ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
3.1.1 Đố i t ươ ng nghiên c ứ u Đối tượng nghiên cứu là rừng trồng Thông mã vĩ (Pinus massoniana Lamb) trồng thuần loài đều tuổi hiện đang sinh trường phát triển bình thường và hiện chưa áp dụng các biện pháp kĩ thuật tỉa thưa
Rừng trồng Thông mã vĩ cấp tuổi 2 tại xã Trung Thành, hyện Tràng Định, tỉnh Lạng Sơn.
Địa điểm và thời gian tiến hành
Địa điểm: xã Trung Thành, huyện Tràng Định, tỉnh Lạng Sơn
Thời gian nghiên cứu: 08/2014 đến 11/2014
Nội dung nghiên cứu
3.3.1 Nghiên c ứ u sinh kh ố i t ươ i và khô r ừ ng tr ồ ng Thông
- Nghiên cứu sinh khối tươi và khô cây cá lẻ và lâm phần
- Nghiên cứu sinh khối tươi và khô cây bụi thảm tươi và thảm mục
- Nghiên cứu tổng sinh khối tươi và khô rừng trồng Thông
3.3.2 Nghiên c ứ u kh ả n ă ng tích l ũ y các bon r ừ ng tr ồ ng Thông
- Nghiên cứu cấu trúc các bon cây các lẻ và lâm phần
- Nghiên cứu cấu trúc các bon cây bụi thảm tươi và thảm mục
- Nghiên cứu tổng định lượng các bon rừng trồng Thông tại khu vực nghiên cứu
Phương pháp nghiên cứu và các chỉ tiêu theo dõi
3.4.1 Ph ươ ng pháp lu ậ n
Phần này trình bày phương pháp tổng quát để thực hiện đề tài, bao gồm từ việc thu thập dữ liệu đến xử lý và giải quyết các nội dung cụ thể Nguyên tắc chung là các phương pháp phải nhất quán từ giai đoạn thu thập số liệu cho đến việc xây dựng và đánh giá mô hình lý thuyết Sự nhất quán này cũng được thể hiện qua tính kế thừa, với kết quả nghiên cứu ở nội dung này làm cơ sở để giải quyết các vấn đề tiếp theo, thay vì xử lý độc lập từng vấn đề một.
- Phương pháp điều tra ô tiêu chuẩn
Để thực hiện đề tài, số liệu được tổng hợp từ các thông tin thu thập tại các lâm phần nghiên cứu và các nguồn thông tin liên quan từ giai đoạn trồng đến thời điểm điều tra Nghiên cứu đã tiến hành thu thập số liệu tại các ô tiêu chuẩn tạm thời, mỗi ô có diện tích 500 m², được bố trí đại diện cho các đối tượng nghiên cứu thuộc nhiều lập địa, mật độ và dạng địa hình khác nhau như chân, sườn và đỉnh.
Hình 3.1 Sơ đồ ô tiêu chuẩn
Trên mỗi ô tiêu chuẩn tạm thời, tiến hành mô tả tình hình sinh thái và đo đếm các nội dung sau:
- Đo đường kính ngang ngực (D1,3) toàn diện bằng cách đo chu vi sau đó quy đổi ra đường kính thân cây
- Đo chiều cao vút ngọn (Hvn) và chiều cao dưới cành (Hdc) bằng thước sào có chia vạch đến 20 cm, sai số đo cao ± 10 cm
Đo đường kính tán (Dt) bằng thước dây 30 m thông qua hình chiếu thẳng đứng của mép tán lá dưới mặt đất theo hướng Đông-Tây và Bắc-Nam, sau đó tính giá trị bình quân Sai số đo đường kính tán là ± 10 cm.
Tính toán và xác định cây tiêu chuẩn dựa trên cây tiêu chuẩn bình quân theo ba cấp kính có tổng tiết diện ngang bằng nhau, từ đó tiến hành chặt hạ và xác định sinh khối.
3.4.2 Ph ươ ng pháp thu th ậ p s ố li ệ u
* Thu thập số liệu về sinh khối rừng trồng Thông
Phương pháp thu thập sinh khối cây tiêu chuẩn cần được xem xét kỹ lưỡng, vì nhiều nghiên cứu trước đây về cây tiêu chuẩn cho điều tra sinh khối lâm phần chưa đảm bảo tính chính xác Cây tiêu chuẩn thường chỉ tập trung vào thể tích của bộ phận thân cây, trong khi sinh khối bao gồm nhiều bộ phận khác nhau Do đó, khi xác định sinh khối và trữ lượng carbon, không nên sử dụng cây tiêu chuẩn bình quân chung mà cần chọn cây tiêu chuẩn theo cấp kính Việc này đảm bảo rằng cây tiêu chuẩn chặt hạ để điều tra sinh trưởng cũng được thu thập sinh khối một cách chính xác.
Khi điều tra sinh khối cây tiêu chuẩn, cần thực hiện các bước như sau:
Để thực hiện đo đạc cây, trước tiên cần xác định chiều dài men thân cây tiêu chuẩn (L, m) Tiếp theo, đánh dấu các vị trí trên cây ngả và tiến hành đo đường kính tại các điểm: 0,0 m, 1 m, 1,3 m, 2 m, 3 m, và các vị trí tiếp theo Cuối cùng, cần đo đường kính có vỏ và không vỏ tại các vị trí tương tự: 0,0 m, 1 m, 1,3 m, 2 m, 3 m.
28 m,…; (4) Các bộ phận: thân, cành, lá và rễ được cân tại chỗ; (5) Lấy mẫu phân tích sinh khối khô
Để lấy mẫu phân tích sinh khối khô, cần thu thập một mẫu từ mỗi bộ phận của cây, bao gồm thân, cành, lá và rễ Mỗi mẫu có khối lượng 0,5 kg và nên được lấy từ các vị trí khác nhau để đảm bảo tính đại diện Ngay tại hiện trường, mẫu được cân để xác định khối lượng tươi bằng cân kỹ thuật Quy trình lấy mẫu được thực hiện theo các bước cụ thể để đảm bảo độ chính xác và độ tin cậy của kết quả phân tích.
Để lấy mẫu từ bộ phận thân cây, cưa một thớt dày khoảng 3 cm ở các vị trí gốc, giữa và ngọn Trên mỗi thớt, dùng dao hoặc cưa để tách một mảnh gỗ hình rẻ quạt từ tâm ra ngoài, tạo thành góc nhọn với đỉnh là tâm lõi gỗ Sau đó, sử dụng cân kỹ thuật để xác định khối lượng của cả ba mảnh gỗ từ ba vị trí, đảm bảo chúng có khối lượng tương đương nhau Đây là mẫu để sấy và xác định tỷ lệ sinh khối khô cho bộ phận thân cây.
Đối với bộ phận cành, cần lấy mẫu từ các cành khác nhau, tương tự như việc lấy mẫu từ bộ phận thân Quá trình này bao gồm việc lấy mẫu đại diện để sấy khô và xác định tỷ lệ sinh khối khô.
+) Bộ phận lá: Cách tốt nhất là chộn đều lá non, lá già, sau đó tiến hành lấy mẫu đại diện để xác định tỷ lệ sinh khối khô
Bộ phận rễ cây được thu thập bằng cách đào lấy tất cả rễ có đường kính lớn hơn 2 mm từ nhiều vị trí khác nhau Các mẫu rễ này được trộn đều để tạo thành một mẫu đồng nhất Sau đó, tiến hành lấy mẫu đại diện nhằm xác định tỷ lệ sinh khối khô.
Phương pháp thu thập sinh khối cây bụi thảm tươi bao gồm việc lập 5 ô thứ cấp với diện tích 25m² (5×5m) trong mỗi ô tiêu chuẩn Cụ thể, 4 ô được đặt ở 4 góc và 1 ô ở trung tâm Tại mỗi ô, toàn bộ cây bụi thảm tươi được thu gom bằng dao chặt và phân loại theo các bộ phận như thân, cành và lá, sau đó tiến hành cân xác.
Tại hiện trường, tiến hành xác định khối lượng tươi cho mỗi bộ phận bằng cân kỹ thuật với 29 định khối lượng Sau đó, trộn đều các bộ phận và lấy mẫu 0,5 kg để mang về phòng thí nghiệm, nhằm xác định tỷ lệ sinh khối khô và hàm lượng carbon cố định cho từng bộ phận.
Phương pháp thu thập sinh khối thảm mục bao gồm việc xác định các vật chất hữu cơ chết trên bề mặt đất Sinh khối này được thu thập từ 5 ô bản, mỗi ô có diện tích 1m², được bố trí tại trung tâm các ô thứ cấp 25m² để điều tra sinh khối cây bụi và thảm tươi Tại mỗi ô 1m², tất cả thảm mục được thu gom và khối lượng tươi được xác định ngay tại hiện trường bằng cân kỹ thuật Sau đó, mẫu 0,2 kg được trộn đều và mang về phòng thí nghiệm để xác định tỷ lệ sinh khối khô và hàm lượng carbon tích lũy trong thảm mục.
* Thu thập số liệu về hoạt động lâm sinh:
Dữ liệu về hoạt động lâm sinh được thu thập thông qua phỏng vấn và tài liệu, bao gồm thông tin về lịch sử rừng trồng, diện tích, phương pháp xử lý đất, loại cây con được trồng, thời vụ trồng, mật độ trồng ban đầu và các biện pháp quản lý rừng sau khi trồng.
3.4.3 Ph ươ ng pháp k ế th ừ a
Kế thừa các tài liệu và số liệu nghiên cứu về điều kiện tự nhiên, kinh tế và xã hội của khu vực nghiên cứu, đồng thời tham khảo các tài liệu liên quan từ các tác giả trong và ngoài nước.
3.4.4 Ph ươ ng pháp x ử lý s ố li ệ u
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
Một số chỉ tiêu thống kê 27 cây tiêu chuẩn chặt ngả rừng trồng Thông mã vĩ tại xã Trung Thành, huyện Tràng Định, tỉnh Lạng Sơn
Qua điều tra thực tế tại khu rừng trồng Thông mã vĩ ở xã Trung Thành, huyện Tràng Định, tỉnh Lạng Sơn, tôi đã thực hiện chặt ngả 27 cây tiêu chuẩn theo cấp đường kính sau khi thu thập và xử lý số liệu Kết quả chi tiết được tổng hợp trong phụ lục bảng 1.
Sự phân bố của lâm phần Thông mã vĩ theo cấp đường kính cho thấy sự khác biệt rõ rệt Trong số 27 cây tiêu chuẩn chặt ngả, cây cấp kính I có chỉ số đường kính, chiều cao và thể tích thấp nhất, tiếp theo là cây cấp kính II, và cao nhất là cây cấp kính III Cụ thể, đường kính trung bình của cây cấp kính I là 7,81 cm với thể tích trung bình 0,01760 m³/cây; cây cấp kính II có đường kính trung bình 9,66 cm và thể tích trung bình 0,03019 m³/cây; trong khi cây cấp kính III có đường kính trung bình 12,64 cm và thể tích trung bình 0,05764 m³/cây.
Đặc điểm sinh khối tươi của rừng Thông mã vĩ tại xã Trung Thành, huyện Tràng Định, tỉnh Lạng Sơn
4.2.1 Đặ c đ i ể m sinh kh ố i t ươ i r ừ ng tr ồ ng Thông mã v ĩ
4.2.1.1 Đặc điểm sinh khối tươi cây tiêu chuẩn Thông mã vĩ
Sinh khối của rừng là tổng hợp sinh khối của từng cây riêng lẻ trong khu vực rừng, phản ánh quá trình sinh trưởng và phát triển của chúng Đặc biệt, rừng trồng Thông mã vĩ có tốc độ sinh trưởng và phát triển nhanh, dẫn đến việc tích lũy sinh khối lớn hơn.
Sinh khối của lâm phần phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm điều kiện đất đai, điều kiện ngoại cảnh, phương pháp can thiệp vào rừng và tuổi của cây Những yếu tố này ảnh hưởng trực tiếp đến sự phát triển và năng suất của lâm phần.
33 còn phụ thuộc vào mật độ lâm phần Qua quá trình điều tra, cân đo ngoài thực địa kết quả được tổng hợp ở phụ lục bảng 2
Tổng sinh khối tươi của 27 cây tiêu chuẩn dao động từ 25,10 đến 177,35 kg/cây, với giá trị trung bình là 66,9 kg/cây Cụ thể, trung bình sinh khối tươi của từng bộ phận bao gồm: thân 39,84 kg/cây, cành 10,63 kg/cây, lá 4,63 kg/cây và rễ 11,80 kg/cây Đáng lưu ý, tổng sinh khối tươi của bộ phận trên mặt đất luôn cao hơn so với bộ phận dưới mặt đất.
Cấu trúc sinh khối tươi của lâm phần Thông mã vĩ được chia thành bốn phần chính: thân, cành, lá và rễ Trong đó, sinh khối tập trung chủ yếu ở phần thân, trong khi phần lá có sinh khối thấp nhất.
Hình 4.1 Sinh khối tươi các bộ phận cây tiêu chuẩn rừng trồng
Trung bình cấu trúc sinh khối tươi các bộ phận của 27 cây tiêu chuẩn: thân chiếm 59,55%, cành chiếm 15,89%, lá chiếm 6,92%, rễ chiếm 17,64%
Tỷ lệ sinh khối tươi trên mặt đất chiếm cao hơn so với tỉ lệ % sinh khối tươi dưới mặt đất
4.2.1.2 Sinh khối tươi cây tiêu chuẩn rừng trồng Thông mã vĩ trên 9 lâm phần
Dựa vào sinh khối tươi của cây tiêu chuẩn trong bảng 2 của phụ lục 2, chúng tôi đã tính toán sinh khối tươi của 9 lâm phần bằng cách nhân mật độ của từng OTC với tổng bình quân sinh khối tươi của 27 cây tiêu chuẩn Kết quả cho phép xác định sinh khối tươi của từng bộ phận cây (thân, cành, lá, rễ), và số liệu chi tiết được thống kê trong bảng 4.1 dưới đây.
Bảng 4.1 Sinh khối tươi cây gỗ trên 9 lâm phần
STT N/ha ∑Wt Thân Cành Lá Rễ
(tấn/ha) (tấn/ha) (tấn/ha) (tấn/ha) (tấn/ha)
Sinh khối tươi cuả 9 lâm phần Thông mã vĩ dao động từ 78,27 - 96,95 tấn/ha, trung bình là 88,16 tấn/ha Mật độ rừng trồng là 1760 - 2180 cây/ha
Sinh khối tươi của các bộ phận cây trồng được phân bổ như sau: sinh khối thân đạt 52,76 tấn/ha, cành 13,92 tấn/ha, lá 6,09 tấn/ha và rễ 15,39 tấn/ha.
Sinh khối tươi của 9 lâm phần có sự khác biệt, mặc dù chúng đều được trồng trong cùng điều kiện khí hậu và đất đai, cũng như áp dụng các biện pháp chăm sóc và kỹ thuật tương tự Khả năng chống chịu sâu bệnh và thích ứng với điều kiện sống của từng cây là yếu tố quyết định Những cây có khả năng thích ứng tốt sẽ có sinh trưởng vượt trội và sinh khối cao hơn, trong khi những cây kém thích ứng sẽ phát triển kém hơn.
Sinh trưởng của cây cá lẻ có ảnh hưởng trực tiếp đến sinh khối của lâm phần Khi sinh khối của cây cá lẻ tăng, sinh khối toàn bộ lâm phần cũng tăng theo, và ngược lại, khi sinh khối cây cá lẻ giảm, sinh khối lâm phần cũng sẽ giảm.
4.2.1.3 Tổng hợp tương quan các bộ phận của sinh khối tươi cây tiêu chuẩn với D 1.3
Sử dụng năm phương trình khác nhau, bao gồm Linear, Polynomial, Logarithmic, Power và Exponential, để mô tả mối quan hệ giữa các bộ phận cây và đường kính cho thấy rằng phương trình Power và phương trình đường thẳng là hai phương trình phù hợp nhất để diễn tả mối quan hệ giữa D1,3 và sinh khối tươi của các bộ phận cũng như tổng sinh khối tươi của cây tiêu chuẩn Kết quả này được trình bày trong bảng 4.2.
Bảng 4.2 Phương trình tương quan giữa sinh khối tươi các bộ phận cây tiêu chuẩn với D 1,3
Bộ phận Phương trình tương quan R 2 Std.E B 0 B 1 SigT
Kết quả nghiên cứu cho thấy mối quan hệ rõ ràng giữa sinh khối các bộ phận và tổng sinh khối tươi của cây tiêu chuẩn với nhân tố đường kính ngang ngực, với hệ số xác định cao (R² từ 0,933 - 0,976) và sai số chuẩn hồi quy thấp (Std.E từ 0,036 - 0,061) Kiểm tra các hệ số phương trình cho thấy Sig.F và Sig.T < 0,05, chứng tỏ các hệ số này đều tồn tại trong tổng thể Do đó, các phương trình này có thể được sử dụng để dự đoán và tính toán nhanh.
36 sinh khối các bộ phận và tổng sinh khối của cây Thông mã vĩ tại khu vực nghiên cứu
4.2.2 Đặ c đ i ể m sinh kh ố i t ươ i c ủ a cây b ụ i th ả m t ươ i
Cây bụi thảm tươi và cây tái sinh dưới tán rừng Thông mã vĩ chủ yếu bao gồm các loài cây thân thảo như Guột, Bòng bong và Cỏ may Sự chênh lệch về lượng sinh khối tươi giữa các bộ phận (thân, cành và lá) của cây bụi thảm tươi không đáng kể Thông tin về sinh khối tươi của cây bụi thảm tươi và thảm mục của rừng Thông mã vĩ được trình bày trong bảng 4.3.
Bảng 4.3 Sinh khối tươi cây bụi thảm tươi, thảm mục
Sinh khối tươi các bộ phận cây bụi thảm tươi, thảm mục
Thân Cành Lá Thảm mục
Bình quân 0,59 5,74 0,19 1,96 0,25 2,52 9,40 89,78 10,43 Bình quân chung 0,75 6,53 0,28 2,46 0,64 5,59 9,79 85,43 11,46
Cây bụi thảm tươi có lượng sinh khối tươi của bộ phận thân dao động từ 0,52 đến 1,20 tấn/ha, với giá trị trung bình là 0,75 tấn/ha, chiếm 6,53% tổng sinh khối tươi trung bình của cả lâm phần.
Trung bình, sinh khối tươi của lâm phần đạt 37 tấn/ha, trong đó sinh khối lá chiếm 0,28 tấn/ha (2,46%) và sinh khối thảm mục chiếm 9,79 tấn/ha (85,43%) Hình 4.2 minh họa rõ nét lượng sinh khối tươi của cây bụi và thảm tươi.
Hình 4.2 Sinh khối tươi cây bụi, thảm tươi, thảm mục
Theo hình 4.2, sinh khối tươi của cây bụi thảm tươi ở chân đồi cao nhất, trong khi đỉnh đồi có sinh khối thấp nhất Qua điều tra thực địa, nhận thấy rằng độ ẩm đất và tính chất đất ở chân đồi tốt hơn so với đỉnh Cây bụi thảm tươi ở chân đồi bao gồm nhiều loại cây như cây Mua, Cỏ tranh, Bòng bong, Guột, trong khi đỉnh đồi chủ yếu chỉ có Cỏ may và một vài khóm Guột, dẫn đến sinh khối tươi ở chân đồi lớn hơn nhiều so với đỉnh đồi.
4.2.3 Đặ c đ i ể m t ổ ng sinh kh ố i t ươ i c ả lâm ph ầ n Thông mã v ĩ
Theo kết quả điều tra, lượng sinh khối tươi tại các ô tiêu chuẩn ở ba vị trí (chân, sườn, đỉnh) của rừng trồng Thông mã vĩ được tính toán cho thấy tổng lượng sinh khối đạt được là
Bảng 4.4 Tổng sinh khối tươi rừng trồng Thông mã vĩ
Cấu trúc sinh khối tươi rừng Thông mã vĩ
Tầng cây cao Cây bụi, thảm tươi Thảm mục Tấn/h a % Tấn/h a % Tấn/ ha %
Đặc điểm sinh khối khô của rừng Thông mã vĩ tại xã Trung Thành, huyện Tràng Định, tỉnh Lạng Sơn
4.3.1 Đặ c đ i ể m sinh kh ố i khô c ủ a lâm ph ầ n Thông mã v ĩ
4.3.1.1 Đặc điểm sinh khối khô của 27 cây tiêu chuẩn Thông mã vĩ Để xác định sinh khối khô của cây ta cần phải xác định bằng các công tác nội, ngoại nghiệp rất vất vả, khó khăn và tốn kém, phải có các trang thiết bị đắt tiền như tủ sấy, cân điện tử,…
Sinh khối khô của lâm phần đại diện cho tổng trọng lượng khô của các thành phần nghiên cứu trong khu vực rừng, được tính trên một đơn vị diện tích.
Đề tài đã tiến hành chặt hạ và đo đếm sinh khối tươi, sau đó sấy khô một số mẫu để thu được tổng sinh khối khô cho các tầng cây gỗ, cây bụi, thảm tươi và thảm mục Kết quả xác định sinh khối khô cho lâm phần Thông mã vĩ được tổng hợp trong phụ lục bảng 3.
Sau khi sấy khô, tỷ lệ sinh khối khô của các bộ phận trên và dưới mặt đất của cây có sự thay đổi so với tỷ lệ sinh khối tươi Cụ thể, tỷ lệ sinh khối tươi của thân, cành, lá và rễ của 27 cây tiêu chuẩn trước khi sấy lần lượt là 59,55%, 15,98%, 6,92% và 17,64% Sau khi sấy, tỷ lệ sinh khối khô là 61,62%, 15,31%, 6,23% và 16,85% Sự khác biệt này xuất phát từ độ ẩm khác nhau trong các bộ phận của cây, dẫn đến tỷ lệ giữa sinh khối khô và tươi cũng khác nhau.
Tổng sinh khối khô của cây nằm trong khoảng từ 11,02 kg/cây đến 77,90 kg/cây, với giá trị trung bình là 29,31 kg/cây Cụ thể, sinh khối khô của từng bộ phận bao gồm: thân 17,71 kg/cây, cành 4,61 kg/cây, lá 1,95 kg/cây và rễ 5,00 kg/cây Tỉ lệ sinh khối khô giữa các bộ phận của cây tiêu được thể hiện rõ qua hình 4.4.
Hình 4.4 Sinh khối khô cây tiêu chuẩn rừng Thông mã vĩ
4.3.1.2 Sinh khối khô cây gỗ của cả lâm phần
Dựa trên sinh khối khô cây tiêu chuẩn ở bảng 3, chúng tôi đã tính toán sinh khối khô của 9 lâm phần bằng cách nhân mật độ từng OTC với tổng bình quân sinh khối khô của 27 tây tiêu chuẩn Kết quả cho thấy sinh khối khô của từng bộ phận cây (thân, cành, lá, rễ) đã được xác định Tổng lượng sinh khối khô trên 9 OTC điển hình được trình bày trong bảng dưới đây.
Bảng 4.5 Bảng sinh khối khô cây gỗ trên 9 lâm phần
Sinh khối khô cây gỗ trên 9 lâm phần dao động từ 51,59 - 63,90 tấn/ha, trung bình là 58,10 tấn/ha
Sinh khối khô của cây chủ yếu tập trung ở phần thân, với 35,80 tấn/ha, tiếp theo là phần rễ với 9,79 tấn/ha, cành cây đạt 8,89 tấn/ha và thấp nhất là phần lá chỉ có 3,62 tấn/ha.
4.3.1.3 Phương trình tương quan sinh khối khô của các bộ phận Thông mã vĩ
Các phương trình Power và đường thẳng là hai dạng phương trình tối ưu để mô tả mối tương quan giữa đường kính D1,3 và sinh khối khô của các bộ phận cây cũng như tổng sinh khối khô của cây tiêu chuẩn, như được thể hiện trong bảng 4.6.
Bảng 4.6 Phương trình tương quan giữa sinh khối khô các bộ phận cây tiêu chuẩn với D 1,3
Bộ phận Phương trình tương quan R 2 Std.E B 0 B 1 SigT
Kết quả từ bảng 4.6 cho thấy mối quan hệ chặt chẽ giữa lượng sinh khối khô từng bộ phận và tổng sinh khối khô với nhân tố điều tra D1,3, thể hiện qua các phương trình mũ có hệ số xác định R² cao (từ 0,933 - 0,976) Các phương trình này có sai số chuẩn hồi quy thấp (Std.E từ 0,036 - 0,061) và các giá trị thống kê Sig.F và Sig.T < 0,05 cho thấy các hệ số tồn tại trong tổng thể Do đó, có thể áp dụng các phương trình này để xác định nhanh sinh khối khô cho từng bộ phận hoặc tổng sinh khối khô của cây Thông mã vĩ trong khu vực nghiên cứu.
4.3.2 Đặ c đ i ể m sinh kh ố i khô c ủ a cây b ụ i th ả m t ươ i, th ả m m ụ c trong lâm ph ầ n Thông mã v ĩ
Kết quả nghiên cứu về sinh khối khô cây bụi thảm tươi thảm mục được thể hiện qua bảng 4.7
Kết quả từ bảng 4.7 cho thấy sự khác biệt rõ rệt về lượng sinh khối khô của cây bụi, thảm tươi và thảm mục tại ba vị trí chân, sườn và đỉnh đồi Cụ thể, vị trí chân đồi có lượng sinh khối khô cao nhất, tiếp theo là vị trí sườn đồi, trong khi vị trí đỉnh đồi có lượng sinh khối khô thấp nhất.
Bảng 4.7 Sinh khối khô cây bụi thảm tươi, thảm mục
(tấn/ ha) % (tấn/ ha) % (tấn/ ha) % (tấn/ ha) %
Bình quân 0,14 11,06 0,04 3,35 0,05 4,01 0,23 1,03 81,59 1,26 Bình quân chung 0,18 12,14 0,06 4,07 0,12 8,53 0,36 1,07 75,27 1,43
So sánh với cây gỗ tiêu chuẩn, tỉ lệ sinh khối tươi trước khi sấy và tỉ lệ sinh khối khô sau khi sấy của cây bụi thảm tươi có sự chênh lệch lớn Cụ thể, trước khi sấy, sinh khối tươi của các bộ phận thân, cành, lá lần lượt là 0,75 tấn/ha, 0,28 tấn/ha và 0,64 tấn/ha; sau khi sấy, các giá trị này giảm xuống còn 0,18 tấn/ha, 0,06 tấn/ha và 0,12 tấn/ha Sự chênh lệch này chủ yếu do cây bụi thảm tươi là cây thân thảo, có hàm lượng nước lớn.
Sinh khối thảm mục giảm mạnh từ 9,79 tấn/ha xuống còn 1,07 tấn/ha sau khi sấy Nguyên nhân chính của sự giảm sút này là do thảm mục trong rừng trồng Thông mã vĩ chủ yếu bao gồm bộ phận lá của cây, dẫn đến sự suy giảm đáng kể sau quá trình sấy.
Sự chênh lệch sinh khối khô giữa các bộ phận của cây bụi thảm tươi và thảm mục, được thể hiện rõ hơn ở hình 4.5
Hình 4.5 Sinh khối khô cây bụi thảm tươi, thảm mục
4.3.3 Đặ c đ i ể m t ổ ng sinh kh ố i khô c ủ a lâm ph ầ n Thông mã v ĩ
Theo số liệu điều tra, sau khi sấy mẫu và xử lý dữ liệu, tổng lượng sinh khối khô của các ô tiêu chuẩn tại ba vị trí (chân, sườn, đỉnh) của rừng trồng Thông mã vĩ được xác định.
Bảng 4.8 Tổng sinh khối khô rừng trồng Thông mã vĩ
Tổng sinh khối khô rừng Thông mã vĩ
Tầng cây cao Cây bụi, thảm tươi Thảm mục Tấn/ha % Tấn/ha % Tấn/ha %
Tổng lượng sinh khối khô bình quân ở các vị trí khác nhau được ghi nhận như sau: chân 63,49 tấn/ha, sườn 59,11 tấn/ha và trên đỉnh 55,97 tấn/ha Điều này cho thấy rằng sinh khối bình quân cao nhất tập trung ở vị trí chân, tiếp theo là sườn, trong khi vị trí trên đỉnh có tổng sinh khối thấp nhất.
Tỉ lệ sinh khối khô của ba đối tượng nghiên cứu chính, bao gồm tầng cây gỗ, tầng cây bụi, thảm tươi và tầng thảm mục, đã được tổng hợp trong bảng 4.8 và sẽ được minh họa rõ hơn qua hình ảnh sau đây.
Hình 4.6 Tổng sinh khối khô rừng trồng Thông mã vĩ
Trữ lượng các bon của lâm phần Thông mã vĩ
4.4.1 Tr ữ l ượ ng các bon cây cá l ẻ
Từ khối lượng sinh khối khô của cây cá lẻ, chúng ta có thể tính toán lượng carbon tích lũy trong cây bằng cách nhân khối lượng sinh khối khô của từng bộ phận với hệ số chuyển đổi carbon Kết quả về lượng carbon của cây cá lẻ trong rừng Thông mã vĩ tại xã Trung Thành được tổng hợp trong phụ lục bảng 4.
Kết quả nghiên cứu cho thấy cây có cấp kính lớn và thời gian sinh trưởng lâu năm có hàm lượng carbon cao hơn Cụ thể, hàm lượng carbon của cây Thông mã vĩ dao động từ 5,51 kg đến 38,95 kg mỗi cây Trung bình, các bộ phận của cây chứa hàm lượng carbon như sau: thân 8,87 kg, cành 2,30 kg, lá 0,98 kg và rễ 2,50 kg Tổng hàm lượng carbon tích lũy ở các bộ phận trên mặt đất (thân, cành, lá) cao hơn so với bộ phận dưới mặt đất (rễ cây).
Hình 4.7 Trữ lượng các bon cây cá lẻ tại xã Trung Thành
Theo hình 4.7, lượng carbon trong các bộ phận của cây Thông mã vĩ có sự khác biệt rõ rệt Phần thân chứa lượng carbon cao nhất, chiếm 61,62%, tiếp theo là cành cây với 15,31%, rễ đạt 16,85%, và phần lá chỉ chiếm 6,23% tổng lượng carbon của cây.
4.4.2 T ổ ng l ượ ng tích l ũ y các bon cây g ỗ trong r ừ ng tr ồ ng Thông mã v ĩ
Dựa vào lượng carbon của cây cá lẻ trong bảng 4, chúng ta có thể tính toán lượng carbon của 9 lâm phần bằng cách nhân mật độ của từng OTC với tổng bình quân hàm lượng carbon của 27 tây tiêu chuẩn Qua đó, chúng ta xác định được lượng carbon trong từng bộ phận của cây, bao gồm thân, cành, lá và rễ Tổng lượng carbon tích lũy trên 9 OTC điển hình được trình bày trong bảng dưới đây.
Bảng 4.9 Tổng lượng tích lũy các bon cây gỗ rừng trồng Thông mã vĩ trên 9 lâm phần
STT N/ha Tổng Thân Cành Lá Rễ
(tấn/ha) (tấn/ha) (tấn/ha) (tấn/ha) (tấn/ha)
Tổng lượng các bon tích lũy trong cả lâm phần dao động từ 25,79 - 31,95 tấn/ha, trung bình là 29,05 tấn/ha
Hàm lượng carbon trong cây phân bố không đồng đều, chủ yếu tập trung ở phần thân cây với 17,90 tấn/ha, tiếp theo là phần rễ cây đạt 4,90 tấn/ha, cành cây 4,45 tấn/ha và thấp nhất là phần lá với 1,81 tấn/ha.
4.4.3 T ổ ng h ợ p t ươ ng quan các bon các b ộ ph ậ n cây tiêu chu ẩ n v ớ i D 1.3
Hiện nay, đã có nhiều phương trình tính toán sinh khối và carbon cho các loại rừng trồng như Tếch (Pérez và Kaninen, 2003; Kraenzel, 2003), Thông biển (Ritson P và Sochacki S., 2003), Bạch đàn Urrophylla (Vũ Tấn Phương, 2007) và các loài Keo (Võ Đại Hải, 2008) theo Nguyễn Công Hoan Kết quả được trình bày trong bảng 4.10.
Bảng 4.10 Phương trình tương quan giữa lượng tích lũy các bon của các bộ phận cây tiêu chuẩn với D 1,3
Phương trình tương quan R 2 Std.E B 0 B 1 SigT
Kết quả từ bảng 4.10 chỉ ra rằng lượng carbon tích lũy trong các bộ phận như thân, cành, lá, rễ và tổng lượng carbon của cây Thông mã vĩ có mối quan hệ chặt chẽ với yếu tố D1,3 rừng Hệ số xác định của các phương trình đều đạt mức ý nghĩa cao, với các tham số tồn tại trong tổng thể và kiểm tra cho thấy Sig.F và Sig.T < 0,05 Sai số chuẩn thấp (Std.E từ 0,036 - 0,061) cho phép sử dụng các phương trình này để dự đoán hoặc xác định nhanh lượng carbon tích lũy của cây Thông mã vĩ thông qua yếu tố dễ điều tra rừng khi biết sinh khối khô của chúng.
Sau khi xác định mối tương quan giữa hàm lượng carbon ở các bộ phận của cây tiêu chuẩn với nhân tố D1.3, chúng tôi đã sử dụng phần mềm SPSS 13.0 để phân tích dữ liệu Kết quả cho thấy các phương trình tương quan chặt chẽ nhất giữa D1.3 và từng bộ phận của cây đã được chọn ra.
4.4.4 Tr ữ l ượ ng các bon tích l ũ y trong cây b ụ i th ả m t ươ i, th ả m m ụ c c ủ a r ừ ng tr ồ ng Thông mã v ĩ
Kết quả xác định lượng các bon tích lũy trong cây bụi thảm tươi, thảm mục lâm phần Thông mã vĩ được tổng hợp ở bảng 4.11
Bảng 4.11 Các bon cây bụi thảm tươi và thảm mục
(tấn/ ha) tấn/ ha % tấn/ ha % tấn/h a % (tấn/ ha) %
Bình quân 0,07 11,06 0,02 3,35 0,02 4,01 0,11 0,52 81,59 0,63 Bình quân chung 0,09 12,14 0,03 4,07 0,06 8,53 0,18 0,54 75,27 0,71
Kết quả từ bảng 4.11 cho thấy sự khác biệt rõ rệt về lượng carbon tích lũy trong cây bụi, thảm tươi và thảm mục tại ba vị trí chân, sườn và đỉnh đồi Cụ thể, vị trí chân đồi có tổng bình quân lượng carbon tích lũy cao nhất với 0,77 tấn/ha, trong đó thảm mục chiếm 68,52% (0,53 tấn/ha), tiếp theo là phần thân (0,10 tấn/ha, 12,98%), phần lá (0,10 tấn/ha, 13,28%) và cành thấp nhất (0,04 tấn/ha, 5,22%) Tại vị trí sườn đồi, tổng bình quân lượng carbon tích lũy là 0,74 tấn/ha, với thảm mục đạt 75,69% (0,56 tấn/ha), phần thân (0,09 tấn/ha, 12,39%), phần lá (0,06 tấn/ha, 8,29%) và cành thấp nhất.
51 quân lượng các bon tích lũy là 0,03 tấn/ha chiếm 3,63% tổng bình quân lượng các bon tích lũy cây bụi, thảm tươi và thảm mục
Tại vị trí đỉnh đồi, tổng bình quân lượng carbon tích lũy đạt 0,63 tấn/ha Trong đó, lượng carbon tích lũy ở tầng thảm mục cao nhất với 0,57 tấn/ha, chiếm 81,59% Tiếp theo là phần thân với 0,07 tấn/ha, chiếm 11,06%; bộ phận lá đạt 0,02 tấn/ha, chiếm 4,01%; và phần cành có lượng carbon tích lũy thấp nhất với 0,02 tấn/ha, chiếm 3,35% tổng bình quân lượng carbon tích lũy của cây bụi, thảm tươi và thảm mục.
Sự khác biệt về lượng carbon tích lũy của cây bụi, thảm tươi và thảm mục tại ba vị trí chân, sườn và đỉnh đồi là do sự khác nhau về không gian dinh dưỡng, ảnh hưởng đến tốc độ sinh trưởng và phát triển của cây Thông thường, cây ở vị trí chân đồi có chỉ số sinh trưởng và sinh khối cao hơn so với cây ở các vị trí khác.
Ở cùng một vị trí như chân, sườn và đỉnh, lượng carbon tích lũy trong mỗi ô tiêu chuẩn có sự khác biệt rõ rệt Hình 4.8 minh họa lượng carbon tích lũy của cây bụi và thảm tươi.
Hình 4.8 Các bon cây bụi thảm tươi và thảm mục
4.4.5 T ổ ng đị nh l ượ ng các bon tích l ũ y trong lâm ph ầ n Thông mã v ĩ
Trữ lượng các bon tích lũy trong lâm phần được tính bằng tổng lượng các bon trên mỗi đơn vị diện tích (tấn/ha) Dưới đây là kết quả xác định lượng các bon cho lâm phần Thông mã vĩ, được trình bày trong bảng 4.12.
Bảng 4.12 Tổng lượng các bon tích lũy rừng trồng Thông mã vĩ
Cấu trúc các bon rừng Thông mã vĩ (tấn/ha)
Tổng (tấn/ha) Tầng cây cao Cây bụi, thảm tươi Thảm mục Tấn/ha % Tấn/ha % Tấn/ha %
Bình quân 27,36 97,75 0,11 0,40 0,52 1,84 27,99 Bình quân chung 29,05 97,60 0,18 0,59 0,54 1,80 29,77
Lượng carbon tích lũy trong lâm phần Thông mã vĩ dao động từ 26,32 đến 32,66 tấn/ha, với giá trị trung bình đạt 29,77 tấn/ha.
Dựa vào các số liệu, chúng ta nhận thấy rằng lượng carbon tích lũy trong các thành phần có sự khác biệt rõ rệt Cụ thể, sinh khối lớn hơn sẽ dẫn đến khả năng tích lũy carbon cao hơn, trong khi sinh khối nhỏ hơn sẽ giảm khả năng tích lũy carbon.
Lượng các bon tích lũy trong lâm phần Thông mã vĩ được thể qua biểu đồ hình 4.9
Hình 4.9 Tổng lượng các bon tích lũy rừng trồng Thông mã vĩ