Nghiên cứu khả năng tích lũy các bon ở các trạng thái rừng làm cơ sở cho việc chi trả dịch vụ môi trường tại khu vực hồ núi cốc – tỉnh thái nguyên

Khu vực Hồ Núi Cốc của tỉnh Thái Nguyên là cái nôi cung cấp nước và điều hoà khí hậu cho thành phố Thái Nguyên, toàn bộ diện tích rừng quanh đây không chỉ có nhiệm vụ phòng hộ duy trì ng

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Lâm nghiệp là một ngành sản xuất vật chất đặc biệt Nói đến lâm nghiệp trước hết phải nói đến vai trò của rừng trong nền kinh tế quốc dân và trong đời sống xã hội Trong luật Bảo vệ và phát triển rừng có ghi "Rừng là tài nguyên quý báu của đất nước,

có khả năng tái tạo là bộ phận quan trọng của môi trường sinh thái, có giá trị to lớn đối với nền kinh tế quốc dân, gắn liền với đời sống của nhân dân với sự sống còn của dân tộc [14]

Rừng là một bộ phận của cảnh quan địa lý, trong đó bao gồm một tổng thể các cây gỗ, cây bụi, cây cỏ, động vật và vi sinh vật Trong quá trình phát triển của mình chúng có mối quan hệ sinh học và ảnh hưởng lẫn nhau và với hoàn cảnh bên ngoài Ngay từ buổi đầu của lịch sử, con người đã lấy từ rừng thức ăn, chất đốt, vật liệu phục

vụ cuộc sống; rừng được coi là cái nôi sinh ra và là môi trường sống của con người Rừng không những cung cấp lâm sản, đặc sản, nguyên liệu, dược liệu đáp ứng nhu cầu cuộc sống của con người mà rừng còn giữ vai trò phòng hộ, bảo vệ môi trường sinh thái; đồng thời rừng là nguồn thu nhập chính của đồng bào các dân tộc miền núi, là cơ

sở quan trọng để phân bố dân cư, điều tiết lao động, góp phần xóa đói giảm nghèo cho

tỷ tấn (chiếm gần 70%) Cùng với đó các cây rừng sẽ thải ra 52,5 tỷ tấn (hay 44%) dưỡng khí để phục vụ cho hô hấp của con người, động vật và sâu bọ trên Trái Đất trong khoảng 2 năm Mỗi người một năm cần 4.000 kg O2 tương ứng với lượng oxy

do 1.000 - 3.000 m² cây xanh tạo ra trong một năm [24]

Mặt khác, một ha rừng hàng năm tạo nên sinh khối khoảng 300 - 500 kg, 16 tấn oxy (rừng thông 30 tấn, rừng trồng 3 - 10 tấn) [23]

Vì vậy, trong các hệ sinh thái của sinh quyển thì hệ sinh thái rừng có năng suất cao hơn cả và có một vai trò vô cùng quan trọng đối với con người, nhưng do nhiều thế

kỷ qua có thể do thiếu ý thức, kiến thức, thiếu kinh nghiệm hoặc vì những lợi ích trước mắt, việc khai thác các giá trị của rừng một cách “không nghĩ tới tương lai” đã làm cho rừng bị tàn phá, hủy hoại nghiêm trọng, đồng thời cùng với quá trình công nghiệp hoá,

hiện đại hoá đất nước việc đốt cháy nhiên liệu, sản xuất công nghiệp (khai thác khoáng sản, sản xuất hoá chất), sản xuất nông lâm nghiệp (sử dụng phân bón, cháy rừng và quản lý chất thải) đã là một trong những nguyên nhân chính làm biến đổi khí hậu toàn cầu Sự gia tăng nồng độ CO2 trong khí quyển là mối đe doạ lớn cho loài người Các nhà nghiên cứu lo ngại rằng sự gia tăng các khí gây hiệu ứng nhà kính, đặc biệt CO2chính là nhân tố gây lên những biến đổi bất ngờ và không lường trước được của khí hậu Đặc biệt là sự gia tăng nhanh chóng nồng độ nhà kính [29]

Theo tính toán của các nhà khoa học khi nồng độ CO2 trong khí quyển tăng gấp đôi thì nhiệt độ bề mặt Trái đất tăng lên khoảng 30C Các số liệu nghiên cứu cho thấy nhiệt độ Trái đất đã tăng lên 0,50C trong khoảng thời gian từ 1885 - 1940, do thay đổi nồng độ CO2 trong khí quyển từ 0,027% lên 0.035% Dự báo nếu không có biện pháp khắc phục hiệu ứng nhà kính thì nhiệt độ Trái đất sẽ tăng từ 1,5 đến 4,50C vào năm

2050 [22]

Kết quả của các nhà nghiên cứu trước đây đều cho rằng trồng cây, gây rừng là biện pháp nhanh và rẻ nhất để có thể giảm phát thải khí nhà kính (IPCC, 2000) [28], (Richards và Stokes, 1999) [29], (Richards và Krister, 2003) [30] góp phần duy trì cân bằng CO2 và O2 trong khí quyển, giúp ổn định và điều hoà khí hậu để phát triển bền vững trên hành tinh Đây cũng là hướng giải quyết của nhiều quốc gia trong đó có Việt Nam, nhằm tận dụng cơ hội để "cơ chế Kyoto" được thực hiện, góp phần trong công cuộc xoá đói, giảm nghèo, bảo vệ môi trường sinh thái

Như vậy, rừng là tài sản vô cùng quý giá của nhân loại nói chung và đối với tỉnh Thái Nguyên nói riêng Khu vực Hồ Núi Cốc của tỉnh Thái Nguyên là cái nôi cung cấp nước và điều hoà khí hậu cho thành phố Thái Nguyên, toàn bộ diện tích rừng quanh đây không chỉ có nhiệm vụ phòng hộ duy trì nguồn nước trong hồ, bảo vệ cho đời sống

và sản xuất của người dân các xã lân cận và khu vực hạ lưu Sông Công mà còn đóng góp một phần quan trọng trong việc phát triển kinh tế của người dân Để góp phần bảo

vệ môi trường sinh thái cũng như việc phát triển kinh tế nông lâm nghiệp thì vai trò của rừng tại đây ngày càng được để ý hơn

Vấn đề định lượng khả năng hấp thụ cac bon và giá trị thương mại các bon của rừng đã và đang được quan tâm Nhưng trên thực tế cả trên Thế giới và Việt Nam những nghiên cứu về vấn đề này còn ít Trong khi đó mỗi dạng rừng, kiểu rừng, trạng thái rừng, loài cây ưu thế, tuổi của lâm phần khác nhau thì lượng các bon hấp thụ là khác nhau, trong khi đó thì không thể có bất kì cơ chế chi trả nào có thể áp dụng được cho mọi trường hợp Do đó cần phải có những nghiên cứu cho từng trạng thái rừng cụ thể về khả năng hấp thụ các bon để làm cơ sở lượng hoá những giá trị kinh tế mà rừng mang lại trong điều hoà khí hậu và giảm tác hại của hiệu ứng nhà kính Để đi sâu

nghiên cứu, đánh giá khả năng tích luỹ Các bon và giá trị thương mại của một số loại rừng khu vực rừng phòng hộ Hồ Núi Cốc để làm cơ sở khuyến khích, xây dựng cơ chế chi trả dịch vụ môi trường rừng trong việc điều hòa khí hậu và giảm tác hại của hiệu ứng nhà kính là một việc hết sức cần thiết cho tỉnh Thái Nguyên nói chung và khu vực

Hồ Núi Cốc nói riêng Xuất phát từ nhận thức như vậy, tôi tiến hành thực hiện đề tài

“Nghiên cứu khả năng tích lũy Các bon ở các trạng thái rừng làm cơ sở cho việc chi trả dịch vụ môi trường tại khu vực Hồ Núi Cốc – tỉnh Thái Nguyên”

2 Mục tiêu nghiên cứu

2.1 Mục tiêu chung

Góp phần vào nghiên cứu cơ bản trong việc định lượng khả năng hấp thụ các bon của một số trạng thái rừng tại tỉnh Thái Nguyên và định lượng giá trị môi trường rừng làm cơ sở cho việc chi trả dịch vụ này ở Việt Nam

- Ý nghĩa thực tiến sản xuất

Xác định được trữ lượng các bon của các trạng thái rừng cơ bản tại khu vực phòng hộ Hồ Núi Cốc làm cơ sở cho việc chi trả phí dịch vụ môi trường cũng như các phương thức quản lý rừng khác nhau

CHƯƠNG 1:

TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU 1.1 Cơ sở khoa học

1.1.1 Công ước Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu

Đó là hiệp định LHQ làm ổn định các khí nhà kính trong khí quyển ở một mức

mà có thể ngăn chặn và hạn chế những biến đổi xấu của khí hậu Công ước LHQ về biến đổi khí hậu đó được thông qua trong hội nghị thượng đỉnh về trái đất được tổ chức tại Rio de Janerio, 1992 Để đưa công ước này vào hoạt động, tháng 12/1997 Nghị định thư Kyoto đã được đưa ra bàn về giới hạn khí gây hiệu ứng nhà kính, và hiện nay công ước này đang được cụ thể hoá

Nghị định thư Kyoto cho phép các nước phát triển đạt được mục tiêu/chỉ tiêu phát thải thông qua 3 cơ chế linh hoạt, gồm: Buôn bán lượng chi tiêu phát thải giữa các nước phát triển với nhau; cùng tham gia thực hiện (chuyển nhượng các chi tiêu phát thải giữa các nước phát triển, được kết nối với các dự án giảm phát thải cụ thể); cơ chế phát triển sạch: (CDM – Clean Development Mechanism) là một trong 3 cơ chế linh hoạt của Nghị định thư Kyoto Cơ chế CDM cho phép các nước đang phát triển đạt được một phần mục tiêu giảm phát thải bắt buộc của họ thông qua các dự án trồng rừng tại các nước đang phát triển, mà sẽ làm giảm lượng phát thải hoặc hấp thụ khí CO2 từ khí quyển

1.1.2 Quá trình quang hợp ở thực vật

Quang hợp là quá trình biến đổi chất vô cơ thành chất hữu cơ cấu thực vật có diệp lục Dưới tác dụng của ánh sáng mặt trời Phương trình quang hợp của thực vật như sau:

6CO 2 + 6H 2 O = C 6 H 12 O 6 + 6O 2 + Q Đây chính là phương trình chứng minh khả năng

hấp thụ khí CO2 của thực vật có chứa diệp lục

Quang hợp là quá trình mà cơ thể thực vật biến đổi năng lượng ánh sáng mặt trời thành năng lượng hóa học dưới dạng hợp chất hữu cơ Bản chất của quá trình quang hợp là

sự khử khí CO2 đến Hydratcacbon với sự tham gia của năng lượng ánh sáng mặt trời do sắc tố của thực vật hấp thu

Ý nghĩa cơ bản của quá trình quang hợp là lấy năng lượng tự do từ môi trường xung quanh rồi tích lũy nó dưới dạng các phân tử hữu cơ bền vững Vai trò có một không hai của quang hợp là làm cho CO2 (sản phẩm cuối cùng của sự phân giải các hợp chất hữu

cơ) quay trở lại đi vào chu trình các chất trong tự nhiên tạo thành chất hữu cơ ban đầu Không có điều đó thì không tồn tại sự sống

1.1.3 Thị trường các bon

Tháng 8 năm 2001 thị trường về mua bán chỉ tiêu phát thải khí nhà kính đã được khai trương ở London Tại thị trường này trước tiên có 6 loại khí nhà kính sẽ được giao dịch trong đó quan trọng nhất là khí Cacbon dioxit (C02) Đơn vị đo các loại hàng hóa khí thải nhà kính trên thị trường được tính theo tấn khí CO2 và khối lượng quy đổi của các loại khí khác Hiện tại, khách hàng tham gia thị trường quốc tế tại London về chỉ tiêu phát thải khí nhà kính gồm 34 tập đoàn và hơn 6000 doanh nghiệp nhỏ

Tháng 12/2009 công ty cổ phần Tài chính Dầu khí Việt Nam (PVFC) đưa ra bán đấu giá 350.000CERS từ dự án thu hồi và sử dụng khí đồng hành mỏ Rạng Đông là dự

án phát triển sạch đầu tiên được chứng nhận giảm phát thải [18]

Tháng 4/2010 Tokyo đã khởi động chương trình buôn bán phát thải khí các bon trong chương trình này 1400 tổ chức chuyên sâu về năng lượng và các bon của thành phố này phải đáp ứng các mục tiêu giảm thải ràng buộc về mặt pháp lý Giai đoạn đầu của chương trình này kéo dài tới năm 2014, trong thời gian đó, các tổ chức tham gia sẽ phải cắt giảm phát thải các bon ở mức 6% Những tổ chức nào không thể hoạt động trong hạn mức phát thải cho phép kể từ năm 2011 sẽ phải mua giấy phép xả thải đề bù đắp lượng phát thải vượt quá hoặc đầu tư vào các chứng chỉ năng lượng tái tạo hay các tín dụng các bon Những công ty nào không tuân theo các quy định mới sẽ nộp phạt và

bị chính phủ lên án, những đơn vị nào không hoạt động trong hạn mức phát thải sẽ bị

ra lệnh cắt giảm phát thải 1,3 lần so với mức ban đầu trong suốt giai đoạn đầu tiên của chương trình [19]

1.1.4 Công cụ đánh giá nhanh trữ lượng Các bon (RaCSA)

RaCSA [33] là một trong 6 công cụ thuộc gói công cụ TUL-SEA hỗ trợ đàm phán trong quản lý tổng hợp tài nguyên thiên nhiên Các công cụ này được áp dụng tại 6 nước Đông Nam Á và Trung Quốc, trong đó có Việt Nam

Công cụ RaCSA được thiết kế nhằm cung cấp những kiến thức cơ bản phù hợp với hoàn cảnh địa phương nhằm hỗ trợ thảo luận giữa các bên liên quan Công cụ này giúp lượng hoá tích luỹ C một cách khoa học, ngoài ra công cụ này còn hỗ trợ những hoạt động xoá đói giảm nghèo và cải thiện sinh kế cho người dân vùng nông thôn RaCSA là công cụ đánh giá nhanh với chi phí thấp nhằm mục đích:

- Cung cấp số liệu tin cậy về dự trữ C tại một cảnh quan cụ thể cung cấp số liệu

về thay đổi khí thải trong quá khứ và những tác động của thay đổi hiện trạng sử dụng đất đối với khí thải, không áp dụng hoặc áp dụng những can thiệp cụ thể đối với sự phát triển hoạc bảo tồn dự trữ C

- Xác định những vấn đề cơ bản trong mối tương quan giữa dự trữ C và sinh kế,

cơ hội để đạt được sự phát triển bền vững hơn

- Cải thiện sự hiểu biết chia sẻ giữa các bên liên quan hướng tới FPIC (những nguyên tắc về đồng thuận tự do và sẵn có) trong hợp đồng nhằm phát triển hoặc duy trì

dự trữ C

1.2 Tình hình nghiên cứu trên thế giới

1.2.1 Nghiên cứu sinh khối và năng suất rừng

Sự tăng trưởng sinh khối gắn liền với tích lũy các bon của cây rừng, để nghiên cứu trữ lượng các bon của rừng hấp thu được thì bước đầu tiên là nghiên cứu sinh khối rừng

Đầu thế kỷ 19 đã có những nghiên cứu về sinh trưởng và dự đoán sản lượng rừng, tiêu biểu như Baur, Breymann, Danckemam, Weise mỗi tác giả đều có cách tiếp cận và giải quyết vấn đề khác nhau nhưng đều tìm hiểu về những quy luật sinh trưởng, mối quan hệ giữa sinh trưởng và sản lượng rừng vào không gian dinh dưỡng, quy luật kết cấu lâm phần, đặc tính di truyền của mỗi loài cây và mô phỏng bằng mô hình toán học Từ các công trình đó đã đưa ra kết luận rằng sinh trưởng, tăng trưởng, sinh khối có quan hệ chặt chẽ với nhau và phụ thuộc vào chiều cao, đường kính

Liebig (1862) đã định lượng về sự tác động của thực vật tới không khí, sau đó Mitscherlich E.A (1954) đã phát triển luật tối thiểu thành luật “năng suất” [31]

Lieth, H (1994) đã thể hiện năng suất trên toàn thế giới bằng bản đồ năng suất [31]

Duyio cho biết: Hệ sinh thái rừng nhiệt đới năng suất chất khô thuần từ 10 – 50 tấn/ha/năm, trung bình là 20 tấn/ha/năm, sinh khối chất khô từ 60 – 800 tấn/ha/năm, trung bình là 450 tấn/ha/năm [7]

M.G.R Canell (1982) đã cho ra đời cuốn sách “sinh khối và năng suất sơ cấp của rừng thế giới”, cho đến nay nó vẫn là tác phẩm quy mô nhất Tác phẩm đã tổng hợp hơn 600 công trình nghiên cứu được tóm tắt xuất bản về sinh khối khô, thân, cành ,

lá và một số thành phần sản phẩm sơ cấp của hơn 1200 lâm phần thuộc 46 nước trên thế giới [32]

Trong khi nghiên cứu về sinh khối cũng đã có nhiều tác giả quan tâm đến phương pháp xác định vì nó liên quan đến độ chính xác của kết quả nghiên cứu

1.2.2 Nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 của rừng

Trên thế giới, 2 nơi có khả năng hấp thụ một khối lượng lớn CO2 phát thải vào không khí bởi các hoạt động của con người đó là đại dương và thảm thực vật Trong đó thảm thực vật đã lưu trữ một lượng CO2 lớn hơn 1 nửa khối lượng chất khí phát thải đó

và cũng chính từ nguyên liệu các bon này hàng năm thảm thực vật trên trái đất đã tạo

ra được 150 tỷ tấn vật chất khô thực vật Rừng nhiệt đới toàn cầu có diện tích khoảng 17,6 triệu km2 chứa đựng 547 tỷ tấn các bon trong sinh khối và trong đất

Năm 1980 Brawn và cộng sự đã sử dụng công nghệ GIS dự tính lượng các bon trung bình trong rừng nhiệt đới châu Á là 144 tấn/ha trong phần sinh khối và 148 tấn/ha trong lớp đất mặt với độ sâu 1m, tương đương 42 – 43 tỷ tấn các bon trong toàn châu lục Tuy nhiên lượng các bon có biến động rất lướn giữa các vùng và các kiểu thảm thực bì khác nhau Thông thường lượng các bon trong sinh khối biến động từ dưới 50 tấn/ha đến 360 tấn/ha, phần lớn ở các kiểu rừng là 100 – 200 tấn/ha [5]

Palm C.A et al, 1986 cho rằng lượng các bon trung bình trong sinh khối phần trên mặt đất của rừng nhiệt đới châu Á là 185 tấn/ha và biến động từ 25 – 300 tấn/ha [33]

Brawn.S, 1991 Rừng nhiệt đới Đông nam Á có lượng sinh khối trên mặt đất từ

50 – 430 tấn/ha (tương đương 25 – 215 tấn C/ha) và trước khi có tác động của con người thì các trị số tương ứng là 350 – 400 tấn/ha (tương đương 175 – 200 tấn C/ha) [33]

Lasco.R (1999) rừng tự nhiên thứ sinh ở Philippines có 86 – 210 tấn C/ha trong phần sinh khối trên mặt đất, ở rừng già là 370 – 520 tấn sinh khối/ha (tương đương 185 – 260 tấn C/ha, lượng các bon ước tính 50% sinh khối) [35]

Rừng Malaysia lượng các bon biến động từ 100 – 160 tấn/ha nếu tính cả sinh khối trong đất là 90 – 780 tấn/ha [33]

Theo MC Kenzie (2001) các bon trong hệ sinh thái rừng thương tập trung ở 4 bộ phận chính: thảm thực vật còn sống trên mặt đất, vật rơi rụng, rễ cây và đất rừng Việc

xác định lượng các bon trong rừng thường được thực hiện thông qua xác định sinh khối rừng [34]

Brown và Pearce (1994) đã nhận định rằng: Một khu rừng nguyên sinh có thể hấp thụ được 280 tấn các bon và sẽ giải phóng 200 tấn các bon nếu chuyển thành du canh du cư và sẽ giải phóng nhiều hơn một chút nếu được chuyển thành đồng cỏ hay đất nông nghiệp Rừng trồng có thể hấp thụ khoảng 115 tấn các bon và con số này sẽ giảm từ 1/3 đến ¼ khi rừng bị chuyển đổi sang canh tác nông nghiệp [10]

Lasco (2002) lượng sinh khối và các bon của rừng nhiệt đới châu Á bị giảm khoảng 22 – 67% sau khi khai thác Tại Philippines ngay sau khi khai thác thì lượng các bon bị mất là 50% so với rừng thành thục trước khai thác và ở Indonesia là 38 – 75% [35]

Hầu hết lượng các bon trên trái đất được tích lũy trong sinh khối cây rừng, đặc biệt là rừng mưa nhiệt đới Woodwell đã đưa ra bảng thống kê lượng các bon theo kiểu rừng như sau:

Bảng 1.1 lượng các bon tích lũy trong các kiểu rừng

(Theo Woodwell,Pecan, 1973)

Xét trên phạm vi toàn cầu, số liệu thống kê năm 2003 cho thấy lượng các bon lưu trữ trong rừng khoảng 800 – 1.000 tỷ tấn trong 1 năm rừng hấp thu khoảng 100 tỷ tấn khí Các bon níc và thải ra khoảng 80 tỷ tấn Oxy [4]

Trong một nghiên cứu của Arild Angelsen and Sven Wunder (2003) đã chỉ ra rằng: "Trong các dịch vụ môi trường mà những cộng đồng vùng cao có thể được đền

bù (hấp thụ các bon, bảo vệ vùng đầu nguồn và bảo tồn đa dạng sinh học) thì cơ chế đền bù cho thị trường các bon là cao hơn cả, thậm chí rừng các bon được xem là một đóng góp quan trọng trong giảm nghèo" [27]

Một nghiên cứu khác của Joyotee Smith và JScherr (2002) [6] đã định lượng được lượng Các bon lưu trữ trong các kiểu rừng nhiệt đới và trong các loại hình sử dụng đất tại Brazil, Indonesia và Cameroon, bao gồm trong các sinh khối thực vật và dưới mặt đất từ 0 - 20cm Kết quả nghiên cứu cho thấy lượng khí Các bon ít biến động hơn, nhưng cũng có xu hướng giảm dần từ rừng tự nhiên đến đất không có rừng

Các nhà nghiên cứu thuộc Đại học Bang Oregon và một số viện khác kết luận trong các bản báo cáo “Những điều luật tính toán đến các bon đối với rừng nên chủ trương bảo vệ những khu vực rừng già khỏi tác động bên ngoài Một lượng lớn các bon

sẽ quay trở lại bầu khí quyển nếu những khu vực rừng này bị xáo trộn” Phân tích 519 nghiên cứu khác nhau cho thấy 15% đất rừng phía Bắc Hemisphere không được kiểm soát, đặc biệt là những khu rừng già, chúng chiếm đến 10% lượng hấp thụ CO2 toàn cầu (Trà Mi, 2008- Theo Science Daily) [25]

Tại huyện Kabupaten Nunukan, phía đông Kalimantan đã áp dụng công cụ RACSA để giám sát lượng dự trữ các bon trong khu vực

1.3 Tình hình nghiên cứu ở trong nước

1.3.1 Nghiên cứu sinh khối và năng suất rừng

Nghiên cứu về sinh khối rừng ở nước ta tiến hành muộn hơn nhưng cũng đã có một số công trình nghiên cứu sau:

Hoàng Mạnh Trí (1986) thực hiện nghiên cứu “Sinh khối và năng suất rừng đước” đã áp dụng phương pháp “cây mẫu” để nghiên cứu năng suất, sinh khối một số quần xã rừng Đước đối với rừng ngập mặn ven biển Minh Hải [15]

Hà Văn Tuế (1994) cũng dùng phương pháp cây mẫu để nghiên cứu năng suất, sinh khối một số quần xã rừng trồng nguyên liệu giấy tại Vĩnh Phúc [16]

Lê Hồng Phúc (1996) đã có công trình nghiên cứu về sinh khối hoàn chỉnh, đây được xem là tác phẩm mang tính chất đi đầu trong lĩnh vực nghiên cứu sinh khối ở nước ta với đối tượng nghiên cứu là Thông ba lá tại Đà Lạt – Lâm Đồng Sau khi nghiên cứu, tác giả đã lập được một số phương trình tương quan giữa sinh khối của các

bộ phận của cây rừng với đường kính D1.3

Vũ Văn Thông (1997) với luận văn thạc sĩ đã xác lập được mối quan hệ giữa sinh khối của các bộ phận với đường kính D1.3 cho loài keo lá tràm [14]

Nguyễn Ngọc Lung (2004) đã có công trình nghiên cứu về sinh khối rừng Thông ba lá để tính toán thử khả năng cố định CO2 mà cây rừng hấp thụ Từ việc nghiên cứu này tác giả đã xác định được một số hàm tương quan mang tính chất định lượng sinh khối [8]

Vũ Tấn Phương (2006) đã nghiên cứu về cây bụi, thảm tươi tại Hòa Bình và Thanh Hóa, kết quả cho thấy sinh khối của lau lách khoảng 104 tấn/ha, trảng cây bui cao 2 -3 m khoảng 61 tấn/ha, cây bụi cao 2 – 3m là 27 tấn/ha, cây bụi cao dưới 2m và

tế guột là 20 tấn/ha, cỏ lá tre 12 tấn/ha, cỏ tranh 10 tấn/ha [9]

Nguyễn Văn Tấn (2006) nghiên cứu về sinh khối rừng bạch đàn Urophylla ở Yên Bái cho kết quả với sinh khối tươi ở tuổi 4 bằng 183,54 tấn/ha, ở tuổi 5 là 219.77 tấn/ha và ở tuổi 6 là 239,19 tấn/ha Trong đó sinh khối trên mặt đất chiếm từ 77,78% - 89,12% Tương ứng sinh khối ở tuoir 4 là 66,87 tấn/ha tuổi 5 là 73,53 tấn/ha, tuổi 6 là 96,02 tấn/ha Trong đó sinh khối khô trên mặt đất chiếm từ 64,27 % - 85,92% [13]

1.3.2 Nghiên cứu khả năng hấp thụ các bon của rừng

Nguyễn Ngọc Lung (2004) công bố nghiên cứu sinh khối rừng Thông ba lá để tính toán thử khả năng cố định CO2 mà cây rừng hấp thu Đây là công trình nghiên cứu

có ý nghĩa trong lĩnh vực khoa học nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 của rừng, tạo tiền đề cho việc xây dựng dự án trồng rừng CDM sau này [8]

Ngô Đình Quế (2005) cho biết với tổng diện tích là 123,95ha sau khi trồng Keo lai 3 tuổi, Quế 17 tuổi, Thông ba lá 15 tuổi, Keo lá tràm 12 tuổi thì sau khi trừ đi tổng lượng các bon của đường cơ sở, lượng các bon thực tế thu được qua việc trồng rừng theo dự án CDM là 7.553,6 tấn các bon, tương đương 27.721,9 tấn CO2 [12]

Nguyễn Văn Dũng (2005) nghiên cứu về rừng Thông mã vỹ tại núi Luốt – đại học Lâm nghiệp cho thấy rừng Thông mã vỹ thuần loài 20 tuổi lượng các bon tích lũy

là 80,7 – 122 tấn/ha, giá trị các bon tích lũy ước tính đạt 25,8 – 39 triệu VNĐ/ha Rừng

keo lá tràm trồng thuần loài 15 tuổi có tổng lượng các bon tích lũy là 62,5 – 103,1 tấn/ha, giá trị tích lũy các bon ước tính đạt 20 – 33 triệu VNĐ [2]

Vũ Tấn Phương (2006) đã nghiên cứu trữ lượng các bon theo các trạng thái rừng cho biết: Rừng giàu có tổng trữ lượng các bon 694,9 – 733,9 tấn CO2/ha; rừng trung bình là 539,6 – 577,8 tấn CO2/ha; rừng tre nứa là 116,5 – 277,1 tấn CO2/ha [9]

Phạm Tuấn Anh (2007) nghiên cứu về năng lực hấp thụ CO2 của rừng tự nhiên

lá rộng thường xanh ở ĐăkNông cho kết quả: Lượng tích lũy CO2 hàng năm từ 1,73 đến 5,18 tấn/ha/năm tùy theo trạng thái rừng [1]

Theo kết quả nghiên cứu của Võ Đại Hải và cộng sự (2009) đã thực hiện đề tài

“Nghiên cứu sinh khối và khả năng hấp thụ các bon của một số dạng rừng trồng ở Việt Nam” nhằm xác định lượng Các bon hấp phụ ở rừng trồng Mỡ thuần loài tại 2 tỉnh Tuyên Quang và Phú Thọ năm 2006 - 2008 Kết quả cho thấy: Đối với cấu trúc Các bon cây cá thể Mỡ thì thân cây chiếm 54 -80%, rễ chiếm 14-30%, cành chiếm 3-11%,

lá cây chiếm 1-6% và tổng lượng các bon tích luỹ trong lâm phần trồng Mỡ dao động khá lớn từ 55,93 đến 112,4 tấn/ha, bao gồm 4 thành phần chính là Các bon trong đất, các bon trong tầng cây gỗ, các bon trong vật rơi rụng và các bon trong cây bụi thảm tươi [3]

Theo kết quả nghiên cứu của Ngô Đình Quế và cộng sự (2006) về khả năng hấp phụ Các bon ở rừng Thông, Keo, Bạch đàn Phương pháp thực hiện là lập ô tiêu chuẩn chọn một số cây cân đo khối lượng Biomass tươi và khô Từ đó sẽ có tổng tích lũy CO2trong quá trình quang hợp để tạo thành Biomass rừng trồng Đề tài đo đếm sinh trưởng, năng suất rừng trồng ở 180 ô tiêu chuẩn, giải tích cây điển hình, phân tích 300 mẫu dung trọng, 200 mẫu Các bon trong đất và 300 mẫu Các bon trong thực vật từ các kết quả phân tích thu được xây dựng các hệ số quy đổi tính lượng CO2hấp phụ từ rừng trồng Phương pháp này nhìn chung đã đo đếm tương đối chính xác lượng các bon tích luỹ, tuy nhiên sẽ mất khá nhiều thời gian để giải tích cây và xác định hệ số quy đổi [11]

Từ ngày 22 đến ngày 27 tháng 11 năm 2008, ICRAF Việt Nam đã cộng tác với Đại học Nông Lâm Thái Nguyên (TUAF) tổ chức: “ Hội thảo tập huấn quốc gia cây trên cảnh quan đa mục đích ở Đông Nam Á” Khóa tập huấn này nhằm giới thiệu 3 công cụ: PaLA (Đánh giá nhanh cảnh quan), RHA (Đánh giá nhanh thủy văn) và RacSA (Đánh giá nhanh dự trữ các bon) thuộc gói công cụ TULSEA Đây là một cơ hội lớn cho Việt Nam có thể cho Việt Nam có thể sử dụng bộ công cụ này, đặc biệt là công cụ RacSA để đo đếm lượng các bon tích lũy trong các trạng thái rừng Bộ công

cụ này hiện nay đã bước đầu được ứng dụng

1.4 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội khu vực rừng phòng hộ Hồ Núi Cốc

1.4.1 Điều kiện tự nhiên

1.4.1.1 Vị trí địa lý

Khu rừng phòng hộ bảo vệ môi trường Hồ Núi Cốc tỉnh Thái nguyên được xác lập tại Quyết định số 3467/QĐ-UBND ngày 28/12/2009 về việc phê duyệt Dự án: Xác lập khu rừng phòng hộ bảo vệ môi trường Hồ Núi Cốc tỉnh Thái Nguyên Có toạ độ địa lý:

Từ 21034' đến 21045' vĩ độ Bắc

Từ 1050 46' đến 105055' kinh độ đông

Ranh giới:

• Phía Bắc giáp xã Hà Thượng, xã Hùng Sơn huyện Đại Từ

• Phía Nam giáp xã Phúc Thuận huyện Phổ Yên

• Phía Đông giáp xã Phúc Hà, Tân Cương thành phố Thái Nguyên

• Phía Tây giáp xã Bình thuận, Văn Yên, Ký phú và xã Cát Nê huyện Đại Từ

Khu rừng phòng hộ bảo vệ môi trường Hồ Núi Cốc tỉnh Thái Nguyên cách thành phố Thái Nguyên 20 km về phía Tây Bao gồm đất quy hoạch cho rừng phòng hộ trên địa bàn 6 xã thuộc 3 huyện, thành phố (huyện Đại Từ có 03 xã là: Tân Thái, Vạn Thọ, Lục Ba; huyện Phổ Yên có Xã Phúc Tân; thành phố Thái Nguyên có 02 xã Phúc Xuân và Phúc Trìu) với tổng diện tích 3.453,78 ha, trong đó đất có rừng là: 2.935,64ha; đất chưa có rừng: 518,14 ha

BQL rừng phòng hộ Hồ Núi Cốc trực tiếp quản lý: 2.447,98 ha

Công ty Cổ phần Du lịch Nam Phương quản lý: 7,50 ha

Các Hộ gia đình quản lý: 998,30 ha

1.4.1.2 Địa hình, địa thế

Khu rừng phòng hộ bảo vệ môi trường Hồ Núi Cốc tỉnh Thái Nguyên thuộc vùng trung du được bao bọc bởi hệ thuỷ của sông chính chảy về sông Công và các suối chính bắt nguồn từ dãy núi Tam Đảo và các xã Tân Thái, Phúc Xuân, Phúc Trìu, Phúc Tân Gồm các kiểu địa hình sau:

+ Kiểu địa hình núi thấp: Diện tích 1.929 ha chiếm 17,1 % diện tích khu rừng

phòng hộ Độ cao tuyệt đối từ 300 - 400 m, độ dốc trung bình 200 - 250, kiểu địa hình núi thấp phù hợp với một số loại cây trồng nông, lâm nghiệp, cây ăn quả và cây đặc sản Phân bố chủ yếu ở các xã Tân Thái, Phúc Xuân, Phúc Trìu, Phúc Tân

+ Kiểu địa hình đồi bát úp: Diện tích 6.804 ha chiếm 60,3% diện tích khu

rừng phòng hộ và phân bố chủ yếu ở các xã trong khu vực Độ cao tuyệt đối từ 150 -

200 m, độ dốc trung bình 100 - 200, kiểu địa hình rất phù hợp với sản xuất kinh doanh lâm nghiệp, cây ăn quả, cây đặc sản và cây công nghiệp

+ Kiểu địa hình thung lũng và máng trũng: Diện tích 2.2550 ha chiếm 22,6%

diện tích khu rừng phòng hộ Tập trung ven các chân đồi, ven các con suối ở hầu hết các xã trong khu vực Kiểu địa hình này tương đối bằng phẳng, phù hợp với một số loài cây nông nghiệp và công nghiệp

1.4.1.3 Khí hậu

Khu rừng phòng hộ bảo vệ môi trường Hồ Núi Cốc nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa, một năm có 2 mùa mưa rõ rệt, mùa mưa và mùa khô

Mùa mưa kéo dài từ tháng 4 - tháng 10, mùa khô kéo dài từ tháng 11 đến tháng

3 năm sau Các đặc trưng chính của khí hậu trong khu vực như sau:

Chế độ nhiệt: Nhiệt độ không khí bình quân năm là 22,50C, nhiệt độ trung bình tháng thấp nhất (tháng 1) là 14,60C, nhiệt độ trung bình tháng cao nhất (tháng 7) là 27,20C, biên độ trung bình giữa các tháng là 7,60C, biên độ nhiệt giữa ngày và đêm từ

+ Lượng bốc hơi bình quân năm là 885mm, bằng 50,6 % lượng mưa trung bình năm Lượng bốc hơi lớn thường xảy ra vào các tháng 12, tháng 1 gây nên tình trạng khô hạn nghiêm trọng ảnh huởng đến cây trồng vụ đông xuân

+ Độ ẩm không khí trung bình năm là 81 %, giữa các tháng trong năm biến thiên

từ 75-86% Độ ẩm không khí thấp nhất trong năm vào tháng 4, tháng 5 Các tháng mùa khô mặc dù ít mưa nhưng có sương mù nên độ ẩm không khí khá cao

Bảng 1.2: Đặc điểm khí hậu khu vực qua các năm 2005, 2006, 2007, 2008, 2009

Tháng Tổng lượng mưa (mm) Độ ẩm trung bình (%) Nhiệt độ (

1.4.1.4 Đất đai

Đất feralit màu đỏ vàng phát triển trên đá mác ma axit, phân bố các vùng có

độ cao từ 15 - 250, có tầng đất dày trên 1m, đất có cấu trúc tơi xốp, thịt nặng, lượng mùn nhiều, độ chua từ 4,5 đến 5,5, thích hợp cho trồng chè Đất thung lũng thích hợp cho việc trồng lúa nước và các loài cây hoa màu ngắn ngày

1.4.1.5 Thực trạng tài nguyên rừng

- Động vật trong khu vực còn không đáng kể chỉ có một số loài chim, rắn, sóc nhưng số liệu không nhiều Nguyên nhân là do người dân khai thác rừng trái phép làm mất nơi cư trú và nguồn thức ăn của các loài động vật

- Thực vật rừng ở đây chủ yếu là cây gỗ tạp, cây tiên phong phục hồi sau nương rẫy

- Lâm sản ngoài gỗ trong khu vực hầu như không còn

1.4.2 Điều kiện kinh tế xã hội khu vực rừng phòng hộ Hồ Núi Cốc

1.4.2.1 Nguồn lực

- Dân tộc: Ở khu vực rừng phòng hộ Hồ Núi Cốc có 5 dân tộc sinh sống, trong đó:

+ Dân tộc Kinh: 20.503 người, chiếm 83,75%

+ Dân tộc Tày, Nùng: 1.469 người, chiếm 6%

+ Dân tộc Sán Dìu: 1.383 người, chiếm 5,65%

+ Dân tộc Hoa: 881 người, chiếm 3,6%

+ Các dân tộc khác: 245 người, chiếm 1%

Khu vực có thành phần dân tộc khá phong phú trong đó người Kinh

Các ngành nghề khác: 1.841 lao động, chiếm 6,5% tổng số lao động

Sự phân công lao động trong khu vực chưa cân đối, mặt khác có thể nhận định rằng các ngành nghề khác trong khu vực chưa được trú trọng phát triển Lao động trong khu vực chủ yếu tham gia vào sản xuất nông nghiệp Đây là lực lượng lao động có thể huy động tham gia thực hiện việc cải tạo, phục hồi rừng phòng hộ

Diện tích đất sản xuất nông nghiệp: 2.671 ha trong đó:

+ Diện tích đất ruộng: 1.775 ha

+ Diện tích màu và cây công nghiệp: 896 ha

Năng xuất bình quân: Lúa 43,3 tạ/ha, ngô 41,5 tạ/ha, khoai và sắn 63,5 tạ/ha

Tổng sản lượng lương thực (kể cả màu quy ra thóc) 32.200 tấn/năm

Bình quân lương thực đạt: 520 kg/người/năm

Ngoài ra đây còn là vùng chè lớn của tỉnh, với diện tích 650 ha Năng xuất 80 tạ/ha Sản lượng chè hàng năm đạt 520 tấn, đem lại nguồn thu đáng kể cho các hộ sản xuất nông lâm nghiệp, góp phần xoá đói giảm nghèo cho nhân dân trong vùng

- Chăn nuôi:

Theo số liệu điều tra của phòng thống kê các xã năm 2007, số lượng gia súc,

gia cầm trong khu vực thực tại như sau:

+ Tổng đàn trâu: 2134 con, trung bình có 0,4 con/hộ

+ Tổng đàn bò: 344 con, trung bình có 0,05 con/hộ

+ Tổng đàn lợn: 8.023con, trung bình có 1,3 con/hộ

+ Gia cầm các loại: 31.494 con, trung bình có 5,3 con/hộ

Với lượng gia súc nói trên nếu không có kế hoạch quản lý, bảo vệ tốt sẽ ảnh hưởng tới công quản lý, bảo vệ rừng nhất là rừng mới trồng Trong những năm tới khu vực cần quy hoạch bãi chăn thả cụ thể từng địa phương và thay đổi lại tập quán chăn thả thành chăn dắt

- Thủy sản:

Khu vực khu rừng phòng hộ bảo vệ môi trường Hồ Núi Cốc tỉnh Thái Nguyên có nhiều ao, sông suối và có Hồ Núi Cốc, diện tích nuôi trồng thủy sản

khoảng 2.550 ha, sản lượng hàng năm khoảng 40 - 50 tấn/năm, đóng vai trò kinh tế quan trọng trong nền kinh tế của địa phương, đã cung cấp cá, tôm và các loại thủy hải sản khác cho nhu cầu của nhân dân trong tỉnh

*Cơ sở hạ tầng

- Giao thông: hệ thống giao thông khu vực khá phát triển, gồm cả trục chính

và các đường nhánh, tạo thành mạng lưới giao thông khá hoàn chỉnh, tổng chiều dài

và các tuyến đường khoảng 150km Trong đó chủ yếu là đường nhựa, đường vào trụ

sở UBND các xã trong khu vực đều có đường ôtô đến được Tuy nhiên, còn tuyến đường vào xóm 10, xóm 11 xã Phúc Tân vẫn là đường đất về mùa mưa lũ giao thông đi lại gặp nhiều khó khăn Một số tuyến đường lâm nghiệp vào các khu rừng (để giảm áp lực đối với khu vực lòng hồ) chưa được Nhà nước đầu tư mở rộng nên khó khăn cho nhân dân trong thu hoạch nông lâm sản trong khu vực

- Thủy lợi:

+ Số đập nước hiện có: 3 cái

+ Số phao, rọ chặn nước có: 6 cái

+ Mương máng tưới tiêu: 71,4 km, trung bình có 0,014 km/ha

Với các công trình thủy lợi nói trên, đã đáp đáp ứng tưới tiêu được khoảng 90% diện tích đất canh tác, 10% diện tích canh tác còn lại phụ thuộc vào mùa mưa

- Xây dựng:

Tất cả 6 xã đều có UBND được xây kiên cố nhà 2 tầng có đủ các phòng ban, các điểm trường học, trạm xá cũng được xây nhà cấp 4 tương đối khang trang

- Năng lượng:

Điện lưới quốc gia đã về đến được hầu hết các xã trong vùng, tuy nhiên còn

xã Phúc Tân mới có khoảng 80% số hộ được dùng điện lưới quốc gia, còn các hộ ở vùng sâu vẫn phải sử dụng điện nước

*Thu nhập của người dân

Qua điều tra và báo cáo tổng kết của 6 xã trong khu vực cho thấy: Tổng thu nhập năm 2007 toàn khu vực đạt 63.653,6 triệu đồng, thu nhập bình quân đạt 4 triệu đồng/người/năm, đây là mức thu nhập khá so với các xã khác trong cùng huyện

Tỉ lệ hộ nghèo năm 2007 là 25,8 %

Trong những năm gần đây, cơ cấu kinh tế trong khu vực có xu thế chuyển dịch theo hướng giảm tỉ trọng ngành nông lâm nghiệp, tăng tỉ trọng ngành công nghiệp, xây dựng và dịch vụ Tuy nhiên, kinh tế ngành nông lâm nghiệp vẫn chiếm vai trò chủ đạo

Bảng 1.3 Tỷ trọng cơ cấu các ngành kinh tế khu vực phòng hộ

Hồ Núi Cốc

Năm 2006 Năm 2007 Năm 2008

2 Công nghiêp, xây dựng 12,5 15,6 16,7

3 Dịch vụ , thương mại 17,3 20,2 22,1

Tốc độ tăng trưởng kinh tế: Từ năm 2002 đến năm 2006, tốc độ tăng trưởng trung bình năm đạt 11,5%, trong đó ngành thương mại và dịch vụ tăng 20%, công nghiệp, xây dựng tăng 17,5%, thấp nhất là ngành nông lâm nghiệp tăng 5,2%

* Văn hóa xã hội:

- Y tế:

Tuyến y tế cơ sở có 6 trạm xá với 26 giường bệnh, 41 y, bác sĩ, bình quân

617 người/y, bác sĩ Nhìn chung, về y tế còn thiếu trang thiết bị, cơ sở vật chất để khám chữa bệnh cho nhân dân, thiếu cán bộ y, bác sĩ, do đó đã ảnh hưởng tới việc khám và chữa bệnh cho nhân dân trong vùng

- Giáo dục:

Do được sự quan tâm của nhà nước, các cấp chính quyền nên trong những năm gần đây cơ sở vật chất của ngành giáo dục đã được chú trọng, đầu tư, xây dựng các phòng học đã nâng cấp, các cơ sở phân trường đã được bố trí xây dựng tới tận thôn bản (trong khu vực có 178 lớp học với 259 giáo viên, trung bình có 23 học sinh/giáo viên) Đời sống của cán bộ giáo viên ngày càng được cải thiện Tuy nhiên, trang thiết bị giảng dạy còn thiếu, do đó đã làm ảnh hưởng tói chất lượng giảng dạy

và học tập

- Thông tin văn hóa:

Đã được chú ý phát triển cả về bề rộng và chiều sâu Hiện tại 80% số dân trong khu vực được xem truyền hình, 95% được nghe đài phát thanh sóng trung ương, hầu hết ở các xã đã có trạm bưu điện và nhà văn hóa xã hội Nên mọi chủ trương, chính sách của đảng và nhà nước sớm được cập nhật, góp phần nâng cao trình độ văn hóa và trình độ dân trí của nhân dân

1.4.3 Nhận xét đánh giá chung về điều kiện khu vực nghiên cứu

1.4.3.1 Thuận lợi

- Khu vực khu rừng phòng hộ bảo vệ môi trường Hồ Núi Cốc tỉnh Thái Nguyên gần thành phố, địa hình rộng, lại có hệ thống giao thông thuận tiện, nên rất thuận lợi cho việc giao lưu, buôn bán sản phẩm nông lâm nghiệp Kinh tế phát triển,

đặc biệt là có thế mạnh vùng chè và là một trong những khu du lịch đẹp nhất khu vực phía Bắc

- Nguồn lao động nông lâm nghiệp của khu vực khá dồi dào, cùng với tinh thần đoàn kết phấn đấu vượt qua đói nghèo là những yếu tố, lợi thế quan trọng để thúc đẩy phát triển kinh tế xã hội của khu vực

- Sản xuất nông lâm nghiệp phát triển, nhân dân đã có ý thức bảo vệ, xây dựng và phát triển rừng vì vậy hiện tượng phá rừng làm nương rẫy, phá rừng trái phép đã chấm dứt, tình hình cháy rừng ít xảy ra

- Nhân dân thường xuyên được tiếp xúc với các phương tiện thông tin đại chúng, tiếp xúc với khoa học kĩ thuật mới, nên trình độ dân trí phát triển, các hủ tục, phong tục tập quán lạc hậu trong đời sống và sản xuất nông lâm nghiệp được hạn chế nhiều

- Là những xã miền núi có địa hình phức tạp, chịu ảnh hưởng của khí hậu nóng, ẩm, mưa nhiều và biến động theo mùa rõ rệt nên tạo điều kiện cho dịch bệnh phát triển

- Sản xuất nông, lâm nghiệp là chủ yếu nên thu nhập của người dân trong vùng còn thấp, khả năng tích lũy không đáng kể Hơn nữa, đây là các xã nằm trong khu vực ven Hồ Núi Cốc nên việc sản xuất nông lâm nghiệp phụ thuộc nhiều bởi nguồn nước trong hồ

- Sự phân bố dân cư không đều nên ảnh hưởng tới việc tuyên truyền phổ cập khoa học kỹ thuật trong sản suất tới từng hộ nông dân

- Vốn đầu tư cho ngành nông nghiệp còn hạn chế, điều này làm cho việc ứng dụng khoa học kỹ thuật ngày càng khó khăn

- Mạng lưới thú y cơ sở còn yếu trong tổ chức và quản lý, do vậy làm cho việc kiểm soát dịch bệnh chưa được tốt

- Tập quán chăn nuôi còn lạc hậu nên việc áp dụng các biện pháp vệ sinh thú

y và phòng bệnh trong chăn nuôi còn khó thực hiện

CHƯƠNG 2:

ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG

VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu là các trạng thái rừng và các hệ thống sử dụng đất trong cảnh quan khu vực Hồ Núi Cốc

2.2 Phạm vi nghiên cứu

Nghiên cứu được tiến hành tại 2 xã Tân Thái và Phúc Trìu, đây là 2 trong 6

xã thuộc khu vực rừng phòng hộ Hồ Núi Cốc Bởi 2 xã này có diện tích rừng phòng

hộ chiếm phần lớn và có đầy đủ các trạng thái rừng cần nghiên cứu (xã Phúc Trìu

có diện tích rừng tự nhiên lớn nhất với 70 ha, chiếm 33,65% tổng diện tích rừng tự nhiên của khu vực), bên cạnh đó, Tân Thái là một trong các xã ven hồ chịu tác động bởi Hồ Núi Cốc và cũng trực tiếp tác động lại vùng hồ Chính vì vậy việc lựa chọn

xã Tân Thái và Phúc Trìu là địa điểm nghiên cứu đại diện là có ý nghĩa hơn cả

2.3 Nội dung nghiên cứu

Để đạt được mục tiêu đề ra, đề tài đã nghiên cứu một số nội dung sau:

- Hiện trạng và vai trò của rừng tại khu vực rừng phòng hộ Hồ Núi Cốc;

- Xác định sinh khối khô của các trạng thái rừng chủ đạo tại khu vực rừng phòng hộ

- Đề xuất được các giải pháp cho phát triển tài nguyên rừng và khả năng chi trả dịch

vụ môi trường tại khu vực Hồ Núi Cốc

2.4 Phương pháp nghiên cứu

2.4.1 Phương pháp thu thập số liệu

- Kế thừa tài liệu:

+ Lịch sử sử dụng đất, tài nguyên rừng và phát triển nông lâm nghiệp của khu vực

+ Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội, môi trường khu vực Hồ Núi Cốc

- Thu thập số liệu ngoài hiện trường:

+ Làm việc với các cơ quan quản lý lâm nghiệp tại địa phương như: Ban quản lý rừng phòng hộ Hồ Núi Cốc, UBND các xã (Tân Thái, Phúc Xuân, Phúc Trìu, Vạn Thọ, Lục Ba) và các hộ gia đình kinh doanh rừng để nắm được đặc điểm chung về đối tượng nghiên cứu như địa điểm, trạng thái, tuổi rừng và sinh trưởng, làm cơ sở cho việc điều tra và chọn địa điểm nghiên cứu

+ Sau khi xác định lịch sử trạng thái rừng từ các chủ rừng, tại các địa điểm nghiên cứu cho mỗi trạng thái, lập các ÔTC chính, ngẫu nhiên, diện tích 2000m2 (20m

x 100m) để đo những cây có đường kính ngang ngực (D1.3) ≥ 30cm Trên các ÔTC chính, lập ÔTC phụ 200m2 để đo những cây có đường kính ngang ngực 5cm< D1.3

<30cm

+ Xác định hàm lượng các bon:

* Lượng các bon tích lũy trong thảm thực vật rừng phần trên mặt đất được

tính thông qua xác định sinh khối (khô)

Sinh khối bao gồm:

+ Sinh khối trên mặt đất của thảm thực vật (thân cây, lá, cây chết )

+ Sinh khối của vật rơi rụng (cành, lá, cây đổ, )

Để xác định lượng các bon trong các trạng thái rừng ta rút mẫu theo phương pháp lập ô tiêu chuẩn (mẫu) đại diện cho các trạng thái rừng của Kurniatun Hairiah

và cộng sự (ICRAF)

Diện tích ô mẫu: 20m x 100m để đo tính C trong cây có D1.3 > 30 cm và ô phụ 5mx40m để đo tính C trong cây có 5cm< D1.3 <30cm Ô phụ được đặt trong ô chính Nghiên cứu 5 ô cho mỗi trạng thái, mỗi độ tuổi

Hình 2.1: Sơ đồ bố trí các ô đo đếm

Trong ô mẫu, mô tả đầy đủ các đặc điểm sinh thái và đo đếm các nhân tố điều tra: tên loài, đường kính, chiều cao, phẩm chất của tất cả các cây có trong ô mẫu

- Sinh khối cây gỗ có đường kính từ D1.3≥ 5 cm

Trong ô tiến hành đo đếm đường kính D1.3 và tính sinh khối theo công thức của phương pháp bảo tồn cây (Non destructive measurement)

- Sinh khối cây có đường kính D1.3 < 5 cm

Cây có đường kính < 5cm bao gồm cây gỗ, cây tái sinh, cây bụi, thảm tươi Trên mỗi ô 5 m x 40 m, lập 5 ô dạng bản 1 m2 Thu toàn bộ các cây có trong

ô dạng bản: tách riêng lá, thân, cành Xác định trọng lượng tươi: lấy mẫu đại diện 300g tươi, sau đó chuyển ngay về phòng thí nghiệm để sấy khô

- Xác định sinh khối vật rơi rụng (cành, lá, cây đổ)

+ Xác định sinh khối cành, lá rụng:

Trên mỗi ÔTC, lập 5 ô dạng bản với kích thước 1m x 1m (1 m2), trên mỗi ô thu toàn bộ vật rơi rụng bao gồm: lá rơi, cành rụng, cây đổ có đường kính < 5 cm, loại bỏ đất dính trên vật rơi rụng Xác định trọng lượng hiện tại, lấy mẫu đại diện

300 g, chuyển ngay về phòng thí nghiệm sấy khô như sấy cây bụi

+ Xác định sinh khối cây đổ

Trong ô diện tích 200 m2 (5m x 40 m) xác định toàn bộ các cây đổ hoặc cành cây có d >5 cm, chiều dài > 50 cm

Tính theo công thức:

Wb = 3,14*D2*h*s?/ 40 (2.2)

Wb được tính bằng kg, h là chiều dài tính bằng m, D là đường kính thân hoặc cành tính bằng cm, s? là tỷ trọng gỗ khô với đại lượng s? = 0,5 g/cm3

- Lượng C tích luỹ dưới mặt đất

Bao gồm rễ sống, rễ chết, vật rụng đang bị phân hủy (vụn hữu cơ) có kích thước nhỏ Ta xác định lấy mẫu theo 2 tầng đất: 0 - 5cm và 5 - 15cm Sử dụng 2 loại khung sắt lấy mẫu có kích thước: 20x20x5 cm và 20x20x10 cm

Trong mỗi ô dạng bản tiến hành lấy mẫu trên diện tích 0,04m2

+ Với tầng 0 - 5 cm: Dùng khung sắt có thể tích 20 cm x 20 cm x 5 cm đóng xuống đất Sau đó thu toàn bộ đất rồi xác định khối lượng của đất Dùng sàng có kích thước mắt 2mm để tách rễ, vụn hữu cơ (>2mm) và đất Để xác định vụn hữu cơ

có kích thước < 2mm ta cân toàn bộ mẫu đất qua sàng 2mm, tiến hành lấy mẫu đất (200 g) để xác định tỷ lệ % vụn hữu cơ có kích thước < 2 mm có trong tầng đất 0 - 5cm Sau đó chuyển ngay mẫu về phòng thí nghiệm sấy khô để xác định sinh khối khô

+ Với tầng 5 - 15cm: Tiếp tục làm như vậy với khung sắt có thể tích 20 cm

x 20 cm x 10 cm tại những điểm vừa làm

) ( ) (

) ( )

( )

/

m xSA g FW

g xDW kg

FW m

kg DW

S

S T

Trong đó: DWT : Tổng trọng lượng khô tuyệt đối (sinh khối khô) (kg/m2),

FWT : Tổng khối lượng tươi (kg),

DWS : Khối lượng khô tuyệt đối của mẫu (g),

FWS : Khối lượng tươi của mẫu (g),

SA : Diện tích ô mẫu (ô dạng bản)

- Mẫu đất: Sử dụng phương pháp sấy mẫu tương tự như mẫu gỗ, lá Kết quả thu được là trọng lượng khô của mẫu (bao gồm đất và vụn hữu cơ có kích thước < 2mm) Để xác định tỷ lệ % vụn hữu cơ ta tiến hành tro hóa ở nhiệt độ 650oC (sử dụng lò nung), kết quả thu được chính là các thành phần cơ giới của đất Tỷ lệ % vụn hữu cơ được tính theo công thức:

Rdec (%) = ( DWsoil - AWsoil)/DWsoilx100 (2.4)

Trong đó Rdec: Tỷ lệ vụn hữu cơ

DWsoil : Trọng lượng đất sấy khô

AWsoil : Trọng lượng đất sau tro hóa

* Tính toán lượng C tích luỹ

Sau khi toàn bộ các giá trị sinh khối của các thành phần được quy ra đơn vị:

kg khô/ha Tính tổng toàn bộ các hợp phần tạo thành sinh khối khô trên mặt đất (WTot)

Xác định hàm lượng các bon: Hàm lượng các bon (CS) trong sinh khối được xác định thông qua việc áp dụng hệ số mặc định 0.46 được thừa nhận bởi Ủy ban quốc tế về biến đổi khí hậu (IPCC, 2003) Nghĩa là hàm lượng các bon được tính bằng cách nhân sinh khối khô với 0.46 theo công thức:

W các bon = 0.46*DW T (kg/ha hoặc tấn/ha) (2.5)

Trong đó: Wcacbon : Hàm lượng các bon (kg/ha hoặc tấn/ha);

DWT : Sinh khối khô

Kết quả được tổng hợp trong 2 mẫu bảng sau:

Mẫu bảng 2.1: Phiếu thu thập số liệu

Dự trữ các bon cây đứng (D1.3 < 30 cm)

Số OTC: Toạ độ (GPS): ………E,………S

Loại hình sử dụng đất: Tên chủ sở hữu đất: …… …… Người đo đếm: Diện tích ÔTC: 5*40m20r 20x100m2 Ngày/Tháng:

Dự trữ C = Sinh khối * C tổng số, Kg ha-1

Trung bình cacbon tổng số bằng 46%

STT Loài cây

Phân cành/không phân cành

Sinh khối, Kg/cây

Ghi chú

Tổng sinh khối cây đứng

Ghi chú: K = chu vi, D=D tại 1.3 = k/3.14 cm, h = chiều cao cây, p = tỷ trọng gỗ (g* cm-3)

Trong ô tiêu chuẩn diện tích 200m2 (4m x 50m) để đo các cây cấp đường kính ngang ngực từ 5 - 30cm, số liệu được tổng hợp vào bảng sau:

Mẫu bảng 2.2 Dự trữ C cây đứng

ÔTC số: Toạ độ (GPS): Hiện trạng sử dụng đất: Tên chủ hộ:

Người lập ô: Diện tích ÔTC: 5 x 40 m2

Chu

vi D

P (tỷ trọng gỗ)

h

Sinh khối (kg/cây)

+ Sử dụng GIS phân tích cảnh quan tại khu vực

- Điều tra, phỏng vấn đại diện:

+ Chọn xã: Trên cơ sở xem xét phỏng vấn cán bộ và người dân, tiến hành chọn các xã đại diện đã và đang áp dụng các mô hình trong quá trình sản xuất

+ Chọn hộ: Các hộ được chọn tham gia phỏng vấn đại diện cho các hộ có mô hình sản xuất khá, giỏi, trung bình và kém

2.4.2 Xử lý, phân tích thông tin

Số liệu sau khi thu thập được xử lý, phân tích trên phần mềm chuyên dụng như excel và GIS

Bảng 3.1 Cơ cấu diện tích các loại rừng trên địa bàn các xã

thuộc khu vực phòng hộ Hồ Núi Cốc

Phúc Xuân

Phúc Tân

Tân Thái

Lục

Ba

Vạn Thọ Tổng diện tích rừng

lượng 1381,51 70,32 175,79 608,16 250,41 156,76 83,62 Rừng trồng chưa có trữ lượng 1.346,13 68,52 171,29 592,56 243,99 152,76 81,48

- Rừng phục hồi (IIA): có diện tích 208 ha, chiếm 6,02% diện tích đất lâm nghiệp, đây là rừng non có trữ lượng, được phân bố ở tất cả 6 xã trong khu vực Tổ thành rừng gồm các loài cây tiên phong mọc nhanh sau nương rẫy các loài cây gỗ

thuộc các họ điểm hình sau: Họ Giẻ (Fagaecae), họ Đay (Tiliaceae), họ Long não (Lauraceae) , họ Trám (Burseraceae), họ Xoan (Meliaceae), họ Trinh nữ (Mimosaceae)

- Tình hình tái sinh rừng IIA: Mật độ cây tái sinh từ 2500 - 3000 cây/ha Số cây có triển vọng bình quân 1.200 - 1500 cây/ha Thành phần cây tái sinh chủ yếu là các loài: Dẻ, Xám, Lim Xẹt, Muồng đen, Trâm, Ràng ràng, số loài cây tái sinh biến động từ 10 - 12 loài

- Rừng trồng: Có diện tích 2.727,64 ha, chiếm 92.91% diện tích đất có rừng, trữ lượng 53.403m3 Loài cây trồng chủ yếu là Keo và Bạch đàn Loại hình rừng trồng thuộc chương trình 661 và dân tự bỏ vốn và vốn vay của lâm trường

Rừng trồng chủ yếu là thuần loài chỉ có 1 tầng tán nên khả năng phòng hộ kém và khi đến tuổi thành thục thường khai thác trắng, đất đó trở thành đất trống dễ gây xói lở, do vậy cần được trồng xen với cây bản địa để có tác dụng phòng hộ được tốt hơn

- Tái sinh tự nhiên trạng thái IB: Kết quả điều tra tái sinh được 20 loài cây gỗ tái sinh, loài cây ưu thế gồm: Trường 10,5%; Sau sau 8,2%; Lòng mang 7,4%, Thành ngạnh 6,8%; Hoắc quang 5,7%; Màng tang 6,4% nguồn gốc tái sinh từ chồi Mật độ tái sinh 770 cây/ha, cây tái sinh có triển vọng đạt 52,8%

- Đất trống có cây gỗ rải rác (IC): có diện tích 340 ha chiếm 65,6% dất lâm nghiệp chưa có rừng, gồm một số loài cây tiên phong ưa sáng mọc nhanh có ở hầu hết các xã trong vùng

- Tái sinh tự nhiên (IC) kết quả điều tra được 22 loài cây gỗ tái sinh loài cây ưu thế gồm: Dẻ 11,3%; Dền 10,5%; Kháo 9,4%; Lá nến 8,7%; Sau sau 7,6%; Trường 6,8%; Bời lời 5,9%; Thành ngạnh 5,0%; Lòng mang 4,4% Nguồn gốc tái sinh chủ yếu từ chồi Mật độ cây tái sinh 2100 cây/ha, cây tái sinh có triển vọng cao đạt 72%

578000 580000

ho Nui Coc Suoi

Chu dan

Hình 3.1 Bản đồ vị trí các xã trong thuộc khu vực rừng phòng hộ Hồ Núi Cốc

Vai trò của rừng ở khu vực Hồ Núi Cốc vô cùng quan trọng nó đã tạo nên một bức tranh đẹp góp phần bảo vệ và điều tiết nguồn nước, giảm xói mòn bảo vệ đất, hạn chế sạt lở và tốc độ bồi lắng xuống lòng hồ, duy trì tuổi thọ và khả năng cung cấp nước của hồ Đồng thời góp phần điều hoà khí hậu, chống thiên tai, ô nhiễm môi trường trong khu vực, bảo vệ môi trường sinh thái, làm đẹp cảnh quan môi trường để phục vụ nghỉ ngơi, vui chơi giải trí, thăm quan du lịch Lịch sử sử dụng và phát triển rừng ở khu vực Hồ Núi Cốc gắn liền với quá trình hình thành và

hoạt động của hồ

- Trước năm 1983, với chế độ bao cấp, toàn bộ diện tích đất rừng và đất nông nghiệp do nhà nước và lâm trường quản lý Do vậy nhiều diện tích đất bị bỏ hoang, hiệu quả sử dụng đất chưa cao

- Giai đoạn 1984 - 1992: đất nông nghiệp, lâm nghiệp được giao cho các hộ gia đình, cá nhân Các hoạt động trồng cây lâm nghiệp giai đoạn này chưa được chú trọng

- Giai đoạn 1993 đến nay: Năm 1993 với chính sách giao đất, giao rừng của Đảng và nhà nước, nhiều diện tích rừng đã được giao cho người dân Với diện tích đất được giao các hộ gia đình đã trồng các loại cây lâm nghiệp như: Bạch đàn, keo, kết hợp với trồng chè, các loại cây ăn quả và chăn thả gia súc thì việc sử dụng đất này đã phát huy được tối đa sức sản xuất của đất đai, đồng thời hạn chế được xói mòn, rửa trôi và nâng cao khả năng bảo vệ đất, bảo vệ môi trường

Các mô hình rừng kết hợp với trồng trọt và chăn nuôi ra đời đã đem lại hiệu quả cho người dân Rừng trong các mô hình này không những cung cấp thực phẩm, vật liệu, thức ăn cho chăn nuôi và góp phần lớn trong nguồn thu nhập cho các hộ gia đình mà nó còn tạo ra sự đa dạng trong sản phẩm nông nghiệp, giảm rủi ro trong sản xuất và đặc biệt rừng còn có vai trò lớn trong việc giảm xói mòn, bảo vệ đất 100% người dân trong vùng đều có sự hiểu biết về những lợi ích sinh thái của rừng do trong các xã thường xuyên tổ chức tập huấn về bảo vệ rừng và môi trường cho người dân 2 - 3 lần/năm Người dân trong các xã đều hiểu những lợi ích môi trường do rừng đem lại như: rừng làm trong lành khí hậu trong lành và mát mẻ hơn, giữ nước cho sinh hoạt và phục vụ sản xuất nông nghiệp Qua phỏng vấn người dân tại địa phương được biết khoảng chục năm trở lại đây lưu lượng nước ở các khe suối luôn duy trì ở mức ổn định, góp phần rất quan trọng trong việc ổn định nước tưới cho sản xuất Mặt khác 100% người dân được phỏng vấn đều cho rằng nguồn nước ở đây vẫn được người dân thường xuyên sử dụng cho sinh hoạt, chăn nuôi và sản xuất nông nghiệp

Như vậy việc có thể thấy rừng tại khu vực nghiên cứu có vai trò rất quan trọng về bảo vệ môi trường và phát triển kinh tế Việc đánh giá khả năng hấp thụ các bon ở đây sẽ giúp tạo lập cơ sở đánh giá tiềm năng thị trường cho việc giao dịch mua bán chứng chỉ các bon giúp tăng thêm kinh tế và đảm bảo giữ rừng giữ, môi trường tại đây

3.2 Xác định sinh khối khô trong các trạng thái rừng tại khu vực rừng phòng

hộ Hồ Núi Cốc

3.2.1 Xác định sinh khối khô của rừng trồng (Keo lai)

3.2.1.1 Sinh khối khô của rừng Keo lai 2-3 tuổi

Rừng keo 2-3 tuổi trồng có mật độ tương đối đồng đều, có chiều cao trung bình khoảng 3-4 m, đường kính các cây trong rừng keo khá đều nhau, trung bình khoảng 7,35cm và mới trồng trên các vùng đồi cao, đất bị rửa trôi nên khả năng sinh trưởng phát triển kém

Sinh khối khô của rừng được tính toán dựa trên sinh khối khô của tầng cây

gỗ (D1.3>5cm), sinh khối tầng cây bụi, thảm tươi (bao gồm cả những cây gỗ có

D1.3<5cm) và sinh khối tầng thảm mục Số liệu đạt được thể hiện qua bảng 3.2

Bảng 3.2 Sinh khối khô của rừng keo 2-3 tuổi

(tấn/ha)

Diện tích đo đếm

6 Sinh khối hữu cơ trong đất 0 – 5cm 0,58 1 m2

7 Sinh khối hữu cơ trong đất 5 – 15cm 0,80 1 m2

Từ kết quả bảng số liệu 3.2 cho thấy sinh khối khô của rừng keo 2-3 tuổi được tập trung chủ yếu ở tầng cây gỗ 19,31 tấn/ha, tiếp đến là tầng cây bụi thảm tươi với 5,89 tấn/ha, sinh khối rễ tầng 0-5cm 4,5 tấn/ha, thảm mục 4,2 tấn/ha, thấp nhất là sinh khối rễ ở tầng 5-15 cm chỉ với 2,71 tấn/ha Điều này chứng tỏ Keo lai ở giai đoạn tuổi 2-3 mới bắt đầu phát triển nên sinh khối tích luỹ chưa nhiều (chỉ đạt 19.31 tấn/ha) Thảm mục và cây bụi, thảm tươi không chỉ đóng vai trò chống xói mòn, rửa trôi đất mà còn cung cấp mùn cho đất, làm giàu dinh dưỡng cho đất, ngoài

ra chúng còn có vai trò như một "cái kho" tích luỹ các bon làm sạch môi trường, giảm hiệu ứng nhà kính và thủng tầng Ozone- một trong những vấn đề toàn cầu của thế kỷ 21 này Ngoài ra, chúng chiếm một tỷ lệ tương đối lớn đóng góp vào sự tích luỹ sinh khối của rừng (thảm mục 11.06%, thảm tươi cây bụi 15.50%) (hình 3.2)

15,50 11,06

11,85

Cây gỗ Cây bụi, thảm tươi Thảm mục Sinh khối rễ tầng 0- 5cm

Sinh khối rễ tầng 15cm

5-Sinh khối hữu cơ trong đất 0 – 5cm

Sinh khối hữu cơ trong đất 5 – 15cm

Hình 3.2 Biểu đồ tỷ lệ sinh khối khô giữa các thành phần

trong rừng keo 2-3 tuổi

3.2.1.2 Sinh khối khô của rừng Keo lai 4-5 tuổi

Rừng Keo lai tuổi 4-5 có mật độ dày nhưng không đều nhau Chiều cao bình quân khoảng 5 - 6.5 m, đường kính bình quân là 11.02 cm, khả năng sinh trưởng phát triển bình thường do đất xấu và nhiều đá, sỏi

Sinh khối khô của rừng Keo lai 4-5 tuổi được tính toán và thể hiện ở bảng sau:

Bảng 3.3 Sinh khối khô của rừng Keo lai 4-5 tuổi

STT Thành phần Sinh khối (tấn/ha) Diện tích đo đếm

6 Sinh khối hữu cơ trong đất 0 – 5cm 0,19 1 m2

7 Sinh khối hữu cơ trong đất 5 – 15cm 0,48 1 m2