Chương 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.4. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
2.4.2. Phương pháp nghiên cứu cụ thể
- Các tài liệu, công trình khoa học đã công bố có liên quan tới khả năng tích lũy các bon của rừng ở cả trên thế giới và ở Việt Nam.
- Kế thừa các tài liệu, kết quả nghiên cứu đã có về đặc điểm sinh trưởng, đặc điểm biến đổi hình thái theo cấp tuổi,... có liên quan tới loài Vầu đắng.
- Kế thừa các tài liệu, thông tin về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của khu vực nghiên cứu,...
2.4.2.2. Phương pháp lập OTC
* Bước 1: Xác định số lượng OTC
Khảo sát sơ bộ trạng thái rừng Vầu đắng tại khu vực nghiên cứu. Tại huyện Na Rì tiến hành xác định các xã có tập trung rừng Vầu đắng nhiều nhất để điều tra. Cụ thể đề tài lựa chọn ra 3 xã có diện tích rừng Vầu đắng nhiều và tập trung
nhất là: xã Vũ Loan, Kim Lư và Cư Lễ. Tại mỗi xã lập 9 OTC tương ứng với 3 cấp mật độ:
- 3 OTC cấp I (mật đô ̣ thưa): Số cây dưới 3.000 cây/ha
- 3 OTC cấp II (mật đô ̣ trung bình): Số cây từ 3.000 đến 5.000 cây/ha - 3 OTC cấp III (mật đô ̣ cao):Số cây đạt trên 5.000 cây /ha
- Tổng số OTC cần lập là: 9 OTC/xã x 3 xã = 27 OTC. Trong đó:
- Tổng số ô thứ cấp: 27 OTC x 5 ô thứ cấp/OTC = 135 ô thứ cấp.
- Tổng số ô dạng bản: 27 OTC x 5 ô dạng bản/OTC = 135 ô dạng bản.
* Bước 2: Xác định kích thước và hình dạng OTC
Tiến hành lập OTC có hình chữ nhật 20mx25m có diện tích 500m2. Trong mỗi OTC tiến hành lập 5 ô thứ cấp (4 ô ở 4 góc và 1 ô ở giữa OTC) diện tích 25 m2 (5 x 5 m) để điều tra cây bụi thảm tươi, và lập 5 ô dạng bản diện tích 1 m2 (1m x 1m) để điều tra vật rơi rụng.
Sơ đồ 1: Sơ đồ bố trí ô tiêu chuẩn, ô thứ cấp, ô dạng bản.
* Bước 3: Chọn vị trí lập OTC
- Ngoài đại diện địa hình nó còn đại diện cho đối tượng điều tra về mật độ, tuổi...
* Bước 4: Đo đếm
- Trong các OTC, đo đếm toàn bộ các chỉ tiêu D1,3, Hvn của từng cây như sau:
5 m
5 m
25 m
20 m l©m
+ Đo đường kính tại vị trí 1,3m (D1.3) dùng thước dây đo chu vi sau đó dùng công thức quy đổi ra đường kính.
+ Chỉ tiêu Hvn được đo bằng thước sào có chia vạch đến 20cm, sai số đo cao ± 10cm.
Số liệu đo đếm được ghi vào biểu mẫu 2.1 phần Phụ lục 1.
- Phân loại nhóm tuổi
Có 3 cấp tuổi được đề xuất cho rừng Vầu, bao gồm: i) Cây non (1-2 tuổi);
ii) Cây bánh tẻ (3-4 tuổi); và iii) Cây già (trên 4 tuổi).
- Lựa chọn cây mẫu theo cấp trung bình cộng của nhóm tuổi.
- Chặt hạ cây mẫu (cây tiêu chuẩn)
Khi đo đếm chiều cao và đường kính ngang ngực của cây hoàn thiện, việc đo đếm sinh khối tươi cây cá lẻ được thực hiện theo các bước sau:
Chọn ngẫu nhiên cây tiêu chuẩn Vầu đắng theo cấp trung bình cộng của nhóm tuổi đại diện cho các cây đo đếm trong ô tiêu chuẩn để chặt hạ. Tổng số cây Vầu tiêu chuẩn chặt ngả tại mỗi OTC là 3 cây và số lượng cây Vầu tiêu chuẩn để chặt hạ phải được phân bổ đều cho từng cấp tuổi cây.
Số cây tiêu chuẩn chặt hạ nên đại diện về cấp tuổi và cấp kính. Tổng số cây chặt hạ là: 3 cây/OTC x 27 OTC = 81 cây.
Sau khi lựa chọn cây Vầu tiêu chuẩn, sử dụng cưa tay để cắt hạ cây đo đếm; Sau khi chặt hạ cây tiêu chuẩn, đo chính xác đường kính và chiều dài cây (chiều dài men thân), tách các bộ phận: thân, cành nhánh và lá cây, sử dụng cân để cân ngay trọng lượng của thân, cành nhánh, lá cây và thânngầm.
Ghi chép cẩn thận tất cả thông tin về đo đếm sinh khối cây cá lẻ bằng phương pháp chặt hạ vào phiếu điều tra hiện trường nêu tại mẫu biểu 2.2 phụ lục 1.
* Bước 5: Lấy mẫu - Cây Vầu cá lẻ
Mẫu để phân tích sinh khối khô nên được lấy ngay lập tức sau khi hoàn thành đo đếm trọng lượng tươi mỗi bộ phận của cây (thân, cành, lá, thân ngầm). Tổng
số mẫu để phân tích sinh khối khô là 04 mẫu cho một cây cá lẻ, bao gồm: 01 mẫu thân chính, 01 mẫu thân ngầm, 01 mẫu cho cành nhánh và 01 mẫu cho lá.
Lấy mẫu nên thực hiện theo các bước như sau:
Đánh dấu vị trí lấy mẫu trên thân của thân cây Vầu. Vị trí để lấy mẫu là tại gốc cõy (0.0 m), giữa ( ẵ ); và ngọn (3/4 ) chiều dài thõn và thõn ngầm.
Lấy mẫu: 01 mẫu thân, 01 mẫu cho cành nhánh, 01 mẫu lá và 01 mẫu thân ngầm. Trọng lượng của mỗi mẫu lấy 0,5 kg/mẫu.
Với mẫu thân, tại các vị trí lấy mẫu cần lấy cả một gióng. Nếu cây to, thì chẻ dọc theo gióng để lấy 1/2 của gióng.
Dùng bút viết trên nilon để nhãn mác cho mẫu nhằm nhận dạng mẫu tại phòng thí nghiệm. Nhãn mác cần thể hiện các thông tin sau: i) Mã ô tiêu chuẩn;
ii) Tên loài cây; iii) đường kính (D); iv) tên mẫu (thân, cành, lá); v) cấp tuổi.
Lấy mẫu từng bộ phận đem sấy khô ở nhiệt độ 105C đến khối lươ ̣ng không đổi, rồi đem cân thu được kết quả sinh khối khô tương ứng với từng phần tại Khoa Lâm Nghiệp – Trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên.
Từ kết quả lấy mẫu sinh khối khô của từng bộ phận cây cá lẻ đã sấy khô đề tài tiến hành phân tích hàm lượng các bon tương ứng với từng bộ phận theo phương pháp của Walkey và Black. Đây là phương pháp phân tích thông dụng và ở nước ta đã đươc quy định thành tiêu chuẩn (theo TCN 10 TCN 378-99).
Đề tài tiến hành phân tích mẫu tại Khoa hóa học - Đại học Sư phạm Thái Nguyên.
- Tầng cây bụi, cây tái sinh, thảm tươi trong 1 ô thứ cấp:
Trên các ô thứ cấp, cắt toàn bộ cây bụi, thảm tươi phía trên mặt đất, phân thành các bộ phận: thân-cành, lá. Sau đó, cân từng bộ phận ngay tại hiện trường thu được kết quả sinh khối tươi. Lấy mẫu mỗi loại 0,5 kg/ô thứ cấp và đem sấy khô, rồi cân, kết quả được sinh khối khô và tính được lượng các bon tích lũy trong từng bộ phận của cây bụi thảm tươi trong lâm phần. Số liệu thu thập được ghi vào mẫu biểu 2.3 phụ lục 1.
- Vật rơi rụng:
Đối với các ô dạng bản diện tích 1m2 trong từng ÔTC, thu gom toàn bộ vật rơi rụng (cành, lá, hoa, quả,...) trên 1 ô dạng bản, phân thành các bộ phận:
thân/cành; lá/hoa/quả. Sau đó, cân từng bộ phận ngay tại hiện trường thu được kết quả sinh khối tươi vật rơi rụng. Sau đó lấy mẫu mỗi loại 0,5 kg/ODB đem sấy khô, sau đó cân thu được kết quả sinh khối khô, tính được lượng các bon tích lũy và từ đó tính được lượng CO2 hấp thụ tương ứng trong từng bộ phận của vật rơi rụng. Số liệu thu thập được ghi vào mẫu biểu 2.4 phụ lục 1.
2.4.2.3. Phương pháp nội nghiệp
Số liệu điều tra, đo đếm trong quá trình thực hiện đề tài được sử dụng theo phương pháp phân tích thống kê trên phần mềm Excel và SPSS 20.0.
a. Phương pháp tính toán sinh khối
* Xác định sinh khối tươi (Wt) cây tiêu chuẩn và lâm phần vầu đắng - Sinh khối tươi cây tiêu chuẩn theo công thức:
Wt = Wt(th) + Wt(c) + Wt(l) + Wt(r) (kg/cây) (2.1) - Sinh khối tươi/ha theo công thức:
Wt/ha = Wt (cây) x N/ha (tấn/ha)(2.2) Trong đó:
- Wt(th),Wt(c),Wt(l),Wt(r): sinh khối tươi bộ phận thân, cành, lá và thân ngầm.
- N: số cây trong 1 ha.
* Xác định sinh khối khô (Wk) cây tiêu chuẩn và lâm phần vầu đắng - Sinh khối khô từng bộ phận cây tiêu chuẩn theo công thức:
Pki = Wti x Wki
(2.3)
Mi
Trong đó:
Pki là sinh khối khô bộ phận i của cây tiêu chuẩn.
Wti là sinh khối tươi bộ phận i cây tiêu chuẩn.
Wki là khối lượng mẫu khô của bộ phận i sau khi sấy.
Mi là khối lượng mẫu tươi bộ phận i cây tiêu chuẩn.
- Tổng sinh khối khô của cây tiêu chuẩn được tính như sau:
Pk (cây) = Pk (th) + Pk (c) + Pk (l) + Pk (r) (kg/cây)(2.4) - Tổng sinh khối khô trên ha được tính như sau:
Pk (ha) = Pk(cây) x N/ha (tấn/ha) (2.5) Trong đó:
Pk (th), Pk (c), Pk (l), Pk (r) là sinh khối thân, cành, lá, thân ngầm khô.
* Xác định sinh khối của cây bụi, thảm tươi và vật rơi rụng
- Sinh khối các bộ phận cây bụi thảm tươi, trong 1 ha được tính theo công thức:
Mi = mi x 10000
(tấn/ha)(2.6) 25
Trong đó:
Mi: là sinh khối khô hoặc sinh khối tươi của các bộ phận i (thân và cành, lá) của cây bụi thảm tươi trong 1 ha
mi: là tổng khối lượng bộ phận tương ứng của cây bụi thảm tươi trong 5 ô thứ cấp
- Sinh khối vật rơi rụng trên 1 ha được tính theo công thức:
Mi = mi x 10000
(kg/ha)(2.7) 5
Trong đó:
Mi: là sinh khối khô hoặc sinh khối tươi các bộ phận i của vật rơi rụng trong 1 ha
mi: là tổng khối lượng bộ phận tương ứng của vật rơi rụng trong 5 ô dạng bản
b. Phương pháp tính toán lượng carbon tích lũy
* Xác định lượng carbon tích lũy (Cki) cây tiêu chuẩn và lâm phần vầu đắng
Hàm lượng Carbon trong sinh khối được tính theo công thức như sau:
Cki = Pki x Ci (%)(tấn/ha) (2.8) Trong đó:
Cki là lượng Carbon cố định trong bộ phận i cây tiêu chuẩn.
Pki là sinh khối khô bộ phận i cây tiêu chuẩn.
Ci (%) là tỷ lệ % carbon tích lũy trong sinh khối khô bộ phận i - Tổng carbon tích luỹ trên 1 ha là:
Ctổng (tấn/ha) = Ck(th) + Ck(c) + Ck(l) +Ck(r)(2.9) Trong đó:
Ck (th), Ck (c), Ck (l), Ck (r) là lượng carbon thân, cành, lá, thân ngầm - Lượng carbon tích lũy trong cây bụi thảm tươi được tính theo công thức:
i(%)
ki
ki M k C
M ( 2.10)
Trong đó:
Mki : là lượng carbon tích lũy trong cây bụi thảm tươi
Mki k: là sinh khối khô của bộ phận thứ i
Ci (%): Là tỷ lệ % carbon tích lũy trong sinh khối khô bộ phận i - Lượng carbon tích lũy trong vật rơi rụng được tính theo công thức:
i(%)
ki
ki M k C
M ( 2.11)
Trong đó:
Mki : là lượng carbon tích lũy trong vật rơi rụng.
Mki k:là sinh khối khô của bộ phận thứ i
Ci (%): là tỷ lệ % carbon tích lũy trong sinh khối khô bộ phận i c.Công thức tính lượng CO2 hấp thụ
CO2 = C ×
12
44(Theo ICRAF, 2010) (tấn/ha) (2.12) Trong đó:
C là lượng carbon của cây tích lũy.
2.4.2.4. Phương pháp xây dựng mối quan hệ giữa các đại lượng
Sử dụng phần mềm SPSS 20.0 lựa chọn những phương trình có hệ số tương quan cao nhất và sai số bé nhất, dễ áp dụng nhất và khi kiểm tra sự tồn tại của phương trình và các hệ số hồi quy đều cho xác suất nhỏ hơn 0,05 (giá trị mặc định của phần mềm SPSS 20.0).
Các mối quan hệ quan trọng là:
- Sinh khối cây cá thể với các nhân tố điều tra: D1.3, Hvn - CO2 cây cá thể với các nhân tố điều tra: D1.3, Hvn
Phương trình tương quan thể hiện mối quan hệ giữa các đại lượng được xác định bằng lệnh Analyze\Regression\Curve Estimation trong phần mềm SPSS. Đề tài đã thử nghiệm nhiều hàm tương quan tuyến tính và các hàm phi tuyến tính khác nhau ( Linear, Cubic, Power,Quadratic, Growth,S...) phương trình được lựa chọn là phương trình có hệ số tương quan lớn nhất và có sai tiêu chuẩn nhỏ nhất.
Chương 3