Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và khả năng tích lũy carbon của rừng vầu đắng indosasa angustata mc clure thuần loài tại tỉnh bắc kạn

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGÔ XUÂN HẢI NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC VÀ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY CARBON CỦA RỪNG VẦU ĐẮNG (Indosasa angustata Mc Clure) THUẦN LOÀI TẠI TỈNH BẮC ẠN LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM SINH THÁI NGUYÊN - 2020 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGÔ XUÂN HẢI NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC VÀ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY CARBON CỦA RỪNG VẦU ĐẮNG (Indosasa angustata Mc Clure) THUẦN LOÀI TẠI TỈNH BẮC N M s L ẠN s LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM SINH N ƣ ƣ ọ GS TS V Đ THÁI NGUYÊN - 2020 H i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu khoa học thân tơi, cơng trình đƣợc thực dƣới hƣớng dẫn GS.TS Võ Đại Hải, thời gian từ năm 2014 đến 2019 Các số liệu kết nghiên cứu trình bày luận án trung thực chƣa đƣợc công bố công trình khác Các số liệu tài liệu tham khảo đƣợc trích dẫn nguồn đầy đủ Thái Nguyên, năm 2020 N ƣ v ết đ NCS Ngô Xuân Hải ii LỜI CẢM ƠN Luận án đƣợc hoàn thành Trƣờng Đại học Nông Lâm - Đại học Thái Nguyên theo chƣơng trình đào tạo tiến sĩ giai đoạn 2014 - 2019 Trong trình thực hoàn thành luận án, tác giả nhân đƣợc quan tâm, giúp đỡ Ban giám hiệu, Phòng Đào tạo sau Đại học, Khoa Lâm Nghiệp trƣờng Đại học Nông Lâm, Sở Nông nghiệp Phát triển nông thôn, chi cục Kiểm lâm tỉnh Thái Nguyên, tác giả xin chân thành cảm ơn giúp đỡ quý báu có hiệu Trƣớc hết, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc kính trọng đến GS.TS Võ Đại Hải - ngƣời hƣớng dẫn khoa học, tận tâm dành nhiều thời gian, công sức giúp đỡ tác giả hoàn thành luận án Xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo Sở Nông nghiệp Phát triển nông thôn, Chi cục Kiểm lâm tỉnh Thái Nguyên, huyện ủy UBND huyện Đồng Hỷ tạo điều kiện thời gian công việc để tác giả học tập hoàn thành luận án Tác giả xin cảm ơn Sở Nông nghiệp Phát triển nông thôn, Chi cục Kiểm lâm tỉnh Bắc Kạn, Phòng NN & PTNT, Hạt Kiểm lâm ngƣời dân địa phƣơng,, địa bàn huyện Chợ Đồn, Na Rì Bạch Thông - tỉnh Bắc Kạn tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ tác giả triển khai thu thập số liệu ngoại nghiệp Cuối cùng, tác giả xin gửi lời cảm ơn tới ngƣời thân gia đình bạn bè, đồng nghiệp động viên, giúp đỡ tác giả hồn thành luận án Tá Ngơ Xn Hải iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN .ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT vi DANH MỤC CÁC BẢNG vii DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ BIỂU ĐỒ ix DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH x MỞ ĐẦU 1 Sự cần thiết đề tài Ý nghĩa khoa học thực tiễn của đề tài Mục tiêu nghiên cứu đề tài Những đóng góp đề tài Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Cấu trúc luận án C ƣơ 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan nghiên cứu giới 1.1.1 Nghiên cứu cấu trúc rừng 1.1.2 Nghiên cứu sinh khối carbon tích lũy hệ sinh thái rừng 1.2 Tình hình nghiên cứu Việt Nam 15 1.2.1 Nghiên cứu cấu trúc rừng 15 1.2.2 Nghiên cứu sinh khối khả tích lũy carbon hệ sinh thái rừng 18 1.2.3 Nghiên cứu khả tích lũy sinh khối carbon rừng tre trúc 24 1.2.4 Nghiên cứu Vầu đắng Việt Nam 26 1.3 Nhận xét đánh giá chung 29 C ƣơ : NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 32 2.1 Nội dung nghiên cứu 32 2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu 32 2.2.1 Cách tiếp cận 32 2.2.2 Các phƣơng pháp nghiên cứu cụ thể 33 iv C ƣơ 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 46 3.1 Điều kiện tự nhiên 46 3.1.1 Vị trí địa lý 46 3.1.2 Địa hình, địa mạo 47 3.1.3 Khí hậu, thủy văn 47 3.1.4 Thảm thực vật 48 3.1.5 Đặc điểm tài nguyên đất 49 3.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 49 3.2.1 Dân số, dân tộc lao động 49 3.2.2 Thực trạng phát triển ngành nông, lâm nghiệp 50 3.2.3 Cơ sở hạ tầng 51 3.3 Nhận xét đánh giá chung 51 3.3.1 Thuận lợi 51 3.3.2 Khó khăn 51 C ƣơ 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 53 4.1 Diện tích phân bố rừng Vầu đắng tỉnh Bắc Kạn 53 4.2 Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng Vầu đắng loài tỉnh Bắc Kạn 57 4.2.1 Cấu trúc mật độ rừng Vầu đắng 57 4.2.2 Cấu trúc tuổi rừng Vầu đắng 59 4.2.3 Quy luật phân bố N/D1,3 61 4.2.4 Quy luật phân bố N/Hvn 64 4.2.5 Tƣơng quan Hvn - D1,3 66 4.2.6 Sinh trƣởng Vầu đắng 67 4.2.7 Cấu trúc tầng bụi, thảm tƣơi dƣới tán rừng Vầu đắng 69 4.3 Nghiên cứu sinh khối rừng Vầu đắng loài tỉnh Bắc Kạn 70 4.3.1 Nghiên cứu sinh khối tƣơi rừng Vầu đắng loài tỉnh Bắc Kạn 70 4.3.2 Nghiên cứu sinh khối khơ rừng Vầu đắng lồi tỉnh Bắc Kạn 80 4.4 Nghiên cứu lƣợng carbon tích lũy rừng Vầu đắng tự nhiên lồi tỉnh Bắc Kạn 89 v 4.4.1 Nghiên cứu khả tích lũy carbon cá lẻ 89 4.4.2 Lƣợng carbon tích lũy tầng Vầu đắng Bắc Kạn 94 4.4.3 Lƣợng carbon tích lũy bụi, thảm tƣơi vật rơi rụng dƣới tán rừng Vầu đắng Bắc Kạn 98 4.4.4 Lƣợng carbon tích lũy tồn lâm phần Vầu đắng lồi 101 4.5 Xây dựng mơ hình dự báo sinh khối lƣợng carbon tích lũy rừng Vầu đắng loài tỉnh Bắc Kạn 104 4.5.1 Mối quan hệ sinh khối, carbon tích lũy cá lẻ với D1,3, Hvn 104 4.5.2 Mối quan hệ lƣợng sinh khối, carbon tích lũy tồn lâm phần với nhân tố điều tra rừng (D1,3, Hvn mật độ) 111 4.5.3 Xác định hệ số chuyển đổi lƣợng carbon tích lũy từ sinh khối rừng 112 4.6 Đề xuất giải pháp quản lý rừng Vầu đắng loài bền vững theo hƣớng nâng cao khả tích lũy carbon phƣơng pháp xác định nhanh sinh khối, lƣợng carbon tích lũy rừng Vầu đắng Bắc Kạn 113 4.6.1 Đề xuất giải pháp quản lý rừng Vầu đắng loài bền vững theo hƣớng nâng cao khả tích lũy carbon 113 4.6.2 Đề xuất phƣơng pháp xác định nhanh sinh khối lƣợng carbon tích lũy rừng Vầu đắng 115 KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ 117 DANH MỤC CÁC BÀI BÁO ĐÃ CÔNG BỐ 120 TÀI LIỆU THAM KHẢO 121 PHẦN PHỤ LỤC 133 vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT ý ệu G AGB Sinh khối mặt đất BAU Kịch nhƣ bình thƣờng CBTT Cây bụi thảm tƣơi CDM Cơ chế phát triển Ch Dạng sống Cây chồi sát đất CP Chính phủ C-PFES t í Chi trả dịch vụ hấp thụ carbon Cr Dạng sống Cây chồi ẩn D1.3 Đƣờng kính ngang ngực (cm) Fp Dạng sống Cây bì sinh Hm Dạng sống Cây dây leo sống dựa Hp Dạng sống Cây thân thảo Hvn Chiều cao vút (m) IPCC Ủy ban liên phủ Biến đổi khí hậu KNK Khí nhà kính Lp Dạng sống Cây dây leo Mi Dạng sống Cây thân cau dừa N Mật độ (cây/ha) Na Dạng sống Cây bụi NĐ Nghị định NDC NN&PTNT OTC R REDD+ Cam kết quốc gia tự nguyện Nông nghiệp Phát triển Nơng thơn Ơ tiêu chuẩn Hệ số tƣơng quan hồi quy Giảm phát thải khí nhà kính từ rừng suy thoái rừng SK Sinh khối T/ha Tấn/ha TB Trung bình VRR Vật rơi rụng vii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Sinh khối carbon tích lũy số hệ sinh thái rừng giới 10 Bảng 1.2 Phƣơng trình dự báo sinh khối cho số loài tre trúc phổ biến giới 13 Bảng 1.3 Tƣơng quan đƣờng kính, chiều cao số lồi tre 18 Bảng 1.4 Trữ lƣợng carbon trung bình hệ sinh thái rừng Việt Nam 24 Bảng 2.1 Số tiêu chuẩn Vầu đắng chặt hạ 37 Bảng 4.1 Diện tích rừng Vầu đắng tỉnh Bắc Kạn 53 Bảng 4.2 Diện tích rừng Vầu đắng loài phân bố theo huyện tỉnh Bắc Kạn 54 Bảng 4.3 Diện tích rừng Vầu đắng tự nhiên loài phân bố huyện Chợ Đồn, Na Rì Bạch Thơng 55 Bảng 4.4 Mật độ rừng Vầu đắng điểm nghiên cứu 58 Bảng 4.5 Phân bố số theo cấp tuổi rừng Vầu đắng loài Bắc Kạn 59 Bảng 4.6 Phân bố N/D1,3 theo cấp mật độ rừng Vầu đắng Bắc Kạn 62 Bảng 4.7 Phân bố N/Hvn theo cấp mật độ rừng Vầu đắng Bắc Kạn 64 Bảng 4.8 Tƣơng quan Hvn - D1,3 rừng Vầu đắng loài tỉnh Bắc Kạn 66 Bảng 4.9 Sinh trƣởng rừng Vầu đắng tự nhiên loài theo mật độ địa điểm nghiên cứu 68 Bảng 4.10 Thành phần bụi thảm tƣơi, thực vật ngoại tầng dƣới tán rừng Vầu đắng loài tỉnh Bắc Kạn 69 Bảng 4.11 Sinh khối tƣơi cá lẻ Bắc Kạn 70 Bảng 4.12 Sinh khối tƣơi lâm phần Vầu đắng theo cấp tuổi mật độ 73 Bảng 4.13 Sinh khối tƣơi bụi, thảm tƣơi vật rơi rụng dƣới tán rừng Vầu đắng loài 75 Bảng 4.14 Cấu trúc sinh khối tƣơi toàn lâm phần Vầu đắng loài 78 Bảng 4.15 Sinh khối khô cá lẻ Vầu đắng tỉnh Bắc Kạn 80 Bảng 4.16 Sinh khối khô Vầu đắng theo cấp mật độ 82 Bảng 4.17 Sinh khối khô bụi, thảm tƣơi vật rơi rụng dƣới tán rừng Vầu đắng Bắc Kạn 84 viii Bảng 4.18 Cấu trúc sinh khối khơ lâm phần Vầu đắng lồi 87 Bảng 4.19 Hàm lƣợng carbon phận Vầu đắng điểm nghiên cứu 89 Bảng 4.20 Cấu trúc lƣợng cacbon tích lũy cá lẻ Vầu đắng 92 Bảng 4.21 Lƣợng carbon tích lũy tầng Vầu đắng theo cấp mật độ 95 Bảng 4.22 Cấu trúc lƣợng carbon tích lũy tầng cao Vầu đắng 96 Bảng 4.24 Lƣợng carbon tích lũy toàn lâm phần Vầu đắng loài 102 Bảng 4.25 Tƣơng quan sinh khối tƣơi cá lẻ Vầu đắng với D1,3 Hvn 105 Bảng 4.26 Tƣơng quan sinh khối khô cá lẻ Vầu đắng với D1,3 Hvn 107 Bảng 4.27 Hệ số chuyển đổi từ sinh khối tƣơi sang sinh khối khô cá lẻ Vầu đắng Bắc Kạn 108 Bảng 4.28 Tƣơng quan lƣợng carbon tích lũy cá lẻ Vầu đắng với D1,3 Hvn 109 Bảng 4.29 Tƣơng quan sinh khối, carbon tích lũy lâm phần Vầu đắng với D1,3 N 111 Bảng 4.30 Tỷ lệ lƣợng carbon tích lũy sinh khối khô rừng Vầu đắng 112 ... QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 53 4.1 Diện tích phân bố rừng Vầu đắng tỉnh Bắc Kạn 53 4.2 Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc rừng Vầu đắng loài tỉnh Bắc Kạn 57 4.2.1 Cấu trúc mật độ rừng Vầu đắng. .. 4.3.2 Nghiên cứu sinh khối khô rừng Vầu đắng loài tỉnh Bắc Kạn 80 4.4 Nghiên cứu lƣợng carbon tích lũy rừng Vầu đắng tự nhiên loài tỉnh Bắc Kạn 89 v 4.4.1 Nghiên cứu khả tích lũy carbon. .. TRƢỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM NGÔ XUÂN HẢI NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC VÀ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY CARBON CỦA RỪNG VẦU ĐẮNG (Indosasa angustata Mc Clure) THUẦN LOÀI TẠI TỈNH BẮC N M s L ẠN s LUẬN ÁN TIẾN SĨ