Xây dựng biểu sinh khối và biểu dự trữ các bon cho rừng tràm (Melaleuca cajuputi) từ 210 tuổi ở khu vực Thạnh Hóa tỉnh Long An

Mục tiêu tổng quátXây dựng cơ sở khoa học cho việc lập biểu sinh khối và dự trữ các bon của rừng Tràm (Melaleuca cajuputi) ở Thạnh Hóa tỉnh Long An. + Xây dựng những mô hình dự đoán sinh khối và dự trữ các bon của các bộ phận trên mặt đất của cây Tràm.+ Xác định những đặc trưng sinh khối và dự trữ cacbon của rừng Tràm ở Thạnh Hóa tỉnh Long An.

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu và kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất cứ công trình nào khác. Người cam đoan Lê Anh Tuấn LỜI NÓI ĐẦU Để hoàn thành chương trình đào tạo cao học chuyên ngành Quản lý Tài nguyên rừng và Môi trường tại trường Đại học Lâm nghiệp, nhằm vận dụng kiến thức đã được học vào thực tiễn nghiên cứu khoa học, được sự nhất trí của trường Đại học Lâm nghiệp, khoa Đào tạo Sau đại học, tôi thực hiện đề tài: “Xây dựng biểu sinh khối và biểu dự trữ các bon cho rừng tràm (Melaleuca cajuputi) từ 2-10 tuổi ở khu vực Thạnh Hóa tỉnh Long An” Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến các thầy cô giáo trong và ngoài trường Đại học Lâm nghiệp đã tận tình giúp đỡ hướng dẫn tôi trong trong quá trình học tập và thực tập làm luận văn tốt nghiệp. Tôi xin bầy tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo Phó Giáo sư - Tiến sỹ Nguyễn Văn Thêm trường Đại học Nông lâm TPHCM là người nhóm nhen ý tưởng luận văn và tận tình hướng dẫn tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài này. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban quản lý rừng Thạnh Hóa, hạt kiểm lâm huyện Thạnh Hóa, UBND xã Thạnh Hóa, các cơ quan ban ngành trong tỉnh Long An đã gúp đỡ và cung cấp số liệu tạo điều kiện thuận lợi cho chúng tôi hoàn thành đề tài tốt nghiệp này. Mặc dù bản thân đã có nhiều cố gắng, song do thời gian có hạn, năng lực bản thân cũng như các thông tin về đối tượng nghiên cứu còn nhiều hạn chế, nên luận văn không tránh khỏi những thiếu sót nhất định. Tôi rất mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu của các thầy cô giáo và các bạn đồng nghiệp. Tôi xin chân thành cảm ơn ! DANH MỤC NHỮNG TỪ VIẾT TẮT WWF Tổ chức động vật hoang dã WMO Khí tượng Thế giới UNEP Chương trình Môi trường Liên hợp quốc C Carbon – cacbon CO 2 Carbon dioxide – các bon níc M Trữ lượng rừng N : Number – Số cây CMI : Thị trường cacbon CER : Chứng chỉ giảm phát thải A tuổi rừng (năm) IPCC Ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu UNFCCC Công ước khung của Liên hợp Quốc về biến đổi khí hậu CDM Cơ chế Phát triển sạch ET Cơ chế Mua bán phát thải JI Cơ chế Đồng thực hiện JIFPRO Trung tâm Hợp tác Quốc tế và xúc tiến Lâm nghiệp Nhật Bản NIRI Viện nghiên cứu Nissho Iwai - Nhật Bản P Sinh khối P tươi Sinh khối tươi Ct Lượng các bon hấp thụ có trong thân cây Cc Lượng các bon hấp thụ có trong cành cây C L Lượng các bon hấp thụ có trong lá cây Cr Lượng các bon hấp thụ có trong rễ cây Cv Lượng các bon hấp thụ có trong vỏ cây SK tươi Sinh khối tươi SK k Sinh khối khô D cv cấp đường kính thân cây cả vỏ TSK t , SKT t , SKC t và SKL t Bộ phận sinh khối tươi TSK k , SKT k , SKC k và SKL k Bộ phận sinh khối khô H(m) Chiều cao thân cây ZB (t) Lượng tăng trưởng thường xuyên hàng năm của tổng sinh khối tươi ΔB (t) Lượng tăng trưởng trung bình năm của tổng sinh khối tươi PB (t) Suất tăng trưởng tổng sinh khối tươi ZB (k) Lượng tăng trưởng thường xuyên hàng năm của tổng sinh khối khô ΔB (k) Lượng tăng trưởng trung bình năm của tổng sinh khối khô N/ha Mật độ bình quân D cv , cm Đường kính bình quân cả vỏ A tt Tuổi thành thục ZB’ (t) Lượng tăng trưởng thường xuyên hàng năm của sinh khối thân tươi ΔB’ (t) Lượng tăng trưởng trung bình năm của sinh khối thân tươi PB’ (t) Suất tăng trưởng sinh khối thân tươi MỤC LỤC Trang 1. ĐẶT VẤN ĐỀ 1 Chương 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Trên thế giới 3 1.2. Ở Việt Nam 6 1.3. Thảo luận chung 12 Chương 2: MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG, GIỚI HẠN, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Mục tiêu nghiên cứu 14 2.2. Đối tượng nghiên cứu 14 2.3. Nội dung nghiên cứu 14 2.4. Giới hạn nghiên cứu 15 2.4. Phương pháp nghiên cứu 15 Chương 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 3.1. Điều kiện tự nhiên 23 3.2. Tài nguyên thiên nhiên 24 3.3. Nhận xét chung 26 Chương 4 : KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 4.1. Đặc điểm chung của rừng tràm cajuputi 29 4.2. Xây dựng mô hình sinh khối tươi của cây tràm cajuputi 29 4.3. Xây dựng mô hình sinh khối khô của cây tràm cajuputi 46 4.4. Lập biểu sinh khối và dự trữ các bon của rừng tràm 63 4.5. Đặc điểm sinh khối và dự trữ các bon cử rừng tràm 75 THẢO LUẬN VỀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 87 4.6. Một số đề xuất 89 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1. Kết luận 93 2. Kiến Nghị 93 TÀI LIỆU THAM KHẢO CHÍNH 95 PHẦN PHỤ LỤC Phụ lục 1a. Số liệu tổng sinh khối tươi (TSK t ), sinh khối thân tươi (SKT t ), sinh khối cành tươi (SKC t ) và sinh khối lá tươi (SKL t ) Phụ lục 1b. Số liệu tổng sinh khối khô (TSK k ), sinh khối thân khô (SKT k ), sinh khối cành khô (SKC k ) và sinh khối lá khô (SKL k ) Phụ lục 1c. Số liệu sinh khối của những cây dùng để kiểm tra khả năng ứng dụng những mô hình sinh khối sinh khối Phụ lục 2. Chọn mô hình phù hợp nhất để mô tả tổng sinh khối tươi của cây tràm Phụ lục 3. Chọn mô hình phù hợp nhất để mô tả sinh khối thân tươi của cây tràm Phụ lục 4. Chọn mô hình phù hợp nhất để mô tả sinh khối cành tươi của cây tràm Phụ lục 5. Chọn mô hình phù hợp nhất để mô tả sinh khối lá tươi của cây tràm Phụ lục 6. Mô hình tổng sinh khối tươi của cây tràm theo cấp D cv và H Phụ lục 7. Mô hình sinh khối thân tươi của cây tràm theo cấp D cv và H Phụ lục 8. Mô hình sinh khối cành tươi của cây tràm theo cấp D cv và H Phụ lục 9. Mô hình sinh khối lá tươi của cây tràm theo cấp D cv và H Phụ lục 10. Chọn mô hình phù hợp nhất để mô tả tổng sinh khối khô của cây tràm Phụ lục 11. Chọn mô hình phù hợp nhất để mô tả sinh khối thân khô của cây tràm Phụ lục 12. Chọn mô hình phù hợp nhất để mô tả sinh khối cành khô của cây tràm Phụ lục 13. Chọn mô hình phù hợp nhất để mô tả sinh khối lá khô của cây tràm Phụ lục 14. Mô hình tổng sinh khối khô của cây tràm theo cấp D cv và H Phụ lục 15. Mô hình sinh khối thân khô của cây tràm theo cấp D cv và H Phụ lục 16. Mô hình sinh khối cành khô của cây tràm theo cấp D cv và H Phụ lục 17. Mô hình sinh khối lá khô của cây tràm theo cấp D cv và H Phụ lục 18. Kiểm tra khả năng ứng dụng của biểu sinh khối Phụ lục 20. Mô hình mật độ của rừng tràm: N A = N 0 *exp(-b*A) Phụ lục 21. Mô hình mô tả quan hệ D-A của rừng tràm: D = m*exp(-b/A^c) Phụ lục 22. Mô hình tổng sinh khối tươi theo hàm Gompertz Phụ lục 23. Mô hình sinh khối thân tươi theo hàm Gompertz Phụ lục 24. Mô hình sinh khối cành tươi theo hàm Gompertz Phụ lục 25. Mô hình sinh khối lá tươi theo hàm Gompertz Phụ lục 26. Mô hình tổng sinh khối khô theo hàm Gompertz Phụ lục 27. Mô hình sinh khối thân khô theo hàm Gompertz Phụ lục 28. Mô hình sinh khối cành khô theo hàm Gompertz Phụ lục 29. Mô hình sinh khối lá khô theo hàm Gompertz Phụ lục 30. Sinh trưởng và tăng trưởng sinh khối (tươi và khô) của rừng tràm 1 ĐẶT VẤN ĐỀ Rừng Tràm (Melaleuca cajuputi Powell) ở đồng bằng sông Cửu Long nói chung, khu vực Thạnh Hóa - tỉnh Long An nói riêng là nguồn tài nguyên qúy giá không chỉ về gỗ và những lâm đặc sản khác (mật ong, cá, rùa, rắn…), mà còn có ý nghĩa lớn về môi trường và quốc phòng. Ngày nay việc sử dụng hợp lý tài nguyên rừng đòi hỏi phải sử dụng đầy đủ sinh khối của cây rừng. Việc mở rộng quy mô sử dụng gỗ cũng đòi hỏi phải hoàn thiện phương pháp xác định sinh khối của các bộ phận cây rừng. Tuy vậy cho đến nay ở Việt Nam vẫn chưa có nhiều nghiên cứu về sinh khối của rừng Tràm (thân cây, cành, lá, hoa, quả và hệ rễ). Theo N. P. Anuchin (1978)[Dẫn theo 27], phương pháp nghiên cứu sinh khối cây rừng vẫn còn là một trong những nhiệm vụ mới của lâm nghiệp. Nhiều nhà lâm học cũng nhấn mạnh cần phải xây dựng biểu sinh khối (tươi và khô) của cây cá thể và toàn bộ quần thụ tùy theo tuổi và lập địa [4, 11, 16, 22, 26, 39, 40]. Ngày nay môi trường toàn cầu đang có những biến đổi theo chiều hướng xấu. Sinh quyển đang bị thoái hoá và môi trường sinh thái bị khủng hoảng. Môi trường sống đang bị ô nhiễm. Tài nguyên sinh vật và tài nguyên rừng bị cạn kiệt. Tài nguyên đất đang bị suy giảm. Tài nguyên nước ngọt bị suy giảm và ô nhiễm. Khí hậu đang thay đổi và gây ra nhiều hậu qủa xấu. Những biến đổi này là kết quả của các quá trình tự nhiên hoặc do hoạt động của con người. Vì thế, vấn đề bảo vệ môi trường đang là mối quan tâm to lớn của toàn thế giới. Để bảo vệ môi trường sống, cộng đồng thế giới đã cam kết cùng nhau sử dụng tiết kiệm các nguồn tài nguyên, giảm sự can thiệp của con người vào các hệ sinh thái tự nhiên, đồng thời gia tăng sự phục hồi và phát triển những nguồn tài nguyên mới. Để làm giảm ô nhiễm không khí, công đồng thế giới đang kêu gọi cắt giảm sự đốt cháy nhiên liệu hóa thạch (dầu mỏ và khí đốt…), đồng thời tăng cường bảo 2 vệ và phát triển rừng. Vì rừng có khả năng làm cân bằng một số chất khí trong không khí như CO 2 và O 2 ; do đó việc bảo vệ và phát triển rừng là biện pháp hữu hiệu nhất để bảo vệ và chống ô nhiễm không khí. Mặt khác, hoạt động kinh doanh rừng ngày nay cũng đang hướng vào tính giá trị sinh thái của rừng. Tuy nhiên, vấn đề này chỉ có thể được giải quyết trên cơ sở có những hiểu biết tốt về khả năng cố định CO 2 và giải phóng O 2 của rừng trong quá trình quang hợp và hô hấp. Hiện nay những nghiên cứu về rừng Tràm ở Long An chỉ tập trung vào việc thống kê tài nguyên rừng và đánh giá kết quả trồng rừng. Những nghiên cứu về sinh khối và khả năng hấp thụ và cố định CO 2 của rừng Tràm hầu như chưa được quan tâm. Xuất phát từ đó, đề tài “Xây dựng biểu sinh khối và biểu dự trữ các bon của rừng Tràm (Melaleuca cajuputi Powell) ở Thạnh Hóa tỉnh Long An” đã được đặt ra. Ý nghĩa của đề tài (1) Về lý luận, đề tài cung cấp cơ sở dữ liệu để đánh giá sự tích lũy sinh khối và khả năng cố định CO 2 của rừng Tràm ở những cấp tuổi khác nhau. (2) Về thực tiễn, những kết quả nghiên cứu của đề tài là căn cứ khoa học cho việc xác định sinh khối rừng Tràm và tính toán khả năng dự trữ các bon của rừng Tràm. 3 Chương 1 TỔNG QUAN VỀ VẦN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Trên thế giới 1.1.1. Nghiên cứu về sinh khối Sinh khối (Biomass – W) và năng suất rừng là tổng lượng chất hữu cơ của thực vật tích lũy trong hệ sinh thái, là toàn bộ nguồn vật chất và cơ sở năng lượng vận hành trong hệ sinh thái, nó phản ánh chỉ tiêu quan trọng của môi trường sinh thái rừng (Feng, 1999). Khi nghiên cứu về ảnh hưởng của cây rừng đến phát thải khí nhà kính chủ yếu người ta dự vào tăng trưởng sinh khối bình quân đến phát thải khí nhà kính chủ yếu người ta dựa vào tăng trưởng sinh khối bình quân hằng năm. Phương pháp xác định có ý nghĩa rất quan trọng vì nó liên quan đến độ chính xác của kết quả nghiên cứu, đây cũng là vấn đề nhiều tác giả quan tâm. Tùy từng tác giả với điều kiện khác nhau mà sử dụng các phương pháp xác định sinh khối khác nhau, trong đó có thể kể đến một số tác giả chính sau: - Riley, G.A (1994); Steemann Nielsen, E (1954); Fleming, R.H (1975) đã tổng kết quá trình nghiên cứu và phát triển sinh khối rừng trong các công trình nghiên cứu và phát triển sinh khối của mình. - P.S.Roy, K.G.Saxena và D.S.Kamat (Ấn Độ, 1956) trong công trình: “Đánh giá sinh khối thông qua viễn thám” đã nêu tổng quát vấn đề sản phẩm sinh khối và việc đánh giá sinh khối bằng ảnh vệ tinh. - Một số tác giả như Trasnean (1926); Huber (Đức, 1952); Monteith (Anh, 1960-1962); Lemon (Mỹ, 1960 – 1987); Inone (Nhật, 1965 – 1968), đã dùng phương pháp dioxit cacbon để xác định sinh khối. Theo đó sinh khối được đánh giá bằng cách xác định tốc độ đồng hóa CO 2 . - Aruga và Maidi (1963): đưa ra phương pháp “Chlorophyll” để xác định sinh khối thông qua hàm lượng Chlorophy trên một đơn vị diện tích mặt đất. Đây là [...]... khô) và sinh khối thân (tươi, khô) 22 Cuối cùng, dựa trên những số liệu tính toán để phân tích so sánh đặc trưng sinh khối rừng tràm cajuputi ở những cấp tuổi khác nhau 2.5.3.3 Xây dựng biểu sinh khối và dự trữ cacbon của rừng tràm cajuputi Biểu sinh khối và dự trữ cacbon của rừng tràm cajuputi được xây dựng theo hai kiểu – đó là biểu 1 nhân tố và biểu 2 nhân tố Biểu 1 nhân tố được xây dựng từ những... của rừng tràm cajuputi (2) Xây dựng những mô hình sinh khối cây cá thể tràm cajuputi 2.1 Mô hình sinh khối tươi 2.2 Mô hình sinh khối khô (3) Đặc điểm sinh khối rừng tràm cajuputi 3.1 Đặc điểm sinh khối tươi của rừng tràm cajuputi 3.1 Đặc điểm sinh khối khô của rừng tràm cajuputi 15 (4) Lập biểu sinh khối và dự trữ các bon của rừng tràm cajuputi 4.1 Lập biểu sinh khối của rừng tràm cajuputi 4.2 Lập biểu. .. Mục tiêu tổng quát Xây dựng cơ sở khoa học cho việc lập biểu sinh khối và dự trữ các bon của rừng Tràm (Melaleuca cajuputi) ở Thạnh Hóa tỉnh Long An 2.1.2 Mục tiêu cụ thể + Xây dựng những mô hình dự đoán sinh khối và dự trữ các bon của các bộ phận trên mặt đất của cây Tràm + Xác định những đặc trưng sinh khối và dự trữ cacbon của rừng Tràm ở Thạnh Hóa tỉnh Long An 2.2 Đối tượng nghiên... 4,7cm ở tuổi 6 và 6,1cm ở tuổi 12 Chiều cao thân cây bình quân của rừng Tràm cajuputi ở tuổi 2 là 2,0m; sau đó tăng lên 6,7m ở tuổi 6 và 6,9m ở tuổi 12 Tiết diện ngang bình quân của rừng Tràm cajuputi ở tuổi 4, 6 và 12 tương ứng là 12,09, 22,35 và 28,33(m2/ha) Trữ lượng rừng Tràm cajuputi ở tuổi 4, 6 và 12 tương ứng là 48,53, 99,51 và 132,24(m3/ha) 4.2 Xây dựng mô hình sinh khối tươi của cây tràm cajuputi... ha rừng Ở đây thể tích thân cây được xác định theo Biểu thể tích rừng tràm [68], [81] 2.5.3.2 Mô tả và phân tích sinh khối rừng tràm cajuputi Sinh khối của cây cá thể và quần thụ tràm cajuputi được phân chia thành sinh khối tươi và sinh khối khô của các bộ phận trên mặt đất Để xác định và dự đoán sinh khối cây cá thể và quần thụ tương ứng với từng cấp tuổi, trình tự xử lý số liệu như sau: (a) Xây dựng. .. nhất cho việc xây dựng những mô hình dự đoán sinh khối cây cá thể Tiếp đến, từ ma trận tương quan, phân tích và xây dựng những mô hình phù hợp nhất để mô tả quan hệ giữa sinh khối của những bộ phận thân, cành và lá với Dcv(cm) và H(m) cây tràm cajuputi Để thuận tiện cho việc ứng dụng các mô hình sinh khối trong thực tế, đã thực hiện xây dựng hai kiểu mô hình sinh khối Kiểu thứ nhất là mô hình sinh khối. .. sử dụng những mô hình dự đoán sinh khối (tươi, khô) phù hợp nhất ở mục a để tính sinh khối rừng tràm cajuputi tương ứng với các cấp tuổi Ở đây số liệu dùng để tính sinh khối rừng tràm cajuputi là số liệu trên những ô tiêu chuẩn 200m2 Kế đến, tập hợp số liệu sinh khối (tươi, khô) của rừng tràm cajuputi theo cấp tuổi Sau đó xây dựng mô hình sinh khối rừng tràm cajuputi theo cấp tuổi bằng hàm số phù hợp... biểu dự trữ cacbon của rừng tràm cajuputi (5) Một số đề xuất 2.4 Giới hạn nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu của đề tài là sinh khối tươi và sinh khối khô của những bộ phận trên mặt đất của rừng Tràm trong giai đoạn từ 2-12 tuổi Khu vực nghiên cứu chỉ giới hạn ở Thạnh Hóa tỉnh Long An; trong đó điểm thu mẫu là rừng Tràm thuộc Trạm thực nghiệm Lâm nghiệp Thạnh Hóa Nội dung nghiên cứu chỉ tập trung vào... xác định sinh khối tươi, ở mỗi cây đã lấy mẫu từng bộ phận sinh khối với mỗi loại 1,0kg để dùng vào việc xác định sinh khối khô tuyệt đối (từ đây gọi là sinh khối khô) Để xác định nhanh sinh khối khô, trước hết các mẫu sinh khối tươi được phơi khô trong không khí Tiếp đến, các mẫu được đưa vào tủ sấy ở phòng thí nghiệm với nhiệt độ từ 60-700C trong 6 giờ Tiếp theo, làm nguội và cân đo sinh khối các bộ... để xây dựng những mô hình sinh khối tươi và sinh khối khô của các bộ phận trên mặt đất của cây tràm cajuputi Theo Lê Minh Lộc (2005)[11], sinh khối rừng tràm cajuputi trên đất than bùn ở U Minh Hạ (Cà Mau) lớn hơn so với sinh khối rừng tràm cajuputi trên đất phèn Trước đây đã có một số nghiên cứu về kỹ thuật trồng và nuôi dưỡng rừng tràm cajuputi Thái Thành Lượm (1996)[13] cho rằng, trồng rừng Tràm . Khí tượng Thế giới UNEP Chương trình Môi trường Liên hợp quốc C Carbon – cacbon CO 2 Carbon dioxide – các bon níc M Trữ lượng rừng N : Number – Số cây CMI : Thị trường cacbon CER : Chứng chỉ giảm. thời để đối phó với hiện tượng này. Tại hội nghị thượng đỉnh về môi trường và phát triển tại Rio de Janeiro năm 1992, 155 quốc gia đã ký kết Công ước khung của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu. buôn bán quyền phát thải (International Emissions Trading - IET); Cơ chế phát triển sạch (Clean Development Mechanism - CDM). Nghị định thư Kyoto với cơ chế phát triển sạch - CDM - mở ra cơ hội