2. Cơ sở thực tiễn của các vấn đề nghiên cứu
3.8. Lượng cacbon hấp thụ
3.8.1. Tỷ lệ carbon tích lũy trong cây
Lượng carbon tích lũy trong cây có thể xác định từ sinh khối khô thông qua bằng 1 hệ số chuyển đổi (thường dùng là 0,5) hoặc lấy mẫu, phân tích xác định hàm lượng carbon có trong sinh khối khô để cho việc xác định carbon chính xác hơn. Việc quy đổi đơn giản ít tốn kém nhưng số liệu có độ chính xác không cao vì trong mỗi loài cây có tỷ lệ lượng carbon tích lũy trong cây khác nhau.
3.8.1.1. Tỷ lệ carbon tích lũy trong cá thể Keo lai
Thông qua sinh khối khô ta sử dụng công thức mặc định của IPCC (lPCC,2003) ta tính được trữ lượng cacbon của từng bộ phận và suy ra cho cả cây, cả lâm phần
Kết quả tính toán tỷ lệ carbon các bộ phận cây của cá thể cho thấy tương tự như kết quả tính toán về sinh khối khô của lâm phần
Kết quả tổng hợp tỷ lệ carbon cá thể Keo lai cho thấy tỷ lệ carbon trung bình cây cá thể là 30,03 Kg, biến động từ 1,7 Kg – 53,8 Kg.
Bộ phận thân Carbon trung bình là 24,53 Kg chiếm 81,71 % so với toàn thân của lâm phần biến động từ 1,1 Kg – 45,2 Kg.
Bộ phận cành Carbon đạt trung bình là 3,48 Kg, chiếm tỉ lệ 11,60 % so với cả cây của lâm phần, biến động từ 0,3 – 5,7 Kg.
Bộ phận lá Carbon trung bình là 2,01, chiếm tỉ lệ 6,69 % so với cả cây của lâm phần, biến động từ 0,4 Kg – 3,0 Kg.
Kết quả tính toán cho ta thấy cây có D1,3 trung bình cao nhất ở khu vực nghiên cứu là 12,9 cm thì lượng carbon tích lũy là 53,8 kg, D1,3 trung bình là 11,18 cm thì lượng carbon tích lũy là 38,8 kg, D1,3 trung bình thấp nhất là 3,62 lượng cacbon tích lũy là 1,7 kg carbon
So sánh với kết quả nghiên cứu của Nguyễn Thị Hà (2007) thì cây trung bình có D1,3 là 11,76 cm thì lượng carbon tích lũy là 31,85 kg carbon. Cây có kích thước lớn nhất là cây có D1,3 là 21,33 cm thì lượng carbon tích lũy là 98,91 kg carbon.
So sánh với kết quả nghiên cứu của Nguyễn Thị Hạnh (2009) thì cây trung bình có D1,3 là 11,73 cm thì lượng carbon tích lũy là 21,96 kg carbon. Cây có kích thước lớn nhất là cây có D1,3 là 18,47 cm thì lượng carbon tích lũy là 83,39 kg carbon.
So sánh với Kết quả nghiên cứu của Mai Văn Hòa (2014) đối với loài Keo tai tượng thì cây có D1,3 trung bình là 12,33 cm sẽ tích lũy được 26,23 ± 7,94 kg carbon. Cao nhất là cá thể thứ 36 đạt: 81,14 kg carbon tương ứng ở đường kính là 21,33 cm, thấp nhất là 1,68 kg carbon.
Thông qua các so sánh trên thì thấy rằng carbon tích lũy trong các bộ phận thân cây Keo lai nghiên cứu ở thành phố Hồ Chí Minh và Bình Thuận thấp hơn so với cây Keo lai nghiên cứu trong đề tài và cây Keo tai tượng ở Quảng Nam có lượng carbon tích lũy thấp hơn so với cây Keo lai nghiên cứu trong đề tài
Xem xét kết cấu lượng carbon tích lũy trong các bộ phận thân cây ta thấy: Khối lượng carbon tích lũy trong cây Keo lai cao nhất thuộc về phần thân cây chiếm tỷ lệ 81,71 %, tiếp đến là bộ phận cành cây 11,6 %, bộ phận lá cây có tỷ lệ là 6,69 %, kết
cấu lượng carbon tích lũy được thể hiện ở hình 3.11 dưới đây: 81,71% 11,60% 6,69% Thân Cành Lá
Hình 3.11. Kết cấu carbon cá thể Keo lai 3.8.1.2. Tỷ lệ Carbon tích lũy trong lâm phần
Kết quả tính toán tỷ lệ carbon các bộ phận cây của lâm phần cho thấy tương tự như kết quả tính toán về sinh khối khô của lâm phần
Kết quả tổng hợp tỷ lệ carbon trong lâm phần Keo lai cho thấy tỷ lệ carbon trung bình cây trong lâm phần là 58,098 tấn, biến động từ 3,289 tấn – 104,103 tấn.
Bộ phận thân Carbon trung bình là 47,475 tấn chiếm 81,71 % so với toàn thân của lâm phần biến động từ 2,128 tấn – 87,462 tấn.
Bộ phận cành Carbon đạt trung bình là 6,740 tấn, chiếm tỉ lệ 11,6 % so với cả cây của lâm phần, biến động từ 0,483 tấn – 12,480 tấn.
Bộ phận lá Carbon trung bình là 4,063 tấn, chiếm tỉ lệ 6,69 % so với cả cây của lâm phần, biến động từ 0,35 tấn– 3,3 tấn.
3.8.2. Tương quan giữa lượng carbon tích lũy cá thể với D1,3
Cũng như sinh khối khô của cá thể Keo lai, hàm lượng carbon tích lũy trong cá thể cũng có thể xác định thông qua nhân tố điều tra dễ đo đếm là D1,3 dựa vào các mô hình tương quan
Việc tiến hành thiết lập mô hình tương quan giữa hàm lượng carbon tích lũy trong cá thể của cá thể cây với D1,3 không những nhằm nghiên cứu mối quan hệ giữa các chỉ tiêu của đối tượng nghiên cứu mà còn thông qua đó xác định hàm lượng carbon
tích lũy của cây Keo lai qua các chỉ tiêu dể đo đếm khác một cách đơn giản, nhanh chóng, tiết kiệm với độ chính xác cho phép.
Kết quả thăm dò mối tương quan giữa Carbon tích lũy cá thể với D1,3 tương ứng cho thấy những phương trình thử nghiệm đều thỏa mãn yêu cầu về thống kê như hệ số tương quan cao, sai số tiêu chuẩn nhỏ nằm trong phạm vi cho phép, phương trình và các tham số của phương trình đều tồn tại. Các phương trình được chọn là phương trình có hệ số tương quan cao, sai số tiêu chuẩn nhỏ và phương trình và các tham số phương trình tồn tại, mức độ tính toán đơn giản dễ áp dụng,
Căn cứ những tiêu chí trên, đề tài đã chọn tương quan Carbon tích lũy cá thể với D1,3 từ những phương trình thăm dò đã được thống kê tại bảng 3.15 sau:
Bảng 3.15 So sánh các chỉ tiêu thống kê từ các hàm thử nghiệm – Tương quan
carbon tích lũy cá thể với D1,3(Ct/D1,3)
Phương trình lập được Số hiệu Chỉ tiêu thống kê r Sy/x Pa Pb Ct = 0,0384601*D13^2,82757 (3.37) 0,977081 0,32498 0,0089 0,0008 Cth = 0,0181553*D13^3,04613 (3.38) 0,968119 0,415794 0,0102 0,0015 Cca = 0,0112865*D13^2,4501 (3.39) 0,98428 0,231933 0,0008 0,0004 Cla = 0,048764*D13^1,62316 (3.40) 0,989787 0,123328 0,0003 0,0002 Qua bảng 3.15 ta thấy:
Phương trình (3.37) được chọn để tính tương quan giữa carbon tích lũy cá thể với D1,3 với hệ số xác định R2 = 0,977081
Phương trình (3.38) được chọn để tính tương quan giữa bộ phận thân carbon tích lũy cá thể với D1,3 với hệ số xác định R2 = 0,968119
Phương trình (3.39) được chọn để tính tương quan giữa bộ phận cành carbon tích lũy cá thể với D1,3 với hệ số xác định R2 = 0,98428
Phương trình (3.40) được chọn để tính tương quan giữa bộ phận lá carbon tích lũy cá thể với D1,3 với hệ số xác định R2 = 0,989787
C - D1,3 0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 3,62 7,99 9,57 11,18 12,16 12,90 D1,3 C Cttn Ctlt
Hình 3.12. Tương quan hàm lượng carbon tích lũy với D1,3 3.8.3. Tương quan giữa lượng carbon tích lũy cá thể với Hvn
Việc tiến hành thiết lập mô hình tương quan giữa hàm lượng carbon tích lũy trong cá thể của cá thể cây với Hvn không những nhằm nghiên cứu mối quan hệ giữa các chỉ tiêu của đối tượng nghiên cứu mà còn thông qua đó xác định hàm lượng carbon tích lũy của cây Keo lai qua các chỉ tiêu dể đo đếm khác một cách đơn giản, nhanh chóng, tiết kiệm với độ chính xác cho phép.
Kết quả thăm dò mối tương quan giữa Carbon tích lũy cá thể với Hvn tương ứng cho thấy những phương trình thử nghiệm đều thỏa mãn yêu cầu về thống kê như hệ số tương quan cao, sai số tiêu chuẩn nhỏ nằm trong phạm vi cho phép, phương trình và các tham số của phương trình đều tồn tại. Các phương trình được chọn là phương trình có hệ số tương quan cao, sai số tiêu chuẩn nhỏ và phương trình và các tham số phương trình tồn tại, mức độ tính toán đơn giản dễ áp dụng,
Căn cứ những tiêu chí trên, đề tài đã chọn tương quan Carbon tích lũy cá thể với D1,3 từ những phương trình thăm dò đã được thống kê tại bảng 3.16.
Bảng 3.16. So sánh các chỉ tiêu thống kê từ các hàm thử nghiệm – Tương quan
carbon tích lũy cá thể với Hvn(Ct/Hvn)
Phương trình lập được Số hiệu Chỉ tiêu thống kê r Sy/x Pa Pb Ct = exp(-0,66617 + 0,308906*Hvn) (3.41) 0,997551 0,106783 0,0074 0,0000 Cth = exp(-1,24883 + 0,335578*Hvn) (3.42) 0,996699 0,134755 0,0017 0,0000 Cca = exp(-2,1897 + 0,263481*Hvn) (3.43) 0,989181 0,192642 0,0008 0,0002 Cla = 0,0534265*Hvn^1,46222 (3.44) 0,971181 0,2062 0,0025 0,0012
Phương trình (3.41) được chọn để tính tương quan giữa carbon tích lũy cá thể với Hvn với hệ số xác định R2 = 0,997551
Phương trình (3.42) được chọn để tính tương quan giữa bộ phận thân carbon tích lũy cá thể với Hvn với hệ số xác định R2 = 0,996699
Phương trình (3.43) được chọn để tính tương quan giữa bộ phận cành carbon tích lũy cá thể với Hvn với hệ số xác định R2 = 0,989181
Phương trình (3.44) được chọn để tính tương quan giữa bộ phận lá carbon tích lũy cá thể với Hvn với hệ số xác định R2 = 0,971181
C- Hvn 0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 4,06 8,65 12,66 13,84 14,70 15,59 Hvn C Hvn Hvnlt2
3.9. Hấp thụ CO2 của cây cá thể
Phương pháp chung để tính khả năng hấp thụ CO2 của cây cá thể là thông qua lượng carbon tích lũy trong cá thể cây. Từ lượng carbon tích lũy của các bộ phận của cây cá thể tính được khả năng hấp thụ CO2 của các bộ phận cây bằng cách nhân lượng carbon với 3,67.
3.9.1 Kết cấu hấp thụ CO2 của cá thể Keo lai
Phân tích kết cấu lượng CO2 của cây cá thể cho ta thấy: Cá thể Keo lai có D1,3 trung bình là 12,16 cm ở tuổi 6 thì có khả năng hấp thụ trung bình là 182,9 kg CO2
trong đó thân hấp thụ là 147,2 kg, cành hấp thụ 23,7 kg, lá hấp thụ là 12,0 kg tỷ lệ khả năng hấp thụ được thể hiện qua hình 3.14.
81,71% 11,60% 6,69% Thân Cành Lá
Hình 3.14. Tỷ lệ sinh hấp thụ CO2 của cây cá thể
Lượng hấp thụ tăng theo D1,3, trung bình cây có hấp thụ thấp nhất là D1,3 trung bình là 3,62 cm thì khả năng hấp thu là 6,2 kg CO2 cao nhất là cá thể có D1,3 trung bình là 12,9 cm thì khả năng hấp thụ cao nhất trung bình là 197,4 kg CO2
Khả năng hấp thụ CO2 cao nhất thuộc về bộ phận thân (cả vỏ) với tỷ lệ trung bình chiếm 81,71 % so với toàn cây, tỷ lệ của bộ phận thân cây có xu hướng tăng theo chiều tăng của đường kính.
Khả năng hấp thụ CO2 của bộ phận cành chiếm tỷ lệ 11,60 %, trung bình là 12,78 kg/cây.
Sau bộ phận cành, bộ phận lá có khả năng hấp thụ CO2 chiếm tỷ lệ trung bình là 6,69 % so với toàn cây.
So sánh với kết quả nghiên cứu hấp thụ CO2 cá thể cây keo lai ở Keo lai Quận 9, thành phố Hồ Chí Minh của Nguyễn Thị Hà (2007) thì hấp thụ CO2 cá thể Keo lai của đề tài nghiên cứu có cao hơn, cụ thể cây có D1,3 là 12,16 cm thì hấp thụ đạt 182,9 kg CO2. Với kết cấu thân là 81,71%, cành là 11,6 %, và lá là 6,69 %.
So sánh với kết quả nghiên cứu hấp thụ CO2 cá thể cây Keo lai ở Tánh Linh, Bình Thuận, của Nguyễn Thị Hạnh (2009) thì hấp thụ CO2 cá thể Keo lai của đề tài nghiên cứu có khối lượng chênh lệch lớn, cụ thể cây có D1,3 bằng 12,16 cm thì hấp thụ đạt 182,9 kg CO2. Với kết cấu là: thân (81,71%) cành (11,6 %) và lá (6,69 %).
Sự khác biệt giữa đề tài nghiên cứu và các nghiên cứu trên là do nhiều yếu tố như tỷ lệ carbon tích lũy trong sinh khối khô quy đổi; các bộ phận trong kết cấu cá thể; đặc điểm điều kiện lập địa; tuổi của đối tượng các tác giả nghiên cứu khác nhau, nên tỷ lệ, khả năng hấp thụ CO2 cũng khác nhau.
3.9.2. Tương quan giữa CO2 tích lũy với D1,3
Cũng như sinh khối khô của cá thể Keo lai, hàm lượng carbon tích lũy trong cá thể cũng có thể xác định thông qua nhân tố điều tra dễ đo đếm là D1,3 dựa vào các mô hình tương quan.
Việc tiến hành thiết lập mô hình tương quan giữa hàm lượng CO2 tích lũy trong cá thể của cá thể cây với D1,3 không những nhằm nghiên cứu mối quan hệ giữa các chỉ tiêu của đối tượng nghiên cứu mà còn thông qua đó xác định hàm lượng CO2 tích lũy của cây Keo lai qua các chỉ tiêu dể đo đếm khác một cách đơn giản, nhanh chóng, tiết kiệm với độ chính xác cho phép.
Kết quả thăm dò mối tương quan giữa lượng CO2 hấp thụ với D1,3 tương ứng cho thấy những phương trình thử nghiệm đều thỏa mãn yêu cầu về thống kê như hệ số tương quan cao, sai số tiêu chuẩn nhỏ nằm trong phạm vi cho phép, phương trình và các tham số của phương trình đều tồn tại. Các phương trình được chọn là phương trình có hệ số tương quan cao, sai số tiêu chuẩn nhỏ và phương trình và các tham số phương trình tồn tại, mức độ tính toán đơn giản dễ áp dụng,
Căn cứ những tiêu chí trên, đề tài đã chọn phương trình tương quan lượng CO2 hấp thụ và D1,3 cây cá thể từ những phương trình thăm dò đã được thống kê tại phụ biểu 8.
Bảng 3.17. So sánh các chỉ tiêu thống kê từ các hàm thử nghiệm – Tương quan carbon hấp thụ cá thể với D1,3(CO2t/D1,3)
Phương trình lập được Số hiệu Chỉ tiêu thống kê r Sy/x Pa Pb CO2t = 0,139259*D13^2,83255 (3.45) 0,976981 0,326285 0,0456 0,0008 CO2th = 0,06548*D13^3,05347 (3.46) 0,96848 0,414315 0,0355 0,0015 CO2ca = 0,0280073*D13^2,60939 (3.47) 0,987756 0,217415 0,0015 0,0002 CO2la = 0,143215*D13^1,71205 (3.48) 0,989385 0,13266 0,0023 0,0002 Phương trình (3.45) được chọn để tính tương quan giữa CO2 tích lũy cá thể với D1,3 với hệ số xác định R2 = 0,976981 và để dự đoán khả năng hấp thụ CO2 của cá thể Keo lai tại khu vực nghiên cứu
Phương trình (3.46) được chọn để tính tương quan giữa CO2 tích lũy của bộ phận thân cây với D1,3 với hệ số xác định R2 = 0,96848 và để dự đoán khả năng hấp thụ CO2 của thân cây Keo lai tại khu vực nghiên cứu
Phương trình (3.47) được chọn để tính tương quan giữa CO2 tích lũy trong cành cây với D1,3 với hệ số xác định R2 = 0,987756 và để dự đoán khả năng hấp thụ CO2 của cá thể Keo lai tại khu vực nghiên cứu
Phương trình (3.48) được chọn để tính tương quan giữa CO2 tích lũy trong lá cây với D1,3 với hệ số xác định R2 = 0,989385 và để dự đoán khả năng hấp thụ CO2 của cá thể Keo lai tại khu vực nghiên cứu
3.9.3. Tổng trữ lượng hấp thụ CO2 của lâm phần
Mục tiêu của đề tài là xác định được tổng trữ lượng khả năng hấp thụ CO2 của khu vực nghiên cứu, từ đó ước lượng giá trị khả năng đó trên thị trường buôn bán khí thải thế giới. Kết quả nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 của quần thể hàng năm theo từng tuổi, từ số liệu diện tích rừng trồng Keo lai thống kê được qua số liệu theo dõi diễn biến tài nguyên rừng của phòng kỹ thuật công ty, qua đó tính toán được tổng năng lực hấp thụ CO2 của toàn khu vực nghiên cứu.
Kết quả tính toán tổng khả năng hấp thụ CO2 của cả khu vực nghiên cứu được tổng hợp ở bảng 3.18.
Bảng 3.18. Khả năng hấp thụ CO2 ở các độ tuổi tại khu vực nghiên cứu
Độ tuổi Diện tích CO2 Tấn/ha/năm Tổng CO2 Tuổi 2 320 6,2 1.989,49 Tuổi 3 310 18,5 5.744,25 Tuổi 4 340 50,3 17.103,88 Tuổi 5 295 54,3 16.021,40 Tuổi 6 310 57,5 17.836,66 Tuổi 7 295 51,9 15.310,53 Tổng 1.870 74.006,20
Kết quả tính toán từ bảng trên cho thấy tổng lượng CO2 hấp thụ của lâm phần phụ thuộc vào cấp tuổi và diện tích rừng của cấp tuổi đó. Lượng CO2 hấp thụ của lâm phần cao nhất thuộc độ tuổi 6 là 57,5 tấn/ha/năm, kế đến là độ tuổi 5 là 54,3 tấn/ha/năm, thấp nhất là độ tuổi 2 là 6,2 tấn/ha/năm.
Tính chung cho cả khu vực nghiên cứu với tổng diện tích là 1.870 ha rừng Keo lai thì rừng hấp thụ được 74.006,2 tấn CO2/năm tính tại thời điểm nghiên cứu.