Luận văn thạc sĩ khoa học lâm nghiệp: Xác định lượng CO2 hấp thụ của rừng khộp (Dipterocarp Forest) tỉnh Đăk Lăk

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY NGUYÊN BÙI HIẾN ĐỨC XÁC ĐỊNH LƯỢNG CO 2 HẤP THỤ CỦA RỪNG KHỘP (DIPTEROCARP FOREST) TỈNH ĐĂK LĂK LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP Chuyên ngành: Lâm học Mã số: 60.62.02.01 Đăk Lăk, năm 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY NGUYÊN BÙI HIẾN ĐỨC XÁC ĐỊNH LƯỢNG CO 2 HẤP THỤ CỦA RỪNG KHỘP (DIPTEROCARP FOREST) TỈNH ĐĂK LĂK LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP Chuyên ngành: Lâm học Mã số: 60.62.02.01 Người hướng dẫn khoa học PGS.TS. Bảo Huy Đăk Lăk, năm 2014 i MỤC LỤC Lời cam đoan iii Lời cảm ơn iv DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT v DANH MỤC HÌNH, BIỂU ĐỒ vii DANH MỤC BẢNG BIỂU ix ĐT VẤN Đ 1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN Đ NGHIÊN CỨU 5 1.1 Biến đổi khí hậu và chương trình REDD, REDD + 5 1.2 Cơ sở ước tính sinh khối và carbon rừng 6 1.3 Ước tính sinh khối và carbon ở các bể chứa carbon. 8 1.3.1 Bể chứa carbon của sinh khối trên mặt đất (AGB) 9 1.3.2 Bể chứa carbon của sinh khối dưới mặt đất (BGB). 24 1.3.3 Bể chứa carbon của thảm mục (Litter), thảm tươi (Herb). 25 1.3.4 Bể chứa carbon của gỗ chết (Dead wood) 26 1.3.5 Bể chứa carbon của đất rừng (SOC) 26 1.3.6 Nghiên cứu về sinh khối và hấp thụ khí CO 2 của rừng khộp. 28 1.4 Thảo luận. 29 CHƯƠNG 2. PHẠM VI, ĐỐI TƯỢNG VÀ ĐC ĐIỂM KHU VỰC NGHIÊN CỨU 32 2.1 Phạm vi nghiên cứu 32 2.2 Đối tượng nghiên cứu 32 2.2.1. Kiểu rừng, trạng thái rừng nghiên cứu. 32 2.2.2. Các bể chứa sinh khối, carbon lâm phần 33 2.3 Đặc điểm khu vực nghiên cứu 33 CHƯƠNG 3. MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 34 3.1 Mục tiêu nghiên cứu 34 3.2 Nội dung nghiên cứu 34 3.3 Phương php nghiên cứu. 35 3.3.1. Phương php luận 35 3.3.2. Phương php nghiên cứu cụ thể 37 CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 51 4.1 Ước tính sinh khối và carbon cho cây cá thể rừng khộp 51 4.1.1 Biến số khối lượng thể tích gỗ (WD) và vỏ cây rừng (BaD) khi tham gia xây dựng mô hình sinh trắc 51 ii 4.1.2 Mô hình ước tính sinh khối và carbon bộ phận cây cá thể phần trên mặt đất 55 4.1.3 Mô hình ước tính sinh khối và carbon cây cá thể chung cho các loài 65 4.1.4 Mô hình ước tính sinh khối và carbon theo loài, nhóm loài chủ yếu. 73 4.1.5 Mô hình ước tính sinh khối và carbon theo nhóm khối lượng thể tích gỗ. 77 4.1.6 So snh cc mô hình ước tnh AGB =f(DBH, H) chung cc loài, theo loài chủ yếu và theo nhm WD 80 4.1.7 Mô hình chuyển đổi ước tính sinh khối, carbon phần trên và dưới mặt đất cây c thể. 82 4.2 Ước tính sinh khối và carbon cho cc bể chứa ngoài gỗ. 84 4.2.1 Ước tính carbon hữu cơ trong đất (SOC) 84 4.2.2 Ước tính sinh khối và carbon trong cc bể chứa thảm tươi, thảm mục, gỗ chết. 85 4.3 Mô hình ước tính sinh khối và carbon cho lâm phần từ các biến số điều tra rừng 87 4.4 Cấu trúc sinh khối và carbon lâm phần. 92 4.4.1 Phân cấp chiều cao lâm phần 93 4.4.2 Phân cấp sinh khối lâm phần rừng khộp. 96 4.4.3 Cấu trúc sinh khối và carbon trong cây rừng phần trên và dưới mặt đất. 98 4.5 Dự bo tăng trưởng sinh khối, carbon rừng khộp 105 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 108 TÀI LIỆU THAM KHẢO 112 iii Lời cam đoan Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu và kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn là trung thực, chưa từng được công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Học viên Bùi Hiến Đức iv Lời cảm ơn Để hoàn thành luận văn kết thúc chương trình đào tạo Thạc sĩ chuyên nghành Lâm học khóa VI (2011 – 2013) tại trường Đại học Tây Nguyên, tôi xin chân thành cảm ơn: Thầy PGS.TS Bảo Huy, người đã giảng dạy, quan tâm, giúp đỡ và tạo điều kiện tốt nhất để tôi học hỏi nhiều kiến thức và hướng dẫn tận tình tôi hoàn thành luận văn này. Nhm nghiên cứu của bộ môn Quản Lý Tài Nguyên Rừng & Môi trường (FREM): Cô Lý, thầy Hùng, thầy Định, Cô Hương, thầy Quốc, anh Hiển, anh Tài Anh, anh Khnh đã hỗ trợ tôi trong quá trình thu thập số liệu trên hiện trường và đã đng gp ý kiến, tạo điều kiện cho tôi trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn. Quý thầy cô gio, phòng Đào tạo sau đại học, Ban giám hiệu nhà trường đã giảng dạy và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt những năm học vừa qua. Xin gửi lời cảm ơn tới Anh Khoa, anh Bằng, bạn Hậu, cc em Đức Anh, Tiền, Hương đã giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình thu thập số liệu hiện trường; các thành viên lớp cao học Lâm học K06 đã gắn b và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập. Công ty Lâm nghiệp Ea Hleo, Trung đoàn 737, Công ty Bảo Ngọc và gia đình anh Nhuần đã giúp đỡ và tạo rất nhiều điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình thu thập số liệu hiện trường. Tổ chức Forest Trend đã hỗ trợ một phần kinh phí trong quỹ học bổng để tôi c điều kiện thuận lợi hơn trong qu trình thu thập số liệu hiện trường. Đặc biệt tôi xin gửi lời chân thành cảm ơn đến bạn gi tôi, Trinh. Người đã ở bên tôi những lúc kh khăn nhất và cùng tôi hoàn thành bài luận văn này. Tôi xin gửi lời cảm ơn đến mẹ và các em của tôi đã luôn ủng hộ tinh thần, động viên tôi về mọi mặt. Tôi xin chân thành cảm ơn! Buôn Ma Thuột, tháng 01 năm 2014 Học viên Bùi Hiến Đức v DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT AGB Above Ground Biomass - Sinh khối trên mặt đất của thực vật, chủ yếu trong cây gỗ, bao gồm thân, lá và vỏ (kg/cây) BA Basal area: Tổng tiết diện ngang cây gỗ/ha (m 2 /ha) BaD Khối lượng thể tích vỏ (g/cm 3 ) BCEF Biomass conversion and expansion factor: Hệ số chuyển đổi từ trữ lượng sang sinh khối. BEF Biomass expansion factor: Hệ số chuyển đổi thể tch tươi sang sinh khối khô. BGB Below Ground Biomass - Sinh khối r cây dưới mặt đất (kg/cây) C (AGB) Carbon in ABG: Carbon tch lũy trong sinh khối trên mặt đất của thực vật (kg/cây) C (BGB) Carbon in ABG: Carbon tch lũy trong sinh khối dưới mặt đất của thực vật, chủ yếu r cây gỗ (kg/cây) COP Conference Of Parties: Hội nghị các bên liên quan DBH Diameter at Breast Height - Đường knh ngang ngực (cm) GHG Green house gas: Khí nhà kính. H Height - Chiều cao cây (m) IPCC Intergovermental Panel of Climate Change: Cơ quan liên chnh phủ về biến đổi khí hậu M Trữ lượng cây gỗ (m 3 /ha) N Mật độ cây gỗ (m 3 /ha) REDD Reducing Emissions from Deforestation and Forest Degradation - Giảm phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính từ suy thoái và mất rừng REDD + Giảm phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính từ suy thoái và mất rừng kết hợp với bảo tồn, quản lý rừng bền vững và tăng cường trữ lượng carbon ở các quốc gia đang phát triển. SOC Soil Organic Carbon: Carbon hữu cơ trong đất (tấn/ha) vi TAGTB Total above ground tree biomass: Tổng sinh khối cây gỗ phần trên mặt đất trên một đơn vị diện tích (tấn/ ha) TAGTC Total above ground tree carbon: Tổng carbon tch lũy của cây gỗ phần trên mặt đất trên một đơn vị diện tích (tấn/ ha) TBGTB Total below ground tree biomass: Tổng sinh khối cây gỗ phần dưới đất trên một đơn vị diện tích (tấn/ ha) TBGTC Total below ground tree carbon: Tổng carbon tch lũy của cây gỗ phần dưới mặt đất trên một đơn vị diện tích (tấn/ ha) TTB Total tree biomass: Tổng sinh khối cây gỗ trên và dưới mặt đất (tấn/ha) TTC Total tree carbon: Tổng carbon cây gỗ trên và dưới mặt đât (tấn/ ha) UNFCCC United Nations Framework Convention on Climate Change: Hiệp định khung của liên hợp quốc về biến đổi khí hậu UN-REDD + United Nations Reduction of Emissions from Deforestation and forest Degradation - Chương trình giảm phát thải từ phá rừng và suy thoái rừng của LHQ V Volume - Thể tch cây gỗ (m 3 /cây) WD Wood Density - Khối lượng thể tch gỗ (g/cm 3 ) vii DANH MỤC HÌNH, BIỂU ĐỒ Hình 1.1: Năm bể chứa carbon trong lâm phần 9 Hình 1.2: Bể chứa carbon cây cá thể 10 Hình 1.3: Ô mẫu tròn phân tầng theo cấp knh p dụng ở Hoa Kỳ 11 Hình 1.4: Biểu đồ biến động phần dư và biểu đồ xác suất chuẩn Normal P-P 19 Hình 1.5: Cc tiêu chuẩn thống kê để lựa chọn biến số và hàm tối ưu 20 Hình 1.6: Các ô mẫu về SOC ở cc mô hình canh tc nương rẫy trên thế giới 28 Hình 2.1: Vị tr địa lí khu vực nghiên cứu 32 Hình 3.1: Sơ đồ tiếp cận nghiên cứu 37 Hình 3.2: Ô mẫu điều tra carbon rừng khộp 38 Hình 3.3: Bản đồ phân bố ô mẫu điều ra sinh khối, carbon rừng khộp 39 Hình 3.4: Xc định khối lượng và lấy mẫu thảm tươi, thảm mục, gỗ chết 41 Hình 3.5: Xc định khối lượng, thể tích và lấy mẫu phân tch đất 41 Hình 3.6: Chia cây thành 5 đoạn để xc định D oi và lấy mẫu phân tích 42 Hình 3.7: Cc bước thu thập số liệu cây giải tích 43 Hình 3.8: Cân và lấy mẫu các bộ phận cây giải tích 44 Hình 3.9: Xc định thể tích gỗ, vỏ tươi bằng ống đonước (ml) 45 Hình 4.1: Ma trận đm mây điểm mối quan hệ giữa WD, BaD với DBH, H chung cho các loài của kiểu rừng khộp tỉnh Đăk Lăk. 52 Hình 4.2: Biểu đồ phân tch phương sai nhm WD, BaD 55 Hình 4.3: Biến động giữa giá trị sinh khối dự báo Bst và giá trị thực tế đối với mô hình một biến DBH. 57 Hình 4.4. Biến động giữa giá trị carbon Cst dự báo và giá trị thực tế đối với mô hình một biến DBH. 57 Hình 4.5: Biến động giữa giá trị sinh khối dự báo Bba và giá trị thực tế đối với mô hình một biến DBH 59 Hình 4.6: Biến động giữa giá trị carbon dự báo Cba và giá trị thực tế đối với mô hình một biến DBH 60 Hình 4.7: Biến động giữa giá trị sinh khối, carbon dự báo và giá trị thực tế đối với mô hình cho phần cành cây 62 Hình 4.8: Biến động giữa giá trị sinh khối, carbon dự báo và giá trị thực tế đối với mô hình cho phần lá cây 63 Hình 4.9: Tỷ lệ sinh khối và carbon 4 bộ phận cây gỗ trên mặt đất 65 Hình 4.10: Mô hình AGB= f(DBH) 67 Hình 4.11: Mô hình ước tnh C(AGB) đơn biến DBH 70 Hình 4.12: Tỷ lệ carbon tch lũy ở 5 bộ phận cây gỗ rừng khộp 73 Hình 4.13: Mô hình AGB –f(DBH, H) chung, theo loài và nhm WD 82 Hình 4.14: Quan hệ H/DBH trong lâm phần rừng khộp 94 viii Hình 4.15: Mô hình đường cong cấp chiều cao rừng khộp Đăk Lăk 95 Hình 4.16: Kiểm nghiệm sự phù hợp họ đường cong cấp chiều cao của kiểu rừng khộp tỉnh Đăk Lăk. 96 Hình 4.17: Cấu trúc phân bố carbon trên và dưới mặt đất theo cấp knh ở cấp sinh khối I và cấp chiều cao 3 100 Hình 4.18: Cấu trúc phân bố carbon trên và dưới mặt đất theo cấp knh lâm phần cấp năng suất và sinh khối trung bình (II, 2) 101 Hình 4.19: Cấu trúc phân bố carbon trên và dưới mặt đất theo cấp knh lâm phần cấp năng suất và sinh khối tốt nhất (1, III) 103 Hình 4.20: Tỷ lệ carbon 6 bể chứa trong lâm phần rừng khộp 104 Hình 4.21: Mô hình quan hệ A=f (DBH) 106 [...]... Để giải quyết các vấn đề nêu trên đề tài nghiên cứu nội dung "XÁC ĐỊNH LƯỢNG CO2 HẤP THỤ CỦA KIỂU RỪNG KHỘP (DIPTERCARP FOREST) TỈNH ĐĂK LĂK" Trong phạm vi của một đề tài tốt nghiệp thạc sĩ, nghiên cứu giới hạn cho kiểu rừng khộp tập trung chủ yếu ở hai huyện là Easoup và EaHleo là khu vực rừng khộp đại diện và đặc trưng nhất của tỉnh Đăk Lăk 4 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Biến đổi khí... carbon của các nước này từ những khu rừng hấp thụ CO2 thông qua thị trường carbon Xây dựng phương pháp đo tính và giám sát để cung cấp thông tin, cơ sở dữ liệu về biến động lượng CO2 hấp thụ hay phát thải của các bể chứa carbon ở các kiểu rừng khác nhau theo tiêu chuẩn của IPCC (2006) là cần thiết để tham gia vào các chương trình REDD+ Phương pháp đo tính, lượng hóa sinh khối và carbon rừng sẽ... năng tích lũy carbon trong năm bể chứa cụ thể ở các trạng thái khác nhau của kiểu rừng khộp phù hợp theo các tiêu chuẩn của IPCC (2006) để xác định năng lực hấp thụ CO2 là một hướng nghiên cứu cần quan tâm Kết quả của nghiên cứu mang tính định lượng này sẽ là cơ sở dữ liệu đầu vào quan trọng cho việc giám sát hấp thụ, phát thải CO2 tạo cơ sở để tham gia chương trình REDD+ Việc chi trả tín dụng carbon... 4.17: Lượng carbon và CO2 ở 5 bộ phận cây gỗ theo các cấp kính 73 Bảng 4.18: Mô hình AGB=f(DBH) theo loài chủ yếu của rừng khộp 74 Bảng 4.19: Mô hình AGB=f(DBH, H) theo loài chủ yếu của rừng khộp 75 Bảng 4.20: Mô hình C_AGB=f(DBH, H) theo loài chủ yếu rừng khộp 75 Bảng 4.21: Mô hình BGB=f(DBH) theo loài chủ yếu rừng khộp 76 Bảng 4.22: Mô hình BGB=f(DBH,H) theo loài chủ yếu rừng khộp ... thảm rừng khộp cũng có giá trị nhất định trong việc hấp tích lũy carbon, góp phần giảm phát thải khí nhà kính Trên thế giới việc nghiên cứu để lượng hóa những giá trị về mặt môi trường nói chung và khả năng tích lũy carbon của kiểu rừng khộp cũng mới trong giai đoạn khởi đầu và phạm vi nghiên cứu hẹp trong một vùng sinh thái cụ thể chưa được kiểm định sai số khi áp dụng cho kiểu rừng khộp của Việt... trường carbon toàn cầu Trên thực tế lượng carbon tích lũy, CO2 hấp thụ phụ thuộc vào nhiều yếu tố lâm phần và sinh thái khác nhau như: kiểu rừng, trạng thái rừng, loài cây ưu thế, điều kiện lập địa Do đó, đòi hỏi phải có những nghiên cứu, đánh giá về khả 1 năng hấp thụ CO2 của từng kiểu thảm phủ cụ thể Việc sử dụng một vài mô hình để áp dụng chung cho tất cả các kiểu rừng, vùng sinh thái sẽ dẫn đến... nguồn động lực rất lớn đối với các chủ rừng và các cộng đồng sống gần rừng quan tâm tới sự tồn tại của kiểu rừng đặc biệt này Trong bối cảnh đó, 3 vấn đề nghiên cứu được đặt ra là phương pháp xây dựng mô hình và cung cấp hệ thống các mô hình xác định sinh khối và carbon tích lũy, CO2 hấp thụ cho các trạng thái khác nhau của kiểu rừng khộp theo tiêu chuẩn của IPCC (2006) Để giải quyết các vấn đề... một số ô mẫu xác định sinh khối, chưa có sự kiểm định theo các chỉ tiêu thống kê toán học, do đó việc áp dụng để tính toán trữ lượng carbon vào thực tế sẽ dẫn đến sai số Vì vậy việc xây dựng hệ thống mô hình ước tính sinh khối, carbon cho từng kiểu rừng cụ thể là cấp thiết 2 Rừng khộp (Dipterocarp forest) là một kiểu rừng đặc trưng và chỉ có ở khu vực Đông Nam Á Tại Việt Nam rừng Khộp tập trung ở... tính và giám sát sinh khối, carbon của các kiểu rừng, vùng sinh thái khác nhau là hoạt động thực tiễn và cấp thiết 1.2 Cơ sở ước tính sinh khối và carbon rừng Ước tính được sinh khối và trữ lượng carbon tích lũy, CO2 hấp thụ là thông tin và dữ liệu đầu vào cho việc giám sát biến động hấp thụ hay phát thải CO2 ở các bể chứa carbon cho từng trạng thái của các kiểu rừng, vùng sinh thái khác nhau Mối... khối và carbon rừng sẽ quyết định nguồn dữ liệu đầu vào cho việc áp dụng công nghệ viễn thám để giám sát biến động ở các bể chứa carbon Do đó phương pháp đo tính đạt độ tin cậy theo các tiêu chuẩn của IPCC (2006) sẽ quyết định mức độ chính xác trong việc giám sát lượng CO2 hấp thụ hay phát thải theo tiêu chuẩn quốc tế Đây là cơ sở để ước lượng giá trị kinh tế của lâm phần khi tham gia vào thị . ĐẠI HỌC TÂY NGUYÊN BÙI HIẾN ĐỨC XÁC ĐỊNH LƯỢNG CO 2 HẤP THỤ CỦA RỪNG KHỘP (DIPTEROCARP FOREST) TỈNH ĐĂK LĂK LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP Chuyên ngành: Lâm học. Đăk Lăk, năm 2014 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY NGUYÊN BÙI HIẾN ĐỨC XÁC ĐỊNH LƯỢNG CO 2 HẤP THỤ CỦA RỪNG KHỘP (DIPTEROCARP FOREST) TỈNH ĐĂK LĂK LUẬN. FOREST) TỈNH ĐĂK LĂK LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP Chuyên ngành: Lâm học Mã số: 60.62.02.01 Người hướng dẫn khoa học PGS.TS. Bảo Huy Đăk Lăk, năm 2014 i MỤC LỤC