Đinh Quang Diệp (1988) đã tiến hành đề tài “Nghiên cứu các cơ sở khoa học kỹ thuật để kinh doanh tổng hợp rừng khộp Tây nguyên”. Đến năm 1993 thi Đinh Quang Diệp tiến hành đề tài, “Góp phần nghiên cứu tiến trình tái sinh ở rừng khộp Easup tỉnh Đắk Lắk”, cho biết tiến trình tái sinh ở rừng khộp Easup tỉnh Đắk Lắk chịu ảnh hƣởng tổng hợp của nhiều yếu tố. Tái sinh hạt hàng năm của các loài cây họ Dầu, phụ thuộc vào năm sai quả, chất lƣợng hạt giống, thời tiết khơ nóng, mƣa sớm hay muộn, khả năng giữ ẩm của đất, đặc biệt là vai trò của thảm tƣơi, cành khô, lá rụng ngăn không cho quả tiếp xúc với đất.
Trần Văn Con (1991) đã tiến hành nghiên cứu “Khả năng ứng dụng mơ hình tốn học để nghiên cứu một vài đặc trƣng cấu trúc và động thái của hệ sinh thái rừng khộp Tây Nguyên”.
Hệ thực vật rừng khộp có 4 lồi quan trọng chiếm tỷ lệ cao nhất là: Dầu đồng, Dầu trà beng, Cà chít và Cẩm liên. Tất cả các loài này thuộc họ Dầu (Dipterocarpaceae). Theo kết quả nghiên cứu của Trần Văn Con (1991), các loài
này chiếm 30-100% tổng số cây trong các lâm phần rừng khộp. Xen kẽ là các loài nhƣ Căm xe, Giáng hƣơng, Cầy, Gáo, Sồi... Ở tầng dƣới là các loài cây gỗ nhỏ nhƣ: Thẩu tấu, Vừng, Mã tiền... Tầng thảm cỏ rất phát triển thƣờng chỉ cao 1 m trở xuống. Ở nơi ẩm ƣớt ven suối thƣờng gặp các loài Le mọc thành bụi (Đinh Quang Diệp, 1993).
Hoàng Sỹ Động (2002) đã nghiên cứu rừng khộp ở Việt Nam trong giai đoạn 1980-2000. Một loạt các kết quả nghiên cứu của ông đã đƣợc công bố trong cuốn sách “Rừng lá rộng rụng lá ở miền Nam Việt Nam và quản lý rừng bền vững”. Về sinh trƣởng cây bình quân lâm phần, tác giả thiết lập phƣơng trình sinh trƣởng đƣờng kính, chiều cao và thể tích. Số liệu từ giải tích thân cây để mơ phỏng sinh trƣởng đƣờng kính, chiều cao và thể tích cây bình qn lâm phần. Hàm sinh trƣởng chiều cao đƣợc dùng để phân chia cấp năng suất.
Các nghiên cứu về rừng khộp ở Việt Nam mới chỉ tập trung vào phân bố, hệ thực vật, cấu trúc, động thái... Các nghiên cứu về tác động của BĐKH đối với hệ sinh thái rừng khộp nói riêng còn quá ít ỏi, đặc biệt là vấn đề thay đổi trữ lƣợng các bon tích tụ theo từng kịch bản BĐKH cịn chƣa cụ thể, chƣa đầy đủ, thiếu tính hê ̣ thớng. Vì vậy, việc luận văn bƣớc đầu đánh giá tác động của BĐKH ở một số khía cạnh đối với hệ sinh thái rừng khộp vùng Tây Nguyên là cần thiết và có ý nghĩa.
Chƣơng 2 – MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Mục tiêu nghiên cứu
2.1.1. Mục tiêu dài hạn
Cung cấp cơ sở khoa học về tác động của BĐKH đối với hệ sinh thái rừng khộp vùng Tây Nguyên góp phần xây dựng giải pháp ứng phó với BĐKH và lồng ghép vào các chiến lƣợc, quy hoạch phát triển lâm nghiệp, góp phần giảm thiểu tác động tiêu cực của BĐKH và bảo vệ môi trƣờng.
2.1.2. Mục tiêu ngắn hạn
- Xác định đƣợc tác động của việc thay đổi nhiệt độ và lƣợng mƣa trong tƣơng lai tới phân bố tiềm năng của hệ sinh thái rừng khộp;
- Xác định đƣợc trữ lƣợng các bon và sự thay đổi của nó ở rừng khộp Tây Nguyên dựa vào phân bố tiềm năng theo từng kịch bản BĐKH;
- Đƣa ra dự báo về nguy cơ cháy rừng đối với hệ sinh thái rừng khộp trong tƣơng lai theo từng kịch bản BĐKH.
2.2. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
2.2.1. Đối tƣợng nghiên cứu: Đối tƣợng nghiên cứu của luận văn là hệ sinh thái rừng khộp vùng Tây Nguyên. thái rừng khộp vùng Tây Nguyên.
2.2.2. Phạm vi nghiên cứu:
- Trong khuôn khổ hạn chế nên luận văn chỉ tập trung nghiên cứu sự tác động của việc thay đổi nhiệt độ và lƣợng mƣa theo từng kịch bản đến thay đổi ranh giới và trữ lƣợng các bon trên mặt đất của hệ sinh thái rừng khộp vùng Tây Nguyên.
- Trữ lƣợng các bon của rừng khộp đƣợc tính tốn trong luận văn chỉ là trữ lƣợng các bon trên mặt đất, luận văn chƣa có điều kiện để thực hiện tính tốn phần các bon tích tụ dƣới mặt đất của rừng khộp Tây Nguyên.
2.3. Nội dung nghiên cứu
- Tổng quan và đánh giá các tài liệu liên quan đến BĐKh và tác động của BĐKH trong lâm nghiệp; tổng quan về khu vực nghiên cứu;
- Đánh giá tác động của BĐKH tới phân bố của rừng khộp vùng Tây Nguyên theo kịch bản mức trung bình;
- Tính tốn và dự báo thay đổi trữ lƣợng các bon của hệ sinh thái rừng khộp vùng Tây Nguyên theo từng kịch bản BĐKH;
- Đánh giá bƣớc đầu về tác động của BĐKH nguy cơ cháy rừng của hệ sinh thái rừng khộp ở Tây Nguyên;
- Đề xuất một số giải pháp thích ứng và giảm thiểu tác động của BĐKH đối với hệ sinh thái rừng khộp vùng Tây Nguyên.
2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.4.1. Quan điểm và cách tiếp cận
- Từ điều kiện hiện tại tiến hành đánh giá tác động trong tƣơng lai ứng với các kịch bản BĐKH mức trung bình do Bộ Tài Ngun và Mơi trƣờng đƣa ra;
- Đối với việc xác định sinh khối và trữ lƣợng các bon rừng khộp vùng Tây Nguyên ở thời điểm hiện tại, luận văn đã tiếp cận theo trạng thái rừng khộp điển hình, đại diện nhất cho khu vực Tây Nguyên. Bằng việc sử dụng ý kiến chuyên gia, luận văn đã lựa chọn địa bàn nghiên cứu là Vƣờn Quốc gia Yok Don để tiến hành lâ ̣p các ÔTC để đo đếm, xác định sinh khối và lƣợng các bon tích lũy.
2.4.2. Phƣơng pháp kế thừa
Phƣơng pháp kế thừa đƣợc sử dụng tập trung vào phân tích, tổng hợp các tài liệu đã có liên quan đến vấn đề nghiên cứu. Các tài liệu kế thừa sử dụng cho phân tích gồm:
- Các tài liệu liên quan đến hiện trạng và phân bố hệ sinh thái rừng khộp vùng Tây Nguyên; (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Các văn bản, các nghiên cứu và các dự án liên quan đã và đang đƣợc triển khai trên địa bàn Tây Nguyên;
- Các kết quả và tài liệu nghiên cứu về khả năng hấp thụ các bon của rừng, dự báo cháy rừng đặc biệt là của rừng tự nhiên ở trong nƣớc cũng nhƣ trên thế giới;
- Tác giả đã tham gia cộng tác và kế thƣ̀ a một số kết quả nghiên cƣ́u của nhiệm vụ môi trƣờng: “Điều tra, đánh giá tác động, xác định các giải pháp ứng phó, xây dựng và triển khai các kế hoạch hành động ứng phó với BĐKH trong lĩnh vực lâm nghiệp” theo Quyết định số 809/QĐ-BNN-KHCN ngày 01/04/2010 của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nơng thơn; một số nghiên cứu sẵn có về cấu trúc, yếu tố sinh thái, sinh trƣởng, sản lƣợng của hệ sinh thái rừng khộp, điều kiện tự nhiên khu vực Tây Nguyên.
2.4.3. Phƣơng pháp chuyên gia
Tham vấn ý kiến của các chuyên gia trong việc lựa chọn khu vực nghiên cứu, thu thập số liệu hiện trƣờng, phân tích kết quả và tổng hợp. Ngoài ra luận văn lấy ý kiến chuyên gia trong quá trình đánh giá kết quả nghiên cứu nhằm đƣa ra định hƣớng, dự báo và quản lý.
2.4.4. Phƣơng pháp đánh giá tác động của biến đổi khí hậu tới phân bố của rừng khộp vùng Tây Nguyên rừng khộp vùng Tây Nguyên
Luận văn tập trung vào xác định sự thay đổi ranh giới các vùng phân bố của các hệ sinh thái rừng khộp theo các kịch bản BĐKH. Việc đánh giá này đƣợc tiến hành thông qua một số bƣớc:
Bước 1: Xác định biên độ sinh thái của rừng khộp
Sự hình thành và phân bố của hệ sinh thái rừng khộp có liên quan mật thiết tới các yếu tố khí hậu. Các yếu tố tự nhiên khác nhƣ đất đai, địa hình, v.v... cũng sẽ có những ảnh hƣởng gián tiếp đến sự phân bố của hệ sinh thái rừng khộp, nhƣng đây là những yếu tố tƣơng đối ổn định. Trong khuôn khổ hạn chế của luận văn, tác giả chỉ sử dụng các yếu tố sinh thái sau đây để làm thông số đầu vào:
Lƣợng mƣa bình quân năm Chế độ mƣa
Số tháng mùa khơ
Nhiệt độ trung bình của tháng nóng nhất Nhiệt độ trung bình của tháng lạnh nhất
Nhiệt độ bình quân năm
Các yếu tố khác nhƣ: địa hình, đất đai, đặc điểm sinh trƣởng và phát triển của cây, sâu bệnh hại, việc quản lý và bảo vệ rừng… đƣợc giả sử là đồng nhất theo các kịch bản BĐKH.
Bước 2: Lựa chọn kịch bản BĐKH trong Lâm nghiệp
Từ các kịch bản BĐKH do Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng cung cấp, luận văn chọn các kịch bản có mức độ biến đổi khí hậu ở mức trung bình (B2) để đánh giá. Các mốc đƣợc lựa chọn để đánh giá là các năm 2020, 2050 và 2100 với năm cơ sở (năm 2000) để đối chiếu so sánh.
Bước 3: Chạy bản đồ phân bố rừng khộp Tây Nguyên
Căn cứ theo kịch bản biến đổi khí hậu trung bình, luận văn đã sử dụng mơ hình Vietnam Climatic Mapping Program – VCMP (Trevor H.Booth, 1996) để đánh giá các vùng khí hậu thích hợp cho sự phân bố của hệ sinh thái rừng khộp vùng Tây Nguyên (chi tiết giao diện phần mềm trong Hình 2.1). Chƣơng trình này cung cấp những thông tin đã đƣợc nội suy ở các địa điểm trên tồn lãnh thổ Việt Nam trên lƣới ơ vuông 2,5 x 2,5 phút (xấp xỉ 4,5 x 4,5 km) (Booth và Jovanovic, 1994). Để chạy chƣơng trình này cần thơng tin của 6 yếu tố khí hậu: lƣợng mƣa trung bình năm, chế độ mƣa (mùa hè hoặc mùa đông), số tháng mùa khơ, nhiệt độ trung bình của tháng nóng nhất, nhiệt độ trung bình của tháng lạnh nhất và nhiệt độ trung bình năm.
VCMP đƣợc dùng để xác định sự biến đổi ranh giới của các loại rừng trên toàn bộ lãnh thổ Việt Nam, với các thơng tin đầu vào của chƣơng trình VCMP:
Lƣợng mƣa bình quân hàng năm (mm) Chế độ mƣa (mùa đông hay mùa hè)
Các tháng mùa khô (kéo dài trong khoảng bao nhiêu tháng) Nhiệt độ tối cao trung bình của tháng nóng nhất (0
C) Nhiệt độ tối thấp trung bình của tháng lạnh nhất (0
C) Nhiệt độ trung bình năm (0
Chƣơng trình Map-info đƣợc sử dụng để tính tốn và dự tính diện tích trong điều kiện các kịch bản BĐKH xảy ra.
Hình 2.1. Giao diện phần mềm Chƣơng trình bản đồ khí hậu Việt nam (Trevor Booth, 1996)
2.4.5. Tính tốn và dự báo thay đổi trữ lƣợng các bon của hệ sinh thái rừng khộp vùng Tây Nguyên khộp vùng Tây Nguyên
Bước 1: Thu thập số liệu tại hiện trường
Luận văn sử dụng phƣơng pháp của IPCC (2003) để nghiên cứu sinh khối và trữ lƣợng các bon, đó là phƣơng pháp chặt hạ để đo đếm mẫu nghiên cứu. Các bƣớc tiến hành gồm:
- Với tầng cây cao:
Lập 09 ơ tiêu chuẩn điển hình (ƠTC), gọi là ơ sơ cấp có diện tích 2.500 m2 (50 m x 50 m). Các ơ tiêu chuẩn đƣợc bố trí rải đều và đại diện trên địa bàn nghiên cứu đƣợc lựa chọn. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Trên mỗi ô sơ cấp lập 5 ơ thứ cấp có diện tích 100 m2 (10 m x 10 m), bố trí 4 ơ ở 4 góc và 1 ơ ở trung tâm ô sơ cấp. Tiến hành xác định tên cây và đo đƣờng kính
thân cây tại vị trí 1,3 m tính từ gốc cây (D1.3), chiều cao vút ngọn (Hvn) của tồn bộ cây gỗ có D1.3 có đƣờng kính từ 5 cm trở lên.
Tiến hành đánh số thứ tự toàn bộ các cây khi đo đếm. - Với cây bụi thảm tƣơi và vật rơi rụng:
Tại giữa mỗi ô thứ cấp, lập 1 ơ dạng bản có diện tích 25 m2
(5 m x 5 m) để nghiên cứu sinh khối cây bụi thảm tƣơi và vật rơi rụng.
Số lƣợng ô đo đếm là: 09 ô sơ cấp, 45 ô thứ cấp và 45 ơ dạng bản.
Sơ đồ bố trí ơ sơ cấp, thứ cấp và ô dạng bản đƣợc thể hiện trong Hình 2.2.
Hình 2.2. Sơ đồ bố trí ơ tiêu chuẩn thu thập số liệu
* Xác định cây chặt hạ để đo đếm sinh khối (cây tiêu chuẩn)
Tại các ÔTC, xác định tên và đo đếm tồn bộ số cây trong ơ nhƣ đã nêu ở trên, tiến hành xác định đƣờng kính trung bình (Dg) và chiều cao trung bình (Hg). Từ đó lựa chọn cây tiêu chuẩn, có đƣờng kính D1.3 và Hvn bằng hoặc gần bằng giá trị Dg và Hg của ô tiêu chuẩn đó.
Mỗi ƠTC chọn 3 cây tiêu chuẩn để chặt hạ, ƣu tiên lựa chọn các loài cây khác nhau.
* Đo đếm sinh khối cây tiêu chuẩn
Tiến hành chặt hạ cây tiêu chuẩn. Khi cây đổ, sử dụng thƣớc đo vanh và thƣớc dây đo chính xác đƣờng kính cây tại vị trí 1,3 m và chiều cao của cây. Dùng cƣa và dao để tách các bộ phận thân, vỏ, cành, lá. Đối với rễ, tách toàn bộ rễ ở cây và dùng cuốc, thuổng đào xung quanh gốc cây để lấy các phần rễ còn lại. Cân xác định khối lƣợng của các bộ phận thân, vỏ, cành, lá và rễ.
Mỗi bộ phận lấy 1 mẫu có khối lƣợng 0,5 kg để xác định sinh khối khơ trong phịng thí nghiệm.
* Đo đếm sinh khối cây bụi thảm tươi
Trong các ô dạng bản, chặt toàn bộ cây bụi thảm tƣơi và cân để xác định khối lƣợng. Dùng cuốc đào và thu nhặt toàn bộ rễ cây, cân để xác định khối lƣợng rễ.
Mỗi ơ lấy 1 mẫu có khối lƣợng 0,5 kg để xác đi ̣nh sinh khới khơ trong phịng thí nghiệm.
* Đo đếm sinh khối vật rơi rụng (cành khô, lá rụng, cây chết...)
Tại trung tâm của các ơ dạng bản, lập ơ có diện tích 1 m2
(1 m x 1 m), thu nhặt tồn bộ cành khơ, lá, hoa quả rụng, thảm mục, cây chết. Cân để xác định sinh khối tƣơi . Lấy mỗi ô 1 mẫu 0,5 kg để xác đi ̣nh sinh khới khơ trong phịng thí nghiệm.
Bước 2: Phân tích mẫu tại phịng thí nghiệm
Xác định sinh khối khô bằng phƣơng pháp tủ sấy ở nhiệt độ 1050C. Mẫu đƣợc sấy trong khoảng thời gian 72 giờ liên tục đến khi đạt trọng lƣợng không đổi. Dùng cân phân tích có độ chính xác 10-3
gram để xác định trọng lƣợng của mẫu.
Bước 3: Tính tốn và xử lý số liệu
- Sinh khối khô của các bộ phận cây tiêu chuẩn (thân, vỏ, cành, lá, rễ): (2.1)
Trong đó: Pti, Pti - Sinh khối khô, tƣơi của bộ phận i cây tiêu chuẩn (kg). Mti, Mki - Khối lƣợng mẫu tƣơi, khô của bộ phận i (kg)
i - Bộ phận của cây tiêu chuẩn, gồm: thân, vỏ, cành, lá, rễ. - Sinh khối khơ/tƣơi cây tiêu chuẩn (tính cho từng cây):
(2.2) Trong đó: Ptc: Sinh khối tƣơi/khơ của cây tiêu chuẩn (kg).
Pi: Sinh khối tƣơi/khô bộ phận i của cây tiêu chuẩn (kg). i - Bộ phận của cây tiêu chuẩn, gồm: thân, vỏ, cành, lá, rễ. - Sinh khối tƣơi/khơ cây tiêu chuẩn trung bình cho 1 ơ tiêu chuẩn ( ):
(2.3) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Trong đó: - Sinh khối tƣơi/khô của cây tiêu chuẩn thứ j trong 1 ô tiêu chuẩn (kg/cây).
* Xác định sinh khối tươi/khô của tầng cây cao ( , tấn/ha):
Pcc = Ptc*n (2.4)
Trong đó: Ptc- Sinh khối tƣơi/khơ cây tiêu chuẩn trung bình (tấn). n - Số cây nằm trong ô tiêu chuẩn (cây/ha).
Để tăng cƣờng thêm độ chính xác của kết quả thì khi tính tốn sinh khối cây tiêu chuẩn trung bình có thể sử dụng thêm các cây tiêu chuẩn cùng cấp kính, cùng lồi ở các ơ tiêu chuẩn khác.
* Xác định sinh khối cây bụi thảm tươi:
Sinh khối khô cây bụi thảm tƣơi ( , tấn/ha):
(2.5) Trong đó: - Khối lƣợng khơ của mẫu cây bụi thảm tƣơi (kg)
- Khối lƣợng tƣơi của mẫu cây bụi thảm tƣơi (kg)
- Sinh khối tƣơi cây bụi thảm tƣơi (tấn/ha), đƣợc tính bằng công thức sau:
(2.6)
- Sinh khối tƣơi cây bụi thảm tƣơi của ô dạng bản i (tấn)
* Xác định sinh khối vật rơi rụng:
Sinh khối khô vật rơi rụng ( , tấn/ha):
(2.7) Trong đó: - Khối lƣợng khô của mẫu vật rơi rụng (kg)
- Khối lƣợng tƣơi của mẫu vật rơi rụng (kg)
- Sinh khối tƣơi vật rơi rụng (tấn/ha), đƣợc tính bằng:
(2.8)
* Tổng sinh khối tươi và sinh khối khơ tồn lâm phần
PLP = PCC + PCB + PVRR (2.9)
Trong đó: PLP - Sinh khối tƣơi/khơ của tồn lâm phần (tấn/ha)