Báo cáo khoa học Nghiên cứu sinh khối dà quánh (ceriops zippeliana blume) và cóc trắng (lumnitzera racemosa willd) tại khu dự trữ sinh quyển rừng ngập mặn Cần Giờ

Vì thế việc nghiên cứu sinh khối của hai loài cây này là cần thiết nhằm hiểu biết hơn hệ sinh thái rừng ngập mặn, giúp cho công tác điều chế rừng các chu kỳ sau này được thuận lợi hơn cũ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ỦY BAN NHÂN DÂN TP.HCM

ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HCM SỞ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ

-***** -

BÁO CÁO NGHIỆM THU

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

Nghiên cứu sinh khối Dà quánh (Ceriops zippeliana Blume) và Cóc trắng (Lumnitzera racemosa Willd) tại

Khu Dự trữ sinh quyển rừng ngập mặn Cần Giờ

Thành phố Hồ Chí Minh

7/2009

2

ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ - TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

-

BÁO CÁO NGHIỆM THU

Nghiên cứu sinh khối Dà quánh (Ceriops zippeliana

Blume) và Cóc trắng (Lumnitzera racemosa Willd) tại

Khu Dự trữ sinh quyển rừng ngập mặn Cần Giờ

Chủ nhiệm đề tài : TS Viên Ngọc Nam Cộng tác viên : ThS Huỳnh Đức Hoàn

i

MỤC LỤC

Mục lục i

Danh mục các bảng iv

Danh mục các hình vi

Những chữ viết tắt vii

Chương 1: MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu 2

1.3 Phạm vi nghiên cứu 2

Chương 2: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3

2.1 Nước ngoài 3

2.2 Trong nước 9

Chương 3: NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 13

3.1 Nội dung nghiên cứu 13

3.2 Phương pháp nghiên cứu 13

3.3 Đối tượng nghiên cứu 16

3.3.1 Cây Cóc trắng 16

3.3.2 Dà quánh 17

Chương 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 19

4.1 Tương quan giữa chiều cao với D1,3 của Cóc trắng và Dà quánh 19

4.2 Sinh khối 19

4.2.1 Sinh khối cây cá thể 19

4.2.1.1 Kết cấu sinh khối khô cây cá thể 20

4.2.1.2 Tương quan giữa sinh khối tươi của các bộ phận của cây cá thể với D1,3 24 4.2.1.3 Tương quan giữa sinh khối khô của các bộ phận của cây cá thể

ii

với D1,3 25

4.2.1.4 Tương quan giữa tổng sinh khối khô và tươi của cây cá thể 27

4.2.6 Đánh giá khả năng vận dụng của các phương trình sinh khối khô của cây cá thể 28

4.3 Sinh khối quần thể 30

4.3.1 Kết cấu sinh khối khô quần thể Cóc trắng 30

4.3.2 Sinh khối quần thể của Cóc trắng và Dà quánh 34

4.3.3 Tương quan giữa sinh khối khô của các bộ phận của quần thể với

các nhân tố điều tra 37

4.3.4 Đánh giá khả năng vận dụng của các phương trình sinh khối khô của quần thể 39

4.3.5 Sinh khối quần thể theo tuổi 41

4.4 Thể tích cây cá thể của Cóc trắng và Dà quánh 42

4.5 Tương quan giữa sinh khối với thể tích của cây cá thể 43

4.6 Khả năng tích tụ carbon của Dà quánh và Cóc trắng 44

4.6.1 Khả năng tích tụ carbon của cây cá thể 44

4.6.1.1 Tương quan giữa khả năng tích tụ carbon với D1,3 44

4.6.1.2 Tương quan giữa khả năng tích tụ carbon và sinh khối khô 46

4.6.1.3 Tương quan giữa khả năng tích tụ carbon với thể tích 48

4.6.2 Khả năng hấp thụ CO2 của quần thể Cóc trắng và Dà quánh 48

4.6.2.1 Khả năng hấp thụ CO2 của các quần thể Dà quánh 48

4.6.2.2 Khả năng hấp thụ CO2 của các quần thể Cóc trắng 50

4.7 Bảng tra sinh khối và khả năng hấp thụ CO2 51

4.8 Hướng dẫn sử dụng bảng tra sinh khối để xác định khả năng tích tụ 54

carbon của lâm phần 54

4.9 Lượng giá bằng tiền từ chỉ tiêu CO2 tương đương 55

4.10 Đề xuất ứng dụng một số kết quả và biện pháp lâm sinh phù hợp cho 2

loại rừng tại khu vực nghiên cứu 55

4.10.1 Ứng dụng kết quả của đề tài 55

iii

4.10.2 Đề xuất biện pháp lâm sinh 56

Chương 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 57

5.1 Kết luận 57

5.2 Kiến nghị 59

TÀI LIỆU THAM KHẢO 60

Tiếng Việt 60

Tiếng nước ngoài 61

PHỤ LỤC

Phụ lục cây Cóc trắng

Phụ lục cây Dà quánh

iv

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 4.1: Tỉ lệ sinh khối các bộ phận của Cóc trắng và Dà quánh……… …20

Bảng 4.2: Kết cấu sinh khối khô của cây cá thể của cây Cóc trắng……… 22 Bảng 4.3: Kết cấu sinh khối khô của cây cá thể của Dà quánh……… 23 Bảng 4.4: Phương trình tương quan giữa sinh khối tươi với D1,3 các bộ phận 24

Bảng 4.5: Phương trình tương quan sinh khối tươi với D1,3 các bộ phận

của cây Dà quánh ……… ………… 25

Bảng 4.6: Phương trình tương quan sinh khối khô với D1,3 các bộ phận

của cây Dà quánh 25

Bảng 4.7: Phương trình tương quan sinh khối khô với D1,3 các bộ phận

của cây Cóc trắng 26 Bảng 4.8: Kiểm tra sai số tương đối phương trình sinh khối khô cá thể Dà

quánh 29 Bảng 4.10: Kết cấu sinh khối khô của quần thể Cóc trắng 31

Bảng 4.11: Kết cấu sinh khối khô của quần thể Dà quánh 32 Bảng 4.12: Kết cấu sinh khối khô các bộ phận của quần thể Cóc trắng và

Dà quánh……… 33

Bảng 4.13: Sinh khối khô của các quần thể Cóc trắng 34 Bảng 4.14: Sinh khối khô của các quần thể Dà quánh 35 Bảng 4.15: Phương trình tương quan sinh khối khô các bộ phận với các nhân tố

Bảng 4.25: Phương trình tương quan giữa carbon các bộ phận với sinh khối

khô của cây Dà quánh 46

Bảng 4.26: Phương trình tương quan giữa carbon các bộ phận với sinh khối

khô của cây Cóc trắng 46

Bảng 4.27: So sánh tỉ lệ % giữa lượng carbon tích lũy theo các bộ phận 47 Bảng 4.28: Phương trình tương quan giữa carbon tổng với thể tích (Vm3) của cây Cóc trắng và Dà quánh 48

Bảng 4.29: Khả năng hấp thụ CO2 của quần thể Dà quánh 49

Bảng 4.30: Khả năng hấp thụ CO2 của quần thể Cóc trắng 50

Bảng 4.31: Bảng tra sinh khối khô, carbon và khả năng hấp thụ CO2 của

Dà quánh 52 Bảng 4.32: Bảng tra sinh khối khô, carbon và khả năng hấp thụ CO2 của

Cóc trắng……… 53 Bảng 4.33: Giá trị thương mại từ chỉ tiêu CO2 tính cho một số tuổi của

Cóc trắng trồng ……… ….55

vi

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 3.1: Bản đồ phân bố chi Ceriops trên thế giới……….……18

Hình 4.1: Tỉ lệ % sinh khối khô các bộ phận của Cóc trắng 21

Hình 4.2: Tỉ lệ % sinh khối khô các bộ phận của Dà quánh 21

Hình 4.3: Đồ thị sinh khối khô của cây Dà quánh 26

Hình 4.4: Đồ thị sinh khối khô của cây Cóc trắng 27

Hình 4.5: Sinh khối khô của các bộ phận của quần thể Cóc trắng 41

Hình 4.6: Tỉ lệ % Carbon/Sinh khối khô 47

D1,3 Đường kính thân tại vị trí 1,3 m

D1 Đường kính thân tại vị trí một m đầu tiên

D2 Đường kính thân tại vị trí m kế tiếp

Dt Đường kính tán cây

Dtbq Đường kính tán bình quân

GBH Chu vi thân cây ở vị trí ngang ngực

GLOMIS Global Mangrove Information System - Hệ thống

thông tin toàn cầu về rừng ngập mặn

Hvn Chiều cao vút ngọn của cây rừng

ISME International Society of Mangrove Ecosystem - Hiệp

hội Quốc tế về hệ sinh thái rừng ngập mặn

viii

SE Standard Error - Sai số tiêu chuẩn

UNDP United Nation Development Program - Chương trình

UNESCO United Nations Educational, Scientific and Cultural

Oganization - Tổ chức Văn hoá, Khoa học, Giáo dục Liên Hiệp Quốc

Wlat Sinh khối lá tươi

Wlak Sinh khối lá khô

Ylt Sinh khối lý thuyết

Ytn Sinh khối thực nghiệm

∆% Sai số tương đối

1

Chương 1

MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề

Rừng ngập mặn là nguồn tài nguyên quý giá về lâm sản, đồng thời là nơi

cư ngụ, sinh sản, cung cấp thức ăn cho nhiều loài thủy sản có giá trị kinh tế cao; ngoài ra rừng ngập mặn còn có tác dụng phòng hộ, chống sạt lở, cố định đất lấn biển v.v

Cần Giờ có diện tích 71.361 ha, trước chiến tranh là rừng ngập mặn với các loài cây gỗ lớn Giai đoạn 1965 - 1970, 57% diện tích rừng bị hủy hoại bởi chất độc hoá học (Ross, P., 1975), môi trường thay đổi, đất bị hoang hoá, nguồn thủy sản giảm sút mạnh Từ năm 1978 đến nay, thành phố Hồ Chí Minh

đã khôi phục lại hệ sinh thái rừng ngập mặn ở Cần Giờ, rừng đã sinh trưởng và phát triển tốt, các hải sản tăng nhanh, chim thú rừng đã trở lại Đặc biệt hơn, ngoài loài Đước, Cóc trắng, Dà, Gõ biển… trồng còn có nhiều loài cây rừng ngập mặn khác đã tái sinh tự nhiên và chiếm diện tích đáng kể trong hệ sinh thái rừng ngập mặn Cần Giờ

Rừng ngập mặn Cần Giờ đã được UNESCO công nhận (năm 2000) là Khu Dự trữ sinh quyển rừng ngập mặn của thế giới và là Khu Dự trữ sinh quyển đầu tiên của nước ta

Sinh khối và năng suất của rừng ngập mặn không những có ý nghĩa to lớn về giá trị khoa học, kinh tế đối với con người, giá trị sử dụng đối với sinh vật mà còn có vai trò rất quan trọng trong quá trình biến đổi sinh học của hệ sinh thái đó là quá trình phân hủy, tích lũy xác thực vật trên sàn rừng Đặc biệt vấn đề nóng lên của trái đất có liên quan đến vấn đề tích tụ carbon trong sinh khối cây rừng do cây hút khí nên giảm khí CO2 thải ra không khí Qua việc nghiên cứu sinh khối người ta tính được lượng CO2 mà cây hấp thụ, thông qua

đó cũng góp phần tính toán giá trị kinh tế của rừng ngập mặn và tính phí chi trả

2

dịch vụ môi trường của rừng ngập mặn Xuất phát từ tình hình trên, việc nghiên cứu sinh khối hai loài cây rừng ngập mặn là Cóc trắng và Dà quánh cần được đặt ra nhằm phục vụ trước mắt và trong tương lai, đánh giá chất lượng rừng cũng như cung cấp những thông tin cần thiết để có các biện pháp lâm sinh và bảo vệ thích hợp và tính phí chi trả dịch vụ môi trường nhằm góp phần phát triển kinh tế, xã hội và môi trường rừng ngập mặn được bền vững trong tương lai

Riêng hai loài cây Dà quánh và Cóc trắng trồng ở Cần Giờ từ trước đến nay chưa được nghiên cứu Vì thế việc nghiên cứu sinh khối của hai loài cây này là cần thiết nhằm hiểu biết hơn hệ sinh thái rừng ngập mặn, giúp cho công tác điều chế rừng các chu kỳ sau này được thuận lợi hơn cũng như chuỗi thức

ăn, trong dòng năng lượng, góp phần trong việc tính toán khả năng tích tụ carbon và hấp thụ CO2 của hai loài cây này trong cơ chế quản lý sạch CDM cũng như góp phần vào việc tính giá trị kinh tế của rừng ngập mặn Cần Giờ

1.2 Mục tiêu nghiên cứu

- Nhằm tìm hiểu, đánh giá sinh khối cá thể và quần thể Dà quánh ((Ceriops zipeliana) Ceriops decandra) và Cóc trắng (Lumnitzera racemosa) trồng trong

Khu Dự trữ sinh quyển rừng ngập mặn Cần Giờ

- Thu thập các thông tin, số liệu nghiên cứu về hai loài cây Dà quánh tự nhiên

và Cóc trắng trồng làm cơ sở cho việc tính toán khả năng tích tụ cácbon và hấp thụ CO2

1.3 Phạm vi nghiên cứu

- Phạm vi nghiên cứu là những quần thể Cóc trắng trồng ở tiểu khu 10, 17, 20

và 24 và các quần thể Dà quánh tự nhiên phân bố ở tiểu khu 6, 10, 11, 12 và 13 Ngoài ra đề tài chỉ tập trung nghiên cứu sinh khối trên mặt đất của hai loài trên

3

Chương 2 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

2.1 Nước ngoài

Việc nghiên cứu sinh khối của rừng nói chung và của rừng ngập mặn nói riêng ở trên thế giới đã được các nhà khoa học đặc biệt quan tâm nhất là trong những thập niên 80 Ở các nước, trong thời gian qua đã có nhiều tác giả nghiên cứu năng suất sơ cấp của rừng ngập măn như Nye (1901) nghiên cứu ở Ghana, Heald (1971) ở Florida, Golley và cọng sự (1975) ở Panama Christensen (1978) tại Phuket Tháiland Gong và cọng sự (1983) tại Matang Malaysia; Duke N.C , Williams W.T và Bunt J S (1981) (dẫn bởi Viên Ngọc Nam, 2003) đã nghiên cứu lượng vật rụng của một số loài cây rừng ngập mặn trong

đó có Mấm biển tại vùng Đông - Bắc Australia

Trong chương trình nghiên cứu vùng Châu Á và Thái Bình Dương của UNDP/UNESCO (RAS/86/120) tại Ranong, Thái Lan đã nghiên cứu một cách toàn diện về cấu trúc rừng, sinh khối, năng suất sơ cấp, vật rơi, mức độ phân hủy chủ yếu cho loài Đước

Theo Cough B F và Scott K (1989) thuộc Viện Khoa học Biển của

Úc (AIMS) đã dựa vào những ước lượng về sinh khối và tỷ lệ phát triển của rừng ngập mặn là vấn đề cơ bản cho việc ước lượng tổng năng suất sơ cấp thuần (NPP) Michael S Ross và cộng sự (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 (1992) và chỉ ra rằng chức năng quan trọng của cấu trúc tự nhiên của quần thể 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

Christensen Bo (1997), đã nghiên cứu sinh khối và năng suất sơ cấp của

4

rừng Đước ở rừng ngập mặn đảo Phuket trên bờ biển Tây, Thái Lan Kết quả cho thấy tổng lượng sinh khối trên mặt đất ở rừng 15 tuổi là 159 tấn sinh khối khô/ha Lượng tăng trưởng hàng năm tính cho toàn bộ thân, cành, lá và rễ ước tính khoảng 20 tấn/ha/năm Tổng năng suất sinh khối khô ước tính là 27 tấn/ha/năm Ông 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

Theo ước tính, hoạt động trồng rừng và tái trồng rừng trên thế giới có tỷ

lệ hấp thụ CO2ở sinh khối trên mặt đất và dưới mặt đất là 0,4 – 1,2 tấn/ha/năm

ở vùng cực bắc, 1,5 – 4,5 tấn/ha/năm ở vùng ôn đới, và 4 - 8 tấn/ha/nămở các vùng nhiệt đới (Dixon và cộng sự, 1994; IPCC, 2000) Brown và cộng sự (1996) đã ước lượng, tổng lượng các bon mà hoạt động trồng rừng trên thế giới

có thể hấp thụ tối đa trong vòng 55 năm (1995 – 2050) là vào khoảng 60 - 87

Gt C, với 70% ở rừng nhiệt đới, 25% ở rừng ôn đới và 5% ở rừng cực Bắc (Cairns và cộng sự, 1997) Tính tổng lại, rừng, trồng rừng có thể hấp thụ được

11 - 15% tổng lượng CO2 phát thải từ nguyên liệu hóa thạch trong thời gian tương đương (Brown, 1997; Phan Minh Sang, Lưu Cảnh Trung, 2006 trích dẫn)

Các phương pháp xác định sinh khối và hấp thụ các bon trên mặt đất được trình bày ở dưới đây (Brown, 1997; McDicken và cộng sự, 2000; Snowdon và cộng sự, 2000; Snowdon và cộng sự, 2002; Phan Minh Sang, Lưu Cảnh Trung, 2006 trích dẫn)

- 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) Các bon 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 của phương pháp này

5

- Phương pháp dựa trên điều tra rừng thông thường

Để điều tra sinh khối và hấp thụ các bon 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 (Brown, 1997)

- 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 Đặc điểm cơ bản của phương pháp này bao gồm ba bước:

1 Tính thể tích gỗ thân cây từ số liệu điều tra;

2 Chuyển đổi từ thể tích gỗ thân cây thành sinh khối và các bon của cây bằng cách nhân với tỷ trọng gỗ và hàm lượng các bon trong gỗ;

3 Tính tổng số sinh khối trên mặt đất bằng cách nhân với hệ số chuyển đổi sinh khối (tỷ lệ giữa tổng sinh khối /sinh khối thân)

Phương pháp sử dụng hệ số chuyển đổi sinh khối – các bon đã được sử dụng để tính sinh khối và các bon cho nhiều loại rừng trên thế giới trong đó có rừng tự nhiên nhiệt đới (Brown and Lugo, 1984; Gifford, 1992; Grierson et al., 1992; Schroeder, 1992; Brown, 1996, 1997; Gifford, 2000; IPCC, 2000, 2003) IPCC cho rằng, phương pháp này có sai số lớn nếu sử dụng tỷ lệ mặc định, vì vậy cần thiết phải xác định hệ số chuyển đổi cho từng loại rừng, từng địa phương cụ thể (IPCC, 2000)

- 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 các bon cho lâm phần

Theo phương pháp này sinh khối lâm phần được xác định từ phương

0 và b

i là hệ số tự do

Hạn chế chính 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, đảm bảo độ chính xác, 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 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 các bon là dựa trên kết quả nghiên cứu của cây cá lẻ, trong đó có hàm lượng các bon trong các bộ phận của cây (Snowdon và cộng sự, 2000) 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

Y (sinh khối, hấp thụ các bon) = f (nhân tố điều tra cây cá lẻ)

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 các bon của rừng là rất quan trọng

- Phương pháp dựa trên vật liệu khai thác

Phương pháp này thường được sử dụng để ước lượng lượng các bon bị mất do khai thác gỗ thương mại Vì thế nó giúp cho việc tính tổng lượng các bon của rừng và động thái của biến đổi các bon 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 rừng (Vanclay, 1998; Pote' và Bartelink, 2002) Sinh khối và hấp thụ các bon 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 (Vanclay, 1998) Rất nhiều tác giả đã cố gắng

để phân loại mô hình theo các nhóm khác nhau với những tiêu chuẩn khác nhau (Pote' và Bartelink, 2002) Có thể phân loại mô hình thành các dạng chính sau đây:

1 Mô hình thực nghiệm/thống kê 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

2 Mô hình động thái /mô hình sinh lý học mô tả đầy đủ các cơ chế hóa sinh, lý sinh trong hệ sinh thái và sinh vật (Constable và Friend, 2000)

3 Mô hình hỗn hợp, 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

8

như BIOMASS, ProMod, 3 PG, Gen WTO, CO2Fix, CENTURY…(Landsberg

và Gower, 1997; Snowdon và cộng sự, 2000; Schelhaas và cộng sự, 2001)

- Phương pháp dựa trên công nghệ viễn thám và hệ thống thông tin địa lý (GIS)

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 các bon 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)

Poonsri Wanthongchai và Somsak Piriyayota (2006), đã nghiên cứu vai trò của rừng ngập mặn trong hấp thụ các bon ở tỉnh Trat, Thái Lan với phương pháp phân tích hàm lượng các bon chứa trong sinh khối khô của cây Kết quả

cho thấy lượng các bon trung bình chứa trong ba loài nghiên cứu (Rhizophora mucronata, R apiculata, R cylindrica) chiếm 47,77% trọng lượng khô và ở

rừng nhiều tuổi thì hấp thu lượng các bon nhiều hơn rừng ít tuổi Lượng các

bon 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 R cylindrica chỉ có 1,47

tấn/ha bởi vì hai loài trên sinh trưởng tốt hơn

Aksornkoae S (1982) đã tìm thấy sinh khối rừng Đước đôi (Rhizophora apiculata) trồng ở tuổi 6, 10 và 15 là 50,00 tấn/ha; 103,13 tấn/ha và 206,25

tấn/ha tại Chanthaburi Aksornkoae và ctv (1987) đã nghiên cứu sinh khối rừng ngập mặn tự nhiên của các loài: Bần, Đước, Vẹt, Xu trong đó, sinh khối rừng đước cao nhất là 710,9 tấn/ha, vẹt là 243,75 tấn/ha và thấp nhất là Xu chỉ có 20,1 tấn/ha tại Thái Lan

Akira, K và ctv (2000) đã cho thấy sinh khối và kích thước rễ dưới mặt đất với tổng sinh khối là 437,5 tấn/ha và tỷ lệ sinh khối trên mặt đất và rễ của

Dà vôi (Ceriops tagal) ở miền Nam Thái Lan là 1,05; sinh khối thân là 53,35

tấn/ha; cành: 23,61 tấn/ha; lá: 13,29 tấn/ha; rễ: 1,99 tấn/ha và rễ dưới mặt đất là

9

87,51 tấn/ha

Ở Malaysia có Ong, J E và ctv (1983, 1984) đã ghi nhận sinh khối rừng

Đước đôi (Rhizophora apiculata) trồng ở tuổi 5, 10 và 15 là 16,25 tấn/ha; 180

tấn/ha và 200 tấn/ha tại Matang

MacDicken K.G (1997) đã có công trình “Hướng dẫn theo dõi tích lũy carbon ở các dự án trồng rừng và hệ thống nông lâm kết hợp” Hướng dẫn này

mô tả một hệ thống những phương pháp với mức chi phí thấp để theo dõi sư tích lũy các bon ở với 3 kiểu sử dụng đất: rừng trồng, rừng tự nhiên, hệ thống nông lâm kết hợp Hệ thống đánh giá sự thay đổi carbon trong bốn bể chứa chính, đó là: sinh khối trên mặt đất, sinh khối dưới mặt đất, đất và lớp vật rụng

2.2 Trong nước

Năm 1996, Lê Hồng Phúc đã có công trình “Đánh giá sinh trưởng tăng

trưởng, sinh khối và năng suất rừng trồng thông ba lá (Pinus keysia) 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

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 Tác giả cũng đã đưa ra dạng hàm W = a + bD1.3 và LnW = a + bLnD1.3 để

mô tả 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

Ở Việt Nam, công tác nghiên cứu rừng ngập mặn mới được đặc biệt quan tâm vào những thập niên 80, riêng lãnh vực nghiên cứu năng suất và sinh khối cây rừng ngập mặn thì lại càng ít hơn Phan Nguyên Hồng (1970) trong luận án phó tiến sĩ đã nghiên cứu đặc điểm sinh thái và phân bố của thảm thực vật và hệ thực vật ven biển miền Bắc Việt Nam và nghiên cứu thảm thực vật rừng ngập mặn Việt Nam trong luận án tiến sỹ khoa học (1991) và nhiều công

10

trình khác có liên quan đến rừng ngập mặn

Phạm Hồng Chương (1973) đã tính sinh khối Đước ở 1 lô thí nghiệm

100 m2 tại Vũng Tàu Nguyễn Hoàng Trí (1986) trong luận án phó tiến sĩ sinh học đã nghiên cứu sinh khối và năng suất sơ cấp của quần xã Đước tại Cà Mau

Riêng rừng ngập mặn Cần Giờ thì công tác nghiên cứu còn hạn chế, trong thời gian qua cũng đã có một số công trình nghiên cứu trong đó có nghiên cứu Thực vật và Tài nguyên rừng của huyện Cần Giờ của Viên Ngọc Nam và cộng sự (1993) Viên Ngọc Nam (1995) nghiên cứu tăng trưởng đường kính

của Đước (R.apiculata) trồng tại Cần Giờ Sinh khối và năng suất sơ cấp rừng

Đước trồng của Viên Ngọc Nam và cộng sự (1996)

Viên Ngọc Nam (2003), đã 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 Tác giả đã tính 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 đã mô tả mối tương quan giữa sinh khối các bộ phận cây mấm với đường kính bằng dạng phương trình logW = a + blog D1.3 và cũng đã lập được bảng tra sinh khối cây cá thể loài mấm trắng

Lê Thị Liễu (2007) Nghiên cứu sinh khối sinh khối quần thể Dà vôi

(Ceriops tagal C B Rob) trồng tại Khu Dự trữ sinh quyển rừng ngập mặn Cần

Giờ cũng đã sử dụng dạng phương trình logW = a + blog D1.3 để lập bảng tra sinh khối cây cá thể tươi và khô Phương trình sinh khối tươi và cây cá thể của

Dà vôi thể hiện như sau:

Tổng tươi: logWtt = 0,471735 + 0,1508.D1,3

Tổng khô: logWtk = 0,194309 + 0,152893.D1,3

Ngoài ra tác giả cũng xây dựng phương trình tính sinh khối của quần thể

Dà quánh thông qua phương trình sau:

logWtkqt = 2,85641 + 1,07695.logHvn - 0,332975.logN

Wtkqt : Tổng sinh khối khô của quần thể

N : mật độ cây

11

Hvn : chiều cao vút ngọn Ngô Đình Quế và cộng sự (2006), đã nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2

của một số loại rừng trồng chủ yếu ở Việt Nam Theo tác giả thì phương pháp chung để đánh giá khả năng hấp thụ CO2 là tính toán và dự báo sinh khối khô của rừng trên đơn vị diện tích (tấn/ha) tại thời điểm cần thiết trong quá trình sinh trưởng Từ đó tính trực tiếp lượng CO2 hấp thụ và tồn trữ trong vật chất hữu cơ của rừng hoặc tính khối lượng các bon với bình quân là 50% của sinh khối khô, rồi từ C lại suy ra CO2

Các công trình nghiên cứu về sinh khối của các tác giả trên đều đã xây dựng được các mô hình tương quan giữa sinh khối với đường kính ngang ngực Tất cả các phương trình sinh khối xây dựng được đều có dạng hàm logarit 1 hoặc 2 chiều Ở Việt Nam thường nghiên cứu sinh khối trên mặt đất mà ít nghiên cứu sinh khối dưới mặt đất do hạn chế về kinh phí

Vũ Tấn Phương (2006), đã nghiên cứu trữ lượng các bon thảm tươi và cây bụi tại các vùng đất không có rừng ở các huyện Cao Phong và Đông Bắc và

Hà Trung, Thạch Thành và Ngọc Lạc tỉnh Thanh Hóa Năm dạng cỏ được nghiên cứu là cỏ chỉ, cỏ lông lợn, cỏ lá tre, lau lách và tế guột; cây bụi gồm cây cao dưới 2 m và cây cao 2 - 3 m Tác giả xác định trữ lượng các bon thông qua việc xác định sinh khối tươi và khô của thảm tươi và cây bụi Kết quả cho thấy lau lách có trữ lượng các bon cao nhất 20 tấn/ha, cây bụi 2 - 3 m khoảng 14 tấn/ha Cỏ chỉ, cỏ lông lợn có lượng các bon thấp nhất khoảng 3,9 tấn/ha

Việc định lượng lượng CO2 mà rừng hấp thụ là vấn đề khá phức tạp, vì thế phần lớn các nghiên cứu mới chỉ tập trung vào xác định lượng các bon tích lũy trong thực vật tại thời điểm nghiên cứu

Qua tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước cho thấy việc nghiên cứu sinh khối và năng suất sơ cấp của Dà quánh và Cóc trắng để làm cơ sở tính lượng carbon tích tụ trong sinh khối chưa được nghiên cứu một cách toàn diện Đặc biệt hơn nữa ở Cần Giờ thì từ trước đến nay chưa được nghiên cứu Vì thế việc nghiên cứu sinh khối trên mặt đất của quần thể Dà quánh và Cóc trắng ở

12

Cần Giờ là cần thiết và được đặt ra để giải quyết các tồn tại trên nhằm hiểu biết hơn về chức năng hệ sinh thái rừng ngập mặn, giúp cho công tác điều chế rừng sau này được thuận lợi hơn cũng như hiểu biết được khả năng tích tụ cácbon và hấp thụ CO2 của hai loài này từ đó góp phần vào cơ chế quản lý sạch (CDM) và hiệp định Kyoto trong tương lai, việc định giá dịch vụ môi trường cũng như góp phần vào việc tính toán tổng giá trị kinh tế của hệ sinh thái rừng ngập mặn

Dà quánh (Ceriops zipeliana) và Cóc trắng (Lumnitzera racemosa) hầu

như các tài liệu chỉ khái quát về sự phân bố, mô tả hình thái và sâu bệnh hại của loài cây này, chưa công trình nào nghiên cứu đến sinh khối và tích tụ carbon trong sinh khối

Trong đề tài chúng tôi sẽ đi theo hướng xác định lượng CO2 hấp thụ trong thân gỗ bằng cách lập ô tiêu chuẩn, chọn một số cây tiêu chuẩn để cân đo sinh khối tươi và khô, từ đó sẽ tính lượng CO2 hấp thụ thông qua hệ số chuyển đổi

Trong đề tài này chúng tôi chỉ nghiên cứu sinh khối trên mặt đất, không tính đến sinh khối của rễ trên mặt đất và năng suất thuần, không xét đến phần năng suất do côn trùng, sâu bọ lấy đi và bộ phận cây chết để từ đó tính toán lượng C tích tụ trong sinh khối cũng như khả năng hấp thụ CO2 của hai loài cây Cóc trắng và Dà quánh tại Cần Giờ

13

Chương 3 NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP VÀ ĐỐI TƯỢNG

NGHIÊN CỨU

3.1 Nội dung nghiên cứu

- Xây dựng phương trình tương quan các bộ phận sinh khối tươi, khô của cây cá thể thông qua các nhân tố điều tra như D1,3, Hvn

- Xác định sinh khối tươi, khô các bộ phận của cây cá thể và quần thể

- Lập bảng tra nhanh sinh khối tươi, khô của loài Dà quánh và Cóc trắng thông qua phương trình khối các bộ phận cây cá thể

- Xây dựng mô hình tương quan giữa thể tích thân cây với sinh khối

- Tính khả năng tích tụ cácbon và hấp thụ CO2 trên cơ sở đó lượng giá cho

1 ha rừng

3.2 Phương pháp nghiên cứu

Dựa theo phương pháp nghiên cứu sinh khối của Ong Jin Eong và cộng

sự (1985) trong Cẩm nang các phương pháp nghiên cứu năng suất của hệ sinh thái rừng ngập mặn và Phương pháp nghiên cứu đã thực hiện ở Trung tâm Nghiên cứu RNM Ranong, Thái Lan thuộc dự án UNESCO và UNDPRAS/186/120 Ranong Project (UNDP-UNESCO, 1991)

Về tính toán carbon đề tài dựa theo phương pháp của MacDicken K.G (1997) “Hướng dẫn theo dõi tích lũy carbon ở các dự án trồng rừng và hệ thống nông lâm kết hợp” do tổ chức Winrock xuất bản

- Phương pháp nghiên cứu chủ yếu là bố trí đo đếm ngoài thực địa kết hợp với việc phân tích trong phòng thí nghiệm, sử dụng máy vi tính để tính toán nội nghiệp, sử dụng các hàm toán học để xây dựng các biểu Các số liệu

14

thu thập, tính toán và kiểm tra đều dựa vào thống kê toán học

- Bố trí ô đo đếm có kích thước 10 x 20 m = 200 m2, mỗi loài đo đếm 40

ô Như thế 2 loài là 80 ô đo đếm Trong mỗi ô đo đường kính thân cây ở vị trí cao 1,3 m, chiều cao vút ngọn và mật độ

- Tiến hành chặt hạ mỗi loài là 40 cây tiêu chuẩn (35 cây được sử dụng để xây dựng phương trình sinh khối cây cá thể, 5 cây còn lại dùng kiểm tra tính thích ứng và khả năng vận dụng vào việc lập bảng tra sinh khối cây cá thể không tham gia trong tính phương trình) có các cở đường kính thân cây ở vị trí 1,3 m từ nhỏ đến lớn, tiến hành cân trọng lượng theo từng bộ phận như: Thân, cành, lá,… các bộ phận tươi của cây được cân ngay ngoài thực địa

- Cây ngã để đo đếm (là cây không bị sâu bệnh, không gẫy ngọn, thân thẳng, tán lá phải đều, đặc biệt là cây phải sinh trưởng bình thường ) sau khi hạ xuống chia thành các đoạn có chiều dài 1 m để xác định chỉ tiêu sinh trưởng như D1 (tại vị trí một m đầu tiên), D2 (vị trí m kế tiếp), … Dn; Hn (chiều dài ở vị trí cuối cùng của cây) Từ đó, suy ra được thể tích của cây tại khu vực nghiên cứu

- Bộ phận thân và cành cây (lấy 5 cây theo cấp đường kính từ nhỏ đến lớn), mỗi cây lấy mẫu từng đoạn (5 phần) của cây đã chặt, mỗi loại lấy 1 kg cho vào bao nylon buộc kín đem về phòng thí nghiệm sấy khô ở 1050C đến khi trọng lượng không đổi và thu 1 kg lá bỏ vào túi nylon đem về phòng thí nghiệm sấy khô ở 800C cho đến khi trọng lượng không đổi Đồng thời tính được carbon trong các mẫu sấy khô

- Các mẫu thu được đem về phòng thí nghiệm để phân tích

- Sau khi phân tích cácbon của các mẫu sẽ xây dựng phương trình tương quan cácbon tích tụ trong sinh khối của cây cá thể với các chỉ tiêu về đường kính D1,3, Hvn hay D1,3, Hvn Trên cơ sở tính toán của cây cá thể để tính lượng cácbon tích tụ trong quần thể Lấy lượng cácbon tích tụ trong quần thể nhân với

hệ số 3,67 để suy ra lượng CO2 hấp thụ và lượng CO2 chia cho 1,375 để suy ra

Tính toán sinh khối và trữ lượng rừng ngập mặn là rất cần thiết cho việc tính toán quy đổi sau này Sinh khối trên mặt đất rừng thường được tính toán gián tiếp bằng cách xây dựng tương quan giữa chu vi thân cây (GBH) hay đường kính D1,3 và sinh khối khô của các bộ phận của cây Sử dụng hàm hồi quy tuyến tính đơn tố và đa tố để xác định phương trình tối ưu về sinh khối của cây, các bộ phận của cây với đường kính thân cây ở 1,3 m, từ đó chọn lựa hàm tối ưu để xây dựng mối quan hệ sinh khối với các nhân tố điều tra

Phương pháp chung để thiết lập mô hình là:

- Xác định các dạng phương trình toán học phù hợp

- Tính các tham số của mô hình bằng phương pháp hồi quy

- Đánh giá mức độ phù hợp của phương trình bằng các tham số

+ Kiểm tra mức ý nghĩa hàm hồi quy bằng trắc nghiệm F qua việc so sánh trị số

Ftính = MShồi quy/MSsai số với trị số Fbảng với hai bậc tự do df1 = 1 và df2 = n - 2

Nếu Ftính > Fbảng thì giả thuyết H0 bị bác bỏ (tồn tại dạng hồi quy) Ngược lại, nếu Ftính < Fbảng thì giả thuyết H0 được chấp nhận, nghĩa là hàm hồi quy không tồn tại thật sự

+ So sánh để chọn dạng phương trình tốt nhất: Tiêu chuẩn chung để lựa chọn một mô hình tối ưu là:

- Đường biểu diễn lý thuyết gần sát với đường thực nghiệm

- Có hệ số xác định hay hệ số quan hệ(R2) là lớn nhất

- Có sai biệt (sai số tiêu chuẩn) là nhỏ nhất

- Chỉ tiêu kiểm tra sự phù hợp của dạng phương trình được tồn tại

Kết qủa in ra gồm:

16

• Kết qủa xác lập thông số (Model fitting results)

• Phân tích biến lượng, trắc nghiệm sự tồn tại của hồi quy (Analysis of Variance for the full regression)

• Phân tích sai dị lý thuyết - thực nghiệm (Residual Analysis)

- Các phương trình được chọn đã tiến hành kiểm nghiệm bằng các dữ liệu không tham gia tính toán Mỗi loài, chặt 40 cây trong đó sử dụng số liệu 35 cây

để xây dựng các phương trình tương quan, 5 cây còn lại không đưa vào tham

gia tính toán được dùng để kiểm nghiệm mô hình

- Kiểm tra khả năng ứng dụng của các phương trình thông qua thông số sau:

Cóc trắng tên khoa học là Lumnizzera racemosa Willd thuộc họ Bàng

(Combretaceae) Đây là một cây gỗ nhỏ, thân nhiều mấu, có hoa màu trắng

tương đối đẹp nhưng tỉ lệ nảy mầm thấp

Gỗ cây cóc trắng cũng có rất nhiều công dụng như: Xây dựng nhà cửa, đóng các đồ dùng thông dụng trong gia đình, dùng làm củi đốt…

* Đặc tính sinh thái của cây Cóc trắng

+ Hình dáng: Là cây gỗ nhỡ, cao đến 10 m với đường kính 0,3m, không lông, thân nhiều mấu, nhánh thấp, vỏ ngòai màu nâu với nhiều vết răn nhỏ, lớp

vỏ trong gồm nhiều phiến mỏng và chứa chất nhớt trong

+ Lá: Lá đơn, mọc cách, phiến hình muỗng, dài 6 cm, rộng 2 cm, chân hình nêm, đầu tròn, bìa có răng nhỏ, gân không rõ

+ Hoa: Hoa trắng nhỏ, tạo thành gié ngắn 6 - 12 hoa ở nách và ngọn, có 5

Ylt - Ytn

Ylt *100

Trong đó: Ytn : Thực nghiệm

Ylt : Lý thuyết

17

cánh hoa, 5 tai đài, 10 tiểu nhị dài bằng cánh, lá bắc rụng sớm

+ Trái: Trái tròn dài 0,7 – 1 cm, 1 hột

+ Nơi sống: Rừng sát Việt Nam (Cà Mau), Đông Phi Châu, Madagasca,

Ấn Độ, Andaman, Srilanca, Myanma, Thái Lan, Malaysia, Philippin, Indonêxia, Đài Loan, Nam bắc Úc châu, Tân Ghi Nê… Cây ưa sáng, kém chịu nước mặn, rễ có khả năng đâm sâu vào lớp mùn dày, tại rừng ngập mặn Cà Mau, cây trổ hoa nhiều vào tháng 4 dương lịch và phát tán trái vào tháng 6 dương lịch [25]

3.3.2 Dà quánh

Dà quánh có tên khoa học là Ceriops decandra (Griff.) Ding-Hou thuộc

họ Đước (Rhizophoraceae) Hiện nay tên loài này đã đổi thành Ceriops zippeliana

Hình dáng: Cây gỗ nhỏ, cao 10 m với đường kính dưới 10 cm

• Lá: Lá đơn, mọc đối, thường tập trung ở ngọn, phiến nguyên hình trứng,

đầu tù đến tròn, đôi khi hơi nhọn, chân hình nêm, có kích thước dài 5 – 8

cm, rộng 3 – 5 cm, bìa hơi cuốn, gân phụ hình lông chim khó nhận, cuống hơi tròn dài 2 – 3 cm, lá non xếp dọc, lá kèm dạng lá và dài 1,5 - 2,5 cm, sớm rụng

• Hoa: Hoa trắng đổi sang nâu khi khô, tạo thành tán có 2 - 6 nụ hoa hình trứng, không hay có cọng rất ngắn ở nách lá, mỗi hoa có đài hình ống dài 2,5 – 3 cm với 5 tai đài thẳng, có hình bầu dục, 5 cánh thường tự do, có 2 tiểu nhị, có 1 gân giữa ở ngoài, đầu có 15 - 20 phụ bộ có hình chỉ, nhỏ,

10 tiểu nhị có tua ngắn 1 mm, bao phấn dài hơn, đính lưng, bầu noãn bán

hạ, 3 buồng 2 noãn, vòi nhị dài 1,5 mm

• Trái: Trái hình tháp ngược, dài 1,5 cm với các tai đài ôm sát, trụ mầm hình chùy dài 10 – 15 cm và có 5 cạnh nổi dọc rõ

• Rễ: Rễ phổi hình đầu gối, gốc có chang nhỏ, vỏ có màu nâu xám tróc thành những mảnh vuông nhỏ, nhất là nơi gần gối và trên chang, nhiều nốt bần

18

- Nơi sống: Theo những tài liệu mới đây thì Ceriops zippeliana thì phân bố

Rừng sát Việt Nam (Nam), ở các nước Đông Nam Á như Campuchia, Ấn Ðộ, Myanma, Thái Lan, Nam Trung Hoa (Quảng Ðông, Hồng Kông) Ðài Loan,

Malaixia, Inđônexia, Philippin, Tân Ghi Nê Ceriops decandra phân bố ở Ấn

Độ, Thái Lan và Banglades, đây là loại cây gỗ, gặp rải rác ở các nơi đất đã được bồi cao ở ven bờ sông rạch, đầm nước: Là nơi chỉ ngập bởi nước triều

cường, cùng với các loài Excoecaria agallocha (Giá), Pheonix paludosa (Chà là), Xylocarpus moluccensis (Xu sừng) Tại Cà Mau, cây trổ bông vào tháng 3 -

6 dương lịch, và trái chín rộ vào tháng 8 - 11 dương lịch [26]

Hình 3.1: Bản đồ phân bố chi Ceriops trên thế giới (Tan Kim Hooi, 2007)

19

Chương 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

4.1 Tương quan giữa chiều cao với D 1,3 của Cóc trắng và Dà quánh

Trong lâm nghiệp, chỉ tiêu chiều cao và đường kính thân cây có quan hệ với nhau Ứng với mỗi cở đường kính người ta có thể xác định được chiều cao bình quân với độ chính xác cho phép Để xây dựng mối tương quan giữa Hvn -

D1,3, đề tài đã thử nghiệm các phương trình tương quan và đã chọn phương trình sau:

- Phương trình tương quan giữa Hvn - D1,3 của cây Cóc trắng

4.2.1 Sinh khối cây cá thể

Sinh khối là lượng vật chất mà quần thể, cây rừng tạo ra và tích lũy được trong đơn vị thời gian và thường được tính theo trọng lượng khô như tấn/ha, kg/m2… Theo thời gian cây rừng luôn tồn tại, phát triển theo hai quá trình đồng hóa và dị hóa Mặt khác, sinh khối còn là một chỉ tiêu biểu thị kết quả sinh trưởng của cây rừng, là kết quả của quá trình quang tổng hợp vật chất hữu cơ trong cây, nên cây cao, to thì sinh khối cây lớn

20

Vì vậy, việc đánh giá sinh khối cây rừng bao gồm tổng trọng lượng khô của thân, cành, lá, hoa, quả, rễ trên mặt đất, rễ dưới mặt đất là nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong công tác quản lý, kinh doanh rừng và đây cũng là tiêu chí dùng để so sánh năng suất, sản lượng của rừng và là cơ sở để tính lượng carbon tích tụ trong sinh khối

4.2.1.1 Kết cấu sinh khối khô cây cá thể

Kết quả tính toán sinh khối khô các bộ phận của cây cá thể của Cóc trắng

Kết cấu sinh khối khô của các bộ phận cây 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%%) Sinh khối thân và cành khô chiếm 94,04% sinh khối của cây

cá thể, lá chỉ chiếm ít khoảng 6% do lá cây Cóc trắng nhỏ, mật độ dày nên lá chỉ tập trung ở tán trên Đối với sinh khối lá khô thì phần trăm sinh khối bình quân biến động ít cây kích có thước nhỏ và lớn thì Wlak xấp xỉ nhau

Tỉ lệ sinh khối khô của thân cây Dà quánh (Wthk)chiếm tỷ lệ bình quân là 56,17 ± 2,71%, Wck chiếm tỷ lệ thấp hơn là 26,67 ± 2,29% biến động từ 7,9 – 32,1 % so với Wtk Sinh khối lá khô chiếm tỷ lệ là 17,16 ± 1,37% thấp nhất so với tổng sinh khối khô cây cá thể (biến động từ 11,3 – 23,4 %)

Bảng 4.1: Tỉ lệ sinh khối các bộ phận của Cóc trắng và Dà quánh

21

khác nhau Ở loài cây Cóc trắng thì sinh khối các bộ phận gỗ (thân và cành) chiếm 94%, tập trung vào thân là 74,4% và cành là 19,6% nhưng lá thì thấp chỉ xấp xỉ 6%, trong khi đó sinh khối thân của Dà quánh chỉ chiếm 56,2%, cành là 26,7% nhưng sinh khối lá lại chiếm 17,2% cao hơn Cóc trắng là 11,2% do cây Cóc trắng có lá nhỏ, trong khi đó lá Dà quánh lớn do đó cành và lá chiếm 43,9% và Cóc trắng chỉ chiếm 25,6% Như thế tỉ lệ sinh khối các bộ phận của cây còn tùy thuộc vào đặc điểm hình thái các bộ phận của cây

Thân 56.17%

Cành 26.67%

Lá 17.16%

Hình 4.1: Tỉ lệ % sinh khối khô các bộ phận của Cóc trắng

Hình 4.2: Tỉ lệ % sinh khối khô các bộ phận của Dà quánh

Cành, 19.6%

Lá, 6%

Thân, 74.4%

22

Tóm lại: Kết cấu sinh khối tươi và khô của cây cá thể của hai loài là:

Sinh khối thân > cành > lá

Qua phân tích tương quan giữa sinh khối với D và H cho thấy tương quan giữa sinh khối với một nhân tố là đường kính không khác so với 2 nhân tố là chiều cao và đường kính Để thuận tiện trong thực tiễn, đề tài đã chọn các phương trình tương quan của sinh khối theo một nhân tố là đường kính D1,3 Sau khi tính toán và xem xét nhiều phương trình cho thấy các phương trình sinh khối tươi và khô của các bộ phận của từng loài được thể hiện như sau:

Bảng 4.4: Phương trình tương quan giữa sinh khối tươi với D1,3 các bộ phận của cây Cóc trắng

Với 1,8 cm < D1,3 < 12,2 cm

Phương trình tương quan của tổng sinh khối tươi (4.3) có hệ số quan hệ

R2 cao nhất là 0,9928, kế đến là thân và cành, sau cùng là sinh khối lá có hệ số quan hệ là 0,9345

Phương

trình số Dạng phương trình R

2 Sy/x Ftính

4.3 ln(Wtongt) = -1,39445 + 2,46844*ln(D1,3) 0,9928 0,1109 4509,64.4 ln(Wthant) = -1,34436 + 2,17572*ln(D1,3) 0,9882 0,1245 2778,74.5 ln(Wcanht) = -4,3116 + 3,28085*ln(D1,3) 0,9827 0,2294 1861,64.6 ln(Wlat) = -3,73293 + 2,53358*ln(D1,3) 0,9345 0,3521 471,05

Với 1,27 cm < D1,3 < 7,48 cm Nhìn chung mối quan hệ giữa sinh khối tươi các bộ phận của hai loài cây

Dà quánh và Cóc trắng đều có mối quan hệ mật thiết với đường kính thân cây với hệ số quan hệ R2 của các bộ phận đều lớn hơn 0,91

4.2.1.3 Tương quan giữa sinh khối khô của các bộ phận của cây cá thể với D 1,3

Cũng như sinh khối tươi, các phương trình tương quan giữa sinh khối khô với các đường kính được chọn từ nhiều phương trình Các phương trình tương quan giữa sinh khối các bộ phận của hai loài cây được thể hiện ở bảng 4.6 và 4.7

Bảng 4.6: Phương trình tương quan sinh khối khô với D1,3 các bộ phận của cây Dà quánh

Phương

trình số Dạng phương trình R2 Sy/x Ftính

4.11 ln(Wtongk) = -1,5706 + 2,40729*ln(D1,3) 0,9661 0,1974 938,934.12 ln(Wthank) = -2,05418 + 2,34016*ln(D1,3) 0,9425 0,2530 539,924.13 ln(Wcanhk) = -3,40991 + 2,74679*ln(D1,3) 0,9425 0,2967 540,914.14 ln(Wlak) = -2,95058 + 2,10343*ln(D1,3) 0,9170 0,2767 364,69Các hệ số quan hệ (R2) của các bộ phận của Dà quánh đều lớn hơn 0,91,

Các hệ số quan hệ (R2) của các bộ phận của Cóc trắng đều lớn hơn 0,93, qua đây cho thấy hệ số quan hệ của các bộ phận của Cóc trắng cao hơn Dà quánh

Việc xây dựng phương trình tương quan giữa sinh khối khô với các bộ phận của cây với đường kính có ý nghĩa thực tiễn cao bởi vì thông qua mối tương quan trên sẽ giảm đi rất nhiều thời gian trong việc xác định sinh khối ở ngoài thực địa Để sử dụng các phương trình tương quan trên, ngoài thực địa

Hình 4.3: Đồ thị sinh khối khô của cây Dà quánh

27

chỉ cần đo đường kính (D1.3) và thay vào phương trình sẽ xác định được sinh khối, do đó chúng là công cụ rất hữu ích trong điều tra đánh giá động thái sinh khối của rừng

Đa số các hàm khi thêm nhân tố Hvn thì hệ số tương quan không tăng, hệ

số biến động không giảm, hoặc không thỏa mãn các chỉ tiêu về thống kê, điều này càng chứng tỏ sinh khối các bộ phận cây rừng có quan hệ rất chặt chẽ với đường kính

4.2.1.4 Tương quan giữa tổng sinh khối khô và tươi của cây cá thể

Để thuận tiện trong tính toán sinh khối khô thông qua sinh khối tươi của các loài, đề tài tiến hành xây dựng tương quan giữa tổng sinh khối khô và tươi của cây cá thể Các phương trình tương quan giữa tổng sinh khối khô và tổng sinh khối tươi của các loài thể hiện dạng hàm mũ là tốt nhất thể hiện ở công thức 4.19 và 4.20

- Phương trình tương quan giữa tổng sinh khối khô với tổng sinh khối tươi của Cóc trắng

Hình 4.4: Đồ thị sinh khối khô của cây Cóc trắng

Việc xác định sinh khối khô thông qua sinh khối tươi là hợp lý và có độ chính xác cao, hầu hết các phương trình được chọn đều có hệ số quan hệ R2 > 0,99

Nhận định: Các phương trình ở trên được chọn từ phương trình tốt nhất trong

5 dạng phương trình đã khảo sát Qua tính toán cho thấy mối quan hệ giữa đường kính và chiều cao thân cây của loài Cóc trắng, Dà quánh có quan hệ chặt chẽ với nhau thể hiện qua hệ số tương quan R là rất cao Tương quan giữa tổng sinh khối của hai loài với D1,3 là cao nhất và thấp nhất là tương quan của lá

Để ứng dụng trong sản xuất, đề tài đã xây dựng mối quan hệ giữa tổng trọng lượng khô với tổng trọng lượng tươi của cây, chỉ cân tổng trọng lượng tươi của cây ở thực địa rồi dựa vào phương trình tương quan này để tính tổng trọng lượng khô của cây Qua khảo nghiệm cho thấy mối quan hệ này rất chặt thể hiện chỉ số R2 > 0,99

4.2.6 Đánh giá khả năng vận dụng của các phương trình sinh khối khô của cây cá thể

Việc sử dụng các phương trình để tính toán xây dựng biểu sinh khối cho cây cá thể một cách chính xác cho hai loài cây thì cần kiểm tra tính thích ứng của các phương trình cho loài Dà quánh là 4.11, 4.12, 4.13, 4.14 và Cóc trắng

đã được chọn là 4.15, 4.16, 4.17, 4.18

Để đánh giá tính thích ứng của các phương trình chọn, đề tài đã sử dụng

29

số liệu của 5 cây ngã để đo đếm, các cây này không tham gia vào quá trình lập các dạng quan hệ Sử dụng công thức tính toán để tính sai số tương đối giữa sinh khối lý thuyết và sinh khối thực nghiệm của cá thể

- Đối với loài Dà quánh

Bảng 4.8: Kiểm tra sai số tương đối phương trình sinh khối khô cá thể

bô phận lá là 5,56%, và tổng sinh khối khô là 6,04% Tuy nhiên sai số tương đối trung bình của tất cả các phương trình đều nằm trong giới hạn cho phép (∆% = 4,82 – 8,08 < 10%)

- Đối với loài Cóc trắng

Phương trình có sai số tương đối lớn nhất là phương trình của bộ phận sinh khối cành (∆% = 9,45), sai số tương đối nhỏ nhất là phương trình của bộ phận lá (∆% = 4,82), trong quá trình thu thập số liệu cho thấy khối lượng lá ít hơn rất nhiều so với khối lượng thân, nhưng cành khô cũng nhiều do đó việc cân đo sinh khối cành sẽ không chính xác như sinh khối thân được do đó không thể tránh được là có sai số lớn Tuy nhiên sai số tương đối bình quân của tất cả

30

các phương trình đều nằm trong giới hạn cho phép (∆% = 3,99 – 8,66 < 10%)

Vì vậy, tất cả các phương trình đều đủ độ tin cậy và có thể sử dụng để tính sinh khối cho cây cá thể Cóc trắng

Bảng 4.9: Kiểm tra sai số tương đối phương trình sinh khối khô cá thể

4.3 Sinh khối quần thể

Trong kinh doanh rừng, các nhà lâm nghiệp đặc biệt quan tâm đến năng suất mà rừng đạt được trong một chu kỳ kinh doanh hay trong một chu kỳ đời sống của cây rừng, đó chính là tổng sinh khối tính trên một đơn vị diện tích Do

đó, nghiên cứu sinh khối quần thể là hết sức cần thiết, là cơ sở để các nhà lâm nghiệp đề xuất các biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm tăng năng suất của rừng

4.3.1 Kết cấu sinh khối khô quần thể Cóc trắng

Sinh khối khô của cây bao gồm các bộ phận như thân, cành, lá và tổng sinh khối các bộ phận cũng khác nhau