Nghiên cứu khả năng hấp thụ khí co2 của rừng trồng mỡ manglietia conifera tại thành phố lào cai tỉnh lào cai

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM - - NGUYỄN MINH TÂM NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP THỤ KHÍ CO2 CỦA RỪNG TRỒNG MỠ (MANGLIETIA CONIFERA) TẠI THÀNH PHỐ LÀO CAI, TỈNH LÀO CAI Chuyên ngành: Sinh thái học Mã số: 60.42.01.20 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS Nguyễn Thế Hƣng PGS.TS Hoàng Ngọc Quang THÁI NGUYÊN - 2013 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CẢM ƠN Luận văn hoàn thành trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên theo chương trình đào tạo cao học Sinh học hệ quy, chuyên ngành Sinh thái học, khoá 19 (2011 - 2013) Trước hết, tác giả xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc đến TS Nguyễn Thế Hưng PGS.TS Hoàng Ngọc Quang - người hướng dẫn khoa học, trực tiếp hướng dẫn, tận tình giúp đỡ, truyền đạt kiến thức quý báu dành tình cảm tốt đẹp cho tác giả suốt trình thực luận văn Trong q trình thực hồn thành luận văn, tác giả nhận quan tâm, giúp đỡ Ban giám hiệu, Khoa Sau đại học thầy, cô giáo khoa Sinh Trường Đại học Sư phạm bạn bè đồng nghiệp Nhân dịp này, tác giả xin chân thành cảm ơn giúp đỡ hiệu Xin cảm ơn giúp đỡ nhiệt tình quan, ban ngành địa bàn tỉnh Lào Cai, xã, phường số hộ dân trồng rừng địa bàn nghiên cứu tạo điều kiện giúp đỡ tác giả việc thu thập số liệu ngoại nghiệp để thực luận văn Do thời gian kinh nghiệm hạn chế, luận văn chắn khơng tránh khỏi thiếu sót Với tinh thần cầu thị, tác giả mong nhận ý kiến đóng góp quý báu thầy, cô giáo, nhà khoa học bạn bè đồng nghiệp để luận văn hoàn thiện Xin trân trọng cảm ơn! Thái Nguyên, ngày 11 tháng năm 2013 Tác giả Nguyễn Minh Tâm Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên i http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi với hướng dẫn khoa học TS Nguyễn Thế Hưng PGS.TS Hoàng Ngọc Quang (Trường Đại học Tài Nguyên Môi Trường Hà Nội) Các số liệu, kết nghiên cứu nêu luận văn hoàn toàn trung thực Nếu sai tơi chịu hồn tồn trách nhiệm Tác giả Nguyễn Minh Tâm Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên ii http://www.lrc-tnu.edu.vn MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i LỜI CAM ĐOAN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT vii DANH MỤC CÁC BẢNG viii DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ ẢNH x MỞ ĐẦU Chƣơng 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Trên giới 1.1.1 Nghiên cứu sinh khối suất rừng 1.1.2 Nghiên cứu khả hấp thụ carbon rừng 1.1.3 Nghiên cứu Mỡ (Manglietia conifera) 12 1.2 Ở Việt Nam 13 1.2.1 Nghiên cứu sinh khối suất rừng 13 1.2.2 Nghiên cứu khả hấp thụ carbon rừng 16 1.2.3 Các hoạt động liên quan đến CDM Việt Nam 19 1.2.4 Nghiên cứu Mỡ 21 1.3 Nhận xét đánh giá chung 22 Chƣơng 2: MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24 2.1 Mục tiêu nghiên cứu 24 2.2 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 24 2.3 Nội dung nghiên cứu 25 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên iii http://www.lrc-tnu.edu.vn 2.3.1 Tổng quan tài liệu: Phân tích, tổng hợp đánh giá cơng trình nghiên cứu giới Việt Nam có liên quan đến đề tài 25 2.3.2 Nghiên cứu điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội tỉnh Lào Cai (vị trí địa lý, địa hình, khí hậu, thổ nhưỡng…) 25 2.3.3 Nghiên cứu sinh khối rừng Mỡ trồng loài tuổi khác thành phố Lào Cai, tỉnh Lào Cai 25 2.3.4 Nghiên cứu khả hấp thụ CO2 số quần xã rừng Mỡ trồng loài tuổi khác thành phố Lào Cai, tỉnh Lào Cai 25 2.3.5 Nghiên cứu mối quan hệ sinh khối, lượng carbon hấp thụ với nhân tố điều tra rừng chủ yếu xây dựng bảng tra lượng CO2 hấp thụ rừng Mỡ cho tỉnh Lào Cai 25 2.4 Phương pháp nghiên cứu 25 2.4.1 Quan điểm cách tiếp cận đề tài 25 2.4.2 Phương pháp nghiên cứu cụ thể 27 Chƣơng 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 30 3.1 Điều kiện tự nhiên 30 3.1.1 Vị trí địa lý 30 3.1.2 Địa hình, địa 30 3.1.3 Khí hậu, thuỷ văn 31 3.1.4 Địa chất, thổ nhưỡng 33 3.1.5 Hiện trạng đất đai tài nguyên rừng 34 3.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 38 3.2.1 Nguồn nhân lực 38 3.2.2 Thực trạng chung kinh tế - xã hội tỉnh Lào Cai 39 3.3 Nhận xét đánh giá chung điều kiện khu vực nghiên cứu 39 3.3.1 Thuận lợi 39 3.3.2 Khó khăn 40 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên iv http://www.lrc-tnu.edu.vn Chƣơng 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 41 4.1 Nghiên cứu sinh khối cá thể 41 4.1.1 Nghiên cứu sinh khối tươi cá thể 41 4.1.2 Nghiên cứu sinh khối khô cá thể 44 4.1.3 Mối quan hệ sinh khối khô với sinh khối tươi cá thể Mỡ 47 4.2 Nghiên cứu sinh khối bụi, thảm tươi vật rơi rụng 48 4.2.1 Nghiên cứu sinh khối bụi, thảm tươi 48 4.2.2 Nghiên cứu sinh khối vật rơi rụng 50 4.3 Nghiên cứu tổng sinh khối toàn lâm phần 52 4.3.1 Nghiên cứu tổng sinh khối tươi toàn lâm phần 52 4.3.2 Nghiên cứu tổng sinh khối khô phần mặt đất toàn lâm phần 55 4.4 Nghiên cứu lượng carbon tích lũy cá thể 57 4.4.1 Cấu trúc carbon tích lũy cá thể 57 4.4.2 Mối quan hệ lượng carbon tích lũy cá thể với nhân tố điều tra lâm phần 60 4.4.3 Mối quan hệ carbon với sinh khối khô cá thể 61 4.5 Nghiên cứu lượng carbon tích lũy bụi, thảm tươi vật rơi rụng 62 4.5.1 Nghiên cứu lượng carbon tích lũy bụi, thảm tươi 62 4.5.2 Nghiên cứu lượng carbon tích lũy vật rơi rụng 63 4.6 Nghiên cứu tổng lượng carbon, CO2 hấp thụ rừng Mỡ 64 4.6.1 Cấu trúc tổng lượng carbon tích lũy lâm phần 64 4.6.2 Nghiên cứu tổng lượng CO2 hấp thụ phần mặt đất toàn lâm phần 65 4.6.3 Mối quan hệ tổng CO2 hấp thụ phần mặt đất toàn lâm phần với nhân tố điều tra 66 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên v http://www.lrc-tnu.edu.vn 4.7 Đề xuất số ứng dụng việc xác định sinh khối lượng carbon tích lũy rừng trồng Mỡ 67 4.7.1 Đề xuất ứng dụng xác định sinh khối tươi, sinh khối khô lượng carbon cá thể Mỡ dựa vào nhân tố điều tra lâm phần 67 4.7.2 Đề xuất ứng dụng xác định sinh khối khô thông qua sinh khối tươi 68 4.7.3 Đề xuất ứng dụng xác định lượng carbon tích lũy thơng qua sinh khối khơ cá thể 68 4.7.4 Đề xuất ứng dụng xác định tổng sinh khối tươi khô phần mặt đất cho lâm phần rừng trồng Mỡ 69 4.7.5 Đề xuất ứng dụng xác định tổng lượng CO2 hấp thụ phần mặt đất lâm phần rừng trồng Mỡ 70 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 71 Kết luận 71 Kiến nghị 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO 74 PHỤ LỤC 78 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên vi http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT CDM : Cơ chế phát triển (Clean Development Mechanism) IPCC : Uỷ ban liên Chính phủ biến đổi khí hậu (The Intergovermental Panel on Climate Change) UNFCCC : Công ước chống biến đổi khí hậu tồn cầu (United Nations Framework Convention on Climate Change) P.T : Phương trình OTC : Ơ tiêu chuẩn VRR : Vật rơi rụng Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên vii http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 4.1: Cấu trúc sinh khối tươi cá thể Mỡ 41 Bảng 4.2: Mối quan hệ tổng sinh khối tươi cá thể Mỡ với đường kính thân (D1.3) 43 Bảng 4.3: Cấu trúc sinh khối khô cá thể Mỡ rừng trồng 45 Bảng 4.4: Mối quan hệ tổng sinh khối khô cá thể Mỡ với đường kính thân (D1.3) 46 Bảng 4.5: Tỷ lệ sinh khối khô so với sinh khối tươi cá thể (%) 47 Bảng 4.6: Mối quan hệ tổng sinh khối khô với sinh khối tươi cá thể Mỡ rừng trồng 47 Bảng 4.7: Cấu trúc sinh khối bụi, thảm tươi tán rừng trồng Mỡ 48 Bảng 4.8: Mối quan hệ sinh khối tươi sinh khối khô bụi, thảm tươi rừng trồng Mỡ .49 Bảng 4.9: Cấu trúc sinh khối vật rơi rụng rừng trồng Mỡ 50 Bảng 4.10: Mối quan hệ sinh khối tươi sinh khối khô vật rơi rụng 51 Bảng 4.11: Tổng sinh khối tươi toàn lâm phần theo độ tuổi 52 Bảng 4.12: Mối quan hệ tổng sinh khối tươi phần mặt đất toàn lâm phần với nhân tố điều tra 54 Bảng 4.13: Tổng sinh khối khơ phần mặt đất tồn lâm phần theo độ tuổi 55 Bảng 4.14: Mối quan hệ tổng sinh khối khơ phần mặt đất tồn lâm phần với nhân tố điều tra 57 Bảng 4.15: Cấu trúc lượng carbon tích lũy cá thể 57 Bảng 4.16: Hàm lượng carbon vị trí khác thân 59 Bảng 4.17: Mối quan hệ tổng lượng carbon tích lũy cá thể với nhân tố điều tra .60 Bảng 4.18: Mối quan hệ carbon với sinh khối khô cá thể .61 Bảng 4.19: Cấu trúc carbon tích lũy bụi, thảm tươi rừng trồng Mỡ 62 Bảng 4.20: Mối quan hệ carbon với sinh khối khô bụi, thảm tươi 62 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên viii http://www.lrc-tnu.edu.vn Bảng 4.21: Lượng carbon tích lũy vật rơi rụng rừng trồng Mỡ .63 Bảng 4.22: Mối quan hệ lượng carbon với sinh khối khô vật rơi rụng 63 Bảng 4.23: Hàm lượng carbon tích lũy lâm phần .64 Bảng 4.24: Hàm lượng CO2 hấp thụ phần mặt đất lâm phần 65 Hình 4.7: Biểu đồ tổng lượng CO2 hấp thụ toàn lâm phần 66 Bảng 4.25: Mối quan hệ CO2 hấp thụ phần mặt đất toàn lâm phần với nhân tố điều tra 66 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên ix http://www.lrc-tnu.edu.vn Phụ lục 2: Mối quan hệ tổng sinh khối khô cá thể với nhân tố điều tra lâm phần - Tuổi Model Summary Model R R Square 974 a Adjusted R Std Error of the Square Estimate 933 21677 950 a Predictors: (Constant), D1.3 b ANOVA Model Sum of Squares df Mean Square F Sig Regression 2.651 2.651 56.419 005 Residual 141 047 Total 2.792 a a Predictors: (Constant), D1.3 b Dependent Variable: Pzk Coefficients Unstandardized Coefficients Model B Std Error (Constant) -6.626 1.995 D1.3 2.138 285 a Standardized Coefficients t Sig -3.321 045 7.511 005 Beta 974 a Dependent Variable: Pzk Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 83 http://www.lrc-tnu.edu.vn - Tuổi Model Summary Model R R Square 978 a Adjusted R Std Error of the Square Estimate 941 14908 956 a Predictors: (Constant), D1.3 b ANOVA Model Sum of Squares df Mean Square F Sig Regression 1.441 1.441 64.850 004 Residual 067 022 Total 1.508 a a Predictors: (Constant), D1.3 b Dependent Variable: Pzk Coefficients Unstandardized Coefficients Model B Std Error (Constant) -3.839 1.809 D1.3 1.456 181 a Standardized Coefficients t Sig -2.122 124 8.053 004 Beta 978 a Dependent Variable: Pzk Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 84 http://www.lrc-tnu.edu.vn - Tuổi 10 Model Summary Model R R Square 986 a Adjusted R Std Error of the Square Estimate 962 09099 971 a Predictors: (Constant), D1.3 b ANOVA Model Sum of Squares df Mean Square F Sig Regression 838 838 101.226 002 Residual 025 008 Total 863 a a Predictors: (Constant), D1.3 b Dependent Variable: Pzk Coefficients Unstandardized Coefficients Model B Std Error (Constant) 6.814 1.849 D1.3 1.426 142 a Standardized Coefficients t Sig 3.685 035 10.061 002 Beta 986 a Dependent Variable: Pzk Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 85 http://www.lrc-tnu.edu.vn Phụ lục 3: Mối quan hệ tổng sinh khối khô với tƣơi cá thể Mỡ - Tuổi Model Summary Model R R Square 982 a Adjusted R Std Error of the Square Estimate 952 18367 964 a Predictors: (Constant), Pzt b ANOVA Model Sum of Squares df Mean Square F Sig Regression 2.691 2.691 79.763 003 Residual 101 034 Total 2.792 a a Predictors: (Constant), Pzt b Dependent Variable: Pzk Coefficients Unstandardized Coefficients Model B Std Error (Constant) -7.352 1.759 Pzt 582 065 a Standardized Coefficients t Sig -4.180 025 8.931 003 Beta 982 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 86 http://www.lrc-tnu.edu.vn Coefficients a Standardized Unstandardized Coefficients Coefficients Model B Std Error (Constant) -7.352 1.759 Pzt 582 065 t Sig -4.180 025 8.931 003 Beta 982 a Dependent Variable: Pzk - Tuổi Model Summary Model R 991 R Square a Adjusted R Std Error of the Square Estimate 976 09510 982 a Predictors: (Constant), Pzt b ANOVA Model Sum of Squares df Mean Square F Sig Regression 1.481 1.481 163.727 001 Residual 027 009 Total 1.508 a a Predictors: (Constant), Pzt Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 87 http://www.lrc-tnu.edu.vn b ANOVA Model Sum of Squares df Mean Square F Sig Regression 1.481 1.481 163.727 001 Residual 027 009 Total 1.508 a b Dependent Variable: Pzk Coefficients a Standardized Unstandardized Coefficients Coefficients Model B Std Error (Constant) -.067 844 Pzt 329 026 t Sig -.079 942 12.796 001 Beta 991 a Dependent Variable: Pzk - Tuổi 10 Model Summary Model R 963 R Square a Adjusted R Std Error of the Square Estimate 904 14367 928 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 88 http://www.lrc-tnu.edu.vn Model Summary Model R R Square 963 a Adjusted R Std Error of the Square Estimate 904 14367 928 a Predictors: (Constant), Pzt b ANOVA Model Sum of Squares df Mean Square F Sig Regression 801 801 38.802 008 Residual 062 021 Total 863 a a Predictors: (Constant), Pzt b Dependent Variable: Pzk Coefficients a Standardized Unstandardized Coefficients Coefficients Model B Std Error (Constant) -.660 4.186 Pzt 505 081 t Sig -.158 885 6.229 008 Beta 963 a Dependent Variable: Pzk *************** Phụ lục 4: Mối quan hệ tổng lƣợng carbon tích lũy cá thể với nhân tố điều tra - Tuổi Model Summary Model R 974 R Square a Adjusted R Std Error of the Square Estimate 931 03895 948 a Predictors: (Constant), D1.3 b ANOVA Model Sum of Squares df Mean Square Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 89 F Sig http://www.lrc-tnu.edu.vn Regression 083 083 Residual 005 002 Total 088 55.000 005 a a Predictors: (Constant), D1.3 b Dependent Variable: Cz Coefficients a Standardized Unstandardized Coefficients Coefficients Model B Std Error (Constant) 1.615 358 D1.3 379 051 t Sig 4.505 020 7.416 005 Beta 974 a Dependent Variable: Cz - Tuổi Model Summary Model R 976 R Square a Adjusted R Std Error of the Square Estimate 937 02801 953 a Predictors: (Constant), D1.3 b ANOVA Model Regression Sum of Squares df Mean Square F Sig .048 048 60.750 004 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 90 a http://www.lrc-tnu.edu.vn Residual 002 Total 050 001 a Predictors: (Constant), D1.3 b Dependent Variable: Cz Coefficients a Standardized Unstandardized Coefficients Coefficients Model B Std Error (Constant) 2.803 340 D1.3 265 034 t Sig 8.248 004 7.794 004 Beta 976 a Dependent Variable: Cz - Tuổi 10 Model Summary Model R 993 R Square a Adjusted R Std Error of the Square Estimate 982 03912 986 a Predictors: (Constant), D1.3 b ANOVA Model Sum of Squares df Mean Square Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 91 F Sig http://www.lrc-tnu.edu.vn Regression 330 330 Residual 005 002 Total 335 215.757 001 a a Predictors: (Constant), D1.3 b Dependent Variable: Cz Coefficients a Standardized Unstandardized Coefficients Coefficients Model B Std Error (Constant) 1.133 795 D1.3 895 061 t Sig 1.426 249 14.689 001 Beta 993 a Dependent Variable: Cz Phụ lục 5: Mối quan hệ carbon với sinh khối khô cá thể - Tuổi Model Summary Model R 900 R Square a Adjusted R Std Error of the Square Estimate 746 07473 810 a Predictors: (Constant), Pzk b ANOVA Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 92 http://www.lrc-tnu.edu.vn Model Sum of Squares df Mean Square F Sig Regression 071 071 12.756 038 Residual 017 006 Total 088 a a Predictors: (Constant), Pzk b Dependent Variable: Cz Coefficients a Standardized Unstandardized Coefficients Coefficients Model B Std Error (Constant) 2.938 375 Pzk 160 045 t Sig 7.844 004 3.572 038 Beta 900 a Dependent Variable: Cz - Tuổi Model Summary Model R 965 R Square a Adjusted R Std Error of the Square Estimate 908 03382 931 a Predictors: (Constant), Pzk b ANOVA Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 93 http://www.lrc-tnu.edu.vn Model Sum of Squares df Mean Square F Sig Regression 047 047 40.710 008 Residual 003 001 Total 050 a a Predictors: (Constant), Pzk b Dependent Variable: Cz Coefficients a Standardized Unstandardized Coefficients Coefficients Model B Std Error (Constant) 3.566 296 Pzk 176 028 t Sig 12.063 001 6.380 008 Beta 965 a Dependent Variable: Cz - Tuổi 10 Model Summary Model R 978 R Square a Adjusted R Std Error of the Square Estimate 941 07014 956 a Predictors: (Constant), Pzk b ANOVA Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 94 http://www.lrc-tnu.edu.vn Model Sum of Squares df Mean Square F Sig Regression 320 320 65.033 004 Residual 015 005 Total 335 a a Predictors: (Constant), Pzk b Dependent Variable: Cz Coefficients Unstandardized Coefficients Model B Std Error (Constant) -2.668 1.919 Pzk 609 076 a Standardized Coefficients t Sig -1.390 259 8.064 004 Beta 978 a Dependent Variable: Cz Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 95 http://www.lrc-tnu.edu.vn Ảnh 1: Đo đường kính ngang ngực thước kẹp kính Ảnh 2: Đo đường kính tán thước dây Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 96 http://www.lrc-tnu.edu.vn Ảnh 3: Rừng Mỡ trồng loài 10 tuổi xã Hợp Thành - Thành phố Lào Cai Ảnh 4: Rừng Mỡ trồng loài tuổi xã Đồng Tuyển - Thành phố Lào Cai Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 97 http://www.lrc-tnu.edu.vn ... thực đề tài: ? ?Nghiên cứu khả hấp thụ khí CO2 số quần xã rừng trồng mỡ thành phố Lào Cai, tỉnh Lào Cai? ??, nhằm đưa dẫn liệu khả tích luỹ carbon rừng trồng mỡ thành phố Lào Cai, tỉnh Lào Cai Số hóa... Nghiên cứu sinh khối rừng Mỡ trồng loài tuổi khác thành phố Lào Cai, tỉnh Lào Cai 25 2.3.4 Nghiên cứu khả hấp thụ CO2 số quần xã rừng Mỡ trồng loài tuổi khác thành phố Lào Cai, tỉnh Lào Cai. .. lượng CO2 hấp thụ rừng trồng Mỡ tỉnh Lào Cai 2.2 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu * Đối tượng nghiên cứu: Một số quần xã rừng trồng Mỡ địa bàn thành phố Lào Cai, tỉnh Lào Cai * Phạm vi nghiên cứu: