Cấp đất OTC Số Tuổi Bộ phận Vỏ cõy Tổng C/cõy (kg) %Cv chiếm trong cõy cỏ lẻ Sk tươi (kg) %C Cv (kg) I 2 4 9,00 37,39 3,37 42,94 7,84 2 6 53,35 16,17 8,63 88,82 9,71 2 8 40,15 27,26 10,95 126,24 8,67 2 10 61,65 34,39 21,20 153,42 13,82 4 12 57,23 29,80 17,05 155,23 10,99 II 2 4 9,60 45,63 4,38 41,31 10,60 2 6 60,45 17,45 10,55 82,01 12,86 2 8 44,35 23,68 10,50 119,63 8,78 2 10 67,50 26,37 17,80 145,10 12,27 4 12 60,63 29,40 17,83 150,26 11,86 III 2 4 8,50 44,12 3,75 29,98 12,51 2 6 52,55 17,89 9,40 82,09 11,45 2 8 53,65 21,53 11,55 113,68 10,16 2 10 59,40 25,05 14,88 136,27 10,92 4 12 47,73 26,01 12,41 134,23 9,25 IV 2 4 8,55 43,27 3,70 27,50 13,46 2 6 56,55 14,92 8,44 71,59 11,79 2 8 40,50 23,59 9,55 85,28 11,20 2 10 66,25 19,79 13,11 105,20 12,46 4 12 64,50 25,40 16,38 120,31 13,62
Cv* là lượng carbon hấp thụ cú trong vỏ cõy
Lượng carbon hấp thụ trung bỡnh cú trong vỏ cõy dao động ở mức từ 3,37kg/cõy đến 21.2 kg/cõy. Nú chiếm từ 7,84 đến 13,82% tổng lượng carbon hấp thụ cú trong cõy cỏ lẻ. Tỷ lệ này được tớnh trung bỡnh cho cấp đất I là 10,20%; cấp đất II là 11,27%; cấp đất III là 10,86% và cấp đất IV là 12,51% tớnh trung bỡnh cho cả 4 cấp đất là 11,21%.
Lượng carbon hấp thụ cú trong sinh khối tươi của vỏ cõy biến động rất lớn từ 14,92% đến 44,12% tỷ lệ này được tớnh trung bỡnh cho cấp đất I là 29,00%; cấp đất II là 28,5%; cấp đất III là 26,92% và cấp đất IV là 25,4% tớnh
trung bỡnh cho cả 4 cấp đất là 27,45%. Như vậy, cú thể sử dụng cỏc tỷ lệ này để ước đoỏn lượng carbon hấp thụ cú trong vỏ cõy thụng qua sinh khối tươi của vỏ cõy. Tuy nhiờn, cỏch này vẫn khụng thực sự tiện dụng trong thực tế cho nờn đề tài nghiờn cứu xõy dựng mối quan hệ giữa lượng carbon hấp thụ cú trong vỏ cõy và cỏc nhõn tố điều tra cõy cỏ lẻ. Kết quả xõy dựng trờn 4 cấp đất được cho ở bảng sau:
Bảng 4. 14: Phương trỡnh quan hệ giữa lượng carbon hấp thụ cú trong vỏ cõy và D1.3 Cấp đất Phương trỡnh R S Ký hiệu I Cv=-13,026+1,431D1.3 0,86 3,73 (4.17) II Cv=-10,125+1,335D1.3 0,849 3,37 (4.18) III Cv=-0,76+0,69D1.3 0,795 1,93 (4.19) IV Cv=-15,420+1,67D1.3 0,947 1,7 (4.20)
Cỏc hệ số xỏc định đều cú xỏc xuất Sig<0,05 (qua bảng phõn tớch phương sai hồi quy) và thể hiện mức quan hệ từ chặt tới rất chặt giữa lượng
carbon hấp thụ với đường kớnh D1,3 của cõy cỏ lẻ. Mối quan hệ này là mối quan hệ tỷ lệ thuận phản ỏnh quỏ trỡnh tớch lũy carbon hấp thụ khi D1.3 tăng lờn.
4.2.2 Mối quan hệ giữa cỏc chỉ tiờu điều tra với lượng carbon hấp thụ trong cõy cỏ lẻ. thụ trong cõy cỏ lẻ.
Trong thực tế việc xỏc định lượng carbon hấp thụ cú trong cõy cỏ lẻ là một cụng việc phức tạp đũi hỏi thời gian, Do vậy, việc dũ tỡm và thiết lập cỏc mối quan hệ giữa lượng carbon hấp thụ và cỏc nhõn tố điều tra cõy cỏ lẻ là cần thiết và cú những ứng dụng lớn ở thực tế. Ở đõy ta xột đến một số mối quan hệ giữa lượng carbon hấp thụ cú trong cõy cỏ lẻ nhằm mục đớch phục vụ một số kịch bản xỏc định lượng carbon hấp thụ trong lõm phần mà đề tài sẽ sử dụng.
(1). Mối quan hệ giữa tổng lượng cỏc bon cõy cỏ lẻ với cỏc chỉ tiờu điều tra
Việc xỏc định lượng carbon hấp thụ được chia theo cỏc thành phần thõn, cành, lỏ, rễ và vỏ là cần thiết. Nhưng trong thực tế việc xỏc định nhanh tổng lượng carbon hấp thụ thụng qua cỏc chỉ tiờu điều tra cũng rất cần thiết.
Đề tài tiến hành lựa chọn mối quan hệ để ước tớnh lượng carbon hấp thụ bằng phương phỏp hồi quy từng bước (stepwise) và lọc biến để tỡm ra biến cú quan hệ chặt nhất. Cỏc biến mà đề tài sử dụng là D, H, A, V, G.
Kết quả cho thấy lượng carbon hấp thụ cú quan hệ chặt với chỉ tiờu D1.3 và Hvn được cho ở bảng sau:
Bảng 4. 15: Phương trỡnh quan hệ giữa lượng carbon hấp thụ trong cõy cỏ lẻ và D1.3 Cấp đất Phương trỡnh R S Ký hiệu I C=-86,783+11,829D1.3 0,804 25,72 (4.21) C=-89,099+11,716D1.3 +0,219Hvn 0,804 27,11 (4.22) II C=-48,045+8,488D1.3 0,906 16,17 (4.23) C=-59,173+8,253D1.3 +0,817Hvn 0,911 16,59 (4.24) III C=-48,212+7,854D1.3 0,912 12,96 (4.25) C=-83,843+5,876D1.3 +4.182Hvn 0,988 1,256 (4.26) IV C=-75,208+9,219D1.3 0,907 13,42 (4.27) C=-87,706+5,956D1.3 +3,807Hvn 0,983 6,09 (4.28)
Cỏc mối quan hệ đều cú hệ số tương quan ở mức từ chặt tới rất chặt. Cỏc mối quan hệ đều là mối quan hệ tỷ lệ thuận với D1.3 điều này phản ỏnh quỏ trỡnh tớch lũy lượng carbon hấp thụ trong cõy cỏ lẻ theo sự tăng lờn của D1.3 hay chớnh là quỏ trỡnh sinh trưởng. Điều này đồng nghĩa với việc tồn tại mối quan hệ giữa lượng carbon hấp thụ và tuổi cõy.
(2). Quan hệ giữa lượng carbon hấp thụ và tuổi cõy
Từ kết quả nghiờn cứu ta tớnh lượng carbon hấp thụ trung bỡnh cho cỏc tuổi điều tra và mụ hỡnh húa quy luật này bằng một số hàm phi tuyến và lựa chọn ra hàm mụ tả tốt nhất. Đề tài lựa chọn hàm Gompertz và hàm Jonhson - Schumacher để mụ tả mối quan hệ này sử dụng phần mềm SPSS để giải cỏc hàm phi tuyến này kết quả cho thấy hàm Gompertz khụng mụ tả được mối quan hệ này nhưng hàm Jonhson - Schumacher mụ tả tốt mối quan hệ giữa lượng carbon hấp thụ và tuổi cõy theo phương trỡnh.
Phương trỡnh này cú hệ số xỏc định R2=0,978. Biểu đồ quan hệ theo phương trỡnh 4. 29.
Hỡnh 4. 14: Biểu đồ quan hệ giữa lượng carbon và tuổi cõy cỏ lẻ
(3) Mối quan hệ giữa lượng carbon trờn mặt đất và dưới mặt đất của cõy cỏ lẻ
Lượng carbon hấp thụ trờn mặt đất được tớnh là tổng lượng carbon hấp thụ cú trong cỏc bộ phận Thõn, Cành, Lỏ, Vỏ. Lượng carbon hấp thụ dưới mặt đất được tớnh cho lượng carbon hấp thụ của rễ cõy. Cần phải tớnh toỏn tỷ lệ này để ước tớnh lượng carbon hấp thụ một cỏch đơn giản hơn. Xột tỷ lệ lượng carbon hấp thụ trờn và dưới mặt đất. Đồng thời với việc xột tỷ lệ carbon hấp thụ dưới/trờn mặt đất đề tài cũng tiến hành dũ tỡm và xỏc lập mối quan hệ giữa 2 thành phần trờn.
Bảng 4. 16: Tỷ lệ và phương trỡnh tương quan giữa lượng carbon hấp thụ ở trờn và dưới mặt đất của cõycỏ lẻ
Cấp đất Tỷ lệ Cdưới/Ctrờn Phương trỡnh R S Ký hiệu I 0,129 Cdưới=6,794+0,52Ctrờn 0,869 1,3 (4.30) II 0,135 Cdưới=6,121+0,055Ctrờn 0,822 1,64 (4.31) III 0,194 Cdưới=6,635+0,058Ctrờn 0,790 2,02 (4.32) IV 0,190 Cdưới=4,916+0,058Ctrờn 0,768 1,78 (4.33)
Cỏc phương trỡnh đều cú cỏc hệ số tương quan R với sỏc suất Sig<0,05 và biểu hiện mối quan hệ ở mức chặt đến rất chặt giữa lượng carbon hấp thụ
Tuổi Kg
trờn và dưới mặt đất của cõy cỏ lẻ. Như vậy, ta cú thể sử dụng tỷ lệ Cdưới/Ctrờn hay sử dụng phương trỡnh đó được thiết lập ở trờn để ước tớnh lượng carbon hấp thụ cú ở dưới mặt đất của cõy cỏ lẻ.
4.2.3 Túm lại
Như vậy, ta cú thể tổng kết được quy luật biến đổi lượng carbon trong cõy cỏ lẻ ở cỏc cấp đất khỏc nhau và cỏc cấp tuổi khỏc nhau. Đó xõy dựng được cỏc phương trỡnh ước tớnh lượng carbon hấp thụ cú trong cõy cỏ lẻ dựa trờn cỏc mối quan hệ giữa lượng carbon hấp thụ và cỏc chỉ tiờu đo đếm.
4.3 Nghiờn cứu lượng carbon hấp thụ trong cõy bụi thảm tươi Bảng 4. 17: Tổng hợp cỏc chỉ tiờu quan sỏt cõy bụi thảm tươi Bảng 4. 17: Tổng hợp cỏc chỉ tiờu quan sỏt cõy bụi thảm tươi Cấp đất Chỉ tiờu Chiều cao TB (m) Độ che phủ (%)
Lượng carbon và sinh khối Trung bỡnh/OTC (kg) Tươi Khụ C I TB 0,59 62,08 1996,90 1337,95 568,72 S% 31,64 31,24 14,72 23,60 23,31 II TB 0,64 55,33 1993,77 1366,16 584,67 S% 31,97 34,86 17,14 25,59 23,55 III TB 0,54 60,58 1932,60 1363,51 594,22 S% 18,62 34,14 24,77 26,77 25,89 IV TB 0,61 57,07 2085,50 1581,56 651,37 S% 31,76 36,82 12,59 20,76 21,84
Chiều cao trung bỡnh ở cỏc biến động khụng rừ rệt trung bỡnh từ 0,54 - 0,64m. Độ che phủ trung bỡnh ở trờn bốn cấp đất dao động từ 55 – 62% và cú hệ số biến động lớn. Sinh khối tươi, khụ và lượng carbon hấp thụ ở cỏc cấp đất biến đổi khụng theo một quy luật rừ rệt. Qua kiểm tra bằng tiờu chuẩn Kruskal - wallis ta được kết luận là khụng cú sự khỏc biệt về sinh khối và lượng carbon hấp thụ trong cõy bụi thảm tươi ở bốn cấp đất. Như vậy, ta cú thể tớnh gộp lượng cỏc bon hấp thụ cuối cựng cho cả bốn cấp đất qua một phương trỡnh tương quan.
4.3.1. Cấu trỳc sinh khối và lượng carbon hấp thụ trong cõy bụi thảm tươi thảm tươi
Bảng 4. 18: Cấu trỳc sinh khối tươi và carbon hấp thụ cõy bụi thảm tươi
Bộ phận lượng khối TB (Kg) S% Tỷ lệ/sinh khối tươi (%) Tỷ lệ% cỏc bộ phận Thõn Tươi 21652,50 8,31 35,33 Khụ 12371,75 13,26 57,14 34,31 C 6819,04 10,23 31,49 39,97 Lỏ Tươi 19611,25 19,62 32,00 Khụ 9567,19 22,07 48,78 26,53 C 4241,85 27,08 21,63 24,87 Rễ Tươi 20021,92 16,78 32,67 Khụ 14122,95 25,72 70,54 39,16 C 5997,44 21,61 29,95 35,16 Tổng Tươi 61285,67 11,59 Khụ 36061,89 16,92 58,84 C 17058,33 13,55 27,83
Bảng trờn thống kờ lượng sinh khối tươi, khụ và lượng carbon hấp thụ trung bỡnh/ha của cõy bụi thảm tươi dưới tỏn rừng cựng với hệ số biến động của chỳng. Ta nhận thấy, sinh khối tươi và khụ của cỏc bộ phận thõn lỏ rễ khụng cú sự khỏc biệt nhau lớn. Nhưng ở lượng carbon hấp thụ thỡ lỏ cõy bụi cú lượng carbon hấp thụ ớt nhất chỉ đạt 4,2 tấn/ha chiếm 24,86% tổng số lượng carbon hấp thụ trong cõy bụi thảm tươi. Trong khi đú, lượng carbon hấp thụ cú trong rễ cõy bụi là 6,8 tấn/ha, chiếm 39,97% tổng lượng carbon hấp thụ trong cõy bụi thảm tươi. Cấu trỳc tỷ lệ sinh khối và lượng carbon hấp thụ được mụ tả trực quan qua biểu đồ dưới.
Thõn cành 35% Lỏ 32% Rễ 33% Thõn cành 40% Lỏ 25% Rễ 35%
Hỡnh 4. 15: Biểu đồ tỷ lệ sinh khối tươi ở cỏc bộ phận tươi ở cỏc bộ phận
Hỡnh 4. 16: Biểu đồ tỷ lệ lượng carbon hấp thụ ở cỏc bộ phận 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