Xác định hàm lượng các bon trong các bộ phận cây luồng (Dendrocalamus barbatus Hsueh.et.E.Z.Li)

Bài viết Xác định hàm lượng các bon trong các bộ phận cây luồng (Dendrocalamus barbatus Hsueh.et.E.Z.Li) nghiên cứu nhằm xác định được hàm lượng (tỷ lệ) cácbon trong sinh khối khô của các bộ phận cây Luồng như thân khí sinh, cành, lá, thân ngầm và của rễ, từ đó ước tính được lượng cácbon tích lũy của cây Luồng và cho toàn rừng Luồng.

Lâm sinh XÁC ĐỊNH HÀM LƯỢNG CÁC BON TRONG CÁC BỘ PHẬN CÂY LUỒNG (Dendrocalamus barbatus Hsueh.et.E.Z.Li) Lê Xuân Trường1, Nguyễn Đức Hải2, Nguyễn Thị Điệp3 TS Trường Đại học Lâm nghiệp Trung tâm Khuyến nông Quốc gia KS Trường Đại học Lâm nghiệp TÓM TẮT Một khó khăn xác định lượng tích lũy cácbon rừng Luồng, loài thân thảo chưa có hệ số quy đổi từ sinh khối khơ sang tín cácbon Việc sử dụng hệ số thân gỗ dẫn đến sai số làm ảnh hưởng đến độ tin cậy kết Các mẫu sinh khối thu thập 03 OTC điển hình tạm thời lập Lâm trường Lương Sơn thuộc Công ty Lâm nghiệp Hịa Bình Tại OTC tiến hành đo đếm tiêu sinh trưởng để xác định sinh khối tươi, lựa chọn mẫu để lấy mẫu sinh khối sấy khơ lị sấy làm sở tính tỷ lệ sinh khối khơ tươi phận Luồng Sử dụng phương pháp phân tích đốt cháy tiến hành Phịng thí nghiệm Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam để xác định hàm lượng cácbon mẫu sinh khối Luồng Sử dụng tỷ lệ để xác định lượng cácbon tích lũy phận Luồng, cá lẻ tổng lượng cácbon tích lũy rừng Luồng Kết cho thấy tỷ lệ sinh khối tươi phận thân khí sinh, cành, thân ngầm 56,5%; 20,7%; 9,9% 12,9% Tỷ lệ sinh khối khô tương ứng 56,34%; 21,66%; 8,87% 13,13% Hàm lượng cácbon tích lũy phận Luồng 52,99%; 51,47%; 42,26%; 52,22% 45,90% tương ứng với phận thân khí sinh, cành, lá, thân ngầm rễ Nếu so với cách tính dùng tỷ lệ cácbon sinh khối khơ 0,5 kết nghiên cứu có lượng cácbon tích lũy tăng 0,37 tấn/ha, tương ứng với 4,35% Từ khóa: Các phận Luồng, hàm lượng cácbon, sinh khối, rừng Luồng I ĐẶT VẤN ĐỀ Trên giới nước có nhiều cơng trình nghiên cứu Luồng có nhiều cơng trình nghiên cứu tích lũy sinh khối, tích lũy cácbon rừng tự nhiên rừng trồng nghiên cứu khả tích lũy cácbon Luồng cịn khiêm tốn đặc biệt chưa có nghiên cứu hàm lượng cácbon tích lũy phận Luồng toàn Luồng Luồng thuộc họ Hịa thảo, lớp mầm, lồi có cấu trúc giải phẫu khác với thân gỗ Việc xác định lượng cácbon tích lũy Luồng sử dụng hệ số cácbon sinh khối lồi thân gỗ gây sai số làm ảnh hưởng tới kết nghiên cứu độ tin cậy Việc xác định hàm lượng (tỷ lệ) cácbon tích lũy sinh khối phận Luồng làm sở cho 50 việc xác định lượng tín cácbon tích lũy rừng Luồng xác hơn, tăng mức độ tin cậy tính thuyết phục nhà đầu tư tương lai dự án REDD+ việc làm mới, có ý nghĩa lý luận thực tiễn Cơng trình nghiên cứu nhằm xác định hàm lượng (tỷ lệ) cácbon sinh khối khô phận Luồng thân khí sinh, cành, lá, thân ngầm rễ, từ ước tính lượng cácbon tích lũy Luồng cho toàn rừng Luồng II PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - Kế thừa tài liệu: Về trạng rừng trồng Luồng Lâm trường Lương Sơn, Công ty Lâm nghiệp Hịa Bình; tài liệu có liên quan khác lịch sử rừng trồng, tình hình kinh doanh loài địa bàn nghiên cứu - Sơ thám khảo sát rừng trồng Luồng, chọn địa điểm lập ô tiêu chuẩn (OTC): Trên sở TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 4-2015 Lâm sinh tham khảo đồ trạng rừng Luồng, tiến hành sơ thám để lựa chọn vị trí đặt OTC điển hình tạm thời Tổng số 03 OTC 03 vị trí địa hình khác với diện tích OTC 1000 m2 (25 x 40 m) - Lấy mẫu sinh khối phận Luồng: Trong OTC đo đường kính ngang ngực, chiều cao tồn bụi OTC tuổi (1, 2, từ tuổi trở lên) Chọn trung bình có đường kính ngang ngực chiều cao gần với đường kính, chiều cao bình quân tuổi OTC, tổng số 12 tiêu chuẩn cho tuổi Tiến hành chặt hạ, cân sinh khối tươi phận thân khí sinh, thân ngầm, cành, lá, để xác định tỷ lệ phận theo tuổi Kế thừa kết đề tài tốt nghiệp Nguyễn Thị Kim Anh (2011) ta có tỷ lệ sinh khối khơ/sinh khối tươi phận thân khí sinh, cành, lá, thân ngầm 0,445; 0,468; 0,400 0,454 Nhân tỉ lệ với khối lượng sinh khối tươi ta lượng sinh khối khô tương ứng lâm phần Sinh khối rễ Luồng xác định qua 04 dạng (0,5 x 0,5 m) bố trí đường thẳng xun tâm theo hướng vng góc song song với đường đồng mức bụi trung bình, cách tâm bụi m, đào sâu 30 cm, thu thập toàn rễ Luồng ODB, làm cân xác định sinh khối rễ tươi, lấy mẫu xác định sinh khối khô Quy đổi lượng sinh khối khô rễ OTC - Xác định hàm lượng cácbon tích lũy phận: Lấy mẫu sinh khối tươi đem OTC sấy ta mẫu sinh khối khô Các mẫu sinh khối khô phân tích phịng thí nghiệm Đất Mơi trường - Viện nghiên cứu Sinh thái Môi trường thuộc Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam Mẫu sinh khối khơ nghiền nhỏ thành bột, đốt cháy hồn tồn buồng kín Lượng khí cácbonníc sinh q trình đốt thu xác định thơng qua phản ứng hóa học số phân tử gam bon có mẫu vật - So sánh lượng cácbon tích lũy cho OTC có từ hai phương pháp tính với hai tỷ lệ cácbon sinh khối khô khác nhau, dùng tỷ lệ mặc định cho thân gỗ (0,5), dùng tỷ lệ kết nghiên cứu để so sánh, đánh giá khác biệt lượng tín cácbon có từ hai phương pháp Từ cấu trúc sinh khối khô phận Luồng ta tính lượng sinh khối khô phận đơn vị diện thích (ha) Nhân lượng sinh khối khơ với hàm lượng cácbon tích lũy phận khác Luồng, ta lượng cácbon tích lũy phận Luồng Cộng tổng lượng cácbon tích lũy phận ta tổng lượng C tích lũy rừng Luồng So sánh với kết nhân sinh khối khô với hệ số 0,5 để thấy chênh lệch lượng C tích lũy hai phương pháp III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1 Cấu trúc sinh khối tươi Luồng (trừ rễ) Cấu trúc sinh khối tươi (trừ rễ) Luồng hai khu vực nghiên cứu bảng 01 Bảng 01 Kết cân đo sinh khối tươi Luồng (trừ rễ) SK tươi phận (kg) D1.3 Hvn Tuổi Thân Thân (cm) (m) Cành Lá KS ngầm 6,4 10,0 11,8 4,5 1,2 2,5 6,0 12,0 11,7 3,5 1,5 2,3 8,0 13,0 13,0 6,0 2,9 2,8 7,3 11,8 13,3 5,0 2,0 2,6 Tổng 20,0 19,0 24,7 22,9 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 4-2015 51 Lâm sinh 4 6,2 5,1 6,0 4,8 6,7 6,4 5,7 6,2 6,23 TB % 10,0 7,0 8,5 7,0 10,0 10,5 9,5 11,0 10,03 11,6 8,5 10,3 10,8 11,4 11,3 10,5 11,1 11,28 56,52 Khối lượng sinh khối tươi ươi cao nh tính chung cho tuổi ổi nằm thân khí sinh với trung bình 11,28 kg/cây, chiếm ếm 56,22% tổng lượng sinh khối tươi (trừ rễ) Tiếp theo sinh khối cành với lượng ợng sinh khối trung bình 4,13 kg/cây, chiếm 20,68% 8% Thân ngầm có sinh khối tươi trung bình 2,58 58 kg/cây, chiếm 12,91% Thấp sinh khối kh tươi với 3,9 4,3 3,8 3,3 2,8 3,7 4,5 4,2 4,13 20,68 0,5 0,7 2,3 2,7 0,5 2,0 3,5 3,9 1,98 9,90 2,1 2,6 2,9 2,8 2,2 2,7 2,3 3,1 2,58 12,91 18,1 16,1 19,3 19,6 16,9 19,7 20,8 22,3 19,95 lượng ợng sinh khối trung bbình 1,98 kg/cây, chiếm 9,90% tổng lượng ợng sinh khối ttươi Tỷ lệ sinh khối tươi phận Luồng dùng để xác định lư ượng sinh khối phận ận từ tổng sinh khối Luồng trừ rễ lâm phần Cấu trúc sinh khối tươi ươi bbộ phận cá lẻ Luồng trừ rễ ợc minh họa hhình 01 13% 10% Thân KS Cành 56% 21% Lá Thân ngầm Hình 01 Cấu ấu trúc sinh khối tươi t bộộ phận Luồng (trừ rễ) 3.2 Cấu ấu trúc sinh khối khô Luồng Kết xác định lượng ợng sinh khối khô bộộ phận Luồng L Lương Sơn, Hịa Bình ghi vào bảng 02 Bảng 02 Kết ết xác định lượng sinh khối khô phận Lu Luồng 52 OTC Tuổi D1.3 (cm) 1 6,4 6,0 8,0 7,3 Hvn (m) 10,0 12,0 13,0 11,8 Khối lượng SK khô bộộ phận Thân KS 5,25 5,21 5,79 5,92 Cành 2,11 1,64 2,18 2,34 Lá 0,48 0,60 1,16 0,80 Thân ngầm 1,14 1,04 1,27 1,18 TẠP P CHÍ KHOA HỌC H VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP PS SỐ 4-2015 Lâm sinh 3 4 6,2 5,1 6,0 4,8 6,7 6,4 5,7 6,2 10,0 7,0 8,5 7,0 10,0 10,5 9,5 11,0 TB Tỷ lệ (%) Tỷ lệ SKK/SKT bình quân gia quyền cho 1,83 2,01 1,78 1,54 1,31 1,73 2,11 1,97 1,93 21,66 0,20 0,28 0,92 1,08 0,20 0,80 1,40 1,56 0,79 8,87 0,95 1,18 1,32 1,27 1,00 1,23 1,04 1,41 1,17 13,13 0,447 Lượng sinh khối khô phận Luồng cao thân khí sinh với khối lượng khơ dao động từ 3,78 đến 5,92 kg/cây, trung bình 5,02 kg/cây Sau đến lượng sinh khối khô cành với khối lượng trung bình 1,93 kg/cây, dao động từ 1,31 đến 2,34 kg/cây Lượng sinh khối khô thân ngầm nằm khoảng từ 0,95 đến 1,41 kg/cây, trung bình 5,16 3,78 4,58 4,81 5,07 5,03 4,67 4,94 5,02 56,34 1,17 kg/cây Thấp sinh khối khô với khối lượng sinh khối khô từ 0,20 đến 1,56 kg/cây, trung bình 0,79 kg/cây Tỷ lệ sinh khối khơ/sinh khối tươi tính chung theo bình qn gia quyền cho 0,447 Lượng sinh khối khô phận Luồng trừ rễ minh họa hình 02 5,02 1,93 1,17 0,79 Thân KS Cành Lá Thân ngầm Hình 02 Lượng sinh khối khô phận Luồng trừ rễ (kg/ha) 3.3 Xác định hàm lượng bon phận Luồng Kết phân tích hàm lượng cácbon tổng hợp bảng 03 Bảng 03 Hàm lượng cácbon phận Luồng Tỷ lệ C (%) STT Tuổi Thân khí sinh Cành Lá Thân ngầm 54,27 48,36 50,82 51,66 50,87 47,35 41,55 41,76 41,98 41,45 50,48 49,31 Rễ (khơng tính theo tuổi) 49,02 40,53 48,15 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 4-2015 53 Lâm sinh TB Tuổi TB Tuổi TB Tuổi TB TB tuổi 51,15 53,61 54,98 54,01 54,2 51,43 55,09 52,98 53,17 53,94 56,18 50,23 53,45 49,96 52,08 54,89 52,35 53,11 52,74 53,97 50,91 52,54 50,67 49,89 50,22 50,26 41,76 42,84 44,66 41,84 43,11 40,43 41,52 41,03 40,99 46,70 40,62 42,23 43,18 47,08 54,51 54,43 54,50 54,48 54,37 54,50 52,45 53,77 56,34 53,42 50,93 53,56 45,90 52,99 51,47 42,26 52,22 45,90 Trong 12 mẫu ẫu thân khí sinh lấy OTC với độ tuổi cho thấy hàm lượng ợng cácbon cao mẫu thân khí sinh tuổi ổi với tỷ lệ C sinh khối khô đạt tới 56,18 6,18%, thấp mẫu tuổi đạt 40,43% 40,43 lượng sinh khối khô khối phận khác ccủa Luồng Khi tính tốn lượng cácbon bon lưu tr trữ rừng Luồng, sử dụng tỷ lệ nnày kết hợp với cấu trúc sinh khối ối phận Luồng rừng Luồng thìì ta có th thể xác định trữ lượng ợng C tích lũy rừng Luồng xác hơn, đảm bảo ảo độ tin cậy, tránh đđược sai số áp dụng ụng cơng thức tính tốn chung thân gỗ Trung bình tỷ lệ cácbon bon mẫu m sinh khối làà 52,99% thân khí sinh, 51,47% cành, 42,46% lá, 52,22% thân ngầm 45,90% rễ Hàm lượng cácbon bon sinh kh khối khô bộộ phận Luồng đđược minh họa hình 03 Như vậy, thấy rừng có chênh ch lệch đáng kể hàm lượng ợng cácbon sinh 60 52,99 52,22 51,47 50 45,9 42,26 40 30 20 10 Thân KS Cành Lá Thân ngầm Rễ Hình 03 Hàm lượng ợng cácbon sinh khối ối khô phận Luồng (%) 3.4 Ước tính trữ lượng cácbon lâm phần Luồng Kết tính tốn ợc ghi bảng b 04: 54 TẠP P CHÍ KHOA HỌC H VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP PS SỐ 4-2015 Lâm sinh Bảng 04 Kết tính tốn tổng lượng C tích lũy rừng Luồng OTC Tổng SKK trừ rễ (tấn/ha) SKK rễ (tấn/ha) Tổng C tích lũy (50% SKK) (tấn/ha) Tổng C (Theo kết đề tài) (tấn/ha) Chênh lệch (tấn/ha) % chênh lệch (%) 33,58 0,15 16,86 17,33 0,47 2,71 30,99 0,15 15,57 15,99 0,42 2,63 19,62 0,15 9,89 10,12 0,23 2,27 TB 28,06 0,15 14,11 14,48 0,37 2,55 Kết bảng 04 cho thấy có sai khác kết tính tốn lượng C tích lũy rừng Luồng Nếu áp dụng cách tính sử dụng hệ số đề xuất cho thân gỗ (0,5 lượng sinh khối khơ) lượng cácbon tích lũy rừng Luồng biến động từ 9,89 tấn/ha (OTC 03) đến 16,86 tấn/ha (OTC 01), trung bình 14,11 tấn/ha cịn theo cách tính giá trị tương ứng 10,12 tấn/ha, 17,33 tấn/ha 15,99 tấn/ha Chênh lệch từ 0,23 tấn/ha đến 0,47 tấn/ha, trung bình 0,37 tấn/ha; tương ứng với 2,55% Mặc dù chênh lệch không lớn ý nghĩa áp dụng cho khu vực rộng lớn tính thuyết phục nhà đầu tư cao là thân gỗ IV KẾT LUẬN Cấu trúc sinh khối tươi khô (trừ rễ) cá lẻ Luồng có sai khác rõ rệt phận Luồng thân khí sinh chiếm tỷ lệ cao nhất, sau đến cành, thân ngầm phận chiếm tỷ lệ nhỏ Có chênh lệch tỷ lệ cácbon sinh khối khô phận Luồng Tỷ lệ cácbon cao tính trung bình cho tuổi thân khí sinh với tỷ lệ trung bình 52,99%; sau đến cành với tỷ lệ C trung bình 51,47%; thấp lá, trung bình đạt 42,26% Hàm lượng C thân ngầm rễ 47,07% 45,90% lượng sinh khối khơ Có chênh lệch lượng cácbon tích lũy rừng Luồng tính theo hai phương pháp phương pháp tính theo hệ số 0,5 (thường dùng cho thân gỗ) tính theo tỷ lệ cácbon/sinh khối khô đề tài Chênh lệch hai phương pháp từ 0,23 tấn/ha đến 0,47 tấn/ha, trung bình 0,37 tấn/ha, tương ứng với 2,55% TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Thị Kim Anh (2011) Nghiên cứu sinh trưởng khả tích lũy carbon rừng Luồng (Dendrocalamus menbranaceus Munro) trồng huyện Lang Chánh – tỉnh Thanh Hóa Đề tài sinh viên tốt nghiệp Đại học Lâm nghiệp Ngô Quang Đê, Lê Xuân Trường (2003) Tre trúc gây trồng sử dụng NXB Nghệ An Vũ Tấn Phương (2006) Nghiên cứu trữ lượng bon thảm tươi bụi: sở để xác định đường bon sở dự án trồng rừng/tái trồng rừng theo chế phát triển Việt Nam Tạp chí NN & PTNT, 8/2006 (81 - 84) Ngơ Đình Quế (2006) Khả hấp thụ CO2 số loại rừng trồng chủ yếu Việt Nam Tạp chí NN & PTNT, 7/2006 (45 - 49) Cao Danh Thịnh (2009) Nghiên cứu sở khoa học cho công tác điều tra kinh doanh rừng Luồng trồng loài tỉnh Thanh Hóa Luận án tiến sỹ Khoa học Nơng nghiệp TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 4-2015 55 Lâm sinh DETERMINATION OF CARBON CONTENT IN THE WHITE BAMBOO PARTS (Dendrocalamus barbatus Hsueh.et.EZLi) Le Xuan Truong, Nguyen Duc Hai, Nguyen Thi Diep SUMMARY One of the difficulties in estimating the amount of forest carbon stocks of white bamboo - a herbaceous species is the lack of the conversion rate from dry biomass into carbon credits for this species The use of conversion rate of tree will lead to errors that affects the reliability of the results The biomass samples were collected in 03 typical, temporary plots that were established in Luong Son Forest Enterprise, Hoa Binh Forestry Company In the plots, measured the growth indicators to estimate fresh biomass, selected sample bamboos to collect biomass samples for drying in a kiln for calculating the ratio of dry and fresh biomass of white bamboo parts Use analytical burning method that was conducted at the Laboratory of Forest Science Institute of Vietnam to determine the carbon content in white bamboo biomass samples Using this ratio to determine the amount of carbon accumulated of the white bamboo parts, of individual bamboo, and total accumulation of carbon in white bamboo forest Results showed that the percentage of fresh biomass in culm, branch, leaf and rhizome are 56.5%; 20.7%; 9.9%, and 12.9% respectively The proportion of dry biomass was 56.34%; 21.66%; 8.87% and 13.13% respectively Accumulated carbon in white bamboo parts were 52.99%; 51.47%; 42.26%; 52.22%, and 45.90% respectively with culm, branch, leaf, rhizome, and root If compare to the calculation that use the ratio of carbon in dry biomass of 0.5, the surplus of carbon accumulation of this research was 0.37 tonnes /ha, which corresponded to 2.55% Keywords: Biomass, Carbon content, white bamboo forest, white bamboo parts Người phản biện Ngày nhận Ngày phản biện Ngày định đăng 56 : GS.TS Vũ Tiến Hinh : 22/9/2015 : 16/11/2015 : 20/11/2015 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 4-2015 ... Thân ngầm Hình 02 Lượng sinh khối khô phận Luồng trừ rễ (kg/ha) 3.3 Xác định hàm lượng bon phận Luồng Kết phân tích hàm lượng cácbon tổng hợp bảng 03 Bảng 03 Hàm lượng cácbon phận Luồng Tỷ lệ C (%)... khô phận Luồng ta tính lượng sinh khối khô phận đơn vị diện thích (ha) Nhân lượng sinh khối khơ với hàm lượng cácbon tích lũy phận khác Luồng, ta lượng cácbon tích lũy phận Luồng Cộng tổng lượng. .. bình, cách tâm bụi m, đào sâu 30 cm, thu thập toàn rễ Luồng ODB, làm cân xác định sinh khối rễ tươi, lấy mẫu xác định sinh khối khô Quy đổi lượng sinh khối khô rễ OTC - Xác định hàm lượng cácbon