Khả năng tích lũy các bon và hiệu quả kinh tế tổng hợp của phương thức NLKH chè quế tại yên bái

Tổng quát về nghiên cứu khả năng tích lũy các bon 6nCO2 + 5nH2O  C6H10O2 + 6nO2 nhờ xúc tác của ánh sáng mặt trời và chất diệp lục Song song với quá trình quang hợp hấp thụ CO2 thì có

-

VŨ THỊ THU HUYỀN

KHẢ NĂNG TÍCH LŨY CÁC BON VÀ HIỆU QUẢ KINH TẾ TỔNG HỢP

CỦA PHƯƠNG THỨC NLKH CHÈ – QUẾ TẠI YÊN BÁI

Chuyên ngành: Lâm học

Mã số: 60.62.60

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS.TS Phạm Xuân Hoàn

HÀ NỘI - 2010

tế - xã hội một cách bền vững thông qua thực hiện “Cơ chế phát triển sạch” (CDM: Clean Development Mechanism) CDM đã mở ra cơ hội mới cho ngành lâm nghiệp trong việc bán tín chỉ các bon tích luỹ thông qua các dự án trồng rừng và tái trồng rừng theo CDM (AR-CDM: Afforestation, Reforestation - CDM)

Việt Nam là quốc gia có diện tích rừng khá lớn, tập trung nhiều lao động tham gia sản xuất lâm nghiệp Nhưng đóng góp của các hoạt động sản xuất lâm nghiệp chỉ mới chiếm 5% tổng thu nhập của cả ngành nông nghiệp Con số này chỉ phản ánh chủ yếu là giá trị gỗ và lâm sản ngoài gỗ mang lại Những giá trị phi vật thể mà ngành lâm nghiệp mang lại mặc dù ai cũng hiểu là rất lớn như giá trị bảo tồn, du lịch, đa dạng sinh học, bảo vệ đất, nước và môi trường sống…, nhưng trên thực tế ngành lâm nghiệp chưa có những cơ hội để định giá những giá trị đó

Ở Việt Nam, lần đầu tiên việc định giá rừng đã được đề cập và trở thành một nội dung quan trọng trong Luật Bảo vệ và Phát triển rừng sửa đổi năm 2004 Việc quy định giá trị của rừng bao gồm cả giá trị kinh tế hàng hoá và giá trị môi trường của rừng là một bước chuyển có tính cách mạng trong việc quản lý rừng ở nước ta, phản ánh xu thế tất yếu của xã hội và hội nhập quốc tế

Phương thức canh tác Nông lâm kết hợp không chỉ mang lại hiệu quả kinh tế trong sử dụng đất, mà còn đáp ứng các yêu cầu trong việc bảo đảm bền vững môi

trường như bảo vệ, cải thiện đất, giữ nước, hấp thụ và lưu giữ khí CO2 trong hệ thống, giảm lượng khí gây hiệu ứng nhà kính trong khí quyển, đóng góp vào việc giảm thiểu sự biến đổi khí hậu

Phương thức NLKH Chè - Quế được trồng phổ biến ở các xã của huyện Trấn Yên, tỉnh Yên Bái, tạo nên khối lượng sản phẩm khá ổn định và đóng góp quan trọng trong thu nhập của các nông hộ Trong phương thức này, cây Quế ngoài nhiệm vụ che bóng cho Chè, còn mang lại thu nhập về vỏ và gỗ Quế Chè cũng được thu hoạch hàng năm, vì vậy phương thức này không chỉ mang lại giá trị về kinh tế và bảo tồn đất đai, mà còn giúp cho việc hấp thụ và lưu trữ một lượng các bon nhất định Như vậy, phương thức này sẽ góp phần trong việc giảm phát thải các khí gây hiệu ứng nhà kính hiện nay

Từ thực tiễn và lý luận trên, đề tài nghiên cứu “Khả năng tích lũy các bon

và hiệu quả tổng hợp của phương thức NLKH Chè - Quế tại Yên Bái” được đề

xuất thực hiện nhằm góp phần cung cấp các cơ sở dữ liệu, thông tin về đóng góp của phương thức trong giảm khí gây hiệu ứng nhà kính, từ đó góp phần trong việc định hướng và thể chế hóa việc chi trả dịch vụ môi trường trong NLKH

Chương 1

TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1 Tổng quát về nghiên cứu khả năng tích lũy các bon

6nCO2 + 5nH2O  C6H10O2 + 6nO2

(nhờ xúc tác của ánh sáng mặt trời và chất diệp lục)

Song song với quá trình quang hợp hấp thụ CO2 thì có quá trình phát thải trở lại khí CO2 từ thực vật bị đốt cháy theo phương trình:

C6H10O5 + 6nO2  6nCO2 + 5nH2O Quá trình sinh trưởng của cây trồng cũng đồng thời là quá trình tích lũy các bon

1.1.2 Thế giới

a Nghiên cúu khả năng tích lũy carbon ở rừng

Rừng là bể chứa các bon khổng lồ của thế giới Tổng lượng dự trữ các bon của rừng trên toàn thế giới khoảng 830PtC, trong đó các bon trong đất lớn hơn 1.5 lần các bon trong thảm thực vật (Brown, 1997) [19]

Theo ước tính, hoạt động trồng rừng và tái trồng rừng trên thế giới có tỷ lệ hấp thu CO2 ở sinh khối là 0,4 - 1,2 tấn/ha/năm ở vùng cực Bắc; 1,5 - 4,5

tấn/ha/năm ở vùng ôn đới và 4 - 8 tấn/ha/năm ở các vùng nhiệt đới (Dioxon et al.,

1994; dẫn từ IPCC, 2003) [26]

Một số kết quả nghiên cứu về khả năng tích lũy các bon của các dạng rừng

Năm 1980, Brown 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 toàn châu lục

Năm 1991, Houghton R.A đã chứng minh lượng các bon trong rừng nhiệt đới chấu Á là 40 – 250 tấn/ha, trong đó 50 – 120 tấn/ha ở phần thực vật và đất (dẫn

từ Phạm Xuân Hoàn, 2005) [6]

Kết quả nghiên cứu của Brawn năm 1991 cho thấy 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)

Brown và Pearce đã đánh giá lượng các bon và tỷ lệ thất thoát đối với rừng nhiệt đới Theo đó một khu rừng nguyên sinh khi hấp thụ được 280 tấn C/ha sẽ giải phóng 200 tấn C/ha nếu bị chuyển thành du canh du cư và sẽ giải phóng các bon nhiều hơn 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 1/3 – 1/4 khi rừng chuyển đổi sang canh tác nông nghiệp (Brown, 1997) [19]

Năm 1995, Murdiyarso D đã nghiên cứu và đưa ra dẫn liệu rừng Indonesia

có lượng các bon hấp thụ từ 161-300 tấn/ha trong phần sinh khối trên mặt đất (IPCC, 2003) [26]

Tại Philippines, năm 1999 Lasco R cho biết ở rừng tự nhiên thứ sinh có

86-201 tấn C/ha trong phần sinh khối trên mặt đất; ở rừng già con số đó là 185 - 260 tấnC/ha (tương đương 370 - 520 tấn sinh khối/ha, lượng các bon ước chiếm 50% sinh khối) [28]

Tại Thái Lan, Noonpragop K đã xác định lượng các bon trong sinh khối

phát thải từ nguyên liệu hóa thạch trong thời gian tương đương (Brown, 1997) [19]

Một hệ thống nhiều tầng gồm các loài cây như: Cây lõi thọ (Gmelina arborea), ca cao (Theobroma cacao), dừa (Cocos nicifera), cà phê chè (Coffea arabica), xoài (Mangifera indica) và một số loài cây ăn quả khác có sinh khối từ

32,68 – 285 Mt/ha, lượng các bon tích lũy có giá trị từ 79 – 185 MtC/ha tùy thuộc vào loài cây, mật độ, tuổi….….(Lasco, 2001) [28]

Công trình nghiên cứu tương đối toàn diện và có hệ thống về lượng các bon tích lũy của rừng được thực hiện bởi Ilic năm 2000 và Mc Kenzie năm 2001 Theo McKenzie, các bon trong hệ sinh thái rừng thường tập trung ở 4 bộ phận chính: Thảm thực vật còn sống trên mặt đất, vật rơi rụng, rễ cây và đất rừng Theo phân loại của IPCC năm 2006, các bể chứa các bon trong một trạng thái thảm thực vật bao gồm: Sinh khối trên mặt đất, thảm mục, gỗ chết, vật rơi rụng, sinh khối dưới mặt đất (trong hệ thống rễ có đường kính >= 2mm) và các bon hữu cơ trong đất Việc xác định lượng các bon trong rừng thường được thực hiện thông qua xác định sinh khối rừng

Kết quả nghiên cứu về sự biến động lượng các bon sau khai thác rừng

Không những chỉ nghiên cứu khả năng hấp thụ các bon của rừng mà các nghiên cứu về sự biến động các bon sau khai thác rừng cũng rất được quan tâm

Theo Putz F.E & Pinard M.A (1993), phương thức khai thác cũng có ảnh hưởng rõ rệt tới mức thiệt hại do khai thác hay lượng các bon bị giảm Bằng việc áp dụng phương thức khai thác giảm thiểu (RIL) tác động ở Sabah (Malaysia) sau khai thác một năm, lượng sinh khối đã đạt 44 - 67% so với trước khai thác Lượng các bon trong lâm phần sau khai thác theo RIL cao hơn lâm phần khai thác theo phương thức thông thường đến 88 tấn/ha (dẫn theo Phạm Xuân Hoàn, 2005) [6]

Theo Lasco năm 2002, lượng sinh khối và các bon của rừng nhiệt đới châu Á

bị giảm khoảng 22 – 67% sau khai thác; tại Philippines, ngay sau khi khai thác lượng các bon bị mất là 50% so với rừng thành thục trước khai thác; ở Idonesia tỷ lệ này là 38 – 75% [28]

Việc thay thế rừng tự nhiên bằng rừng trồng hoặc cây công nghiệp lâu năm

là hình thức thay đổi phương thức sử dụng đất khá phổ biến ở các nước nhiệt đới và kết quả là làm giảm lượng các bon trong hệ sinh thái mới được hình thành so với rừng tự nhiên vốn có Tại Indonesia, các đồn điền cọ dầu và cà phê có lượng các bon thấp hơn rừng tự nhiên từ 6% - 31% (Sitompul.S.M.et al., 2000), ở các hệ canh

tác NLKH và rừng trồng mức chênh lệch này là 4 – 27% (Hairiah et al., 2000; dẫn

từ Phạm Xuân Hoàn, 2005) [6]

Với sự ra đời của Nghị định thư Kyoto, vai trò của rừng trong giảm phát thải khí nhà kính và chống lại sự nóng lên toàn cầu đã được khẳng định Theo kết quả tính toán, giá trị hấp thụ CO2 của các khu rừng tự nhiên nhiệt đới khoảng từ 500-2.000 USD/ha và đối với rừng ôn đới từ 100-300USD/ha ( Zang,2000) Giá trị hấp thụ CO2 ở rừng Amazone được ước tính là 1.625USD/ha/năm, đó rừng nguyên sinh

là 4.000-4.400USD/ha/năm, rừng thứ sinh là 1.000-3.000 USD/ha/năm và rừng thưa

là 600-1.000USD/ha/năm (Camille Bann và Bruce Aylward, 1994) [21]

b Nghiên cứu khả năng tích lũy các bon của các hệ thống sử dụng đất

Lonis Verchot, chuyên gia cao cấp sinh thái học thuộc ICRAF diễn giải trong

báo cáo “Cây cối cho thay đổi” (Trees for change) rằng nhiều hệ thống NLKH đã

trồng cây tăng trưởng nhanh, cố định đạm để dự trữ độ phì nhiêu của đất và nâng cao các tính chất vật lý thổ nhưỡng Một thành phần quan trọng của quá trình phục hồi thổ nhưỡng này như thu hồi các chu trình dưỡng chất hữu cơ – bổ sung thêm các chất hữu cơ cho đất, trong đó khoảng một nửa là các bon

Đất tích lũy CO2 từ khí quyển và các kho lưu chứa khí trong hệ thống sinh thái nông lâm nghiệp góp phần làm cho các hệ thống đó bền vững Verchot cho rằng “điểm cơ bản ở chỗ, NLKH là hệ thống sử dụng đất hiệu quả nhất, vừa để hidrat hóa các bon, giảm thiểu nóng lên toàn cầu, vừa xóa đói giảm nghèo” Thông qua việc sử dụng trồng rừng theo CDM, rừng trồng và canh tác NLKH sẽ trở thành một sự lựa chọn hấp dẫn về mặt tài chính

Năm 2000 tại Indonesia, Noordwijk đã nghiên cứu khả năng tích lũy các bon của rừng thứ sinh, các hệ NLKH và thâm canh cây lâu năm Kết quả cho thấy lượng các bon hấp thụ trung bình là 2,5 tấn/ha/năm Noordwijk đã nghiên cứu về mối quan

hệ giữa điều kiện xung quanh với loài cây: khả năng tích lũy các bon này biến động

từ 0,5 – 12,5 tấn/ha/năm, rừng quế 7 tuổi tích lũy từ 4,49 – 7,19 kgC/ha…[31]

Theo Rodel D Lasco (2003) lượng các bon tích lũy bởi rừng chiếm 4% tổng lượng các bon trên trái đất, nên việc chuyển đổi đất rừng thành các loại hình sử dụng đất khác có tác động mạnh mẽ đến chu trình các bon Các hoạt động lâm nghiệp và sự thay đổi phương thức sử dụng đất, đặc biệt là suy thoái rừng nhiệt đới một trong những nguyên nhân quan trọng làm tăng lượng CO2 trong khí quyển, ước tính có khoảng 1,6 tỷ tấn/năm trong tổng số 6,3 tỷ tấn khí CO2/năm được phát thải

ra do các hoạt động của con người Vì vậy, rừng nhiệt đới và sự biến động của nó

có ý nghĩa rất to lớn trong việc hạn chế quá trình biến đổi khí hậu toàn cầu [32]

Albrecht và Kandji (2003) đã ước lượng lượng các bon tiềm năng trong các

hệ thống NLKH (thành phần là lúa mỳ, ngô, cây họ đậu và các cây công nghiệp) từ

12 – 228 Mg/ha (trung bình là 95 Mg/ha) với khoảng từ 585 – 1215 triệu ha diện tích đất thích hợp cho canh tác NLKH tại Sumatra (dẫn từ Wesi, 2007) [36]

Phương thức NLKH với hai loài cây trồng chủ yếu là cây sầu riêng

(Duriozibethinus Murr) và cây bòn bon (Lansium domesticum) tại Indonexia đã

được xây dựng 23 năm (bắt đầu từ năm 1980) có tổng lượng các bon tích lũy trong

hệ thống là 287,9 tấn C/ha (Ewlis Retnowati, 2003) [23]

Năm 2007, Wise và Cacho đã xác định hàm lượng các bon và nitơ biến động trong các hệ thống NLKH trong khoảng 10 – 33 Mgt C/ha và 1,0 – 3,3 Mt N/ha, phụ thuộc vào các hoạt động sử dụng đất [36]

Khi nghiên cứu sinh khối các bon trong hệ thống NLKH với các phương thức sử dụng khác tại Nairobi của Kenya năm 2000 đã cho kết quả: Trong khi các khu rừng nguyên sinh tại khu vực nghiên cứu có lượng tích lũy khoảng 300 tấn C/ha với các hệ thống NLKH bao gồm các loài cây : Cà phê + cao su, cà phê + chuối có lượng tích lũy các bon nằm trong khoảng 40 – 90 tấn C/ha; với đất đồn điền trồng bông, cà phê là 11 – 61 tấn C/ha và với đất đồng cỏ, đất hoang hóa thì lượng các bon tích lũy ở mức rất nhỏ là 3 tấn C/ha [30]

Một số nghiên cứu về biến động các bon sau nương rẫy đã cho thấy: Nếu rừng bị phá bỏ hoàn toàn để làm nương rẫy hay trở thành trảng cỏ sẽ làm cho khả năng tích lũy các bon giảm nghiêm trọng, (Phạm Xuân Hoàn, 2005) [6]

Đây cũng là kết quả được khẳng định trong các nghiên cứu về khả năng tích

lũy các bon trong các phương thức sử dụng đất khác nhau của Subekti Rahayu et al., (2006) [31]

Bảng 1.1: Lượng các bon tích lũy trong các phương thức sử dụng đất

và đồng cỏ, đồng thời ít nhất cũng đạt 60% trên cùng một diện tich mới trồng trọt

và rừng tái sinh

Một báo cáo của IPCC tháng 5/2000 với nhan đề “Sử dụng đất, thay đổi sử dụng đất và lâm nghiệp” cũng đã nêu rõ, việc chuyển đổi đất trồng không có năng suất và đất chăn thả thành đất nông lâm nghiệp có tiềm năng cao nhất để hấp thu các bon của khí quyển Theo các số liệu thống kê của IPCC, trong một năm nếu quản lí tốt đất chưa trồng trọt có thể hấp thu được 12 megaton CO2 khí quyển, đất chăn thả mới là 240 Mt rừng mới trồng và rừng tái sinh 197 đến 584 Mt và nông

lâm kết hợp 390 Mt, ngược lại, suy thoái rừng làm phát tán hàng năm 1788 Mt các bon trong khí quyển Như vậy, do tăng dữ trữ các bon tầng đất trên cây cối trên đồng ruộng và đất dưới chứa chất hữu cơ, nông lâm kết hợp mang lại những lợi ích toàn cầu to lớn

1.1.3 Việt Nam

Việt Nam đang trên đà phát triển kinh tế, đặc biệt là về công nghiệp và một

số ngành dịch vụ Việc phát triển kinh tế mang lại cho người dân một cuộc sống đầy

đủ hơn về vật chất nhưng bên cạnh đó nó còn có mặt trái về ô nhiễm môi trường Theo kiểm kê khí nhà kính quốc gia năm 1994, tổng phát thải khí CO2 ở Việt Nam

là 103,8 triệu tấn Nguồn phát thải nhà kính chính trong nước là năng lượng, nông nghiệp, thay đối sử dụng đất và lâm nghiệp Tuy lượng phát thải hiện tại là thấp nhưng trong tương lai lượng phát thải chắc chắn sẽ tăng lên Chúng ta cần phải có biện pháp để giảm mức phát thải Nhận thức được điều này, chính phủ nước ta đã phê chuẩn công ước khung của liên hợp quốc về biến đổi khí hậu (UNFCCC) ngày 16/11/1994 và Nghị định thư Kyoto ngày 25/9/2002 Việt Nam được đánh giá là một trong những nước tham gia vào Nghị định thư Kyoto sớm nhất Các vấn đề liên quan đến CDM, hấp thụ các bon của rừng ở nước ta đều là những vấn đề còn khá mới mẻ và mới được chú ý nghiên cứu trong những năm gần đây

Ngô Đình Quế, (2005) [14] và Võ Đại Hải, (2007) [4] đã tiến hành đánh giá khả năng hấp thụ CO2 thực tế của một số loại rừng trồng ở Việt Nam gồm : Thông nhựa, Keo lai, Keo tai tượng, Keo lá tràm và Bạch đàn Uro và Mỡ ở các tuổi khác nhau Kết quả tính toán cho thấy khả năng hấp thụ CO2 của các lâm phần khác nhau phụ thuộc vào năng suất lâm phần đó ở các tuổi nhất định Để tích lũy khoảng 100 tấn CO2/ha Thông nhựa phải đạt đến tuổi 16-17, Thông mã vĩ và Thông 3 lá ở tuổi

10, keo lai 4-5 tuổi, Keo tai tượng 5-6 tuổi, Bạch đàn Uro ở tuổi 4-5 Kết quả nghiên cứu này là cơ sở quan trọng cho việc quy hoạch vùng trồng, xây dựng các dự

án trồng rừng theo cơ chế phát triển sạch CDM Tác giả đã lập được các phương trình tương quan hồi quy-tuyến tính giữa các yếu tố lượng CO2 thực tế ở nước ta đối với 6 loài cây nói trên

Nghiên cứu của Nguyễn Văn Dũng (2005) [3] tại núi Luốt – ĐHLN đã đưa

ra bảng tra lượng các bon tích lũy ở trạng thái theo Dg (đường kính gốc) và Hl

(chiều dài men thân) Đồng thời tác giả cũng kết luận giá trị hấp thụ các bon của rừng là rất đáng kể (rừng thông mã vĩ thuần loài 20 tuổi lượng có các bon tích lũy là 80,7 – 122 tấn/ha; giá trị tích lũy các bon ước tính đạt 25,8 – 39 triệu VNĐ/ha Rừng keo lá tràm trồng thuần loại 15 tuổi có tổng trọng lượng các bon tích lũy là 62,5 – 103,1 tấn/ha; giá trị tích lũy các bon ước tính đạt 20 – 30 triệu VNĐ/ha) Tuy nhiên nghiên cứu mới chỉ đề cập đến rừng trồng Keo lá tràm và Thông mã vĩ ở 2 cấp tuổi mà chưa mở rộng cho các cấp tuổi khác nhau nên phạm vi ứng dụng kết quả nghiên cứu chưa cao

Vũ Tấn Phương (2006) [10] tính toán trữ lượng các bon trong sinh khối thảm tươi cây bụi ở Hòa Bình và Thanh Hóa là 20 tấn/ha, với lau lách trữ lượng các bon trên mặt đất chiếm 46%; 14 tấn/ha, với cây bụi cao 2 – 3 m, (73% trữ lượng các bon tập trung ở các bộ phận trên mặt đất ); khoảng 10 tấn/ha với cây bụi dưới 2m và tế guột; 6,6 tấn/ha với cỏ lá tre; 4,9 tấn/ha với cỏ tranh; cỏ chỉ, cỏ long lợn là 3,9 tấn/ha Tuy nhiên kết quả nghiên cứu chỉ dừng lại ở việc đánh giá trữ lượng các bon tại thời điểm hiện tại nhưng cũng cho chúng ta cái nhìn đầy đủ hơn về giá trị sinh khối cây bụi thảm tươi, là căn cứ để xây dựng kịch bản đường các bon cơ sở cho các dự án trồng rừng CDM sau này

Đặng Thị Mỹ (2007) [9] khi nghiên cứu về vấn đề này đã kết luận : so sánh

tỷ lệ tiền thu được từ việc bán các bon và bán gỗ của rừng keo tai tượng thì số tiền thu được từ bán các bon = 1/3 tiền bán gỗ Nguyễn Văn Tấn, 2006 cũng đã kết luận CDM làm tăng thu nhập của rừng bạch đàn Uro lên 2.773.000 đồng/ha so với việc chỉ trồng rừng Bạch đàn làm nguyên liệu giấy

Theo Vũ Tấn Phương (2007) [11] thì khả năng hấp thụ các bon của cây cá lẻ thấp hơn, cây ở độ tuổi 12 hấp thụ 93,5 kg CO2/cây; với Bạch đàn urophylla ở tuổi

6 là 169,84 kg/cây

Khả năng tích lũy các bon của các mô hình rừng trồng với các loại cây trồng khác nhau cũng đã được nghiên cứu Vũ Tấn Phương và Nguyễn Viết Xuân (2008) [12] bằng phương pháp giải tích cây tiêu chuẩn đã kết luận : có thể suy đoán sinh khối khô dưới đất dựa trên trữ lượng trên mặt đất của rừng thông qua tỷ số rễ/thân khi tỉ số này biến động từ 0.16 – 0,27 và không tuân theo 1 quy luật rõ ràng, không phụ thuộc vào tuổi của rừng Sinh khối và trữ lượng các bon trong rừng trồng keo tỷ

lệ thuận với sinh trưởng của cây, tuổi rừng và cấp đất Lượng các bon do rừng keo lai hấp thụ là từ 7 – 10 tấn C/ha/năm (tương đương 26 – 36 tấn CO2/ha/năm) Các tác giả cũng đã lập được các mô hình tính toán riêng cho từng khu vực nghiên cứu (miền Bắc, miền Trung, miền Nam) và lập chung cho toàn quốc để tính toán trữ lượng các bon của rừng Keo lai trong các dự án trồng rừng/ tái trồng rừng theo cơ ché CDM và kiểm kê khí nhà kính

Các tác giả thường thiết lập mối quan hệ giữa lượng các bon tích lũy của rừng với các nhân tố điều tra cơ bản như đường kính, chiều cao vút ngọn, mật độ cụ thể như Ngô Đình Quế (2005) [14] đã xây dựng mối quan hệ cho các loài Thông nhựa, keo lai, keo tài tượng, keo lá tràm, bạch đàn Uro; Vũ Tấn Phương (2006) [10] xây dựng các phương trình quan hệ cho keo lai, keo tài tượng, keo lá tràm, bạch đàn Urophylla, Quế; Võ Đại Hải (2007) [4]xây dựng phương trình quan

hệ cho cây mỡ Đây là những cơ sở quan trọng cho việc xác định nhanh lượng các bon tích lũy của rừng trồng cây nước ta thông qua điều tra một số chi tiết đơn giản

Khả năng hấp thụ các bon của rừng tự nhiên cũng được quan tâm nghiên cứu Vũ Tấn Phương (2006) [10] đã nghiên cứu trữ lượng các bon theo các trạng thái rừng và cho biết: rừng giàu có tổng trữ lượng các bon 649,9 – 733,9 tấn

CO2/ha; rừng trung bình 539,6 – 577,8 tấn CO2/ha; rừng nghèo 387,0 – 478,9 tấn

CO2/ha; rừng phục hồi 164,9 – 330,5 tấn CO2/ha và rừng tre nứa là 116,5 – 277,1 tấn CO2/ha

Phạm Tuấn Anh (2007) [1] đã nghiên cứu khả năng hấp thụ các bon của các lọa cây rừng khác nhau trong rừng tự nhiên Kết quả cho thấy khả năng hấp thụ các

bon của các loại cây khác nhau là rất khác nhau Một số cây có khả năng hấp thụ

CO2 lớn như Dẻ (3.493,1 kg CO2/cây), Chò Sót (2.638,7 kg CO2/cây) nhưng cũng

có cây chỉ rất thấp như Trâm (20,6 kg CO2/cây), Ba Soi (27,5 kg CO2/cây ) Đây có thể là cơ sở lựa chọn cây trồng nhằm đạt hiệu quả cao nhất trong xây dựng các mô hình NLKH theo CDM

Theo Hoàng Xuân Tý (2004) [17], nếu tăng trưởng rừng đạt 15 m3/ha/năm tương đương 15 tấn CO2/ha/năm, với giá thương mại tháng 5/2004 biến động từ 3 –

5 USD/tấn CO2, thì một ha rừng như vậy có thể đem lại 45 – 75 USD (tương đương 675.000 – 1.120.000 đồng Việt Nam)

Tổng kết các công trình nghiên cứu về định giá rừng ở Việt Nam trong những năm gần đây, Vũ Tấn Phương (2009) [13] đã đưa ra một số khái quát : Giá trị lưu giữ các bon của rừng gỗ tự nhiên (các trạng thái giàu, trung bình, nghèo, phục hồi) là 35 – 84 triệu đồng/ha và giá trị hấp thụ các bon hàng năm là khoảng 0,4 – 1,3 triệu đồng/ha/năm ở miền Bắc, tương tự với miền Trung là 37 – 91 triệu đồng/ha/năm và ở miền Nam là 46 – 91 triệu đồng/ha/năm

Những nghiên cứu về khả năng hấp thụ các bon của rừng ở nước ta mặc dù còn rất ít và mới chỉ được tiến hành trong một vài năm trở lại đây song những kết quả thu được bước đầu là rất lớn, có giá trị và bước đầu đã cung cấp những thông tin cần thiết về sinh khối và lượng các bon tích lũy ở một số dạng rừng trồng và rừng tự nhiên

1.2 Phương pháp xác định sinh khối và khả năng tích lũy các bon

1.2.1 Sinh khối trên mặt đất

Một số phương pháp xác định sinh khối trên mặt đất của cây mà thông qua

đó có thể xác định được lượng các bon tích lũy trong rừng như:

- Phương pháp dựa trên mật độ sinh khối của rừng : theo phương pháp này, tổng lượng sinh khối trên bề mặt có thể được tính bằng cách nhân diện tích của một lâm phần với mật độ sinh khối tương ứng (thông thường là khối lượng của sinh khối

trên mặt đất/ha) Các bon thường được tính từ sinh khối bằng cách nhân hệ số chuyển đổi là cố định 0,5 Phương pháp này đã được Trung tâm Hợp tác Quốc tế và xúc tiến Lâm nghiệp Nhật Bản (JIFPRO) áp dụng Đây cũng là hệ thống chuyển đổi giữa lượng carbon tích lũy trong cây rừng với sinh khối khô được IPCC thừa nhận (Vũ Tấn Phương, 2006) [10].Tuy nhiên, các nghiên cứu này mới chỉ dừng lại ở đối tượng rừng trồng và phần lớn được áp dụng trong nghiên cứu các bon lâm phần theo phương pháp cây cá thể

- Phương pháp dựa trên điều tra thể tích: Đây là phương pháp sử dụng hệ số chuyển đổi sinh khối – các bon để tính sinh khối và các bon cho nhiều loại rừng trên thế giới trong đó có rừng tự nhiên nhiệt đới (Brown and Lugo, 1984; Gifford, 1992;

Grierson et al., 1992; Schroeder,1992; Brown, 1996,1997; Gifford, 2000; IPCC,

2000,2003) Hệ số chuyển đổi có giá trị khoảng từ 1,4- 5,4 phụ thuộc vào cấp năng

suất của rừng và phương pháp tính toán (Brown et al., 1989; dẫn theo IPCC, 2003

[26])

- Phương pháp dựa trên các nhân tố điều tra lâm phần: Các nhân tố điều tra lâm phần như sinh khối, tổng tiết diện ngang, mật độ, tuổi, chiều cao tầng cây trội, chỉ các yếu tố khí hậu và đất đai có mối liên hệ với nhau được mô phỏng bằng các phương trình quan hệ Các phương trình được sử dụng để xác định sinh khối và khả năng hấp thụ các bon cho lâm phần

- Phương pháp dựa trên số liệu cây cá thể Hầu hết các nghiên cứu từ trước cho đến nay về sinh khối và các bon hấp thụ đều dựa trên kết quả nghiên cứu của cây cá thể , trong đó có hàm lượng các bon trong các bộ phận của cây Theo phương pháp này, sinh khối cây cá thể được xác định từ mối quan hệ của nó với các nhân tố điều tra khác của cây cá thể như chiều cao, đường kính ngang ngực, tiết diện ngang, thể tích hoặc tổ hợp các nhân tố này của cây

- Ngoài ra còn một số phương pháp nữa như phương pháp dựa trên vật liệu khai thác, phương pháp dựa trên mô hình sinh trưởng

Tuy nhiên hai phương pháp chính thường được áp dụng để ước lượng sinh khối và khả năng tích lũy các bon trên mặt đất của cây trồng NLKH là phương pháp tính trực tiếp từ phương trình quan hệ và phương pháp gián tiếp sử dụng hệ số chuyển đổi sinh khối

Việc nghiên cứu các bon trong các hệ thống NLKH đã được thực hiện ở nhiều nơi trên thế giới các nhà nghiên cứu đã xây dựng được các công thức tính sinh khối khô của cây trồng trong các hệ thống NLKH Có thể khái quát một số kết quả như sau:

Bảng 1.2: Một số phương trình tương quan sinh trưởng

Arifin, 2001 Van Noordwijk,2002 [35]

Nguồn: Rahayu.S; Lusiana.B và Van Noordwijk.M, 2006 [35]

Với: B = sinh khối khô, kg/cây; D = đường kính tại vị trí 1.3 m (cm); H = chiều cao cây (cm); p = tỉ trọng gỗ ( mg/m3, kg/dm3 hoặc g/cm3)

Để đánh giá độ chính xác khi xác định nhanh sinh khối của các cây trồng

thông qua các phương trình, (Hairiah H et al., 2001) đã tiến hành làm thí nghiệm và

đưa ra kết luận phương trình của (Ketterings, 2001) [27] có giá trị sinh khối khô gần nhất với thực tế

1.2.2 Sinh khối dưới mặt đất

Sinh khối dưới mặt đất của lâm phần là khối lượng phần rễ sống của cây

Rễ cây chiếm một phần quan trọng trong tổng sinh khối lâm phần Theo (Cairn et al.,1997)[20], sinh khối của rễ cây trong rừng dao động từ khoảng 3 tấn/ha đến 206

tấn/ha, tùy theo loại rừng Tuy nhiên, điều tra để xác định tổng lượng rễ cây dưới mặt đất là công việc khó khăn, đòi hỏi phải tốn nhiều thời gian, công sức

Tổng kết 250 công trình nghiên cứu về sinh khối rễ trên toàn thế giới,

(Jacket et al.,1996) [21] nhận thấy hầu hết sinh khối của rễ tập trung ở tầng đất mặt

2m, đa số trong số này tập trung trên lớp đất mặt Nghiên cứu 11 kiểu rừng trồng ở Australia, Snowdon nhận thấy 86-100% sinh khối rễ nằm trên lớp đất mặt 1m (Snowdon, 2000) [33] Theo Canadell (1996) [21], độ sâu tầng rễ tối đa tìm thấy là 2±0,2m cho đất canh tác nông nghiệp, 9,5±2,4 m cho sa mạc, 3,7±0,5m cho đất

trồng cỏ và savan nhiệt đới, 5,2±0,8m đất cây bụi và rừng (Canadell et al., 1996)

[21] Độ sâu lấy rễ mẫu để xác định sinh khối dưới mặt đất của rừng được khuyến nghị là 1m (tính từ mặt đất) Mức này cũng được chấp nhận trong nhiều qui trình điều tra các bon và động thái các bon dưới mặt đất (IPCC, 2003) [26] Mặc dù sinh khối của rễ có đường kính lớn 5mm chiếm chủ yếu trong tổng sinh khối của bộ rễ

(Cairns et al., 1997) [20] nhưng nhiều tác giả và IPCC đề xuất lấy rễ có đường kính

từ 2mm trở lên để xác định sinh khối của cây dưới mặt đất Rễ có kích thước nhỏ hơn 2mm được coi là các bon hữu cơ trong đất (IPCC, 2003) [26] Tuy nhiên phương pháp thu thập toàn bộ rễ cây để xác định sinh khối rễ khá tốn kém về mặt

thời gian và công sức, chỉ thích hợp khi áp dụng để xác định khả năng tích lũy các bon cho lâm phần bằng phương pháp cây cá thể

Để có thể xác định nhanh sinh khối dưới mặt đất của cây trồng, các nhà khoa học đã nghiên cứu mối quan hệ của nó với các nhân tố khác trong lâm phần và đưa ra kết luận : Sinh khối trên mặt đất được cho là những biến dự đoán tốt nhất cho sinh khối rễ dưới mặt đất, sinh khối dưới mặt đất còn có quan hệ chặt chẽ với nhiều nhân tố điều tra trên mặt đất Zianis (2004) đã tổng kết số liệu từ các nghiên cứu trên toàn cầu và nhận thấy sinh khối rễ có mối quan hệ chặt chẽ với đường kính ngang ngực, chiều cao cây

Cairns (1997) [20] cũng đã tổng kết hơn 160 công trình nghiên cứu trên thế giới và kết luận tỷ lệ rễ/thân của rừng trên các vùng địa lí khác nhau là : tỷ lệ trung bình cho vùng nhiệt đới là 0,24 ôn đới 0,26 hàn đới 0,27 Trong các nghiên cứu của mình, (Brown, 1997) [19] đã khẳng định sinh khối rễ có thể ước lượng bằng cách nhân sinh khối cây trên mặt đắt với tỷ lệ rễ /thân là 0,26 Khi nghiên cứu về sinh

khối rễ cây trong hệ thống NLKH, (Sudha et al., 2005 [34]; Ketting, 2001[27] ;

Eulis Retnowati, 2003 [23]) đều sử dụng tỷ lệ rễ/thân là 0,25

1.2.3 Điều tra lượng các bon tích lũy trong thành phần cây bụi, thảm tươi

Có nhiều phương pháp ước tính sinh khối cho cây bụi và cây tầng dưới trong hệ sinh thái cây Các phương pháp bao gồm: (1) – lấy mẫu toàn bộ cây; (2)- phương pháp kẻ theo đường; (3)- phương pháp mục trắc; (4) – phương pháp lấy mẫu kép sử dụng tương quan Trong đó thường được sử dụng là phương pháp lấy mẫu toàn bộ cây Cây thân thảo trong dưới tán rừng có thể được đo bằng phương pháp khai thác đơn giản trên 04 ô tiêu chuẩn nhỏ trên mỗi ô tiêu chuẩn (định vị hoặc tạm thời) lớn hơn dùng để đo cây Kích thước các ô này chỉ cần rất nhỏ, 0,5m2 hoặc nhỏ hơn Chúng có thể có hình dạng tròn hoặc vuông tùy theo sự lựa chọn của người điều tra Toàn bộ vật liệu tươi trong ô này được cắt tới bề mặt đất, gộp lại theo ô tiêu chuẩn lớn và cân Mẫu đại diện được lấy ra từ phần gộp này sẽ được sấy

khô để đo đếm tỷ lệ sinh khối khô/tươi Tỷ lệ này sau đó được sử dụng để chuyển đổi từ sinh khối tươi sang sinh khối khô

Đối với cây bụi và những bộ phận không phải cây gỗ khác, nên đo đếm sinh khối bằng phương pháp khai thác toàn bộ Ô tiêu chuẩn phụ có kích thước phụ thuộc vào qui mô của thảm tươi được thiết lập, toàn bộ các cây bụi, thảm tươi trên

đó sẽ được khai thác và cân Một phương pháp thay thế khác là nếu như thảm cây bụi là rất lớn nên phát triển các phương trình quan hệ cho vùng nghiên cứu dựa trên các biến số như diện tích tán, chiều cao, hoặc đường kính gốc của thực vật, hoặc

một số biến khác (Phan Minh Sáng et al., 2006) [16]

1.2.4 Các bon trong đất

Điều tra các bon trong đất ngoại thực địa

Trong thực tiễn, chất hữu cơ còn lại sau khi đất được phơi khô và sàng qua lưới kích thước 2mm được coi là chất hữu cơ trong đất, kể cả thành phần sống

(McKenzie et al., 2000) [29] Các bon hữu cơ trong đất thường chỉ được tính các

bon hữu cơ tồn tại trong những vật liệu hữu cơ có kích thước nhỏ hơn 2mm (IPCC, 2003) [26]

Theo Polglase, ba vấn đề chính cần phải xem xét khi xây dựng quy trình điều tra các bon trong đất và biến đổi của nó là độ sâu điều tra, số lượng phẫu diện

trên khu vực nghiên cứu, và thiết kế thí nghiêm (Polglase et al., 2000; dẫn từ Phan

Minh Sáng, 2006 [16])

Tổng kết từ các nghiên cứu trên thế giới (Hartemink , 2003) [25] đã kết luận, hầu như không có nghiên cứu nào về động thái biến đổi các bon trong đất đã được tiến hành điều tra tầng đất sâu hơn 100 cm Tuy nhiên nhiều nghiên cứu hiện nay với mục đích để đánh giá các bon trong đất đã tiến hành thu thập mẫu nghiên cứu ở độ sâu 100 cm IPCC (1996) khuyến cáo: do các bon trong đất chỉ biến đổi ở tầng đất mặt nên chỉ cần xác định carbon trong đất đến độ sâu 30cm (Sudha; P,

2005 [34]; Delaney; M, 2002 [22]) khi nghiên cứu lượng các bon trong đất của hệ

thống NLKH đã lấy mẫu phân tích đất ở hai độ sâu: 0-15 cm và 15-30 cm (dẫn theo Phan Minh Sáng, 2006) [16]

Số lượng mẫu cần thiết để xác định hàm lượng các bon trong đất ở mỗi lập địa phụ thuộc vào độ biến động của ước lượng giá trị trung bình của nhân tố điều tra chủ yếu Trong quy trình hướng dẫn điều tra hấp thụ các bon trong đất, rác hữu cơ,

(McKenzie et al., 2001[29]) đề xuất nên lấy mẫu từ ít nhất 04 điểm trong ô tiêu

chuẩn có thể lấy mẫu từ 04 điểm bằng cách đào phẫu diện hoặc bằng ống kim loại

Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm

Rất nhiều công trình nghiên cứu hàm lượng trong đất của các hệ thống sử dụng đất NLKH đã sử dụng phương pháp của Walkley-Black để xác định lượng các bon trong đất

1.3 Nhận xét chung

Điểm qua các nghiên cứu trên thế giới và trong nước, đề tài rút ra một số nhận xét tổng quát như sau:

Các công trình nghiên cứu về sinh khối và lượng các bon tích luỹ trong rừng

đã đạt được những kết quả nhất định Năm 2005, nghiên cứu để lượng hoá những giá trị, những lợi ích từ rừng về mặt môi trường (như lượng giá lượng các bon tích luỹ trong rừng) mới chỉ là bước khởi đầu trên thế giới và là vấn đề hoàn toàn mới ở Việt Nam Nhưng hiện nay, vấn đề này đang được quan tâm hơn rất nhiều và được

mở rộng ra các loại hình sử dụng đất khác nhau

Nghiên cứu lượng các bon tích luỹ trong rừng là một vấn đề phức tạp Phần lớn các nghiên cứu đều tập trung xác định sinh khối và lượng các bon tích luỹ của rừng ở thời điểm nghiên cứu, chưa đưa ra được các dự đoán về tăng trưởng sinh khối và lượng cố định các bon hàng năm cho các trạng thái rừng

Các công trình nghiên cứu trên thế giới được tiến hành khá đồng bộ ở nhiều lĩnh vực từ nghiên cứu cơ bản cho tới các nghiên cứu ứng dụng, trong đó nghiên

cứu sinh khối và khả năng hấp thụ các bon của rừng được nhiều tác giả quan tâm trong những năm gần đây; các phương pháp nghiên cứu cũng khá đa dạng và được hoàn thiện dần, đặc biệt là đã ứng dụng phương pháp mô hình hóa để biểu diễn các mối quan hệ giữa sinh khối và lượng các bon tích lũy với các chỉ tiêu điều tra, giúp cho việc ứng dụng vào thực tiễn nhanh và thuận lợi

Ở nước ta, nghiên cứu về sinh khối và năng suất rừng mặc dù còn ít nhưng

đã góp phần đáng kể trong việc hình thành cớ sở khoa học và thực tiễn trong nghiên cứu sản lượng rừng Nghiên cứu mới chủ yếu tập trung vào rừng trồng một số loài cây chủ yếu như Keo, Đước, Thông, sinh khối rừng tự nhiên còn ít được quan tâm Trong các nghiên cứu mới chỉ quan tâm tới những bộ phận có ý nghĩa kinh tế của cây

Về nghiên cứu khả năng hấp thụ các bon ở nước ta vẫn còn là một vấn đề mới mẻ, mới bắt đầu tiến hành từ năm 2004 trở lại đây Nhìn chung, số lượng các công trình nghiên cứu còn rất ít, nội dung nghiên cứu tập trung vào xác định khả năng hấp thụ các bon, xác định tiêu chí rừng CDM

Các kết quả nghiên cứu bước đầu đã cung cấp những thông tin cần thiết về sinh khối và lượng các bon tích lũy ở một số dạng rừng trồng Nhưng các nghiên cứu về khả năng hấp thụ các bon của hệ thống NLKH đã được thế giới nghiên cứu

từ khá lâu, trong khi đó tại Việt Nam, vấn đề này vẫn còn đang được dần hé mở, đến nay vẫn chưa có tài liệu nào nghiên cứu về NLKH được công bố Các nghiên cứu ở Việt Nam mới chỉ tập trung vào rừng tự nhiên, các bon trong các cây cá lẻ rừng trồng, trong cây bụi thảm tươi

Chương 2

MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Mục tiêu

2.1.1 Mục tiêu tổng quát

Góp phần bổ sung cơ sở khoa học và thực tiễn trong việc đánh giá hiệu quả

các hệ thống NLKH trên khía cạnh tích tụ các bon bằng phương pháp định lượng

2.2 Đối tượng và giới hạn nghiên cứu

Đề tài tập trung nghiên cứu phương thức canh tác NLKH Chè – Quế tại huyện Trấn Yên, tỉnh Yên Bái, gồm các mô hình cụ thể sau:

- Quế tuổi 5 trồng kết hợp với Chè tuổi 20 tuổi (ký hiệu là Q5)

- Quế tuổi 10 trồng kết hợp với Chè tuổi 20 tuổi (ký hiệu là Q10)

- Quế tuổi 15 trồng kết hợp với Chè tuổi 20 tuổi (ký hiệu là Q15)

- Chè 20 tuổi trồng thuần loài để đối chứng (ký hiệu là Q0)

2.3 Nội dung nghiên cứu

2.3.1 Phân tích và đánh giá đặc điểm kỹ thuật canh tác của phương thức NLKH

Chè - Quế tại điểm nghiên cứu

2.3.2 Đánh giá nhanh khả năng tích lũy các bon của phuơng thức Chè - Quế

Xác định sinh khối và lượng các bon tích lũy trong Chè - Quế

- Lượng các bon tích lũy trong Quế (Cq)

- Lượng các bon tích lũy trong Chè (Cc)

- Lượng các bon tích lũy trong thảm tươi, thảm mục và vật rơi rụng (Ck)

- Lượng các bon rò rỉ từ phương thức (Cr)

Xác định lượng các bon tích lũy trong đất (C đ) – độ sâu 0 – 30cm

Tính tổng lượng các bon tích lũy (C t ) và giá trị thương mại cho từng công thức

2.3.3 Xác định và phân tích mối quan hệ giữa các nhân tố điều tra với lượng các bon tích lũy

2.3.4 Dự tính hiệu quả kinh tế tổng hợp của phương thức Chè - Quế (giá trị kinh tế thức của Chè, Quế + giá trị thương mại CO2)

2.3.5 Đề xuất giải pháp quản lý và kỹ thuật nhằm nâng cao giá trị tích lũy các bon của phương thức

2.4 Phương pháp nghiên cứu

2.4.1 Điều tra sơ thám và chọn địa điểm

- Phỏng vấn cán bộ huyện (phòng nông nghiệp, hạt kiểm lâm), cán bộ xã và cán bộ phụ trách khuyến nông khuyến lâm tại điểm nghiên cứu, từ đó xác định được khu vực cần khảo sát

- Sử dụng các tài liệu thứ cấp như các báo cáo hàng năm về phương thức canh tác mà đề tài quan tâm, kết hợp với bản đồ có sẵn của địa phương, để xác định được khu vực nghiên cứu

- Điều tra sơ thám và lựa chọn địa điểm nghiên cứu

- Địa điểm và vị trí lập ô nghiên cứu được lựa chọn theo các tiêu chí sau:

o Các xã, thôn/bản có phương thức canh tác Chè - Quế

o Có 3 cấp tuổi của Quế, và một cấp tuổi của Chè điển hình

o Có phương thức canh tác Chè độc canh để đối chứng

o Điển hình về kĩ thuật canh tác, loại đất đặc trưng cho toàn vùng…

o Dự kiến chọn 3 xã, mỗi xã hai thôn để tiến hành nghiên cứu

2.4.2 Thu thập và phân tích số liệu thứ cấp

- Kế thừa và áp dụng các phương pháp, tham khảo các kết quả nghiên cứu về xác định sinh khối và khả năng tích lũy các bon của các phương thức NLKH trên thế giới

- Tài liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội và các tài liệu có liên quan của huyện Trấn Yên, tỉnh Yên Bái

2.4.3 Phương pháp điều tra PRA

Trong đề tài sử dụng một số công cụ PRA (đánh giá nông thôn có sự tham gia) gồm:

- Khảo sát điểm và đi lát cắt: Phân tích phương thức và đánh giá thực trạng

- Phỏng vấn bán định hướng và tiếp xúc lãnh đạo các ban ngành có liên quan tại địa điểm nghiên cứu nhằm thu thập các thông tin cơ bản, tổng quát về các vấn đề nghiên cứu

- Phỏng vấn trực tiếp các hộ có phương thức quan tâm nhằm thu thập các thông tin về kỹ thuật trồng, chăm sóc, các bố trí thành phần cây trồng Thu nhập, chi phí và lợi nhuận cho 1 ha phương thức Chè - Quế

- Họp dân và thảo luận nhóm về các thông tin thu thập được (kiểm tra chéo thông tin) Thành phần tham gia là các cán bộ và các hộ gia đình có liên quan 2.4.4 Phương pháp lập và điều tra trong ÔTC

Lập ÔTC

- Đề tài tiến hành đo đếm thu thập số liệu trên 4 mô hình Q0, Q5, Q10, Q15

- Mỗi mô hình 5 OTC Tổng số OTC phải lập là 5OTC x 4 TC = 20 OTC, diện tích OTC: 1000m2 (25x40m)

- Mỗi OTC lập 5 ô thứ cấp (4 ô 4 góc, 1 ô ở giữa) Diện tích mỗi ô là 80m2 (8x10) Tổng số ô thứ cấp phải lập là 100 ô thứ cấp

- Mỗi ô thứ cấp lập 5 ô dạng bản (4 ô 4 góc, 1 ô ở giữa) diện tích là 1m2 để điều tra thảm tươi, thảm mục, vật rơi rụng và mẫu đất Tổng số ô dạng bản phải lập

là 500 ODB

Điều tra Quế

- Đo chu vi thân cây tại vị trí 1.3 (C1.3) bằng thước dây từ đó tính D1.3 trên

toàn bộ diện tích ÔTC (do áp dụng công thức 2.1 của Ketterings et al., 2001[27]

nên trong nghiên cứu này chỉ đo D1.3)

Mẫu biểu 01: Biểu điều tra thu thập số liệu Quế

Điều tra và thu thập mẫu cây Chè và thảm tươi

- Thu thập mẫu sinh khối cây Chè, thảm tươi

- Trong các ODB, tiến hành cắt và thu thập toàn bộ cây bụi, thảm tươi rồi chia thành các phần riêng biệt: Cây bụi (các cây thân thảo) được chia làm hai phần

là thân + cành và lá tươi, thảm tươi

- Các phần trên được cân tươi ngay tại chỗ và ghi chép các thông số vào mẫu biểu để xác định sinh khối tươi của cây bụi, thảm tươi

- Sau khi cân, trộn đều mỗi thành phần trong mỗi OTC với nhau, lấy mẫu 1kg đem về sấy khô trong phòng thí nghiệm

Điều tra và thu thập mẫu vật rơi rụng và thảm mục

- Vật rơi rụng: Cành, lá, quả, rơi rụng được thu thập và chia ra thành hai loại như sau: tươi, khô

- Thu toàn bộ vật rơi rụng và thảm mục ở các ô dạng bản, cân tại chỗ các thành phần, sau khi cân trộn đều mỗi thành phần ở các OTC, sau đó lấy mẫu 1kg riêng biệt các thành phần đem sấy tại phòng thí nghiệm

Mẫu biểu 02: Biểu điều tra, thu thập số liệu cây bụi, thảm tươi, vật rơi rụng và

Thảm tươi(g)

mục (g)

Thu thập mẫu đất

- Ở mỗi ô dạng bản trong OTC tiến hành lấy mẫu đất ở độ sâu 0–30cm

- Đất xác định dung trọng được lấy bằng ống dung trọng 5cm3

- Mẫu đất phân tích N và C được lấy ở các ô dạng bản, sau đó trộn đều ở các

ô dạng bản với nhau tiến hành lấy mẫu để phân tích

- Mẫu đất lấy về được cho vào túi ni lông có nhãn ghi rõ các thông tin về địa điểm, độ sâu lấy mẫu, các mấu đất được phân tích trong phòng thí nghiệm

2.4.5 Phương pháp phân tích trong phòng thí nghiệm

Sấy mẫu

- Số lượng mẫu: lấy một mẫu/OTC, tổng số lượng mẫu là 20

- Mẫu thực vật, thảm mục, vật rơi rụng thu được từ hiện trường được đem sấy khô trong phòng thí nghiệm ở nhiệt độ tăng dần đến 750C (trước khi sấy, cân lại mẫu để loại trừ trường hợp khô tự nhiên)

- Trong quá trình sấy, kiểm tra sự thay đổi khối lượng mẫu sấy, nếu sau 3 lần kiểm tra thấy khỗi lượng mẫu không đổi thì đó chính là khối lượng khô kiệt của mẫu

- Sử dụng khối lượng khô kiệt đó để tính độ ẩm mẫu

Phân tích đất

- Số mẫu đất phân tích là 20 mẫu

- Phân tích dung trọng đất bằng phương pháp ống dung trọng

- Phân tích lượng các bon trong đất bằng phương pháp Walkley – Black (phương pháp này tiến hành đốt các bon bằng hỗn hợp K2Cr2O7 và H2SO4 đậm đặc với thuốc thử là muối Morh Lượng các bọn được tính bằng 58% hàm lượng mùn trong đất)

- Xác định lượng Nitơ tổng số theo phương pháp Kieldahl

Kết quả được ghi chép vào hai mẫu biểu sau:

Mẫu biểu 03: Kết quả sấy và xác định độ ẩm của cây Chè và thảm tươi

Tươi (g)

Khô (g)

Độ

ẩm (%)

Tươi (g)

Khô (g)

Độ ẩm (%)

Mẫu biểu 04: Kết quả sấy và độ ẩm của vật rơi rụng và thảm mục

Độ

ẩm (%)

Tươi (g)

Khô (g)

Độ

ẩm (%)

Tươi (g)

Khô (g)

Độ

ẩm (%)

Mẫu biểu 05: Biểu phân tích hàm lượng các bon trong đất

Stt Vị trí lấy

mẫu Độ sâu (cm)

Dung trọng (g/cm3)

Hàm lượng C phân tích Hàm lượng N phân tích

2.4.6 Phương pháp tính sinh khối và lượng các bon

Sinh khối và lượng các bon tầng cây cao (Quế)

- Công thức xác định sinh khối khô của tầng cây cao (Ketterings et al.,

2001[27]):

Trong đó: B: Sinh khối khô (kg/cây); D: Đường kính tại vị trí 1.3 (cm); c =

0.62;  : Tỷ trọng gỗ (g/cm3), các loài cây thuộc nhóm gỗ nặng  = 0,8, cây thuộc

nhóm gỗ trung bình  = 0,5 và nhóm gỗ nhẹ  = 0,3 (hoặc sử dụng các giá trị tỷ

trọng chính xác của mỗi loài cây)

- Lượng các bon tích lũy trong cây trồng được xác định thông qua hệ số mặc

định 0,46

- Công thức tính sinh khối rễ: Sinh khối rễ = 1/4 sinh khối các bộ phận của cây trên mặt đất

Xác định sinh khối khô và lượng các bon tích lũy của cây bụi, thảm tươi, thảm mục

Kết quả tính toán được ghi lại vào bảng sau:

Xác định lượng các bon trong đất

- Các bon tích lũy trong đất (tấnC/ha) (theo IPCC,2003 [26]) được tính theo công thức sau:

Trong đó: UFC: Hệ số chuyển đổi (= 100)

Cđ%: lượng các bon tích lũy/ha đất (%)

ha các mô hình nghiên cứu

- Lượng các bon phát thải từ phân bón

N 2 O direct -N = (F SN + F AM )*EF 1 (2.10)

N 2 O = N2ODirect-N *44/28 (2.11)

Trong đó: N2ODirect-N: lượng khí N2O phát thải từ các đơn vị Nitơ

FSN: lượng phân nitơ hóa học được bón vào đất hàng năm

FAM: lượng phân hữu cơ (động vật) được bón vào đất hàng năm

EF1: Lượng phát thải từ lượng nitơ được bổ sung vào đất nông nghiệp (kg

N2O-N/kg N đầu vào), hệ số mặc định của EF1 là 1,25%

- Lượng các bon phát thải từ xăng

Trong đó: qCO2 = CO2 phát thải (kgCO2/kWh)

Cf = các bon chứa trong nhiên liệu (kgC/kgn.liệu)

hf = năng lượng chứa đựng trong nhiên liệu (kWh/kgn.liệu)

Cm = khối lượng Carbon (kg/mol Carbon) = 12

CCO2 = khối lượng các bon níc (kg/mol CO2) = 44

- Lượng các bon phát thải từ chất đốt được lấy mẫu về phòng thí nghiệm sấy sau đó tính sinh khối và lượng các bon như cây Chè

Lượng CO2 được hấp thụ

- Lượng các bon tổng số:

Wc(t) = Wc(tv) + Wc(đ) – W c(rr) (tấn/ha) (2.13)

Trong đó: Wc(t): Tổng lượng các bon (tấn/ha)

Wc(tv): Lượng các bon từ thảm thực vật (tấn/ha)

Wc(đ): Lượng các bon tích lũy trong đất (tấn/ha)

Wc(rr): Lượng các bon rò rỉ (tấn/ha)

- Lượng CO2 hấp thu của phương thức NLKH (WCO2)

WCO2 = Wc(t) * 44/12 (tấnCO2/ha) (2.14)

2.4.7 Phương pháp điều tra và tính hiệu quả kinh tế

Để đánh giá hiệu quả kinh tế, đề tài sử dụng phương pháp phân tích chi phí

và thu nhập (CBA : Cost Benefit Analysis), với chu kỳ kinh doanh của người dân địa phương là 15 năm, 30 HGĐ được phỏng vấn bằng bảng phỏng vấn bán cấu trúc Kết quả được tổng hợp, xử lý theo mẫu biểu sau:

Mẫu biểu 07: Các chỉ tiêu kinh tế

sau đây được vận dụng trong phân tích CBA

+ Giá trị hiện tại của thu nhập ròng (NPV) là hiệu số giữa giá trị thu nhập và chi phí thực hiện các hoạt động sản suất sau khi đã tính chiết khấu để quy về thời điểm hiện tại Công thức tính:

Ct Bt

Trong đó:

NPV : Giá trị hiện tại của thu nhập ròng (đồng)

Bt : Giá trị thu nhập ở năm t (đồng)

Ct : Giá trị chi phí ở năm t (đồng)

i : Tỷ lệ chiết khấu hay lãi suất (%)

t : Thời gian thực hiện các hoạt động sản xuất (năm)





n

t 0

: Tổng giá trị hiện tại của thu nhập ròng từ năm thứ 0 đến năm thứ n

NPV dùng để đánh giá hiệu quả kinh tế các hoạt động sản xuất Hoạt động sản xuất nào có NPV càng lớn thì hiệu quả kinh tế càng cao

+ Tỷ suất giữa thu nhập và chi phí (BCR) là hệ số sinh lãi thực tế, phản ánh chất lượng đầu tư và cho biết mức thu nhập trên một đơn vị chi phí sản xuất Công thức tính như sau:

BPV i

Ct

i

Ct i

Trong đó:

BCR : Tỷ suất giữa thu nhập và chi phí (đồng/đồng)

BPV : Giá trị hiện tại của thu nhập (đồng)

CPV : Giá trị hiện tại của chi phí (đồng)

Các ký hiệu khác được giải thích ở công thức trên

Nếu hoạt động sản xuất nào có BCR>1 thì có hiệu quả kinh tế, BCR càng lớn thì hiệu quả kinh tế càng cao Ngược lại, BCR<1 thì sản xuất không có hiệu quả

Ct Bt

0

0

+ Tỷ lệ thu hồi nội bộ (IRR)

IRR là chỉ tiêu đánh giá khả năng thu hồi vốn IRR chính là tỷ lệ chiết khấu i

khi tỷ lệ này làm cho NPV=0, khi đó tỷ lệ chiết khấu i được xác định là tỷ lệ thu hồi nội bộ IRR (được tính theo tỷ lệ %)

IRR dùng để đánh giá hiệu quả kinh tế và khả năng thu hồi vốn của các hoạt động sản xuất Nếu IRR càng lớn thì hiệu quả càng cao, khả năng thu hồi vốn càng sớm

Dự tính hiệu quả kinh tế tổng hợp của phương thức NLKH bằng giá trị kinh

tế thực tế mà phương thức đem lại cộng với giá trị thương mại của phương thức.2.4.8 Phương pháp xử lý số liệu

Xử lý các số liệu điều tra phỏng vấn, thu thập thông tin bằng phương pháp phân tích xã hội học

Sử dụng bảng tính Excel để tính sinh khối khô và lượng các bon tích lũy từ

đó xác định được lượng CO2 hấp thu trong từng mô hình

Sử dụng phầm mềm SPSS để tìm phương trình tương quan giữa các nhân tố điều tra

Sử dụng Excel để kiểm định phương trình tương quan

Đánh giá hiệu quả tổng hợp của các mô hình thông qua các chỉ tiêu NPV, BCR, IRR Công thức tính các chỉ tiêu là (2.15); (2.16); (2.17)

Chương 3 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KINH TẾ XÃ HỘI TẠI ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU

3.1 Điều kiện tự nhiên

3.1.1 Vị trí địa lý và địa hình

Trấn Yên có địa hình chuyển tiếp từ trung du lên miền núi được kiến tạo bởi dãy núi Pú Luông phía hữu ngạn và dãy núi Con Voi phía tả ngạn sông Hồng, hai dãy núi đều chạy theo hướng Tây Bắc – Đông Nam Độ cao trung bình từ 100 – 200m so với mực nước biển Nơi thấp nhất là xã Minh Quân có độ cao 20m

Địa hình cao dần từ Đông Nam lên Tây Bắc Các xã phía Nam phần lớn có địa hình là đồi bát úp, đỉnh bằng, sườn thoải thuận tiện cho trồng cây lương thực và cây công nghiệp Các xã nằm dưới chân núi Con Voi và dãy núi Pú Luông có địa hình phức tạp, chia cắt mạnh, núi đồi xen lẫn với thung lũng sâu, có độ dốc lớn nên gây ra nhiều khó khăn cho đi lại và giao lưu kinh tế, song có điều kiện thuận lợi cho phát triển nghề rừng và chăn nuôi gia súc

3.1.2 Khí hậu

Trấn Yên nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa nóng ẩm, mưa nhiều

Nhiệt độ trung bình tháng trong năm 23,1 – 23,90C (tháng cao nhất: 38,90C, tháng thấp nhất:3,30C)

- Giờ nắng các tháng trong năm từ 1.199 – 1.338 giờ

- Lượng mưa bình quân hàng năm 1.400 – 2.054,6mm Do ảnh hưởng của dãy núi Pú Luông, dãy núi Con Voi và dãy núi phụ Xuân Tầm (Văn Yên) lượng mưa của huyện không đều trong năm Thường mưa nhiều vào các tháng 7, 8, 9 và mưa ít vào tháng 11, 12 cho đến tháng 1 và tháng 2 năm sau

- Độ ẩm tương đối trung bình các tháng trong năm 84% - 87%

- Lượng nước bốc hơi trung bình: 630mm/năm

- Hướng gió: mùa đông theo hướng Bắc – Đông Bắc, mùa hè theo hướng Đông – Đông Nam

- Sương mù thường xuất hiện từ tháng 11 năm trước đến tháng 1 năm sau

- Lượng bức xạ mặt trời đạt 200kg calo/cm2 Thời gian chiếu sáng trong ngày giao động từ 10 – 13,5h, song cường độ lớn nên tổng nhiệt độ vẫn đạt mức 8.3000C/năm

Nhìn chung, đất ở Trấn Yên có tầng đất dày, nhưng qua thời gian sử dụng kết hợp với quá trình xói mòn, rửa trôi dẫn đến đất bị bạc màu, hàm lượng đạm – lân – kali ở trong đất thấp Vì vậy việc sản xuất nông, lâm nghiệp phải chú trọng đến khâu đầu tư thâm canh, trả lại dinh dưỡng cho đất

3.1.4 Tài nguyên rừng

Rừng chủ yếu của huyện Trấn Yên là rừng khoanh nuôi bảo vệ và rừng trồng Tổng diện tích rừng tính đến năm 2005 là 46.493 ha, chiếm 67,43% so với diện tích tự nhiên Gồm: Rừng tự nhiên có 21.186 ha, rừng trồng có 25.307 ha (trong đó: quế 6.340ha, tre Bát Độ 615,2ha) Hàng năm trồng mới rừng khoảng 1.800ha