Phương trình (3.4) đã được sử dụng để tính sinh khối cho rừng tự nhiên gồm nhiều loài. Việc sử dụng phương trình (3.4) để tính sinh khối cây rừng chỉ cần xác định nhân tố dễ đo đếm là đường kính thân cây, sau đó sử dụng các kết quả tính toán tỉ trọng gỗ đã được xác định và áp dụng vào phương trình.
Qua phân tích, tính toán và so sánh ở mục 3.3.4 cho thấy việc sử dụng phương trình 3.4 đã có nhiều sự sai lệch so với các phương trình chung của các loài rừng ngập mặn tự nhiên được các tác giả xây dựng bằng phương pháp chặt hạ (phương trình 3.4a (Komiyama, 2005), 3.4b (Chave, 2005) và phương trình riêng của từng loài ở rừng ngập mặn Cần Giờ cũng bằng phương pháp chặt hạ và cân đo trực tiếp cây cá thể (các phương trình 3.4c). Sự sai lệch này cho thấy lượng sinh khối tính theo phương trình 3.4 có kết quả thấp hơn so với các phương trình của các tác giả khác.
Tuy nhiên phương pháp đề tài sử dụng lại khả dĩ đối với rừng tự nhiên, đơn giản và ít tốn kém. Vì vậy, để có thể sử dụng phổ biến phương trình 3.4 cần xác định hệ số chuyển đổi giữa phương trình 3.4 tương ứng với các loài và các phương trình riêng do các tác giả khác đã tiến hành trên một số loài ở rừng ngập mặn Cần Giờ.
Đề tài tiến hành so sánh và đưa ra hệ số chuyển đổi của các loài cây ngập mặn đã được tác giả Viên Ngọc Nam xây dựng phương trình tính sinh khối như sau: Mắm trắng (năm 2000), Dà quánh (năm 2009), Đước đôi (2001), Cóc trắng (năm 2009) [15]. Các phương trình các loài cây ngập mặn đã được nghiên cứu tại Cần Giờ được trình bày tại bảng 3.16, mỗi phương trình của mỗi loài có một giới hạn về đường kính khác nhau, chính vì vậy, khi sử dụng các phương trình này để xác định hệ số chuyển đổi, đề tài căn cứ vào giới hạn đường kính của mỗi loại phương trình để chọn lựa những cây có đường kính tương ứng trong giới hạn cho phép nhằm đảm bảo tính chính xác cho mỗi loài. Các phương trình được trình bày ở bảng 3.16, mỗi phương trình được đánh số tương ứng: Mắm trắng 3.5, Già quánh 3.6, Đước đôi 3.7, Cóc trắng 3.8. (Bảng 3.16).
Bảng 3.16.Các phương trình sinh khối của các loài ngập mặn tại Cần Giờ theo phương trình chung 3.4 và theo Viên Ngọc Nam
Stt Loài Phương trình 3.4 PT theo Viên Ngọc Nam D1,3 1 Mắm trắng 0,081*D2,5558 0,129212* D1,32,4137 2,9 ≤ D1,3 ≤ 29,9 (3.5) 2 Dà quánh 0,081*D2,5558 0,208* D1,32,40729 1,27 ≤ D1,3 ≤ 7,48 (3.6) 3 Đước đôi 0,075*D2,5558 0,343*D1,32,29649 3,2 ≤ D1,3 ≤ 30 (3.7) 4 Cóc trắng 0,073*D2,5558 0,17446*D1,32,1866 1,9 ≤ D1,3 ≤ 9,3 (3.8)
Đề tài đã sử dụng phương trình 3.4 và các phương trình riêng của mỗi loài (3.5, 3.6, 3.7, 3.8) ứng với đường kính, xác định sinh khối sau đó tiến hành so sánh trung bình hai mẫu theo hai phương trình. Kết quả cho thấy đều có sự sai khác về mặt thống kê (T two-tail <0,05). (Phụ lục 20, 21, 22, 23)
Mặt khác khi phân tích ANOVA, cho kết quả có mối tương quan chặt chẽ giữa hai phương trình 3.4 và các phương trình 3.5, 3.6, 3.7, 3.8. Như vậy việc sử dụng phương trình 3.4 để tính sinh khối vẫn có độ chính xác, tuy nhiên giữa 2 phương trình này cần xác định một hệ số chuyển đổi để từ đó có thể sử dụng phương trình 3.4 cho việc xác định sinh khối cho các loại rừng tự nhiên nhiều loài.
Để xác định hệ số chuyển đổi, đề tài tiến hành xây dựng mô hình tương quan giữa phương trình (3.4) và các phương trình sinh khối của từng loài Mắm trắng (3.5), Dà quánh (3.6), Đước đôi (3.7), Cóc trắng (3.8), Dà quánh (3.9).
Đối với mỗi loài, đề tài xác định 5 phương trình có hệ số tương quan cao nhất, dựa vào các tiêu chí (các giá trị R2 cao, P < 0,05, MAE nhỏ, SSR nhỏ) để chọn phương trình mô tả mối tương quan tốt nhất. Các phương trình được trình bày tại bảng 3.17.
Kết quả các phương trình được chọn lựa có hệ số tương quan (R2) rất cao (phụ lục 24, 25, 26, 27). Các đường biểu diễn trong hình 3.5 cũng cho thấy mối tương quan chặt chẽ. Sự tương quan chặt chẽ này cho thấy có thể sử dụng phương trình chung cho việc xác định sinh khối cho các loài cây. Vấn đề còn lại là xác định hệ số chuyển đổi cho từng loài.
Bảng 3.17.Các phương trình tương quan giữa sinh khối phương trình 3.4 (AGBa) và phương trình 3.5, 3.6, 3.7, 3.8 (AGBb)
Stt Loài D PT tương quan PT chính tắc
1 Mắm trắng [2,9 ; 29,9] ln(AGBb) = 0,5486 + 0,9445*ln(AGBa)
AGBb =
1,731*AGBa0,9445 2 Dà quánh [1,27 ; 7,48] AGBb = exp(0,8996 +
0,9422*ln(AGBa))
AGBb =
2,459*AGBa0,9422 3 Đước đôi [3,2 ; 30] AGBb = exp(1,268 +
0,8986*ln(AGBa)) AGBb= 3,554*AGBa0,8986 4 Cóc trắng [1,8 ; 12,2] AGBb = exp(0,5374 + 0,9103*ln(AGBa)) AGBb = 1,712*AGBa0,9103
Hình 3.10. Mối tương quan giữa phương trình 3.4 (AGBa) và các phương trình 3.5, 3.6, 3.7, 3.8 (AGBb)
Các phương trình tương quan ở dạng Log, được chuyển về dạng chính tắc, đồng thời sử dụng hệ số chuyển đổi CF, kết quả được các phương trình dạng mũ. Các phương trình dạng mũ này có số mũ xấp xỉ 1 (≈1). Vì vậy, đề tài lấy giá trị gần đúng của số mũ bằng 1. Từ đó có được các phương trình được trình bày tại bảng 3.18.
P lot of Fitted Model
AGBb = exp(0.8996 + 0.9422*ln(AGBa))
0 10 20 30 40 50 60 AGBa 0 20 40 60 80 100 120 A GB b
P lot of Fitted Model
A GBb = e xp(1.268 + 0.8986*ln(A GBa 0 10 20 30 40 50 60 A GBa 0 30 60 90 120 150 A GB b
P lot of Fitted Mode l
A GBb = e xp(0.5374 + 0.9103*ln(AGBa)) 0 10 20 30 40 50 A GBa 0 10 20 30 40 50 60 AGB b
Plot of Fitted Model
AGBb = exp(0.5486 + 0.9445*ln(AGBa
0 20 40 60 80 100 AGBa 0 30 60 90 120 150 AGB b
Dà quánh Đước đôi
Căn cứ vào phương trình tại bảng 3.18, đề tài đã xác định được các hệ số chuyển đổi tương ứng giữa các phương trình.
Bảng 3.18. Hệ số chuyển đổi giữa phương trình 3.4 (AGBa) và các phương trình 3.5, 3.6, 3.7, 3.8 (AGBb)
Stt Loài Phương trình Hệ số
1 Mắm trắng AGBb = 1,731*AGBa 1,731 2 Dà quánh AGBb = 2,459*AGBa 2,459 3 Đước đôi AGBb= 3,554*AGBa 3,554 4 Cóc trắng AGBb = 1,712*AGBa 1,712 Tóm lại, khi tính toán sinh khối của các loài bằng cách sử dụng phương trình tính sinh khối chung, đối với các loài Mắm trắng, Dà quánh, Đước đôi và Cóc trắng thì cần nhân thêm hệ số các hệ số tương ứng (bảng 3.18 ) để có kết quả chính xác hơn.
3.5.2. Hệ số chuyển đổi phương trình carbon
Phương trình 3.4 được sử dụng để tính sinh khối cho các loài cây rừng ngập mặn tự nhiên và từ lượng sinh khối đã xác định, đề tài đã sử dụng hệ số chuyển đổi từ sinh khối để được lượng carbon tích tụ bằng cách nhân thêm hệ số 0,47. Tuy nhiên bởi sự sai lệch về kết quả sinh khối khi sử dụng phương trình 3.4 so với các phương trình được xây dựng riêng cho từng loài bằng phương pháp chặt hạ mà các tác giả đã nghiên cứu tại rừng ngập mặn Cần Giờ theo như đã phân tích ở phần 3.5.1, sai lệch này sẽ dẫn đến sự sai lệch về kết quả lượng carbon tích tụ. Chính vì vậy đề tài tiếp tục xây dựng hệ số chuyển đổi cho phương trình carbon khi sử dụng phương trình 3.4 cho một số loài cây ngập mặn đã được các tác giả nghiên cứu tại rừng ngập mặn Cần Giờ, các loài đó là: Cóc trắng (3.9b), Đước đôi (3.10b), Già Quánh (3.11b)
Các loài Dà quánh (năm 2009), Đước đôi (2001), Cóc trắng (năm 2009) đã được tác giả Viên Ngọc Nam nghiên cứu và xây dựng phương trình carbon được trình bày ở bảng 3.19.
Bảng 3.19.Phương trình carbon các loài
stt Loài Phương trình 3.4 Phương trình
carbon các loài Phạm vi D1.3
1 Dà quánh AGC =
0,038*D1,32,5558 (3.9a)
AGC = 0,208*
D1,32,40729 [1,27 ;7,48] (3.9b) 2 Đước đôi AGC = 0,035*D
1,32,5558 (3.10a) AGC = 0,343*D1,32,29649 [3,2 ; 30] (3.10b) 3 Cóc trắng AGC = 0,034*D 1,32,5558 (3.11a) AGC = 0,17446*D1,32,1866 [1,9 ; 9,3] (3.11b) Từ phương trình sinh khối chung 3.4 đề tài đã xây dựng, nhân thêm hệ số 0,47 đồng thời nhân với hệ số chuyển đổi sinh khối đã xác định, để chuyển đổi thành phương trình carbon tương ứng với tỉ trọng gỗ các loài Dà quánh (3.9a). Đước đôi (3.10a), Cóc trắng (3.11a).
Kết quả phân tích và tính toán đề tài đã xác định tương quan giữa các phương trình carbon của các loài được trình bảy ở bảng 3.20.
Bảng 3.20.Tương quan giữa các phương trình AGC
Stt Loài Tương quan giữa
các phương trình AGC Phạm vi D Phương trình chính tắc
1 Dà quánh ln(AGCb) = 0.764566 +
0.941602*ln(AGCa) [1,27 ; 7,48] AGBb = 2,148*AGBa0,94 2 Đước đôi ln(AGCb) = 0,791685 + 0,898413*ln(AGCa) [3,2 ; 30]
AGBb = 2,207*AGBa0,90 3 Cóc trắng ln(AGCb) = 0,586352 + 0,855506*ln(AGCa) [1,9 ; 9,3]
AGBb = 1,797*AGBa0,86 Các phương trình chính tắc mô tả mối tương quan giữa sinh khối tính theo phương trình 3.4 và các phương trình riêng từng loài của tác giả Viên Ngọc Nam có số mũ xấp xỉ bằng 1. Vì vậy đề tài lấy số mũ bằng 1. Từ đó xác định hệ số chuyển đổi cho phương trình carbon của các loài. Kết quả được trình bày ở bảng 3.21.
Bảng 3.21. Hệ số chuyển đổi giữa phương trình AGC
Stt Loài Phạm vi D Tương quan giữa các phương trình carbon phương trình carbon Hệ số chuyển đổi
1 Dà quánh [1,27 ;7,48] AGBb=2,148*AGBa0,94 2,148 2 Đước đôi [3,2 ; 30] AGBb=2,207*AGBa0,90 2,207 3 Cóc trắng [1,9 ; 9,3] AGBb=1,797*AGBa0,86 1,797
Tương quan giữa các phương trình carbon 3.9a và 3.9b, 3.10a và 3.10b, 3.11a và 3.11b có hệ số tương quan rất cao, từ 99,99 % đến 100 %. Điều đó cho thấy có thể sử dụng phương trình chung để tính sinh khối cho các loài mà vẫn đảm bảo độ mức độ tin cậy. Tuy nhiên cần phải nhân thêm các hệ số tương ứng của các loài để tính toán lượng carbon tích tụ.
Như vậy, để sử dụng phương trình 3.9a, 3.10a và 3.11a để tính carbon tích tụ cho các loài tương ứng Dà quánh, Đước đôi, Cóc trắng thì cần nhân thêm các hệ số lần lượt là 2,148; 2,207; 1,797.
3.6. TƯƠNG QUAN GIỮA LƯỢNG CARBON TÍCH TỤ VỚI CÁC NHÂN TỐ ĐIỀU TRA ĐIỀU TRA
Như vậy để tính toán lượng carbon tích tụ cho rừng tự nhiên có thể sử dụng phương trình tính sinh khối (3.4) chung cho các loài, thu thập các số liệu về đường kính và tra tỉ trọng gỗ của các loài để tính toán sinh khối rồi suy ra lượng carbon tích lũy cho từng cây cá thể. Nếu thực hiện được như vậy thì độ chính xác sẽ cao hơn vì dữ liệu được tính trên từng cây rừng. Tuy nhiên trong nhiều trường hợp cần đánh giá nhanh lượng carbon tích lũy theo thời gian thì cần có phương pháp tiếp cận và ước lượng carbon nhanh hơn mà vẫn đảm bảo độ tin cậy cao.
Để tìm được phương pháp ước lượng nhanh lượng carbon, đề tài tiến hành thử nghiệm tìm kiếm mức độ ảnh hưởng của các nhân tố điều tra về đường kính bình quân (D), chiều cao trung bình (H), mật độ bình quân (N), tiết diện ngang bình quân (G), trữ lượng bình quân (M) với lượng carbon tích tụ của quần thể rừng (tấn/ha). Kết quả tính toán lượng carbon của 30 ô đo đếm và các nhân tố ảnh hưởng được trình bày tại bảng 3.22.
Mô hình hồi quy tuyến tính đa biến với 7 nhân tố có dạng:
AGB = a + b1(D) + b2(H) + b3(G) + b4(N) + b5(M)
Việc phân tích đa biến để biết mức độ ảnh hưởng của các nhân tố đối với lượng carbon tích lũy, thông qua các trị số đó là hệ số xác định R2
Bảng 3.22.Lượng tích tụ carbon và các nhân tố điều tra theo hecta Ô TB D1,3 (cm) TB Hvn (m) Tổng G (m2/ha) N (cây/ha) M (m3/ha Carbon (tấn/ha) 1 12,78 7,9 5,29 400 22,54 36,7 2 7,72 8,6 3,41 700 15,77 67,7 3 7,78 6,5 11,88 2300 43,25 67,9 4 8,64 6,1 11,54 1700 39,10 70,9 5 8,14 7,2 20,14 3400 81,82 73,8 6 8,35 7,2 16,09 2700 64,55 74,5 7 10,66 14,8 15,99 1500 125,98 81,8 8 12,69 11,7 16,06 1200 103,40 91,2 9 9,93 8,2 5,21 600 21,56 99,4 10 6,96 6,9 10,04 2300 39,35 122,7 11 8,76 7,6 23,30 3400 94,70 122,8 12 6,15 6,2 5,65 1800 19,19 129,0 13 8,11 5,7 8,90 1600 27,62 130,2 14 6,44 11,4 10,46 2800 66,96 136,5 15 11,09 12,1 11,88 1100 77,10 139,2 16 7,57 9,6 19,09 3700 106,04 140,9 17 6,84 6,5 19,35 4900 69,13 148,4 18 6,70 5,8 11,39 2700 37,28 148,9 19 6,29 14,8 11,17 3000 92,55 150,6 20 9,59 7,4 21,15 2500 87,63 153,2 21 7,35 7,5 13,00 2800 53,73 156,0 22 4,84 6,8 5,85 3000 21,66 173,4 23 8,36 7,8 13,40 2300 57,83 196,4 24 6,06 6,2 5,84 1900 20,31 229,2 25 7,14 8,3 9,88 2300 44,69 246,0 26 7,22 7,7 8,13 1800 34,85 250,5 27 6,65 7,9 7,27 2000 32,09 252,4 28 6,85 7,7 11,06 2900 45,98 267,8 29 6,02 8,6 6,35 2200 30,24 280,0 30 8,01 10,0 10,47 1900 60,35 318,3
Sau khi phân tích hàm đa biến được kết quả thể hiện như ở bảng 3.23, qua đó đã xác định hệ số xác định R2 = 95,77 % cho cả 5 yếu tố. Căn cứ vào trị số P riêng phần của mỗi nhân tố thì chỉ có nhân tố tiết diện (G, m2
/ha) có giá trị P = 0,048 < 0,05. Như vậy khi xem xét sự phụ thuộc trữ lượng carbon của quần thể đối với 5 nhân tố điều tra thì chỉ có nhân tố tiết diện (G, cm2/ha) có quan hệ chặt chẽ nhất với lượng
carbon tích tụ. Mặt khác chỉ tiêu tiết diện lại có thể dễ dàng xác định rất nhanh và dễ dàng. Kết quả lựa chọn phương trình tương quan giữa carbon tích lũy với G như sau:
ln(C) = 2,464 + 1,038*ln(G) (3.12)
(R2 = 94,4 %; P-value = 0; SEE = 0,1243; MAE = 0,08997; SRR = 0,4324) Phương trình 3.12 sau khi chuyển về dạng hàm chính tắc có dạng:
Carbon = 11,75*G (3.13)
(R2 = 94,4 %)
Bảng 3.23. Ma trận tương quan của AGC với các nhân tố điều tra
Stt Tham số Sai số tiêu chuẩn (SE) T-statistic P-Value
1 D 3,82 0,3768 0,7096
2 G 3,852 2,084 0,0480
3 H 5,447 -1,523 0,1408 4 M 0,7639 1,855 0,0759 5 N 0,009134 -1,005 0,3249
Kết quả này là một thuận lợi để ước lượng carbon tích lũy trong các lâm phần khác nhau theo thời gian, làm cơ sở để tính toán phí dịch vụ môi trường rừng ở những khu vực có diện tích lớn.
3.7. TÍNH TOÁN GIÁ TRỊ BẰNG TIỀN KHẢ NĂNG HẤP THU CO2
Hiện nay, giá trị carbon thương mại ở Việt Nam vẫn chưa được thể chế hóa, tuy nhiên đề tài nghiên cứu vẫn tiến hành ước tính giá trị kinh tế đạt được từ khả năng tích lũy CO2 theo giá hiện nay trên thế giới. Việc này nhằm mục tiêu đánh giá khả năng lưu trữ CO2 của rừng để thẩm định tiềm năng, vai trò của RNM tự nhiên trong bảo vệ môi trường và lượng giá dịch vụ môi trường rừng, ước lượng và đánh giá năng lực hấp thu CO2 sẽ làm cơ sở cho việc phát triển chính sách, cũng như tham gia vào các dự án, thị trường CO2hay chương trình REDD trong nước và trên thế giới.
Theo giá carbon của thị trường Châu Âu tháng 18/9/2014 là 5,97 Euro/tấn (theo sendeco2.com [53]). Như vậy, 1 tấn CO2 sẽ được lượng giá thành tiền Việt Nam là 163.400,4522 VNĐ/tấn, tương ứng với tỉ giá Euro ngày 18/09/2014 là 1 Euro = 27.370,26 VNĐ. Căn cứ vào tổng lượng CO2 hấp thụ của rừng tự nhiên Cần Giờ tính được giá trị thương mại cho khả năng hấp thụ CO2 của khu vực nghiên cứu.
Theo tính toán, lượng sinh khối khu vực nghiên cứu là trung bình là 34,49 tấn/ha, lượng carbon tích tụ là 15,19 tấn/ha và lượng CO2 hấp thu là 55,69 tấn/ha.
Giá trị CO2 thương mại = Lượng CO2 (tấn/ha) x đơn giá (USD/tấn CO2) = 55,69 (tấn/ha) x 5,97 Euro/tấn
= 332,47 Euro/ha x 27.370,26 = 9.099.771,18VNĐ/ha
Ngoài giá trị thương mại do lượng CO2 được hấp thụ bởi khu rừng, rừng ngập mặn còn cung cấp nhiều giá trị khác về gỗ cũng như lâm sản ngoài gỗ, các giá trị về du lịch, nghiên cứu. Nếu được chi trả phí dịch vụ môi trường – khả năng tích lũy carbon hoặc năng lực hấp thụ CO2 – kết hợp với các giá trị khác thì rừng ngập mặn là một nguồn lợi về kinh tế có ý nghĩa với người quản lý, bảo vệ rừng và người dân nơi đây.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I. KẾT LUẬN
Đề tài đã xác định được tỉ trọng gỗ của 10 loài thực vật của rừng ngập mặn tự nhiên Cần Giờ để phục vụ cho các nghiên cứu tiếp theo trong tương lai, nghiên cứu trên 30 ô đo đếm và xây dựng được phương trình sinh khối chung cho nhiều loài ở rừng ngập mặn tự nhiên Cần Giờ, phương trình này có thể sử dụng để xác định sinh khối cho rừng tự nhiên gồm nhiều loài với hai biến độc lập là đường kính và tỉ trọng gỗ. Đề tài cũng đã xây dựng được phương trình tương quan giữa carbon quần thể với tiết diện ngang để điều tra nhanh lượng carbon tích lũy của lâm phần giúp cộng đồng