Những điểm mới của đề tàiNhờ được kế thừa các phương pháp tính toán của các tác giả đã nghiêncứu trước, có thể nói, luận văn là công trình nghiên cứu tương đối toàn diện và hệ thống về c
Trang 1BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN BỘ
GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
TRƯỜNGĐẠIHHỌCLÂM LÂM NGHINGHIỆP
VŨ TIẾN HƯNG
ĐOÀN VĂN THANH XÂY DỰNG CƠ SỞ KHOA HỌC CHO ĐIỀU TRA SINH KHỐI VÀ CARBON CÂY ĐỨNG RỪNG TỰ NHIÊN LÁ RỘNG THƯỜNG XANH Ở VIỆT NAM
XÁC ĐỊNH MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC VÀ MỘT CHUYÊN SỐNHÂN GÀNH: TỐĐIỀU Điều TRA travà CƠ quy hoạch BẢN rừngCHO RỪNG ĐƯỚC (RHIZOPHORA
APICULATAMãsố:BLUME62620208 )TRỒNG Ở BAN QUẢN LÝ RỪNG
AN BIÊN – AN MINH, TỈNH KIÊN GIANG
LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP
Người hướng dẫn khoa học: TS Phạm Ngọc Giao
GS.TS Nguyễn Hải Tuất
LUẬN VĂN THẠC SỸ LÂM NGHIỆP
Hà Nội - 2015
Hà Nội - 2016
1
Trang 2BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP TRƯỜNGĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
VŨ TIẾN HƯNG Luận văn tốt nghiệp
XÂY DỰNG CƠ SỞ KHOA HỌC CHO ĐIỀU TRA SINH KHỐI VÀ CARBON CÂY ĐỨNG
Tên đề tài:
RỪNG TỰ NHIÊN LÁ RỘNG THƯỜNG XANH Ở VIỆT NAM
XÁC ĐỊNH MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC
VÀ MỘT SỐ NHÂN TỐ ĐIỀU TRA CƠ BẢN CHO RỪNG
ĐƯỚC (RHIZOPHORA APICULATA BLUME) TRỒNG Ở BAN
QUẢN LÝ RỪNG AN BIÊN – AN MINH, TỈNH KIÊN GIANG
CHUYÊN NGÀNH: Điều tra và quy hoạch rừng
Mã số: 62 62 02 08 Chuyên ngành: Lâm học LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP
Mã số: 60.62.02.01
Người hướng dẫn khoa học: TS Phạm Ngọc Giao Người hướng dẫn khoa học : GS TS Vũ Tiến Hinh GS.TS
Nguyễn Hải Tuất
Hà Nội - 2015
Trang 3LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của bản thântôi Công trình được thực hiện dưới sự hướng dẫn của GS.TS Vũ Tiến Hinhtrong thời gian từ 2014 đến 2016 Các số liệu và kết quả nghiên cứu trình bàytrong luận án là trung thực, nếu có gì sai tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm
Đồng Nai, ngày tháng năm 2016
Người viết cam đoan
Đoàn Văn Thanh
i
Trang 4LỜI CẢM ƠN
Luận văn được hoàn thành tại Trường Đại học lâm nghiệp theochương trình đào tạo thạc sĩ giai đoạn 2014 - 2016
Trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn, tác giả đã nhận được
sự quan tâm giúp đỡ của Ban giám hiệu, Phòng Đào tạo sau Đại học, KhoaLâm học trường Đại học lâm nghiệp, cùng các thầy, cô giáo trường Đại họclâm nghiệp Nhân dịp này tác giả xin chân thành cảm ơn về sự giúp đỡ quýbáu và có hiệu quả đó
Trước hết, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và kính trọng đếnGS.TS Vũ Tiến Hinh với tư cách người hướng dẫn khoa học đã dành nhiềuthời gian và công sức giúp tác giả hoàn thành luận văn này
Tác giả xin cảm ơn Sở NN&PTNT tỉnh Kiên Giang, Ban QLRPH AnBiên – An Minh tỉnh Kiên Giang,… đã tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp đỡtác giả triển khai thu thập số liệu và cho sử dụng số liệu ngoại nghiệp
Cuối cùng, tác giả xin gửi lời cảm ơn đến người thân trong gia đình vàbạn bè gần xa đã động viên, giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn này
Tác giả
Đoàn Văn Thanh
Trang 5MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN i
LỜI CẢM ƠN ii
TỪ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU TRONG LUẬN VĂN v
DANH MỤC CÁC HÌNH vii
PHẦN MỞ ĐẦU 1
Chương 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 4
1.1 Trên thế giới 4
1.1.1 Nghiên cứu về cấu trúc rừng 4
1.1.2 Nghiên cứu sinh khối 7
1.1.3 Nghiên cứu về hấp thụ CO 2 trong lâm nghiệp 9
1.2 Những nghiên cứu ở Việt Nam 10
1.2.1 Những nghiên cứu về cấu trúc rừng 10
1.2.2 Nghiên cứu sinh khối ở trong nước 12
1.2.3 Nghiên cứu về hấp thụ CO 2 trong lâm nghiệp ở Việt Nam 13
1.3 Những nghiên cứu về loài Đước 16
1.4 Thảo luận 19
Chương 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21
2.1 Nội dung nghiên cứu: 21
2.1.1 Phân chia cấp đất cho các lâm phần nghiên cứu 21
2.1.2 Xác định một số đặc điểm cấu trúc cơ bản cho rừng Đước 21
2.1.3 Xác định trữ lượng gỗ rừng Đước 21
2.1.4 Xác định sinh khối và trữ lượng các bon rừng Đước 21
2.2 Phương pháp nghiên cứu 21
2.2.1 Quan điểm và phương pháp luận 21
2.2.2 Phương pháp thu thập số liệu 22
2.2.3 Phương pháp xử lý số liệu 22
Chương 3 ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 27
3.1 Đặc điểm khu vực nghiên cứu 27
3.1.1 Khái quát điều kiện tự nhiên 27
3.1.2 Hiện trạng đất đai và tài nguyên rừng 29
iii
Trang 63.2 Đặc điểm đối tượng nghiên cứu 31
3.2.1 Đặc điểm chung 31
3.2.2 Đặc điểm đối tượng nghiên cứu cụ thể 32
Chương 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 33
4.1 Phân chia cấp đất cho các lâm phần nghiên cứu 33
4.2 Xác định một số đặc điểm cấu trúc cơ bản cho rừng Đước 36
4.2.1 Phân bố số cây theo đường kính 36
4.2.2 Tương quan chiều cao với đường kính 39
4.2.3 Tương quan đường kính tán với đường kính ngang ngực 42
4.3 Xác định trữ lượng gỗ rừng Đước 44
4.4 Xác định sinh khối và trữ lượng các bon rừng Đước 46
4.4.1 Xác định sinh khối bộ phận cây gỗ 46
4.4.2 Xác định sinh khối bộ phận thảm mục 47
4.4.3 Xác định sinh khối chung cho rừng Đước 48
4.4.4 Xác định trữ lượng các bon rừng Đước 49
Chương 5 KẾT LUẬN 51
5.1 Kết luận 51
5.2 Tồn tại 52
5.3 Kiến nghị 52
Trang 7TỪ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU TRONG LUẬN VĂN
CO2 : Khí CO2 (Carbon dioxide)
tính là cm
Dg : Đường kính bình quân theo tiết diện ngang, đơn vị tính là cm
H, Hvn : Chiều cao vút ngọn thân cây, đơn vị tính là m
R2 : Hệ số xác định của phương trình
Wtongk : Tổng sinh khối phần trên mặt đất và dưới mặt đất, đơn vị tính là kg/cây
cây và sinh khối thảm mục, đơn vị tính là (tấn/ha)
v
Trang 8DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 3.1 Hiện trạng đất đai vùng dự án 29
Bảng 4.1 Bảng tổng hợp đường kính và chiều cao theo tiết diện ngang 33
Bảng 4.2 Biểu cấp đất của Phạm Trọng Thịnh lập cho rừng Đước ở vùng ven biển Nam bộ (2006) 34
Bảng 4.3 Kết quả xác định cấp đất cho các OTC 35
Bảng 4.4 Kết quả kiểm tra sự phù hợp của phân bố lý thuyết tính theo hàm Weibull với phân bố thực nghiệm 37
Bảng 4.5 Bảng tổng hợp hệ số xác đinh của các phương trình 40
Bảng 4.6 Tổng hợp phương trình tương quan h/d theo dạng hàm logarit 41
Bảng 4.7 Tương quan giữa đường kính tán và đường kính ngang ngực 44
Bảng 4.8 Trữ lượng rừng trồng Đước tại khu vực nghiên cứu 45
Bảng 4.7 Tổng hợp sinh khối bộ phận thân cây của các ô tiêu chuẩn 46
Bảng 4.8 Kết quả sấy mẫu thảm mục của rừng trồng Đước 47
Bảng 4.9 Sinh khối chung cho rừng Đước tại khu vực nghiên cứu 48
Bảng 4.10 Trữ lượng các bon rừng Đước 49
Trang 9DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Hình 4.1 Phân bố số cây theo đường kính ngang ngực theo hàm Weibull 39
Hình 4.2 Biểu đồ mô tả quan hệ chiều cao và đường kính ngang ngực 42
vii
Trang 10PHẦN MỞ ĐẦU
1 Sự cần thiết của đề tài
Rừng ngập mặn phân bố ở vùng ven biển hoặc cửa sông những nơi chịu
sự tác động của thuỷ triều vùng nhiệt đới và á nhiệt đới Đó là những nơi giaohội của các dạng vật chất có nguồn gốc lục địa hoặc nguồn gốc biển, đồngthời cũng là cửa ngõ cho các loài sinh vật biển xâm nhập sâu vào các thuỷ vựcnước ngọt trong nội địa
Rừng ngập mặn đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong việc điều hòakhí hậu, giảm tác hại của gió, bão biển, ngăn chặn xói lở bờ biển do sóng,thuỷ triều và dòng hải lưu ven bờ, mở rộng diện tích lục địa, bảo vệ đê điều
và nơi cư trú của người dân vùng ven biển; góp phần duy trì đa dạng sinh học
và năng suất các hệ sinh thái ngập nước vùng ven biển Rừng ngập mặn cógiá trị nhiều mặt: cung cấp các lâm sản có giá trị như gỗ, than, củi, tanin, thựcphẩm cho con người…; là nơi sinh sản của nhiều loài hải sản, chim nước…
Trong tổ thành loài cây của rừng ngập mặn ở vùng Nam Bộ nước ta,
Đước (Rhizophora apiculata Blume) là một loài cây ưu thế và thường mọc
thành những quần thụ thuần loài Ở những khu rừng tự nhiên trước đây, câyđước là loài cây có kích thước lớn, chiều cao có thể đạt đến 25 mét, đườngkính tới 50 cm Thân cây thẳng, phân cành cao, sinh khối gỗ lớn Gỗ đướcđược sử dụng xây dựng nhà cửa, đóng đồ mộc, làm dụng cụ đánh bắt thủysản, than đước có chất lượng cao và được ưa chuộng rộng rãi Cành và rễchân nôm dùng làm củi, vỏ dùng để chế biến tanin Các vật liệu rơi rụng vàmùn bã hữu cơ từ cây đước cung cấp thức ăn và nơi cư trú cho nhiều loàithủy sinh vật Đồng thời đước cũng là loài cây rất quan trọng trong việcphòng hộ bảo vệ bờ biển [13] Do có nhiều ưu điểm như vậy nên đước là mộtloài cây trồng rừng chủ yếu ở vùng ven biển
Trang 11bờ biển với chiều dài 208 km, từ Mũi Nai (thị xã Hà Tiên) đến cống Tiểu Dừa(ranh giới giữa tỉnh Kiên Giang và tỉnh Cà Mau), có tổng diện tích tự nhiên là9.077,44 ha, trong đó diện tích rừng đước là 1.625,62 ha (chiếm 17,91% tổngdiện tích tự nhiên khu vực nghiên cứu) [19].
Với ý nghĩa như vậy, tác giả thực hiện đề tài “Xác định một số đặcđiểm cấu trúc và một số nhân tố điều tra cơ bản cho rừng Đước trồng ở Banquan lý rừng An Biên – An Minh”
2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
2.1 Ý nghĩa khoa học
Xây dựng cơ sở khoa học cho xác định đặc điểm cấu trúc và một số nhân
tố điều tra cơ bản cho rừng Đước trồng ở Ban quan lý rừng An Biên – An Minh”
2.2 Ý nghĩa thực tiễn
-Xác định đựơc một số đặc điểm cấu trúc cơ bản
-Xác định đựơc một số nhân tố điều tra cơ bản cho rừng Đước trồng ởBan quan lý rừng An Biên – An Minh
3 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
3.1 Về lý luận
Xây dựng được cơ sở khoa học cho xác định đặc điểm cấu trúc và một
số nhân tố điều tra cơ bản cho rừng Đước trồng ở Ban quan lý rừng An Biên– An Minh
3.2 Về thực tiễn
-Xác định được một số đặc điểm cấu trúc cơ bản cho rừng Đước trồng
ở Ban quản lý rừng An Biên – An Minh, tỉnh Kiên Giang
-Xác định được một số nhân tố điều tra cơ bản cho rừng Đước trồng ởBan quản lý rừng An Biên – An Minh, tỉnh Kiên Giang
2
Trang 124 Những điểm mới của đề tài
Nhờ được kế thừa các phương pháp tính toán của các tác giả đã nghiêncứu trước, có thể nói, luận văn là công trình nghiên cứu tương đối toàn diện
và hệ thống về cấu trúc và sinh khối rừng trồng Đước và đã đạt được một sốkết quả chính dưới đây:
chỉnh lâm phần nhằm tăng khả năng phòng hộ
● Xác định được sinh khối và trữ lượng các bon rừng Đước tại khu vực
5 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu và giới hạn của đề tài
5.1 Đối tượng nghiên cứu:
Tất cả các cấp tuổi rừng Đước trồng tại khu vực nghiên cứu
5.2 Phạm vi nghiên cứu:
Về cơ bản đề tài thực hiện trên phạm vi Ban quản lý rừng phòng hộ AnBiên – An Minh quản lý
5.3 Giới hạn của đề tài:
Đề tài chỉ đề cập đến cấu trúc và xác định một số chỉ tiêu và cấp sinh trưởng chiều cao, lượng sinh khối và các bon của rừng trồng Đước
6 Cấu trúc luận văn
Trang 13Chương 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU1.1 Trên thế giới
1.1.1 Nghiên cứu về cấu trúc rừng
Cấu trúc rừng là sự sắp xếp tổ chức nội bộ của các thành phần sinh vậttrong hệ sinh thái rừng mà qua đó các loài có đặc điểm sinh thái khác nhau cóthể chung sống hài hoà và đạt tới sự ổn định tương đối trong một giai đoạnphát triển nhất định của tự nhiên Cấu trúc rừng vừa là kết quả vừa là sự thểhiện quan hệ đấu tranh và thích ứng lẫn nhau giữa các sinh vật rừng với môitrường sinh thái và giữa các sinh vật rừng với nhau
1.1.1.1 Về cơ sở sinh thái của cấu trúc rừng
Quy luật về cấu trúc rừng là cơ sở quan trọng để nghiên cứu sinh tháihọc, hệ sinh thái rừng và đặc biệt là để xây dựng những mô hình lâm sinh chohiệu quả sản xuất cao Trong nghiên cứu cấu trúc rừng người ta chia thành badạng cấu trúc là cấu trúc sinh thái, cấu trúc không gian và cấu trúc thời gian.Cấu trúc của lớp thảm thực vật là kết quả của quá trình chọn lọc tự nhiên, làsản phẩm của quá trình đấu tranh sinh tồn giữa thực vật với thực vật và giữathực vật với hoàn cảnh sống Trên quan điểm sinh thái thì cấu trúc rừng chính
là hình thức bên ngoài phản ánh nội dung bên trong của hệ sinh thái rừng.Thực tế cấu trức rừng nó có tính trật tự và theo quy luật của quần xã
Các nghiên cứu về cấu trúc sinh thái của rừng mưa nhiệt đới đã đượcRichards P.W (1933 - 1934), Baur G.N (1962), ODum (1971) tiến hành.Các nghiên cứu này thường nêu lên quan điểm, khái niệm và mô tả định tính
Trang 14nhằm đem lại rừng cơ bản là đều tuổi, rừng không đều tuổi và các phươngthức xử lý cải thiện rừng mưa.
Công trình nghiên cứu của tác giả Catinot (1965); Plaudy J [4] đã biểudiễn cấu trúc hình thái rừng bằng các phẫu đồ rừng, nghiên cứu các nhân tốcấu trúc sinh thái thông qua việc mô tả phân loại theo các khái niệm dạngsống, tầng phiến
Tác giả Odum E.P (1971) [16] đã hoàn chỉnh học thuyết về hệ sinh thái
trên cơ sở thuật ngữ hệ sinh thái (ecosystem) của Tansley A.P, năm 1935.
Khái niệm hệ sinh thái được làm sáng tỏ là cơ sở để nghiên cứu các nhân tốcấu trúc trên quan điểm sinh thái học
1.1.1.2 Về mô tả hình thái cấu trúc rừng:
Hiện tượng thành tầng là sự sắp xếp không gian phân bố của các thànhphần sinh vật rừng trên cả mặt bằng và theo chiều đứng Phương pháp vẽ biểu
đồ mặt cắt đứng của rừng do Davit và P.W Richards (1933 - 1934)[21] đềxướng và sử dụng lần đầu tiên ở Guyan đến nay vẫn là phương pháp có hiệuquả để nghiên cứu cấu trúc tầng của rừng Tuy nhiên, phương pháp này cónhược điểm là chỉ minh hoạ được cách sắp xếp theo hướng thẳng đứng củacác loài cây gỗ trong một diện tích có hạn
Phương pháp biểu đồ trắc diện do Davit và Richards (1933 - 1934) đềxuất trong khi phân loại và mô tả rừng nhiệt đới phức tạp về thành phần loài
và cấu trúc thảm thực vật theo chiều nằm ngang và chiều thẳng đứng
Richards.P.W (1952) [21] đã đi sâu nghiên cứu cấu trúc rừng mưa nhiệtđới về mặt hình thái Theo tác giả, một đặc điểm nổi bật của rừng mưa nhiệt đới
là tuyệt đại bộ phận thực vật đều thuộc thân gỗ và tác giả đã phân biệt tổ thànhthực vật của rừng mưa thành hai loại, đó là rừng mưa hỗn hợp có tổ thành loàicây phức tạp và rừng mưa đơn ưu có tổ thành loài cây đơn giản
Trang 15Trong những điều kiện đặc biệt thì rừng mưa đơn ưu chỉ bao gồm một vàiloài cây Rừng mưa thường có nhiều tầng (thường có 3 tầng, ngoại trừ tầngcây bụi và tầng cây thân cỏ) Trong rừng mưa nhiệt đới ngoài cây gỗ lớn, câybụi và các loài thân cỏ còn có nhiều loài cây leo đủ hình dáng và kích thước,cùng nhiều thực vật phụ sinh trên thân hoặc cành cây "Rừng mưa thực sự làmột quần lạc hoàn chỉnh và cầu kỳ nhất về mặt cấu tạo và cũng phong phúnhất về mặt loài cây".
Việc phân cấp cây rừng cho rừng hỗn loài nhiệt đới tự nhiên là một vấn
đề phức tạp, cho đến nay vẫn chưa có tác giả nào đưa ra được phương ánphân cấp cây rừng cho rừng nhiệt đới tự nhiên mà được chấp nhận rộng rãi.Sampion Gripfit (1948), khi nghiên cứu rừng tự nhiên ấn Độ và rừng ẩm nhiệtđới Tây Phi có kiến nghị phân cấp cây rừng thành 5 cấp cũng dựa vào kíchthước và chất lượng cây rừng Richards (1952) [21] phân rừng ở Nigeriathành 6 tầng dựa vào chiều cao cây rừng
Như vậy, hầu hết các tác giả khi nghiên cứu về tầng thứ thường đưa ranhững nhận xét mang tính định tính, việc phân chia tầng thứ theo chiều caomang tính cơ giới nên chưa phản ánh được sự phân tầng phức tạp của rừng tựnhiên nhiệt đới
1.1.1.3 Nghiên cứu định lượng cấu trúc rừng
Việc nghiên cứu cấu trúc rừng đã có từ lâu và được chuyển dần từ mô tảđịnh tính sang định lượng với sự hỗ trợ của thống kê toán học và tin học, trong
đó việc mô hình hoá cấu trúc rừng, xác lập mối quan hệ giữa các nhân tố cấu trúcrừng đã được nhiều tác giả nghiên cứu có kết quả Vấn đề về cấu trúc khônggian và thời gian của rừng được các tác giả tập trung nghiên cứu nhiều nhất Cóthể kể đến một số tác giả tiêu biểu như: Rollet B (1971), Brung (1970), Loeth et
al (1967) rất nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu cấu trúc không gian và thờigian của rừng theo hướng định lượng và dùng các mô hình
6
Trang 16toán để mô phỏng các qui luật cấu trúc (dẫn theo Trần Văn Con, 2001) [5].Rollet B (1971) đã mô tả mối quan hệ giữa chiều cao và đường kính bằngcác hàm hồi qui, phân bố đường kính bằng các dạng phân bố xác suất Nhiềutác giả còn sử dụng hàm Weibull để mô hình hoá cấu trúc đường kính loàithông theo mô hình của Schumarcher và Coil (Belly, 1973) Bên cạnh đó cácdạng hàm Meyer, Hyperbol, hàm mũ, Pearson, Poisson, cũng được nhiềutác giả sử dụng để mô hình hoá cấu trúc rừng.
Một vấn đề nữa có liên quan đến nghiên cứu cấu trúc rừng đó là việcphân loại rừng theo cấu trúc và ngoại mạo hay ngoại mạo sinh thái Cơ sởphân loại rừng theo xu hướng này là đặc điểm phân bố, dạng sống ưu thế, cấutrúc tầng thứ và một số đặc điểm hình thái khác của quần xã thực vật rừng.Đại diện cho hệ thống phân loại rừng theo hướng này có Humbold (1809),Schimper (1903), Aubreville (1949), UNESCO (1973) Trong nhiều hệthống phân loại rừng theo xu hướng này khi nghiên cứu ngoại mạo của quần
xã thực vật đã không tách rời khỏi hoàn cảnh của nó và do vậy hình thành mộthướng phân loại theo ngoại mạo sinh thái
Khác với xu hướng phân loại rừng theo cấu trúc và ngoại mạo chủyếu mô tả rừng ở trạng thái tĩnh Trên cơ sở nghiên cứu rừng ở trạng thái độngMelekhov đã nhấn mạnh sự biến đổi của rừng theo thời gian, đặc biệt là sựbiến đổi của tổ thành loài cây trong lâm phần qua các giai đoạn khác nhautrong quá trình phát sinh và phát triển của rừng
Công trình nghiên cứu của R Catinot (1965) [4], Plaudy.J (1987) đãbiểu diễn cấu trúc hình thái rừng bằng các phẫu đồ rừng, nghiên cứu các cấutrúc sinh thái thông qua việc mô tả phân loại theo các khái niệm dạng sống,tầng phiến
1.1.2 Nghiên cứu sinh khối
Trang 17gồm tổng trọng lượng của cây và các bộ phận như: Thân, cành, lá, hoa, quả,
rễ trên mặt đất và dưới mặt đất Vậy, sinh khối là tổng lượng chất hữu cơ cóđược trên một diện tích tại một thời điểm và được tính bằng tấn/ha hay kg/hatheo trọng lượng khô Việc đánh giá sinh khối cây rừng có ý nghĩa rất quantrọng trong công tác quản lý, sử dụng các nguồn tài nguyên rừng [34]
Sinh khối của rừng ngập mặn không chỉ có ý nghĩa to lớn về giá trịkhoa học, kinh tế đối với con người mà còn có vai trò rất quan trọng trongquá trình biến đổi sinh học của hệ sinh thái Đó là quá trình phân hủy, tích lũyxác thực vật trên sàn rừng
Sinh khối là đơn vị đánh giá năng suất của lâm phần Mặt khác để cóđược số liệu về tích tụ các bon, khả năng và động thái quá trình tích tụ cácbon của rừng, người ta phải tính từ sinh khối của rừng Chính vì vậy điều trasinh khối cũng chính là điều tra lượng tích tụ các bon của rừng
Theo Akira Komiyama và ctv (2007) [25] cho rằng trong rừng ngặpmặn ban đầu, sinh khối trên mặt đất có xu hướng tương quan thấp đối vớinhững nơi gần biển và tăng lên ở vùng bên trong Trong phạm vi toàn cầurừng ngập mặn ở vùng nhiệt đới có sinh khối trên mặt đất cao hơn rất nhiều
so với rừng ngập mặn ôn đới
Tại Thái Lan, Aksornkoae, S (1982) [12] đã nghiên cứu sinh khối rừng
đước đôi (Rhizophora apiculata) trồng ở tuổi 6, 10 và 15 lần lượt là 50 tấn/ha;
103,13 tấn/ha và 206,25 tấn/ha tại Chanthaburi Aksornkoae và ctv (1987)
vẹt, xu Trong đó, sinh khối rừng đước có chỉ số cao nhất là 710,9 tấn/ha, vẹt là243,75 tấn/ha và thấp nhất là xu chỉ có 20,1 tấn/ha
Theo Ong J E và ctv (1983) [34] “Cẩm nang các phương pháp nghiêncứu năng suất hệ sinh thái rừng ngập mặn” biên soạn cho Dự án vùng Châu ÁUNDP/UNESCO RAS/79/002/011/13) thì việc tính toán sinh khối cây rừng
8
Trang 18trên mặt đất thường được tính gián tiếp bằng cách xây dựng phương trìnhtương quan giữa D1,3 với sinh khối khô của các bộ phận cây (Viên NgọcNam, 2003).
trưởng, sinh khối và năng suất rừng ngập mặn cho thấy sinh khối của đước đôitrên mặt đất là 460 tấn/ha cao hơn nghiên cứu của Komiyama và ctv, 1988 tạiIndonesia là 300 tấn/ha (dẫn theo Viên Ngọc Nam, 1990) [13]
Akira và ctv (1987, 2000) đã nghiên cứu sinh khối và kích thước rễdưới mặt đất với tổng sinh khối là 437,5 tấn/ha và tỉ lệ sinh khối trên mặt đất
và rễ của Dà vôi (Ceriops tagal) ở nam Thái Lan là 1,05, sinh khối thân là
53,35 tấn/ha, cành: 23,61 tấn/ha; lá: 13,29 tấn/ha; rễ: 1,99 tấn/ha và dưới mặtđất là 87,51 tấn/ha Các tác giả sử dụng 77 cây để ước lượng sinh khối trong
Theo Pregitzer và Euskirchen (2004) [32] ước lượng sản lượng hệsinh thái thực thay đổi theo tuổi rừng và cho thấy sản lượng hệ sinh thái thựctrung bình của rừng ôn đới dưới 4,5 tấn C/ha/năm
1.1.3 Nghiên cứu về hấp thụ CO 2 trong lâm nghiệp
Hệ sinh thái rừng ngập mặn được coi là khả năng tích tụ các bon trongđất và ước tính các khu rừng ngập mặn nhiệt đới ở phía nam Thái Lan lưugiữ khoảng 60% tổng hữu cơ được tích tụ tại lớp đất của khu rừng [31]
Subarudi và ctv (2004) đã phân tích chi phí cho việc thiết kế và triểnkhai dự án CDM tại Cianjur, miền tây Java, Indonesia với diện tích 17,5 hađất Kết quả cho thấy trữ lượng các bon hấp thụ từ 19,5 – 25,5 tấn C/ha, chiphí để tạo ra 1 tấn các bon là 35,6 – 45,9 USD và 1 tấn các bon tương đương
Ngọc Nam, 1998) [14]
Trang 19Poonsri Wanthongchai và Somsak Piriyayota (2006) (dẫn theo PhanTrọng Thịnh, 2007) [25] đã tiến hành nghiên cứu vai trò về hấp thụ các bon bằng
phương pháp phân tích sinh khối khô của 3 loài cây (Rhizophora mucronata, R.
apiculata, Bruguiera cylindrica) ở rừng ngập mặn tại Trat, Thái Lan Kết quả
cho thấy lượng các bon trung bình chứa trong 3 loài là 47,77% trọng lượng khô
và ở rừng nhiều tuổi thì hấp thu các bon nhiều hơn rừng ít tuổi Hấp thu các bon
cao nhất ở tuổi 11 là loài R apiculata với 74,75 tấn/ha, kế đến là Rhizophora
mucronata với 65,50 tấn/ha, loài Bruguiera cylindrica chỉ đạt 1,47 tấn/ha.
Nguyên nhân có sự chênh lệch lớn về khả năng hấp thu giữa các loài nghiên cứu
là do 2 trong số 3 loài có sinh trưởng tốt hơn
1.2 Những nghiên cứu ở Việt Nam
1.2.1 Những nghiên cứu về cấu trúc rừng
Việc nghiên cứu cấu trúc rừng ở Việt nam cũng đã được rất nhiều tác giả
đề cập tới nhằm đưa ra giải pháp lâm sinh phù hợp, song tiêu biểu phải kể đếnmột số công trình nghiên cứu sau:
Tác giả Thái Văn Trừng (1963, 1970, 1978) [26] đã đưa ra mô hình cấu
sung phương pháp biểu đồ, mặt cắt đứng của Davit - Risa để nghiên cứu cấutrúc rừng Việt Nam, trong đó tầng cây bụi và thảm tươi được vẽ phóng đạivới tỉ lệ nhỏ hơn và có ký hiệu thành phần loài cây của quần thể đối vớinhững đặc trưng sinh thái và vật hậu cùng biểu đồ khí hậu, vị trí địa lý, địahình Bên cạnh đó, ông còn dựa vào 4 tiêu chuẩn để phân chia kiểu thảm thựcvật rừng Việt Nam Đó là dạng sống ưu thế của những thực vật trong tầng câylập quần, độ tàn che của tầng ưu thế sinh thái, hình thái sinh thái của nó vàtrạng mùa của tán lá Với những quan điểm trên, Thái Văn Trừng đã phânchia thảm thực vật Rừng Việt Nam thành 14 kiểu Rõ ràng các nhân tố cấu
10
Trang 20trúc rừng được vận dụng triệt để trong phân loại rừng dựa trên quan điểm sinhthái phát sinh quần thể.
Với tác giả Vũ Đình Phương (1987)[20] đã nhận định, việc xác địnhtầng thứ của rừng lá rộng thường xanh là hoàn toàn hợp lý và cần thiết,nhưng chỉ trong trường hợp rừng có sự phân tầng rõ rệt có nghĩa là khi rừng
đã phát triển ổn định mới sử dụng phương pháp định lượng để xác định giớihạn của các tầng cây
diễn chúng theo các dạng hàm phân bố xác suất khác nhau, nổi bật là các côngtrình nghiên cứu của các tác giả Đồng Sỹ Hiền (1974)[6] dùng hàm Meyer và
hệ đường cong Poisson để nắn phân bố thực nghiệm số cây theo cỡ đườngkính cho rừng tự nhiên làm cơ sở cho việc lập biểu độ thon cây đứng ở ViệtNam
Tác giả Nguyễn Hải Tuất (1986) [29] đã sử dụng hàm phân bố giảm,phân bố khoảng cách để biểu diễn cấu trúc rừng thứ sinh và áp dụng quá trìnhPoisson vào nghiên cứu cấu trúc quần thể rừng
Như vậy, hầu hết các công trình nghiên cứu rừng gần đây thường thiên
về việc mô hình hoá các quy luật kết cấu lâm phần và việc đề xuất các biệnpháp kỹ thuật tác động vào rừng thường ít đề cập đến yếu tố sinh thái nênchưa thực sự áp dụng vào kinh doanh rừng đáp ứng mục tiêu ổn định lâu dài.Bởi vậy muốn đề xuất được một giải pháp lâm sinh đòi hỏi phải nghiên cứucấu trúc rừng một cách chuyên sâu và phải dựa trên quan điểm tổng hợp vềsinh thái học, lâm học, sản lượng và điều quan trọng hơn cả phải phân tíchđược các quy luật tự nhiên mà nó tồn tại trong hệ sinh thái rừng
Trang 211.2.2 Nghiên cứu sinh khối ở trong nước
Nguyễn Hoàng Trí (1986) [22] đã nghiên cứu sinh khối và năng suất
quần xã đước đôi (Rhizophora apiculata BL.) ở Cà Mau – Minh Hải Kết quả
sinh khối của loại rừng nhân tạo là 33.846 kg/ha, sinh khối rừng tự nhiêu là1.400,40 kg/ha và sự phân bố sinh khối thẳng đứng của các bộ phận trên mặtđất trong quần xã đước đôi là giảm dần từ gốc đến ngọn Nhưng tác giả chỉ
đề cập đến bốn loại rừng như: Rừng trưởng thành, rừng tái sinh tự nhiên,rừng tái sinh nhân tạo và rừng xấu mà không đề cập đến tuổi rừng trồng
Phan Nguyên Hồng (1991) [23] đã nghiên cứu sinh khối trên mặt đấtcủa rừng đước trồng 10 năm tuổi tại các vùng đất bị rải chất diệt cỏ Trong
đó, có khu vực Tắc Cống và Tắc Ông Địa thuộc Tiểu khu 13 – Ban Quản lýrừng phòng hộ Cần Giờ Kết quả mức độ ngập triều khác nhau dẫn đến sinhkhối cũng khác nhau
Nguyễn Đức Tuấn (1995) [13] đã nghiên cứu sự tăng trưởng và sinh
khối của rừng đâng (Rhizophora stylosa) và rừng đước (Rhizophora
apiculata) được trồng ở Hà Tĩnh và Cần Giờ Tp Hồ Chí Minh Đánh giá sinh
khối, cấu trúc sinh khối thực vật theo chiều thẳng đứng và theo tuổi Kết quảtác giả đưa ra nhận định ở 2 năm tuổi, so với rừng đước sinh trưởng trên nềnđất cao, bùn cứng thì rừng đước sinh trưởng trên nền đất mềm có sinh khốitổng cao hơn 2 lần, sinh khối các bộ phận tương ứng cũng cao hơn từ 1,5 lầntới hơn 3 lần (thân = 1,6 lần; cành = 1,94 lần; lá = 3 lần; rễ chống = 3,3 lần và
rễ dưới đất = 2,5 lần)
Viên Ngọc Nam và ctv (1998) [14] đã nghiên cứu sinh khối và năng
suất sơ cấp rừng đước (Rhizophora apiculata) trồng tại Cần Giờ Tác giả đã
sử dụng phương pháp ô tiêu chuẩn để thu thập số liệu và dựa vào phươngpháp của Ong Jin – Eong và ctv (1983) kết quả là sinh khối rừng đước ở tuổi
4, 8, 12, 16 và 21 được ghi nhận theo thứ tự 16,24 tấn khô/ha, 89,01 tấn
12
Trang 22khô/ha, 118,21 tấn khô/ha, 138,98 tấn khô/ha và 139,98 tấn khô/ha Tác giả đãrút ra kết luận sinh khối rừng đước từ 16,90 – 143,71 tấn/ha; lượng tăngtrưởng sinh khối rừ 5,93 – 12,44 tấn/ha/năm Trong đó, rừng ở tuổi 4 cólượng tăng sinh khối thấp nhất và cao nhất ở tuổi 12; lượng tăng trưởngđường kính là 0,46 – 0,81 cm/năm, ở tuổi 16 có tăng trưởng đường kính lớnnhất; năng suất lượng rơi từ 3,67 – 10,45 tấn/ha/năm lượng lá rơi chiếm tỷ lệcao nhất; ở tuổi 8 có năng suất sơ cấp thuần cao nhất là 9,6 – 19,04tấn/ha/năm kế đến là tuổi 12; mức độ phân hủy của lá sau một năm là 90,39 –96,48%; trữ lượng thảm mục tích lũy trên sàn rừng là 3,4 – 12,46 tấn/ha; xácthực vật để lại sau các lần tỉa thưa là 6,57 – 12,12 tấn/ha; thành phần dinhdưỡng trả lại cho đất thông qua lượng rơi là 61,47 – 202,41 kg/ha/năm và chỉ
số diện tích bề mặt lá là 0,66 – 1,47
Cho đến nay, nghiên cứu sinh khối rừng ở nước ta còn hạn chế, nhất làrừng tự nhiên cũng như rừng ngập mặn
1.2.3 Nghiên cứu về hấp thụ CO 2 trong lâm nghiệp ở Việt Nam
Vũ Tấn Phương (2006)[20], đã nghiên cứu trữ lượng các bon thảmtươi và cây bụi tại các vùng đất không có rừng ở các huyện Cao Phong, ĐôngBắc, Hà Trung, Thạch Thành và Ngọc Lạc, tỉnh Thanh Hóa Năm dạng cỏđược nghiên cứu là cỏ chỉ, cỏ lông lợn, cỏ lá tre, lau lách và tế guột; cây bụigồm cây cao dưới 2 m và cây cao 2 - 3 m Tác giả xác định trữ lượng các bonthông qua việc xác định sinh khối tươi và khô của thảm tươi và cây bụi Kếtquả cho thấy Lau lách có trữ lượng các bon trong sinh khối là cao nhấtkhoảng 20 tấn C/ha, cây bụi cao 2 - 3 m lượng các bon khoảng 14 tấn C/ha,lượng các bon của cây bụi cao dưới 2 m khoảng 10 tấn C/ha Đối với các loại
cỏ như cỏ lá tre, cỏ tranh và cỏ lông lợn/cỏ chỉ thì cỏ lá tre có trữ lượng cácbon cao nhất khoảng 6,6 tấn C/ha, tiếp đến là cỏ tranh với 4,9 tấn C/ha và thấp
Trang 23Ngô Đình Quế và ctv (2006)[8] đã nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2
của một số loại rừng trồng ở Việt Nam, phương pháp chung để đánh giá khả
trên đơn vị diện tích (tấn/ha) tại thời điểm cần thiết trong quá trình sinh
cơ của rừng hoặc khối lượng các bon được tính bình quân là 50% của khối
pháp tính sinh khối của rừng có thể phân chia thành ba nhóm:
tính khối lượng khô của các bộ phận cây rừng (thân, cành, vỏ, lá …)
với tỉ trọng khô bình quân của loài để có khối lượng khô thân cây, lại nhân với hệ
số chuyển đổi cho từng loại rừng để có sinh khối khô
một số cây để cân đo sinh khối tươi và khô Từ đó sẽ tính tổng lượng tích lũy
CO2 trong qúa trình quang hợp để tạo thành các chất hữu cơ của cây rừng Kết
quả đề tài đã sử dụng phương pháp thứ ba để tính
nhiên lá rộng thường xanh tại huyện Tuy Đức, tỉnh Đăk Nông Tác giả đãthiết lập mối quan hệ giữa lượng các bon tích luỹ với sinh khối khô của cây
* 0,401 * SK(khô) Tỉ lệ trung bình lượng các bon tích luỹ trong các bộ phậnthân, cành, vỏ và lá lần lượt là 62%, 26%, 10% và 2% Mặt khác, tác giả đã
của các bộ phận (thân, cành, lá và vỏ) với các nhân tố điều tra cây cá thể đểtính nhanh cho từng bộ phận như sau:
14
Trang 24Ln(CO2 vỏ) = 4,11447 + 1,06381 *ln(V)
Nguyễn Thị Hà (2007) đã nghiên cứu sinh khối, làm cơ sở xác định khảnăng hấp thụ CO2 của rừng keo lai (Acacia auriculiformis x mangium) trồng tạiQuận 9, thành phố Hồ Chí Minh Kết quả cho thấy lượng CO2 hấp thụ tăng dầntheo kích thước, sinh khối cũng như trữ lượng rừng Tác giả đã kết luận: Khinăng suất sinh học càng cao thì lượng CO2 được cây rừng cũng như quần thểrừng hấp thụ và lượng oxy được cây rừng và rừng thải ra càng cao Trung bìnhcây có đường kính khoảng 11,76 cm thì tích lũy được 31,85 kg C trong sinhkhối, có nghĩa là cây rừng hấp thụ được 116,90 kg CO2 Lượng CO2 hấp thụ daođộng trong khoảng từ 5,67 – 445,98 kg CO2/cây Bên cạnh đó, tác giả cũng ướclượng khả năng CO2 hấp thụ đạt 17,13 – 21,99 tấn CO2/ha/năm với giá trị bằngtiền là 3.015.000 – 3.870.000 đồng/ha/năm (đơn giá 11 USD/tấn CO2; 1 USD =16.000 ĐVN) Lượng các bon tích lũy phần lớn nằm trong sinh khối thân, trungbình là 25,23 kg C/cây, chiếm 79,2 % tổng trữ lượng các bon tích lũy trong mộtcây, tích lũy trong sinh khối cành là 4,78 kg C/cây chiếm 15 % tổng trữ lượngcác bon, còn lại trong sinh khối lá là 1,84 kg C/cây, chiếm 5,8 % tổng trữ lượngcác bon tích lũy trong một cây rừng
Bảo Huy và Phạm Tuấn Anh (2008) đã nghiên cứu khả năng hấp thụ
thấy sự hấp thụ C được xác định bởi hiện trạng rừng, những bộ phận của cây
Trang 25Ln(CO2) = - 1,78618 + 2,4799 * D1,3
Bên cạnh đó, các tác giả sử dụng phương trình hồi qui để tính lượng
CO2 hấp thụ trên ha
CO2 (ton/ha ) = - 53,242 + 11,508 * G (m2/ha)
lượng đạt khoảng 1,73 – 5,15 tấn/ha/năm, ước tính 35 – 100 US/ha/năm vàchúng phụ thuộc vào hiện trạng của rừng Các tác giả đã đưa ra sơ đồ dự đoán
Các công trình nghiên cứu trên cho thấy xác định sinh khối tươi quaphương trình tương quan giữa sinh khối tươi với các nhân tố điều tra, cònsinh khối khô thông qua sinh khối tươi của cây, cũng như lượng các bon tích
các bon tích lũy trong các bộ phận của cây cũng như giữa các loài thực vậtkhông hoàn toàn giống nhau
1.3 Những nghiên cứu về loài Đước
Cây Đước đôi có tên khoa học là Rhizophora apiculata B.L, thuộc họ
Rhizophoraceae Đước là loài cây phát triển nhanh, chịu được đất ngập nước
theo thuỷ triều lên xuống tại các vùng ven biển nhiệt đới Do vùng ven biểnđất mới bồi và thường xuyên bị tác động bởi sóng biển, nên Đước đã hìnhthành hệ thống rễ chống khá hoàn chỉnh đủ để giữ cho cây đứng vững Đước
có vị trí rất quan trọng trong tập đoàn cây trồng phục hồi rừng ở các vùng venbiển Nó cung cấp gỗ phục vụ cho xây dựng, chất đốt phục vụ đời sống sinhhoạt cho cộng đồng cư dân địa phương, cố định các bãi bồi, phòng chống gióbão, bảo vệ các công trình đê biển…… Trong mấy năm gần đây,
công tác phục hồi, bảo vệ và phát triển rừng ngập mặn được các nước trênthế giới rất coi trọng Hàng năm hàng chục nghìn ha RNM (mà chủ yếu là
16
Trang 26Đước) của các vùng ven biển trên thế giới được trồng mới thông qua cácchương trình đầu tư của chính phủ, các tổ chức quốc tế, đã đem lại lợi ích tolớn cho cư dân sống ở các vùng ven biển.
Trên thế giới có rất nhiều tác giả nghiên cứu về sinh trưởng và sinhkhối rừng Đước như Barry Clough (1996), Ong (1985), Putz & Chan (1986)
nghiên cứu
- Về tăng trưởng:
Tăng trưởng đường kính 0,75 cm/năm, tăng trưởng chiều cao 0,85cm/năm ở Ngọc Hiển, Cà Mau (Hồng & Trí, 1983); tại Cần Giờ là 0.46-0,81cm/năm về đường kính là 0,45-0,76 m/năm về chiều cao (Nam, 1996); 0,43-0,76cm/năm về đường kính (5 tuổi) ở Cà Mau và Bạc Liêu (Tấn, 2000)
Đối với rừng Đước thuần loài từ 1-5 năm là giai đoạn phát triển mạnhcủa tán, cây có nhiều cành nhánh, lá phát triển rất mạnh để đón ánh nắng mặttrời và tạo ra sinh khối lớn cho cây Giai đoạn này ở một vài lập địa có độngập triều thấp, cây có hiện tượng tạo ra các thân phụ Tuy nhiên, hiện tượngcạnh tranh dinh dưỡng và ánh sáng gần như không xảy ra ở giai đoạn này
Giai đoạn 6-12 tuổi cây rừng phát triển mạnh về đường kính và chiềucao nên xảy ra hiện tượng cạnh tranh về dinh dưỡng và ánh sáng rất mãnhliệt Giai đoạn này cây rừng tỉa thưa tự nhiên rất mạnh, số cây chết đếm đượckhoảng 30% ở tuổi 7-8 và khoảng 20-25% ở tuổi 10,11
Giai đoạn 13-20 tuổi cây rừng phát triển mạnh về đường kính, xảy racạnh tranh về dinh dưỡng, cây rừng tỉa thưa tự nhiên ít hơn, số cây chếtkhoảng 10-15% ở tuổi 15 và khoảng 5% ở tuổi 17-18
- Về sinh khối:
Trang 27Theo Nguyễn Hoàng Trí (1986) nghiên cứu tổng sinh khối trên 3 loạirừng:
Trang 28Tuy nhiên, những nghiên cứu này đã đưa ra được nhiều thông tin bổ ích về sinh trưởng và sinh khối của các lâm phần rừng Đước thuần loại.
18
Trang 291.4 Thảo luận
Qua phần tổng quan đề cập ở trên đã rút ra một số nhận định để làm cơ
sở lý luận và phương pháp áp dụng cho đối tượng nghiên cứu là rừng đướctrồng thuần loại tại tỉnh Kiên Giang như sau:
rừng cũng khá toàn diện về các mặt: cơ sở phân loại rừng, trường phái phân loạirừng, cơ sở cấu trúc, định lượng cấu trúc, tái sinh Hướng nghiên cứu đã chuyểndần từ nghiên cứu định tính sang nghiên cứu định lượng với khả năng ứng dụngvào thực tiễn ngày càng cao Các nghiên cứu này đều có giá trị lý luận và thực tiễn
ở những mức độ khác nhau và đều phục vụ cho mục đích kinh doanh, lợi dụngrừng có hiệu quả
cứu nhiều hơn Các quy luật cấu trúc lâm phần đã được mô tả nhiều hơn bằng các
mô hình toán học, làm cơ sở đề xuất các giải pháp kỹ thuật lâm sinh cho từng đốitượng và hoàn cảnh cụ thể Các nghiên cứu về cấu trúc rừng đều nhằm mục đíchlàm sao để quản lý, sử dụng rừng một cách hiệu quả nhất
Đây là vấn đề hiện đang được quan tâm một cách đặc biệt Đề tài được thực hiện nhằm góp phần vào mục tiêu chung đó
như cơ sở khoa học, phương pháp tính toán và dự báo Do đó, trở
ngại cho các nhà nghiên cứu, nhà quản lý và sản xuất lâm nghiệp Việt Nam
tra như: Đường kính, chiều cao, mật độ, thể tích, sản lượng rừng, tuổi và sinhkhối Đã có nhiều công trình của các nhà khoa học trong nước và trên thế giới
19
Trang 30quan tâm nghiên cứu về khả năng hấp thụ CO2 của cây rừng Bên cạnh đó,các công trình nghiên cứu về rừng ngập mặn còn hạn chế Do đó, việc xác
cứu chủ yếu mới chỉ tập trung vào việc xác định lượng các bon tích tụ tại thờiđiểm nghiên cứu
thế giới đưa ra, áp dụng để xác định khả năng tích tụ các bon, từ các phương pháp
đo đếm trực tiếp hoặc gián tiếp
là trong sinh khối khô của cây Vì phương pháp này đơn giản, dễ thực hiện khôngmất nhiều thời gian và chi phí
Từ những nhận định trên đề tài đã chọn phương pháp xác định khảnăng tích tụ các bon thông qua sinh khối khô của cây cá thể thông qua
Trang 31Chương 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU2.1 Nội dung nghiên cứu:
Để thực hiện được mục tiêu đặt ra, đề tài thực hiện một số nội dung chínhsau:
2.1.1 Phân chia cấp đất cho các lâm phần nghiên cứu
2.1.2 Xác định một số đặc điểm cấu trúc cơ bản cho rừng Đước
2.1.2.1 Phân bố số cây theo đường kính
2.1.2.2 Tương quan chiều cao với đường kính
2.1.2.3 Tương quan đường kính tán với đường kính ngang ngực
2.1.3 Xác định trữ lượng gỗ rừng Đước
2.1.4 Xác định sinh khối và trữ lượng các bon rừng Đước
2.1.4.1 Xác định sinh khối và trữ lượng các bon bộ phận cây gỗ
2.1.4.2 Xác định sinh khối và trữ lượng các bon bộ phận thảm mục
2.1.4.2 Xác định sinh khối chung cho rừng Đước
2.2 Phương pháp nghiên cứu
2.2.1 Quan điểm và phương pháp luận
Như phần tổng quan đã đề cập, các công trình nghiên cứu xây dựngbiểu cấp đất và sinh khối cho đối tượng này thường chỉ được thực hiện chophạm vi hẹp Từ đó đề tài được thực hiện với quan điểm là: Kế thừa nhữngcông trình nghiên cứu trước đây về loài Đước ở khu vực để xác định sinhkhối và trữ lượng các bon cho rừng Đước
Số liệu điều tra chỉ giới hạn ở mức đo các chỉ tiêu sinh trưởng nhưđường kính, chiều cao và đường kính tán, cân đo sinh khối thảm mục Từ đóphương pháp thực hiện đề tài được khái quát chung là:
trưởng chiều cao (cấp đất) cho rừng trồng Đước tại khu vực
21
Trang 32- Dựa vào mối quan hệ giữa các chỉ tiêu sinh trưởng để xác định một sốđặc điểm cấu trúc và trữ lượng rừng.
tương quan với các chỉ tiêu sinh trưởng
2.2.2 Phương pháp thu thập số liệu
Để xác định cấu trúc, trữ lượng gỗ, sinh khối và trữ lượng các bon, đề tàitiến hành tiến hành lập 9 OTC tạm thời theo phương pháp bố trí điển hình Mỗi
ô có diện tích 200m2 (10*20m) Trong mỗi ô điều tra các chỉ tiêu sau:
(1) Điều tra các chỉ tiêu về kích thước cây gỗ:
Các chỉ tiêu về kích thước cây gỗ được điều tra cho tất cả các cây trong OTC
xác đến dm;
thước dây với độ chính xác là 0,1cm Từ chu vi suy ra đường kính
thước dây theo 2 chiều vuông góc;
(2)Điều tra thảm mục:
diện cho từng cấp tuổi, trong mỗi ô cân vật rơi rụng, sau đó mỗi ô lấy 1 mẫu
về sấy với trọng lượng khoảng 0,5 kg Đề tài lấy 3 mẫu để sấy khô xác định
tỷ lệ phần trăm sinh khối khô cho bộ phận thảm mục Đề tài sử dụng biểu cấpđất rừng trồng Đước do Phạm Trọng Thịnh xây dựng năm 2006
2.2.3 Phương pháp xử lý số liệu
2.2.3.1 Phương pháp mô tả cấu trúc cho các lâm phần Đước
Trang 33Sử dụng hàm Weibull mô tả nhân bố N/D
Hàm Weibull là phân bố xác suất của biến ngẫu nhiên liên tục với miền giá trị (0, +∞).[7]
Hàm mật độ có dạng:
(2.1)Hàm phân bố có dạng:
(2.2)Với α và λ là hai tham số của phân bố Weibull: Tham số λ đặc trưng cho độ nhọn phân bố, tham số α đặc trưng cho độ lệch phân bố
nếu: α = 1 phân bố có dạng giảm
Kiểm tra sự phù hợp giữa phân bố lý thuyết với phân bố thực nghiệm
Để đánh giá sự phù hợp của phân bố lý thuyết với phân bố thực
Trong đó:
ft: Tần số thực nghiệmfl: Tần số lý thuyếtNếu tổ nào có fl < 5 thì ghép với tổ trên hoặc tổ dưới, để sao cho fl ≥ 5
23
Trang 34- Quan hệ chiều cao với đường kính được biểu thị bằng phương trình
thông dụng nhất là Hàm Power:[7]
Trong đó: a=ln(b0); b=b1
2.2.3.2 Xác định trữ lượng gỗ cho các OTC
Trữ lượng gỗ của các OTC được xác định từ phương trình thể tích củaPhạm Trọng Thịnh [24] lập cho rừng trồng Đước:
Thay D, H từng cây vào phương trình, được thể tích từng cây Tổngthể tích các cây trong OTC được trữ lượng OTC Nhân trữ lượng OTC với
50 (tỷ số 10000/200) được trữ lượng/ha
2.2.3.3 Xác định sinh khối khô lâm phần
a Xác định sinh khối khô cây gỗ
Sử dụng phương trình sinh khối khô của Viên Ngọc Nam, Nguyễn Thị
Hà và Trần Quốc Khải [12] lập cho rừng Đước ở Cà Mâu
- Sinh khối phần trên mặt đất:
-Sinh khối phần dưới mặt đất:
sinh khối phần dưới mặt đất:
khối OTC với 50 được sinh khối/ha
b Xác định sinh khối vật rơi rụng
Trang 35Trong từng OTC tính sinh khối tươi vật rơi rụng bình quân cho ODB
có diện tích 4 m2: [7]
Sinh khối tươi vật rơi rụng /ha: [7]
-Sinh khối khô vật rơi rụng bằng sinh khối tươi nhân với tỷ lệ phần
trăm sinh khối khô
Tỷ lệ phần trăm sinh khối khô vật rơi rụng được xác định thông qua kết
quả sấy khô các mẫu lấy từ thực địa
Khi điều tra lấy3 mẫu ở 3 OTC Các mẫu này được sẩy ở nhiệt độ 105 độ,
cho đến khi nào trọng lượng các mẫu sấy không thay đổi qua các lần kiểm tra
Tỷ lệ sinh khối khô từng mẫu sấy được tính bằng tỷ số: [7]
Tỷ lệ sinh khối khô vật rơi rụng bình quân được tính từ tỷ lệ sinh khối
khô của 3 mẫu sấy: [7]
c Sinh khối khô rừng Đước
Sinh khối khô rừng Đước bằng tổng sinh khối bộ phận cây gỗ và bộ
phận vật rơi rụng
Dưới tán rừng Đước hầu hết không có cây bụi thảm tươi nên đề tài
không xác định sinh khối cũng như các bon của bộ phận này
2.2.3.4 Xác định trữ lượng các bon rừng Đước
Trữ lượng các bon bằng trữ lượng gỗ nhân với hệ số các bon
Giá trị của hệ số chuyển đổi từ khối lượng sinh khối khô sang khối
lượng carbon do IPCC(Cơ quan liên chính phủ về biến đổi khí hậu
(Intergovernmental Panel on Climate Change)) đề xuất từ 0,47 đến 0,50
(UN-REDD Vietnam)
25
Trang 36Nhƣ vậy, có nghĩa là hàm lƣợng carbon trong sinh khối khô của cây gỗ
từ 47% đến 50% Khi tính trữ lƣợng carbon của rừng từ sinh khối khô, tác giảlấy bằng giá trị giữa của khoảng trên và bằng 48,5%
Trang 37Chương 3 ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC VÀ ĐỐI
TƯỢNG NGHIÊN CỨU3.1 Đặc điểm khu vực nghiên cứu
3.1.1 Khái quát điều kiện tự nhiên
3.1.1.1 Vị trí địa lý
Diện tích do Ban quản lý rừng An Biên – An Minh quản lý nằm trênđịa giới hành chính các xã Tây Yên, Nam Yên, Nam Thái, Nam Thái A thuộchuyện An Biên và các xã Đông Hưng A, Vân Khánh, Vân Khánh Đông, VânKhánh Tây, Thuận Hoà, Tân Thạnh thuộc huyện An Minh, nằm về phía TâyNam tỉnh Kiên Giang Lâm phận quản lý của Ban quản lý rừng An Biên – AnMinh được chia làm 2 khu vực như sau:
ra biển, bãi bồi được tính đến mực nước kiệt hàng năm và bãi lở được tính từ đê
ra 500 mét với chiều dài 58 km theo tuyến biển của hai huyện An Biên và AnMinh
3.1.1.2 Địa hình, thổ nhưỡng vùng dự án
Khu vực có địa hình phân chia thành hai dạng theo hai vùng rõ rệt:
dài khoảng 58 km, chạy dọc bờ biển theo hướng từ Bắc xuống Nam thuộc địa bàn
2 huyện An Biên và An Minh
Hưng B thuộc huyện An Minh, được xác định bằng hệ thống đê bao khép kíncho ba khu vực thuộc ba xã riêng biệt
Đất đai ở vùng này thuộc nhóm đất mặn, gồm các loại đất:
27
Trang 38+ Đất mặn dưới rừng ngập mặn (đất mặn thường xuyên): Đất có thành phần
cơ giới là sét hoặc sét pha cát Tính chất nổi bậc của loại đất này là nồng độmuối cao; pH(H2O) > 7; Cl- hoà tan: 0,65 - 0,79%; EC: 11 - 12 mms/cm.+ Đất mặn nhiều (đất mặn nặng mùa khô): Đất có thành phần cơ giới nặng(sét đến thịt nặng) Đất trung tính, tương đối giàu mùn, đạm, nghèo lân:pH(H2O) từ 6,7 - 7,3; OM từ 2,12 - 4,9%; N: 0,11 - 0,21; P2O5: 0,03 - 0,08
Độ mặn cao vào mùa khô Cl-: 0,22 - 0,53%; EC: 5 - 9 mms/cm, hàm lượngMg++ cao hơn hẳn Ca++
+ Đất mặn trung bình và đất mặn ít (đất mặn theo mùa): Đất có thành phần cơgiới nặng (sét đến thịt nặng) Đất trung tính, tương đối giàu mùn, đạm, nghèolân: pH(H2O): 5,3 - 6,8; OM: 2,12 - 3,0%; N: 0,11 - 0,21%; P2O5: 0,03 - 0,08%
Độ mặn không cao vào mùa khô: Cl-: 0,09 - 0,14%; EC: 3,3 - 5,5 mms/cm
3.1.1.3 Đặc điểm khí hậu, thủy văn
Khu vực nghiên cứu nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa với hai mùa rõ rệt:
tháng 7, 8, 9
4, nhiệt độ thấp nhất là 25,30C xảy ra vào tháng 1
306,3 mm, tháng 1 và tháng 2 không có mưa
vào các tháng nắng, nhất là các tháng sau Tết âm lịch
Nam từ tháng 5 đến tháng 10 mang theo nhiều mưa và gió mùa Đông Bắc từ tháng
11 đến tháng 4 năm sau mang theo khô hạn
Trang 393.1.2 Hiện trạng đất đai và tài nguyên rừng
Chi tiết diện tích loại đất, loại rừng đƣợc thể hiện theo Bảng 3.1
Trang 4029