hấp thụ ở cỏc bộ phận
Cũng giống như với cõy cỏ lẻ, sinh khối trờn mặt đất của cõy bụi thảm tươi bao gồm sinh khối lỏ và sinh khối thõn cành, sinh khối dưới mặt đất là sinh khối rễ. Xột tới tỷ lệ giữa sinh khối tươi trờn mặt đất và dưới mặt đất nghiờn cứu này cho kết quả:
0 , 2 Pd Pt (4.34) Cũn tỷ lệ lượng carbon hấp thụ trờn mặt đất và dưới mặt đất của cõy bụi thảm tươi được tớnh: 84 , 1 Cduoi Ctrờn (4.35)
Tỷ lệ lượng carbon hấp thụ trờn và dưới mặt đất là 1,84 như vậy trong một số trường hợp tớnh toỏn nhanh ta cú thể sử dụng tỷ lệ này để tớnh toỏn ra được lượng sinh khối dưới mặt đất.
Xột tới tỷ lệ giữa lượng carbon hấp thụ so với sinh khối tươi. 278 . 0 Skt C (4.36)
Như vậy, lượng carbon trong cõy bụi thảm tươi chiếm 27,8% sinh khối tươi thõn cõy. Ta cú thể dựa vào cỏc tỷ lệ trờn để tớnh nhanh ra lượng hấp thụ carbon khi biết sinh khối tươi trờn mặt đất của cõy bụi thảm tươi. Nhưng
trong những trường hợp đũi hỏi độ chớnh xỏc cao ta cần mụ tả mối quan hệ này qua một số phương trỡnh tương quan được xột tới ở phần sau.
4.3.2 Một số mối quan hệ giữa lượng carbon và sinh khối giữa cõy bụi thảm tươi. bụi thảm tươi.
Trước hết ta nghiờn cứu mối quan hệ giữa sinh khối tươi ở trờn mặt đất và sinh khối tươi dưới mặt đất. Sinh khối trờn mặt đất bao gồm sinh khối thõn cành và sinh khối lỏ, sinh khối dưới mặt đất là sinh khối rễ cõy.Qua số liệu tổng hợp từ 48 ụ tiờu chuẩn, dựa vào phương phỏp bỡnh quõn bộ nhất ta lập được phương trỡnh quan hệ giữa sinh khối trờn và dưới mặt đất là:
)=-1.552+1.177*Ln( (4.37)
Với hệ số tương quan R= 0,7 và Sai tiờu chuẩn S= 0,15. Qua phõn tớch phương sai một nhõn tố ta tớnh được F=45.313 và xỏc suất tồn tại của nú Sig= 0. Như vậy, mối quan hệ giữa sinh khối trờn mặt đất và dưới mặt đất tồn tại ở mức chặt, và phương trỡnh trờn là tồn tại, từ đú ta cú thể dễ dàng tớnh toỏn lượng sinh khối tươi dưới mặt đất thụng qua lượng sinh khối tươi trờn mặt đất thụng qua phương trỡnh trờn.
Xõy dựng mối quan hệ giữa lượng carbon hấp thụ với trọng lượng tươi của cõy bụi thảm tươi ta thiết lập được phương trỡnh:
Phương trỡnh R S F sig Ký hiệu
C = 6,263+0,237*Ptươi 0,74 4,069 58,101 0,000 (4.38) Với R=0.74 cho thấy mối quan hệ chặt giữa lượng carbon hấp thụ với sinh khối tươi trong cõy bụi thảm tươi. Từ đõy, thụng qua cỏc phương trỡnh vừa lập được ta cú thể dễ dàng tớnh được lượng carbon hấp thụ trong cõy bụi thảm tươi ở dưới tỏn rừng trồng Keo tai tượng thuần loài.
4.4 Nghiờn cứu lượng carbon hấp thụ trong vật rơi rụng
4.4.1 Cấu trỳc, tỷ lệ sinh khối tươi, khụ và lượng carbon hấp thụ
Vật rơi rụng bao gồm thõn, cành khụ và lỏ cõy khụ của cõy gỗ và cõy bụi thảm tươi trong lõm phần rụng xuống mặt đất. Những thành phần này
chứa một lượng carbon nhất định, do vậy, khi ước tớnh tổng lượng carbon của rừng trồng khụng thể bỏ qua thành phần này. Kết quả tớnh toỏn trờn 48 ụ tiờu chuẩn được tổng hợp ở bảng.
Bảng 4. 19: Cấu trỳc lượng carbon hấp thụ trong vật rơi rụng ở cỏc cấp đất đất
Cấp đất Độ dày (mm)
Khối lượng trung bỡnh/Ha sinh khối tươi
(Kg) Sinh khối khụ (kg) Carbon hấp thụ (Kg) I 106,75 15221,67 11746,65 5747,43 II 88,83 12945,00 10207,46 5012,20 III 103,67 14486,67 10653,04 5263,98 IV 99,42 15148,33 11716,36 5705,16
Về chỉ tiờu độ dày của vật rơi rụng ở bốn cấp đất khụng cú quy luật rừ rệt và khụng chờnh lệch lớn. Kết quả so sỏnh về độ dày của vật rơi rụng ở 4 cấp đất theo tiờu chuẩn Kruskal-Wallis cho kết quả χ2=6,234 ; sig=0.1>0.05 điều này cú nghĩa là độ dày của vật rơi rụng ở 4 cấp đất là khụng cú sự khỏc biệt, do vậy, cú thể tớnh gộp cho cả bốn cấp đất.
Chỉ tiờu sinh khối tươi, khụ giảm dần ở cỏc cấp đất từ I đến IV. Tuy nhiờn, kết quả kiểm tra sự khỏc biệt về sinh khối khụ và tươi ở 4 cấp đất theo tiờu chuẩn Kruskal-Wallis cũng cho thấy khụng cú sự khỏc biệt về sinh khối khụ và tươi ở 4 cấp đất. Với sinh khối tươi χ2=1,479; sig=0.678>0.05 và sinh khối khụ χ2=1,067; sig=0.785>0.05 với xỏc xuất tồn tại của χ2 sig > 0.05 thỡ sinh khối ở 4 cấp đất là khụng cú sự khỏc biệt.Cũng tương tự như sinh khối tươi và khụ lượng carbon hấp thụ cú trong vật rơi rụng ở trờn bốn cấp đất khụng cú sự khỏc biệt qua kiểm tra bằng tiờu chuẩn Kruskal – Wallis với χ2=1,479; sig=0.678>0.05. Như vậy, ta cú thể gộp số liệu ở cỏc cấp đất và tớnh chung bằng một trị số. Việc biến động khụng theo quy luật của vật rơi rụng sẽ gõy khú khăn cho việc xỏc định hàm lượng carbon cú trong đất vỡ vật rơi rụng
là đối tượng tham gia vào việc hỡnh thành mựn và quyết định đến lượng mựn trong đất.
Qua kết quả thống kờ trờn cỏc ụ dạng bản và tớnh trung bỡnh ta cú lượng sinh khối tươi cành khụ vật rơi rụng đạt 14,45 tấn/ha, cành khụ chiếm 50,92%, lỏ khụ chiếm 49,08%. Lượng carbon hấp thụ cú trong vật rơi rụng là 5,3 tấn/ha. Trong đú, tỷ lệ carbon cú trong lỏ khụ chiếm 51% và trong cành khụ chiếm 49%.
Bảng 4. 20: Cấu trỳc lượng carbon hấp thụ vật rơi rụng ở cỏc bộ phận Bộ Bộ phận Trọng lượng/Ha (kg) Sk Tươi % SK Khụ % C % Lỏ 7091,67 49,08 5590,53 50,45 2771,94 51,03 Cành 7358,75 50,92 5490,34 49,55 2660,25 48,97 Tổng 14450,42 11080,88 5432,19
4.4.2 Mối quan hệ giữa lượng carbon hấp thụ và cỏc chỉ tiờu khỏc.
Ta tớnh được tỷ lệ của lượng carbon hấp thụ chiếm trong sinh khối tươi vật rơi rụng:
(4.39)
Dựa vào tỷ lệ này ta cú thể tớnh nhanh được lượng carbon hấp thụ thụng qua khối lượng sinh khối tươi. Nhưng tỷ lệ này chỉ dựng được trong những phộp xỏc định đũi hỏi độ chớnh xỏc khụng cao. Để đỏp ứng yờu cầu nõng cao độ chớnh xỏc trong dự đoỏn ta xõy dựng mối quan hệ giữa lượng carbon hấp thụ với chỉ tiờu đo đếm là sinh khối tươi và độ dày của vật rơi rụng.
Đưa hai biến độ dày và sinh khối tươi vào phõn tớch hồi quy từng bước và lọc biến ta cú kết quả lượng Carbon hấp thụ cú quan hệ chặt với cả hai biến theo phương trỡnh sau:
Phương trỡnh này cú hệ số tương quan R=0.95; R2=0.915 và sig< 0.05. Với kết quả trờn cú nghĩa là lượng carbon hấp thụ cú quan hệ chặt với sinh khối tươi và độ dày của vật rơi rụng. Trong đú C cú đơn vị là Kg, độ dày đơn vị là mm, sinh khối tươi đơn vị là Kg.
Như vậy, việc ước tớnh lượng carbon hấp thụ cú trong vật rơi rụng ở rừng trồng thuần loài keo tai tượng cú thể tiến hành thụng qua sinh khối tươi bằng hai phương phỏp một là sử dụng tỷ lệ chuyển đổi trực tiếp hai là tiến hành ước tớnh thụng qua phương trỡnh tương quan được thiết lập ở trờn.
4.5 Nghiờn cứu lượng carbon hấp thụ trong đất
Nghiờn cứu về carbon trong đất thực chất là nghiờn cứu về lượng carbon hữu cơ trong đất. Carbon hữu cơ tớch lũy trong đất qua hệ rễ và cỏc quỏ trỡnh phõn hủy, tiết dịch của rễ kết hợp với lỏ và gỗ rơi rụng xuống đất. Lượng carbon trong đất phụ thuộc lượng vật chết, rơi rụng chuyển thành chất hữu cơ, và lượng mất đi từ quỏ trỡnh hụ hấp của sinh vật dị dưỡng và sự xúi mũn đất.
Đề tài tiến hành xỏc định lượng carbon trong đất theo khuyến cỏo của IPCC (1996) chỉ xỏc định lượng carbon trong đất đến độ sõu 30cm. Cỏc giỏ trị được tớnh trung bỡnh cho 3 độ sõu từ 0 – 10cm, 10 – 20 cm, 20 – 30 cm. Kết quả tớnh trung bỡnh cho từng cấp đất về cỏc giỏ trị quan sỏt được tổng hợp ở bảng.
Bảng 4. 21: Tổng hợp cỏc quan sỏt về lượng carbon trong đất Cấp đất D Cấp đất D (g/cm3) C% Đất/ha (tấn) C/ha (tấn) Khối lượng S% I 1,03 1,45 3.103,13 44,33 5,01 II 1,01 1,41 3.025,43 42,51 5,55 III 1,08 1,44 3.225,28 45,97 3,92 IV 1,11 1,38 3.325,15 45,64 4,83
Khối lượng carbon hấp thụ trung bỡnh trờn ha cú sự biến động khụng rừ ràng I tới cấp đất IV, cụ thể ở cấp đất I lượng carbon hấp thụ đạt 40,29 tấn/ha,
ở cấp đất II là 42,51 tấn/ha, cấp đất III 45,97tấn/ha và ở cấp đất IV tăng lờn 45,97 tấn/ha. Qua kiểm tra sự sai khỏc bằng tiờu chuẩn Kruskal - Wallis cho kết quả χ2=3,389; sig=0.336>0,05. Kết quả này cú nghĩa lượng carbon hấp thụ ở 4 cấp đất khụng cú sự khỏc biệt do vậy, cú thể gộp số liệu trờn 4 cấp đất để tiến hành lập phương trỡnh ước tớnh lượng carbon hấp thụ cú trong đất.
Để xỏc định lượng carbon cú trong đất một cỏch độc lập đề tài tiến hành dũ tỡm và xõy dựng phương trỡnh quan hệ giữa lượng carbon hữu cơ cú trong đất và dung trọng đất.
Cđất= 17,466+25,693D (4.41)
Như vậy, ta sẽ sử dụng phương trỡnh 4.41 để ước tớnh lượng carbon cú trong đất thụng qua biến dung trọng đất. Trong đú dung trọng đất đơn vị là
g/cm3 cũn carbon hấp thụ cú trong đất tớnh theo đơn vị tấn/ha.
4.6 Nghiờn cứu tổng lượng carbon hấp thụ trong lõm phần
4.6.1 Cấu trỳc lượng carbon hấp thụ trong lõm phần
Lượng carbon hấp thụ cú trong lõm phần bao gồm cỏc thành phần chớnh: lượng carbon hấp thụ cú trong tầng cõy cao, trong cõy bụi thảm tươi, trong vật rơi rụng và lượng carbon hữu cơ trong đất. Qua số liệu 48 OTC tiến hành phõn nhúm theo cấp đất và độ tuổi ta cú bảng kết quả sau.
Bảng 4. 22: Tổng hợp lượng carbon hấp thụ trong từng cấp đất Cấp Cấp
đất
Số
OTC Tuổi
Carbon hấp thụ trong cỏc bộ phận của lõm phần (tấn/ha) Tầng cõy cao cõy bụi vật rơi rụng Trong đất Tổng I 2 4 35,64 17,86 7,15 39,36 100,02 2 6 69,35 18,18 5,74 47,58 140,86 2 8 91,90 16,99 6,05 45,69 160,64 2 10 101,01 16,69 5,02 49,84 172,57 4 12 126,72 16,99 5,26 41,75 190,72 II 2 4 35,64 16,07 9,16 38,52 99,39 2 6 48,41 17,94 3,86 41,83 112,04 2 8 67,60 18,98 5,32 45,25 137,14 2 10 74,13 18,08 3,52 45,44 141,17 4 12 87,53 16,17 4,11 42,02 149,83 III 2 4 30,48 15,02 7,20 48,68 101,38 2 6 69,20 16,98 5,01 45,20 136,38 2 8 45,68 16,90 5,79 46,99 115,36 2 10 59,85 15,88 3,06 47,85 126,64 4 12 86,46 16,57 5,27 43,55 151,84 IV 2 4 22,09 16,14 4,89 41,65 84,77 2 6 50,41 19,34 7,56 42,86 120,17 2 8 47,67 17,20 5,95 47,11 117,92 2 10 52,20 15,72 3,64 49,20 120,76 4 12 57,41 17,99 6,10 46,52 128,01
Lượng carbon hấp thụ trung bỡnh ở cấp đất I đạt 152,96 tấn/ha; cấp đất II đạt 127,91 tấn/ha; cấp đất III đạt 126,32 tấn/ha và cấp đất IV đạt 114,33 tấn/ha tớnh trung bỡnh cho cỏc cấp đất là 130,38tấn/ha.
Lượng carbon hấp thụ cú trong lõm phần cú xu hướng biến động tăng dần theo cấp tuổi trong cựng một cấp đất và giảm dần từ cấp đất tốt tới cấp đất xấu khi ở cựng một cấp tuổi, điều này dễ lý giải bởi lượng carbon hấp thụ trong lõm phần phụ thuộc chủ yếu vào lượng carbon hấp thụ cú trong tầng cõy cao, là một nhõn tố cơ bản tạo ra năng lực hấp thụ carbon cho lõm phần nờn
nú là nhõn tố quyết định tới lượng carbon hấp thụ cú trong lõm phần và ta đó biết lượng carbon hấp thụ cú trong tầng cõy cao lại bị ảnh hưởng của cấp đất và cấp tuổi. Đề tài tiến hành phõn tớch phương sai một nhõn tố để kiểm tra ảnh hưởng của cấp đất đối với khả năng hấp thụ carbon trong lõm phần Keo tai tượng trồng thuần loài.
Bảng 4. 23: Bảng phõn tớch phương sai (ANOVA) Tổng lượng carbon hấp thụ trong trờn từng cấp đất
Nguồn Biến động Bậc tự do bỡnh phương Trung bỡnh F Xỏc suất tồn tại
Giữa cỏc cấp đất 11482,773 3 3827,591 4,615 ,007
Sai số 36493,622 44 829,400
Tổng 47976,395 47
Cap_dat N Subset for alpha = .05
1 2 1 Duncan(a) 4,00 12 116,6074 3,00 12 130,5746 2,00 12 131,5634 1,00 12 159,2532 Sig. ,237 1,000
Kết quả được F= 4,615 với xỏc suất Sig=0,007 như vậy, cú nghĩa là lượng carbon hấp thụ của lõm phần chịu ảnh hưởng của cấp đất, cú sự khỏc biệt giữa lượng carbon hấp thụ trong từng cấp đất. Dựng tiờu chuẩn Duncan để xỏc định ảnh hưởng tốt nhất của cấp đất đến khả năng hấp thụ carbon trong lõm phần keo tai tượng trồng thuần loài cho thấy cấp đất I được tỏch riờng ra thành một nhúm và cú khả năng hấp thụ carbon hấp thụ tốt nhất. Như vậy, để ước tớnh lượng carbon hấp thụ cho cỏc lõm phần ta tiến hành ước tớnh riờng cho từng cấp đất khỏc nhau.
Cấu trỳc cỏc thành phần trong tổng lượng carbon hấp thụ của 4 cấp đất cũng cú những diễn biến khỏc nhau được biểu hiện cụ thể qua cỏc hỡnh dưới đõy.
Tầng cõy cao 56% cõy bụi 11% vật rơi rụng 4% Trong đất 29% Tầng cõy cao 49% cõy bụi 14% vật rơi rụng 4% Trong đất 33% Hỡnh 4. 17: lượng carbon hấp thụ trong cỏc thành phần ở cấp đất I Hỡnh 4. 18: lượng carbon hấp thụ trong cỏc thành phần ở cấp đất II Tầng cõy cao 46% cõy bụi 13% vật rơi rụng 4% Trong đất 37% Tầng cõy cao 40% cõy bụi 15% vật rơi rụng 5% Trong đất 40% Hỡnh 4. 19: lượng carbon hấp thụ trong cỏc thành phần ở cấp đất III Hỡnh 4. 20: lượng carbon hấp thụ trong cỏc thành phần ở cấp đất IV
Qua cỏc biểu đồ cho thấy lượng carbon hấp thụ trong cỏc thành phần cấu thành nờn lượng carbon hấp thụ cú trong đất diễn biến khỏc nhau ở cỏc cấp đất khỏc nhau. Lượng carbon hấp thụ cú trong tầng cõy cao chiếm tỷ trọng cao nhất trong tổng lượng carbon hấp thụ và thấp nhất là vật rơi rụng. Kết quả tớnh trung bỡnh cho cỏc cấp đất là: Tầng cõy cao chiếm 49% ; Đất chiếm 34% ; Vật rơi rụng chiếm 4% và cõy bụi thảm tươi chiếm 13% tổng lượng carbon hấp thụ cú trong lõm phần.
Để ước tớnh thuận tiện lượng carbon hấp thụ cú trong lõm phần ta tiến hành xỏc định một số mối quan hệ và một số kịch bản tớnh lượng carbon hấp thụ cú trong lõm phần ở phần dưới
4.6.2 Cỏc mối quan hệ giữa lượng carbon hấp thụ và cỏc chỉ tiờu đo đếm trong lõm phần. đếm trong lõm phần.
4.6.2.1 Quan hệ giữa lượng carbon hấp thụ trong lõm phần và ∑G/ha ∑G/ha
Tổng G/ha là một nhõn tố đo đếm lõm phần cú thể được xỏc định nhanh thụng qua thước Bitternich, do vậy, đề tài tiến hành xỏc lập mối quan hệ này trờn 4 cấp đất ta được kết quả.
Bảng 4. 24: Phương trỡnh tương quan giữa lượng carbon hấp thụ cú trong lõm phần và tổng diện ngang
Cấp đất Phương trỡnh R S Ký hiệu
I C=84,439+3,655*G 0,837 20,71 (4.42)
II C=78,113+2,988*G 0,865 13,27 (4.43)
III C=78,469+2,901*G 0,807 13,11 (4.44)
IV C=63,242+3,917*G 0,836 15,59 (4.45)
Cỏc hệ số tương quan ở trờn đều biểu hiện mối quan hệ chặt giữa tổng lượng carbon hấp thụ (Tấn/ha) với đại lượng tổng tiết diện ngang lõm phần (m2/ha) theo cỏc cấp đất. Chỳng ta cú thể sử dụng cỏc phương trỡnh này để xỏc định nhanh lượng carbon hấp thụ cho lõm phần thụng qua kết quả điều tra ∑G/ha bằng thước Bitternich, hay kết quả ∑G/ha được tớnh sau đo đếm lõm phần.
4.6.2.2 Quan hệ giữa lượng carbon hấp thụ trong lõm phần với N/ha và D1.3
D1.3 trung bỡnh và N/ha là hai nhõn tố điều tra dễ xỏc định và cú độ chớnh xỏc cao, do vậy, đề tài xõy dựng mối quan hệ giữa tổng lượng carbon hấp thụ trong lõm phần với chỉ tiờu D1.3 và N/ha bằng tương quan hai lớp theo cỏc cấp đất, kết quả được:
Bảng 4. 25: Phương trỡnh giữa tổng lượng carbon hấp thụ và chỉ tiờu D1.3 và N/ha Cấp đất Phương trỡnh R S Ký hiệu I C=-2,744+7,617D1.3 + 0,03 N 0,853 20,84 (4.46)