a). Dân số
Xã Yên Lãng có tổng số 68.710 nhân khẩu với 15.168 hộ dân, gồm 6 dân tộc: Kinh chiếm 53,6%; Tày chiếm 12,7%; Nùng chiếm 19,2%; Sán chí chiếm 8,9%; và dân tộc Mường chiếm 0,2%. Phần lớn các dân tộc thiểu số có trình độ dân trí cao, biết áp dụng khoa học kỹ thuận vào sản xuất để năng cao năng suất cây trồng vật nuôi.
b). Cơ sở hạ tầng
* Giao thông: Mạng lưới giao thông trong những năm vừa qua trên địa bàn huyện không ngừng phát triển, bao gồm tuyến quốc lộ 3B từ thành phố Thái Nguyên đi các tỉnh chạy qua địa bàn huyện dài 30 km. Đây là tuyến chiến lược quốc phòng của tỉnh và cũng là đường chiến lược phát triển kinh tế, xã hội của các xã và huyện nối liền với cac tỉnh Tuyên Quang, Yên Bái, Hà Giang và Lào Cai; 08 tuyến đường lộ huyện dài 89 km, 4 km đường giao
* Văn hóa - thể thao: Phong trào toàn dân đoàn kết xây dựng đời sống mới, việc cưới hỏi ma chay cũng đã có nhiều tiến bộ. Phong trào đền ơn đáp nghĩa được quan tâm, thực hiện chếđộ chính sách đầy đủ, đúng quy định.
* Giáo dục - đào tạo: Xã có 3 cấp học: Mầm non, Tiểu học, Trung học cơ sở. Đội ngũ giáo viên có chuyên môn cao cao thường xuyên trau dồi kiến thức để truyền đạt cho học sinh có kết quả cao nhất trong học tập.
- Cấp THCS có diện tích đất là 7984.66 m2, các phòng học được xây dựng kiên cố 01 nhà 2 tầng diện tích 391.68 m2, số học sinh năm qua là 224 học sinh trên 8 lớp học, dụng cụ phục vụ giảng dạy và học tập còn nhiều hạn chế. Tới đây cần mở rộng thêm để làm sân thể dục, thể thao cho học sinh.
- Cấp tiểu học gồm 01 trường trung tâm và 03 phân hiệu nhỏ. Trường trung tâm có diện tích 3861.34 m2 được xây dựng kiên cố 01 nhà 2 tầng, gồm 10 phòng học, dụng cụ cho dạy và học của nhà trường còn rất thiếu. Tổng số lớp 17 lớp học, tổng số học sinh năm qua là 273 học sinh. Nhìn chung các thầy, cô giáo và các cháu học sinh đều yên tâm dạy và học.
- Cấp mầm non gồm 01 trường trung tâm và 03 phân hiệu lẻ, trường trung tâm có diện tích 1375 m2, có 02 nhà cấp IV diện tích xây dựng 306m2, tổng số trẻ là 211 trẻ, dụng cụ cho dạy và học xong thiếu thốn.
Nhìn chung hệ thống giáo dục của xã tương đối hoàn chỉnh, chất lượng được nâng lên. Bước đầu đánh giá sự nghiệp giáo dục của xã đã được các cấp ngành quan tâm.
* Y tế: Xã có một trạm y tế, cơ sở vật chất khá đầy đủ. Đảm bảo cho việc chăm sóc sức khỏe cho người dân. Được xây dựng liền kề trục đường liên xã, có diện tích là 1700 m2. có 02 nhà cấp IV: 05 phòng điều trị, 01 phòng tiêm, 01 phòng đẻ, 03 phòng khám. Đội ngũ cán bộ gồm: 01 bác sỹ, 02 y sỹ, 02 y tá có trách nhiệm tiêm chủng mở rộng, phòng chống suy dinh dưỡng trẻ em được thực hiện tốt. Người nghèo được khám chữa bệnh định kỳ và cấp phát thuốc miễn phí. Chính vì vậy mà đời sống của người dân ngày được nâng cao, sức khỏe được đảm bảo giúp tham gia tốt công tác sản xuất.
Chương 2
ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu là rừng Keo tai tượng tuổi 7, trồng thuần loài tại xã Yên Lãng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên.
2.1.2. Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu khả năng tích lũy carbon trong các thành phần thảm tươi, cây bụi và thảm mục; tầng cây gỗ rừng trồng Keo tai tượng tuổi 7, trồng thuần loài trên những cấp đất khác nhau. Rừng thứ sinh, cây trồng nông nghiệp không thuộc đối tượng nghiên cứu của đề tài.
2.2. Nội dung nghiên cứu
(1). Đặc điểm của rừng trồng Keo tai tượng tại địa bàn nghiên cứu. (2). Nghiên cứu cấu trúc sinh khối tươi rừng trồng Keo tai tượng (3). Nghiên cứu cấu trúc sinh khối khô rừng trồng Keo tai tượng (4). Nghiên cứu khả năng tích lũy các bon rừng trồng Keo tai tượng (5). Xác lập phương trình tương quan giữa sinh khối và các bon với nhân tốđiều tra lâm phần.
2.3. Phương pháp nghiên cứu
2.3.1. Cơ sở phương pháp luận
Rừng Keo tai tượng trồng là một hệ sinh thái nhân tạo, do vậy mối quan hệ giữa quần thụ Keo tai tượng với các yếu tố môi trường là rất phức tạp. Ngoài những yếu tố khí hậu, địa hình, đất đai, nhân tố con người có vai trò quan trọng trong việc làm thay đổi quần thụ và môi trường sống. Vì vậy, khả năng tích lũy các bon của quần thụ Keo tai tượng có mối quan hệ chặt chẽ với sinh trưởng và năng suất rừng.
Việc nghiên cứu khả năng tích lũy carbon là một công việc khó khăn, đòi hỏi thời gian công sức và kinh phí, do đó phương pháp kế thừa có chọn lọc những kết quả nghiên cứu đã có về loài Keo tai tượng sẽ được áp dụng.
2.3.2. Phương pháp ngoại nghiệp
2.3.2.1. Phương pháp thu thập số liệu
a) Kế thừa các tài liệu
- Kế thừa các tài liệu, kết quả nghiên cứu đã có về cây Keo tai tượng, đặc biệt là biểu quá trình sinh trưởng, biểu thể tích, biểu cấp đất,... đã được lập cho loài này theo Tiêu chuẩn ngành 04-2005.
- Tài liệu, hồ sơ lưu trữ về lịch sử trồng rừng, các thông tin có liên quan đến nội dung của đề tài như: tình hình kinh tế - xã hội, bản đồ hiện trạng tại khu vực nghiên cứu.
b) Thu thập số liệu ngoài hiện trường
Số liệu đề tài là tổng hợp các thông tin thu thập từ các lâm phần nghiên cứu cùng với các thông tin khác có liên quan từ khi trồng cho đến thời điểm điều tra. Theo Nguyễn Hải Tuất (1982) đối với rừng thuần loài đều tuổi, diện tích OTC thông thường được xác định từ 100-1000 m2 và bố trí đại diện cho các điều kiện sinh trưởng. Các OTC được đặt cách xa đường đi, đỉnh dông và khe suối... hình dạng OTC là hình chữ nhật, chiều dài song song với đường đồng mức.
Sau khi tiến hành sơ thám trên cơ sở phối hợp với bản đồ hiện trạng, tiến hành lập 9 ô tiêu chuẩn (OTC) tạm thời, ngẫu nhiên, kích thước mỗi ô là 1.000m2 (25 x 40m). Trong mỗi OTC, tiến hành lập 5 ô thứ cấp có diện tích 25m2 (5x5) để xác định sinh khối cây bụi, thảm tươi. Trong mỗi ô thứ cấp, lập 1 ô dạng bản có diện tích 1m2 để xác định sinh khối thảm mục. Tổng số ô thứ cấp và ô dạng bản là 45 ô.
* Phương pháp điều tra tầng cây gỗ: Trong các OTC, đo đếm toàn bộ
- Đo đường kính tại vị trí 1,3m (D1.3) bằng thước kẹp kính có độ chính xác đến 0,01m hoặc dùng thước dây đo chu vi sau đó dùng công thức quy đổi ra đường kính.
- Các chỉ tiêu Hvn, Hdc được đo bằng thước đo cao Blumleiss kết hợp với thước sào có chia vạch đến 20cm, sai sốđo cao ± 10cm.
* Phương pháp xác định cấp đất: Từ số liệu đo đếm ban đầu, tiến hành xác định cấp đất bằng cách dựa vào biểu cấp đất đã được lập cho loài Keo tai tượng (Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, 2003), cụ thể các bước tiến hành như sau:
Xác định chiều cao ưu thế (H0) bằng cách từ số liệu điều tra chọn ra 20% số cây có chiều cao lớn nhất, tiến hành vẽ đường cong chiều cao tầng trội cho rừng Keo tai tượng qua cặp giá trị D1,3và Hvn của 20% số cây đã chọn. Tính đường kính bình quân theo tiết diện của tầng cây trội (Dg0) theo công thức: Dg0 = N D D D12 + 22 +...+ n2 (3.1) Trong đó:
Dg0: đường kính bình quân theo tiết diện. N: 20% số cây có chiều cao lớn nhất.
Nidi số cây thứ i nằm trong cỡ kính di (đường kính ở vị trí 1,3m).
Từ Dg0 đã tính được, tra lên biểu đồ đường cong chiều cao tầng trội ta sẽ có được giá trị chiều cao H0 bình quân tương ứng.
Xác định tuổi (A) thông qua hồ sơ trồng rừng, nếu hồ sơ trồng rừng không rõ ràng tiến hành cắt lấy thớt ở gốc cây có đường kính gần nhất với đường kính bình quân tiết diện đã tính ở trên để xác định vòng năm.
Sau khi xác định được chiều cao H0 và tuổi (A) của rừng tiến hành tra biểu cấp đất tương ứng đã lập cho loài Keo để xác định cấp đất.
* Phương pháp xác định cây tiêu chuẩn để chặt ngả: Cây tiêu chuẩn được chọn là cây có đường kính bằng hoặc xấp xỉ bằng đường kính cây có tiết diện bình quân. Công thức xác định cây có tiết diện bình quân theo (3.1).
* Phương pháp thu thập sinh khối tươi (Wt) cây tiêu chuẩn
Mỗi OTC tiến hành chặt 1 cây tiêu chuẩn, sinh khối cây được phân thành các bộ phận: thân, cành, lá và rễ. Cách lấy mẫu như sau:
- Sinh khối thân: Thân là phần sinh khối lớn nhất của cây rừng. Thân được chia thành các đoạn có L = 1m, đoạn có đường kính < 5cm được tính vào sinh khối cành, sau đó đem cân để xác định sinh khối.
- Sinh khối cành: Sau khi đã tách lá, tiến hành chia cành thành các đoạn nhỏ và đem toàn bộ cân để xác định sinh khối.
- Sinh khối lá: Thu gom toàn bộ lá và đem lên xác định sinh khối.
- Sinh khối rễ (trọng lượng phần rễ sống của cây): đào toàn bộ đất ở khu vực gốc để lấy rễ. Căn cứ vào đường kính tán và hình chiếu của nó dưới mặt đất để xác định khu vực đào. Độ sâu để lấy mẫu rễ để xác định sinh khối dưới mặt đất của rừng là 1m (tính từ mặt đất). Thu gom toàn bộ rễ có đường kính 2mm đem cân (rễ có D < 2mm được coi là phần sinh khối đất). Kết quả cân sinh khối được ghi vào biểu mẫu sinh khối tươi.
Mẫu biểu 2.1. Xác định sinh khối tươi (Wt) bộ phận cây tiêu chuẩn STT Sinh khối tươi (Wt) bộ phận cây tiêu chuẩn (kg) Tổng (kg/cây)
Thân Cành Lá Rễ
...
……
Sau khi cân sinh khối tươi, tiến hành lấy mẫu đại diện cho các bộ phận để tính sinh khối khô và xác định hàm lượng các bon. Mẫu của các bộ phận được lấy ở các vị trí khác nhau và trộn đều để lấy thành 1 mẫu. Riêng mẫu thân được lấy ở ba vị trí (gốc, giữa và ngọn). Khối lượng mỗi mẫu là 0,5kg.
* Điều tra cây bụi, thảm tươi và thảm mục
Trong mỗi ô thứ cấp có diện tích 25m2 (5m x 5m) tiến hành cắt lấy toàn bộ cây bụi thảm tươi, sau đó phân chia ra thành các bộ phận: thân, cành và lá của cây bụi thảm tươi. Cân ngay các bộ phận tại rừng để xác định sinh khối tươi.
Trong ODB 1m2 tiến hành thu nhặt toàn bộ thảm mục sau đó cân ngay tại rừng để xác định sinh khối.
Số liệu thu thập được ghi vào mẫu biểu 2.2. Mỗi loại mẫu của các ô thứ cấp cân riêng từng loại sau đó trộn đều (trong một ô tiêu chuẩn trộn đều các mẫu của các ô thứ cấp sau đó trộn đều các mẫu của các ô tiêu chuẩn khác nhau), cân và mang về phòng thí nghiệm mỗi loại 0,5 kg. Mẫu cây bụi, thảm tươi và thảm mục được trộn đều và lấy đại diện cho mỗi cấp đất có trọng lượng 0,5 kg/mẫu. Mỗi mẫu để vào các túi lưới riêng và ghi cụ thể tên mẫu để có thể nhận biết được.
Mẫu biểu 2.2. Xác định sinh khối tươi bộ phận cây bụi, thảm tươi OTC Ô thứ cấp Sinh khối tươi từng bộ phận (kg) Tổng (kg)
Thân Cành Lá 1 1 2 3 4 5 Tổng ... ...
Mẫu biểu 2.3. Xác định sinh khối thảm mục OTC OBD Thảm mục (kg) 1 1 2 3 4 5 Tổng ...
2.3.2.2. Phương pháp xác định sinh khối khô (Wk) trong phòng thí nghiệm
Mẫu lấy về được băm nhỏ, được cân lại để xác định trọng lượng trước khi đưa vào sấy. Mẫu được sấy ở nhiệt độ 1050C trong khoảng thời gian 6 - 8 giờ. Trong quá trình sấy, kiểm tra trọng lượng của mẫu sấy sau 2, 4, 6 và 8 giờ sấy. Nếu sau 3 lần kiểm tra bằng cân điện tử có độ chính xác 0,1% thấy trọng lượng mẫu sấy không thay đổi thì đó chính là trọng lượng khô kiệt của từng bộ phận mẫu sấy.
Mẫu biểu 2.4. Xác định sinh khối khô (Wk) từng bộ phận cây tiêu chuẩn STT Sinh khối khô (Wk) bộ phận cây tiêu chuẩn (kg) Tổng (kg/cây)
Thân Cành Lá Rễ
...
2.3.2.3. Phương pháp phân tích và xử lý số liệu
* Xác định sinh khối tươi (Wt) cây tiêu chuẩn và lâm phần
- Sinh khối tươi cây tiêu chuẩn theo công thức:
Wt = Wt(th) + Wt(c) + Wt(l) + Wt(r) (kg/cây) (3.2) - Sinh khối tươi/ha theo công thức:
Trong đó:
Wt(th), Wt(c),Wt(l), Wt(r): sinh khối tươi bộ phận thân, cành, lá và rễ. N: số cây trong 1 ha.
* Xác định sinh khối khô (Wk) cây tiêu chuẩn và lâm phần
- Sinh khối khô từng bộ phận cây tiêu chuẩn theo công thức: Wki= Wti x i ki M W (3.4) Trong đó:
Wki là sinh khối khô bộ phận i của cây tiêu chuẩn. Wti là sinh khối tươi bộ phận i cây tiêu chuẩn.
Wki là khối lượng mẫu khô của bộ phận i sau khi sấy ở 1050 C. Mi là khối lượng mẫu tươi bộ phận i cây tiêu chuẩn.
- Tổng sinh khối khô của cây tiêu chuẩn được tính như sau:
Wk (cây) = Wk (th) + Wk (c) + Wk (l) + Wk (r) (kg/cây) (3.5) - Tổng sinh khối khô trên ha được tính như sau:
Wk (ha) = Wk(cây) x N/ha (tấn/ha) (3.6)
Trong đó: Wk (th), Wk (c), Wk (l), Wk (r) là sinh khối thân, cành, lá, rễ khô.
* Phương pháp tính lượng carbon tích lũy
Hàm lượng các bon trong sinh khối được xác định thông qua việc áp dụng hệ số mặc định 0,495. Nghĩa là hàm lượng các bon được tính bằng cách nhân sinh khối với 0,495. Tính theo công thức như sau:
Cki = Wki x 0,495 (tấn/ha) (3.7)
Trong đó:
Cki là lượng các bon cốđịnh trong bộ phận i cây tiêu chuẩn. Wki là sinh khối khô bộ phận i cây tiêu chuẩn.
- Tổng carbon tích luỹ trên ha là:
* Xác định sinh khối khô và lượng carbon tích lũy của cây bụi, thảm tươi và thảm mục
- Phương pháp sấy mẫu giống như đối với cây cá lẻ, tuy nhiên nhiệt độ sấy đối với cây bụi, thảm tươi và thảm mục là ở nhiệt độ 700C - 800C
- Sinh khối các bộ phận cây bụi thảm tươi, trong 1 ha được tính theo công thức: Wi = 25 10000 × i m (kg/ha) (3.9) Trong đó:
Wi là sinh khối bộ phận i (thân và cành, lá, rễ) của cây bụi thảm tươi trong 1 ha
w là tổng khối lượng bộ phận tương ứng của cây bụi thảm tươi trong 5 ô thứ cấp
- Sinh khối thảm mục trên 1 ha được tính theo công thức: Wi = 5 10000 × i m (kg/ha) (3.10) Trong đó: Wi là sinh khối bộ phận i của thảm mục trong 1 ha
wi là tổng khối lượng bộ phận tương ứng của thảm mục trong 5 ô dạng bản - Lượng carbon tích lũy trong cây bụi thảm tươi và thảm mục được tính theo công thức: i ki ki W k C W = × (%) (3.11) Trong đó: ki
W là lượng carbon tích lũy trong cây bụi thảm tươi và thảm mục
k
W ki là sinh khối khô của bộ phận thứ i
i
Chương 3
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Đặc điểm chung của lâm phần Keo tai tượng trên địa bàn nghiên cứu
Kết quả nghiên cứu cho thấy, cây Keo tai tượng được người dân trồng ở huyện Đài Từ từ nhiều năm qua và đã mang lại những lợi ích kinh tế, xã hội và môi trường cho các chủ rừng.
Kết quả khảo sát cũng cho thấy, cây Keo được trồng trên đất Feralit có màu đỏ đến nâu vàng phát triển trên các loại đá khác nhau, thành phần cơ giới từ trung bình đến nặng, mùn trung bình, tầng đất dầy từ 40-70 cm. Khu vực trồng Keo có địa hình dốc, trung bình từ 15-200 (một số nơi trên 250), độ cao từ 200-300 m so với mặt biển. Trước khi trồng rừng, lập địa được xử lý bằng cách phát trắng thực bì và đốt, hốđào theo đường đồng mức trước 1 tháng, hố