Chương 4 : KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
4.4. Nghiên cứu lượng carbon tích lũy trong cây cá lẻ
4.4.2. Mối quan hệ carbon trên mặt đất và dưới mặt đất trong cây cá lẻ
Carbon trên mặt đất của cây cá lẻ bao gồm carbon trong thân cây, cành
cây, lá cây; carbon dưới mặt đất là carbon trong rễ cây. Rễ cây thường nằm
sâu dưới lòng đất nên việc xác định carbon trong rễ cây gặp nhiều khó khăn
hơn so với các bộ phận trên mặt đất. Vì vậy, việc nghiên cứu mối quan hệ
giữa carbon dưới mặt đất với carbon trên mặt đất là việc làm rất cần thiết nhằm xác định được carbon dưới mặt đất khi biết carbon trên mặt đất.
Kết quả nghiên cứu cho thấy, giữa carbon trên mặt đất và carbon dưới mặt đất cây cá lẻ Mỡ có mối liên hệ với nhau. Mối quan hệ này được biểu diễn qua phương trình tương quan cho ở bảng 4.19:
Bảng 4.19: Mối quan hệ giữa lượng carbon tích luỹ trong cây cá lẻ Mỡ trên mặt đất và dưới mặt đất
Cấp đất Phương trình tương quan P.T R S Sig.F Sig.Ta1
I lnC1= -1,0706 + 0,8525.lnC2 4.63 0,92 0,2589 0,000 0,000
II lnC1= 0,2769 + 0,3762.lnC2 4.64 0,70 0,2293 0,011 0,011
III lnC1= -1,0497 + 0,8226.lnC2 4.65 0,92 0,1757 0,000 0,000
IV lnC1= 0,0162 + 0,4568.lnC2 4.66 0,61 0,1856 0,036 0,036
Chung C1= 0,1801 + 0,6399.C2 4.67 0,90 1,0168 0,000 0,000
Với: C1 là carbon dưới mặt đất cây cá lẻ
C2 là carbon trên mặt đất cây cálẻ
Từ bảng trên cho thấy mối quan hệ giữa lượng carbon tích luỹ đưới và trên mặt cây cá lẻ Mỡ ở cấp đất I, III và chung cho 48 OTC là rất chặt chẽ (R>0,9), mối quan hệ này kém chặt hơn ở cấp đất II và IV (R = 0,61 - 0,70).
Kiểm tra sự tồn tại của R và hệsố hồi quy của các phương trìnhđều cho Sig.F
và Sig.Ta1nhỏ thua 0,05. Các phương trình lập được đều tồn tại.
Vậy có thể sử dụng các phương trình ở bảng 4.19 để biểu diễn mối
quan hệ giữa carbon dưới và trên mặt đất cây cá lẻ Mỡ.
4.4.3. Mối quan hệ giữa lượng carbon tích luỹ trong cây cá lẻ với các nhân tố điều tra lâm phần
Trong thực tế, có rất nhiều phương pháp để xác định lượng carbon tích luỹ trong cây cá lẻ và trong cả hệ sinh thái rừng như xác định carbon gián tiếp thông qua sinh khối cây cá lẻ, phương pháp xác định lượng carbon trực tiếp thông qua công nghệ viễn thám GIS với các công cụ như ảnh hàng không, rada, ảnh viễn thám, laze, hệ thống định vị GPS,...hoặc đo trực tiếp
quá trình sinh lýđiều khiển cân bằng carbon trong hệ sinh thái, phương pháp phân tích hiệp phương sai dịng xốy,... tuy nhiên các phương pháp này phần vì khá tốn kém khơng thể áp dụng trên diện rộng, phần thì khá phức tạp nên cịn ít được áp dụng ở nước ta. Để khắc phục nhược điểm của các phương pháp này, đề tài đã tiến hành kiểm tra mối quan hệ giữa lượng carbon tích
luỹ trong cây cá lẻ với các nhân tố điều tra lâm phần dễ xác định làm cơ sở cho việc tính tốn nhanh lượng carbon tích luỹ ở rừng Mỡ 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 lượng carbon
tích luỹ trong các bộ phận thân, cành, lá và rễ với các nhân tố điều tra được trình bày ở phụ biểu 11. Bảng 4.20 dưới đây trình bày kết quả thăm dò các phương trình tương quan giữa tổng lượng carbon tích luỹ trong cây cá lẻ với
Bảng 4.20: Mối quan hệ giữa tổng lượng carbon tích luỹ trong cây cá lẻ theo cấp đất với các nhân tố điều tra
Cấp đất Phương trình lập được P.T R S Sig.F Sig.Ta1
I lnCZ= -3,8263 + 2,8837.lnD1.3 4.68 0,97 0,175 0,000 0,000
II lnCZ= -1,5137 + 1,9002.lnD1.3 4.69 0,91 0,217 0,000 0,000
III lnCZ= -1,7458 + 2,0147.lnD1.3 4.70 0,94 0,165 0,000 0,000
IV lnCZ= -3,6616 + 2,8437.lnD1.3 4.71 0,88 0,134 0,000 0,000
Chung lnCZ= -2,3491 + 2,2721.lnD1.3 4.72 0,92 0,188 0,000 0,000
Qua bảng 4.20 cho thấy: Thực sự tồn tại mối quan hệ giữa tổng lượng carbon tích lũy trong cây cá lẻ trong từng cấp đất với các nhân tố điều tra lâm phần dễ xác định như D1.3. Các phương trình lập được có hệ số tương quan
cao (R = 0,88 - 0,97), sai tiêu chuẩn thấp (S = 0,134 – 0,217) và có cùng dạng
phương trình: lnCZ = a0 + a1.lnD1.3, đây là dạng phương trình một lớp, đơn giản và dễ sử dụng trong quá trình xácđịnh sinh khối nhanh.
Từ phụ biểu 11 cho thấy lượng carbon tích luỹ trong các bộ phận thân, cành, lá và rễ có mối quan hệ với các nhân tố điều tra D1.3, Hvn bằng các
phương trình dạng đơn giản như: C = a0 + a1.D1.3; lnC = a0 + a1.lnD1.3; lnC =
a0 + a1.lnD1.3 + a2.lnHvn hoặc C = a0 + a1.D1.32.Hvn với C là lượng carbon tích luỹ; a0, a1, a2 là các hệ số của phương trình tương quan. Các phương trình lập
được có hệ số tương quan (R) biến động từ 0,57 đến 0,97 chứng tỏ rằng lượng
carbon tích lũy trong cây có quan hệ với D1.3, Hvn từ tương đối chặt đến rất chặt. Kiểm tra sự tồn tại của các phương trình và hệ số hồi quy cho Sig.F và Sig.T nhỏ thua 0,05 chứng tỏ R và các hệ sốcủa phương trìnhđều tồn tại.
4.4.4. Mối quan hệ carbon với sinh khối khô cây cá lẻ
Hiện nay để xác định lượng carbon tích luỹ trong sinh khối khơ của cây gỗ, người ta thường sử dụng một hệ số quy đổi là 0,44 hoặc hệ số là 0,5 (do tổ
chức JIFPRO đề xuất), tuy nhiên với mỗi loại gỗ khác nhau thì tỷ lệ này là khơng giống nhau, mặt khác cấu tạo gỗ ở từng bộ phận của cây cũng khác nhau nên việc áp dụng cùng một chỉ số với tất cả các loài cây và cho các bộ phận khác nhau trên cây là chưa thực sự chính xác. Để khắc phục nhược điểm
này, đề tài đã xây dựng mối quan hệ giữa sinh khối khơ với lượng carbon tích
luỹ trong cây cá lẻ mỡ thông qua số liệu của 48 cây cá lẻ thu thập được. Kết quả cụ thể được trình bàyở bảng 4.21.
Bảng 4.21: Mối quan hệ giữa carbon với sinh khối khơ cây cá lẻ
Cấp đất Phương trình lập được P.T R S Sig.F Sig.Ta1
I lnCZ= -0,2360 + 0,9766.lnPZk 4.73 0,96 0,1973 0,000 0,000
II lnCZ= -0,1285 + 0,9390.lnPZk 4.74 0,93 0,1993 0,000 0,000
III lnCZ= 0.1946 + 0,8313.lnPZk 4.75 0,94 0,1746 0,000 0,000
IV lnCZ= 0,5856 + 0,7359.lnPZk 4.76 0,87 0,1376 0,000 0,000
Chung lnCZ= -0,0250 + 0,9093.lnPZk 4.77 0,94 0,1705 0,000 0,000
Kết quả nghiên cứu cho thấy giữa carbon và sinh khối khô cây cá lẻ Mỡ thực sự tồn tại mối quan hệ rất chặt chẽ ở dạng phương trình lnC = a0 + a1.lnPZk, các phương trình lập được đều có hệ số tương quan rất cao (R > 0,9) và sai tiêu chuẩn rất thấp. Kiểm tra sự tồn tại của R và các hệ số hồi quy đều cho Sig.F và Sig.Ta1nhỏ thua 0,05, các phương trìnhđều tồn tại.
Qua các phương trình ở bảng 4.21 và phụ biểu 12 nhận thấy tỷ lệ
carbon trong sinh khối khô cây cá lẻ Mỡ dao động khơng nhiều theo các cấp
đất, cấp tuổi và vị trí khác nhau trên cây. Từ những kết quả nghiên cứu này,
có thể xác định lượng carbon tích lũy trong thân cây cá lẻ Mỡ thông qua sinh khối khô với độ chính xác cao.
4.5. Nghiên cứu lượng carbon tích lũy trong cây bụi thảm tươi,vật rơi rụng và trong đất vật rơi rụng và trong đất
4.5.1. Nghiên cứu lượng carbon tích lũy trong cây bụi, thảm tươi
4.5.1.1. Cấu trúc carbon tích lũy trong cây bụi, thảm tươi
Kết quả nghiên cứu lượng carbon tích lũy trong cây bụi, thảm tươi theo cấp đất và cấp tuổi của 48 OTC được trình bàyở bảng 4.22.
Bảng 4.22: Cấu trúc carbon tích lũy trong cây bụi thảm tươi
Đơn vị: Kg/ha
Cấp đất Số OTC Tuổi N (Cây/ha) Carbon cây bụi,
thảm tươi (Kg) I 1 6 1090 1.568 1 8 1480 1.001 6 10 1035 1.171 2 12 1050 323 2 16 1095 999 II 3 8 1224 896 2 10 1085 1.006 6 12 890 1.156 1 14 1130 128 III 2 8 1795 1.284 1 10 700 1.389 6 12 747 1.341 3 14 1027 764 IV 1 10 1480 794 1 14 1310 132 6 16 1285 419 4 18 758 1.531 Nhận xét và thảo luận:
Tổng lượng carbon tích luỹ trong cây bụi thảm tươi trên 1 ha rừng trồng Mỡ dao động khá lớn từ 128 - 1.568 kg/ha. Cũng giống như sinh khối cây bụi, thảm tươi, mức độ biến động của carbon cây bụi thảm tươi rất lớn, nó phụ thuộc
vào đặc điểm đất đai, độ tàn che của tầng cây cao, biện pháp tác động và mức độ tác động vào rừng,... Carbon cây bụi thảm tươi theo các cấp đất như sau:
+ Cấp đất I: Tổng carbon dao động trong khoảng 323 - 1.568 kg/ha, trung bìnhđạt 1.012 kg/ha. Carbon đạt cao nhất ở cấp tuổi 6 (1.568 kg/ha), thấp
nhất ở cấp tuổi 12 (323 kg/ha).
+ Cấp đất II: Tổng carbon dao động trong khoảng 128- 1.156 kg/ha, trung bìnhđạt 797 kg/ha. Carbon đạt cao nhất ở cấp tuổi 12 (1.156kg/ha) và thấp nhất
ở cấp tuổi 14 (128 kg/ha).
+ Cấp đất III: Tổng Carbon dao động trong khoảng 764 - 1.389 kg/ha, trung bình đạt 1.195 kg/ha. Carbon đạt cao nhất ở tuổi 10 (1.389 kg/ha) và thấp
nhất ở cấp tuổi 14 (764 kg/ha).
+ Cấp đất IV: Tổng carbon dao động trong khoảng 132 - 1.531 kg/ha, trung bình đạt 719 kg/ha. Carbon đạt cao nhất ở cấp tuổi 18 (1.531 kg/ha) và
thấp nhất ở cấp tuổi 14 (132 kg/ha).
4.5.1.2. Mối quan hệ carbon với sinh khối khô cây bụi thảm tươi
Kết quả nghiên cứu mối quan hệ giữa lượng carbon tích luỹ với sinh khối khô cây bụi thảm tươi được cho ở bảng 4.23.
Bảng 4.23: Mối quan hệ giữa carbon với sinh khối khô cây bụi thảm tươi
Cấp đất Phương trình lập được P.T R S Sig.F Sig.Ta1
I lnCcb= -0,8751 + 1,0300.lnPcbk 4.78 0,93 0,2474 0,000 0,000
II lnCcb= -0,6726 + 1,0086.lnPcbk 4.79 0,99 0,0937 0,000 0,000
III lnCcb= -0,4816 + 0,9818.lnPcbk 4.80 0,99 0,1202 0,000 0,000
IV lnCcb= -0,6105 + 1,0018.lnPcbk 4.81 0,99 0,0706 0,000 0,000
Chung lnCcb= -0,6022 + 0,9975.lnPcbk 4.82 0,99 0,1414 0,000 0,000
Qua bảng 4.23 cho thấy giữa carbon với sinh khối khô cây bụi thảm tươi thực sự tồn tại mối quan hệ với nhau ở dạng phương trình lnCcb= a0+ a1.lnPcbk. Các mối quan hệ này đều ở mức rất chặt chẽ (R > 0,9) với các sai tiêu chuẩn rất
thấp (S = 0,0706 - 0,2474).
Từ kết quả này, người ta có thể xác định lượng carbon tích lũy trong cây bụi thảm tươi của rừng trồng Mỡ qua sinh khối khô cây bụi thảm tươi trên từng cấp đất thơng qua các phương trình trên. Ngay cả khi chưa biết cấp đất cũng có thể xác định lượng carbon tích lũy trong cây bụi thảm tươi thơng qua
phương trình 4.82 lập được ở trên.
4.5.2. Nghiên cứu lượng carbon tích lũy trong vật rơi rụng
4.5.2.1. Cấu trúc lượngcarbon tích lũy trong vật rơi rụng
Từ số liệu carbon tích lũy trong vật rơi rụng của 48 OTC trên 4 cấp đất và các cấp tuổi khác nhau. Đề tài tiến hành tính tốn carbon trung bình cho các OTC trong cùng một cấp đất và cấp tuổi được thể hiện ở bảng 4.24.
Bảng 4.24: Cấu trúc lượng carbon tích lũy trong vật rơi rụng
Đơn vị: Kg/ha
Cấp đất Số OTC Tuổi N (Cây/ha) Carbon tích lũy trong
VRR (Kg) I 1 6 1090 4.337 1 8 1480 3.012 6 10 1035 1.766 2 12 1050 2.434 2 16 1095 2.261 II 3 8 1224 2.200 2 10 1085 2.172 6 12 890 2.093 1 14 1130 2.159 III 2 8 1795 2.764 1 10 700 3.193 6 12 747 2.707 3 14 1027 2.846 IV 1 10 1480 1.652 1 14 1310 2.575 6 16 1285 2.033 4 18 758 2.350
Nhận xét: Lượng carbon tích luỹ trong vật rơi rụng trên 1ha rừng Mỡ trồng dao động trong khoảng 1.652 - 4.337 kg/ha và trên các cấp đất khác nhau có sự sai khác đáng kể, cụ thể: Cấp đất I, lượng carbon tích luỹ trong vật
rơi rụng là 1.766 - 4.337 kg/ha, trung bình là 3.052 kg/ha; cấp đất II, lượng
carbon tích luỹ trong vật rơi rụng là 2.093 - 2.200 kg/ha, trung bình là 2.147 kg/ha; cấp đất III, lượng carbon tích luỹ trong vật rơi rụng từ 2.707 - 3.193 kg/ha, trung bình là 2.950 kg/ha; cấp đất IV, lượng carbon tích luỹ trong vật rơi rụng từ 1.652- 2.575 kg/ha, trung bình là 2.114 kg/ha.
4.5.2.2. Mối quan hệgiữa lượngcarbon với sinh khối khô vật rơi rụng
Kết quả nghiên cứu mối quan hệ giữa carbon với sinh khối khô vật rơi rụng thể hiện ở bảng sau:
Bảng 4.25: Mối quan hệ giữa lượng carbon với sinh khối khô vật rơi rụng Cấp đất Phương trình lập được P.T R S Sig.F Sig.Ta1
I lnCrr= -0,0550 + 0,9399.lnPrrk 4.83 0,99 0,0941 0,000 0,000
II lnCrr= -0,3947 + 0,9772.lnPrrk 4.84 0,99 0,0457 0,000 0,000
III lnCrr= -0,3311 + 0,9691.lnPrrk 4.85 0,99 0,0638 0,000 0,000
IV lnCrr= -0,4383 + 0,9796.lnPrrk 4.86 0,93 0,0859 0,000 0,000
Chung lnCrr= -0,1819 + 0,9516.lnPrrk 4.87 0,99 0,0734 0,000 0,000
Qua bảng 4.25 cho thấy: Cũng giống như cây cá lẻ và cây bụi thảm tươi, giữa carbon với sinh khối khô vật rơi rụng thực sự tồn tại mối quan hệ với nhau
ở dạng phương trình lnCrr = a0 + a1.lnPrrk. Các mối quan hệ này đều ở mức rất
chặt chẽ (R > 0,9) với các sai tiêu chuẩn rất thấp. Hệ số xác định và các hệ số hồi quy của các phương trìnhđều tồn tại (Sig.F = 0,000; Sig.Ta1= 0,000).
Từ kết quả này, có thể xác định lượng carbon tích lũy trong vật rơi rụng của rừng trồng Mỡ qua sinh khối khô trên từng cấp đất. Ngay cả khi
chưa biết cấp đất cũng có thể xác định lượng carbon tích lũy trong vật rơi
4.5.3. Nghiên cứu lượng carbon tích lũy trong đất rừng
Mặc dù hầu hết carbon được hấp thụ bởi các hệ sinh thái trên mặt đất nhưng hơn một nửa số này sẽ được chuyển xuống đất thông qua quá trình phân huỷxác hữu cơ, tiết dịch của rễ cây…Vì vậy, nghiên cứu về hàm lượng carbon tích luỹ trong đất là rất quan trọng trong việc xác định lượng carbon hấp thụbởirừng trồng.
Kết quả tính tốn hàm lượng carbon trong đất cho từng ô tiêu chuẩn
được trình bày cụ thể ở phụ biểu... Dưới đây là bảng tổng hợp kết quả tính tốn hàm lượng carbon trong đất theo cấp đất và cấp tuổi của 48 ô tiêu chuẩn.
Bảng 4.26: Cấu trúc lượng carbon trong đất rừng theo cấp đất và tuổi
Đơn vị: Kg/ha
Cấp đất Số OTC Tuổi N (Cây/ha) Hàm lượng Carbon
kg/ha I 1 6 1090 38.300 1 8 1480 27.000 6 10 1035 33.733 2 12 1050 33.750 2 16 1095 54.850 II 3 8 1224 43.867 2 10 1085 39.900 6 12 890 46.267 1 14 1130 26.600 III 2 8 1795 37.200 1 10 700 23.800 6 12 747 40.383 3 14 1027 37.067 IV 1 10 1480 31.500 1 14 1310 31.000 6 16 1285 36.883 4 18 758 34.300
Nhận xét:
Carbon trong đất rừng chiếm một lượngrất lớn trong tổng lượng carbon
của lâm phần Mỡ và dao động trong khoảng 23.800 - 54.850 kg/ha.
Trong các cấp đất và cấp tuổi khác nhau, lượng carbon tích luỹ trong
đất dao động khá lớn. Điều này có thể giải thích là do lượng carbon tích luỹ trong đất phụ thuộc rất lớn vào nguồn gốc đất trồng rừng, mà Mỡ là cây lâm
nghiệp đòi hỏi mọc trên đất cịn tính chất đất rừng. Vì vậy đường carbon cơ sở của thảm thực vật trước khi trồng rừng sẽ rất lớn. Ngồi ra lượng carbon
trong đất cịn phụ thuộc vào đặc điểm khí hậu (nhiệt độ, lượng mưa), đặc điểm đất đai, lượng vật rơi rụng chuyển thành chất hữư cơ, mật độ tầng cây
gỗ, đặc điểm tầng cây bụi thảm tươi, các biện pháp tác động vào rừng,... Carbon tích lũy trong đấttheo các cấp đất như sau:
+ Cấp đất I, carbon dao động trong khoảng 27.000 - 54.850 kg/ha.
Carbon đạt cao nhất ở cấp tuổi 16, thấp nhất ở cấp tuổi 8. Trung bình đạt
37.527 kg/ha.
+ Cấp đất II: Carbon dao động trong khoảng 26.600 - 46.267 kg/ha, trung bìnhđạt 39.158 kg/ha. Carbon đạt cao nhất ở cấp tuổi 12 và thấp nhất ở