiên nhiệt đới được coi là c c “bể chứa” carbon khổng lồ và là yếu t quan trọng trong việc giảm thiểu hiệu ứng nhà kính và ngăn ngừa hiện tượng biến đổi khí h u

Với tầm quan trọng này, việc nghiên cứu x c định tích lũy Carbon và trữ lượng carbon trong c c hệ sinh th i rừng, đặc biệt là rừng tự nhiên nhiệt đới đang

nh n được sự quan tâm đặc biệt ở nhiều qu c gia Việc nghiên cứu này không chỉ

có ý nghĩa đ i với việc kiểm kê khí nhà kính của từng qu c gia mà nó còn có vai trò hết sức quan trọng trong việc thương mại hóa gi trị hấp thụ carbon của rừng nhằm giảm thiểu ph t thải khí nhà kính

Trang 13

Th i Nguyên là một tỉnh miền núi với nhiều nhà m y, khu công nghiệp lớn, đang gây sức ép nặng nề với môi trường về lượng khí thải iều quan trọng, trong những năm gần đây được ảng và Nhà nước quan tâm tới công t c ph t triển rừng, diện tích rừng trên toàn tỉnh Th i Nguyên đã lên tăng đ ng kể ặc biệt diện tích rừng phục hồi sau nương rẫy ở ại Từ đang tăng lên về cả diện tích và chất lượng ể

đ nh gi được gi trị thực của rừng phục hồi sau nương rẫy tại tỉnh Th i Nguyên nói chung và huyện ại Từ nói riêng, qua đó có thể thương mại ho chứng chỉ giảm ph t thải, chủ yếu là lượng CO2, thì cần thiết phải x c định được trữ lượng carbon có trong tích lũy Carbon của c c loại rừng Do v y việc nghiên cứu lượng carbon tích lũy ở tầng cây gỗ rừng phục hồi IIa nhằm cung cấp cơ sở khoa học cho việc x c định lượng carbon và thực hiện nghị định s 99/2010/N -CP về chi trả dịch vụ môi trường rừng Những nghiên cứu dựa trên c c phương ph p được thừa nh n và có độ tin c y cao đã

được p dụng Xuất ph t từ lý do đó, tôi tiến hành nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu

đặc điểm cấu trúc và khả năng tích lũy Carbon của trạng thái rừng phục hồi IIa tại huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên”

2 Mục đích nghiên cứu

Nhằm cung cấp thêm những thông tin khoa học về cấu trúc rừng và khả năng tích lũy Carbon của rừng phục hồi trạng th i IIa Góp phần thực hiện Nghị định s 99/2010/N -CP của Chính phủ về chính s ch chi trả dịch vụ môi trường rừng

3 Mục tiêu nghiên cứu

- Mô tả được đặc điểm cấu trúc, sinh trưởng, trữ lượng trạng th i rừng phục hồi IIa tại huyện ại Từ, Th i nguyên

- X c định được lượng Carbon tích lũy ở tầng cây gỗ, cây bụi, thảm tươi trạng th i rừng IIa tại huyện ại Từ

- X c định được lượng CO2 hấp thụ tương đương ở tầng cây gỗ, cây bụi, thảm tươi trạng th i rừng IIa tại huyện ại Từ

- ề xuất được một s phương ph p x c định lượng Carbon tích lũy đ i với trạng th i rừng IIa

Trang 14

4 Ý nghĩa đề tài

- Về khoa học: Tiếp c n với c c phương ph p x c định lượng C tích lũy Kết

quả nghiên cứu đề tài là cơ sở khoa học đề xuất c c giải ph p chi trả dịch vụ môi trường rừng Bên cạnh đó, việc xây dựng được m i tương quan giữa tích lũy Carbon với c c nhân t điều tra sẽ giúp ích cho c c qu trình nghiên cứu về sau

- Về thực tiễn: Kết quả nghiên cứu của đề tài x c định được Carbon cơ sở nhằm

giúp địa phương x c định được chỉ s C trong chi trả dịch vụ môi trường rừng

Trang 15

Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1 Cơ sở khoa học của nghiên cứu

1.1.1 Công ước liên hợp quốc về biến đổi khí hậu

Biến đổi khí h u với biểu hiện chủ yếu là hiện tượng ấm lên toàn cầu Sự ấm lên toàn cầu do hiệu ứng c c khí nhà kính nhân tạo đã và đang t c động mạnh mẽ đến hệ th ng khí h u tr i đất Nhằm bảo vệ hệ th ng khí h u tr i đất, cộng đồng

qu c tế đã có nhiều nỗ lực để giảm nhẹ biến đổi khí h u

Công ước của liên hợp qu c về biến đổi khí h u nhằm làm ổn định c c khí nhà kính (KNK) trong khí quyển ở một mức có thể ngăn chặn và hạn chế tất cả những biến đổi nguy hiểm của khí h u Công ước LHQ về thay đổi khí h u đó được thông qua trong hội nghị thượng đỉnh họp tại Rio de Janero, 1992 Cho đến nay đã

có 194 nước thành viên phê chuẩn công ước này

ể đưa công ước này đi vào hoạt động, một nghị định thư đã được soạn thảo

và đưa ra thảo lu n tại Hội nghị Kyoto năm 1997 iểm quan trọng nhất của nghị định thư Kyoto là sự cam kết có tính ph p lý của 39 nước ph t triển nhằm cắt giảm mức ph t thải KNK của họ t i thiểu là 5,2 % trong giai đoạn 2008 - 2012 so với c c mức năm 1990 Và đây được coi là “bước cam kết đầu tiên”

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

Trang 16

thường hay CDM năng lượng) và CDM cho hấp thụ khí nhà kính bằng c c bể hấp thụ (Trồng rừng/ T i trồng rừng theo CDM hay AR-CDM)

1.1.2.2 Thị trường Carbon

Cùng với sự phát triển kinh tế - xã hội, những hoạt động của con người ngày càng gia tăng đã và đang dẫn đến những t c động tiêu cực đ i với hệ th ng khí h u toàn cầu Nh n thức được vấn đề này, tại hội nghị thượng đỉnh về môi trường

và phát triển tại Brazil năm 1992, 155 qu c gia đã ký kết Công ước khung của Liên hợp qu c về biến đổi khí h u (UNFCCC)

Tại hội nghị các bên tham gia UNFCCC lần thứ 3 tổ chức tại Kyoto,

Nh t Bản tháng 12 năm 1997, Nghị định thư của công ước đã được thông qua (gọi

là Nghị định thư Kyoto) và đã thiết l p một khuôn khổ pháp lý mang tính toàn cầu cho các bước khởi đầu nhằm kiềm chế và kiểm soát xu hướng gia tăng phát thải khí nhà kính, đưa ra mục tiêu giảm 6 loại khí nhà kính: Dioxit carbon (CO2), Metan (CH4), Oxit nitơ (N2O), Hydrofluo carbon (HFCs), Perfluoro carbon (PFCs), Sunfua hexafluorit (SF6) và thời gian thực hiện cho các nước phát triển ặc biệt nghị định thư đã đưa một s cơ chế linh hoạt nhằm giúp cho bên bị ràng buộc bởi các cam kết có thể tìm giải pháp giảm khí phát thải ra bên ngoài phạm vi địa lý của qu c gia mình với chi phí chấp nh n được

Các cơ chế này bao gồm: Cơ chế đồng thực hiện (Jiont Implementation - JI);

Cơ chế buôn bán quyền phát thải (International Emissions Trading - IET); Cơ chế phát triển sạch (Clean Development Mechanism - CDM)

Nghị định thư Kyoto với cơ chế phát triển sạch CDM mở ra cơ hội cho các nước đang phát triển trong việc tiếp nh n 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 từ đất lâm nghiệp sang đất nông nghiệp, thúc đẩy sản xuất nông nghiệp theo hướng nông lâm kết hợp góp phần phát triển đất nước mình theo hướng bền vững

Nhiều nguyên tắc của tiếp c n hệ sinh th i được t n thành ở hội nghị a dạng sinh học (CBD 2000) đã x c định sự quan tâm của xã hội đã tăng lên liên

Trang 17

quan tới CDM Việc tiếp c n này đã nh n ra rằng cộng đồng địa phương là một phần không thể thiếu được trong hệ sinh th i rừng và cần phải tôn trọng quyền và những m i quan tâm của họ Nó giúp cho người dân địa phương có thể có những thu n lợi hơn trong thị trường mới với nhiều cơ hội về nhu cầu gỗ và lâm sản ngoài gỗ ở c c qu c gia đang ph t triển được chứng nh n dịch vụ gỗ và môi trường không có carbon

Trong các dịch vụ môi trường mà những cộng đồng vùng cao có thể được đền bù (hấp thụ carbon, bảo vệ vùng đầu nguồn và bảo tồn đa dạng sinh học) thì cơ chế đền bù cho thị trường carbon là cao hơn cả, th m chí rừng carbon được xem là một đóng góp quan trọng trong giảm nghèo Các kế hoạch đền bù carbon hiện cũng đang tăng lên nhanh chóng Bass (2000) tổng kết có 30 kế hoạch trong năm 2000, nhưng đến năm 2002 đã có đến 75 kế hoạch như v y (Landell - Mills, 2002), chính vì v y, Smith và Scherr (2002) [25] cho rằng có tiềm năng sinh kế từ các dự án rừng carbon

Tuy nhiên khái niệm trao đổi carbon vẫn đang được tranh lu n, 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 những biện pháp t n kém để kiểm soát mức

độ gây ô nhiễm của họ (RUPES) Tuy v y “trao đổi carbon” là một giải pháp

có khả năng thực thi và RUPES đang tìm kiếm các cơ hội cho việc thực hiện trao đổi carbon nhằm đền bù cho những người nông dân vùng cao châu Á, người đóng vai trò bảo vệ tài nguyên, những cộng đồng đó sẽ được chuẩn bị t t hơn để hưởng lợi từ việc trao đổi carbon, khi cơ chế này trở nên khả thi hơn so với những cộng đồng mà ở đó chưa có bất kỳ loại cơ chế đền bù nào (Chandler)

Trao đổi carbon là một chiến lược nhờ đó c c công ty ở c c nước công nghiệp có thể hỗ trợ tài chính cho c c dự n nhằm lưu giữ lại c c loại khí nhà kính trong sinh kh i rừng để cân bằng lượng carbon mà họ phát thải ra

Trên cơ sở này hình thành khái niệm rừng carbon (Carbon Forestry), đó

là các khu rừng được xác định với mục tiêu điều hoà và lưu giữ khí carbon phát thải từ công nghiệp Khái niệm rừng carbon thường gắn với các chương trình dự n

Trang 18

cải thiện đời s ng cho cư dân s ng trong và gần rừng, đang bảo vệ rừng Họ là những người bảo vệ rừng và chịu ảnh hưởng của sự thay đổi khí h u toàn cầu, do

đó cần có sự đền bù, chi trả thích hợp, có như v y mới vừa góp phần nâng cao sinh kế cho người giữ rừng đồng thời bảo vệ môi trường khí h u bền vững trong tương lai, hay nói cách khác là các hoạt động nhằm tích lũy carbon dựa vào cộng đồng chỉ có thể thành công nếu như có một cơ chế cụ thể để duy trì và bảo vệ lượng carbon lưu trữ gắn với sinh kế của người dân s ng gần rừng

1.2 Khái quát vấn đề nghiên cứu

Trạng th i rừng IIa là: Rừng phục hồi trong giai đoạn đầu chủ yếu cây ưa

s ng mọc nhanh (cây Thẩu tấu, Hu đay, Màng tang…) ất trảng cây bụi có nhiều cây gỗ t i sinh tự nhiên, m t độ cây t i sinh > 1000 cây/ha với độ tàn che >10%

Khả năng tích lũy carbon của rừng được đ nh gi qua sinh kh i mà rừng đạt được Sinh kh i rừng được định nghĩa là tổng kh i lượng khô kiệt của rừng trên một đơn

vị diện tích (thường tính bằng tấn/ha) Sinh kh i của rừng thường bao gồm c c bộ ph n: sinh kh i trên mặt đất (gồm sinh kh i cây s ng, sinh kh i thảm mục, sinh kh i cây chết)

và sinh kh i dưới mặt đất (là sinh kh i rễ) (Vũ Tấn Phương, 2009) [11]

C c nhà sinh th i rừng đã dành sự quan tâm đặc biệt đến nghiên cứu sự kh c nhau về sinh kh i rừng ở c c vùng sinh th i Tuy nhiên, việc x c định đầy đủ sinh

kh i rừng không dễ dàng, đặc biệt là sinh kh i của hệ rễ, trong đất rừng, nên việc làm s ng tỏ vấn đề trên đòi hỏi nhiều nỗ lực hơn nữa mới đưa ra được những dẫn liệu mang tính thực tiễn và có sức thuyết phục cao Hệ th ng lại có 3 c ch tiếp c n

để x c định sinh kh i rừng như sau :

- Tiếp c n thứ nhất dựa vào m i liên hệ giữa sinh kh i rừng với kích thước của cây hoặc của từng bộ ph n cây theo dạng hàm to n học nào đó Hướng tiếp c n này được sử dụng phổ biến ở Bắc Mỹ và Châu Âu (Whittaker, 1966; Tritton và Hornbeck, 1982; Smith và Brand, 1983) Tuy nhiên, do khó khăn trong việc thu th p rễ cây, nên hướng tiếp c n này chủ yếu dùng để x c định sinh kh i của bộ ph n trên mặt đất (Grier

và cộng sự, 1989; Reichel, 1991; Burton V Barner và cộng sự, 1998) [19]

- Tiếp c n thứ hai để x c định sinh kh i rừng là đo trực tiếp qu trình sinh lý điều khiển cân bằng carbon trong hệ sinh th i C ch này bao gồm việc đo cường độ

Trang 19

quang hợp và hô hấp cho từng thành phần trong hệ sinh th i rừng (l , cành, thân, rễ), sau đó ngoại suy ra lượng CO2 tích luỹ trong toàn bộ hệ sinh th i C c nhà sinh

th i rừng thường sử dụng tiếp c n này để dự tính tổng sản lượng nguyên, hô hấp của

hệ sinh th i và sinh kh i hiện có của nhiều dạng rừng trồng hỗn giao ở Bắc Mỹ (Botkin và cộng sự, 1970; Woodwell và Botkin, 1970) [30]

- Tiếp c n thứ ba được ph t triển trong những năm gần đây với sự hỗ trợ của

kỹ thu t vi khí tượng học (micrometeological techniques) Phương ph p phân tích phương sai đã cho phép định lượng sự thay đổi của lượng CO2 theo mặt phẳng đứng của t n rừng Căn cứ vào t c độ gió, hướng gió, nhiệt độ, s liệu CO2 theo mặt phẳng đứng sẽ được sử dụng để dự đo n lượng carbon đi vào và đi ra khỏi hệ sinh

th i rừng theo định kỳ từng giờ, từng ngày, từng năm Kỹ thu t này đã p dụng thành công ở rừng thứ sinh Harward - Massachusetts Tổng lượng carbon tích luỹ

dự đo n theo phương ph p phân tích hiệp phương sai dòng xo y là 3,7 megagram/ha/năm Tổng lượng carbon hô hấp của toàn bộ hệ sinh th i vào ban đêm

là 7,4 megagram/ha/năm, nói lên rằng tổng lượng carbon đi vào hệ sinh th i là 11,1 megagram/ ha/năm (Wofsy et al, 1993) [29]

C c nhân t điều tra lâm phần như sinh kh i, tổng tiết diện ngang, m t độ, tuổi, chiều cao tầng trội, và th m chí c c c c yếu t khí h u và đất đai có m i liên

hệ với nhau và được mô phỏng bằng c c phương trình quan hệ C c phương trình này được sử dụng để x c định sinh kh i cho lâm phần

Theo phương ph p này sinh kh i lâm phần được x c định từ phương trình đường thẳng để dự đo n sinh kh i từ c c phép đo đếm cây c lẻ đơn giản:

Trang 20

chính của phương ph p này là yêu cầu phải thu th p một s lượng nhất định s liệu

c c nhân t điều tra của lâm phần để có thể xây dựng được phương trình Tổng tiết diện ngang, m t độ là những nhân t điều tra dễ đo đếm, đảm bảo độ chính x c, tuổi rừng cũng có thể x c định ở những lâm phần được quản lý t t hoặc có thể ước lượng từ chiều cao tầng trội Tuy nhiên, những gi trị này thông thường không được chỉ ra ở c c nghiên cứu sinh kh i C c biến khí h u và tính chất đất cũng có thể được sử dụng để xây dựng c c phương trình tương quan cho lâm phần, nhưng rất khó khăn để thu th p được những s liệu này

Một dạng c c nhân t ước lượng sinh kh i kh c là c c nhân t điều tra lâm phần được ước lượng bằng công nghệ viễn th m hoặc đầu ra của c c mô hình Trong một s trường hợp, một biến, tổng tiết diện ngang Chiều cao lâm phần, có thể được đo đếm trực tiếp trên hiện trường hoặc được ước lượng thông qua công nghệ viễn th m, từ chiều cao thu th p được này nó có thể được p dụng phương trình đã xây dựng được để tính sinh kh i lâm phần

Ngoài ra, còn có phương ph p đo đếm bằng phương ph p phi truyền th ng như ước lượng sinh kh i lâm phần trực tiếp bằng c c thiết bị hàng không hoặc vệ tinh Những phương ph p này có độ tin c y thấp hơn đo đếm trực tiếp nhưng thông thường có chi phí thấp hơn Tuy nhiên, chi phí để thiết l p hệ th ng rất đắt

đỏ (Vũ Tấn Phương, 2009) [11]

1.2.1 Tổng quan vấn đề nghiên cứu tích lũy Carbon

1.2.1.1 Những nghiên cứu trên thế giới

Theo Schimel và cộng sự, trong chu trình carbon toàn cầu, lượng carbon lưu trữ trong thực v t thân gỗ và trong đất khoảng 2,5 Tt2, trong khi đó khí quyển chỉ chứa 0,8

Tt Và hầu hết lượng carbon trên tr i đất được tích lũy trong sinh kh i cây rừng, đặc biệt là rừng mưa nhiệt đới Từ những nghiên cứu trong lĩnh vực này, Woodwell đã đưa

ra bảng th ng kê lượng carbon theo kiểu rừng như sau:

Một nghiên cứu của Joyotee Smith và Sara J.Scherr (2002) đã định lượng được lượng carbon lưu giữ trong các kiểu rừng nhiệt đới và trong các loại hình sử dụng đất ở Brazil, Indonesia và Cameroon, bao gồm trong sinh kh i thực v t và

Trang 21

dưới mặt đất từ 0 - 20cm Kết quả nghiên cứu cho thấy lượng carbon lưu trữ trong thực v t giảm dần từ kiểu rừng nguyên sinh đến rừng phục hồi sau nương rẫy và giảm mạnh đ i với các loại đất nông nghiệp Trong khi đó phần dưới mặt đất lượng carbon ít biến động hơn, nhưng cũng có xu hướng giảm dần từ rừng tự nhiên đến đất không có rừng (Joyotee Smith và Sara J.Scherr, 2002) [25]

Canell, M.G.R (1982) đã công b công trình "Sinh kh i và năng suất sơ cấp rừng thế giới - World forest biomass and primary production data" trong đó t p hợp 600 công trình đã được xuất bản về sinh kh i khô thân, cành, l và một s thành phần, sản phẩm sơ cấp của hơn 1 200 lâm phần thuộc 46 nước trên thế giới (Canell, M.G.R, 1982) [20] Công trình nghiên cứu tương đ i toàn diện và có hệ th ng về lượng carbon tích luỹ của rừng được thực hiện bởi Ilic (2000) và Mc Kenzie (2001) Theo Mc Kenzie (2001), carbon trong hệ sinh th i rừng thường t p trung ở b n bộ ph n chính: thảm thực v t còn s ng trên mặt đất, v t rơi rụng, rễ cây và đất rừng Việc

x c định lượng carbon trong rừng thường được thực hiện thông qua x c định sinh

kh i rừng (Mc Kenzie, 2001) [26]

Nghiên cứu lượng carbon lưu trữ trong rừng trồng nguyên liệu giấy, Romain Pirard (2005) đã tính lượng carbon lưu trữ dựa trên tổng sinh kh i tươi trên mặt đất, thông qua lượng sinh kh i khô (không còn độ ẩm) bằng cách lấy tổng sinh kh i tươi nhân với hệ s 0,49, sau đó nhân sinh kh i khô với hệ s 0,5 để x c định lượng carbon lưu trữ trong cây (Romain Pirard, 2005) [28]

Công trình nghiên cứu tương đ i toàn diện và có hệ th ng về lượng carbon tích luỹ của rừng được thực hiện bởi Ilic (2000) và Mc Kenzie (2001) Theo Mc Kenzie (2001), carbon trong hệ sinh th i rừng thường t p trung ở b n bộ ph n chính: thảm thực v t còn s ng trên mặt đất, v t rơi rụng, rễ cây và đất rừng Việc x c định lượng carbon trong rừng thường được thực hiện thông qua x c định tích lũy Carbon rừng (Mc Kenzie, 2001) [26]

Rừng trao đổi carbon với môi trường không khí thông qua qu trình quang hợp và hô hấp Rừng ảnh hưởng đến lượng khí nhà kính theo 4 con đường: carbon

dự trữ trong sinh kh i và đất, carbon trong c c sản phẩm gỗ, chất đ t sử dụng thay

Trang 22

thế nguyên liệu hóa thạch (IPCC, 2000) [23] Theo ước tính, hoạt động trồng rừng

và t i trồng rừng trên thế giới có tỷ lệ hấp thu CO2 ở sinh kh i trên mặt đất và dưới mặt đất là 0,4 - 1,2 tấn/ha/năm ở vùng cực bắc, 1,5 - 4,5 tấn/ha/năm ở vùng ôn đới

và 4-8 tấn/ha/năm ở c c vùng nhiệt đới (Dixon et al., 1994; IPCC, 2000) [23] Brown et al (1996) đã ước lượng, tổng lượng c cbon mà hoạt động trồng rừng trên thế giới có thể hấp thu t i đa trong vòng 55 năm (1995 - 2050) là vào khoảng 60 -

87 Gt ( Giga tấn) C, với 70% ở rừng nhiệt đới, 25% ở rừng ôn đới và 5% ở rừng cực bắc (Cairns et al., 1997) Tính tổng lại, rừng, trồng rừng có thể hấp thu được 11 - 15% tổng lượng CO2 ph t thải từ nguyên liệu hóa thạch trong thời gian tương đương (Brown, 1997) [18]

C c nghiên cứu chủ yếu t p trung vào đ i tượng rừng trồng thuần loài hoặc một s loài cây nhất định chưa có nghiên cứu chi tiết và tổng thể cho hệ sinh th i rừng tự nhiên Trên thực tế, những nghiên cứu của c c nhà khoa học tiến hành đều tiến hành nghiên cứu lượng carbon trên sinh kh i trên mặt đất Còn phần carbon tích lũy phần dưới mặt đất cơ bản chỉ dừng lại ở việc nghiên cứu lượng carbon tích lũy trong rễ cây Hơn nữa, việc nghiên cứu tích lũy C trong cây bụi, thảm tươi dưới

t n rừng tự nhiên còn rất ít Chủ yếu là những nghiên cứu ở rừng trồng

1.2.1.2 Những nghiên cứu trong nước

Việt Nam là một nước có tiềm năng để thực hiện việc giảm khí phát thải nhưng thực tế lại thiếu các thông tin cũng như cơ sở khoa học, phương pháp tính toán, dự báo lượng CO2 hấp thụ bởi thảm phủ của qu c gia làm cơ sở tham gia thị trường carbon toàn cầu Tuy nhiên, nhưng năm gần đây,Việt Nam đã có những nỗ lực thực hiện một s nghiên cứu về sinh kh i, khả năng hấp thụ carbon và các hoạt động liên quan đến biến đổi khí h u tuy chưa đa dạng và đầy đủ nhưng có

ý nghĩa quan trọng cho việc nghiên cứu sau này, một s nghiên cứu như :

- Theo nghiên cứu về sinh kh i của t c giả Lê Hồng Phúc, 1996 [10] về Thông ba l thì sinh kh i thân chiếm 57 %, sinh kh i cành chiếm 17 %, rễ 15 %, l

9 %; sinh kh i gỗ của rừng trồng đạt 74,4 % trọng lượng cây chứng tỏ đây là loài thích hợp cho sản xuất bột giấy, sinh kh i v t rơi rụng khoảng 3,9 tấn khô/ha

Trang 23

- Nguyễn Viết Khoa [5] (Trung tâm khuyến nông qu c gia) và Võ ại Hải (Viện khoa học lâm nghiệp) (2008) sau khi thực hiện đề tài “Nghiên cứu khả năng hấp thụ carbon của rừng trồng keo lai thuần loài tại một s 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 449,6 - 113,8 tấn/ha, trong đó tích lũy carbon trong đất chiếm 67,9 % và carbon tầng cây gỗ chiếm 27,5 % ; carbon trong v t rơi rụng chiếm 3,1 % trong cây bụi thảm tươi là 1,5 % Lượng tích lũy carbon trong lâm phần keo lai theo c c cấp đất và cấp tuổi kh c nhau là kh c nhau Thông thường ở cấp đất t t hơn, tuổi cao hơn, m t độ rừng lớn hơn thì lượng carbon sẽ tích lũy lớn hơn

- Ngô ình Quế và cs (2006) [13], đã nghiên cứu khả năng hấp thụ carbon của một s loại rừng trồng keo (keo tai tượng, keo l tràm, keo lai), thông (thông ba

l , thông mã vĩ, thông nhựa) và bạch đàn Urophylla Theo Ngô ình Quế và cs (2006) xây dựng phương trình m i tương quan và tính to n khả năng hấp thụ carbon cho từng loại rừng Rừng keo lai 3 - 12 tuổi (m t độ 800 - 1350 cây/ha) có lượng hấp thụ tương ứng là 60 - 407,37 tấn/ha Rừng keo l tràm có khả năng hấp thụ 66,2

- 292,39 tấn/ha tương ứng với c c tuổi từ 5 - 12 tuổi (m t độ 1033 - 1517 cây/ha)

i với rừng thông nhựa độ tuổi từ 5 - 21 tuổi có khả năng hấp thụ 18,81- 467,69 tấn/ha Rừng trồng bạch đàn Urophylla 3-12 tuổi với m t độ trung bình từ 1200 -

1800 cây/ha có khả năng hấp thụ lượng carbon la 107,87 - 378,71 tấn/ha

- Nghiên cứu của Võ ại Hải cũng đã x c định biểu sinh kh i và carbon theo

c c cấp đất cho c c loài cây: Mỡ, Bạch đàn urophylla, Thông mã vĩ, Thông ba l

ặc biệt nghiên cứu cũng đã xây dựng phần mềm cho x c định trữ lượng carbon của c c loài cây này, (Võ ại Hải, 2008) [3]

- Nghiên cứu đầu tiên về rừng tự nhiên tại Việt Nam là của Bảo Huy năm

2009 ở rừng l rộng thường xanh theo c c trạng th i : Non, nghèo, trung bình và giàu ở Tây Nguyên, bằng phương ph p chặt hạ để đo đếm sinh kh i và thiết l p

mô hình to n cho ước tính sinh kh i và trữ lượng carbon của rừng l rộng thường xanh Tuy nhiên nghiên cứu mới chỉ dừng lại ở việc x c l p mô hình tính to n sinh

kh i và trữ lượng carbon phần trên mặt đất C c bể chứa carbon như trong đất,

Trang 24

thảm mục và cây chết, tầng thảm tươi cây bụi không được đề c p trong nghiên cứu (Bảo Huy, 2009) [4]

- Nguyễn Ngọc Lung và Nguyễn Tường Vân (2004) [8] đã sử dụng biểu qu trình sinh trưởng và biểu Biomass để tính to n sinh kh i rừng Kết quả cho thấy: tính theo biểu qu trình sinh trưởng (Nguyễn Ngọc Lung, ào Công Khanh 1999), cấp đất III tuổi chặt 60, khi D = 40cm, H = 27,6cm, G = 48,3 m2

, M = 586 m3 /ha,

tỷ lệ kh i lượng khô/tươi cây lớn là 53,2% Hệ s chuyển đổi từ thể tích thân cây sang toàn cây là 1,3736 (lấy từ tỷ lệ thân cây ổn định 72,8% so với toàn cây khi đến tuổi trưởng thành) Tính ra Biomass thân cây khô tuyệt đ i là 586 x 0,532 = 311,75 tấn Biomass toàn rừng là 311,75x1,3736 = 428,2 tấn Còn nếu tính theo biểu Biomass thì gi trị này là 434,2 tấn/ha Sai s giữa biểu qu trình sinh trưởng và biểu sản lượng là 1,4%, đây là mức sai s có thể chấp nh n được

Nhằm góp phần phục vụ việc xây dựng kịch bản đường cơ sở cho c c dự n trồng rừng CDM, sinh kh i thảm tươi cây bụi tại Hòa Bình và Thanh Hóa đã được nghiên cứu, theo đó c c trạng th i đất rừng lau l ch có thể tích lũy 20 tấn carbon/ha; cây bụi cao từ 2 - 3 m có thể tích lũy 14 tấn/ha; Tế, Guột và cây bụi nhỏ hơn 2 m có thể tích lũy khoảng 10 tấn/ha; Cỏ l tre có thể tích lũy 6,6 tấn/ha; cỏ tranh tích lũy 4,9 tấn/ha và Cỏ lông lợn có thể tích lũy 3,9 tấn/ha (Vũ Tấn Phương, 2006) [12]

Bảo Huy (2009) [4] đã sử dụng phương ph p chặt hạ để đo đếm sinh kh i và thiết l p mô hình to n cho ước tính sinh kh i và trữ lượng carbon của rừng l rộng thường xanh theo c c trạng th i: non, nghèo, trung bình và giàu ở Tây Nguyên ây

là nghiên cứu về rừng tự nhiên đầu tiên tại Việt Nam Tuy nhiên nghiên cứu mới chỉ dừng lại ở việc x c l p c c mô hình tính to n sinh kh i và trữ lượng carbon phần trên mặt đất C c bể chứa carbon kh c như trong đất, thảm mục và cây chết, tầng thảm tươi cây bụi không được đề c p trong nghiên cứu

Theo kết quả nghiên cứu của (Nguyễn Văn Dũng 2005 ) [2] tại Núi Lu t Hà Nội cho thấy, rừng thông mã vĩ 20 tuổi lượng carbon tích lũy 80,7 - 122 tấn/ha, gi trị carbon tích lũy ước tính đạt 25,8-39 triệu VN /ha Rừng keo l tram thuần loài

15 tuổi tổng lượng cacrbon tích lũy 62,5-103,1 tấn/ha, gi trị carbon tích lũy ước

Trang 25

tính đạt 20-33 triệu VN /ha T c giả đã xây dựng bảng tra lượng carbon tích lũy của 2 trạng th i rừng trồng keo l tràm và thông mã vĩ theo m t độ, Dg và Hl

Lý Thu Quỳnh (2007), "nghiên cứu sinh kh i và khả năng hấp thụ carbon

của rừng mỡ (Manglietia conifera Dandy) trồng tại Tuyên Quang và Phú Thọ” cho

thấy: Cấu trúc sinh kh i cây c lẻ Mỡ gồm 4 phần thân, cành, l và rễ, trong đó sinh

kh i tươi lần lượt là 60%, 8%, 7% và 24%; tổng sinh kh i tươi của một ha rừng trồng Mỡ dao động trong khoảng từ 53 440 - 30 9689 kg/ha (trong đó: 86% là sinh

kh i tâng cây gỗ, 6% là sinh kh i cây bụi, thảm tươi và 8% là sinh kh i của v t rơi rụng)

Nguyễn Thanh Tiến (2012) [16] trong nghiên cứu của mình đã x c định được sinh kh i khô rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên trạng th i IIb tại Th i Nguyên là 76,46 tấn/ha trong đó: Sinh kh i khô tầng cây gỗ trung bình 63,38 tấn/ha; Sinh kh i tầng cây dưới t n (cây bụi, thảm tươi, cây t i sinh) trung bình 4,86 tấn/ha; Sinh kh i khô vât rơi rụng trung bình 8,22 tấn/ha ồng thời, t c giả cũng đã x c định được tổng lượng CO2 hấp thụ của rừng IIb tại Th i Nguyên dao động từ 383,68 - 505,87 tấn CO2/ha, trung bình 460,69 tấn CO2/ha (trong đó lượng CO2 hấp thụ t p trung chủ yếu ở tầng đất dưới t n rừng là 322,83 tấn/ha, tầng cây cao 106,91 tấn/ha, tầng cây dưới t n 15,6 tấn/ha và v t rơi rụng là 15,34 tấn/ha)

Qua c c nghiên cứu ta thấy rằng, c c nghiên cứu chỉ t p trung vào đ i tượng chủ yếu là rừng trồng thuần loài và một s loài nhất định Những nghiên cứu chủ yếu t p trung vào tầng cây cao trong rừng, tầng cây bụi, thảm tươi chưa được chú trọng nghiên cứu Nghiên cứu về tầng cây bụi tại Việt Nam chỉ dừng lại

ở trạng th i đất chưa có rừng (Ia, Ib, IIb) mà chưa nghiên cứu ở c c trạng th i rừng phổ biến ở Việt Nam hiện nay như: IIa, IIIa1

- Nhằm góp phần vào công t c định giá giá trị của rừng chúng tôi tiến hành nghiên cứu bổ sung về x c định lượng carbon tích lũy ở trạng thái rừng phục hồi sau nương rẫy IIa tại huyện ại từ, tỉnh Thái Nguyên

1.2.2 Những nghiên cứu về cấu trúc rừng

Cấu trúc rừng là quy lu t sắp xếp tổ hợp của c c thành phần cấu tạo nên quần thể thực v t rừng theo không gian và theo thời gian ặc điểm cấu trúc rừng tự

Trang 26

nhiên đã được nhiều nhà khoa học trên thế giới tiến hành nghiên cứu nhằm xây dựng cơ sở khoa học và lí lu n phục vụ cho công t c kinh doanh rừng Có thể điểm qua một s nghiên cứu liên quan đến c c nhân t cấu trúc rừng như sau:

1.2.2.1 Về cấu trúc tổ thành

Sự phong phú của hệ thực v t rừng mưa nhiệt đới được nhiều nhà khoa học ghi nh n Theo Richards P W (1952), trong rừng mưa nhiệt đới, trên mỗi hécta không mấy khi có ít hơn 40 loài cây gỗ, mà có trường hợp còn đến trên 100 loài, (Richards, P.W ,1952) [26]

Baur G N (1962) [1], khi nghiên cứu rừng mưa ở khu vực gần Belem trên sông Amazôn, trên một ô tiêu chuẩn diện tích khoảng hai hecta đã th ng kê được 36

họ thực v t và trên ô tiêu chuẩn diện tích hơn b n hecta ở phía Bắc New South Wales cũng đã ghi nh n được sự hiện diện của 31 họ chưa kể cây leo, cây thân cỏ

và thực v t phụ sinh

1.2.2.2 Về cấu trúc tầng thứ

Hiện tượng phân tầng là một đặc trưng quan trọng của rừng nhiệt đới Một trong những cơ sở định lượng để phân chia tầng là quy lu t phân b s cây theo cấp chiều cao ã có một s t c giả đề xuất c c phương ph p nghiên cứu tầng thứ của rừng nhiệt đới, điển hình như phương ph p vẽ biểu đồ mặt cắt đứng của rừng do Davit và P.W Risa (1933 - 1934) đề xướng và sử dụng lần đầu tiên ở Guyan vẫn là phương ph p có hiệu quả để nghiên cứu cấu trúc tầng của rừng

Chevalier (1917), Mildbraed (1922) đã ngụ ý rằng mọi phương ph p dựa vào chiều cao của cây để phân cây c i thành tầng đều có tính chất tùy tiện và c c "tầng"

đó không có một thực tế kh ch quan Booberg (1932) đã l p đồ thị chiều cao của tất

cả c c cây gỗ đo được trong c c “ khu rừng bảo vệ” ở Java, và đi đến kết lu n là không thể nh n ra có mấy tầng cây như c c t c giả kh c đã mô tả Ngược lại, nhiều

t c giả kh c cho rằng rừng mưa thường có từ ba đến năm tầng: Brown (1919) khi nghiên cứu rừng cây họ Dầu tại Phillippin, đã cho biết là c c cây gỗ lớn sắp xếp thành ba tầng kh rõ rệt

Kraft (1884), lần đầu tiên đưa ra hệ th ng phân cấp cây rừng, tiêu chuẩn phân cấp của Kraft là: khả năng sinh trưởng, kích thước và chất lượng của cây rừng

Trang 27

trồng Theo phân cấp Kraft, cây rừng được chia làm hai nhóm: nhóm cây th ng trị

và nhóm cây bị chèn ép, tiếp đó ông phân chia cây rừng thành năm cấp dựa vào tình hình sinh trưởng của chúng Phân cấp của Kraft phản nh được tình hình phân ho cây rừng, tiêu chuẩn phân cấp rõ ràng, đơn giản và dễ p dụng nhưng chỉ phù hợp với rừng thuần loài đều tuổi Cho đến nay phân cấp này vẫn được sử dụng rộng rãi trong kinh doanh rừng trồng

Tóm lại, sự phân tầng trong rừng mưa nhiệt đới mặc dù có c c ý kiến tr i ngược, nhưng quan điểm có sự phân tầng rõ rệt trong rừng mưa nhiệt đới được nhiều nhà khoa học x c nh n

1.2.2.3 Về cấu trúc tuổi

Richards P.W (1952) [26], trong rừng nhiệt đới có mùa khô hạn th t rõ, dựa vào vòng năm đôi khi có thể x c định được tuổi cây gỗ đại kh i gần đúng và có thể dùng phương ph p này đ i với một s ít loài cây trong rừng phân mùa thường xanh, nhưng trong rừng mưa điển hình với khí h u tương đ i không phân thành mùa thì vòng sinh trưởng hình thành hàng năm không phân biệt rõ rệt

1.2.2.4 Về cấu trúc mật độ

Richards P.W (1952) [26], trong rừng mưa nhiệt đới ở Nam Mỹ và Châu Phi,

m t độ lâm phần (cây có đường kính ngang ngực từ 10 cm trở lên) biến động từ 390

- 1 710 cây/ha, trong đó m t độ của những cây có đường kính từ 41 cm trở lên khoảng 39 - 60 cây/ha Baur G N (1962), cũng cho biết: trong rừng mưa nguyên sinh ở Mã Lai trên diện tích một hecta có khoảng 550 cây có đường kính từ 10 cm trở lên, trong đó những cây có đường kính trên 48 cm từ 42 - 65 cây/ha

Về m t độ t i ưu lâm phần, H.Thomasius (1972) đã xây dựng lí thuyết khoảng s ng và hằng s không gian sinh trưởng liên quan tới chiều cao, m t độ và tuổi Kairukstis (1980) x c định m t độ t i ưu lâm phần theo diện tích t n l và mức

độ che phủ Chiabera (1982) mô hình hóa m t độ t i ưu theo tuổi và lấy m t độ tại tuổi 100 làm g c (dẫn theo Nguyễn Ngọc Lung) Nhưng c c phương ph p này chỉ thích hợp cho nghiên cứu rừng thuần loài đều tuổi i với rừng hỗn loài kh c tuổi, việc x c định tuổi lâm phần rất khó khăn, cho nên khó p dụng đ i với rừng nhiệt đới hỗn loài kh c tuổi

Trang 28

1.2.2.5 Về nghiên cứu định lượng

Vấn đề về cấu trúc không gian và thời gian của rừng được c c t c giả t p trung nghiên cứu nhiều nhất B.Rollet (1971) đã biểu diễn c c quan hệ chiều cao - đường kính ngang ngực, đường kính t n - đường kính ngang ngực bằng c c hàm hồi quy; phân b đường kính t n, đường kính thân cây dưới dạng c c phân b x c suất Balley (1973) mô hình ho cấu trúc thân cây với phân b s cây theo cỡ kính (N - D) bằng hàm Weibull Nhiều t c giả kh c dùng hàm Schumacher, hyperbol, hàm

mũ, Poisson, Charlier, v v (Ngô Kim Khôi,1998) [6]

Ngoài ra, từ c c kết quả nghiên cứu định lượng cấu trúc, Bruce E B và Ray

A S (1978), David Lenhart J (1987), đã xây dựng c c mô hình cấu trúc rừng, làm

cơ sở khoa học cho công t c kinh doanh rừng

Một vấn đề nữa có liên quan đến nghiên cứu cấu trúc rừng đó là việc phân loại rừng theo cấu trúc và ngoại mạo hay ngoại mạo sinh th i Cơ sở phân loại rừng theo xu hướng này là đặc điểm phân b , dạng s ng ưu thế, cấu trúc tầng thứ và một

s đặc điểm hình th i kh c của quần xã thực v t rừng Tiêu biểu cho hệ th ng phân loại rừng theo hướng này có Humbold (1809), Schimper (1903), Aubreville (1949), UNESCO (1973) Trong nhiều hệ th ng phân loại rừng theo xu hướng này khi nghiên cứu ngoại mạo của quần xã thực v t đã không t ch rời khỏi hoàn cảnh của

nó và do v y hình thành một hướng phân loại theo ngoại mạo sinh th i

Nhận xét chung: Qua c c nghiên cứu ta thấy rằng, c c nghiên cứu chỉ t p

trung vào đ i tượng chủ yếu là rừng trồng thuần loài và một s loài nhất định Những nghiên cứu chủ yếu t p trung vào tầng cây cao trong rừng, tầng cây bụi, thảm tươi chưa được chú trọng nghiên cứu Nghiên cứu về tầng cây bụi tại Việt Nam chỉ dừng lại ở trạng th i đất chưa có rừng (Ia, Ib, IIb) mà những nghiên cứu

ở c c trạng th i rừng phổ biến ở Việt Nam hiện nay như: IIa, IIIa1 còn hạn chế

ặc biệt trạng th i rừng IIa tại huyện ại Từ, tình Th i Nguyên chưa có công trình nào nghiên cứu Nhằm góp phần vào công t c định giá giá trị của rừng chúng tôi tiến hành nghiên cứu bổ sung về x c định lượng carbon tích lũy ở trạng thái rừng phục hồi sau nương rẫy IIa tại huyện ại từ, tỉnh Thái Nguyên

Trang 29

1.3 Tổng quan khu vực nghiên cứu

1.3.1 Điều kiện tự nhiên- Kinh tế xã hội

1.3.1.1 Vị trí địa lý

ại từ là Huyện miền núi nằm ở phía Tây bắc của tỉnh Th i Nguyên, c ch Thành Ph Th i Nguyên 25 Km, phía Bắc gi p huyện ịnh Ho ; Phía nam gi p huyện Phổ Yên và Thành Ph Th i Nguyên; Phía đông gi p huyện Phú Lương; Phía tây bắc và đông nam gi p tỉnh Tuyên Quang và tỉnh Phú Thọ

Huyện ại Từ có nhiều đơn vị hành chính nhất tỉnh: 31 xã, thị trấn, tổng diện tích đất tự nhiên toàn Huyện là 57 848 ha và 158.721 nhân khẩu, có 8 dân tộc anh

em cùng chung s ng: Kinh, tày, Nùng, Sán chay, Dao, Sán dìu, Hoa, Ngái v.v ; Chiếm 16,58% về diện tích, 16,12% dân s cả tỉnh Th i Nguyên M t độ dân s bình quân 274,65 người/km2

1.3.1.2 Điều kiện địa hình

a) Về đồi núi: Do vị trí địa lý của Huyện, ại Từ được bao bọc xung quanh

bởi các dãy núi:

- Phía Tây và Tây Nam có dãy núi Tam ảo ngăn c ch giữa huyện và tỉnh Vĩnh Phúc, Phú Thọ, độ cao từ 300 - 600m

- Phía Bắc có dãy Núi Hồng và Núi Chúa

- Phía ông là dãy núi Pháo cao bình quân 150 - 300 m

- Phía Nam là dãy núi Thằn Lằn thấp dần từ Bắc xu ng Nam

b) Sông ngòi thuỷ văn:

- Sông ngòi: Hệ th ng sông Công chảy từ ịnh Ho xu ng theo hướng Bắc Nam với chiều dài chạy qua huyện ại Từ khoảng 2 km Hệ th ng c c su i, khe như su i La Bằng, Quân Chu, C t Nê v v cũng là nguồn nước quan trọng cho đời

s ng và trong sản xuất của Huyện

- Thuỷ văn: Do ảnh hưởng của vị trí địa lý, đặc biệt là c c dãy núi bao bọc

ại Từ thường có lượng mưa lớn nhất Tỉnh, trung bình lượng mưa hàng năm từ 1.800mm - 2 000mm rất thu n lợi cho ph t triển sản xuất nông lâm nghiệp của huyện (đặc biệt là cây chè)

Trang 30

1.3.1.3 Điều kiện khí hậu thời tiết

Do mưa nhiều khí h u thường ẩm ướt độ ẩm trung bình từ 70 - 80%, nhiệt độ trung bình hàng năm từ 22 - 270

(là miền nhiệt độ phù hợp cho nhiều loại cây trồng phát triển)

1.3.1.4 Về đất đai thổ nhưỡng

Tổng diện tích tự nhiên 57 848 ha Trong đó: ất nông nghiệp chiếm 28,3%, đất Lâm nghiệp chiếm 48,43%; ất chuyên dùng 10,7%; ất thổ cư 3,4% Tổng diện tích hiện đang sử dụng vào c c mục đích là 93,8%, còn lại 6,2% diện tích tự nhiên chưa sử dụng

1.3.1.5 Về tài nguyên - khoáng sản:

a) Tài nguyên rừng

Diện tích đất lâm nghiệp 28 020 ha, trong đó rừng tự nhiên là 16 022 ha và rừng trồng từ 3 năm trở lên là 11 000 ha Chủ yếu là rừng phòng hộ, diện tích rừng kinh doanh không còn hoặc còn rất ít vì những năm trước đây đã bị khai th c bừa bãi và tàn ph để làm nương rẫy

Hệ động v t tương đ i phong phú, đa dạng, gồm c c loại thú rừng, bò s t, chim Hiện nay s lượng động v t đang bị suy giảm nhiều do nạn săn, băn bừa bãi

và chặt ph rừng làm mất nơi cư trú

b) Tài nguyên đất

Tổng diện tích tự nhiên 57 848 ha Trong đó: đất nông nghiệp chiếm 28,3%, đất Lâm nghiệp chiếm 48,43%; ất chuyên dùng 10,7%; ất thổ cư 3,4% Tổng diện tích hiện đang sử dụng vào c c mục đích là 93,8%, còn lại 6,2% diện tích tự nhiên chưa sử dụng

Trên địa bàn huyện đất được hình thành bởi 8 nhóm, trong đó có 4 nhóm đất chính là:

- ất x m mùn trên núi có: 16 400 ha chiếm tỷ lệ 28,37%

- ất Feralit ph t triển trên đ biến chất: 15 107 ha chiếm 26,14 %

- ất Feralit ph t triển trên phù sa cổ: 1 3036 ha chiếm 22,55 %

- ất phù sa Gley ph t triển trên phù sa cổ: 13 247 ha chiếm 22,94 %

Trang 31

c) Tài nguyên khoáng sản

ại Từ được thiên nhiên ưu đãi phân bổ trên địa bàn nhiều tài nguyên kho ng sản nhất Tỉnh, 15/31 xã, thị trấn có mỏ và điểm quặng ược chia ra làm 4 nhóm quặng chủ yếu sau:

- Nhóm kho ng sản là nguyên liệu ch y

- Nhóm kho ng sản kim loại

- Nhóm kho ng sản phi kim loại

-Kho ng sản và v t liệu xây dựng

1.3.1.6 Tiềm năng du lịch

Khu du lịch Hồ Núi C c với câu chuyện huyền thoại về Nàng công chàng

C c đã thu hút kh ch du lịch trong nước và ngoài nước, nằm ở phía Tây nam của Huyện, đây cũng là điểm xuất ph t đi thăm khu di tích trong Huyện như: Núi Văn, Núi Võ, khu rừng Qu c gia Tam ảo, di tích lịch sử 27/7 v v Hiện đã hoàn thành xây dựng quy hoạch tổng thể ph t triển du lịch sinh th i sườn đông dãy Tam ảo, hoàn thành quy hoạch chi tiết khu du lịch chùa Tây Trúc xã Quân Chu, Cửa Tử xã Hoàng Nông, quy hoạch chi tiết khu di tích lịch sử Lưu Nhân Chú nhìn chung tiềm năng ph t triển dịch vụ du lịch ở ại Từ đã và đang được quan tâm ph t triển, đây

là tiềm năng lớn của Huyện cũng như của Tỉnh Th i Nguyên

1.3.1.7 Nguồn nhân lực

Dân s ại Từ hiện có 158 721 nhân khẩu (Trong đó dân s nông nghiệp chiếm 94%; Thành thị: 6%) Dân s trong độ tuổi lao động chiếm 56,5% Lao động làm trong c c Ngành nghề kinh tế chiếm 90,8% (Trong đó: Nông lâm nghiệp thuỷ sản chiếm 94,1%; Công nghiệp xây dựng chiếm 4,1%; Dịch vụ chiếm 1,2%)

1.3.2 Nhận xét chung

* Thuận lợi:

- iều kiện về tự nhiên, thổ nhưỡng, nước tưới tiêu tương đ i thu n lợi cho nhân dân ph t triển kinh tế nông nghiệp, đảm bảo an ninh lương thực, có cây kinh tế mũi nhọn là cây Chè, là hàng hóa đặc sản ở địa phương

- ại Từ có hệ th ng giao thông tương đ i ph t triển, vị trí địa lý kh thu n lợi, hệ th ng đường trục xã, liên xã đã được trải nhựa nên tạo điều kiện cho ph t triển kinh tế, văn hóa, xã hội và giao lưu buôn b n, trao đổi hàng hóa

Trang 32

- Nguồn lao động dồi dào, cần cù s ng tạo, nh n thức về ph p lu t, về khoa học kỹ thu t của người dân đã được nâng lên thông qua c c chương trình đào tạo

t p huấn

* Khó khăn, thách thức:

Khả năng khai th c đất, đặc biệt là đất sản xuất nông nghiệp còn yếu, chưa quy hoạch thành c c vùng sản xuất hàng hóa Trong những năm qua tuy đã nỗ lực phấn đấu cứng hóa đường giao thông nông thôn và kênh mương, đường xóm, nội đồng xong tỷ lệ đạt còn thấp so với tiêu chí nông thôn mới, đường xóm bề rộng còn nhỏ hẹp

Trang 33

Chương 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu

- i tượng: Trạng th i rừng phục hồi IIa trên địa bàn huyện ại Từ

- Phạm vi nghiên cứu: ặc điểm cấu rúc và khả năng tích lũy Carbon tầng cây gỗ, cây bụi, thảm tươi trạng th i rừng phục hồi IIa trên địa bàn huyện ại Từ

2.2 Địa điểm, thời gian nghiên cứu

- ịa điểm: Huyện ại Từ, tại ba xã: La Bằng, Yên Lãng, Quân Chu

- Thời gian tiến hành: Từ th ng 6/2014 - 7/2015

2.3 Nội dung nghiên cứu

- Nội dung 1: Nghiên cứu một s đặc điểm cấu trúc rừng phục hồi IIa tại

huyện ại Từ, tỉnh Thái Nguyên

- Nội dung 2: Nghiên cứu đặc điểm sinh kh i tầng cây gỗ, tầng cây t i sinh,

cây bụi thảm tươi, v t rơi rụng trạng th i rừng phục hồi IIa tại huyện ại Từ, tỉnh Thái Nguyên

- Nội dung 3: Nghiên cứu lượng Carbon tích lũy của tầng cây gỗ, tầng cây tái

sinh, cây bụi thảm tươi, v t rơi rụng ở trạng th i rừng IIa tại ại Từ, Th i Nguyên

- Nội dung 4: Dự b o lượng CO2 hấp thu tương ứng ở trạng th i rừng phục hồi tự nhiên IIa tại khu vực điều tra

- Nội dung 5: ề xuất một s phương ph p x c định lượng Carbon tích lũy

đ i với trạng th i rừng IIa

2.4 Phương pháp nghiên cứu

2.4.1 Chuẩn bị

- Bản đồ hiện trạng khu vực nghiên cứu mới nhất năm 2014

- Dụng cụ (dao, cưa, cân, thước dây, cu c, địa bàn…)

- Bảng biểu điều tra

Trang 34

2.4.2 Ngoại nghiệp

- Dựa vào bản đồ hiện trạng rừng của Hạt kiểm lâm huyện ại Từ x c định được sự phân b rừng phục hồi IIa tại huyện ại Từ Từ đó x c định 03 xã có diện tích rừng ở trạng th i IIa lớn nhất để điều tra đo đếm, đặc biệt nó phải phân b ở c c vùng địa lý đặc trưng cho huyện ại Từ

a) Lập ô tiêu chuẩn (OTC):

- Tiến hành x c định những nơi có t p trung rừng IIa nhiều nhất để điều tra Tại huyện ại Từ chọn xã điển hình là La Bằng, Yên Lãng, Quân Chu Tại mỗi xã

l p 3 OTC ngẫu nhiên điển hình (2500m2) S lượng OTC được x c định 3 OTC/1

xã, mỗi OTC đại diện cho 1 cấp trữ lượng hay cấp đường kính

- L p OTC tại c c vị trí chân đồi, sườn đồi, đỉnh đồi, mỗi vị trí l p 3 OTC

- Dùng địa bàn cầm tay để x c định góc vuông, dùng thước dây để x c định chiều dài, cạnh OTC song song với đường đồng mức

Trên mỗi OTC tiến hành đo đếm c c chỉ tiêu sau:

+ o tất cả những cây có đường kính D1,3 ≥ 5 cm (tương đương với chu vi C

≥ 16 cm) ở vị trí D1,3 sau đó đ nh dấu cây theo s thứ tự để tr nh nhầm lẫn và ghi lại tên khoa học hoặc tên địa phương của tất cả các loại cây, qua đó có thể giúp cho việc

x c định tỷ trọng gỗ sau này

+ o chiều cao vút ngọn Hvn: dùng thước sào và thước Blume- leis

+ o đường kính t n Dt (Trung bình hai hướng ông Tây, Nam Bắc)

+ o chiều cao dưới cành

b) Lập ô dạng bản (ODB):

ODB được l p trong mỗi OTC, trong mỗi OTC l p 5 ô dạng bản với diện tích 25m2 (5 x 5 m), theo đường chéo OTC (4 ODB tại 4 góc OTC và một ODB đặt tại vị trí giao nhau của hai đường chéo ÔTC)

Trang 35

H nh 2.1 H nh dạng, kích thước OTC sơ đồ bố trí ô thứ cấp

Trên mỗi ODB x c định c c yếu t như sau:

*) Điều tra và thu thập mẫu sinh khối đối với cây tái sinh: Trên ODB 25m2

tiến hành đo đếm toàn bộ cây t i sinh Tiến hành thu gom toàn bộ cây tái sinh và phân thành 3 bộ ph n (thân cành, l và rễ), sau đó x c định sinh kh i tươi của từng

bộ ph n Trộn đều 5 ODB và lấy mỗi bộ ph n 1 mấu 500g tươi để x c định sinh

kh i khô Mẫu lấy được ký hiệu đầy đủ tên mẫu, nơi lấy mẫu và trọng lượng mẫu Mẫu lấy xong được đựng trong túi bóng chuyên dùng đựng mẫu (lưu ý trong thời gian chưa chuyển mẫu ngay về phòng thí nghiệm, cần để hở miệng túi bóng cho bay hơi nước tự do)

*) Điều tra cây bụi, thảm tươi: Trên ODB 25m2 tiến hành thu gom toàn bộ cây bụi thảm tươi, dây leo… (nhổ hết cả rễ) Phân thành 2 bộ ph n (trên mặt đất và dưới mặt đất) X c định sinh kh i tươi của từng bộ ph n, ghi lại kết quả vào biểu mẫu Tiến hành trộn đều mẫu của 5ODB theo từng bộ ph n đã phân, tiến hành lấy mẫu mỗi bộ ph n 500g để x c định sinh kh i khô Mẫu lấy được ký hiệu đầy đủ tên mẫu, nơi lấy mẫu và trọng lượng mẫu Mẫu lấy xong được đựng trong túi bóng chuyên dùng đựng mẫu (lưu ý trong thời gian chưa chuyển mẫu ngay về phòng thí nghiệm, cần để hở miệng túi bóng cho bay hơi nước tự do)

*) Điều tra vật rơi rụng (VRR): Tại tâm mỗi ODB 25m2 ta x c định ODB 1m2 tiến hành thu gom toàn bộ v t rơi rụng (lưu ý toàn bộ x c thực v t chưa phân

Trang 36

hủy) Phân thành 2 bộ ph n (cành và l hoa quả) X c định sinh kh i ướt của từng

bộ ph n, ghi lại kết quả vào biểu mẫu Tiến hành trộn đều mẫu của 5ODB (loại 1

m2) theo từng bộ ph n đã phân, tiến hành lấy mẫu mỗi bộ ph n 500g để x c định sinh kh i khô Mẫu lấy được ký hiệu đầy đủ tên mẫu, nơi lấy mẫu và trọng lượng mẫu Mẫu lấy xong được đựng trong túi bóng chuyên dùng đựng mẫu (lưu ý trong thời gian chưa chuyển mẫu ngay về phòng thí nghiệm, cần để hở miệng túi bóng cho bay hơi nước tự do)

2.4.3 Phương pháp nội nghiệp

2.4.3.1 Xác định cấu trúc và chỉ số đa dạng lâm phần rừng IIa

- Xác định cấu trúc rừng: Tổ thành là chỉ tiêu biểu thị tỉ lệ mỗi loài hay nhóm

loài tham gia tạo thành rừng, tuỳ thuộc vào s lượng loài có mặt trong lâm phần mà phân chia lâm phần thành rừng thuần hoài hay hỗn loài, c c lâm phần rừng có tổ thành loài kh c nhau thì chức năng phòng hộ, bảo vệ môi trường sinh th i và tính đa dạng sinh học cũng kh c nhau

ể đ nh gi đặc điểm cấu trúc tổ thành sinh th i của quần hợp cây gỗ, chúng tôi sử dụng chỉ s mức độ quan trọng (Importance Value Index = IVI), tính theo công thức:

Trong đó:

- IVIi là chỉ s mức độ quan trọng (tỷ lệ tổ thành) của loài thứ i

- Ai là độ phong phú tương đ i của loài thứ i:

Trong đó:

- Ni là s c thể của loài thứ i; s là s loài trong quần hợp

- Di là độ ưu thế tương đ i của loài thứ i:

Trang 37

1

x G

G

i i

Theo đó, những loài cây có chỉ s IVI ≥ 5% mới thực sự có ý nghĩa về mặt sinh th i trong lâm phần Theo Th i Văn Trừng (1978) [17] trong một lâm phần nhóm loài cây nào chiếm trên 50% tổng s c thể của tầng cây cao thì nhóm loài đó được coi là nhóm loài ưu thế

- Đánh giá chỉ số đa dạng sinh học: Trong đề tài, sử dụng chỉ s Shannon để

đ nh gi tính đa dạng của c c quần hợp cây gỗ đã nghiên cứu vì chỉ s này đ nh gi

tổng hợp cả độ đa dạng loài (S loài) và độ đa dạng trong loài, tính theo công thức:

N N

n n

- s là s loài trong quần hợp

- ni là s c thể loài thứ i trong quần hợp

- N là tổng s c thể trong quần hợp

X c định m t độ lâm phần, x c định phân b s cây theo cấp đường kính và phân b s cây theo chiều cao, phân b s loài theo cấp đường kính, phân b s loài theo cấp chiều cao

2.4.3.2 Xác định lượng sinh khối khô

*) Đối với tầng cây gỗ: X c định lượng tích lũy carbon của cây s ng bằng cách áp dụng

phương ph p RaCSA để tính toán:

+ X c định sinh kh i cây s ng: Cô l p và lưu trữ một lượng lớn carbon trong phần sinh kh i trên mặt đất của chúng (thân, cành, l ) và bên dưới mặt đất (rễ) o tính lượng carbon tích lũy của cây bắt đầu bằng đo tính sinh kh i cây Sử dụng phương ph p

bảo tồn cây (Non - destructive measurement) Tính sinh kh i theo công thức sẵn có

Trang 38

Quy đổi giá trị đo đếm cây thành sinh kh i trên mặt đất, đ i với cây rừng tự nhiên

có thể sử dụng công thức sau: Y = 0,118D2,53 (Brown etal, 1989)

(Y= sinh kh i khô cây, kg/cây; D = đường kính vị trí 1,3 mét, cm)

+ Xác định sinh khối rễ cây thông qua phương trình tương quan:

Sinh kh i dưới mặt đất = Sinh kh i trên mặt đất/SRratio

(SRratio= tỷ lệ thân: rễ = 4 : 1)

*) Xác định sinh khối khô đối với cây tái sinh, cây bụi thảm tươi và VRR:

Xử lý mẫu trước khi sấy: Cân kiểm tra lại tổng sinh kh i tương của mẫu

đ nh gi lượng b c hơi tự nhiên trong qu trình v n chuyển mẫu Băm mẫu nhỏ đường kính 0,2mm, trộn đều lấy 30 gam tương ứng trọng lượng tươi để sấy khô

Sấy mẫu: Sử dụng phương ph p sấy mẫu bằng tủ sấy ở nhiệt độ 90 - 1050C trong khoảng thời gian từ 6 - 8h Kiểm tra trọng lượng trong su t qu trình sấy, kiểm tra trọng lượng của mẫu sau 2, 4, 6,8 và 9h sau khi sấy Nếu sau 3 lần kiểm tra

kh i lượng không đổi thì thu được sinh kh i khô em cân x c định trọng lượng khô của mẫu Lưu ý quản lý mẫu chặt chẽ không để lẫn mẫu sang c c mẫu kh c

Dựa vào trọng lượng khô kiệt, độ ẩm của từng mẫu trên và dưới mặt đất, sẽ

x c định theo công thức sau:

MC(%) = (FW - DW/FW)*100

Trong đó: MC là độ ẩm tính bằng %

FW là trọng lượng tươi của mẫu

DW là trọng lượng khô kiệt của mẫu

Tổng sinh kh i khô của cây gỗ (SKK) được tính như sau:

SKK (tấn/ha) =SKK (TMĐ) + SKK (DMĐ )

Trong đó: SKK (TMĐ) là tổng sinh kh i khô bộ ph n trên mặt đất

*) Tính carbon tích lũy

C ch tính lượng carbon tích lũy: Sau khi toàn bộ giá trị sinh kh i của các thành phần được quy ra đơn vị tấn khô/ ha Tính tổng toàn bộ các hợp phần tạo thành sinh

kh i khô trên mặt đất (DW)

Trang 39

X c định hàm lượng carbon (Wcarbon) trong sinh kh i thông qua việc áp dụng hệ

s mặc định 0,46 thừa nh n bởi Ủy ban qu c tế về biến đổi khí h u (IPCC, 2003).[23] Nghĩa là hàm lượng carbon được tính bằng cách nhân sinh kh i khô với 0,46

Tính theo công thức:

Trong đó: Wcarbon : là lượng carbon

DW: là sinh kh i khô

*) Dự tính lượng CO 2 hấp thu tương ứng

Sau đó để dự tính lượng CO2 hấp thu tương ứng ta áp dụng công thức:

CO 2 = C*(44/12) (kg/OTC hoặc tấn/ha) (Theo ICRAF, 2001)[23]

- Sử dụng phần mềm Excell để tổng hợp và tính to n về sinh kh i tầng cây

gỗ, cây bụi thảm tươi Phân tích và tính to n lượng Carbon trong mẫu v t và viết báo cáo

Trang 40

Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1 Một số đặc điểm cấu trúc rừng phục hồi trạng thái IIa tại huyện Đại Từ

3.1.1 Đặc điểm cấu trúc tổ thành

ể nghiên cứu đặc điểm cấu trúc trạng th i rừng IIa tại địa bàn huyện ại

Từ, tỉnh Th i Nguyên, đề tài căn cứ vào bản đồ quy hoạch ba loại rừng của huyện ại Từ và khảo s t thực địa

Tổ thành là chỉ tiêu biểu thị tỉ lệ mỗi loài hay nhóm loài tham gia tạo thành rừng, tuỳ thuộc vào s lượng loài có mặt trong lâm phần mà phân chia lâm phần thành rừng thuần hoài hay hỗn loài, c c lâm phần rừng có tổ thành loài kh c nhau thì chức năng phòng hộ, bảo vệ môi trường sinh th i và tính đa dạng sinh học cũng khác nhau

Cấu trúc tổ thành của một lâm phần rừng nói lên toàn bộ gi trị của lâm phần ể đ nh gi đặc điểm cấu trúc tổ thành sinh th i của quần hợp cây gỗ, chúng tôi sử dụng chỉ s mức độ quan trọng (Importance Value Index = IVI) để biểu thị công thức tổ thành tầng cây gỗ cho c c trạng th i rừng phục hồi vì nó biểu thị t t hơn và toàn diện hơn cho c c tính chất tương đ i của hệ sinh th i so với c c gi trị đơn ưu tuyệt đ i của m t độ, tần suất, độ ưu thế

Theo đó, những loài cây có chỉ s IVI >5% mới thực sự có ý nghĩa về mặt sinh th i trong lâm phần Theo Th i Văn Trừng (1978) [17] trong lâm phân nhóm loài nào chiếm trên 50% tổng s c thể của tầng cây cao thì nhóm loài đó được coi

là loài ưu thế Công thức tổ thành nó phản nh m i quan hệ giữa c c loài cây trong

một quần xã thực v t với điều kiện ngoại cảnh

Từ s liệu điều tra trên 9 ô tiêu chuẩn ở c c vị trí điển hình kh c nhau của tầng cây cao trạng th i rừng phục hồi IIa tại 3 xã La Bằng, Yên Lãng, Quân Chu huyện ại Từ, tỉnh Th i Nguyên, chúng tôi x c định công thức tổ thành tầng cây cao trạng th i rừng phục hồi IIa được tổng hợp vào bảng 3.1

Định dạng
Số trang	90
Dung lượng	3,74 MB