nghiên cứu khả năng hấp thụ co2 của rừng trồng keo tai tượng (acacia mangium) tại huyện định hóa tỉnh thái nguyên

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ THỊ DIỆU LINH NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP THỤ CO 2 CỦA RỪNG TRỒNG KEO TAI TƢỢNG (Acacia mangium) TẠI HUYỆN ĐỊNH HÓA TỈNH THÁI NGUYÊN Chuyên ngành: Sinh thái học Mã số: 60.42.01.20 LUẬN VĂN THẠC SỸ SINH HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. Nguyễn Thế Hƣng PGS.TS. Nguyễn Hồng Quang Thái Nguyên – Năm 2013 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi cùng với sự hƣớng dẫn khoa học của TS. Nguyễn Thế Hưng và PGS.TS. Hoàng Ngọc Quang (trƣờng Đại học Tài Nguyên và Môi trƣờng Hà Nội). Các số liệu, kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn là hoàn toàn trung thực. Nếu sai tôi chịu hoàn toàn trách nhiệm. Thái Nguyên, ngày 10 tháng 04 năm 2013 Tác giả Hà Thị Diệu Linh Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ii LỜI CẢM ƠN Luận văn này đƣợc hoàn thành tại trƣờng Đại học Sƣ phạm Thái Nguyên theo chƣơng trình đào tạo cao học Sinh học, chuyên ngành Sinh thái học, khoá 19 (2011 – 2013). Trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn, tác giả đã nhận đƣợc sự quan tâm giúp đỡ của Ban giám hiệu, khoa Sau đại học và các thầy, cô giáo Trƣờng Đại học Sƣ phạm, các bạn bè đồng nghiệp và cán bộ địa phƣơng nơi tác giả thực hiện nghiên cứu. Nhân dịp này, tác giả xin chân thành cảm ơn về sự giúp đỡ hiệu quả đó. Trƣớc tiên, tác giả xin đặc biệt cảm ơn TS. Nguyễn Thế Hưng và PGS.TS. Hoàng Ngọc Quang – ngƣời hƣớng dẫn khoa học, đã tận tình hƣớng dẫn, giúp đỡ tác giả trong quá trình thực hiện luận văn này. Tác giả xin tỏ lòng cám ơn sâu sắc đến Ban giám hiệu trƣờng DHSP_ TN, Khoa sau đại học ĐHTN đã tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả trong quá trình học tập cũng nhƣ hoàn thành bản luận văn thạc sĩ. Xin cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình của các cơ quan, ban ngành trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên, 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 trân trọng cảm ơn! Thái Nguyên, tháng 5 năm 2013. Tác giả Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC HÌNH iv DANH MỤC BẢNG v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT iv MỞ ĐẦU 1 Chƣơng 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 4 1.1. Trên thế giới 4 1.1.1. Nghiên cứu khả năng hấp thụ cacbon của rừng 4 1.1.2. Nghiên cứu về Keo tai tƣợng. 8 1.2. Ở Việt Nam 9 1.2.1. Nghiên cứu khả năng hấp thụ carbon của rừng 9 1.2.2. Nghiên cứu về Keo tai tƣợng. 11 Chƣơng 2. MỤC TIÊU - ĐỐI TƢỢNG - NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 13 2.1. Mục tiêu nghiên cứu 13 2.2. Đối tƣợng nghiên cứu 13 2.3. Phạm vi nghiên cứu. 13 2.4. Nội dung nghiên cứu 13 2.5. Cách tiếp cận và phƣơng pháp nghiên cứu. 14 2.5.1. Quan điểm và cách tiếp cận của đề tài 14 Chƣơng 3. ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, KINH TẾ- XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 22 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 3.1. Điều kiện tự nhiên 22 3.1.1. Vị trí địa lý 22 3.1.2. Địa hình 22 3.1.3. Khí hậu, thủy văn. 23 3.1.4. Thổ nhƣỡng. 24 3.1.5. Hiện trạng rừng và đất rừng. 24 3.2. Điều kiện kinh tế- xã hội. 25 3.2.1. Kinh tế. 25 3.2.2. Xã hội. 25 3.2.3. Cơ sở hạ tầng. 26 Chƣơng 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 28 4.1. Nghiên cứu sinh khối rừng trồng Keo tai tƣợng 28 4.1.1. Sinh khối cây cá thể Keo tai tƣợng 28 4.1.2 Sinh khối cây bụi, thảm tƣơi. 32 4.1.3 Sinh khối tƣơi vật rơi rụng trong rừng trồng Keo tai tƣợng. 33 4.1.4. Tổng sinh khối phần trên mặt đất toàn lâm phần. 34 4.2. Nghiên cứu khả năng tích lũy carbon trong sinh khối phần trên mặt đất trong rừng trồng Keo tai tƣợng ở độ tuổi khác nhau. 40 4.2.1. Lƣợng carbon tích lũy trong cây cá thể Keo tai tƣợng. 40 4.3. Lƣợng khí CO 2 đƣợc hấp thụ để tích lũy sinh khối phần trên mặt đất rừng trồng Keo tai tƣợng. 45 4.4. Nghiên cứu mối quan hệ giữa sinh khối, lƣợng carbon tích lũy với các nhân tố điều tra rừng chủ yếu. 46 4.4.1. Mối quan hệ giữa sinh khối khô Keo tai tƣợng với các nhân tố điều tra. 46 4.4.3. Mối quan hệ giữa lƣợng carbon hấp thụ toàn lâm phần với các nhân tố điều tra lâm phần. 48 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 4.5. Đề xuất một số ứng dụng xác định lƣợng carbon tích lũy trong sinh khối phần trên mặt đất ở rừng trồng Keo tai tƣợng 49 4.5.1. Đề xuất một số ứng dụng xác định lƣợng carbon đƣợc tích lũy cây cá thể Keo tai tƣợng dựa vào các nhân tố điều tra 49 4.5.2 Đề xuất ứng dụng xác định carbon đƣợc tích lũy trong sinh khối phần trên mặt đất toàn lâm phần thông qua các nhân tố điều tra 49 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO 52 Phụ lục Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iv DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 : Sơ đồ các bƣớc tiến hành nghiên cứu của đề tài 15 Hình 2.2: Sơ đồ bố trí ô tiêu chuẩn 16 Hình 4.1: Cấu trúc sinh khối cây cá thể keo tai tƣợng trồng thuần loài xã Đồng Thịnh 29 Hình 4.2: Cấu trúc sinh khối cây cá thể keo tai tƣợng trồng thuần loài xã Bảo Linh. 30 Hình 4.3: Cấu trúc sinh khối tƣơi phần trên mặt đất trồng Keo tai tƣợng ở xã Đồng Thịnh và xã Bảo Linh. 35 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn v DANH MỤC BẢNG Bảng 1: Tổng hợp số liệu phục vụ cho đề tài 21 Bảng 3.1: Thống kê diện tích đất đai khu vực nghiên cứu 24 Bảng 4.1: Cấu trúc sinh khối tƣơi phần trên mặt đất cây cá thể Keo tai tƣợng trong rừng trồng ở xã Đồng Thịnh ở các độ tuổi khác nhau. 28 Bảng 4.2: Cấu trúc sinh khối tƣơi phần trên mặt đất cây cá thể Keo tai tƣợng trong rừng trồng ở xã Bảo Linh ở các độ tuổi khác nhau. 28 Bảng 4.3: Tỷ lệ sinh khối khô với sinh khối tƣơi của cây Keo tai tƣợng . 31 Bảng 4.4 Mối quan hệ giữa tổng sinh khối khô với tổng sinh khối tƣơi cây Keo tai tƣợng 32 Bảng 4.5: Sinh khối tƣơi của cây bụi, thảm tƣơi trong rừng Keo tai tƣợng ở xã Đồng Thịnh và xã Bảo Linh (tấn/ha). 33 Bảng 4.6: Sinh khối vật rơi rụng trong rừng Keo tai tƣợng ở xã Đồng Thịnh và xã Bảo Linh (tấn/ha). 33 Bảng 4.7: Sinh khối tƣơi phần trên mặt đất trong lâm phần rừng Keo 34 tai tƣợng trồng thuần loài theo độ tuổi khác nhau ở xã Bảo Linh 34 Bảng 4.8: Sinh khối tƣơi phần trên mặt đất trong lâm phần rừng Keo tai tƣợng trồng thuần loài theo độ tuổi khác nhau ở xã Đồng Thịnh. 34 Bảng 4.9: Sinh khối khô phần trên mặt đất của cây bụi, thảm tƣơi trong rừng trồng Keo tai tƣợng các độ tuổi khác nhau ở xã Đồng Thịnh và xã Bảo Linh. 37 Bảng 4.10: Sinh khối khô phần trên mặt đất của vật rơi rụng trong rừng trồng Keotai tƣợng các độ tuổi khác nhau ở xã Đồng Thịnh và xã Bảo Linh. 37 Bảng 4.11: Sinh khối khô phần trên mặt đất của Keo tai tƣợng trong rừng trồng tại xã Đồng Thịnh. 38 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Bảng 4.12: Sinh khối khô phần trên mặt đất của Keo tai tƣợng trong rừng trồng tại xã Bảo Linh. 38 Bảng 4.13: Sinh khối khô phần trên mặt đất của rừng trồng Keo tai tƣợng ở các độ tuổi khác nhau ở xã Đồng Thịnh. 39 Bảng 4.14: Sinh khối khô phần trên mặt đất của rừng trồng Keo tai tƣợng ở các độ tuổi khác nhau ở xã Bảo Linh 40 Bảng 4.15: Kết quả phân tích hàm lƣợng carbon tích lũy trong cây Keo 40 tai tƣợng (%) 40 Bảng 4.16: Hàm lƣợng carbon tích lũy trong sinh khối phần trên mặt đât cây bụi thảm tƣơi và vật rơi rụng trong rừng trồng Keo tai tƣợng (%). 41 Bảng 4.17: Lƣợng carbon tích lũy trong sinh khối phần trên mặt đất trong rừng trồng Keo tai tƣợng tại xã Đồng Thịnh. 42 Bảng 4.18: Lƣợng carbon tích lũy trong sinh khối phần trên mặt đất trong rừng trồng Keo tai tƣợng tại xã Bảo Linh. 42 Bảng 4.19: Mối quan hệ giữa tổng sinh khối khô cây cá thể Keo tai tƣợng 44 Bảng 4.20: Mối quan hệ giữa tổng sinh khối tƣơi cây cá thể với đƣờng kính ngang ngực (D 1.3 ). 44 Bảng 4.21: Lƣợng CO 2 đƣợc hấp thu trong quá trình tạo ra sinh khối phần trên mặt đất của rừng trồng Keo tai tƣợng ở xã Đồng Thịnh và xã Bảo Linh. 46 Bảng 4.22: Mối quan hệ của sinh khối khô Keo tai tƣợng với nhân tố điều tra lâm phần trên độ tuổi khác nhau. 46 4.4.2. Mối quan hệ giữa tổng lƣợng carbon tích lũy trong cây cá thể với các nhân tố điều tra (D 1.3 ). 47 Bảng 4.23 Mối quan hệ giữa tổng lƣợng carbon tích lũy trong cây cá thể Keo tai tƣợng với các nhân tố điều tra (D 1.3 ) 47 Bảng 4.24: Mối quan hệ giữa lƣợng carbon hấp thụ toàn lâm phần với các nhân tố điều tra lâm phần. 48 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn vi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT TT Kí hiệu viết tắt Ghi chú 1 D 1.3 Đƣờng kính ngang ngực 2 H vn Chiều cao vút ngọn 3 L t Chiều cao tán 4 D t Đƣờng kính tán 5 H dc Chiều cao dƣới cành 6 N Mật độ 7 M iCB Carbon tích lũy của bộ phận i cây bụi 8 M CB/ha Carbon tích lũy cây bụi/ha 9 M VRR Carbon tích lũy trong vật rơi rụng 10 M VRR/ha Carbon tích lũy vật rơi rụng/ ha 11 M iCCT Carbon tích lũy trong bộ phận i cây cá thể 12 A Tuổi 13 CDM Cơ chế phát triển sạch 14 UNFCCC Công ƣớc chống biến đổi khí hậu toàn cầu (United Framework Convention Climate Change) 15 IPCC Uỷ ban liên Chính Phủ về biến đổi khí hậu ( the intergovermental Panel on Climate Change ) 16 AR-CDM Trồng rừng theo cơ chế phát triển sạch 17 R Hệ số tƣơng quan 18 S Thể tích 19 TDW Tổng khối lƣợng khô 20 SFW Khối lƣợng tƣơi [...]... dung nghiên cứu Tổng quan các công trình nghiên cứu về cây Keo tai tƣợng, nghiên cứu về khả năng hấp thụ khí carbon của rừng, và nghiên cứu về sinh khối, năng suất rừng Nghiên cứu về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội Tỉnh Thái Nguyên Nghiên cứu rừng trồng Keo tai tƣợng trồng thuần loài ở các tuổi 3, 4, 5 ở huyện Định Hóa Tĩnh Thái Nguyên Nghiên cứu khả năng hấp thụ carbon của một số quần xã rừng Keo tai. .. Nguyên 2.2 Đối tƣợng nghiên cứu Rừng Keo tai tƣợng thuần loài theo các giai đoạn từ 3, 4, 5 tuổi tại huyện Định Hóa tỉnh Thái Nguyên 2.3 Phạm vi nghiên cứu -Về địa bàn nghiên cứu: Nghiên cứu khả năng hấp thụ carbon của rừng trồng Keo tai tƣợng thuần loài tại 2 xã Đồng Thịnh, Bảo Linh, huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên - Về nội dung: đề tài chỉ nghiên cứu khả năng hấp thụ carbon của tầng cây cao, cây... – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 13 Chƣơng 2 MỤC TIÊU - ĐỐI TƢỢNG - NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Mục tiêu nghiên cứu Xác định đƣợc khả năng hấp thụ carbon của rừng trồng Keo tai tƣợng thuần loài tại huyện Định Hóa tỉnh Thái Nguyên Đề xuất một số ứng dụng trong việc xác định lƣợng carbon hấp thụ bởi rừng trồng Keo tai tƣợng thuần loài tại huyện Định Hóa tỉnh Thái Nguyên 2.2... đánh giá hiệu quả về mặt môi trƣờng của việc trồng Keo tai tƣợng tại huyện Định Hóa tỉnh Thái Nguyên Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 4 Chƣơng 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Trên thế giới 1.1.1 Nghiên cứu khả năng hấp thụ cacbon của rừng Rừng là bể chứa carbon khổng lồ của trí đất Tổng lƣợng hấp thụ dự trữ carbon của rừng trên thế giới khoảng 830 PgC,... tiễn cho việc đánh giá rừng nói chung và đánh giá đƣợc giá tri thƣơng mại cacbon cho các dạng rừng nói riêng Xuất phát từ thực tiễn đó, chúng tôi lựa chọn đề tài Nghiên cứu khả năng hấp thụ cacbon của rừng trồng Keo tai tượng (Acacia mangium) thuần loài tại Huyện Định Hóa Tỉnh Thái Nguyên ‖nhằm góp phần cung cấp cơ sở khoa học cho việc định giá giá trị môi trƣờng rừng, trồng rừng theo cơ chế phát triển... nghiên cứu có kiểm tra về thụ Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 9 phấn chéo giữa keo tai tƣợng và keo lá tràm Năm 1987, Trung tâm Hạt giống cây rừng Asean- Canada đã phát hiện hạt từ cây keo tai tƣơng trồng gần Keo lá tràm mọc ra cây con có đặc tính khác bố mẹ chúng 1.2 Ở Việt Nam 1.2.1 Nghiên cứu khả năng hấp thụ carbon của rừng Những nghiên cứu về khả năng. .. Sabab để nghiên cứu ra hoa kết quả của Keo tai tƣợng [dẫn theo 6] Ở vùng châu Á Thái Bình Dƣơng, Keo tai tƣợng đƣợc phát hiện ở Thái Lan, Indonesia năm 1992, đã bắt đầu có thí nghiệm trồng Keo lai từ mô phân sinh cùng Keo tai tƣợng cùng Keo lá tram (Umboh et al, 1993) và còn tìm thấy ở Trạm nghiên cứu Jon – Pu (Viên nghiên cứu Lâm Nghiệp Đài Loan) (Kiang Teo et al, 1988) và khu trồng Keo tai tƣợng... các nghiên cứu ứng dụng, trong đó nghiên cứu sinh khối và khả năng hấp thụ carbon của rừng đƣợc nhiều tác giả quan tâm trong nhiều năm gần đây Các phƣơng pháp nghiên cứu khá đa dạng và hoàn thiện dần Ở nƣớc ta, đã có nhiều công trình nghiên cứu sinh khối, lƣợng carbon tích lũy Tuy nhiên các nghiên cứu mới chủ yếu tập chung vào rừng trồng một số loài cây chủ yếu Keo, Bạch đàn, Thông, sinh khối rừng. .. trong hệ sinh thái rừng tập chung ở 4 bộ phận chính: thảm thực vật còn sống trên mặt đất, vật rơi rụng, rễ cây và đất rừng Việc xác định lƣợng carbon trong rừng thƣờng đƣợc thực hiện đƣợc thông qua sinh khối rừng Không những chỉ nghiên cứu khả năng hấp thụ carbon của rừng mà nghiên cứu về sự biến động carbon sau khi khai thác rừng cũng rất đƣợc quan Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn... thực tế ở một số loại rừng ở Việt Nam gồm: Thông nhựa, Keo tai tƣợng, Keo lá tràm, Keo lai, Bạch đàn Uro ở các tuổi khác nhau Kết quả tính toán cho thấy khả năng hấp thụ CO2 của các lâm phần khác nhau tùy thuộc vào năng suất lâm phần ở các tuổi nhất định Để tích lũy khoảng 100 tấn CO2/ ha, Thông nhựa phải đạt tuổi 16 - 17, Keo lai 4 - 5 tuổi, Keo tai tƣợng 5 - 6 tuổi Kết quả nghiên cứu này làm cơ sở cho . NGHIÊN CỨU 4 1.1. Trên thế giới 4 1.1.1. Nghiên cứu khả năng hấp thụ cacbon của rừng 4 1.1.2. Nghiên cứu về Keo tai tƣợng. 8 1.2. Ở Việt Nam 9 1.2.1. Nghiên cứu khả năng hấp thụ carbon của. rừng trồng Keo tai tượng (Acacia mangium) thuần loài tại Huyện Định Hóa Tỉnh Thái Nguyên ‖nhằm góp phần cung cấp cơ sở khoa học cho việc định giá giá trị môi trƣờng rừng, trồng rừng theo cơ. QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Trên thế giới 1.1.1. Nghiên cứu khả năng hấp thụ cacbon của rừng Rừng là bể chứa carbon khổng lồ của trí đất. Tổng lƣợng hấp thụ dự trữ carbon của rừng trên thế