Nghiên cứu khả năng tích lũy carbon của rừng trồng huỷnh (tarrietia javanica blume) và giổi xanh (michelia mediocris dandy) ở tỉnh quảng bình và tỉnh gia lai

Số liệu và kết quả về nghiên cứu sinh khối và trữ lượng carbon của rừng trồng Huỷnh và Giổi xanh của đề tài được học viên kế thừa và sử dụng trong luận văn này.. DANH MỤC CÁC BẢNG 3.1 Cá

LỜI CAM ĐOAN

Luận văn được hoàn thành trong khuôn khổ Chương trình đào tạo thạc sỹ lâm học khóa 20B năm (2012 – 2014) tại Trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu này là của bản thân tôi Các số liệu và kết quả trình bày trong luận văn là trung thực, nếu có gì sai tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm

Nội dung của luận văn là một phần kết quả của đề tài khoa học cấp bộ

“Nghiên cứu hiệu quả rừng trồng một số loài cây làm cơ sở đề xuất định hướng phát triển cây trồng chủ yếu phục vụ sản xuất hàng hóa lâm sản ở Việt Nam” do TSKH Lương Văn Tiến chủ trì, trong đó học viên là cộng tác viên của đề tài và tham gia vào quá trình thực hiện đề tài Số liệu và kết quả về nghiên cứu sinh khối và trữ lượng carbon của rừng trồng Huỷnh và Giổi xanh của đề tài được học viên kế thừa và sử dụng trong luận văn này

Tác giả

Lương Xuân Hải

Tác giả xin chân thành cảm ơn TSKH Lương Văn Tiến đã giúp đỡ về chuyên môn trong quá trình thực hiện đề tài và luận văn Tác giả xin trân trọng cám ơn Ban giám hiệu nhà trường, Khoa Sau đại học, cùng các thầy cô giáo trường Đại học Lâm Nghiệp Việt Nam đã tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành bản luận văn này

Tác giả xin cảm ơn sự giúp đỡ của các anh, chị đồng nghiệp thuộc Viện Nghiên cứu Sinh thái và Môi trường rừng, đã tham gia và hỗ trợ điều tra thu thập số liệu tại hiện trường và phân tích số liệu tại Phòng thí nghiệm

Tác giả

Lương Xuân Hải

MỤC LỤC

Trang Trang phụ bìa

Lời cam đoan i

Lời cảm ơn ii

Mục lục iii

Danh mục các từ viết tắt v

Danh mục các bảng vii

Danh mục các hình viii

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2

1.1 Trên thế giới 2

1.1.1 Nghiên cứu về sinh khối và năng suất rừng 2

1.1.2 Nghiên cứu về khả năng hấp thụ carbon của rừng 3

1.1.3 Nghiên cứu về lượng giá trị môi trường rừng trên thế giới 5

1.2 Ở Việt Nam 7

1.2.1 Nghiên cứu về sinh khối và năng suất rừng 7

1.2.2 Nghiên cứu về khả năng hấp thụ carbon của rừng 8

1.3 Đánh giá chung 12

Chương 2 MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 13

2.1 Mục tiêu nghiên cứu 13

2.1.1 Mục tiêu chung 13

2.1.2 Mục tiêu cụ thể 13

2.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 13

2.2.1 Đối tượng nghiên cứu 13

2.3 Nội dung nghiên cứu 16

2.4 Phương pháp nghiên cứu 17

2.4.1 Phương pháp kế thừa số liệu 17

2.4.2 Phương pháp thu thập số liệu tại hiện trường 17

2.4.3 Phân tích mẫu tại phòng thí nghiệm 21

2.4.4 Tính toán xử lý số liệu 22

Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 25

3.1 Sinh trưởng và các chỉ tiêu trung bình của rừng trồng Huỷnh và Giổi xanh 25 3.1.1 Một số đặc sinh trưởng của Huỷnh và Giổi Xanh 25

3.1.2 Các chỉ tiêu sinh trưởng trung bình của Huỷnh và Giổi xanh 26

3.2 Sinh khối của rừng trồng Huỷnh và Giổi xanh 29

3.2.1 Sinh khối tươi của Huỷnh và Giổi xanh 29

3.2.2 Sinh khối khô của rừng trồng Huỷnh và Giổi xanh 36

3.3 Nghiên cứu trữ lượng carbon của rừng trồng Huỷnh và Giổi xanh 43

3.3.1 Phân tích hàm lượng carbon trong sinh khối 44

3.3.2 Trữ lượng carbon trong sinh khối rừng trồng Huỷnh và Giổi xanh 45 3.3.3 Hấp thụ CO2 của rừng trồng Huỷnh và Giổi xanh 52

3.4 Giá trị hấp thụ carbon của rừng trồng Huỷnh và Giổi xanh 54

KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

BĐKH Biến đổi khí hậu

CSt Trữ lượng carbon trong sinh khối thân

CSc Trữ lượng carbon trong sinh khối cành

CSl Trữ lượng carbon trong sinh khối lá

CS Trữ lượng carbon trong sinh khối rễ

COP Hội nghị các bên

CO2 Khí carbon níc

CO2e Khí carbon níc tương đương

DBH, D Đường kính ngang ngực (tại vị trí 1,3 m), cm DMĐ Dưới mặt đất

FAO Tổ chức Nông Lương Liên Hiệp Quốc

H Chiều cao vút ngọn, m

IPCC Ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu

KNK Khí nhà kính

lCER Giảm phát thải được chứng nhận dài hạn

M Trữ lượng gỗ của rừng trồng (m3/ha)

Mg Mê ga gam (bằng 1 tấn)

NN&PTNT Nông nghiệp và Phát triển nông thôn

REDD Giảm phát thải do mất rừng và suy thoái rừng

REDD+ Giảm phát thải do mất rừng, suy thoái rừng,

PC quản lý rừng bền vững và tăng cường trữ lượng carbon rừng

TMDc Sinh khối khô thân

TMDl Sinh khối khô lá

TMDr Sinh khối khô rễ

V Thể tích gỗ của cây cá lẻ (m3/cây)

VND Đồng Việt Nam

WB Ngân hàng thế giới

Wc Sinh khối tươi cành

WD Khối lượng thể tích gỗ (gam/cm3 hoặc tấn/m3)

Wt Sinh khối tươi thân cây

Wl Sinh khối tươi lá

Wr Sinh khối tươi rễ

VND Sinh khối khô lá

WB Sinh khối khô rễ

DANH MỤC CÁC BẢNG

3.1 Các chỉ tiêu sinh trưởng bình quân của rừng trồng Huỷnh và

3.3 Tổng hợp sinh khôi tươi cây cá lẻ Huỷnh và Giổi Xanh 29 3.4 Sinh khối tươi của rừng trồng Huỷnh và Giổi Xanh 34

3.5 Tính toán ẩm độ theo từng bộ phận của cây cá lẻ rừng trồng

3.6 Tổng hợp sinh khối khô của cây cá lẻ Huỷnh và Giổi xanh 37 3.7 Cấu trúc sinh khối khô rừng trồng Huỷnh và Giổi xanh 42

3.9 Cấu trúc lượng carbon cây cá lẻ Huỷnh và Giổi xanh 46 3.10 Cấu trúc carbon rừng trồng rừng trồng Huỷnh và Giổi xanh 49

3.11 Khả năng hấp thụ carbon của rừng trồng Huỷnh và Giổi

3.12 Giá trị hấp thụ carbon của rừng trồng Huỷnh và Giổi xanh 55

DANH MỤC CÁC HÌNH

3.1 Biểu đồ sinh khối tươi cây cá lẻ Huỷnh theo tuổi 30 3.2 Biểu đồ sinh khối tươi cây cá lẻ Giổi xanh theo 31 3.3 Tỷ lệ sinh khối tươi các bộ phận cây cá lẻ Huỷnh tuổi 5 31 3.4 Tỷ lệ sinh khối tươi các bộ phận cây cá lẻ Huỷnh tuổi 14 32 3.5 Tỷ lệ sinh khối tươi các bộ phận cây cá lẻ Huỷnh tuổi 24 32 3.6 Tỷ lệ sinh khối tươi các bộ phận cây cá lẻ Giổi Xanh tuổi 7 33 3.7 Tỷ lệ sinh khối tươi các bộ phận cây cá lẻ Giổi Xanh tuổi 25 33

3.9 Tổng sinh khối tươi rừng trồng Giổi xanh 36 3.10 Biểu đồ tổng sinh khối khô cây cá lẻ Huỷnh 38 3.11 Biểu đồ tổng sinh khối khô cây cá lẻ Giổi xanh 38 3.12 Tỷ lệ sinh khối khô các bộ phận cây cá lẻ Huỷnh tuổi 5 39 3.13 Tỷ lệ sinh khối Khô các bộ phận cây cá lẻ Huỷnh tuổi 14 39 3.14 Tỷ lệ sinh khối khô các bộ phận cây cá lẻ Huỷnh tuổi 24 40 3.15 Tỷ lệ sinh khối khô các bộ phận cây cá lẻ Giổi xanh tuổi 7 40 3.16 Tỷ lệ sinh khối khô các bộ phận cây cá lẻ Giổi xanh tuổi 25 41 3.17 Biểu đồ sinh khối khô rừng trồng Huỷnh 43

3.18 Biểu đồ sinh khối khô rừng trồng Giổi xanh 43 3.19 Cấu trúc trữ lượng carbon trung bình của cây cá lẻ Huỷnh 47 3.20 Cấu trúc trữ lượng carbon trung bình của cây cá lẻ Giổi xanh 47 3.21 Biểu đồ trữ lượng carbon trung bình cây cá lẻ Huỷnh 48 3.22 Biểu đồ trữ lượng carbon trung bình cây cá lẻ Giổi xanh 48 3.23 Biểu đồ trữ lượng carbon rừng trồng Huỷnh 51 3.24 Biểu đồ trữ lượng carbon rừng trồng Giổi xanh 51 3.25 Biểu đồ hấp thụ CO2 rừng trồng Huỷnh 53 3.26 Biểu đồ hấp thụ CO2 rừng trồng Giổi xanh 54

ĐẶT VẤN ĐỀ

Thủ tướng Chính phủ đã ban hành Nghị định số 48/2007/NĐ-CP ngày 28/3/2007 về nguyên tắc và phương pháp xác định giá các loại rừng và hiện nay Nghị định số 99/2010/NĐ-CP ngày 24/9/2010 của Chính phủ về chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng đang triển khai thực hiện Việc định lượng khả năng hấp thụ carbon và giá trị thương mại carbon của rừng là một phần quan trọng trong định lượng giá trị môi trường của rừng, đã và đang trở thành một đòi hỏi khách quan không thể chậm trễ nhằm đưa Luật Bảo vệ và Phát triển rừng vào thực tiễn sản xuất lâm nghiệp

Điều quan tâm hiện nay là làm thế nào để ước lượng, dự báo khả năng hấp thụ carbon của rừng để làm cơ sở chi trả dịch vụ môi trường Đây chính là những vấn đề nghiên cứu còn thiếu nhiều ở Việt Nam Đặc biệt trong giai đoạn hiện nay, khi mà diện tích rừng trồng ngày càng gia tăng và để khuyến khích các đơn vị đầu tư trồng rừng thì việc nghiên cứu để lượng hóa những giá trị về mặt môi trường của rừng là rất cần thiết

Vấn đề định lượng khả năng hấp thụ carbon và giá trị thương mại carbon của rừng đã và đang được quan tâm Trong khi đó mỗi dạng rừng, kiểu rừng, trạng thái rừng, loài cây ưu thế, tuổi của rừng trồng khác nhau thì lượng carbon hấp thụ là khác nhau, đồng thời không thể có bất kỳ cơ chế chi trả nào

có thể áp dụng được cho tất cả các loại rừng Do đó, cần phải có những nghiên cứu cho từng loại rừng cụ thể về khả năng hấp thụ carbon 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

Xuất phát từ thực tiễn đó, đề tài: “Nghiên cứu khả năng tích lũy

carbon của rừng trồng Huỷnh (Tarrietia javanica Blume) và Giổi xanh

(Michelia mediocris Dandy) ở tỉnh Quảng Bình và tỉnh Gia Lai” đặt ra là

rất cần thiết nhằm góp phần cung cấp thêm những thông tin, số liệu về khả năng hấp thụ carbon của một số dạng rừng trồng, làm cơ sở cho việc định giá rừng và luận cứ cho việc chi trả dịch vụ môi trường rừng ở nước ta

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1 Trên thế giới

1.1.1 Nghiên cứu về sinh khối và năng suất rừng

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 và hoạt động diệp lục thực vật màu xanh 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 đến một số tác giả sau:

- Liebig (1862) lần đầu tiên đã định lượng về sự tác động của thực vật tới không khí và phát triển thành định luật "tối thiểu' Mitscherlich (1954) đã phát triển luật tối thiểu của Liebig thành luật "năng suất" [36]

- Riley (1944), Steemann Nielsen (1954), Fleming (1957) đã tổng kết quá trình nghiên cứu và phát triển sinh khối rừng trong các công trình nghiên cứu của mình [42]

- 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 [39]

- Duyiho cho biết thực vật ở biển hàng năm quang hợp đến 3x1010 tấn vật hữu cơ, còn trên mặt đất là 5,3x1010 tấn Riêng với 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 (dẫn theo Lê Hồng Phúc, 1994) [11]

- Canell (1982) đã công bố công trình "Sinh khối và năng suất sơ cấp rừng thế giới" trong đó tập hợp 600 công trình đã được xuất bản về sinh khối khô, than, cành, lá và một số thành phần, sản phẩm sơ cấp của hơn 1.200 ha rừng trồng thuộc 46 nước trên thế giới [34]

- 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 sinh khối thực vật trên cạn và lượng sinh trưởng hàng năm chiếm 37% [43]

Khi nghiên cứu về sinh khối, phương pháp xác định có ý nghĩa rất quan trọng vì nó liên quan đến độ chính xác của kết quả nghiên cứu, đây cũng là vấn đề được nhiều tác giả quan tâm Tùy từng tác giả với những điều kiện khác nhau mà sử dụng các phương pháp xác định sinh khối khác nhau, trong

đó có thể kể đến một số tác giả chính như sau:

- Khi xem xét các phương pháp nghiên cứu Whitaker (1961,1966), Mark (1971) cho rằng "Số đo năng suất chính là số đo về tăng trưởng, tích lũy sinh khối ở cơ thể thực vật trong quần xã"

- Newbuold (1967) đề nghị phương pháp "cây mẫu" để nghiên cứu sinh khối và năng suất của rừng trồng từ các ô tiêu chuẩn Phương pháp này được chương trình quốc tế "IBP" thống nhất áp dụng

- Sinh khối rừng có thể xác định nhanh chóng dựa vào mối liên hệ giữa sinh khối với kích thước của cây hoặc của từng bộ phận cây theo dạng hàm toán học nào đó Phương pháp này sử dụng phổ biến ở Bắc Mỹ và châu Âu (Whitaker, 1966)

1.1.2 Nghiên cứu về khả năng hấp thụ carbon của rừng

Rừng là bể chứa carbon khổng lồ của trái đất Đối với rừng nhiệt đới, có

tới 50% lượng carbon dự trữ trong thảm thực vật và 50% dự trữ trong đất

(Dioxon et al, 1994); IPCC (2000); Pregitzer và Euskirchen, (2004)

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

độ hấp thu khí CO2 trong 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

(Dioxon et al, 1994); IPCC (2000)

Brown và cộng sự (1996) 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 et al, 1997) 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) [33]

Năm 1991, Houghton đã chứng minh lượng carbon 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 Nguyễn Thị Hà, 2007) [4]

Năm 1986, Paml et al đã cho rằng lượng carbon 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 ở 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) [33]

Murdiyarso (1995) đã nghiên cứu và đưa ra dẫn liệu rừng Indonesia có lượng carbon hấp thụ từ 161 - 300 tấn/ha trong phần sinh khối trên mặt đất Tại Philippines, Lasco (1999) cho biết ở rừng tự nhiên thứ sinh có 86 -

201 tấn C/ha (tương đương 172 - 402 tấn sinh khối khô/ha, lượng carbon ước chiếm 50% sinh khối)

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 (Abu Bakar R)

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

Công trình nghiên cứu tương đối toàn diện và có hệ thống về lượng carbon tích luỹ của rừng được thực hiện bởi McKenzie (2001) Theo McKenzie, 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 [38]

1.1.3 Nghiên cứu về lượng giá trị môi trường rừng trên thế giới

Trước đây, khi môi trường chưa bị suy thoái thì khái niệm giá trị kinh tế của rừng chỉ được đánh giá thông qua các sản phẩn hữu hình mà con người sử dụng được Khái niệm về giá trị kinh tế rừng dần được thay đổi theo thời gian

và sự phát triển của xã hội, trong đó tổng giá trị của rừng được coi là bao gồm giá trị của các nguồn tài nguyên, các dòng dịch vụ môi trường và các đặc tính của toàn bộ hệ sinh thái như một thể thống nhất Theo Pearce và Corin (2001), tổng giá trị kinh tế của rừng bao gồm giá trị sử dụng được và giá trị chưa sử dụng được Trong đó giá trị sử dụng được chia ra gồm: các giá trị trực tiếp (sản phẩm gỗ, lâm sản ngoài gỗ, vật liệu gen vv ); giá trị gián tiếp (khả năng bảo vệ đất, nước, điều tiết môi trường vv ); và giá trị lựa chọn (giá trị hiện tại chưa biết đến của động thực vật và các chức năng sinh thái trong tương lai vv…) Giá trị chưa sử dụng gồm giá trị tồn tại (giá trị nội tại đi kèm với sự tồn tại của các loài, hệ sinh thái như văn hóa, thẩm mỹ, di sản vv…) và giá trị để lại (giá trị sử dụng trực tiếp hoặc gián tiếp để lại cho thế hệ sau) Ngoài việc đưa ra các khái niệm về giá trị kinh tế của rừng thì những

nghiên cứu về giá trị môi trường của rừng cũng rất phong phú Theo World Bank (1998), các nhà khoa học đã ước lượng giá trị dịch vụ do hệ sinh thái rừng trên toàn thế giới đạt khoảng 33 tỷ USD/năm Đối với bang British Columbia - Canada, rừng đã giúp cho cộng đồng địa phương tránh được chi phí xây dựng các nhà máy lọc nước khoảng 7 triệu USD/nhà máy và phí vận hành 300.000 USD/nhà máy/năm

Natasha và Ina (2002) đã tổng hợp các kết quả nghiên cứu về giá trị của rừng Trung bình giá trị môi trường của rừng thông qua việc cố định carbon chiếm 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%

Theo Camille and Bruce (1994) giá trị kinh tế thông qua việc cố định carbon 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, rừ ng thứ sinh là 1.000-3.000 USD/ha/năm

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 carbon khoảng 6,68 USD/ha/năm (Camillie, 2003)

Từ những nghiên cứu trên cho thấy, giá trị môi trường do rừng mang lại

là rất lớn Giá trị này ngày càng được chú trọng và công nhận rộng rãi Trung tâm Nghiên cứu Nông Lâm thế giới (ICRAF) đã thành lập chương trình “Hỗ trợ nông dân vùng cao trong việc bảo vệ và duy trì các dịch vụ môi trường của rừng” Mục tiêu của chương trình này là thử nghiệm các phương pháp để hình thành thể chế và cơ chế chi trả cho dịch vụ môi trường Một số nước trên

thế giới hiện đang áp dụng thử chương trình này, trong đó có Indonesia và Phillipines Điều đó sẽ mang lại lợi ích thiết thực cho người trồng rừng, góp phần vào việc phát triển bền vững hệ sinh thái rừng trong tương lai

1.2 Ở Việt Nam

1.2.1 Nghiên cứu về sinh khối và năng suất rừng

So với những vấn đề khác trong lĩnh vực lâm nghiệp, nghiên cứu về sinh khối rừng ở nước ta được tiến hành khá muộn (cuối thập kỷ 80), tản mạn và không có hệ thống Tuy nhiên, các nghiên cứu cũng đã đem lại những kết quả rất có ý nghĩa về mặt khoa học

Hoàng Văn Dưỡng (2000) đã tìm ra quy luật quan hệ giữa các chỉ tiêu sinh khối với cá 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 điều tra sinh khối và ứng dụng biểu xác định sinh khối cây cá lẻ

và rừng trồng Keo lá tràm[2]

Theo Nguyễn Văn Dũng (2005), 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 trong vật rơi rụng) là 251,1 - 433,7 tấn/ha, tương đương với lượng sinh khối khô thân là 132,2 - 223,4 tấn/ha [2]

Vũ Tấn Phương (2006) khi nghiên cứu về sinh khối cây bụi thảm tươi tại

Đà Bắc - Hòa Bình, Hòa Trung, Thạch Thành, Ngọc Lặc - Thanh Hóa cho kết quả: sinh khối tươi biến động rất khác nhau giữa các loại thảm tươi, cây bụi: Lau lách có sinh khối tươi cao nhất, khoảng 104 tấn/ha, tiếp đến là trảng cây bụi 2 - 3 m có sinh khối tươi đạt khoảng 61 tấn/ha Các loại cỏ như cỏ lá tre,

cỏ tranh và cỏ chỉ (hoặc lông lợn) có sinh khối biến động khoảng 22 - 31 tấn/ha Về sinh khối khô, Lau lách có sinh khối khô cao nhất 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, Cỏ chỉ và Cỏ lông lợn là 8 tấn/ha [13] Nguyễn Ngọc Lung, Nguyễn Tường Vân (2004) đã sử dụng biểu quá trình sinh trưởng và biểu sinh khối để tính toán sinh khối rừng Kết quả cho thấy: trữ lượng thân cây cả vỏ 1 ha lúc 60 tuổi là 586 m3/ha (phần cây sống) thì Sinh khối thân cây khô tuyệt đối là: 586 x 0,532 = 311,75 tấn Sinh khối cả rừng là: 311,75 x 1,3736 = 428,2 tấn Còn nếu tính theo biểu sinh khối thì giá trị này là 434,2 tấn Sai số giữa biểu quá trình sinh trưởng và biểu sản lượng

là 1,4% đây là mức sai số có thể chấp nhận được [10]

1.2.2 Nghiên cứu về khả năng hấp thụ carbon của rừng

Ngô Đình Quế (2005) 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, Keo tai tượng, 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 rừng trồng khác nhau tuỳ thuộc vào năng suất rừng trồng 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 [21]

Phạm Xuân Hoàn (2005) đã nghiên cứu,tổng hợp về cơ chế phát triển sạch và cơ hội thương mại carbon trong lâm nghiệp [7]

Nghiên cứu của Võ Đại Hải (2009) về khả năng hấp thụ và giá trị thương mại carbon của một số dạng rừng trồng chủ yếu ở Việt Nam đã xác định biểu sinh khối và carbon theo các cấp đất cho các loài cây: Mỡ, Bạch đàn urophylla, Thông mã vĩ, Thông ba lá Đặc biệt nghiên cứu cũng đã xây dựng phần mềm cho xác định trữ lượng carbon của các loài cây này [5]

Vũ Tấn Phương (2008) nghiên cứu trữ lượng carbon cho các loại rừng tự nhiên (rừng giàu, rừng trung bình, rừng nghèo, rừng phục hồi) và một số loại rừng trồng (Keo lai, Keo tai tượng, Bạch đàn urophylla, Thông mã vĩ và Thông nhựa [18]

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 carbon của đường làm cơ sở, lượng carbon thực tế thu được qua việc trồng rừng theo dự án CDM là 7.553,6 tấn carbon hoặc 27.721,9 tấn CO2 [21]

Nguyễn Văn Dũng (2006) cho thấy, Thông mã vĩ thuần loài 20 tuổi có lượng carbon tích luỹ là 80,7 - 122 tấn/ha, giá trị carbon ước tính đạt 25,8 - 39,0 triệu VNĐ/ha Rừng Keo lá tràm trồng thuần loài 15 tuổi có tổng lượng carbon tích luỹ là 62,5 - 103,1 tấn /ha, giá trị carbon ước tính đạt 20 - 33 triệu VNĐ/ha Tác giả cũng đã xây dựng bảng tra lượng carbon tích luỹ của 2 trạng thái rừng trồng Keo lá tràm và Thông mã vĩ theo mật độ, Dg và H [2]

Vũ Tấn Phương (2006) tính toán trữ lượng carbon trong sinh khối thảm tươi cây bụi tại Hoà Bình và Thanh Hoá là 20 tấn/ha với lau lách; 14 tấn/ha với cây bụi cao 2 -3 m; khoảng 10 tấn với cây bụi dưới 2m và tế guột; 6,6 tấn/ha với cỏ lá tre; 4,9 tấn/ha với cỏ lá tranh; 3,9 tấn/ ha với cỏ chỉ, cỏ lông lợn Đây là một kết quả nghiên cứu rất quan trọng không những chỉ đóng góp cho phương pháp luận nghiên cứu sinh khối cây bụi thảm tươi mà còn là căn

cứ khoa học để xây dựng kịch bản đường cơ sở cho các dự án trồng rừng

CDM sau này[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 mã vĩ 60 tuổi ở cấp đất III chứa đựng 707,75 tấn CO2 [10]

Các tác giả thiết lập mối quan hệ giữa lượng Carbon tích luỹ của rừng với các nhân tố điều tra cơ bản như đường kính, chiều cao vút ngọn, mật độ, như Nguyễn Văn Dũng (2005) đã xây dựng quan hệ cho 2 loài Thông mã

vĩ và Keo lá tràm

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) [29]

Lương Văn Tiến (2010), Nghiên cứu hiệu quả rừng trồng một số loài cây làm cơ sở đề xuất định hướng phát triển cây trồng chủ yếu phục vụ sản xuất hàng hóa lâm sản ở Việt Nam đã tính toán được khả năng hấp thụ của carbon của một số loài cây bản địa như Lát hoa hấp thụ 16,03 tấn/ha/năm ở tuổi 30, Tếch 32,3 tấn/ha/năm, ở tuổi 20 và Xà cừ hấp thụ 49,54 tấn/ha/năm ở tuổi 8 [25]

1.2.3 Nghiên cứu về lượng giá trị môi trường rừng ở Việt Nam

Trước đây ở Việt Nam, giá trị của rừng chủ yếu được biết đến từ các sản phẩm gỗ và lâm sản ngoài gỗ Các nghiên cứu về giá trị môi trường bắt đầu từ những thập niên cuối của thế kỷ trước Những nghiên cứu đầu tiên đánh giá về khả năng chống xói mòn của rừng, trong đó có các tác giả như: Bùi Ngạnh và Vũ Văn Mễ (1985), Thái Phiên và Trần Đức Toàn (1998); Thái

Phiên và Nguyễn Tử Siêm (1999) Kết quả của các nghiên cứu đó khẳng định vai trò của rừng trong việc hạn chế xói mòn, bảo vệ và điều tiết nguồn nước Bên cạnh đó tác dụng của rừng trong việc hạn chế tốc độ gió, cải thiện khí hậu, làm tăng độ phì của đất cũng đã được nghiên cứu bởi Vũ Văn Mễ (1995) Tuy nhiên hạn chế của các nghiên cứu trước là chưa đề cấp đến giá trị bằng tiền của rừng trong việc bảo vệ môi trường như trên đã nêu

Sau khi Việt Nam ký Nghị định thư Kyoto, một số nghiên cứu về giá trị của rừng thông qua khả năng cố định carbon cũng bắt đầu được thực hiện Năm 2005, 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 carbon 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 carbon 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 vv…

Vũ Tấn Phương và Ngô Đình Quế (2006a) [15] cho rằng, khả năng cố định carbon của một số loại rừng trồng như Quế, Bạch đàn, Keo, Thông bình quân đạt từ 11-20 tấn/ha/năm, tương đương 50-100 USD/ha/năm

Theo Hoàng Xuân Tý (2004) [29], 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)

Như vậy, trong thời gian qua ở Việt Nam cũng đã có nhiều thay đổi trong việc đánh giá về giá trị kinh tế của rừng, trong đó quan trọng nhất là việc công nhận giá trị môi trường của rừng thông qua khả năng giữ đất, giữ

nước, hạn chế tốc độ gió, cố định carbon vv… của rừng Đặc biệt việc quy đổi giá trị môi trường rừng thành tiền là một bước tiến quan trọng trong việc lượng giá trị môi trường rừng, đây là cơ sở ban đầu cho việc định giá môi trường rừng và tiến tới việc chi trả dịch vụ môi trường rừng như nó vốn có

1.3 Đánh giá chung

Qua nghiên cứu các công trình nghiên cứu về sinh khối và hấp thụ carbon thực hiện ở trong và ngoài nước cho thấy lĩnh vực nghiên cứu về sinh khối, trữ lượng carbon, động thái hấp thụ carbon của rừng còn rất mới mẻ và rất cần sự quan tâm của các nhà khoa học, đặc biệt là các loài cây bản địa

Việc định lượng carbon mà rừng hấp thụ là một vấn đề khá mới mẻ và phức tạp, nó 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 carbon tích lũy tại thời điểm nghiên cứu

Việc nghiên cứu trữ lượng carbon hấp thụ của rừng là bước ngoặt quan trọng trong việc xác định cơ sở để thực hiện Nghị định thư Kyoto đồng thời

nó 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 carbon, một tiềm năng rất lớn trong lĩnh vực kinh doanh lâm nghiệp mà trước đây hầu như chưa hề đề

cập đến

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

2.1 Mục tiêu nghiên cứu

2.1.1 Mục tiêu chung

Góp phần bổ sung cơ sở khoa học về sinh khối và trữ lượng carbon của rừng trồng cây bản địa làm cơ sở cho việc thực hiện chi trả dịch vụ môi trường rừng ở Việt Nam

2.2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

2.2.1 Đối tượng nghiên cứu

* Đối tượng nghiên cứu: Rừng trồng Huỷnh ở độ tuổi 5,14 và 24 tại tỉnh

Quảng Bình, rừng trồng Giổi xanh tuổi 7 và 25 tại tỉnh Gia Lai

* Giới hạn nghiên cứu:

- Về địa điểm:

+ Rừng trồng Huỷnh tại Lâm trường Trường Sơn huyện Bố Trạch, tỉnh Quảng Bình

+ Rừng trồng Giổi xanh tại Xã Đak Xa Ma huyện K'bang tỉnh Gia Lai

- Về nội dung: Việc nghiên cứu trữ lượng carbon trong sinh khối của rừng là rất phức tạp, đòi hỏi thời gian dài, nhiều phương tiện và kinh phí lớn

Vì vậy, trong đề tài tiến hành nghiên cứu theo phương pháp mẫu điển hình Nghiên cứu rừng trồng Huỷnh và Giổi xanh tại thời điểm điều tra, không nghiên cứu hiện trạng thảm thực vật trước khi trồng rừng và diễn biến rừng

trước thời điểm điều tra Không tiến hành xác định lượng carbon cơ sở của thảm thực vật trước khi trồng rừng, không ước tính sinh khối và lượng carbon tích luỹ của những cây đã tỉa thưa và cây bụi thảm tươi

2.2.2 Khái quát đặc điểm tự nhiên vùng nghiên cứu tại Quảng Bình

Tại tỉnh Quảng Bình nghiên cứu được tiến hành tại Lâm trường Trường Sơn Đây là nơi có diện tích rừng trồng Huỷnh tương đối lớn và có nhiều độ tuổi khác nhau Nghiên cứu thực hiện tại các rừng Huỷnh có độ tuổi là 5, 14

và 24 tại các rừng Huỷnh là rừng sản xuất và một phần thuộc rừng phòng hộ thuộc Lâm trường Trường Sơn, huyện Bố Trạch

Huyện Bố trạch có 30 đơn vị hành chính, bao gồm 28 xã và 2 thị trấn; trong đó có 8 xã và 1 thị trấn miền núi, 2 xã miền núi vùng cao dân tộc thiểu

số Vị trí địa lý nằm ngay cửa ngõ phía Bắc thành phố Đồng Hới và là một trong những ít huyện có chiều từ Tây sang Đông chiếm toàn bộ chiều ngang của Việt Nam

Lãnh thổ của huyện có tọa độ địa lý :

Vĩ độ Bắc: 170 14’39” đến 17043’48”

Kinh độ Đông 105058’3” đến 106035’573”

Ranh giới hành chính của Huyện:

Phía Bắc giáp huyện Quảng trạch, Tuyên Hóa, Minh Hóa

Phía Nam giáp: thành phố Đồng Hới, huyện Quảng Ninh

Phía Đông giáp: Biển Đông

Phía Tây giáp: nước CHND Lào

Địa hình và khí hậu

Địa hình: Địa hình có độ nghiêng lớn từ Tây sang Đông( từ biên giới Việt - Lào xuống đến Biển Đông) Toàn huyện có thể chia thành 4 dạng địa hình như sau:

Địa hình núi đá vôi: Địa hình kiểu này chiếm phần lớn diện tích của xã

Thượng Trạch, Tân Trạch và một phần diện tích phía Tây của xã Xuân Trạch, gồm khối núi đá vôi lien tục Đây chính là khối núi đá vôi lien tục lớn nhất việt Nam

Địa hình gò đồi: Đây là khu vực tiếp giáp điạ hình núi đá vôi và vùng đồng bằng Trên dạng địa hình này rất thuận lợi cho việc phát triển cây công nghiệp dài ngày đặc biệt là cao su Và những cây trồng rừng gỗ lớn những cây bản địa

Địa hình đồng bằng: Vùng này địa hình tương đối bằng phẳng có một

số đồi gò dốc nhỏ Ở dạng địa hình này rất thuận lợi cho việc trồng lúa nước

Địa hình ven biển: Đây là vung hạ lưu có nhiều đầm phá các cửa song rất thuận lợi cho việc đánh bắt nuôi trồng thủy sản

Khí hậu: Bố trạch nằm ở vùng nhiệt đới gió mùa và luôn bị tác động bởi khí hậu của phía Bắc và phía Nam và được chia làm hai mùa rõ rệt:

+ Mùa mưa từ tháng 9 đến tháng 3 năm sau Lượng mưa trung bình hàng năm 2.000 - 2.300mm/năm Thời gian mưa tập trung vào các tháng 9, 10

và 11

+ Mùa khô từ tháng 4 đến tháng 8 với nhiệt độ trung bình 240C -250C

Ba tháng có nhiệt độ cao nhất là tháng 6, 7 và 8

Tài nguyên đất: Tài nguyên đất được chia thành hai hệ chính: Đất phù

sa ở vùng đồng bằng và hệ pheralit ở vùng đồi và núi với 15 loại và các nhóm chính như sau: nhóm đất cát, đất phù sa và nhóm đất đỏ vàng Trong đó nhóm đất đỏ vàng chiếm hơn 80% diện tích tự nhiên, chủ yếu ở địa hình đồi núi phía Tây, đất cát chiếm 5,9% và đất phù sa chiếm 2,8% diện tích

Tài nguyên động, thực vật: Bố trạch nằm trong khu vực đa dạng sinh học Bắc Trường Sơn - nơi có khu hệ thực vật, động vật đa dạng, độc đáo với nhiều nguồn gen quý hiếm Đặc trưng cho đa dạng sinh học ở Bố trạch là vùng Karst Phong Nha - Kẻ Bàng

2.2.3 Khái quát đặc điểm tự nhiên vùng nghiên cứu tại Gia Lai

Tại tỉnh Gia Lai, nghiên cứu tiến hành trên các loại rừng trồng Giổi Xanh thuần loài ở tuổi 7 và 25 thuộc huyện K’bang, tỉnh Gia Lai K’bang là huyện miền núi Đông Trường Sơn, nằm ở phía Đông Bắc tỉnh Gia Lai, cách thành phố Pleiku theo quốc lộ 19 và quốc lộ Trường Sơn Đông khoảng 100 km; có toạ độ địa lý: 108017’45” - 1080 44’10” kinh độ Đông, 140 0’ 0” -

140 36’ 23” vĩ độ Bắc Ranh giới của huyện:

+ Phía Bắc giáp huyện Kon Plông (Tỉnh Kon Tum)

+ Phía Đông giáp tỉnh Quảng Ngãi và Bình Định

+ Phía Nam giáp thị xã An Khê và huyện Đăk Pơ

+ Phía Tây giáp huyện Mang Yang và Chư Păh

KBang là một vùng đất có nguồn tài nguyên thiên nhiên phong phú và tiềm năng về nhiều mặt, đó là:

+ Phong phú về tài nguyên rừng (thực vật và động vật) Nguồn tài nguyên này có ý nghĩa đặc biệt quan trọng cho việc cung cấp gỗ, bảo vệ môi trường, nghiên cứu khoa học và du lịch sinh thái

+ Đất đai, với lớp phủ thổ nhưỡng phần lớn có tầng dày tốt, độ phì cao, không chỉ là nền đất cho thảm rừng giàu có phát triển mà còn một phần diện tích để tạo nên những khu vực canh tác tốt Đặc biệt là đất Bazan thích hợp cho phát triển những cây công nghiệp có giá trị kinh tế, ưu thế về cạnh tranh như: Cao su, cà phê, ca cao, dược liệu, mía, đậu đỗ, rau quả chất lượng cao + KBang có khí hậu nhiệt đới ẩm, chịu ảnh hưởng trực tiếp của cả hai vùng khí hậu: Duyên hải và Tây nguyên, có nền nhiệt độ khá cao và điều hoà, mưa nhiều và phân bố tương đối đều trong năm, mùa khô ngắn (3-4 tháng) và không gay gắt, nên thích hợp với nhiều loại cây trồng

2.3 Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu đặc điểm sinh trưởng của rừng trồng Huỷnh và Giổi xanh;

- Nghiên cứu sinh khối rừng trồng Huỷnh và Giổi xanh;

- Xác định trữ lượng carbon trong sinh khối rừng trồng Huỷnh và Giổi xanh;

- Lượng giá giá trị hấp thụ carbon của rừng trồng Huỷnh và Giổi xanh;

2.4 Phương pháp nghiên cứu

2.4.1 Phương pháp kế thừa số liệu

Phương pháp điều tra, đánh giá chung là kết hợp sử dụng các tài liệu, số liệu đã có, kết hợp với việc điều tra bổ sung, kiểm chứng, phương pháp tiến

hành như sau:

+ Làm việc với cơ quan quản lý lâm nghiệp các địa phương như: Sở NN&PTNT, Chi cục lâm nghiệp, các lâm trường, công ty lâm nghiệp, các hộ gia đình để nắm được thông tin chi tiết về đối tượng điều tra, đánh giá như: loài cây, năm trồng, địa điểm trồng, tình hình sinh trưởng,

+ Sử dụng các bảng biểu điều tra để phỏng vấn các đối tượng liên quan như cán bộ lâm nghiệp các địa phương, cán bộ khuyên lâm, đặc biệt các hộ gia đình tham gia trực tiếp vào việc trồng rừng Nội dung cần tìm hiểu là: nguồn giống, năm trồng, biện pháp kỹ thuật lâm sinh áp dụng,

+ Kế thừa các kết quả nghiên cứu đã có để điều tra đặc điểm sinh trưởng của các loài cây trồng rừng chủ yếu; kiểm tra và bổ sung bằng điều tra thực địa Tiến hành điều tra, đo đếm sinh trưởng và năng suất các loài cây trồng chủ yếu bằng các phương pháp điều tra tăng trưởng rừng trồng thông thường, điều tra bổ sung và điều tra mới về các yếu tố lập địa: đá mẹ, độ dày tầng đất,

độ dốc, thảm thực bì, tại các điểm điều tra trên cơ sở lập các ÔTC

2.4.2 Phương pháp thu thập số liệu tại hiện trường

Sử dụng phương pháp của IPCC (2003) [37] trong nghiên cứu sinh khối Phương pháp này là phương pháp chặt hạ để đo đếm mẫu nghiên cứu Các bước tiến hành gồm:

- Lập ô tiêu chuẩn

Sử dụng phương pháp ô tiêu chuẩn điển hình có diện tích 500m2 Tại

Bố trạch ô tiêu chuẩn điển hình được lập đại diện cho 3 độ tuổi 5, 14 và 24 Tổng số ô tiêu chuẩn điển hình đo đếm là 3 ô

Tại Gia Lai ô tiêu chuẩn điển hình được lập đại diện cho 2 độ tuổi là 7 và 25 Tổng số ô tiêu chuẩn điển hình đo đếm là 2 ô

- Điều tra đo đếm trong ô tiêu chuẩn

Thu thập thông tin chung: Tại các ô tiêu chuẩn, thu thập các thông tin chung, gồm độ dốc bình quân, độ cao, toạ độ tâm ô, loại đất, đặc điểm thực

bì, độ tàn che

Điều tra tầng cây gỗ: Sử dụng thước đo vanh và thước đo cao Hastings để

đo toàn bộ đường kính tại 1,3m và chiều cao của tất cả cây gỗ trong ô tiêu chuẩn

Sử dụng phương pháp giải tích cây tiêu chuẩn (cây trung bình) để tiến hành đo đếm xác định sinh khối rừng trồng Tại mỗi ô tiêu chuẩn tiến hành đo đếm toàn bộ đường kính ngang ngực và chiều cao cây, từ đó xác định cây tiêu chuẩn theo tiết diện ngang qua công thức:

khoảng 1m Dùng dây thừng kéo đổ cây Khi cây đổ, sử dụng thước đo vanh

và thước dây đo chính xác đường kính cây tại vị trí 1,3m và chiều cao của cây Sử dụng cưa và dao để tách các bộ phận thân, vỏ, cành, lá Đối với rễ, tách toàn bộ rễ ở cây và dùng cuốc, thuổng đào xung quanh gốc cây để lấy các phần rễ còn lại Dùng cân để xác định khối lượng của các bộ phận thân,

vỏ, cành, lá và rễ [31] Toàn bộ số liệu đo đếm rừng và các cây giải tích được ghi chép đầy đủ vào biểu 01

Biểu 01: Điều tra rừng trồng Huỷnh và Giổi xanh

Tuổi: Độ dốc: Hướng dốc:

Địa điểm: Điều kiện lập địa: Mật độ:

+ Lấy mẫu sinh khối tươi:

Sinh khối thân: thân là phần sinh khối lớn nhất của cây rừng Thân được chia thành các đoạn có L = 1m, đoạn có đường kính < 5cm được tính vào sinh khối cành, sau đó đem cân để xác định sinh khối

Sinh khối cành: sau khi đã tách lá, tiến hành chia cành thành các đoạn nhỏ và đem toàn bộ cân để xác định sinh khối

Sinh khối lá: thu gom toàn bộ sinh khối lá và đem lên cân

Sinh khối rễ (trọng lượng phần rễ sống của cây): đào toàn bộ đất ở khu vực gốc để lấy rễ Căn cứ vào đường kính tán và hình chiếu của nó dưới mặt

đất để xác định khu vực đào Độ sâu để lấy mẫu rễ để xác định sinh khối dưới mặt đất của rừng là 1m (tính từ mặt đất) Thu gom toàn bộ rễ có đường kính > 2mm đem cân (rễ có D < 2mm được coi là phần sinh khối đất) Kết quả cân sinh khối được ghi vào biểu 02

rừng trồng Huỷnh và Giổi xanh

W (tươi/ha) = W(tươi/cây) x N (kg/ha) ( 2.2) Trong đó: Wt(th), Wt(c),Wt(l), Wt(r): sinh khối thân, cành, lá, rễ tươi N: số cây trong 1 ha

+ Lấy mẫu phân tích sinh khối: Sau khi xác định sinh khối tươi của các

cây giải tích, tiến hành lấy mẫu cho phân tích sinh khối khô Với Huỷnh và Giổi Xanh mẫu thân lấy với trọng lượng là 0,5 – 1,0 kg; mẫu cành khoảng 0,5

kg và mẫu lá là khoảng 0,2 kg Khối lượng của các mẫu phân tích được cân chính xác bằng cân phân tích với độ nhạy 0,01 gam Các mẫu được ghi đầy đủ

ký hiệu và được chuyển về phân tích tích tại phòng thí nghiệm của Viện nghiên cứu sinh thái và môi trường rừng

2.4.3 Phân tích mẫu tại phòng thí nghiệm

- Xác định sinh khối khô: Xác định bằng phương pháp tủ sấy ở nhiệt độ

1050C Mẫu được sấy trong khoảng thời gian 72 giờ liên tục đến khi đạt trọng lượng không đổi Dùng cân phân tích có độ chính xác 10-3 để xác định trọng lượng của mẫu Kết quả tính toán được ghi vào biểu 03:

Biểu 03: Tổng hợp kết quả sinh khối khô của các cây tiêu chuẩn của

rừng trồng Huỷnh và Giổi xanh

- Xác định hàm lượng carbon: Mẫu để xác định hàm lượng carbon được

phân tích theo phương pháp của Walkey và Black [43] Đây là phương pháp phân tích thông dụng và ở nước ta đã được quy định thành tiêu chuẩn (Theo TCN 10 TCN 378–99) Nguyên lý của phương pháp xác định hàm lượng

carbon trong thực vật và đất là sử dụng ô xy hóa chất hữu cơ bằng dung dịch

K2Cr2O7 trong a xít H2SO4 Các bước phân tích có thể tóm tắt như sau:

a Hóa chất:

- K2Cr2O7 1 N: Dùng 49.04g K2Cr2O7 đã sấy khô ở 1050C hòa tan trong 1 lít nước cất; a-xít H2SO4 đậm đặc; muối Morh 0.5 M và chỉ thị mầu: a N phenylantranilic

b Trình tự xác định:

Cho 0,2g (thực vật) hoặc 0,05-1g (đất) vào bình tam giác 250 ml Thêm 10ml

K2Cr2O7 1 N, lắc cho trộn đều mẫu và dung dịch Thêm nhanh 20ml a xít

H2SO4 đậm đặc Lắc đều hỗn hợp và đặt trên tấm amiăng Để yên 30 phút cho nguội, sau đó thêm 0.3ml, chỉ thi ̣ mầu phenylantranilic và chuẩn độ K2Cr2O7

1 N bằng dung dịch muối sắt II cho đến khi xuất hiện màu xanh lá cây

c Tính kết quả:

Lấy dung dịch K2Cr2O7 1 N làm dung dịch chuẩn, a là số ml muối sắt II dùng để chuẩn độ mẫu trắng, khi đó nồng độ muối sắt II là:

t= 10.a1N ( 2.3) Khi đó số ml đương lượng K2Cr2O7 của 10ml dung dịch 1N là: a.t Gọi

số Fe2+ chuẩn độ mẫu là b, thì số ml đương lượng chuẩn K2Cr2O7 còn dư là: b.t Vậy số ml đương lượng K2Cr2O7 đã oxy hóa là: (a-b).t Số ml đương lượng C hữu cơ đã bị oxy hóa là: (a-b).10/a Phương pháp Walklay-Black oxy hóa được 75% vậy số mg C hữu cơ trong mẫu là: 10.(a-b).3.100/a.75 = 10.(a-b).4/a Gọi m là khối lượng mẫu cân (g) Gọi K: hệ số khô kiệt, khi đó

%C = (a-b)x10 x 0.39/a.m

2.4.4 Tính toán xử lý số liệu

- Tính toán sinh khối khô

+ Dựa trên trọng lượng khô kiệt, độ ẩm của từng mẫu bộ phận lá, thân,

cành và rễ sẽ được xác định theo công thức sau đây:

MC(%) = {(FW – DW)/FW}*100 (2.4) Trong đó: MC là độ ẩm tính băng %, FW là trọng lượng tươi của mẫu, DW là trọng lượng khô của mẫu

+ Sinh khối khô của từng bộ phận thân, cành, lá và rễ được xác định dựa theo công thức tính toán:

TMD(t) = [TFW(t)*(1 – MC(t)] (2.5) TMD(c) = [TFW(c)*(1 – MC(c)] (2.6) TMD(l) = [TFW(c)* (1 – MC(l)] (2.7) TMD(r) = [TFW(r)*(1 – MC(r)] (2.8) Trong đó:

TMD(t), TMD(c), TMD(l), TMD(r) là tổng sinh khối khô của một cây đơn lẻ tính bằng kg của thân, cành, lá và rễ

FW(t), TFW(c), TFW(l), TFW(r) là tổng sinh khối tươi của cây đơn

lẻ trong các bộ phận thân, cành, lá và rễ

MC(t), MC(c), MC(l) và MC(r) là độ ẩm tính bằng % của lá, thân, cành và rễ cây

Tổng sinh khối khô của cây tiêu chuẩn được tính như sau:

TDB (kg/cây) = TMD(t) + TMD(c) + TMD(l) + TMD(r) (2.10)

- Xác định trữ lượng carbon trong sinh khối khô

Sử dụng phương pháp Wakley Black để phân tích hàm lượng carbon trong từng bộ phận thân, cành, lá và rễ Từ đó xác định trữ lượng carbon trong từng bộ phận của cây tiêu chuẩn như sau:

CS(t) (kg C/cây) = CC(t)*TMD(t) (2.11) CS(c) (kg C/cây) = CC(c)*TMD(c) (2.12) CS(l) (kg C/cây) = CC(l)*TMD(l) (2.13) CS(r) (kg C/cây) = CC(r)*TMD(r) (2.14)

Trong đó: CS(t) ,CS(c), CS(l) và CS(r) là trữ lượng carbon của các bộ phận thân, cành, lá và rễ;

CC(t), CC(c), CC(l) và CC(r) là hàm lượng carbon tính bằng % của các bộ phận thân, cành, lá và rễ;

TMD(t), TMD(c), TMD(l), TMD(r) là tổng sinh khối khô của một cây đơn lẻ tính bằng kg của thân, cành, lá và rễ

Từ đó, tổng trữ lượng carbon của cây đơn lẻ tiêu chuẩn sẽ là tổng trữ lượng carbon của các bộ phận thân, cành, lá và rễ gộp lại và được tính theo công thức dưới đây:

CS = (CS(t) + CS(c) + CS(l) + CS(r))*3,67 (kg CO2e/cây) (2.15)

- Lượng giá giá trị lưu giữ/hấp thụ carbon của rừng

Sử dụng phương pháp giá cả thị trường Giá trị hấp thụ hay lưu trữ carbon của rừng tự nhiên hay rừng trồng được xác định thông qua giá bán tín chỉ carbon CER (Carbon Emission Reduction, tính bằng tấn CO2e) trên thị trường thế giới áp dụng theo cơ chế phát triển sạch (CDM – Clean Development Mechanism) của Nghị định thư Kyoto Công thức tổng quát để xác định là:

Vc = Mc*Pc (2.16)Trong đó:

Vc là giá trị hấp thụ hoặc lưu giữ carbon của rừng tính bằng USD hoặc đồng cho 1 ha;

Mc là trữ lượng carbon do rừng hấp thụ hoặc lưu giữ tính bằng tấn CO2e/ha;

Pc là giá bán tín chỉ carbon CER trên thị trường tính bằng USD hoặc đồng/tấn

Chương 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1 Sinh trưởng và các chỉ tiêu trung bình của rừng trồng Huỷnh và Giổi xanh

3.1.1 Một số đặc sinh trưởng của Huỷnh và Giổi Xanh

Huỷnh Tên khác Huệng, Tên khoa ho ̣c: Tarrietia javanica Blume hoă ̣c

Tarrietia cochinchinensis Pierre, Họ thư ̣c vâ ̣t: Trôm (Sterculiaceae)

Huỷnh là cây gỗ lớn, đường kính ngang ngực có thể đạt trên 1m, chiều cao từ 25-35m, thân tròn, thẳng, gốc có bạnh vè, vỏ trắng bạc, có nhựa trong

Lá kép chân vịt, có 3-7 lá chét, mặt trên nhẵn, mặt dưới phủ lông trăng bạc Khi còn nhỏ cây có lá đơn nguyên và xẻ thuỳ chân vịt Hoa tự viên chùy, đơn tính, mọc nách lá, màu hồng Hoa cái có 5 lá noãn rời sau mỗi lá noãn hình thành 1 quả có cánh, cánh dài 7-8cm, rộng 1-2cm, mỗi quả có một hạt Huỷnh 25-30 tuổi đã ra hoa, có quả và thường hàng năm ra hoa rất nhiều Ra hoa tháng 4-5, quả chín vào tháng 8-9

Huỷnh phân bố từ Nam đèo Ngang đến Tây Nam bộ nhưng gặp nhiều nhất ở Quảng Bình Thường gặp ở độ cao dưới 300m so với mực nước biển, không quá xa biển, nơi có nhiệt độ bình quân năm 22-260C, lượng mưa bình quân 1500-2500mm

Huỷnh là cây ưa sáng, mọc tương đối nhanh, chiếm tầng trên của rừng, thường sống hỗn loài với Gụ, Trường, Trám, Chò, Ràng ràng, Chẹo, Bưởi bung Huỷnh thích hợp với các loại đất vàng đỏ phát triển trên đá mẹ granít, phiến thạch mica, phiến thạch sét Cây ưa đất tốt, sâu ẩm, còn tính chất đất rừng Tuy nhiên nó cũng sống được ở những nơi có tầng đất mặt nông mỏng 20-40cm Khi nhỏ Huỷnh thích hợp với ánh sáng nhẹ Huỷnh tái sinh khá trong vùng phân bố tự nhiên, đặc biệt rừng sau khai thác có đô ̣ tàn che 0,3-0,8, số lượng cây tái sinh 1000-1500cây/ha với đủ các cấp chiều cao

Lượng tăng trưởng bình quân hàng năm của Huỷnh trồng đạt 0,9-1cm về

đường kính, 80-90cm về chiều cao Từ tuổi 5 đến tuổi 12 có tốc độ sinh trưởng chiều cao và đường kính nhanh nhất, đa ̣t 90-130cm và 1,4-2cm/năm Huỷnh sinh trưởng tương đối nhanh, đã trồng có kết quả ở Ba Rền

Giổi Xanh Tên khoa học Michelia mediocris Dandy, Họ thực vật Ngọc lan (Magnoliaceae)

Giổi xanh là cây gỗ lớn, thường xanh, cao 25-35m, đường kính ngang ngực đạt 80-100cm Thân thẳng, tròn đều, phân cành cao Cành non có lông,

có lỗ bì trắng và có sẹo vòng Vỏ xám, nhẵn, bong nhẹ Thịt vỏ màu vàng nâu, mềm, dầy, có mùi thơm nhẹ Lá đơn hình bầu dục dài, mọc cách, nhẵn, đầu có mũi ngắn, màu xanh nhạt, bóng, dài 8-15cm, rộng 3-5cm Gân bên 10-16 đôi

Lá kèm có lông mặt ngoài Hoa đơn độc mọc đầu cành, cuống có lông, cánh hoa màu trắng Quả kép dài 6-10cm, gồm nhiều hạt hình trứng thuôn hay cầu dẹt Hạt màu đỏ.Cây phân bố ở các vùng đồi núi có độ cao dưới 700m so với mực nước biển trong các rừng lá rộng thường xanh Chúng phân bố rải rác từ Lào Cai, Yên Bái, Phú Thọ, Nghệ An cho tới Tây Nguyên Giổi xanh ưa đất sâu ẩm, tốt, thoát nước Nó mọc trên nhiều loại đất feralit phát triển trên gnai, micasit, phiến thạch sét, phiến thạch mica, macma axit Chúng thường sống hỗn loại với các loài như Lim xẹt, Ràng ràng mít, Re, Ngát (ở miền Bắc) hoặc với Xoay, Thông nàng, Trám, Vạng, Giẻ (ở Tây Nguyên) Cây

ưa sáng, sinh trưởng tương đối nhanh, tái sinh hạt tốt Cây non chịu bóng nhẹ Mùa ra hoa tháng 3-4, quả chín tháng 9-10 Một kg hạt có 4.500-5.000 hạt Hạt tốt, gieo đúng kỹ thuật có thể tạo được trên 2.500 cây/1kg

3.1.2 Các chỉ tiêu sinh trưởng trung bình của Huỷnh và Giổi xanh

Sinh khối của rừng chính là kết quả của quá trình sinh trưởng các cây

cá lẻ trong quần thể, cây rừng sinh trưởng nhanh thì sinh khối tạo ra càng lớn, hàm

lượng CO2 hấp thụ được càng nhiều Kết quả điều tra về sinh trưởng của rừng

trồng Huỷnh và Giổi xanh được tổng hợp qua bảng 3.1

Bảng 3.1 Các chỉ tiêu sinh trưởng trung bình của rừng trồng Huỷnh và

Từ kết quả điều tra và phân tích số liệu OTC cho thấy:

- Các giá trị trung bình ở các tuổi là

+ Huỷnh: Tuổi 5 có D1.3 = 4,46 cm, Hvn = 6,5 m, có trữ lượng 5,48

m3

/ha, tuổi 14 có D1.3 = 14,93 cm, Hvn = 8,75 m, có trữ lượng 70,59 m3/ha;

ở tuổi 24 có D1.3 = 21,43 cm, Hvn = 17,75 m, có trữ lượng 185,60 m3/ha + Giổi xanh: Tuổi 7 có D1.3 = 9,44 cm, Hvn = 9,50 m, có trữ lượng 26,17

m3

/ha ở tuổi 25 có D1.3 = 26,21 cm, Hvn = 25,83 m, có trữ lượng 313,41

m3/ha

- Tốc độ tăng trưởng bình quân hàng năm tăng là:

+ Huỷnh: Tuổi 5 có D1.3= 0,89 cm/năm, HVN= 1.30 m/năm, trữ lượng là 1,1m3/ha/năm; ở tuổi 14 có D1.3= 1,14 cm/năm, HVN= 0,63 m/năm, trữ lượng

là 5,04 m3/ha/năm, còn ở tuổi 24 có D1.3= 0,89 cm/năm, HVN= 0,74 m/năm, trữ lượng là 7,73 m3/ha/năm

+ Giổi xanh: Tuổi 7 có có D1.3= 1,35 cm/năm, HVN= 1,36 m/năm, trữ lượng là 3,47 m3/ha/năm, còn ở tuổi 25 có D1.3= 1,05 cm/năm, HVN= 1,03

m/năm, trữ lượng là 12,54 m3/ha/năm

Từ các số liệu phân tích ta nhận thấy tốc độ tăng trưởng bình quân của Huỷnh và Giổi xanh là nhỏ Điều đó chứng tỏ sinh trưởng của chúng chậm Tuy nhiên, so sánh giữa hai loài cây thì có thể thấy Giổi xanh có mức độ sinh trưởng về chiều cao và đường kính nhanh hơn Đây cũng là căn cứ cần để đề xuất ra các biện pháp kỹ thuật lâm sinh thích hợp tác động vào các độ tuổi cần thiết của đối tượng nghiên cứu nhằm tạo ra được trữ lượng rừng cao nhất Dựa vào kết quả tính cây trung bình ở bảng 3.1, có thể lựa chọn từ mỗi ô tiêu chuẩn các cây mẫu có các chỉ tiêu gần nhất với các chỉ số của cây trung bình Kết quả lựa chọn cây mẫu được ghi lại trong Bảng 3.2

Bảng 3.2 Thông tin sinh trưởng của cây mẫu

3.2 Sinh khối của rừng trồng Huỷnh và Giổi xanh

Sinh khối là lượng vật chất mà cây rừng tích lũy được trong quá trình sống Đây là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá sinh trưởng và năng suất của

cây rừng Việc nghiên cứu sinh khối rừng trồng Huỷnh và Giổi xanh có ý

nghĩa quan trọng trong doanh rừng, quản lý rừng Đặc biệt trong đề tài này, việc nghiên cứu sinh khối còn là cơ sở để xác định lượng carbon tích lũy trong cây rừng cũng như rừng trồng rừng

3.2.1 Sinh khối tươi của Huỷnh và Giổi xanh

3.2.1.1 Cấu trúc sinh khối tươi cây cá lẻ của rừng trồng Huỷnh và Giổi xanh

Nghiên cứu sinh khối cây cá lẻ là cơ sở để xác định sinh khối rừng trồng Mỗi cây là một cá lẻ tạo nên một rừng trồng có những đặc trưng xác định Sinh khối cây cá lẻ là một chỉ tiêu biểu thị sinh trưởng, tăng trưởng của cây rừng, là kết quả của quá trình tổng hợp vật chất hữu cơ trong cây, cây cao,

to thì cho sinh khối lớn Vì vậy, sinh khối cây luôn có quan hệ chặt chẽ với đường kính và chiều cao của cây

Kết quả nghiên cứu sinh khối tươi cây cá lẻ của Huỷnh và Giổi xanh được tổng hợp ở Bảng 3.3 ( chi tiết xem ở phụ lục 1) Ở mỗi tuổi sinh khối cây

cá lẻ và tỷ lệ % các bộ phận thân, cành, lá, rễ của chúng được tính trung bình cho các OTC

Bảng 3.3 Tổng hợp sinh khối tươi cây cá lẻ Huỷnh và Giổi Xanh

Cây Tuổi OTC

24 3

240,70 44,52 156,40 28,93 23,60 4,36 120,00 22,19 540,70 200,90 45,35 12,70 27,25 18,90 4,27 102,50 23,14 443,00

25

05

499,00 69,64 40,00 5,58 12,50 1,74 165,00 23,03 716,50 515,00 67,45 45,00 5,89 13,50 1,77 190,00 24,89 763,50 537,00 66,54 52,00 6,44 16,00 1,98 202,00 25,03 807,00

Kết quả tổng hợp ở bảng 3.3 cho thấy sinh khối tươi cây cá lẻ nếu xét trong

cùng một độ tuổi thì sinh khối cây cá lẻ có sự khác biệt nhỏ Sự khác biệt này

là do các cây mọc ở các vị trí khác nhau, do vậy có khác nhau về mặt không gian dinh dưỡng nên tốc độ sinh trưởng của các cây có sự khác nhau Thường thì những cây ở vị trí chân đồi có các chỉ tiêu sinh trưởng và sinh khối cao hơn những cây ở các vị trí khác Quá trình tích lũy sinh khối tươi theo thời gian của cây cá lẻ theo độ tuổi được minh họa bằng (Hình 3.1, Hình 3.2)

Hình 3.1.Biểu đồ sinh khối tươi cây cá lẻ Huỷnh theo tuổi

Hình 3.2 Biểu đồ sinh khối tươi cây cá lẻ Giổi xanh theo

* Về cấu trúc sinh khối tươi cây cá lẻ: Cấu trúc sinh khối tươi cây cá lẻ Huỷnh bao gồm 4 phần là thân, cành, lá và rễ Sinh khối tập trung chủ yếu ở phần thân sau đó đến phần rễ, cành và thấp nhất là phần lá Cụ thể như sau:

Hình 3.3 Tỷ lệ sinh khối tươi các bộ phận cây cá lẻ Huỷnh tuổi 5

Huỷnh tuổi 5 sinh khối tươi tập trung cao nhất ở bộ phận thân, đạt được 29,75 kg/cây (chiếm 41,73% tổng sinh khối tươi của cây); sinh khối rễ đạt 24 kg/cây (chiếm 33,65%); sinh khối cành đạt 14 kg/cây (chiếm 18,25%); sinh khối lá đạt 4,5 kg/cây (chiếm 6,38%) (Hình 3.3)