Phi lao (Casuarina equisetifolia Forst) đã được nhập nội, trồng rừng ở Việt Nam từ năm 1896 và là loài cây sinh trưởng nhanh nên thường được sử dụng làm cây tiên phong trồng rừng ven biển để phòng hộ chống cát bay, cát nhảy. Để góp phần vào việc tính toán khả năng hấp thu CO2 của quần thể rừng trồng phi lao hấp thu CO2 trên mặt đất.
Phan Văn Thưởng1, Viên Ngọc Nam2 Tóm tắt Phi lao (Casuarina equisetifolia Forst) nhập nội, trồng rừng Việt Nam từ năm 1896 loài sinh trưởng nhanh nên thường sử dụng làm tiên phong trồng rừng ven biển để phòng hộ chống cát bay, cát nhảy Để góp phần vào việc tính tốn khả hấp thu CO2 quần thể rừng trồng phi lao hấp thu CO2 mặt đất Đề tài chặt 40 tiêu chuẩn thiết lập 60 ô tiêu chuẩn để thu thập số liệu Qua nghiên cứu cho thấy, dạng phương trình Y = a*Xb thể tốt mối quan hệ sinh khối, bon CO2 với đường kính thân Kết nghiên cứu cho thấy, lượng bon quần thể phi lao tích tụ trung bình 46,71 ± 4,9 tấn/ha, tích lũy phần lớn thân 25,78 ± 2,8 tấn/ha hay lượng CO2 hấp thụ tương đương 94,52 ± 10,26 tấn/ha, biến động từ 4,61 - 274,27 tấn/ha Lượng bon tích lũy cành 12,72 ± 1,3 tấn/ha hay lượng CO2 tương đương 46,62 ± 5,07 tấn/ha, biến động từ 2,26 - 135,50 tấn/ha lại có lượng bon tích tụ 8,22 ± 0,79 tấn/ha hay lượng CO2 hấp thụ 30,14 ± 2,93 tấn/ha, biến động từ 2,16 – 77,76 tấn/ha Kết tài liệu tham khảo cho việc tính tốn chi trả dịch vụ mơi trường rừng tương lai Từ khóa: Sinh khối, tích tụ carbon, hấp thu CO2, Phi lao, Bình Thuận Chi cục Kiểm lâm Bình Thuận Đại học Nơng lâm TP Hồ Chí Minh 42 I Đặt vấn đề Bình Thuận có 365.689 đất lâm nghiệp, rừng tự nhiên 286.999 ha, rừng trồng 23.844 lại đất quy hoạch cho lâm nghiệp (Theo kiểm kê rừng năm 2015) Tuy nhiên, ngành lâm nghiệp Bình Thuận thiếu thơng tin sinh khối, trữ lượng bon rừng trồng rừng tự nhiên, Lâm nghiệp Bình Thuận cần thiết phải xây dựng kế hoạch thực đề tài, dự án có liên quan để xác định sinh khối, trữ lượng bon rừng để hướng tới tham gia chi trả dịch môi trường rừng Phi lao nhập nội, trồng rừng Việt Nam từ năm 1896 tỏ loài sinh trưởng nhanh chiều cao thường sử dụng làm tiên phong trồng rừng ven biển Hiện có nhiều cơng trình nghiên cứu khả hấp thụ CO2 loài rừng trồng rừng tự nhiên Trong phải kể đến cơng trình nghiên cứu khả hấp thụ CO2 rừng trồng tỉnh phía Bắc Ngơ Đình Quế, rừng tự nhiên rộng thường xanh Tây Nguyên Bảo Huy (2009), giá trị tích tụ bon số loại rừng phía Nam Viên Ngọc Nam (2010) Tuy nhiên, chưa có cơng trình nghiên cứu khả hấp thụ CO2 rừng trồng Phi lao Việc nghiên cứu khả hấp thụ CO2 rừng trồng Phi lao để xác định giá trị dịch vụ chức phòng hộ mơi trường sinh thái rừng làm sở để xác định giá trị chi trả dịch vụ mơi trường rừng góp phần phát triển kinh tế môi trường bền vững rừng phòng hộ ven biển tương lai cho địa phương II Phương pháp nghiên cứu Xác định phương trình sinh khối cá thể thông qua tương quan với nhân tố điều tra đường kính thân (D1,3) vị trí 1,3 m Sau tính sinh khối tính lượng bon tích luỹ sinh khối (đồng thời tính khả hấp thụ CO2 thông qua hệ số chuyển đổi) Xác định lượng bon tích tụ phận cá thể thông qua chọn số tiêu chuẩn để cân đo sinh khối tươi, sinh khối khô lượng bon tích tụ Kế thừa số liệu thứ cấp có chọn lọc, tiến hành điều tra thực địa kết hợp với phân tích số liệu phòng thí nghiệm, số liệu thu thập tính tốn kiểm tra dựa vào thống kê toán học Phương pháp thu thập số liệu thực địa Trên sở số liệu diện tích, thời gian trồng, mật độ tuổi rừng thời điểm nghiên cứu, quần thể rừng Phi Lao Ban Quản lý rừng phòng hộ Tuy Phong bố trí 60 tiêu chuẩn tạm thời phân bố diện tích rừng trồng Phi lao theo cấp tuổi (Cấp I: tuổi đến tuổi 12; cấp II: tuổi 13 đến tuổi 19; cấp III: tuổi 20 đến tuổi 26; cấp IV: tuổi 27 đến tuổi 33 cấp V: tuổi 34 đến tuổi 40) địa hình chia thành cấp độ cao (Cấp I: - 22 m; Cấp II: 22 - 39 m; Cấp III: 39 - 56 m) Mỗi tiêu chuẩn có diện tích 500 m2 (20 x 25 m), ô tiến hành đo đếm tiêu phục vụ cho nội dung nghiên cứu Tiến hành chặt hạ 40 tiêu chuẩn (trong 34 sử dụng để xây dựng phương trình sinh khối cá thể lại khơng tham gia xây dựng phương trình dùng kiểm tra tính thích ứng khả vận dụng phương trình) có cỡ kính thân vị trí D1,3 từ nhỏ đến lớn thành chuỗi đường kính, tiến hành cân trọng lượng tươi phận thân (thân, cành, lá) thực địa Cây tiêu chuẩn sinh trưởng bình thường, khơng bị sâu bệnh, không gãy ngọn, thân thẳng, tán Để đo tính thể tích, tiêu chuẩn sau chặt hạ xuống chia thành đoạn có chiều dài m vị trí 0,5 m; 1,5 m; 2,5 m… đoạn lẻ cuối để xác định đường kính D1 (tại vị trí m đầu tiên), D2 (vị trí m kế tiếp),… Dn; Hn (chiều dài vị trí cuối cây) Từ tính thể tích đoạn cho Cách thức lấy mẫu tươi đem phòng thí nghiệm: Trong 40 tiêu chuẩn chọn để chặt hạ cân phận trường, chia thành cấp có tiết diện ngang nhau, cấp lựa chọn chọn đại diện cho cấp tuổi, cấp kính để tiến hành lấy mẫu tươi theo phận thân gỗ, cành đem Phòng thí nghiệm Viện Nghiên cứu Lâm nghiệp Nam để phân tích Đối với thân cành: Lấy đoạn phân bố gốc, đầu thân (hoặc cành) Tổng số mẫu cần thu thập: mẫu/cây x cây/cấp x cấp x phận = 18 mẫu Đối với lá: Ở cấp lấy mẫu trộn chung cho cấp tiết diện ngang Số mẫu cần thu thập mẫu Cân phận chỗ để trọng lượng tươi, loại lấy từ 500 – 1.000g cho vào bao nylon buộc kín, đánh dấu mẫu theo ký hiệu riêng đem phòng thí nghiệm để phân tích Phương pháp phân tích phòng thí nghiệm: Mẫu tươi thân, cành đem phòng thí nghiệm sấy khơ 760C đến trọng lượng khơng đổi Sau tính carbon mẫu sấy khơ phân tích theo phương pháp Walkey-Black (1951) Sau phân tích bon mẫu xây dựng phương trình tương quan bon tích tụ sinh khối cá thể với đường kính (D1,3) Trên sở tính tốn cá thể để tính lượng bon tích tụ quần thể Từ sinh khối khô 43 phận cá thể, tính tốn tổng sinh khối khơ cho tồn cây, từ tính tốn cho tiêu chuẩn quy cho theo cấp tuổi Lượng CO2/ha tính tốn theo cơng thức sau: Trữ lượng CO2 = Các bon * 3,67 (tấn CO2/ ha) Trong đó: C lượng bon 3,67 (44/12) hệ số chuyển đổi từ bon nguyên tử (C) sang bon dioxide (CO2) Phương pháp phân tích xử lý số liệu: Các số liệu thu thập xử lý phần mềm Excel Stagraphic 5.1 để tính tốn mối quan hệ đại lượng sinh khối bon với nhân tố điều tra Phương trình chọn phương trình có hệ số xác định (R2) lớn nhất, sai số nhỏ, hàm thơng dụng dễ tính tốn Tính giá trị tiền khả hấp thụ CO2 rừng phi lao Bình Thuận Tính giá trị hấp thụ CO2/ha (VNĐ) = Lượng CO2 (tấn/ha) x Đơn giá CO2 (Euro/tấn) x Tỉ giá VNĐ theo thời điểm nghiên cứu III Kết nghiên cứu thảo luận Tương quan chiều cao (Hvn) đường kính (D1,3): Sau thăm dò lựa chọn phương trình mơ tốt hai nhân tố có dạng: Hvn= exp(0,2494 + 0,8075*ln(D1,3) [1] Với hệ số xác định R2 = 99,01 cao nhất, giá trị xác suất Pa Pb < 0,05 tiêu thống kê SEE, MAE, SSR có mức độ tin cậy cho phép giá trị thấp, tham số phương trình tồn mức có ý 44 Bảng Phương trình tương quan sinh khối khơ với đường kính D1,3 phận Phi lao Bảng Phương trình tương quan lượng tích tụ bon với sinh khối khô phận cá thể phi lao Ghi chú: C = kg W = kg nghĩa cao (P < 0,05) Tương quan thể tích (Vm3) với chiều cao (Hvn) đường kính (D1,3): Xác định tương quan thể tích (Vm3) với D1,3 Hvn nhằm giúp xác định trữ lượng rừng thơng qua hai nhân tố D1,3 Hvn Phương trình chọn có dạng sau: V = 0,0005 * D1,32,181* Hvn0,0147 [2] Với R2 = 99,78 với 3,2 cm ≤ D1,3 ≤ 54,8 cm Vẽ biểu đồ tỉ lệ % sinh khối khô phận quần thể Phi Lao Tương quan sinh khối khô phận cá thể với D1,3, cho thấy: Kết cấu sinh khối khô cá thể xếp theo thứ tự: Thân (70,21%) > Cành (26,21%) > Lá (3,58%) (Bảng 1) Tương quan C với sinh khối khơ phận: Nhằm tính tốn lượng bon phân thông qua hệ số chuyển đổi từ sinh khối khô thành bon (Bảng 2) Phần lớn tham số hàm mũ phương trình phận gần 1, lượng tích lũy bon gần tham số a phương trình mũ Khả tích tụ bon quần thể Phi lao: Lượng bon tích tụ trung bình quần thể 46,71 ± 4,9 tấn/ha, biến động từ 2,46 tấn/ha đến 132,90 tấn/ha Bộ phận thân có lượng bon tích tụ cao nhất, trung bình 25,78 ± 2,8 tấn/ha, biến động từ 1,26 tấn/ha đến 74,80 tấn/ ha, lượng bon tích tụ trung bình cành 12,72 ± 1,3 tấn/ha, biến động từ 0,62 tấn/ đến 36,95 tấn/ha lượng bon tích tụ thấp nhất, trung bình 8,22 ± 0,79 tấn/ha, biến động từ 0,59 tấn/ha đến 21,21 tấn/ha Lượng bon tích tụ theo cấp độ cao: Vẽ đồ thị tổng lượng bon tích tụ quần thể theo cấp độ cao Qua phân tích phương sai (ANOVA) giá trị trung bình lượng bon tích tụ quần thể phi lao với cấp độ cao cho thấy, khơng có khác biệt với giá trị xác xuất P-Value > 0,05 mức độ tin cậy 95% Điều phản ánh lượng bon tích tụ quần thể phi lao khơng phụ thuộc vào cấp độ cao Sự khác lượng bon ngẫu nhiên Lượng bon tích tụ theo cấp tuổi: Vẽ đồ thị tổng lượng bon tích tụ quần thể theo cấp tuổi Qua phân tích phương sai (ANOVA) giá trị trung bình lượng bon tích tụ quần thể phi lao với cấp tuổi cho thấy, có khác biệt với giá trị xác xuất P-Value < 0,05 mức độ tin cậy 95% Điều phản ánh lượng bon tích tụ quần thể phi lao phụ thuộc vào cấp tuổi Ước lượng khả hấp thu CO2 quần thể Phi lao: Kết nghiên cứu cho thấy, cấp tuổi khác quần thể lượng hấp thụ CO2 phận thân, cành, khác nhau, cao cấp tuổi V (392,3 tấn/ ha) thấp cấp tuổi I (33,5 tấn/ha) Lượng CO2 mà phận thân hấp thụ trung bình 94,51 tấn/ha, chiếm tỉ lệ cao nhất, phận cành hấp thụ trung bình 46,62 tấn/ha sau phận có lượng hấp thụ CO2 thấp nhất, trung bình đạt 30,14 tấn/ha (Bảng 3) Bảng Khả hấp thụ CO2 theo cấp tuổi quần thể Ước giá CO2 năm 2016 10,00 USD/tấn (World Bank Group - Carbon Pricing Watch, 2016) Theo Ngân hàng ngoại thương Việt Nam, tính đến ngày 03/10/2018, USD = 23.300 VNĐ Kết tính giá trị tiền khả hấp thụ CO2 rừng Phi lao Tổng lượng CO2 hấp thu khu vực nghiên cứu 51.593,34 Vậy tổng giá trị hấp thụ CO2 rừng Phi lao khu vực nghiên cứu 1.202.124.862 đồng Trung bình hecta có giá trị 3.850.743 đồng/ha Lập bảng tra sinh khối khô, lượng tích tụ C lượng CO2 hấp thụ lồi Phi lao Hình Bảng tra sinh khối khơ, lượng tích tụ bon lượng CO2 hấp thụ quần thể Phi lao phầm mềm Excel Dựa vào mơ hình tương quan sinh khối khơ, lượng tích tụ bon lượng hấp thu CO2 phận thân, cành, tổng cá thể với nhân tố điều tra đường kính D1,3 Việc xây dựng bảng tra nhằm ước lượng nhanh tiêu nêu thơng qua nhân tố đường kính D1,3 với độ xác cho phép Xây dựng bảng tra sinh khối khô, lượng C lượng CO2 hấp thụ Phi lao phần mềm Excelnb, IV Kết luận Quan hệ nhân tố điều tra cá thể thể qua phương trình tắc có dạng: Y = a*Xb Quan hệ nhân tố điều tra cá thể với D1,3 chặt chẽ so với Hvn Sinh khối thân cao nhất, sinh khối thấp so với phận khác cá thể Kết cấu sinh khối khô cá thể xếp theo thứ tự Thân > Cành > Lá Lượng bon tích tụ có tương quan chặt chẽ với D1,3 sinh khối thể qua phương trình tương quan Lượng bon tích tụ quần thể không phụ thuộc vào cấp độ cao mà phụ thuộc vào cấp tuổi Việc định lượng khả hấp thụ bon quần thể từ kết nghiên cứu sinh khối cho mức độ xác cao từ việc ứng dụng hệ số chuyển đổi lượng bon sinh khối loài Phi lao khu vực rừng phòng hộ Tuy Phong đề tài Từ kết tính tốn lượng bon tích tụ 45 (Avicennia alba BL.) tự nhiên Cần Giờ, Tp Hồ Chí Minh Luận án Tiến sĩ khoa học Nông nghiệp, Viện Khoa học Lâm nghiệp, Việt Nam, 172 trang Võ Đại Hải, 2007 Nghiên cứu khả hấp thụ carbon rừng Mỡ (Manglietia conifera Dandy) trồng loài vùng trung tâm Bắc bộ, Việt Nam Tạp chí Nơng nghiệp PTNT, số 19 năm 2007, trang 50 -58 THE ABILITY OF ABSORTED CO2 OF Casuarina equisetifolia Forst IN TUY PHONG PROTECTION FOREST AREA, BINH THUAN PROVINCE Phan Van Thuong, Vien Ngoc Nam phận cây, quần thể, đề tài tính tốn lượng CO2 hấp thụ Phi lao, quần thể rừng Phi lao theo cấp tuổi quần thể rừng Phi lao khu vực nghiên cứu Trên sở giá CO2 thị trường Thế giới năm 2018 tính tốn giá trị tiền khả hấp thụ CO2 rừng Phi lao 1.202.124.862 đồng Dựa vào tương quan sinh khối khô, bon với D1,3 xây dựng bảng tra nhanh sinh khối khô, bon CO2 TÀI LIỆU THAM KHẢO Bảo Huy, 2009 Ước lượng lực hấp thụ CO2 Bời lời đỏ (Litsea glutinosa) mơ hình nơng lâm kết hợp Bời lời đỏ - Sắn huyện Mang Yang, tỉnh Gia Lai - Tây Nguyên, Việt Nam World Agroforestry Center, Southeast Asian Network for Agroforestry Education and Vietnam Network for Agroforestry Education, 45 trang Brown, S., 1997 Estimating biomass and biomass change of tropical forests: A Primer FAO Forestry, 134 pages Ngơ Đình Quế, Nguyễn Đức Minh, Vũ Tấn Phương, Lê Quốc Huy, Đinh Thanh Giang Nguyễn Thanh Tùng Nguyễn Văn Thắng, 2007 Khả hấp thụ CO2 số loại rừng trồng chủ yếu Viêt Nam Trung tâm Nghiên cứu sinh thái môi trường - Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, trang Pearson T., Walker S., Brown S., 2005 Sourcebook for land use, landuse change and forestry projects BioCarbonFund Winrock International, 57 pages Viên Ngọc Nam, 2003 Nghiên cứu sinh khối suất sơ cấp quần thể Mắm trắng 46 SUMMARY Casuarina equisetifolia Forst has been introduced and planted in Vietnam since 1896 and is a fast-growing species, so it is often used as a pioneer in coastal forestation to protect against moving sand To contribute to the calculation of the CO2 absorption capacity of the Casuarina forest population on the ground The project has cut 40 trees and set up 60 plots to collect data The study shows that the equation Y = a * Xb shows the relationship between biomass, carbon and CO2 with stem diameter (D1,3) The results of the study show that the carbon content of the Casuarina population is about 46.71 ± 4.9 tons/ The bulk of carbon accumulation was 25.78 ± 2.8 tons/ha or the equivalent amount of CO2 was 94.52 ± 10.26 tons/ha, ranging from 4.61 to 274.27 tons/ha The amount of carbon stored at the branches was 12.72 ± 1.3 tons/ha or equivalent to 46.62 ± 5.07 tons/ha, ranging from 2.26 to 135.50 tonnes / and the remaining In leaves, the amount of carbon accumulated was 8.22 ± 0.79 tons / or the amount of CO2 absorbed was 30.14 ± 2.93 tons/ha, ranging from 2.16 to 77.76 tons/ha The result will be a reference for calculations in future payments for forest environmental services Key words: Biomass, carbon accumulation, CO2 absorption, Casuarina equisetifolia, Binh Thuan Province Người phản biện: TS Bùi Việt Hải Ngày nhận bài: Tháng 10/2018 Ngày phản biện thông qua: Tháng 10/2018 Ngày duyệt đăng: Tháng 10/2018 ... giá trị tiền khả hấp thụ CO2 rừng Phi lao Tổng lượng CO2 hấp thu khu vực nghiên cứu 51.593,34 Vậy tổng giá trị hấp thụ CO2 rừng Phi lao khu vực nghiên cứu 1.202.124.862 đồng Trung bình hecta có... thông dụng dễ tính tốn Tính giá trị tiền khả hấp thụ CO2 rừng phi lao Bình Thu n Tính giá trị hấp thụ CO2/ ha (VNĐ) = Lượng CO2 (tấn/ha) x Đơn giá CO2 (Euro/tấn) x Tỉ giá VNĐ theo thời điểm nghiên... khơ, lượng tích tụ C lượng CO2 hấp thụ lồi Phi lao Hình Bảng tra sinh khối khơ, lượng tích tụ bon lượng CO2 hấp thụ quần thể Phi lao phầm mềm Excel Dựa vào mơ hình tương quan sinh khối khơ, lượng