Nghiên cứu cấu trúc sinh khối và tích lũy cacbon của thảm cây bụi tại khu bảo tồn thiên nhiên Na Hang tỉnh Tuyên Quang

Chính vì vậy việc nghiên cứu sinh khối và trữ lượng cacbon ở thảm cây bụi của rừng thuộc khu bảo tồn thiên nhiên Na hang sẽ cung cấp cơ sở khoa học quan trọng trong việc kiểm kê khí nhà

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

BÙI THANH HUYỀN

NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC SINH KHỐI VÀ TÍCH LŨY CACBON CỦA THẢM CÂY BỤI TẠI KHU BẢO TỒN THIÊN NHIÊN

NA HANG TỈNH TUYÊN QUANG

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

THÁI NGUYÊN - 2013

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

BÙI THANH HUYỀN

NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC SINH KHỐI VÀ TÍCH LŨY CACBON CỦA THẢM CÂY BỤI TẠI KHU BẢO TỒN THIÊN NHIÊN

NA HANG TỈNH TUYÊN QUANG

Chuyên ngành: Sinh thái học

Mã số: 60.42.01.20

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC

Người hướng dẫn khoa học: TS Lê Đồng Tấn

THÁI NGUYÊN - 2013

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi cùng với sự hướng dẫn khoa học của TS Lê Đồng Tấn Các số liệu, kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn là hoàn toàn trung thực Nếu sai tôi chịu hoàn toàn trách nhiệm

Tác giả luận văn

Bùi Thanh Huyền

XÁC NHẬN CỦA KHOA CHUYÊN MÔN

LỜI CẢM ƠN

Luận văn này được hoàn thành tại trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên theo chương trình đào tạo cao học Sinh học hệ chính quy, chuyên ngành Sinh thái học, khoá 19 (2011 - 2013)

Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, tác giả xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu, Khoa sau đại học, Quý thầy cô giáo khoa sinh trường Đại học

Sư phạm Thái Nguyên và Quý thầy cô giáo đã trực tiếp giảng dạy, giúp đỡ trong suốt quá trình học tập,nghiên cứu tại trường

Đặc biệt, tác giả xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới người hướng dẫn khoa học TS Lê Đồng Tấn, thầy đã trực tiếp hướng dẫn, tận tình giúp đỡ, truyền đạt những kiến thức quý báu và dành những tình cảm tốt đẹp cho tác giả trong suốt quá trình thực hiện luận văn này

Xin cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình của phòng bảo tồn Chi cục kiểm lâm tỉnh Tuyên Quang, các xã thuộc khu bảo tồn thiên nhiên Na Hang đã cung cấp

tư liệu và tạo điều kiện giúp đỡ tác giả trong việc thu thập số liệu ngoại nghiệp để thực hiện luận văn này

Cuối cùng, tôi xin gứi lời cảm ơn đến bạn bè, đồng nghiệp trường THCS Trung Môn, UBND Huyện Yên Sơn cùng những người thân yêu đã động viên, quan tâm chia sẻ và tạo mọi điều kiện giúp tôi hoàn thành khoá học này

Do thời gian và kinh nghiệm còn hạn chế, bản luận văn này chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót Với tinh thần cầu thị, tác giả mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu của các thầy, cô giáo, các nhà khoa học cùng bạn bè đồng nghiệp để luận văn này được hoàn thiện hơn

Xin trân trọng cảm ơn!

Thái Nguyên, ngày 14 tháng 8 năm 2013 Tác giả luận văn

Bùi Thanh Huyền

MỤC LỤC

Trang Trang phụ bìa

Lời cam đoan i

Lời cảm ơn ii

Mục lục iii

Danh mục chữ viết tắt iv

Danh mục các bảng v

Danh mục các hình vi

MỞ ĐẦU 1

1 Đặt vấn đề 1

2 Mục tiêu nghiên cứu 2

3 Phạm vi nghiên cứu 3

4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 3

Chương 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 4

1.1 Cơ sở lý luận 4

1.1.1 Quá trình quang hợp ở thực vật 4

1.1.2 Tích lũy sinh khối và cacbon ở thực vật 4

1.2 Những nghiên cứu về sinh khối thực vật 5

1.2.1 Trên thế giới 5

1.2.2 Ở Việt Nam 7

1.3 Những nghiên cứu về tích lũy CO2 11

1.3.1 Trên thế giới 11

1.3.2 Ở Việt Nam 14

1.3.3 Những nghiên cứu về sinh khối và tích lũy CO2 thảm cây bụi 18

1.3.4 Các phương pháp nghiên cứu 19

Chương 2 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI VÙNG NGHIÊN CỨU 23

2.1 Đặc điểm điều kiện tự nhiên 23

2.1.1 Vị trí địa lý, ranh giới, diện tích 23

2.1.2 Đặc điểm địa hình, địa chất, khí hậu, thủy văn 24

2.1.3 Tài nguyên rừng 26

2.2 Đặc điểm kinh tế xã hội trong khu BTTN Na Hang 27

2.2.1 Dân số, dân tộc và lao động 27

2.2.2.Tình hình kinh tế, xã hội trong khu BTTN Na Hang 28

Chương 3 ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 33

3.1 Đối tượng nghiên cứu 33

3.2.Nội dung nghiên cứu 33

3.3 Phương pháp nghiên cứu 33

3.3.1 Điều tra thu thập số liệu 33

3.3.2 Phương pháp xử lý số liệu 34

Chương 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 36

4.1 Một số đặc điểm thảm cây bụi vùng nghiên cứu 36

4.1.1.Cấu trúc của các trạng thái thảm thực vật 36

4.1.2.Đặc điểm cấu trúc thành phần loài và tổ thành loài 37

4.1.3 Tính đa dạng loài và mật độ 39

4.2 Sinh khối tươi của thảm cây bụi 42

4.2.1 Tổng sinh khối tươi của thảm cây bụi 42

4.2.2 Sinh khối tươi theo loài cây 44

4.2.2.1 Sinh khối tươi theo loài tại địa điểm 1 44

4.3 Sinh khối khô của cây bụi 47

4.3.1 Tổng sinh khối khô của thảm cây bụi 47

4.3.2 Sinh khối khô theo loài cây 51

4.4 Cấu trúc sinh khối của một số loài ưu thế 54

4.4.1 Phân bố sinh khối tươi theo loài ưu thế 54

4.4.2.Phân bố sinh khối khô theo loài ưu thế : 56

4.5 Trữ lượng cacbon trong thảm cây bụi 57

4.5.1 Trữ lượng cacbon tích lũy trong sinh khối của thảm cây bụi 57

4.5.2 Trữ lượng cacbon theo loài cây ở các địa điểm nghiên cứu 59

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 70

TÀI LIỆU THAM KHẢO 73 PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

KNK Khí nhà kính

OTC Ô tiêu chuẩn

BTTN Bảo tồn thiên nhiên

ARCDM Dự án rồng rừng/ tái trồng rừng theo cơ chế phát triển sạch

DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang

Bảng 2.1: Hiện trạng rừng tại khu bảo tồn năm 2011 27

Bảng 4.1 Danh lục các loài cây bụi có trong các trạng thái 38

Bảng 4.2: Mật độ và đa dạng theo trạng thái thảm thực vật 40

Bảng 4.3: Mật độ (cây/ha) của một số loài cây bụi tại khu vực nghiên cứu 40

Bảng 4.4.Sinh khối tươi (tấn/ha) của thảm cây bụi tại các điểm nghiên cứu 43

Bảng 4.5: Sinh khối tươi theo loài cây tại địa điểm 1 44

Bảng 4.6: Sinh khối tươi theo loài cây tại địa điểm 2 46

Bảng 4.7: Sinh khối tươi theo loài cây tại địa điểm 3 46

Bảng 4.8 Sinh khối khô (tấn/ha) của thảm cây bụi tại các điểm nghiên cứu 48

Bảng 4.9: Tỷ lệ (%) sinh khối khô theo các bộ phận 49

Bảng 4.10: Sinh khối khô của cây bụi tại địa điểm 1 51

Bảng 4.11: Sinh khối khô theo loài cây tại địa điểm 2 52

Bảng 4.12: Sinh khối khô theo loài cây tại địa điểm 3 53

Bảng 4.13 Sinh khối tươi (tấn/ha) của các loài ưu thế cây bụi ở khu vực nghiên cứu 55

Bảng 4.14 Sinh khối khô (tấn/ha) của các loài ưu thế cây bụi ở khu vực nghiên cứu 56

Bảng 4.15: Trữ lượng cacbon trong sinh khối thảm cây bụi 57

Bảng 4.16: Tỷ lệ (%) cacbon theo các bộ phận 58

Bảng 4.17: Trữ lượng cacbon theo loài tại điểm nghiên cứu 1 60

Bảng 4.18: Tỉ lệ (%) cacbon theo các bộ phận 61

Bảng 4.19: Trữ lượng cacbon theo loài ở điểm nghiên cứu 2 64

Bảng 4.20: Tỉ lệ (%) cacbon theo các bộ phận 65

Bảng 4.21: Trữ lượng cacbon theo loài ở điểm nghiên cứu 3 66

Bảng 4.22: Tỉ lệ (%) cacbon trong các bộ phận 66

Bảng 4.23 Lượng cacbon tích luỹ trong các loài cây bụi ưu thế ở khu vực nghiên cứu 68

DANH MỤC CÁC HÌNH

Trang

Hình 3.1: Sơ đồ ô tiêu chuẩn và ô dạng bản 34

Hình 4.1: Cấu trúc sinh khối tươi theo các nhóm cây trong thảm cây bụi tại khu bảo tồn thiên nhiên Na Hang, tỉnh Tuyên Quang 43

Hình 4.2: Cấu trúc sinh khối khô theo các nhóm cây trong thảm cây bụi tại khu bảo tồn thiên nhiên Na Hang, tỉnh Tuyên Quang 49

Hình 4.3: Cấu trúc sinh khối khô theo các bộ phận của địa điểm 1 50

Hình 4.4: Cấu trúc sinh khối khô theo các bộ phận của địa điểm 2 50

Hình 4.5: Cấu trúc sinh khối khô theo các bộ phận của địa điểm 3 50

Hình4.6: Cấu trúc sinh khối tươi trong thân, lá, rễ của loài ưu thế tại khu bảo tồn thiên nhiên Na Hang, tỉnh Tuyên Quang 55

Hình 4.7: Sinh khối khô trong thân, lá, rễ của loài ưu thế tại khu bảo tồn thiên nhiên Na Hang, tỉnh Tuyên Quang 57

Hình 4.8: Tỷ lệ (%) cacbon theo các bộ phận ở địa điểm 1 58

Hình 4.9: Tỷ lệ (%) cacbon theo các bộ phận ở địa điểm 2 59

Hình 4.10: Tỷ lệ (%) cacbon theo các bộ phận ở địa điểm 3 59

Hình 4.11: Cấu trúc lượng các bon tích luỹ của các loài ưu thế 68

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Biến đổi khí hậu, hiện tượng nóng lên của trái đất đang là vấn đề nghiêm

trọng và là mối quan tâm chung của toàn xã hội Sự gia tăng nhanh chóng nồng độ khí nhà kính (KNK) trong khí quyển gồm: CO2, CH4, N2O, HFCs, BFCs, FS6 Trong đó chủ yếu là CO2, được coi là một trong những nguyên nhân chính dẫn đến sự biến đổi khí hậu Nguồn phát sinh KNK là sử dụng năng lượng từ việc đốt cháy nhiên liệu, sản xuất công nghiệp (khai thác khoáng sản, sản xuất hoá chất…)

sản xuất nông lâm nghiệp (sử dụng phân bón, cháy rừng ) và quản lý chất thải

Nhằm hạn chế sự gia tăng KNK và sự nóng lên của trái đất, Công ước khung của Liên Hợp Quốc về biến đổi khí hậu (UNFCCC) đã được soạn thảo

và thông qua tại hội nghị Liên hợp quốc về môi trường và phát triển năm 1992

và chính thức có hiệu lực vào tháng 3 năm 1994

Tính đến tháng 5 năm 2004, có 188 quốc gia đã phê chuẩn công ước này

Để thực hiện công ước này, nghị định thư Kyoto đã được soạn thảo và thông qua năm 1997 Nghị định này là cơ sở pháp lý cho việc thực hiện việc cắt giảm KNK thông qua các cơ chế khác nhau, trong đó cơ chế phát triển sạch (CDM - Clean Development Mechanism) là cơ chế mềm dẻo nhất và có liên quan trực tiếp tới các nước đang phát triển

Hoạt động trồng rừng và tái trồng rừng được coi là các hoạt động sử dụng đất phù hợp nhất trong CDM Tuy nhiên, một trong những yêu cầu nghiêm ngặt trong các dự án trồng rừng/ tái trồng rừng theo cơ chế phát triển sạch (ARCDM) là phải xác định được lượng cacbon cơ sở (thực chất là trữ lượng cacbon trước khi trồng rừng/tái trồng rừng) nhằm đề ra các cơ sở khoa học để chứng minh được lượng tăng thêm hay lượng cacbon thu nạp được bởi các dự

án ARCDM Do vậy những nghiên cứu trữ lượng cacbon trong sinh khối cây bụi - một trong những bể chứa cacbon chủ yếu được tiến hành nhằm cung cấp

cơ sở khoa học cho việc xác định lượng cacbon cơ sở trong việc thiết kế và triển khai các dự án ARCDM ở Việt Nam

Na hang là một huyện vùng cao của tỉnh Tuyên Quang nằm ở phía bắc của tỉnh Chính sách bảo vệ và phát tiển rừng của Tuyên Quang nói chung và huyện Na Hang nói riêng được xếp vào loại tốt nhất trong cả nước Nhận thức sớm tầm quan trọng của công tác bảo tồn thiên nhiên Vì vậy ngày 5/9/1994 Uỷ ban nhân dân tỉnh Tuyên Quang đã ra quyết định thành lập khu bảo tồn thiên nhiên Na Hang Tổng diện tích tự nhiên theo quyết định số 247 ngày 5/9/1994 của UBND tỉnh Tuyên quang là: 41.930 ha Nên việc bảo vệ rừng ngoài giá trị

về gỗ thì sinh khối và trữ lượng cacbon được cho là khá lớn, có tiềm năng cao trong việc hấp thụ cacbon Mặt khác cây bụi, thảm tươi là một bộ phận cấu thành quan trọng của hệ sinh thái rừng Thông qua quá trình đồng hóa CO2, lớp cây bụi thảm tươi cũng tích lũy một lượng sinh khối không nhỏ song song với quá trình tích lũy sinh khối của tầng cây gỗ Vì vậy, sinh khối cây bụi thảm tươi

là một bộ phận quan trọng không thể tách rời của sinh khối rừng

Chính vì vậy việc nghiên cứu sinh khối và trữ lượng cacbon ở thảm cây bụi của rừng thuộc khu bảo tồn thiên nhiên Na hang sẽ cung cấp cơ sở khoa học quan trọng trong việc kiểm kê khí nhà kính và thương mại giá trị cacbon của rừng nhằm bổ sung dẫn liệu về cấu trúc sinh khối và khả năng tích luỹ cacbon của thảm thực vật làm cơ sở xác định lượng cacbon cơ sở trong dự án trồng rừng theo cơ chế sạch ở Việt Nam Góp phần thực hiện chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng ở Tuyên Quang đang được bắt đầu xây dựng đề án theo Nghị định 99/2010/NĐ-CP ngày24/9/2010 của Chính phủ

Với lý do trên chúng tôi chọn đề tài “Nghiên cứu cấu trúc sinh khối và tích luỹ cacbon của thảm cây bụi tại khu bảo tồn thiên nhiên Na Hang - tỉnh Tuyên Quang”

2 Mục tiêu nghiên cứu

- Xác định được cấu trúc sinh khối của một số thảm cây bụi tại khu bảo tồn thiên nhiên Na Hang - Tỉnh Tuyên Quang

- Đánh giá được khả năng tích lũy cacbon của các thảm cây bụi và các loài trong thảm cây bụi tại khu bảo tồn thiên nhiên Na Hang - Tỉnh Tuyên Quang

3 Phạm vi nghiên cứu

Đề tài được thực hiện trong thời gian từ năm 2012 đến năm 2013 tại

Khu bảo tồn thiên nhiên Na Hang

4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

4.1 Ý nghĩa khoa học của đề tài

- Nhằm bổ sung dẫn liệu về cấu trúc sinh khối và khả năng tích lũy

cacbon trong thảm thực vật làm cơ sở xác định lượng cacbon cơ sở trong các

dự án trồng rừng theo cơ chế sạch ở Việt Nam, góp phần định lượng giá trị môi trường của rừng tự nhiên

- Khu bảo tồn thiên nhiên Na Hang là một trong những Khu bảo tồn thiên nhiên đẹp về cảnh quan, giàu và quí về kiểu rừng nên Khu bảo tồn còn để thực hiện các nghiên cứu về quá trình diễn thế và phục hồi thảm thực vật, nên kết quả nghiên cứu sẽ góp phần bổ sung dẫn liệu về khả năng tích lũy sinh khối và cacbon trong thảm thực vật trong quá trình diễn thế phục hồi rừng

4.2 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài

Đưa ra những dẫn liệu khoa học giúp cho việc thực hiện chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng ở Tuyên Quang theo Nghị định 99/2010 - NĐCP ngày 24/9/2010 của Chính phủ

Chương 1 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1 Cơ sở lý luận

1.1.1 Quá trình quang hợp ở thực vật

Quang hợp là quá trình biến đổi chất vô cơ thành chất hữu cơ của thực vật có chất diệp lục Dưới tác dụng của ánh sáng mặt trời Phương trình quang hợp của thực vật nói chung và của cây bụi nói riêng như sau:

6CO 2 + 6H 2 O = C 6 H 12 O 6 + 6 O 2 + Q

Đây chính là phương trình chứng minh khả năng hấp thụ khí CO2 của thực vật có chứa diệp lục, trong đó có cây bụi - đối tượng nghiên cứu của đề tài Quang hợp là quá trình mà cơ thể thực vật biển đổi năng lượng ánh sáng mặt trời thành năng lượng hoá học dưới dạng các hợp chất hữu cơ Bản chất của quá trình quang hợp là sự khử khí CO2 đến hydratcacbon với sự tham gia của năng lượng ánh sáng mặt trời do sắc tố của thực vật hấp thu

Ý nghĩa sinh học cơ bản của quá trình quang hợp là lấy năng lượng tự do

từ môi trường xung quanh rồi tích luỹ nó dưới dạng các phân tử hữu cơ bền vững Vai trò có một không hai của quang hợp là làm cho CO2 (sản phẩm cuối cùng của sự phân giải các hợp chất hữu cơ) lại được quay trở lại đi vào chu trình các chất trong tự nhiên tạo thành chất hữu cơ ban đầu Không có điều đó thì không có sự tồn tại của sự sống

1.1.2 Tích lũy sinh khối và cacbon ở thực vật

Sinh khối được xác định là tất cả chất hữu cơ ở dạng sống và chết (còn ở trên cây) ở trên hoặc ở dưới mặt đất [15] Sinh khối được xem như một chỉ tiêu

để đánh giá sức sản xuất của thực vật và cũng là một chỉ tiêu đánh giá năng suất sinh học của thực vật

Thực vật có khả năng quang hợp đã hấp thụ CO2 và thải lượng O2 tương ứng vào môi trường, đồng thời tích lũy sinh khối ở dạng carbon Do đó, nghiên

cứu sinh khối thực vật là cần thiết, đây là cơ sở xác định lượng carbon tích lũy

và từ đó đánh giá khả năng hấp thụ CO2 của thực vật, cung cấp thông tin quan trọng giúp các nhà quản lý đánh giá chất lượng cũng như sử dụng hiệu quả hệ thực vật, tham gia thị trường carbon, làm cơ sở cho chi trả dịch vụ môi trường Qua đó, hạn chế tàn phá rừng

1.2 Những nghiên cứu về sinh khối thực vật

1.2.1 Trên thế giới

Christensen (1997) đã nghiên cứu sinh khối của rừng Đước ở rừng ngập mặn đảo Phuket trên bờ biển Tây, Thái Lan Kết quả nghiên cứu đã xác định được tổng lượng sinh khối trên mặt đất ở rừng 15 tuổi là 159 tấn sinh khối khô trên một ha Lượng tăng trưởng hàng năm tính cho toàn bộ thân, cành, lá và rễ khoảng 20 tấn/ha/năm Tổng năng suất sinh khối khô là 27 tấn/ha/năm Nghiên cứu cũng đã so sánh lượng vật rụng của rừng ngập mặn và rừng mưa nhiệt đới thì thấy lượng vật rụng hàng năm của rừng ngập mặn cao hơn so với rừng mưa nhiệt đới do rừng ngập mặn nhỏ tuổi hơn và sinh trưởng nhanh hơn [26]

Michael S và Ross (1998) đã nghiên cứu sinh khối và năng suất trên mặt đất của các quần thể rừng ngập mặn ở vườn Quốc gia Biscayne, Florida (USA) từ sau cơn bão Andrew xảy ra năm 1992, kết quả phân tích cho thấy: Cấu trúc tự nhiên của quần thể giữ vai trò quan trọng trong việc chống bão của hệ thống rừng ngập mặn, đặc biệt kích thước và sự phân bố của các bộ phận cấu thành sinh khối [30] Akira và cs (2000) qua nghiên cứu sinh khối và kích thước rễ dưới mặt đất của Dà vôi (Ceriops tagal) ở Nam Thái Lan kết quả cho thấy: Tổng sinh khối là 137,5 tấn/ha và tỉ lệ sinh khối trên mặt đất và rễ là 1,05 Trong đó sinh khối thân được 53,35 tấn/ha, lá được 13,29, rễ được 1,99 tấn/ha và dưới mặt đất là 87,51 tấn/ha [22]

Kumar B M, Rajesh G và Sudheesh K G (2005) đã nghiên cứu sinh khối trên mặt đất và hấp thụ chất dinh dưỡng của Bambusa bambos (L.) Voss ở khu vườn Thrissur, Kerala, miền Nam Ấn Độ Kết quả nghiên cứu cho thấy: Sinh khối trên mặt đất trung bình là 2.417 kg/bụi và trung bình mỗi ha là 241,7

tấn/ha Sinh khối tích lũy cao nhất là ở thân tươi (82 %), tiếp theo gai và lá (13

%), thân cây chết chiếm khoảng 5 % trong sinh khối Đồng thời cũng đã thiết lập được phương trình tương quan giữa số lượng cây, sinh khối khô thân và tổng sinh khối cụm với đường kính (DBH)

Những nghiên cứu về sinh khối tích tụ trên vật rơi rụng dưới tán rừng đã được một số tác giả nghiên cứu Theo đó lượng rơi rụng rất khác nhau ở các kiểu rừng khác nhau và phụ thuộc vào thành phần loài cây [28]

Theo Isagi.Y, Kawahara T, Kamo K và Ito H (1997) sinh khối tích lũy ở thân là 116,50 tấn/ha, ở cành là 15,5 tấn/ha, sinh khối lá 5,9 tấn/ha và tổng sinh khối 137,9 tấn/ha [34]

Khi nghiên cưú bộ phận cây bụi và những cây tầng dưới của tán rừng đóng góp một phần quan trọng trong tổng sinh khối rừng Có nhiều phương pháp để xác định sinh khối cho cây bụi và cây tầng dưới trong hệ sinh thái cây

gỗ (Catchpole và Wheeler, 1992) Các phương pháp bao gồm: (1)- Lấy mẫu toàn bộ cây (quadrats); (2)- phương pháp kẻ theo đường; (3)- phương pháp mục trắc; (4)- phương pháp lấy mẫu kép sử dụng tương quan

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 Tuy nhiên, việc xác định đầy

đủ sinh khối rừng không dễ dàng, đặc biệt là sinh khối của hệ rễ, nên việc làm sáng tỏ vấn đề trên đòi hỏi nhiều nỗ lực hơn nữa mới đưa ra được những dẫn liệu mang tính thực tiễn và có sức thuyết phục cao Hiện nay tồn tại 3 cách tiếp cận để xác định sinh khối rừng như sau:

Cách i) Tiếp cận thứ nhất: Dựa vào mối liên hệ giữa sinh khối rừng với kích thước của cây hoặc của từng bộ phận cây theo dạng hàm toán học nào đó Hướng tiếp cận này được sử dụng phổ biến ở Bắc Mỹ và châu Âu (Whittaker, 1966; Tritton và Hornbeck, 1982; Smith và Brand, 1983) (dẫn theo Võ Đại Hải - 2009) [3]

Cách ii) Tiếp cận thứ hai: Xác định sinh khối rừng thông qua đo trực tiếp quá trình sinh lý điều khiển cân bằng carbon trong hệ sinh thái Cách này bao gồm

việc đo cường độ quang hợp và hô hấp cho từng thành phần trong hệ sinh thái rừng (lá, cành, thân, rễ), sau đó ngoại suy ra lượng CO2 tích lũy trong toàn bộ hệ sinh thái Các nhà sinh thái rừng thường sử dụng tiếp cận này để dự tính tổng sản lượng nguyên, hô hấp của hệ sinh thái và sinh khối hiện có của nhiều dạng rừng trồng hỗn giao ở Bắc Mỹ (Botkin và cộng sự, 1970; Woodwell và Botkin, 1970)

Cách iii) Tiếp cận thứ ba: Được phát triển trong những năm gần đây với

sự hỗ trợ của kỹ thuật vi khí tượng học (micrometeological techniques) Phương pháp phân tích hiệp phương sai dòng xoáy đã cho phép định lượng sự thay đổi của lượng CO2 theo mặt phẳng đứng của tán rừng Căn cứ vào tốc độ gió, hướng gió, nhiệt độ, số liệu CO2 theo mặt phẳng đứng để dự đoán lượng carbon đi vào và đi

ra khỏi hệ sinh thái rừng theo định kỳ từng giờ, từng ngày, từng năm Kỹ thuật này

đã áp dụng thành công ở rừng thứ sinh Harward - Massachusetts Tổng lượng carbon tích lũy dự đoán theo phương pháp phân tích hiệp phương sai dòng xoáy là 3,7 megagram/ha/năm Tổng lượng carbon hô hấp của toàn bộ hệ sinh thái vào ban đêm là 7,4 megagram/ha/năm Vì thế tổng lượng carbon đi vào hệ sinh thái là 11,1 megagram/ha/năm (Wofsy và cộng sự, 1993)

1.2.2 Ở Việt Nam

Ở Việt Nam trong những năm gần đây, nghiên cứu sinh khối thực vật được nhiều nhà khoa học quan tâm và đã có nhiều kết quả đáng ghi nhận, góp phần quan trọng trong việc đánh giá, quản lý và sử dụng hiệu quả các

hệ thực vật (rừng)

Hoàng Mạnh Trí (1986) với công trình “Sinh khối và năng suất rừng Đước” đã áp dụng phương pháp “cây mẫu” nghiên cứu năng suất, sinh khối

một số quần xã rừng Đước đôi (Zhizophora apiculata) rừng ngập mặn ven

biển Minh Hải là đóng góp có ý nghĩa lớn về mặt lý luận và thực tiễn đối với

hệ sinh thái rừng ngập mặn ven biển nước ta[18] Hà Văn Tuế (1994) cũng trên cơ sở phương pháp “cây mẫu” của Newboul, P.J (1967) nghiên cứu năng suất, sinh khối một số quần xã rừng trồng nguyên liệu giấy tại vùng trung du Vĩnh Phúc [20]

Lê Hồng Phúc (1996) đã có công trình “Đánh giá sinh trưởng tăng trưởng, sinh khối và năng suất rừng trồng Thông ba lá (Pinus keysia) ở vùng Đà Lạt, Lâm Đồng” Tác giả đã kết luận rằng mật độ rừng trồng ảnh hưởng lớn tới sinh trưởng, tăng trưởng, sinh khối và năng suất của rừng [10]

Vũ Văn Thông (1998) đã nghiên cứu cơ sở xác định sinh khối cây cá lẻ và lâm phần Keo lá tràm tại tỉnh Thái Nguyên Tác giả cũng đã thiết lập được một số

mô hình dự đoán sinh khối cây cá lẻ bằng phương pháp sử dụng cây mẫu Theo kết quả nghiên cứu thì dạng hàm W = a + bD1,3 và LnW = a + bLnD1,3 mô tả tốt mối quan hệ giữa sinh khối các bộ phận với chỉ tiêu sinh trưởng đường kính Tuy nhiên, đề tài này cũng mới dừng lại ở việc nghiên cứu sinh khối các bộ phận trên mặt đất, chưa tiến hành nghiên cứu sinh khối rễ và lượng vật rơi [17]

Viên Ngọc Nam (1998) trong công trình nghiên cứu sinh khối và năng suất

sơ cấp rừng Đước (Rhizophora apiculata) trồng ở Cần Giờ, thành phố Hồ Chí Minh đã cho rằng sinh khối rừng Đước có lượng tăng sinh khối từ 5,93 - 12,44 tấn/ha/năm, trong đó tuổi 4 có lượng tăng sinh khối thấp nhất và cao nhất ở tuổi 12; lượng tăng đường kính 0,46 – 0,81 cm/năm, trữ lượng thảm mục tích lũy trên sàn rừng 3,4 - 12,46 tấn/ha [7] Cũng tác giả (2003) trong công trình nghiên cứu

“Nghiên cứu sinh khối và năng suất sơ cấp quần thể Mấm trắng (Avicennia alba BL) tự nhiên tại Cần Giờ, Tp Hồ Chí Minh” đã xác định được tổng sinh khối, lượng tăng trưởng sinh khối, năng suất vật rụng cũng như năng suất thuần của quần thể Mấm trắng trồng tại Cần Giờ Tác giả cho rằng để xác định sinh khối cây rừng, các nghiên cứu về sinh khối thường dùng phương trình hồi quy tương quan giữa đường kính hoặc chu vi thân cây ở vị trí 1,3 m với tổng sinh khối hay sinh khối bộ phận của cây Nghiên cứu đã mô tả mối tương quan giữa sinh khối các bộ phận với đường kính của cây bằng dạng phương trình logW = a + blogD1,3 và đã tìm ra phương trình tương quan giữa sinh khối và các nhân tố điều tra cho loài Mấm trắng là:logPttsk = 0,632085+2,40562*logD1,3 với hệ số xác định R2 = 0,991 Theo tác giả, sinh khối tươi thân trong quần thể Mấm trắng trung bình là

70,64 % biến động từ 69,16 % - 73,64 %, cành chiếm 15,04 % - 22,92 % và lá chiếm 7,92 % - 11,33% Tỉ lệ sinh khối tươi trung bình của thân và cành chiếm 91,1 % trong quần thể,tỉ lệ sinh khối của lá giảm dần theo tuổi, ngược lại sinh khối thân + cành và cành tăng dần theo tuổi Sinh khối khô trung bình của quần thể Mấm trắng là 118,29 tấn/ha dao động từ 79,21 - 137,18 tấn/ha [8] Năm 2009, tác giả đã nghiên cứu sinh khối Dà quánh (Ceriops zippeliana) và Cóc trắng (Lumnitzera racemosa Willd) tại Khu Dự trữ sinh quyểnrừng ngập mặn Cần Giờ Kết quả nghiên cứu cho thấy: Sinh khối khô của các bộ phận cây Cóc trắng cá thể được sắp xếp theo thứ tự từ cao đến thấp như sau: Thân(74,44 ± 2,25 %) > cành (19,60 ± 2,05 %) > lá (5,96 ± 0,56 %) Tương tự đối với cây Dà quánh (Wthk) thân là 56,17 ± 2,7 %, cành là 26,67 ± 2,29 %, lá là 17,16 ± 1,37 % [9]

Đặng Trung Tấn (2001) với công trình nghiên cứu “Sinh khối rừng

Đước”, đã xác định được: tổng sinh khối khô rừng Đước ở Cà Mau là 327

m3/ha, tăng trưởng sinh khối bình quân hàng năm là 9500 kg/ha [16]

Nguyễn Ngọc Lung và Nguyễn Tường Vân (2004) đã sử dụng biểu quá trình sinh trưởng và biểu Biomass để tính toán sinh khối rừng Kết quả cho thấy: tính theo biểu quá trình sinh trưởng (Nguyễn Ngọc Lung, Đào Công Khanh 1999), trữ lượng thân cây cả vỏ 1 ha lúc 60 tuổi là 586 m3/ha (phần cây sống) thì Biomass thân cây khô tuyệt đối là: 586 x 0,532 = 311,75 tấn Biomass toàn rừng là: 311,75 x 1,3736 = 428,2 tấn Còn nếu tính toán theo biểu Biomass thì giá trị này là 434,2 tấn Sai số giữa biểu quá trình sinh trưởng và biểu sản lượng là 1,4%, đây là mức sai số có thể chấp nhận được [6]

Nguyễn Văn Dũng (2005) , nghiên cứu tại Núi Luốt cho thấy rừng trồng Thông mã vĩ thuần loài 20 tuổi có tổng sinh khối tươi (trong cây và vật rơi rụng) là 321,7 - 495,4 tấn/ha, tương đương với lượng sinh khối khô là 173,4 - 266,2 tấn Rừng Keo lá tràm trồng thuần loài 15 tuổi có tổng sinh khối tươi (trong cây và trong vật rơi rụng) là 251,1 - 433,7 tấn/ha, tương đương với lượng sinh khối khô thân là 132,2 - 223,4 tấn/ha [1]

Võ Đại Hải (2007) đã nghiên cứu sinh khối cây cá lẻ Mỡ trồng thuần loài vùng trung tâm Bắc Bộ Việt Nam Kết quả nghiên cứu cho thấy: Sinh khối khô

và tươi cây cá lẻ Mỡ thay đổi theo tuổi và theo cấp đất Cụ thể, tuổi tăng lên thì sinh khối cũng tăng lên, ở cấp đất tốt thì sinh khối cao hơn ở cấp đất xấu Cấu trúc sinh khối cây cá lẻ gồm 4 phần, trong đó sinh khối thân chiếm tỷ lệ lớn nhất, sau đó đến sinh khối rễ, cành và lá Giữa sinh khối cây cá lẻ và các nhân tố điều tra lâm phần D1,3, Hvn tồn tại mối quan hệ chặt chẽ với nhau, mối quan hệ này được biểu thị bằng các phương trình dạng tuyến tính đơn giản một lớp Với các kết quả nghiên cứu thu được, có thể sử dụng để xác định hoặc dự báo nhanh sinh khối cây cá lẻ Mỡ thông qua chỉ tiêu D1,3 và Hvn, xác định sinh khối khô thông qua sinh khối tươi, xác định sinh khối dưới mặt đất thông qua sinh khối trên mặt đất [2] Đối với cây Keo, năm 2008, tác giả đã nghiên cứu sinh khối cây cá thể keo lai trồng thuần loài ở Việt Nam Kết quả cho thấy, sinh khối cây cá thể keo lai có sự biến đổi rất lớn theo các cấp đất và các giai đoạn tuổi khác nhau Cấu trúc sinh khối tươi cây cá thể keo lai chủ yếu tập trung vào sinh khối thân 49,8 %, rễ 19,1 %, lá 16,5 % và 7 cành 14,6 % Giữa sinh khối khô và sinh khối tươi cây cá thể keo lai với các nhân tố điều tra lâm phần như D1,3, Hvn, A và giữa sinh khối khô với sinh khối tươi có mối quan hệ rất chặt chẽ với nhau Các mối quan hệ này được mô phỏng bởi các dạng hàm mũ (y = a.xb), hàm (y = a.bx) với hệ số tương quan cao, sai tiêu chuẩn thấp và đơn giản, dễ áp dụng Có thể sử dụng các phương trình này để tính toán nhanh, dự báo sinh khối keo lai dựa vào các nhân tố điều tra lâm phần như D1,3,Hvn, A hoặc các tính toán sinh khối dưới mặt đất từ sinh khối trên mặt đất, từ sinh khối tươi ra sinh khối khô [5]

Võ Đại Hải và các cộng sự (2009) khi nghiên cứu về sinh khối về 4 loại rừng trồng cho kết quả: Rừng trồng Thông mã vĩ từ 5 - 30 tuổi sinh khối từ 21,12 - 315,05 tấn/ha; rừng trồng Thông nhựa từ 5 - 45 tuổi có sinh khối từ 20,79 - 174,72 tấn/ha; rừng trồng Keo lai từ 1 - 7 tuổi có sinh khối từ 4,09 - 138,13 tấn/ha; rừng trồng Bạch đàn urophylla từ 1 - 7 tuổi có sinh khối từ 5,67

- 117,92 tấn/ha; rừng trồng Mỡ từ 6 - 18 tuổi có sinh khối từ 35,08 - 110,44

tấn/ha; rừng trồng Keo lá tràm từ 2 - 12 tuổi có sinh khối từ 7,29 - 113,56 tấn/ha Bên cạnh đó tác giả thiết lập các phương trình tương quan giữa sinh khối với các nhân tố điều tra lâm phần: đường kính D1.3, Hvn, N/ha, tuổi lâm phần A, mối quan hệ giữa sinh khối tươi và sinh khối khô, sinh khối trên mặt đất và dưới mặt đất theo các cấp đất [3]

Đặng Thịnh Triều (2010) khi nghiên cứu sinh khối của rừng trồng Thông

mã vĩ và Thông nhựa đưa ra kết quả: tổng sinh khối của rừng trồng Thông mã

vĩ từ 1 - 9 tuổi là: 20,6 - 313,43 tấn/ha, rừng trồng Thông nhựa là: 22,58 - 192,12 tấn/ha Tác giả đã xây dựng bảng tra lượng sinh khối của cây cá thể Thông mã vĩ và Thông nhựa theo nhân tố điều tra D1.3 và Hvn theo từng cấp đất

Carbon trong hệ sinh thái rừng thường tập trung ở bốn bộ phận chính: Thảm thực vật còn sống trên mặt đất, vật rơi rụng, rễ cây và đất rừng Việc xác định lượng carbon trong rừng thường được thực hiện thông qua xác định sinh khối rừng

Brown J và Pearce D W (1994) đã nghiên cứu hấp thụ carbon của rừng nhiệt đới Kết quả cho thấy một khu rừng nguyên sinh có thể hấp thụ được

280 tấn carbon/ha và sẽ cho ra 200 tấn carbon/ha nếu bị đốt do canh tác nương rẫy và sẽ giải phóng carbon lớn hơn nếu diện tích rừng chuyển bị chuyển thành đồng cỏ hay đất để sản xuất nông nghiệp Rừng trồng có thể hấp thụ khoảng

115 tấn carbon và con số này sẽ giảm từ 1/3 đến 1/4 khi rừng chuyển đổi sang canh tác nông nghiệp[25]

McKenzie N và cs (2001), qua công trình nghiên cứu tương đối toàn diện

và có hệ thống về lượng carbon tích lũy của rừng, kết quả nghiên cứu cho thấy: Carbon trong hệ sinh thái rừng thường tập trung ở bốn bộ phận chính: Thảm thực vật còn sống trên mặt đất, vật rơi rụng, rễ cây và đất rừng [29]

Poonsri Wanthongchai và Somsak Piriyayota (2006) đã nghiên cứu vai trò của rừng ngập mặn trong hấp thụ carbon ở tỉnh Trat, Thái Lan với phương pháp phân tích hàm lượng carbon chứa trong sinh khối khô của cây Kết quả cho thấy lượng carbon trung bình chứa trong ba loài nghiên cứu (Rhizophora mucronata, R.apiculata, B.cylindrica) chiếm 47,77 % trọng lượng khô và ở rừng nhiều tuổi thì hấp thu lượng carbon nhiều hơn rừng ít tuổi Lượng carbon cao nhất là loài R.apiculata 11 tuổi với 74,75 tấn/ha, Rhizophora mucronata với 65,50 tấn/ha trong khi cũng tuổi đó B.cylindrica chỉ có 1,47 tấn/ha bởi vì hai loài trên sinh trưởng tốt hơn [33]

Subarudi và cs (2004) đã phân tích chi phí cho việc thiết kế và triển khai

dự án CDM tại tỉnh Cianjur, miền Tây Java, Indonesia với diện tích là 17,5 ha (đất của các hộ nông dân) Đây là một trong những dự án CDM đã được thiết lập trong một số tỉnh ở Indonesia và được cấp vốn bởi tổ chức JIFPRO của Nhật Bản Kết quả cho thấy trữ lượng carbon hấp thụ từ 19,5 – 25,5 tấn C/ha, chi phí để tạo ra một tấn carbon là 35,6 – 45,9 USD Một tấn C tương đương với 3,67 tấn CO2, vì thế giá bán một tấn CO2 là từ 9,5 – 12,5 USD Nghiên cứu này cũng đã đưa ra được những bài học và khuyến cáo cho việc thực hiện những dự án tiếp theo [32]

Pearson T R H, Brown S và Ravindranath N H (2005) trong tài liệu Ước tính các nguồn lợi carbon tổng hợp vào các dự án của GEP, do UNDP và GEF đã xuất bản và xây dựng phương pháp nghiên cứu hấp thụ carbon dựa trên 5 bước để tiến hành Các bước đó là: Xác định vùng dự án, phân cấp diện tích, quyết định bể carbon đo đếm, xác định kiểu, số lượng, kích thước và hình dạng ô đo đếm và cuối cùng là xác định dung lượng ô đo đếm Phương pháp nghiên cứu hấp thụ carbon được ứng dụng và tỏ ra có hiệu quả, được ứng dụng ở nhiều nơi [31]

Dhruba Bijaya G C (2008) đã nghiên cứu khả năng tích tụ carbon của Dendrocalamus strictus Kết quả cho thấy sinh khối là 5,24 tấn/ha trong đó tổng 22 sinh khối thân là 4,59 tấn/ha, tổng sinh khối lá là 0,69 tấn/ha và Tổng carbon là 232,06 tấn/ha trong đó: Carbon tích tụ trong thân là 1,52 tấn/ha, trong lá 0,14 tấn/ha, carbon rễ 0,08 tấn/ha và carbon tích lũy trong đất là 230,32 tấn/ha [27]

Arun Jyoti Nath, Gitasree Das và Ashesh Kumar Das (2008) đã nghiên cứu sinh khối trên mặt đất, năng suất và khả năng tích tụ carbon của rừng tre trồng tại Assam, miền Bắc Ấn độ Kết quả nghiên cứu cho thấy: Tổng sinh khối trên mặt đất của khu rừng trồng trong năm 2003 là 42,98 tấn/ha và trong năm 2006 tăng lên 152,15 tấn/ha, sinh khối trung bình là 99,28 tấn/ha Năng suất trung bình là 42,5 tấn/ha Carbon tích tụ trong sinh khối trên mặt đất từ 21,69 – 76,55 tấn/ha Carbon tích trữ trong thân chiếm 58 – 73 % tổng số carbon tích tụ [23]

Bipal Kr Jan và cs (2009) đã nghiên cứu tốc độ tích lũy carbon và sinh khối carbon trên mặt đất của 4 loài cùng độ tuổi (6 tuổi) ở Ấn Độ: Shorea robusta Gaertn.f, Albzzia lebbek Benth, Tectona grandis Lin.f và Artocarpus integrifolia Linn Kết quả nghiên cứu cho thấy: Tốc độ hấp thụ carbon trung bình từ môi trường xung quanh trong mùa đông của Shorea robusta Gaertn.f, Albzzia lebbekBenth, Tectona grandis Lin.f và Artocarpus integrifoli Linn lần lượt là 11,13g/giờ; 11,86 g/giờ; 2,57 g/giờ và 4,22 g/giờ Lượng carbon tích lũy hàng năm của Shorea robusta Gaertn.f, Albzzia lebbek Benth, Tectona grandis Lin.f và Artocarpus integrifoli Linn tương ứng là 8,97 tấn C/ha; 11,97 tấn C/ha; 2,07 tấn C/ha và 3,33 tấn C/ha Tỷ lệ % sinh khối carbon trên mặt đất của

4 loài Shorea robusta Gaertn.f, Albzzia lebbek Benth, Tectona grandis Lin.f

và Artocarpus integrifoli Linn tương ứng là 44,45 %; 47,12 %; 45,45 % và 43,33 % và tổng sinh khối carbon trên mặt đất của 4 loài ước tính là 5,22 tấn C/ha; 6,26 tấn C/ha; 7,97 tấn C/ha và 7,28 tấn C/ha [24]

Các nghiên cứu trên đều quan tâm đến khả năng hấp thụ CO2 của rừng và cho thấy tầm quan trọng và những giá trị của rừng đối với môi trường, rừng vừa lưu trữ vừa hấp thụ khí CO2, giảm thiểu hiệu ứng nhà kính tác động lên môi trường sống

1.3.2 Ở Việt Nam

Trong thời gian qua giới khoa học Việt Nam đã có những nghiên cứu ban đầu nhưng hết sức quan trọng về khả năng hấp thụ khí nhà kính CO2 của thực vật Nguyễn Văn Dũng (2005) tại Núi Luốt – ĐHLN Theo kết quả nghiên cứu của cho thấy rừng Thông mã vĩ thuần loài 20 tuổi có lượng carbon tích luỹ

là 80,7 - 122 tấn/ha; giá trị tích luỹ carbon ước tính đạt 25,8 - 39,0 triệu VNĐ/ha Rừng Keo lá tràm trồng thuần loài 15 tuổi có tổng lượng carbon tích luỹ là 62,5 - 103,1 tấn/ha; giá trị tích luỹ carbon ước tính đạt 20 - 33 triệu VNĐ/ha Tác giả cũng đã xây dựng bảng tra lượng carbon tích luỹ của hai trạng thái rừng trồng keo lá tràm và thông mã vĩ theo mật độ, Dg và HL[1]

Ngô Đình Quế và cs (2006) đã nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 của một

số loại rừng trồng chủ yếu ở Việt Nam Trong nghiên cứu này, bằng các phương pháp nghiên cứu đo đếm sinh trưởng, năng suất và sinh khối của rừng trên các lập địa khác nhau ở nhiều nơi đã đưa ra phân hạng mức độ thích hợp cho từng loại cây trồng chủ yếu phổ biến hiện nay: Keo tai tượng, Keo lá tràm, Keo lai, Thông ba lá, Thông mã vi, Thông nhựa và Bạch đàn Urophylla Các tác giả đã phân tích, tính toán lượng carbon trong sinh khối trên và dưới mặt đất, cây bụi, thảm cỏ, cành khô lá rụng, thiết lập mối tương quan giữa trữ lượng, năng suất gỗ và lượng CO2 hấp thụ hằng năm của từng loài, từ đó tìm ra một số hệ số chuyển đổi quan trọng:

- B/A - Tỷ số giữa sinh khối gỗ khô (tấn/ha)/tổng trữ lượng lâm phân (m3/ha)

- C/B - Tỷ số giữa sinh khối trên mặt đất (tấn/ha)/ sinh khối gỗ khô (tấn/ha)

- D/C - Tỷ số giữa tổng sinh khối (tấn/ha)/ tổng sinh khối trên mặt đất (tấn/ha)

- E/D - Tỷ số giữa tổng lượng carbon hấp thụ (tấn/ha)/ tổng sinh khối (tấn/ha)

- G/E - Hệ số chuyển đổi từ C sang CO2

Tất cả những hệ số trên được so sánh với các hệ số tương ứng của NIRI [14] Các tác giả thường thiết lập mối quan hệ giữa lượng carbon tích luỹ của rừng với các nhân tố điều tra cơ bản như đường kính, chiều cao vút ngọn, mật độ,… cụ thể như Nguyễn Văn Dũng (2005) [1] đã lập phương trình cho 2 loài Thông mã vĩ và Keo lá tràm; Ngô Đình Quế (2005) [13] đã xây dựng mối quan

hệ cho các loài Thông nhựa, Keo lai, Keo tai tượng, Keo lá tràm, Bạch đàn Uro; Vũ Tấn Phương (2006) [11] xây dựng các phương trình quan hệ cho Keo lai, Keo tai tượng, Keo lá tràm, Bạch đàn Urophylla, Quế Đây là những cơ sở quan trọng cho việc xác định nhanh lượng carbon tích luỹ của rừng trồng nước

ta thông qua điều tra một số chỉ tiêu đơn giản

Khả năng tích luỹ carbon của rừng tự nhiên cũng được quan tâm nghiên cứu Vũ Tấn Phương (2006) đã nghiên cứu trữ lượng carbon theo các trạng thái rừng cho biết: rừng giàu có tổng trữ lượng carbon 694,9 - 733,9 tấn CO2/ha; rừng trung bình 539,6 - 577,8 tấn CO2/ha; rừng nghèo 387,0 - 478,9 tấn

CO2/ha; rừng phục hồi 164,9 - 330,5 tấn CO2/ha và rừng tre nứa là 116,5 - 277,1 tấn CO2/ha [11]

Hoàng Xuân Tý (2004) nếu tăng trưởng rừng đạt 15 m3/ha/năm, tổng sinh khối tươi và chất hữu cơ của rừng sẽ đạt được xấp xỉ 10 tấn/ha/năm tương đương 15 tấn CO2/ha/năm, với giá thương mại cacbonic tháng 5/2004 biến động từ 3 - 5 USD/tấn CO2, thì một ha rừng như vậy có thể đem lại 45 - 75 USD (tương đương 675.000 - 1.120.000 đồng Việt Nam) mỗi năm [21]

Võ Đại Hải (2007) đã nghiên cứu khả năng hấp thụ carbon rừng Mỡ trong thuần loài tại vùng trung tâm Bắc Bộ Kết quả nghiên cứu đã xác định được cấu trúc và lượng carbon hấp thụ trong cây Mỡ, cây bụi thảm tươi, vật rơi rụng và trong đất rừng, từ đó đã xác định được tổng lượng carbon hấp thụ trong lâm phần Mỡ trồng trên các cấp đất và cấp tuổi khác nhau Kết quả nghiên cứu cũng

đã xây dựng được mối quan hệ giữa lượng carbon hấp thụ với các nhân tố điều

tra như D1,3, Hvn, tuổi và mật độ làm cơ sở cho việc xác định nhanh và dự báo lượng carbon tích lũy ở rừng trồng Mỡ tại vùng Trung Tâm Bắc Bộ nước ta [2] Bảo Huy (2009) đã thực hiện nghiên cứu phương pháp ước tính trữ lượng carbon của rừng tự nhiên làm cơ sở tính toán lượng CO2 phát thải từ suy thoái

và mất rừng ở Việt Nam Kết quả thu được như sau:

- Để xác định sinh khối rừng và khả năng hấp thụ CO2 của rừng tự nhiên, cần nghiên cứu một cách có hệ thống thông qua các phương pháp rút mẫu thực nghiệm trên hiện trường, phân tích carbon tích lũy trong các bể chứa trên và dưới mặt đất, mô hình hóa các mối quan hệ giữa sinh khối, lượng carbon tích lũy, CO2 hấp thụ của cây rừng và lâm phần với các nhân tố điều tra, sinh thái rừng Đây là cơ sở quan trọng cho việc xác định, dự báo năng lực hấp thụ CO2

của các trạng thái, kiểu rừng khác nhau

- Các trạng thái rừng non, nghèo hiện tại đã bị hạn chế về giá trị lâm sản thuần túy, tuy nhiên vẫn còn có giá trị hấp thụ CO2; vì vậy nếu gắn việc quản lý bảo vệ rừng của cộng đồng dân cư trong giao đất giao rừng với chương trình REDD, sẽ là cơ hội tạo ra thu nhập cho người dân, là động lực thúc đẩy quản lý

và nuôi dưỡng những khu rừng tự nhiên nghèo vì mục đích môi trường [4]

Viên Ngọc Nam (2009) đã nghiên cứu khả năng tích tụ carbon và hấp thụ

CO2 của cây Dà quánh và Cóc trắng tại rừng ngập mặn Cần Giờ Bằng nghiên cứu sinh khối trên mặt đất (thân, cành và lá), kết quả nghiên cứu đã tính toán được khả năng tích tụ carbon và hấp thụ CO2 của hai loài cây Dà quánh tự nhiên và Cóc trắng tại rừng ngập mặt Cần Giờ Theo đó, lượng carbon tích lũy trong sinh khối khô của các bộ phận cây cá thể theo loài cây có khác nhau: Dà quánh: lá > tổng sinh khối > cành > thân; Cóc trắng: lá > cành > tổng sinh khối

> thân Trung bình đường kính thân cây của quần thể Dà quánh là 2,78 ± 0,18cm, mật độ trung bình là 13.489 ± 1.464 cây/ha thì quần thể đó tích tụ được khoảng 19,22 ± 3,36 tấn C/ha trong cây, cũng có nghĩa là cây rừng hấp thụ được 70,54 ± 12,34 tấn CO2/ha Trung bình đường kính thân cây của quần

thể Cóc trắng là 4,21 ± 0,47cm, mật độ trung bình là 7.310 ± 1.329 cây/ha thì quần thể đó tích tụ được khoảng 23,31 ± 5,20 tấn C/ha trong cây, hay cây rừng hấp thụ được 85,55 ± 19,10 tấn CO2/ha Giá trị bằng tiền từ khả năng hấp thụ

CO2 của Cóc trắng theo tuổi là: Tuổi 254 là 250.419 đ/ha/năm; tuổi 11 là 1.220.347 đ/ha/năm; tuổi 13 là 1.469.584 đ/ha/năm; tuổi 15 là 1.487.838 đ/ha/năm; tuổi 17 là 1.603.127 đ/ha/năm Giá trung bình cho 1 ha Dà quánh hấp thu CO2 là 24.449.117 đồng [9]

Võ Đại Hải và các cộng sự (2009) khi nghiên cứu về khả năng hấp thụ carbon của 4 loại rừng trồng xác định lượng carbon hấp thụ toàn lâm phần được cấu thành từ 4 thành phần bao gồm: Tầng cây cao, tầng cây bụi + thảm tươi, vật rơi rụng và lượng carbon tích lũy trong đất Từ đó cho kết quả sau: rừng trồng Thông mã vĩ từ 5 - 30 tuổi lượng carbon hấp thụ từ 37,04 - 179,42 tấn/ha; rừng trồng Thông nhựa từ 5 - 45 tuổi lượng carbon hấp thụ từ 51,37 - 148,89 tấn/ha; rừng trồng Keo lai từ 1 - 7 tuổi lượng carbon hấp thụ từ 43,85 - 108,82 tấn/ha; rừng trồng Bạch đàn urophylla từ 1 - 7 tuổi lượng carbon hấp thụ từ 35,5 - 95,64 tấn/ha; rừng trồng Mỡ từ 6 - 18 tuổi lượng carbon hấp thụ từ 55,93 - 112,40 tấn/ha; rừng trồng Keo lá tràm từ 2 - 12 tuổi lượng carbon hấp thụ từ 27,05 - 86,98 tấn/ha Bên cạnh đó tác giả thiết lập các phương trình tương quan giữa lượng carbon hấp thụ với các nhân tố điều tra lâm phần: đường kính D1.3,

Hvn, mật độ N/ha, tuổi lâm phần A, mối quan hệ giữa sinh khối và lượng carbon hấp thụ, lượng carbon hấp thụ trên mặt đất và dưới mặt đất theo các cấp đất[3]

Đặng Thịnh Triều (2010) khi nghiên cứu khả năng cố định carbon của rừng trồng Thông mã vĩ và Thông nhựa đưa ra kết quả: tổng lượng carbon cố định của rừng trồng Thông mã vĩ từ 1 - 9 tuổi là: 33,32 - 178,68 tấn/ha, rừng trồng Thông nhựa là: 51,97 - 170,87 tấn/ha Trong đó tổng lượng carbon cố định của rừng bao gồm: tầng cây cao, tầng cây bụi + thảm tươi, vật rơi rụng và lượng carbon tích lũy trong đất Từ đó, tác giả đã xây dựng bảng tra lượng carbon cố định của cây cá thể Thông mã vĩ và Thông nhựa theo D1.3 và Hvn

theo cấp đất [19]

1.3.3 Những nghiên cứu về sinh khối và tích lũy CO 2 thảm cây bụi

Vũ Tấn Phương (2006): Nghiên cứu được tiến hành tại các vùng đất không có rừng ở các huyện Cao Phong, Đà Bắc tỉnh Hoà Bình và Hà Trung, Thạch Thành, Ngọc Lạc tỉnh Thanh Hoá Đã xác định được và đưa ra kết quả về sinh khối tươi, khô, trữ lượng cacbon trong sinh khối thảm tươi và cây bụi, đưa ra các kết luận sau:

+ Sinh khối tươi của thảm tươi và cây bụi biến động rất khác nhau trong các đối tượng nghiên cứu: Lau lách có sinh khối lớn nhất, khoảng 104 tấn/ha, tiếp đến là cây bụi cao 2 - 3m có sinh khôí tươi đạt khoảng 61 tấn/ha, cây bụi cao dưới 2m, cỏ lá tre, cỏ tranh và thấp nhất là cỏ lông lợn/cỏ chỉ có sinh khối biến động khoảng 22-31 tấn/ha Về sinh khối khô: Lau lách có sinh khối khô cao nhất 40 tấn/ha,cây bụi cao 2-3m là 27 tấn /ha, cây bụi cao dưới 2m và tế guột là

20 tấn /ha; cỏ lá tre 13 tấn/ha; cỏ tranh 10 tấn/ha; cỏ chỉ, cỏ lông lợn 8 tấn/ha + Sinh khối khô và tươi của cây bụi thảm tươi nghiên cứu có sự chênh lệch đáng kể do hàm lượng nước trong sinh khối tươi chiếm tỉ trọng khá lớn Tỉ

lệ sinh khối khô so với sinh khối tươi biến động từ 43 - 46% đối với cỏ lá tre, tế guột và cây bụi Đối với cỏ lông lợn / cỏ chỉ, cỏ tranh và lau lách thì sinh khối khô chiếm từ 33 - 39% tổng sinh khối tươi của chúng

+ Trữ lượng cacbon của thảm tươi và cây bụi tỉ lệ thuận với sinh khối của chúng Trữ lượng cacbon của lau lách là cao nhất, tiếp đến là cây bụi cao 2-3m, cây bụi thấp dưới 2 m, cỏ lá tre, cỏ tranh và cỏ lông lợn/cỏ chỉ

+ Hàm lượng cacbon tập trung chủ yếu ở phần sinh khối trên mặt đất (gồm lá, thân cành, cỏ) và dưới măt đất (rễ) Trữ lượng trên mặt đất chiếm khoảng 40 - 54 % tổng trữ lượng cacbon và ở rễ là từ 30 - 57% Đối với thảm mục, tỉ lệ này là khoảng 11 - 34% Đây là kết quả nghiên cứu rất quan trọng không những chỉ đóng góp cho phương pháp luận nghiên cứu sinh khối thảm tươi và cây bụi mà còn là căn cứ khoa học để xây dụng kịch bản đường cacbon cơ sở trong các dự án trồng rừng/tái trồng rừng theo cơ chế phát triển sạch ở Việt Nam [12]

1.3.4 Các phương pháp nghiên cứu

Các phương pháp xác định sinh khối và hấp thụ carbon trên mặt đất được trình bày ở dưới đây là theo Brown, 1997; McKenzie và cs, 2000; Snowdon và cs, 2000; Snowdon và cs, 2002 (dẫn theo Phan Minh Sang, Lưu Cảnh Trung -2006) [15]

Phương pháp dựa trên mật độ sinh khối của rừng Theo phương pháp này,

tổng lượng sinh khối trên bề mặt đất có thể được tính bằng cách nhân diện tích của một lâm phần với mật độ sinh khối tương ứng (thông thường là trọng lượng của sinh khối trên mặt đất/ha) Carbon thường được tính từ sinh khối bằng cách nhân hệ số chuyển đổi là cố định 0,5 Vì vậy việc chọn hệ số chuyển đổi có vai trò rất quan trọng cho tính chính xác phương pháp này

Phương pháp dựa trên điều tra rừng thông thường Để điều tra sinh khối và hấp thụ carbon của rừng, phương pháp đo đếm trực tiếp truyền thống trên một số lượng ô tiêu chuẩn đủ lớn của các đối tượng rừng khác nhau cho kết quả đáng tin cậy Tuy nhiên, phương pháp này khá tốn kém Ngoài ra, khi tiến hành điều tra, các cây không có giá trị thương mại hoặc cây nhỏ thường không được đo đếm

Phương pháp dựa trên điều tra thể tích Phương pháp dựa trên điều tra thể tích là sử dụng hệ số chuyển đổi để tính tổng sinh khối trên mặt đất từ sinh khối thân cây Phương pháp này bao gồm các bước sau:

- Tính thể tích gỗ thân cây từ số liệu điều tra

- Chuyển đổi từ thể tích gỗ thân cây thành sinh khối và carbon của cây bằng cách nhân với tỷ trọng gỗ và hàm lượng carbon trong gỗ Phương pháp sử dụng hệ số chuyển đổi sinh khối – carbon đã được sử dụng để tính sinh khối và carbon cho nhiều loại rừng trên thế giới trong đó có rừng tự nhiên nhiệt đới Phương pháp dựa trên các nhân tố điều tra lâm phần Các nhân tố điều tra lâm phần như sinh khối, tổng tiết diện ngang, mật độ, tuổi, chiều cao tầng trội, và thậm chí các các yếu tố khí hậu và đất đai có mối liên hệ với nhau và được mô phỏng bằng các phương trình quan hệ Các phương trình

này được sử dụng để xác định sinh khối và hấp thụ carbon cho lâm phần Nhược điểm của phương pháp này là yêu cầu phải thu thập một số lượng nhất định số liệu các nhân tố điều tra của lâm phần để có thể xây dựng được phương trình Tổng tiết diện ngang, mật độ là những nhân tố điều tra

dễ đo đếm Tuổi rừng cũng có thể xác định ở những lâm phần được quản lý tốt hoặc có thể ước lượng từ chiều cao tầng trội Tuy nhiên, những giá trị này thông thường 18 không được chỉ ra ở các nghiên cứu sinh khối Các biến khí hậu và tính chất đất cũng có thể được sử dụng để xây dựng các phương trình tương quan cho lâm phần, nhưng rất khó khăn để thu thập được những số liệu này

Phương pháp dựa trên số liệu cây cá lẻ Hầu hết các nghiên cứu từ trước cho đến nay về sinh khối và hấp thụ carbon là dựa trên kết quả nghiên cứu của cây cá lẻ, trong đó có hàm lượng carbon trong các bộ phận của cây Theo phương pháp này, sinh khối cây cá lẻ được xác định từ mối quan hệ của nó với các nhân tố điều tra khác của cây cá lẻ như chiều cao, đường kính ngang ngực, tiết diện ngang, thể tích hoặc tổ hợp của các nhân

tố này của cây Trên thế giới đã có rất nhiều nghiên cứu về sinh khối được thực hiện theo phương pháp này, vì thế kết hợp được những thông tin có sẵn này để xây dựng các mối quan hệ tổng thể cho lâm phần từ đó xác định khả năng hấp thụ carbon của rừng là rất quan trọng

Phương pháp dựa trên vật liệu khai thác Lượng carbon mất đi từ rừng từ khai thác kinh tế được tính bằng công thức: C = H E D Trong đó H là thể tích

gỗ tròn khai thác được; D là tỷ trọng gỗ (wood density) và E là hệ số chuyển đổi từ tổng sinh khối khai thác từ rừng Từ đó tính được sinh khối, lượng carbon và động thái quá trình này, đặc biệt sau khai thác Phương pháp này thường được sử dụng để ước lượng lượng carbon bị mất do khai thác gỗ thương mại Vì thế nó giúp cho việc tính tổng lượng carbon của rừng và động thái của biến đổi carbon trong rừng

Phương pháp dựa trên mô hình sinh trưởng Mô hình sinh trưởng từ những biểu đồ đơn giản nhất cho đến những phần mềm máy tính phức tạp đã và đang là những công cụ quan trọng trong quản lý 19 rừng Sinh khối và hấp thụ carbon có thể được xác định bằng mô hình sinh trưởng.Trên thế giới đã có rất nhiều mô hình sinh trưởng đã được phát triển và không thể tìm hiểu được phương pháp cụ thể của mỗi mô hình Vì vậy cần phải xác định được những điểm chung để phân loại mô hình Rất nhiều tác giả đã cố gắng phân loại mô hình theo các nhóm khác nhau với những tiêu chuẩn khác nhau Có thể phân loại mô hình thành các dạng chính sau đây:

- Mô hình thực nghiệm/thống kê (empirical model) dựa trên những đo

- đếm của sinh trưởng và các điều kiện tự nhiên của thời điểm đo đếm mà không xét đến các quá trình sinh lý học

- Mô hình động thái (process model)/mô hình sinh lý học mô tả đầy đủ các

cơ chế hóa sinh, lý sinh trong hệ sinh thái và sinh vật

- Mô hình hỗn hợp (hybrid/mixed model), kết hợp phương pháp xây dựng hai loại mô hình trên đây để xây dựng mô hình hỗn hợp

- Cho đến nay trên thế giới đã có rất nhiều mô hình động thái hay mô hình hỗn hợp được xây dựng để mô phỏng quá trình phát triển của hệ sinh thái rừng như: BIOMASS, ProMod, 3 PG, Gen WTO, CO2Fix, CENTURY… Mô hình nghiên cứu sinh khối và hấp thụ carbon và động thái CO2Fix được phát triển bởi Viện Nghiên cứu Lâm nghiệp châu Âu, đã được sử dụng cho rừng nhiều nước trên thế giới Kiểm tra và đánh giá sai

số cho thấy nó có thể sử dụng cho nhiều hệ sinh thái khác nhau, trong đó có

hệ sinh thái rừng, nông lâm kết hợp các vùng nhiệt đới Mô hình này cũng

đã được sử dụng độc lập hoặc kết hợp với các mô hình khác để xây dựng các mô hình mô phỏng áp dụng cho hệ thống điều tra sinh khối và carbon của một số nước, hoặc các khu vực, dự án ở các nước

- Mô hình CO2Fix có khả năng áp dụng cho các nước đang phát triển chưa có điều kiện thực hiện và thu thập số liệu trên các thí nghiệm, ô định vị lâu năm Mô hình này đã được sử dụng độc lập hoặc kết hợp với các mô hình khác để điều tra hấp thụ carbon và động thái qui mô lâm phần cho đến qui mô quốc gia như các nước châu Âu, Australia, Indonexia, Costa Rica … Vì vậy có thể sử dụng mô hình này vào điều tra carbon, động thái quá trình này ở hệ sinh thái rừng ở Việt Nam Phương pháp dựa trên công nghệ viễn thám và hệ thống thông tin địa lý Phương pháp này sử dụng các công nghệ viễn thám và hệ thống thông tin địa lý (GIS) với các công cụ như ảnh hàng không, ảnh vệ tinh, laze, rada, hệ thống định vị toàn cầu (GPS)… để đo đếm lượng carbon trong hệ sinh thái và biến đổi của chúng Nó thường được áp dụng cho các điều tra ở phạm vi quốc gia hoặc vùng và cũng rất phù hợp cho việc kiểm tra, giám sát của các dự án sử dụng đất, chuyển đổi sử dụng đất và lâm nghiệp (LULUCF) Tuy nhiên, với qui

mô dự án, đặc biệt là dự án CDM qui mô nhỏ - thường có ở các nước đang phát triển, diện tích đất của các chủ rừng không lớn, phương pháp này không thích hợp lắm vì sai số lớn và không dễ thực hiện do đòi hỏi các nguồn lực đầu vào như thiết bị xử lý, nhân lực trình độ cao

Chương 2 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI VÙNG NGHIÊN CỨU

2.1 Đặc điểm điều kiện tự nhiên

2.1.1 Vị trí địa lý, ranh giới, diện tích

Phía Bắc giáp các xã: Sinh Long, Thượng Nông Yên Hoa

Phía Nam giáp xã: Yên Lập (huyện Chiêm Hóa)

Phía Tây giáp: Thị trấn Na Hang, xã Năng Khả (huyện Na Hang) và xã Thượng Lâm (huyện Lâm Bình)

Phía Đông giáp các xã: Đà vị (huyện Na Hang), Xuân Lạc, Bản Thi, Yên Thịnh (huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn)

2.1.1.3 Phạm vi và diện tích

a- Theo Quyết định số 274/QĐ-UB ngày 09/5/1994 của UBND tỉnh Tuyên Quang về phê duyệt Dự án Khu bảo tồn thiên nhiên Na Hang thì Khu bảo tồn Na Hang nằm trên địa phận 5 xã: Côn Lôn, Khau Tinh, Vĩnh Yên, Sơn Phú và Thanh Tương với tổng diện tích tự nhiên là 41.930 ha trong đó: Đất lâm nghiệp: 35.040 ha (Đất có rừng 26.245 ha; Đất chưa có rừng 8.795 ha) Diện tích các phân khu: Phân khu bảo vệ nghiêm ngặt (BVNN) 27.520 ha; Phân khu phục hồi sinh thái (PHST) 12.910 ha; Phân khu dịch vụ hành chính (DVHC) 1.500 ha

b- Theo Nghị định 14/2006/NĐ-CP ngày 25/01/2006 của Chính Phủ về Điều chỉnh địa giới hành chính một số xã, thị trấn của huyện Na Hang thì phạm

vi Khu BTTN Na Hang nằm trên địa bàn 04 xã và 1 thị trấn là: Xã Thanh

Tương, Sơn Phú, Khau Tinh, Côn Lôn và Thị trấn Na Hang và có tổng diện tích đất lâm nghiệp 32.717,0 ha (Không tính 193,1 ha đất lâm nghiệp mới bị ngập nước do xây dựng hồ Thuỷ điện Na Hang)

c- Theo kết quả rà soát quy hoạch lại 3 loại rừng toàn tỉnh năm 2007, Khu BTTN Na Hang có diện tích tự nhiên là 37.298 ha và diện tích, diện tích đất lâm nghiệp 33.061,1 ha, trong đó rừng đặc dụng là 22.401,5 ha, nằm trên địa phận 4 xã là: Thanh Tương, Sơn Phú, Khâu Tinh và Côn Lôn Tại thời điểm rà soát quy hoạch lại 3 loại rừng toàn tỉnh năm 2007, Khu bảo tồn chưa có quy hoạch các phân khu chức năng cụ thể nhưng có dự kiến như sau: Phân khu BVNN: 16.374,1 ha; Phân khu PHST: 6.027,4 ha; Phân khu DV-HC: Dự kiến

bố trí trên khoảnh 589 khu vực Bản Chủ, thuộc địa bàn Thị trấn Na Hang (Nằm ngoài khu bảo tồn) (Nguồn: Báo cáo của Hạt Kiểm lâm rừng đặc dụng Na Hang)

2.1.2 Đặc điểm địa hình, địa chất, khí hậu, thủy văn

2.1.2.1 Địa hình

Khu BTTN Na Hang và các xã giáp ranh khu rừng đặc dụng mang đặc điểm địa hình của Vòng cung núi đá vôi Lô-Gâm ở Vùng Đông Bắc Việt Nam với những dãy núi trùng điệp liên tiếp theo hướng Tây Bắc-Đông Nam Địa hình có cấu trúc caster phức tạp và nhiều hang động Độ cao trung bình 400 m,

độ dốc trung bình 250

-300 Nơi thấp nhất có độ cao tuyệt đối 120 m (khu vực ven sông Gâm), đỉnh cao nhất 1.074,2 m (đỉnh Khau Tép thuộc xã Khâu Tinh)

Có thể chia ra làm 3 dạng địa hình chính:

- Địa hình bậc 1 đạt độ cao dưới 300m, chiếm 30%

- Địa hình bậc 2 đạt độ cao từ 300m – 800m, chiếm 60%

- Địa hình bậc 3 đạt độ cao trên 900m, chiếm 10%

- Đất Feralit mùn, vàng nhạt trên núi thấp

- Đất Feralit mùn, vàng đỏ trên địa hình vùng đồi và chân núi, tầng đất dầy

- Đất Feralit màu sẫm phát triển trên đá vôi

- Đất phù xa và dốc tụ tầng dày, nhóm này nằm ven sông, chủ yếu được nhân dân sử dụng vào trồng hoa màu và cây ăn quả

2.1.2.3 Đặc điểm khí hậu, thuỷ văn

* Khí hậu

Địa bàn huyện Na Hang nằm trong vùng khí nhiệt đới gió mùa của vùng Đông Bắc Việt Nam và mang đậm tính chất khí hậu của vùng núi cao Một năm chia làm 2 mùa rõ rệt, với các đặc trưng sau:

+ Mùa Hè: Thường bắt đầu từ tháng 4 đến tháng 9, khí hậu nóng ẩm, mưa nhiều + Mùa Đông: Khô lạnh kéo dài từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau

+ Nhiệt độ trung bình năm 23,50

C; nhiệt độ tuyệt đối thấp nhất 40C; nhiệt

độ tuyệt đối cao nhất 390

và hợp lưu với sông Gâm, cùng các phụ lưu trên địa bàn tạo thành Hồ thuỷ điện Tuyên Quang ngập ở cao trình 120m Mạng lưới sông suối nhỏ khá dày, mật độ sông suối chung của địa bàn đạt 1,7 km/km2

Hồ thủy điện Tuyên Quang ngập tích nước ở cos 120 mét đã chia Khu bảo tồn thành 2 khu rõ rệt bởi nhámh sông Năng ngập sâu và rộng

*Đánh giá chung về khí hậu, thủy văn khu bảo tồn

Khí hậu trong Khu BTTN Na Hang mang đặc trưng của khí hậu nhiệt đới gió mùa, mát vào mùa hè, lạnh về mùa đông Đặc biệt vào mùa đông nhiệt độ

rất thấp, lại có sương mù, sương muối ở vùng cao trên 700m nên ít nhiều gây cản trở tới các hoạt động sản xuất lâm nghiệp Từ độ cao 900m trở nên khí hậu

có đặc điểm ôn đới, mát mẻ và rất thích hợp cho nhiều loài cây á nhiệt đới sinh trưởng và phát triển cũng như sự nghỉ ngơi, an dưỡng của con người như ở thôn Phia Trang xã Sơn Phú, thôn Khau Tinh, xã Khâu Tinh

Hệ thống sông ngòi của huyện Na Hang và hồ thuỷ điện Tuyên Quang đã tạo điều kiện thuận lợi cho giao thông đường thủy trên địa bàn và cũng là các tuyến du lịch sinh thái lý tưởng cho khu BTTN Na Hang nói riêng và huyện Na Hang nói chung

2.1.3 Tài nguyên rừng

2.1.3.1 Hiện trạng đất đai tài nguyên rừng Khu BTTN Na Hang

Theo báo cáo diễn biến rừng tỉnh Tuyên Quang năm 2011 đã được Bộ Nông nghiệp và PTNT công bố tại Quyết định số: 2089/QĐ-BNN-TCLN ngày 30/8/2012, Khu BTTN Na Hang có diện tích 22.392,6 ha, chiếm 60,43% diện tích tự nhiên và 68,36% quỹ đất lâm nghiệp của các xã có rừng đặc dụng Diện tích đất có rừng trong khu bảo tồn chiếm 96,24% diện tích đất lâm nghiệp, trong đó rừng tự nhiên chiếm 91,57%, phần còn lại là rừng trồng Rừng tự nhiên chủ yếu là rừng gỗ núi đất (chiếm 50,81% đất rừng tự nhiên), rừng trên núi đá (chiếm 32,75%), rừng hỗn giao (chiếm 11,78%) và còn lại rừng tre nứa chiếm 4,66%

Rừng tự nhiên trên địa bàn đa dạng về trạng thái rừng và nhiều khu rừng còn nguyên vẹn gần như nguyên sinh, ít bị tác động, thể hiện ở diện tích rừng giàu, rừng trung bình, rừng trên núi đá chiếm tới 57,63% diện tích rừng tự nhiên, cao hơn hiện trạng các loại rừng trên của rừng tự nhiên trong khu bảo tồn năm 2007 tới 4,23% (Hiện trạng năm 2007 là 53,40%) Như vậy, với điều kiện tự nhiên về đất đai, thổ nhưỡng và khi hậu, thủy văn thích hợp cộng với công tác quản lý bảo vệ rừng luôn được sự quan tâm của các cấp chính quyền Huyện Na Hang, đã làm cho giá trị rừng ngày càng tăng lên

2.1.3.2 Hiện trạng các loại rừng khu BTTN Na Hang

Bảng 2.1: Hiện trạng rừng tại khu bảo tồn năm 2011

LOẠI ĐẤT LOẠI RỪNG

TỔNG

SỐ (ha)

Tỷ lệ (%)

Trong đó các xã

Thanh Tương

2.2 Đặc điểm kinh tế xã hội trong khu BTTN Na Hang

2.2.1 Dân số, dân tộc và lao động

2.2.1.1 Dân số, dân tộc

- Dân số, dân tộc các xã trong khu BTTN Na Hang:

+ Trong khu BTTN Na Hang hiện có 1.987 hộ (chiếm 21,1% số hộ toàn huyện), gồm 9.183 nhân khẩu (chiếm 21,5% nhân khẩu toàn huyện) thuộc 32

thôn bản của 4 xã Thành phần dân tộc ở đây có 4 dân tộc chính là Tày 4.561 người (chiếm 49,6%), Dao 2.997 người (chiếm 32,6%), H’mông 926 người (chiếm 10,1%) và Kinh 653 người (chiếm 7,1%); ngoài ra còn có các dân tộc khác như Cao Lan, Hán 46 người (chiếm 0,5%) Tỷ lệ tăng dân số tự nhiên của các xã nằm trong khu bảo tồn là 1,24%;

các dân tộc sống đoàn kết, gắn bó và cư trú theo từng thôn bản

+ Trong vùng lõi của khu BTTN Na Hang thuộc địa bàn 03 xã có 05 thôn bản: Xã Khâu Tinh có thôn Tát Kẻ và bản Nà Tạng thuộc thôn Khau Tinh (do dân số thấp nên mới ghép), xã Sơn Phú có thôn Nà Cọn, và thôn Phia Trang, xã Thanh Tương có thôn Bản Bung; hiện còn 273 hộ với 1.341 nhân khẩu sinh sống Vấn đề này ảnh hưởng rất lớn tới công tác quản lý, bảo vệ và phát triển rừng trong khu bảo tồn

2.2.1.2.Lao động, việc làm

Tổng số lao động trong khu BTTN Na Hang có 6.170 lao động, trong đó: Nam 3.157 người, nữ 3.013 người; lao động sản xuất nông lâm nghiệp có 5.936 người (chiếm 96,2% tổng số lao động trong vùng) và sản xuất phi nông nghiệp

234 người Trong vùng hiện có 1.928 hộ sản xuất nông lâm nghiệp và chăn nuôi gia súc, gia cầm, 2 hộ sản xuất công nghiệp chế biến lâm sản và 57 hộ làm các ngành nghề khác như các nghề dịch vụ, thương mại

2.2.2.Tình hình kinh tế, xã hội trong khu BTTN Na Hang

2.2.2.1 Sản xuất nông nghiệp

Nằm trong Khu BTTN Na Hang có 1.421 ha đất SXNN, chiếm 3,84% diện tích tự nhiên toàn khu, gồm:

- Đất trồng lúa 611,6 ha;

- Đất trồng ngô 432 ha;

- Đất trồng cây hàng năm 359 ha;

- Đất trồng cây lâu năm 18,7 ha

Diện tích đất SXNN bình quân 1.547 m2/người, trong đó: Đất trồng lúa bình quân 666 m2/người, đất trồng ngô bình quân 470 m2/người; đem lại mức bình quân lương thực quy thóc đạt 467 kg/người/năm

Ngoài trồng trọt các hộ gia đình trong vùng còn phát triển chăn nuôi gia súc, gia cầm, nuôi cá cơ bản đáp ứng nhu cầu thực phẩm tại chỗ và một phần bán ra thị trường Thu nhập đời sống bình quân toàn vùng đạt 4,7 triệu đồng/người/năm Tỷ lệ hộ nghèo bình quân trong 4 xã thuộc Khu bảo tồn là 60%

Kết quả điều tra cho thấy: Sản xuất nông nghiệp là ngành kinh tế chính của nhân dân các dân tộc khu bảo tồn, thu nhập chủ yếu từ canh tác nông lâm nghịêp, chăn nuôi Với các loài cây lương thực chính là lúa, ngô và một số loài cây khác được nhân dân trong vùng trồng như: Khoai, Sắn, Đỗ, Lạc, Mía nhưng không đáng kể; sản phẩm nông nghiệp chỉ mang tính tự cung tự cấp là chính chưa trở thành hàng hóa nên đời sống của người dân các dân tộc trong khu BTTN còn rất nhiều khó khăn và nhiều hộ gia đình còn thiếu đất sản xuất, đặc biệt ở các thôn bản nằm sâu trong khu BTTN, một số hộ còn thiếu đói từ 1 đến 2 tháng Bên cạnh

đó, vẫn còn một số hộ gia đình vẫn còn sống dựa vào khai thác tài nguyên thiên nhiên như: Khai thác song mây, dược liệu, lấy nấm, củi, săn bắn, Điều này tạo

ra áp lực rất lớn đối với tài nguyên rừng và công tác quản lý bảo vệ rừng

2.2.2.2 Sản xuất lâm nghiệp

Sản xuất lâm nghiệp trên địa bàn chủ yếu là quản lý bảo vệ tài nguyên rừng hiện có; khoanh nuôi xúc tiến tái sinh rừng tự nhiên; trồng, chăm sóc, bảo vệ rừng của chương trình 327, Dự án 661 và trồng rừng sản xuất bằng vốn tự có

và vốn hỗ trợ của Nhà nước Hạt Kiểm lâm rừng đặc dụng Na Hang vừa là đơn

vị thực hiện chức năng quản lý bảo vệ rừng, đồng thời kiêm là Ban quản lý Dự

án rừng đặc dụng đã phối hợp chặt chẽ với các đơn vị sản xuất lâm nghiệp trên địa bàn huyện và được sự tham gia tích cực của nhân dân các dân tộc trong vùng đã tổ chức thực hiện tốt nhiệm vụ sản xuất lâm nghiệp trên địa bàn quản

lý Kết quả sản xuất lâm nghiệp đã thực hiện:

- Bảo vệ chặt chẽ tài nguyên rừng hiện có, duy trì được các chốt tuần rừng trong phân khu bảo vệ nghiêm ngặt, thực hiện tốt mục tiêu giữ rừng tận gốc

- Duy trì công tác bảo tồn loài động vật đặc hữu Voọc mũi hếch

- Tuyên truyền về công tác quản lý bảo vệ rừng được 24.175 lượt người Vận động nhân dân tham gia bảo vệ và phát triển rừng Đã tham mưu với chính quyền địa phương cấp giấy chứng nhận QSD đất lâm nghiệp cho 283 hộ với diện tích 735 ha

- Từ năm 2000 đến nay đã phát hiện và xử lý 650 vụ vi phạm trong lĩnh vực quản lý rừng, bảo vệ rừng và quản lý lâm sản

- Phát triển rừng:

+ Trồng mới được 1.230 ha rừng, trong đó: Chương trình 327 trồng được: 252,4 ha, Dự án 661 (từ năm 1999 đến 2010) trồng được 589,3 ha, năm 2011 trồng theo chương trình mục tiêu (Bảo vệ và phát triển rừng) được 388,3 ha và thực hiện chăm sóc, bảo vệ được 4.794,9 ha lần diện tich rừng đã trồng

+ Khoanh nuôi tái sinh chu kỳ 2001-2005, diện tích thành rừng được 975,7 ha + Tổng vốn Chương trình 327 và Dự án 661 đã thực hiện 8.855,5 triệu đồng Mặc dù, thu nhập từ kinh tế rừng tuy chưa nhiều, song, cũng góp phần xóa đói giảm nghèo cho người dân địa phương

- Tham mưu cho cấp uỷ, chính quyền địa phương thực hiện chức năng quản lý nhà nước về rừng và đất lâm nghiệp có hiệu quả

Ngoài ra, khu BTTN Na Hang còn nhận được sự giúp đỡ của các tổ chức quốc tế như Quỹ Môi trường toàn cầu thông qua Dự án PARC và Dự

án bảo vệ Voọc mũi hếch về xây dựng cơ sở hạ tầng, mua sắm trang thiết bị

kỹ thuật và đào tạo cán bộ, nâng cao nhận thức của người dân, cộng đồng

về quản lý bảo vệ rừng

Với sự nỗ lực trên, độ che phủ của rừng trong khu bảo tồn ở ngưỡng khá cao (đạt 82,38%, cao hơn độ che phủ chung toàn huyện năm 2011 là 11,88%); các loài động thực vật quý hiếm được bảo tồn, phát triển Nhiều

khu rừng tự nhiên được bảo vệ nguyên vẹn gần như nguyên sinh, góp phần quan trọng vào việc bảo tồn, lưu giữ các nguồn gen động thực vật quý hiếm

và phòng hộ đầu nguồn

2.2.2.3 Cở sở hạ tầng

- Mạng lưới giao thông: Tuyến đường Quốc lộ 279, tỉnh lộ 176,

tuyến đường thủy lòng hồ thủy điện Tuyên Quang là các tuyến đường có vai trò quan trọng trong chiến lược phát triển kinh tế của huyện cũng như của các xã trong khu bảo tồn, hiện đã có 64 km đường ôtô từ huyện đến trụ sở xã, trong đó đã rải nhựa 32 km Ngoài ra còn có các tuyến đường huyện lộ; đường liên thôn, liên xã; đến nay, hầu hết các xã và các thôn bản có đường ôtô đến trung tâm Tuy nhiên, chất lượng đường kém nên ảnh hưởng đến việc đi lại và giao lưu sản phẩm hàng hóa của nhân dân các dân tộc trong vùng

- Thuỷ lợi: Hệ thống thủy lợi của các xã trong khu bảo tồn đã và đang

từng bước được củng cố và phát triển Hiện đã có 78 công trình thuỷ lợi đầu mối, trong đó có 33 công trình xây dựng kiên cố, cùng với hệ thống kênh mương với 58 km được xây dựng đã cung cấp tưới nước cho đồng ruộng, đảm bảo diện tích tưới chắc được 163 ha Mục tiêu đến năm 2015, các xã trong vùng

sẽ thực hiện xây mới 7 công trình thuỷ lợi và 20 km kênh mương để nâng diện tích tưới chắc lên 349 ha

- Mạng lưới điện - Bưu chính viễn thông: Toàn bộ các xã trong vùng

đều đã có điện lưới quốc gia; do có nhiều thôn, bản ở quá xa trung tâm xã nên hiện mới có 22/32 thôn với 1.206 hộ dân được dùng điện lưới Tuy nhiên, đường dây tải điện còn yếu, và thường xảy ra mất điện Mạng điện thoại di động được phủ sóng đến tất cả các xã, mật độ điện thoại đạt 62 máy/100 dân