NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG TÍCH TỤ CÁC BON CỦA RỪNG THÔNG BA LÁ TỰ NHIÊN (Pinus kesiya Royle ex Gordon) TẠI HUYỆN LẠC DƯƠNG, LÂM ĐỒNG

Dựa trên các phương pháp nghiên cứu sinh trưởng, năng suất và sinh khối của rừng đã phân tích, tính toán lượng các bon trong sinh khối khô các bộ phận thân, cành, lá; xác định được mối t

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG TÍCH TỤ CÁC BON CỦA RỪNG THÔNG BA LÁ TỰ NHIÊN

(Pinus kesiya Royle ex Gordon) TẠI

HUYỆN LẠC DƯƠNG, LÂM ĐỒNG

Họ và tên sinh viên: NGUYỄN THỊ NGA Chuyên ngành: QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN RỪNG

Niên khóa: 2005-2009

Tháng 7/2009

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG TÍCH TỤ CÁC BON CỦA RỪNG THÔNG BA LÁ TỰ NHIÊN

(Pinus kesiya Royle ex Gordon)

TẠI HUYỆN LẠC DƯƠNG, TỈNH LÂM ĐỒNG

Tác giả

NGUYỄN THỊ NGA

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng

Kỹ sư ngành Lâm nghiệp chuyên ngành

Quản lý tài nguyên rừng

Giáo viên hướng dẫn:

TS VIÊN NGỌC NAM

Tháng 7 năm 2009

Các thầy cô trong bộ môn Quản lý tài nguyên rừng đã góp ý kiến quý báu trong thời gian hoàn chỉnh luận văn

Đặc biệt tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS Viên Ngọc Nam, người đã hướng dẫn trực tiếp, dành hết tâm huyết tận tình chỉ dạy, dẫn dắt tôi trong suốt thời gian thực tập và hoàn thành luận văn này

Cảm ơn anh Tôn Thiện An và chú Nguyễn Văn Danh, các anh ở Ban Quản lý rừng phòng hộ đầu nguồn Đa Nhim, 2 bạn Nguyễn Thị Hoài và Nguyễn Thị Mỹ Vân

đã giúp đỡ tôi trong quá trình thu thập số liệu

Cảm ơn các bạn và tập thể lớp ĐH05QR đã giúp đỡ và động viên tôi trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn tốt nghiệp

Cuối cùng xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến những người thân trong gia đình đã động viên tôi về mọi mặt để hoàn thành luận văn này

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2009 Sinh viên

Nguyễn Thị Nga

TÓM TẮT

Đề tài “Nghiên cứu khả năng tích tụ các bon của rừng thông ba lá tự nhiên

(Pinus kesiya Royle ex Gordon) tại huyện Lạc Dương, tỉnh Lâm Đồng được tiến hành

tại Ban Quản lý rừng phòng hộ đầu nguồn Đa Nhim, xã Đa Nhim, huyện Lạc Dương, tỉnh Lâm Đồng, thời gian từ tháng 3 đến tháng 4 năm 2009 Số liệu được thu thập trên

24 ô tiêu chuẩn được chọn điển hình và đại diện cho khu vực

Dựa trên các phương pháp nghiên cứu sinh trưởng, năng suất và sinh khối của rừng đã phân tích, tính toán lượng các bon trong sinh khối khô các bộ phận thân, cành, lá; xác định được mối tương quan giữa trữ lượng, sinh khối và lượng các bon hấp thụ của thông ba lá Kết quả nghiên cứu cũng đã bước đầu lượng giá được giá trị thu nhập bằng tiền từ khả năng tích tụ các bon của rừng tự nhiên thông ba lá

Kết quả thu được về sinh khối cây cá thể: Kết cấu sinh khối khô cây cá thể là: sinh khối thân khô chiếm 44,45 %, sinh khối cành khô chiếm 24,19 %, sinh khối lá khô là 6,72 %, sinh khối khô rễ chiếm 24,64%

Tổng sinh khối khô của quần thể trung bình đạt 238,32 tấn/ha Sinh khối thân là 105,58 tấn/ha, sinh khối cành là 59,53 tấn/ha, sinh khối lá là 15,63 tấn/ha, sinh khối rễ 60,76 tấn/ha

Khả năng tích tụ các bon trong sinh khối rừng thông ba lá tự nhiên khu vực nghiên cứu đạt 116,79 tấn/ha trong đó lượng các bon tích tụ ở bộ phận thân cây trong quần thể chiếm tỉ lệ trung bình là 44,42%, trong bộ phận cành nhánh chiếm tỉ lệ trung bình 23,58%, bộ phận lá chiếm tỉ lệ trung bình là 6,84%, bộ phận rễ chiếm tỉ lệ trung bình là 25,16%

Lượng CO2 mà rừng đã hấp thu được trong sinh khối của cây là 428,62 tấn/ha giá trị bằng tiền thu được từ chỉ tiêu CO2 là gần 148 triệu đồng trên một héc ta

MỤC LỤC

Trang

Trang tựa i Lời cảm ơn ii Tóm tắt iii Mục lục iv Danh sách các chữ viết tắt vi

2.1.2.3 Nghiên cứu tích tụ các bon trên thế giới 11

2.1.2.4 Nghiên cứu tích tụ các bon ở Việt Nam 13

3.2.3.2 Phương pháp tính toán lượng các bon tích tụ của thông ba lá 17

3.3 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu 21

3.3.2.4 Hiện trạng sử dụng đất và tài nguyên rừng 26

4.2.1 Phân bố thực nghiệm số cây theo cấp đường kính 29 4.2.2 Tương quan giữa chiều cao và đường kính 30

4.4.1.1 Tương quan giữa các bon tích tụ với đường kính thân cây 40

4.4.1.2 Tương quan giữa Ct của cây cá thể và thể tích cây cá thể (V) 46

4.4.2.1 Kết cấu lượng các bon tích tụ trong quần thể 47 4.4.2.2 Đánh giá lượng các bon tích lũy của quần thể theo cấp độ cao 48 4.4.2.3 Mối quan hệ giữa lượng các bon quần thể với các chỉ tiêu lâm phần 50 4.5 Bảng tra lượng các bon tích tụ dựa vào chỉ tiêu D1,3 52 4.6 Đề xuất một số biện pháp kỹ thuật cho rừng thông ba lá tự nhiên 54 4.7 Lượng giá bằng tiền khả năng tích tụ các bon của rừng 54

TÀI LIỆU THAM KHẢO 57 PHỤ LỤC

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT

a0, a1, a2 Các tham số của phương trình

C Carbon – các bon

CO2 Carbon Dioxide – Cácbonic

Ct Lượng các bon tích lũy của cây

Cth Lượng các bon tích lũy của bộ phận thân cây

Cc Lượng các bon tích lũy của bộ phận cành cây

Cl Lượng các bon tích lũy của bộ phận lá cây

Cr Lượng các bon tích lũy của bộ phận rễ cây

CDM Clean Development Mechanism – Cơ chế phát triển sạch

DNA Cơ quan có thẩm quyền quốc gia về CDM

EU European Union - Liên minh Châu Âu

EC European Commission - Ủy ban Châu Âu

GIS Geographical Information System -Hệ thống thông tin địa lý

GPS Global Position System - Hệ thống định vị toàn cầu

IPCC Intergovernmental Panel on Climate Change – Ban liên chính phủ về

biến đổi khí hậu

P Sinh khối theo Lê Hồng Phúc

UNEP United Nations Environment Programme - Chương trình Môi trường

Liên hợp quốc

UNFCCC United Nations Frame Convention on Climate Change - Công ước khung

của Liên hợp quốc vế biến đổi khí hậu

Y Biến phụ thuộc

x Biến độc lập

V Thể tích cây

WMO World Meteorology Organization - Tổ chức Khí tượng Thế giới WWF World Wide Fund - Quỹ Bảo tồn thiên nhiên Thế Giới

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Trang

Hình 2.1: Lượng các bon tích lũy trong các kiểu rừng (Bảo Huy, 2007) 12

Hình 4.3: Đồ thị tương quan Hvn - D1,3 31 Hình 4.4: Tỉ lệ sinh khối khô các bộ phận cây cá thể 35

Bảng 4.6: Đặc trưng mẫu của sinh khối khô quần thể 37

Bảng 4.7: Kết cấu các bon tích tụ trong cây cá thể 38

Bảng 4.8: Các đặc trưng mẫu của lượng các bon tích tụ trong cây cá thể 39

Bảng 4.11: Phương trình tương quan giữa Cl – D1,3 43

Bảng 4.12: Phương trình tương quan giữa Cr – D1,3 44

Bảng 4.13: Phương trình tương quan giữa Ct – D1,3 45

Bảng 4.14: Phương trình tương quan giữa Ct – V 46

Bảng 4.16: Đặc trưng mẫu của lượng các bon tích tụ trong quần thể 47

Bảng 4.17: Lượng các bon tích tụ theo từng cấp độ cao 49

Bảng 4.18: Kết quả tổng hợp lượng các bon tích tụ và các chỉ tiêu lâm phần 50

Bảng 4.20: Biểu tra lượng các bon tích tụ của thông ba lá 53

Chương 1

MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề

Trái đất đang nóng dần lên là vấn đề được ghi nhận trong thời gian gần đây, theo thông tin từ tổ chức khí tượng thế giới (WMO, 2007) cho biết thập niên 1998 -

2007 là giai đoạn nóng nhất quan sát được (từ năm 1850), nhiệt độ trung bình bề mặt toàn cầu năm 2007 là 14,41 oC cao hơn 0,14 oC so với trung bình giai đoạn 1961 có rất nhiều cơ sở để khẳng định rằng tương lai khí hậu tiếp tục nóng lên Nhiệt độ trái đất tăng tạo điều kiện cho nhiều bệnh mới phát sinh, dịch bệnh lan tràn, nhiều loại bệnh cũ bùng phát trở lại Theo dự đoán, nếu nhiệt độ toàn cầu tăng 3 – 5 oC mỗi năm trên thế giới sẽ có khoảng 50 - 80 triệu người rơi vào tình trạng nguy hiểm của bệnh sốt rét Chất lượng không khí, nguồn nước sinh hoạt giảm, những thành phố lớn với mức độ ô nhiễm đáng báo động sẽ là nguyên nhân cho những bệnh liên quan đến hô hấp và truyền nhiễm phát triển Theo cảnh báo của tổ chức sức khỏe thế giới khu vực Châu Á Thái Bình Dương mỗi năm có khoảng 10.000 người chết do tác động của nóng lên toàn cầu và khoảng 800.000 người trên thế giới chết liên quan đến ô nhiễm trong lòng đại dương, CO2 được hấp thụ bởi đại dương tạo thành axit lỏng gây nguy hại cho dãi san hô ngầm và những sinh vật biển vỏ cứng Ở Việt Nam, sinh kế của hàng chục triệu người Việt nam đang bị ảnh hưởng của biến đổi khí hậu Vấn đề này và những hệ quả của nó đang khiến cho cuộc sống người nghèo ở vùng núi, vùng biển, vùng đồng bằng

bị đe dọa Theo dự đoán, nếu nhiệt độ trên trái đất tăng thêm 2oC thì 22 triệu người Việt Nam sẽ mất nhà và 45% diện tích đất nông nghiệp ở vùng đồng bằng sông Cửu Long, vựa lúa lớn nhất của Việt Nam sẽ ngập chìm trong nước biển

Nguyên nhân chính gây ra sự nóng lên của trái đất là sự gia tăng của các khí nhà kính như CO2, CH4, NOx, CFC,… được tạo ra trong quá trình sản xuất và sinh hoạt của con người

Rừng được mệnh danh là lá phổi xanh khổng lồ của trái đất Rừng là bể chứa các bon (C), đóng vai trò quan trọng trong cân bằng O2 và CO2 trong khí quyển Ước

tính lượng C giữ trong sinh khối và đất gấp 3 lần lượng C có trong khí quyển và khoảng 35% khí nhà kính trong khí quyển là hậu quả của nạn phá rừng trong quá khứ

và 17% lượng phát thải khí này là do nạn phá rừng liên tục hiện nay Toàn bộ lượng C

dự trữ được tạo bởi kết quả của sự hấp thu khí CO2 từ khí quyển và chuyển về dạng chất hữu cơ thực vật Điều này cho thấy nếu tăng lượng C dự trữ trong môi trường sinh thái sẽ có khả năng giảm lượng CO2 là một phương pháp cơ bản Do đó việc làm sáng

tỏ tiềm năng của các bể hấp thụ các bon, vai trò của hệ sinh thái rừng trong chu trình các bon, biện pháp tăng khả năng đóng góp của hệ sinh thái rừng trong chống biến đổi khí hậu toàn cầu đang được các nhà khoa học trên thế giới quan tâm Thị trường C ra đời, việc thương mại hóa C được coi như một giải pháp có tính lâu dài về hiệu quả kinh tế Cơ chế phát triển sạch (CDM) được thiết lập trong khuôn khổ nghị định thư Kyoto mục tiêu cơ bản là hướng tới phát triển bền vững bằng các cam kết cụ thể về hạn chế và giảm lượng khí nhà kính phát thải định lượng của các nước trên phạm vi toàn cầu Vấn đề cần phải giải quyết là làm thế nào để tính toán, định lượng được khả năng tích tụ C của rừng làm cơ sở xây dựng cơ chế chi trả các dịch vụ môi trường Tuy nhiên, hiện nay trên thế giới việc nghiên cứu để lượng hóa những giá trị về mặt môi trường đã được thực hiện còn ở Việt Nam chỉ mới có một vài nghiên cứu gần đây Trước tình hình đó chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu khả năng tích tụ các bon

(C) của rừng thông ba lá tự nhiên (Pinus kesiya Royle ex Gordon) tại huyện Lạc

Dương, tỉnh Lâm Đồng” để góp thêm tài liệu nghiên cứu và lượng giá được khả năng tích tụ các bon của rừng tự nhiên thông ba lá tại huyện Lạc Dương

1.2 Mục tiêu

+ Định lượng khả năng tích tụ các bon của rừng tự nhiên thông ba lá

+ Bước đầu lượng giá khả năng tích tụ các bon của rừng tự nhiên thông ba lá

1.3 Giới hạn phạm vi nghiên cứu của đề tài

Do hạn hẹp về thời gian, kinh phí nên khóa luận chỉ thực hiện trong phạm vi sau đây:

+ Nghiên cứu khả năng tích tụ các bon ở trạng thái rừng tự nhiên thông ba lá, khu vực Ban Quản lí rừng phòng hộ đầu nguồn Đa Nhim, huyện Lạc Dương

+ Nghiên cứu sinh khối cũng như khả năng tích lũy các bon của cây gỗ ở các bộ phận thân, cành, lá, rễ mà chưa đề cập đến lượng vật rụng, thảm tươi và các bon trong đất

là sự hợp thành của các bộ phận trên mặt đất và dưới mặt đất (rễ) Tỷ lệ về khối lượng giữa các bộ phận này là giá trị phản ánh một cách trung thực cấu trúc sinh khối trạng thái thảm thực vật đó (Phạm Xuân Hoàn, Phạm Minh Toại, 2007)

Sinh khối thực vật nói chung, cây rừng nói riêng là nguồn năng lượng có thể tái tạo được Nghiên cứu sinh khối nhằm tạo ra nhiều nguồn năng lượng sinh khối phục

vụ đời sống con người là con đường giải quyết năng lượng hiệu nghiệm mà con người

đã và đang tiến hành (Lê Hồng Phúc, 1996)

Việc đánh giá sinh khối rừng có ý nghĩa trong việc quản lý, sử dụng rừng (Viên Ngọc Nam, 1996) Ý nghĩa của việc nghiên cứu sinh khối theo Clough P.F và Scott K (1989) là: “Dựa vào những ước lượng về sinh khối và những tỷ lệ phát triển của chúng làm cơ sở cho việc ước lượng tổng năng suất sơ cấp thuần trong những nghiên cứu về sinh thái, cho việc đánh giá sự sinh lợi từ những sản phẩm kinh tế của rừng và xây dựng những phương pháp lâm sinh hoàn hảo hơn” Để sử dụng hợp lý tài nguyên rừng đòi hỏi phải sử dụng đầy đủ sinh khối của thảm thực vật rừng nhất là cây rừng Để mở rộng quy mô sử dụng gỗ đòi hỏi phải hoàn thiện các phương pháp tính sinh khối các

bộ phận của cây rừng Trong những năm gần đây, các phương pháp nghiên cứu định lượng và mô hình dự báo sinh khối cây rừng đã được áp dụng thông qua các mối quan

hệ giữa sinh khối cây với các nhân tố điều tra dễ đo đếm như đường kính ngang ngực, chiều cao cây nhằm định lượng nhanh sinh khối và giảm chi phí thực hiện Nghiên cứu sinh khối làm cơ sở để xác định lượng các bon tích lũy trong sinh khối rừng

2.1.1.1 Nghiên cứu sinh khối trên thế giới

Trên thế giới đã có rất nhiều tác giả xây dựng phương pháp nghiên cứu sinh khối của rừng (Molchanov A.A, 1971; Xmirnov B B, 1971; Utkin A I., 1975, theo Yxpenxkii B.B, 1983; Nguyễn Văn Thêm, 2002 trích dẫn) Cannell M G R (1992) biên soạn cuốn: “Sinh khối và tài liệu năng suất sơ cấp rừng thế giới” đã tập hợp 600 công trình nghiên cứu được tóm tắt xuất bản về sinh khối khô, thân, cành, lá và một số thành phần sản phẩm sơ cấp của 1.200 quần thể thuộc 46 nước trên thế giới

Mặc dù vậy, theo phương pháp nghiên cứu sinh khối cây rừng vẫn còn là một trong những nhiệm vụ mới của điều tra rừng Hiện nay tồn tại rất nhiều phương pháp nghiên cứu nghiên cứu xác định sinh khối cây rừng, tùy từng mục đích nghiên cứu cụ thể các tác giả đã đề xuất nhiều biện pháp khác nhau theo sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật

Wood Well (1965) và Whitaker (1968) đã đề ra phương pháp thu hoạch để nghiên cứu năng suất sơ cấp tuyệt đối, các tác giả đã đề nghị chọn những ô tiêu chuẩn điển hình, chặt toàn bộ cây trong ô tiêu chuẩn, cân xác định trọng lượng Phương pháp này có nhiều hạn chế trong quá trình thực hiện nên hiện nay ít được sử dụng (Trương Văn Vinh, 2006)

Newbuld (1967) đã đề xuất phương pháp cây mẫu để nghiên cứu xác định sinh khối và năng suất quần xã thực vật từ các ô tiêu chuẩn Phương pháp này đã được chương trình sinh học quốc tế IBP thống nhất áp dụng

Ứng dụng toán học trong nghiên cứu về sinh khối và năng suất rừng Sinh khối rừng được mô hình hóa dưới dạng các hàm nhiều biến, mỗi nhân tố tác động đến sinh khối là một biến, phương pháp này đã mang lại tên tuổi cho các tác giả: Abadie, Alder, Prodan, Schumacher…

Zianis và cs (2003) đã có công trình nghiên cứu “Đơn giản hóa phương trình tương quan sinh khối cây rừng” Tác giả đã đơn giản hóa phương trình tương quan sinh khối cây rừng từ hàm mũ W = a.Db sang dạng hàm logarit 2 chiều lnW = lna +

b.lnD với các tham số a, b được xác định theo phương trình a = 7,0281.b-4,7558 và b = 1,9262 + 0,6972.b(Nguyễn Thị Hà, 2007)

Mazlan và Kadir (1999) đã tính được sinh khối cho khu vực dự trữ rừng ngập mặn ở Sungai Pulai (Malaysia) bằng cách so sánh ảnh vệ tinh JERS-1 và Radasat trên

cơ sở tổng hợp số liệu khẩu độ của Radar

Magcale – Macandong và cs đã xây dựng mô hình dựa trên hệ thống thông tin địa lý (GIS) để dự đoán không gian sinh trưởng trên mặt đất của rừng thứ sinh ở Philippin Mối quan hệ của các yếu tố thời tiết và sinh khối trên mặt đất được xác định thông qua phân tích hồi quy tuyến tính đa biến Phương trình được sử dụng để dự đoán sinh khối tiềm năng trên mặt đất của rừng thứ sinh ở nước này, từ đó hình thành bản

đồ ước lượng sinh khối trên mặt đất của rừng thứ sinh Nghiên cứu đã chứng minh tiềm năng của GIS trong việc đánh giá sinh khối của rừng trong từng điều kiện khác nhau

2.1.1.2 Nghiên cứu sinh khối ở Việt Nam

Trong những năm qua, việc nghiên cứu sinh khối đã được nhiều nhà khoa học trong nước quan tâm nghiên cứu Những kết quả đạt được đã đóng góp rất lớn vào sự phát triển của ngành Lâm nghiệp

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

khối, năng suất rừng trồng thông ba lá (Pinus keysia) vùng Đà Lạt, Lâm Đồng”

Nghiên cứu đã thực hiện điều tra rừng thông ba lá trồng ở khu vực Đà Lạt Lâm Đồng trong 2 năm 1992, 1995 Công trình tiến hành chặt 139 cây mẫu (cây tiêu chuẩn bình quân xác định theo phương pháp cây mẫu của Newbult, 1967), đánh giá sinh khối cây

và lâm phần theo phương pháp thu hoạch Tác giả đã xây dựng biểu tổng sinh khối thông ba lá dựa vào tương quan giữa tổng sinh khối và các chỉ tiêu Hvn, D1,3 Đồng thời cũng kết luận rằng mật độ rừng trồng ảnh hưởng lớn đến sinh trưởng, tăng trưởng, sinh khối và năng suất của rừng

Viên Ngọc Nam (1998) đã nghiên cứu sinh khối và năng suất sơ cấp rừng Đước

(Rhizophora apiculata) trồng tại Cần Giờ Theo kết quả nghiên cứu được cho thấy sinh

khối tăng một lượng 5,93 – 12,44 tấn/ha/năm theo các cấp tuổi khác nhau; lượng tăng đường kính 0,46 – 0,81 cm/năm; trữ lượng thảm mục tích lũy trên sàn rừng 3,4 – 12,46 tấn/ha (Nguyễn Thị Hà, 2007 trích dẫn)

Đặng Trịnh Triều (2007) đã nghiên cứu sinh khối cây cá thể và mối tương quan

giữa các nhân tố điều tra của thông mã vĩ (Pinus massoniana Lamb) trồng thuần loài

trên các cấp đất khác nhau tại vùng Đông Bắc Kết quả đã xác định được sinh khối tươi và khô của cây cá thể thông mã vĩ theo cấp đất tại Lạng Sơn và Bắc Giang, xây dựng được mối quan hệ giữa sinh khối tươi, sinh khối khô cây cá thể với các nhân tố điều tra lâm phần dễ xác định như D1,3, Hvn, A; mối quan hệ giữa sinh khối tươi và sinh khối khô, sinh khối trên mặt đất và sinh khối dưới mặt đất Các mối quan hệ này được mô phỏng bởi các hàm y = a.xb và hàm y = exp(a-b/x) với hệ số tương quan cao, sai số tiêu chuẩn thấp, đơn giản, dễ áp dụng

Võ Đại Hải (2007) nghiên cứu sinh khối cây cá thể keo lai trồng thuần loài ở Việt Nam, tác giả đã kết luận sinh khối cá thể keo lai có sự biến đổi rất lớn theo các cấp đất và các giai đoạn tuổi khác nhau Cấu trúc sinh khối tươi cây cá thể keo lai chủ yếu tập trung vào sinh khối thân 49,48%, rễ 19,1% và cành 14,6% Giữa sinh khối khô

và sinh khối tươi cây cá thể keo lai với các nhân tố điều tra lâm phần D1,3, Hvn, A có mối quan hệ rất chặt chẽ với nhau và được mô phỏng bởi các dạng hàm y = a.xb và hàm y = a.bx có thể sử dụng để tính toán nhanh dự báo sinh khối

2.1.2 Tích tụ các bon

2.1.2.1 Những vấn đề liên quan đến các bon

Cùng với sự phát triển kinh tế - xã hội, những hoạt động của con người ngày càng gia tăng đã và đang dẫn đến những tác động tiêu cực đối với hệ thống khí hậu toàn cầu Nhận thức được vấn đề này, tại hội nghị thượng đỉnh về môi trường và phát triển tại Brazil năm 1992, 155 quốc gia đã ký kết Công ước khung của Liên hợp quốc

về biến đổi khí hậu (UNFCCC)

Sự ra đời của Nghị định thư Kyoto năm 1997 với cam kết cắt giảm 5% lượng khí nhà kính (so với mức của năm 1990) trong vòng 5 năm, từ 2008 đến 2012, của 37 nước công nghiệp phát triển và Cộng đồng châu Âu (EC) đã tạo điều kiện cho sự hình thành và phát triển của một loại thị trường đặc biệt - thị trường buôn bán sự phát thải Khí CO2 là khí do các ngành công nghiệp thải ra và chiếm chủ yếu trong 4 loại khí gây hiệu ứng nhà kính Trên thị trường các bon, việc mua bán các bon hay chính xác hơn

là việc mua bán sự phát thải khí CO2, được thực hiện thông qua tín dụng các bon (carbon credit) Mỗi một công ty gây ô nhiễm sẽ có một hạn mức thải CO2 nhất định

mà nếu muốn vượt quá hạn mức này cần phải bỏ tiền ra mua thêm hạn mức, gọi là tín dụng các bon Tín dụng các bon có thể được thông qua đầu tư một số dự án góp phần làm giảm phát thải CO2 hoặc được mua lại từ các công ty khác

Nghị định thư Kyoto với cơ chế phát triển sạch - CDM - mở ra cơ hội cho các nước đang phát triển trong việc tiếp nhận đầu tư từ các nước phát triển để thực hiện các dự án lớn về trồng rừng, phục hồi rừng, quản lý bảo vệ rừng tự nhiên, hạn chế tình trạng chuyển đổi mục đích sử dụng đất từ đất lâm nghiệp sang đất nông nghiệp, thúc đẩy sản xuất nông nghiệp theo hướng nông lâm kết hợp góp phần phát triển đất nước mình theo hướng bền vững

Việt Nam là một trong số những quốc gia trong khu vực Châu Á Thái Bình Dương tham gia tích cực nhất vào những hoạt động nhằm giảm nhẹ những tác động của biến đổi khí hậu do Liên Hợp Quốc đề xuất Tính đến tháng 3 năm 2003, thời điểm Việt Nam thành lập cơ quan có thẩm quyền quốc gia về CDM, được gọi tắt là DNA, Việt Nam đã đạt được cả 3 điều kiện để tham gia một cách đầy đủ nhất vào các dự án CDM quốc tế Đó là:

1 Tham gia hoàn toàn tự nguyện

2 Phê chuẩn công ước khung của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu (UNFCCC) và ký kết nghị định thư Kyoto

3 Thành lập DNA của quốc gia

2.1.2.2 Một số phương pháp điều tra tích tụ các bon

Quá trình biến đổi các bon trong hệ sinh thái được xác định từ cân bằng các bon bao gồm các bon đi vào hệ thống qua quá trình quang hợp và tiếp thu các hợp chất hữu

cơ khác; các bon mất đi từ quá trình hô hấp của thực vật và động vật, lửa, khai thác, sinh vật chết cũng như các quá trình khác (IPCC, 2000; Phan Minh Sang, Lưu Cảnh Trung, 2006 trích dẫn)

Một số phương pháp nghiên cứu cac bon trên mặt đất được Phan Minh Sang và Lưu Cảnh Trung (2006) trích dẫn như sau:

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

Theo phương pháp này, tổng lượng sinh khối trên bề mặt đất có thể được tính bằng cách nhân diện tích của một lâm phần với mật độ sinh khối tương ứng Các bon thường được tính từ sinh khối bằng cách nhân hệ số chuyển đổi là cố định 0,5 Vì vậy

việc hệ số chuyển đổi có vai trò rất quan trọng cho tính chính xác của phương pháp này

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

Để điều tra sinh khối và tích tụ các bon của rừng, phương pháp đo đếm trực tiếp truyền thống trên một số lượng ô tiêu chuẩn đủ lớn của các đối tượng rừng khác nhau cho kết quả đáng tin cậy Tuy nhiên, phương pháp này khá tốn kém Ngoài ra, khi tiến hành điều tra, các cây không có giá trị thương mại hoặc cây nhỏ thường không được

đo đếm

(3) Phương pháp dựa trên điều tra thể tích

Phương pháp dựa trên điều tra thể tích là sử dụng hệ số chuyển đổi để tính tổng sinh khối trên mặt đất từ sinh khối thân cây Đặc điểm cơ bản của phương pháp này bao gồm ba bước:

1 Tính thể tích gỗ thân cây từ số liệu điều tra;

2 Chuyển đổi từ thể tích gỗ thân cây thành sinh khối và các bon của cây bằng cách nhân với tỷ trọng gỗ và hàm lượng các bon trong gỗ;

Phương pháp sử dụng hệ số chuyển đổi sinh khối – các bon đã được sử dụng để tính sinh khối và các bon cho nhiều loại rừng trên thế giới trong đó có rừng tự nhiên nhiệt đới

(4) Phương pháp dựa trên các nhân tố điều tra lâm phần

Các nhân tố điều tra lâm phần như sinh khối, tổng tiết diện ngang, mật độ, tuổi, chiều cao tầng trội, và thậm chí các các yếu tố khí hậu và đất đai có mối liên hệ với nhau và được mô phỏng bằng các phương trình quan hệ Các phương trình này được

sử dụng để xác định sinh khối và tích tụ các bon cho lâm phần

Nhược điểm của phương pháp này là yêu cầu phải thu thập một số lượng nhất định số liệu các nhân tố điều tra của lâm phần để có thể xây dựng được phương trình Tổng tiết diện ngang, mật độ là những nhân tố điều tra dễ đo đếm Tuổi rừng cũng có thể xác định ở những lâm phần được quản lý tốt hoặc có thể ước lượng từ chiều cao tầng trội Tuy nhiên, những giá trị này thông thường không được chỉ ra ở các nghiên cứu sinh khối Các biến khí hậu và tính chất đất cũng có thể được sử dụng để xây dựng các phương trình tương quan cho lâm phần, nhưng rất khó khăn để thu thập được những số liệu này

(5) Phương pháp dựa trên số liệu cây cá lẻ

Hầu hết các nghiên cứu từ trước cho đến nay về sinh khối và tích tụ các bon là dựa trên kết quả nghiên cứu của cây cá lẻ, trong đó có hàm lượng các bon trong các bộ phận của cây Theo phương pháp này, sinh khối cây cá lẻ được xác định từ mối quan

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

Y (sinh khối, tích tụ các bon) = f (nhân tố điều tra cây cá lẻ)

Trên thế giới đã có rất nhiều nghiên cứu về sinh khối được thực hiện theo phương pháp này, vì thế kết hợp được những thông tin có sẵn này để xây dựng các mối quan hệ tổng thể cho lâm phần từ đó xác định khả năng tích tụ các bon của rừng là rất quan trọng

(6) Phương pháp dựa trên vật liệu khai thác

Lượng các bon mất đi từ rừng từ khai thác kinh tế được tính bằng công thức:

C = H E D;

Trong đó H là thể tích gỗ tròn khai thác được; D là tỷ trọng gỗ và E là hệ số chuyển đổi từ tổng sinh khối khai thác từ rừng Từ đó tính được sinh khối, lượng các bon và động thái quá trình này, đặc biệt sau khai thác Phương pháp này thường được

sử dụng để ước lượng lượng các bon bị mất do khai thác gỗ thương mại Vì thế nó giúp cho việc tính tổng lượng các bon của rừng và động thái của biến đổi các bon trong rừng

(7) Phương pháp dựa trên mô hình sinh trưởng

Mô hình sinh trưởng từ những biểu đồ đơn giản nhất cho đến những phần mềm máy tính phức tạp đã và đang là những công cụ quan trọng trong quản lý rừng Sinh khối và tích tụ các bon có thể được xác định bằng mô hình sinh trưởng Trên thế giới

đã có rất nhiều mô hình sinh trưởng đã được phát triển và không thể tìm hiểu được phương pháp cụ thể của mỗi mô hình Vì vậy cần phải xác định được những điểm chung để phân loại mô hình Rất nhiều tác giả đã cố gắng phân loại mô hình theo các nhóm khác nhau với những tiêu chuẩn khác nhau Có thể phân loại mô hình thành các dạng chính sau đây:

1 Mô hình thực nghiệm/thống kê dựa trên những đo đếm của sinh trưởng và các điều kiện tự nhiên của thời điểm đo đếm mà không xét đến các quá trình sinh lý học

2 Mô hình động thái: mô hình sinh lý học mô tả đầy đủ các cơ chế hóa sinh, lý sinh trong hệ sinh thái và sinh vật

3 Mô hình hỗn hợp: kết hợp phương pháp xây dựng hai loại mô hình trên đây

để xây dựng mô hình hỗn hợp

Cho đến nay trên thế giới đã có rất nhiều mô hình động thái hay mô hình hỗn hợp được xây dựng để mô phỏng quá trình phát triển của hệ sinh thái rừng như BIOMASS, ProMod, 3 PG, Gen WTO, CO2Fix, CENTURY…

Mô hình CO2Fix có khả năng áp dụng cho các nước đang phát triển chưa có điều kiện thực hiện và thu thập số liệu trên các thí nghiệm, ô định vị lâu năm Mô hình này đã được sử dụng độc lập hoặc kết hợp với các mô hình khác để điều tra tích tụ các bon và động thái qui mô lâm phần cho đến qui mô quốc gia như các nước châu Âu, Australia, Indonexia, Costa Rica … Vì vậy có thể sử dụng mô hình này vào điều tra các bon, động thái quá trình này ở hệ sinh thái rừng ở Việt Nam

(8) Phương pháp dựa trên công nghệ viễn thám và hệ thống thông tin địa lý Phương pháp này sử dụng các công nghệ viễn thám và hệ thống thông tin địa lý (GIS) với các công cụ như ảnh hàng không, ảnh vệ tinh, laze, rada, hệ thống định vị toàn cầu (GPS)… để đo đếm lượng các bon trong hệ sinh thái và biến đổi của chúng

Nó thường được áp dụng cho các điều tra ở phạm vi quốc gia hoặc vùng và cũng rất phù hợp cho việc kiểm tra, giám sát của các dự án sử dụng đất, chuyển đổi sử dụng đất

và lâm nghiệp (LULUCF) Tuy nhiên, với qui mô dự án, đặc biệt là dự án CDM qui

mô nhỏ - thường có ở các nước đang phát triển, diện tích đất của các chủ rừng không lớn, phương pháp này không thích hợp lắm vì sai số lớn và không dễ thực hiện do đòi hỏi các nguồn lực đầu vào như thiết bị xử lý, nhân lực trình độ cao

2.1.2.3 Nghiên cứu tích tụ các bon trên thế giới

MacDicken K.G (1997) đã có công trình “Hướng dẫn theo dõi sự tích lũy các bon ở các dự án trồng rừng và hệ thống nông lâm kết hợp” Hướng dẫn này mô tả một cách hệ thống những phương pháp với mức chi phí thấp để theo dõi sự tích lũy các bon với 3 kiểu sự dụng đất: rừng trồng, rừng tự nhiên, hệ thống Nông Lâm kết hợp Hệ

thống đánh giá sự thay đổi các bon trong bốn bể chứa chính, đó là: sinh khối trên mặt đất, sinh khối dưới mặt đất, đất và lớp vật rụng

Joyotee Smith và Sara J Scherr (2002) đã định lượng được lượng các bon lưu giữ trong các kiểu rừng nhiệt đới và trong các loại hình sử dụng đất ở Brazin, Indonêxia và Camerron, bao gồm trong sinh khối thực vật và dưới mặt đất từ 0 – 20

cm Kết quả nghiên cứu cho thấy lượng các bon lưu trữ trong thực vật giảm dần từ kiểu rừng nguyên sinh đến rừng phục hồi sau nương rẫy và giảm mạnh đối với các loại đất trong nông nghiệp Trong khi đó phần dưới mặt đất lượng các bon ít biến động hơn, nhưng cũng có xu hướng giảm dần từ rừng tự nhiên đến đất không có rừng (Phạm Tuấn Anh, 2006 trích dẫn)

Hình 2.1: Lượng các bon tích lũy trong các kiểu rừng (Bảo Huy, 2007)

Ong và cs (2005) đã nghiên cứu sinh khối để đánh giá lượng các bon tích lũy trong sinh khối của rừng trồng 2 loài cây bạch đàn và keo, quần thể cây bụi và thảm cỏ

ở một vùng khí hậu khô hạn, Nyaung U, Myanmar Kết quả cho thấy, khả năng tích lũy các bon trong sinh khối của rừng, cây bụi và thảm cỏ ở vùng khô hạn thấp hơn nhiều so với những vùng có khí hậu mát hơn (dẫn bởi Nguyễn Thị Hà, 2007)

2.1.2.4 Nghiên cứu tích tụ các bon ở Việt Nam

Ngô Đình Quế và cs (2006) đã nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 của một số loại rừng trồng chủ yếu ở Việt Nam Theo tác giả phương pháp chung để đánh giá khả năng hấp thụ CO2 là tính toán và dự báo sinh khối khô của rừng trên đơn vị diện tích (tấn/ha) tại một thời điểm trong quá trình sinh trưởng Từ đó tính trực tiếp lượng CO2

hấp thụ và tồn trữ trong vật chất hữu cơ của rừng hoặc khối lượng các bon được tính bình quân là 50% của sinh khối khô, rồi từ C lại suy ra CO2 theo phương pháp của Morikawa Y mà tổ chức JIFPRO sử dụng Kết quả nghiên cứu đã cho thấy rừng keo lai 3 – 12 tuổi với mật độ từ 800 – 1.350 cây/ha, năng suất từ 11,43 m3/ha/năm ở cây 3 tuổi và 24,21 m3/ha/năm ở cây 7 tuổi Lượng CO2 hấp thụ dao động từ 60 tấn/ha tới 407,37 tấn/ha Với rừng thông nhựa với nhiều độ tuổi khác nhau từ 5 đến 25 tuổi có năng suất khác nhau từ 1,64m3/ha/năm tới 8,67m3/ha/năm Lượng CO2 hấp thụ từ 18,1 tấn/ha đến 467,69 tấn/ha Ở các rừng bạch đàn Uro 3 – 12 tuổi với mật độ trung bình

1200 – 1800 cây/ha có năng suất rừng dao động từ 15,42 – 24,46 m3/ha/năm, tuổi rừng đạt năng suất cao là 4 – 5 tuổi Lượng CO2 hấp thụ trong sinh khối tăng từ 107,87 tấn/ha ở cây 3 tuổi đến 378,71 tấn/ha ở cây 12 tuổi

Vũ Tấn Phương (2006), đã nghiên cứu trữ lượng các bon thảm tươi và cây bụi tại các vùng đất không có rừng ở các huyện Cao Phong , Đông Bắc, Hà Trung, Thạch Thành, Ngọc Lạc, tỉnh Thanh Hóa Tác giả tiến hành nghiên cứu 5 dạng cỏ là cỏ chỉ,

cỏ lông lợn, cỏ lá tre, lau lách và tế guột; cây bụi gồm cây dưới 2 m và cây cao 2 – 3

m Tác giả đã tính trữ lượng các bon thông qua việc xác định sinh khối tươi và khô của thảm tươi và cây bụi Kết quả thu được cho thấy lau lách có trữ lượng các bon cao 20 tấn/ha, cây bụi 2 – 3 m khoảng 14 tấn/ha Cỏ chỉ, cỏ lông lợn có lượng các bon thấp nhất khoảng 3,9 tấn/ha

Nguyễn Viết Khoa, Võ Đại Hải (2007) “Nghiên cứu khả năng tích tụ các bon của một số rừng trồng keo lai thuần loài tại một số tỉnh phía Bắc” Kết quả cho thấy, tổng lượng các bon tích lũy trong lâm phần keo lai thuần loài rất lớn, dao động từ 49,6

- 113,8 tấn/ha, trong đó các bon tích lũy trong đất chiếm 67,9% và các bon tầng cây gỗ chiếm 27,5%, các bon trong vật rơi rụng chiếm 3,1%, trong cây bụi thảm tươi là 1,5% Lượng các bon tích lũy trong lâm phần Keo lai theo các cấp đất và cấp tuổi khác nhau

là khác nhau.Thông thường ở cấp đất tốt hơn, tuổi cao hơn, mật độ rừng lớn hơn thì

lượng các bon tích lũy sẽ lớn hơn Các phương trình tương quan lập được đều cho thấy lượng các bon tích lũy trong toàn lâm phần, trong cây cá thể keo lai với các nhân tố điều tra lâm phần; giữa lượng các bon tích lũy và sinh khối tươi, sinh khối khô cây cá thể keo lai, cây bụi thảm tươi, vật rơi rụng đều có mối quan hệ từ tương đối chặt đến rất chặt

2.2 Thảo luận về tổng quan vấn đề nghiên cứu

Các tài liệu nghiên cứu trên đây cần thiết cho quá trình thực hiện đề tài, trên cơ

sở kế thừa một số phương pháp nghiên cứu, lý luận mà các tác giả đã đúc kết được

Việc nghiên cứu tích tụ các bon của rừng là một vấn đề mới được quan tâm, đặc biệt vấn đề nghiên cứu khả năng tích tụ các bon cho rừng tự nhiên trên thế giới chỉ mới

có vài công trình nghiên cứu, còn ở Việt Nam hầu hết các nghiên cứu đều thực hiện ở rừng trồng của các dự án CDM

Theo phân loại của IPCC (2006), các bể chứa các bon trong một trạng thái thảm thực vật bao gồm: sinh khối trên mặt đất, thảm mục, gỗ chết, vật rơi rụng, sinh khối dưới mặt đất (trong hệ thống rễ có đường kính ≥ 2 mm) và các bon hữu cơ trong đất Việc định lượng khả năng tích tụ các bon của tất cả các bể các bon rất phức tạp nên hầu hết các nghiên cứu chỉ tập trung vào xác định các bon của lớp bề mặt đất

Thị trường các bon đã và đang diễn ra rất sôi động trên thị trường thế giới, đặc biệt là ở châu Âu Tuy nhiên việc mua bán này đang dựa trên cơ sở chi phí hạn chế khí phát thải mà chưa có cơ sở khoa học trong việc tính toán năng lực hấp thụ CO2 của rừng tự nhiên Trong nước, mặc dù Việt Nam tham gia nghị định thư Kyoto nhưng vấn

đề này hiện đang còn bỏ ngỏ, thiếu các thông tin cũng như cơ sở khoa học, phương pháp tính toán, dự báo lượng CO2 hấp thụ làm cơ sở tham gia thị trường các bon toàn cầu

Hiện nay các nhà khoa học đã đưa ra áp dụng nhiều phương pháp định lượng khả năng tích tụ các bon của rừng từ việc đo gián tiếp đến việc đo đếm trực tiếp bằng các thiết bị và công nghệ hiện đại Tuy nhiên phương pháp được áp dụng nhiều nhất vẫn là xác định khả năng tích tụ các bon dựa vào sinh khối khô Phương pháp này đơn giản, dễ thực hiện, giảm được chi phí trong điều tra rừng Đề tài sử dụng phương pháp này để định lượng khả năng tích tụ các bon của rừng tự nhiên thông ba lá tại Lạc Dương, Lâm Đồng

Chương 3

NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Nội dung nghiên cứu

a) Quan hệ giữa các nhân tố điều tra rừng

-Quy luật phân bố số cây theo đường kính ngang ngực N/D1,3

-Mô hình tương quan Hvn và D1,3

-Xác định lượng các bon tích lũy trong quần thể

d) Thiết lập các mô hình tương quan

-Xác định thể tích và trữ lượng của rừng thông ba lá tự nhiên khu vực nghiên cứu

-Lập các mô hình tương quan giữa sinh khối và khả năng tích tụ các bon với các nhân tố điều tra rừng, thể tích cây

-Thiết lập các mô hình tương quan khả năng tích tụ các bon của rừng với sinh khối và trữ lượng rừng

e) So sánh khả năng tích tụ các bon theo các cấp độ cao

f) Tính toán giá trị bằng tiền khả năng hấp thụ CO2 của 1 hecta rừng thông ba lá

+ Các loại bản đồ như: bản đồ hiện trạng, bản đồ địa hình,…

+ Tài liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế, xã hội của khu vực nghiên cứu

- Chuẩn bị các phiếu điều tra

3.2.2 Ngoại nghiệp

- Khảo sát khu vực nghiên cứu

- Tổng số ô tiêu chuẩn là 24 ô, ô được chọn ngẫu nhiên và đại diện, theo các cấp độ cao khác nhau

- Dùng máy định vị GPS xác định tọa độ, độ cao của các ô đo đếm

- Lập ô tiêu chuẩn kích thước 1.000 m2, theo phương pháp của Winrock như hình 3.1

Ô tiêu chuẩn là dạng ô liên kết (Nested sample Plot) gồm 3 ô phụ được thiết kế như hình 3.1

Hình 3.1: Kích thước ô đo đếm liên kết

- Sau khi lập ô tiêu chuẩn tiến hành đo đếm các chỉ tiêu sinh trưởng cần thiết như C1,3, Hvn, N theo nguyên tắc sau:

+ Trong ô diện tích 50 m2 (5 x 10 m) tiến hành đo đếm ở các cây có D1,3 từ 5 -

20 cm

+ Trong ô có diện tích 595 m2 (17 x 35 m) đo đếm các cây có D1,3 từ 20,1 - 50

cm

+ Với ô 1.000 m2 (20 x 50 m) đo đếm các cây có D1,3 > 50 cm

- Trong khu vực nghiên cứu, chọn ngẫu nhiên 40 cây tạo thành một chuỗi đường kính từ nhỏ đến lớn, đo đếm các chỉ tiêu Hvn, C1,3 để xây dựng phương trình tương quan Hvn – D1,3

- Dùng thước dây để đo chu vi cây tại vị trí 1,3 m (C1,3)

- Chiều cao cây (Hvn) được đo bằng thước đo cao Blume-Leiss

3.2.3 Nội nghiệp

3.2.3.1 Phương pháp kế thừa

Sinh khối khô của các bộ phận thân, cành, lá được tính toán dựa trên sự kế thừa các phương trình tương quan giữa sinh khối khô các bộ phận và D1,3 đã được Lê Hồng Phúc (1996) thiết lập đối với rừng thông ba lá khu vực Đà Lạt Lâm Đồng Phương trình cụ thể như sau:

+ Sinh khối thân : Ln(P) = -3,488138 + 2,599758*ln(D1,3) (1)

+ Sinh khối cành : Ln(P) = -5,616945 + 3,027209*ln(D1,3) (2)

+ Sinh khối lá : Ln(P) = -4,596243 + 2,377553*ln(D1,3) (3)

+ Sinh khối rễ : Ln(P) = -5,701704 + 3,055991*ln(D1,3) (4)

3.2.3.2 Phương pháp tính toán lượng các bon tích tụ của thông ba lá

- Tính hàm lượng các bon tích tụ trong các bộ phận của cây bằng cách lấy sinh

khối nhân với hệ số quy đổi, theo tài liệu của Fullcam (Phần mềm The fullcam carbon accounting model Version 3.0 User manual của Gary Richards, David Evans và cộng

sự, 2005) các hệ số quy đổi như sau:

3.2.3.3 Phương pháp xử lý số liệu

Tất cả số liệu thu thập được từ các ô tiêu chuẩn và từ 40 cây tiêu chuẩn tiến hành tổng hợp, tính toán, phân tích và xử lý số liệu bằng các phần mềm chuyên dụng (Excel 2003, Statgraphic Plus 3.0 ) để đạt được những nội dung và mục tiêu mà đề tài

đã đề ra

* Đường kính thân cây tại vị trí 1,3 m được tính từ công thức D1,3= C1,3/3,1416

* Tính tiết diện ngang thân tại vị trí 1,3 m (G1,3) theo công thức:

G (1,3) = π/4*d1,32

* Tính thể tích thân cây (Vcây) theo công thức:

Vcây = G1,3*Hvn*f (f là hình số thân cây)

* Hình số f tham khảo theo QĐ số 553/QĐKT ngày 28 tháng 12 năm 1983 của Viện Quy hoạch Lâm nghiệp, quy định về hình số thân cây dùng cho rừng thông ba lá khu vực Tây Nguyên

* Tính toán trữ lượng rừng (M) thông qua trữ lượng trên ha (M/ha) theo công thức:

M/ha = 10.000∑ni*vi /S.ô

=> M = M/ha*diện tích rừng

Trong đó: M(m3/ha): trữ lượng rừng trên 1 ha

ni*vi : là tổng thể tích cây trong ô điều tra

S.ô : là diện tích ô điều tra

* Quy luật phân bố số cây theo các chỉ tiêu D1,3, Hvn trong khoá luận sử dụng công thức tham khảo của Brook và Caruther tập hợp số liệu theo hình thức chia tổ ghép nhóm như sau:

1 100 Với fi là tần số xuất hiện ở mỗi tổ

* Biểu đồ phân bố số cây theo các chỉ tiêu sinh trưởng (D1,3 , Hvn ) được thiết lập dựa trên giá trị giữa tổ và tần suất của mỗi tổ

* Tính toán các đặc trưng mẫu thông qua sử dụng phần mềm Excel ta tính được các đặc trưng mẫu như:

1

2 2

−

−

n n

x f x

f

m

i

i i i

Biên độ biến động: R = Xmax - Xmin

3.2.3.4 Phương pháp phân tích số liệu

Áp dụng các phương pháp phân tích hồi quy và tương quan để mô hình hóa một đường hồi quy thực nghiệm theo dạng của một hàm toán học nào đó Việc lựa chọn một hàm lý thuyết phù hợp, ngoài việc căn cứ vào các tham số thống kê có được từ các phương trình xây dựng (logic toán học) còn phải căn cứ vào tính phù hợp với quy luật sinh trưởng và phát triển của cây và lâm phần của đối tượng đang tiến hành nghiên cứu

(logic sinh học)

* Đã tiến hành thăm dò các phương trình tương quan giữa các nhân tố

+ Tương quan giữa Hvn với D1,3

+ Tương quan giữa lượng các bon tích tụ trong cây cá thể với D1,3

+ Tương quan giữa khả năng tích tụ các bon trong quần thể với G1,3

+ Tương quan giữa lượng các bon tích tụ quần thể với N, Dbq, G1,3

* Phương pháp đánh giá tương quan

Phương pháp chung để thiết lập một phương trình tương quan là:

- Xác định các dạng phương trình toán học phù hợp,

- Tính các tham số của phương trình bằng phương pháp hồi quy,

- Đánh giá mức độ phù hợp của các phương trình bằng các tham số,

- So sánh và chọn ra dạng phương trình phù hợp nhất

Tiêu chuẩn chung để lựa chọn một hàm sinh trưởng tối ưu là:

- Có hệ số tương quan (r) hay hệ số xác định (R2) là lớn nhất,

- Sai số phương trình (chênh lệch giữa trị lý thuyết và thực nghiệm)

là nhỏ nhất,

- Kiểm tra sự phù hợp của dạng phương trình,

- Phải thỏa mãn với các đặc tính sinh học của loài cây

* Một số dạng phương trình được dùng trong khóa luận

1 Hàm mũ: y = a.xb hay logy = loga + blogx

2 Hàm Meyer: y = α.e-βx hay lny = lnα -β.x

3 Hàm parabol: y = a0 + a1x +a2x2

4 Hàm logarit: y = a + b.logx

5 Hàm nghịch đảo: y = a + b/x Với: y là biến số phụ thuộc (Hvn, D1,3, .) hay hàm số

x là biến số độc lập hay đối số (tuổi của cây, tính theo năm)

3.2 Đối tượng nghiên cứu

3.2.1 Đặc điểm sinh học

Tên khoa học: Pinus kesiya

Tên Việt Nam: thông ba lá

Là loài cây gỗ lớn, vỏ màu nâu xám, nứt dọc rãnh sâu, nhựa ít nhưng có mùi hắc Tán cây hình trứng rộng Lá hình kim, thường đính 3 lá kim trên một đầu cánh ngắn Lá kim thường có màu xanh ngọc, mỗi lá kim dài 20 – 25 cm, lá thường cứng Đầu cành ngắn, đính lá thường có độ dài 1,5 cm, đính cách vòng xoắn ốc trên cành lớn

Nón đơn tính cùng gốc, nón cái thường chín sau 2 năm, khi chín hóa gỗ Nón hình trứng có kích thước cao 5 - 9 cm, rộng 4 - 5 cm Cuống thường cong, có chiều dài 1,5 cm Lá bắc không phát triển, lá noãn phát triển thành vảy, mỗi vảy có 2 hạt, hạt có cánh Mặt vảy hình thoi, có gờ ngang nổi rõ, có rốn vảy hơi lồi

3.2.2 Phân bố

Ưa đất tốt, khí hậu nhiều sương mù, thường phân bố ở độ cao trên 900 m Trên thế giới có thể thấy thông ba lá phân bố ở Ấn Độ, Nam Trung Quốc, Thái Lan, Việt Nam, Malaixia, Philippin

Ở Việt Nam: 90% diện tích thông ba lá là ở cao nguyên Langbiang Thông ba lá mọc ở độ cao từ 1.000 đến 1.800 m Tuy nhiên loài thông này cũng có thể mọc ở độ cao thấp hơn từ 800 – 1.000 m trên cao nguyên Di Linh Thông ba lá có diện tích lớn nhất trong các loài thông ở Việt Nam, phân bố ở Hà Giang, Sơn La, Gia Lai, Kon Tum… nhưng nhiều nhất trên cao nguyên Langbiang

3.2.3 Đặc tính sinh thái

Thông ba lá thích hợp trong vùng khí hậu nhiệt đới, phân bố ở độ cao từ 800 – 1.900 m và lượng mưa hàng năm trung bình ≥ 1.500 mm/năm Là loài cây ưa sáng, mọc nhanh như loài cây tiên phong, nhưng sau đó bền vững, ổn định về cấu trúc, kiểu rừng thưa Cây thông sinh trưởng tốt trên đất thịt nhẹ, thoát nước, độ pH = 4,5 – 5,5 Thông ba lá cũng sinh trưởng được trên đất xấu, không thích hợp trên đất bí chặt, úng nước Nhiệt độ bình quân hàng năm từ 18 – 200C, có khả năng chịu hạn, tái sinh mạnh bằng hạt, không tái sinh chồi

3.2.4 Công dụng

Gỗ lớn dùng trong xây dựng, đóng đồ mộc, gỗ dán, lớp phủ bề mặt

Gỗ nhỏ làm nguyên liệu giấy dăm, ván sợi, trụ mỏ

Rừng thông có giá trị lớn về mặt phòng hộ, bảo vệ môi trường và làm tăng vẻ đẹp cảnh quan

3.3 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu

Khu vực nghiên cứu thuộc sự quản lý của Ban Quản lý rừng phòng hộ đầu nguồn Đa Nhim huyện Lạc Dương, tỉnh Lâm Đồng

Ban Quản lí rừng phòng hộ đầu nguồn Đa Nhim quản lý diện tích rừng 52.017,26 ha là rừng phòng hộ đầu nguồn cung cấp nguồn nước cho các nhà máy thủy diện như: thủy điện Đa Nhim, Đạ Khai Đồng thời là đầu nguồn của nhiều con sông lớn như sông Đa Nhim, Krông Nô, Đa Dâng

3.3.1 Điều kiện tự nhiên

3.3.1.1 Vị trí địa lý

- Kinh độ: 108o25’20” - 108o40’25”

- Vĩ độ : 12o10’1” - 11o25’25”

- Bắc và Đông Bắc giáp: Tỉnh Đắc Lắc, Vườn Quốc gia Bidoup – Núi Bà

- Nam giáp: Ranh giới huyện Đơn dương, Ban Quản lí Khu du lịch Đan Kia Suối Vàng

- Đông giáp: Tỉnh Ninh Thuận, Vườn Quốc gia Bidoup – Núi Bà

- Tây giáp: Thành phố Đà Lạt, Ban Quản lý rừng phòng hộ Đam Rông

Ranh giới hành chính : Khu vực lâm phần Ban Quản lí rừng phòng hộ đầu

nguồn Đa Nhim quản lý nằm trên xã Đasar, Đa Nhim, Đachais, Đưng Knớ, xã Lát và

01 thị trấn Lạc Dương thuộc huyện Lạc Dương, Tỉnh Lâm Đồng

+ Thuộc 25 tiểu khu gồm: 28, 30, 31, 39, 40, 41, 42, 62, 111, 112, 227A, 93, 96A, 96B, 98, 99, 114, 144, 115, 122, 123, 132, 139, 140, 141

3.3.1.2 Địa hình

Toàn khu vực có địa hình tương đối phức tạp, độ cao biến đổi từ 1.900 m xuống 1.000 m (hướng về hồ Đa Nhim) theo hướng giảm dần từ Bắc xuống Nam Một phần địa hình giảm dần từ Nam xuống Bắc hướng về sông Krông Nô Địa hình phân cắt nhiều, thay đổi lớn nên độ dốc từ 20 - 30o, có nơi lớn hơn 30o như khu vực giáp chân đỉnh Langbiang

Nơi cao nhất là: 1.879 m

Nơi thấp nhất là: 900 m

3.3.1.3 Thổ nhưỡng

Toàn khu vực có 4 loại đất chính:

- Đất Feralit có mùn phát triển trên nền đá acid kết tinh chua như acid, granit có đặc điểm cứng khô, khó bị phong hoá cho đất có thành phần cơ giới nhẹ hoặc trung bình , kết cấu rời rạc dễ bị xói mòn

- Đất Feralít có mùn phát triển trên nền phiến thạch sét có khả năng phong hoá mạnh, cho đất có thành phần cơ giới nặng, kết dính cao, khó xói mòn hơn loại đất trên

- Đất Feralít vàng đỏ có mùn phát triển trên nền đá mẹ mác ma axít

- Đất phù sa và dốc tụ ven đồi núi và sông suối; Hình thành nên do qúa trình bào mòn, rửa trôi từ các sườn dốc núi cao xuống và bồi tụ lại

3.3.1.4 Khí hậu

- Khí hậu: do có độ cao từ 900 – 1.900 m so với mặt nước biển nên trong vùng chịu ảnh hưởng khí hậu nhiệt đời gió mùa vùng cao

- Thời tiết: có 2 mùa rõ rệt

+ Mùa mưa: Từ tháng 5 đến tháng 10, mưa nhiều nhất từ tháng 7, 8, 9 Đầu mùa mưa thường xuất hiện mưa đá

+ Mùa khô: Từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, những tháng khô hanh nhất là tháng 1, 2, 3 là những tháng thường xảy ra cháy rừng mạnh

+Nhiệt độ trung bình hàng năm là: 17,9oC

Nhiệt độ thấp nhất là: 15,5 vào tháng 1

Nhiệt độ cao nhất là:19,9 vào tháng 4

+ Độ ẩm không khí trung bình năm là: 85%

Tháng có độ ẩm không khí thấp nhất là tháng 2 ( 73% )

Tháng có độ ẩm không khí cao nhất là tháng 8 (92%)

+ Lượng mưa trung bình năm là 1.896 mm

Lượng mưa cao nhất là tháng 8 (396 mm)

Số ngày mưa trong năm 164 ngày

+ Lượng bốc hơi trung bình hàng năm là : 82,7 mm

Lượng bốc hơi cao nhất vào tháng 3 (138 mm)

Lượng bốc hơi thấp nhất vào tháng 8 (44 mm)

+ Hướng gió:

Hướng gió Bắc (N) thổi tháng 5, 7, 8, 9

Hướng gió Tây Bắc (NW) thổi tháng 6

Hướng gió Tây Nam (SW) thổi tháng 10

Hướng gió Đông Bắc (NE) thổi từ tháng 11 cho đến tháng 4 năm sau

(Nguồn Dự án bảo vệ và phát triển rừng phòng hộ của Ban Quản lý rừng Phòng

Hộ Đầu Nguồn Đa Nhim, 2008)

Đa Chay với chiều dài 22 km

Sông Klong Két bắt nguồn từ phía Đông Bắc và phía Đông dãy Bidoup chảy theo hướng Nam có chiều nằm trong vùng là 5 km đầu nguồn dòng sông này là suối

Đa Mông và Đa Hir

Sông Krông Nô bắt nguồn từ phía Đông Bắc và phía Đông dãy Bidoup chảy theo hướng Tây có chiều nằm trong vùng là 6 km

3.3.2 Tình hình dân sinh, kinh tế, xã hội

3.3.2.1 Dân số, dân tộc, tôn giáo

+ Tổng số hộ 2.556 hộ, trong đó đồng bào dân tộc chiếm 2.505 hộ, khoảng 15.029 khẩu, khoảng 7.515 lao động chính

+Thành phần dân tộc: Bao gồm các dân tộc Cil ,K’ho, Kinh nhưng chủ yếu là

K’ho chiếm tỉ lệ lớn

- Lao động chính: 2.625 người

3.3.2.2 Tình hình kinh tế

- Tập quán canh tác: Dân cư trên vùng dự án gồm các xã Đa Sar và Đa Chais,

Đa Nhim, xã Lát, Đưng Knớ Trình độ canh tác lạc hậu, trước đây sống du canh du cư,

thu nhập không ổn định, thường thiếu ăn vào mùa giáp hạt Trong nhiều năm gần đây với chính sách định canh định cư của nhà nước, xây dựng cơ sở hạ tầng và thay đổi tập quán canh tác, phát triển chăn nuôi, xây dựng vườn hộ, tạo công ăn việc làm từ nghề

rừng như khoán quản lí bảo vệ rừng, trồng rừng, chăm sóc rừng, tận thu lâm sản phụ

- Đời sống: Người dân đã tích cực trong công tác lập vườn hộ và đã có thu nhập

một phần từ vườn hộ, chăn nuôi, tham gia nghề rừng…đã từng bước ổn định đời sống

có nhiều hộ đến nay thoát cảnh đói nghèo Nhưng nhìn chung đại bộ phận dân cư còn nghèo, thiếu ăn vào mùa giáp hạt, cần có sự giúp đỡ của nhà nước và các tổ chức xã hội khác bằng các dự án đầu tư phát triển kinh tế

- Số hộ thuộc đối tượng của quyết định số 134/2004/TTg được hưởng các quyền lợi theo quyết định số 304/2005/TTg là 319 hộ

3.3.2.3 Cơ sở hạ tầng

- Giao thông: Trong khu vực vùng dự án có hai đường tỉnh lộ 722, 723 Hiện nay đường 723 đi từ Thái Phiên - Klonglanh nối liền với tỉnh Khánh hòa, dài 50 km, qua trung tâm các xã Đa Sar, Đa Nhim và đi qua xã Đa Chais là tuyến đường chính đã thông suốt rất thuận lợi cho sự đi lại và trao đổi hàng hoá của đồng bào địa phương góp phần phát triển kinh tế xã hội địa phương Riêng tỉnh lộ 722 đi qua địa phận xã Lát, Đưng Knớ hiện đang mở rộng, sửa chữa để nối liền với đuờng Trường Sơn Đông Thời gian tới cũng sẽ rất thuận tiện cho việc pháy triển của vùng dự án Tuy nhiên hệ thống đường liên thôn,đường lâm nghiệp cũ phục vụ công tác tuần tra bảo vệ rừng hiện vẫn còn đường đất hư hỏng nặng và khó khăn cho sự đi lại trong mùa mưa, vì vậy

hệ thống đường này cần được đưa vào sửa chữa

- Điện: Hiện nay đã có điện thắp sáng cho đồng bào sống tập trung ở toàn bộ các xã trong vùng dự án

- Y tế: Hiện nay trong khu vực vùng dự án có đã có đầy đủ các trạm Y tế đặt tại trung tâm các xã, tuy vậy cán bộ y tế còn thiếu và thuốc men chỉ đủ chữa các bệnh thông thường

- Giáo dục: các xã có đã có trường phổ thông cấp I và II khang trang đáp ứng được nhu cầu học tập cho các em học sinh trong lứa tuổi Riêng xã Đa Sar đã có 01

trường cấp III Nhưng số học sinh đến trường còn ít so với lứa tuổi phải đi học Đa số

người lớn không biết chữ

- Nước sinh hoạt: Hiện nay các xã đều đã được nhà nước đã đầu tư nước sạch tự

chảy cho nhân dân nhưng vẫn chưa đáp ứng nhu cầu sinh hoạt, vì vậy vẫn có một số

hộ chưa có nước dùng vẫn phải dùng nước lấy từ suối tự nhiên và hệ thống giếng tự

III Đất nông nghiệp và đất khác 439,00 0,00

(Nguồn Dự án bảo vệ và phát triển rừng phòng hộ của Ban Quản lý rừng Phòng

Hộ Đầu Nguồn Đa Nhim, 2008)

b) Tài nguyên rừng

Hệ thực vật rừng ở đây khá phong phú và đa dạng; có các họ thực vật như:

Pinaceae, Cupressaceae, Podocarpaceae, Lauraceae, Fagaceae, Magnoliaceae,

Fabaceae Ngoài thông ba lá (Pinus kesiya) thuần loại, còn có một số loài quý hiếm

như Pơmu (Fokienia hodginsii), thông 5 lá (thông Đà lạt - Pinus dalatensis), thông 2 lá

dẹt (Ducampopinus krempfii) Bên cạnh một số loài có giá trị kinh tế như: hồng tùng

(Dacrydium elatum), bạch tùng (Podocarpus imbricatus), trắc bách diệp

(Biotaorientalis), bách xanh (Calocedrus macrolepis), trong vùng còn có nhiều loài

cây thuốc quý như: sa nhân (Amomum longiligulare), màng tang (mần tang - Listea cubeba) Thảm thực vật chủ yếu loài dương xỉ, cỏ tranh, lau lách

Động vật rừng phong phú với nhiều loài chim, thú như: heo rừng, hoẵng, nai, sơn dương , gấu, két, đa đa, gõ kiến

Chất lượng rừng cao có độ che phủ lớn, diện tích rừng thành thục nhiều, có một

số diện tích rừng thành thục tự nhiên quá dày và có hiện tượng già cỗi, chết đứng

Khu vực nghiên cứu thuộc tiểu khu 120 và 121 thuộc sự quản lý của Ban Quản

lý rừng phòng hộ đầu nguồn Đa Nhim Đây là rừng tự nhiên thuần loài thông ba lá

4.2 Đặc điểm cấu trúc rừng khu vực nghiên cứu

Để tính toán lượng các bon tích lũy gián tiếp qua các nhân tố điều tra, việc làm cần thiết là tiến hành nghiên cứu các tác động qua lại lẫn nhau giữa các nhân tố điều tra của rừng Để từ các nhân tố dễ đo đếm, tính được lượng các bon một cách đơn giản, thuận tiện nhất nhưng vẫn đảm bảo tính chính xác trên cơ sở dựa theo mối quan

hệ tự nhiên mà mô phỏng được qua các hàm tương quan chặt chẽ của chúng

4.2.1 Phân bố thực nghiệm số cây theo cấp đường kính

Đường kính D1,3 là một nhân tố định lượng rất quan trọng trong việc đánh giá mức độ sinh trưởng của cây và rừng, đồng thời cũng là chỉ tiêu làm cơ sở để đề xuất các biện pháp tác động và kinh doanh rừng đề tài tiến hành đo đếm toàn bộ đường kính

D1,3 của các cây cá thể trong các ô tiêu chuẩn tập hợp thành bảng số liệu tổng hợp Chia tổ đường kính, tính tần suất và các chỉ tiêu thống kê cần thiết, và minh họa chúng bằng biểu đồ

Qua hình 4.1 biểu diễn phân bố số cây theo đường kính D1,3 cho thấy đồ thị có dạng một đỉnh lệch trái, phân bố một đỉnh lệch trái phù hợp với rừng thuần loài Phần lớn số cây nằm trong khoảng đường kính từ 25 cm – 45 cm, chiếm 60,33 % so với tổng số cây

Bảng 4.1: Phân bố số cây theo cấp đường kính