nghiên cứu khả năng tích lũy carbon của rừng mỡ (manglietia conifera dandy) trồng ở các tuổi khác nhau tại chợ đồn -bắc kạn.

S Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TRẦN THỊ LỘC NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP THU CARBON CỦA RỪNG TRỒNG CÂY MỠ ( MANGLIETIA) Ở CÁC TUỔI KHÁC NHAU TẠI HUYỆN CHỢ ĐỒN TỈNH BẮC KẠN LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP THÁI NGUYÊN THÁNG 9 NĂM 2011 Thái Nguyên, năm 2011 S Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TRẦN THỊ LỘC NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP THU CARBON CỦA RỪNG TRỒNG CÂY MỠ ( MANGLIETIA) Ở CÁC TUỔI KHÁC NHAU TẠI HUYỆN CHỢ ĐỒN TỈNH BẮC KẠN Chuyên ngành: Lâm học Mã số: 606260 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. Vũ Thị Quế Anh. THÁI NGUYÊN THÁNG 9 NĂM 2011 Thái Nguyên, năm 2011 i S Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là đề tài nghiên cứu của riêng tôi, những số liệu và kết quả trong luận văn này là hoàn toàn trung thực, chƣa hề đƣợc sử dụng để bảo vệ một học vị nào. Mọi sự giúp đỡ cho việc hoàn thành luận văn đều đã đƣợc cảm ơn. Các thông tin, tài liệu trình bày trong luận văn này đã đƣợc chỉ rõ nguồn gốc. TÁC GIẢ Trần Thị Lộc ii S Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CẢM ƠN Luận văn này đƣợc thực hiện theo chƣơng trình đào tạo Cao học Lâm nghiệp của Trƣờng Đại học Nông Lâm - Đại học Thái Nguyên (khóa 15, 2008-2011). Trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn, tác giả đã nhận đƣợc sự quan tâm giúp đỡ của Khoa Sau đại học, Khoa Lâm nghiệp và các thầy cô giáo của Trƣờng Đại học Nông Lâm Thái Nguyên. Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS Vũ Thị Quế Anh, ngƣời hƣớng dẫn khoa học đã tận tình hƣớng dẫn, giúp đỡ tác giả trong quá trình thực hiện luận văn. Tác giả xin trân trọng cám ơn Ban giám hiệu nhà trƣờng, Khoa Sau đại học, Khoa Lâm nghiệp cùng các thầy cô giáo trƣờng Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành bản luận văn này. Xin cám ơn cán bộUBND xã Đông Viên – Huyện Chợ Đồn, UBND huyện Chợ Đồn, các xã và một số hộ dân trồng rừng trên địa bàn nghiên cứu đã tạo điều kiện giúp đỡ tác giả trong việc thu thập số liệu ngoại nghiệp để thực hiện luận văn này. Xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, Ngày … Tháng 9 năm 2011 Tác giả Trần Thị Lộc iii S Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỞ ĐẦU 1 CHƢƠNG 1 4 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 4 1.1. Nghiên cứu về sinh khối và năng suất rừng 4 1.1.1. Trên thế giới 4 1.1.2. Ở Việt Nam 5 1.2. Nghiên cứu khả năng hấp thụ CO 2 của rừng 7 1.2.1. Trên thế giới 7 1.2.2. Ở Việt Nam 11 1.3. Phƣơng pháp xác định sinh khối và xác định CO 2 trong sinh khối 14 1.3.1. Phƣơng pháp xác định sinh khối 14 1.3.2. Phƣơng pháp xác định carbon trong sinh khối 16 1.4. Nghiên cứu về cây Mỡ (Manglietia conifera Dandy) 17 1.5. Kết luận chung 18 CHƢƠNG 2 19 MỤC TIÊU, GIỚI HẠN, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19 2.1. Mục tiêu nghiên cứu 19 2.2. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu 19 2.3. Nội dung nghiên cứu 20 2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu 20 2.4.1. Cơ sở phƣơng pháp luận 20 2.4.2. Phƣơng pháp nghiên cứu 21 CHƢƠNG 3 27 TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 27 3.1. Điều kiện tự nhiên 27 3.1.1. Vị trí địa lý 27 iv S Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 3.1.2. Địa hình 27 3.1.3. Khí hậu, thủy văn 27 3.1.4. Tài nguyên 28 3.2. Điều kiện kinh tế - xã hội 28 3.3. Nhận xét đánh giá chung về điều kiện khu vực nghiên cứu 29 3.3.1. Thuận lợi 29 3.3.2. Khó khăn 30 CHƢƠNG 4 31 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN KẾT QUẢ 31 4.1. Xác định sinh khối tƣơi của rừng trồng Mỡ ở các tuổi 4 và 10 31 4.1.1. Sinh trƣởng và chỉ tiêu trung bình của rừng trồng Mỡ ở các tuổi 4 và 10 31 4.1.2. Sinh khối tƣơi của rừng trồng Mỡ ở các tuổi 4 và 10 33 4.2. Xác định sinh khối khô của rừng trồng Mỡ ở các tuổi 4 và 10 37 4.2.1. Sinh khối khô cây cá lẻ rừng trồng Mỡ ở các tuổi 4 và 10 37 4.2.2. Cấu trúc sinh khối khô lâm phần rừng trồng Mỡ ở các tuổi 4 và 10 41 4.3. Trữ lƣợng CO 2 tích lũy trong sinh khối rừng trồng Mỡ ở tuổi 4 và 10 43 4.3.1. Cấu trúc Carbon tích lũy trong cây cá lẻ ở tuổi 4 và 10 43 4.3.2. Cấu trúc carbon lâm phần rừng trồng Mỡ ở tuổi 4 và 10 46 4.4. Giá trị hấp thụ CO 2 của rừng trồng Mỡ ở các tuổi 4 và 10 47 CHƢƠNG 5 49 KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ 49 5.1. Kết luận 49 5.2. Tồn tại 50 5.3. Kiến nghị 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO 52 v S Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 4.1. Biểu đồ sinh khối tƣơi cây cá lẻ theo tuổi 34 Hình 4.2. Tỉ lệ sinh khối tƣơi của các bộ phận cây cá lẻ Mỡ tuổi 4 35 Hình 4.3. Tỉ lệ sinh khối tƣơi của các bộ phận cây cá lẻ Mỡ tuổi 10 35 Hình 4.4. Biểu đồ cấu trúc sinh khối khô cây cá lẻ rừng trồng Mỡ tuổi 4 40 Hình 4.5. Biểu đồ cấu trúc sinh khối khô cây cá lẻ rừng trồng Mỡ tuổi 10 40 Hình 4.6. Biểu đồ sinh khối khô lâm phần rừng trồng Mỡ ở tuổi 4 và 10 42 Bảng 4.8. Lƣợng CO 2 tích lũy trong cây cá lẻ rừng trồng Mỡ ở tuổi 4 và 10 43 Hình 4.7. Biểu đồ lƣợng Carbon tích lũy trong cây cá lẻ rừng trồng Mỡ tuổi 4 và 10 44 Hình 4.8. Cấu trúc Carbon giữa các bộ phận trong cây cá lẻ rừng trồng Mỡ thuần loài tuổi 4 45 Hình 4.9. Cấu trúc Carbon giữa các bộ phận trong cây cá lẻ rừng trồng Mỡ thuần loài tuổi 10 45 Hình 4.10. Biểu đồ trữ lƣợng Carbon rừng trồng Mỡ thuần loài ở các tuổi 4 và 10 47 DANH MỤC CÁC BẢNG Biểu 2.1: Điều tra tầng cây cao 22 Biểu 2.2: Điều tra Sinh khối tƣơi của cây rừng 23 Biểu 2.3: Điều tra Sinh khối khô của cây rừng 24 Bảng 4.1: Các chỉ tiêu sinh trƣởng của rừng trồng Mỡ ở các tuổi 4 và 8 31 Bảng 4.2: Thông tin sinh trƣởng của cây mẫu 32 Bảng 4.3. Cấu trúc sinh khối tƣơi cây cá lẻ rừng trồng Mỡ ở tuổi 4 và 10 33 Bảng 4.4: Sinh khối tƣơi của rừng trồng Mỡ ở các tuổi 4 và 10 36 vi S Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn Bảng 4.5: Tính toán ẩm độ theo từng bộ phận của cây cá lẻ rừng trồng Mỡ ở các tuổi 4 và 10 37 Bảng 4.6: Cấu trúc sinh khối khô cây cá lẻ rừng trồng Mỡ ở tuổi 4 và 10 38 Bảng 4.7. Cấu trúc sinh khối khô lâm phần rừng trồng Mỡ tuổi 4 và 10 41 Bảng 4.9. Cấu trúc Carbon lâm phần rừng trồng Mỡ tuổi 4 và 10 46 Bảng 4.10. Khối lƣợng và giá trị hấp thụ Carbon của rừng trồng Mỡ Thuần loài ở các tuổi 4 và 10 48 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT C : Carbon CDM : Cơ chế phát triển sạch D 1.3 :Đƣờng kính ngang ngực G : Tổng tiết diện ngang H vn :Chiều cao vút ngọn M : Trữ lƣợng ÔTC : Ô tiêu chuẩn Vc :Chu vi 1 S Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn MỞ ĐẦU Biến đổi khí hậu là vấn đề đang đe dọa nghiêm trọng đến cuộc sống của con ngƣời trên toàn thế giới, trong đó có Việt Nam. Nguyên nhân trực tiếp dẫn tới sự biến đổi khí hậu là do phát thải quá mức khí nhà kính, đặc biệt là CO 2 . Kể từ cuối thế kỷ 18, mức CO 2 tăng thêm 35,4% chủ yếu do con ngƣời đốt cháy các nhiên liệu hóa thạch nhƣ than đá, dầu mỏ, khí đốt trong quá trình phát triển công nghiệp. Tình trạng phá rừng, đốt rẫy, khai thác gỗ vô tổ chức cũng là nguyên nhân tạo ra hơn 20% phát thải khí nhà kính trên toàn cầu [23]. Theo IPCC, Việt Nam sẽ là nƣớc bị ảnh hƣởng nặng nề nhất bởi biến đổi khí hậu. Nếu nhiệt độ tăng trên 2 0 c, khoảng 22 triệu ngƣời Việt Nam sẽ mất chỗ ở và 45% đất nông nghiệp ở Đồng bằng sông Mê kông sẽ biến thành đất không thể canh tác do mực nƣớc biển dâng cao [6]. Những nghiên cứu trong và ngoài nƣớc đều khẳng định biến đổi khí hậu đã và đang ảnh hƣởng tới vùng biển nƣớc ta. Mực nƣớc biển dâng làm chế độ cân bằng sinh thái bị tác động mạnh. Kết quả là các quần xã sinh vật hiện hữu thay đổi cấu trúc, thành phần, trữ lƣợng bổ sung giảm sút. Cá ở các rạn san hô bị tiêu diệt rồi sẽ di cƣ đến các vùng biển khác. Việt Nam là nƣớc đứng thứ 4 trong 10 nƣớc chịu ảnh hƣởng nhiều nhất do mực nƣớc biển dâng lên [6] . Hiện nay, khoa học đã khẳng định rằng hệ sinh thái trên cạn có vai trò to lớn trong chu trình carbon của sinh quyển, lƣợng carbon trao đổi giữa các hệ sinh thái này với sinh quyển ƣớc tính khoảng 60 tỷ tấn/năm. Rừng nhiệt đới trên toàn thế giới có diện tích khoảng 17,6 triệu km 2 chứa đựng 428 tỷ tấn carbon trong sinh khối và trong đất…[4]. Brown và Pearce đã đƣa ra số liệu là 1ha rừng nguyên sinh có thể hấp thụ đƣợc 28 tấn carbon và sẽ giải phóng 200 tấn carbon nếu bị chyển thành du canh du cƣ và sẽ giải phóng nhiều hơn nữa nếu chuyển thành đồng cỏ hay đất nông nghiệp. Rừng trồng có thể hấp thụ 2 S Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn đƣợc 115 tấn carbon và sẽ bị giảm 20-30% nếu chuyển thành đất nông nghiệp. Lƣợng carbon lƣu giữ trong rừng trên toàn thế giới là khoảng 800-1.000 tỷ tấn, trong 1 năm rừng hấp thụ 100 tỷ tấn khí CO 2 và thải ra khoảng 80 tỷ tấn O 2 [4]. Tuy nhiên hiện nay diện tích rừng trên toàn thế giới đang thu hẹp, khả năng hấp thu CO 2 giảm. Một sáng kiến quốc tế về Nghị định thƣ Kyoto đƣợc 180 quốc gia ký kết năm 1997, trong đó 38 nƣớc công nghiệp phát triển cam kết trong việc cắt giảm phát thải khí nhà kính vào năm 2012 xuống mức 5,2%. Với sự ra đời của nghị định thƣ Kyoto đã khẳng định vai trò của rừng trong vấn đề giảm phát thải khí nhà kính và sự nóng lên của toàn cầu. Giá trị hấp thụ CO 2 của các khu rừng tự nhiên nhiệt đới khoảng 500-2.000 USD/ha, với rừng Amazon ƣớc tính là 1.625 USD/ha/năm, trong đó rừng nguyên sinh là 4.000 USD/ha/năm, rừng thứ sinh là 1.000-3.000 USD/ha/năm, rừng thƣa là 600- 1.000 USD/năm (Camille Bann và Bruce Aylwazd 1994) [12]. Ở Việt Nam, việc định giá rừng đƣợc đề cập đến trong Luật bảo vệ và phát triển rừng sửa đổi năm 2004. Ở đây việc quy định giá trị của rừng không đơn thuần chỉ là các giá trị sử dụng trực tiếp trong các hoạt động sản xuất, tiêu dùng, mua bán của con ngƣời nhƣ thức ăn, cây thuốc, nguồn gen… mà giá trị về môi trƣờng của rừng đã đƣợc xem xét và đánh giá nhƣ giá trị về bảo tồn đa dạng sinh học, hấp thụ carbon, phòng hộ đầu nguồn, vẻ đẹp cảnh quan… Thông qua việc mua bán tín chỉ Carbon sẽ khuyến khích đƣợc các chủ rừng trồng rừng hoặc bảo vệ rừng tự nhiên hiện có. Vấn đề định lƣợng khả năng hấp thụ carbon và giá trị thƣơng mại carbon của rừng đã và đang đƣợc quan tâm. Nhƣng trên thực tế cả trên thế giới và Việt Nam những nghiên cứu về vấn đề này còn ít. Trong khi đó mỗi dạng rừng, kiểu rừng, trạng thái rừng, loài cây ƣu thế, tuổi của lâm phần khác nhau thì lƣợng carbon hấp thụ là khác nhau, trong khi đó thì không thể có bất kỳ cơ chế chi trả nào có thể áp dụng đƣợc cho mọi trƣờng hợp. Do đó cần phải có những nghiên [...]... khối và lƣợng carbon tích luỹ của rừng trồng Mỡ ở các cấp tuổi khác nhau tại huyện Chợ Đồn - Bắc Kạn 2.2 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu * Đối tượng nghiên cứu: Rừng trồng Mỡ ở các cấp tuổi khác nhau (tuổi 4 và 10) tại huyện Chợ Đồn - Bắc Kạn * Giới hạn nghiên cứu: - Về địa điểm: Giới hạn ở huyện Chợ Đồn - Bắc Kạn - Về nội dung: + Việc nghiên cứu trữ lƣợng carbon trong sinh khối của rừng là rất phức... rừng trồng Mỡ thuần loài - Nghiên cứu sinh khối khô của rừng trồng Mỡ thuần loài - Nghiên cứu lƣợng carbon tích lũy trong cây cá lẻ - Nghiên cứu lƣợng carbon tích lũy trong rừng trồng Mỡ thuần loài - Giá trị hấp thụ CO2 của rừng trồng Mỡ thuần loài 2.4 Phƣơng pháp nghiên cứu 2.4.1 Cơ sở phƣơng pháp luận Rừng đóng vai trò quan trọng trong việc chống lại sự biến đổi khí hậu toàn cầu do ảnh hƣởng của nó... năng tích lũy carbon của rừng Mỡ (Manglietia conifera Dandy) trồng ở các tuổi khác nhau tại Chợ Đồn -Bắc Kạn” S Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 4 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Nghiên cứu về sinh khối và năng suất rừng 1.1.1 Trên thế giới Sinh khối và năng suất rừng là những vấn đề đã đƣợc rất nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu Từ những năm 1840 trở về trƣớc,... nhiên, nghiên cứu về sinh khối và khả năng hấp thu carbon của rừng trồng Mỡ thuần loài chỉ mới tiến hành ở 1 số địa điểm của Phú Thọ và Tuyên Quang Để có cơ sở cho việc tính toán giá trị thƣơng mại carbon mà rừng trồng Mỡ thuần loài có thể tạo ra ở từng địa phƣơng , việc nghiên cứu xác định sinh khối và lƣợng carbon đƣợc tích Xuất phát từ yêu cầu đó, tôi tiến hành thực hiện đề tài Nghiên cứu khả năng tích. .. tài tiến hành nghiên cứu theo phƣơng pháp mẫu điển hình + Nghiên cứu rừng trồng Mỡ tại thời điểm điều tra, không nghiên cứu hiện trạng thảm thực vật trƣớc khi trồng rừng và diễn biến rừng trƣớc thời điểm điều tra Không tiến hành xác định lƣợng carbon cơ sở của thảm thực vật trƣớc khi trồng rừng Mỡ, không ƣớc tính sinh khối và lƣợng carbon tích luỹ của những cây đã tỉa thƣa S Số hóa bởi Trung tâm Học... Uro ở các tuổi khác nhau Kết quả tính toán cho thấy khả năng hấp thụ CO2 của các lâm phần khác nhau S Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 13 tuỳ thuộc vào năng suất lâm phần đó ở các tuổi nhất định Để tích luỹ khoảng 100 tấn CO2/ha Thông nhựa phải đến tuổi 16 – 17, Thông mã vĩ và Thông ba lá ở tuổi 10, Keo lai 4 – 5 tuổi, Keo tai tƣợng 5 – 6 tuổi, Bạch đàn Uro 4 – 5 tuổi. .. tâm của các nhà khoa học Việc định lƣợng carbon mà rừng hấp thụ là một vấn đề khá mới mẻ và phức tạp, nó liên quan đến nhiều vấn đề nội tại của thực vật vì vậy phần lớn các nghiên cứu mới chỉ tập trung và xác định lƣợng carbon tích lũy tại thời điểm nghiên cứu Thị trƣờng về mua bán carbon đã bắt đầu sôi động, bao gồm cả vấn đề cơ chế giảm phát thải và khả năng hấp thụ CO2 của rừng Việc nghiên cứu trữ... quan tâm của các dự án trồng rừng CDM và định giá rừng ở nƣớc ta S Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn 18 1.5 Kết luận chung Trên đây là một vài nét cơ bản về các công trình nghiên cứu về hấp thụ carbon trong và ngoài nƣớc Thông qua các công trình nghiên cứu của các nhà khoa học ta có thể nhận thấy lĩnh vực nghiên cứu trữ lƣợng carbon, động thái hấp thụ carbon của rừng còn... Do rừng Mỡ ở Chợ Đồn, Bắc Kạn chủ yếu đƣợc trồng từ năm 20022008, vì thế đề tài chỉ tiến hành nghiên cứu trên đối tƣợng rừng 4-10 tuổi + Do thời điểm điều tra, cây chƣa có hoa quả, hơn nƣa các bộ phận này chỉ chiếm một lƣợng không đáng kể so với tổng sinh khối của cây nên đề tài bỏ qua sinh khối của bộ phận này 2.3 Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu sinh khối cây cá lẻ - Nghiên cứu sinh khối tƣơi của rừng. .. nghiên cứu có ý nghĩa trong lĩnh vực khoa học nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 của rừng, tạo tiền đề cho việc xây dựng dự án trồng rừng CDM sau này [8] Nguyễn Văn Dũng (2005) nghiên cứu về rừng Thông Mã vỹ tại Núi Luốt - Đại học lâm nghiệp cho thấy rừng Thông mã vỹ thuần loài 20 tuổi lƣợng carbon tích luỹ là 80,7-122 tấn/ha, giá trị carbon tích luỹ ƣớc tính đạt 25,8-39 triệu VNĐ/ha Rừng Keo lá tràm trồng . hành thực hiện đề tài Nghiên cứu khả năng tích lũy carbon của rừng Mỡ (Manglietia conifera Dandy) trồng ở các tuổi khác nhau tại Chợ Đồn -Bắc Kạn . 4 S Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN. chỉ tiêu trung bình của rừng trồng Mỡ ở các tuổi 4 và 10 31 4.1.2. Sinh khối tƣơi của rừng trồng Mỡ ở các tuổi 4 và 10 33 4.2. Xác định sinh khối khô của rừng trồng Mỡ ở các tuổi 4 và 10 37 4.2.1 cây cá lẻ rừng trồng Mỡ ở các tuổi 4 và 10 37 4.2.2. Cấu trúc sinh khối khô lâm phần rừng trồng Mỡ ở các tuổi 4 và 10 41 4.3. Trữ lƣợng CO 2 tích lũy trong sinh khối rừng trồng Mỡ ở tuổi 4 và