3. Ý nghĩa khoa học và ý nghiã thực ti ễn của đề tài
1.4.2. Đặc điểm kinh tế xã hội
Năm 2017, xã Thành Công, huyện Nguyên Bình đạt các chỉ tiêu kinh tế
như sau: Giá trị sản xuất ngành nông nghiệp đạt 8.109.831.000 nghìn đồng, Giá trị sản xuất ngành công nghiệp - xây dựng đạt 3.794 triệu đồng; Giá trị
dịch vụ 4.445 triệu đồng – giá trị chăn nuôi địa phương 4.252 triệu đồng(theo giá so sánh 2010); Thu ngân sách: năm 2017 đạt 3.722 triệu đồng, thu ngân sách địa phương 42.395.500đ
Thu nhập bình quân đầu người 9.500.000đ/người/năm. thu nhập bình quân đất canh tác. 39.000.000đ/ha
Năm 2018, xã. GDP bình quân đầu người đạt 8 triệu đồng/người/năm. Thu ngân sách năm 2018 đạt 36.956.517đ. Tổng số vốn đầu tư đăng ký trên 23 tỷđồng.
Xã Thành Công huyện Nguyên Bình nằm trong vùng phát triển kinh tế
của huyện Nguyên Bình tỉnh Cao Bằng (bao gồm trung tâm chợ Phia Đén và vườn quốc gia Phia Oắc – Phia Đén có nhiều điểm di sản đã được UNESCO công nhận là công viên địa chất non nước Cao Bằng có điều kiện thời tiết mát mẻ quanh năm phù hợp với du lịch sinh thái, du lịch cộng đồng và du lịch nghỉ
dưỡng). Ngoài ra xã còn có tiềm năng lớn để phát triển du lịch, với trang trại chăn nuôi cá Hồi, khu nghỉ dưỡng KOLIA, có đỉnh núi cao 1931m so với mực
nước biển dãy nhà biệt thự cổ người Pháp, các mỏ khoáng sản của người pháp
để lại, các rừng thông cổ người Pháp trồng để lại vừa mang tính di tích lịch sử, cách mạng. Xã Thành Công huyện Nguyên Bình có đội ngũ cán bộ, cán bộ, công chức có kinh nghiệm, năng lực, trình độ cao và đội ngũ sinh viên tốt nghiệp hàng năm từ các trường Đại học Cao Đảng chuyên nghiệp trở về góp phần nguồn lực trẻ dồi dào cho địa phương, đáp ứng yêu cầu phát triển của xã.
Xã Thành Công đã và đang có những chế độ ưu đãi đối với các doanh nghiệp trong và ngoài tỉnh đầu tư vào xã. Nhằm cải thiện môi trường đầu tư, UBND xã đã tích cực cải tiến các thủ tục hành chính, tạo điều kiện thuận lợi nhất cho các nhà đầu tư tham gia đầu tư tại xã theo nguyên tắc "1 cửa", giảm thiểu thời gian khi nhà đầu tư làm thủ tục hành chính để tiến hành đầu tư hoặc kinh doanh tại xã.
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 của đề tài là các lâm phần rừng trồng Thông mã vĩ
(Pinus massoniana) trên địa bàn xã Thành Công huyện Nguyên Bình.
2.1.2. Phạm vi nghiên cứu
Phạm vi nghiên cứu của đề tài tập trung xác định lượng các bon tích lũy trên mặt đất của rừng trồng Thông mã vĩ (Pinus massoniana) ở các cấp tuổi (Cấp tuổi 1 từ 18 đến 20 năm tuổi; cấp tuôi 2 từ 39 đến 40 tuổi) trên địa bàn xã Thành Công, huyện Nguyên Bình.
2.2. Nội dung
Đề tài nghiên cứu tập trung vào giải quyết một số nội dung sau
Nội dung 1: Hiện trạng và một số đặc điểm đặc trưng rừng trồng Thông mã vĩ (Pinus massoniana) trên địa bàn xã Thành Công, huyện Nguyên Bình.
Nội dung 2: Sinh khối rừng trồng Thông mã vĩ (Pinus massoniana) trên
địa bàn xã Thành Công, huyện Nguyên Bình. - Sinh khối của tầng cây gỗ
- Sinh khối của tầng cây bụi thảm tươi - Sinh khối của tầng thảm mục
Nội dung 3: Xác định được lượng tích lũy các bon trong sinh khối rừng trồng Thông mã vĩ (Pinus massoniana) trên địa bàn xã Thành Công, huyện Nguyên Bình.
- Tính toán lượng các bon tích lũy trong tầng cây gỗ
- Tính toán lượng các bon tích lũy trong tầng cây bụi thảm tươi - Tính toán lượng các bon tích lũy trong tầng thảm mục
Nội dung 4: Lượng hóa năng lực hấp thu CO2 và giá trị môi trường của rừng trồng Thông mã vĩ (Pinus massoniana) trên địa bàn xã Thành Công, huyện Nguyên Bình.
2.3. Phương pháp nghiên cứu
2.3.1. Kế thừa tài liệu
Kế thừa các kết quả nghiên cứu trước đây làm cơ sở cho việc so sánh, phân tích và phục vụ cho việc viết tổng quan tài liệu và đánh giá hiện trạng rừng. Phương pháp kế thừa tài liệu được sử dụng để thu thập thông tin phục vụ đánh giá tổng quan tài liệu và nội dung 1.
2.3.2. Phương pháp điều tra ô tiêu chuẩn
Phương pháp điều tra ô tiêu chuẩn được sử dụng để thu thập số liệu cho các nội dung nghiên cứu 2.
2.3.2.1. Số lượng và vị trí các ô mẫu
Số ô mẫu được xác định theo tuổi rừng trồng, mỗi cấp tuổi lựa chọn đo
đếm 6 OTC (tổng 12 OTC).
Các ô mẫu được lựa chọn đại diện cho toàn khu vực, sao cho các ô đo
đếm phân bố đều trên toàn bộ diện tích rừng trồng Thông mã vĩ (Pinus massoniana) tại khu vực nghiên cứu.
2.3.2.2. Hình dạng và kích thước ô mẫu
Ô tiêu chuẩn được thiết lập với diện tích 2000 m2, với hình tròn, bán kính 25,24m (Hình 3.1). Diện tích ô tiêu chuẩn 2000 m2 được áp dụng đối với rừng cấp tuổi 1 (do kích thước cây lớn, mật độ thưa). Đối với rừng cấp tuổi 2, chúng tôi thiết lập ô tiêu chuẩn diện tích 500 m2 (bán kính: 12,62cm). Đo tất cả
các cây gỗ, cây bụi và thảm mục được đo đếm tại 5 ô dạng bản có kích thước 1 m2. Ô mẫu được lựa chọn thiết kế theo hình tròn để hạn chế tác động của hoạt
động phát tuyến khi kéo dây thiết lập ô, vì ô tiêu chuẩn được thiết lập chủ yếu trên diện tích thuộc khu bảo vệ nghiêm ngặt của VQG Phja Oắc – Phja Đén.
Hình 2.1. Hình dạng ô tiêu chuẩn
Ô tiêu chuẩn đo đếm cần đáp ứng các tiêu chí sau: i) đại diện cho loại rừng nghiên cứu; ii) Đại diện cho điều kiện địa hình.
2.3.2.3. Đo đếm tại ô tiêu chuẩn
Đo đếm tại ô tiêu chuẩn được thực hiện theo Phương pháp đánh giá nhanh trữ lượng các bon (đo đếm bảo tồn) của Hairiah Kurniatun và cs. (2011)
(1) Đo đếm cây gỗ
Trong ô tiêu chuẩn, tiến hành đo tất cả các cây sống có đường kính từ 5 cm trở lên thông tin thu thập gồm: i) tên loài cây; ii) đường kính ngang ngực của cây; và iii) Chiều cao vút ngọn của cây.
a) Sử dụng thước 1.3 m đểđánh dấu vị trí đo D1.3;
b) Sử dụng thước đo vanh để đo chu vi của cây tại vị trí đánh dấu (vị trí 1,3m);
c) Sử dụng thước đo cao Blume-leiss để xác định chiều cao cây (Hvn). d) Ghi chép tất cả thông tin đo đếm trong ô tiêu chuẩn và ghi chú những
đặc điểm bất thường của cây (cây nhiều thân, cây cụt ngọn, v.v) vào phiếu
điều tra hiện trường (Phụ lục 01);
(2) Đo đếm tầng thảm tươi và thảm mục
gỗ, cành, lá cây sống, dây leo, bụi trườn, và thực vật bì sinh cũng như các cây bụi và thảm tươi. Bể chứa trong thảm mục bao gồm cành khô lá rụng và các vật chất hữu cơ chết khác.
i . Xác định sinh khối tầng thảm tươi
Tầng thảm tươi gồm: Cây gỗ có đường kính <5cm, cây tái sinh, cây bụi, thảm tươi.
•Trên ô tiêu chuẩn lập 5 ô dạng bản 1 m2. Cắt toàn bộ các cây có trong ô dạng bản. Xác định trọng lượng tươi (FW) ngay tại thực địa (g/1 m2). Chặt nhỏ tất cả mẫu và trộn đều trước khi lấy mẫu phân tích. Lấy mẫu đại diện 300g tươi (để xác định khối lượng khô sau khi sấy mẫu). Sấy khô mẫu ở
phòng thí nghiệm.
•Các thông tin về đo đếm sinh khối thảm tươi cây bụi được ghi lại chi tiết vào phiếu điều tra hiện trường (Phụ lục 02).
ii. Thảm mục
• Thu thập tất cả mẫu thảm mục trong cùng một ô 1 m2 được sử dụng cho thu mẫu dưới tán, nó có thểđược thực hiện theo hai bước.
• Thu mẫu thảm mục thô chẳng hạn như bất kỳ đoạn thân/cành có d < 5 cm và/hoặc chiều dài < 50cm, vật liệu thực vật chưa phân hủy (tất cả lá và cành). Lấy mẫu đại diện 500g, cho vào túi nilon. Sấy khô mẫu ở phòng thí nghiệm.
• Ghi đầy đủ, chi tiết các thông tin vềđiều tra sinh khối thảm mục trong năm (5) ô đo đếm vào phiếu điều tra hiện trường (Phụ lục 03).
iii. Sấy mẫu
Các mẫu được cân nhanh khối lượng tươi, sau đó sấy khô ở nhiệt độ
1050 C 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 thấy trọng lượng của mẫu không thay đổi thì đó chính là trọng lượng khô của mẫu.
2.3.3. Tính toán xử lý số liệu
Các phương pháp tính toán sử lý số liệu dựa trên kết quả điều tra ô tiêu chuẩn. Các kết quả tính toán được sử dụng cho việc phân tích và tổng hợp dẫn liệu cho các nội dung 2, 3 và 4.
Đánh giá một số chỉ tiêu điều tra lâm phần
- Xác định tổng tiết diện ngang thân cây gỗ thông qua các công thức: g = π x R2 (2.1)
Trong đó: g là tiết diện thân cây (m2); π là hằng số (π = 3,14); R là bán kính thân cây đo tại vị trí 1,3 m so với mặt đất (m).
G = ∑ gi/S (2.2)
Trong đó: G là tổng tiết diện thân cây (m2/ha); gi là tiết diện ngang thân cây thứ i (i= 1 – n) trong ô tiêu chuẩn (m2); S là diện tích ô tiêu chuẩn (ha).
- Xác định đường kính bình quân lâm phần thông qua các công thức:
1 n i i D D n = =
Trong đó: D là đường kính bình quân lâm phần (cm2); Di là đường kính thân cây ở vị trí 1,3 m của cây thứ i (cm); n số cây trong ô tiêu chuẩn..
- Xác định đường kính bình quân lâm phần thông qua các công thức:
1 n i i H H n = =
Trong đó: H là chiểu cao vút ngọn bình quân lâm phần (m); Hi là chiều cao vút ngọn cây của cây thứ i (m); n số cây trong ô tiêu chuẩn.
- Mật độ: Mật độ cho biết số lượng cá thể trung bình của loài nghiên cứu trên mỗi ô tiêu chuẩn được tính theo công thức sau đây:
N = n x10.000 (cây/ha)
(2.3)
Trong đó: n: là tổng số cây trong các OTC; S là diện tích OTC (ha).
Tính toán sinh khối cá lẻ
Xác định sinh khối cây cá lẻ bằng phương trình tương quan đã được xây dựng cho loài Thông mã vĩ (Pinus massoniana) (Theo Ashfaq Ali và cs, 2019).
SKTMĐ = 0.092349D2.02817H0.49763 (D> 5cm) (2.6) SKDMĐ = 0.012238D2.67327H - 0.080255 (D> 5cm) (2.7)
Trong đó: SKTMĐ là sinh khối trên mặt đất (kg/cây); SKDMĐ hay sinh khối rễ
(kg/cây); D là đường kính cách mặt đất 1,3 m (cm); H là chiều cao vút ngọn (m).
Tính sinh khối trên mặt đất đối với các loài cây khác được tính theo công thức của Sandra Brown và Louis R. Iverson (1992).
SKTMĐ = 1.276 + 0.034(D2*H) (2.8)
Trong đó: SKTMĐ là sinh khối trên mặt đất (kg/cây); D là đường kính cách mặt đất 1,3 m (cm); H là chiều cao vút ngọn (m).
Tính sinh khối phần dưới mặt đất (sinh khối rễ) của các loài cây khác
được tính theo công thức được đề xuất bởi IPCC (2006). SKDMĐ = SKTMĐ * 0.24 (kg/cây) (2.9)
Tính toán lượng các bon tích lũy
Tổng lượng sinh khối trong vật chất hữu cơ được tính bằng tổng lượng sinh khối khô của cây gỗ, sinh khối khô của cây bụi thảm tươi, sinh khối khô của lớp vật rụng, thảm mục và sinh khối khô của phần vật chất hữu cơ của cây gỗ dưới mặt đất (rễ cây gỗ). Cụ thể, theo công thức:
SK= SKcâygỗ+SKcây bụi+SKvật rơi rụng +SKdưới mặt đất (tấn/ha) (2.10)
Trong đó: SK là tổng sinh khối khô (tấn/ha); SKcây gỗ– là sinh khối khô của tầng cây gỗ (tấn/ha); SKcây bụi -là sinh khối khô của tầng cây bụi, thảm tươi (tấn/ha); SKvật rơi rụng - là sinh khối khô của tầng vật rụng, gỗ chết và thảm mục (tấn/ha); SKdưới mặt đất - là sinh khối khô phần dưới mặt đất – rễ cây gỗ (tấn/ha).
Theo IPCC (2006), lượng các bon trong sinh khối của các trạng thái lớp phủ thực vật bao gồm: các bon tích lũy trong thảm thực vật (cây gỗ, cây bụi, thảm tươi) và gỗ chết, vật rụng, thảm mục. Lượng các bon tích lũy được tính dựa trên tổng sinh khối trên mặt đất của thảm thực vật và được tính theo công thức:
CS = c * SK (tấnC/ha) (2.11)
Trong đó: CS là lượng các bon tích lũy trong sinh khối (tấn/ha); SK là tổng sinh khối khô (tấn/ha); c là hệ số chuyển đổi từ sinh khối sang lượng các bon (c biến động từ 0,46 đến 0,55), trong nghiên cứu này chúng tôi lấy giá trị c = 0,5.
Tính lượng các bon tích lũy trung bình theo thời gian
Trong nghiên cứu này, thông tin về tích lũy các bon của rừng trồng Thông mã vĩ sẽ được sử dụng để tính toán lượng các bon tích lũy trung bình theo thời gian.
Các bon tích lũy trung bình theo thời gian được tính theo công thức (Hairiah K. và cs., 2011):
Ic = Cs/Tf (tấn C/ha/năm); (2.12)
Trong đó: Ic (tấn C/ha/năm) là lượng các bon tích lũy trung bình trong 1 năm; Tf là tuổi (năm) của rừng cho đến khi đo mẫu; Cs (tấn/ha) là lượng các bon tích lũy tại thời điểm đo mẫu.
Quy đổi lượng CO2 tương đương
Theo IPCC (2006) lượng CO2 tương đương được tính thông qua lượng các bon tích lũy được tính theo công thức:
2 3.67 W
CO eq C
N = x (tấn/ha) (2.13)
Trong đó: N CO2 e là lượng CO2 tương đương (tấn/ha); WC là lượng các bon (C) tích lũy (tấn/ha); 3,67 là hệ số quy đổi từ lượng C tích lũy sang lượng CO2 tương đương.
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Hiện trạng và đặc điểm lâm phần rừng trồng Thông mã vĩ
3.1.1. Hiện trạng rừng trồng Thông mã vĩ
Theo kết quả tham vấn các bộ chuyên môn và kế thừa tài liệu theo dõi diễn biến tài nguyên rừng, hiện trạng rừng trồng Thông mã vĩ tại xã Thành Công được tổng hợp tại hình 3.1 và bảng 3.1.
Hình 3.1. Tỷ lệ các loại rừng và đất lâm nghiệp xã Thành Công
(Nguồn số liệu: Hạt kiểm lâm huyện Nguyên Bình)
Dẫn liệu tại hình 3.1 và bảng 3.1 cho thấy tỷ lệ rừng trồng trên địa bàn xã Thành Công chiếm tỷ lệ 6,07% (441,33 ha) so với tổng diện tích rừng và đất lâm nghiệp (7273,35 ha). Trên địa bàn xã Thành Công diện tích đất rừng tự
nhiên chiếm tỷ lệ lớn (79,09%), trong đó chủ yếu là rừng đặc dụng, đất chưa có rừng chiếm 14,85%. Rừng trồng trên địa bàn xã Thành Công toàn bộ là rừng trồng Thông mã vĩ (Pinus massoniana). Rừng trồng được chia theo các
giai đoạn: từ năm 1980 – 1981 (rừng do Lâm trường Nguyên Bình trồng), từ
năm 2000 – 2002 (rừng trồng theo chương trình 661).
Bảng 3.1. Hiện trạng rừng trồng Thông mã vĩ tại xã Thành Công Năm trồng Diện tích (ha) Tỷ lệ (%) Rừng đặc dụng Rừng sản xuất Tổng 1980 25,83 25,83 5,85 1981 11,46 11,46 2,60 2000 91,9 40,52 132,42 30,00 2001 71,25 40,51 111,76 25,32 2002 92,64 67,22 159,86 36,22 Tổng 293,08 148,25 441,33 - Tỷ lệ 66,41 33,59 - 100
Theo nguyên tắc phân loại cấp tuổi, thì 5 năm được phân thành một cấp tuổi. Tuy nhiên, thực tế tại địa phương rừng Thông mã vĩ chỉ được trồng vào 2 giai đoạn nói trên. Vì vậy, trong nghiên cứu này rừng trồng Thông mã vĩ được chia thành 2 cấp tuổi: Cấp tuổi 1 (18-20 năm), rừng được trồng từ năm 2000
đến 2002 và cấp tuổi 2 (39 – 40 năm) rừng được trồng từ năm 1980 đến 1981. Theo đó rừng trồng Thông mã vĩ ở cấp tuổi 2 chiếm 8,45%, cấp tuổi 1 chiếm 91,55% tổng diện tích rừng trồng trên địa bàn xã Thành Công. Toàn bộ diện tích rừng trồng cấp tuổi 2 nằm trên địa phận quản lý của Ban quản lý rừng đặc dụng Phia Oắc – Phia Đén. Phần lớn diện tích rừng trồng Thông mã vĩ thuộc loại rừng đặc dụng (66,41%), rừng trồng sản xuất chiếm 33,59%.
3.1.2. Một số đặc trưng của lâm phần rừng trồng Thông mã vĩ
Trên cơ sở thông tin hiện trạng rừng trồng Thông mã vĩ trên địa bàn nghiên cứu chúng tôi lựa chọn mỗi cấp tuổi điều tra 6 ô tiêu chuẩn đại diện. Một số thông tin cơ bản của các ô tiêu chuẩn (OTC) được trình bày tại bảng 3.2.
Dẫn liệu tại bảng 3.2 cho thấy: Cấp tuổi 1 mật độ trung bình cây rừng lớn hơn cấp tuổi 2 (gấp 3,34 lần), tính riêng đối với cây Thông mã vĩ thì mật độ ở
cấp tuổi 1 cao gấp 3,77 lần so với cấp tuổi 2. Độ tàn che trung bình ở cấp tuổi 1 lớn hơn cấp tuổi 2. Trong các ô tiêu chuẩn ở cấp tuổi 2 thì 100% số ô có xuất hiện các loài cây gỗ khác (Kháo, Vối thuốc, Màng tang, Thẩu tấu,….), trong khi đó ở cấp tuổi 1 chỉ có 50% số ô xuất hiện các loài cây gỗ khác.
Bảng 3.2. Một số thông tin cơ bản của các ô tiêu chuẩn Cấp
tuổi/ÔTC Tọa độ
Mật độ cây gỗ (cây/ha)
Tàn che
Toàn ô Thông Loài
khác Cấp tuổi 1 OTC 1.1 E00434903; N02495565 760 760 - 0,89 OTC 1.2 E00435883; N02497441 1200 1160 40 0,88