Nghiên cứu trữ lượng Carbon cây cá thể và của lâm phần Sa mộc tạ

4. Ý nghĩa đề tài

3.3. Nghiên cứu trữ lượng Carbon cây cá thể và của lâm phần Sa mộc tạ

Mường Khương – Lào Cai

3.3.1. Nghiên cứu trữ lượng Carbon tích lũy của cây cá thể Sa mộc

Trữ lượng Carbon trong sinh khối của cây cá thể được tính dựa trên sinh khối cây cá thể.

Kết quả xác định tỉ lệ trữ lượng Carbon trong các bộ phận của cây cá thể và khả năng hấp thụ CO2 của cây Sa mộc ở các tuổi 5, 7, 9 và 11 được thể hiện trong Bảng 3.6.

Qua Bảng 3.6 cho thấy, phần lớn lượng Carbon được tích lũy nằm ở sinh khối thân cây Sa mộc. Ở Sa mộc tuổi 5 trữ lượng Carbon ở thân là 0,965 kg C/cây, ở cành là 0,610 kg C/cây, thấp nhất là ở lá 0,358 kg C/cây; ở tuổi 7 Carbon tập trung ở thân là 2,508 kg C/cây, ở cành là 1,600 kg C/cây, thấp nhất là ở lá là 0,793 kg C/cây; ở tuổi 9 trữ lượng Carbon ở thân là 4,218 kg C/cây, ở cành là 2,065 kg C/cây, thấp nhất là ở lá 0,780 kg C/cây; ở tuổi 11 Carbon tập trung ở thân là 5,968 kg C/cây, ở cành là 2,470 kg C/cây, thấp nhất là ở lá 1,805 kg C/cây.

Trữ lượng CO2 tính toán được ở Sa mộc tuổi 5, 7, 9 và 11 lần lượt là 7,092 kg/cây, 17,983 kg/cây, 25,919 kg/cây và 37,590 kg/cây.

Bảng 3.6. Kết cấu trữ lượng Carbon tích lũy trong cây cá thể Sa mộc Tuổi Số hiệu

OTC

Trữ lượng carbon (kg/cây) Trữ lượng CO2 (kg/cây) Thân Cành Lá Tổng 5 1 1,035 0,685 0,415 2,135 7,835 2 0,895 0,535 0,300 1,730 6,349 TB 0,965 0,610 0,358 1,933 7,092 7 3 2,660 1,690 0,835 5,185 19,029 4 2,355 1,510 0,750 4,615 16,937 TB 2,508 1,600 0,793 4,900 17,983 9 5 4,345 2,16 0,845 7,350 26,975 6 4,090 1,97 0,715 6,775 24,864 TB 4,218 2,065 0,780 7,063 25,919 11 7 5,960 2,675 1,890 10,525 38,627 8 5,975 2,265 1,720 9,960 36,553 TB 5,968 2,470 1,805 10,243 37,590

3.3.2. Nghiên cứu trữ lượng Carbon tích lũy của lâm phần Sa mộc

Từ kết quả tính toán khả năng tích lũy Carbon trong sinh khối của rừng trồng cây Sa mộc, tôi tổng hợp được kết quả ở Bảng 3.7 sau:

Bảng 3.7. Tổng trữ lượng Carbon tích lũy của lâm phần Sa mộc

Tuổi Mật độ

(cây/ha)

Trữ lượng carbon (tấn/ha) Trữ lượng

CO2 (tấn/ha) Lượng CO2 hấp thụ hàng năm (tấn/ha/năm) Thân Cành Lá Tổng 5 2.070 1,998 1,263 0,741 4,001 15,045 3,009 7 2.120 5,317 3,392 1,681 10,390 39,067 5,581 9 2.090 8,816 4,316 1,630 14,762 55,504 6,167 11 1.910 11,399 4,718 3,448 19,564 73,561 6,687

Kết quả Bảng 3.7 trên đây cho thấy: Tổng trữ lượng Carbon tích lũy được của rừng Sa mộc 5 tuổi là 4,001 tấn/ha; ở tuổi 7 là 10,390 tấn/ha; ở tuổi 9 là 14,762 tấn/ha; ở tuổi 11 là 19,564 tấn/ha.

Lượng CO2 hấp thụ hàng năm của rừng Sa mộc ở tuổi 5 đạt 3,009 tấn/ha/năm; ở tuổi 7 đạt 5,581 tấn/ha/năm; ở tuổi 9 đạt 6,167 tấn/ha/năm, còn ở tuổi 11 đạt 6,687 tấn/ha/năm.

Qua kết quả nghiên cứu có thể thấy rằng khả năng tích lũy Carbon và khă năng hấp thụ CO2 hàng năm tỉ lệ thuận với sự tăng lên về tuổi của cây. Như vậy, điều này hoàn toàn phù hợp với quy luật tự nhiên của quần thể cây rừng, cụ thể ở tuổi lớn hơn cây Sa mộc sinh trưởng phát triển mạnh hơn, tạo ra sinh khối lớn hơn thì khả năng tích lũy Carbon càng nhiều hơn. Sự khác biệt này là do sự sinh trưởng, tăng sinh khối của các cấp tuổi là khác nhau, ngoài ra sự khác nhau này còn phụ thuộc vào mật độ cây rừng trong lâm phần. Dựa vào đặc điểm sinh trưởng của loài Sa mộc là loài sinh trưởng trung bình, chu kỳ kinh doanh 20 - 25 năm, ở tuổi từ 5 tuổi đến 15 tuổi là thời kỳ cây Sa mộc sinh trưởng, phát triển khá mạnh. 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 như: đáp ứng nhu cầu về gỗ trong tương lai, giảm chi phí trồng rừng ban đầu, nâng cao giá trị của gỗ, khả năng bảo vệ môi trường như chống xói mòn đất, cũng như tăng khả năng hấp thụ khí CO2,thìcác nhà lâm nghiệp cần nghiên cứu áp dụng biện pháp kinh doanh rừng chuyển hóa rừng trồng Sa mộc cung cấp gỗ nhỏ thành rừng cung cấp gỗ lớn.

3.4. Lượng hóa giá trị thương mại từ hấp thụ CO2 của rừng Sa mộc tại Mường Khương – Lào Cai Mường Khương – Lào Cai

Hiện nay, giá một tín chỉ Carbon (tấn CO2 quy đổi) được tính cho nhiều loại dự án khác nhau với mức giá cũng khác nhau như CDM (cơ chế phát triển sạch), JI (cơ chế đồng thực hiện), IET (cơ chế buôn bán phát thải) và REDD+ (cơ chế giảm phát thải khí nhà kính thông qua việc nỗ lực hạn chế mất rừng và suy thoái rừng).

Trong nghiên cứu này, kết quả tính toán thử nghiệm về giá trị thương mại tự nguyện thu được từ việc bán CO2 được dựa vào sáng kiến định giá Carbon trên thị trường EU tại thời điểm ngày 01/4/2019 là 25 USD/tấn CO2

[49]. Tỉ giá quy đổi 1 USD = 23.060 VNĐ được cung cấp bởi Vietnamnet, ngày 03/6/2019).

Sau khi lượng giá bằng tiền thu nhập từ chỉ tiêu CO2 của rừng Sa mộc trồng tại huyện Mường Khương - tỉnh Lào Cai được tổng hợp trong Bảng 3.8 như sau:

Bảng 3.8. Lượng hóa giá trị thương mại từ chỉ tiêu CO2 của rừng trồng Sa mộc tại Mường Khương – Lào Cai

Tuổi Tổng CO2 hấp thụ (tấn/ha) CO2 hấp thụ hàng năm (tấn/ha/năm) Đơn giá USD/tấn CO2 Giá trị USD/ha/năm VNĐ/ha/năm 5 15,045 3,009 25 75,225 1.734.689 7 39,067 5,581 25 139,525 3.217.447 9 55,504 6,167 25 154,175 3.555.276 11 73,561 6,687 25 167,175 3.855.056

Từ Bảng 3.8 cho thấy giá trị CO2 hấp thụ phụ thuộc chặt chẽ khả năng sinh trưởng của lâm phần, mật độ, tuổi cây…; cây rừng sinh trưởng tốt và duy trì được mật độ hợp lý thì giá trị này sẽ lớn và ngược lại. Cụ thể:

Lâm phần rừng Sa mộc ở tuổi 5 với năng suất 15,045 tấn CO2/ha sẽ có giá trị bằng tiền thu nhập từ chỉ tiêu CO2 là 8.673.443 đồng/ha (tương đương 1.690.204 đồng/ha/năm); với năng suất 39,067 tấn/ha rừng trồng Sa mộc đạt giá trị thu nhập từ bán CO2là 22.522.126 đồng/ha; tương tự ở rừng trồng Sa mộc tuổi 9 và 11 lần lượt có giá trị thu nhập từ bán CO2 là 31.997.126 đồng/ha và 42.405.611 đồng/ha. Với khoản thu nhập này thì người dân trồng rừng sẽ có đủ hoặc dư chi phí đầu tư cho trồng rừng. Ngoài ra, người dân còn có thể thu nhập thêm từ các sản phẩm phụ khác như cây gỗ tỉa thưa rừng, củi đốt... Đây là một thuận lợi lớn để có thể khuyến khích người dân trồng, quản lý và bảo vệ rừng.

Từ kết quả trên ta thấy, rừng trồng theo cơ chế phát triển sạch ngoài cung cấp cho thu nhập từ việc bán sản phẩm gỗ thì hàng năm chủ rừng còn nhận được khoản thu từ việc thông qua bán tín chỉ Carbon. Mặt khác, đối với rừng trồng theo cơ chế phát triển sạch thì chu kỳ kinh doanh của rừng dài, do

vậy hiệu quả tác động bảo vệ môi trường đất, nước và điều hòa không khí là rất cao.

Từ kết quả đó, tôi đi đến nhận định sau: Rừng trồng theo dự án CDM mang lại hiệu quả kinh tế và môi trường là rất cao. Đặc biệt, khi áp dụng rừng trồng theo dự án CDM kết hợp với rừng trồng phòng hộ nhằm kéo dài chu kỳ kinh doanh sẽ là cơ sở giúp cho việc phát triển rừng một cách bền vững.

3.5. Xây dựng mối tương quan giữa sinh khối, trữ lượng Carbon với chỉ tiêu sinh trưởng D1.3 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