ĐÁNH GIÃ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY CARBON TRÊN CÂY RỪNG NGẬP MẶN TẠI VUỞN QUỐC GIA MŨI CÀ MAU Nguyễn Như Quỳnh1, Lê Tấn Lợi1 2 1 Học viên cao học Khoa Môi Trường và TNTN, Trường Đại học Cần Thơ 2 Bộ môn Tàí n[.]
ĐÁNH GIÃ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY CARBON TRÊN CÂY RỪNG NGẬP MẶN TẠI VUỞN QUỐC GIA MŨI CÀ MAU Nguyễn Như Quỳnh1, Lê Tấn Lợi1 TÓM TẮT Đề tài thực nhằm xác định khả tích lũy c mối tương quan khả tích lũy với đặc tính cãu trúc rừng ngập mặn vườn Quốc gia Mũi cà Mau Nghiên cứu thực hiên trạng thái rừng ngập thường xun, ngập khơng thường xun ngập có kiểm soát Trên trạng thái rừng, sõ liệu mật độ cây, đa dạng lồi, đường kính thân thu thập Sinh khối carbon tích lũy xác định theo phương trình tương quan Viên Ngọc Nam (2010) Kết cho thấy cấu trúc khả tích lũy carbon trạng thái rừng ngập có kiểm sốt cao so với trạng thái rừng cịn lại, nhiên chí số đa dạng loài lại thấp Hàm lượng carbon cà ba trạng thái rừng có mõi tương quan chặt với chiều cao đường kính thân với hệ sõ r > 0,90 Từ khóa: cãu trúc rừng, trạng thái rừng, tích lũy carbon, vườn Quốc gia Mũi cà Mau DẶT VẤN ĐỀ Rừng ngập mặn hệ sinh thái đặc trưng vùng nhiệt đới cận nhiệt đới không mang lại lợi ích kinh tế, rừng ngập mặn cịn đóng vai trị to lớn việc bảo vệ mơi trường, điều hịa khí hậu, giữ phù sa chống xói mịn (Phan Ngun Hồng ctv., 2007) điều hịa khí hậu, giảm hiệu ứng khí nhà kính thơng qua việc hấp thu co2 cung cấp 02 để trì sống (Nguyễn Thị Hồng Hạnh ctv., 2015) Có khoảng 1/12 lượng co2 khí lưu trữ khoảng 72% tổng lượng carbon bể chứa toàn cầu (Malhi et a/., 2002) Theo Ong ctv (1995), hệ sinh thái rừng ngập mặn đánh giá có suất sơ cấp tạo sinh khối tích lũy carboncao hệ sinh thái rừng khác Vì thế, tồn rừng ngập mặn có ý nghĩa vô quan trọng việc bảo vệ bờ biển, chống xâm nhập mặn, góp phần tích lũy carbon, ngồi cịn đóng vai quan trọng việc tạo dịch vụ hệ sinh thái vùng đất ngập nước (Viên Ngọc Nam, 2016) Với điều kiện thuận lợi chiều dài ven biển hệ thống sơng rạch, ĐBSL có điều kiện hình thành hệ sinh thái rừng ngập mặn phong phú với đặc tính đa dạng sinh học cao với nhiều loài động thực vật quý Đặc biệt tỉnh Cà Mau tỉnh có diện tích rừng ngập mặn lớn với 51.363,5ha (Phùng Thái Dương, 2021), hệ sinh thái rừng nhiều diễn rừng tự nhiên rừng trồng loài trồng hỗn giao (Phan Nguyên Hồng ctv., 2007) Do rừng ngày đa dạng cách quản lý làm ảnh hưởng đến tích lũy carbon điều kiện cụ thể Vì thế, nghiên cứu thực nhằm góp phần làm phong phú nguồn liệu khoa học tích tụ carbon làm sở cho việc xây dựng sơ sở liệu số phục vụ công tác quản lý đất đai nói chung phát triển hệ sinh thái rừng ngập mặn huyện Ngọc Hiển tỉnh Cà Mau nói riêng PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CƯU 2.1 Bố trí thí nghiệm Học viên cao học Khoa Môi Trường TNTN, Trường Đại học Cần Thơ Bộ mơn Tàí ngun đất đai, Khoa Mơi trường TNTN, Trường Đại học cần Thơ ‘Email: ltloi@ctu.edu.vn 214 Thí nghiệm thực Vườn Quốc gia Mũi Cà Mau trên3 trạng thái rừng ngập mặn bao gồm: Rừng ngập thường xuyên (NTX): rừng phòng hộ ven biển có địa hình thấp có điều kiện ngập hàng ngày theo triều biển gần 2.2 khơng có tác động người; Rừng ngập không thường (NKTX) xun có đặc tính giống rừng ngập mặn thường xun, có địa hình cao nên bị ngập vào thời gian triều biển dâng cao theo điều kiện tự nhiên, bị tác động người; Rừng ngập có kiểm sốt (NKS) khu vực thuộc hộ dân quản lý kết hợp với nuôi tôm nên nước quản lý theo thủy triều tháng lần 2.2.1 Trên trạng thái rừng thiết lập tiêu chuẩn với diện tích 200m2 (10m X 20m) lặp lại lần trạng thái rừng Trong đó: Dì,3: Đường kính thân chiều cao 1,3m a, b: hệ số tùy thuộc vào loại rừng Phân tích đo đạc chì tiêu • Đo sinh khối tích tụ Carbon Đường kính thân (Dí 3) Đường kính thân tính theo cơng thức: Di,3 (cm) = C1 3/71 D1|3: Đường kính thân chiều cao 1,3m c13: chu vi thân vị trí 1,3m K 3.14 • Sinh khối cây: tích theo cơng thức Viên Ngọc Nam ctv (2010) Sinh khối (W) = a *Di, 3b Bảng Cơng thức tính sinh khối trữ lượng carbon loài RNM đặc trưng (Viên Ngọc Nam ctv., 2010) Trữ lượng carbon Loài Sinh khối Đước (Rhizophora apiculate) Mấm (Avicienia alba) Vẹt (Bruruguiera gymnorrhiza) Tra (Coccoloba uvifera) w = 0,6171 X (Di,3)2,2896 c = 0,3482 w = 0,0813 X (Du)2'2213 c = 0,4076 X (Di,3) w = 0,0758 X (D1i3)2'3314 c = 0,3014 X (Di,3) 2.2.2 w = 0,0738 >: (Di,3)2'329 _ /n Chì số đa dạng lồi H’= Z^Jl09 (Ni/N) Trong đó, H’ số đa dạng lồi hay số Shannon-Wiener; Ni số lượng cá thể loài thứ i N tổng số số lượng cá thể tất lồi vị trí nghiên cứu Số liệu thu xử lý thống kê phần mềm SPSS với kiểm định Duncan (p < 0,05) tương quan hồi quy đơn biến (simple linear regression) KẾT QUẢ NGHIÊN cứu Hiện trạng rừng ngập mặn 3.1.1 Mật độ sô H’ trạng thái rừng Các loài Đước đôi (Rhizophora apiculta Blume), Mấm trắng (Avicennia alba), „ c = 0,2914 X Chì số đa dạng lồi (H’) (Shannon c E., Wiener w., 1963), tính tốn cơng thức: 3.1 \2,2965 „ Chiều cao Hvn = 1/(0,0220 + 0,4022/Di.3) Hvn = 1/(0,0965 + 0,5904/Di.3) \2,2953 Hvn = 1/(0,0320 + 0,6894/Di.3) \2,2961 (D1.3) Hvn= 1/(0,0318 + 0,6754/Di.3) Vẹt dù (Bruguiera gymnorrhiza) Tra (Coccoloba uvifera) phân bố hai trạng thái rừng ngập thường xuyên ngập khơng thường xun, cịn rừng ngập có kiềm sốt có lồi Đước đơi (Rhizophora apiculta Blume) chiếm ưu Mật độ trạng thái ngập có kiểm sốt cao so với trạng thái ngập thường xuyên không thường xuyên tương ứng 9833 cây/ha, 5667 cây/ha 5367 cây/ha (Hình 1) Nguyên nhân trạng thái rừng chịu tác động bời điều kiện ngập khác Trong đó, rừng ngập có kiểm sốt nằm khu vực nội địa, đất ổn định rừng trồng chù yếu Đước (Rhizophora apiculta Blume) (Phạm Hạnh Nguyên, 2014) Kết cho thấy, mức độ đa dạng loài ngập mặn cao ghi nhận trạng thái rừng ngập không thường xuyên với số H’ = 1,47, trạng thái ngập thường xuyên với số H' = 1,25 215 ngập có kiểm sốt có số H’ = đa số lồi Đước (Hình 2) Hai trạng thái rừng ngập thường xuyên không thường xuyên chịu tác động điều kiện ngập triều tự nhiên nên khả phát tán phát triển loài rừng ngập mặn nhiều hơn, ngập có kiểm sốt người dân trồng chủ yếu Hình Mật độ (trái) số H’(phải) loài ngập mặn cùa trạng thái rừng 3.7.2 Chiều cao đường kính thân trạng thái rừng Chiều cao ba trạng thái rừng có khác biệt đáng kể loài trạng thái rừng (Hình 2) Lồi cao Đước (Rhizophora apiculata) có tỷ lệ cá thể cao điều kiện rừng ngập có kiểm sốt vàở trạng thái rừng Điều cho thấy rừng ngập có kiểm sốt bị ảnh hưởng ngập nước có chăm sóc khác tỉa thưa tìa cành, chiều cao lồi Đước phát triển cao hai trạng thái rừng cịn lại sốt Trạng thái rừng Hình Chiều cao (trái) đường kính thân (phải) trạng thái rừng Kết cho thấy loài Đước (Rhizophora apiculata) rừng ngập có kiểm sốt, Mấm (Avicennia alba) chiếm ưu trạng thái rừng lại có khác biệt có ý nghĩa so với lồi khác Do lồi Đước (Rhizophora apicưlata) khơng bị 216 cạnh tranh chăm sóc trạng thái rừng ngập có kiểm sốt, lồi Mấm (Avicennia alba) lại thích hợp điều kiện ngập khả cạnh tranh mạnh dẫn đến đường kính lớn lồi khác trạng thái rừng (Hình 2) 3.2 Khả tích lũy c carbon tích lũy đạt cao Nghiên cứu sinh khối, sỏ' để xác định tích tụ carbon rừng ngập mặn Kết nghiên cứu cho thấy lượng carbon có mối liên hệ gần với sinh khối tươi Đước Vi có sinh khối cao có lượng carbon tích lũy cao Lượng carbon tích lũy sinh khối tươi có khác biệt đáng kể mặt thống kê trạng thái rừng Trong rừng ngập có kiểm sốt, sinh khối Đước đạt cao 88,14 tấn/ha lượng 50,58 tấn/ha, rừng ngập không thường xuyên không thường xuyên với lượng sinh khối carbon tích lũy tương ứng 33,37 tấn/ha 14,66 tấn/ha, 23,64 tấn/ha 10,17 tấn/ha (hình 3) Do rừng ngập có kiểm sốt Đước (Rhizophora apiculata) chiếm ưu có mật độ cao nhất, đường kính lớn chiều cao cao có kiểm sốt người nên có ưu Hình Hàm lượng carbon sinh khối tươi trạng thái rừng 3.3 Tương quan lượng carbon tích lũy yếu tố cấu trúc rừng 3.3.1 Tương quan hàm lượng c (kg) Di,3 (cm) Kết tính tốn tương quan hàm lượng carbon tích lũy đường kính thân (D13) trạng thái rừng ngập cho thấy có mối tương quan chặt chẽ trạng thái rừng Trong đó, rừng ngập có kiểm sốt có hệ số tương quan r = 0,93 Đối với rừng ngập thường xuyên loài Đước (R apiculata), loài Mấm (A alba) Tra (C uvifera) có hệ số r 0,95, 0,92 0,98 Đối với rừng ngập không thường xuyên tát lồi có hệ số tương quan r = 1, điều cho thấy mối quan hệ giũ’a khả tích lũy carbon đường kính (D1.3) tương quan thuận Do đó, đường kính thân lớn, hàm lượng carbon tích lũy cao ngược lại (Hình 4) 3.3.2 Tương quan hàm lượng c chiều cao (Hvn) Tương tự đường kính thân cây, chiều cao có mối tương quan chặt chẽ với tích lũy carbon với p < 0,001 Trong đó, rừng ngập có kiểm sốt với lồi chiếm ưu Đước (R apiculata) có hệ số r = 0,99 Trong rừng ngập thường xun ngập khơng thường xun, lồi rừng có r > 0,95 Điều chứng tỏ rằng, cao hàm lượng tích lũy carbon lớn ngược lại (Hình 5) 217 Hình Tương quan đường kính thân hàm lượng c trạng thái rừng: NCKS (trên), NKTX (giữa), NTX (dưới) Chiều cao (m) • Mấm À Đước > Tra Expon (Mấm) - Expon (Đước) Expon (Tra) X Rhizophora • Avicennia — - Expon (Bruguiera) Chiều cao (m) A Bruguiera - Expon (Rhizophore) Expon (Avicennia) Hình Tương quan Hvn hàm lượng c trạng thái rừng: NCKS (trên), NTX (giữa), NKTX (dưới) 218 KẾT LUẬN Khu vực nghiên cứu có lồi phân bố ba trạng thái rừng Đước (Rhizophora apiculta Blume), Mấm (Avicennia alba), Vẹt (Bruguiera gymnorrhiza) Tra (Coccoloba uvifera) Trong đó, Đước (Rhizophora apiculta Blume) lồi chiếm ưu Rừng ngập có kiểm sốt có mật độ cây, chiều cao đường kính cao dẫn đến sinh khối tươi tích tụ carbon cao so với rừng ngập thường xuyên rừng ngập khơng thường xun, có số đa dạng lồi H’ thấp Hàm lượng carbon tích lũy điều kiện ngập có kiểm sốt cao so với trạng thái rừng lại Hàm lượng carbon ba trạng thái rừng có mối tương quan chặt chẽ với chiều cao đường kính thân với hệ số r > 0,95 Cần mở rộng nghiên cứu nhiều nơi khảo sát chi tiết điều kiện tác động đến tích tụ carbon Lời cám ơn: Xin cám ơn Dự án Nâng cấp Trường Đại học cần Thơ VN14-P6 nguồn vốn vay ODA từ Chính phủ Nhật Bản tài trợ cho đề tài nghiên cứu TÀI LIỆU THAM KHÁO giảm nhẹ thiên tai cải thiện sống vùng ven biển, Nhà xuất Nông nghiệp, Hà Nội Malhi, Y„ Meir, p Brown, s (2002), Forests, carbon and global climate, 133 Philosophical Transactions of the Royal Society of London A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 360(1797):1567 - 1591 Nguyền Thị Hòng Hạnh (2015), Nghiên cứu định lượng carbon đát rừng ngập mặn xã Giao Lạc, huyện Giao Thủy, tỉnh Nam Định Kỷ yếu Hội thảo Câu lạc Khoa học Công nghệ trường Đại học Kỹ thuật lần thứ 47, tr 260 - 267 Phùng Thái Dương (2021), Đánh giá biến động rừng ngập mặn tỉnh Cà Mau trẽn sờ ảnh vệ tinh giai đoạn 1988- 2018 Tạp chí Khoa học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, Khoa học tự nhiên, Tập 1, số 66 Viên Ngọc Nam (2010), Phương trình sinh khối phận lồi Đước đơi (Rhizophora apiculata) Nam Bộ Tập san cơng trình nghiên cứu khoa học, Khoa Lâm nghiệp 2005 2009, pp 53 - 62 Trường Đại học Nơng Lâm Tp Hồ Chí Minh Shannon c E., Wiener w (1963), The mathematical theory of communities Illinois: Urbana University, Illinois Press Ong J E., Gong w K„ Clough B F (1995), Structure and productivity of a 20 year-old stand of Rhizophora apiculata Bl Mangrove forest Journal of Biogeography 22, pp 417- 424 Phan Nguyên Hồng ctv (2007), Vai trò hệ sinh thái rừng ngập mặn rạn san hô việc SUMMARY Assessing the ability for carbon accumulation of mangrove trees in National Park of Ca Mau Cape Nguyen Nhu Quynh1, Le Tan Loi2 ‘Master student of Environment and Natural resources Faculty, Can tho University Environment and Natural Resources Faculty, Can Tho University The project was carried out with the goal of determining the carbon accumulation in the Mangrove trees and the correlation between carbon accumulation and forest structure at National Park of Ca Mau Cape The study was conducted on three forest status of frequent flooding, non- frequent flooding and controlled flooding On each forest status, the data such as tree density, species diversity, trunk diameter were collected Tree biomass and carbon accumulation were determined according to the correlation equation of Vien Ngoc Nam et al (2010) The results showed that the structure and ability of carbon accumulation in the Mangrove trees of the controlled flooding forest was higher than that the other two forest status, but the species diversity index was the lowest Carbon content in all three forest status is very closely correlated with tree height and trunk diameter with a coefficient > 0.95 Keywords: Forest structure, forest status, carbon accumulation, National park of Ca Mau Cape Người phản biện: GS.TSKH Phan Liêu Email: phlieu.iege.vn@gmail.com Ngày nhận bài: 20/4/2022 Ngày thông qua phản biện: 15/5/2022 Ngày duyệt đăng: 25/5/2022 219 ... xác định tích tụ carbon rừng ngập mặn Kết nghiên cứu cho thấy lượng carbon có mối liên hệ gần với sinh khối tươi Đước Vi có sinh khối cao có lượng carbon tích lũy cao Lượng carbon tích lũy sinh... thái rừng ngập có kiểm sốt, lồi Mấm (Avicennia alba) lại thích hợp điều kiện ngập khả cạnh tranh mạnh dẫn đến đường kính lớn lồi khác trạng thái rừng (Hình 2) 3.2 Khả tích lũy c carbon tích lũy. .. quan lượng carbon tích lũy yếu tố cấu trúc rừng 3.3.1 Tương quan hàm lượng c (kg) Di,3 (cm) Kết tính tốn tương quan hàm lượng carbon tích lũy đường kính thân (D13) trạng thái rừng ngập cho thấy