Ước lượng carbon lưu giữ trong rừng lá rộng thường xanh dựa vào ảnh vệ tinh đa phổ kết hợp điều tra thực địa tại huyện tuy đức, tỉnh đăk nông

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ƯỚC LƯỢNG CARBON LƯU GIỮ TRONG RỪNG LÁ RỘNG THƯỜNG XANH DỰA VÀO ẢNH VỆ TINH ĐA PHỔ KẾT HỢP ĐIỀU TRA THỰC ĐỊA TẠI HUYỆN TUY ĐỨC, TỈNH ĐĂK NÔNG Họ tên sinh viên: VÕ HUY Ngành: Hệ thống thông tin địa lý Niên khóa: 2007- 2011 -TP Hồ Chí Minh, tháng 7, năm 2011- TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP HỒ CHÍ MINH KHOA MÔI TRƯỜNG & TÀI NGUYÊN BỘ MÔN THÔNG TIN ĐỊA LÝ ỨNG DỤNG ƯỚC LƯỢNG CARBON LƯU GIỮ TRONG RỪNG LÁ RỘNG THƯỜNG XANH DỰA VÀO ẢNH VỆ TINH ĐA PHỔ KẾT HỢP VỚI ĐIỀU TRA THỰC ĐỊA TẠI HUYỆN TUY ĐỨC TỈNH ĐĂK NÔNG Giáo viên hướng dẫn TS NGUYỄN THỊ THANH HƯƠNG - Tháng 7, năm 2011 - LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành khóa luận cuối khóa, xin chân thành cảm ơn tới: Ban lãnh đạo trường Đại học Nông Lâm Tp Hồ Chí Minh tạo điều kiện thuận lợi cho hoàn thành đợt thực tập Tập thể thầy cô giáo Khoa Môi trường Tài nguyên tận tình truyền đạt kiến thức hướng dẫn kinh nghiệm thực tế giúp cho có kiến thức quý báu ngành nghề giúp có thêm những kỹ năng, học kinh nghiệm từ thực tế Tôi xin chân thành cám ơn đến TS Nguyễn Thị Thanh Hương, giảng viên Bộ môn Quản lý Tài nguyên rừng môi trường, trường Đại học Tây Nguyên quý thầy cô khác tận tình giúp đỡ hướng dẫn suốt trình thực tập cuối khóa hoàn thành khóa luận Trong trình thu thập số liệu trường nhận giúp đỡ vô tích cực Hạt kiểm lâm huyện Tuy Đức, tỉnh Đăk Nông công ty TNHHMTV Nam Tây Nguyên, xin bày tỏ lòng biết ơn đến quan Các bạn nhóm thực tập gắn bó giúp đỡ suốt trình học thời gian làm luận văn tốt nghiệp Gia đình người thân giúp đỡ mặt để hoàn thành khóa luận Xin chân thành cảm ơn Tp Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2011 Sinh viên Võ Huy i TÓM TẮT Đề tài nghiên cứu “Ước lượng carbon lưu giữ rừng rộng thường xanh dựa vào ảnh vệ tinh đa phổ kết hợp điều tra thực địa huyện Tuy Đức, tỉnh Đăk Nông” tiến hành huyện Tuy Đức, tỉnh Đăk Nông Thời gian từ tháng đến tháng năm 2011 Đề tài sử dụng ảnh vệ tinh SPOT mức 1A, thu nhận năm 2009, qua hiệu chỉnh hình học, tăng cường chất lượng ảnh, loại bỏ vùng rừng sau tạo ảnh số thực vật (NDVI) Trên trường rừng rộng thường xanh, đề tài tiến hành điều tra 25 ô tiêu chuẩn hình tròn, diện tích ô 1000m2 trạng thái rừng Kế thừa thành nghiên cứu tác giả khác để từ số liệu điều tra đường kính ngang ngực (DBH) theo cấp kính, tính lượng carbon lưu giữ ô Xây dựng mối quan hệ hồi quy đa biến trữ lượng carbon lưu giữ với giá trị phản xạ phổ ảnh vệ tinh SPOT 5, từ mối quan hệ thiết lập mô hình ước lượng trữ lượng carbon rừng dựa liệu ảnh vệ tinh Mặc dù kết qủa mô hình ước lượng xây dựng có độ chưa cao, song đề tài góp phần ứng dụng phát triển phương pháp ước lượng dự báo lực hấp thụ carbon rừng tựu nhiên dựa vào ảnh vệ tinh, làm sở cho việc xây dựng đồ lưu giữ carbon rừng ii MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠN i TÓM TẮT ii MỤC LỤC iiiii Danh sách chữ viết tắt .iiv Danh sách bảng v Danh sách hình vi Chương MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết đề tài .1 1.2 Mục đích nghiên cứu 1.3 Mục tiêu nghiên cứu: 1.4 Nội dung nghiên cứu Chương TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2.1 Tổng quan nghiên cứu sử dụng ảnh vệ tinh GIS quản lý rừng .3 2.2 Tình hình nước giới nghiên cứu đo tính carbon rừng Chương ĐỐI TƯỢNG, PHẬM VỊ VÀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 10 3.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 10 3.2 Đặc điểm khu vực nghiên cứu 10 Chương VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18 4.1 Vật liệu nghiên cứu 18 4.2 Phương pháp luận tiếp cận nghiên cứu .19 4.3 Phương pháp nghiên cứu cụ thể .20 4.4 Điều tra thực địa 25 4.5 Phân tích số liệu mẫu ước lượng carbon .30 4.6 Mô hình hóa mối quan hệ carbon lưu giữ trị số ảnh 32 4.7 Tạo ảnh số carbon 35 4.8 Đánh giá độ xác 36 Chương KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 37 5.1 Carbon đo tính từ thực địa .37 5.2 Dữ liệu giá trị ảnh tương ứng với giá trị carbon ô mẫu 40 5.3 Mô hình quan hệ carbon số ảnh 41 5.4 Tạo ảnh carbon 44 5.5 Đánh giá độ xác mô hình .45 Chương KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 48 6.1 Kết luận 48 6.2 Kiến nghị 48 Tài liệu tham khảo 50 Phụ lục 52 iii Danh sách chữ viết tắt Từ viết tắt Nguyên nghĩa GIS Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System) GPS Hệ thống định vị toàn cầu (Global Positioning System) KTNN Khí tượng nông nghiệp NDVI Chỉ số thực vật (Normalized Difference Vegetation Index) ROI Vùng mẫu (Region Of Interest) RS Viễn thám (Remote Sensing) Systeme Pour l’Obsenrvation de la Terre SPOT UNFCCC Công ước khung Liên Hợp Quốc biến đổi khí hậu (United Nation Framework Convention on Climate Change) REDD Giảm thiểu khí phát thải từ suy thoái rừng (Reducing Emissions from Deforestation and Degradation) CDM Cơ chế phát triển (Clean Development Mechanism) iv Danh sách bảng Trang Bảng 4.1: Đặc điểm ảnh SPOT-5 19 Bảng 4.2: Bể chứa carbon gỗ 31 Bảng 4.3: Giá trị bình quân kênh ảnh SPOT 34 Bảng 5.1: Thống kê ô mẫu theo trạng thái 37 Bảng 5.2: Giá trị Carbon tính toán cho ô mẫu .39 Bảng 5.3: Đặc trưng mẫu 39 Bảng 5.4: Giá trị Carbon tương ứng với số ảnh SPOT 40 Bảng 5.5: Bảng tóm tắt thống kê biến số 41 Bảng 5.6: Phân bố chuẩn giá trị carbon band ảnh SPOT sau đổi biến 42 Bảng 5.7: Bảng phân tích Pearson biến số 42 Bảng 5.8: Bảng kiểm tra thống kê mẫu 44 Bảng 5.9: Đánh giá độ xác mô hình ước lượng Carbon 46 v Danh sách hình Trang Hình 3.1 Vị trí địa lý khu vực nghiên cứu 11 Hình 3.2 Bản đồ địa hình khu vực nghiên cứu 12 Hình 4.1: Quy trình thực nghiên cứu 20 Hình 4.2: Phân bố điểm khống chế (GCPs) 21 Hình 4.3 Giá trị điểm khống chế 22 Hình 4.4 Quy trình tạo DEM 22 Hình 4.5 Ảnh trước sau nắn chỉnh 23 Hình 4.6 Ảnh SPOT loại bỏ vùng rừng 24 Hình 4.7 Bản đồ ảnh số thực vật 25 Hình 4.8 Các bể chứa carbon 26 Hình 4.9: Hộp thoại tạo vùng đệm 33 Hình 4.10: Hộp thoại ROI Tool 33 Hình 4.11 Mô hình tạo ảnh carbon 36 Hình 5.1: Bản đồ hệ thống ô mẫu 38 Hình 5.2 Bản đồ carbon 45 vi Chương MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết đề tài Biến đổi khí hậu tác động mạnh mẽ thời gian gần mối quan ngại to lớn nhân loại Việc tìm hiểu mối liên hệ phát thải khí CO2 từ suy thoái rừng với biến đổi khí hậu vấn đề quan tâm giới Việt Nam Sự đời chương trình REDD giúp đỡ việc hạn chế phá hủy vùng rừng nhiệt đới giới để giảm thiểu phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính "Giảm thiểu khí phát thải từ suy thoái rừng" (Reducing Emissions from Deforestation and Degradation - REDD) số nước phát triển có Việt Nam, theo nước phát triển đáp ứng số mục tiêu giảm phát thải nước họ cách mua tín dụng carbon nước phát triển từ cánh rừng hấp thụ CO2 Hiện số dự án REDD thực châu Á nhằm mục đích thức đưa chương trình vào nội dung Nghị định thư Kyoto năm 2013 Để góp phần ứng dụng học tập, phát triển phương pháp ước lượng dự báo lực hấp thụ CO2 rừng dựa vào ảnh vệ tinh, trí lãnh đạo khoa Môi trường Tài nguyên, trường Đại học Nông Lâm Tp Hồ Chí Minh, chấp nhận hướng dẫn khoa học TS Nguyễn Thị Thanh Hương, giảng viên môn Quản lý Tài nguyên rừng Môi trường, trường Đại học Tây Nguyên, thực đề tài “Ước lượng carbon lưu giữ rừng rộng thường xanh dựa vào ảnh vệ tinh đa phổ kết hợp điều tra thực địa huyện Tuy Đức tỉnh Đăk Nông” 1.2 Mục đích nghiên cứu Góp phần ứng dụng phát triển phương pháp ước lượng dự báo lực hấp thụ CO2 rừng tự nhiên dựa vào ảnh vệ tinh, làm sở cho việc xây dựng đồ lưu giữ carbon rừng 1.3 Mục tiêu nghiên cứu: Dựa liệu viễn thám số liệu điều tra thực địa có tính đến tương ứng mặt địa lý để tìm mối quan hệ tiềm nhân tố với liệu ảnh đa phổ SPOT Trên sở mối quan hệ này, thiết lập mô hình ước lượng trữ lượng carbon lâm phần dựa liệu ảnh vệ tinh 1.4 Nội dung nghiên cứu - Xác định khả ứng dụng ảnh vệ tinh điều tra carbon rừng tự nhiên rộng thường xanh địa bàn nghiên cứu - Thiết lập mối tương quan nhân lượng carbon lưu giữ với giá trị ảnh - Xây dựng đồ lưu giữ carbon rừng 2 Chương TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2.1 Tổng quan nghiên cứu liên quan đến sử dụng ảnh vệ tinh GIS quản lý rừng 2.1.1 Các nghiên cứu ứng dụng GIS viễn thám giới GIS bắt đầu xây dựng Canada từ năm sáu mươi kỷ 20 nhiên việc nghiên cứu ứng dụng thuộc tính ngày sâu, rộng, nâng cao hoàn thiện hơn, loạt vệ tinh phóng vũ trụ nhằm ghi lại biến đổi trái đất, vệ tinh chụp lại hình ảnh gửi trái đất với hệ thống radar Từ người biết dự đoán yếu tố bất thường trái đất, đồng thời đưa giải pháp phòng tránh hợp lý làm giảm mức độ tác hại thiên nhiên người Với trình phát triển toàn cầu hóa, vấn đề bào vệ rừng, bảo vệ môi trường không giới hạn nước, khu vực mà vấn đề toàn giới việc áp dụng GIS công nghệ viễn thám thời đại ngày cần thiết phù hợp với tính hình phát triển tiến khoa học Trái đất nghiên cứu thông qua liên lạc thông tin nước, tổ chức với nhằm hướng đến chủ đề phát triển công nghệ GIS viễn thám thời gian dài môi trường tầm quan trọng lĩnh vực Nhờ khả phân tích không gian - thời gian mô hình hoá, GIS cho phép tạo thông tin có giá trị gia tăng cho thông tin triết xuất từ liệu vệ tinh Hiện nay, giới công nghệ GIS phát triển mạnh lĩnh vực quản lý tài nguyên môi trường như: Trong lĩnh vực Lâm nghiệp, ngày nay, công việc quản lý tài nguyên rừng thách thức lớn diện tích rừng bị thu hẹp, ngày có hang trăm loài bị tiệt chủng, giảm đa dạng sinh học, suy giảm nguồn gen… Với GIS nhà quản lý thực nhiệm vụ dễ dàng hơn, cách sử dụng ảnh vệ tinh phân loại thảm phủ thực vật Phá rừng: người phải đối mặt với tình hình biến đổi khí hâu, hiệu ứng nhà kính, bão, lũ, động chấn mà nguyên nhân quan trọng tình trạng phá rừng ngày phát triển Viện Tài nguyên Thế giới (WRI) sử dụng GIS để đánh giá ảnh hưởng phá rừng với quốc gia người dân toàn Thế giới Thu hẹp diện tích rừng toàn cầu: với nhu cầu người ngày tăng, sản phẩm lấy từ rừng dần không đáp ứng đủ cho nhu cầu người nữa, cộng đồng dân cư sống gần rừng sống phụ thuộc vào rừng, ý thức người, cán bảo vệ rừng lại thiếu, diện tích rừng ngày bị thu hẹp lại GIS hỗ trợ phân tích so sánh diện tích rừng với diện tích rừng khứ, cho thấy xu hướng thu hẹp ngày nhanh diện tích tốc độ thu hẹp vùng khác nhau, từ dự báo tốc độ rừng nơi mà biên giới rừng tồn Với phần mềm GIS, dự báo phân tích dạng đồ biểu đồ Dự báo ảnh hưởng ô nhiễm không khí phát triển thực vật: Với GIS, nhà khoa học phủ liệu cho vùng (các liệu tăng trưởng, phân bố loài thực vật ) theo thời gian, tạo nên đồ đánh giá biến đổi sinh trưởng loài Với ứng dụng rộng rãi, GIS trở thành công nghệ quan trọng Nó tham gia vào hầu hết lĩnh vực sống người ngày quảng bá rộng rãi Hơn với xu phát triển nay, GIS không dừng lại quốc gia đơn lẻ mà ngày mang tính toàn cầu hóa Liên quan đến sử dụng ảnh NDVI, số nghiên cứu sử dụng số thực vật vật nghiên cứu họ như: - Avery and Berlin (1992, [13]) với nghiên cứu số thực vật NDVI Nghiên cứu sử dụng để ước lượng số diện tích (LAI-Leaf Area Index), cường độ thực vật, xác định vùng có rừng hay rừng, giám sát phá rừng, sa mạc hóa - Defries and Townshend (1994) tiến hành nghiên cứu phân loại thảm phủ Lu cộng (2004, [17]) với nghiên cứu cấu trúc rừng áp dụng số thực vật NDVI để phân tích 2.1.2 Áp dựng GIS viễn thám Việt Nam Phù hợp với xu phát triển giới, Ngày việc áp dụng ảnh viễn thám phân loại rừng lĩnh vực khác Việt Nam trọng phát triển hoàn thiện Ảnh viễn thám nghiên cứu ứng dụng quản lý biến đổi môi trường bao gồm: điều tra biến đổi sử dụng đất lớp phủ Vẽ đồ thực vật, nghiên cứu trình xa mạc hóa phá rừng, giám sát thiên tai (hạn hán, bảo lụt, cháy rừng…) nghiên cứu ô nhiễm nguồn nước, ô nghiễm không khí… Ảnh viễn thám sử dụng điều tra đất bao gồm: xác định phân loại vùng thổ những, đánh giá mức độ thoái hóa đất, tác hại trình xói mòn Một ứng dụng quan trọng ảnh viễn thám ứng dụng ảnh vệ tinh lâm nghiệp, diễn biến ừng bao gồm: điều tra phân loại trạng thái rừng, nghiên cứu côn trung sâu bệnh hại phá hoại rừng tạo lập đồ trạng rừng phục vụ cho công tác quản lý bảo vệ rừng bền vững Ứng dụng ảnh viễn thám khí tượng thủy văn nhằm đánh giá định lượng lượng mưa, bão, lũ lụt, hạn hán, đánh giá báo dòng chảy, đánh giá tài nguyên khí hậu phân vùng khí hậu… Ảnh vệ tinh sử dụng để điều tra thành lập đồ hệ sinh thái nhạy cảm như: Rừng ngập mặn, đất ngập nước (phạm vi nước), rạn san hô (Quảng Ninh, miền Trung), loại habitat (đảo Bạch Long Vĩ),… Các đồ rừng ngập mặn thành lập tỉ lệ 1: 100 000, phủ trùm toàn dải ven biển tỉ lệ lớn cho vùng Bản đồ đất ngập nước toàn quốc thành lập tỉ lệ 1: 250 000 Những đồ Trung tâm Viễn thám - Bộ Tài nguyên Môi trưòng số quan khác thực theo chương trình Cục Bảo vệ Môi trường [7] Ảnh vệ tinh đa thời gian sử dụng công cụ hữu hiệu để khảo sát biến động nhiều hợp phần môi trường thiên nhiên, biến động bờ biển, lòng sông, biến động rừng ngập mặn, diễn biến rừng, biến động lớp phủ mặt đất sử dụng đất (ở số vùng) Một đồ đồ biến động bờ biển thời kì 1965 - 1995 tỉ lệ 1: 100 000 phủ trùm dải ven biển, Trung tâm Viễn thám Viện nghiên cứu Biển Nha Trang thực [7] Ảnh vệ tinh số quan sử dụng thử nghiệm để nghiên cứu theo dõi vài tượng thiên tai ngập lụt, cháy rừng, tai biến địa chất Bên cạnh đó, ảnh vệ tinh sử dụng để khảo sát thành lập đồ nhạy cảm môi trường dải ven biển với mục đích phòng chống dầu tràn [7] Viễn thám khí tượng nông nghiệp (KTNN) ứng dụng viễn thám KTNN phân thành loại chính: i Điều tra đánh giá tài nguyên khí hậu nông nghiệp, biến đổi tình hình sử dụng đất lớp đất phủ, thay đổi chúng theo thời gian định ii Đánh giá tác động ngoại cảnh liên quan đến sản xuất nông nghiệp Bao gồm điều kiện môi trường phát triển nông nghiệp, phát sinh phát triển (diện tích, mức độ) tác hại nguy hiểm thời tiết, khí hậu môi trường đến sản xuất nông nghiệp iii Tính toán trường yếu tố khí hậu nông nghiệp bề mặt như: xạ, phát xạ, nhiệt độ, độ ẩm, bốc thoát hơi…làm sở cho việc phân vùng khí hậu nông nghiệp iv Dự báo KTNN bao gồm dự báo suất trồng, sâu bệnh, hạn hán, úng lụt…Do số liệu viễn thám cập nhật nhanh, khách quan chi tiết đáp ứng kịp thời xác nghiệp vụ dự báo KTNN [7] Nguyễn Thị Thanh Hương, (2009, [18]) sử dụng ảnh SPOT để phân loại rừng rộng thường xanh tai Huyện Tuy Đức tỉnh Đăk Nông Kết phân biệt loại loại trạng thái bao gồm rừng phục hồi, rừng nghèo, rừng trung bình va rừng dày, sô thảm phủ phân biệt ảnh đất nông nghiệp, rừng trồng, rừng lô ô Kết đánh giá sai số với độ xác tốt (sai số toàn 82% hệ số Kappa 0,76) 2.2 Tình hình nước giới nghiên cứu đo tính carbon rừng 2.2.1 Tình hình nghiên cứu giới Nhận biết tầm quan trọng của việc hạn chế gia tăng khí nhà kính ấm dần lên trái đất, Công ước khung Liên Hợp Quốc biến đổi khí hậu (UNFCCC – United Nation Framework Convention on Climate Change) soạn thảo thông qua Hội nghị Liên Hợp Quốc môi trường Phát triển năm 1992 thức có hiệu lực vào tháng 3/1994 Tính đến tháng 5/2004, có 188 quốc gia phê chuẩn Công ước này, Nghị định thư Kyoto thông qua tháng 12/1997 dựa Công ước khung tạo sở pháp lý cho việc cắt giảm khí nhà kính Theo đó, nghiên cứu liên quan tập trung vào tìm dẫn chứng kho dự trữ carbon lớp phủ thực vật làm để bể dự trữ gia tăng lưu trữ CO2 từ khí Đây nghiên cứu quan trọng, đặc biệt nước công nghiệp cần đạt giảm phát thải theo Nghị định thư Kyoto Hiện giới nhiều tổ chức quốc tế hình thành phương pháp luận để định hướng nghiên cứu khả ứng dụng viễn thám GIS quản lý bể chứa carbon rừng tự nhiên Về phương pháp nghiên cứu hấp thụ CO2 hệ sinh thái rừng, K.G MacDicken (1997) lập mô hình quan hệ sinh khối (biomass) với nhân tố điều tra rừng đường kính, chiều cao mật độ để giám sát carbon hấp thụ lâm nghiệp nông lâm kết hợp Peter Snowdon cộng (2002) nghiên cứu hấp thụ carbon rừng xác định bốn bể chứa carbon sinh thái thực vật sống mặt đất, bụi thảm tươi, rễ đất, đưa phương pháp thu thập mẫu để phân tích hàm lượng carbon bể chứa Jennier C Jenkins cộng (2004) sử dụng nhiều kiểu dạng mô hình để lập tương quan carbon hấp thụ với đường kính ngang ngực chocác loài rừng khác Bắc nước Mỹ Đến năm 2007, với nhu cầu giám sát nhanh lượng carbon rừng để tham gia chương trình chi trả dịch vụ môi trường rừng, Trung tâm Nông Lâm kết hợp giới (ICRAF, 2007, [16]) phát triển phương pháp dự báo nhanh lượng carbon lưu giữ thông qua việc giám sát thay đổi sử dụng đất phân tích ảnh viễn thám, lập ô mẫu nghiên cứu sinh khối ước tính lượng carbon tích lũy Các phương pháp cần kế thừa xem xét áp dụng cách phù hợp hệ sinh thái rừng Việt Nam, hướng nghiên cứu lập ô mẫu thu thập số liệu sinh khối, phân tích mẫu để xác định lượng carbon mô hình hóa mối quan hệ sinh khối, lượng carbon tích lũy với nhân tố điều tra rừng, sinh thái có sở khoa học dễ ứng dụng Về ứng dụng ảnh viễn thám công nghệ GIS giám sát hấp thụ carbon rừng coi công cụ hữu hiệu Roger M Gifford (2000) sử dụng kết hợp GPS để định vị ô mẫu nhằm theo dõi lượng carbon mặt đất, đồng thời sử dụng phương pháp mô hình hóa mối quan hệ carbon tích lũy với nhân tố điều tra rừng định vị theo thời gian không gian ICRAFF (2007) giám sát thay đổi sử dụng đất rừng lượng carbon tích lũy thông qua kết hợp điều tra mặt đật ảnh viễn thám Công nghệ viễn thám GIS cần thiết giám sát lượng carbon tích lũy, nhiên cần nghiên cứu để đưa quy trình ứng dụng nhằm giám sát trực tiếp CO2 hấp thụ dự án REDD 2.2.2 Tình hình nghiên cứu nước Việt Nam quốc gia phê chuẩn Công ước khung Liên Hợp Quốc biến đổi khí hậu ngày 16/11/1994 Nghị đinh thư Kyoto vào ngày 25/9/2002, đánh giá nước tích cực tham gia vào Nghị đinh thư Kyoto sớm Tuy nhiên, lĩnh vực nghiên cứu trồng rừng theo chế phát triển (CDM), nghiên cứu khả hấp thụ carbon rừng, tính toán giá trị rừng vấn đề mẻ bắt đầu nghiên cứu năm gần Nghiên cứu hấp thụ CO2 rừng chủ yếu tập trung vào loài rừng trồng để tham gia vào Cơ chế phát triển – CDM Ngô Đình Quế (2006, [7]) xác định lượng carbon tích lũy khu rừng trồng loài keo tai tượng, keo tràm, keo lai, thông lá, thông mã vĩ, thông nhựa bạch đàn Võ Đại Hải (2009, [2]) nghiên cứu hấp thụ CO2 rừng trồng bạch đàn Urophylla Vũ Tấn Phương (2006, [9]), Trung tâm sinh thái môi trường thuộc Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam có nghiên cứu xác định trữ lượng carbon thảm tươi, bụi, tương ứng với trạng thái IA, IB theo hệ thống phân loại trạng thái rừng Việt Nam, để làm sở xây đựng đường carbon sở dự án trồng rừng CDM Việc xác định sinh khối tươi, khô thực theo phận thân, cành Tuy nhiên trữ lượng carbon xác định thông qua sinh khối khô phận cách chấp nhận hệ số chuyển đổi 0.5 Do nghiên cứu dừng lại trạng thái rừng phục hồi với đối tượng bụi, thảm tươi, chưa nghiên cứu đầy đủ cho trạng thái rừng khác, lượng carbon lưu giữ chuyển đổi theo hệ số, chưa phân tích hàm lượng phận thực vật cụ thể Bảo Huy Phạm Tuấn Anh (2007 – 2008, [1], [14]) với tài trợ Tổ chức Nông Lâm kết hợp giới (ICRAF) có nghiên cứu thăm dò ban đầu dự báo khả hấp thụ CO2 rừng rộng thường xanh Tây Nguyên Kết xây dựng phương pháp nghiên cứu, phân tích hàm lượng carbon mặt đất rừng bao gồm thân, vỏ, lá, cành gỗ cho lâm phần; đưa phương pháp dự báo lượng CO2 hấp thụ cho rừng lâm phần rừng tự nhiên Chương trình “Giảm phát thái khí gây hiệu ứng nhà kính từ suy thoái rừng – REDD” khởi động Việt Nam giới, nhằm vào việc giảm rừng dẫn đến thiệt hại đa dạng sinh học, giảm chức phòng hộ rừng gây phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính CO2 thúc đẩy mạnh nghiên cứu đo tính carbon rừng Việc giảm phát thải khí CO2 từ suy thoái rừng đền bù, chi trả thông qua việc bảo vệ quản lý rừng bền vững nhằm lưu giữ lượng carbon rừng gia tăng lượng CO2 mà rừng hấp thụ nhờ tăng trưởng sinh khối theo thời gian Hạn chế lớn việc tính toán hấp thụ carbon giá trị rừng thường theo phương pháp truyền thống nhiều thời gian công sức, việc thu thập số liệu xử lý số liệu đầu vào chưa thống nhất, độ xác kết khó kiểm chứng đánh giá Các nghiên cứu đề cập chủ yếu thực dựa vào số liệu điều tra thực địa Mặc dù có nghiên cứu xây dựng mối tương quan nhân tố điều tra rừng với ảnh vệ tinh nghiên cứu Nguyễn Thị Thanh Hương (2011, [5]), chưa có nghiên cứu đề cập đến việc ước lượng carbon lưu giữ trạng thái rừng với giá trị ảnh Do việc nghiên cứu xây dựng mối tương quan giá trị ảnh carbon lưu giữ cần thiết bối cảnh nay, mà giá trị môi trường rừng quan tâm cao quốc gia cộng đồng quốc tế Chương ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI VÀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 3.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu Trong phạm vi nguồn lực cho phép đề tài nghiên cứu giới hạn pham vi đối tượng: Nghiên cứu kiểu rừng tự nhiên rộng thường xanh trạng thái rừng non (IIB), rừng nghèo (IIIA1) rừng trung bình (IIIA2) rừng giàu (IIIA3) Trong nghiên cứu điều tra carbon lưu giữ rừng phần mặt đất Nghiên cứu thực huyện Tuy Đức, tỉnh Đăk Nông 3.2 Đặc điểm khu vực nghiên cứu Tuy Đức huyện thuộc tỉnh Đăk Nông, thành lập vào tháng năm 2007 theo định 142/2006/NĐ-CP Chính Phủ Việt Nam ban hành tháng 12 năm 2006, huyện tách từ huyện Đăk Rlấp (cũ), nằm phía tây nam tỉnh, có đơn vị hành cấp xã gồm: Đắk Ngo, Quảng Tân, Đắk Búk So, Đắk R'Tíh, Quảng Tâm, Quảng Trực Tuy Đức giáp huyện Đăk Song phía Đông, giáp tỉnh Bình Phước phía Tây, huyện Đăk R’Lấp phía Nam, nước Campuchia phía Bắc Tuy Đức có tổng diện tích đất tự nhiên 112.384 ha, đó: - Diện tích đất có rừng: 66.129,4 đất trống đồi trọc: 13648,1 79.777,5 quy hoạch cho lâm nghiệp - Đất lâm nghiệp là: 32.606,5 Phần lớn diện tích rừng tự nhiên huyện Tuy Đức Nông – Lâm Trường cao su Tuy Đức công ty lâm nghiệp Nam Tây Nguyên Quảng Tín quản lý 10 Hình 3.1 Vị trí địa lý khu vực nghiên cứu Dân số: 34.694 người, người đồng bào dân tộc M’Nông địa phương chiếm 41% tổng dân số huyện 3.2.1 Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu 3.2.1.1 Địa hình Khu vực nghiên cứu có địa hình tương đối phức tạp, bị chia cắt hệ thống khe, suối dày Độ cao tuyệt đối biến động từ 500 – 920 m độ dốc bình quân khoảng 10 - 20o Độ cao mức độ phức tạp địa hình có xu hướng giảm dần từ bắc xuống nam 11 Hình 3.2 Bản đồ địa hình khu vực nghiên cứu 3.2.1.2 Khí hậu thủy văn Khí hậu chia làm hai mùa mưa nắng rõ rệt: mùa mưa tháng đến tháng 10, mùa khô kéo dài từ tháng 11 đến tháng năm sau Nhiệt độ không khí trung bình năm 22,2oC, nhiệt dộ không khí cao tuyệt đối năm 35,8oC Nhiệt độ không khí thấp tuyệt đối năm 8,2oC Biên độ dao động nhiệt mùa năm tương đối nhỏ biên độ dao động nhiệt ngày đêm lớn, đặc biệt vào tháng mùa khô Lượng mưa trung bình năm biến động khoảng từ 2.250 mm đến 2.450 mm Lượng mưa ngày lớn năm: 106mm Số ngày mưa năm 195 ngày Lượng mưa chủ yếu tập trung vào tháng 6,7 tháng chiếm 80% lượng mưa năm Khu vực Tuy Đức mùa mưa thường đến sớm khu vực khác địa bàn tỉnh Đăk Nông 12 [...]... nghiên cứu Trong phạm vi nguồn lực cho phép đề tài nghiên cứu được giới hạn bởi pham vi và đối tượng: Nghiên cứu ở kiểu rừng tự nhiên lá rộng thường xanh trên các trạng thái là rừng non (IIB), rừng nghèo (IIIA1) và rừng trung bình (IIIA2) và rừng giàu (IIIA3) Trong nghiên cứu chỉ điều tra carbon lưu giữ của rừng phần trên mặt đất Nghiên cứu này được thực hiện tại huyện Tuy Đức, tỉnh Đăk Nông 3.2 Đặc... thời và chính xác trong nghiệp vụ dự báo KTNN [7] Nguyễn Thị Thanh Hương, (2009, [18]) đã sử dụng ảnh SPOT 5 để phân loại rừng lá rộng thường xanh tai Huyện Tuy Đức tỉnh Đăk Nông Kết quả đã phân biệt 4 loại loại trạng thái bao gồm rừng phục hồi, rừng nghèo, rừng trung bình va rừng dày, ngoài ra một sô thảm phủ cũng đã được phân biệt trên ảnh như đất nông nghiệp, rừng trồng, rừng lô ô Kết quả đánh giá... tương quan giữa nhân tố điều tra rừng với ảnh vệ tinh như nghiên cứu của Nguyễn Thị Thanh Hương (2011, [5]), nhưng chưa có nghiên cứu nào đề cập đến việc ước lượng carbon lưu giữ trong các trạng thái rừng với giá trị ảnh Do vậy việc nghiên cứu xây dựng mối tương quan giữa giá trị ảnh và carbon lưu giữ là cần thiết trong bối cảnh hiện nay, khi mà giá trị môi trường rừng đang được quan tâm cao của quốc... động nhiệt giữa ngày và đêm khá lớn, đặc biệt là vào các tháng mùa khô Lượng mưa trung bình trong năm biến động trong khoảng từ 2.250 mm đến 2.450 mm Lượng mưa ngày lớn nhất trong năm: 106mm Số ngày mưa trong năm là 195 ngày Lượng mưa chủ yếu tập trung vào các tháng 6,7 và tháng 8 chiếm 80% lượng mưa cả năm Khu vực Tuy Đức mùa mưa thường đến sớm hơn các khu vực khác trong địa bàn tỉnh Đăk Nông 12 ... quan giữa carbon hấp thụ với đường kính ngang ngực chocác loài cây rừng khác nhau ở Bắc nước Mỹ Đến năm 2007, với nhu cầu giám sát nhanh lượng carbon trong rừng để tham gia các chương trình chi trả dịch vụ môi trường rừng, Trung tâm Nông Lâm kết hợp thế giới (ICRAF, 2007, [16]) đã phát triển các phương pháp dự báo nhanh lượng carbon lưu giữ thông qua việc giám sát thay đổi sử dụng đất bằng phân tích ảnh. .. giới, nhằm vào việc giảm mất rừng dẫn đến thiệt hại đa dạng sinh học, giảm chức năng phòng hộ của rừng và gây phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính CO2 đã thúc đẩy mạnh các nghiên cứu về đo tính carbon của rừng Việc giảm phát thải khí CO2 từ suy thoái và mất rừng sẽ được đền bù, chi trả thông qua việc bảo vệ và quản lý rừng bền vững nhằm lưu giữ lượng carbon rừng cũng như gia tăng lượng CO2 mà rừng hấp... (biomass) với các nhân tố điều tra rừng như đường kính, chiều cao và mật độ để giám sát carbon hấp thụ trong lâm nghiệp và nông lâm kết hợp Peter Snowdon và cộng sự (2002) khi nghiên cứu hấp thụ carbon rừng đã xác định bốn bể chứa carbon sinh thái là thực vật sống trên mặt đất, cây bụi thảm tươi, trong rễ và đất, và đưa ra phương pháp thu thập mẫu để phân tích hàm lượng carbon trong mỗi bể chứa Jennier... hoại rừng tạo lập bản đồ hiện trạng rừng phục vụ cho công tác quản lý bảo vệ rừng bền vững Ứng dụng ảnh viễn thám trong khí tượng thủy văn nhằm đánh giá định lượng lượng mưa, bão, lũ lụt, hạn hán, đánh giá sự báo dòng chảy, đánh giá tài nguyên khí hậu phân vùng khí hậu… Ảnh vệ tinh đã được sử dụng để điều tra và thành lập bản đồ các hệ sinh thái nhạy cảm như: Rừng ngập mặn, đất ngập nước (phạm vi cả nước),... dụng đất rừng và lượng carbon tích lũy thông qua kết hợp điều tra mặt đật và ảnh viễn thám Công nghệ viễn thám và GIS vì vậy rất cần thiết trong giám sát lượng carbon tích lũy, tuy nhiên cần nghiên cứu để đưa ra quy trình ứng dụng nhằm giám sát trực tiếp CO2 hấp thụ trong các dự án REDD 2.2.2 Tình hình nghiên cứu trong nước Việt Nam là quốc gia đã phê chuẩn Công ước khung của Liên Hợp Quốc về biến... thụ carbon và các giá trị của rừng thường theo các phương pháp truyền thống do vậy mất nhiều thời gian và công sức, việc thu thập số liệu và xử lý số liệu đầu vào chưa thống nhất, do vậy độ chính xác của kết quả khó được kiểm chứng và đánh giá Các nghiên cứu như đã đề cập ở trên chủ yếu là thực hiện dựa vào số liệu điều tra thực địa Mặc dù đã có nghiên cứu xây dựng mối tương quan giữa nhân tố điều tra