Khóa luận Nghiên cứu khả năng tích luỹ Cacbon của rừng trồng Keo tai tượng (Acacia mangium) tại xã Phúc Xuân, Thành phố Thái Nguyên

56 trang thiennha21 20/04/2022 4410

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Khóa luận Nghiên cứu khả năng tích luỹ Cacbon của rừng trồng Keo tai tượng (Acacia mangium) tại xã Phúc Xuân, Thành phố Thái Nguyên", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

khoa_luan_nghien_cuu_kha_nang_tich_luy_cacbon_cua_rung_trong.pdf

Nội dung text: Khóa luận Nghiên cứu khả năng tích luỹ Cacbon của rừng trồng Keo tai tượng (Acacia mangium) tại xã Phúc Xuân, Thành phố Thái Nguyên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN THỊ QUỲNH TRANG NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH TÍCH LUỸ CACBON CỦA RỪNG TRỒNG KEO TAI TƯỢNG (Acacia mangium) TRÊN ĐỊA BÀN XÃ PHÚC XUÂN, THÀNH PHỐ THÁI NGUYÊN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo: Chính quy Chuyên ngành: Quản lý tài nguyên rừng Khoa: Lâm nghiệp Khoa học: 2016 - 2020 Thái Nguyên, năm 2020
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGUYỄN THỊ QUỲNH TRANG NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH TÍCH LUỸ CACBON CỦA RỪNG TRỒNG KEO TAI TƯỢNG (Acacia mangium) TRÊN ĐỊA BÀN XÃ PHÚC XUÂN, THÀNH PHỐ THÁI NGUYÊN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo: Chính quy Chuyên ngành: Quản lý tài nguyên rừng Lớp: K48 - QLTNR Khoa: Lâm nghiệp Khoa học: 2016 - 2020 Giảng viên hướng dẫn: TS. Đỗ Hoàng Chung Thái Nguyên, năm 2020
i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan khóa luận này là kết quả nghiên cứu của riêng bản thân tôi không sao chép của ai. Các kết quả nghiên cứu trình bày trong khóa luận là quá trình điều tra, triển khai thí nghiệm hoàn toàn trung thực, khách quan. Nội dung khóa luận có tham khảo và sử dụng các tài liệu, thông tin được đăng tải trên các tác phẩm, tạp chí theo danh mục tài liệu của khóa luận. Thái Nguyên, tháng 8 năm 2020 XÁC NHẬN CỦA GVHD NGƯỜI VIẾT CAM ĐOAN Đồng ý cho bảo vệ kết quả trước hội đồng khoa học! TS. Đỗ Hoàng Chung Nguyễn Thị Quỳnh Trang XÁC NHẬN CỦA GV CHẤM PHẢN BIỆN Giáo viên chấm phản biện xác nhận sinh viên đã sửa chữa sai sót sau khi Hội đồng chấm yêu cầu! (Ký và ghi rõ họ tên)
ii LỜI CẢM ƠN Khoá luận tốt nghiệp là bước cuối cùng đánh dấu sự trưởng thành của một sinh viên ở giảng đường Đại học. Để trở thành một cử nhân hay một kỹ sư đóng góp những gì mình đã học được cho sự phát triển đất nước. Đồng thời là cơ hội để sinh viên vận dụng lý thuyết vào thực tiễn, xây dựng phong cách làm việc khoa học và chuyên nghiệp. Được sự nhất trí của Ban chủ nhiệm khoa Lâm nghiệp và giáo viên hướng dẫn, tôi đã tiến hành nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu xác định tích luỹ cacbon của rừng trồng Keo tai tượng (Acacia mangium) trên địa bàn xã Phúc Xuân - Thành phố Thái Nguyên”. Trong thời gian thực hiện đề tài khóa luận tốt nghiệp, dưới sự hướng dẫn tận tình của giáo viên hướng dẫn và được phía nhà trường tạo điều kiện thuận lợi, tôi đã có một quá trình nghiên cứu, tìm hiểu và học tập nghiêm túc để hoàn thành đề tài. Kết quả thu được không chỉ do nỗ lực của cá nhân tôi mà còn có sự giúp đỡ của quý thầy cô, gia đình và bạn bè. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu nhà trường, Ban chủ nhiệm khoa Lâm nghiệp đã tạo điều kiện giúp tôi hoàn thành khóa luận tốt nghiệp. Thầy giáo TS. Đỗ Hoàng Chung đã hướng dẫn, hỗ trợ tôi hoàn thành tốt đề tài về phương pháp, lý luận và nội dung trong suốt thời gian thực hiện khóa luận tốt nghiệp. Các cán bộ, nhân viên của xã Phúc Xuân đã quan tâm, giúp đỡ tôi trong thời gian thực tập. Gia đình đã tạo điều kiện học tập tốt nhất. Các bạn đã giúp đỡ, trao đổi thông tin về đề tài trong thời gian thực tập.
ii i Trong quá trình thực hiện và trình bày khóa luận không thể tránh khỏi những sai sót và hạn chế, do vậy tôi rất mong nhận được sự góp ý, nhận xét phê bình của quý thầy cô và các bạn. Tôi xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày tháng năm 2020 Sinh viên thực tập Nguyễn Thị Quỳnh Trang
iv MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iv DANH MỤC CÁC BẢNG vi DANH MỤC CÁC HÌNH vii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT viii PHẦN 1. MỞ ĐẦU 1 1.1. Đặt vấn đề 1 1.2. Mục tiêu 3 1.2.1. Mục tiêu tổng quát 3 1.2.2. Mục tiêu cụ thể 3 1.3. Ý nghĩa đề tài 3 1.3.1. Ý nghĩa học tập và nghiên cứu 3 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn sản xuất 3 PHẦN 2. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 4 2.1. Trên thế giới 4 2.1.1. Những nghiên cứu về ảnh hưởng và biến động khí CO2 trong khí quyển đối với sự thay đổi khí hậu 4 2.1.2. Nghiên cứu về sự tích lũy Cacbon trong các hệ sinh thái rừng 6 2.1.3. Những nghiên cứu về phương pháp xác định Cacbon trong sinh khối 8 2.2. Một số hoạt động có liên quan đến Cơ chế phát triển sạch - CDM 9 2.3. Kết luận chung 13 2.4. Tổng quan về khu vực nghiên cứu 14 2.4.1. Điều kiện tự nhiên 14 2.4.2. Đánh giá chung 15
v PHẦN 3. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 17 3.1.1. Đối tượng nghiên cứu 17 3.1.2. Phạm vi nghiên cứu 17 3.2. Nội dung 17 3.3. Phương pháp nghiên cứu 18 3.3.1. Cách tiếp cận 18 3.3.2. Phương pháp kế thừa 18 3.3.3. Phương pháp điều tra ô tiêu chuẩn 18 PHẦN 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 27 4.1. Một số đặc điểm rừng trồng Keo tai tượng tại xã Phúc Xuân 27 4.1.1. Một số đặc điểm rừng trồng Keo tai tượng tuổi 3 tại xã Phúc Xuân 27 4.1.2. Một số đặc điểm rừng trồng Keo tai tượng tuổi 5 tại xã Phúc Xuân 28 4.1.3. Một số đặc điểm rừng trồng Keo tai tượng tuổi 7 tại xã Phúc Xuân 29 4.2. Xác định sinh khối của rừng trồng Keo tai tượng tại xã Phúc Xuân 30 4.2.1. Đặc điểm sinh khối tầng cây gỗ của rừng trồng Keo tai tượng tuổi 3 30 4.2.2. Đặc điểm sinh khối tầng cây gỗ của rừng trồng Keo tai tượng tuổi 5 31 4.2.3. Đặc điểm sinh khối tầng cây gỗ của rừng trồng Keo tai tượng tuổi 7 32 4.3. Lượng cacbon tích lũy trong rừng trồng Keo tai tượng tại xã Phúc Xuân 33 4.3.1. Khả năng tích luỹ cacbon của rừng trồng Keo tai tượng tuổi 3 33 4.4. Đề xuất một số giải pháp 38 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 40 1. Kết luận 40 2. Kiến nghị 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO 41 MỘT SỐ HÌNH ẢNH TRONG QUÁ TRÌNH THỰC TẬP
vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1. Tỷ lệ đóng góp gây hiệu ứng nhà kính của các loại khí trong khí quyển 5 Bảng 4.1. Các đặc điểm đặc trưng của lâm phần rừng trồng Keo tai tượng tuổi 3 tại xã Phúc Xuân 27 Bảng 4.2. Các đặc điểm đặc trưng của lâm phần rừng trồng Keo tai tượng tuổi 5 tại xã Phúc Xuân 28 Bảng 4.3. Các đặc điểm đặc trưng của lâm phần rừng trồng Keo tai tượng tuổi 7 tại xã Phúc Xuân 29 Bảng 4.4. Sinh khối rừng trồng Keo tai tượng tuổi 3 tại xã Phúc Xuân 30 Bảng 4.5. Sinh khối rừng trồng Keo tai tượng tuổi 5 tại xã Phúc Xuân 31 Bảng 4.6. Sinh khối rừng trồng Keo tai tượng tuổi 7 tại xã Phúc Xuân 32 Bảng 4.7. Lượng các bon tích lũy rừng trồng Keo tai tượng tuổi 3 tại xã Phúc Xuân 33 Bảng 4.8. Lượng cacbon tích lũy rừng trồng Keo tai tượng tuổi 5 tại xã Phúc Xuân 35 Bảng 4.9. Lượng cacbon tích lũy rừng trồng Keo tai tượng tuổi 7 tại xã Phúc Xuân 36
vii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 3.1. Sơ đồ bố trí các ô đo đếm 19 Hình 4.1. Tỷ lệ tích luỹ cacbon theo các thành phần rừng trồng Keo tai tượng 3 tuổi tại xã Phúc Xuân 34 Hình 4.2. Tỷ lệ tích luỹ cacbon theo các thành phần rừng trồng Keo tai tượng 5 tuổi tại xã Phúc Xuân 36 Hình 4.3. Tỷ lệ tích luỹ cacbon theo các thành phần rừng trồng Keo tai tượng 7 tuổi tại xã Phúc Xuân 37
viii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Nghĩa đầy đủ của từ D1.3 : Đường kính ngang ngực H vn : Chiều cao vút ngọn N : Mật độ H dc : Chiều cao dưới cành OTC : Ô tiêu chuẩn ODB : Ô dạng bản D 1.3 : Đường kính ngang ngực bình quân H vn : Chiều cao vút ngọn bình quân
1 PHẦN 1 MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Từ xưa, rừng đã được coi là tài sản quý báu và bậc nhất mà thiên nhiên ban tặng cho con người. Trong thực tế, rừng đã đem lại nhiều lợi ích to lớn. Rừng cung cấp cho ta những sản vật quý hiếm, thanh lọc không khí, điều hòa khí hậu, bảo về sự sống, Đứng trước những thách thức về biến đổi khí hậu, giá trị của rừng càng được đề cao. Những năm gần đây, đã có nhiều nghiên cứu trên thế giới và trong nước nhằm nỗ lực bảo vệ và phát triển tài nguyên rừng. Giảm phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính từ phá rừng và suy thoái rừng (REDD) ở các nước đang phát triển là sang kiến toàn cầu đã được hội nghị các nước thành viên thứ 13 (COP13) của công ước khung liên hợp quốc về biến đổi khí hậu (UNFCCC) và nghị định như Kyoto thông qua tại Ba-li (Indonesia) năm 2007. Hàng năm lượng khí thải từ phá rừng và suy thoái rừng ở các nước đang phát triển chiếm 20% so với tổng sản lượng phát thải hiệu ứng nhà kính trên toàn cầu, vì thế sang kiến REDD đã dược hình thành từ ý tưởng giản đơn ban đầu là trả tiền cho các nước đang phát triển để làm giảm phát khí thải CO2 từ nghành lâm nghiệp. Một số vấn đề đặt ra là cần phải lượng hoá cacbon cơ sở, hiện đang được lưu trữ ở các cánh rừng. Các bể chứa cacbon chính trong hệ sinh thái rừng nhiệt đới là các sinh khối sống của cây cối và thực vật dưới tán và khối lượng vật liệu chết rơi rụng, mảnh vụn gỗ và các chất hữu cơ trong đất. Các bon được lưu trữ trong sinh khối sống trên mặt đất của cây thường là các bể chứa lớn nhất và ảnh hưởng trực tiếp lớn nhất từ nạn phá rừng và suy thoái. Như vậy, ước tính cacbon trong sinh khối trên mặt đất của rừng là là bước quan trọng nhất trong việc xác định số lượng, dòng cacbon từ rừng nhiệt đới phương thức đo lường đối với các bể chứa đã được mô tả ở các tài liệu của Post và cộng sự (1999), Brown Masera (2003), Pearson và cộng sự (2005), IPCC (2006).
2 Sinh trưởng nhanh và năng suất cao đó là những loại cây trồng rừng tại khu vực nhiệt đới. Ở khu vực này việc sản xuất gỗ có ý nghĩa và tầm quan trọng hang. Diện tích rừng trồng trên thế giới khoảng 130 triệu ha (Allan and Landy 1991) và che phủ toàn bộ khu vực nhiệt đới (FAO, 1995). Tổng số lượng các bon tích luỹ tại các khu rừng trồng toàn cầu ước tính khoảng 11,8 PgC (Winjum and Schroeder 1997), trong đó lượng cacbon trên mặt đất chủ yếu từ các khu công nghiệp. Những hoạt động của Nghành lâm nghiệp đang có những đóng góp cho việc tích luỹ cacbon ở các khu vực nhiệt đới,cũng như kết quả về sự thay đổikhí hậu và nhịp độ sinh trưởng của thực vật (Schroeder and ladd 1991). Kết quả trồng rừng ở các khu vực trên thế giới đã tích luỹ một lượng cacbon trong khí quyển và từ mặt đất (Schroeder, 1992). Tất cả ước lượng cho việc tích luỹ cacbon ở các kiểu rừng (Brow, 1993; Lugo and Brow, 1992; Vogt, 1991) và những thông tin mới nhất về khả năng tích luỹ cacbon của những loài cây đã được công bố. Tầm quan trọng những đặc điểm riêng của loài cây có ý nghĩa trong việc tích luỹ cacbon toàn cầu và chu kỳ của nó. Thái Nguyên là một tỉnh miền núi với nhiều nhà máy, khu công nghiệp lớn, đang gây sức ép nặng nề với môi trường về lượng khí thải. Điều quan trọng, trong những năm gần đây được Đảng và Nhà nước quan tâm tới công tác phát triển rừng, diện tích rừng trên toàn tỉnh Thái Nguyên đã lên tăng đáng kể. Để đánh giá được giá trị thực của rừng trồng keo tại tỉnh Thái Nguyên nói chung, qua đó có thể thương mại hoá chứng chỉ giảm phát thải, chủ yếu là lượng CO2, thì cần thiết phải xác định được trữ lượng cacbon có trong tích lũy Cacbon của các loại rừng. Những nghiên cứu dựa trên các phương pháp được thừa nhận và có độ tin cậy cao đã được áp dụng. Xuất phát từ lý do đó, được sự đồng ý của trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, Ban chủ nhiệm khoa Lâm Nghiệp tôi tiến hành nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu khả năng tích luỹ Cacbon của rừng trồng Keo tai tượng (Acacia mangium) tại xã Phúc Xuân, Thành phố Thái Nguyên”
3 1.2. Mục tiêu 1.2.1. Mục tiêu tổng quát Xác định được khả năng tích lũy cacbon của rừng trồng Keo tai tượng trên địa bàn xã Phúc Xuân, thành phố Thái Nguyên. 1.2.2. Mục tiêu cụ thể - Đánh giá được hiện trạng rừng trồng Keo tai tượng trên địa bàn xã Phúc Xuân, thành phố Thái Nguyên. - Đánh giá được lượng sinh khối của rừng trồng Keo tai tượng trên địa bàn xã Phúc Xuân, thành phố Thái Nguyên. - Đánh giá được lượng cacbon tích lũy trong rừng trồng Keo tai tượng trên địa bàn xã Phúc Xuân, thành phố Thái Nguyên. - Lượng hóa được năng lực hấp thu CO2 và giá trị môi trường của rừng trồng Keo tai tượng trên địa bàn xã Phúc Xuân, thành phố Thái Nguyên. 1.3. Ý nghĩa đề tài 1.3.1. Ý nghĩa học tập và nghiên cứu - Qua quá trình thực hiện đề tài, sinh viên sẽ được thực hành việc nghiên cứu khoa học, biết phương pháp phân bổ thời gian hợp lý để đạt hiệu quả cao trong quá trình làm việc, đồng thời là cơ sở để củng cố những kiến thức đã học trong nhà trường vào hoạt động thực tiễn . 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn sản xuất - Thúc đẩy việc trồng rừng của người dân, giúp người dân hiểu rõ được chu kỳ của rừng trồng để thu được lợi ích trong việc trồng và phát triển rừng sản xuất.
4 PHẦN 2 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2.1. Trên thế giới 2.1.1. Những nghiên cứu về ảnh hưởng và biến động khí CO2 trong khí quyển đối với sự thay đổi khí hậu Các lý thuyết về sự hâm nóng toàn cầu phát sinh từ cuối thế kỷ XIX do những nhà khoa học Thụy Điển trong khi quan sát sự thay đổi nhiệt độ của không khí bị ô nhiễm để rồi từ đó kết luận rằng trái đất nóng dần do con người phóng thích các khí ô nhiễm vào không khí. Lý thuyết này là nguyên nhân khởi đầu cho bao cuộc thảo luận sau đó giữa các nhà khoa học. Họ đã tiên đoán là từ năm 1896, thán khí (CO2) thải vào không khí do việc đốt than đá để tạo ra năng lượng là nguyên nhân chính gây ra “hiệu ứng nhà kính”. Mãi đến năm 1949, sau khi khảo sát hiện tượng tăng nhiệt độ trong không khí ở Âu Châu và Bắc Mỹ từ năm 1850 đến 1940 so với các nơi khác trên thế giới, các nhà nghiên cứu Anh đã đi đến kết luận là sự phát triển ở các quốc gia kỹ nghệ đã làm tăng lượng ô nhiễm thán khí trong không khí, do đó làm cho mặt đất ở hai vùng này nóng mau hơn so với các vùng chưa phát triển. Đến năm 1958, các cuộc nghiên cứu ở phòng thí nghiệm Mauna Loa Observatory (Hawai) đặt ở độ cao 3.345m đã chứng minh được khí CO2 là nguyên nhân chính yếu của sự gia tăng nhiệt độ. Đến năm 1976, các chất khí methane (CH4), chlorofluoroCác bon (CFC), nitrogen dioxide (NO2) cũng được xác nhận là nguyên nhân của hiệu ứng nhà kính. Các cuộc nghiên cứu do hai khoa học gia Karl và Trenberth trên tạp chí Sciences số tháng 12/2003 nói lên tính chất khẩn thiết của vấn đề này. Theo ước tính của hai ông thì từ năm 1990 đến 2100, nhiệt độ trên mặt địa cầu sẽ tăng từ 3,1 đến 8,9oF (1,6 đến 4,2oC); sự tăng nhiệt độ này sẽ làm
5 nóng chảy hai tảng băng ở Greenland và Antartica và có thể làm ngập lụt các bờ biển (và người ta cũng ước tính được rằng CO2 trong không khí đã tăng 30% từ năm 1750 đến nay). Điều này sẽ làm thu hẹp diện tích đất sống của con người trên quả địa cầu, để rồi từ đó sinh ra nhiều hệ lụy như sau [43]: – Trái đất sẽ chịu đựng những luồng khí nóng bất thường; – Hạn hán sẽ thường xuyên hơn và xảy ra ở nhiều nơi; – Mưa to, bão tố xảy ra bất thường cũng như không thể tiên liệu trước như hiện nay; – Các hệ thực vật, sinh vật trên trái đất sẽ bị thay đổi; – Sau cùng mực nước biển sẽ dâng cao ở nhiều nơi, ước tính khoảng 0,75 –1,5m vào năm 2100. Vai trò gây nên hiệu ứng nhà kính của các chất khí được xếp thứ tự theo tỉ lệ được trình bày trong bảng sau: Bảng 2.1. Tỷ lệ đóng góp gây hiệu ứng nhà kính của các loại khí trong khí quyển Các loại chất khí Tỷ lệ (%) gây hiệu ứng NO2 5 O3 8 CH4 12-20 CFC 15-25 CO2 50-60 (Nguồn: Md. Mahmudur Rahman, 2004) Tóm lại, “Hiệu ứng nhà kính” có thể được giải thích một cách khoa học và hình tượng hơn như sau: Các khí kể trên (cũng được gọi là “khí nhà kính” - KNK) di chuyển trong bầu khí quyển, “nhốt” (trap) khí nóng, các bức xạ nhiệt thải hồi từ mặt địa cầu tại nơi đây, do đó khí nóng này không thể thoát ra ngoài không gian được. Ngược lại, các khí trên cũng đã “hành xử” như một nhà kính để lọc các tia sáng mặt trời trước khi vào trái đất.
6 2.1.2. Nghiên cứu về sự tích lũy Cacbon trong các hệ sinh thái rừng Theo số liệu của Tổ chức Lương Nông thế giới (FAO): tổng diện tích rừng trên thế giới hiện nay khoảng 4 tỉ ha, chiếm gần 30% diện tích đất toàn cầu. Hàng năm trên toàn thế giới bị mất đi khoảng 13 triệu ha rừng (trong đó có khoảng 0,4% là rừng nguyên sinh) và con số này vẫn chưa có dấu hiệu giảm, đặc biệt là trong những năm gần đây những vụ cháy rừng có qui mô lớn đã xảy ra ngày càng nhiều hơn trước (như ở Indonesia, Mỹ, Nga vừa qua ). Từ đó tổ chức này đã cảnh báo: nạn phá rừng lấy đất sản xuất, làm nhà ở, nhất là nạn khai thác rừng lấy gỗ một cách bừa bãi và hiểm họa cháy rừng hiện làm cho trái đất ngày càng bị sa mạc hóa, nhiều động thực vật quý hiếm đã và đang bị diệt chủng. Các chuyên gia khí tượng trên thế giới cũng cho biết, nhiệt độ trung bình trên thế giới từ đầu năm 2007 đã cao hơn mức nhiệt độ trung bình của thế kỷ XX là khoảng 0,720 C, gây ra hạn hán kéo dài, mưa lớn, bão tuyết, lũ lụt và sụt lở đất diễn ra trong những năm trở lại đây thường xuyên hơn. Phá rừng cũng là một trong những nguyên nhân chính làm cho lượng CO2 tăng lên - Đây là một trong những nguyên nhân làm biến đổi khí hậu trái đất [39]. Ngày nay, theo quan sát của các nhà khoa học đã cho thấy trong hệ sinh thái rừng có 6 loại bể chứa Cacbon là: sinh khối trên mặt đất bao gồm: cây trồng và các thảm thực vật khác; sinh khối dưới mặt đất: thảm mục, thảm tươi, gỗ chết, Cacbon hữu cơ trong đất, trong rễ cây. Trong khi đó các thảm thực vật đã thu giữ một trữ lượng CO2 lớn hơn một nửa khối lượng chất khí đó sinh ra từ sự đốt cháy các nhiên liệu hoá thạch trên thế giới. Và từ nguyên liệu Cacbon này hằng năm thảm thực vật trên trái đất đã tạo ra được 150 tỷ tấn vật chất khô thực vật. Khám phá này càng khẳng định thêm vai trò hệ sinh thái rừng trong việc làm giảm lượng CO2 trong khí quyển [40].
7 Theo một nghiên cứu mới của các nhà khoa học Úc về “Cacbon xanh” và vai trò của nó đối với biến đổi khí hậu, rừng nguyên sinh có khả năng lưu giữ CO2 nhiều hơn gấp 3 lần so với ước tính trước kia và nhiều hơn 60% so với rừng trồng. Các nhà khoa học thuộc trường Đại học Quốc gia Úc cho biết, cho đến nay vai trò của các khu rừng nguyên sinh và sinh khối Cacbon xanh của các khu rừng này chưa được đánh giá đúng mức trong cuộc chiến chống lại sự nóng lên của trái đất. Các nhà khoa học cho rằng Uỷ ban Liên Chính phủ về Biến đổi Khí hậu (IPCC) và Nghị định thư Kyoto đã không nhận ra sự khác biệt về khả năng hấp thụ Cacbon giữa rừng trồng và rừng nguyên sinh. Rừng nguyên sinh có thể hấp thụ lượng Cacbon nhiều gấp 3 lần so với ước tính hiện thời. Hiện nay, khả năng hấp thụ Cacbon của rừng được tính toán dựa theo rừng trồng. Chính sự khác biệt trong việc định nghĩa một khu rừng cũng dẫn đến việc đánh giá không đúng mức sinh khối Cacbon trong các khu rừng lâu năm Những khu rừng chưa bị khai thác ở Úc có thể hấp thụ khoảng 640 tấn Cacbon trên 1 ha, thế nhưng theo ước tính của IPCC thì con số này chỉ khoảng 217 tấn Cacbon trên 1 ha. Còn theo tính toán của các nhà khoa học, nếu những khu rừng bạch đàn ở phía Đông Nam Australia không bị xâm phạm thì với diện tích 14,5 triệu ha rừng, sẽ có 9,3 tỉ tấn Cacbon được lưu trữ trong đó. Nhưng theo cách tính toán của IPCC thì lượng Cacbon trong những khu rừng bạch đàn này chỉ đạt khoảng 1/3 con số các nhà khoa học đã đưa ra và chỉ bằng 27% sinh khối Cacbon của các khu rừng này. Rừng tự nhiên không chỉ hấp thụ nhiều Các bon hơn rừng trồng mà chúng còn lưu giữ được Cacbon lâu hơn bởi vì rừng tự nhiên được bảo vệ trong khi rừng trồng bị khai thác một cách luân phiên. Brendan Mackey, thành viên của nhóm tác giả nhận xét việc bảo vệ rừng tự nhiên sẽ là “Một mũi tên trúng hai đích”, vừa giữ được một bể hấp thụ Cacbon lớn, vừa ngăn chặn việc giải phóng Cacbon trong rừng ra ngoài.
8 Ước tính lượng Cacbon lưu giữ trong sinh khối và đất khoảng gấp 3 lần lượng Cacbon có trong khí quyển. Và khoảng 35% khí nhà kính trong khí quyển là hậu quả của nạn phá rừng trong quá khứ và 18% lượng phát thải khí này hàng năm là do nạn phá rừng liên tục. Do đó, “Duy trì lượng Cacbon lưu giữ trong các khu rừng tự nhiên đồng nghĩa với việc ngăn chặn lượng Cacbon gia tăng do đốt nhiên liệu hoá thạch”. Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy, những khu rừng bị chặt phá giảm hơn 40% lượng Cacbon hấp thụ so với những khu rừng không bị chặt phá. Phần lớn lượng Cacbon sinh khối trong các khu rừng tự nhiên được giữ trong sinh khối gỗ của những cây cổ thụ lớn. Việc phá rừng vì lợi ích thương mại làm thay đổi cơ cấu niên đại của rừng, mức tuổi trung bình của cây cối trong rừng bị giảm đi rất nhiều và khả năng hấp thụ Cacbon cũng giảm. Vì thế, sinh khối Cacbon trong các khu rừng chuyên dụng để lấy gỗ cũng như trong các khu đồn điền độc canh sẽ luôn luôn thấp hơn đáng kể so với sinh khối Cacbon ở các khu rừng tự nhiên không bị xâm phạm. Theo Schimel và cộng sự (2001) [43], trong chu trình Cacbon toàn cầu, lượng Cacbon lưu trữ trong thực vật thân gỗ và trong lòng đất khoảng 2,5Tt; trong khi đó khí quyển chỉ chứa 0,8Tt và hầu hết lượng Cacbon trên trái đất được tích lũy trong sinh khối cây rừng. 2.1.3. Những nghiên cứu về phương pháp xác định Cacbon trong sinh khối Khi nghiên cứu lượng Cacbon lưu trữ trong rừng trồng nguyên liệu giấy, Romain Piard (2005) đã tính lượng Các bon lưu trữ trên tổng sinh khối tươi trên mặt đất, thông qua lượng sinh khối khô (không còn độ ẩm) bằng cách lấy tổng sinh khối tươi nhân với hệ số 0,49 sau đó nhân sinh khối khô với hệ số 0,5 để xác định lượng Cacbon lưu trữ trong cây.
9 Những năm gần đây, tại một số công trình nghiên cứu tương tự người ta đã xác định rằng: Cacbon được ước lượng là một hằng số tương đối, tỉ lệ với sinh khối trong từng đối tượng như sau: – Sinh khối sống, đứng và sinh khối gỗ nằm, chết: Sinh khối * 0,47 = C. – Xác bã, thảm mục: Sinh khối * 0,37 = C. – Trong đất: Cần lấy mẫu phân tích trong phòng thí nghiệm. [18] Ngoài ra Cacbon được xác định thông qua việc tính toán sự thu nhận và điều hòa CO2 và O2 trong khí quyển của thực vật bằng cách phân tích hàm lượng hóa học của Cacbon, hydro, oxy, nitơ và tro trong 01 tấn chất khô. 2.2. Một số hoạt động có liên quan đến Cơ chế phát triển sạch - CDM Cơ chế phát triển sạch (CDM) là một phương thức hợp tác quốc tế mới trong lĩnh vực môi trường giữa các quốc gia đang phát triển và các quốc gia đã công nghiệp hoá. Đây là hình thức hợp tác được xây dựng theo Nghị định thư Kyoto nhằm hỗ trợ các nước đang phát triển thực hiện phát triển bền vững thông qua sự đầu tư vào lĩnh vực môi trường của chính phủ các nước công nghiệp hoá và các công ty, doanh nghiệp của các nước này. Trong rất nhiều hội nghị, diễn đàn thế giới và khu vực diễn ra mới đây đều cho thấy: Biến đổi khí hậu mà biểu hiện chủ yếu là hiện tượng nóng lên toàn cầu và nước biển dâng đang là mối quan tâm chung của toàn cầu, nó đã và đang ảnh hưởng tới toàn bộ đời sống vật chất và môi trường sống của chúng ta. Mặc dù các nước tham gia Công ước khung của Liên Hợp Quốc (LHQ) về biến đổi khí hậu, nghị định thư Kyoto cũng rất nỗ lực trong việc giảm thiểu phát thải khí nhà kính ra khí quyển nhằm đạt được mục tiêu chung trong việc bảo vệ hệ thống khí hậu trái đất. Tuy nhiên, công tác này vẫn còn gặp nhiều khó khăn và là thách thức lớn nhất đối với nhân loại trong thế kỷ XXI. Tuy nhiên cộng đồng quốc tế vẫn đang hợp tác, tìm “tiếng nói” chung cùng nhau giải quyết vấn đề này, trên cơ sở pháp lý là Công ước khung của Liên Hợp Quốc về biến đổi khí hậu và Nghị định thư Kyoto.
10 Trong 3 cơ chế của Nghị định thư Kyoto, Cơ chế phát triển sạch (CDM) có ý nghĩa cực kỳ quan trọng đối với các nước đang phát triển. Cơ chế này giúp các nước đang phát triển, triển khai các công nghệ thân thiện môi trường bằng các nguồn vốn đầu tư của chính phủ, doanh nghiệp các nước phát triển. CDM cho phép các quốc gia với những mục tiêu giảm phát thải bắt buộc được phát triển dự án tại các quốc gia đang phát triển. Đồng thời, cơ chế phát triển sạch CDM cũng nhằm mục tiêu hướng tới phát triển bền vững bằng các cam kết cụ thể về hạn chế và giảm lượng khí nhà kính phát thải định lượng của các nước trên phạm vi toàn cầu. Thời gian qua, các dự án CDM đã đem lại lợi ích rõ rệt về môi trường và kinh tế cho cả hai phía - phía các nước công nghiệp hoá (tức là các nhà đầu tư dự án CDM) và phía các nước đang phát triển (hay còn gọi là các nước tiếp nhận dự án CDM). Về mặt kinh tế, nguồn tài trợ từ các dự án CDM sẽ giúp các nước đang phát triển đạt được mục tiêu kinh tế - xã hội, môi trường và phát triển bền vững, chẳng hạn như giảm ô nhiễm không khí và nước, cải thiện sử dụng đất, nâng cao phúc lợi xã hội, xoá đói giảm nghèo, tạo việc làm hay giảm phụ thuộc vào nhập khẩu nhiên liệu hoá thạch Ở mức độ toàn cầu, thông qua các dự án giảm phát thải, CDM có thể khuyến khích đầu tư quốc tế, thúc đẩy cung cấp nguồn lực cần thiết cho tăng trưởng kinh tế ở nhiều nơi, nhiều khu vực trên thế giới. Do đặc điểm có bờ biển dài thấp và dễ bị ảnh hưởng của bão, lốc, lượng mưa cao và thất thường, nước ta được đánh giá là một trong những quốc gia dễ bị tác động và chịu ảnh hưởng nặng nề của biến đổi khí hậu trên thế giới. Theo một nghiên cứu thì đến năm 2050 mực nước biển ước tính sẽ dâng thêm 33cm và đến năm 2100 sẽ là 1m. Nếu mực nước biển dâng lên 1m thì 7% đất nông nghiệp và 11% dân số của Việt Nam sẽ bị ảnh hưởng, tổng sản phẩm quốc nội (GDP) sẽ giảm đi khoảng 10% và Liên Hợp Quốc cũng đã
11 cảnh báo: nếu mực nước biển tăng thêm 1m thì Việt Nam sẽ đối mặt với mức thiệt hại lên tới 17 tỉ USD/năm; 1/5 dân số mất nhà cửa; 12,3% diện tích đất trồng trọt biến mất; 40.000km2 diện tích đồng bằng, 17km2 bờ biển ở khu vực các tỉnh lưu vực sông Mêkông sẽ chịu tác động của lũ ở mức độ không thể dự đoán. [18, 12] Là một nước đang phát triển và cũng không thuộc diện phải cắt giảm lượng phát thải khí nhà kính, song từ những tính toán và dự báo trên, chúng ta đã nhanh chóng tham gia các diễn đàn quốc tế về các vấn đề liên quan như kí Công ước khung (1992), Nghị định thư Kyoto (1997), các dự án CDM; thành lập các cơ quan đầu mối quốc gia (tháng 3 năm 2003, theo yêu cầu của Nghị định thư Kyoto và Thoả thuận bổ sung Marrakech, Việt Nam đã thành lập Cơ quan quốc gia về CDM thuộc Văn phòng Ozone và biến đổi khí hậu, trực thuộc Bộ Tài nguyên và Môi trường chủ trì cùng 09 Bộ, ngành liên quan) tức là Việt Nam đã và đang chuẩn bị đầy đủ các điều kiện theo qui định của thế giới trong việc xây dựng và thực hiện các dự án tiềm năng về CDM thuộc các lĩnh vực: Bảo tồn và tiết kiệm năng lượng; Chuyển đổi sử dụng nhiên liệu hóa thạch; Thu hồi và sử dụng CH4 từ rác thải và khai thác mỏ quặng. Tháng 04/2007, Thủ tướng Chính phủ đã ra Quyết định số: 47/2007/QĐ-TTg về việc phê duyệt Kế hoạch tổ chức thực hiện Nghị định thư Kyoto thuộc Công ước khung của Liên Hợp Quốc về biến đổi khí hậu giai đoạn 2007 - 2010, trong đó đề cao mục tiêu huy động mọi nguồn lực thực hiện kế hoạch phát triển kinh tế - xã hội theo hướng phát triển nhanh, bền vững, bảo vệ môi trường và đóng góp vào việc tổ chức thực hiện UNFCCC, Nghị định thư Kyoto, thu hút vốn đầu tư trong và ngoài nước vào các dự án CDM, khuyến khích cải tiến công nghệ, tiếp nhận, ứng dụng công nghệ cao, công nghệ sạch, kỹ thuật hiện đại
12 Hiện nay, Việt Nam đã phê duyệt 105 dự án CDM và 15 dự án CDM được quốc tế công nhận. Các dự án này đã đem lại những hiệu quả rõ rệt. Kết quả thu được từ các dự án CDM ở nước ta trong thời gian qua là hết sức thiết thực. Điển hình là Dự án tăng hiệu quả sử dụng năng lượng trong lĩnh vực nồi hơi công nghiệp và Dự án thu gom khí đồng hành mỏ Rạng Đông của nhà thầu JVPC (Nhật). Dự án trong lĩnh vực nồi hơi công nghiệp có mục tiêu giảm tiêu thụ năng lượng của nồi hơi công nghiệp, nâng cao hiệu suất nồi hơi với chi phí đầu tư thấp, nhờ đó giảm phát thải khí CO2 trong lĩnh vực công nghiệp. Kết quả cụ thể thu được từ Dự án này là giảm được khoảng 150 nghìn tấn CO2 mỗi năm, nhờ tăng được hiệu suất trung bình của nồi hơi công nghiệp từ 45% lên 60%. Bên cạnh các hoạt động đó, trong những năm gần đây Việt Nam đã có những nỗ lực thực hiện một số nghiên cứu về vấn đề biến đổi khí hậu và CDM, qua đó đã thu được một số dẫn liệu quan trọng như sau: – Các nguồn KNK chính ở Việt Nam là: năng lượng, nông nghiệp, thay đổi sử dụng đất và lâm nghiệp (trong đó thay đổi sử dụng đất là 50,5% và lâm nghiệp là 18,7% tổng phát thải quốc gia). Theo kết quả kiểm kê KNK quốc gia năm 1994 ở Việt Nam, tổng phát thải KNK là 103,8 triệu tấn CO2, bình quân khoảng 1,4 tấn/người/năm. – Các kết quả nghiên cứu chiến lược quốc gia về CDM, trong lĩnh vực thay đổi sử dụng đất và lâm nghiệp, thì tiềm năng hấp thụ KNK của rừng vào khoảng 52,2 triệu tấn CO2 với chi phí giảm thấp dao động từ 0,13 USD/tấn CO2 – 2,4 USD/tấn CO2, trong khi chi phí giảm thấp CO2 trong lĩnh vức năng lượng giao động từ 22,3 USD/tấn – 154,22 USD/tấn CO2. Do thị trường mua bán giảm phát thải KNK còn quá mới mẻ, các doanh nghiệp còn thiếu thông tin về thị trường này, do đó mặc dù tiềm năng thị trườngViệt Nam là rất lớn nhưng còn quá ít các doanh nghiệp tham gia. Đã
13 đến lúc nhà nước phải phổ biến rộng rãi hơn, cung cấp nhiều thông tin hơn cho các nhà doanh nghiệp để họ có thể cân nhắc khi tham gia thị trường. Đến nay có thể nói rằng hành trình của Việt Nam trên con đường tuân thủ công ước của Liên Hợp Quốc về thay đổi khí hậu, nghị định thư Kyoto nói chung và Cơ chế phát triển sạch nói riêng mới chỉ bắt đầu. Nhưng với những thành công bước đầu, với những cơ chế, chính sách đã và đang xây dựng và những nguồn lực sẵn có sẽ giúp Việt Nam thành công hơn nữa trong các dự án CDM, vững bước hơn trên con đường hướng tới một quốc gia tăng trưởng về kinh tế, phát triển về xã hội và bền vững về môi trường. 2.3. Kết luận chung Trên đây là một vài nét cơ bản về các công trình nghiên cứu về tích lũy cacbon, đa dạng sinh học thực vật trong và ngoài nước. Thông qua các công trình nghiên cứu của các nhà khoa học ta có thể nhận thấy lĩnh vực nghiên cứu trữ lượng cacbon, động thái hấp thụ cacbon của rừng còn rất mới và rất cần sự quan tâm của các nhà khoa học. Việc định lượng cacbon mà rừng hấp thụ là một vấn đề phức tạp, liên quan đến nhiều vấn đề nội tại của thực vật, vì vậy phần lớn các nghiên cứu mới chỉ tập trung và xác định lượng cacbon tích lũy tại thời điểm nghiên cứu. Thị trường về mua bán cacbon đã bắt đầu sôi động, bao gồm cả vấn đề cơ chế giảm phát thải và khả năng hấp thụ CO2 của rừng. Việc nghiên cứu trữ lượng cacbon hấp thụ của rừng là bước ngoặt quan trọng trong việc xác định cơ sở để thực hiện Nghị định thư Kyoto, đồng thời còn góp phần vào bảo vệ môi trường sinh thái, đa dạng sinh học, giảm thiểu phát thải khí nhà kính thông qua hoạt động trồng rừng và tái trồng rừng. Đây cũng là một cơ hội để khẳng định chức năng môi trường của rừng cũng như giá trị đích thực của rừng, cơ hội thương mại cacbon, một tiềm năng rất lớn trong lĩnh vực kinh doanh lâm nghiệp mà trước đây hầu như chưa hề đề cập đến.
14 2.4. Tổng quan về khu vực nghiên cứu 2.4.1. Điều kiện tự nhiên 2.4.1.1. Vị trí địa lý Phúc Xuân là một xã thuộc tỉnh Thái Nguyên. Đây là xã ở phía tây bắc của thành phố Thái Nguyên. Xã nằm ven tỉnh lộ 253 từ trung tâm thành phố đến thị trấn Đại Từ. Xã tiếp giáp với Hồ Núi Cốc ở phía tây nam và cách không xa khu du lịch trên hồ. Xã Phúc Xuân giáp với xã Cù Vân và An Khánh của huyện Đại Từ ở phía bắc. Xã Phúc Hà, Quyết Thắng thuộc thành phố Thái Nguyên về phía đông. Xã Phúc Trìu giáp với ranh giới phía đông và nam của xã. Phía tây Phúc Xuân là xã Tân Thái thuộc huyện Đại Từ và đối diện với Phúc Xuân qua Hồ Núi Cốc là xã Phúc Tân thuộc huyện Phổ Yên. Ngoài ra, một số hòn đảo trên Hồ Núi Cốc cũng thuộc địa giới hành chính của xã. 2.4.1.2. Khí hậu thuỷ văn Theo sự phân vùng của nhà khí tượng Thái Nguyên, khí hậu của xã Phúc Xuân nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới, nóng ẩm mưa nhiều. Hàng năm khí hậu biến đổi rõ rệt, mỗi mùa có đặc thù riêng. Mùa đông từ tháng 11 năm trước đến tháng 4 năm sau. Nhiệt độ trung bình 15,50C, thấp nhất từ 9 - 100C, cao nhất 20 - 210C. Thường xuyên có các đợt gió mùa đông bắc và sương muối kèm theo khí hậu khô hanh. Mùa hè kéo dài từ tháng 5 đến tháng 10. Nhiệt độ trung bình là 280C, thấp nhất là 260C, cao nhất là 300C; đột xuất có ngày lên tới 380C, nóng nhất là tháng 6 và tháng 7, nhiều khi có đợt mưa lớn và tập trung. Lượng mưa trong năm phân bố không đều, mưa lớn vào khoảng tháng 6 và tháng 7, chiếm 60 - 70% lượng mưa cả năm. Lượng mưa trung bình năm là 1869mm, cao nhất là 2380mm, thấp nhất là 1385mm. Độ ẩm không khí trung bình năm là 81.6%.
15 2.4.2. Đánh giá chung 2.4.2.1. Thuận lợi Là một xã miền núi có địa bàn tương đối rộng, dân cư đông là tiền đề để phát triển kinh tế nông nghiệp. Bên cạnh đó xã còn có khu du lich lớn nhất của tỉnh thuận tiện cho việc phát triển các dịch vụ như khách sạn, nhà nghỉ, nhà hàng, buôn bán Hơn nữa xã lại nằm trên đường quốc lộ liên tỉnh, liên huyện nên thuận lợi cho việc giao lưu buôn bán, tiên thụ các sản phăm nông lâm nghiệp, ứng dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật và vận chuyến, đi lại của người dân. Xã còn có lợi thế là diện tích đất tự nhiên rộng lớn, đặc biệt là đất đồi nên thuận lợi cho việc phát triển lâm nghiệp, các mô hình nông lâm kết hợp và các loại hình kinh tế trang trại. Thêm vào đó xã còn có diện tích ao hồ rộng lớn, đặc biệt là hồ Núi Cốc nên thuận tiện cho việc tưới tiêu vào mùa khô và phát triển ngành nuôi trồng thủy sản. Xã có sự lãnh đạo, chỉ đạo, sự quan tâm của UBND huyện, các ban nghành đoàn thể , sự lãnh đạo, chỉ đạo sát sao của cấp ủy Đảng, Chính quyền địa phương. Sự phối kết hợp chặt chẽ giữa các nghành, các đoàn thể chính trị xã hội đã đẩy mạnh các hoạt động chuyên môn, phối hợp thực hiện tốt các nhiệm vị đề ra. Đội ngũ cán bộ chuyên môn và các cơ sở của xã giỏi về chuyên môn, không ngừng nỗ lực, năng động, sáng tạo và rất có trách nhiệm trong việc chỉ đạo các chương trình, đề án phát triển kinh tế xã hội. Đối với người dân, nhiều hộ đã biết được các thành tựu của khoa học kỹ thuật, việc tiếp thu và ứng dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật trong sản xuất cũng dễ dàng hơn. Nhận thức của bà con ngày càng dược nâng cao nên việc đưa các tiến bộ khoa học kỹ thuật vào thực tiễn sản xuất một cách phù hợp và kịp thời luôn được bà con hưởng ứng nhiệt tình.
16 2.4.2.2. Khó khăn, hạn chế Bên cạnh những thuận lợi đó, xã Phúc Xuân còn gặp nhiều khó khăn sau: Là một xã miền núi có địa hình phức tạp, thời tiết khắc nghiệt, rét kéo dài, lại nằm dọc theo ven Hồ Núi Cốc nước hồ thường xuyên dâng cao vào mùa mưa nên ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất vật nuôi cây trồng. Sự biến động về giá cả hàng hóa phục vụ cho tiêu dùng hàng ngày tăng quá cao, nhất là phân bón; thức ăn gia súc và các loại giống lúa khan hiếm. Bên cạnh đó mặt hàng nông sản quan trọng là chè búp giá lại không ổn định dẫn đến thu nhập của nhân dân trong xã còn chưa cao. Sự phân bố dân cư không đều nên ảnh hưởng tới việc tuyên truyền phổ cập khoa học kỹ thuật trong sản suất tới từng hộ nông dân. Vốn đầu tư cho ngành nông nghiệp còn hạn chế, điều này làm cho việc ứng dụng khoa học kỹ thuật ngày càng khó khăn. Mạng lưới thú y cơ sở còn yếu trong tổ chức và quản lý, do vậy làm cho việc kiểm soát dịch bệnh chưa được tốt. Tập quán chăn nuôi còn lạc hậu nên việc áp dụng các biện pháp vệ sinh thú y và phòng bệnh còn khó thực hiện.
17 PHẦN 3 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3.1.1. Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu của đề tài là các lâm phần rừng trồng Keo tai tượng trên địa bàn xã Phúc Xuân, thành phố Thái Nguyên. 3.1.2. Phạm vi nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu của đề tài tập trung xác định lượng cacbon tích lũy trên mặt đất của rừng trồng Keo tai tượng ở các tuổi 3, 5, 7 trên địa bàn xã Phúc Xuân, thành phố Thái Nguyên. 3.2. Nội dung Đề tài nghiên cứu tập trung vào giải quyết một số nội dung sau Nội dung 1: Đánh giá hiện trạng rừng trồng Keo tai tượng trên địa bàn xã Phúc Xuân, thành phố Thái Nguyên (diện tích, độ tuổi, các chỉ tiêu sinh trưỡng kỹ thuật áp dụng). Nội dung 2: Xác định sinh khối rừng trồng Keo tai tượng trên địa bàn xã Phúc Xuân, thành phố Thái Nguyên. - Xác định sinh khối của các tầng cây gỗ - Xác định sinh khối của tầng cây bụi thảm tươi - Xác định sinh khối của tầng thảm mục Nội dung 3: Lượng hóa năng lực hấp thu CO2 của rừng trồng rừng trồng Keo tai tượng trên địa bàn xã Phúc Xuân, thành phố Thái Nguyên. - Tính toán lượng cacbon tích lũy trong tầng cây gỗ - Tính toán lượng cacbon tích lũy trong tầng cây bụi thảm tươi - Tính toán lượng cacbon tích lũy trong tầng thảm mục
18 Nội dung 4: Lượng hóa năng lực hấp thu CO2 của rừng trồng rừng trồng Keo tai tượng trên địa bàn xã Phúc Xuân, thành phố Thái Nguyên. 3.3. Phương pháp nghiên cứu 3.3.1. Cách tiếp cận Để đạt được các mục tiêu đề ra, cách tiếp cận tự nhiên và tiếp cận cộng đồng được lựa chọn. Hệ thống các ô tiêu chuẩn được lập cho các hoạt động điều tra rừng để xác định lượng các bon tích lũy trong rừng trồng Keo tai tượng ở khu vực nghiên cứu. Kết hợp với điều tra thực địa là hoạt động điều tra cộng đồng nhằm xác định kỹ thuật trồng, định mức đầu tư, chế độ chăm sóc, quản lý bảo vệ đã được áp dụng và hiệu quả kinh tế của rừng trồng Keo tại khu vực nghiên cứu. 3.3.2. Phương pháp kế thừa Kế thừa các kết quả nghiên cứu trước đây làm cơ sở cho việc so sánh, phân tích và phục vụ cho việc viết tổng quan tài liệu và đánh giá hiện trạng rừng. 3.3.3. Phương pháp điều tra ô tiêu chuẩn 3.3.3.1. Số lượng và vị trí các ô mẫu Số ô mẫu được xác định theo tuổi rừng trồng, mỗi tuổi lựa chọn đo đếm 4OTC (tổng 12 OTC). Các ô mẫu được lựa chọn đại diện cho toàn khu vực, sao cho các ô đo đếm phân bố đều trên toàn bộ diện tích rừng trồng Keo tại khu vực nghiên cứu. 3.3.3.2. Hình dạng và kích thước ô mẫu Ô đo đếm được thiết lập theo cách tiếp cận hệ thống ô đo đếm “lồng nhau”, diện tích ô tiêu chuẩn là 500 m2 (20m x 25m) đo tất cả các cây gỗ, và cây bụi và thảm mục được đo đếm tại 5 ô dạng bản có kích thước 1 m2 (Hình 3.1). Ô mẫu được lựa chọn trong phạm vi 0.5 ha, tránh đường ranh giới, trừ khi được xác định trước.
19 Hình 3.1. Sơ đồ bố trí các ô đo đếm Ô tiêu chuẩn đo đếm cần đáp ứng các tiêu chí sau: i) đại diện cho loại rừng nghiên cứu; ii) Đại diện cho điều kiện địa hình; và iii) bao gồm nhiều cây. 3.3.3.3. Các bể chứa các bon phần trên mặt đất cần đo đếm Rừng có 6 bể chứa các bon, bao gồm: Trong cây gỗ, Trong cây bụi – thảm tươi - lâm sản ngoài gỗ; Trong thảm mục; Trong vật rơi rụng cành nhánh, cây chết; Trong rễ cây và trong đất rừng. Phần trên mặt đất bao gồm: - Cây gỗ sống trên mặt đất: Nhân tố đường kính ngang ngực (D1.3), loài hoặc có thể thêm chiều cao (H) được đo đếm để ước tính sinh khối của cây gỗ trên mặt đất và các bon trong cây thông qua các phương trình tương quan. - Cây bụi, thảm tươi, thực vật phi gỗ: Nhân tố đo đếm là khối lượng sinh khối tươi, và được lấy mẫu đem về phòng thí nghiệm phân tích tỷ lệ % khối lượng khô. - Thảm mục: Nhân tố đo đếm là khối lượng thảm mục, và được lấy mẫu đem về phòng thí nghiệm phân tích tỷ lệ % khối lượng khô. - Cành nhánh ngã đỗ và cây chết: Nhân tố đo đếm là khối lượng, thể tích của chúng, từ đây lấy mẫu để xác định sinh khối khô và tỷ lệ % khối lượng khô.
20 3.3.3.4. Đo đếm tại ô tiêu chuẩn Điều tra các bon rừng có thể sử dụng ô dạng hình chữ nhật vì nó dễ thiết lập trên hiện trường và nó có thể trải dài trên các dạng địa hình. Do đó nó mang tính đại diện cao. Trình tự (1) Thiết lập OTC Việc lập ô tiêu chuẩn nên có 3 cán bộ kỹ thuật và 2 lao động địa phương và tiến hành theo các bước như sau: a) Trong khu vực điều tra, dùng cọc đóng để đánh dấu điểm xuất phát lập ô; b) Một người đứng tại điểm xuất phát và sử dụng địa bàn cầm tay để định hướng cho các cạnh của ô tiêu chuẩn; c) Những người khác sử dụng thước dây để đo khoảng cách từ điểm xuất phát theo các cạnh của ô tiêu chuẩn. Chiều dài của các cạnh của ô tiêu chuẩn là khoảng cách đã được cải bằng. Trong quá trình xác định chiều dài của các cạnh, cứ 10 m nên dùng cọc để đánh dấu; d) Để chắc chắn ô tiêu chuẩn là hình chữ nhật, các góc vuông hình thành bởi hai cạnh của ô phải là 900 và tại trung điểm của hai cạnh đối diện, sử dụng thước dây để kiểm tra độ dài của khoảng cách bằng giữa hai trung điểm này. Khoảng cách bằng giữa hai trung điểm của hai cạnh đối diện là 20 m. e) Sau khi lập ô với các cọc được đánh dấu tại mỗi khoảng cách từ 10 m, (tùy thuộc vào điều kiện địa hình), trên mỗi cạnh của ô vuông, sử dụng dây nilon nối các cọc của ô để đánh dấu ranh giới của ô tiêu chuẩn. f) Ghi chép các thông tin chung trong ô (vị trí, tọa độ tại tâm ô) trong phiếu điều tra hiện trường.
21 (2) Điều tra trong ô tiêu chuẩn Trong ô tiêu chuẩn, tiến hành đo tất cả các cây sống có đường kính từ 5 cm trở lên. Thông tin thu thập gồm: i) tên loài cây (tên Việt Nam và tên khoa học); và ii) đường kính ngang ngực của cây. Số liệu được đo đếm sẽ được sử dụng cho: i) phân bố cây theo cấp kính; ii) thể tích lâm phần. Nhóm điều tra trong ô tiêu chuẩn nên bao gồm 3 cán bộ kỹ thuật. Một người ghi chép số liệu và hai người còn lại để làm công việc khác như xác định tên loài, đo đường kính ngang ngực của cây, đánh dấu cây sau khi đo. Các lao động địa phương cũng cần thiết để hỗ trợ phát tuyến điều tra, phát dọn thực bì v.v. Các bước đề xuất đo đếm trong ô tiêu chuẩn như sau: a) Sử dụng thước 1.3 m để đánh dấu vị trí đo D1.3; b) Sử dụng thước đo vanh để đo chu vi của cây tại vị trí đánh dấu (vị trí 1,3m); c) Ghi chép tất cả thông tin đo đếm trong ô tiêu chuẩn và ghi chú những đặc điểm bất thường của cây (cây nhiều thân, cây cụt ngọn, v.v) vào phiếu điều tra hiện trường nêu tại Phụ lục 01;
22 (3) Đo đếm sinh khối tươi cây cá lẻ Xác định sinh khối cây cá lẻ bằng phương trình tương quan đã được xây dựng cho loài Keo tai tượng. (4) Đo đếm các phần sinh khối chết và sinh khối sống khác trên mặt đất Trong rừng C được lưu giữ chủ yếu trong sinh khối thực vật (trên và dưới mặt đất) và trong đất. Sinh khối trên mặt đất bao gồm tất cả các thân cây gỗ, cành, lá cây sống, dây leo, bụi trườn, và thực vật bì sinh cũng như các cây bụi và thảm tươi. Đối với đất nông nghiệp, nó bao gồm sinh khối cây trồng và cỏ dại. Bể chứa vật chất hữu cơ chết (necromass) bao gồm cây chết đổ, các mảnh gỗ vỡ thô khác, thảm mục và than củi (hoặc một phần các chất hữu cơ bị cháy) phía trên mặt đất. i. Xác định sinh khối tầng dưới tán Tầng dưới tán bao gồm: Cây gỗ có đường kính <5cm, cây tái sinh, cây bụi, thảm tươi. Trình tự Trên ô tiêu chuẩn lập 5 ô dạng bản 1 m2. Cắt toàn bộ các cây có trong ô dạng bản. Xác định trọng lượng tươi (FW) ngay tại thực địa (g/1 m2). Chặt nhỏ tất cả mẫu và trộn đều trước khi lấy mẫu phân tích. Lấy mẫu đại diện 100g tươi, cho vào túi giấy. Sấy khô mẫu, xác định trọng lượng khô (DW).
23 Các thông tin về đo đếm sinh khối thảm tươi cây bụi được ghi lại chi tiết vào phiếu điều tra hiện trường nêu tại Phụ lục 02. ii. Cây chết là một phần của vật chất hữu cơ chết Trình tự Trong ô 500 m2 (20x25 m) tất cả các mảnh vỡ và thân gỗ (một phần chưa bị cháy), cây chết đứng, cây chết trên mặt đất và gốc đều được đo đếm (với đường kính >5 cm và chiều dài> 0,5 m). Đo chiều cao (chiều dài) trong phạm vi rộng của ô và đường kính (đoạn giữa), ghi chú xác định loại gỗ để xác định khối lượng riêng. Tất cả các thông tin cây gỗ chết được ghi chép đầy đủ trong Phụ lục 02.
24 iii. Thảm mục Trình tự Thu thập tất cả mẫu thảm mục trong cùng một ô 1 m2 được sử dụng cho thu mẫu dưới tán, nó có thể được thực hiện theo hai bước. Thu mẫu thảm mục thô chẳng hạn như bất kỳ đoạn thân/cành có d < 5 cm và/hoặc chiều dài < 50cm, vật liệu thực vật chưa phân hủy (tất cả lá và cành). Ghi đầy đủ, chi tiết các thông tin về điều tra sinh khối thảm mục trong năm (5) ô đo đếm vào phiếu điều tra hiện trường nêu tại Phụ lục 03. iiii. Tính toán xử lý số liệu Dựa trên kết quả điều tra ô tiêu chuẩn thực hiện tính toán xử lý số liệu như sau: Đánh giá đặc điểm cấu trúc rừng - Xác định tổng tiết diện ngang thân cây gỗ, đường kính và chiều cao trung bình được tính theo các công thức: n 2 Di  x 2 i 1 2 G(cm /ha) (3.1) S ;
25 n n D  i  Hi D i 1 (3.2) H i 1 (3.3) n ; n - Mật độ: Mật độ cho biết số lượng cá thể trung bình của loài nghiên cứu trên mỗi ô tiêu chuẩn được tính theo công thức sau đây: n Nx 10.000 (3.4) S (cây/ha) Trong đó: + n: Tổng số cá thể của loài trong các OTC, + S: Tổng diện tích các OTC (ha). - Xác định trữ lượng theo công thức sau: M = (G x ΣVi)/Σgi (3.5) Trong đó: + G: Tổng tiết diện ngang thân cây gỗ. + gi: Tiết diện thân. + Vi: thể tích thực và được xác định : Vi = Gi*H*f Với: H: chiều cao vút ngọn. f: hình số (0.45). a, Tính toán sinh khối cây cá lẻ Sinh khối cây cá lẻ được xác định theo Heriansyah (2005) bằng công thức: W = 0.0477*D2.6998 (3.7) Trong đó: W là sinh khối trên mặt đất (kg); D là đường kính thân ở vị trí 1.3 m (cm). b, Xác định sinh khối của cây bụi, thảm tươi và thảm mục - Sinh khối các bộ phận cây bụi thảm tươi, trong 1 ha được tính theo công thức: 2 FWT (kg)xDWS (g) DWT (kg/ m ) 2 (3.8) FWS (g)xSA(m )
26 Trong đó: 2 DWT - Tổng trọng lượng khô tuyệt đối (sinh khối khô) (kg/m ), FWT - Tổng khối lượng tươi (kg), DWS - Khối lượng khô tuyệt đối của mẫu (g), FWS - khối lượng tươi của mẫu (g), SA - Diện tích ô mẫu (ô dạng bản) c, Phương pháp tính toán lượng carbon tích lũy Sau khi toàn bộ các giá trị sinh khối của các thành phần được quy ra đơn vị: kg khô/ha. Tính tổng toàn bộ các hợp phần tạo thành sinh khối khô trên mặt đất (WTot). Xác định hàm lượng carbon: Hàm lượng carbon (CS) trong sinh khối xác định thông qua việc áp dụng hệ số mặc định 0.46 thừa nhận bởi Ủy ban quốc tế về biến đổi khí hậu (IPCC, 2003). Nghĩa là hàm lượng carbon được tính bằng cách nhân với sinh khối khô với 0.46. Tính theo công thức: Wcarbon = 0.5*DWT (kg/ha hoặc tấn/ha) (3.3) Trong đó: Wcacbon – Hàm lượng carbon; DWT – Sinh khối khô. Tất cả các thông tin và số liệu thu thập được ghi vào mẫu biểu thể hiện tại phụ lục 2. Cây gỗ *) Dưới tán Thảm mục Tổng C tích lũy Loại rừng Đại diện tấn/ha tấn/ha tấn/ha tấn/ha 1 2 3 1+2+3 1 2 3 4 *= Xác định sinh khối cây qua công thức tương quan
27 Phần 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 4.1. Một số đặc điểm rừng trồng Keo tai tượng tại xã Phúc Xuân Số liệu được thu thập trên cơ sở điều tra trong 12 OTC theo các tuổi 3, 5, 7 (mỗi tuổi 4 OTC). 4.1.1. Một số đặc điểm rừng trồng Keo tai tượng tuổi 3 tại xã Phúc Xuân Kết quả rừng trồng Keo tai tượng 3 tuổi được thống kê trong bảng 4.1. Bảng 4.1. Các đặc điểm đặc trưng của lâm phần rừng trồng Keo tai tượng tuổi 3 tại xã Phúc Xuân Đặc trưng các chỉ tiêu điều tra Trữ lượng Diện tích 2 OTC Mật độ D1.3 (cm) H vn (m) Gi (m /ha) (m3/ha) tán (m2/ha) 1 2100 5,593 5,970 5,425 15,140 8932,064 2 2160 5,025 5,766 4,444 12,057 8170,132 3 2300 5,417 5,766 5,427 14,515 8344,014 4 2060 5,276 5,764 4,695 23,345 8051,373 TB 2155 5,328 5,816 4,998 16,264 8374,396 Dẫn liệu tại bảng 4.1 cho thấy: - Mật độ rừng trồng Keo tai tượng tuổi 3 tại xã Phúc Xuân trung bình đạt 2155 cây/ha, trong đó mật độ thấp nhất đạt 2100 cây/ha và cao nhất đạt 2300 cây/ha; - Đường kính ngang ngực trung bình đạt 5,328 cm, trong đó thấp nhất đạt 5,025 cm và cao nhất đạt 5,593 cm; - Chiều cao vút ngọn trung bình đạt 5,816 m, trong đó thấp nhất đạt 5,764 m và cao nhất đạt 5,970 m; - Tiết diện thân trung bình đạt 4,998 m2/ha, trong đó thấp nhất đạt 4,444 m2/ha và cao nhất đạt 5,427 m2/ha;
28 - Trữ lượng trung bình đạt 16,264 m3/ha, trong đó thấp nhất đạt 12,057 m3/ha và cao nhất đạt 23,345 m3/ha; - Diện tích tán rừng trồng Keo tai tượng tuổi 3 tại xã Phúc Xuân trung bình đạt 8374,396 m2/ha, trong đó thấp nhất đạt 8051,373 và cao nhất đạt 8932,064 m2/ha. 4.1.2. Một số đặc điểm rừng trồng Keo tai tượng tuổi 5 tại xã Phúc Xuân Kết quả rừng trồng Keo tai tượng 5 tuổi được thống kê trong bảng 4.2. Bảng 4.2. Các đặc điểm đặc trưng của lâm phần rừng trồng Keo tai tượng tuổi 5 tại xã Phúc Xuân Đặc trưng các chỉ tiêu điều tra Mật D1.3 H vn Gi Trữ lượng Diện tích tán OTC độ (cm) (m) (m2/ha) (m3/ha) (m2/ha) 1 1260 8,949 9,133 8,183 34,171 6383,895 2 1200 8,609 8,852 7,172 29,314 7010,238 3 1300 8,942 8,885 8,391 34,177 7003,073 4 1220 9,006 9,003 7,920 32,777 7240,526 TB 1245 8,877 8,968 7,917 32,610 6909,43 Dẫn liệu tại bảng 4.2 cho thấy: - Mật độ rừng trồng Keo tai tượng tuổi 5 tại xã Phúc Xuân trung bình đạt 1245 cây/ha, trong đó mật độ thấp nhất đạt 1200 cây/ha và cao nhất đạt 1300 cây/ha; - Đường kính ngang ngực trung bình đạt 8,877 cm, trong đó thấp nhất đạt 8,609 cm và cao nhất đạt 9,006 cm; - Chiều cao vút ngọn trung bình đạt 8,968 m, trong đó thấp nhất đạt 9,852 m và cao nhất đạt 9,133 m;
29 - Tiết diện thân trung bình đạt 7,917 m2/ha, trong đó thấp nhất đạt 7,172 m2/ha và cao nhất đạt 8,391 m2/ha; - Trữ lượng trung bình đạt 32,610 m3/ha, trong đó thấp nhất đạt 29,314 m3/ha và cao nhất đạt 34,171 m3/ha; - Diện tích tán rừng trồng Keo tai tượng tuổi 5 tại xã Phúc Xuân trung bình đạt 6909,43 m2/ha, trong đó thấp nhất đạt 6383,895 m2/ha và cao nhất đạt 7240,526 m2/ha. 4.1.3. Một số đặc điểm rừng trồng Keo tai tượng tuổi 7 tại xã Phúc Xuân Kết quả rừng trồng Keo tai tượng 7 tuổi được thống kê trong bảng 4.3. Bảng 4.3. Các đặc điểm đặc trưng của lâm phần rừng trồng Keo tai tượng tuổi 7 tại xã Phúc Xuân Đặc trưng các chỉ tiêu điều tra Diện tích H vn Gi Trữ lượng OTC Mật độ D1.3 (cm) tán (m) (m2/ha) (m3/ha) (m2/ha) 1 900 10,439 9,471 8,500 39,046 8913,788 2 1180 10,051 9,398 9,631 41,881 10385,061 3 1040 9,358 8,867 7,387 30,230 6232,037 4 1100 9,450 9,069 8,231 35,102 9023467 TB 1055 9,824 9,201 8,437 36,565 8638,588 Dẫn liệu tại bảng 4.3 cho thấy: - Mật độ rừng trồng Keo tai tượng tuổi 7 tại xã Phúc Xuân trung bình đạt 1055 cây/ha, trong đó mật độ thấp nhất đạt 900 cây/ha và cao nhất đạt 1180 cây/ha; - Đường kính ngang ngực trung bình đạt 9,824 cm, trong đó thấp nhất đạt 9,358 cm và cao nhất đạt 10,439 cm;
30 - Chiều cao vút ngọn trung bình đạt 9,201 m, trong đó thấp nhất đạt 8,867 m và cao nhất đạt 9,471 m; - Tiết diện thân trung bình đạt 8,437 m2/ha, trong đó thấp nhất đạt 7,387 m2/ha và cao nhất đạt 9,631 m2/ha; -Trữ lượng trung bình đạt 36,565 m3/ha, trong đó thấp nhất đạt 30,230 m3/ha và cao nhất đạt 41,881 m3/ha; - Diện tích tán rừng trồng Keo tai tượng tuổi 7 tại xã Phúc Xuân trung bình đạt 8638,588 m2/ha, trong đó thấp nhất đạt 6232,037 m2/ha và cao nhất đạt 10385,061 m2/ha. 4.2. Xác định sinh khối của rừng trồng Keo tai tượng tại xã Phúc Xuân 4.2.1. Đặc điểm sinh khối tầng cây gỗ của rừng trồng Keo tai tượng tuổi 3 Dẫn liệu về sinh khối của rừng trồng Keo tai tượng tuổi 3 tại xã Phúc Xuân được trình bày tại bảng 4.4. Bảng 4.4. Sinh khối rừng trồng Keo tai tượng tuổi 3 tại xã Phúc Xuân Sinh khối khô tuổi 3 Tầng cây gỗ Tầng thảm Tầng thảm Tổng sinh OTC (tấn/ha) tươi (tấn/ha) mục (tấn/ha) khối (tấn/ha) 1 11,7 1,44 7,03 20,17 2 8,76 3,34 6,81 18,91 3 11,09 6,32 6,2 23,61 4 9,62 6,40 5,69 21,71 TB 8,23 3,50 5,15 16,88 Dẫn liệu tại bảng 4.4 cho thấy: - Tầng cây gỗ sinh khổi tuổi 3 tại xã Phúc Xuân trung bình đạt 8,23 tấn/ha, trong đó thấp nhất đạt 8,76 tấn/ha và cao nhất đạt 11,7 tấn/ha;
31 - Tầng thảm tươi trung bình đạt 3,50 tấn/ha, trong đó thấp nhất đạt 1,44 tấn/ha và cao nhất đạt 6,40 tấn/ha; - Tầng thảm mục trung bình đạt 5,15 tấn/ha, trong đó thấp nhất đạt 5,69 tấn/ha và cao nhất đạt 7,03 tấn/ha; - Tổng sinh khối 3 tại xã Phúc Xuân trung bình đạt 16,88 tấn/ha, trong đó thấp nhất đạt 18,91 tấn/ha và cao nhất đạt 21,71 tấn/ha. 4.2.2. Đặc điểm sinh khối tầng cây gỗ của rừng trồng Keo tai tượng tuổi 5 Dẫn liệu về sinh khối của rừng trồng Keo tai tượng tuổi 5 tại xã Phúc Xuân được trình bày tại bảng 4.5. Bảng 4.5. Sinh khối rừng trồng Keo tai tượng tuổi 5 tại xã Phúc Xuân Sinh khối khô tuổi 5 Tầng cây gỗ Tầng thảm tươi Tầng thảm Tổng sinh khối OTC (tấn/ha) (tấn/ha) mục (tấn/ha) (tấn/ha) 1 24 2,14 7,41 33,55 2 20 1,82 8,9 31,11 3 24 2,24 6,91 33,65 4 23 2,51 6,64 32,13 TB 22,97 2,18 7,47 32,61 Dẫn liệu tại bảng 4.5 cho thấy: - Tầng cây gỗ sinh khổi tuổi 5 tại xã Phúc Xuân trung bình đạt 22,97 tấn/ha, trong đó thấp nhất đạt 20 tấn/ha và cao nhất đạt 24 tấn/ha; - Tầng thảm tươi trung bình đạt 2,18 tấn/ha, trong đó thấp nhất đạt 1,82 tấn/ha và cao nhất đạt 2,51 tấn/ha; - Tầng thảm mục trung bình đạt 7,47 tấn/ha, trong đó thấp nhất đạt 6,64 tấn/ha và cao nhất đạt 7,41 tấn/ha;
32 - Tổng sinh khối 5 tại xã Phúc Xuân trung bình đạt 32,61 tấn/ha, trong đó thấp nhất đạt 31,11 tấn/ha và cao nhất đạt 33,65 tấn/ha. 4.2.3. Đặc điểm sinh khối tầng cây gỗ của rừng trồng Keo tai tượng tuổi 7 Dẫn liệu về sinh khối của rừng trồng Keo tai tượng tuổi 5 tại xã Phúc Xuân được trình bày tại bảng 4.6. Bảng 4.6. Sinh khối rừng trồng Keo tai tượng tuổi 7 tại xã Phúc Xuân Sinh khối khô tuổi 7 Tầng cây gỗ Tầng thảm tươi Tầng thảm Tổng sinh khối OTC (tấn/ha) (tấn/ha) mục (tấn/ha) (tấn/ha) 1 30 1,65 4,23 36,89 2 31 2,35 6,78 41,68 3 22 2,09 6,78 34,26 4 26 2,04 7,29 39,44 TB 27,26 2,03 6,27 38,07 Dẫn liệu tại bảng 4.6 cho thấy: - Tổng sinh khối 7 tại xã Phúc Xuân trung bình đạt 38,07 tấn/ha, trong đó thấp nhất đạt 34,26 tấn/ha và cao nhất đạt 39,44 tấn/ha; - Tầng cây gỗ trung bình đạt 27,26 tấn/ha, trong đó thấp nhất đạt 22 tấn/ha và cao nhất đạt 31 tấn/ha; - Tầng thảm tươi trung bình đạt 2.03 tấn/ha, trong đó thấp nhất đạt 1,65 tấn/ha và cao nhất đạt 2,35 tấn/ha; - Tầng thảm mục sinh khổi tuổi 7 tại xã Phúc Xuân trung bình đạt 6,27 tấn/ha, trong đó thấp nhất đạt 4,23 tấn/ha và cao nhất đạt 7,29 tấn/ha.
33 4.3. Lượng cacbon tích lũy trong rừng trồng Keo tai tượng tại xã Phúc Xuân Sau khi toàn bộ các giá trị sinh khối của các thành phần được quy ra đơn vị: kg khô/ha. Tính tổng toàn bộ các hợp phần tạo thành sinh khối khô trên mặt đất (WTot). Xác định hàm lượng carbon: Hàm lượng carbon (CS) trong sinh khối xác định thông qua việc áp dụng hệ số mặc định 0.5 thừa nhận bởi Ủy ban quốc tế về biến đổi khí hậu (IPCC, 2003). Nghĩa là hàm lượng carbon được tính bằng cách nhân với sinh khối khô với 0.50. Tính theo công thức (3.3). 4.3.1. Khả năng tích luỹ cacbon của rừng trồng Keo tai tượng tuổi 3 Khả năng tích luỹ của các phần trên mặt đất ở các trạng thái rừng Keo trồng được thể hiện qua các bảng và biểu đồ dưới đây. 4.3.1.1. Lượng cacbon tích lũy trong rừng trồng Keo tai tượng tuổi 3 Dẫn liệu về tích lũy các bon của rừng trồng Keo tai tượng tuổi 3 tại xã Phúc Xuân được trình bày tại bảng 4.7. Bảng 4.7. Lượng các bon tích lũy rừng trồng Keo tai tượng tuổi 3 tại xã Phúc Xuân Lượng cacbon tích lũy tấn/ha Tầng cây gỗ Tầng thảm tươi Tầng thảm mục Tổng OTC (tấn/ha) (tấn/ha) (tấn/ha) (tấn/ha) 1 5,85 0,72 3,52 10,08 2 4,38 1,67 3,41 9,45 3 5,54 3,16 3,10 11,80 4 4,81 3,2 2,85 10,86 TB 5,146 2,188 3,216 10,550
34 Dẫn liệu tại bảng 4.7 cho thấy: - Tổng sinh khối lượng cacbon tích lũy rừng trồng Keo tai tượng tuổi 3 tại xã Phúc Xuân trung bình đạt 10,550 tấn/ha, trong đó thấp nhất đạt 9,45 tấn/ha và cao nhất đạt 10,86 tấn/ha; - Tầng cây gỗ trung bình đạt 5,146 tấn/ha, trong đó thấp nhất đạt 4,38 tấn/ha và cao nhất đạt 5,85 tấn/ha; - Tầng thảm tươi trung bình đạt 2,188 tấn/ha, trong đó thấp nhất đạt 0,72 tấn/ha và cao nhất đạt 3,16 tấn/ha; - Tầng thảm mục sinh khổi tuổi 3 tại xã Phúc Xuân trung bình đạt 3,216 tấn/ha, trong đó thấp nhất đạt 2,85 tấn/ha và cao nhất đạt 3,52 tấn/ha. Ở trạng thái rừng Keo 3 tuổi có tổng tích luỹ cacbon là 6,85 tấn/ha trong đó tầng cây bụi thảm tươi có tổng tích luỹ các bon trong bình 1,18 tấn/ha, tầng thảm mục có tổng tích luỹ trung bình là 2,5 tấn/ha, ở tầng cây gỗ có tổng tích luỹ cacbon trung bình 3,17 tấn/ha. Tỷ lệ lượng cacbon tích lũy trong các thành phần của rừng trồng Keo tai tượng tuổi 3 được trình bày tại hình 4.1. Tầng cây gỗ 30.49% 48.78% Tầng cây bụi, thảm 20.74% tươi Tầng thảm mục Hình 4.1. Tỷ lệ tích luỹ cacbon theo các thành phần rừng trồng Keo tai tượng 3 tuổi tại xã Phúc Xuân
35 4.3.1.2. Lượng cacbon tích lũy trong rừng trồng Keo tai tượng tuổi 5 Dẫn liệu về tích lũy cacbon của rừng trồng Keo tai tượng tuổi 5 tại xã Phúc Xuân được trình bày tại bảng 4.8. Bảng 4.8. Lượng cacbon tích lũy rừng trồng Keo tai tượng tuổi 5 tại xã Phúc Xuân Lượng cacbon tích lũy tấn/ha Tầng cây gỗ Tầng thảm tươi Tầng thảm Tổng OTC (tấn/ha) (tấn/ha) mục (tấn/ha) (tấn/ha) 1 12,00 1,07 3,71 16,78 2 10,20 0,91 4,45 15,56 3 12,25 1,12 3,46 16,83 4 11,49 1,26 3,32 16,07 TB 11,484 1,090 3,733 16,306 Dẫn liệu tại bảng 4.8 cho thấy: - Tổng sinh khối lượng cacbon tích lũy rừng trồng Keo tai tượng tuổi 5 tại xã Phúc Xuân trung bình đạt 16,306 tấn/ha, trong đó thấp nhất đạt 15,56 tấn/ha và cao nhất đạt 16,83 tấn/ha; - Tầng cây gỗ trung bình đạt 11.484 tấn/ha, trong đó thấp nhất đạt 10,20 tấn/ha và cao nhất đạt 12 tấn/ha; - Tầng thảm tươi trung bình đạt 1,090 tấn/ha, trong đó thấp nhất đạt 0,91 tấn/ha và cao nhất đạt 1,26 tấn/ha; - Tầng thảm mục sinh khổi tuổi 5 tại xã Phúc Xuân trung bình đạt 3,733 tấn/ha, trong đó thấp nhất đạt 3,32 tấn/ha và cao nhất đạt 4,45 tấn/ha. Ở trạng thái rừng Keo 5 tuổi có tổng tích luỹ các bon là 16,396 tấn/ha trong đó tầng cây bụi thảm tươi có tổng tích luỹ các bon trong bình 1,090 tấn/ha,
36 tầng thảm mục có tổng tích luỹ trung bình là 3,733 tấn/ha, ở tầng cây gỗ có tổng tích luỹ cac bon trung bình 11,484 tấn/ha. Tỷ lệ lượng cacbon tích lũy trong các thành phần của rừng trồng Keo tai tượng tuổi 5 được trình bày tại hình 4.2 22.89% 6.68% Tầng cây gỗ 70.43% Tầng cây bụi, thảm tươi Tầng thảm mục Hình 4.2. Tỷ lệ tích luỹ cacbon theo các thành phần rừng trồng Keo tai tượng 5 tuổi tại xã Phúc Xuân 4.3.1.3. Lượng cacbon tích lũy trong rừng trồng Keo tai tượng tuổi 7 Dẫn liệu về tích lũy cacbon của rừng trồng Keo tai tượng tuổi 7 tại xã Phúc Xuân được trình bày tại bảng 4.9. Bảng 4.9. Lượng cacbon tích lũy rừng trồng Keo tai tượng tuổi 7 tại xã Phúc Xuân Lượng cacbon tích lũy tấn/ha Tầng cây gỗ Tầng thảm Tầng thảm OTC Tổng (tấn/ha) (tấn/ha) tươi (tấn/ha) mục (tấn/ha) 1 15,00 0,83 2,12 17,94 2 15,27 1,18 3,39 19,84 3 11,20 1,04 3,39 15,63 4 13,05 1,02 3,65 17,72 TB 13,63 1,02 3,14 17,78
37 Dẫn liệu tại bảng 4.9 cho thấy: - Tổng sinh khối lượng cacbon tích lũy rừng trồng Keo tai tượng tuổi 7 tại xã Phúc Xuân trung bình đạt 17,78 tấn/ha, trong đó thấp nhất đạt 15,63 tấn/ha và cao nhất đạt 17,94 tấn/ha; - Tầng cây gỗ trung bình đạt 13,63 tấn/ha, trong đó thấp nhất đạt 11,20 tấn/ha và cao nhất đạt 15,27 tấn/ha; - Tầng thảm tươi trung bình đạt 1,02 tấn/ha, trong đó thấp nhất đạt 0,83 tấn/ha và cao nhất đạt 1,18 tấn/ha; - Tầng thảm mục sinh khổi tuổi 7 tại xã Phúc Xuân trung bình đạt 3,14 tấn/ha, trong đó thấp nhất đạt 2,12 tấn/ha và cao nhất đạt 3,65 tấn/ha. Ở trạng thái rừng Keo 7 tuổi có tổng tích luỹ các bon là 17,78 tấn/ha trong đó tầng cây bụi thảm tươi có tổng tích luỹ các bon trong bình 1,02 tấn/ha, tầng thảm mục có tổng tích luỹ trung bình là 3,14 tấn/ha, ở tầng cây gỗ có tổng tích luỹ cac bon trung bình 13,63 tấn/ha. Tỷ lệ lượng cacbon tích lũy trong các thành phần của rừng trồng Keo tai tượng tuổi 5 được trình bày tại hình 4.3 17.63% 5.72% Tầng cây gỗ 76.65% Tầng cây bụi, thảm tươi Hình 4.3. Tỷ lệ tích luỹ cacbon theo các thành phần rừng trồng Keo tai tượng 7 tuổi tại xã Phúc Xuân
38 - Qua kết quả nghiên cứu lượng cacbon tích luỹ trong phần cây bụi thảm tươi từ 1,02-2,19 tấn trên 1 ha biến đổi không đáng kể qua các độ tuổi và có xu hướng giảm khi tuổi cây rừng càng lớn nguyên nhân là do cây rừng phát triển độ che phủ của tán tăng lên ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng sinh trưởng của thành phần cây bụi thảm tươi. - Lượng cacbon tích luỹ ở thành phần thảm mục qua các độ tuổi của rừng keo trồng tương đối đồng đều khoảng 3,3 tấn trên 1 ha. - Lượng cacbon tích luỹ ở thành phần cây gỗ biến đổi rõ nhất qua các độ tuổi ở độ tuổi 3 cây trồng chỉ có khả năng tích luỹ cacbon khoảng hơn 5 tấn/ha, đến độ tuổi 5 lượng cacbon tích luỹ của rừng keo đạt hơn 11 tấn/ha và đến độ tuổi 7, tuổi trưởng thành của cây keo khả năng tích luỹ cacbon lên đến hơn 13 tấn/ha. 4.4. Đề xuất một số giải pháp * Giải pháp về vốn - Hỗ trợ vay vốn với những hộ, những gia đình còn nhiều khó khăn ít có điều kiện đầu tư vào sản xuất lâm nghiệp lâu năm. - Các thủ tục vay vốn cần đơn giản hơn. Phổ biến các thủ tục vay vốn cho người dân để dễ dàng hơn trong việc vay và trả tiền. - Cần có các chính sách hỗ trợ về giống, phân bón cho người dân - Cần có nhưng biện pháp như là phổ biến, khích lệ để người dân mạnh dạn hơn trong việc vay vốn đầu tư vào sản xuất vì hiện nay có nhiều hộ khó khăn lo sợ không trả được nên không dám vay. - Tiếp tục tham gia vào các dự án đã và sắp tiến hành trong thời gian tới để vừa nâng cao sinh kế cho người dân, vừa phủ xanh dất trống đồi núi trọc, nâng cao khả năng tích lũy carbon ở rùng trồng.
39 * Giải pháp quản lý - Nên kết hợp sự quản lý của địa phương với sự chỉ đạo, lãnh đạo của cấp trên để tăng cường việc quản lý bảo vệ rừng. - Tăng cường các buổi tập huấn để nâng cao sự hiểu biết cũng như ý thức của ngươi dân về bảo vệ rừng - môi trường. - Tiếp tục giao khoán đất và quyền sử dụng đất cho người dân để người dân yên tâm hơn trong việc đặt niềm tin vào việc phát triển rừng sẽ nâng cao sinh kế. * Giải pháp kỹ thuật - Chuyển đổi hết những diện tích rừng Bạch Đàn kém hiệu quả sang trồng Keo. - Trồng rừng trên các trạng thái đất trống (Ia, Ib). - Chuyển những diện tích chè không hiệu quả ở những vùng núi cao sang trồng rừng. Và chuyển các diện tích chè già sang trồng chè cành và chè lai.
40 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 1. Kết luận Mật độ cây giảm dần theo tuổi rừng (2155 cây/ha ở tuổi 3; 1245 cây/ha ở tuổi 5 và 1055 cây/ha ở tuổi 7). Các chỉ tiêu đường kính 1,3 m, chiều cao vút ngọn và tổng tiết diện ngang tăng theo tuổi. Trữ lượng trung bình lâm phần đạt 16,264 m3/ha ở tuổi 3, tuổi 5 đạt 32,610 m3/ha và 36,565 m3/ha ở tuổi 7. Sinh khối của rừng Keo trồng độ tuổi 3 tuổi, có tổng sinh khối 16,88 tấn/ha. Sinh khối của rừng keo trồng độ tuổi 5 tuổi, có tổng sinh khối 32,61 tấn/ha. Sinh khối của rừng keo trồng độ tuổi 7 tuổi, có tổng sinh khối 38,07 tấn/ha. Lượng cacbon tích lũy của rừng Keo trồng độ tuổi 3 tuổi, có tổng là 10,55 tấn/ha. Lượng cacbon tích lũy của rừng Keo trồng của rừng keo trồng độ tuổi 5 tuổi, có tổng là 16,306 tấn/ha. Lượng cacbon tích lũy của rừng keo trồng độ tuổi 7 tuổi, có tổng là 17,78 tấn/ha. Tỷ lệ trữ lượng cacbon tích lũy trong tầng cây gỗ tăng dần theo tuổi rừng (48,78% ở tuổi 3; 70,43% ở tuổi 5; và 76,65% ở tuổi 7). Tỷ lệ trữ lượng cacbon tích lũy trong tầng thảm tươi giảm dần theo tuổi rừng (20,74% ở tuổi 3; 6,68% ở tuổi 5 và 5,72% ở tuổi 7). Tỷ lệ trữ lượng cacbon tích lũy trong tầng thảm mục giảm dần theo tuổi rừng (30,49% ở tuổi 3; 22,89% ở tuổi 5 và 17,63% ở tuổi 7). 2. Kiến nghị Tiếp tục nghiên cứu về sinh khối và lượng carbon tích lũy cho các cấp tuổi khác nhau. Cần có những nghiên cứu thêm về lượng các bon tích lũy trạng thái rừng trồng tại các mùa sinh trường khác nhau. Tiếp tục triển khai nghiên cứu về sinh khối, lượng carbon tích lũy cho nhiều đối tượng rừng trồng khác nhau và ở nhiều địa điểm khác nhau trên phạm vi rộng.
41 TÀI LIỆU THAM KHẢO I. Tiếng Việt 1. Phạm Tuấn Anh (2007), “Dự báo năng lực hấp thụ CO2 của rừng tự nhiên lá rộng thường xanh tại huyện Tuy Đức, tỉnh Đăk Nông. Luận văn thạc sỹ khoa học lâm nghiệp”, Trường Đại học Lâm Nghiệp.Nguyễn Văn Dũng (2005), Nghiên cứu sinh khối và lượng carbon tích lũy của một số trạng thái rừng trồng tại Núi Luốt, Đề tài nghiên cứu khoa học, Trường Đại học Lâm nghiệp. 2. Nguyễn Văn Dũng (2005), Nghiên cứu về rừng Thông Mã vỹ tại Núi Luốt - Đại học lâm nghiệp. 3. Phạm Xuân Hoàn (2004), Một số vấn đề trong lâm học nhiệt đới, Nhà xuất bản nông nghiệp, Hà Nội. 4. Phạm Xuân Hoàn (2005), Cơ chế phát triển sạch và cơ hội thương mại carbon trong lâm nghiệp, Nhà xuất bản nông nghiệp, Hà Nội 5. Nguyễn Xuân Huy (2008), Bảo vệ môi trường và phát triển bền vững. 6. Lý Thu Huỳnh (2007), Nghiên cứu sinh khối và khả năng hấp thụ carbon của rừng Mỡ (Manglietia conifera Dandy) trồng tại Tuyên Quang và Phú Thọ, 7, Luận văn thạc sĩ Lâm nghiệp, Trường Đại học Lâm nghiệp. 8. Nguyễn Ngọc Lung và Nguyễn Tường Vân (2004), “Thử nghiệm tính toán giá trị bằng tiền của rừng trồng trong cơ chế phát triển sạch”, Tạp chí Nông nghiệp và phát triển nông thôn. 9. Thái Văn Long (2008), Thị trường mua bán chỉ tiêu phát thải khí nhà kính. 10. Lê Hồng Phúc (1996), Đánh giá sinh trưởng, tăng trưởng, năng suất rừng trồng Thông ba lá vùng Đà lạt, Lâm Đồng, Luận án Phó tiến sĩ Khoa học nông nghiệp, Viện khoa học Lâm nghiệp Việt Nam.
42 11. Vũ Tấn Phương (2006), “Nghiên cứu lượng giá giá trị môi trường và dịch vụ môi trường của một số loại rừng chủ yếu ở Việt Nam”, Báo cáo sơ kết đề tài, Trung tâm nghiên cứu sinh thái và môi trường rừng, Viện khoa học Lâm nghiệp Việt Nam. 12. Vũ Tấn Phương (2007), Giảm khí gây hiệu ứng nhà kính thông qua hoạt động trồng rừng - Sử dụng cơ chế CDM trong ngành lâm nghiệp-Kinh nghiệm của Việt Nam, Viện khoa học Lâm nghiệp Việt Nam. 13. Ngô Đình Quế (2005), “Nghiên cứu xây dựng các tiêu chí và chỉ tiêu trồng rừng theo cơ chế phát triển sạch ở Việt Nam”, Tóm tắt báo cáo tổng kết đề tài, Trung tâm nghiên cứu sinh thái và môi trường rừng, Viện khoa học Lâm nghiệp Việt Nam. 14. Ngô Đình Quế và cộng sự (2006), “Khả năng hấp thụ CO2 của một số dạng rừng chủ yếu ở Việt Nam”, Tạp chí Nông nghiệp và phát triển nông thôn. 15. Đặng Trung Tấn (2001), Nghiên cứu sinh khối rừng Đước tại 2 tỉnh Bạc Liêu và Cà Mau. 16. Nguyễn Văn Tấn (2006), Bước đầu nghiên cứu trữ lượng carbon của rừng trồng Bạch đàn Urophylla tại Chợ Đồn - Yên Bái làm cơ sở cho việc đánh giá giảm phát thải khí CO2 trong cơ chế phát triển sạch. 17. Vũ Văn Thông (1998), Nghiên cứu sinh khối rừng Keo lá tràm phục vụ công tác kinh doanh rừng, Luận văn thạc sỹ lâm nghiệp, Trường đại học lâm nghiệp. 18. Dương Hữu Thời (1992), Cơ sở sinh thái học, NXB Đại học và thông tin khoa học kỹ thuật, Hà Nội. 19. Nguyễn Hoàng Trí (1986), Góp phần nghiên cứu sinh khối và năng suất quần xã Đước Đôi ở Cà Mau, Minh Hải, Luận án Phó tiến sỹ, Đại học sư phạm Hà Nội.
43 20. Trung tâm Nghiên cứu Sinh Thái và môi trường rừng và HWWA (2005), Nghị định thư Kyoto - cơ chế phát triển sạch và vận hội mới, Hà Nội. 21. Hà Văn Tuế (1994), “Nghiên cứu cấu trúc và năng suất của một số quần xã rừng trồng nguyên liệu giấy tại vùng trung du Vĩnh Phú”, Tóm tắt luận án Phó tiến sĩ Khoa học sinh học, Trung tâm khoa học tự nhiên và công nghệ quốc gia, Viện sinh thái và tài nguyên thực vật. 22. Hoàng Xuân Tý (2004), “Tiềm năng các dự án CDM trong Lâm nghiệp và thay đổi sử dụng đất (LULUCF)”, Hội thảo chuyên đề thực hiện cơ chế phát triển sạch (CDM) trong lĩnh vực Lâm nghiệp, Văn phòng dự án CD4CDM - Vụ hợp tác Quốc tế, Bộ Tài nguyên và Môi trường. 23. Phạm Văn Viễn (2007), Cơ chế phát triển sạch và ứng dụng trong lĩnh vực lâm nghiệp ở Việt Nam. 24. Đỗ Hoàng Chung (2012), Đa dạng nhóm sinh vật phân giải và cường độ phân giải thảm mục trong rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên tại trạm đa dạng sinh học Mê Linh, Vĩnh Phúc. 25. Nguyễn Thanh Tiến (2012), Nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 của trạng thái rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên sau khai thác kiệt tại tỉnh Thái Nguyên. II. Tiếng Anh 26. Brown, S. (1996), Present and potential roles of forest in the global climate change debate, FAO Unasylva. 27. Brown, S. (1997), Estimating biomass and biomass change of tropical forest: a primer, FAO forestry. 28. Cairns, M. A. SK, Brown, E. H, Helmer, G. A. and Baumgardner (1997), Root biomass allocation in the word’sinh khối upland forests. 29. Camillie Bann and Bruce Aylward (1994), “The economic evaluation of tropical forest land use option”, A review of methodology and applications, iied, UK, 157pp.
44 30. Cannell, M.G.R. (1981), World forest Biomass and Primary Production Data, Academic Press Inc (London), 391 pp. 31. ICRAF (2001), “Carbon stocks of tropical land use system as part of the global C balance”, Effects of forest conservation and options for clean development activities, Borgor, Indonesia. 32. Liebig J.V (1840), Organnic chemistry and its Applications to Agricuture and physiology, London Taylor and Walton, 387pp. 33. Lieth, H (1964), Versuch einer kartog raphischen Dartellung der produktivitat der pfla zendecke auf der Erde, Geographisches Taschenbuch, Wiesbaden, Max steiner Verlag, 72-80pp. 34. Mckenzie, N., Ryan, P., Fogarty, P and Wood, J. (2001), Sampling Measurement and Analytical Protocols for Carbon Estimation in soil, Litter and Coarse Woody Debris, Australian Geenhouse Office. 35. Newbould, P.I. (1967), “Method for estimating the primary production of forest”, International Biological programe Handbook 2, Oxford and Edinburgh Black Weil, 62pp. 36. Rodel D. Lasco (2002), “Forest carbon budgets in Southeast Asia following harvesting and land cover change”, Report to Asia Pacific Regional workshop on Forest for Povety Reduction: opportunity with CDM, Environmental Services and Biodiversity, Seoul, South Korea. 37. Margaret Kraenzel, Alvaro Castillo, Tim Moore, Catherine Potvin (2001), Carbon storage of harvest-age teak (Tectona grandis) plantations, Panama.
MỘT SỐ HÌNH ẢNH TRONG QUÁ TRÌNH THỰC TẬP