KHẢ NĂNG HẤP THỤ CARBON CỦA RỪNG TRỒNG THÔNG BA LÁ (Pinus kesiya Royle ex.Gordon.) TẠI XÃ IAKÊNH VÀ XÃ GÀO TP.PLEIKU TỈNH GIA LAI

Vì vậy, việc nghiên cứu các biện pháp và phương tiện giảm phát thải khí nhà kính và khả năng hấp thu carbon của các hệ sinh thái trên mặt đất đang là vấn đề nóng được toàn thế giới quan

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH

*****************

NGUYỄN QUANG VŨ

KHẢ NĂNG HẤP THỤ CARBON CỦA RỪNG TRỒNG

THÔNG BA LÁ (Pinus kesiya Royle ex.Gordon.)

TẠI XÃ IAKÊNH VÀ XÃ GÀO TP.PLEIKU - TỈNH GIA LAI

KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

NGÀNH LÂM NGHIỆP

Thành phố Hồ Chí Minh Tháng 6/2012

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH

*****************

NGUYỄN QUANG VŨ

KHẢ NĂNG HẤP THỤ CARBON CỦA RỪNG TRỒNG

THÔNG BA LÁ (Pinus kesiya Royle ex.Gordon.)

TẠI XÃ IAKÊNH VÀ XÃ GÀO TP.PLEIKU - TỈNH GIA LAI Chuyên ngành: Lâm Nghiệp

KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Người hướng dẫn : Th.S TRƯƠNG VĂN VINH

Thành phố Hồ Chí Minh

Tháng 6/2012

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn này, tôi xin chân thành cảm ơn sâu sắc đến: + Lời đầu tiên con xin cảm ơn công ơn ba mẹ đã sinh thành và nuôi dưỡng con để như ngày hôm nay

+ Ban giám hiệu Trường Đại học Nông Lâm Tp Hồ Chí Minh, Khoa Lâm nghiệp và quý Thầy Cô thuộc Bộ môn Quản lý tài nguyên rừng

đã truyền đạt cho tôi những kiến thức quý giá trong quá trình học tập và tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong quá trình hoàn thành khóa luận này

+ Đặc biệt xin bày tỏ lòng biết ơn đến Thầy Th.S Trương Văn Vinh, Thầy đã trực tiếp hướng dẫn tận tình và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài

+ Ban Quản lý rừng Bắc Biển Hồ đã tạo điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi trong thời gian thực hiện đề tài này

+ Tôi xin chân thành cảm ơn 2 bạn Đoàn Ngọc Lợi và Trần Huy Luân cùng toàn thể các bạn lớp DH08LN đã giúp tôi trong quá trình học tập

và thực hiện đề tài

Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến các thành viên trong gia đình đã động viên tôi hoàn thành khóa luận này

Tp Hồ Chí Minh, tháng 6 năm 2012 Sinh viên thực hiện

TÓM TẮT

Đề tài “Khả năng hấp thụ cacbon của rừng trồng Thông ba lá ( Pinus

kesiya Royle ex.Gordon) tại xã Iakênh và xã Gao - TP.Pleiku - tỉnh Gia Lai”

được thực hiện từ tháng 3 năm 2012 Số liệu thu thập trên 18 ô điều tra của 6 cấp tuổi, mỗi ô có diện tích 500 m2 Tại mỗi ô điều tra cưa 1 cây tiêu chuẩn để đo các chỉ tiêu sinh trưởng, cân sinh khối tươi

Kết quả nghiên cứu của đề tài được tóm tắt như sau:

1 Quy luật sinh trưởng của cây Thông ba lá

+ Phương trình mô tả mối tương quan đường kính (D1.3) và tuổi là:

2 Sinh khối cây cá thể:

+ Cấu trúc sinh khối tươi của rừng Thông ba lá được săp xếp như sau: Wtth (64,2%) > Wtc (24,2%) > Wtl (11,6%)

+ Cấu trúc sinh khối khô của rừng Thông ba lá: Wkth (69,1%) > Wkc (21,6%) > Wkl (9,3%)

+ Tương quan sinh khối tươi thân và sinh khối khô thân là:

Wktth = 1/(-0,005054+4,65079/Wttth)

3 Tương quan sinh khối và tuổi (A) là:

+ Tương quan sinh khối tươi và A là:

Wtt = exp(7,24794 - 31,1294/A)

Wkt = (-2,79106 + 0,654141*A)2

4 Khả năng hấp thụ CO2

+ Hấp thụ CO2 của cây cá thể: khả năng hấp thụ của bộ phận thân cây là cao nhất và thấp nhất là ở lá cây Lương CO2 hấp thụ được tính trung bình là 69,4 kg/cây

+ Phương trình mô tả khả năng hấp thụ CO2 và D1.3:

CO2 = exp(0,842101 + 0,203405*D1.3)

+ Tổng lượng CO2 quần thể Thông ba lá hấp thụ được là 1988,6 tấn/ha

5 Giá bằng tiền thu nhập từ CO2:

+ Năng lượng hấp thụ CO2 được tính bằng tiền trên 1 ha là 898.151.600 VND

ABSTRACT

Subject "The capacity to absorb carbon of the three - leaves pine

plantation (Pinus kesiya ex.Gordon Royle) at Ia Kenh commune and Gao

commune - Pleiku city - Gia Lai province" was conducted from March 2012

Data collected from over 18 investigative cells of 6 levels age, each cell has an area

of 500 m2 At each investigative cell, saw a standard tree to measure the indicators

of growth, weight fresh biomass

Research results of the subject are summarized:

1 Plant growth rules of the three – leaves pine

+ The equation describes the correlation diameter (D1.3) and age is:

2 Biomass of individual trees:

+ The fresh biomass structure of the three – leaves pine plantation are arranged: Wt_th (64,2%) > Wt_c (24,2%) > Wt_l (11,6%)

+ The dry biomass structure of the three – leaves pine

Wk_th (69,1%) > Wk_c (21,6%) > Wk_l (9,3%)

+ Correlation between fresh biomass and dry biomass of body are:

Wktth = 1/(-0,005054+4,65079/Wttth)

3 Correlation between the biomass and age (A) is:

+ Correlation between fresh biomass and A is:

Absorbing CO2 of individual tree: absorption of parts of the tree is the highest and lowest in leaves CO2 absorbed is counted an average of 69.4 kg / tree + The equation describes the ability to absorb CO2 and D1.3

CO2 = exp(0,842101 + 0,203405*D1.3)

The total CO2 that population of three leaf absorbed is 1988.6 tons / ha

5 Cash income from CO2:

CO2 absorbed energy is measured in 1 ha is 898.151.600 VND

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

TÓM TẮT ii

MỤC LỤC vi

DANH SÁCH CÁC HÌNH ix

DANH MỤC CÁC BẢNG x

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT xi

Chương 1: ĐẶT VẤN ĐỀ 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu 2

1.3 Mục đích 2

Chương 2: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3

2.1 Đặc tính cây Thông ba lá 3

2.1.1 Hình thái 3

2.1.2 Các thông tin khác về thực vật 3

2.1.3 Phân bố 4

2.1.4 Đặc điểm sinh học 5

2.1.5 Công dụng 6

2.1.6 Kỹ thuật nhân giống, gây trồng 7

2.1.6.1 Nhân giống 7

2.1.6.2 Trồng và chăm sóc 7

2.2 Sinh khối 7

2.2.1 Nghiên cứu sinh khối trên thế giới 9

2.2.2 Nghiên cứu về sinh khối cây rừng ở Việt Nam 10

2.3 Nghiên cứu về khả năng hấp thụ CO2 12

2.3.1 Nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 của cây rừng trên thế giới 12

2.3.2 Nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 của cây rừng Việt Nam 14

Chương 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, TÀI NGUYÊN VÀ KINH TẾ XÃ HỘI 16

3.1 Điều kiện tự nhiên 16

3.1.1 Vị trí địa lý 16

3.1.2 Địa hình 17

3.1.3 Điều kiện khí hậu, thủy văn 17

3.1.4 Tình hình dân sinh, kinh tế - xã hội 17

3.2 Diễn biến tài nguyên rừng và tình hình sữ dụng đất 19

3.2.1 Hiện trạng đất rừng theo kết quả rà soát và bổ sung Dự án 661 giai đoạn 2009-2010 19

3.2.2 Những biến động về diện tích trong quá trình sử dụng 19

3.2.3 Hiện trạng đất rừng theo kết quả xây dựng Dự án Quy hoạch Bảo vệ và phát triển rừng giai đoạn 2011-2020 20

Chương 4: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22

4.1 Nội dung nghiên cứu 22

4.2 Phương pháp nghiên cứu 22

4.2.1 Phương pháp cụ thể 23

4.2.2 Nội nghiệp 23

4.2.2.1 Phương pháp xử lý mẫu 23

Chương 5: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 25

5.1 Quy luật sinh trưởng của cây Thông ba lá 25

5.1.1 Sinh trưởng về đường kính (D1.3/A) 25

5.1.2 Sinh trưởng về chiều cao (H/A) 27

5.1.3 Sinh trưởng về thể tích (V/A) 30

5.2 Sinh khối cây cá thể 31

5.2.1 Cấu trúc sinh khối tươi cây cá thể 32

5.2.2 Cấu trúc sinh khối khô cây cá thể 33

5.3 Tương quan sinh khối tươi và sinh khối khô 35

5.3 Tương quan sinh khối thân với tuổi 36

5.3.1 Tương quan sinh khối tươi với tuổi 36

5.3.2 Tương quan sinh khối khô với tuổi 38

5.4 Hấp thụ CO2 39

5.4.1 Hấp thụ CO2 của cây cá thể Thông ba lá 39

5.4.2 Tương quan giữa khả năng hấp thụ CO2 của cây cá thể với đường kính D1.3 41

5.4.3 Hấp thụ CO2 của quần thể rừng trồng Thông ba lá 42

5.4.4 Lượng gía bằng tiền thu nhập từ CO2 44

Chương 6: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 45

6.1 Kết luận 45

6.2 Kiến nghị 46

TÀI LIỆU THAM KHẢO 47

PHỤ LỤC 50

DANH SÁCH CÁC HÌNH

HÌNH TRANG

Hình 2.1: Thông ba lá - Pinus kesiya Royle ex Gordon 4

Hình 5.1: Đường biểu diễn tương quan D1.3/A của loài Thông ba lá 26

Hình 5.2: Đường biểu diễn tương quan H/A của loài Thông ba lá 29

Hình 5.3: Biểu đồ sinh tưởng của thể tích theo từng năm tuổi 31

Hình 5.4: Tỷ lệ sinh khối tươi theo từng bộ phận của cây cá thể 33

Hình 5.5: Biểu đồ tỉ lệ sinh khối khô của cây Thông ba lá 34

Hình 5.6: Biểu đồ tương quan sinh khối khô thân và sinh khối tươi than 36

Hình 5.7: Biều đồ miêu tả quy luật sinh trưởng sinh khối tươi và tuổi 37

Hình 5.8: Biểu đồ miêu tả quy luật sinh trưởng của sinh khối thân khô và tuổi 38

Hình 5.9: Biểu đồ mô tả tương quan CO2 và D1,3 42

Phụ hình 1: Cưa cây tiêu chuẩn 77

Phụ hình 2: Cân sinh khối lá 77

Phụ hình 3: Cân sinh khối tươi than 78

DANH MỤC CÁC BẢNG

BẢNG TRANG

Bảng 3.1: Hiện trạng dân số và lao động 18

Bảng 3.2: Hiện trạng đất đai theo trạng thái và chức năng 20

Bảng 5.1: Kết quả thử nghiệm một số dạng hàm toán học mô tả mối tương quan giữa đường kính và tuổi (D1.3/A)……… …… 25

Bảng 5.2: Số liệu tính từ phương trình 5.1 26

Bảng 5.3: Kết quả thử nghiệm một số hàm toán học mô tả tương quan giữa chiều cao và tuổi 28

Bảng 5.4: Số liệu tính từ phương trình 5.2 28

Bảng 5.5: Số liệu Hvn và D1,3 trung bình của cây giải tích 30

Bảng 5.6: Kết quả thử nghiệm một số hàm số toán học mô tả tương quan giữa thể tích và tuổi 30

Bảng 5.7: Số liệu được tính ra từ phương trình 5.3 31

Bảng 5.8: Sinh khối tươi của từng cây và từng bộ phận theo tuổi 32

Bảng 5.9: Giá trị sinh khối khô của các cây tiêu chuẩn 34

Bảng 5.10: Kết quả thử nghiệm một số dạng hàm số tương quan giữa sinh khối tươi thân và sinh khối khô than 35

Bảng 5.11: Giá trị được tính ra từ phương trình 5.4 35

Bảng 5.12: Kết quả thử nghiệm một số hàm số toán học mô tả mối tương quan giữa sinh khối tươi thân và tuổi 37

Bảng 5.13: Bảng số liệu tính toán từ phương trình 5.5 37

Bảng 5.14: Kết quả thử nghiệm một số dạng hàm toán học mô tả tương quan giữa sinh khối khô và tuổi 38

Bảng 5.15: Bảng số liệu tính ra từ phương trình 5.6 38

Bảng 5.16: Số liệu đánh giá khả năng hấp thụ CO2 của cá thể Thông ba lá 40

Bảng 5.17: Kết quả thử nghiệm 1 số dạng đồ thị toán học mô tả mối tương quan giữa CO2 và D1.3 41

Bảng 5.18: Số liệu lý thuyết được suy ra từ phương trình 5.7 41

CO2: Carbon Dioxide – cacbonic

Ctth: Carbon tích lũy trong thân của cây

Ctc: Carbon tích lũy trong cành của cây

Ctl: Carbon tích lũy trong lá của cây

Wk: Sinh khối khô

Wt: Sinh khối tươi

Wkt: Tổng sinh khối khô của cây

Wtt: Tổng sinh khối tươi của cây

Wkth: Sinh khối thân khô của cây

Wtth: Sinh khối thân tươi của cây

Wkc: Sinh khối cành khô của cây

Wtc: Sinh khối cành tươi của cây

Wkl: Sinh khối lá khô của cây

Wtl: Sinh khối lá tươi của cây

có mặt trong khí quyển Một phần năng lượng mặt trời được trái đất hấp thụ và phản

xạ lại một phần vào không gian Các loại khí như cacbon dioxit, hơi nước, khí nhà kính có trong khí quyển bắt giữ năng lượng ở dạng nhiệt Quá trình này tương tự như các tia ánh sáng mặt trời xuyên qua nhà kính làm tăng nhiệt độ ở bên trong Các bức xạ có bước sóng dài được giải phóng khi quá trình hấp thụ nhiệt xảy ra và các tia có bước sóng dài bị phản xạ ngược trở lại, có 1 số tia không thể xuyên qua được lớp chứa các khí nhà kính nên lớp chứa nhà kính trở nên dày hơn

Kể từ khi bắt đầu cuộc cách mạng công nghiệp, lượng cacbon dioxit đã tăng đến 30% trong bầu khí quyển Khi sự tăng vọt cacbon dioxit xảy ra nó cho phép trái đất có thể giữ được các tia phản xạ với bước sóng dài và nếu hàm lượng cacbon dioxit càng tăng thì khả năng bắt giữ các bước sóng càng tăng lên điều này lí giải tại sao trái đất đang dần ấm lên Các nhà khoa học cho rằng nguyên nhân chính gây nên sự tăng vọt số lượng cacbon dioxit là sự đốt cháy nhiên liệu dầu mỏ, các nguyên liệu hóa thạch và chặt phá rưng bữa bải

Biến đổi khí hậu là thách thức môi trường lớn nhất mà thế giới hiện nay đang phải đối mặt Lượng thải khí carbon ngày càng tăng trong khí quyển đang góp phần làm tăng dần nhiệt độ trung bình toàn cầu Nhiệt độ tăng sẽ dẫn đến những thay đổi

về thời tiết, mực nước biển dâng cao và thời tiết khắc nghiệt diễn ra với mức độ thường xuyên và nghiêm trọng hơn Sự tác động sẽ diễn ra trên diện rộng Lũ lụt sẽ tăng, hạn hán và sa mạc hóa sẽ mở rộng, các loài động vật hoang dã sẽ chịu ảnh

hưởng nghiêm trọng, và có khả năng khủng hoảng về nguồn cung cấp lương thực và nông nghiệp Số người tỵ nạn có khả năng sẽ tăng, và hàng triệu người có thể bị đói Chi phí tài chính để chống chọi với lũ lụt và thời tiết xấu sẽ tăng đáng kể

Tại hội nghị thượng đỉnh Trái đất ở Rio de Janeiro cộng đồng quốc tế đã thỏa thuận và ban hành công ước khung của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu năm

1992 Công ước này sau đó được cụ thể hóa bằng Nghị định thư Kyôtô năm 1997 nhằm ràng buộc nghĩa vụ chống biến đổi khí hậu bằng việc đưa ra các định mức giảm khí thải nhà kính đặc biệt là khí cacbon dioxit

Vì vậy, việc nghiên cứu các biện pháp và phương tiện giảm phát thải khí nhà kính và khả năng hấp thu carbon của các hệ sinh thái trên mặt đất đang là vấn đề nóng được toàn thế giới quan tâm, trong đó hệ sinh thái rừng đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong việc hấp thụ khí thải carbon Rừng tích lũy số lượng lớn carbon trong sinh khối trên và dưới mặt đất thông qua quá trình quang hợp

Thông qua việc nghiên cứu khả năng hấp thụ carbon của các hệ sinh thái rừng

để làm cơ sở tính toán những giá trị kinh tế mà rừng mang lại, đồng thời làm cơ sở cho việc tính toán chi phí chi trả dịch vụ môi trường (PES)

Chính từ những lí do trên, em thực hiện đề tài “Khả năng hấp thụ cacbon

của rừng trồng Thông ba lá (Pinus kesiya Royle ex.Gordon) tại xã Iakênh và xã

Gao - TP.Pleiku - tỉnh Gia Lai”

1.2 Mục tiêu

- Định lượng khả năng hấp thụ cacbon dioxit của rừng trồng Thông ba lá

- Bước đầu lượng giá khả năng tích tụ cacbon của rừng trồng Thông ba lá

1.3 Mục đích

- Dựa vào kết quả đề tài giúp chúng ta xác định khả năng tích thụ cacbon dioxit của cây Thông ba lá Nhằm định hướng phát triển trồng rừng lâu dài

- Đề tài thực hiện nhằm mục đích cung cấp số liệu về khả năng hấp thụ CO2

của rừng trồng Thông ba lá để làm cơ sở cho tính toán giá trị chi trả chi phí dịch vụ môi trường cho chủ rừng

Chương 2

TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

2.1 Đặc tính cây Thông ba lá

- Tên khoa học: Pinus kesiya Royle ex.Gordon

- Tên Việt Nam: Thông ba lá

2.1.1 Hình thái

Cây gỗ lớn, thân thẳng đứng, cao 20 – 45 m, đường kính thân có thể tới 50 -

100 cm, vỏ dày, nứt thành những rãnh sâu, màu nâu đen Cành nhỏ thường có màu vàng nhạt, màu phấn trắng Lá hình kim, họp thành từng túm 3 lá (ít khi có 2 hoặc 4 lá), dài 10 – 25 cm, mảnh, mềm, màu xanh sáng

Nón đơn tính cùng gốc Nón cái hình trứng, dài 4 – 10 cm, gần như không cuống hoặc có cuống rất ngắn (dài nhất chỉ khoảng 10 mm)

Hạt nhỏ có cánh mỏng, dài 1,5 - 2,5 cm

2.1.2 Các thông tin khác về thực vật

Thông ba lá là loài có vùng phân bố rộng, nên rất đa dạng về các đặc điểm hình thái, sinh thái cũng như năng suất và phẩm chất nhựa Cũng vì vậy mà trước

đây Thông ba lá đã bị mô tả dưới 2 tên gọi khác nhau: Pinus insularis Endl và Pinus

khasya Royle ex Hook f Thực ra chúng chỉ là một loài duy nhất – Pinus kesiya

Royle ex Gordon Việc tu chỉnh tên khoa học chính xác của loài Thông ba lá mang tính khoa học, nên đã được hầu hết các nhà phân loại thừa nhận

Thông ba lá là loài có nguồn gen quý, đa dạng; vì vậy, việc nghiên cứu tính

đa dạng trong loài ở Thông ba lá (Pinus kesiya) không chỉ mang ý nghĩa khoa học

mà còn có giá trị thực tiễn cao

Hình 2.1: Thông ba lá - Pinus kesiya Royle ex Gordon

1- Dáng cây; 2- Cành lá; 3- Lá; 4- Nón cái đã chín khô

2.1.3 Phân bố

+ Tại Việt Nam

Lạng Sơn, Cao Bằng, Hà Giang (Yên Minh, Hoàng Xu Phì, Xín Mần), Quảng Ninh, Yên Bái (Mù Cang Chải), Lai Châu (Than Uyên, Tủa Chùa), Sơn La (Mộc Châu), Kon Tum, Gia Lai, Đắk Lắk, Đắk Nông, Lâm Đồng

+ Trên thế giới

Cây phân bố ở miền Nam Trung Quốc, Lào, Bắc Thái Lan, Philippin, Myanmar và miền Đông Ấn Độ Hiện Thông ba lá đã được đưa trồng ở khắp các khu vực nhiệt đới trong vùng Đông Nam Á

2.1.4 Đặc điểm sinh học

Cây ưa mát, ẩm và ưa sáng Trong tự nhiên chúng thường sinh trưởng ở các khu vực có độ cao từ 300m đến 2.700 m, song thích hợp nhất là ở các độ cao từ 1.000 đến 1.500 m

Ở nước ta, rừng Thông ba lá mọc thuần loại chỉ phân bố ở một số khu vực có

độ cao trên 1.000 m tại Tây Nguyên (nhiều nhất là ở Lâm Đồng, tiếp đó là Gia Lai

và Kon Tum) Trong vành đai 800 - 1.000m là các kiểu rừng hỗn giao của Thông ba

lá và thông nhựa (Pinus merkusii) Càng xuống thấp độ bắt gặp của Thông ba lá

giảm dần, nhưng với thông nhựa lại tăng lên Tại một số địa phương ở phía Bắc cũng có thể gặp Thông ba lá mọc thuần loại hoặc hỗn giao với một số cây lá rộng khác, nhưng với diện tích nhỏ và tạo thành loại hình rừng thưa lá kim Thông ba lá thích hợp với các khu vực có nhiệt độ trung bình năm khoảng 15 - 200C, tổng lượng mưa khoảng 2.000 - 2.500 mm và mùa khô ngắn Chúng ưa đất nhiều mùn, tương đối ẩm, chua (pH 4,8 - 5,5), phong hoá trên đá mẹ hoa cương, gnai, phiến thạch, phiến thạch mica, sa thạch…, thoát nước tốt, quang đãng và được chiếu sáng đầy

đủ Thông ba lá không thích ứng với đất kiềm

Tại Tây Nguyên, Thông ba lá tái sinh tự nhiên khá tốt Hạt thường phát tán vào mùa khô và nẩy mầm vào mùa mưa Cây con ưa sáng và ưa ẩm Trong tự nhiên, Thông ba lá tăng trưởng chiều cao khá nhanh ở giai đoạn trước 14 - 15 tuổi Đến giai đoạn 18 - 25 năm tuổi, cây đạt chiều cao khá ổn định Tăng trưởng đường kính trong giai đoạn trước 20 năm tuổi cũng cao nhất (đạt trung bình 0,9 - 1,1cm/năm) Thời kỳ cây đạt từ 21 đến 40 tuổi, tăng trưởng đường kính trung bình chỉ khoảng 0,52 - 0,61cm/năm Trên 40 tuổi, cây tăng trưởng không đáng kể Với điều kiện tự nhiên tại các tỉnh Tây Nguyên, Thông ba lá thường có đường kính thân lớn hơn so với Thông nhựa ở cùng lứa tuổi

Cây ra nón vào tháng 4 - 5 và chín sau đó khoảng 2 năm

2.1.5 Công dụng

Nhựa Thông ba lá là một hỗn hợp phức tạp của nhiều hợp chất hữu cơ, trong

đó chủ yếu là tùng hương (còn được gọi là colophan, resin) với hàm lượng thay đổi

từ 65 - 85% và tinh dầu (turpentine oil) với hàm lượng thay đổi trong khoảng 8,5 - 30,8%

Tùng hương là hợp chất rắn, trong suốt, ròn, dễ gãy, màu vàng, vàng nâu hay vàng sáng, vị đắng; không tan trong nước, nhưng lại hoà tan trong cồn, ether, chloroform, tinh dầu, chất béo và một phần trong benzen Tùng hương là một hỗn hợp hữu cơ gồm chủ yếu là các acid abietic, acid pimaric và một lượng nhỏ các chất trung tính Chất lượng của tùng hương được đánh giá chủ yếu dựa trên cơ sở các chỉ

số acid và xà phòng hoá Chỉ số acid và chỉ số xà phòng hoá càng cao thì sản phẩm được coi là có chất lượng càng tốt Tùng hương đạt chất lượng cao khi chỉ số acid đạt 160 - 170 và sản phẩm có màu vàng nâu nhạt, bóng

Tinh dầu Thông ba lá từ Tây Nguyên là hỗn hợp không màu, trong suốt, nhẹ hơn nước, có mùi thơm hắc, với thành phần hoá học chính gồm α-pinen (chiếm khoảng trên dưới 60%) và β-pinen; các thành phần khác như Δ-3-caren, limonen, myrcen, longifolen… thường có hàm lượng nhỏ

Công dụng:

Tùng hương là nguồn nguyên liệu cần thiết đối với nhiều ngành công nghiệp như chế biến cao su, sơn, sản xuất giấy, vật liệu cách điện, nhựa hàn, keo dán, chất tạo bọt cho xà phòng, công nghiệp in, vẽ các sản phẩm in batic, làm xi, dùng để bôi trơn cho nhiều loại nhạc cụ và chế biến cao dán chữa trị mụn nhọt…

Tinh dầu (turpentine oil) được dùng làm thuốc bôi, có tác dụng kích thích tại chỗ, lưu thông máu đối với bệnh viêm thấp khớp, cảm lạnh Tinh dầu thông có tính sát trùng mạnh nên được dùng làm thuốc diệt khuẩn đường hô hấp (thuốc ho, thuốc xông họng) Tinh dầu thông cũng là nguồn nguyên liệu trong công nghiệp hoá mỹ phẩm, sản xuất thuốc trừ sâu thảo mộc, làm dung môi trong công nghiệp sơn, vecni

và công nghiệp tuyển quặng

Từ gốc thông già ta có thể xử lý, chưng cất lấy tinh dầu và hắc ín thảo mộc

Gỗ Thông ba lá tuy không bền bằng gỗ Thông nhựa, nhưng cũng được sử dụng khá phổ biến (đồ gỗ thông thường, thùng đựng hàng, cột điện, đóng toa xe…), đặc biệt

là trong công nghệ chế biến gỗ dán, bột giấy, sợi tổng hợp

2.1.6 Kỹ thuật nhân giống, gây trồng

2.1.6.1 Nhân giống

Thông ba lá cho khối lượng hạt giống nhiều và đạt phẩm chất tốt ở thời kỳ khoảng 15 – 30 tuổi Cần chọn hạt giống từ những cây mẹ có tầm vóc to, cao, dáng đẹp, không sâu bệnh Ở các tỉnh Tây Nguyên có thể thu hạt vào tháng 12 - 2 và gieo hạt từ tháng 4 đến tháng 10 Như vậy cây non có thể đưa trồng vào tháng 7 - 10 năm sau Tại các tỉnh miền núi phía Bắc, nên tận dụng thu hái hạt giống và gieo trồng vào vụ đông - xuân Có thể gieo hạt vào bầu đất hoặc gieo theo luống trong vườn ươm, rồi sau đó mới chuyển cây con sang bầu đất trước khi đưa trồng Để cây con sinh trưởng nhanh, người ta thường cho nhiễm nấm cộng sinh ở rễ vào đất ươm hạt Việc phun thuốc trừ nấm gây bệnh định kỳ và giữ độ ẩm thích hợp ở vườn ươm sẽ hạn chế bệnh hại, đặc biệt là hiện tượng tàn lụi dần ở cây thông non Cây con 1 năm tuổi, có thân cứng, ngọn chắc, bộ lá xanh tươi, bộ rễ có màu trắng với nhiều nấm cộng sinh là đủ tiêu chuẩn mang đi trồng

2.1.6.2 Trồng và chăm sóc

Tuỳ điều kiện đất đai và mục tiêu sử dụng mà chọn mật độ trồng thích hợp Nên đào hố theo đường đồng mức, theo kiểu bậc thang hoặc theo băng Có thể trồng theo khoảng cách giữa cây với cây 1,5 x 1,5m và hàng với hàng là 2 x 3 m tuỳ thuộc điều kiện cụ thể Mật độ trồng ban đầu cần đạt khoảng 2.500 - 5.000 cây/ha

Với mật độ trồng hợp lý, chăm sóc tốt, cây sinh trưởng bình thường chỉ sau 3

- 5 năm, rừng Thông ba lá đã có thể khép tán Đợt tỉa thưa đầu tiên thực hiện sau khi rừng đã khép tán hoặc trước khi có sự phân hoá rõ rệt về chiều cao

2.2 Sinh khối

Quá trình quang hợp của thực vật là một hoạt động không thể thiếu trong chu trình chuyển hóa carbon, là cơ sở của sự sống trên trái đất Qua quá trình quang hợp

thực vật hấp thụ một lượng CO2 và trả lại môi trường một lượng khí O2 tương ứng, đồng thời tích lũy cho thực vật một lượng sinh khối nhất định

Năng suất rừng thể hiện qua sinh khối của rừng, năng suất rừng phụ thuộc vào tổ thành loài cây, biện pháp kinh doanh rừng và môi trường Vì vậy, để tăng năng suất rừng thì phải chọn biện pháp kinh doanh phù hợp nhằm làm tăng sinh khối của các cây cá thể và của cả lâm phần Sinh khối là tổng lượng vật chất mà cây

đã tích lũy được trên sàn rừng trong quá trình sinh trưởng và phát triển, là chỉ tiêu đánh giá sinh trưởng và sản lượng của rừng Nghiên cứu sinh khối là nền tảng cơ bản để tính các giá trị khác của rừng như tính lượng carbon tích lũy, khả năng hấp thụ CO2 của rừng

Sinh khối được xác định là tất cả chất hữu cơ ở dạng sống và chết ở trên hoặc

ở dưới mặt đất, là tổng chất hữu cơ có được trên một đơn vị diện tích tại một thời điểm và được tính bằng tấn/ha theo trọng lượng khô (Phan Minh Sang, Lưu Cảnh Trung, 2006) [11]

Qua nhiều nghiên cứu về sinh khối, năng suất và sản lượng rừng, các tác giả cho thấy: sinh trưởng, tăng trưởng, sinh khối, năng suất cây cá thể phụ thuộc chặt chẽ vào đường kính và chiều cao (D, H), còn quần thể rừng thì phụ thuộc vào chiều cao, đường kính, mật độ, tuổi rừng (H, D, N, A) Vì vậy, ba chỉ tiêu sinh trưởng, tăng trưởng và sinh khối có quan hệ mật thiết với nhau

Thực vật có khả năng hấp thụ CO2, được tích lũy ở dạng carbon trong sinh khối Hệ sinh thái rừng được xem là bể hấp thụ CO2 lớn nhất trong các hệ sinh thái trên hành tinh Vì vậy, nghiên cứu sinh khối cây rừng là cần thiết, đây là cơ sở xác định lượng CO2 mà quần thể cây rừng hấp thụ, là một thông tin quan trọng giúp các nhà quản lý đánh giá chất lượng cũng như hiệu quả của rừng, qua đó sẽ hoạch định chính sách kinh doanh rừng đảm bảo hiệu quả, tham gia thị trường carbon, chương trình giảm thiểu khí nhà kính qua việc hạn chế các hoạt động tàn phá rừng và suy thoái rừng của Liên Hiệp Quốc, làm cơ sở cho chi trả dịch vụ môi trường

2.2.1 Nghiên cứu sinh khối trên thế giới

Cây rừng có vai trò vô cùng quan trọng trong việc giảm lượng khí thải, điều hòa khí hậu bởi vì thông qua quá trình quang hợp chúng có khả năng hấp thụ cacbon và tích lũy trong sinh khối Hiện nay, những nghiên cứu về khả năng hấp thụ cacbon của cây rừng đã và đang được các nhà khoa học trên thế giới thực hiện nhiều nhằm góp phần làm giảm hậu quả của hiện tượng biến đổi khí hậu

Theo Ong J E và cộng sự (1983) “Cẩm nang các phương pháp nghiên cứu năng suất hệ sinh thái rừng ngập mặn” (biên soạn cho Dự án vùng Châu Á UNDP/UNESCO RAS/79/002/011/13) thì việc tính toán sinh khối cây rừng trên mặt đất thường được tính gián tiếp bằng cách xây dựng phương trình tương quan giữa D1,3 với sinh khối khô các bộ phận của cây (Dẫn theo Viên Ngọc Nam, 2003) [13]

Christensen (1997) trong nghiên cứu sinh khối của rừng đước ở rừng ngập mặn đảo Phuket trên bờ biển Tây, Thái Lan đã xác định được tổng lượng sinh khối trên mặt đất ở rừng 15 tuổi là 159 tấn sinh khối khô trên một héc ta Lượng tăng trưởng hàng năm tính cho toàn bộ thân, cành, lá và rễ khoảng 20 tấn/ha/năm Tổng năng suất sinh khối khô là 27 tấn/ha/năm Nghiên cứu cũng đã so sánh lượng vật rụng của rừng ngập mặn và rừng mưa nhiệt đới thì thấy lượng vật rụng hàng năm của rừng ngập mặn cao hơn so với rừng mưa nhiệt đới do rừng ngập mặn nhỏ tuổi hơn và sinh trưởng nhanh hơn (Dẫn theo Viên Ngọc Nam, 2003)

Wanthongchai và Piriyayota (2006) đã tiến hành nghiên cứu vai trò hấp thụ

cacbon bằng phương pháp phân tích sinh khối khô của 3 loài cây (Rhizophora

mucronata, R apiculata và Bruguiera cylindrica) ở rừng ngập mặn tại Trat, Thái

Lan Kết quả tính được lượng cacbon tích tụ trung bình là 44,77% trọng lượng khô trong ba loài nghiên cứu Ở rừng nhiều tuổi thì lượng cacbon tích tụ nhiều hơn rừng

ít tuổi, cao nhất là loài R apiculata ở tuổi 11 đạt 74,75 tấn/ha, Rhizophora

mucronata với 65,5 tấn/ha trong khi cũng tuổi đó Bruguiera cylindrica chỉ có 1,47

tấn/ha Điều này lý giải là do hai loài trên sinh trưởng tốt hơn nên sinh khối lớn hơn

dẫn đến khả năng tích tụ cacbon trong sinh khối lớn hơn (Nguyễn Thị Hà, 2007) [5]

OO và cctv (2005) nghiên cứu về sinh khối để dánh giá lượng cacbon tích

lũy của rừng trồng 2 loài cây Bạch đàn và Keo (Eucalyptus camaldulensis và

Acacia catechu), quần thể cây bụi và thảm cỏ ở một vùng có khí hậu khô hạn, thành

phố Nyaung Utown, Myanmar Kết quả cho thấy khả năng tích lũy cabon trong sinh khối cây rừng, cây bụi và thảm cỏ ở vùng khô hạn thấp hơn nhiều so với những vùng có khí hậu mát hơn (Dẫn theo Nguyễn Thị Hà, 2007)

2.2.2 Nghiên cứu về sinh khối cây rừng ở Việt Nam

Trong những năm gần đây vấn đề sinh khối được các nhà khoa học trong nước quan tâm nghiên cứu và đã có nhiều kết quả được công bố trong vấn đề này

Phạm Hồng Chương (1972) bằng phương pháp lập ô tiêu chuẩn có diện tích

100 m2, đã tính được sinh khối một số loài cây tại khu rừng Sát Chí Linh – Vũng

Tàu với tổng sinh khối là 49,63 tấn/ha, Ceriops spp là 11,26 tấn/ha, Rhizophora

apiculata là 18,73 tấn/ha, Avicennia officinalis là 11,2 tấn/ha (Viên Ngọc Nam,

1998) [12]

Trần Văn Ba (1984) đã xác định được sinh khối của ba loại rừng mắm tại Cà

Mau theo thứ tự: Avicennia alba là 37,66 tấn/ha, Avicennia lanata 72,79 tấn/ha và

Avicennia officinalis là 99,53 tấn/ha (Viên Ngọc Nam, 1998)

Vũ Văn Thông (1998) đã xác định sinh khối cây cá lẻ và lâm phần keo lá tràm tại tỉnh Thái Nguyên Tác giả đã thiết lập được một số mô hình dự đoán sinh khối cây cá lẻ bằng phương pháp sử dụng cây mẫu Theo tác giả các dạng hàm số W

= a + b*D1.3 và LnW = a + b*LnD1.3 mô tả tốt mối quan hệ giữa sinh khối các bộ phận với chỉ tiêu sinh trưởng đường kính (Nguyễn Thị Hà, 2007)

Viên Ngọc Nam (1998) đã nghiên cứu sinh khối và năng suất sơ cấp rừng

đước (Rhizophora apiculata) trồng tại Cần Giờ bao gồm lượng rơi, phân hủy và các

chất dinh dưỡng trả lại đất sau các lần tỉa thưa Áp dụng phương pháp của Ong Jin - Eong và cộng sự (1983), tác giả sử dụng ô tiêu chuẩn diện tích 100 m2 (10 m x 10 m), hạ cây tiêu chuẩn để thu thập số liệu tính sinh khối rừng đước tại Cần Giờ Kết

quả tính được: sinh khối rừng đước có lượng tăng từ 5,93 - 12,44 tấn/ha/năm, lượng tăng đường kính 0,46 - 0,81 cm/năm, trữ lượng thảm mục tích lũy trên sàn rừng 3,4

- 12,46 tấn/ha Tổng sinh khối khô rừng đước ở tuổi 4, 8, 12, 16 và 21 theo thứ tự là 16,24 tấn/ha; 89,01 tấn/ha; 118,21 tấn/ha; 138,98 tấn/ha và 139,98 tấn khô/ha

Theo Nguyễn Văn Dũng (2005) [7] rừng trồng thông mã vĩ thuần loài 20 tuổi

có tổng sinh khối tươi (cây và vật rơi rụng) là 321,7 - 495,4 tấn/ha, tương đương với lượng sinh khối khô là 173,4 - 266,2 tấn Rừng keo lá tràm trồng thuần loài 15 tuổi

có tổng sinh khối tươi (trong cây và trong vật rơi rụng) là 251,1 - 433,7 tấn/ha, tương đương với lượng sinh khối khô thân là 132,2 - 223,4 tấn/ha

Phạm Tuấn Anh (2007) [9] khi nghiên cứu về rừng tự nhiên lá rộng thường xanh tại huyện Tuy Đức, tỉnh Đắk Nông kết luận dạng hàm mũ mô phỏng tốt nhất quan hệ giữa lượng carbon tích lũy với sinh khối khô của cây Kết quả nghiên cứu xác định được lượng carbon chiếm 40,1 % trọng lượng sinh khối khô và chiếm 18,2

% trong sinh khối tươi Tác giả cũng xây dựng mối quan hệ giữa sinh khối và các nhân tố điều tra dễ đo đếm cho 3 trạng thái rừng tự nhiên tại khu vực nghiên cứu thông qua phương trình tương quan:

log(SK tươi thân kg) = -1,34349 + 1,67159*log(Dg cm)

log(SK tươi vỏ kg) = -2,30494 + 1,80529*log(Dg cm)

log(SK tươi lá kg) = -0,944707 + 1,1055 *log(Dg cm)

log(SK tươi cành kg) = -1,69105 + 1,46917*log(Dg cm)

log(SK tươi cả cây kg) = -0,0600462 + 1,47477*log(Dg cm)

log(SK khô thân kg) = -2,31337 + 1,81765*log(Dg cm)

log(SK khô vỏ kg) = -3,68511 + 1,94248*log(Dg cm)

log(SK khô lá kg) = -2,02567 + 1,19235*log(Dg cm)

log(SK khô cành kg) = -2,85803 + 1,59805*log(Dg cm)

log(SK khô cây kg) = -1,16425 + 1,60676*log(Dg cm)

Công trình nghiên cứu của Phan Văn Trung (2009) [10] đã xác định được khả năng hấp thụ CO2 của rừng Cóc Trắng (Lumnitzera racemosa Willd) trồng tại

Khu Dự trữ sinh quyển rừng ngập mặn Cần Giờ, thành phố Hồ Chí Minh Kết quả thu được về sinh khối tươi trung bình của cây cá thể đạt 35,02 kg/cây, thân chiếm 56,69 ± 3,85%, cành chiếm 32,65 ± 2,22%, lá chiếm 10,66 ± 1,11% Sinh khối cây

cá thể đạt 18,40 kg/cây, thân chiếm 70,43 ± 2,46%, cành chiếm 23,65 ± 2,22%, lá chiếm 5,92 ± 0,63% Sinh khối khô quần thể theo tuổi trung bình đạt 45,64 tấn/ha, trong đó thân chiếm 75,21%, cành chiếm 18,18%, lá chiếm 6,61% Khả năng tích tụ carbon của cây cá thể có đường kính trung bình 6,6 cm thì lượng tích tụ carbon đạt 8,58kg C/cây Khả năng tích tụ carbon trung bình của quần thể ở tuổi 4 đạt 1,62 tấn C/ha, tuổi 11 đạt 18,76 tấn C/ha, tuổi 13 đạt 22,49 tấn C/ha, tuổi 15 đạt 27,06 tấn C/ha và tuổi 17 đạt 36,61 tấn C/ha Kết quả nghiên cứu cho thấy trữ lượng carbon tích tụ biến động theo tuổi của rừng, tuổi 4 đạt 145,53 tấn, tuổi 11 đạt 1.047,81 tấn, tuổi 13 đạt 33,73 tấn, tuổi 15 đạt 609,36 tấn, tuổi 17 đạt 1.804,69 tấn

2.3 Nghiên cứu về khả năng hấp thụ CO 2

Khả năng hấp thụ CO2 của cây xanh hiện nay đang rất được sự quan tâm của các nhà khoa học trên thế giới

2.3.1 Nghiên cứu khả năng hấp thụ CO 2 của cây rừng trên thế giới

Theo Brown (1997) rừng là bể chứa carbon khổng lồ của trái đất Tổng lượng hấp thu dự trữ carbon của rừng trên toàn thế giới khoảng 830 Pg carbon (1Pg

= 1015 gam), trong đó carbon trong đất lớn hơn 1,5 lần carbon dự trữ trong thảm thực vật (Nguyễn Thị Hà, 2007)

Wanthongchai và Piriyayota (2006), đã nghiên cứu vai trò của rừng ngập mặn trong hấp thụ carbon ở tỉnh Trat, Thái Lan bằng phương pháp phân tích hàm lượng carbon chứa trong sinh khối khô của cây Kết quả tính được lượng carbon

tích tụ trung bình là 47,77% trọng lượng khô trong ba loài nghiên cứu (Rhizophora

mucronata, R apiculata, B cylindrica) Ở rừng nhiều tuổi thì lượng carbon tích tụ

nhiều hơn rừng ít tuổi, cao nhất là loài R apiculata ở tuổi 11 đạt 74,75 tấn/ha,

Rhizophora mucronata với 65,50 tấn/ha trong khi cũng tuổi đó B cylindrica chỉ có

1,47 tấn/ha, điều này được lý giải là do hai loài trên sinh trưởng tốt hơn nên sinh khối lớn hơn dẫn đến khả năng tích tụ carbon trong sinh khối lớn hơn (Nguyễn Thị

Hà, 2007)

Theo Lasco và ctv (2004) trong nghiên cứu đánh giá sự hấp thụ CO2 ở rừng thứ sinh của khu dự trữ Mount Makiling, Philipin đã nhận xét rằng rừng nhiệt đới là một nguồn hấp thụ CO2 quan trọng, tuy nhiên những thông tin về khả năng này của rừng rất hạn chế Các tác giả đã xác định lượng sinh khối dưới và trên mặt đất của rừng thứ sinh ở Malaysia đạt 576 tấn/ha, trung bình hàng năm tích lũy 12 tấn/ha/năm Lượng carbon chiếm tỷ lệ khoảng 43 % tổng lượng sinh khối khô (Nguyễn Văn Dũng, 2005) [7]

Henson (2005) cho rằng tổng sinh khối của cây bao gồm các bộ phận là thân, cành, lá, rễ Để xác định lượng carbon tích lũy trong cây rừng ở Malaysia tác giả đã tính toán lượng carbon tích lũy từ sinh khối khô theo tỷ lệ là 45 % (Nguyễn Thị Hà, 2007)

OO và ctv (2005) nghiên cứu về sinh khối để đánh giá lượng carbon tích lũy

của rừng trồng 2 loài cây bạch đàn (Eucalyptus camaldulensis), keo (Acacia

catechu), quần thể cây bụi và thảm cỏ ở một vùng có khí hậu khô hạn, thành phố

Nyaung Utown, Myanmar đã kết luận khả năng tích lũy carbon trong sinh khối của rừng, cây bụi và thảm cỏ ở vùng khô hạn thấp hơn nhiều so với những vùng có khí hậu mát hơn (Nguyễn Thị Hà, 2007)

Lasco và ctv (2006) đã xác định được lượng carbon ở rừng dầu

(Dipterocarpus) tại Philipin được xác định từ những ô định vị cố định từ 1 – 21 tuổi

sau khai thác Những khu rừng không qua khai thác chọn có lượng sinh khối tích lũy trung bình đạt 258 tấn/ha với 34 % là carbon hữu cơ trong đất Khoảng 98% lượng carbon trong sinh khối trên mặt đất là những cây có đường kính ở vị trí 1,3 m

là 19,5 cm Sau khai thác lượng carbon tích lũy trên mặt đất bị sụt giảm còn lại khoảng 50 % (Nguyễn Văn Dũng, 2005)

2.3.2 Nghiên cứu khả năng hấp thụ CO 2 của cây rừng Việt Nam

Nguyễn Thị Hồng Hạnh, Mai Sĩ Tuấn (2004 – 2007) [6] đã nghiên cứu hàm

lượng carbon tích lũy trong cây và trong đất của rừng trang (Kandelia obovata) ở

tuổi 1, 5, 6, 8 và 9 trồng ở xã Giao Lạc, huyện Giao Thuỷ ở Nam Định và rừng bần

chua (Sonneratia caseolaris) 2, 3 và 4 tuổi trồng ở xã Nam Hưng, Tiền Hải, Thái

Bình Kết quả cho thấy tích lũy carbon trong cây và trong đất tăng theo tuổi của rừng Hàm lượng carbon tích lũy trong rừng ngập mặn phụ thuộc vào mật độ cây, tuổi cây và điều kiện tự nhiên

Vũ Tấn Phương (2006) [14] trong nghiên cứu trữ lượng carbon của thảm tươi và cây bụi, thấy rằng tỷ lệ sinh khối khô/tươi của tế guột đạt 46 %, cây bụi 45

% và lau lách đạt 33 % Lượng carbon được tính như sau: C = 50 % lượng sinh khối khô Lượng carbon trên mặt đất biến động từ 6,6 - 20 tấn/ha, trong đó lau lách có lượng carbon tích lũy cao nhất khoảng 20 tấn/ha, cỏ chỉ và cỏ lông lợn thấp nhất khoảng 3,9 tấn C/ha

Ngô Đình Quế và cộng sự (2006) [4], nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 của một số loại rừng trồng chủ yếu ở miền Bắc Việt Nam Theo tác giả thì phương pháp chung để đánh giá khả năng hấp thụ CO2 là tính toán và dự báo sinh khối khô của rừng trên đơn vị diện tích (tấn/ha) tại thời điểm cần thiết trong quá trình sinh trưởng Từ đó tính trực tiếp lượng CO2 hấp thụ và tồn trữ trong vật chất hữu cơ của rừng hoặc tính khối lượng carbon với bình quân là 50 % của sinh khối khô, rồi từ carbon lại suy ra O2 theo phương pháp: lượng carbon tích tụ/cây x 3,67

Kết quả nghiên cứu về rừng tự nhiên lá rộng thường xanh tại huyện Tuy Đức, tỉnh Đắk Nông của Phạm Tuấn Anh (2007) cho thấy các trạng thái rừng IIAB, IIIA1 và IIIA2 có lượng hấp thu đạt 1,73 - 5,18 tấn CO2/ha/năm Tác giả cho rằng lượng CO2 được xác định theo phương trình hóa học sau: CO2 = C + O2 = 514,40 + (514,40 * 2,67) = 514,40 + 1362,77 = 1.873,17 kg Điều đó có nghĩa là lượng khí

CO2 cây hấp thụ tương đương với 3,67 lượng carbon mà cây tích lũy được Như

vậy, để tạo ra 1 tấn chất khô, cây rừng đã hấp thụ 1.873,17 kg CO2 và thải ra khí quyển (1.362,77 + 465,20) - 480,00 = 1.449,97 kg oxy Để tạo thành 1 tấn sinh khối khô cây rừng hấp thụ khoảng 1,87 tấn CO2 từ khí quyển và thải ra khí quyển 1,5 tấn

O2

Bảo Huy và cộng sự (2009) thu thập số liệu qua ô tiêu chuẩn tạm thời có dạng hình tròn với diện tích 300 m2/ô và đã hạ cây tiêu chuẩn để đo tính sinh khối tươi cây cá thể Sau đó ước lượng năng lực hấp thụ CO2 của bời lời đỏ (Litsea

glutinosa) trong mô hình Nông lâm kết hợp bời lời đỏ - sắn ở huyện Mang Yang,

tỉnh Gia Lai, Tây nguyên, Việt Nam Kết quả tính được, chu kỳ kinh doanh bời lời

đỏ biến động từ 5 – 10 năm thì lượng CO2 hấp thụ trong mô hình Nông lâm kết hợp biến động từ 25 – 84 tấn/ha, ứng với giá trị từ 9 – 30 triệu/ha, đạt 20 % tổng giá trị sản phẩm bời lời và sắn

Khu vực nghiên cứu nằm trên địa phận thành phố Pleiku

Nằm trong phạm vi tọa độ địa lý chung của toàn khu vực nghiên cứu:

- Tọa độ vuông góc hệ VN-2000

+ OX từ: 433.028 m - 456.450 m;

+ OY từ: 1.533.088m - 1.570.656m

- Về giới cận:

+ Phía Bắc: Giáp Ban quản lý rừng phòng hộ Đông Bắc Chư Păh;

+ Phía Nam: Giáp huyện Đăk Đoa, huyện Chư Prông;

+ Phía Đông: Giáp huyện Đăk Đoa;

+ Phía Tây: Giáp các xã Ia Phí, Ia Kha và huyện Ia Grai;

- Thuộc các tiểu khu:

+ Tiểu khu phòng hộ: 229; 231; 248; 249; 252 (khoảnh 1); 253 (khoảnh 4, 5); 257 (khoảnh 1, 2, 3, 4, 6); 262 (khoảnh 1, 2, 3); 263 (khoảnh 1, 2, 5); 374 (khoảnh 1,3); 375 (khoảnh 1, 2, 3, 4); 377 (khoảnh 1); 387 (khoảnh 4, 5a, 6); 389 (khoảnh 1, 7, 8, 10, 11); 392 (khoảnh 7); 356 (khoảnh 1, 3); 394 (khoảnh 1a, 2a, 2b, 3a, 4a, 5a, 6a); 395 (khoảnh 1, 2a, 3a, 3b, 4a, 7a); 396 (khoảnh 1a, 1b, 2a, 2b, 3b, 5a, 6a, 7a); 397 (khoảnh 1a)

+ Tiểu khu sản xuất: 205; 232; 251 (khoảnh 1); 252 (khoảnh 2, 3, 4, 5, 7);

253 (khoảnh 1, 2, 3); 257 (khoảnh 5); 263 (khoảnh 3); 309 (khoảnh 9,11); 374 (khoảnh 3); 378 (khoảnh 1, 2); 383 (khoảnh 5); 387 (khoảnh 3, 5); 390 (khoảnh 6);

354 (khoảnh 5, 6, 8, 9); 355 (khoảnh 4, 6, 8); 356 (khoảnh 1, 3a, 5, 6, 7, 8), 394 (khoảnh 1, 2, 2a, 3, 3a, 4, 5); 395 (khoảnh 1, 1a, 2, 3, 4, 7); 396 (khoảnh 1, 1b, 2, 3,

Lượng mưa trung bình năm: 2.223 mm, nhưng trên 80% lượng mưa tập trung vào mùa mưa Mùa mưa bắt đầu từ tháng 5 đến tháng 10, mùa khô kéo dài từ tháng

11 đến tháng 4 năm sau Độ ẩm tương đối bình quân năm 83%, cao nhất 92% và thấp nhất bình quân là 72%

- Thủy văn

Mật độ sông suối thấp, hầu hết những nhánh suối ngắn và nhỏ như suối Ia Rơ Nhing, Ia Rach, Ia Gol, Ia Iang, Ia Ja, Ia Man Glơu, Ia Nhen…Tuy nhiên, nơi đây cũng là vùng đầu nguồn của các con suối thuộc hệ thống sông Sê San

3.1.4 Tình hình dân sinh, kinh tế - xã hội

- Dân số, dân tộc và lao động: Được thể hiện ở bảng 3.1

Bảng 3.1: Hiện trạng dân số và lao động

Stt Xã, phường Số

hộ

Số khẩu

Trong đó Dân tộc Lao

động Nam Nữ Kinh Khác Tổng cộng 29.163 137.950 67.689 70.261 17.005 10.212 61.232

- Hiện trạng kinh tế xã hội:

+ Tình hình kinh tế: Nhìn chung nhân dân chủ yếu sống bằng nghề nông, đời sống còn nhiều khó khăn, mức thu nhập bình quân thấp

+ Các đặc điểm khác về kinh tế xã hội: Nằm kề với Trung tâm kinh tế của tỉnh, do đó cơ cấu kinh tế của vùng đã có sự chuyển biến mạnh từ nền nông nghiệp độc canh cây lúa chuyển sang nền nông nghiệp phát triển toàn diện cả trồng trọt và chăn nuôi, trong đó ngành trồng trọt đã phát triển với đa dạng hóa các loài cây trồng Tuy nhiên do diện tích đất canh tác nông nghiệp bình quân đầu người thấp cộng với năng suất thấp đã tạo nên thu nhập không ổn định, do đó đời sống của nhân dân còn gặp nhiều khó khăn, đặc biệt là cộng đồng dân tộc ít người

- Cơ sở hạ tầng

Tình hình y tế, giáo dục: Đến nay các xã, phường trong vùng đều có trạm xá

và trường tiểu học, trường trung học cơ sở Tuy nhiên, cơ sở vật chất cùng trang thiết bị còn nghèo nàn hoạt động yếu kém, nhất là các xã thuộc huyện Chư Păh

Hệ thống giao thông với quốc lộ 14 chạy xuyên suốt vùng dự án cho nên việc giao lưu kinh tế văn hóa với các vùng khác khá thuận lợi Tuy nhiên hệ thống giao thông nông thôn kém phát triển, phần lớn chỉ đi lại được trong mùa khô

3.2 Diễn biến tài nguyên rừng và tình hình sữ dụng đất

3.2.1 Hiện trạng đất rừng theo kết quả rà soát và bổ sung Dự án 661 giai đoạn 2009-2010

3.2.2 Những biến động về diện tích trong quá trình sử dụng

Căn cứ vào biên bản bàn giao ngày 22 tháng 4 năm 2011 giữa Ban quản lý rừng phòng hộ với Công ty xây dựng kinh tế Thanh niên xung phong Gia Lai, thì đơn vị tiếp nhận diện tích bàn giao là 1.293 ha, trong đó diện tích rừng trồng là 1.277 ha, diện tích đất sản xuất nông nghiệp đang chờ sử lý là 16,0 ha

3.2.3 Hiện trạng đất rừng theo kết quả xây dựng Dự án Quy hoạch Bảo vệ và

phát triển rừng giai đoạn 2011-2020

Vậy tổng diện tích đơn vị quản lý 8.201,1 ha, nhưng theo tờ trình số

44/TT-BQL ngày 28 tháng 9 năm 2010 của Ban QLRPH Bắc Biển Hồ về việc Đề nghị cấp

giấy CNQS đất, nhưng do diện tích 29,5 ha tại tiểu khu 295 là diện tích mà người

dân đã sản xuất nông nghiệp từ lâu, nên đơn vị xác định trả lại cho người dân để sản

xuất nông nghiệp, do vậy diện tích xin cấp giấy CNQSD đất của đơn vị là 8.176,1

ha, thể hiện cụ thể như sau:

Bảng 3.2: Hiện trạng đất đai theo trạng thái và chức năng

2 Đất trống cây bụi (IA+Đá) 7,9 7,9

3 Đất trống cây bụi (IB) 2.271,2 1.216,9 1.054,3

Qua bảng 3.2, cho thấy tổng diện tích của đơn vị quản lý 8.171,6 ha, được

chia ra như sau:

* Diện tích đất sản xuất lâm nghiệp 8.155,6 ha, chiếm 99,80% tổng diện tích ban quản lý, trong đó:

- Diện tích đất có rừng 5.405,2 ha, chiếm 66,14% tổng diện tích đơn vị: + Diện tích rừng tự nhiên chiếm 22,49% tổng diện tích đơn vị

+ Diện tích rừng trồng chiếm 43,65% tổng diện tích đơn vị

- Diện tích đất chưa có rừng 2750,4 ha, chiếm 33,66% tổng diện tích đơn vị:

* Diện tích đất sản xuất nông nghiệp 16,0 ha, chiếm 0,20% tổng diện tích đơn vị quản lý (đối với diện tích này là sau khi Đơn vị Thanh niên Xung phong Gia Lai bàn giao đang có tranh chấp chờ xử lý)

Chương 4

NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

4.1 Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu quy luật sinh trưởng của loài Thông ba lá qua các chỉ tiêu sinh trưởng như D, H, V

- Xác định sinh khối thân cây cá thể Thông ba lá

+ Xác định cấu trúc sinh khối tươi và khô của cá thể Thông ba lá

 Xây dựng mối tương quan giữa sinh khối tươi và khô thân cây cá thể Thông ba lá

 Xây dựng mối tương quan giữa sinh khối thân tươi và thân khô cây cá thể Thông ba lá với tuổi của cây

- Tính khả năng hấp thụ CO2 của Thông ba lá tại khu vực nghiên cứu

 Tính khả năng hấp thụ carbon của rừng Thông ba lá trồng tại khu vực

xã Iakênh và xã Gào - Tp Pleiku - tỉnh Gia Lai

 Quy đổi từ hấp thụ carbon sang hấp thụ CO2 của rừng Thông ba lá trồng tại khu vực xã Iakênh và xã Gào - Tp Pleiku - tỉnh Gia Lai

4.2 Phương pháp nghiên cứu

Căn cứ vào những mục tiêu và nội dung đã đặt ra, phương pháp nghiên cứu thu thập số liệu được sử dụng chủ yếu ở đây là phương pháp điều tra trên ô mẫu Đơn vị của điều tra mẫu là ô tiêu chuẩn và cây tiêu chuẩn Ô điều tra được lựa chọn

là ô tiêu chuẩn tạm thời, có dạng hình chữ nhật với diện tích là 500 m2 (25 m x 20 m) Ô điều tra đại diện cho cấp tuổi tại khu vực nghiên cứu Ô tiêu chuẩn tạm thời được sử dụng để đo đếm các chỉ tiêu sinh trưởng (D1.3, Hvn), đường kính tán, chiều cao dưới cành của cây rừng Tiến hành lựa chọn cây tiêu chuẩn trong các ô đã đo đếm, sử dụng phương pháp giải tích thân cây nhằm xác định tuổi cây và thu thập

các số liệu về đường kính, chiều cao ở bên trong, cũng như số liệu phục vụ cho việc tính thể tích thân cây, hình số f1.3 và sinh khối thân cây tươi, khô

4.2.1 Phương pháp cụ thể

Ô điều tra được thực hiện theo phương pháp điển hình, tiến hành lập 3 ô tiêu chuẩn 500 m2 cho mỗi năm tuổi, rừng trồng tại khu vực nghiên cứu có 6 cấp tuổi nên tổng số ô điều tra là 18 Trong mỗi ô, tiến hành xác định các chỉ tiêu: Số lượng cây trong ô (N), đo đường kính cây tại vị trí 1,3 m, chiều cao vút ngọn

+ Đo chu vi thân tại vị trí 1,3 m (C1.3) bằng thước dây từ đó suy ra đường kính tại 1,3 m (D1,3) bằng công thức



3 , 1 3 , 1

C

+ Đo chiều cao vút ngọn (Hvn) bằng máy đo cao Haga

Lựa chọn cây tiêu chuẩn và tiến hành giải tích thân cây:

+ Trên cây giải tích tiến hành xác định: Chiều cao men thân, chiều cao vút ngọn, chiều cao dưới cành

Thu thập số liệu sinh khối tươi và sinh khối khô của cây giải tích

+ Tiến hành cân sinh khối thân, cành, lá tươi của cây ngay tại rừng, qua việc lấy mẫu ở vị trí lá, cành, thân cây Các mẫu bộ phận cây sau đó đưa về phòng thí nghiệm sấy khô rồi cân lại các mẫu để xác định tỷ lệ giữa sinh khối tươi và khô của thân cây

4.2.2 Nội nghiệp

4.2.2.1 Phương pháp xử lý mẫu

Thớt gỗ mang về được bào nhẵn và đánh kỹ bằng giấy nhám thô và giấy nhám mịn (400 và 600) Tiến hành đếm vòng năm để xác định số tuổi trên thớt giải tích D0.0 và tiến hành đo tính đường kính bên trong tương ứng với các năm tại vị trí 1,3 m

Các mẫu tươi thu thập ngoài hiện trường được đưa vào sấy khô ở 1000C đến khi khối lượng không thay đồi ta được sinh khối khô của thân

Đối với các bộ phận cành, lá ta tiến hành sấy ở 800C đến khi khối lượng không đổi

- Xác định sinh khô thân của cây giải tích

Để xác định sinh khối khô, sau khi có số liệu sinh khối khô của các bộ phận ta suy ra tỷ lệ giữa sinh khối tươi và sinh khối khô của cây cá thể

+ Hàm lượng carbon tích tụ trong mẫu = hệ số chuyển đổi * Wthk mẫu

+ Với Wthk mẫu là sinh khối khô của mẫu giải tích

- Khả năng hấp thụ carbon của loài Thông ba lá là tích giữa hệ số chuyển đổi carbon của loài Thông ba lá với trữ lượng của loài Thông ba lá trong rừng trồng

- Quy đổi khả năng hấp thụ carbon của loài Thông ba lá ở rừng trồng sang khả năng hấp thụ CO2 của loài Thông ba lá bằng cách nhân với hệ số chuyển đổi là 3,67 (1 tấn carbon tương đương với 3,67 tấn CO2) Với 3,67 = 44/12 (44 là khối lượng phân tử CO2, 12 là khối lượng nguyên tử C)

Chương 5

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

5.1 Quy luật sinh trưởng của cây Thông ba lá

5.1.1 Sinh trưởng về đường kính (D 1.3 /A)

Đường kính là chỉ tiêu quan trọng xác định sinh trưởng của cây cũng như tính toán trữ lượng của lâm phần Chỉ tiêu đường kính D1.3 có liên quan đến chất lượng và khối lượng của gỗ, từ đó giúp chúng ta có thể xác định khả năng hấp thụ

CO2 theo từng cấp kính D1.3

Để nhiên cứu vấn đề này, đề tài sử dụng số liệu về đường kính D1.3 của cây giải tích, lấy trung bình theo từng tuổi, thể hiện chúng trên tọa độ thành mạng lưới điểm Thử nghiệm các dạng phương trình đã được đề cập, so sánh và lựa chọn phương trình tốt nhất để mô phỏng cho mối quan hệ đó

Bảng 5.1: Kết quả thử nghiệm một số dạng hàm toán học mô tả mối tương quan

giữa đường kính và tuổi (D1.3/A) Dạng hàm R Sy-x Ftính X2tính

phù hợp nhất, để mô tả sinh trưởng về đường kính của loài Thông ba lá trồng tại khu vực nghiên cứu, phương trình cụ thể được thiết lập như sau:

Qua kết quả tính toán các chỉ tiêu thống kê và đường biễu diễn ở hình 5.1 đề tài có một số nhận xét sau:

Đường biểu diễn quy luật tương quan giữa đương kính D1.3 với tuổi có các chỉ tiêu thống kê phù hợp như: hệ số tương quan rất cao (r = 0,993), thể hiện ở đường lý thuyết bám rất sát đường thực nghiệm, sai số phương trình thấp (Sy-x = 0,114), phương trình tồn tại ở mức rất có ý nghĩa Điều này cho thấy phương trình được lựa chon là phù hợp với đặc tính sinh học của loài Thông ba lá trồng tại khu vực nghiên cứu

Theo như kết quả tính toán ta có thể nhận thấy đường biểu diễn có xu hướng tăng theo tuổi Cụ thể, đường kính tăng chậm trong giai đoạn từ tuổi 3 đến tuổi 5 tăng trung bình 0,7 – 1,1 cm/năm; sau đó tăng nhanh ở tuổi 5 đến tuổi 9 tăng trung bình 1,2 - 1,7 cm/năm; đường kính tăng trưởng chậm lại trong giai đoạn tuổi 9 đến tuổi 16 trung bình 0,9 cm/năm

Nắm bắt được đặc điểm này chúng ta có cơ sở để đề xuất các biện pháp chăm sóc cũng như các biện pháp lâm sinh tác động nhằm tạo điều kiện cho rừng sinh trưởng và phát triển tốt hơn như: ở giai đoạn tuổi 1 - 2 ta nên có các biện pháp

là cỏ và bón phân để tăng sức phát triển của cây Ở tuổi 3 - 5 ta có thể áp dụng các biện pháp phát cỏ, dọn thực bì, sới đất và rong cành nhánh Khi cây vào tuổi 5 - 9 thì tiếp tục việc tỉa thưa cành, tán và loại bỏ những cây cong queo, sâu bệnh là cần thiết giúp tăng khả năng sinh trưởng của cây

5.1.2 Sinh trưởng về chiều cao (H/A)

Chiều cao cây rừng là một trong những chỉ tiêu quan trọng, dùng để đánh giá mức độ sinh trưởng của cây rừng, sự thích nghi của loài với môi trường, với điều kiện tại khu vực nghiên cứu Ngoài ra, chiều cao cây rừng còn dùng để đánh giá khả năng sản xuất gỗ của rừng và hiệu quả của các biện pháp tác động

Để kiểm tra mối tương quan giữa chiều cao (H) với tuổi (A) của loài Thông

ba lá trồng tại khu vực nghiên cứu Từ những số liệu được xác định từ các cây giải tích, tính toán theo từng cấp tuổi và lấy trị số trung bình, ta có các cặp giá trị H/A dùng để thiết lập quy luật sinh trưởng chiều cao