ƯỚC LƯỢNG NĂNG LỰC HẤP THỤ CO2 CỦA BỜI LỜI ĐỎ (Litsea glutinosa) TRONG MÔ HÌNH NÔNG LÂM KẾT HỢP BỜI LỜI ĐỎ – SẮN Ở HUYỆN MANG YANG, TỈNH GIA LAI – TÂY NGUYÊN, VIỆT NAM potx

MẠNG LƯỚI GIÁO DỤC NÔNG LÂM KẾT HỢP ĐÔNG NAM Á – SEANAFE MẠNG LƯỚI GIÁO DỤC NÔNG LÂM KẾT HỢP VIỆT NAM - VNAFE PGS.TS BẢO HUY ƯỚC LƯỢNG NĂNG LỰC HẤP THỤ CO2 CỦA BỜI LỜI ĐỎ (Litsea glutinosa) TRONG MƠ HÌNH NƠNG LÂM KẾT HỢP BỜI LỜI ĐỎ – SẮN Ở HUYỆN MANG YANG, TỈNH GIA LAI – TÂY NGUYÊN, VIỆT NAM Đề tài nghiên cứu tài trợ Trung tâm Nông Lâm kết hợp giới (ICRAF), Mạng lưới Giáo dục Nông Lâm kết hợp Đông Nam Á (SEANAFE) THÁNG NĂM 2009 DANH SÁCH THÀNH VIÊN THAM GIA NGHIÊN CỨU Stt Họ tên Bảo Huy Học hàm, học vị PGS.TS Trách nhiệm nghiên cứu Chủ nhiệm cơng trình Võ Hùng TS Thành viên Thu thập phân tích số liệu trung gian Bộ môn Lâm sinh, Khoa Nông Lâm, Đại học Tây Nguyên Phạm Đoàn Quốc Vương SV Thu thập số liệu trường Lớp Lâm nghiệp K2004, Khoa Nông Lâm, Đại học Tây Nguyên Hồ Đình Bảo SV Thu thập số liệu trưởng Lớp QLTNR & MT K2004, Khoa Nông Lâm, Đại học Tây Nguyên Cán UBND Phịng Nơng nghiệp & PTNT huyện Mang Yang: Ơ Lợi, Ơ Kính, Ơ Quyền KS Thu thập số liệu trường UBND huyện Mang Yang, tỉnh Gia Lai Nơng dân chủ mơ hình NLKH: Kai, Tuch, Lập, Ybyưk Cung cấp thông tin Thu thập số liệu trường Các làng H’Lim, Groi thuộc xã Lơ Pang, Kon Thụp, Huyện Mang Yang, tỉnh Gia Lai Cơ quan Bộ môn Quản lý tài nguyên rừng & Môi trường, Khoa Nông Lâm, Đại học Tây Nguyên LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành đề tài nghiên cứu này, chân thành cảm ơn: Lãnh đạo UBND huyện Mang Yang thuộc tỉnh Gia Lai, UBND xã Lơ Pang, Kon Thụp hỗ trợ tạo điều kiện để đồn nghiên cứu tiếp cận với trường, nơng dân cung cấp thông tin liệu KTXH địa phương Các nơng dân có mơ hình NLKH Bời Lời – Sắn địa phương nghiên cứu đồng ý cho đoàn nghiên cứu chặt hạ số tiêu chuẩn Bời lời để lấy mẫu nghiên cứu hấp thụ carbon Các nơng dân Ơ Kai, Tuch, Lập YByưk tham gia cung cấp thông tin thu thập số liệu trường Các cán VP UBND huyện Mang Yang cán kỹ thuật phòng NN & PTNT huyện Mang Yang tham gia thu thập số liệu trường cung cấp thơng tin mơ hình Bời lời – Sắn địa phương Trung tâm nghiên cứu NLKH giới ICRAF Mạng lưới giáo dục NLKH Đông Nam Á SEANAFE ủng hộ hỗ trợ tài cho nghiên cứu Thay mặt nhóm nghiên cứu PGS.TS Bảo Huy TỪ VIẾT TẮT - CDM: Clean Development Mechanism: Cơ chế phát triển ICRAF: World Agroforestry Center: Trung tâm NLKH giới KTXH: Kinh tế xã hội NLKH: Nông lâm kết hợp REDD: Reducing Emssions from Deforestation and Degradation: Giảm thiểu phát thải từ suy thoái rừng SEANAFE: Southeast Asian Network for Agroforestry Education Mạng lưới giáo dục NLKH Đông Nam Á VNAFE: Vietnam Network for Agroforestry Education: Mạng lưới giáo dục NLKH Việt Nam MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ, MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 1.1 Đặt vấn đề nghiên cứu 1.2 Mục tiêu nghiên cứu TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ĐỐI TƯỢNG VÀ ĐẶC ĐIỂM ĐỊA PHƯƠNG NGHIÊN CỨU 11 3.1 3.2 Đối tượng nghiên cứu 11 Đặc diểm địa điểm nghiên cứu 15 NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP, LOGIC NGHIÊN CỨU 16 4.1 Nội dung nghiên cứu 16 4.2 Phương pháp nghiên cứu 16 4.2.1 4.2.2 Phương pháp thu thập số liệu, lấy mẫu: 17 4.2.3 Phương pháp luận 16 Phương pháp phân tích số liệu, thiết lập mơ hình: 18 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 19 5.1 Sinh trưởng bình quân bời lời đỏ mơ hình NLKH Bời lời đỏ - Sắn biểu thể tích bời lời đỏ 19 5.2 Tỷ lệ carbon tích lũy sinh khối bời lời đỏ 21 5.3 Ước lượng sinh khối tươi, khô bời lời 22 5.4 Ước lượng trực tiếp lượng carbon tích lũy phận bời lời 25 5.5 Dự báo sinh khối, lượng carbon tích lũy CO2 bời lời đỏ hấp thụ mơ hình NLKH 26 5.6 Dự báo giá trị kinh tế môi trường mơ hình NLKH bời lời đỏ - sắn 30 KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 33 6.1 Kết luận 33 6.2 Kiến nghị 33 TÀI LIỆU THAM KHẢO 34 PHỤ LỤC 38 Phụ lục 1: Kết phân tích 88 mẫu xác định khối lượng khô, hàm lượng carbon 38 Phụ lục 2: Số liệu sinh thái, điều tra lâm phần, thể tích, sinh khối carbon tiêu chuẩn bình quân lâm phần 41 ĐẶT VẤN ĐỀ, MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 1.1 Đặt vấn đề nghiên cứu Mơ hình Nơng Lâm kết hợp không mang lại hiệu kinh tế sử dụng đất, mà đáp ứng yêu cầu bền vững môi trường bảo vệ, cải thiện đất, giữ nước hấp thụ lưu giữ khí CO2 hệ thống, giảm lượng khí gây hiệu ứng nhà kính khí quyển, đóng góp vào việc giảm thiểu biến đổi khí hậu Kết nghiên cứu khởi đầu cho việc nghiên cứu giá trị dịch vụ mơi trường mơ hình NLKH, tâp trung vào nghiên cứu khả hấp thụ CO2 lồi rừng mơ hình vai trị NLKH tình hình biến đổi khí hậu tồn cầu định hướng cho việc tiếp tục phát triển NLKH không hiệu kinh tế mà cịn đóng góp vào giá trị mơi trường, giảm khí gây hiệu ứng nhà kính thay đổi khí hậu Tây Nguyên vùng cao, đất canh tác tập trung địa hình dốc; phương thức canh tách độc canh mang lại nhiều nguy môi trường thiếu bền vững Trong thực tế, nhiều nơi nông dân nhận thức điều bước áp dụng mô hình NLKH, ngắn ngày truyền thống lúa, bắp, sắn, đậu; đồng thời tìm kiếm lồi địa để trồng xen, tạo nên mơ hình NLKH đa dạng Mơ hình NLKH Bời Lời – Sắn số mơ hình Bời lời lồi địa kiểu rừng rộng thường xanh nửa rụng Tây Nguyên, loài đa tác dụng, tồn sinh khối (thân, lá, vỏ, cành) sử dụng bán thị trường để chế biến sản phẩm khác nhau; bời lời Tây Nguyên đa số trồng theo phương thức NLKH với ngắn ngày sắn, lúa, với cà phê, … Mô hình NLKH Bời lời – Sắn trồng phổ biến xã huyện Lang Yang, tỉnh Gia Lai, tạo nên khối lượng sản phẩm ổn định đóng góp quan trọng thu nhập nơng dân Mơ hình khắc phục nhược điểm canh tác sắn độc canh đất nương rẫy Cây sắn trồng độc canh qua 3-4 năm làm đất bạc màu canh tác tiếp tục Với đóng góp bời lời tạo nên việc sử dụng đất bền vững, nơng dân kinh doanh dài ngày có thu nhập ổn định Bên cạnh giá trị kinh tế ổn định đất đai, mơ hình với bời lời kinh doanh theo nhiều chu kỳ giúp cho việc hấp thụ lưu giữ lượng carbon, cịn có ý nghĩa làm giảm khí gây hiệu ứng Vì cần có nghiên cứu khả hấp thụ lưu giữ carbon mơ hình NLKH Bời lời – Sắn nhằm cung cấp sở liệu, thông tin đóng góp mơ hình giảm khí gây hiệu ứng nhà kính, từ có sở khuyến cáo nhân rộng định hướng cho việc chi trả dịch vụ môi trường cho phương thức NLKH 1.2 Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu nhằm đạt mục tiêu cụ thể sau: i) ii) Thiết lập mơ hình ước lượng sinh khối CO2 hấp thụ bời lời đỏ mơ hình NLKH bời lời đỏ – sắn Xác định khối lượng giá trị môi trường hấp thụ CO2 mơ hình NLKH bời lời – sắn TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Nghiên cứu hấp thụ CO2 rừng, lâm phần Với tầm quan trọng bể chứa carbon rừng nhiệt đới, hệ thống NLKH, gần thập niên qua, nhiều tổ chức giới có nghiên cứu liên quan đến sinh khối rừng lượng carbon tích lũy hệ sinh thái rừng để đưa phương pháp luận đề xuất thể chế sách việc bảo vệ khu rừng nhiệt đới, sử dụng đất rừng bền vững giá trị mơi trường tình hình biến đổi khí hậu tồn cầu Trung tâm nghiên cứu lâm nghiệp quốc tế - CIFOR (2007) đưa nhu cầu nghiên cứu để theo dỏi thay đổi che phủ rừng, bể chứa carbon sách để thực chương trình REDD Trung tâm Nơng Lâm kết hợp giới - ICRAF (2007) phát triển phương pháp dự báo nhanh lượng carbon lưu giữ thông qua việc giám sát thay đổi sử dụng đất phân tích ảnh viễn thám, lập mẫu nghiên cứu sinh khối ước tính lượng carbon tích lũy Các phương pháp cần kế thừa xem xét áp dụng cách phù hợp hệ sinh thái rừng Việt Nam Trường đại học tổng hợp Wageningen, Hà lan phát triển phần mềm Co2Fix V3.1 để ứng dụng tính tốn sinh khối lượng carbon tích lũy rừng Phần mềm thực chất xuất liệu tổng hợp, thông tin sinh khối lượng carbon lưu giữ sở phải có thơng tin đầu vào thích hợp trữ lượng, tăng trưởng, sinh khối rừng, lượng carbon lưu giữ ban đầu, tuổi rừng; chủ yếu cho khu rừng loại, đồng tuổi Vì phần mềm chưa tương thích với hệ sinh thái rừng Việt Nam, nhiên tiếp cận theo hướng lập phần mềm để đưa thông tin liệu sinh khối khả tích lũy carbon rừng nhiệt đới hỗn loài khác tuổi cách làm cần quan tâm ứng dụng Ước lượng carbon hấp thụ rừng nói chung theo cách tiếp cận dựa liệu điều tra thể tích thân để tính sinh khối lượng carbon cây, mơ hình kinh nghiệm hay lý thuyết thường sử dụng để ước lượng carbon thành phần khác hệ sinh thái rừng sống, chết, hay đất [1]*, [10], [11] Một số nghiên cứu xác định hàm lượng carbon thông qua sinh khối khô cách nhân sinh khối khô với hệ số 0.5 [1], [23], [30], [33] Nghiên cứu lượng carbon lưu trữ rừng trồng nguyên liệu giấy, Romain Pirard (2005) tính lượng carbon lưu trữ dựa tổng sinh khối tươi mặt đất, thông qua lượng sinh khối khô (không độ ẩm) cách lấy tổng sinh khối tươi nhân với hệ số 0.49, sau nhân sinh khối khô với hệ số 0.5 để xác định lượng carbon lưu trữ [30] Để tính carbon cây, Erica A H Smithwick cộng phân chia mẫu thành phận khác nhau, đo đường kính tồn tiêu chuẩn Sinh khối phận tính tốn thơng qua hàm hồi quy sinh trưởng riêng cho loài, số trường hợp, lồi chưa xây dựng hàm hồi quy sinh trưởng áp dụng hàm sinh trưởng loài tương đối gần gũi Nghiên cứu tỷ lệ carbon chiếm phận cành nhánh chiếm 5,9± 0.4%; thân: 33.8 ± 1.7%, vỏ chiếm 5.1 ± 1.4% Đồng thừoi nghiên cứu Roger M Gifford cho thấy, carbon chứa lồi thơng địa Pinus radiata khoảng 50±2% Theo Sara Beth Gann (2003), carbon cần tính tất phận lá, thân, cành nhánh, rễ, việc tính tốn cần phải phù hợp với điều kiện thực tế chi phí để thực Việc ước tính C rừng, lâm phần thường tính sở dự báo khối lượng sinh khối khô rừng đơn vị diện tích (tấn/ha) thời điểm q trình sinh trưởng Từ tính trực tiếp lượng CO2 hấp thụ tồn trữ vật chất hữu rừng, tính khối lượng carbon (C) với bình qn 50% khối lượng sinh khối khô (biomass) từ carbon suy CO2 [5] Ở Việt Nam chưa có nghiên cứu đầy đủ hồn chỉnh xác định sinh khối (biomass) carbon tích lũy hệ sinh thái rừng tự nhiên, mơ hình NLKH Việt Nam để làm sở lượng giá dịch vụ môi trường hấp thụ CO2 kiểu rừng, canh tác NLKH khác Về sinh khối rừng Nguyễn Ngọc Lung (1989) nghiên cứu cho rừng thông thuộc tỉnh Lâm đồng Đã đưa phương pháp mơ hình hóa sinh khối rừng dựa vào tiêu điều tra, giám sát rừng Trung tâm sinh thái rừng môi trường thuộc Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam có nghiên cứu xác định trữ lượng carbon thảm tươi bụi, tương ứng với trạng thái rừng IA, IB; để cung cấp thông tin nhằm xác định đường carbon sở dự án trồng rừng theo chế CDM Việc xác định sinh khối tươi khô thực theo phận thân, cành Trữ lượng carbon xác định thông qua sinh khối khô phận hệ số chuyển đổi 0.5 Tuy nhiên nghiên cứu chấp nhận lượng carbon lưu giữ chuyển đổi theo hệ số, chưa phân tích hàm lượng phận thực vật cụ thể [37] * Số thứ tự tài liệu tham khảo Về nghiên cứu hấp thụ carbon khu rừng trồng, trung tâm sinh thái rừng môi trường đề tài nghiên cứu định giá rừng đưa ước tính carbon thơng qua đường kính rừng cho lồi trồng rừng Acacia mangium, A auriculiformis; A hybrid; Pinus assoniana P merkusii [36] Võ Đại Hải (2009) [35] có nghiên cứu lập mối quan hệ để ước tính carbon hấp thụ rừng trồng bạch đàn Bảo Huy, Pham Tuấn Anh (2007 - 2008) [3] với tài trợ Tổ chức Nông Lâm kết hợp giới (ICRAF) có nghiên cứu dự báo khả hấp thụ CO2 rừng rộng thường xanh Tây Nguyên Kết xây dựng phương pháp nghiên cứu, phân tích hàm lượng carbon hấp thụ rừng lâm phần mặt đất rừng bao gồm thân, vỏ, lá, cành gỗ cho lâm phần; đưa phương pháp dự báo lượng CO2 hấp thụ cho rừng lâm phần Trên sở năm 2009, Bảo Huy phát triển phương pháp nghiên cứu ước tính trữ lượng carbon bể chứa hệ sinh thái rừng tự nhiên Việt Nam [4] Chi trả dịch vụ môi trường hấp thụ CO2 rừng: Trong dịch vụ môi trường mà cộng đồng vùng cao đền bù (hấp thụ carbon, bảo vệ vùng đầu nguồn bảo tồn đa dạng sinh học) chế đền bù cho thị trường carbon cao cả, chí rừng carbon xem đóng góp quan trọng giảm nghèo [1] Các kế hoạch đền bù carbon tăng lên nhanh chóng (Bass, 2000), Smith Scherr (2002) cho có tiềm sinh kế từ dự án rừng carbon Trên sở hình thành khái niệm rừng carbon (Carbon Forestry), khu rừng xác định với mục tiêu điều hoà lưu giữ khí carbon phát thải từ cơng nghiệp Khái niệm rừng carbon thường gắn với chương trình dự án cải thiện đời sống cho cư dân sống gần rừng, bảo vệ rừng Họ người bảo vệ rừng chịu ảnh hưởng thay đổi khí hậu tồn cầu, cần có đền bù, chi trả thích hợp, có vừa góp phần nâng cao sinh kế cho người giữ rừng đồng thời bảo vệ mơi trường khí hậu bền vững tương lai, hay nói cách khác hoạt động nhằm tích lũy carbon dựa vào cộng đồng thành cơng có chế cụ thể để trì bảo vệ lượng carbon lưu trữ gắn với sinh kế người dân sống gần rừng sử dụng đất rừng Cơ chế trao đổi carbon tranh luận, từ chương trình CDM khái niệm REDD bước phát triển khung khái niệm, tiếp cận số nơi thúc đẩy thử nghiệm Tuy nhiên với xu biến đối khí hậu lượng CO2 phát thải khơng giảm xuống, việc bảo vệ, phát triển rừng tự nhiên; phát triển NLKH chiến lượng đắn nhằm cân lượng khí phát thải gây hiệu ứng nhà kính; đồng thời với quốc gia gần đến thỏa thuận để đền bù, chi trả cho cộng đồng quốc gia phát triển để bảo vệ phát triển rừng với mục đích lưu giữ tăng khả hấp thụ CO2 hệ sinh thái rừng, kiểu sử dụng đất vùng nhiệt đới [4] Thảo luận: Tổng quan vấn đề liên quan đến đề tài cho thấy: - Phương pháp luận, tiếp cận nghiên cứu cụ thể để ước tính lượng carbon tích lũy rừng phát triển ngồi nước Phương pháp chủ yếu lập mẫu, đo tính sinh khối, lập mơ hình quan hệ để ước tính sinh khối khơ với nhân tố điều tra rừng, từ suy trữ lượng carbon 50% sinh khối khơ Điều cịn nhiều hạn chế chưa xác định xác lượng carbon theo loài, viêc quy đổi C = 50% sinh khối khơ chưa thật xác; đồng thời đa số dừng lại định carbon cá thể, việc xác định carbon lâm phần chưa làm rõ, đặc biệt kiểu rừng hỗn loài - Nghiên cứu hấp thụ carbon rừng trồng tiến hành vài năm qua, tập trung cho lồi trồng rừng loại Việt Nam, mơ hình NLKH, kiểu sử dụng đất bền vững môi trường chưa nghiên cứu lượng carbon hấp thụ để chi ý nghĩa môi trường phương thức - Vấn đề chi trả dịch vụ môi trường hấp thụ CO2 rừng trồng đưa vào chương trình CDM; để giảm thiểu rừng tự nhiên, việc chi trả để giảm phát thải từ suy thoái rừng tự nhiên chương trình REDD xúc tiến Trong mơ hình NLKH, phương thức hài hịa lợi ích kinh tế sử dụng đất nơng dân với lợi ích mơi trường, chưa đề cập để lượng hóa giá trị hấp thụ CO2 Vì vấn đề liên quan cần nghiên cứu hoàn thiện là: - Phương pháp nghiên cứu ước lượng sinh khối, lượng carbon tích lũy hệ thống NLKH Lượng hóa giá trị dịch vụ hấp thụ CO2 mơ hình NLKH thúc đẩy chế chi trả nhằm nâng cao nhận thức trách nhiệm cộng đồng quản lý sử dụng đất cách bền vững có hiệu nhiều mặt Mơ hình NLKH Bời lời đỏ - Sắn khu vực nghiên cứu 10 Năng suất sắn mơ hình NLKH bời lời đỏ - sắn thay đổi theo thời gian kết hợp (A) mật độ trồng bời lời (N/ha) Dựa vào số liệu suất sắn/ha mô hình theo tuổi mật độ khác ô tiêu chuẩn, mô hình hồi quy biểu diễn quan hệ suất sắn/ha với nhân tố A N/ha bời lời thiết lập: log(Nang suat San/ha, tan) = 11.3699 - 0.298601*A(năm) - 1.28345*log(N/ha) (5.26) R2 = 0.481 với P