Nghiên cứu khả năng tích lũy các bon của rừng trồng Mỡ (Manglietia conifera) tại xã Chu Hương, huyện Ba Bể, tỉnh Bắc Kạn

Hiện nay, khoa học đã khẳng định rằng hệ sinh thái trên cạn có vai trò to lớn trong chu trình các bon của sinh quyển, lượng các bon trao đổi giữa các hệ sinh thái này với sinh quyển ước

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

-

PHẠM VĂN QUỲNH

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG TÍCH LŨY CÁC BON

CỦA RỪNG TRỒNG MỠ (Manglietia conifera) TẠI

XÃ CHU HƯƠNG, HUYỆN BA BỂ, TỈNH BẮC KẠN

LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM NGHIỆP

Thái Nguyên - 2015

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

-

PHẠM VĂN QUỲNH

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG TÍCH LŨY CÁC BON

CỦA RỪNG TRỒNG MỠ (Manglietia conifera) TẠI

XÃ CHU HƯƠNG, HUYỆN BA BỂ, TỈNH BẮC KẠN

Chuyên ngành: Lâm học

Mã số: 60.62.02.01

LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM NGHIỆP

Thái Nguyên - 2015

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là đề tài nghiên cứu của riêng tôi, những số liệu

và kết quả trong luận văn này là hoàn toàn trung thực, chưa hề được sử dụng

để bảo vệ một học vị nào

Mọi sự giúp đỡ cho việc hoàn thành luận văn đều đã được cảm ơn Các thông tin, tài liệu trình bày trong luận văn này đã được chỉ rõ nguồn gốc

Thái Nguyên, ngày 01 tháng 11 năm 2015

Người viết cam đoan

Phạm Văn Quỳnh

LỜI CẢM ƠN

Luận văn này được thực hiện theo chương trình đào tạo Cao học Lâm nghiệp của Trường Đại học Nông Lâm - Đại học Thái Nguyên (khóa 21, 2013-2015)

Trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn, tác giả đã nhận được

sự quan tâm giúp đỡ của Khoa Sau đại học, Khoa Lâm nghiệp và các thầy cô giáo của Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên

Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS Đỗ Hoàng Chung, người hướng dẫn khoa học đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tác giả trong quá trình thực hiện luận văn

Tác giả xin trân trọng cám ơn Ban giám hiệu nhà trường, Khoa Sau đại học, Khoa Lâm nghiệp cùng các thầy cô giáo trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành bản luận văn này

Xin cám ơn cán bộ UBND xã Chu Hương - huyện Ba Bể - tỉnh Bắc Kạn 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 chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, ngày 01 tháng 11 năm 2015

Tác giả

Phạm Văn Quỳnh

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vi

DANH MỤC CÁC BẢNG vii

DANH MỤC CÁC HÌNH viii

MỞ ĐẦU 1

1 Đặt vấn đề 1

2 Mục đích nghiên cứu 4

3 Mục tiêu nghiên cứu 4

4 Ý nghĩa đề tài 4

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 5

1.1 Nghiên cứu về sinh khối và năng suất rừng 5

1.1.1 Trên thế giới 5

1.1.2 Ở Việt Nam 11

1.2 Nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 của rừng 13

1.2.1 Trên thế giới 13

1.2.2 Ở Việt Nam 17

1.3 Kết luận chung 19

1.4 Tổng quan về khu vực nghiên cứu 20

1.4.1 Điều kiện tự nhiên 20

1.4.1.1 Vị trí địa lý 20

1.4.1.2 Địa hình, địa mạo 20

1.4.1.3 Khí hậu 21

1.4.1.4 Thuỷ văn 22

1.4.2 Các nguồn tài nguyên 22

1.4.2.1 Hiện trạng tài nguyên rừng 22

1.4.2.2 Hiện trạng tài nguyên đất 23

1.4.2.3 Hiện trạng tài nguyên nước 23

1.4.2.4 Tài nguyên nhân văn 24

1.4.3 Thực trạng về môi trường 24

1.4.4 Đặc điểm kinh tế - xã hội xã Chu Hương 25

1.4.4.1 Tăng trưởng kinh tế 25

1.4.4.2 Chuyển dịch cơ cấu kinh tế 25

1.4.4.3 Thực trạng phát triển kinh tế 25

1.4.4.4 Khu vực kinh tế nông - lâm nghiệp 25

1.4.4.5 Ngành tiểu thủ công nghiệp và dịch vụ 28

1.4.4.6 Dân số, lao động và việc làm 28

1.4.4.7 Thực trạng phát triển các khu dân cư 29

1.4.4.8 Thực trạng phát triển cơ sở hạ tầng 29

1.4.5 Nhận xét chung về thực trạng phát triển kinh tế xã hội gây áp lực đối với tài nguyên rừng 32

CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 34

2.1 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 34

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 34

2.1.2 Phạm vi nghiên cứu 34

2.2 Nội dung nghiên cứu 35

2.3 Phương pháp nghiên cứu 35

2.3.1 Cơ sở phương pháp luận 35

2.3.2 Phương pháp nghiên cứu 36

2.3.2.1 Cách tiếp cận 36

2.3.2.2 Phương pháp kế thừa 36

2.3.2.3 Phương pháp điều tra ô tiêu chuẩn 36

2.3.2.4 Tính toán xử lý số liệu 43

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 45

3.1 Sinh trưởng và các chỉ tiêu trung bình của rừng trồng Mỡ 45

3.2 Sinh khối tươi của rừng trồng Mỡ 46

3.2.1 Cấu trúc sinh khối tươi cây cá lẻ của rừng trồng Mỡ 46

3.2.2 Cấu trúc sinh khối tươi của tầng cây gỗ 48

3.2.3 Cấu trúc sinh khối tươi cây bụi thảm tươi 49

3.3 Xác định sinh khối khô của rừng trồng Mỡ 50

3.3.1 Sinh khối khô cây cá lẻ rừng trồng Mỡ 50

3.3.2 Cấu trúc sinh khối khô của tầng cây gỗ 52

3.3.3 Cấu trúc sinh khối khô cây bụi, thảm tươi và thảm mục 55

3.4 Xác định khả năng tích lũy các bon thông qua sinh khối khô 56

3.4.1 Khả năng tích lũy Các bon của thảm mục 56

3.4.2 Khả năng tích lũy các bon của thảm tươi, cây bụi 57

3.4.3 Khả năng tích lũy các bon của cây Mỡ 58

3.4.3.1 Khả năng tích lũy các bon của cây cá lẻ 58

3.4.3.2 Khả năng tích lũy các bon của tầng cây Mỡ 60

3.4.4 Khả năng tích lũy Các bon của rừng trồng Mỡ 61

3.4.5 Tính lượng các bon tích lũy trung bình theo thời gian 64

3.5 Lượng giá trị môi trường của rừng trồng Mỡ 66

KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ 69

1 Kết luận 69

2 Tồn tại 70

3 Kiến nghị 71

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I Tiếng Việt

II Tiếng Anh

PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

CDM : Cơ chế phát triển sạch

D1.3 : Đường kính tại vị trí 1,3 m

Hvn : Chiều cao vút ngọn

IPCC : Ủy ban liên Chính phủ về biến đổi khí hậu

OTC : Ô tiêu chuẩn

UNFCCC : Công ước khung của Liên hiệp quốc về biến đổi khí hậu

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1: Tình hình sản xuất nông nghiệp năm 2011 26

Bảng 3.1 Các chỉ tiêu sinh trưởng của rừng trồng Mỡ

ở các tuổi 3, 5, 7 và 9 45

Bảng 3.2 Cấu trúc sinh khối tươi cây cá lẻ rừng trồng Mỡ 47

Bảng 3.3 Sinh khối tươi của tầng cây gỗ 48

Bảng 3.4 Cấu trúc sinh khối tươi cây bụi, thảm tươi 49

Bảng 3.5 Cấu trúc sinh khối khô cây cá lẻ rừng trồng Mỡ 51

Bảng 3.6 Cấu trúc sinh khối khô của tầng cây gỗ 52

Bảng 3.7 Cấu trúc sinh khối khô cây bụi, thảm tươi và thảm mục 55

Bảng 3.8 Khả năng tích lũy các bon cây cá lẻ của cây Mỡ 59

Bảng 3.9 Khả năng tích lũy các bon của rừng trồng Mỡ 62

Bảng 3.10 Lượng Các bon tích lũy theo thời gian 65

Bảng 3.11 Lượng CO2 tương đương 66

Bảng 3.12 Lượng các bon tích lũy và giá trị hấp thụ CO2

của rừng trồng Mỡ 67

Bảng 3.13 Lượng các bon tích lũy và giá trị hấp thụ CO2 của

rừng trồng Mỡ trong một năm 68

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1: Sơ đồ bố trí các ô đo đếm 37

Hình 2.2: Đo đếm sinh trưởng cây Mỡ 38

Hình 2.3: Cắt mẫu để phân tích sinh khối khô và thể tích 40

Hình 2.4: Cắt cây bụi thảm tươi trong OTC 41

Hình 2.5: Thu thập mẫu thảm mục 42

Hình 3.1: Tỉ lệ sinh khối tươi cây bụi, thảm tươi ở các tuổi 50

Hình 3.2: Cấu trúc sinh khối khô các bộ phận cây Mỡ tuổi 3 53

Hình 3.3: Cấu trúc sinh khối khô các bộ phận cây Mỡ tuổi 5 53

Hình 3.4: Cấu trúc sinh khối khô các bộ phận cây Mỡ tuổi 7 54

Hình 3.5: Cấu trúc sinh khối khô các bộ phận cây Mỡ tuổi 9 54

Hình 3.6: Biểu đồ sinh khối khô cây bụi, thảm tươi và thảm mục

theo các tuổi 56

Hình 3.7: Khả năng tích lũy Các bon của thảm mục 57

Hình 3.8: Khả năng tích lũy các bon của thảm tươi, cây bụi 58

Hình 3.9: Khối lượng các bon tích lũy trong cây Mỡ cá lẻ 60

Hình 3.10: Khối lượng các bon tích lũy trong rừng trồng Mỡ 61

Hình 3.11: Cấu trúc tích lũy các bon của rừng trồng Mỡ tuổi 3 62

Hình 3.12: Cấu trúc tích lũy các bon của rừng trồng Mỡ tuổi 5 63

Hình 3.13: Cấu trúc tích lũy các bon của rừng trồng Mỡ tuổi 7 63

Hình 3.14: Cấu trúc tích lũy các bon của rừng trồng Mỡ tuổi 9 64

Hình 3.15: Lượng cacbon tích lũy theo thời gian các tuổi 3, 5, 7 và 9

quy đổi lượng CO2 tương đương 65

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Biến đổi khí hậu là vấn đề đang đe dọa nghiêm trọng đến cuộc sống của con người trên toàn thế giới, trong đó có Việt Nam Nguyên nhân trực tiếp dẫn tới sự biến đổi khí hậu là do phát thải quá mức khí nhà kính, đặc biệt là

CO2 Kể từ cuối thế kỷ XVIII, mức CO2 tăng thêm 35,4% chủ yếu do con người đốt cháy các nhiên liệu hóa thạch như than đá, dầu mỏ, khí đốt trong quá trình phát triển công nghiệp Tình trạng phá rừng, đốt rẫy, khai thác gỗ vô

tổ chức cũng là nguyên nhân tạo ra hơn 20% phát thải khí nhà kính trên toàn cầu Theo IPCC, Việt Nam sẽ là nước bị ảnh hưởng nặng nề nhất bởi biến đổi khí hậu Nếu nhiệt độ tăng trên 2oC khoảng 22 triệu người Việt Nam sẽ mất chỗ ở và 45% đất nông nghiệp ở Đồng bằng sông Mê Kông sẽ biến thành đất không thể canh tác do mực nước biển dâng cao [6] Những nghiên cứu trong

và ngoài nước đều khẳng định biến đổi khí hậu đã và đang ảnh hưởng tới vùng biển nước ta Mực nước biển dâng làm chế độ cân bằng sinh thái bị tác động mạnh Kết quả là các quần xã sinh vật hiện hữu thay đổi cấu trúc, thành phần, trữ lượng bổ sung giảm sút Cá ở các rạn san hô bị tiêu diệt rồi sẽ di cư đến các vùng biển khác Việt Nam là nước đứng thứ 4 trong 10 nước chịu ảnh hưởng nhiều nhất do mực nước biển dâng lên [6] Hiện nay, khoa học đã khẳng định rằng hệ sinh thái trên cạn có vai trò to lớn trong chu trình các bon của sinh quyển, lượng các bon trao đổi giữa các hệ sinh thái này với sinh quyển ước tính khoảng 60 tỷ tấn/năm Rừng nhiệt đới trên toàn thế giới có diện tích khoảng 17,6 triệu km2

chứa đựng 428 tỷ tấn các bon trong sinh khối

và trong đất…[4] Rừng trồng có thể hấp thụ được 115 tấn các bon và sẽ bị giảm 20 - 30% nếu chuyển thành đất nông nghiệp Lượng các bon lưu giữ trong rừng trên toàn thế giới là khoảng 800 - 1.000 tỷ tấn, trong 1 năm rừng hấp thụ 100 tỷ tấn khí CO2 và thải ra khoảng 80 tỷ tấn O2 [4] Ở Việt Nam,

việc định giá rừng được đề cập đến trong Luật bảo vệ và phát triển rừng sửa đổi năm 2004 Ở đây việc quy định giá trị của rừng không đơn thuần chỉ là các giá trị sử dụng trực tiếp trong các hoạt động sản xuất, tiêu dùng, mua bán của con người như thức ăn, cây thuốc, nguồn gen… mà giá trị về môi trường của rừng đã được xem xét và đánh giá như giá trị về bảo tồn đa dạng sinh học, tích lũy các bon, phòng hộ đầu nguồn, vẻ đẹp cảnh quan… Thông qua việc mua bán tín chỉ các bon sẽ khuyến khích được các chủ rừng trồng rừng hoặc bảo vệ rừng tự nhiên hiện có Vấn đề định lượng khả năng tích lũy các bon và giá trị thương mại các bon của rừng đã và đang được quan tâm Nhưng trên thực tế cả trên thế giới và Việt Nam những nghiên cứu về vấn đề này còn ít Trong khi đó mỗi dạng rừng, kiểu rừng, trạng thái rừng, loài cây ưu thế, tuổi của lâm phần khác nhau thì lượng các bon hấp thụ là khác nhau, trong khi đó thì không thể có bất kỳ cơ chế chi trả nào có thể áp dụng được cho mọi trường hợp

Do đó cần phải có những nghiên cứu cho từng loại hình rừng cụ thể về khả năng tích lũy các bon để làm cơ sở lượng hoá những giá trị kinh tế mà rừng mang lại trong điều hoà khí hậu và giảm tác hại của hiệu ứng nhà kính

Mỡ (Manglietia conifera) là cây gỗ lớn thường xanh cao tới 25 -30 m,

đường kính ngang ngực 30 cm và có thể tới 50-60 cm Thân tròn rất thẳng, vỏ màu xám bạc, thịt màu trắng có mùi thơm Chiều cao dưới cành đạt tối thiểu 3/4 chiều cao cây Gỗ Mỡ màu sáng hoặc vàng nhạt, mềm nhẹ, tỷ trọng 0,48 lít nứt nẻ, mối mọt Đây là loài cây sinh trưởng nhanh, tỉa cành tự nhiên tốt, tái sinh chồi mạnh, có thể kinh doanh một, hoặc hai luân kỳ liên tiếp với năng suất cao nên mục đích kinh doanh chủ yếu từ trước tới nay là đối với loài cây

gỗ này là cung cấp nguyên liệu gỗ nhỏ, gỗ nguyên liệu giấy, gỗ gia dụng, gỗ dán lạng, gỗ trụ mỏ,… Hơn nữa, Mỡ là cây được phân bố nhiều ở vùng Yên Bái, Hà Giang, Tuyên Quang, Phú Thọ vào đến Thanh Hoá, Hà Tĩnh, rải rác đến tận Quảng Bình Với những lý do đó cây Mỡ đã được chọn là một trong

những loài cây trồng rừng chủ lực vùng miềm núi phía Bắc Việt Nam Có nhiều nghiên cứu về cây Mỡ nhưng chủ yếu tập trung vào kỹ thuật gây trồng, tăng trưởng, sinh trưởng, chọn tạo giống, trồng rừng thâm canh, sản lượng gỗ,… Tuy nhiên, nghiên cứu về sinh khối và khả năng hấp thu các bon của rừng trồng Mỡ thuần loài chỉ mới tiến hành ở 1 số địa điểm của Phú Thọ và Tuyên Quang Để có cơ ở cho việc tính toán giá trị thương mại các bon mà rừng trồng Mỡ thuần loài có thể tạo ra ở từng địa phương, việc nghiên cứu xác định sinh khối và lượng các bon được tích

Chu Hương là xã nằm ở phía Nam huyện Ba Bể Tài nguyên rừng của Chu Hương đa dạng và phong phú, có nhiều chủng loại cây gỗ với tổng diện tích đất lâm nghiệp có rừng là 2.657,06 ha chiếm 74,19% tổng diện tích đất tự nhiên Phần lớn diện tích rừng hiện nay chủ yếu đã giao cho các hộ gia đình,

cá nhân quản lý Diện tích rừng sản xuất là 2.355,23 ha trong đó chủ yếu là rừng trồng Mỡ, diện tích rừng trồng này đã đóng góp lớn trong tỷ lệ che phủ rừng của địa phương, đóng góp cho nguồn sinh kế của người dân

Nhằm đi sâu nghiên cứu, đánh giá giá trị môi trường và khả năng tích luỹ các bon của rừng trồng Mỡ trên địa bàn xã Chu Hương, huyện Ba Bể, tỉnh Bắc Kạn hiện nay, dự báo khả năng hấp thụ CO2 của rừng Mỡ và các phương thức quản lý rừng để làm cơ sở khuyến khích, xây dựng cơ chế chi trả dịch vụ môi trường, đây chính là những vấn đề còn thiếu nhiều nghiên cứu ở Việt Nam Trên cơ sở đó, có những đề xuất, khuyến cáo người dân, cấp uỷ, chính quyền địa phương để có những định hướng, lựa chọn loại cây để đưa vào trồng rừng ở địa phương nhằm đáp ứng tốt nhất hiệu quả kinh tế và hiệu quả bảo vệ môi trường trong thời gian tới Từ những điều kiện thực tiễn và nhu

cầu khoa học trên đây nên tôi chọn đề tài nghiên cứu của mình là: “Nghiên

cứu khả năng tích lũy các bon của rừng trồng Mỡ (Manglietia conifera) tại

xã Chu Hương, huyện Ba Bể, tỉnh Bắc Kạn ”

2 Mục đích nghiên cứu

Nhằm cung cấp thêm những thông tin về khả năng tích lũy Các bon của rừng trồng Mỡ thuần loài tại xã Chu Hương - Ba Bể - Bắc Kạn, góp phần thực hiện Nghị định số 99/2010/NĐ-CP của Chính phủ về chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng

3 Mục tiêu nghiên cứu

- Đánh giá được lượng sinh khối của rừng trồng Mỡ tại xã Chu Hương, huyện Ba Bể, tỉnh Bắc Kạn

- Đánh giá được lượng các bon tích lũy trong rừng trồng Mỡ tại xã Chu Hương, huyện Ba Bể, tỉnh Bắc Kạn

- Bước đầu lượng hóa được giá trị môi trường của rừng trồng Mỡ tại khu vực nghiên cứu

4 Ý nghĩa đề tài

Tiếp cận với các phương pháp xác định lượng các bon tích lũy Kết quả nghiên cứu đề tài là cơ sở khoa học đề xuất các giải pháp chi trả dịch vụ môi trường rừng

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Nghiên cứu về sinh khối và năng suất rừng

1.1.1 Trên thế giới

Sinh khối và năng suất rừng là những vấn đề đã được rất nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu Từ những năm 1840 trở về trước, đã có những công trình nghiên cứu về lĩnh vực sinh lý thực vật, đặc biệt là vai trò hoạt động của diệp lục trong quá trình quang hợp để tạo nên các sản phẩm hữu cơ dưới tác động của các nhân tố tự nhiên như: Đất, nước, không khí, và năng lượng ánh sáng mặt trời Sang thế kỷ XIX nhờ áp dụng các thành tựu khoa học như hóa phân tích, hóa thực vật và đặc biệt là vận dụng nguyên lý tuần hoàn vật chất trong thiên nhiên, các nhà khoa học đã thu được những thành tựu đáng kể Tiêu biểu cho lĩnh vực này có thể kể tới một số tác giả sau:

Liebig (1840) lần đầu tiên đã định lượng về sự tác động của thực vật tới không khí và phát triển thành định luật tối thiểu, sau đó Mitscherlich (1954) đã phát triển luật tối thiểu của Liebig thành luật "năng suất" [28]

Lieth (1964) đã thể hiện năng suất trên toàn thế giới bằng bản đồ năng suất, đồng thời với sự ra đời của chương trình sinh học quốc tế “IBP” (1964)

và chương trình sinh quyển con người “MAB” (1971) đã tác động mạnh mẽ tới việc nghiên cứu sinh khối Những nghiên cứu trong giai đoạn này tập trung vào các đối tượng đồng cỏ, savan, rừng rụng lá, rừng mưa thường xanh

Duyiho cho biết hệ sinh thái rừng nhiệt đới năng suất chất khô thuần từ

10 - 50 tấn/ha/năm, trung bình là 20 tấn/ha/năm, sinh khối chất khô từ 60 -

800 tấn/ha/năm, trung bình là 450 tấn/ha/năm (Lê Hồng Phúc, 1996) [10]

Dajoz (1971) đưa ra năng suất của một số hệ sinh thái rừng như sau: + Mía ở Châu Phi: 76 tấn/ha/năm

+ Rừng nhiệt đới thứ sinh ở Yangambi: 20 tấn/ha/năm

+ Đồng cỏ tự nhiên ở Fustuca (Đức): 10,5 - 15,5 tấn/ha/năm (dẫn theo

Lê Hồng Phúc, 1996) [10]

Theo Rodel (2002), mặc dù rừng chỉ che phủ 21% diện tích bề mặt trái đất, nhưng sinh khối thực vật của nó chiếm đến 75% so với tổng sinh khối thực vật trên cạn và lượng tăng trưởng sinh khối hàng năm chiếm 37% [32]

Canell (1982) đã cho ra đời cuốn sách “Sinh khối và năng suất sơ cấp của rừng thế giới", cho đến nay nó vẫn là tác phẩm quy mô nhất Tác phẩm đã tổng hợp 600 công trình nghiên cứu được toám tắt xuất bản về sinh khối khô, thân, cành, lá và một số thành phần sản phẩm sơ cấp của hơn 1.200 lâm phần thuộc 46 nước trên thế giới [26]

Trong những năm gần đây các phương pháp nghiên cứu định lượng, xây dựng các mô hình dự báo sinh khối cây rừng đã được áp dụng thông qua các mối quan hệ giữa sinh khối cây với các nhân tố điều tra cơ bản, dễ đo đếm như đường kính ngang ngực, chiều cao cây, giúp cho việc dự đoán sinh khối được nhanh và kinh tế hơn

Phương pháp lấy mẫu rễ để xác định sinh khối được mô tả bởi Shurrman và Geodewaaen 1971; Moore 1973; Gadow và Hui 1999; Oliveira

và cộng sự 2000; Voronoi 2001; McKenzie và cộng sự 2001

Có nhiều phương pháp ước tính 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; (2)- phương pháp kẻ theo đường; (3)- phương pháp mục trắc; (4)- phương pháp lấy mẫu kép sử dụng tương quan

Sinh khối rừng trên các vùng sinh thái khác nhau được nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu Tuy nhiên, để xác định đầy đủ sinh khối rừng không đơn giản, đặc biệt là sinh khối của hệ rễ trong đất rừng, 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

Các thành phần tạo nên sinh khối rừng trồng trên mặt đất bao gồm bộ phận tầng cây gỗ, cây bụi thảm tươi và tầng thảm mục Do đặc điểm hình thái

và dạng tồn tại của mỗi bộ phận này là khác nhau nên các phương pháp

nghiên cứu xác định các bộ phận này cũng khác nhau

Có nhiều phương pháp để xác định sinh khối tầng cây gỗ Các phương pháp có thể tiến hành đo đếm trực tiếp tại lâm phần, sử dụng tỷ trọng gỗ để quy đổi ra sinh khối; cân tươi ngay tại rừng để lấy sinh khối tươi, sau đó lấy mẫu đem về sấy ở phòng thí nghiệm và quy đổi ra sinh khối khô toàn lâm phần; sử dụng các loại biểu thể tích, biểu sinh khối đã được lập sẵn cho từng loài, Từng phương pháp cụ thể sẽ được trình bày ở dưới đây:

(1) - Phương pháp dựa trên mật độ sinh khối rừng

Theo phương pháp này tổng lượng sinh khối của rừng trồng trên mặt đất 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) Mật độ sinh khối của rừng phụ thuộc chủ yếu vào tổ thành loài cây, độ phì của đất và tuổi rừng Gifford (2000) đã tính được mật độ sinh khối cho rừng trồng ở Australia là 244 tấn/ha Do sai số của phương pháp này tương đối lớn nên thường chỉ được dùng khi ước lượng sinh khối rừng nhanh trên phạm vi quốc gia

(2) - Phương pháp dựa trên điều tra rừng thông thường

Sử dụng phương pháp đo đếm trực tiếp truyền thống được sử dụng phổ biến trong điều tra rừng Tuy nhiên, phương pháp này khá tốn kém do phải đo đếm trên một số lượng OTC đủ lớn thì mới đảm bảo độ chính xác

(3) - Phương pháp dựa trên điều tra thể tích

Phương pháp này dựa vào hệ số chuyển đổi để tính tổng lượng sinh khối trên mặt đất dựa trên thể tích thân cây Phương pháp này bao gồm các bước cụ thể như sau:

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

- Chuyển đổi từ thể tích thân cây gỗ thành sinh khối bằng cách nhân với tỷ trọng gỗ

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

Hệ số chuyển đổi là “Tỷ số giữa tổng sinh khối trên mặt đất với sinh khối gỗ có giá trị thương mại”, như vậy định nghĩa này bao gồm cả thành

phần không phải gỗ như lá Hệ số này có giá trị từ 1,4 - 5,4 tuỳ thuộc vào cấp năng suất của rừng và phương pháp tính toán, đối với rừng trồng ở giai đoạn còn non thậm chí hệ số này có thể cao hơn Kết quả nghiên cứu cho rừng Bạch đàn, Thông ở Australia và một số nước khác cho thấy hệ số chuyển đổi

có quan hệ khá chặt chẽ với đường kính, chiều cao, tiết diện ngang, tuổi và tổng lượng carbon trên mặt đất của lâm phần Từ quan hệ xây dựng được này

có thể tính được hệ số chuyển đổi của một lâm phần rừng trồng nào đó, từ đó

có thể tính được tổng sinh khối từ sinh khối thân cây của lâm phần Tuy nhiên, theo IPCC cho rằng phương pháp này có sai số lớn nếu sử dụng hệ số mặc định cho tất cả các loại rừng, do đó cần phải có nghiên cứu cho từng địa phương, từng loài cây

Theo phương pháp này sinh khối rừng được xác định từ phương trình đường thẳng để dự đoán sinh khối từ các phép đo đếm cây cá thể đơn giản

Trong đó: Y là sinh khối, Xi có được từ phép đo đơn giản (ví dụ như tổng tiết diện ngang), N là số cây trong lâm phần, b0 và bi là hệ số của phương trình

Khi các phương trình tương quan phi tuyến cho các biến lâm phần được

sử dụng không cần sử dụng phương trình đơn giản trên để tính tổng sinh khối rừng Tuy nhiên, một cách tốt nhất là kết hợp được kết quả từ những ước lượng độc lập về sinh khối lâm phần để từ đó xây dựng phương trình dựa trên lâm phần Hạn chế của phương pháp này là yêu cầu phải thu thập một lượng nhất định số liệu các biến của lâm phần để có thể xây dựng được phương trình Tổng tiết diện ngang, mật độ là những nhân tố dễ đo đếm chính xác nhất, tuổi rừng có thể xác định thông qua lịch sử rừng trồng Các biến khí hậu cũng có thể được sử dụng để xây dựng các phương trình tương quan cho lâm phần nhưng thường rất khó khăn để thu thập các số liệu này

Một dạng các nhân tố ước lượng sinh khối khác là nhân tố điều tra lâm phần được ước lượng bằng công nghệ viễn thám hoặc đầu ra của mô hình Trong một số trường hợp một biến, ví dụ như chiều cao lâm phần có thể được

đo đếm trực tiếp trên hiện trường hoặc ước lượng bằng công nghệ viễn thám, từ chiều cao này thông qua phương trình đã xây dựng sẽ xác định được sinh khối lâm phần Ngoài ra, còn có phương pháp đo đếm phi truyền thống như ước lượng sinh khối lâm phần trực tiếp bằng các thiết bị hàng không, vệ tinh Những phương pháp này có độ tin cậy thấp hơn phương pháp đo đếm trực tiếp nhưng lại có chi phí rẻ hơn Tuy nhiên, chi phí để thiết lập hệ thống lại rất đắt

(5) - Phương pháp dựa trên số liệu cây cá thể

Hầu hết các nghiên cứu về sinh khối từ trước tới nay là dựa vào cây cá thể, trong đó sinh khối cây được xác định từ mối quan hệ của nó với các nhân

tố điều tra khác của cây cá thể như chiều cao, đường kính ngang ngực, tiết diện ngang, thể tích,… hoặc tổ hợp các nhân tố này của cây

Y (sinh khối) = f (nhân tố điều tra cây cá thể)

Tuy nhiên, độ chính xác của phương pháp này không được đánh giá cao do việc lựa chọn cây cá lẻ có mức độ đại diện còn thấp và số lượng cây còn ít

(6) - Phương pháp dựa trên vật liệu khai thác

Lượng carbon mất đi từ rừng sau khai thác được tính theo công thức:

(7) - Phương pháp dùng biểu Biomass

Phương pháp này cho độ chính xác cao do việc đo tính khối lượng khô các bộ phận rừng (thân, cành, vỏ, lá, gốc, rễ, vật liệu rơi rụng,…)

(8)- Phương pháp dùng biểu sản lượng

Dựa vào biểu sản lượng hay còn gọi là biểu quá trình sinh trưởng để có tổng trữ lượng thân cây gỗ/ha cho từng độ tuổi M (m3/ha), nhân với tỷ trọng khô bình quân của loài cây gỗ đó để có khối lượng khô thân cây, lại nhân với một hệ số chuyển đổi cho từng loại rừng để có khối lượng khô biomass Phương pháp này đã được JIFPRO sử dụng tại Inđônêxia

(9) - Phương pháp dựa vào mô hình sinh trưởng

Có ba dạng mô hình sinh trưởng chính, đó là:

- Mô hình thực nghiệm, thống kê

- Mô hình động thái

- Mô hình tổng hợp

Phương pháp này đã được Viện Nghiên cứu Lâm nghiệp Châu Âu xây dựng thành mô hình CO2Fix và đã áp dụng cho nhiều nước trên thế giới, có thể áp dụng cho các nước đang phát triển như nước ta trong khi chưa có điều kiện thu thập số liệu trên các ô thí nghiệm, ô định vị lâu năm Đây là mô hình miễn phí, có thể tải phần mềm và hướng dẫn sử dụng trang web: http//w.w.w.2.efi.fi.projects/ casfor/

(10) - Phương pháp điều tra sinh khối bằng cách đo trực tiếp quá trình sinh lý điều khiển cân bằng carbon trong hệ sinh thái rừng

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 luỹ trong toàn bộ hệ sinh thái Các nhà sinh thái rừng thường

sử dụng phương pháp này để dự tính tổng sản lượng nguyên, hô hấp của hệ sinh thái và sinh khối của nhiều dạng rừng trồng hỗn giao ở Bắc Mỹ (Botkin

Nghiên cứu về sinh khối rừng ở nước ta tiến hành muộn nhưng cũng đã

có một số công trình nghiên cứu sau:

Hoàng Mạnh Trí (1986) thực hiện nghiên cứu “Sinh khối và năng suất rừng đước” đã áp dụng phương pháp “cây mẫu” để nghiên cứu năng suất, sinh khối một số quần xã rừng Đước đôi rừng ngập mặn ven biển Minh Hải [18]

Hà Văn Tuế (1994) cũng dùng phương pháp “cây mẫu” để nghiên cứu năng suất, sinh khối một số rừng trồng nguyên liệu giấy tại Vĩnh Phúc [19]

Lê Hồng Phúc (1996) đã có công trình nghiên cứu về sinh khối hoàn chỉnh, đây được xem là tác phẩm mang tính chất đi đầu trong lĩnh vực nghiên cứu sinh khối ở nước ta Với đối tượng nghiên cứu là Thông ba lá tại Đà Lạt Sau khi nghiên cứu, tác giả đã lập được một số phương trình tương quan giữa sinh khối của các bộ phận của cây rừng với đường kính D1.3 [10]

Vũ Văn Thông (1997) với luận văn Thạc sĩ của mình đã xác lập được mối quan hệ giữa sinh khối của các bộ phận với đường kính D1.3 cho loài Keo

lá tràm [16]

Đặng Trung Tấn (2001) cũng đã nghiên cứu về “Sinh khối rừng Đước”

và đã nhận định tổng sinh khối khô rừng Đước ở Cà Mau là 327 m3/ha và tăng trưởng sinh khối bình quân hàng năm là 9.500 kg/ha [14]

Nguyễn Ngọc Lung (2004) đã có công trình nghiên cứu về sinh khối rừng Thông ba lá để tính toán thử khả năng cố định CO2 mà cây rừng hấp thụ

Từ việc nghiên cứu này tác giả đã xác định được một số hàm tương quan mang tích chất định lượng sinh khối [8]

Nguyễn Văn Dũng (2005) đã đưa ra nhận định 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 vật rơi rụng) là 251,1 - 433,7 tấn/ha, tương đương lượng sinh khối khô là 132 -

223 tấn/ha [3]

Vũ Tấn Phương (2006) đã nghiên cứu về cây bụi, thảm tươi tại Hoà Bình và Thanh Hoá, kết quả cho thấy sinh khối của lau lách khoảng 104 tấn/ha, trảng cây bụi cao 2 - 3 m khoảng 61 tấn/ha, cỏ lá tre, cỏ tranh, cỏ chỉ

có sinh khối từ 22 - 31 tấn/ha Về sinh khối khô: Lau lách là 40 tấn/ha, cây bụi cao 2 - 3 m là 27 tấn/ha, cây bụi cao dưới 2 m và tế guột là 20 tấn/ha, cỏ

lá tre 13 tấn/ha, cỏ tranh 10 tấn/ha [11]

Nguyễn Văn Tấn (2006) nghiên cứu về sinh khối rừng Bạch đàn Urophylla ở Yên Bái cho kết quả cho thấy với sinh khối tươi ở tuổi 4 bằng 183,54 tấn/ha, ở tuổi 5 là 219,77 tấn/ha và ở tuổi 5 là 239,19 tấn/ha Trong đó sinh khối trên mặt đất chiếm từ 77,78% - 89,12% Tương ứng sinh khối khô ở tuổi 4 là 66,87 tấn/ha, tuổi 5 là 73,53 tấn/ha, tuổi 6 là 96,02 tấn/ha Trong đó sinh khối khô trên mặt đất chiếm từ 64,27% - 85,92% [15]

Lý Thu Huỳnh (2007) nghiên cứu về cây Mỡ tại tỉnh Phú Thọ và Tuyên Quang kết quả cho thấy tổng sinh khối tươi của 1ha rừng trồng Mỡ dao động trong khoảng 53.440 - 309.689 kg/ha còn tổng sinh khối khô dao động trong khoảng 22.965 - 105.026 kg/ha [7]

Nguyễn Thanh Tiến (2012) nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 của trạng thái rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên sau khai thác kiệt tại tỉnh Thái Nguyên kết quả cho thấy tổng lượng CO2 hấp thụ trong lâm phần rừng IIB dao động

từ 383,68 - 505,87 tấn CO2/ha, trung bình 460,69 tấn CO2/ha, trong đó lượng

CO2 hấp thụ tập trung chủ yếu ở tầng đất dưới tán rừng là 322,83 tấn/ha, tầng cây cao 106,91 tấn/ha, tầng cây bụi, thảm tươi 15,6 tấn/ha và vật rơi rụng là 15,34 tấn/ha [17]

Đỗ Hoàng Chung (2011) nghiên cứu sinh khối và lượng các bon tích lũy trên mặt đất của một số trạng thái rừng tại Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh, Vĩnh Phúc và đưa ra các hàm tương quan mang tính chất định lượng sinh khối trên mặt đất [2]

1.2 Nghiên cứu khả năng hấp thụ CO 2 của rừng

vật trên trái đất đã tạo ra được 150 tỷ tấn vật chất khô thực vật Năm 1980, Brawn và cộng sự đã sử dụng công nghệ GIS dự tính lượng các bon trung bình trong rừng nhiệt đới châu Á là 144 tấn/ha trong phần sinh khối và 148 tấn /ha trong lớp đất mặt với độ sâu 1 m, tương đương 42 - 43 tỷ tấn các bon trong toàn châu lục Tuy nhiên lượng các bon có biến động rất lớn giữa các vùng và các kiểu thảm thực bì khác nhau Thông thường lượng các bon trong sinh khối biến động từ dưới 50 tấn/ha đến 360 tấn/ha, phần lớn ở các kiểu rừng là 100 - 200 tấn/ha (dẫn theo Phạm Xuân Hoàn, 2005) [4]

Một số nghiên cứu về khả năng tích lũy các bon của các dạng rừng: Palm và cộng sự (1986) cho rằng lượng các bon trung bình trong sinh khối phần trên mặt đất của rừng nhiệt đới Châu Á là 185 tấn/ha và biến động

từ 25 - 300 tấn/ha [27]

Houghton (1991) đã nhận định lượng các bon rừng nhiệt đới Châu Á là

40 - 250 tấn/ha, trong đó 50 - 120 tấn/ha ở phần thực vật và đất

Brawn (1991) Rừng nhiệt đới Đông Nam Á có lượng sinh khối trên mặt đất từ 50 - 430 tấn/ha (tương đương 25 - 215 tấn C/ha) và trước khi có tác động của con người thì các trị số tương ứng là 350 - 400 tấn/ha (tương đương

175 - 200 tấn C/ha) (dẫn theo Phạm Xuân Hoàn, 2005) [4]

Murdiyarso (1995) cho rằng rừng Indonesia có lượng các bon từ 161 -

300 tấn/ha trong phần sinh khối trên mặt đất [27]

Lasco (1999) rừng tự nhiên thứ sinh ở Philippine có 86 - 201 tấn C/ha trong phần sinh khối trên mặt đất, ở rừng già là 370 - 520 tấn sinh khối /ha (tương đương 185 - 260 tấn C/ha, lượng các bon ước tính 50% sinh khối) [32]

Abu Bakar (2000) Rừng Malaysia lượng các bon biến động từ 100 -

160 tấn/ha nếu tính cả sinh khối trong đất là 90 - 780 tấn/ha [27]

Theo MC Kenzie (2001) các bon trong hệ sinh thái rừng thường tập trung ở 4 bộ phận chính: Thảm thực vật còn sống trên mặt đất, vật rơi rụng, rễ

cây và đất rừng Việc xác định lượng các bon trong rừng thường được thực hiện thông qua xác định sinh khối rừng [30]

Kết quả nghiên cứu về sự biến động các bon sau khai thác rừng:

Brown và Pearce (1997) đã nhận định rằng: Một khu rừng nguyên sinh

có thể hấp thụ được 280 tấn các bon và sẽ giải phóng 200 tấn các bon nếu chuyển thành du canh du cư và sẽ giải phóng nhiều hơn một chút nếu được chuyển thành đồng cỏ hay đất nông nghiệp Rừng trồng có thể hấp thụ khoảng

115 tấn các bon và con số này sẽ giảm từ 1/3 đến 1/4 khi rừng bị chuyển đổi sang canh tác nông nghiệp [23]

Theo Putz và Pinard (1993) ở Malaisia nếu khai thác chọn lấy đi 8 - 15 cây/ha (tương đương 80 m3

/ha hay 22 tấn các bon/ha) sẽ làm tổn thương 50%

số cây được giữ lại Ở Sabah sau khai thác 1năm lượng sinh khối đã đạt 44 - 67% so với trước khai thác (nếu khai thác theo phương thức "Khai thác giảm thiểu tác động" (dẫn theo Phạm Xuân Hoàn, 2005) [4]

Lasco (2002) lượng sinh khối và carbon của rừng nhiệt đới Châu Á bị giảm khoảng 22-67% sau khai thác Tại Philippines sau khai thác thì lượng

CO2 bị mất là 50% so với rừng thành thục trước khai thác và ở Indonesia là 38-75% [32]

Xét trên phạm vi toàn cầu, số liệu thống kê năm 2003 cho thấy lượng các bon lưu trữ trong rừng khoảng 800 - 1.000 tỷ tấn Trong 1 năm rừng hấp thụ khoảng 100 tỷ tấn khí các bonic và thải ra khoảng 80 tỷ tấn Oxy [3]

Tổng lượng hấp thu dự trữ các bon của rừng trên thế giới khoảng 830 PgC, trong đó các bon trong đất lớn hơn 1,5 lần các bon dự trữ trong thảm thực vật (Brown, 1997) [23] Đối với rừng nhiệt đới, có tới 50% lượng các bon dự trữ trong thảm thực vật và 50% dự trữ trong đất (IPCC,2000) [22]

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

lệ hấp thu CO2 ở sinh khối 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/năm ở các vùng nhiệt đới

Năm 1991, Houghton đã chứng minh lượng các bon trong rừng nhiệt đới châu Á là 40 - 250 tấn/ha, trong đó 50 - 120 tấn/ha ở phần thực vật và đất (dẫn theo Phạm Xuân Hoàn, 2005) [4]

Năm 1996, Paml và cộng sự đã cho rằng lượng các bon trung bình trong sinh khối phần trên mặt đất của rừng nhiệt đới châu Á là 185 tấn/ha và biến động từ 25 - 300 tấn/ha Kết quả nghiên cứu của Brown (1991) cho thấy rừng nhiệt đới Đông Nam Á có lượng sinh khối trên mặt đất từ 50 - 430 tấn/ha (tương đương 25 - 215 tấn C/ha) và trước khi có tác động của con người thì các trị số tương ứng là 350 - 400 tấn/ha (tương đương 175 - 200 tấn/ha) (dẫn theo Brown, 1997) [23]

Brown và cộng sự (1996)22 đã ước lượng tổng lượng carbon mà hoạt động trồng rừng trên thế giới có thể hấp thu tối đa trong vòng 5 năm (1995 - 2000) là 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)23 Tính tổng lại rừng trồng

có thể hấp thu được 11 - 15% tổng lượng CO2 phát thải từ nguyên liệu hoá thạch trong thời gian tương đương (Brown, 1997) 23

Brown và Pearce (1997) đưa ra các số liệu đánh giá lượng các bon và tỷ

lệ thất thoát đối với rừng nhiệt đới Theo đó một khu rừng nguyên sinh có thể hấp thu được 280 tấn các bon/ha và sẽ giải phóng 200 tấn các bon/ha nếu bị chuyển thành du canh du cư và sẽ giải phóng các bon nhiều hơn một chút nếu được chuyển thành đồng cỏ hay đất nông nghiệp Rừng trồng có thể hấp thụ khoảng 115 tấn các bon và con số này sẽ giảm từ 1/3 đến 1/4 khi rừng chuyển đối sang canh tác nông nghiệp [23]

Tại Thái Lan, Noonpragop đã xác định lượng các bon trong sinh khối trên mặt đất là 72 - 182 tấn/ha [27]

Năm 2000 tại Indonesia, Noordwijk đã nghiên cứu khả năng tích luỹ các bon của các rừng thứ sinh, các hệ thống nông lâm kết hợp và thâm canh cây lâu năm Kết quả cho thấy lượng các bon hấp thụ trung bình là 2,5 tấn/ha/năm [27]

Công trình nghiên cứu tương đối toàn diện và có hệ thống về lượng carbon tích luỹ của rừng được thực hiện bởi Ilic (2000) và Mc Kenzie (2001) Theo Mc Kenzie, carbon trong hệ sinh thái rừng thương 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 31

Ở Malayxia, lượng carbon trong rừng biến động từ 100 - 160 tấn/ha và tính cả trong sinh khố và đất là 90 - 780 tấn/ha 28

1.2.2 Ở Việt Nam

Nguyễn Ngọc Lung (2004), công bố nghiên cứu sinh khối rừng Thông

ba lá để tính toán khả năng cố định CO2 mà cây rừng hấp thụ Đây là công trình nghiên cứu có ý nghĩa trong lĩnh vực khoa học nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 của rừng, tạo tiền đề cho việc xây dựng dự án trồng rừng CDM sau này [8]

Nguyễn Văn Dũng (2005) nghiên cứu về rừng Thông Mã vỹ tại Núi Luốt - Đại học lâm nghiệp cho thấy rừng Thông mã vỹ thuần loài 20 tuổi lượng các bon tích luỹ là 80,7 - 122 tấn/ha, giá trị các bon tích luỹ ước tính đạt 25,8 - 39 triệu VNĐ/ha Rừng Keo lá tràm trồng thuần loài 15 tuổi có tổng lượng các bon tích luỹ là 62,5 - 103,1 tấn/ha, giá trị tích luỹ các bon ước tính đạt

20 - 33 triệu VNĐ [3]

Vũ Tấn Phương (2006) đã nghiên cứu trữ lượng các bon theo các trạng thái rừng cho biết: Rừng giàu có tổng trữ lượng CO2 là 694,9 - 733,9 tấn

CO2/ha; rừng trung bình là 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 ; rừng tre nứa là 116,5 - 277,1 tấn CO2/ha [11]

Lý Thu Huỳnh (2007) nghiên cứu về khả năng tích lũy các bon của rừng Mỡ, kết quả thu được tổng lượng các bon tích luỹ dao động từ 40.933 - 145.041 kg/ha; trong đó chủ yếu tập trung vào các bon trong đất trung bình là 59%, tầng cây gỗ 30%, vật rơi rụng 4% và cây bụi thảm tươi là 2% [7]

Phạm Tuấn Anh (2007) Nghiên cứu về năng lực hấp thụ CO2 của rừng

tự nhiên lá rộng thường xanh ở Dăk Nông cho kết quả: Lượng tích luỹ CO2

hàng năm từ 1,73 - 5,18 tấn/ha/năm tuỳ theo trạng thái rừng [1]

Ngô Đình Quế (2006) [13] khi nghiên cứu, xây dựng các tiêu chí, chỉ tiêu trồng rừng theo cơ chế phát triển sạch ở Việt Nam đã tiến hành đánh giá khả năng hấp thụ CO2 thực tế của một số loại rừng trồng ở Việt Nam gồm: Thông nhựa, keo lai, Mỡ, keo lá tràm và 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 tuỳ thuộc vào năng suất lâm phần đó ở các tuổi nhất định Để tích luỹ khoảng

100 tấn CO2/ha Thông nhựa phải đến tuổi 16 - 17, Thông mã vĩ và Thông ba

lá ở tuổi 10, Keo lai 4 - 5 tuổi, Keo tai tượng 5 - 6 tuổi, Bạch đàn Uro 4 - 5 tuổi Kết quả này là rất quan trọng nhằm làm cơ sở cho việc quy hoạch vùng trồng, xây dựng các dự án trồng rừng theo cơ chế phát triển sạch (CDM) Tác giả đã lập phương trình tương quan hồi quy - tuyến tính giữa các yếu tố lượng

CO2 hấp thụ hàng năm với năng suất gỗ và năng suất sinh học Từ đó tính ra được khả năng hấp thụ CO2 thực tế ở nước ta đối với 5 loài cây trên

Khả năng hấp thụ của rừng tự nhiên cũng được quan tâm nghiên cứu

Vũ Tấn Phương (2007) đã nghiên cứu trữ lượng carbon theo các trạng thái

rừng, kết quả cho thấy rừng giàu có tổng trữ lượng carbon là 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

Ngô Đình Quế (2006) cho biết, với tổng diện tích là 123,95 ha sau khi trồng Keo lai 3 tuổi, Quế 17 tuổi, Thông ba lá 17 tuổi, Keo lá tràm 12 tuổi thì sau khi trừ đi tổng lượng các bon của đường làm cơ sở, lượng các bon thực tế thu được qua việc trồng rừng theo dự án CDM là 7.553,6 tấn các bon hoặc 27.721,9 tấn CO2 [13]

Nguyễn Ngọc Lung và Nguyễn Tường Vân (2004) đã sử dụng công thức tổng quát của quá trình quang hợp để tính ra hệ số chuyển đổi từ sinh khối khô sang CO2 đã hấp thụ là 1,630/1 Căn cứ vào biểu quá trình sinh trưởng và biểu sinh khối các tác giả tính được 1 ha rừng Thông 60 tuổi ở cấp đất III chứa đựng 707,75 tấn CO2 [8]

Theo Hoàng Xuân Tý (2004), nếu tăng trưởng rừng đạt 15m3/ha/năm, tổng sinh khối tươi và chất hữu cơ của rừng sẽ đạt được xấp xỉ 10 tấn/ha/năm tương đương với 15 tấn CO2/ha/năm, với giá thương mại CO2 tháng 4/2004 biến động từ 3 - 5 USD/tấn CO2, thì một ha rừng như vậy có thể đem 45 - 75 USD (tương đương 675.000 - 1.120.000 VNĐ/ năm) 20

1.3 Kết luận chung

Trên đây là một vài nét cơ bản về các công trình nghiên cứu về tích lũy các bon, đa dạng sinh học thực vật trong và ngoài nước Thông qua các công trình nghiên cứu của các nhà khoa học ta có thể nhận thấy lĩnh vực nghiên cứu trữ lượng các bon, động thái tích lũy các bon của rừng còn rất mới và rất cần sự quan tâm của các nhà khoa học

Việc định lượng các bon mà rừng hấp thụ là một vấn đề phức tạp, liên quan đến nhiều vấn đề nội tại của thực vật, vì vậy phần lớn các nghiên cứu

mới chỉ tập trung và xác định lượng các bon tích lũy tại thời điểm nghiên cứu

Việc nghiên cứu trữ lượng các bon hấp thụ của rừng là bước ngoặt quan trọng trong việc xác định cơ sở để thực hiện Nghị định thư Kyoto, đồng thời còn góp phần vào bảo vệ môi trường sinh thái, đa dạng sinh học, giảm thiểu phát thải khí nhà kính thông qua hoạt động trồng rừng và tái trồng rừng Đây cũng là một cơ hội để khẳng định chức năng môi trường của rừng cũng như giá trị đích thực của rừng, cơ hội thương mại các bon, một tiềm năng rất lớn trong lĩnh vực kinh doanh lâm nghiệp mà trước đây hầu như chưa hề đề cập đến

1.4 Tổng quan về khu vực nghiên cứu

1.4.1 Điều kiện tự nhiên

1.4.1.1 Vị trí địa lý

Chu Hương là xã nằm ở phía Nam huyện Ba Bể, cách trung tâm huyện

Ba Bể khoảng 20 km; có trục đường 258 đi qua địa phận xã, đường liên xã Chu Hương - Hà Hiệu dài 11 km được nâng cấp và mở rộng, Có chợ Pù Mắt là trung tâm giao lưu hàng hóa, thương mại và dịch vụ cụm Nam của huyện Xã

có tổng diện tích đất tự nhiên là 3.478,96 ha; Trong đó diện tích đất nông nghiệp: 3.303,97 ha; ngành nghề chủ yếu là phát triển nông - lâm nghiệp - chăn nuôi và các dịch vụ khác Có ranh giới hành chính tiếp giáp với các xã như sau:

- Phía Bắc giáp xã Hà Hiệu huyện Ba Bể

- Phía Nam giáp xã Mỹ Phương huyện Ba Bể

- Phía Đông giáp huyện Ngân Sơn

- Phía Tây giáp xã Đồng Phúc và xã Yến Dương huyện Ba Bể

1.4.1.2 Địa hình, địa mạo

Chu Hương là xã có địa hình đồi núi cao, bị chia cắt bỏi các thung lũng, các dãy núi cao, những núi thấp, thoải tạo thành những cánh đồng bậc thang nhỏ hẹp Xã có độ cao trung bình từ 400 đến 1.200 m so với mặt nước biển

Do đặc điểm của địa hình nên đất đai của Chu Hương được chia thành các loại chính như sau:

+ Đất đồi gò (đất đỏ vàng) được hình thành do sự phong hoá của đá mẹ Loại đất này phù hợp với việc phát triển rừng, cây ăn quả và phát triển kinh tế vườn đồi nói chung

+ Đất ruộng (sản phẩm của dốc tụ) là 392 ha, chiếm khoảng 10,95% tổng diện tích tự nhiên toàn xã Do đặc điểm địa hình nên việc canh tác chịu ảnh hưởng rất lớn của chế độ thuỷ văn nhất là vào mùa khô

Nhìn chung đất đai của xã Chu Hương không màu mỡ, hàm lượng mùn thấp, lân dễ tiêu nghèo, độ chua trung bình, đất ruộng có tầng canh tác mỏng nên cần có biện pháp cải tạo phù hợp như: bón phân chuồng, phân xanh Đất rừng có tầng đất mặt trung bình phù hợp với việc phát triển cây lâm nghiệp và cây ăn quả

1.4.1.3 Khí hậu

Theo trung tâm dự báo khí tượng thuỷ văn tỉnh Bắc Kạn, xã Chu Hương nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, một năm có hai mùa rõ rệt chia hai mùa rõ rệt Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10, mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau

- Nhiệt độ trung bình năm là 200C Chênh lệch nhiệt độ các tháng trong năm tương đối cao Nóng nhất vào tháng 7, nhiệt độ trung bình là 260

C, thấp nhất tháng vào tháng 1 nhiệt độ trung bình là 120C

+ Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau Mùa này chỉ chiếm từ 10

- 15% lượng mưa cả năm

Tổng tích ôn hàng năm trung bình khoảng 7500 - 80000C

1.4.1.4 Thuỷ văn

Mạng lưới thuỷ văn của xã có 32 kênh mương, 25 phai đập cùng với hệ thống ao hồ, đập lớn nhỏ là những nguồn nước quý phục vụ cho sinh hoạt và sản xuất Mặc dù có nguồn nước dồi dào như vậy nhưng do địa hình đồi núi nên việc tưới tiêu cho cây trồng vẫn còn gặp nhiều khó khăn nhất là những khu ruộng bậc thang hay khu ruộng cao Tuy nhiên, vào thời kỳ đầu năm, do điều kiện thời tiết khắc nghiệt nên thường xảy ra tình trạng hạn hán nên UBND xã kết hợp với trạm thuỷ nông huyện bơm nước chống hạn

1.4.2 Các nguồn tài nguyên

1.4.2.1 Hiện trạng tài nguyên rừng

Tài nguyên rừng của Chu Hương đa dạng và phong phú, có nhiều chủng loại cây gỗ với tổng diện tích đất lâm nghiệp có rừng là 2.657,06 ha chiếm 74,19% tổng diện tích đất tự nhiên Số diện tích rừng hiện nay chủ yếu

là các hộ gia đình, cá nhân quản lý Diện tích rừng sản xuất là 2.355,23 ha bao gồm các loại cây: keo và cây bản địa, trong đó diện tích trồng Mỡ là 520,56

ha Ngoài ra còn có 301,83 ha rừng phòng hộ, chiếm 8,43 % tổng diện tích đất

tự nhiên

Mặc dù diện tích rừng trồng tương đối lớn nhưng chủ yếu là rừng non mới tái sinh hoặc mới trồng theo các chương trình như PAM, 327, 661 Điều đặc biệt cần được quan tâm hiện nay là khu rừng tự nhiên đang bị khai thác không đúng chu kỳ và kỹ thuật, chặt phá không xin phép Do đó trong thời gian tới cần có biện pháp quản lý chặt chẽ nhằm bảo vệ tốt quỹ rừng hiện có này

1.4.2.2 Hiện trạng tài nguyên đất

Đất đai của xã được hình thành từ đá mẹ như: Phiến thạch sét, đá mácma axit, một số ít là đá mác ma trung tính và đá biến chất Do đó có thể chia thành các loại đất chủ yếu sau:

- Đất phù sa sông suối

- Đất thung lũng do sản phẩm dốc tụ

- Đất đỏ vàng biến đổi do trồng lúa

- Đất nâu đỏ phát triển trên đá mác ma bazơ và trung tính

- Đất đỏ vàng phát triển trên đá phiến sa thạch

- Đất đỏ vàng phát triển trên đá biến chất

Nhìn chung phần lớn đất đai có hàm lượng mùn, lân, kali ở mức nghèo, mùn tổng số nhỏ hơn 1,0 % Chính vì vậy qua phân hạng thuế nông nghiệp đất đai của xã chỉ có hạng 4, 5 và hạng 6, trong đó hạng 5 chiếm trên 60%

1.4.2.3 Hiện trạng tài nguyên nước

+ Nguồn nước mặt: Toàn xã hiện có 39,56 ha đất sông suối, đây là những nguồn nước mặt để tạo điều kiện cho phát triển sản xuất nông nghiệp

và cân bằng môi trường sinh thái

+ Nguồn nước ngầm: Mực nước ngầm của xã ở độ sâu trung bình từ 10 đến 25 m là nguồn nước sạch cung cấp cho nhu cầu nước sinh hoạt của dân trong toàn xã, chủ yếu là khai thác từ các giếng khơi và giếng khoan

1.4.2.4 Tài nguyên nhân văn

Chu Hương có tổng số nhân khẩu tính đến tháng 12 năm 2010 là 3500 người Trong đó dân số làm nông nghiệp là chủ yếu, Theo số liệu thống kê tổng số lao động xã Chu Hương chiếm 58 % tổng dân số Trong đó lao động nông lâm nghiệp chiếm 95 % tổng số lao động

Như vậy Chu Hương là nơi tập trung phần đa dân số làm nông nghiệp Mật độ dân cư ở mức thấp so với các xã của huyện Ba Bể Ở đây có nguồn nhân lực trunh bình, mặt khác trình độ dân trí phát triển còn thấp và không đồng đều, người dân chưa thật cần cù, chịu khó, số cán bộ có trình độ khoa học kỹ thuật và năng lực còn ít

1.4.3 Thực trạng về môi trường

Chu Hương có địa hình, đất đai, khí hậu đa dạng, phong phú, có thể trồng được nhiều loại cây trồng với năng suất cao và ổn định đặc biệt là Hồi

và một số loại cây ăn quả khác

Tuy nhiên ruộng đất của xã đang ở trong tình trạng manh mún, thiếu nước đã gây cản trở cho nền sản xuất Đặc điểm của Chu Hương mà trước hết

là đất đai và thảm thực vật rừng mặc dù có bị xói mòn và mất đi khá nhiều trong những năm gần đây nhưng đã và đang được cải thiện, phục hồi, mặt khác xét về toàn cục thì môi trường sinh thái còn khá trong lành, thế nhưng trong những năm tới nếu không có biện pháp tuyên truyền và quản lý tốt thì sẽ bị ô nhiễm môi trường nặng bởi tàn dư của thuốc bảo vệ thực vật trên đồng ruộng Nằm trên QL 258 và có chợ Pù Mắt, đây là điều kiện khá thuận lợi cho giao lưu hàng hoá và phát triển kinh tế - xã hội Hiện tại diện tích đất hoang hoá còn tương đối lớn và có nguy cơ tăng lên trong những năm tới nên cần có những biện pháp cụ thể để ngăn chặn nguy cơ này, giữ độ che phủ bảo vệ môi trường

1.4.4 Đặc điểm kinh tế - xã hội xã Chu Hương

1.4.4.1 Tăng trưởng kinh tế

Những năm qua, dưới sự lãnh đạo của Đảng uỷ, Hội đồng nhân dân xã, nền kinh tế của xã đã có những chuyển biến tích cực, tốc độ tăng trưởng kinh

tế của xã tăng ở mức khá ở một số thôn xóm đã xuất hiện nhiều mô hình sản xuất giỏi trên các lĩnh vực nông lâm nghiệp Tuy nhiên, đến nay số hộ đói và nghèo vẫn chiếm tỷ lệ cao là 425 hộ = 54,55%; Hộ cận nghèo 255 hộ = 28,8% Với phương châm trong thời gian tới là tiếp tục phát triển đa dạng hoá các ngành nghề, chú trọng đến thương mại dịch vụ đáp ứng các mặt hàng thiết yếu phục vụ sản xuất và tiêu dùng của nhân dân trong xã chắc chắn sẽ đưa tốc

độ tăng trưởng kinh tế ở mức khá hơn

1.4.4.2 Chuyển dịch cơ cấu kinh tế

Cơ cấu kinh tế đã có sự dịch chuyển đúng hướng, tỷ trọng các ngành thương mại dịch vụ và xây dựng cơ bản đã có sự tăng trưởng ổn định tuy nhiên còn ở mức thấp Nông lâm nghiệp vẫn giữ vai trò chủ đạo và chiếm tỷ

trọng lớn trong tổng thu nhập của xã

1.4.4.3 Thực trạng phát triển kinh tế

1.4.4.4 Khu vực kinh tế nông - lâm nghiệp

* Ngành trồng trọt:

Năm năm qua sản xuất nông nghiệp của xã có sự phát triển trung bình

do thời tiết không thuận lợi, thiên tai thường xuyên xảy ra, song tổng diện tích gieo trồng hàng năm vẫn đảm bảo kế hoạch Năng suất, sản lượng lương thực tăng ở mức trung bình thể hiện qua số liệu bảng 1 dưới đây:

Bảng 1.1: Tình hình sản xuất nông nghiệp năm 2011

III Các loại cây trồng

1.Cây lúa: Diện tích Ha 379,4

2 Cây ngô: Diện tích Ha 63,4

Đạt được những kết quả đó là do sự cố gắng khắc phục khó khăn của chính quyền và nhân dân trong xã, đặc biệt là trong việc ứng dụng những tiến

bộ khoa học vào sản xuất, đầu tư thâm canh như đưa các giống lúa lai vào sản xuất, chuyển dịch cơ cấu mùa vụ, diện tích trồng lúa cả năm là 379,4 ha, năng suất bình quân đạt 46,25 tạ/ ha, đặc biệt là việc sử dụng các giống lúa lai có năng suất cao Cây ngô đã bước đầu được nhân dân quan tâm và đưa vào trồng vụ đông và trên một số chân ruộng cao và thu được năng suất cao

* Ngành chăn nuôi:

Chăn nuôi tiếp tục phát triển, theo thống kê năm 2010 thì:

- Tổng đàn trâu là 985 con = 106% so với kế hoạch

- Đàn bò là 153 con = 65% so với kế hoạch

- Đàn lợn là 1975 con = 112% so với kế hoạch

- Đàn gia cầm khoảng 11514 con = 90% so với kế hoạch

- Tổng đàn dê là 213 con = 45% so với kế hoạch

Hiện nay, người dân đã bắt đầu phát triển theo phương pháp chăn nuôi khoa học, nhiều hộ gia đình đã nuôi gà tăng trọng đem lại thu nhập cao

* Sản xuất lâm nghiệp:

Diện tích đất trống của xã đang dần được phủ xanh trở lại Số diện tích rừng trồng ngày một tăng do có các chính sách phủ xanh đất trống, đồi núi trọc của Nhà nước Chu Hương bao gồm cả quỹ rừng sản xuất và phòng hộ hầu hết đã giao cho các hộ gia đình quản lý, song do rừng còn ở xa nhà hơn nữa người dân vẫn chưa ý thức được tác dụng của rừng nên tình trạng khai thác không đúng với chu kỳ gây lãng phí hoặc khai thác trộm vẫn thường xuyên xảy ra Năm 2010 thực hiện trồng năm 1 dự án 5 triệu ha rừng đạt nghiệm thu là 122,14 ha đạt 117% ha so với kế hoạch

Triển khai đăng kí chỉ tiêu trồng rừng mới dự án theo Quyết định 147 xây dựng kế hoạch thực hiện 3 năm (2011 - 2013) năm 2011 là 220 ha đăng

ký, hiện đang thiết kế được khoảng 70 ha Đã có 80% diện tích rừng và vườn rừng được giao cho hộ nông dân quản lý, chăm sóc, bảo vệ và trồng mới 100% diện tích rừng được giao quản lý, bảo vệ tốt Không có vụ cháy rừng lớn xảy ra Độ che phủ rừng tính đến năm 2010 đã đạt 75%

Quá trình chuyển dịch cơ cấu kinh tế nông thôn trong 5 năm qua bước đầu đã lồng ghép được các chương trình 327, 661, tạo nguồn lực tổng hợp, phát huy có hiệu quả tiềm năng, thế mạnh của địa phương, ở đây nguồn thu từ trồng trọt chiếm tỷ trọng cao trong tổng thu nhập hàng năm

1.4.4.5 Ngành tiểu thủ công nghiệp và dịch vụ

* Sản xuất tiểu thủ công nghiệp: Ngành tiểu thủ công nghiệp của xã tuy

có nhưng phát triển rất chậm, chủ yếu là để tự phục vụ

* Dịch vụ thương mại: Với vị trí không có nhiều thuận lợi cho phát

triển ngành dịch vụ thương mại, hiện nay xã chỉ mới có chợ phiên 5 ngày họp một lần Trong thời gian tới cần chú trọng phát triển giao thông để nhân dân

xã Chu Hương dần dần phát triển sánh vai cùng với các xã bạn Tạo cho xã nhiều thuận lợi hơn nữa trong việc giao lưu hàng hoá với bên ngoài Các dịch

vụ chế biến nông sản thủ công, may mặc, xay sát, sửa chữa, mộc đang dần được mở rộng và phát huy

1.4.4.6 Dân số, lao động và việc làm

* Dân số

Tính đến hết tháng 12/2010 toàn xã có tổng số là 778 hộ với 3500 khẩu gồm 3 dân tộc Tày, Dao, Kinh chung sống địa giới hành chính xã được chia thàh 19 thôn bản, trong đó có 4 thôn vùng cao 100% là dân tộc Dao sinh sống Trong những năm qua tỷ lệ tăng dân số tự nhiên của xã ở mức 0,08%

đạt chỉ tiêu nghị quyết đề ra Đến năm 2010 không có trường hợp sinh con thứ 3 Đạt được những kết quả đó là do trong những năm qua UBND xã và các cơ quan chức năng đã có chính sách dân số kế hoạch hoá gia đình hợp lý

1.4.4.7 Thực trạng phát triển các khu dân cư

Chu Hương có 19 thôn, do tập quán canh tác lâu đời đã hình thành nên các khu dân cư sống theo từng khu vực, dọc các trục đường giao thông và các thung lũng sâu Nhìn chung vị trí các khu dân cư phân bố chưa đồng đều, các khu dân cư nằm rải rác không thuận tiện cho việc sản xuất, sinh hoạt và giao thông, có những xóm còn quá xa khu trung tâm (Khuổi Ha, Nà Quang, Nà Cà,

Nà Đông) nhưng lại chưa được quan tâm mở mang đường xá nên đi lại còn rất khó khăn

1.4.4.8 Thực trạng phát triển cơ sở hạ tầng

* Xây dựng cơ bản

Tổ chức bảo quản và sử dụng có hiệu quả, các công trình xây dựng đã được đầu tư Trong năm đã hoàn thành công trình do huyện làm chủ đầu tư như: Kênh mương Nà Cại thôn Nà Phầy; Kè chống sói lớ suối khu vực Nà Phầy, bê tong đường Nà Nao - Nà Quang, bê tong tuyến mương Nà Nao- Nà Đon, kéo điện lưới Cầu Chù - Nà Đông, triển khai xây dựng công trình trạm chuẩn xã Chu Hương, còn các công trình do xã làm chủ đầu tư từ nguồn vốn

chương trình 135 giai đoạn 2 gồm: Đường lien thôn Nà Nao - Nà Quang đã nghiệm thu đưa vào sử dụng công trình đảm bảo chất lượng tạo điều kiện cho người dân đi lại rất thuận lợi Ngoài ra, từ nguông vốn tự bảo dưỡng chương trình 135 xã dung để sửa chữa cầu treo Phiêng Kẻm và các phòng học trường chính (Trường Tiểu học Chu Hương) Thường xuyên tổ chức giám sát các nguồn vốn đầu tư trên địa bàn đảm bảo đúng luật

Tuy nhiên các công trình xây dựng chưa đáp ứng được nhu cầu của người dân địa phương Vì vậy trong tương lai cần phải xây dựng, bố trí thêm một số công trình công cộng phúc lợi xã hội, đặc biệt là việc xây dựng Nhà văn hoá trung tâm, mở rộng, xây dựng thêm nhà làm việc trong khu UBND xã

và nhà văn hoá ở các thôn