Rừng đóng vai trò quan trọng trong việc chống lại sự biến đổi khí hậu toàn cầu do ảnh hƣởng của nó đến chu trình tuần hoàn carbon. Rừng trao đổi carbon với môi trƣờng không khí qua quá trình quang hợp và hô hấp. Thông qua quá trình quang hợp, CO2 ngoài môi trƣờng sẽ đƣợc cây rừng hấp thụ và chuyển thành năng lƣợng dƣới dạng chất Hyđrat Carbon.
6n CO2 + 5n H2O (C6H10O5)n + 6n O2
Hợp chất này tích luỹ trong các bộ phận của cây tạo ra sinh khối (Biomass). Sinh khối đƣợc xác định là tất cả chất hữu cơ ở dạng sống và chết (còn ở trên cây) và là đơn vị đánh giá năng suất của lâm phần.carboncarbon Nhƣ vậy, việc điều tra sinh khối của cây rừng và lâm phần chính là phục vụ cho mục đích định lƣợng khả năng hấp thụ carbon của rừng.
Sinh khối rừng đƣợc biểu thị bằng nhiều đại lƣợng khác nhau nhƣng phổ biến nhất là thể tích và trọng lƣợng chất hữu cơ do cây tạo ra. Theo nguyên tắc của chọn lọc tự nhiên, mỗi cây rừng phải thu xếp cho mình một sinh khối hợp lý nhất. Vì vậy, các bộ phận sinh khối khác nhau trên thân sẽ hình thành một tỷ lệ nhất định. Nghiên cứu các chỉ tiêu sinh trƣởng, mối tƣơng quan giữa chúng với nhau và với sinh khối là rất cần thiết cho việc xác định khả năng tích lũy carbon của lâm phần một cách chính xác nhất.
2.4.2. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.4.2.1. Phương pháp thu thập số liệu
Kế thừa tài liệu
- Tài liệu liên quan đến phƣơng pháp xác định sinh khối, lƣợng carbon, những văn bản liên quan đến cơ chế phát triển sạch, ...
- Tài liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội của khu vực nghiên cứu. Điều tra ô tiêu chuẩn điển hình
- Lập ô tiêu chuẩn (OTC): Tiến hành điều tra sơ thám khu vực nghiên cứu để xác định đặc điểm địa hình, phân bố rừng trồng Mỡ thuần loài, tuổi rừng Mỡ thuần loài, ... trên cớ sở đó chọn các vị trí để lập OTC. Đề tài đã tiến hành lập 3 ÔTC điển hình tạm thời cho mỗi cấp tuổi với diện tích mỗi ô (Sotc) = 500 m2 (25 x 20 m). Các OTC đƣợc lập mang tính đại diện cho khu vực nghiên cứu và đƣợc phân bố đều ở các vị trí chân, sƣờn, đỉnh. Tổng số có 6 OTC tạm thời đƣợc lập cho 2 cấp tuổi khác nhau. Các OTC này đƣợc mô tả đặc điểm chung bao gồm: tên chủ rừng, địa chỉ, diện tích lô rừng, vị trí lập OTC, loài cây trồng, thời điểm và phƣơng thức trồng, điều kiện lập địa. Số liệu thu thập đƣợc ghi vào mẫu biểu 2.1:
Phương pháp xác định sinh khối tươi
- Tiến hành đo đếm D1.3, Hvnvà N của toàn bộ số cây trong OTC. Kết quả thu đƣợc ghi vào biểu mẫu sau:
Mẫu biểu 2.1: Điều tra tầng cây cao
OTC: Độ dốc: Hƣớng dốc: Địa điểm: Đất: Loài cây: Năm trồng:
Mật độ: Vị trí: Phƣơng thức trồng:
TT D1.3 (cm) Hvn(m) G (m2) M (m3) Ghi chú CV1.3 D1.3
1 ...
- Tiến hành tính toán các trị số trung bình của D1.3, Hvn để từ đó xác định cây tiêu chuẩn. Cây tiêu chuẩn đƣợc lựa chọn là cây có D1.3 và Hvn bằng hoặc xấp xỉ bằng trị số trung bình D1.3 và Hvn của OTC.
Tính giá trị trung bình của Hvn, D1.3: x=
n i n xi 1 1 x là Hvn hoặc D1.3 + Tính trữ lƣợng M/ha (m3 /ha): M = G x H x f (m3/ha) Trong đó: G: tổng tiết diện ngang (m2/ha) H: chiều cao trung bình (m) f: hình số
- Sinh khối tầng cây cao
+ Sau khi xác định đƣợc cây tiêu chuẩn, sử dụng phƣơng pháp chặt hạ để đo đếm sinh khối. Sinh khối tƣơi của cây sẽ đƣợc xác định theo từng bộ phận gồm thân, cành, lá và rễ.
Cách lấy mẫu nhƣ sau:
+ Sinh khối thân: thân là phần sinh khối lớn nhất của cây rừng. Thân đƣợc chia thành các đoạn có L = 1m, đoạn có đƣờng kính 5cm đƣợc tính vào sinh khối cành, sau đó đem cân để xác định sinh khối.
+ Sinh khối cành: sau khi đã tách lá, tiến hành chia cành thành các đoạn nhỏ và đem toàn bộ cân để xác định sinh khối.
+ Sinh khối lá: thu gom toàn bộ sinh khối lá và đem lên cân.
+ Sinh khối rễ (trọng lƣợng phần rễ sống của cây): đào toàn bộ đất ở khu vực gốc để lấy rễ. Căn cứ vào đƣờng kính tán và hình chiếu của nó dƣới mặt đất để xác định khu vực đào. Độ sâu để lấy mẫu rễ để xác định sinh khối dƣới mặt đất của rừng là 1m (tính từ mặt đất). Thu gom toàn bộ rễ có đƣờng kính 2mm đem cân (rễ có D 2mm đƣợc coi là phần sinh khối đất).
Kết quả cân sinh khối đƣợc ghi vào biểu mẫu sinh khối tƣơi.
Mẫu biểu 2.2: Điều tra Sinh khối tƣơi của cây rừng
Loài cây: Ngƣời điều tra: Ngày điều tra:
Hvn: D1.3:
Lần cân Sinh khối tƣơi (kg/cây)
Tổng Thân Cành Lá Rễ 1 ... Tổng % TB/ha
- Xác định sinh khối tƣơi:
+ Sinh khối tƣơi của cây cá lẻ:
+ Sinh khối tƣơi cho 1 ha:
W (tƣơi/ha) = W (tƣơi/cây) x N (kg/ha)
Trong đó: Wt(th), Wt(c),Wt(l), Wt(r): sinh khối thân, cành, lá, rễ tƣơi. N: số cây trong 1 ha
Phương pháp xác định sinh khối khô:
- Sau khi xác định đƣợc sinh khối tƣơi của từng bộ phận, tiến hành lấy mẫu đại diện cho từng bộ phận từ 100 – 500 gam để xác định sinh khối khô.
- Sinh khối khô của cây rừng chính là sinh khối thực của cây rừng sau khi tách nƣớc. Phƣơng pháp xác định sinh khối khô đƣợc thực hiện bằng phƣơng pháp mẫu đại diện. Mẫu dùng để xác định sinh khối khô đƣợc xác định nhƣ sau:
+ Sinh khối thân: sau khi chia thân thành các đoạn xác định sinh khối tƣơi, tiến hành lấy mẫu xác định sinh khối khô. Thân cây đƣợc lấy 3 mẫu tại các vị trí gốc, giữa thân và ngọn, mỗi vị trí lấy 01 thớt có độ dày 6cm, thớt phải đƣợc cân ngay sau khi lấy để xác định sinh khối tƣơi của mẫu một cách chính xác.
+ Sinh khối cành: Cành cân lấy 1 mẫu 1kg tại vị trí giữa cành. + Sinh khối lá: lá trộn đều và lấy 1 mẫu 0,3 kg.
+ Sinh khối rễ: lấy 1 mẫu rễ cọc và 1 mẫu rễ bên với 1 kg/mẫu.
- Phƣơng pháp sấy mẫu: sử dụng phƣơng pháp sấy bằng tủ sấy ở nhiệt độ 1050C trong khoảng thời gian 6 – 8 giờ. Trong trình sấy, kiểm tra trọng lƣợng của mẫu sấy sau 2, 4, 6 và 8 giờ sấy. Nếu sau 3 lần kiểm tra thấy trọng lƣợng của mẫu không thay đổi thì đó chính là trọng lƣợng khô của mẫu. Kết quả tính toán đƣợc ghi vào biểu mẫu sau:
Loài cây: Ngƣời điều tra: Ngày điều tra:
Hvn: D1.3:
Lần cân Sinh khối khô (kg/cây)
Tổng Thân Cành Lá Rễ 1 ... Tổng % TB/ha
- Dựa trên trọng lƣợng khô kiệt, độ ẩm từng bộ phận thân, cành, lá và rễ sẽ đƣợc xác định theo công thức sau:
MC (%) = Wt – Wk/Wt*100 (%) Trong đó: MC là độ ẩm tính bằng %,
Wt và Wk là trọng lƣợng tƣơi và khô của mẫu. - Sinh khối khô của từng bộ phận đƣợc tính theo công thức sau:
Wk(i) = Wt(i) x (1 – MCi) (kg)
Trong đó: Wk(i), Wt(i) là tổng sinh khối khô và tƣơi tính bằng kg của thân, cành, lá và rễ trong một đơn vị lẻ; MCi là độ ẩm tính bằng % của lá, thân, rễ và cành.
- Tổng sinh khối khô của cây tiêu chuẩn đƣợc tính nhƣ sau: W (khô/cây) = Wk(th) + Wk(c) + Wk(l) + Wk(r) (kg/cây) Trong đó: Wt(th), Wt(c),Wt(l), Wt(r): sinh khối thân, cành, lá, rễ khô. Phương pháp tính lượng carbon tích lũy.
Đề tài sử dụng phƣơng pháp phân tích carbon của Walkley Black, để xác định hàm lƣợng carbon của thân, lá, cành và rễ. Các mẫu sau khi đƣợc sấy khô đem nghiền thật mịn và xác định hàm lƣợng % C.
+ Carbon tích luỹ trong từng bộ phận thân, cành, lá, rễ của cây đƣợc tính theo công thức:
Ci (tấn) = %C x Wk(i) + Tổng carbon tích luỹ:
Ctổng (tấn/ha) = Cthân + Ccành + Clá + Crễ
Phương pháp xác định trữ lượng hấp thu CO2 của lâm phần rừng trồng.
Sử dụng hệ số quy đổi theo tiêu chuẩn quốc tế : 1C = 3,67CO2
2.4.2.2. Xử lý số liệu
Đề tài sử dụng phần mềm SPSS 13.0, Excel và phƣơng trình phân tích thống kê để xác định mối quan hệ giữa các đại lƣợng.
