Xác định trữ lượng các bon tích lũy trong các trạng thái rừng tự nhiên lá rộng thường xanh tại huyện k’bang, tỉnh gia lai

Đề xuất phương pháp xác định sinh khối và trữ lượng các bon tầng cây cao rừng tự nhiên lá rộng thường xanh thông qua nhân tố điều tra rừng...87 KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KHUYẾN NGHỊ ...88 1.

Mã số: 60 62 02 01

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Võ Đại Hải

THÁI NGUYÊN - 2012

Trước hết, tác giả xin dành tình cảm chân thành của mình tới PGS.TS Võ Đại Hải - người hướng dẫn khoa học, đã tận tình hướng dẫn và truyền đạt những kiến thức quý báu, giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn này

Xin cảm ơn bộ phận Thông tin tư liệu - phòng Kế hoạch Khoa học Viện Khoa học lâm nghiệp Việt Nam đã cung cấp những tài liệu có liên quan đến đề tài luận văn để tác giả tham khảo

Xin gửi lời cảm ơn tới tập thể cán bộ, cán bộ công nhân viên Trạm thực nghiệm nghiên cứu K’Bang thuộc Trung tâm Lâm Nghiệp Nhiệt Đới đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình triển khai thu thập số liệu ngoại nghiệp phục vụ đề tài luận văn

Cuối cùng, tác giả xin chân thành cảm ơn sự quan tâm, động viên, giúp đỡ của người thân trong gia đình và các bạn bè, đồng nghiệp trong suốt thời gian học tập và thực hiện đề tài luận văn

Xin chân thành cảm ơn!

Thái Nguyên, tháng 9 năm 2012

Tác giả

Lục Linh Tuyền

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

MỤC LỤC ii

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT v

DANH MỤC CÁC BẢNG vii

DANH MỤC CÁC HÌNH ix

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

Chương 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3

1.1 Trên thế giới 3

1.1.1 Nghiên cứu về sinh khối rừng 3

1.1.2 Nghiên cứu khả năng tích lũy Các bon của rừng 6

2.2 Ở Việt Nam 13

2.2.1 Nghiên cứu về sinh khối rừng 13

2.2.2 Nghiên cứu khả năng tích lũy Các bon của rừng 16

1.3 Nhận xét và đánh giá chung 19

Chương 2: MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21

2.1 Mục tiêu nghiên cứu 21

2.2 Đối tượng nghiên cứu 21

2.3 Giới hạn nghiên cứu 21

2.4 Nội dung nghiên cứu 21

2.5 Phương pháp nghiên cứu 22

2.5.1 Quan điểm và cách tiếp cận của đề tài 22

2.5.2 Phương pháp nghiên cứu cụ thể 23

Chương 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 30

3.1 Điều kiện tự nhiên 30

3.1.1 Vị trí địa lý 30

3.1.2 Địa hình, thổ nhưỡng 30

3.1.3 Khí hậu 31

3.1.4 Tài nguyên rừng 32

3.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 32

3.2.1 Cơ cấu dân số, dân tộc 32

3.2.2 Tình hình kinh tế địa phương 33

3.2.3 Điều kiện cơ sở hạ tầng 34

3.2.4 Điều kiện văn hóa xã hội 34

3.3 Đánh giá chung 35

Chương 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 36

4.1 Nghiên cứu sinh khối các trạng thái rừng tự nhiên lá rộng thường xanh tại huyện K’Bang, tỉnh Gia Lai 36

4.1.1 Sinh khối cây cá thể của loài ưu thế 36

4.1.2 Sinh khối tầng cây cao của các trạng thái rừng tự nhiên lá rộng thường xanh tại K’Bang 48

4.1.3 Sinh khối cây bụi thảm tươi và vật rơi rụng dưới tán rừng 53

4.1.4 Tổng sinh khối toàn lâm phần 55

4.2 Xác định trữ lượng các bon trong các trạng thái rừng tự nhiên lá rộng thường xanh tại huyện K’Bang, tỉnh Gia Lai 61

4.2.1 Lượng các bon tích luỹ trong cây cá thể của 6 loài ưu thế trong lâm phần 61

4.2.2 Lượng các bon tích luỹ trong tầng cây cao của các trạng thái rừng tự nhiên lá rộng thường xanh tại huyện K’Bang 68

4.2.3 Lượng các bon tích luỹ trong cây bụi thảm tươi và vật rơi rụng dưới tán các trạng thái rừng tự nhiên lá rộng thường xanh huyện K’Bang 70

4.2.4 Tổng lượng các bon tích luỹ trong toàn lâm phần 72

4.3 Xây dựng mối quan hệ giữa sinh khối, lượng các bon tích luỹ với các nhân tố điều tra rừng tự nhiên lá rộng thường xanh tại huyện K’Bang, tỉnh Gia Lai 75

4.3.1 Mối quan hệ giữa sinh khối với các nhân tố điều tra lâm phần 75

4.3.2 Mối quan hệ giữa lượng các bon tích luỹ với các nhân tố điều tra 81

4.4 Đề xuất phương pháp tính toán và xác định sinh khối, trữ lượng các bon rừng tự nhiên lá rộng thường xanh tại huyện K’Bang, tỉnh Gia Lai 84

4.4.1 Đề xuất phương pháp xác định sinh khối và lượng các bon tích luỹ trong cây cá thể các loài cây ưu thế 84

4.4.2 Đề xuất xác định sinh khối khô thông qua sinh khối tươi cây cá thể 84

4.4.3 Đề xuất xác định sinh khối khô, sinh khối tươi, lượng các bon tích luỹ DMĐ thông qua sinh khối khô, sinh khối tươi, lượng các bon tích luỹ TMĐ cây cá thể 85

4.4.4 Đề xuất phương pháp xác định trữ lượng các bon tích luỹ trong cây cá thể và lâm phần dựa vào sinh khối khô 86

4.4.5 Đề xuất phương pháp xác định sinh khối và trữ lượng các bon tầng cây cao rừng tự nhiên lá rộng thường xanh thông qua nhân tố điều tra rừng 87

KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KHUYẾN NGHỊ 88

1 Kết luận 88

2 Tồn tại 91

3 Khuyến nghị 91

TÀI LIỆU THAM KHẢO 92

PHỤ LỤC 97

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Giải thích nghĩa

Nông nghiệp và Lương thực Liên hiệp quốc)

Quốc tế

IPCC International Panel on Climate Change: Tổ chức phi chính phủ

về biến đổi khí hậu

Chữ viết tắt Giải thích nghĩa

thải khí gây hiệu ứng nhà kính từ mất rừng và suy thoái rừng)

TT- BNNPTNN Thông tư của Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 4.1 Sinh khối tươi cây cá thể của loài ưu thế 36

Bảng 4.2 Cấu trúc sinh khối tươi cây cá thể của loài ưu thế 40

Bảng 4.3 Sinh khối khô cây cá thể của loài ưu thế 42

Bảng 4.4 Cấu trúc sinh khối khô cây cá thể ưu thế 46

Bảng 4.5 Sinh khối tươi tầng cây cao của các trạng thái rừng tự nhiên lá rộng thường xanh tại K’Bang 49

Bảng 4.6 Cấu trúc sinh khối tầng cây cao trong lâm phần rừng tự nhiên lá rộng thường xanh tại K’Bang 50

Bảng 4.7 Sinh khối khô tầng cây cao của các trạng thái rừng tự nhiên lá rộng thường xanh huyện K’Bang 51

Bảng 4.8 Cấu trúc sinh khối tầng cây cao các trạng thái rừng tự nhiên lá rộng thường xanh tại K’Bang, tỉnh Gia Lai 52

Bảng 4.9 Sinh khối cây bụi thảm tươi và vật rơi rụng dưới tán rừng 53

Bảng 4.10 Cấu trúc sinh khối tươi toàn lâm phần rừng rừng tự nhiên lá rộng thường xanh tại huyện K’Bang 56

Bảng 4.11 Cấu trúc sinh khối khô toàn lâm phần rừng tự nhiên lá rộng thường xanh tại huyện K’Bang, tỉnh Gia Lai 59

Bảng 4.12 Lượng Các bon tích luỹ trong cây cá thể của 6 loài ưu thế 61

Bảng 4.13 Cấu trúc lượng các bon tích luỹ cây cá thể của loài ưu thế trong lâm phần rừng tự nhiên lá rộng thường xanh huyện K’Bang 65

Bảng 4.14 Lượng các bon tích luỹ trong tầng cây cao của các trạng thái rừng tự nhiên lá rộng thường xanh huyện K’Bang 68

Bảng 4.15 Cấu trúc lượng các bon tích luỹ trong các trạng thái rừng tự nhiên lá rộng thường xanh huyện K’Bang 69

Bảng 4.16 Lượng các bon tích luỹ của cây bụi thảm tươivà vật rơi rụng dưới tán rừng 71

Bảng 4.17 Cấu trúc lượng các bon tích luỹ toàn lâm phần rừng tự nhiên lá rộng thường xanh huyện K’bang 73

Bảng 4.18 Mối quan hệ giữa sinh khối tươi cây cá thể các loài ưu thế trong

lâm phần với D1.3 75

Bảng 4.19 Mối quan hệ giữa sinh khối khô với đường kính (D1.3) của một số loài cây cá thể chủ yếu 76

Bảng 4.20: Tương quan sinh khối tươi DMĐ và TMĐ cây cá thể 77

Bảng 4.21 Tương quan giữa sinh khối khô DMĐ và TMĐ cây cá thể 78

Bảng 4.22 Mối quan hệ giữa sinh khối khô với sinh khối tươi cây cá thể 79

Bảng 4.23 Mối quan hệ giữa tổng sinh khối tầng cây cao với tổng tiết diện ngang và trữ lượng lâm phần 80

Bảng 4.24 Mối quan hệ giữa lượng các bon tích luỹ trong cây cá thể với D1.3 81

Bảng 4.25 Mối quan hệ giữa lượng các bon tích luỹ dưới mặt đất và trên mặt đất cây cá thể trong lâm phần 82

Bảng 4.26 Mối quan hệ giữa trữ lượng các bon tầng cây cao với tổng tiết diện ngang và trữ lượng rừng 83

Bảng 4.27 Phương trình xác định sinh khối và lượng các bon tích lũy của cây cá thể loài ưu thế trong rừng tự nhiên lá rộng thường xanh 84

Bảng 4.28 Phương trình xác định sinh khối khô cây cá thể thông qua sinh khối tươi cây cá thể 85

Bảng 4.29 Phương trình xác định sinh khối khô, sinh khối tươi, lượng các bon tích luỹ DMĐ thông qua sinh khối khô, sinh khối tươi, lượng các bon tích luỹ TMĐ cây cá thể 86

Bảng 4.30: Xác định sinh khối và trữ lượng các bon tầng cây cao thông qua nhân tố G và M 87

DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ BIỂU ĐỒ

Hình 2.1: Sơ đồ các bước nghiên cứu của đề tài 23

Hình 2.2: Sơ đồ bố trí các ô tiêu chuẩn sơ cấp, ô thứ cấp và các ô dạng bản 25

Biểu đồ 4.1 Biến động sinh khối tươi cây cá thể loài ưu thế theo đường kính 39

Biểu đồ 4.2 Cấu trúc sinh khối tươi cây cá thể ưu thế trong lâm phần 42

Biểu đồ 4.3 Biến động sinh khối khô theo đường kính cây cá thể 6 loài ưu thế 45

Biểu đồ 4.4 Cấu trúc sinh khối khô cây cá thể của loài ưu thế trong lâm phần 48

Biểu đồ 4.5 Cấu trúc sinh khối tươi tầng cây cao các trạng thái rừng tự nhiên lá rộng thường xanh tại K’Bang 51

Biểu đồ 4.6 Cấu trúc sinh khối tươi tầng cây cao các trạng thái rừng lá rộng thường xanh 53

Biểu đồ 4.7 Cấu trúc sinh khối tươi theo các trạng thái rừng tự nhiên lá rộng thường xanh tại huyện K’Bang 57

Biểu đồ 4.8 Cấu trúc sinh khối tươi toàn lâm phần rừng tự nhiên lá rộng thường xanh tại huyện K’Bang, tỉnh Gia Lai 58

Biểu đồ 4.9 Cấu trúc sinh khối khô theo các trạng thái rừng tự nhiên lá rộng thường xanh tại huyện K’Bang 60

Biểu đồ 4.10 Cấu trúc sinh khối khô toàn lâm phần rừng tự nhiên lá rộng thường xanh tại huyện K’Bang 60

Biểu đồ 4.11 Biến động lượng các bon tích luỹ trong cây cá thể của 6 loài ưu thế theo đường kính 64

Biểu đồ 4.12 Biến động lượng các bon tích luỹ trong cây cá thể trung bình của 6 loài cây ưu thế 67

Biểu đồ 4.13 Cấu trúc lượng các bon tích luỹ trong cây cá thể của loài ưu thế trong lâm phần 67

Biểu đồ 4.14 Biến động lượng các bon tích luỹ trong tầng cây cao 70

Biểu đồ 4.15 Biến động lượng các bon tích luỹ trong các trạng thái rừng tự nhiên lá rộng thường xanh tại huyện K’Bang 74

Biểu đồ 4.16 Cấu trúc lượng các bon tích luỹ trong lâm phần rừng tự nhiên lá rộng thường xanh tại huyện K’Bang 75

ĐẶT VẤN ĐỀ

Tình hình biến đổi khí hậu hay hiện tượng nóng lên toàn cầu đã và đang diễn

ra ngày càng phức tạp trên phạm vi toàn cầu, nhân loại đang đứng trước những hậu quả khôn lường của vấn đề đó Đây là một trong những mối quan tâm hàng đầu của các quốc gia nói riêng và thế giới nói chung Theo thống kê của các nhà nghiên cứu, chỉ hơn 100 năm qua, nồng độ CO2 trong khí quyển đã tăng từ 250 ppm lên tới 360 ppm vào năm 2000 (IPCC, 2001) và 385 ppm vào năm 2007 (Trevor, 2008) Vào giai đoạn hiện nay, nồng độ khí CO2 tăng khoảng 10% trong chu kỳ 20 năm (UNFCCC, 2005) Nếu không có biện pháp thích ứng phù hợp thì trong thời gian 50 năm tới nhiệt độ trái đất sẽ tăng lên 2 - 50 C, làm cho băng 2 cực tan, lượng mưa gia tăng và mực nước biển sẽ dâng lên 1-3 m sẽ làm biến mất một số nơi trên bản đồ thế giới và gây hậu quả nặng nề cho toàn thể nhân loại

Đứng trước thực trạng đó, Công ước khung của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu (UNFCCC) đã được ký tại Rio de Janeiro - Brazil năm 1992 với sự tham gia của gần 160 quốc gia trên toàn thế giới đánh dấu sự ra đời của Nghị định thư Kyoto vào tháng 12 năm 1997 tại Nhật Bản Nội dung của Nghị định là đưa ra chỉ tiêu giảm phát thải khí nhà kính có tính rằng buộc pháp lý đối với các nước phát triển và cơ chế giúp các nước đang phát triển đạt được sự phát triển kinh tế - xã hội

một cách bền vững thông qua thực hiện “Cơ chế phát triển sạch” - Clean

Development Mechanism (CDM), mở ra cơ hội lớn cho ngành lâm nghiệp trong việc bán carbon tích luỹ bởi hệ sinh thái rừng để tạo nguồn sống cho người dân và tái đầu tư phát triển rừng Tuy nhiên, việc Nghị định thư Kyoto sẽ hết hạn năm 2012

sẽ làm thế giới dần chuyển sang thị trường Carbon tự nguyện Liên hiệp quốc đã thiết lập chương trình cắt giảm khí thải CO2 bằng cách hỗ trợ các nước nghèo bảo

tồn rừng, sáng kiến này mang tên là REDD: “giảm việc phát thải khí gây hiệu ứng

nhà kính do mất rừng và suy thoái rừng ở các quốc gia đang phát triển” tại hội nghị

Copenhagen sau khi nghị định Kyoto hết hiệu lực Đây là một công cụ vừa giúp giữ rừng vừa tạo sinh kế cho người dân nghèo tại chỗ để khuyến khích họ bảo vệ rừng REDD vận hành như một cơ chế chính

Từ việc thực hiện quyết định 380/QĐ-TTg về chính sách thí điểm chi trả dịch vụ môi trường rừng (ngày 10/04/2008) và quyết định Số 158/QĐ-TTg về phê duyệt Chương trình mục tiêu quốc gia ứng phó với biến đổi khí hậu (ngày 02/12/2008) tới nay Chính phủ đã ban hành nghị định số 99/2010/NĐ-CP về chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng (ngày 24/9/2010) đã tạo ra cơ hội cải thiện cuộc sống cũng như sinh kế rất tốt cho người dân tham gia vào công tác bảo vệ và phát triển rừng Để xác định được những giá trị dịch vụ môi trường mà rừng mang lại bao gồm cả giá trị lưu giữ và hấp thụ carbon của rừng cần có thêm những nghiên cứu đánh giá về khả năng hấp thụ CO2 của các kiểu rừng nhằm đưa ra chính sách chi trả cho các chủ rừng và các cộng đồng vùng cao trong việc bảo vệ

và phát triển rừng

Rừng tự nhiên lá rộng, thường xanh là một hệ sinh thái rừng rất phổ biến ở nước ta, trong đó có phân bố chủ yếu tập trung ở khu vực Tây Nguyên bao gồm cả huyện K’Bang tỉnh Gia Lai Đây là một trong những khu vực có trữ lượng rừng tự nhiên lá rộng thường xanh lớn nhất nước ta, nên khả năng tích lũy và hấp thụ C02rất tốt so với các hệ sinh thái rừng khác Tuy nhiên, cho tới nay ở khu vực Tây Nguyên nói riêng và ở Việt Nam nói chung, các công trình nghiên cứu nhằm lượng hóa khả năng tích lũy các bon của rừng mới chủ yếu được thực hiện cho rừng trồng, đối với rừng tự nhiên còn ít được quan tâm nghiên cứu và nó trở thành một khoảng trống rất lớn đối với việc muốn triển khai chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng cũng như tham gia vào thị trường carbon tự nguyện thông qua chương trình REDD

Xuất phát từ thực tiễn đó, đề tài “Xác định trữ lượng Các bon tích lũy trong

các trạng thái rừng tự nhiên lá rộng thường xanh tại huyện K’Bang, tỉnh Gia Lai” đặt ra rất cấp thiết và có ý nghĩa

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1 Trên thế giới

1.1.1 Nghiên cứu về sinh khối rừng

Các công trình nghiên cứu sinh khối rừng đã được thực hiện từ thế kỷ XVII Tuy nhiên, các nghiên cứu về sinh khối trước đó mới chỉ đơn thuần thể hiện năng suất của rừng và nghiên cứu một số chỉ tiêu khác như dinh dưỡng hoặc các chỉ tiêu

về môi trường rừng Khi cơ chế phát triển sạch (CDM) ra đời, nghiên cứu sinh khối giữ vai trò quan trọng hơn, là cơ sở đánh giá lượng các bon tích lũy bởi thực vật rừng, góp phần định lượng giá trị môi trường từ rừng mang lại

Việc ứng dụng thành tựu khoa học kỹ thuật của các ngành hóa phân tích, hóa thực vật, các nhà khoa học đã vận dụng nguyên lý tuần hoàn vật chất trong chu trình tuần hoàn vật chất của tự nhiên để áp dụng nghiên cứu sinh khối rừng và bước đầu

đã thu được những thành tựu đáng kể Riley (1944) [47], Steemann (1954) [50], Fleming (1957) [37] đã tổng kết quá trình nghiên cứu và phát triển sinh khối rừng trong các công trình nghiên cứu của mình

Năm 1862, Liebig J đã xây dựng định luật "năng suất" dựa trên định luật

“tối thiểu” và dựa các kết quả nghiên cứu về định lượng của sự tác động của thực

vật tới không khí, đã được mô tả bởi Liebig, J (1862) [42]

Lieth (1964) [43] 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 “International Biology Program” (1964) và chương trình con người và sinh quyển “Man and Biosphere” (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

Một nghiên cứu về năng suất sơ cấp của một số hệ sinh thái đã được đưa ra bởi Dajoz (1971), cụ thể như sau:

Năng suất mía ở châu Phi: 67 tấn/ha/năm

Năng suất rừng nhiệt đới thứ sinh ở Yangambi: 20 tấn/ha/năm

Savana cỏ Mỹ (Penisetum purpureum) châu Phi: 30 tấn/ha/năm

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

Đồng cỏ tự nhiên Deschampia và Trifolium ở vùng ôn đới là 23,4 tấn/ha/năm Sinh khối của Savana cỏ cao Andrôpgon (cỏ Ghine): 5000 - 10000 kg/ha/năm Rừng thứ sinh 40 - 50 tuổi ở Ghana: 362.369 kg/ha/ năm (dẫn theo Dương Hữu Thời - 1992) [19]

Canell M.G.R (1981) đã công bố công trình nghiên cứu “Sinh khối và năng

suất sơ cấp rừng trên thế giới - World forest biomass and primary production data”

trong đó tập hợp 600 công trình nghiên cứu đã được xuất bản về sinh khối thân, cành, lá và một số thành phần, sản phẩm sơ cấp của hơn 1.200 lâm phần thuộc 46 nước trên thế giới [33]

Tính toán năng suất sơ cấp của một số hệ sinh thái, Dajoz (1971) đã thu được kết quả như sau: Mía ở châu Phi: 67 tấn/ha/năm; Rừng nhiệt đới thứ sinh ở Yangambi:

20 tấn/ha/năm; Savana cỏ Mỹ (Penisetum purpureum) châu Phi: 30 tấn/ha/năm; Đồng

cỏ tự nhiên ở Fustuca (Đức): 10,5 - 15,5 tấn/ha/năm; Đồng cỏ tự nhiên Deschampia và Trifolium ở vùng ôn đới là 23,4 tấn/ha/năm; Còn sinh khối (Biomass) của Savana cỏ cao Andrôpgon (cỏ Ghine): 5.000 - 10.000 kg/ha/năm; Rừng thứ sinh 40 - 50 tuổi ở Ghana: 362.369 kg/ha/năm (dẫn theo Dương Hữu Thời, 1992) [19]

Theo Mc Kenzie (2001), carbon trong hệ sinh thái rừng thường 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 [45]

Với mục đích phục vụ cho công tác nghiên cứu sinh khối để tính toán khả năng hấp thụ carbon của rừng, nhiều phương pháp xác định sinh khối khác nhau đã được các nhà khoa học đề xuất, mỗi phương pháp đều có những ưu nhược điểm riêng, căn cứ vào từng điều kiện cụ thể và mục tiêu của công việc mà lựa chọn phương pháp thích hợp nhất để áp dụng Năm 2002, “Australian Greenhouse Office” [25] đã soạn thảo sổ tay hướng dẫn đo đạc ngoài thực địa cho việc đánh giá carbon rừng bao gồm cả rừng trồng và rừng tự nhiên Ngoài ra, Kurniatun và cộng

sự (2001) [41] cũng đã xây dựng một hệ thống các phương pháp cho việc thu thập

số liệu về sinh khối trên và dưới mặt đất nhằm phục vụ công tác nghiên cứu khả năng hấp thụ các bon của rừng

Rodel D Lasco (2002) công bố 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% [48]

Về phương pháp nghiên cứu sinh khối đã được các tác giả P.S.Roy,

K.G.Saxena và D.S.Kamat (1956) công bố trong công trình: “Đánh giá sinh khối

thông qua viễn thám” đã nêu tổng quát vấn đề sản phẩm sinh khối và việc đánh giá

sinh khối bằng ảnh vệ tinh Bên cạnh đó, ở các nước khác, các tác giả khác đã đưa

ra các phương pháp để xác định sinh khối, có thể kể tới một số tác giả như sau:

- Trasnean (1926), Huber (Đức, 1952), Monteith (Anh, 1960 - 1962), Lemon (Mỹ, 1960 - 1987), Inone (Nhật, 1965 - 1968), đã dùng phương pháp dioxit carbon để xác định sinh khối Theo đó sinh khối được đánh giá bằng cách xác định tốc độ đồng hoá CO2

- Phương pháp “Chlorophyll” xác định sinh khối thông qua hàm lượng Chlorophyll trên một đơn vị diện tích mặt đất Đây là một chỉ tiêu biểu thị khả năng của hệ sinh thái hấp thụ các tia bức xạ hoạt động quang tổng hợp được công bố bởi Aruga và Maidi (1963)

- Whitaker, R.H (1961, 1966) [52] [53] Mark, P.L (1971) cho rằng "Số đo năng suất chính là số đo về tăng trưởng, tích luỹ sinh khối ở cơ thể thực vật trong quần xã"

- Woodwell, G.M (1965) và Whittaker, R.H (1968) [54] đã đề ra phương pháp "thu hoạch" để nghiên cứu năng suất sơ cấp tuyệt đối

- Newbuold P.J (1967) đề nghị phương pháp “cây mẫu” để nghiên cứu sinh khối và năng suất của quần xã từ các ô tiêu chuẩn Phương pháp này được chương trình quốc tế “IBP” thống nhất áp dụng

- Phương pháp xác định sinh khối rừng dựa vào mối liên hệ giữa sinh khối và kích thước cây hoặc của từng bộ phận cây theo dạng hàm toán học nào đó được sử

dụng phổ biến ở Bắc Mỹ và châu Âu (Whittaker, 1966) [53] Theo Grier và cộng sự (1989), Reichel (1991), Burton V Barner và cộng sự (1998) [29] do khó khăn trong việc thu thập rễ cây nên phương pháp này chủ yếu dùng để xác định sinh khối của

bộ phận trên mặt đất

- Phương pháp Oxygen năm 1968 nhằm định lượng oxy tạo ra trong quá trình quang hợp của thực vật màu xanh Từ đó tính ra được năng suất và sinh khối rừng đã được Edmonton Et Al đề xướng

- 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) [45]

- Theo Catchpole và Wheeler (1992) bộ phận cây bụi và những cây tầng dưới của tán rừng đóng góp một phần quan trọng trong tổng sinh khối rừng Có nhiều phương pháp để ước tính sinh khối cho bộ phận này, các phương pháp bao gồm: (1)- Lấy mẫu toàn bộ cây (quadrats); (2)- phương pháp kẻ theo đường; (3)- phương pháp mục trắc; (4)- phương pháp lấy mẫu kép sử dụng tương quan

1.1.2 Nghiên cứu khả năng tích lũy Các bon của rừng

Trước năm 1840, các công trình nghiên cứu đã tập trung vào lĩnh vực sinh lý thực vật, nghiên cứu quá trình quang hợp tạo nên vật chất hữu cơ từ nước, oxi và năng lượng ánh sáng mặt trời Sau hàng loạt những biến cố, hậu quả về môi trường

do con người gây ra như ô nhiễm bầu khí quyển, hiệu ứng nhà kính, hiện tượng nóng lên của trái đất,…đã làm cho các nhà khoa học, các tổ chức, các quốc gia trên toàn thế giới phải quan tâm tới việc nghiên cứu giải pháp khắc phục hậu quả môi trường, trong đó khả năng hấp thụ C02 của rừng được xem là biện pháp rẻ tiền, có hiệu quả lâu dài, do vậy rất được quan tâm nghiên cứu

Theo kết quả thống kê của Brown (1997), tổng lượng các bon dự trữ của rừng trên toàn thế giới khoảng 826 tỷ tấn chủ yếu ở cây và trong lòng đất, con người hoàn toàn có thể chuyển dịch các các bon từ khí quyển thông qua một số bước nhằm tăng các bể chứa các bon này Các bước này có thể bao gồm tăng khối lượng các bon dự trữ cho một ha thông qua quản lý mật độ hoặc tuổi rừng (Hoen and Solberg, 1994;

Van Kooten et al., 1995; and Murray, 2000) hoặc tăng diện tích rừng (Stavins, 1999; Plantinga et al; 1999) bằng phương pháp này đã đưa ra nhiều triển vọng làm giảm giá thành cắt giảm khí nhà kính trong khí quyển và mối lo ngại toàn cầu [28]

Trong chu trình các bon toàn cầu, lượng các bon lưu trữ trong thực vật thân

gỗ và trong lòng đất khoảng 2,5 Tt∗ (bao gồm trong đất, sinh khối tươi và vật rơi rụng), khí quyển chỉ chứa 0,8 Tt Dòng các bon trao đổi do sự hô hấp và quang hợp của thực vật là 0,61 Tt và dòng trao đổi giữa không khí và đại dương là 0,92 Tt Trong tổng số 5,5 Gt ∗- 6,6 Gt lượng các bon thải ra từ các hoạt động của con người,

có khoảng 0,7 Gt được hấp thụ bởi các hệ sinh thái bên trên bề mặt trái đất, và hầu hết lượng các bon trên trái đất được tích lũy trong đại dương và các hệ sinh thái rừng, đặc biệt là rừng mưa nhiệt đới Một số năm gần đây các nhà khoa học và chuyên gia kinh tế trên thế giới đã quan tâm đến việc tích tụ các bon trong rừng để làm giảm bớt khả năng tích tụ khí gây hiệu ứng nhà kính trong bầu khí quyển (IPCC, 2000) [39]

Tính tới năm 2004, đã có 16 dự án về hấp thụ CO2 thông qua việc trồng mới

và tái trồng mới rừng đã được thực hiện, trong đó châu Mỹ Latin có 4 dự án, châu Phi

có 7 dự án, châu Á có 5 dự án và 1 dự án liên quốc gia được thực hiện tại các nước

Ấn Độ, Brazil, Jordan và Kenya (FAO, 2004) [36] Tại Mexico một dự án đang được thực hiện, mục tiêu của dự án là cung cấp 18.000 tấn CO2/năm (dẫn theo Phạm Xuân Hoàn, 2005) [7] Cũng theo tác giả, một dự án lớn nhằm nâng cao khả năng hấp thụ

CO2 của rừng ở Ấn Độ đang được thực hiện với thời gian 50 năm, theo tính toán khi kết thúc dự án có thể cố định được từ 0,4 - 0,6 Mt các bon, trong đó sau 8 năm mỗi ha

có thể cố định được 25,44 tấn, sau 12 năm có thể cố định được 41,2 tấn và sau 50 năm có thể cố định được 58,8 tấn (tương đương khoảng 3 tấn C/ha)

Chương trình lâm nghiệp tư nhân tại Costa Rica đã khuyến khích các chủ đất lựa chọn phương thức sử dụng đất gắn liền với lâm nghiệp thông qua việc cung cấp cho các dịch vụ hấp thụ CO2 Hiệu quả bước đầu của chương trình này, các chủ đất

*

1 terra ton (Tt) = 1012tấn = 1018g

∗1 giga ton (Gt)= 109 tấn=1015g

đã bán được 200.000 tấn các bon với giá 2 triệu USD cho Na Uy Một dự án khác nhằm giảm những thiệt hại do nóng lên toàn cầu và giảm tỷ lệ đói nghèo của người dân trong vùng được thực hiện tại Tây Phi thông qua việc tăng cường khả năng hấp thụ CO2 của trảng cỏ Savannah Điểm qua mục tiêu của các dự án về khả năng hấp thụ các bon thì thấy có sự biến động rất lớn, từ 7 tấn/ha trong dự án tại vườn quốc gia Noel Kempf Mercado ở Bolivia đến 129 tấn/ha trong dự án thực hiện tại vùng Andean ở Ecuador (FAO, 2004) [36]

Năm 2004, dự án thực hiện trình diễn về hấp thụ CO2 trong hệ thống lâm nghiệp và sinh thái nông nghiệp trị giá 53,8 tỷ USD đã được ngân hàng Thế giới huy động Mục tiêu của dự án này là hỗ trợ chi phí cho việc giảm phát thải khí nhà kính, đồng thời tăng cường bảo tồn đa dạng sinh học cũng như giảm đói nghèo trên thế giới Tuy nhiên, cho tới cuối năm 2007, mới chỉ 1 dự án được phê duyệt bằng quỹ này và 7 dự án khác đang chờ đợi để được phê chuẩn Dự án mới được duyệt sẽ thực hiện tại lưu vực đầu nguồn sông Pearl, Quảng Tây, Trung Quốc Hiệu quả mong muốn của dự án là đem lại việc làm cho 18.000 hộ gia đình trong vùng dự án với 110.000 ngày công, đồng thời đến năm 2012 rừng trồng trên có thể hấp thụ được 320.000 tấn CO2 [49]

Trên cơ sở khoa học đã đề cập về khả năng hấp thụ CO2 của rừng trồng đã được nghiên cứu ở nhiều nơi trên thế giới, có thể kể tới một số nghiên cứu được thể hiện như sau:

Ở Trung Quốc, các nghiên cứu về rừng trồng hỗn giao giữa Thông mã vĩ

(Pinus massoniana Lamb.) và Vối thuốc răng cưa (Schima superba Gardn et

Champ.) cho thấy: lượng các bon biến động từ 146,35 - 215,30 tấn/ha, trong đó lượng các bon của cây trồng và thảm thực vật dưới tán rừng chiếm 61,9% - 69,9%, lượng các bon trong đất chiếm từ 28,5 - 35,5% và lượng các bon trong vật rơi rụng chiếm từ 1,6 - 2,8% (Fang Yunting và cộng sự, 2003) [35]

Đối với loài Thông mã vĩ (Pinus massoniana Lamb.), hai tác giả Wei

Haidong và Ma Xiangqing (2007) [51] đã nghiên cứu và cho thấy lượng các bon của cây trồng, vật rơi rụng và đất của rừng 30 năm tuổi (rừng già) cao hơn lượng

các bon của rừng 20 năm tuổi (rừng trung niên) và hai loại rừng trên đều có lượng các bon tích trữ cao hơn so với rừng 7 năm tuổi (rừng non) Tuy nhiên, đối với thảm thực vật dưới tán rừng thì lượng các bon cao nhất được ghi nhận ở rừng già, sau đó đến rừng non và ở rừng trung niên là thấp nhất

Năm 2006, Kang Bing và cộng sự đã nghiên cứu về khả năng tích luỹ các

bon của rừng trồng hỗn loài Thông mã vĩ (Pinus massoniana Lamb.) và Sa mộc (Cunninghamia lanceolata (Lamb.) Hook.) cho thấy, tổng lượng các bon của loài P

massoniana lớn hơn lượng các bon của C lanceolata, trong đó hàm lượng các bon

chứa trong gỗ, rễ, cành, vỏ, lá của P masoniana lần lượt là 58,6%, 56,3%, 51,2%, 49,8% và 46,8%, trong khi đó loài C lanceolata có hàm lượng các bon lần lượt là

vỏ (52,2%), lá (51,8%), gỗ (50,2%), rễ (47,5%) và cành thấp nhất là 46,7% [40] Cũng theo các tác giả, hàm lượng các bon trung bình trong tầng cây gỗ đạt 51,1%, trong vật rơi rụng là 48,3% và hàm lượng các bon trong cây bụi là 44,1% và hàm lượng các bon trong cỏ là 33,0%

Tại Philippines (1999), Lasco R cho thấy ở rừng tự nhiên thứ sinh 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 chiếm 50% sinh khối) [48] Leuvina (2007), đã nghiên cứu khả năng hấp thụ các bon của cây Lõi thọ

(Gmelina arborea Roxb.) ở Philippines và cho biết: lượng các bon chiếm 44,73% so với tổng sinh khối của cây G arborea, trong đó hàm lượng các bon trong lá 44,89%, trong cành 44,47% và trong thân 43,53% Với mật độ 1000 cây/ha, rừng G

arborea ở độ tuổi 12 có thể cố định 200 tấn các bon, tương đương 736 tấn CO2 Một

nghiên cứu khác từ Philippines cho thấy, hàm lượng các bon chứa trong cây G

arborea biến động từ 44,73 - 46,55% [44]

Brown và cộng sự đã sử dụng công nghệ GIS để 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 Năm 1991, Houghton R.A đã chứng minh lượng các bon trong rừng nhiệt đới châu Á là 40 - 250 tấn/ha, trong đó ở phần thực vật và đất là 50 - 120 tấn/ha (Brown, S 1997) [28]

Brown và Pearce (1994) [27] 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 thụ được 280 tấn các bon/ha và sẽ giải phóng 200 tấn các bon/ha nếu bị chuyển thành du canh du cư 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 thành đồng cỏ hay canh tác nông nghiệp

Các bon trong hệ sinh thái rừng thường tập trung ở bốn bộ phận chính: Thảm thực vật còn sống trên mặt đất, vật rơi rụng, rễ cây và đất rừng Vì vậy, việc xác định lượng các bon trong rừng thường thông qua xác định sinh khối rừng (Mc Kenzie, 2001) [45]

Lượng các bon dự trữ của một số dạng rừng trồng tại Ireland cũng đã được

các nhà khoa học ước tính, kết quả cho thấy, 1 ha rừng Larix sibirica khi đến tuổi

32, trung bình có thể cố định được 2,6 tấn/C/năm, đối với rừng Bạch dương lông

một năm có thể cố định được 1,0 tấn các bon/năm và rừng Picea sitchensis có thể

tích luỹ được 3,0 tấn các bon/năm (Arnor và cộng sự, 2002) [26]

Năm 2007 Digno C Garcia đã nghiên cứu và đưa ra số liệu của rừng ở Indonesia có lượng các bon hấp thụ từ 161 - 300 tấn/ha trong phần sinh khối trên mặt đất [34] Tại Thái Lan, Noonpragop K đã xác định được lượng các bon trong sinh khối trên mặt đất là 72 - 182 tấn/ha Ở Malaysia lượng các bon trong rừng biến động từ 100 - 160 tấn/ha và tính cả trong sinh khối và đất là từ 90 - 780 tấn/ha (Abu Bakar, R), (dẫn theo ICRAF (2001) [38])

Theo Putz F.E & Pinard M.A (1993), phương thức khai thác có ảnh hưởng

rõ rệt tới lượng các bon trong lâm phần Việc áp dụng phương thức khai thác giảm thiểu (RIL) tác động ở Sabah (Malaysia) sau khai thác một năm, lượng sinh khối đã đạt 44 - 67% so với trước khai thác Lượng các bon trong lâm phần sau khai thác theo RIL cao hơn lâm phần khai thác theo phương thức thông thường đến 88 tấn/ha (dẫn theo Phạm Xuân Hoàn (2005) [7])

Tại Indonesia rừng có lượng các bon hấp thụ từ 161 - 300 tấn/ha trong phần sinh khối trên mặt đất Trung tâm nghiên cứu phát triển và bảo tồn rừng của Indonesia đã nghiên cứu khả năng tích lũy các bon của rừng trồng Keo tai tượng,

Thông trên đảo Java Nghiên cứu đã được tiến hành cho các đối tượng rừng trồng ở các tuổi khác nhau kết quả cho thấy khả năng tích lũy các bon của Thông cao hơn Keo tai tượng (22.09 tấn CO2/ha/year, 18.59 tấn CO2/ha/year (ICRAF, 2001) [38]

Năm 2000, một Trường đại hoạc ở Anh đã nghiên cứu khả năng tích luỹ các bon của các rừng thứ sinh, các hệ NLKH và thâm canh cây lâu năm trung bình là 2,5 tấn/ha/năm và đã nghiên cứu mối quan hệ giữa điều kiện xung quanh với loài cây: khả năng tích luỹ các bon này biến động từ 0,5 - 12,5 tấn/ha/năm, rừng Quế 7 tuổi tích luỹ từ 4,49 - 7,19 kg C/ha [39]

Ở Ireland, khả năng hấp thụ CO2 của rừng trồng tại đã được đánh giá lại cho thời gian từ năm 1906 đến năm 2012 và được chia làm 2 giai đoạn, giai đoạn 1 từ năm 1906 - 2002 và giai đoạn 2 từ 2003 - 2012 Đến năm 2002, tổng lượng các bon của rừng trồng ở Ireland đã tích trữ được 37,7 Mt (megatonnes), trong đó từ năm

1990 - 2002 lượng các bon cố định được là 14,8 Mt Theo dự đoán trong thời gian

từ 2008-2012, trung bình mỗi năm rừng trồng ở đây có thể cố định được 0,9 Mt các bon/năm Với lượng các bon cố định được từ rừng trồng có thể đáp ứng được 22% lượng phát thải khí nhà kính cần giảm theo nghị định thư Kyoto mà nước này cam kết (Byrne và Milne, 2006) [30]

Digno C và các cộng sự (2007) [34], nghiên cứu về khả năng tích lũy các bon của một số loài cây trồng chính, trên cơ sở đó đã xây dựng mô hình kinh tế cho các loài cây này, trong đó có loài Keo tai tượng đã đưa ra được phương trình tính lượng các bon có trong sinh khối cây với loài Keo tai tượng:

15.1

*75

.0

*53.0

*5.0

2 ,

Sáng kiến REDD (Reduced Emission from Deforestation and Forest Degradation in Developping countries) được đưa ra từ hội nghị về khoa học lần thứ

11 tại Montrelal Canada năm 2005 Theo các nhà khoa học, từ 15-20% tổng lượng khí thải do hoạt động con người trên phạm vi toàn cầu xuất phát từ nạn phá rừng và rừng suy thoái Vì vậy bảo tổn rừng là rất cần thiết hạn chế biến đổi khí hậu

Căn cứ vào các bằng chứng thu thập được từ những năm 1960 và 1970 về sự tăng lên của nồng độ CO2 và trên cơ sở nghiên cứu của hơn 400 nhà khoa học trên thế giới, năm 1990 IPCC đưa ra bản báo cáo nói lên sự thật nóng lên toàn cầu và cần phải hành động kịp thời để đối phó với hiện tượng này Tại Hội nghị thượng đỉnh về môi

trường và phát triển tại Rio de Janeiro năm 1992, 155 quốc gia đã ký kết Công ước

khung của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu (UNFCCC) Công ước có hiệu lực năm

1994 và tới nay đã có 189 nước ký kết công ước Công ước này được cụ thể hóa bằng Nghị định thư Kyoto tại Nhật Bản vào tháng 12 năm 1997 nhằm ràng buộc nghĩa vụ

giảm phát thải khí nhà kính ở các nước công nghiệp phát triển Đặc biệt, Nghị định

này đã đưa ra một số cơ chế linh hoạt nhằm giúp cho bên bị ràng buộc bởi các cam kết có thể tìm giải pháp giảm khí phát thải ra bên ngoài phạm vi địa lý của quốc gia mình với chi phí chấp nhận được (Rodel D Lasco 2003) [48]

Mua bán phát thải được định nghĩa trong điều 17 của Nghị định thư Kyoto Các bên thuộc Phụ lục I có thể có các đơn vị lượng chỉ định (Assigned amount units), đơn vị giảm phát thải (ERUs), giảm phát thải được chứng nhận (CERs) và các đơn vị khử (RMUs) của các bên khác thuộc Phụ lục I thông qua mua bán phát thải Như vậy, trong các dịch vụ về môi trường mà các nước đang phát triển được hưởng đó là dịch vụ về carbon là một dịch vụ giàu tiềm năng Theo ngân hàng thế giới (1998) [55], các nhà khoa học đã ước lượng giá trị dịch vụ do hệ sinh thái rừng trên toàn thế giới đạt khoảng 33.000 tỷ USD/năm, trong đó giá trị thương mại C02mang lại là rất lớn

Tổng hợp các kết quả nghiên cứu về giá trị của rừng, Natasha và Ina (2002)

đã cho thấy: Trung bình giá trị môi trường của rừng thông qua việc hấp thụ CO2chiếm 27%; sau đó đến giá trị bảo tồn đa dạng sinh học chiếm 25%; giá trị bảo vệ

đầu nguồn chiếm 21%; giá trị vẻ đẹp cảnh quan chiếm 17% và các giá trị khác chiếm 10% [46]

Giá trị kinh tế thông qua việc hấp thụ CO2 của rừng tự nhiên nhiệt đới khoảng từ 500-2.000 USD/ha, trong khi đó giá trị này ở rừng ôn đới là từ 100-300 USD/ha Đối với rừng Amazon tại Brazin, giá trị kinh tế thông qua việc cố định khí

CO2 của rừng nguyên sinh là 4.000 - 4.400 USD/ha/năm, rừng thứ sinh là 1.000 - 3.000 USD/ha/năm (Camille and Bruce (1994)) [31]

Tại Cam Pu Chia, một nghiên cứu cho thấy, với diện tích 1,824 ha, giá trị lâm sản ngoài gỗ mang lại khoảng 625 - 3.925 USD/ha/năm, giá trị gỗ củi là 711 USD/ha/năm, lợi ích từ bảo vệ nguồn nước là 75,59 USD/ha/năm, giá trị của đa dạng sinh học từ 300 - 511 USD/ha/năm và giá trị từ khả năng tích trữ các bon khoảng 6,68 USD/ha/năm (Camillie, 2003) [32]

2.2 Ở Việt Nam

2.2.1 Nghiên cứu về sinh khối rừng

Ở nước ta, việc nghiên cứu sinh khối rừng được tiến hành khá muộn, tuy nhiên các công trình nghiên cứu bước đầu cũng đã đạt được những thành tựu đáng

kể Trong thời gian gần đây, một số loài cây trồng rừng chủ yếu ở nước ta như Keo tai tượng, Mỡ, Thông mã vĩ, Thông nhựa và Keo lai,… đã được nhiều tác giả nghiên cứu lập biểu cấp đất, biểu thể tích, quá trình sinh trưởng và sản lượng rừng như Vũ Tiến Hinh, 2000; Đào Công Khanh, 2001 và Vũ Nhâm, 1995 (theo Viện Điều tra Quy hoạch rừng, 2001) [24] Đây là những nghiên cứu bước đầu làm cơ sở cho việc triển khai nghiên cứu sinh khối và tính toán lượng hấp thụ CO2 bởi các loại rừng ở nước ta

Vũ Văn Thông (1998) [18] khi tiến hành nghiên cứu cơ sở xác định sinh khối

cây cá thể và lâm phần Keo lá tràm (Accia auriculiformis Cunn) tại tỉnh Thái

Nguyên đã giải quyết được một số vấn đề thực tiễn đặt ra, đáng chú ý là đã nghiên cứu và xây dựng mô hình xác định sinh khối Keo lá tràm, lập các bảng tra sinh khối tạm thời phục vụ cho công tác điều tra kinh doanh rừng Cũng với loài Keo lá tràm, Hoàng Văn Dưỡng (2000) [4] đã tìm ra quy luật quan hệ giữa các chỉ tiêu sinh khối

với các chỉ tiêu biểu thị kích thước của cây, quan hệ giữa sinh khối tươi và sinh khối khô các bộ phận thân cây Keo lá tràm Nghiên cứu cũng đã lập được biểu tra sinh khối và ứng dụng biểu xác định sinh khối cây cá thể và lâm phần Keo lá tràm

Công trình nghiên cứu sinh khối rừng Đước của Đặng Trung Tấn (2001), kết quả đã xác định được tổng sinh khối khô rừng Đước ở Cà Mau là 327 m3/ha, tăng trưởng sinh khối bình quân hàng năm là 9.500 kg/ha [17]

Các tác giả áp dụng phương pháp lập ÔTC và xác định sinh khối thông qua cây tiêu chuẩn như Võ Đại Hải (2007, 2009) [5] [6], Ngô Đình Quế (2005) [15], Theo phương pháp này, các ÔTC được lập đại diện cho các lâm phần rừng trồng về loài cây, cấp tuổi, cấp đất, lập địa, Diện tích ÔTC thường dao động từ 100-1000

m2 Trên ÔTC đo đếm đường kính (D1,3), chiều cao vút ngọn (Hvn), Dtán, chiều dài tán (Ltán); tính toán các đại lượng bình quân và từ đó lựa chọn cây tiêu chuẩn Tiến hành chặt hạ cây tiêu chuẩn, lấy mẫu về sấy trong phòng thí nghiệm để xác định sinh khối khô, từ sinh khối khô cây tiêu chuẩn sẽ tính được sinh khối tầng cây gỗ Việc xác định sinh khối tầng cây bụi thảm tươi và vật rơi rụng cũng được xác định thông qua hệ thống ô thứ cấp

Phương pháp dùng biểu sản lượng được Nguyễn Ngọc Lung, Nguyễn Tường Vân (2004) [11] đã áp dụng tính toán khả năng hấp thụ CO2 cho rừng Thông ba lá ở

Lâm Đồng Theo đó, phương pháp 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 khối lượng 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 sinh khối khô

Khi nghiên cứu “Sinh khối và năng suất rừng Đước” của Nguyễn Hoàng Trí (1986) đã áp dụng phương pháp “cây mẫu” để nghiên cứu năng suất sinh khối một

số quần xã rừng Đước đôi (Rhizophora apiculata) tại vùng ven biển ngập mặn Minh Hải (Bạc Liêu và Cà Mau) [20] Cũng sử dụng phương pháp “cây mẫu” của

Newboul D.J (1967), Hà Văn Tuế (1994) đã nghiên cứu năng suất, sinh khối một số quần xã rừng trồng nguyên liệu giấy tại vùng trung du Vĩnh Phúc [22]

Lê Hồng Phúc (1996), trong công trình “Đánh giá sinh trưởng, tăng trưởng,

sinh khối và năng suất rừng Thông ba lá (Pinus keysia Royle ex Gordon) vùng Đà Lạt - Lâm Đồng”, tác giả đã tìm ra quy luật tăng trưởng sinh khối, cấu trúc thành

phần tăng trưởng sinh khối thân cây, tỷ lệ sinh khối tươi, khô của các bộ phận thân, cành, lá, rễ, lượng rơi rụng, tổng sinh khối cá thể và quần thể rừng Thông ba lá [12]

Năm 2000, Hoàng Văn Dưỡng, đã xác định quy luật quan hệ giữa các chỉ tiêu sinh khối với các chỉ tiêu biểu thị kích thước của cây, quan hệ giữa sinh khối tươi và sinh khối khô các bộ phận thân cây cho loài Keo lá tràm Nghiên cứu cũng

đã lập được biểu tra sinh khối và ứng dụng biểu để xác định sinh khối cây cá thể và lâm phần cho loài này [4]

Từ khi Cơ chế phát triển sạch được thông qua, việc nghiên cứu sinh khối

rừng được tiến hành nhiều hơn để phục vụ cho việc xác định khả năng hấp thụ CO2

Có thể kể đến một số nghiên cứu sau:

Kết quả nghiên cứu của Nguyễn Tuấn Dũng (2005), khi tiến hành nghiên cứu sinh khối lâm phần Thông mã vĩ và lâm phần Keo lá tràm trồng thuần loài tại Hà Tây đã cho thấy: Thông mã vĩ ở tuổi 20 có tổng sinh khối khô là 173,4 - 266,2 tấn

và rừng Keo lá tràm trồng thuần loài 15 tuổi có tổng sinh khối khô là 132,2- 223,4 tấn/ha [2]

Nguyễn Ngọc Lung và Đào Công Khanh (1999) [10], đã nghiên cứu và đưa

ra nhận định Thông ba lá, cấp đất III tuổi chặt 60, khi D = 40 cm, H = 27,6 cm, G = 48,3 m2/ha, M = 586 m3/ha, tỷ lệ khối lượng khô/tươi cây lớn là 53,2% Hệ số chuyển đổi từ thể tích thân cây sang toàn cây là 1,3736 Tính ra sinh khối thân cây khô tuyệt đối là 311,75 tấn, tổng sinh khối toàn rừng là 428,2 tấn Còn nếu tính theo biểu sinh khối thì giá trị này là 434,2 tấn/ha Sai số giữa biểu quá trình sinh trưởng

và biểu sản lượng là 1,4%

Khi nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 rừng trồng Keo tai tượng tại Tuyên Quang, Nguyễn Duy Kiên (2007) đã cho thấy sinh khối tươi trong các bộ phận lâm phần Keo tai tượng có tỷ lệ khá ổn định, sinh khối tươi tầng cây cao chiếm tỷ trọng lớn nhất từ 75-79%; sinh khối cây bụi thảm tươi chiếm tỷ trọng 17- 20 %; sinh khối vật rơi rụng chiếm tỷ trọng 4-5% [9]

Kết quả thực hiện đề tài nghiên cứu ”Nghiên cứu sinh khối và khả năng cố định carbon của rừng Mỡ (Manglietia conifera Dandy) trồng tại Tuyên Quang và

Phú Thọ” cho thấy, cấu trúc sinh khối cây cá thể Mỡ gồm 4 phần thân, cành, lá và

rễ, trong đó sinh khối tươi lần lượt là 60%, 8%, 7% và 24%; tổng sinh khối tươi của một ha rừng trồng mỡ dao động trong khoảng từ 53,4 - 309 tấn/ha, trong đó: 86% là sinh khối tầng cây gỗ, 6% là sinh khối cây bụi thảm tươi và 8% là sinh khối của vật rơi rụng (Lý Thu Quỳnh, 2007) [16]

2.2.2 Nghiên cứu khả năng tích lũy Các bon của rừng

Từ những thành công bước đầu trong việc thực hiện nghiên cứu sinh khối

rừng, từ khi "Cơ chế phát triển sạch" được thông qua đã có khá nhiều các công

trình nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 của rừng được thực hiện, có thể kể tới một

số nghiên cứu sau:

Theo nghiên cứu của Hoàng Xuân Tý (2004) [23], nếu tăng trưởng rừng đạt

15 m3/ha/năm và giá thương mại của khí CO2 biến động từ 3 - 5 USD/tấn CO2, thì một ha rừng như vậy có thể đem lại 45 - 75 USD (tương đương 675.000 - 1.120.000 đồng), tổng sinh khối tươi và chất hữu cơ của rừng sẽ đạt được xấp xỉ 10 tấn/ha/năm tương đương 15 tấn CO2/ha/năm

Ngô Đình Quế và cộng tác viên (2005) [15] đã nghiên cứu cho thấy, tuỳ thuộc vào năng suất lâm phần ở các tuổi nhất định mà khả năng hấp thụ CO2 của các lâm phần có sự khác nhau Để tích luỹ khoảng 100 tấn CO2/ha, Thông nhựa phải đến tuổi 16 - 17, Thông mã vĩ và Thông 3 lá ở tuổi 10, Keo lai 4 - 5 tuổi, Keo tai tượng 5 - 6 tuổi và Bạch đàn uro ở tuổi 4 - 5 Tác giả đã lập phương trình tương quan hồi quy tuyến tính giữa 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 Cũng theo tác giả, với tổng diện tích 123,95 ha khi trồng Keo lai 3 tuổi, Quế 17 tuổi, Thông 3 lá 15 tuổi, Keo lá tràm 12 tuổi thì sau khi trừ đi tổng lượng C của đường cơ sở, lượng C thực tế thu được qua việc trồng rừng CDM là 7.553,6 tấn C hoặc 27.721,9 tấn CO2

Theo Nguyễn Tuấn Dũng (2005) [2] tiến hành nghiên cứu khả năng hấp thụ carbon lâm phần Thông mã vĩ và lâm phần Keo lá tràm trồng thuần loài tại Hà Tây

đã cho thấy: lượng các bon tích luỹ của rừng Thông mã vĩ biến động từ 80,7 - 122 tấn/ha và của rừng Keo lá tràm là 62,5 - 103,1 tấn/ha

Nghiên cứu lượng các bon tích luỹ của một số trạng thái rừng trồng tại Núi Luốt trường Đại học Lâm nghiệp do Nguyễn Văn Dũng thực hiện năm 2005 [3] cho hai đối tượng là rừng trồng thuần loài Thông mã vĩ 20 tuổi và rừng trồng Keo lá

tràm 15 tuổi Ngô Đình Quế và các cộng tác viên thực hiện năm 2005 cho các loài

Keo tai tượng, Keo lá tràm, Keo lai, Thông nhựa, Thông mã vĩ, Thông ba lá, Bạch

đàn Urophylla với phạm vi áp dụng cho rừng phòng hộ môi trường và rừng sản xuất

nguyên liệu ở vùng đồi núi thấp Sau khi tính toán lượng sinh khối tươi tiến hành xác định sinh khối khô và lượng cacbon hấp thụ như sau: (1) tính toán sinh khối khô: Mẫu thực vật phân tích khối lượng khô đem sấy ở nhiệt độ 1050C trong 6 - 8 giờ đến khối lượng không đổi Độ ẩm (MC) của các phần: lá, thân, rễ, cành, thảm mục và phần chết của cây bụi, cây gỗ, và cỏ được tính theo công thức sau:

MC (%)= [(FW- DW)/FW]*100 Trong đó: FW; DW- Là khối lượng tươi và khô trước và sau khi sấy

Tổng sinh khối khô của các bộ phận của cây bụi, cỏ và cây gỗ được tính toán theo đơn vị tấn/ha (2) Tính lượng các bon: Phương pháp tính toán sinh khối và các bon trong cây gỗ: Phương pháp lập ô tiêu chuẩn, chọn một số cây để cân sinh khối tươi và khô Từ đó sẽ có tổng khối lượng tích luỹ CO2 trong quá trình quang hợp để tạo thành sinh khối rừng trồng

Để tính hàm lượng các bon có trong thực vật và đất sử dụng phương pháp Walkley - Black Sau đó lượng cacbon hấp thụ trong các thành phần khác nhau của cây bụi, cỏ và chất hữu cơ đất (SOC) được tính theo công thức:

Hàm lượng các bon = TDM*C% Trong đó: D- Độ sâu tính đến (cm) SOC (tấn/ha)= D*BD*C% BD- Dung trọng g/cm3 C- Hàm lượng % các bon Năm 2006, Vũ Tấn Phương và cộng tác viên đã nghiên cứu lượng giá kinh tế

và dịch vụ môi trường của một số loại rừng chủ yếu ở Việt Nam cho thấy đối với rừng tự nhiên giá trị môi trường và dịch vụ chiếm tới 96,8% tổng giá trị của rừng,

trong khi đó giá trị dịch vụ và môi trường của rừng trồng chiếm từ 66 - 70% tổng giá trị của rừng Giá trị lưu trữ các bon của các loại rừng tự nhiên biến động từ 5 -

77 triệu đồng/ha Đối với rừng trồng, tùy vào độ tuổi và mật độ, giá trị lưu trữ các bon giao động từ 1,1 đến 7 triệu đồng/ha/năm Bên cạnh đó tác giả cũng đã đề cập tới giá trị của rừng thông qua việc cải tạo đất, cảnh quan du lịch, đa dạng sinh học,…[14] Cũng theo tác giả, để góp phần phục vụ việc xây dựng cơ sở cho các dự

án trồng rừng CDM, một số nghiên cứu về tầng cây bụi thảm tươi tại Hòa Bình và Thanh Hóa đã cho thấy: Các trạng thái đất rừng lau lách có thể tích trữ 20 tấn C/ha; cây bụi cao từ 2 - 3 m có thể tích lũy 14 tấn/ha; tế, guột và cây bụi nhỏ hơn 2 m có thể tích lũy khoảng 10 tấn/ha; cỏ lá tre có thể tích lũy 6,6 tấn/ha; cỏ tranh tích lũy 4,9 tấn/ha và cỏ lông lợn có thể tích lũy 3,9 tấn/ha [13]

Nguyễn Duy Kiên (2007) [9] nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 rừng trồng

Keo tai tượng (Acacia mangium) tại Tuyên Quang đã cho thấy lượng các bon hấp

thụ trung bình ở cấp đất I đạt 152,96 tấn/ha; cấp đất II đạt 127,91 tấn/ha; cấp đất III đạt 126,32 tấn/ha và cấp đất IV đạt 114,33 tấn/ha, trong đó tầng cây cao chiếm 49%; đất chiếm 34%; vật rơi rụng chiếm 4% và cây bụi thảm tươi chiếm 13% tổng lượng các bon trong lâm phần

Võ Đại Hải (2007) [5], nghiên cứu khả năng hấp thụ các bon của rừng Mỡ trồng thuần loài tại vùng trung tâm Bắc Bộ theo phương pháp cây tiêu Kết quả nghiên cứu cho thấy lượng các bon tích lũy trong tầng cây gỗ rừng trồng Mỡ thay đổi rõ rệt theo cấp đất và cấp tuổi Cấu trúc các bon cây cá thể Mỡ là thân (54-80%), rễ (14-30%), cành (3-11%), lá (1-6%) Tổng lượng các bon tích lũy trong lâm phần rừng trồng Mỡ dao động khá lớn từ 40.933-145.041 kg, bao gồm 4 thành phần chính là các bon trong đất (38-75%), trong tầng cây gỗ (19-60%), trong vật rơi rụng 1,56-7,91% và các bon trong cây bụi thảm tươi 0,21-3,25%

Khi nghiên cứu năng lực hấp thụ CO2 của rừng tự nhiên lá rộng thường xanh tại Tuy Đức - Đăk Nông Phạm Tuấn Anh (2007) đã tiếp cận theo từng loài cây trong rừng tự nhiên như Chò xót, Trâm, Kết quả cho thấy tỷ lệ các bon tích lũy trong thân cây so với khối lượng tươi dao động từ 14,1% - 31,8% Nghiên cứu cũng

đã xây dựng mối quan hệ giữa lượng CO2 hấp thụ với các nhân tố điều tra cây cá thể làm cơ sở dự báo lượng CO2 tích lũy theo các chỉ tiêu lâm phần Tác giả cũng đã lượng giá hấp thụ CO2 theo lâm phần: trạng thái rừng IIAB 303.811 đồng/năm; rừng IIIA1 là 607.622 đồng/năm; trạng thái IIIA2 là 911.434 đồng/năm

Năm 2009, trong đề tài nghiên cứu “Nghiên cứu khả năng hấp thụ và giá trị

thương mại các bon của một số dạng rừng trồng chủ yếu ở Việt Nam”, Võ Đại Hải

và cộng sự đã nghiên cứu và xác định được cấu trúc lượng các bon trong cây cá thể, trong lâm phần các loài Thông đuôi ngựa, Thông nhựa, Keo lai, Keo lá tràm, Bạch đàn Uro,… bên cạnh đó, các tác giả còn xác định được các mối quan hệ tương quan giữa lượng các bon hấp thụ với sinh khối cây cá lẻ, sinh khối cây bụi, thảm tươi, thảm mục dưới tán rừng,… [6]

Đặng Thịnh Triều (2010) [21] trong đề tài nghiên cứu “Nghiên cứu khả năng

cố định các bon của rừng trồng Thông mã vĩ và Thông nhựa làm cơ sở xác định giá trị môi trường rừng theo cơ chế phát triển sạch ở Việt Nam” đã cho thấy được khả

năng tích luỹ các bon ở cấp tuổi 6 của lâm phần P massoniana khoảng từ 115,21 - 178,68 tấn/ha, của lâm phần P merkusii khoảng 117,05 - 135,54 tấn/ha tùy thuộc

vào cấp đất, đồng thời tác giả cũng đã xây dựng được bảng tra khả năng tích luỹ các

bon của cây cá thể cũng như lâm phần P massoniana và P merkusii chung và riêng

1.3 Nhận xét và đánh giá chung

Điểm qua các công trình nghiên cứu trên thế giới và trong nước về các vấn

đề có liên quan có thể rút ra một số nhận xét sau đây:

Hiện nay các nước trên thế giới đang đặt mối quan tâm rất lớn tới CDM và REDD Đây là cơ hội cho những người dân sống bằng nghề rừng có thể tiếp cận

được nguồn đầu tư tài chính, cũng như cơ hội để phát triển nguồn nhân lực thông qua việc chuyển giao công nghệ, giúp người dân xây dựng môi trường sống an toàn, bền vững, góp phần xóa đói, giảm nghèo, đặc biệt ở những nước đang phát triển Các công trình nghiên cứu sinh khối và khả năng tích luỹ các bon của thực vật được thế giới quan tâm nghiên cứu từ rất sớm và đã đạt được nhiều thành công nổi bật như: Xác định được sinh khối và khả năng hấp thụ CO2 cho nhiều loại rừng khác nhau, xây dựng được cơ sở khoa học cũng như thực tiễn trong việc nghiên cứu sinh khối và hấp thụ CO2 của rừng, xây dựng được nhiều phương pháp tiên tiến trong nghiên cứu sinh khối và khả năng hấp thụ CO2

Ở Việt Nam, việc nghiên cứu sinh khối đặc biệt là nghiên cứu khả năng tích lũy các bon của rừng được thực hiện khá muộn so với trên thế giới nhưng bước đầu cũng đạt được những thành công đáng kể thể hiện sự kế thừa có chọn lọc những tri thức khoa học của thế giới Chúng ta đã định lượng được năng suất sinh khối cũng như khả năng tích lũy các bon của hầu hết các dạng rừng trồng phổ biến của nước ta như: Mỡ, Keo các loại, Thông mã vĩ, Thông nhựa, Bạch đàn Uro, tạo tiền đề cho việc tri trả dịch vụ môi trường rừng Tuy nhiên, chỉ dừng lại ở đó là chưa đủ, Việt Nam là một quốc gia có diện tích rừng tự nhiên rất lớn, phân bố ở các vùng sinh thái khác nhau và sự tồn tại hay mất đi của các trạng thái rừng này có ảnh hưởng quyết định tới các vấn đề môi trường của nước ta Tuy nhiên, cho tới nay, các công trình nghiên cứu về sinh khối cũng như lượng hóa giá trị tích lũy các bon của rừng

tự nhiên rất ít được thực hiện và trở thành một khoảng trống rất lớn cần phải được quan tâm nghiên cứu

Rừng tự nhiên lá rộng thường xanh là một hệ sinh thái rừng rất đặc trưng ở nước ta và có phân bố ở cả khu vực Tây Nguyên, trong đó có huyện K’Bang là một trong những đối tượng rừng rất cần phải được định lượng những giá trị dịch vụ môi trường trong đó bao gồm cả khả năng tích lũy các bon của rừng nhằm thực hiện chính sách chi trả môi trường rừng và tham gia vào thị trường các bon Xuất phát từ thực tế đó, đề tài nghiên cứu được đặt ra là thực sự cần thiết

Chương 2 MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Mục tiêu nghiên cứu

* Mục tiêu tổng quát:

Góp phần cung cấp cơ sở khoa học cho việc lượng hóa trữ lượng các bon của rừng tự nhiên lá rộng thường xanh, làm cơ sở cho việc thực hiện chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng ở huyện K’Bang nói riêng và tỉnh Gia Lai nói chung

2.2 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là các trạng thái rừng tự nhiên lá rộng thường xanh trên địa bàn huyện K’Bang, tỉnh Gia Lai

2.3 Giới hạn nghiên cứu

- Về nội dung nghiên cứu: Trữ lượng các bon của rừng bao gồm trữ lượng

các bon tích lũy trong tầng cây cao, tầng cây bụi thảm tươi, vật rơi rụng và trong đất rừng Tuy nhiên, do hạn chế về mặt thời gian, kinh phí thực hiện nên đề tài sẽ không tiến hành nội dung nghiên cứu trữ lượng các bon trong đất rừng tự nhiên lá rộng thường xanh

- Về địa điểm nghiên cứu: Giới hạn trong phạm vi diện tích rừng tự nhiên lá

rộng thường xanh huyện K’Bang thuộc địa bàn tỉnh Gia Lai

- Về thời gian nghiên cứu: Nghiên cứu được thực hiện từ tháng 4 năm 2011

đến tháng 10 năm 2012

2.4 Nội dung nghiên cứu

Để đạt được những mục tiêu trên đề tài tiến hành nghiên cứu một số nội dung cơ bản sau:

- Nghiên cứu sinh khối các trạng thái rừng tự nhiên lá rộng thường xanh tại huyện K’Bang, tỉnh Gia Lai

+ Nghiên cứu sinh khối cây cá thể của một số loài chủ yếu

+ Nghiên cứu sinh khối tầng cây cao

+ Nghiên cứu sinh khối cây bụi - thảm tươi (CBTT) và vật rơi rụng (VRR) dưới tán rừng

+ Nghiên cứu tổng lượng sinh khối toàn lâm phần

- Nghiên cứu trữ lượng các bon trong các trạng thái rừng tự nhiên lá rộng thường xanh tại huyện K’Bang, tỉnh Gia Lai

+ Nghiên cứu lượng các bon tích luỹ trong cây cá thể của một số loài chủ yếu + Nghiên cứu trữ lượng các bon trong tầng cây cao

+ Nghiên cứu lượng các bon trong cây bụi - thảm tươi và vật rơi rụng dưới tán rừng

+ Nghiên cứu tổng trữ lượng các bon toàn lâm phần

- Xây dựng mối quan hệ giữa sinh khối, trữ lượng các bon rừng tự nhiên lá rộng thường xanh với các nhân tố điều tra

- Đề xuất một số ứng dụng trong việc xác định sinh khối và trữ lượng các bon rừng tự nhiên lá rộng thường xanh ở huyện Kbang, tỉnh Gia Lai

2.5 Phương pháp nghiên cứu

2.5.1 Quan điểm và cách tiếp cận của đề tài

- Trữ lượng các bon của rừng tự nhiên lá rộng thường xanh được hiểu là khả năng hấp thụ CO2 trong khí quyển của rừng thông qua quá trình quang hợp để chuyển thành lượng các bon tích luỹ trong thực vật rừng và đất rừng

- Mỗi trạng thái rừng có đặc điểm riêng, có sự khác nhau về cấu trúc tổ thành loài, năng suất, trữ lượng, từ đó dẫn đến trữ lượng các bon trong các trạng thái rừng cũng khác nhau Vì vậy, cách tiếp cận trong nghiên cứu của đề tài là theo từng trạng thái rừng cụ thể

- Đề tài sẽ kế thừa các kết quả nghiên cứu đã có về cấu trúc, sinh trưởng, sản lượng, các nghiên cứu về tỷ trọng gỗ,

Bên cạnh việc xác định các số liệu cơ bản về sinh khối và trữ lượng các bon của rừng, đề tài sẽ thiết lập các mối quan hệ sinh khối và trữ lượng các bon cây cá

thể của một số loài chủ yếu và lâm phần với các nhân tố điều tra nhằm tăng khả

năng ứng dụng trong thực tiễn

Sơ đồ các bước nghiên cứu của đề tài được cụ thể hóa thông qua hình 2.1

Hình 2.1: Sơ đồ các bước nghiên cứu của đề tài 2.5.2 Phương pháp nghiên cứu cụ thể

2.5.2.1 Phương pháp kế thừa số liệu, tài liệu

- Các tài liệu, công trình khoa học đã công bố có liên quan tới sinh khối và trữ lượng các bon của rừng ở cả trên thế giới và ở Việt Nam

Thu thập các thông tin,

Lấy mẫu xác định sinh khối vật rơi rụng

Sinh khối rừng tự nhiên lá rộng thường xanh theo trạng thái rừng

Trữ lượng các bon theo trạng thái rừng

Mối quan hệ giữa sinh khối, trữ lượng các bon

của rừng với các nhân tố điều tra

Đề xuất một số ứng dụng xác định sinh khối và trữ

lượng các bon tích luỹ

- Các thông tin, số liệu về tài nguyên rừng tự nhiên lá rộng thường xanh ở Việt Nam và của huyện K’Bang, tỉnh Gia Lai như: Diện tích, phân bố, trữ lượng,…

- Kế thừa các tài liệu, thông tin về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của khu vực nghiên cứu

2.5.2.2 Phương pháp điều tra thu thập số liệu ngoài thực địa

Căn cứ vào các nguồn thông tin, số liệu thu thập được về hiện trạng rừng lá rộng thường xanh tại khu vực nghiên cứu, kết hợp với Thông tư sô 34/2009/TT-BNNPTNT ngày 10/6/2009 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn quy định tiêu chí xác định và phân loại rừng, theo đó rừng tự nhiên lá rộng thường xanh được phân chia theo các cấp trữ lượng như sau:

Rừng rất giàu: trữ lượng cây đứng trên 300 m3/ha;

Rừng giàu: trữ lượng cây đứng từ 201- 300 m3/ha;

Rừng trung bình: trữ lượng cây đứng từ 101 - 200 m3/ha;

Rừng nghèo: trữ lượng cây đứng từ 10 đến 100 m3/ha;

Rừng chưa có trữ lượng: rừng gỗ đường kính bình quân < 8 cm, trữ lượng cây đứng dưới 10 m3/ha

Phương pháp bố trí thí nghiệm và thu thập số liệu:

Khảo sát toàn bộ khu vực có diện tích rừng lá rộng thường xanh phân bố tại huyện K’Bang, tỉnh Gia Lai để lựa chọn khu vực lập OTC đại diện, điển hình theo từng trạng thái trữ lượng rừng đã phân cấp ở trên

Đề tài tiến hành lập OTC và thu mẫu theo phương pháp lập OTC cho các trạng thái rừng của Kurniatun Hairial và cộng sự (ICRAF, 2007), cụ thể như sau:

Tại mỗi trạng thái rừng đề tài tiến hành lập 3 OTC sơ cấp, có diện tích 2.500m2 Trong OTC sơ cấp, tiến hành điều tra thành phần loài và các chỉ tiêu sinh trưởng (D1.3, Hvn, Dt) của toàn bộ các cây có đường kính ≥ 30 cm Tại mỗi OTC sơ cấp tiến hành lập 5 OTC thứ cấp có diện tích 100 m2 (4 ô ở 4 góc và 1 ô ở chính giữa ô sơ cấp 2.500 m2), thu thập các số liệu tương tự cho đối tượng cây gỗ có D1.3

từ 5 - 30 cm Trong mỗi ô thứ cấp diện tích 100 m2 tiến hành lập 1 ô dạng bản diện tích 25 m2 (5m x 5m) để điều tra sinh khối cây bụi, thảm tươi và vật rơi rụng Quá

trình lập ô tiêu chuẩn ở mỗi trạng thái rừng, các ô tiêu chuẩn phải được lập sao cho rải đều từ cấp trữ lượng thấp đến cấp trữ lượng cao

Tổng số OTC sơ cấp là: 3 OTC x 5 trạng thái = 15 OTC

Trong đó: Tổng số ô thứ cấp 100m2: 75 ô thứ cấp

Tổng số ODB 25m2: 75 ô dạng bản

Hình 2.2: Sơ đồ bố trí các ô tiêu chuẩn sơ cấp, ô thứ cấp và các ô dạng bản

2.5.2.3 Phương pháp xác định sinh khối

a Phương pháp nghiên cứu sinh khối tầng cây cao

- Tại các ô tiêu chuẩn, sau khi đo đếm toàn bộ số cây trong ô như đã nêu ở trên (xác định tên cây, đo đường kính và chiều cao) Tiến hành phân cấp đường kính cây rừng thành các cấp, đối với rừng thường xanh tại khu vực nghiên cứu đề tài phân chia thành 5 cấp đường kính cụ thể như sau:

Do các loài cây khác nhau có tỷ trọng gỗ rất khác nhau sẽ ảnh hưởng rất lớn đến sinh khối, trữ lượng các bon trong cây cá thể và lâm phần, do đó để tăng độ chính xác của kết quả nghiên cứu đề tài đã phân chia cây rừng thành 3 nhóm tỷ trọng gỗ khác nhau, cụ thể như sau:

hạ, ưu tiên lựa chọn các loài cây khác nhau trong cùng một cấp kính

- Đối với cây tiêu chuẩn chặt hạ, tùy vào kích thước của cây tiêu chuẩn mà việc áp dụng tính toán sinh khối được tiếp cận theo hai cách sau đây:

+ Đối với những cây có đường kính D1.3 < 30 cm tiến hành chặt hạ, cắt khúc, đào toàn bộ rễ có kích thức >2mm, phân tách và cân ngay (với độ chính xác đến 100g) tại hiện trường để thu được khối lượng tươi từng bộ phận của cây (thân, vỏ,

lá, cành, rễ)

+ Đối với cây tiêu chuẩn có đường kính D1.3 > 30 cm hoặc cành có đường kính > 30 cm: Sau khi chặt hạ cây, tiến hành đo đường kính cả vỏ và không vỏ tại các vị trí Doo, D1.3 và các vị trí Doi (đường kính ở vị trí 1/5Hvn), Hdc để làm cơ sở tính toán thể tích thân cây ngả Tiến hành lấy 2 mẫu gỗ nhỏ (1 mẫu có vỏ và 1 mẫu không có vỏ) để cân xác định khối lượng tươi và xác định thể tích mẫu gỗ, sau đó tính thể tích có vỏ và không vỏ của các khúc gỗ Thể tích mẫu gỗ được xác định bằng cách cho mẫu gỗ vào ống nước có khắc vạch đo thể tích để xác định thể tích lượng nước mà mẫu gỗ chiếm chỗ, từ đó tính thể tích của cây và xác định sinh khối tươi các bộ phận của cây Sau đó đào và thu thập toàn bộ rễ cây có kích thước trên 2mm và cân để xác định sinh khối tươi của rễ

Sau khi cân sinh khối tươi, tiến hành lấy mẫu đại diện (mẫu thân cây được lấy tại 3 vị trí gốc, giữa thân và ngọn, mỗi vị trí lấy thớt có độ dày 3 cm; cành cây lấy 1 mẫu 0,5 kg tại vị trí giữa cành; lá trộn đều và lấy 1 mẫu 0,5 kg; rễ lấy 1 mẫu ở

rễ cọc và 1 mẫu rễ bên với khối lượng 0,5 kg/mẫu) cho các bộ phận sấy (105°C) và cân sinh khối khô của mẫu (việc cân đong sau các lần sấy được tiến hành với cân điện tử với độ chính xác 0,01g), sau đó tính sinh khối khô các bộ phận của cây

- Sinh khối khô các bộ phận cây cá thể (thân, cành, lá, rễ):

Pki =

i

ti ki

Pki: sinh khối khô bộ phận i cây cá thể (thân, cành, lá, rễ)

mki: khối lượng mẫu khô của bộ phận i sau khi sấy ở 1050C (kg)

Pti: sinh khối tươi bộ phận i của cây cá thể (kg)

mi: khối lượng mẫu tươi bộ phận i của cây cá thể (kg)

- Tính sinh khối khô, tươi cây tiêu chuẩn (tính cho từng cây):

Pi-cây tc = Pi-T + Pi-C + Pi-L + Pi-R (kg) (2.2) Trong đó, Pi là sinh khối tươi hoặc sinh khối khô các bộ phận của thân cây (kg)

* Xác định sinh khối tầng cây cao:

- Xác định sinh khối tươi hoặc khô tầng cây cao trong lâm phần:

PTCC =

2500

10 Pin)

* Nn +

+ Pi3

* N3 + Pi2

* N2 + Pi1

*

(tấn/ha) (2.3) Trong đó:

nn: Số cây trong 1 cấp kính;

Pin: Sinh khối tươi hoặc sinh khối khô của cây tiêu chuẩn trung bình của cấp kính i (kg)

b Xác định sinh khối cây bụi thảm tươi

Tại các ô dạng bản diện tích 25 m2 tiến hành chặt toàn bộ cây bụi và thảm tươi, đào lấy rễ và cân lấy sinh khối tươi Lấy mỗi ô 1 mẫu 0,5 kg đại diện mang về phòng thí nghiệm, sấy khô ở 105o

C tới khối lượng không đổi để xác định sinh khối khô, từ đó tổng hợp, tính toán sinh khối khô cây bụi thảm tươi của rừng Cụ thể:

- Sinh khối khô các bộ phận CBTT:

Pki =

i

ti ki

m

P

m *

Trong đó: Pki: sinh khối khô bộ phận i CBTT (kg)

mki: khối lượng mẫu khô của bộ phận i sau khi sấy ở 1050C (kg)

Pti: sinh khối tươi bộ phận i CBTT (kg)

mi: khối lượng mẫu tươi bộ phận i của CBTT (kg)

- Tính sinh khối CBTT trên 1 ha:

c Xác định sinh khối cành khô, lá rụng và cây chết

Trong các ô dạng bản, thu thập toàn bộ thảm mục, cây chết và cân xác định sinh khối tươi Lấy mỗi ô 1 mẫu 0,5 kg, sấy ở 105oC để xác định sinh khối khô

- Sinh khối khô các bộ phận VRR:

Pki =

i

ti ki

m

P

m *

Trong đó: Pki: sinh khối khô bộ phận i VRR (kg)

mki: khối lượng mẫu khô của bộ phận i sau khi sấy ở 1050C (kg)

Pti: sinh khối tươi bộ phận i của VRR (kg)

mi: khối lượng mẫu tươi bộ phận i của VRR (kg)

- Sinh khối tươi, khô VRR tính cho 1 ha:

Trong đó, PVRR/OTC là sinh khối tươi hoặc khô VRR trung bình của 5 ODB

d Tổng sinh khối tươi, khô toàn lâm phần

- Xác định sinh khối tươi và sinh khối khô toàn lâm phần:

PLP = PTCC + PCBTT + PVRR (tấn/ha) (2.8) Trong đó: PTCC: sinh khối tươi hoặc sinh khối khô của tầng cây cao (tấn/ha)

PCBTT: sinh khối tươi hoặc sinh khối khô của tầng CBTT (tấn/ha)

PVRR: sinh khối tươi hoặc sinh khối khô của VRR (tấn/ha)

2.5.2.4 Phương pháp tính toán trữ lượng các bon

Trữ lượng các bon trong sinh khối cây gỗ, cây bụi thảm tươi, thảm mục và cây chết: Sử dụng hệ số các bon mặc định của Ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu để tính trữ lượng các bon trong từng bể chứa các bon trên 1 ha rừng, hệ số quy đổi này là 0,5 (IPCC, 2003) Trữ lượng các bon được tính bằng cách lấy sinh khối khô nhân với hệ số 0,5

2.5.2.5 Xác định mối quan hệ giữa sinh khối, trữ lượng các bon với các nhân tố

điều tra trong lâm phần

Sử dụng phần mềm SPSS 16.0 để lựa chọn phương trình tương quan mô phỏng tốt nhất cho các quan hệ giữa sinh khối và trữ lượng các bon với các nhân tố điều tra, tức là phương trình được chọn phải có hệ số xác định cao nhất (R2) và sai

số bé nhất, dễ áp dụng nhất

Lần lượt các lệnh sử dụng trong SPSS như sau:

Analyze -> Regression -> Curve Estimation

Trong cửa sổ Curve Estimation, đưa biến Y vào Dependent và biến X và Independent (Variable)

Tích chọn các hàm cần kiểm tra: Linear, Logarithmic, Power, S,

Tích chọn vào Display ANOVA table -> Ok và tiến hành kiểm tra hệ số tương quan (R2), sai số hệ số (Sig.),

Chọn phương trình tương quan mô phỏng tốt nhất

Các mối quan hệ cần xác định là:

+ Sinh khối tươi và khô cây cá thể với D1.3

+ Sinh khối tươi với sinh khối khô cây cá thể

+ Sinh khối tươi dưới mặt đất với sinh khối tươi trên mặt đất của cây cá thể + Sinh khối khô dưới mặt đất với sinh khối khô trên mặt đất của cây cá thể + Trữ lượng các bon với sinh khối tươi cây cá thể

+ Trữ lượng các bon cây cá thể với D1.3

+ Trữ lượng các bon dưới mặt đất với trữ lượng các bon trên mặt đất cây cá thể + Sinh khối tươi và sinh khối khô tầng cây cao với G, M

+ Trữ lượng các bon tầng cây cao với G, M

Chương 3 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI

KHU VỰC NGHIÊN CỨU

3.1 Điều kiện tự nhiên

3.1.1 Vị trí địa lý

K’Bang là một trong 15 huyện thị của tỉnh Gia Lai nằm ở phía Đông Bắc của tỉnh Gia Lai bao gồm vùng núi phía Đông Bắc và cao nguyên Kon Hà Nừng Huyện K’Bang có toạ độ địa lý như sau:

- Từ 14º00’ đến 14º35’35’’ vĩ độ Bắc

- Từ 108o17’75’’ đến 108o44’40’’ kinh độ Đông

Về địa giới hành chính:

- Phía Bắc giáp huyện Konplong (tỉnh Kon Tum)

- Phía Nam giáp huyện An Khê

- Phía Đông giáp huyện Bình Thạnh (tỉnh Bình Định)

- Phía Tây giáp huyện Mang Yang

3.1.2 Địa hình, thổ nhưỡng

3.1.2.1 Địa hình

Huyện K’Bang sở hữu một địa hình rừng núi hiểm trở nhất của tỉnh Gia Lai Bao quanh phía Tây huyện là dãy núi Mang Yang có độ cao trên 1000m với đỉnh Kon Ka Kinh cao nhất tỉnh Gia Lai và thấp dần từ Bắc xuống Nam và từ Tây sang Đông Phía Đông Nam là dãy núi An Khê bao quanh cao nguyên bazan cổ Kon Hà Nừng Các dãy núi này tạo nên địa hình chia cắt rất mạnh, độ dốc lớn, xen giữa là các thung lũng tương đối bằng phẳng với độ cao trung bình từ 500-600m, điểm thấp nhất là thung lũng Kanak, là thị trấn của huyện

3.1.2.2 Thổ nhưỡng

K’bang có tất cả các loại đất phân bố ở tỉnh Gia Lai Các xã ở phía Bắc huyện chủ yếu có các loại đất phát triẻn trên đá bazan, hầu hết được che phủ bởi thảm rừng tự nhiên, đất giàu dinh dưỡng thuận lợi cho việc kinh doanh cây lâm nghiệp, cây đặc sản và cây công nghiệp như Quế, Bời lời, Cà phê, Trong khi đó