Luận văn nghiên cứu khả năng tích lũy các bon rừng trồng keo tai tượng (acacia mangium) tại xã yên lãng, huyện đại từ, tỉnh thái nguyên

i MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT .v DANH MỤC CÁC BẢNG vi DANH MỤC CÁC HÌNH vii MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu nghiên cứu .2 Mục tiêu nghiên cứu .2 Ý nghĩa đề tài Chương 1.TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .3 1.1 Nghiên cứu sinh khối suất rừng 1.1.1 Trên giới 1.1.2 Ở Việt Nam .4 1.2 Nghiên cứu khả hấp thụ CO2 rừng .6 1.2.1 Trên giới 1.2.2 Ở Việt Nam .10 1.3 Phương pháp xác định sinh khối xác định CO2 sinh khối 13 1.3.1 Phương pháp xác định sinh khối 13 1.3.2 Phương pháp xác định carbon sinh khối 14 1.4 Kết luận chung 15 1.5 Tổng quan khu vực nghiên cứu 16 1.5.1 Đặc điểm điều kiện tự nhiên xã 16 1.5.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội 17 Chương 2.ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19 2.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 19 2.1.1 Đối tượng nghiên cứu .19 ii 2.1.2 Phạm vi nghiên cứu .19 2.2 Nội dung nghiên cứu 19 2.3 Phương pháp nghiên cứu 19 2.3.1 Cơ sở phương pháp luận 19 2.3.2 Phương pháp ngoại nghiệp 20 Chương 3.KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .27 3.1 Đặc điểm chung lâm phần Keo tai tượng địa bàn nghiên cứu .27 3.2 Nghiên cứu cấu trúc sinh khối tươi lâm phần Keo tai tượng .29 3.2.1 Cấu trúc sinh khối tươi cá lẻ 29 3.2.2 Cấu trúc sinh khối tươi bụi thảm tươi thảm mục 33 3.2.3 Cấu trúc sinh khối tươi lâm phần Keo tai tượng 35 3.3 Nghiên cứu cấu trúc sinh khối khô lâm phần Keo tai tượng 36 3.3.1 Cấu trúc sinh khối khô cá lẻ .36 3.3.2 Cấu trúc sinh khối khô bụi, thảm tươi thảm mục 40 3.3.3 Cấu trúc sinh khối khô lâm phần Keo tai tượng .41 3.4 Nghiên cứu khả tích lũy carbon lâm phần Keo tai tượng .42 3.4.1 Cấu trúc Carbon tích lũy cá lẻ .42 3.4.2 Cấu trúc carbon tích lũy bụi, thảm tươi thảm mục .47 3.4.3 Cấu trúc carbon lâm phần Keo tai tượng 48 3.5 Xây dựng phương trình tương quan sinh khối tích lũy bon với đường kính thân 50 3.5.1 Mối tương quan sinh khối tươi phận mặt đất với đường kính thân (D1,3) 50 3.5.2 Mối tương quan sinh khối khô phận mặt đất với đường kính thân (D1,3) 52 3.5.3 Mối tương quan lượng bon phận mặt đất với đường kính thân (D1,3) 52 KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO 57 iii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Nghĩa đầy đủ từ D1,3 : Đường kính ngang ngực H : Chiều cao vút N : Mật độ H dc : Chiều cao cành OTC : Ô tiêu chuẩn D 1.3 : Đường kính ngang ngực bình qn H : Chiều cao vứt bình quân CDM : Phát triển (Clean Development Mechanism) IPCC : Intergovernmental Panel on Climate iv DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1 Các thông tin ô tiêu chuẩn 28 Bảng 3.2 Cấu trúc sinh khối tươi cá lẻ Keo tai tượng ba cấp đất 30 Bảng 3.3 Cấu trúc sinh khối tươi bụi, thảm tươi thảm mục 34 Bảng 3.4 Cấu trúc sinh khối tươi lâm phần rừng Keo tai tượng 35 Bảng 3.5 Cấu trúc sinh khối khô cá lẻ Keo tai tượng cấp đất I, II III .38 Bảng 3.6 Cấu trúc sinh khối khô bụi, thảm tươi thảm mục 40 Bảng 3.7 Cấu trúc sinh khối khô lâm phần rừng trồng Keo tai tượng 42 Bảng 3.8 Lượng carbon tích lũy cá lẻ rừng trồng Keo tai tượng 43 Bảng 3.9 Cấu trúc carbon tích lũy bụi, thảm tươi thảm mục .47 Bảng 3.10 Cấu trúc carbon lâm phần Keo tai tượng ba cấp đất .48 Bảng 3.11 Tương quan sinh khối tươi phận với đường kính thân (D1,3) 51 Bảng 3.12 Tương quan sinh khối khơ phận với đường kính thân (D1,3) 52 Bảng 3.13 Tương quan lượng Các bon phận với đường kính thân (D1,3) 53 v DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 3.1 Biểu đồ sinh khối tươi cá lẻ theo cấp đất .31 Hình 3.2 Tỉ lệ sinh khối tươi phận cá lẻ Keo tai tượng cấp đất I 31 Hình 3.3 Tỉ lệ sinh khối tươi phận cá lẻ Keo tai tượng cấp đất II 32 Hình 3.4 Tỉ lệ sinh khối tươi phận cá lẻ Keo tai tượng cấp đất III 32 Hình 3.5 Tỉ lệ sinh khối tươi bụi, thảm tươi thảm mục cấp đất 34 Hình 3.6 Sinh khối tươi lâm phần Keo tai tượng theo cấp đất 36 Hình 3.7 Cấu trúc sinh khối khô cá lẻ Keo tai tượng cấp đất I 39 Hình 3.8 Cấu trúc sinh khối khô cá lẻ Keo tai tượng cấp đất II 39 Hình 3.9 Cấu trúc sinh khối khơ cá lẻ Keo tai tượng cấp đất III 39 Hình 3.10 Sinh khối khơ bụi, thảm tươi thảm mục theo cấp đất 41 Hình 3.11 Sinh khối khô lâm phần rừng trồng Keo tai tượng theo cấp đất 42 Hình 3.12 Lượng carbon tích lũy cá lẻ Keo tai tượng ba cấp đất 44 Hình 3.13 Cấu trúc carbon cá lẻ Keo tai tượng cấp đất I 45 Hình 3.14 Cấu trúc carbon cá lẻ Keo tai tượng cấp đất II 45 Hình 3.15 Cấu trúc carbon cá lẻ Keo tai tượng cấp đất III 46 Hình 3.16 Trữ lượng carbon bụi, thảm tươi thảm mục theo cấp đất 48 Hình 3.17 Trữ lượng carbon rừng trồng Keo tai tượng cấp đất I, II III 50 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Biến đổi khí hậu vấn đề đe dọa nghiêm trọng đến sống người toàn giới, có Việt Nam Nguyên nhân trực tiếp dẫn tới biến đổi khí hậu phát thải mức khí nhà kính, đặc biệt CO2 Kể từ cuối kỷ 18, mức CO2 tăng thêm 35,4% chủ yếu người đốt cháy nhiên liệu hóa thạch than đá, dầu mỏ, khí đốt q trình phát triển cơng nghiệp Tình trạng phá rừng, đốt rẫy, khai thác gỗ vô tổ chức nguyên nhân tạo 20% phát thải khí nhà kính tồn cầu Theo IPCC, Việt Nam nước bị ảnh hưởng nặng nề biến đổi khí hậu Nếu nhiệt độ tăng 20C, khoảng 22 triệu người Việt Nam chỗ 45% đất nông nghiệp Đồng sông Mê Kông biến thành đất canh tác mực nước biển dâng cao Những nghiên cứu nước khẳng định biến đổi khí hậu ảnh hưởng tới vùng biển nước ta Mực nước biển dâng làm chế độ cân sinh thái bị tác động mạnh Kết quần xã sinh vật hữu thay đổi cấu trúc, thành phần, trữ lượng bổ sung giảm sút Việt Nam nước đứng thứ 10 nước chịu ảnh hưởng nhiều mực nước biển dâng lên Hiện nay, khoa học khẳng định hệ sinh thái cạn có vai trị to lớn chu trình carbon sinh quyển, lượng carbon trao đổi hệ sinh thái với sinh ước tính khoảng 60 tỷ tấn/năm Rừng nhiệt đới tồn giới có diện tích khoảng 17,6 triệu km2 chứa đựng 428 tỷ carbon sinh khối đất Brown Pearce đưa số liệu 1ha rừng nguyên sinh hấp thụ 28 bon giải phóng 200 bon bị chuyển thành du canh du cư giải phóng nhiều chuyển thành đồng cỏ hay đất nông nghiệp Rừng trồng hấp thụ 115 bon bị giảm 20-30% chuyển thành đất nông nghiệp Lượng bon lưu giữ rừng toàn giới khoảng 800-1.000 tỷ tấn, năm rừng hấp thụ 100 tỷ khí CO2 thải khoảng 80 tỷ O2 Ở Việt Nam cơng trình nghiên cứu tập trung nghiên cứu sinh khối khả hấp thụ carbon số dạng rừng trồng cho số loài trồng rừng phổ biến Việt Nam như: Keo loại, Bạch đàn, Thông, Các nghiên cứu bổ sung sở khoa học cho việc lượng hóa giá trị dịch vụ mơi trường rừng bao gồm khả hấp thụ lưu giữ CO2 giá trị thương mại mà rừng mang lại giới Việt Nam Xuất phát từ thực tế, tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu khả tích lũy bon rừng trồng Keo tai tượng (Acacia mangium) xã Yên Lãng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên” Mục tiêu nghiên cứu Xác định khả tích lũy bon rừng trồng Keo tai tượng xã Yên Lãng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên làm sở cho việc xác định phí dịch vụ môi trường rừng tương lai Mục tiêu nghiên cứu Đánh giá đặc điểm cấu trúc sinh khối khả tích lũy bon rừng trồng Keo tai tượng xã Yên Lãng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên Ý nghĩa đề tài 4.1 Ý nghĩa học tập nghiên cứu khoa học Góp phần xây dựng luận khoa học cho việc định lượng giá trị môi trường rừng Keo tai tượng xã Yên Lãng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên 4.2 Ý nghĩa thực tiễn sản xuất Trên sở hiểu biết đặc điểm cấu trúc sinh khối tích lũy bon rừng Keo tai tượng làm sở việc quy hoạch phát triển loài huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên Chương TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Nghiên cứu sinh khối suất rừng 1.1.1 Trên giới Sinh khối suất rừng vấn đề nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu Từ năm 1840 trở trước, có cơng trình nghiên cứu lĩnh vực sinh lý thực vật, đặc biệt vai trò hoạt động diệp lục trình quang hợp để tạo nên sản phẩm hữu tác động nhân tố tự nhiên như: Đất, nước, khơng khí, lượng ánh sáng mặt trời Sang kỷ 19 nhờ áp dụng thành tựu khoa học hóa phân tích, hóa thực vật đặc biệt vận dụng nguyên lý tuần hoàn vật chất thiên nhiên, nhà khoa học thu thành tựu đáng kể Tiêu biểu cho lĩnh vực kể tới số tác giả sau: Liebig (1862) lần định lượng tác động thực vật tới khơng khí phát triển thành định luật tối thiểu, sau Mitscherlich (1954) phát triển luật tối thiểu Liebig thành luật "năng suất" Lieth (1964) thể suất toàn giới đồ suất, đồng thời với đời chương trình sinh học quốc tế “IBP” (1964) chương trình sinh người “MAB” (1971) tác động mạnh mẽ tới việc nghiên cứu sinh khối Những nghiên cứu giai đoạn tập trung vào đối tượng đồng cỏ, savan, rừng rụng lá, rừng mưa thường xanh Duyiho cho biết hệ sinh thái rừng nhiệt đới suất chất khô từ 10-50 tấn/ha/năm, trung bình 20 tấn/ha/năm, sinh khối chất khơ từ 60-800 tấn/ha/năm, trung bình 450 tấn/ha/năm (theo Lê Hồng Phúc, 1996) Dajoz (1971) đưa suất số hệ sinh thái rừng sau: + Rừng nhiệt đới thứ sinh Yangambi: 20 tấn/ha/năm + Đồng cỏ tự nhiên Fustuca (Đức): 10,5-15,5 tấn/ha/năm (dẫn theo Lê Hồng Phúc, 1996) Theo Rodel (2002), rừng che phủ 21% diện tích bề mặt trái đất, sinh khối thực vật chiếm đến 75% so với tổng sinh khối thực vật cạn lượng tăng trưởng sinh khối hàng năm chiếm 37% Canell (1982) cho đời sách “Sinh khối suất sơ cấp rừng giới", tác phẩm quy mô Tác phẩm tổng hợp 600 công trình nghiên cứu tóm tắt xuất sinh khối khô, thân, cành, số thành phần sản phẩm sơ cấp 1.200 lâm phần thuộc 46 nước giới 1.1.2 Ở Việt Nam Nghiên cứu sinh khối rừng nước ta tiến hành muộn có số cơng trình nghiên cứu sau: Nguyễn Hồng Trí (1986) thực nghiên cứu “Sinh khối suất rừng đước” áp dụng phương pháp “cây mẫu” để nghiên cứu suất, sinh khối số quần xã rừng Đước đôi rừng ngập mặn ven biển Minh Hải Hà Văn Tuế (1994) dùng phương pháp “cây mẫu” để nghiên cứu suất, sinh khối số rừng trồng nguyên liệu giấy Vĩnh Phúc Lê Hồng Phúc (1996) có cơng trình nghiên cứu sinh khối hoàn chỉnh, xem tác phẩm mang tính chất đầu lĩnh vực nghiên cứu sinh khối nước ta Với đối tượng nghiên cứu Thông ba Đà Lạt Sau nghiên cứu, tác giả lập số phương trình tương quan sinh khối phận rừng với đường kính D1.3 Vũ Văn Thơng (1997) với luận văn Thạc sỹ xác lập mối quan hệ sinh khối phận với đường kính D1.3 cho lồi Keo tràm Đặng Trung Tấn (2001) nghiên cứu “Sinh khối rừng Đước” nhận định tổng sinh khối khô rừng Đước Cà Mau 327m3/ha tăng trưởng sinh khối bình quân hàng năm 9.500kg/ha Nguyễn Ngọc Lung (2004) có cơng trình nghiên cứu sinh khối rừng Thơng ba để tính tốn thử khả cố định CO2 mà rừng hấp thụ Từ việc nghiên cứu tác giả xác định số hàm tương quan mang tích chất định lượng sinh khối Nguyễn Văn Dũng (2005) đưa nhận định rừng trồng Thông mã vĩ lồi 20 tuổi có tổng sinh khối tươi (trong vật rơi rụng) 321,7 495,4 tấn/ha, tương đương với lượng sinh khối khô 173,4-266,2 Rừng keo tràm trồng loài 15 tuổi có tổng sinh khối tươi (trong vật rơi rụng) 251,1-433,7 tấn/ha, tương đương lượng sinh khối khô 132 -223 tấn/ha Vũ Tấn Phương (2006) nghiên cứu bụi, thảm tươi Hồ Bình Thanh Hoá, kết cho thấy sinh khối lau lách khoảng 104 tấn/ha, trảng bụi cao 2-3m khoảng 61 tấn/ha, cỏ tre, cỏ tranh, cỏ có sinh khối từ 22-31 tấn/ha Về sinh khối khô: Lau lách 40 tấn/ha, bụi cao 2-3m 27 tấn/ha, bụi cao 2m tế guột 20 tấn/ha, cỏ tre 13 tấn/ha, cỏ tranh 10 tấn/ha Nguyễn Văn Tấn (2006) nghiên cứu sinh khối rừng Bạch đàn Urophylla Yên Bái cho kết cho thấy với sinh khối tươi tuổi 183,54 tấn/ha, tuổi 219,77 tấn/ha tuổi 239,19 tấn/ha Trong sinh khối mặt đất chiếm từ 77,78% - 89,12% Tương ứng sinh khối khô tuổi 66,87 tấn/ha, tuổi 73,53 tấn/ha, tuổi 96,02 tấn/ha Trong sinh khối khô mặt đất chiếm từ 64,27% - 85,92% Lý Thu Huỳnh (2007) nghiên cứu Mỡ tỉnh Phú Thọ Tuyên Quang kết cho thấy tổng sinh khối tươi 1ha rừng trồng Mỡ dao động khoảng 53.440 - 309.689 kg/ha tổng sinh khối khô dao động khoảng 22.965-105.026 kg/ha Đỗ Hồng Chung (2012) nghiên cứu đa dạng nhóm sinh vật phân giải cường độ phân giải thảm mục rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên trạm đa dạng sinh học Mê Linh, Vĩnh Phúc kết cho thấy sinh 46 - Cấp đất III: Lượng carbon thân chiếm tỷ lệ từ 62,7 - 64,9% tổng lượng carbon cây, trung bình cho OTC 63,6%; tiếp đến lượng carbon rễ chiếm 19,8 - 20,9%, trung bình 20,4%; cành chiếm tỷ lệ carbon từ 3,5 - 5,1%, trung bình 4,3%; chiếm tỷ lệ từ 4,5 - 5,1%, trung bình 4,8% Cấu trúc sinh khối carbon cá lẻ cấp đất III thể hình 3.15 100 Sinh khối (%) 90 80 70 63.6 60 50 40 30 20.4 20 10 4.3 4.8 Rễ Lá Thân Cành Hình 3.15 Cấu trúc carbon cá lẻ Keo tai tượng cấp đất III Khi so sánh với kết nghiên cứu giá trị hấp thu Carbon số loài rừng Vũ Tấn Phương (ở khu vực phía Bắc Keo lai tuổi có trữ lượng Carbon sinh khối 46,52 tấn/ha 55,19 tấn/ha; khu vực phía Nam 56,40 tấn/ha 63,74 tấn/ha) cho thấy kết mà tác giả thu khu vực phía Bắc có giá trị gần sát với giá trị Keo tai tượng mà nghiên: tổng lượng Carbon rừng Keo lai tuổi khu vực phía Bắc tác giả 46,52 tấn/ha, suy lượng Carbon hấp thụ hàng năm 9,304 tấn/ha/năm; kết đề tài 47,71/5 = 9,54 tấn/ha/năm 47 Theo nghiên cứu Ngơ Đình Quế (2006) lượng CO2 hấp thụ sinh khối Keo lai cao nhiều so với Keo tràm: tuổi Keo tràm hấp thụ 66,20 tấn/ha, Keo lai đạt 175,10 tấn/ha 3.4.2 Cấu trúc carbon tích lũy bụi, thảm tươi thảm mục Kết xác định lượng carbon cho ba cấp đất nghiên cứu tổng hợp bảng 3.9 Bảng 3.9 Cấu trúc carbon tích lũy bụi, thảm tươi thảm mục Cây bụi, thảm tươi (tấn/ha) Cấp Thảm mục Tổng đất Thân Cành Lá Tổng I 1,93 1,09 0,45 3,47 2,55 6,01 II 1,98 1,04 0,37 3,39 2,50 5,89 III 1,98 0,87 0,45 3,29 2,43 5,72 TB 1,96 1,00 0,42 3,38 2,49 5,87 (tấn/ha) (tấn/ha) Kết bảng 3.9 cho thấy, chênh lệch trữ lượng tích lũy carbon phận bụi, thảm tươi cấp đất có khác biệt; trữ lượng dao động từ 0,45 - 1,93 (tấn/ha) cấp đất I; từ 0,37 - 1,98 (tấn/ha) cấp đất II; từ 0,45 - 1,98 (tấn/ha) tương ứng với cấp đất III Lượng carbon tích lũy bụi, thảm tươi thảm mục từ 2,43 - 2,55 tấn/ ba cấp đất Tổng trữ lượng carbon ba cấp đất biến động từ 5,72 - 6,01 (tấn/ha) 48 Tấn/ha 7.0 6.0 5.0 4.0 6.01 5.89 5.72 Cấp đất I Cấp đất II Cấp đất III 3.0 2.0 1.0 0.0 Hình 3.16 Trữ lượng carbon bụi, thảm tươi thảm mục theo cấp đất 3.4.3 Cấu trúc carbon lâm phần Keo tai tượng Trữ lượng carbon tích lũy lâm phần tổng lượng carbon lâm phần đơn vị diện tích (tấn/ha) Kết xác định carbon cho lâm phần theo cấp đất tổng hợp bảng 3.10 Bảng 3.10 Cấu trúc carbon lâm phần Keo tai tượng ba cấp đất Trữ lượng carbon Cấp đất Tầng gỗ Cây bụi, thảm tươi Thảm mục Tổng T/ha % T/ha % T/ha % T/ha I 24,30 80,15 3,47 11,44 2,55 8,41 30,32 II 15,75 72,78 3,39 15,67 2,50 11,55 21,64 III 8,68 60,28 3,29 22,85 2,43 16,88 14,40 TB 20,03 76,46 3,43 13,56 2,53 9,98 25,98 Từ số liệu nghiên cứu bảng cho thấy lượng Carbon tập trung chủ yếu tầng gỗ, cao cấp đất I với 80,15 % với tổng trữ lượng 24,3 tấn/ha; thấp 60,28 % cấp đất III với trữ lượng 8,68 tấn/ha; phận bụi, thảm tươi cấp đất I đạt 3,47 tấn/ha chiếm 11,44 % tổng 49 lượng carbon; 3,29 - 3,39 tấn/ha trữ lượng carbon tương ứng cấp đất III II Thành phần có trữ lượng thấp phận thảm mục, giao động từ 2,43 - 2,55 tấn/ha ba cấp đất Tuy nhiên, phận lâm phần có tỷ lệ cụ thể sau: - Cấp đất I: Trong lâm phần, tổng trữ lượng carbon 30,32 tấn/ha trữ lượng carbon tầng gỗ đạt 24,30 tấn/ha chiếm 80,15 %; bụi, thảm tươi 3,47 tấn/ha chiếm 11,44 %; thảm mục 2,55 tấn/ha chiếm 8,41 % - Cấp đất II: Tổng trữ lượng carbon lâm phần 21,64 tấn/ha trữ lượng carbon tầng gỗ đạt 15,75 tấn/ha chiếm 72,78 %; bụi, thảm tươi 3,39 tấn/ha chiếm 15,67 %; thảm mục 2,5 tấn/ha chiếm 11,55 % - Cấp đất III: 14,40 tấn/ha tổng trữ lượng carbon lâm phần, chiếm 60,28% với trữ lượng 8,68 tấn/ha trữ lượng carbon tầng cao; phận bụi, thảm tươi 3,29 tấn/ha chiếm 22,85% thấp trữ lượng carbon thành phần thảm mục đạt 2,43 tấn/ha chiếm 16,88 % tổng trữ lượng Trữ lượng carbon lâm phần Keo tai tượng cấp đất I, II III thể chi tiết qua biểu đồ sau: 50 Tấn/ha 35 30 25 20 15 30.32 21.64 10 14.4 Cấp đất I Cấp đất II Cấp đất III Hình 3.17 Trữ lượng carbon rừng trồng Keo tai tượng cấp đất I, II III 3.5 Xây dựng phương trình tương quan sinh khối tích lũy bon với đường kính thân 3.5.1 Mối tương quan sinh khối tươi phận mặt đất với đường kính thân (D1,3) Sinh khối tươi phận mặt đất cá thể Keo tai tượng gồm sinh khối tươi phận thân cây, cành (khơng tính đến sinh khối hoa, quả, hạt sinh khối phần rơi rụng); sinh khối tươi phận mặt đất sinh khối phần rễ sống Qua nghiên cứu cho thấy, rễ thành phần quan trọng tạo nên sinh khối cá thể, nhiên lại phận nằm sâu lịng đất nên việc xác định khó khăn tốn phải đào rễ lên xác định Mặt khác, rễ phận có nhiệm vụ cung cấp chất dinh dưỡng lấy từ đất cho phận mặt đất cây, sinh khối mặt đất mặt đất cá thể tồn mối liên hệ định Việc xác định mối liên hệ sinh khối tươi phận mặt đất với sinh khối tươi phận mặt đất có ý nghĩa quan trọng nhằm dự đoán nhanh sinh khối mặt đất biết đến sinh khối mặt đất 51 Phân tích hồi quy thực dựa liệu sinh khối, tổng sinh khối lượng bon tích lũy phận khác tiêu chuẩn Keo tai tượng Các dạng phương trình thử nghiệm hàm bậc nhất, bậc hai, hàm mũ Kết cho thấy, dạng hàm mũ thể tương quan D1,3 với sinh khối lượng bon sinh khối phận Kết trình bày bảng 3.11 Bảng 3.11 Tương quan sinh khối tươi phận với đường kính thân (D1,3) Giá trị thống kê Tương quan sinh khối tươi phận Dạng phương trình R2 Std.E a b (Y) với D1,3 Sinh khối thân Y = 0,713*D1,30,401 0,98 0,039 0,816 0,411 Sinh khối cành Y = 1,624*D1,30,291 0,95 0,071 1,726 0,295 Sinh khối Y = 2,611*D1,30,217 0,89 0,043 2,513 0,214 Sinh khối rễ Y = 0,526*D1,30,472 0,96 0,057 0,514 0,462 ∑ Sinh khối Y = 0,715*D1,30,414 0,98 0,051 0,715 0,414 Kết bảng 3.11 cho thấy, thực tồn mối quan hệ sinh khối tươi phận tổng sinh khối tươi tiêu chuẩn với nhân tố đường kính ngang ngực Kết nghiên cứu cho thấy, phương trình tương quan có hệ số tương quan cao (R) từ 0,89-0,98, sai tiêu chuẩn hồi quy thấp (Std.E) từ 0,039-0,071 Kiểm tra tồn hệ số phương trình cho thấy hệ số tồn tổng thể Như vậy, sử dụng phương trình để dự đốn tính toán nhanh sinh khối phận tổng sinh khối tươi Keo tai tượng khu vực nghiên cứu 52 3.5.2 Mối tương quan sinh khối khô phận mặt đất với đường kính thân (D1,3) Bảng 3.12 Tương quan sinh khối khơ phận với đường kính thân (D1,3) Tương Giá trị thống kê quan sinh khối khô phận (Y) Dạng phương trình R2 Std.E a b với D1,3 Sinh khối thân Y = 0,947*D1,30,421 0,98 0,029 0,949 0,418 Sinh khối cành Y = 0,981*D1,30,342 0,93 0,055 0,974 0,331 Sinh khối Y = 1,642*D1,30,227 0,94 0,044 1,615 0,274 Sinh khối rễ Y = 1,736*D1,31,049 0,93 0,308 1,834 1,085 ∑ Sinh khối Y = 0,255*D1,30,521 0,95 0,039 0,265 0,511 Kết bảng 3.12 cho thấy, sinh khối khô phận tổng sinh khối khơ có mối quan hệ với D1,3 phương trình mũ chặt, có hệ số tương quan cao Các phương trình tương quan có sai tiêu chuẩn hồi quy thấp (Std.E) từ 0,029-0,055 Số liệu phân tích cho thấy, giá trị thống kê R biện động từ 0,93-0,98 chứng tỏ hệ số tồn tổng thể Như vậy, áp dụng phương trình để xác định nhanh sinh khối khơ cho phận tổng sinh khối khô cho Keo tai tượng khu vực nghiên cứu 3.5.3 Mối tương quan lượng bon phận mặt đất với đường kính thân (D1,3) Dẫn liệu bảng 3.13 cho thấy, lượng bon tích lũy thân, cành, lá, rễ tổng lượng bon tích lũy Keo tai tượng có quan hệ chặt chẽ với nhân tố D1,3 lâm phần Hệ số tương quan phương trình tồn mức ý nghĩa chặt (R ≥ 0,94) Các tham số tồn tổng thể, kiểm tra tồn hệ số phương trình cho kết cho thấy, sai 53 tiêu chuẩn thấp (Std.E) từ 0,021-0,042 Như vậy, sử dụng phương trình để dự đốn xác định nhanh lượng bon tích lũy cá lẻ Keo tai tượng qua nhân tố dễ điều tra lâm phần biết sinh khối khô chúng Bảng 3.13 Tương quan lượng Các bon phận với đường kính thân (D1,3) Giá trị thống kê Tương quan lượng bon phận Dạng phương trình (Y) với D1,3 R2 Std.E a b Các bon thân Y = 1,612*D1,30,346 0,98 0,021 1,612 0,341 Các bon cành Y = 0,537*D1,30,353 0,97 0,031 0,577 0,358 Các bon Y = 0,852*D1,30,291 0,96 0,032 0,832 0,291 Các bon rễ Y = 1,259*D1,30,518 0,94 0,027 1,219 0,512 ∑ Các bon Y = 0,282*D1,30,311 0,95 0,042 0,232 0,319 Khi so sánh kết nghiên cứu với số phương trình xác lập cho số loài trồng rừng nhiệt đới như: Tếch (Pérez L.D and Kanninen M., 2003; Kraenzel M., Castillo A., Moore T., and Potvin C., 2003; Sreejesh K K., el al 2013); lồi Thơng (Vũ Tấn Phương, 2011); lồi Keo (Võ Đại Hải cộng sự, 2008) cho thấy tất phương trình tính tốn sinh khối lượng bon cá lẻ dựa quan hệ với đường kính thân (D1,3) biểu thị tương quan chặt Đây sở khoa học để làm cắn xác định sinh khối nhanh cho loài Keo tượng khu vực nghiên cứu xác định muốn xác định sinh khối khả tích lũy carbon trường 54 KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận 1.1 Cấu trúc sinh khối tươi rừng trồng Keo tai tượng * Sinh khối tươi cá thể rừng trồng Keo tai tượng ba cấp đất - Sinh khối tươi cá lẻ cấp đất I từ 470,7 - 511,8 kg/cây, trung bình 489,4 kg/cây Trong sinh khối thân chiếm 53,6 %; cành chiếm 24,7 %; chiếm 5,3 % rễ chiếm 16,4 % - Sinh khối tươi cá lẻ cấp đất II dao động từ 368,9 - 425,6 kg/cây, trung bình 390,7 kg/cây Trong sinh khối thân chiếm 49,3 %; cành chiếm 25,4 %; chiếm 6,2 % rễ chiếm 19,1 % - Sinh khối cá lẻ cấp đất III biến động từ 176,9 - 220,2 kg/cây, trung bình 197,2 kg/cây Trong sinh khối thân chiếm 59,2 %; cành chiếm 11,6 %; chiếm 6,1 % rễ chiếm 23,1 % * Sinh khối tươi bụi, thảm tươi thảm mục: Khơng có biến động q lớn ba cấp đất nghiên cứu, sinh khối tươi giao động từ 50,49 53,14kg * Sinh khối tươi rừng trồng Keo tai tượng ba cấp đất: Tập trung chủ yếu sinh khối tầng gỗ từ 82,32 - 89,38 tấn/ha; sinh khối bụi, thảm tươi từ 4,72 - 4,97 tấn/ha; từ 5,05 - 5,31 tấn/ha sinh khối thảm mục ba cấp đất 1.2 Cấu trúc sinh khối khô rừng trồng Keo tai tượng * Sinh khối khô cá thể rừng trồng Keo tai tượng ba cấp đất Ở cấp đất I sinh khối khô cá lẻ biến động từ 259 - 320,8 kg/cây; cấp đất II sinh khối khô cá lẻ giao động từ 146,2 - 198,6 kg/cây Cấp đất III sinh khối khô cá lẻ từ 66,1 - 92,1 kg/cây Trong sinh khối thân chiếm từ 53,5 - 63,57%, thấp sinh khối * Sinh khối khô bụi, thảm tươi thảm mục: Sinh khối khô biến động từ 11,55 - 12,15 tấn/ha tương ứng với ba cấp đất 55 * Sinh khối khô rừng trồng Keo tai tượng ba cấp đất: Sinh khối khô giao động từ 29,53-62,35 tấn/ha ba cấp đất Trong sinh khối tầng gỗ chiếm tỷ lệ cao từ 17,98 - 50,2 tấn/ha 1.3 Trữ lượng carbon tích lũy lâm phần Keo tai tượng ba cấp đất * Trữ lượng carbon tích lũy cá lẻ ba cấp đất: - Trữ lượng carbon tích lũy cá lẻ cấp đất I từ 78,3 - 92,0 kg/cây; cấp đất II từ 39,8 - 49,5 kg/cây 20,8 - 28,8 kg/cây cấp đất III Lượng carbon tích lũy cá lẻ trung bình ba cấp đất tương ứng 38 - 137,7 kg/cây; lượng carbon tích lũy thân cao từ 20,8 - 28 kg/cây cấp đất III, cấp đất II từ 39,8 - 49,5 kg/cây, cấp đất I từ 78,3 92,0 kg/cây thấp lượng carbon * Trữ lượng carbon tích lũy bụi, thảm tươi thảm mục: Tổng trữ lượng carbon đạt từ 5,72 - 6,01 tấn/ha tương ứng với ba cấp đất * Trữ lượng carbon tích lũy lâm phần Keo tai tượng ba cấp đất: - Cấp đất I: Tổng trữ lượng carbon đạt 30,32 tấn/ha, đó: tầng gỗ đạt 24,30 tấn/ha chiếm 80,15%; bụi, thảm tươi đạt 3,47 tấn/ha chiếm 11,44%; thảm mục 2,55 tấn/ha chiếm 8,41% - Cấp đất II: Tổng trữ lượng carbon 21,64 tấn/ha, đó: tầng gỗ đạt 15,75 tấn/ha chiếm 72,78%; bụi, thảm tươi 3,39 tấn/ha chiếm 15,67%; thảm mục 2,5 tấn/ha chiếm 11,55% - Cấp đất III: 14,40 tấn/ha tổng trữ lượng carbon, đó: tầng gỗ chiếm 60,28% với trữ lượng 8,68 tấn/ha; bụi, thảm tươi 3,29 tấn/ha chiếm 22,85%; thảm mục 2,43 tấn/ha chiếm 16,88% 1.3 Xây dựng phương trình tương quan sinh khối tích lũy bon với đường kính thân Kết nghiên cứu cho thấy, có mối quan hệ sinh khối tươi, sinh khối khô khả tích lũy bon với đường kính thân Các phương trình tương quan có sai số nhỏ, hệ số R2 dao động từ 0,93-0,98 tham số 56 tồn tổng thể Như sử dụng phương trình để tham khảo việc xác định sinh khối bon cho đối tượng nghiên cứu Tồn - Do dung lượng mẫu cịn (9 OTC) nên nghiên cứu chưa mang tính thuyết phục cao chưa đánh giá tổng thể khu vực nghiên cứu - Đề tài nghiên cứu lượng carbon tích lũy thời điểm mà chưa nghiên cứu lượng carbon tích lũy mùa sinh trưởng khác Kiến nghị - Tiếp tục nghiên cứu sinh khối lượng carbon tích lũy cho cấp tuổi khác - Cần có nghiên cứu thêm lượng carbon tích lũy trạng thái rừng trồng mùa sinh trường khác - Tiếp tục triển khai nghiên cứu sinh khối, lượng carbon tích lũy cho nhiều đối tượng rừng trồng khác nhiều địa điểm khác phạm vi rộng Từ dễ dàng lựa chọn đối tượng xây dựng dự án CDM 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO I Tiếng Việt Phạm Tuấn Anh (2007), “Dự báo lực hấp thụ CO2 rừng tự nhiên rộng thường xanh 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 lượng carbon tích lũy số trạng thái rừng trồng Núi Luốt, Đề tài nghiên cứu khoa học, Trường Đại học Lâm nghiệp Đỗ Hoàng Chung (2012), Đa dạng nhóm sinh vật phân giải cường độ phân giải thảm mục rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên trạm đa dạng sinh học Mê Linh, Vĩnh Phúc Nguyễn Văn Dũng (2005), Nghiên cứu rừng Thông Mã vỹ Núi Luốt - Đại học lâm nghiệp Phạm Xuân Hoàn (2004), Một số vấn đề lâm học nhiệt đới, Nhà xuất nông nghiệp, Hà Nội Phạm Xuân Hoàn (2005), Cơ chế phát triển hội thương mại carbon lâm nghiệp, Nhà xuất nông nghiệp, Hà Nội Nguyễn Xuân Huy (2008), Bảo vệ môi trường phát triển bền vững Lý Thu Huỳnh (2007), Nghiên cứu sinh khối khả hấp thụ carbon rừng Mỡ (Manglietia conifera Dandy) trồng Tuyên Quang Phú Thọ, 7, Luận văn thạc sĩ Lâm nghiệp, Trường Đại học Lâm nghiệp Trần Quốc Hưng, Nguyễn Công Hoan (2018), Nghiên cứu khả tích lũy bon rừng trồng Keo tai tượng huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên, Tạp chí NN&PTNT, tháng11/2018, tr 190-198 Thái Văn Long (2008), Thị trường mua bán tiêu phát thải khí nhà kính 58 10 Nguyễn Ngọc Lung Nguyễn Tường Vân (2004), “Thử nghiệm tính tốn giá trị tiền rừng trồng chế phát triển sạch”, Tạp chí Nơng nghiệp phát triển nơng thơn 11 Lê Hồng Phúc (1996), Đánh giá sinh trưởng, tăng trưởng, suất rừng trồng Thông ba vùng Đà lạt, Lâm Đồng, Luận án Phó tiến sĩ Khoa học nơng nghiệp, Viện khoa học Lâm nghiệp Việt Nam 12 Vũ Tấn Phương (2006), “Nghiên cứu lượng giá giá trị môi trường dịch vụ môi trường số loại rừng chủ yếu Việt Nam”, Báo cáo sơ kết đề tài, Trung tâm nghiên cứu sinh thái môi trường rừng, Viện khoa học Lâm nghiệp Việt Nam 13 Vũ Tấn Phương (2007), Giảm khí gây hiệu ứng nhà kính thơng qua hoạt động trồng rừng - Sử dụng chế CDM ngành lâm nghiệp-Kinh nghiệm Việt Nam, Viện khoa học Lâm nghiệp Việt Nam 14 Ngô Đình Quế (2005), “Nghiên cứu xây dựng tiêu chí tiêu trồng rừng theo chế phát triển Việt Nam”, Tóm tắt báo cáo tổng kết đề tài, Trung tâm nghiên cứu sinh thái môi trường rừng, Viện khoa học Lâm nghiệp Việt Nam 15 Ngơ Đình Quế cộng (2006), “Khả hấp thụ CO2 số dạng rừng chủ yếu Việt Nam”, Tạp chí Nơng nghiệp phát triển nơng thôn 16 Đặng Trung Tấn (2001), Nghiên cứu sinh khối rừng Đước tỉnh Bạc Liêu Cà Mau 17 Nguyễn Văn Tấn (2006), Bước đầu nghiên cứu trữ lượng carbon rừng trồng Bạch đàn Urophylla Chợ Đồn - Yên Bái làm sở cho việc đánh giá giảm phát thải khí CO2 chế phát triển 18 Dương Hữu Thời (1992), Cơ sở sinh thái học, NXB Đại học thông tin khoa học kỹ thuật, Hà Nội 19 Vũ Văn Thông (1998), Nghiên cứu sinh khối rừng Keo tràm phục vụ công tác kinh doanh rừng, Luận văn thạc sỹ lâm nghiệp, Trường đại học Lâm nghiệp 59 20 Nguyễn Thanh Tiến (2012), Nghiên cứu khả hấp thụ CO2 trạng thái rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên sau khai thác kiệt tỉnh Thái Nguyên 21 Nguyễn Hoàng Trí (1986), Góp phần nghiên cứu sinh khối suất quần xã Đước Đôi Cà Mau, Minh Hải, Luận án Phó tiến sỹ, Đại học sư phạm Hà Nội 22 Trung tâm Nghiên cứu Sinh Thái môi trường rừng HWWA (2005), Nghị định thư Kyoto - chế phát triển vận hội mới, Hà Nội 23 Hà Văn Tuế (1994) “Nghiên cứu cấu trúc suất số quần xã rừng trồng nguyên liệu giấy vùng trung du Vĩnh Phú”, Tóm tắt luận án Phó tiến sĩ Khoa học sinh học, Trung tâm khoa học tự nhiên công nghệ quốc gia, Viện sinh thái tài nguyên thực vật 24 Hoàng Xuân Tý (2004), “Tiềm dự án CDM Lâm nghiệp thay đổi sử dụng đất (LULUCF)”, Hội thảo chuyên đề thực chế phát triển (CDM) lĩnh vực Lâm nghiệp, Văn phòng dự án CD4CDM - Vụ hợp tác Quốc tế, Bộ Tài nguyên Môi trường 25 Phạm Văn Viễn (2007), Cơ chế phát triển ứng dụng lĩnh vực lâm nghiệp Việt Nam 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 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, 157 pp 60 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, 387 pp 33 Lieth, H (1964), Versuch einer kartog raphischen Dartellung der produktivitat der pfla zendecke auf der Erde, Geographisches Taschenbuch, Wiesbaden, Max steiner Verlag, 72-80 pp 34 Margaret Kraenzel, Alvaro Castillo, Tim Moore, Catherine Potvin (2001), Carbon storage of harvest-age teak (Tectona grandis) plantations, Panama 35 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 36 Newbould, P.I (1967), “Method for estimating the primary production of forest”, International Biological programe Handbook 2, Oxford and Edinburgh Black Weil, 62 pp 37 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 ... tai tượng (Acacia mangium) xã Yên Lãng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên? ?? Mục tiêu nghiên cứu Xác định khả tích lũy bon rừng trồng Keo tai tượng xã Yên Lãng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên làm sở... ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 2.1.1 Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu rừng Keo tai tượng tuổi 7, trồng loài xã Yên Lãng, huyện Đại Từ, tỉnh. .. dịch vụ mơi trường rừng tương lai Mục tiêu nghiên cứu Đánh giá đặc điểm cấu trúc sinh khối khả tích lũy bon rừng trồng Keo tai tượng xã Yên Lãng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên Ý nghĩa đề tài