4. Ý nghĩa của đề tài
3.3.2. Cấu trúc sinh khối khô cây bụi, thảm tươi và thảm mục
Kết quả nghiên cứu sinh khối khô cây bụi, thảm tươi và thảm mục được tổng hợp tại bảng 3.6:
Bảng 3.6. Cấu trúc sinh khối khô cây bụi, thảm tươi và thảm mục Cấp
đất
Ô điều tra
Sinh khối cây bụi, thảm tươi (kg) Sinh khối thảm mục (kg) Tổng (kg) Thân Cành Lá Tổng I 1 1,96 0,95 0,53 3,43 0,54 3,97 2 1,73 1,15 0,43 3,31 0,56 3,87 3 1,82 1,19 0,47 3,48 0,58 4,06 4 2,04 1,25 0,50 3,79 0,43 4,22 5 2,15 0,98 0,32 3,45 0,47 3,92 Tổng 9,70 5,52 2,25 17,46 2,58 20,04 Tấn/ha 3,9 2,2 0,9 7,0 5,15 12,15 II 1 1,77 1,05 0,42 3,24 0,51 3,75 2 2,15 0,80 0,41 3,36 0,53 3,89 3 2,00 1,24 0,41 3,65 0,58 4,23 4 1,94 1,27 0,32 3,53 0,50 4,03 5 2,13 0,89 0,31 3,34 0,41 3,75 Tổng 9,99 5,26 1,88 17,12 2,52 19,64 Tấn/ha 4,0 2,1 0,75 6,85 5,05 11,9 III 1 2,17 0,91 0,29 3,37 0,51 3,88 2 2,28 0,99 0,51 3,78 0,51 4,29 3 1,82 0,80 0,53 3,14 0,39 3,53 4 1,67 0,88 0,40 2,95 0,51 3,46 5 2,05 0,81 0,55 3,40 0,53 3,93 Tổng 10,00 4,39 2,27 16,65 2,45 19,1 Tấn/ha 4,0 1,75 0,9 6,65 4,9 11,55
41
Qua bảng 3.6 cho ta thấy, lượng sinh khối khô biến động tương đối lớn giữa các bộ phận (thân, cành, lá) của cây bụi, thảm tươi. Bộ phận có sinh khối lớn nhất là thân với 3,9 - 4 tấn/ha ở ba cấp đất, thấp nhất là sinh khối lá; Cấp đất I và III sinh khối lá đạt 0,9 tấn/ha và 0,75 tấn/ha của cấp đất II. Trong ba cấp đất, sinh khối thảm mục giao động từ 4,9 - 5,15 tấn/ha. Nhìn chung, thì sự chênh lệch giữa các cấp đất là không lớn từ 11,55 - 12,15 tấn/ha.
Sinh khối (tấn/ha) 11.55 11.9 12.15 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Cấp đất I Cấp đất II Cấp đất III
Hình 3.10. Sinh khối khô cây bụi, thảm tươi và thảm mục theo cấp đất 3.3.3. Cấu trúc sinh khối khô lâm phần Keo tai tượng
Sinh khối khô của lâm phần là tổng trọng lượng khô kiệt của các thành phần nghiên cứu trong cả lâm phần trên một đơn vị diện tích (tính bằng tấn/ha). Đề tài đã tiến hành chặt hạ đo đếm sinh khối tươi sau đó đem sấy khô kiệt của 9 cây mẫu theo 3 cấp đất, tổng số mẫu đem sấy là 36 mẫu cho các bộ phận thân, cành, lá và rễ của cây. Sau đó, từ các cây cá lẻ tính trung bình cho toàn lâm phần theo mật độ của từng cấp đất. Khi đó, sẽ thu được tổng sinh khối khô cho tầng cây gỗ; cây bụi, thảm tươi và thảm mục. Kết quả xác định sinh khối khô cho các lâm phần theo 3 cấp đất được tổng hợp ở bảng 3.7.
42
Bảng 3.7. Cấu trúc sinh khối khô lâm phần rừng trồng Keo tai tượng Cấp
đất
Sinh khối lâm phần
Tầng cây gỗ Cây bụi, thảm tươi Thảm mục Tổng
T/ha % T/ha % T/ha % T/ha
I 50,20 80,51 7,00 11,23 5,15 8,26 62,35
II 32,33 73,10 6,85 15,49 5,05 11,42 44,23
III 17,98 60,89 6,65 22,52 4,90 16,59 29,53
TB 33,50 71,50 6,83 16,41 5,03 12,09 45,37
Kết quả bảng 3.7 chỉ ra rằng, sinh khối của lâm phần tập trung chủ yếu vào tầng cây gỗ chiếm trung bình 71,50 %; sinh khối cây bụi, thảm tươi chiếm trung bình 16,41 % và thấp nhất là sinh khối thảm mục chiếm trung bình 12,09 %. Sinh khối khô của tầng cây gỗ phụ thuộc rất lớn vào mật độ của lâm phần và mật độ cây cá thể. Cấp đất tốt hơn có sinh khối tầng cây gỗ cao hơn và ngược lại. Tổng sinh khôi khô toàn lâm phần giao động từ 29,53 - 62,35 tấn/ha ở ba cấp đất, trung bình đạt 45,37 tấn/ha.
Sinh khối (tấn/ha)
62.35 44.23 29.53 0 10 20 30 40 50 60 70 Cấp đất I Cấp đất II Cấp đất III
Hình 3.11. Sinh khối khô lâm phần rừng trồng Keo tai tượng theo cấp đất
3.4. Nghiên cứu khả năng tích lũy carbon ở lâm phần Keo tai tượng
3.4.1. Cấu trúc Carbon tích lũy trong cây cá lẻ
Kết quả nghiên cứu về lượng carbon tích lũy trong cây cá lẻ được thể hiện ở bảng 3.8.
43
Bảng 3.8. Lượng carbon tích lũy trong cây cá lẻ rừng trồng Keo tai tượng
Cấp đất OTC
Các bộ phận carbon trong cây
Tổng (kg/cây)
Thân Cành Lá Rễ
(kg/cây) % (kg/cây) % (kg/cây) % (kg/cây) %
I 1 92,0 59,1 36,0 23,1 5,3 3,4 22,3 14,3 155,6 2 78,3 59,3 31,1 23,6 4,6 3,5 18,0 13,6 132,0 3 80,3 63,9 25,8 20,6 4,1 3,3 15,4 12,3 125,6 Trung bình 83,5 60,8 31,0 22,4 4,7 3,4 18,6 13,4 137,7 II 1 49,5 51,4 25,8 26,8 4,8 5,0 16,2 16,8 96,3 2 42,6 52,8 20,4 25,3 3,7 4,6 13,9 17,3 80,6 3 39,8 56,2 15,6 22,0 3,2 4,5 12,3 17,3 70,9 Trung bình 44,0 53,5 20,6 24,7 3,9 4,7 14,1 17,2 82,6 III 1 28,0 62,7 5,1 11,5 2,3 5,1 9,2 20,6 44,7 2 23,6 63,1 4,2 11,4 1,7 4,7 7,8 20,9 37,3 3 20,8 64,9 3,5 10,9 1,4 4,5 6,3 19,8 32,1 Trung bình 24,1 63,6 4,3 11,3 1,8 4,8 7,8 20,4 38
44
Từ số liệu phân tích trên cho thấy, lượng carbon tích lũy trong cây cá lẻ trong cùng cấp đất tăng lên từ 78,3 - 92,0 kg/cây ở cấp đất I; 39,8 - 49,5 kg/cây ở cấp đất II và 20,8 - 28,8 kg/cây ở cấp đất III. Lượng carbon tích lũy trong cây cá lẻ trung bình ở ba cấp đất tương ứng là 38 - 137,7 kg/cây được minh họa bằng biểu đồ ở hình 3.12.
Lượng cacbon (kg/cây) 137.7 38.0 82.6 0 20 40 60 80 100 120 140 160 Cấp đất I Cấp đất II Cấp đất III
Hình 3.12. Lượng carbon tích lũy trong cây cá lẻ Keo tai tượng ở ba cấp đất
Về cấu trúc carbon tích lũy trong cây cá lẻ gồm carbon trong thân cây, cành cây, lá và rễ của cây. Cấu trúc lượng carbon trong các bộ phận cây cá lẻ rất khác nhau; chủ yếu ở phần thân cây, sau đó đến phần cành và rễ cây, thấp nhất là ở phần lá của cây, cụ thể:
- Cấp đất I: Lượng carbon trong thân chiếm tỷ lệ cao nhất, từ 59,1% - 63,9% trung bình đạt 60,8% tổng lượng carbon trong cây. Ngược lại lượng carbon thấp nhất trong lá cây biến động ở mức 3,3 - 3,5%, trung bình là 3,4%, trong khi đó lượng carbon trong cành cây chiếm tỷ lệ từ 20,6 - 23,6%, trung bình 22,4% và trong rễ cây chiếm từ 12,3 - 14,3%, trung bình chiếm 13,4% tổng lượng carbon trong cây cá lẻ.
45 Sinh khối (%) 60.8 3.4 13.4 22.4 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 Thân Cành Rễ Lá
Hình 3.13. Cấu trúc carbon cây cá lẻ Keo tai tượng cấp đất I
- Cấp đất II: Lượng carbon trong thân chiếm tỷ lệ từ 51,4% - 52,6% trung bình đạt 53,5% tổng lượng carbon trong cây. Lượng carbon thấp nhất trong lá cây đạt dao động ở mức 3,2 - 4,8%, trung bình là 3,9%; lượng carbon trong cành cây chiếm tỷ lệ từ 22 - 26,8%, trung bình 24,7% và trong rễ cây chiếm từ 16,8 - 17,3%, trung bình chiếm 17,2% tổng lượng carbon trong cây cá lẻ.
53.4 24.6 4.9 17.1 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Thân Cành Rễ Lá Sinh khối (%)
46
- Cấp đất III: Lượng carbon trong thân chiếm tỷ lệ từ 62,7 - 64,9% trong tổng lượng carbon của cây, trung bình cho cả 3 OTC là 63,6%; tiếp đến là lượng carbon trong rễ của cây chiếm 19,8 - 20,9%, trung bình là 20,4%; cành cây chiếm tỷ lệ carbon từ 3,5 - 5,1%, trung bình là 4,3%; lá chiếm tỷ lệ từ 4,5 - 5,1%, trung bình 4,8%. Cấu trúc sinh khối carbon cây cá lẻ ở cấp đất III được thể hiện ở hình 3.15.
63.6 4.3 4.8 20.4 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Thân Cành Rễ Lá Sinh khối (%)
Hình 3.15. Cấu trúc carbon cây cá lẻ Keo tai tượng trên cấp đất III
Khi so sánh với kết quả nghiên cứu giá trị hấp thu Carbon của một số loài cây rừng của Vũ Tấn Phương (ở khu vực phía Bắc Keo lai tuổi 5 và 6 có trữ lượng Carbon trong sinh khối là 46,52 tấn/ha và 55,19 tấn/ha; còn ở khu vực phía Nam là 56,40 tấn/ha và 63,74 tấn/ha) cho thấy kết quả mà tác giả thu được ở khu vực phía Bắc có giá trị gần sát với giá trị Keo tai tượng mà chúng tôi nghiên: tổng lượng Carbon rừng Keo lai tuổi 5 khu vực phía Bắc của tác giả là 46,52 tấn/ha, suy ra lượng Carbon hấp thụ hàng năm sẽ bằng 9,304 tấn/ha/năm; còn kết quả trong đề tài này là 47,71/5 = 9,54 tấn/ha/năm.
47
Theo nghiên cứu của Ngô Đình Quế (2006) lượng CO2 hấp thụ trong sinh khối Keo lai cao hơn rất nhiều so với Keo lá tràm: ở tuổi 5 Keo lá tràm hấp thụ được 66,20 tấn/ha, trong khi đó Keo lai đạt 175,10 tấn/ha.
3.4.2. Cấu trúc carbon tích lũy trong cây bụi, thảm tươi và thảm mục
Kết quả xác định lượng carbon cho ba cấp đất nghiên cứu được tổng hợp ở bảng 3.9.
Bảng 3.9. Cấu trúc carbon tích lũy trong cây bụi, thảm tươi và thảm mục Cấp
đất
Cây bụi, thảm tươi (tấn/ha) Thảm mục (tấn/ha) Tổng (tấn/ha) Thân Cành Lá Tổng I 1,93 1,09 0,45 3,47 2,55 6,01 II 1,98 1,04 0,37 3,39 2,50 5,89 III 1,98 0,87 0,45 3,29 2,43 5,72 TB 1,96 1,00 0,42 3,38 2,49 5,87
Kết quả bảng 3.9 cho thấy, sự chênh lệch trữ lượng tích lũy carbon giữa các bộ phận trong cây bụi, thảm tươi ở cùng cấp đất là có sự khác biệt; trữ lượng dao động từ 0,45 - 1,93 (tấn/ha) ở cấp đất I; từ 0,37 - 1,98 (tấn/ha) ở cấp đất II; từ 0,45 - 1,98 (tấn/ha) tương ứng với cấp đất III. Lượng carbon tích lũy của cây bụi, thảm tươi và thảm mục từ 2,43 - 2,55 tấn/ ha ở ba cấp đất. Tổng trữ lượng carbon ở ba cấp đất biến động từ 5,72 - 6,01 (tấn/ha).
48 Tấn/ha 6.01 5.89 5.72 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 Cấp đất I Cấp đất II Cấp đất III
Hình 3.16. Trữ lượng carbon cây bụi, thảm tươi và thảm mục theo cấp đất 3.4.3. Cấu trúc carbon lâm phần Keo tai tượng
Trữ lượng carbon tích lũy trong lâm phần là tổng lượng carbon của cả lâm phần trên một đơn vị diện tích (tấn/ha). Kết quả xác định carbon cho các lâm phần theo cấp đất được tổng hợp ở bảng 3.10 dưới đây.
Bảng 3.10. Cấu trúc carbon lâm phần Keo tai tượng ở ba cấp đất
Cấp đất
Trữ lượng carbon Tầng cây gỗ Cây bụi, thảm
tươi Thảm mục Tổng
T/ha % T/ha % T/ha % T/ha
I 24,30 80,15 3,47 11,44 2,55 8,41 30,32
II 15,75 72,78 3,39 15,67 2,50 11,55 21,64
III 8,68 60,28 3,29 22,85 2,43 16,88 14,40
TB 20,03 76,46 3,43 13,56 2,53 9,98 25,98
Từ số liệu nghiên cứu trong bảng trên cho thấy lượng Carbon tập trung chủ yếu ở tầng cây gỗ, cao nhất ở cấp đất I với 80,15 % với tổng trữ lượng là 24,3 tấn/ha; thấp nhất là 60,28 % ở cấp đất III với trữ lượng 8,68 tấn/ha; bộ phận cây bụi, thảm tươi của cấp đất I đạt 3,47 tấn/ha và chiếm 11,44 % tổng
49
lượng carbon; 3,29 - 3,39 tấn/ha là trữ lượng carbon tương ứng của cấp đất III và II. Thành phần có trữ lượng thấp nhất trong các bộ phận là thảm mục, giao động từ 2,43 - 2,55 tấn/ha ở ba cấp đất. Tuy nhiên, các bộ phận trên lâm phần có tỷ lệ cụ thể như sau:
- Cấp đất I: Trong lâm phần, tổng trữ lượng carbon là 30,32 tấn/ha trong đó trữ lượng carbon trong tầng cây gỗ đạt 24,30 tấn/ha chiếm 80,15 %; cây bụi, thảm tươi là 3,47 tấn/ha chiếm 11,44 %; thảm mục là 2,55 tấn/ha chiếm 8,41 %.
- Cấp đất II: Tổng trữ lượng carbon trong lâm phần là 21,64 tấn/ha trong đó trữ lượng carbon trong tầng cây gỗ đạt 15,75 tấn/ha chiếm 72,78 %; cây bụi, thảm tươi là 3,39 tấn/ha chiếm 15,67 %; thảm mục là 2,5 tấn/ha chiếm 11,55 %.
- Cấp đất III: 14,40 tấn/ha là tổng trữ lượng carbon trong lâm phần, chiếm 60,28% với trữ lượng 8,68 tấn/ha là trữ lượng carbon của tầng cây cao; trong bộ phận cây bụi, thảm tươi là 3,29 tấn/ha chiếm 22,85% và thấp nhất là trữ lượng carbon trong thành phần thảm mục đạt 2,43 tấn/ha chiếm 16,88 % tổng trữ lượng.
Trữ lượng carbon của lâm phần Keo tai tượng ở cấp đất I, II và III được thể hiện chi tiết qua biểu đồ sau:
50 Tấn/ha 30.32 21.64 14.4 0 5 10 15 20 25 30 35 Cấp đất I Cấp đất II Cấp đất III
Hình 3.17. Trữ lượng carbon rừng trồng Keo tai tượng cấp đất I, II và III
3.5. Xây dựng phương trình tương quan giữa sinh khối và tích lũy các bon với đường kính thân bon với đường kính thân
3.5.1. Mối tương quan giữa sinh khối tươi của bộ phận trên mặt đất với đường kính thân (D1,3) với đường kính thân (D1,3)
Sinh khối tươi của bộ phận trên mặt đất cây cá thể Keo tai tượng gồm sinh khối tươi bộ phận thân cây, cành cây và lá cây (không tính đến sinh khối hoa, quả, hạt cũng như sinh khối các phần rơi rụng); sinh khối tươi bộ phận dưới mặt đất là sinh khối phần rễ sống của cây. Qua nghiên cứu cho thấy, rễ cây là một thành phần quan trọng tạo nên sinh khối cây cá thể, tuy nhiên đây lại là bộ phận nằm sâu dưới lòng đất nên việc xác định nó khó khăn và tốn kém vì phải đào rễ lên mới xác định được. Mặt khác, rễ là bộ phận có nhiệm vụ cung cấp chất dinh dưỡng lấy từ đất cho các bộ phận trên mặt đất của cây, vì vậy giữa sinh khối trên mặt đất và dưới mặt đất cây cá thể tồn tại những mối liên hệ nhất định. Việc xác định mối liên hệ giữa sinh khối tươi bộ phận trên mặt đất với sinh khối tươi bộ phận dưới mặt đất có ý nghĩa quan trọng nhằm dự đoán nhanh sinh khối dưới mặt đất khi biết đến sinh khối trên mặt đất.
51
Phân tích hồi quy được thực hiện dựa trên dữ liệu về sinh khối, tổng sinh khối và lượng các bon tích lũy trong các bộ phận khác nhau của cây tiêu chuẩn Keo tai tượng. Các dạng phương trình đã được thử nghiệm như hàm bậc nhất, bậc hai, hàm mũ. Kết quả cho thấy, dạng hàm mũ thể hiện sự tương quan giữa D1,3 với sinh khối và lượng các bon trong sinh khối các bộ phận cây. Kết quả được trình bày trong bảng 3.11.
Bảng 3.11. Tương quan giữa sinh khối tươi bộ phận của cây với đường kính thân (D1,3)
Tương quan sinh khối tươi
bộ phận cây (Y) với D1,3
Dạng phương trình
Giá trị thống kê
R2 Std.E a b
Sinh khối thân Y = 0,713*D1,30,401 0,98 0,039 0,816 0,411
Sinh khối cành Y = 1,624*D1,30,291 0,95 0,071 1,726 0,295
Sinh khối lá Y = 2,611*D1,30,217 0,89 0,043 2,513 0,214
Sinh khối rễ Y = 0,526*D1,30,472 0,96 0,057 0,514 0,462
∑ Sinh khối Y = 0,715*D1,30,414 0,98 0,051 0,715 0,414
Kết quả bảng 3.11 cho thấy, thực sự tồn tại mối quan hệ giữa sinh khối tươi các bộ phận và tổng sinh khối tươi cây tiêu chuẩn với nhân tố đường kính ngang ngực. Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy, các phương trình tương quan có hệ số tương quan cao (R)từ 0,89-0,98, sai tiêu chuẩn hồi quy thấp (Std.E) từ 0,039-0,071. Kiểm tra sự tồn tại của các hệ số phương trình cho thấy các hệ số đều tồn tại trong tổng thể. Như vậy, có thể sử dụng những phương trình này để dự đoán và tính toán nhanh sinh khối các bộ phận và tổng sinh khối tươi của cây Keo tai tượng tại khu vực nghiên cứu.
52
3.5.2. Mối tương quan giữa sinh khối khô của bộ phận trên mặt đất với đường kính thân (D1,3) với đường kính thân (D1,3)
Bảng 3.12. Tương quan giữa sinh khối khô bộ phận của cây với đường kính thân (D1,3)
Tương quan sinh khối khô bộ phận cây (Y)
với D1,3
Dạng phương trình
Giá trị thống kê
R2 Std.E a b
Sinh khối thân Y = 0,947*D1,30,421 0,98 0,029 0,949 0,418
Sinh khối cành Y = 0,981*D1,30,342 0,93 0,055 0,974 0,331
Sinh khối lá Y = 1,642*D1,30,227 0,94 0,044 1,615 0,274