Xây dựng mối tương quan giữa sinh khối, trữ lượng- 123docz.net

4. Ý nghĩa đề tài

3.5. Xây dựng mối tương quan giữa sinh khối, trữ lượng Carbon với chỉ

tiêu sinh trưởng D1.3

3.5.1. Tương quan giữa tổng sinh khối cây cá thể với đại lượng D1.3

Trong thực tiễn kinh doanh rừng, không phải lúc nào cũng có thể chặt hạ các cây để xác định sinh khối của chúng, mặt khác việc làm này sẽ vô cùng tốn kém về kinh phí và thời gian, nhất là khi phải tiến hành trên diện rộng cho các điều kiện lập địa khác nhau. Vì vậy, việc xác định mối quan hệ của sinh khối cây cá thể với một số nhân tố điều tra lâm phần dễ xác định là một việc làm rất cần thiết.

Phương trình được chọn để mô tả tương quan sinh khối tươi với D1.3

lâm phần dựa trên các chỉ tiêu: hệ số xác định (R2) cao nhất, sai tiêu chuẩn (SE)nhỏ nhất và tham số a, b đều tồn tại trong tổng thể với Sigf <0,05 (chi tiết tại phụ lục). Kết quả mô phỏng tương quan sinh khối tươi/D1.3 cho đối tượng nghiên cứu được trình bày ở Bảng 3.9 như sau:

Bảng 3.9. Tổng hợp kết quả lựa chọn dạng tương quan giữa tổng sinh khối tươi với D1.3 của rừng trồng Sa mộc tại khu vực nghiên cứu

Tuổi Hàm R2 SE Sig.f a b 5 Linear 0,852 0,515 0,051 0,636 1,571 Logarit 0,852 0,515 0,051 -8,136 10,175 Compound 0,863 0,046 0,047 4,202 1,156 Power 0,863 0,046 0,047 1,870 0,939 7 Linear 0,885 0,679 0,039 -75,797 12,293 Logarit 0,884 0,682 0,039 -198,840 106,320 Compound 0,884 0,022 0,039 0,944 1,494 Power 0,883 0,022 0,040 0,017 3,475 9 Linear 0,937 0,521 0,021 -39,012 8,856 Logarit 0,935 0,528 0,022 -139,126 81,834 Compound 0,938 0,012 0,021 6,364 1,229 Power 0,936 0,012 0,022 0,618 1,906 11 Linear 0,983 0,355 0,006 25,101 2,953 Logarit 0,982 0,363 0,006 -14,155 29,912 Compound 0,983 0,006 0,006 31,926 1,055 Power 0,982 0,007 0,006 15,650 0,543

Kết quả thử nghiệm tương quan giữa chỉ tiêu sinh khối tươi với đại lượng D1.3 của lâm phần rừng rừng trồng Sa mộc ở khu vực nghiên cứu cho thấy, trong 4 phương trình thử nghiệm thì Compound và Power là phương trình phù hợp nhất dùng để mô phỏng tương quan giữa sinh khối tươi với đại lượng D1.3, với hệ số xác định (R2) cao và dao động từ 0,852 – 0,983 (tương quan tương đối chặt đến rất chặt). Từ đó phương trình tương quan giữa sinh khối tươi với đại lượng D1.3 ở các tuổi lâm phần rừng trồng Sa mộc tại khu vực nghiên cứu có dạng như sau:

Tuổi 5: Compound: Y = 4,202*1,156D1.3 (3.1) Power: Y = 1,870* D1.30,939 (3.2) Tuổi 7: Compound: Y = 0,944*1,494D1.3 (3.3) Power: Y = 0,017* D1.33,475 (3.4.) Tuổi 9: Compound: Y = 6,364*1,229D1.3 (3.5) Power: Y = 0,618* D1.31,906 (3.6) Tuổi 11: Compound: Y = 31,926*1,055D1.3 (3.7) Power: Y = 15,650* D1.30,543 (3.8)

3.5.2. Tương quan giữa tổng sinh khối khô cây cá thể với đại lượng D1.3

Tổng sinh khối khô là một chỉ tiêu biểu thị năng suất khô của cây rừng đạt được tại thời điểm tại thời điểm cụ thể. Một trong những phương pháp để tính khả năng hấp thụ Carbon của rừng. Do đó xây dựng phương trình tương quan với nhân tố điều tra lâm phần D1.3 để xác định tổng sinh khối khô của cây rừng là hết sức cần thiết.

Kết quả sử dụng một số hàm toán học mô phỏng cho mối tương quan giữa tổng sinh khối khô cây cá thể với đại lượng D1.3 lâm phần rừng trồng Sa mộc ở khu vực nghiên cứu được thể hiện qua Bảng 3.10.

Bảng 3.10. Tổng hợp kết quả lựa chọn dạng tương quan giữa tổng sinh khối khô với D1.3 của rừng trồng Sa mộc tại khu vực nghiên cứu

Tuổi Hàm R2 SE Sig.f a b 5 Linear 0,901 0,138 0,034 0,510 0,525 Logarit 0,901 0,138 0,034 -2,420 3,399 Compound 0,884 0,039 0,039 1,626 1,144 Power 0,884 0,039 0,039 0,767 0,872 7 Linear 0,894 0,202 0,036 -23,260 3,819 Logarit 0,893 0,203 0,036 -61,485 33,029 Compound 0,894 0,021 0,036 0,334 1,477 Power 0,893 0,021 0,036 0,007 3,373 9 Linear 0,923 0,200 0,026 -14,259 3,075 Logarit 0,922 0,202 0,026 -49,027 28,416 Compound 0,921 0,014 0,027 1,906 1,242 Power 0,919 0,014 0,027 0,164 2,004 11 Linear 0,922 0,241 0,026 9,891 0,919 Logarit 0,920 0,243 0,027 -2,326 9,311 Compound 0,919 0,013 0,027 11,818 1,049 Power 0,918 0,013 0,028 6,256 0,485

Kết quả Bảng 3.10 cho thấy, 4 dạng phương trình thử nghiệm đều có các tham số tồn tại trong tổng thể với Sig.f < 0,05, sai tiêu chuẩn hồi quy (SE) nhỏ, hệ số xác định (R2) cao và dao động từ 0,884 – 0,923 (tương quan tương đối chặt đến rất chặt).

Ở lâm phần rừng trồng sa mộc tuổi 5, hàm Linear và hàm Logarit có hệ số R2 cao hơn so với hàm Compound và Power, tuy nhiên hệ số R2 của hàm Compound và Power vẫn đạt tương quan tương đối chặt đến rất chặt, do đó phương trình nào có chỉ tiêu SE nhỏ hơn sẽ là phương trình thích hợp hơn. Do

vậy, phương trình tương quan giữa sinh khối khô với đại lượng D1.3 ở lâm phần rửng trồng Sa mộc của khu vực đều có dạng hàm Compound và Power. Từ đó phương trình tương quan giữa sinh khối tươi với đại lượng D1.3 ở các tuổi lâm phần rừng trồng Sa mộc tại khu vực nghiên cứu có dạng như sau:

Tuổi 5: Compound: Y = 1,626*1,144D1.3 (3.9) Power: Y = 0,767* D1.30,872 (3.10) Tuổi 7: Compound: Y = 0,334*1,477D1.3 (3.11) Power: Y = 0,007* D1.33,373 (3.12) Tuổi 9: Compound: Y = 1,906*1,242D1.3 (3.13) Power: Y = 0,164* D1.32,004 (3.14) Tuổi 11: Compound: Y = 11,818*1,049D1.3 (3.15) Power: Y = 6,256* D1.30,485 (3.16)

3.5.3. Tương quan giữa trữ lượng Carbon tích lũy trong cây cá thể với D1.3

Trong thực tế, có rất nhiều phương pháp xác định để xác định lượng Carbon tích lũy trong cây cá thể và trong cả hệ sinh thái rừng như xác định Carbon gián tiếp thông qua sinh khối cây cá thể, phương pháp xác định Carbon trực tiếp thông qua công nghệ viễn thám GIS với các công cụ như ảnh hàng không, radar, ảnh viễn thám,... hoặc đo trực tiếp quá trình sinh lý điều khiển cân bằng Carbon trong hệ sinh thái, phương pháp phân tích hiệp phương sai dòng xoáy,... tuy nhiên các phương pháp này không thể áp dụng trên diện rộng, phần vì khá phức tạp nên còn ít được áp dụng ở nước ta. Để khắc phục được nhược điểm của các phương pháp này, đề tài đã tiến hành kiểm tra mối tương quan giữa lượng Carbon tích lũy trong cây cá thể với các nhân tố điều tra lâm phần dễ xác định làm cơ sở cho việc tính toán nhanh lượng Carbon tích lũy ở rừng Sa mộc thông qua xác định một số nhân tố điều tra rừng.

Đề tài thăm dò các dạng phương trình tuyến tính và phi tuyến. Kết quả đã chọn được các phương trình tương quan thích hợp nhất giữa trữ lượng Carbon tích lũy trong cây cá thể với các nhân tố điều tra lâm phần D1.3được trình bày ở Bảng 3.11.

Bảng 3.11. Tổng hợp kết quả lựa chọn dạng tương quan giữa tổng lượng Carbon với D1.3 của rừng trồng Sa mộc tại khu vực nghiên cứu

Tuổi Hàm R2 SE Sig.f a b 5 Linear 0,893 0,072 0,036 0,268 0,261 Logarit 0,893 0,072 0,036 -1,187 1,688 Compound 0,875 0,040 0,000 0,819 1,143 Power 0,875 0,040 0,043 0,388 0,866 7 Linear 0,894 0,099 0,036 -11,355 1,875 Logarit 0,893 0,100 0,036 -30,122 16,217 Compound 0,889 0,000 0,038 0,174 1,469 Power 0,888 0,021 0,038 0,004 3,328 9 Linear 0,921 0,101 0,027 -7,088 1,533 Logarit 0,919 0,102 0,027 -24,425 14,170 Compound 0,919 0,014 0,028 0,960 1,241 Power 0,917 0,015 0,028 0,083 1,998 11 Linear 0,920 0,122 0,027 4,964 0,458 Logarit 0,918 0,123 0,028 -1,125 4,640 Compound 0,917 0,013 0,028 5,922 1,049 Power 0,916 0,013 0,028 3,142 0,483

Sử dụng 4 dạng phương trình thử nghiệm tương quan tổng lượng Carbon của cây cá thể với đại lượng D1.3 ở Mường Khương – Lào Cai cho thấy, cả 4 dạng phương trình đều thỏa mãn yêu cầu các tham số đều tồn tại trong tổng thể với Sig.f < 0,05, chỉ tiêu sai tiêu chuẩn hồi quy (SE) nhỏ, hệ số

xác định (R2) từ mức tương đối chặt đến rất chặt. Tuy nhiên trong 4 dạng phương trình thử nghệm thì phương trình dạng hàm tương quan Compoud và power có giá trị sai tiêu chuẩn (SE) đạt nhỏ nhất, do vậy 2 phương trình hàm Compound và hàm Power sẽ là phương trình tương quan phù hợp nhất dùng mô cho mối tương quan giữa giưa tổng lượng Carbon cây cá thể với D1.3. Phương trình chi tiết được ghi tại phương trình 3.17 – 3.24:

Tuổi 5: Compound: Y = 0,819*1,143D1.3 (3.17) Power: Y = 0,388* D1.30,866 (3.18) Tuổi 7: Compound: Y = 0,174*1,469D1.3 (3.19) Power: Y = 0,004* D1.33,328 (3.20) Tuổi 9: Compound: Y = 0,960*1,241 D1.3 (3.21) Power: Y = 0,083* D1.31,998 (3.22) Tuổi 11: Compound: Y = 5,922*1,049D1.3 (3.23) Power: Y = 3,142* D1.30,483 (3.24)

3.6. Đề xuất ứng dụng một số kết quả và biện pháp kỹ thuật lâm sinh cho rừng Sa mộc tại Mường Khương – Lào Cai rừng Sa mộc tại Mường Khương – Lào Cai

3.6.1. Đề xuất ứng dụng một số kết quả nghiên cứu

Từ kết kết quả thăm dò 4 dạng phương trình tương quan: Linear, Logarit, Compound, Power đã chứng minh được rằng, tại khu vực Mường Khương – Lào Cai với lâm phần rừng trồng Sa mộc hoàn toàn có thể sử dụng các phương trình đã xác định được như phần tiểu mục 3.5 làm nguồn tài liệu tham khảo cho các công trình nghiên cứu khoa học khác với cùng đối tượng nghiên cứu rừng trồng Sa mộc ở các khu vực nghiên cứu khác nhau hoặc với khác đối tượng nghiên cứu rừng trồng Sa mộc ở tình Lào Cai, cụ thể:

- Phương trình (3.1) - (3.8) có thể dùng để mô phỏng mối tương quan giữa đại lượng sinh khối tươi cây cá thể với đại lượng D .

- Tương tự, phương trình (3.9) – (3.16) có thể dùng cho mô phỏng mối tương quan giữa đại lượng sinh khối khô cây cá thể với đại lượng D1.3.

- Phương trình (3.17) – (3.24) có thể sử dụng cho mô phỏng mối quan giữa đại lượng trữ lượng Carbon cây cá thể với đại lượng D1.3.

3.6.2. Đề xuất ứng dụng biện pháp kỹ thuật lâm sinh:

Huyện Mường Khương, tỉnh Lào Cai là một huyện miền núi có khí hậu lạnh phù hợp với sinh trưởng và phát triển của loài Sa mộc và đã được trồng với diện tích khá lớn, diện tích rừng Sa mộc trên địa bàn huyện hiện có 4.158 ha/7.258 ha, chiếm 57,3% tổng diện tích rừng trồng của huyện. Thực tế cho thấy khả năng đáp ứng nhu cầu gỗ lớn cho thị trường hiện tại và cho tương lai còn nhiều hạn chế do khó khăn trong khâu khai thác rừng tự nhiên.Việc nhập khẩu gỗ lớn trên thế giới cũng gặp nhiều hạn chế do các nước trong khu vực cũng như trên thế giới đều có xu hướng giảm khai thác rừng tự nhiên. Mặt khác tuổi thành thục công nghệ và mang lại hiệu quả kinh tế cao đối với cây Sa mộc là từ 20 đến 30 năm mới có thể khai thác được. Vì vậy, để phục vụ cho sản xuất kinh doanh rừng được hợp lý, có hiệu quả, đạt được yêu cầu về kĩ thuật và môi trường, chúng tôi đề xuất mô hình chuyển hoá kinh doanh rừng từ gỗ nhỏ sang mô hình kinh doanh gỗ lớn thông qua việc chặt nuôi dưỡng và quá trình tỉa thưa nhằm loại bỏ những cây cong queo, sâu bệnh, sinh trưởng kém, hình dánh không cân đối, trong chuyển hóa rừng thì chỉ chuyển hóa từ tuổi 5 - 15 tuổi vì ở giai đoạn này đang sinh trưởng và phát triển mạnh, hơn nữa ở tuổi 5 - 15 là tuổi trung niên gần thành thục nên chặt chuyển hóa thì sẽ dẫn đến nhanh đạt kích thước gỗ lớn, mật độ để lại từ 1.600 - 1.800 cây/ha. Tuy nhiên, để có đầy đủ cơ sở khoa học cần phải có công trình nghiên cứu cấu trúc rừng và đi sâu vào nghiên cứu các quy luật sau: Quy luật phân bố số cây theo cỡ kính (quy luật phân bố N/D1.3), quy luật tương quan giữa chiều cao (H) và đường kính thân cây (D1.3), quan hệ giữa đường kính tán (DT)và

đường kính ngang ngực (D1.3). Đề xuất này không những đáp ứng nhu cầu về gỗ lớn trong tương lai, giảm chi phí trồng rừng ban đầu, nâng cao giá trị của gỗ mà còn có tác dụng lớn đối với môi trường như chống xói mòn đất, tăng khả năng hấp thụ khí CO2.

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

1. Kết luận

Qua kết quả nghiên cứu trên đây, chúng tôi rút ra một số kết luận sau: (1) Sinh khối khô và sinh khối tươi cây cá thể Sa mộc thay đổi rất rõ theo tuổi. Cấu trúc sinh khối cây cá thể Sa mộc gồm 3 phần thân, cành, lá, trong đó sinh khối tươi ở tuổi 5 lần lượt là 56,38%, 28,07%, 15,55%; tương tự tuổi 7 là 58,20%, 29,39%, 12,41%; ở tuổi 9 là 68,13%, 22,92%, 8,95%; ở tuổi 11 là 67,70%, 21,58%, 10,72%. Sinh khối khô 3 phần thân, cành, lá cây cá thể của lâm phần rừng trồng Sa mộc tuổi 5 lần lượt là 49,95%, 31,59%, 18,46%; tương tự ở tuổi 7 là 51,17%, 32,65%, 16,18%; ở tuổi 9 là 59,69%, 29,25%, 11,06%; ở tuổi 11 là 58,27%, 24,10%, 17,63%. Từ kết quả nghiên cứu mối quan hệ giữa sinh khối tươi, khô cây cá thể với D1.3, có thể sử dụng để xác định hoặc dự báo nhanh sinh khối cây cá thể thông qua chỉ tiêu D1.3 bằng các phương trình đã xác định được ghi tại phương trình (3.1) đến (3.16):

 Dự báo sinh khối tươi:

Tuổi 5: Compound: Y = 4,202*1,156D1.3 Power: Y = 1,870* D1.30,939 Tuổi 7: Compound: Y = 0,944*1,494D1.3 Power: Y = 0,017* D1.33,475 Tuổi 9: Compound: Y = 6,364*1,229D1.3 Power: Y = 0,618* D1.31,906 Tuổi 11: Compound: Y = 31,926*1,055D1.3 Power: Y = 15,650* D1.30,543

Dự báo sinh khối khô: Tuổi 5: Compound: Y = 1,626*1,144D1.3 Power: Y = 0,767* D1.30,872 Tuổi 7: Compound: Y = 0,334*1,477D1.3 Power: Y = 0,007* D1.33,373 Tuổi 9: Compound: Y = 1,906*1,242D1.3 Power: Y = 0,164* D1.32,004 Tuổi 11: Compound: Y = 11,818*1,049D1.3 Power: Y = 6,256* D1.30,485

(2) Tổng sinh khối tươi của một ha rừng Sa mộc 5, 7, 9 và 11 tuổi đạt lần lượt là 22,34 tấn/ha, 64,94 tấn/ha, 89,37 tấn/ha và 105,11 tấn/ha; còn tổng sinh khối khô là 7,99 tấn/ha, 20,78 tấn/ha, 29,51 tấn/ha và 39,12 tấn/ha.

(3) Lượng Carbon tích lũy trong cây cá thể thay đổi theo tuổi, khi tuổi cây Sa mộc tăng lên lượng Carbon cũng tăng lên. Cấu trúc lượng Carbon tích lũy trong cây cá thể gồm 3 phần thân, cành, lá. Tổng trữ lượng carbon cây cá thể của lâm phần rừng trồng Sa mộc tuổi 5, 7, 9 và 11 lần lượt là 1,933 kg C/cây; 4,900 kg C/cây; 7,063 kg C/cây; 10,243 kg C/cây. Từ kết quả nghiên cứu mối quan hệ giữa Carbon tích lũy trong cây cá thế với D1.3 ta có thể xác định hoặc dự báo nhanh trữ lượng Carbon tích lũy thông qua chỉ tiêu điều tra lâm phần D1.3 bằng các phương trình (3.17) đến (3.24):

Tuổi 5: Compound: Y = 0,819*1,143D1.3 Power: Y = 0,388* D1.30,866 Tuổi 7: Compound: Y = 0,174*1,469D1.3 Power: Y = 0,004* D1.33,328 Tuổi 9: Compound: Y = 0,960*1,241D1.3 Power: Y = 0,083* D1.31,998 Tuổi 11: Compound: Y = 5,922*1,049D1.3 Power: Y = 3,142* D1.30,483

(4) Tổng lượng Carbon tích lũy và CO2 hấp thu trên một ha rừng trồng Sa mộc đạt kết quả tương đối thấp. Cụ thể: ở tuổi 5 đạt 4,001 tấn C/ha; tuổi 7 đạt 10,390 tấn C/ha; ở tuổi 9 đạt 14,762 tấn C/ha, còn tuổi 11 đạt 19,564 tấn C/ha. Lượng CO2 bình quân hàng năm rừng Sa mộc 5 tuổi hấp thụ được là 3,009 tấn/ha/năm; tuổi 7 là 5,581 tấn/ha/năm; 9 tuổi là 6,167 tấn/ha/năm, còn tuổi 11 là 6,687 tấn/ha/năm.

(5) Với năng suất 15,045 tấn CO2/ha đối với Sa mộc tuổi 5; 39,067 tấn CO2/ha với Sa mộc tuổi 7; 55,504 tấn CO2 /ha đối với Sa mộc tuổi 9 và 73,561 tấn CO2 /ha với Sa mộc tuổi 11 thì có giá trị bằng tiền thu nhập từ chỉ tiêu CO2 lần lượt là 8.673.443 đồng/ha; 22.522.126 tấn/ha; 31.997.126 tấn/ha và 42.405.611 tấn/ha.

(6) Từ các kết quả đã tính được ở trên đề tài đã đề xuất một số biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm điều chỉnh và duy trì tỷ lệ sinh khối giữa các bộ phận cây rừng của khu vực nghiên cứu: cần có biện pháp tỉa thưa để xúc tiến quá trình sinh trưởng phát triển mạnh về các chỉ tiêu sinh trưởng của lâm phần Sa mộc tuổi 5, 7 và biện pháp tỉa nhằm duy trì tốc độ tăng trưởng, cũng như năng suất và sản lượng của lâm phần Sa mộc tuổi 9, 11; nghiêm cấm mọi tác động bất lợi của con người đến rừng; giao đất giao rừng cho người dân địa phương quản lý.

2. Tồn tại

- Đề tài chưa nghiên cứu sinh khối và lượng Carbon tích lũy cho đối tượng Sa mộc trên tất cả cấp tuổi, mới chỉ dừng lại ở các cấp tuổi 5, 7, 9 và 11.

- Do đặc thù khu vực nghiên cứu nên chưa tiến hành nghiên cứu được ở

Xây dựng mối tương quan giữa sinh khối, trữ lượng Carbon với chỉ

Tổng quan nghiên cứu ở Việt Nam

Tổng quan khu vực nghiên cứu