Nghiên cứu khả năng tích lũy carbon ở trạng thái rừng IIB tại phân khu phục hồi sinh thái vườn quốc gia ba bể huyện ba bể, tỉnh bắc kạn

giống lúa loài phụ japonica

i DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC TỪ VIẾT TẮT ∑ C Tổng Carbon tích lũy ∑ M Tổng sinh khối ∑ DW Tổng sinh khối khô C Carbon CT Công thức D 1.3 Đường kính ngang ngực H vn Chiều cao vút ngọn N, N/ha Mật độ, mật độ cây/ha n% Tỷ lệ tổ thành REDD, REDD+ Giảm việc phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính do mất rừng và suy thoái rừng ở các quốc gia đang phát triển - Reduced Emission from Deforestation and Forest Degradation in Developping countries OTC Ô tiêu chuẩn UNFCCC Công ước khung về biến đổi khí hậu của Liên hợp quốc – United Nation Famewwork Convention on Climate Change. VQG Vườn quốc gia V Trữ lượng ii DANH MỤC CÁC BẢNG MỞ ĐẦU 1 1. Đặt vấn đề 1 2. Mục tiêu, đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3 2.1. Mục tiêu 3 2.1.1. Mục tiêu chung 3 2.1.2. Mục tiêu cụ thể 3 2.2. Đối tượng nghiên cứu 3 2.3. Phạm vi nghiên cứu 3 3. Ý nghĩa của đề tài 3 3.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài 3 3.2. Ý nghĩa thực tiễn 3 Chương 1 4 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 4 1.1. Tổng quan về các phương pháp đo đạc trữ lượng Carbon trên mặt đất 4 1.2. Nghiên cứu về sinh khối và khả năng tích lũy Carbon của rừng trên thế giới 17 1.3. Nghiên cứu về sinh khối và khả năng tích lũy Carbon của rừng ở Việt Nam 21 1.4. Tổng quan khu vực nghiên cứu 27 1.4.1. Vị trí địa lý và đặc điểm tự nhiên 27 1.4.1.1. Vị trí địa lý 27 1.4.1.2. Địa hình, địa thế 28 1.4.1.3. Địa chất, đất đai 29 1.4.1.4. Khí hậu thủy văn 30 1.4.1.5. Hiện trạng rừng và sử dụng đất 31 iii 1.4.2. Đặc điểm kinh tế xã hội 33 1.4.2.1. Dân tộc, dân số và lao động 33 1.4.2.2. Tình hình phát triển kinh tế 35 1.4.2.3. Hiện trạng xã hội 37 2.1. Nội dung nghiên cứu 40 2.2. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu 40 2.2.1. Cách tiếp cận 40 2.2.2. Phương pháp nghiên cứu cụ thể 40 Chương 3 50 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 50 3.1.3. Đặc điểm cấu trúc tổ thành 53 3.2.3. Sinh khối của tầng cây dưới tán 59 3.2.4. Sinh khối của vật rơi rụng, thảm mục 60 3.3.1. Lượng Carbon tích lũy trong tầng cây gỗ 64 3.3.2. Lượng Carbon tích lũy trong cây chết, đoạn thân cành 65 3.3.3. Lượng Carbon tích lũy trong tầng cây dưới tán 65 3.3.4. Lượng Carbon tích lũy trong vật rơi rụng, thảm mục 66 3.4. Các khuyến nghị trong nghiên cứu tích lũy Carbon tại VQG Ba Bể 70 3.4.1. Về phương pháp nghiên cứu 70 3.4.2. Về hướng nghiên cứu xây dựng đường Carbon cơ sở tham gia tiến trình REDD+ 71 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 72 1. Kết luận 72 2. Khuyến nghị 73 iv DANH MỤC CÁC HÌNH MỞ ĐẦU 1 1. Đặt vấn đề 1 2. Mục tiêu, đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3 2.1. Mục tiêu 3 2.1.1. Mục tiêu chung 3 2.1.2. Mục tiêu cụ thể 3 2.2. Đối tượng nghiên cứu 3 2.3. Phạm vi nghiên cứu 3 3. Ý nghĩa của đề tài 3 3.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài 3 3.2. Ý nghĩa thực tiễn 3 Chương 1 4 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 4 1.1. Tổng quan về các phương pháp đo đạc trữ lượng Carbon trên mặt đất 4 1.2. Nghiên cứu về sinh khối và khả năng tích lũy Carbon của rừng trên thế giới 17 1.3. Nghiên cứu về sinh khối và khả năng tích lũy Carbon của rừng ở Việt Nam 21 1.4. Tổng quan khu vực nghiên cứu 27 1.4.1. Vị trí địa lý và đặc điểm tự nhiên 27 1.4.1.1. Vị trí địa lý 27 1.4.1.2. Địa hình, địa thế 28 1.4.1.3. Địa chất, đất đai 29 1.4.1.4. Khí hậu thủy văn 30 v 1.4.1.5. Hiện trạng rừng và sử dụng đất 31 1.4.2. Đặc điểm kinh tế xã hội 33 1.4.2.1. Dân tộc, dân số và lao động 33 1.4.2.2. Tình hình phát triển kinh tế 35 1.4.2.3. Hiện trạng xã hội 37 2.1. Nội dung nghiên cứu 40 2.2. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu 40 2.2.1. Cách tiếp cận 40 2.2.2. Phương pháp nghiên cứu cụ thể 40 Chương 3 50 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 50 3.1.3. Đặc điểm cấu trúc tổ thành 53 3.2.3. Sinh khối của tầng cây dưới tán 59 3.2.4. Sinh khối của vật rơi rụng, thảm mục 60 3.3.1. Lượng Carbon tích lũy trong tầng cây gỗ 64 3.3.2. Lượng Carbon tích lũy trong cây chết, đoạn thân cành 65 3.3.3. Lượng Carbon tích lũy trong tầng cây dưới tán 65 3.3.4. Lượng Carbon tích lũy trong vật rơi rụng, thảm mục 66 3.4. Các khuyến nghị trong nghiên cứu tích lũy Carbon tại VQG Ba Bể 70 3.4.1. Về phương pháp nghiên cứu 70 3.4.2. Về hướng nghiên cứu xây dựng đường Carbon cơ sở tham gia tiến trình REDD+ 71 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 72 1. Kết luận 72 2. Khuyến nghị 73 vi 1 MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Hiện nay sự gia tăng nồng độ khí Carbon dioxit (CO 2 ) trong khí quyển đang là mối quan tâm toàn cầu. Các nhà khoa học đã chỉ ra lượng CO 2 này là nguyên nhân chủ yếu của hiện tượng hiệu ứng nhà kính và các thảm họa lụt lội, băng tan nhanh ở hai cực, những đợt nóng bất thường…. Ở giai đoạn hiện nay, nồng độ khí CO 2 tăng khoảng 10% trong chu kỳ 20 năm. Theo dự báo của các chuyên gia, nếu không có biện pháp hữu hiệu để giảm bớt khí thải nhà kính thì nhiệt độ mặt đất sẽ tăng lên 1,8 0 c - 6,4 0 c vào năm 2100, lượng mưa sẽ tăng lên 5 - 10%, băng ở 2 cực và các vùng núi cao sẽ tan nhiều hơn, mức nước biển sẽ dâng lên khoảng 70 - 100cm sẽ gây ra những hậu quả hậu quả rất nặng nề cho con người (IPCC, 2005) [32]. Nhằm ngăn chặn những thảm họa do biến đổi khí hậu toàn cầu gây ra, vấn đề “Giảm phát thải thông qua nỗ lực hạn chế mất rừng và suy thoái rừng ở các quốc gia đang phát triển” (Reduced Emission from Deforestation and Forest Degradation in Developping countries - REDD) đã được Papua New Guinea và Costa Rica đưa vào chương trình nghị sự UNFCCC trong Hội nghị các bên lần thứ 11 năm 2005. Lý do đáng chú ý nhất để đạt được sự đồng thuận về REDD là 17,4% tổng lượng phát thải khí nhà kính, và khoảng 20% lượng phát thải CO 2 toàn cầu bắt nguồn từ mất rừng. Do đó, mặc dù có những thách thức lớn nhưng các bên đã đạt được sự đồng thuận về việc UNFCCC nên xem nguồn phát thải này là mối quan tâm của tất cả các thành viên công ước và biến REDD thành một công cụ để giảm thiểu biến đổi khí hậu. REDD đã chính thức được mở rộng thành “REDD+” tại những cuộc họp sau đó với ý nghĩa là giảm phát thải thông qua việc giảm mất rừng và suy thoái rừng, bảo tồn rừng, quản lý bền vững tài nguyên rừng và tăng cường bể chứa Carbon của rừng và đã được đưa vào trong Hiệp ước Copenhagen tại 2 UNFCCC COP-15 năm 2009; Hiệp ước này đã được nhiều nước thành viên tham gia; trong đó có Việt Nam bởi mục tiêu tiến tới xóa đói, giảm nghèo phát triển kinh tế từ những giá trị thu được từ dịch vụ môi trường rừng. Trên thực tế, lượng hấp thu CO 2 của cây rừng sẽ góp phần làm giảm sự gia tăng phát thải của các nước đang phát triển như Việt Nam do phát triển kinh tế, công nghiệp và nông nghiệp – đồng thời là nguồn tiềm năng để tham gia cơ chế phát triển sạch và nhận được tín dụng từ các quốc gia phát triển (Phan Minh Sáng và Lưu Cảnh Trung, 2006) [13]. Tuy nhiên, lượng CO 2 hấp thụ phụ thuộc vào kiểu rừng, trạng thái rừng, tuổi của lâm phần. Vấn đề đặt ra là phải xác định và dự báo được khả năng hấp CO 2 của các loại rừng, các trạng thái rừng để từ đó đề xuất các phương thức quản lý rừng làm cơ sở khuyến khích, xây dựng cơ chế chi trả dịch vụ môi trường. Hệ thống Vườn quốc gia tại Việt Nam nói chung và Vườn quốc gia Ba Bể nói riêng được biết đến như là những khu vực tăng cường lưu trữ đa dạng sinh học và Carbon với các khu rừng giàu tính đa dạng sinh học và sinh khối. Tuy nhiên, những khu vực này đang phải đối mặt với các nguy cơ bị khai thác, săn bắn và chuyển đổi mục đích sử dụng đất trái phép. Những nguyên nhân này dẫn đến sự suy thoái đa dạng sinh học, tài nguyên rừng và mật độ Carbon rừng. Để có được những dẫn liệu, minh chứng khoa học sẵn sàng cho sự gia nhập tiến trình REDD+ của các Vườn quốc gia tại Việt Nam. Việc cung cấp những dữ liệu về đường Carbon cơ sở là một trong những vấn đề cần tiến hành cho bất cứ dự án Carbon rừng bất kỳ. Tuy nhiên cho đến nay các Vườn quốc gia của Viện Nam chưa có các nghiên cứu cụ thể về vấn đề này. Xuất phát từ thực tiễn đó, đề tài: “Nghiên cứu khả năng tích lũy Carbon ở trạng thái rừng IIB tại phân khu phục hồi sinh thái Vườn quốc gia Ba Bể - huyện Ba Bể, tỉnh Bắc Kạn” đặt ra là cần thiết và có ý nghĩa. 3 2. Mục tiêu, đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2.1. Mục tiêu 2.1.1. Mục tiêu chung Góp phần cung cấp cơ sở khoa học cho việc định lượng khả năng tích lũy Carbon của trạng thái rừng IIb nói riêng và rừng tự nhiên nói chung, làm cơ sở cho việc tham gia tiến trình REDD ở Việt Nam. 2.1.2. Mục tiêu cụ thể - Xác định được khả năng tích lũy Carbon của trạng thái rừng IIB tại phân khu phục hồi sinh thái Vườn quốc gia Ba Bể. - Đề xuất được một số khuyến nghị trong nghiên cứu tích lũy Carbon tại vườn quốc gia Ba Bể. 2.2. Đối tượng nghiên cứu Trạng thái rừng IIb ở phân khu phục hồi sinh thái tại Vườn quốc gia Ba Bể - huyện Ba Bể - tỉnh Bắc Kạn. 2.3. Phạm vi nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu của đề tài tập trung xác định lượng Carbon tích lũy phần trên mặt đất ở trạng thái rừng IIb - phân khu phục hồi sinh thái Vườn quốc gia Ba Bể huyện Ba Bể - tỉnh Bắc Kạn trên địa bàn hai xã Khang Ninh và Quảng Khê. 3. Ý nghĩa của đề tài 3.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài Nhằm cung cấp thêm những kết quả về nghiên cứu sinh khối và lượng Carbon tích lũy của trạng thái rừng tự nhiên nói chung và rừng tự nhiên đặc dụng nói riêng, góp phần tạo dẫn liệu cho việc tham gia tiến trình thực hiên REDD+ ở Việt Nam. 3.2. Ý nghĩa thực tiễn Cung cấp số liệu cho việc tham gia vào hoạt động chi trả dịch vụ môi trường của VQG Ba Bể và của tỉnh Bắc Kạn 4 Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Tổng quan về các phương pháp đo đạc trữ lượng Carbon trên mặt đất Hiện tại IPCC/UNFCCC và FAO đã giới thiệu và khuyến nghị nên sử dụng phương pháp điều tra xác định trữ lượng carbon trên mặt đất. Điểm chung của hai phương pháp này là để đánh giá trữ lượng carbon ở cấp cảnh quan đều tiếp cận theo hướng sử dụng dữ liệu không gian xác định quy mô của các loại hình sử dụng đất và có thể kết hợp với dữ liệu điều tra mặt đất (cấp độ ô tiêu chuẩn/lô) để tính toán tổng trữ lượng carbon trên mặt đất. Sự khác biệt chủ yếu là kỹ thuật đánh giá trữ lượng carbon trên mặt đất ở cấp độ ô tiêu chuẩn. 1.1.1. Phương pháp điều tra theo IPCC/UNFCCC IPCC (2003) [34] đã chỉ ra, các bể chứa carbon trên mặt đất chính trong các hình thức sử dụng đất: sinh khối trên mặt đất, rác, gỗ chết. Sự lựa chọn các bể chứa carbon trong đó để đo lường và giám sát theo có khả năng phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm cả tỷ lệ thay đổi dự kiến, độ lớn và hướng thay đổi sử dụng đất, khả năng sẵn có và tính chính xác của phương pháp để xác định số lượng thay đổi, và chi phí đo lường. Trên thực tế, lựa chọn các bể chứa có thể thay đổi nếu chi phí giám sát nó cao hơn so với sự gia tăng carbon dự kiến - trong một số trường hợp, ví dụ, như thảm thực vật thân thảo dưới tán trong loại hình sử dụng đất trồng rừng/tái trồng rừng. Đối với các loại hình sử dụng đất khác nhau, một ma trận quyết định minh họa những sự lựa chọn có thể có để đo lường và giám sát các bể chứa carbon được thể hiện trong Bảng 1.1 [...]... từng trạng thái rừng cụ thể Vì vậy đề tài: Nghiên cứu khả năng tích lũy Carbon ở trạng thái rừng IIb tại phân khu phục hồi sinh thái Vườn quốc gia Ba Bể - huyện Ba Bể, tỉnh Bắc Kạn đặt ra là hết sức cần thiết và có ý nghĩa thực tiễn 1.4 Tổng quan khu vực nghiên cứu 1.4.1 Vị trí địa lý và đặc điểm tự nhiên 1.4.1.1 Vị trí địa lý Vườn quốc gia Ba Bể cách thị xã Bắc Kạn 70 km và Hà Nội 250 km về phía Bắc, ... việc nghiên cứu về sinh khối rừng tự nhiên và rừng trồng thì việc nghiên cứu về tích lũy Carbon của các hệ sinh thái rừng cũng đã được tiến hành trong vài năm qua ở Việt Nam Võ Đại Hải (2007) [4] khi nghiên cứu khả năng hấp thụ Carbon của rừng Mỡ trồng thuần loài tại vùng trung tâm Bắc Bộ đã chỉ ra lượng Carbon tích lũy trong tầng cây gỗ rừng trồng Mỡ thay đổi rõ rệt theo cấp đất và cấp tuổi Cấu trúc Carbon. .. CO2 của cây gỗ ở trạng thái rừng IIb và trạng thái IIIa 3 lần lượt là 87,42 tấn/ha và 264 tấn/ha; Lượng hấp thụ CO 2 của các loài cây dưới tán rừng trạng thái IIb và rừng IIIa3 ứng với 15,75 tấn/ha và 27,22 tấn/ha Nguyễn Thanh Tiến (2012) [15] trong nghiên cứu của mình đã xác định được sinh khối khô rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên trạng thái IIb tại Thái Nguyên là 76,46 tấn/ha trong đó: Sinh khối khô... nhanh lượng Carbon tích lũy trên mặt đất của một số trạng thái thảm thực vật tại Thái Nguyên, kết quả cho thấy: Trạng thái thảm cỏ, trảng cây bụi và cây bụi xen cây gỗ tái sinh lượng Carbon tích lũy đạt 1,78 - 13,67 tấn C/ha; Rừng trồng đạt 13,52 - 53,25 tấn C/ha; Rừng phục hồi tự nhiên đạt 19,08 - 35,27 tấn C/ha Dương Viết Tình, Nguyễn Thái Dũng, (2012) [16] tiến hành nghiên cứu tại Vườn quốc gia Bạch... để đo đếm sinh khối và thiết lập mô hình toán cho ước tính sinh khối và trữ lượng Carbon của rừng lá rộng thường xanh theo các trạng thái: non, nghèo, trung bình và giàu ở Tây Nguyên Kết quả đã xác định được lượng Carbon tích lũy trong các trạng thái rừng thường xanh ở Dăk Nông như sau: Bảng 1.5 Khả năng hấp thụ CO2 của một số trạng thái rừng thường xanh tại Dăk Nông STT 1 2 3 4 Trạng thái rừng Non... vậy, ở nước ta các công trình nghiên cứu về tích lũy Carbon của rừng cũng ngày càng tăng lên; các nghiên cứu không chỉ dừng lại ở các rừng trồng và các loài cây phổ biến mà đã bắt đầu nghiên cứu lượng tích lũy Carbon, lượng CO2 hấp thụ của rừng tự nhiên ở các trạng thái khác nhau Có thể thấy điểm chung của các công trình nghiên cứu là hầu hết các tác giả thường thiết lập mối quan hệ giữa lượng Carbon. .. cứu ứng dụng, trong đó nghiên cứu sinh khối và hấp thu Carbon của rừng được nhiều tác giả quan tâm trong những năm gần đây, các phương pháp nghiên cứu cũng khá đa dạng và được hoàn thiện dần 1.3 Nghiên cứu về sinh khối và khả năng tích lũy Carbon của rừng ở Việt Nam Vấn đề nghiên cứu sinh khối và khả năng hấp thụ CO 2 của rừng ở Việt Nam được nghiên cứu khá muộn so với thế giới; Tuy nhiên, đây là lĩnh... Houghton, 2005 [21], FAO, 2005 [27].) Các nhà sinh thái rừng đã dành sự quan tâm đặc biệt đến nghiên cứu sự khác nhau về sinh khối rừng ở các vùng sinh thái, trên cơ sở đó nhằm xác định, lượng hóa được khả năng hấp thụ CO 2 tại các trạng thái rừng đó Tuy nhiên, việc xác định đầy đủ sinh khối rừng không dễ dàng, đặc biệt là sinh khối của hệ rễ, trong đất rừng, nên việc làm sáng tỏ vấn đề trên đòi hỏi... biomass rừng trồng Mặc dù có nhiều cách tiếp cận khác nhau trong quá trình nghiên cứu nhưng tới thời điểm hiện tại, ở Việt Nam đã có khá nhiều công trình nghiên cứu điển hình về sinh khối và khả năng hấp thụ CO 2 đối với rừng trồng và rừng tự nhiên: Nghiên cứu sinh khối rừng Đước, tác giả Đặng Trung Tấn (2001) [14] đã xác định được tổng sinh khối khô rừng Đước ở Cà Mau là 327 m 3/ha, tăng trưởng sinh. .. khả năng hấp thụ 18,81 - 467,69 tấn/ha Rừng trồng bạch đàn Urophylla 3 - 12 tuổi với mật độ trung bình từ 1200 - 1800 cây/ha có khả năng hấp thụ lượng Carbon là 107,87 - 378,71 tấn/ha Vũ Tấn Phương (2009) [9] đã có những nghiên cứu tổng hợp về giá trị của rừng tự nhiên trên phạm toàn quốc với các trạng thái rừng giàu, rừng trung bình, rừng nghèo và rừng phục hồi; kết quả cho thấy các giá trị tích lũy . số khuyến nghị trong nghiên cứu tích lũy Carbon tại vườn quốc gia Ba Bể. 2.2. Đối tượng nghiên cứu Trạng thái rừng IIb ở phân khu phục hồi sinh thái tại Vườn quốc gia Ba Bể - huyện Ba Bể - tỉnh. phát từ thực tiễn đó, đề tài: Nghiên cứu khả năng tích lũy Carbon ở trạng thái rừng IIB tại phân khu phục hồi sinh thái Vườn quốc gia Ba Bể - huyện Ba Bể, tỉnh Bắc Kạn đặt ra là cần thiết và. cơ sở cho việc tham gia tiến trình REDD ở Việt Nam. 2.1.2. Mục tiêu cụ thể - Xác định được khả năng tích lũy Carbon của trạng thái rừng IIB tại phân khu phục hồi sinh thái Vườn quốc gia Ba Bể. -