Chương 4 : KẾT QUẢ NGHIấN CỨU VÀ THẢO LUẬN
4.4. Nghiờn cứu lượng carbon tớch lũy trong cõy cỏ lẻ
4.4.1. Cấu trỳc carbon tớch lũy trong cõy cỏ lẻ
Kết quả nghiờn cứu về lượng carbon tớch lũy trong cõy cỏ lẻ của 48 OTC
đượcthể hiện trong bảng 4.17.
Bảng 4.17: Cấu trỳc lượng carbon tớch lũy trong cõy cỏ lẻ
Cấp đất Số OTC Cấp Tuổi Thõn Cành Lỏ Rễ Tổng Kg % Kg % Kg % Kg % Kg I 1 6 6,04 62 1,01 10 0,46 5 2,22 23 9,73 1 8 7,85 68 0,98 9 0,59 5 2,12 18 11,54 6 10 14,23 71 1,11 5 1,10 5 3,51 18 19,96 2 12 22,09 73 1,45 5 0,89 3 5,92 19 30,34 2 16 60,94 78 3,77 5 0,93 1 13,24 17 78,87 II 3 8 5,17 54 1,04 11 0,50 5 2,85 30 9,56 2 10 13,91 76 0,93 5 0,77 4 2,77 15 18,37 6 12 20,32 73 1,50 5 1,33 5 4,66 17 27,82 1 14 27,26 80 0,97 3 1,01 3 4,95 14 34,19 III 2 8 5,92 68 0,66 8 0,40 5 1,66 19 8,64 1 10 12,44 69 0,77 4 0,75 4 3,96 22 17,93 6 12 15,52 70 1,42 6 1,36 6 3,97 18 22,28 3 14 24,59 77 1,12 4 1,43 4 4,86 15 32,00 IV 1 10 6,51 61 0,84 8 0,41 4 2,85 27 10,61 1 14 14,70 72 1,73 8 0,68 3 3,34 16 20,45 6 16 15,78 71 1,83 8 1,12 5 3,51 16 22,24 4 18 17,78 67 2,36 9 1,30 5 4,86 18 26,31 Nhận xột và thảo luận:
Về lượng carbon tớch lũy trong cõy cỏ lẻ:
Xột trong cựng một cấp đất, khi tuổi cõy cỏ lẻ tăng lờn thỡ lượng carbon tớch luỹ trong cõy cũng tăng theo và ngược lại. Cụ thể:
+ Cấp đất I, lượng carbon tớch lũy trong cõy cỏ lẻ từ 9,73 kg ở cấp tuổi
6, tăng lờn ở cỏc cấp tuổi 8, 10, 12 và đạt 78,87 kg ở cấp tuổi 16.
+ Cấp đất II, lượng carbon tớch lũy trong cõy cỏ lẻ dao động từ 9,56 - 34,19 kgứng với cỏc cấp tuổi từ 8 đến 14.
+ Cấp đất III, lượng carbon tớch lũy trong cõy cỏ lẻ từ 8,64 - 32 kg ứng
với cỏc cấp tuổi từ 8 – 14.
+ Cấp đất IV, lượng carbon tớch lũy trong cõy cỏ lẻ từ 10,61 - 26,31 kg
ứng với cỏc cấp tuổi từ 10 đến 18.
Điều này phản ỏnh quỏ trỡnh tớch luỹ carbon của rừng theo thời gian,
cõy càng nhiều tuổi thỡ lượng carbon tớch luỹ trong thõn càng cao, vớ dụ ở cấp
đất II, ở cấp tuổi 8 lượng carbon tớch luỹ trong thõn cõy cỏ lẻ là 9,56 kg, sang đến tuổi 10 con số này là 18,37 kg, đến tuổi 12 là 27,48 kg và tuổi 14 là 34,19
kg. Hỡnhảnh trực quan biểu diễn sự thay đổi này được thể hiện ởhỡnh 4.6. Xột trong một cấp tuổi, lượng carbon tớch luỹ trong cõy cỏ lẻ cú xu
hướng giảm dần theo cấp đất, từ cấp đất tốt đến cấp đất xấu (I II III IV). Vớ dụ ở cấp tuổi 10, lượng caron tớch luỹ trong thõn cõy cỏ lẻ ở cấp đất I là 19,96 kg, sang cấp đất II giảm xuống cũn 18,37 kg, cấp đất III là 17,93 kg
và ở cấp đất IV là 10,61 kg. Điều này cho thấy ở cấp đất tốt hơn, rừng cú khả
năng hấp thụ và đồng hoỏ carbon nhiều hơn so với cấp đất xấu hơn. Hỡnh ảnh
về sự thay đổi lượng carbon tớch luỹ trong cõy cỏ lẻ được thể hiện ở hỡnh 4.7.
0 5 10 15 20 25 30 35 Carbon (Kg) 8 10 12 14 Cấp tuổi
Hỡnh 4.7: Biểu đồ carbon cõy cỏ lẻ theo cấp đất ở cấp tuổi 10 0 5 10 15 20 Carbon (Kg) 1 2 3 4 Cấp đất
Hỡnh 4.6: Biểu đồ carbon cõy cỏ lẻ theo cấp tuổi ở cấp đất II
Về cấu trỳc carbon tớch lũy trong cõy cỏ lẻ:
Cấu trỳc carbon cõy cỏ lẻ Mỡ gồm 4 phần, carbon trong thõn cõy, cành cõy, lỏ cõy và rễ cõy. Trong đú carbon chủ yếu tập trung vào thõn cõy (54 - 80%), rễ cõy (14 - 30%), cành cõy (3 - 11%) và thấp nhất làở trong lỏ cõy (1 - 6%). Cấu trỳc carbon cõy cỏ lẻ trong từng cấp đất cụ thể như sau:
+ Cấp đất I: Carbon trong thõn chiếm từ 62 - 78% tổng lượng carbon tớch luỹ trong cõy cỏ lẻ; tiếp đú là carbon trong rễ cõy 17 - 23%; trong cành cõy là 5 - 10% và trong lỏ cõy là 1 - 5%. Cựng với sự tăng lờn của cấp tuổi, tỷ trọng carbon tớch luỹ trong thõn cõy tăng lờn cũn trong cỏc bộ phận cành, lỏ, rễ lại cú xu hướng giảm xuống nhưng khụng rừ rệt, điều này cũng phự hợp với quy luật thay đổi của sinh khối cõy cỏ lẻ Mỡ. Tỷ trọng lượng carbon tớch luỹ trong thõn chiếm tỷ lệ cao nhất (78%) ở cấp tuổi 16.
+ Cấp đất II: Tỷ trọng carbon của thõn cõy chiếm 54 - 80%, carbonở rễ
chiếm 14 - 30%, ở cành chiếm 3 - 11% và ở lỏ chiếm 3 - 5%. Cựng với sự
tăng lờn của cấp tuổi, tỷ trọng carbon của thõn cũng tăng lờn rừ rệt trong khi
tỷ trọng carbon của cành, lỏ, rễ cú xu hướng giảm đi nhưng khụng rừ ràng. + Cấp đất III: Tỷ trọng carbon của thõn cõy từ 68- 77%, carbon trong rễ chiếm 15 - 22%, carbon trong cành chiếm 4- 8% và trong lỏ chiếm 4- 6%. Khi cấp tuổi tăng lờn, tỷ trọng carbon của thõn cõy tăng lờn và của rễ cõy giảm xuống khỏ rừ ràng, trong khi sự thay đổi nàyở cành và lỏ là khụng rừ rệt.
+ Cấp đất IV: Tỷ trọng carbon trong thõn cõy chiếm từ 61- 72%, trong rễ cõy 16 - 27%, trong cành cõy 8 - 9% và trong lỏ cõy 4 - 5%. Ở cấp tuổi 10
tỷ trọng sinh khối của rễ cõy chiếm tỷ lệ cao nhất 27% trong khi tỷ trọng sinh khối thõn cõy lại thấp nhất (61%).
Cấu trỳc carbon trong cõy cỏ lẻ Mỡ nếu tớnh trung bỡnh cho cả 48 ễTC thỡ sẽ là: thõn 70%, cành 7%, lỏ 4% và rễ 19%.
+ Trong từng cấp đất, cựng với sự tăng lờn của tuổi thỡ tỷ lệ % carbon
vớ dụ cụ thể ở cấp đất I: ở cấp tuổi 6tỷ trọng carbon của thõn chiếm 62%, rễ là 23%, cành là 10% và cuối cựng là lỏ 5% (biểu đồ 4.8); cũnở cấp tuổi 16 tỷ trọng
của thõn là 78%, rễ là 17%, cành là 5% và lỏ là 1% (hỡnh 4.8).
Hỡnh 4.8: Cấu trỳc carbon trong cõy cỏ lẻ cấp đất I
Thõn cõy là bộ phận chớnh trong cấu trỳc carbon cõy cỏ lẻ Mỡ. Do đặc
điểm cấu tạo gỗ giữa cỏc vị trớ khỏc nhau trờn thõn như gốc, giữa và ngọn là
khỏc nhau, vậy cấu trỳc carbon ở 3 phần này cú sự sai khỏc hay khụng? Đề tài
đó tiến hành phõn tớch hàm lượng carbon ở 3 vị trớ khỏc nhau trờn thõn của 10
cõy tiờu chuẩn ở cỏc cấp đất và cấp tuổi khỏc nhau, kết quả thu được như sau:
Bảng 4.18. Hàm lượng carbon ở cỏc vị trớ khỏc nhau trờn thõn
TT OTC Hàm lượng Carbon ở cỏc vị trớ trờn thõn (%) Trung bỡnh
Gốc Giữa Ngọn 1 1 56,31 56,91 56,9 56,71 2 6 55,71 56,91 56,9 56,51 3 8 55,8 56,39 57,58 56,59 4 10 53,92 56,91 56,9 55,91 5 15 53,92 55,71 56,91 55,51 6 21 56,39 56,99 57,58 56,99 7 24 56,99 55,8 56,39 56,39 8 27 53,72 57,25 56,31 55,76 9 30 56,31 55,71 55,07 55,7 10 32 55,71 55,71 55,71 55,71 Cấp tuổi 6 Thõn 62% Cành 10% Lỏ 5% Rễ 23% Cấp tuổi 16 Cành 5% Rễ 17% Lỏ 1% Thõn 78%
Đề tài đó sử dụng phương phỏp phõn tớch phương sai một nhõn tố trờn
phần mềm SPSS kết quả cho thấy hàm lượng carbon ở 3 vị trớ gốc, giữa, ngọn trờn thõn là cú sự khỏc nhau rừ rệt (Sig.F = 0,018 nhỏ hơn 0,05). Vỡ vậy, khi lấy mẫu phõn tớch cần lấy cả 3 vị trớ.
4.4.2. Mối quan hệ carbon trờn mặt đất và dưới mặt đất trong cõy cỏ lẻ
Carbon trờn mặt đất của cõy cỏ lẻ bao gồm carbon trong thõn cõy, cành
cõy, lỏ cõy; carbon dưới mặt đất là carbon trong rễ cõy. Rễ cõy thường nằm
sõu dưới lũng đất nờn việc xỏc định carbon trong rễ cõy gặp nhiều khú khăn
hơn so với cỏc bộ phận trờn mặt đất. Vỡ vậy, việc nghiờn cứu mối quan hệ
giữa carbon dưới mặt đất với carbon trờn mặt đất là việc làm rất cần thiết nhằm xỏc định được carbon dưới mặt đất khi biết carbon trờn mặt đất.
Kết quả nghiờn cứu cho thấy, giữa carbon trờn mặt đất và carbon dưới mặt đất cõy cỏ lẻ Mỡ cú mối liờn hệ với nhau. Mối quan hệ này được biểu diễn qua phương trỡnh tương quan cho ở bảng 4.19:
Bảng 4.19: Mối quan hệ giữa lượng carbon tớch luỹ trong cõy cỏ lẻ Mỡ trờn mặt đất và dưới mặt đất
Cấp đất Phương trỡnh 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 cõy cỏ lẻ
C2 là carbon trờn mặt đất cõy cỏlẻ
Từ bảng trờn cho thấy mối quan hệ giữa lượng carbon tớch luỹ đưới và trờn mặt cõy cỏ lẻ Mỡ ở cấp đất I, III và chung cho 48 OTC là rất chặt chẽ (R>0,9), mối quan hệ này kộm 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 cỏc phương trỡnhđều cho Sig.F
và Sig.Ta1nhỏ thua 0,05. Cỏc phương trỡnh lập được đều tồn tại.
Vậy cú thể sử dụng cỏc phương trỡnh ở bảng 4.19 để biểu diễn mối
quan hệ giữa carbon dưới và trờn mặt đất cõy cỏ lẻ Mỡ.
4.4.3. Mối quan hệ giữa lượng carbon tớch luỹ trong cõy cỏ lẻ với cỏc nhõn tố điều tra lõm phần
Trong thực tế, cú rất nhiều phương phỏp để xỏc định lượng carbon tớch luỹ trong cõy cỏ lẻ và trong cả hệ sinh thỏi rừng như xỏc định carbon giỏn tiếp thụng qua sinh khối cõy cỏ lẻ, phương phỏp xỏc định lượng carbon trực tiếp thụng qua cụng nghệ viễn thỏm GIS với cỏc cụng cụ như ảnh hàng khụng, rada, ảnh viễn thỏm, laze, hệ thống định vị GPS,...hoặc đo trực tiếp
quỏ trỡnh sinh lýđiều khiển cõn bằng carbon trong hệ sinh thỏi, phương phỏp phõn tớch hiệp phương sai dũng xoỏy,... tuy nhiờn cỏc phương phỏp này phần vỡ khỏ tốn kộm khụng thể ỏp dụng trờn diện rộng, phần thỡ khỏ phức tạp nờn cũn ớt được ỏp dụng ở nước ta. Để khắc phục nhược điểm của cỏc phương phỏp này, đề tài đó tiến hành kiểm tra mối quan hệ giữa lượng carbon tớch
luỹ trong cõy cỏ lẻ với cỏc nhõn tố điều tra lõm phần dễ xỏc định làm cơ sở cho việc tớnh toỏn nhanh lượng carbon tớch luỹ ở rừng Mỡ thụng qua xỏc
định một số nhõn tố điều tra rừng.
Đề tài thăm dũ cỏc dạng phương trỡnh tuyến tớnh và phi tuyến. Kết quả
đó chọn được cỏc phương trỡnh tương quan thớch hợp nhất giữa lượng carbon
tớch luỹ trong cỏc bộ phận thõn, cành, lỏ và rễ với cỏc nhõn tố điều tra được trỡnh bày ở phụ biểu 11. Bảng 4.20 dưới đõy trỡnh bày kết quả thăm dũ cỏc phương trỡnh tương quan giữa tổng lượng carbon tớch luỹ trong cõy cỏ lẻ với
Bảng 4.20: Mối quan hệ giữa tổng lượng carbon tớch luỹ trong cõy cỏ lẻ theo cấp đất với cỏc nhõn tố điều tra
Cấp đất Phương trỡnh 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 tớch lũy trong cõy cỏ lẻ trong từng cấp đất với cỏc nhõn tố điều tra lõm phần dễ xỏc định như D1.3. Cỏc phương trỡnh lập được cú hệ số tương quan
cao (R = 0,88 - 0,97), sai tiờu chuẩn thấp (S = 0,134 – 0,217) và cú cựng dạng
phương trỡnh: lnCZ = a0 + a1.lnD1.3, đõy là dạng phương trỡnh một lớp, đơn giản và dễ sử dụng trong quỏ trỡnh xỏcđịnh sinh khối nhanh.
Từ phụ biểu 11 cho thấy lượng carbon tớch luỹ trong cỏc bộ phận thõn, cành, lỏ và rễ cú mối quan hệ với cỏc nhõn tố điều tra D1.3, Hvn bằng cỏc
phương trỡnh 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 tớch luỹ; a0, a1, a2 là cỏc hệ số của phương trỡnh tương quan. Cỏc phương trỡnh lập
được cú hệ số tương quan (R) biến động từ 0,57 đến 0,97 chứng tỏ rằng lượng
carbon tớch lũy trong cõy cú quan hệ với D1.3, Hvn từ tương đối chặt đến rất chặt. Kiểm tra sự tồn tại của cỏc phương trỡnh và hệ số hồi quy cho Sig.F và Sig.T nhỏ thua 0,05 chứng tỏ R và cỏc hệ sốcủa phương trỡnhđều tồn tại.
4.4.4. Mối quan hệ carbon với sinh khối khụ cõy cỏ lẻ
Hiện nay để xỏc định lượng carbon tớch luỹ trong sinh khối khụ của cõy 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 nhiờn với mỗi loại gỗ khỏc nhau thỡ tỷ lệ này là khụng giống nhau, mặt khỏc cấu tạo gỗ ở từng bộ phận của cõy cũng khỏc nhau nờn việc ỏp dụng cựng một chỉ số với tất cả cỏc loài cõy và cho cỏc bộ phận khỏc nhau trờn cõy là chưa thực sự chớnh xỏc. Để khắc phục nhược điểm
này, đề tài đó xõy dựng mối quan hệ giữa sinh khối khụ với lượng carbon tớch
luỹ trong cõy cỏ lẻ mỡ thụng qua số liệu của 48 cõy cỏ lẻ thu thập được. Kết quả cụ thể được trỡnh bàyở bảng 4.21.
Bảng 4.21: Mối quan hệ giữa carbon với sinh khối khụ cõy cỏ lẻ
Cấp đất Phương trỡnh 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 nghiờn cứu cho thấy giữa carbon và sinh khối khụ cõy cỏ lẻ Mỡ thực sự tồn tại mối quan hệ rất chặt chẽ ở dạng phương trỡnh lnC = a0 + a1.lnPZk, cỏc phương trỡnh lập được đều cú hệ số tương quan rất cao (R > 0,9) và sai tiờu chuẩn rất thấp. Kiểm tra sự tồn tại của R và cỏc hệ số hồi quy đều cho Sig.F và Sig.Ta1nhỏ thua 0,05, cỏc phương trỡnhđều tồn tại.
Qua cỏc phương trỡnh ở bảng 4.21 và phụ biểu 12 nhận thấy tỷ lệ
carbon trong sinh khối khụ cõy cỏ lẻ Mỡ dao động khụng nhiều theo cỏc cấp
đất, cấp tuổi và vị trớ khỏc nhau trờn cõy. Từ những kết quả nghiờn cứu này,
cú thể xỏc định lượng carbon tớch lũy trong thõn cõy cỏ lẻ Mỡ thụng qua sinh khối khụ với độ chớnh xỏc cao.
4.5. Nghiờn cứu lượng carbon tớch lũy trong cõy bụi thảm tươi,vật rơi rụng và trong đất vật rơi rụng và trong đất
4.5.1. Nghiờn cứu lượng carbon tớch lũy trong cõy bụi, thảm tươi
4.5.1.1. Cấu trỳc carbon tớch lũy trong cõy bụi, thảm tươi
Kết quả nghiờn cứu lượng carbon tớch lũy trong cõy bụi, thảm tươi theo cấp đất và cấp tuổi của 48 OTC được trỡnh bàyở bảng 4.22.
Bảng 4.22: Cấu trỳc carbon tớch lũy trong cõy bụi thảm tươi
Đơn vị: Kg/ha
Cấp đất Số OTC Tuổi N (Cõy/ha) Carbon cõy 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 xột và thảo luận:
Tổng lượng carbon tớch luỹ trong cõy bụi thảm tươi trờn 1 ha rừng trồng Mỡ dao động khỏ lớn từ 128 - 1.568 kg/ha. Cũng giống như sinh khối cõy bụi,