Nghiên cứu sinh khối và tích tụ carbon trên mặt đất đối với rừng tràm (melaleuca cajuputi powell) trồng ở tỉnh đồng tháp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP NGUYỄN PHƯỚC THÀNH NGHIÊN CỨU SINH KHỐI VÀ TÍCH TỤ CARBON TRÊN MẶT ĐẤT ĐỐI VỚI RỪNG TRÀM (Melaleuca cajuputi Powell) TRỒNG Ở TỈNH ĐỒNG THÁP LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP Đồng Nai, 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP NGUYỄN PHƯỚC THÀNH NGHIÊN CỨU SINH KHỐI VÀ TÍCH TỤ CARBON TRÊN MẶT ĐẤT ĐỐI VỚI RỪNG TRÀM (Melaleuca cajuputi Powell) TRỒNG Ở TỈNH ĐỒNG THÁP CHUYÊN NGÀNH: LÂM HỌC MÃ SỐ: 60 62 02 01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS NGUYỄN TRỌNG BÌNH Đồng Nai, 2015 i LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan, cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình nghiên cứu khác./ Tác giả Nguyễn Phƣớc Thành ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành Luận văn này, tơi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành!  Cha, mẹ người thân gia đình ln ủng hộ, động viên tơi suốt q trình tham gia khóa học tập lớp đào tạo thạc sỹ khoa học Lâm nghiệp chuyên ngành Lâm học Trường Đại học Lâm nghiệp  Thầy hướng dẫn:PGS TS Nguyễn Trọng Bình tận tình giúp đỡ dẫn dắt tơi nghiên cứu hồn thành luận văn  Quý thầy, cô tham gia giảng dạy lớp Cao học Lâm học khóa K21ACS2 (2013-2015) Cơ sở 2- Trường Đại học Lâm nghiệp  Ban Khoa học - Công nghệ, Ban Giám đốc sở trường Đại Học Lâm nghiệp, thị trấn Trảng bom, huyện Trảng Bom, tỉnh Đồng Nai; Khoa Sau đại học, Ban Giám hiệu trường Đại học Lâm nghiệp, thị trấn Xuân Mai, huyện Chương Mỹ, Hà Nội tạo điều kiện cho tơi nghiên cứu hồn thành luận văn  Ban lãnh đạo Chi cục Kiểm lâm tỉnh Đồng Tháp tạo điều kiện cho suốt thời gian học tập thời gian nghiên cứu thực luận văn tốt nghiệp này; Các anh, em đồng nghiệp Văn phòng Chi cục Kiểm lâm Hạt Kiểm lâm đơn vị quản lý rừng địa bàn tỉnh hỗ trợ, giúp đỡ thực thu thập số liệu đề tài  Lãnh đạo cán cơng chức Phòng phân tích thí nghiệm - Viện Khoa học Lâm nghiệp Nam Bộ  Toàn thể học viên lớp Cao học Lâm học K20A-LH, bạn bè đồng nghiệp hỗ trợ, động viên suốt trình học thực đề tài./ Đồng Nai, ngày 30 tháng 12 năm 2015 Tác giả Nguyễn Phƣớc Thành iii MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ 1 Tính cấp thiết đề tài Ý nghĩa đề tài Chƣơng TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Một số thuật ngữ 1.2 Ý nghĩa việc xác định sinh khối dự trữ carbon rừng 1.3 Những phương pháp xác định sinh khối dự trữ carbon rừng 1.3.1 Tình hình chung 1.3.2 Xác định sinh khối rừng phương pháp cân đo trực tiếp 1.3.3 Phương pháp hàm thống kê sinh khối .7 1.3.4 Sai số ước lượng sinh khối dự trữ carbon rừng .8 1.4 Thảo luận chung Chƣơng MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .11 2.1 Mục tiêu nghiên cứu 11 2.1.1 Mục tiêu tổng quát 11 2.1.2 Mục tiêu cụ thể 11 2.2 Đối tượng nghiên cứu .11 2.3 Phạm vi nghiên cứu 11 2.4 Nội dung nghiên cứu 11 2.5 Phương pháp nghiên cứu 12 2.5.1 Phương pháp luận 12 2.5.2 Phương pháp thu thập số liệu 13 2.5.2.1 Những tiêu nghiên cứu 13 2.5.2.2 Số lượng ô mẫu mẫu 13 2.5.2.3 Xác định đặc điểm rừng Tràm cajuputi 13 2.5.2.4 Thu thập sinh khối dự trữ carbon mẫu 14 2.5.3 Phương pháp xử lý số liệu .14 iv 2.5.3.1 Xây dựng hững hàm sinh trưởng Tràm cajuputi .14 2.5.3.2 Xây dựng hàm sinh trưởng quần thụ Tràm cajuputi 15 2.5.3.3 Xây dựng hàm Bi = f(A) Bi = f(D) 16 2.5.3.4 Xây dựng hàm Bi = f(D, H) 16 2.5.3.5 So sánh sai lệch hàm sinh khối với biến dự đoán khác 16 2.5.3.6 Ước lượng sinh khối rừng Tràm cajuputi tuổi khác .17 2.5.3.7 Ước lượng dự trữ carbon mặt đất rừng Tràm cajuputi .17 2.5.3.8 Khảo sát trình sinh trưởng cá thể quần thụ Tràm cajuputi 17 2.5.3.9 Khảo sát trình biến đối sinh khối rừng Tràm cajuputi 18 2.5.4 Cơng cụ tính tốn 18 Chƣơng ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 19 3.1 Vị trí địa lý 19 3.2 Ðịa hình 19 3.3 Khí hậu, thuỷ văn .20 3.4 Đất đai 20 3.5 Tài nguyên rừng 21 Chƣơng KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 23 4.1 Sinh trưởng rừng Tràm cajuputi 23 4.1.1 Xây dựng hàm sinh trưởng đường kính thân Tràm cajuputi 23 4.1.2 Xây dựng hàm sinh trưởng chiều cao thân Tràm cajuputi .24 4.1.3 Xây dựng hàm thể tích thân Tràm cajuputi 26 4.1.4 Xây dựng hàm sinh trưởng trữ lượng rừng Tràm cajuputi .27 4.1.5 Khảo sát sinh trưởng rừng Tràm cajuputi 29 4.2 Xây dựng hàm sinh khối dựa theo tuổi đường kính thân 32 4.2.1 Xây dựng hàm ước lượng sinh khối dựa theo tuổi 32 4.2.1.1 Hàm tổng sinh khối mặt đất Tràm cajuputi từ – 12 tuổi.32 4.2.1.2 Xây dựng hàm sinh khối thân Tràm cajuputi từ – 12 tuổi .34 4.2.1.3 Xây dựng hàm tổng sinh khối cành Tràm cajuputi 36 v 4.2.2 Những hàm sinh khối dựa theo đường kính thân Tràm cajuputi .37 4.2.2.1 Xây dựng hàm tổng sinh khối mặt đất Tràm cajuputi từ – 12 tuổi 37 4.2.2.2 Xây dựng hàm sinh khối thân Tràm cajuputi từ – 12 tuổi .39 4.2.2.3 Xây dựng hàm tổng sinh khối cành Tràm cajuputi từ – 12 tuổi 41 4.3 Xây dựng hàm sinh khối dựa theo đường kính chiều cao thân 43 4.3.1 Xây dựng hàm BTo = f(D, H) Tràm cajuputi từ – 12 tuổi 43 4.3.2 Xây dựng hàm BT = f(D, H) Tràm cajuputi từ – 12 tuổi 44 4.3.3 Xây dựng hàm BCL = f(D, H) Tràm cajuputi từ – 12 tuổi .45 4.3.4 So sánh sai lệch hàm sinh khối Tràm cajuputi 46 4.3.4.1 So sánh sai lệch hàm ước lượng tổng sinh khối dựa theo biến dự đoán khác .46 4.3.4.2 So sánh sai lệch hàm sinh khối thân dựa theo biến dự đoán khác 49 4.3.4.3 So sánh sai lệch hàm tổng sinh khối cành dựa theo biến dự đoán khác .52 4.4 Sinh khối dự trữ carbon mặt đất rừng Tràm cajuputi 55 4.4.1 Sinh khối mặt đất Tràm cajuputi 55 4.4.2 Sinh khối dự trữ carbon mặt đất rừng Tràm cajuputi .56 4.4.2.1 Sinh khối mặt đất rừng Tràm cajuputi .56 4.4.2.2 Dự trữ carbon sinh khối mặt đất rừng Tràm cajuputi .62 4.4.2.3 Khả hấp thụ dioxit carbon rừng Tràm cajuputi 64 4.5 Một số đề xuất 67 4.5.1 Dự đoán sinh trưởng rừng Tràm cajuputi .67 4.5.2 Những hàm ước lượng sinh khối mặt đất rừng Tràm cajuputi dựa theo tuổi đường kính bình qn 67 4.5.3 Ước lượng tổng sinh khối khối lượng carbon dự trữ sinh khối rừng Tràm cajuputi 69 vi KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ 70 Kết luận 70 Tồn 71 Kiến nghị .71 vii NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Tên gọi đầy đủ A (năm) Tuổi cây, lâm phần Bi (kg, tấn) Sinh khối khô thành phần gỗ BTo (kg, tấn) Tổng sinh khối mặt đất gỗ BT (kg, tấn) Sinh khối thân BC (kg, tấn) Sinh khối cành BL (kg, tấn) Sinh khối BCL (kg, tấn) Sinh khối cành, Ci Khối lượng carbon trung bình sinh khối CTo Khối lượng carbon dự trữ thành phần sinh khối CT Khối lượng carbon dự trữ sinh khối thân CCL Khối lượng carbon dự trữ sinh khối cành D (cm) Đường kính thân vị trí ngang ngực D (cm) Đường kính thân vị trí ngang ngực bình qn H (m) Chiều cao thân H Chiều cao thân bình qn IPCC Ban liên phủ biến đổi khí hậu (Intergovernmental Panel on Climate Change) M (m3/ha) Trữ lượng gỗ thân cây/ha M Trữ lượng gỗ thân cây/ha bình quân MAE Sai số tuyệt đối trung bình (Mean Absolute Error) MAPE Sai số tuyệt đối trung bình theo phần trăm (Mean Absolute Percent Error) P(%) Tỷ lệ carbon sinh khối Pd% Suất tăng trưởng đường kính Ph% Suất tăng trưởng chiều cao viii Pm% Suất tăng trưởng trữ lượng PV% Suất tăng trưởng thể tích R2 Hệ số xác định (R-Squared) Se Sai số chuẩn ước lượng (Standard Error of Est) SSR Tổng bình phương sai lệch (Sum of Square Residuals) V (m3) Thể tích thân V Thể tích thân bình quân ZD Lượng tăng trưởng thường xuyên hàng năm đường kính ZH Lượng tăng trưởng thường xuyên hàng năm chiều cao ZV Lượng tăng trưởng thường xuyên hàng năm thể tích ZM Lượng tăng trưởng thường xuyên hàng năm trữ lượng D Lượng tăng trưởng bình qn năm đường kính H Lượng tăng trưởng bình quân năm chiều cao V Lượng tăng trưởng bình qn năm thể tích M Lượng tăng trưởng bình qn năm trữ lượng 61 Phân tích số liệu Bảng 4.43 cho thấy, thành phần sinh khối (BTo, BT, BCL) rừng Tràm cajuputi gia tăng dần theo tuổi Giá trị BTo gia tăng từ tuổi (19,3 tấn/ha) đến tuổi (106,9 tấn/ha), tuổi 10 (209,3 tấn/ha) tuổi 12 (216,2 tấn/ha) So với tổng sinh khối mặt đất (100%), tỷ lệ sinh khối thân gia tăng chậm từ tuổi (76,7%) đến tuổi (78,4%), sau gia tăng nhanh đến tuổi 12 (84,8%); trung bình từ tuổi đến tuổi 12 78,3% Trái lại, tỷ lệ sinh khối cành gia tăng dần từ tuổi (23,3%) đạt cao tuổi (25,7%), sau giảm dần đến tuổi 12 (15,2%); trung bình từ tuổi đến tuổi 12 21,7% Phân tích q trình biến đổi tổng sinh khối rừng Tràm cajuputi từ 12 tuổi (Bảng 4.44 4.47; Hình 4.19a) cho thấy, lượng tăng trưởng thường xuyên hàng năm (ZBTo) gia tăng dần từ tuổi (9,7 tấn/ha) đạt cao tuổi (34,6 tấn/ha/năm); sau giảm nhanh đến tuổi 12 (2,2 tấn/ha/năm) Lượng tăng trưởng bình quân năm (∆BTo) gia tăng dần từ tuổi (9,7 tấn/ha) đạt cao tuổi (23,9 tấn/ha/năm); sau giảm nhanh đến tuổi 12 (18,0 tấn/ha/năm) Vì thế, tuổi thời kỳ tổng sinh khối mặt đất rừng Tràm cajuputi chuyển từ giai đoạn sinh trưởng nhanh sang giai đoạn sinh trưởng chậm Suất tăng trưởng tổng sinh khối (PBTo) giảm nhanh từ tuổi (50%) đến tuổi (32,4%), tuổi 10 (4,0%) tuổi 12 (1,0%) Sinh khối thân (Bảng 4.45 4.47; Hình 4.19b) gia tăng từ tuổi (14,8 tấn/ha) đến tuổi (79,5 tấn/ha), tuổi 10 (171,7 tấn/ha) tuổi 12 (183,4 tấn/ha) Đại lượng ZBT gia tăng dần từ tuổi (7,4 tấn/ha) đạt cao tuổi (25,8 tấn/ha/năm); sau giảm nhanh đến tuổi 12 (4,6 tấn/ha/năm) Đại lượng ∆BT gia tăng dần từ tuổi (7,4 tấn/ha) đạt cao tuổi (18,4 tấn/ha/năm); sau giảm nhanh đến tuổi 12 (15,3 tấn/ha/năm) Vì thế, tuổi thời kỳ sinh khối thân rừng Tràm cajuputi chuyển từ giai đoạn sinh trưởng nhanh sang giai đoạn sinh trưởng chậm Suất tăng trưởng sinh khối thân giảm nhanh từ tuổi (50%) đến tuổi (32,5%), tuổi 10 (6,1%) tuổi 12 (2,5%) Tổng sinh khối cành (Bảng 4.46 4.47; Hình 4.19c) gia tăng từ tuổi (4,5 tấn/ha) đến tuổi (27,4 tấn/ha), tuổi 10 (37,6 tấn/ha) tuổi 12 (32,8 tấn/ha) 62 Đại lượng ZBCL gia tăng dần từ tuổi (2,3 tấn/ha) đạt cao tuổi (8,8 tấn/ha/năm); sau giảm nhanh đến tuổi (1,3 tấn/ha/năm) Từ tuổi trở đi, ZBCL nhận giá trị âm Đại lượng ∆BT gia tăng dần từ tuổi (2,3 tấn/ha) đạt cao tuổi (5,8 tấn/ha/năm); sau giảm nhanh đến tuổi 12 (2,7 tấn/ha/năm) Vì thế, tuổi thời kỳ tổng sinh khối cành rừng Tràm cajuputi chuyển từ giai đoạn sinh trưởng nhanh sang giai đoạn sinh trưởng chậm Suất tăng trưởng tổng sinh khối cành giảm nhanh từ tuổi (50%) đến tuổi (32,1%), tuổi 10 (5,3%) tuổi 12 (-7,3%) Hiện tượng cành cá thể quần thụ Tràm cajuputi suy giảm nhanh từ tuổi trở giải thích khơng suy giảm mật độ quần thụ, mà gỗ đào thải cành mạnh 4.4.2.2 Dự trữ carbon sinh khối mặt đất rừng Tràm cajuputi Khối lượng carbon trung bình sinh khối (Ci, tấn/ha) rừng Tràm cajuputi từ – 12 tuổi ước lượng cách nhân Bi với tỷ lệ carbon sinh khối (P, %), nghĩa Ci (tấn/ha) = N*Bi*P Những thành phần sinh khối (Bi = BTo, BT BCL) rừng Tràm cajuputi từ – 12 tuổi ghi lai Bảng 4.41 - 4.44 Đại lượng P% thành phần sinh khối lấy trung bình 0,47 (IPCC, 2004, 2006) Theo đó, khối lượng carbon sinh khối mặt đất rừng Tràm cajuputi từ – 12 tuổi ghi lại tương ứng Bảng 4.48 Hình 4.20 Từ cho thấy, khối lượng carbon dự trữ thành phần sinh khối (CTo, CT, CCL) gia tăng dần theo tuổi Giá trị CTo gia tăng từ tuổi (9,1 tấn/ha) đến tuổi (50,2 tấn/ha), tuổi 10 (98,4 tấn/ha) tuổi 12 (101,6 tấn/ha) Giá trị CT gia tăng từ tuổi (7,0 tấn/ha) đến tuổi (37,4 tấn/ha), tuổi 10 (80,7 tấn/ha) tuổi 12 (86,2 tấn/ha) Giá trị CCL gia tăng từ tuổi (2,1 tấn/ha) đến tuổi (12,9 tấn/ha), tuổi 10 (17,7 tấn/ha) tuổi 12 (15,4 tấn/ha) So với tổng khối lượng carbon dự trữ sinh khối mặt đất (100%), tỷ lệ carbon sinh khối thân gia tăng từ tuổi (76,7%) đến tuổi (78,4%); sau tăng nhanh đến tuổi 12 (84,8%) Tỷ lệ carbon trung bình sinh khối thân 78,3% Trái lại, tỷ lệ carbon dự trữ sinh khối cành gia tăng dần từ tuổi 63 (23,3%) đạt cao tuổi (25,7%); sau giảm dần đến tuổi 12 (15,2%) Tỷ lệ carbon trung bình sinh khối cành 21,7% Bảng 4.48 Khối lượng carbon sinh khối mặt đất rừng Tràm cajuputi từ – 12 tuổi Đơn vị tính: tấn/ha Khối lượng carbon sinh khối (tấn/ha): A (năm) Tổng số % Trị số (3) (2) 9,1 100 (1) Thân Trị số (4) 7,0 % (5) 76,7 Cành + Trị số % (7) (6) 2,1 23,3 19,6 100 14,7 74,8 4,9 25,2 34,0 100 25,2 74,3 8,7 25,7 50,2 100 37,4 74,4 12,9 25,6 65,7 100 49,4 75,2 16,3 24,8 78,5 100 60,2 76,6 18,4 23,4 88,0 100 69,0 78,4 19,0 21,6 94,4 100 75,8 80,3 18,6 19,7 10 98,4 100 80,7 82,0 17,7 18 11 100,6 100 84,0 83,6 16,5 16,4 12 101,6 100 86,2 84,8 15,4 15,2 Carbon (tấn/ha) 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 C (Tổng số) C (Thân) C (Cành+lá) 10 11 12 A (năm) Hình 4.20 Đồ thị biểu diễn dự trữ carbon sinh khối rừng Tràm cajuputi từ – 12 tuổi 64 Khối lượng carbon tích lũy hàng năm tổng sinh khối mặt đất rừng Tràm cajuputi thay đổi theo tích lũy sinh khối hàng năm (Bảng 4.49) Bảng 4.49 Q trình tích lũy carbon tổng sinh khối mặt đất rừng Tràm cajuputi từ - 12 tuổi A (năm) CTo (tấn/ha) (1) Khối lượng carbon (tấn/ha/năm): ZCTo ΔCTo PCTo(%) (2) (3) (4) (5) 9,1 4,6 4,6 50 19,6 10,5 6,5 53,7 34,0 14,4 8,5 42,3 50,2 16,3 10,1 32,4 65,7 15,5 11,0 23,5 78,5 12,8 11,2 16,3 88,0 9,5 11,0 10,8 94,4 6,4 10,5 6,8 10 98,4 3,9 9,8 4,0 11 100,6 2,2 9,2 2,2 12 101,6 1,0 8,5 1,0 Phân tích số liệu Bảng 4.49 cho thấy, khối lượng carbon tích lũy hàng năm (ZCTo) gia tăng dần từ tuổi (4,6 tấn/ha) đạt cao tuổi (16,3 tấn/ha/năm); sau giảm nhanh đến tuổi 12 (1,0 tấn/ha/năm) Khối lượng carbon tích lũy trung bình hàng năm (∆CTo) gia tăng dần từ tuổi (4,6 tấn/ha) đạt cao tuổi (11,2 tấn/ha/năm); sau giảm nhanh đến tuổi 12 (8,5 tấn/ha/năm) 4.4.2.3 Khả hấp thụ dioxit carbon rừng Tràm cajuputi Khả hấp thụ CO2 rừng Tràm cajuputi từ – 12 tuổi xác định cách nhân tổng khối lượng carbon dự trữ sinh khối rừng với hệ 65 số chuyển đổi 3,67, nghĩa CO2(rừng) (tấn) = ∑C*3,67 (Bảng 4.50; Hình 4.21) Từ cho thấy, tổng khối lượng CO2 mà rừng Tràm cajuputi hấp thụ gia tăng dần từ tuổi (33,3 tấn/ha) đến tuổi (184,4 tấn/ha), tuổi 10 (361,0 tấn/ha) tuổi 12 (372,9 tấn/ha) So với tổng sinh khối mặt đất (100%), tỷ lệ sinh khối thân gia tăng chậm từ tuổi (76,7%) đến tuổi (78,4%), sau gia tăng nhanh đến tuổi 12 (84,8%); trung bình từ tuổi đến tuổi 12 78,3% Trái lại, tỷ lệ sinh khối cành gia tăng dần từ tuổi (23,3%) đạt cao tuổi (25,7%), sau giảm dần đến tuổi 12 (15,2%); trung bình từ tuổi đến tuổi 12 21,7% Bảng 4.50 Khả hấp thụ dioxit carbon rừng Tràm cajuputi từ – 12 tuổi Đơn vị tính: tấn/ha Khối lượng dioxit carbon (tấn/ha): A (năm) Tổng số Thân Cành + Trị số % Trị số % Trị số % (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) 33,3 100 25,5 76,7 7,8 23,3 71,9 100 53,8 74,8 18,1 25,2 124,7 100 92,6 74,3 32,1 25,7 184,4 100 137,1 74,4 47,3 25,6 241,1 100 181,3 75,2 59,9 24,8 288,2 100 220,8 76,6 67,4 23,4 323,1 100 253,4 78,4 69,7 21,6 346,5 100 278,2 80,3 68,3 19,7 10 361,0 100 296,2 82,0 64,9 18,0 11 369,1 100 308,4 83,6 60,7 16,4 12 372,9 100 316,3 84,8 56,6 15,2 66 CO2 (tấn/ha) 400 350 300 250 200 150 100 50 CO2 (Tổng số) CO2 (Thân) CO2 (Cành+lá) 10 11 12 A (năm) Hình 4.21 Đồ thị biểu diễn khối lượng dioxit carbon rừng Tràm cajuputi hấp thụ từ – 12 tuổi Khối lượng dioxit carbon hấp thụ hàng năm để tạo tổng sinh khối mặt đất rừng Tràm cajuputi thay đổi theo tích lũy sinh khối hàng năm (Bảng 4.51) Bảng 4.51 Khối lượng dioxit carbon hấp thụ hàng năm để tạo tổng sinh khối mặt đất rừng Tràm cajuputi từ - 12 tuổi A (năm) CO2 (tấn/ha) (1) 10 11 12 (2) 33,3 71,9 124,7 184,4 241,1 288,2 323,1 346,5 361,0 369,1 372,9 Khối lượng dioxit carbon (tấn/ha/năm): ZCO2 ΔCO2 PCO2(%) (3) 16,7 38,6 52,8 59,7 56,7 47,1 34,8 23,5 14,5 8,1 3,8 (4) 16,7 24,0 31,2 36,9 40,2 41,2 40,4 38,5 36,1 33,6 31,0 (5) 50 53,7 42,3 32,4 23,5 16,3 10,8 6,8 4,0 2,2 1,0 67 Từ số liệu Bảng 4.51 cho thấy, khối lượng dioxit carbon mà rừng Tràm cajuputi hấp thụ hàng năm (ZCO2) gia tăng dần từ tuổi (16,7 tấn/ha) đạt cao tuổi (59,7 tấn/ha/năm); sau giảm nhanh đến tuổi 12 (3,8 tấn/ha/năm) Khối lượng dioxit carbon hấp thụ trung bình hàng năm (∆CO2) gia tăng dần từ tuổi (16,7 tấn/ha) đạt cao tuổi (41,2 tấn/ha/năm); sau giảm nhanh đến tuổi 12 (31,0 tấn/ha/năm) 4.5 Một số đề xuất 4.5.1 Dự đoán sinh trưởng rừng Tràm cajuputi Từ kết nghiên cứu, đề tài đề xuất đại lượng D (cm), H (m) V(m3) cá thể, N (cây/100 m2) M (m3/ha) quần thụ Tràm cajuputi ước lượng gần hàm Bảng 4.52 Bảng 4.52 Những hàm phù hợp để mô tả quan hệ D = f(A), H = f(A), V = f(A), N = f(A) M = f(A) Đại lượng Phương trình: Mơ hình (1) (2) (3) D (cm) D = A^2/(0,632636+0,331593*A+0,064597*A^2) (4.3) H (m) H = A^2/(1,2723+0,0159552*A+0,0978712*A^2) (4.6) V (m3) V = 0,0475282*exp(-6,34255*exp(-0,282847*A)) (4.8) N (cây/100m2) N = 200*exp(-0,206588*A) + 60 (4.10) M (m3/ha) M = A^2/(0,217716-0,026842*A+0,004103*A^2) (4.13) 4.5.2 Những hàm ước lượng sinh khối mặt đất rừng Tràm cajuputi dựa theo tuổi đường kính bình quân Từ kết nghiên cứu, đề tài đề xuất tổng sinh khối mặt đất (BTo) Tràm cajuputi tuổi – 12 năm ước lượng gần hàm Bảng 4.53 Tương tự, sinh khối thân (BT) tổng sinh khối cành (BCl) 68 Tràm cajuputi tuổi – 12 năm ước lượng tương ứng hàm Bảng 4.54 4.55 Bảng 4.53 Những hàm BTo = f(A), BTo = f(D) BTo = f(D, H) Tràm cajuputi từ – 12 tuổi Hàm Hàm sinh khối: Mơ (1) (2) hình BTo = f(A) BTo = A^2/(4,40284-0,505878*A+0,047163*A^2) (4.15) BTo = f(D) BTo = D^2/(12,1474 - 1,65461*D + 0,0815522*D^2) (4.27) BTo=f(D, H) BTo = 0,0315356*D^1,40785*H^1,58126 (4.38) Bảng 4.54 Những hàm BT = f(A), BT = f(D) BT = f(D, H) Tràm cajuputi từ – 12 tuổi Hàm Hàm sinh khối: Mô (1) (2) hình BT = f(A) BT = 30,1981*exp(-6,35787*exp(-0,275116*A)) (4.21) BT = f(D) BT = 120,874*exp(-8,04284*exp(-0,155791*D)) (4.33) BT = f(D, H) BT = 0,57403+0,19126*D^2+0,03019*D^3-0,25256*(D^3/H) (4.41) Bảng 4.55 Những hàm BCL = f(A), BCL = f(D) BCL = f(D, H) Tràm cajuputi từ – 12 tuổi Hàm Hàm sinh khối: Mơ (1) (2) hình BCL = f(A) BCL = A^2/(25,004 - 4,97931*A + 0,475019*A^2) (4.23) BCL = f(D) BCL = D^2/(80,1156 - 16,2434*D + 1,0519*D^2) (4.35) BCL=f(D, H) BCL = 0,44496+0,34441*D^2+0,01252*D^3-0,39247*(D^3/H) (4.43) Trong thực tế, thành phần sinh khối mặt đất (Bi) Tràm cajuputi tuổi – 12 năm xác định theo phương pháp: Bi = f(A) Bi = f(D) Theo đó, lâm phần Tràm cajuputi, trước hết bố trí mẫu 69 100 m2 tùy theo yêu cầu điều tra rừng Tiếp đến thống kê D (cm), H (m), N (cây/ô mẫu) A (năm) quần thụ Tiếp theo xác định D bình quân N (cây/ha) quần thụ Sau xác định Bi = f(A) Bi = f(D) bình quân cách thay A (năm) D (cm) vào hàm Bảng 4.53, 4.54 4.55 Sau xác định thành phần sinh khối mặt đất rừng Tràm cajuputi cách nhân mật độ quần thụ (N/ha) với sinh khối bình quân (Bi, kg/cây), nghĩa Bi = N*Bi (tấn/ha) Để thống phương pháp xác định sinh khối bình quân quần thụ Tràm cajuputi từ – 12 tuổi, đề tài đề xuất sử dụng hàm Bi = f(D) 4.5.3 Ước lượng tổng sinh khối khối lượng carbon dự trữ sinh khối rừng Tràm cajuputi Tổng sinh khối mặt đất rừng Tràm cajuputi từ – 12 tuổi xác định cách nhân tương ứng sinh khối trung bình với diện tích (S, ha) tuổi rừng Khối lượng carbon dự trữ sinh khối mặt đất rừng Tràm cajuputi từ – 12 tuổi xác định cách nhân khối lượng carbon dự trữ sinh khối với diện tích (S, ha) tuổi rừng Tổng khối lượng CO2 mà rừng Tràm cajuputi tuổi hấp thu xác định cách nhân tổng trữ lượng carbon sinh khối với hệ số 3,67 Khả hấp thu CO2 tất rừng Tràm cajuputi từ – 12 tuổi khu vực xác định cách cộng dồn trữ lượng CO2 mà chúng hấp thu nhân tổng trữ lượng carbon sinh khối chúng với hệ số 3,67 Giá trị CO2 rừng Tràm cajuputi từ – 12 tuổi xác định cách nhân trữ lượng CO2 với đơn giá CO2 Giá trị CO2 toàn rừng Tràm cajuputi từ – 12 tuổi thuộc khu vực xác định cách cộng dồn giá trị CO2 tất tuổi 70 KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận (1) Mật độ rừng Tràm cajuputi suy giảm dần theo tuổi với tốc độ trung bình 20,6% Đường kính chiều cao thân Tràm cajuputi gia tăng dần theo tuổi Tuổi thời kỳ đường kính chiều cao thân Tràm cajuputi chuyển từ giai đoạn sinh trưởng nhanh sang giai đoạn sinh trưởng chậm Thể tích thân trữ lượng gỗ rừng Tràm cajuputi gia tăng dần theo tuổi Tuổi thời kỳ thể tích thân Tràm cajuputi chuyển từ giai đoạn sinh trưởng nhanh sang giai đoạn sinh trưởng chậm Tuổi thời kỳ trữ lượng gỗ thân Tràm cajuputi chuyển từ giai đoạn sinh trưởng nhanh sang giai đoạn sinh trưởng chậm (2) Những thành phần sinh khối mặt đất bình quân rừng Tràm cajuputi từ – 12 tuổi ước lượng hàm Bi = f(A), Bi = f(D) Bi = f(D, H) cho kết tương tự (3) Tổng sinh khối mặt đất Tràm cajuputi gia tăng dần theo tuổi; tổng sinh khối tuổi 5, 10 12 tương ứng 7,9 kg; 20,4 kg 27,2 kg Tổng sinh khối mặt đất rừng Tràm cajuputi gia tăng dần theo tuổi; tổng sinh khối tuổi 5, 10 12 tương ứng 106,9 tấn/ha; 209,3 tấn/ha 216,2 tấn/ha Lượng tăng trưởng thường xuyên hàng năm tổng sinh khối mặt đất rừng Tràm cajuputi đạt cao tuổi (34,6 tấn/ha/năm) Lượng tăng trưởng trung bình năm tổng sinh khối mặt đất rừng Tràm cajuputi đạt cao tuổi (23,4 tấn/ha/năm) (4) Tổng khối lượng carbon dự trữ sinh khối mặt đất rừng Tràm cajuputi gia tăng dần theo tuổi; giá trị tuổi 5, 10 12 tương ứng 50,2 tấn/ha; 98,4 tấn/ha 101,6 tấn/ha Tổng khối lượng dioxit carbon mà rừng Tràm cajuputi hấp thụ để tạo thành sinh khối tuổi 5, 10 12 tương ứng 184,4 tấn/ha; 361,0 tấn/ha 372,9 tấn/ha 71 Tồn Đề tài chưa kiểm định độ xác hàm sinh khối dựa số liệu điều tra thực tế Nguyên nhân quy định khắt khe luật bảo vệ rừng Những hàm ước lượng sinh khối xây dựng chung cho rừng Tràm cajuputi từ – 12 tuổi Trong thực tế, sinh khối rừng Tràm cajuputi thay đổi tùy theo tuổi cấp đất Vì thế, ứng dụng hàm sinh khối đề tài này, kết thống kê sinh khối rừng Tràm cajuputi tuổi cấp đất khác bị sai lệch Đề tài chưa có điều kiện xác định tỷ lệ bon thành phần (thân, cành, lá, rễ) Tràm cajuputi Kiến nghị Đề tài luận văn xây dựng khơng hàm dự đốn D (cm), H (m), V (m3) Bi (kg) Tràm cajuputi, mà hàm dự đốn N (cây) M (m3/ha) rừng Tràm cajuputi Tác giả kiến nghị quan tâm đến sinh khối dự trữ carbon loại rừng cần tiếp tục xây dựng hàm sinh khối tuổi cấp đất khác Ngoài ra, xác định tỷ lệ carbon dự trữ thành phần sinh khối khác (thân vỏ, cành vỏ, rễ) TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Bảo Huy (2010), "Phương pháp nghiên cứu ước tính trữ lượng carbon rừng tụ nhiên làm sở tính tốn lượng CO2 phát thải từ suy thối rừng Việt Nam", Tạp chí NNPTNT, số 1/2009, 10 trang Phạm Thế Dũng Vũ Đình Hưởng (2010), Sinh khối giá trị lượng rừng tràm Long An, Trong sách tràm Melaleuca, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội, trang (85-92) Đổng Sỹ Hiền (1974), Biểu thể tích đứng rừng Việt Nam, Nxb.Nơng nghiệp, Hà Nội, 200 trang Vũ Tiến Hinh (2002), "Điều tra rừng", Nxb.Nông nghiệp, Hà Nội, 200 trang Vũ Tiến Hinh (2012), "Phương pháp lập biểu thể tích đứng rừng tự nhiên Việt Nam", Nxb Nông nghiệp, Hà Nội, 196 trang Võ Đại Hải (2008), "Nghiên cứu sinh khối Keo lai trồng loài Việt Nam", Tạp chí NNPTNT, số 2/2008 Lâm Bỉnh Lợi (1981) Góp phần vào việc nghiên cứu trồng tràm từ Đức Hòa đến U Minh, Tập san KHKT Lâm nghiệp phía Nam số 2/1981 trang 1-9 Nguyễn Ngọc Lung Đào Công Khanh (1999), "Nghiên cứu tăng trưởng sản lượng rừng trồng {Áp dụng cho rừng Thông ba (Pinus keysia Royle ex Gordon) Việt Nam}", Nxb.Nông nghiệp, 207 trang Ph ng Trung Ngân Châu uang Hiền (1987), Rừng ngập nước Việt Nam, Nxb Giáo d c, 138 trang 10 Viên Ngọc Nam (1998), "Nghiên cứu sinh khối suất sơ cấp rừng Đước (Rhizophora apiculata) trồng Cần Giờ, Tp Hồ Chí Minh", Luận văn Thạc sỹ khoa học Lâm nghiệp, Đại học Nơng lâm Tp.Hồ Chí Minh, 58 trang 11 Lê Hồng Phúc (1995), "Đánh giá sinh trưởng, tăng trưởng, sinh khối suất rừng Thông ba (Pinus keysia Royle ex Gordon) vùng Đà Lạt, Lâm Đồng", tóm tắt luận án Phó tiến sỹ khoa học nơng nghiệp, Viện khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, 24 trang 12 Phạm Minh Sang Lưu Cảnh Trung (2006), Hấp th bon: Trong sách “Cẩm nang ngành lâm nghiệp”, Bộ NNPTNT, Trang 26 - 44 13 Phạm Xuân uý (2010), Nghiên cứu số đặc điểm lâm học rừng tràm (Melaleuca cajuputi Powell) trồng đồng sông Cửu Long Tóm tắt luận án tiến sỹ Trường đại học Nông lâm TP HCM 24 trang 14 Thái Văn Trừng (1999), "Những hệ sinh thái rừng nhiệt đới Việt Nam", Nxb Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 412 trang 15 Nguyễn Văn Thêm (2002), "Sinh thái rừng", Nxb Nông nghiệp, 250 trang Tiếng Anh 16 Brown S., A J Gillespie and A E Lugo (1989), "Biomass estimation methods for tropical forests with applications to forest inventory data", Forest Science 35: 881-902 17 Brown S (2002), "Measuring carbon in forests: current status and future challenges", Environ, Pollut, 116 (2002) 363-372 18 Chavé J., Riéra B., Dubois MA (2001), "Estimation of biomass in a neotropical forest of French Guiana: spatial and temporal variability", J Trop Ecol 17: 7996 19 Chaiyo U., Garivait S Wanthongchai K (2011), "Carbon Storage in AboveGround Biomass of Tropical Deciduous Forest in Ratchaburi Province", Thailand 20 IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) (2000), "A Special Report of the IPCC", Land Use, Land- use Change, and Forestry, Cambridge University Press, Cambridge 21 IPCC (2004), "Good practice guidance for land use, land-use change and forestry", IPCC National Greenhouse Gas Inventories Programme 22 IPCC (2006), "IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories, Prepared by the National Greenhouse Gas Inventories Programme (Eds HS Eggleston, L Buendia, K Miwa, T Ngara, K Tanabe)", IGES, Japan Retrieved September 2009 from http://www.ipcc- nggip.iges.or.jp/public/2006gl/index.html 23 Jenkins J.C., Chojnacky D.C., Heath, L.S & Bird- sey, R.A (2003), "Nationalscale biomass estimators for United States tree species", Forest Science 49: 1235 24 Jalkanen A., Makipaa R., Stahl G., Lehtonen A., Petersson H (2005), "Estimation of the biomass stock of trees in Sweden: comparison of biomass equations and age-dependent biomass expansion factors", Ann Forest Sci 62: 845-851 25 Kimmins J.P (1998), "Forest ecology", Prentice – Hall, Upper Saddle River, New Jersey, 750 p 26 Ketterings Q.M., Coe R., Noordwijk M.V., Ambagau Y & Palm C.A (2001), "Reducing uncertainty in the use of allometric biomass equations for predicting above-ground tree biomass in mixed secondary forests", Forest Ecology and Management 146(1-3): 199-209 27 Lehtonen A., Makipaa R., Heikkinen J., Sievanen R & Liski J (2004), "Biomass expansion factors (BEFs) for Scots pine, Norway spruce and birch according to stand age for boreal forests", Forest Ecology and Management 188: 211-224 28 Paladinic E., Vuletic D., Martinic I., Marjanovic H., Indir K., Benko M and Novotny V (2009), "Forest biomass and sequestered carbon estimation according to main tree components on the forest stand scale", Periodicum Biologorum, Vol 111, No 4, 459-466, 2009 29 Sarmiento G., Pinillos M and Garay I (2005), "Biomass variability tropical American lowland rainforests", Ecotropicos 18(1): 1-20 2005 30.Ter-Mikaelian M.T & Korzukhin M.D (1997), Biomass equations for sixty-five North American tree species Forest Ecology and Management 97: 1-24 31 Terakunpisut J., Gajaseni N., Ruankawe N (2007), "Carbon sequestration potential in aboveground biomas" of Thong Pha Phum National Forest, Thailand 32 Zianis D., Muukkonen P., Makipaa R & Mencuccini M (2005), "Biomass and Stem Volume Equations for Tree Species in Europe", Silva Fennica Monographs 63 p ... Sinh khối dự trữ carbon mặt đất rừng Tràm cajuputi 55 4.4.1 Sinh khối mặt đất Tràm cajuputi 55 4.4.2 Sinh khối dự trữ carbon mặt đất rừng Tràm cajuputi .56 4.4.2.1 Sinh khối mặt đất rừng. .. VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP NGUYỄN PHƯỚC THÀNH NGHIÊN CỨU SINH KHỐI VÀ TÍCH TỤ CARBON TRÊN MẶT ĐẤT ĐỐI VỚI RỪNG TRÀM (Melaleuca cajuputi Powell) TRỒNG Ở TỈNH ĐỒNG... trưng sinh trưởng sinh khối mặt đất rừng 58 Tràm cajuputi 12 tuổi 4.48 Khối lượng carbon sinh khối mặt đất rừng Tràm 62 cajuputi từ – 12 tuổi 4.49 Quá trình tích lũy carbon tổng sinh khối mặt đất