4.2.1. Lượng carbontích lũy trong cây cá thể Keo tai tượng.
4.2.1.1. Hàm lượng carbontích lũy trong cây Keo tai tượng .
Để tính toán lƣợng carbon tích lũy trong sinh khối, hiện nay ngƣời ta thƣờng sử dụng một hệ số nhất định để quy đổi, hệ số này đƣợc IPCC khuyến cáo áp dụng là 0,44 (44 %). Tuy nhiên, hệ số này phụ thuộc vào nhiều điều kiện đặc biệt có sự thay đổi theo loài, theo tuổi cây và theo từng bộ phận của cây.
Kết quả nghiên cứu về hàm lƣợng carbon đƣợc tích lũy trong các bộ phận của cây Keo tai tƣợng với các độ tuổi khác nhau đƣợc thể hiện ở bảng 4.15
Bảng 4.15: Kết quả phân tích hàm lượng carbon tích lũy trong cây Keo tai tượng (%) TT Xã Đồng Thịnh Xã Bảo Linh Thân Cành Lá TB Thân Cành Lá TB 3 55,2 53,28 52,71 53,74 52,15 50,17 49,28 50,53 4 51,4 48,27 51,49 51,75 48,72 45,47 49,02 47,73 5 49,7 54,62 53,98 52,76 51,23 50,62 54,07 51,97
Kết quả phân tích cho thấy hàm lƣợng carbon đƣơc tích lũy trong các bộ phận của cây ở các độ tuổi khác nhau không có sự khác biệt lớn. Ở xã Đồng
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
41
Thịnh, hàm lƣợng carbon trong thân cây Keo tai tƣợng dao động từ 49,7- 55,25 %, trong cành là từ 52,37 % - 54,62 %, trong lá từ 51,49% - 53,98 %; Ở xã Bảo Linh hàm hƣợng carbon trong thân cây dao động từ 48,72 % - 52,15 %, tuy cành dao động từ 45,74 % - 50,62 %, còn lá dao động từ 49,02 % - 54,07 %.
4.2.1.2 Lượng carbon tích lũy trong cây bụi thảm tươi và vật rơi rụng trong rừng trồng Keo tai tượng.
Kết quả tính toán lƣợng carbon tích lũy trong cây bụi thảm tƣơi và vật rơi rụng trong rừng trồng Keo tai tƣợng đƣợc thể hiện bảng 4.16 trong rừng trồng cây Keo tai tƣợng ở xã Đồng Thịnh và Bảo Linh, và ở các độ tuổi 3,4,5 đƣợc trình bày bảng 4.16
Cùng với sự tăng trƣởng về sinh khối, quá trình tích lũy carbon trong cây cá thể cũng tăng dần theo thời gian. Tổng lƣợng carbon tích lũy trong cây Keo tai tƣợng là 16,41kg/cây – 56,71kg/cây ở xã Đồng Thịnh, và 15,34kg/cây – 52,37kg/cây ở xã Bảo Linh (bảng 4.16).
Bảng 4.16: Hàm lượng carbon tích lũy trong sinh khối phần trên mặt đât cây bụi thảm tươi và vật rơi rụng trong rừng trồng Keo tai tượng (%).
TT Tuổi
rừng
Cây bụi, thảm tƣơi Vật rơi rụng
xã Đồng Thịnh xã Bảo Linh xã Đồng Thịnh xã Bảo Linh 1 3 51,02 48,07 45,30 44,73 2 4 49,01 49,73 46,20 47,15 3 5 53,20 52,15 46,98 51,03
4.2.1.3: Lượng carbon tích lũy trong sinh khối phần trên mặt đất của lâm phần rừng trồng Keo tai tượng.
Lƣợng carbon tích lũy trong sinh khối phần trên mặt đất của rừng trồng Keo tai tƣợng bao gồm lƣợng carbon tích lũy ở phần trên mặt đất của cây Keo tai tƣợng, cây bụi thảm tƣơi và vật rơi rụng.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
42
Lƣợng carbon tích lũy trong sinh khối phần trên mặt đất của rừng trồng Keo tai tƣợng ở xã Đồng Thịnh và xã Bảo Linh đƣợc thể hiện ở bảng 4.17 và bảng 4.18.
Căn cứ vào hàm lƣợng carbon trung bình trong cây Keo tai tƣợng (bảng 4.15) hàm lƣợng carbon trong cây bụi thảm tƣơi, và vật rơi rụng (bảng 4.16), ta có thể xác định đƣợc lƣợng carbon tích lũy trong sinh khối phần trên mặt đất trong rừng trồng Keo tai tƣợng tại xã Đồng Thịnh và xã Bảo Linh (bảng 4.17 và 4.18).
Bảng 4.17: Lượng carbon tích lũy trong sinh khối phần trên mặt đất trong rừng trồng Keo tai tượng tại xã Đồng Thịnh.
T Tổng sinh khối Keo tai tƣợng
Tổng sinh khối cây bụi, thảm tƣơi
Tổng sinh khối vật rơi rụng Tổng lƣợng carbon tích lũy Pk (tấn/ha) C (%) Lượng carbon (tấn/ha) Pk (tấn/ha) C (%) Lượng carbon (tấn/ha) Pk (tấn/ha) C (%) Lượng carbon (tấn/ha) 3 11,63 53,74 6,24 0,92 51,02 4,69 0,47 45,30 2,12 13,05 4 13,45 51,75 6,90 1,00 49,01 4,90 0,38 46,20 1,75 13,61 5 19,52 52,76 10,18 0,94 53,20 5,00 0,55 46,98 2,58 17,76 TB 7,79 4,86 2,15 14,80
Bảng 4.18: Lượng carbon tích lũy trong sinh khối phần trên mặt đất trong rừng trồng Keo tai tượng tại xã Bảo Linh.
Tuổi Tổng sinh khối Keo tai tƣợng
Tổng sinh khối cây bụi, thảm tƣơi
Tổng sinh khối vật rơi rụng Tổng lƣợng carbon tích lũy Sinh khối khô (tấn/ha) Hàm lượng C (%) Lượng carbon (tấn/ha) Sinh khối khô (tấn/ha) Hàm lượng C (%) Lượng carbon (tấn/ha) Sinh khối khô (tấn/ha) Hàm lượng C (%) Lượng carbon (tấn/ha) 3 9,36 50,53 4,72 0,78 48,07 5,18 0,59 44,73 2,63 12,53 4 11,61 47,73 5,54 1,28 49,73 6,63 0,50 47,15 2,35 14,52 5 20,44 51,97 10,60 0,97 52,15 5,09 0,55 51,03 2,80 18,49 TB 6,95 5,63 2,59 15,18
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
43 Từ bảng 4.17 và 4.18 ta có thể nhận xét
Tổng lƣợng carbon tích lũy trên 1ha rừng trồng Keo tai tƣợng là rất lớn và dao động trong khoảng 13,05 tấn/ha– 17,60 tấn/ha ở xã Đồng Thịnh, và 12,53 tấn/ha – 18,49 tấn/ha ở xã Bảo Linh. Khi tuổi cây tăng, thì lƣợng carbon tích lũy trong lâm phần cũng có xu hƣớng tăng lên. Tuy nhiên, tổng lƣợng carbon tích lũy còn phụ thuộc vào mật độ rừng còn lại tại thời điểm hiện tại và tình trạng cây bụi, vật rơi rụng, …
Cấu trúc lƣợng carbon tích lũy trong sinh khối phần trên mặt đất chủ yếu tập trung ở Keo tai tƣợng. Ở độ tuổi 3, 4, 5 lƣợng carbon tích lũy trong sinh khối phần trên mặt đất cây Keo tai tƣợng ở xã Đồng Thịnh tƣơng ứng là 6,24 tấn/ha; 6,96 tấn/ha và 10,18 tấn/ha. Lƣợng carbon tích lũy trung bình chung cho 3 độ tuổi là 7,79 tấn/ha (chiếm 52,63 % lƣợng carbon tích lũy trung bình cho 3 độ tuổi rừng.
Ở độ tuổi 3, 4, 5 lƣợng carbon tích lũy trong sinh khối phần trên mặt đất cây Keo tai tƣợng ở xã Bảo Linh tƣơng ứng là 4,72 tấn/ha; 5,54 tấn/ha và 10,60 tấn/ha. Lƣợng carbon tích lũy trung bình cho 3 độ tuổi là 6,95 (chiếm 45,78 % lƣợng carbon tích lũy trong lâm phần tính trung bình, cho 3 độ tuổi.
Lƣợng carbon trong tầng cây bụi, thảm tƣơi cũng có sự dao động đáng kể (Từ 4,69 – 5,0 tấn/ha ở xã Đồng Thịnh); và (5,09 – 6,63 tấn/ha xã Bảo Linh). Lƣợng carbon trong cây bụi.
Lƣợng carbon tích lũy trong vật rơi rụng (1,75 – 2,58 tấn/ha ở xã Đồng Thịnh; 2,35 – 2,80 tấn/ha xã Bảo Linh).
4.2.1.4. Mối quan hệ giữa tổng sinh khối khô cây cá thể Keo tai tượng.
Căn cứ vào mối quan hệ giữa tổng lƣợng carbon và sinh khối khô cây cá thể, có thể xác định đƣợc tổng lƣợng carbon dựa vào sinh khối khô cây cá thể bằng các phƣơng trình hồi quy
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
44
Xử lý các số liệu bằng thống kê toán học phần mềm SPSS 16.0, đã xác lập đƣợc mối quan hệ qua hàm lƣợng carbon của cây cá thể với sinh đƣờng kính ngang ngực D1.3 của cây và bảng 4.19
Bảng 4.19: Mối quan hệ giữa tổng sinh khối khô cây cá thể Keo tai tượng.
Phƣơng trình hồi quy R Sig.F Sig.Tb1
LnPzk = 17,82 + 1,414.ln D1.3 0,736 0,053 0,015 LnPzk = 81,8 + 1,581.ln D1.3 0,804 0,101 0,101 LnPzk = 91,33 + 0,463.ln D1.3 0,593 0,292 0.012
Từ phụ lục 6 tổng sinh khối tƣơi cây cá thể có quan hệ chặt chẽ với
nhân tố điều tra lâm phần D1.3 (R = 0,804 - 0,593). Kết quả hệ số hồi quy cho thấy xác suất của tiêu chuẩn F (Sig.F) và xác suất của tiêu chuẩn T (Sig.T) đều dƣới 0,05. Vậy, phƣơng trình tƣơng quan giữa tổng sinh khối khô cây cá thể D1.3 đều có dạng phƣơng trình đơn giản là: lnPzt = a0 + a1. D1.3
Nhƣ vậy, có thể sử dụng các phƣơng trình trên để dự báo hoặc xác định sinh khối của cá thể Keo tai tƣợng dựa vào chỉ tiêu dễ đo đếm là đƣờng kính ngang ngực (D1.3).
4.2.1.5. Mối quan hệ giữa tổng sinh khối tươi cây cá thể Keo tai tượng.
Bảng 4.20: Mối quan hệ giữa tổng sinh khối tươi cây cá thể với đường kính ngang ngực (D1.3).
Phƣơng trình hồi quy R Sig.F Sig.Tb1
LnPzt = 17,820 + 1,414.ln D1.3 0,736 0,156 0,02 LnPzt = 118,251 + 1,748.ln D1.3 0,731 0,160 0,03 LnPzt = 122,63 + 5,368.ln D1.3 0,945 0,015 0,05
Bảng 4.20 cho thấy: Thực sự tồn tại mối quan hệ giữa tổng sinh khối tƣơi cây cá thể với nhân tố điều tra lâm phần dễ xác định (D1.3). Các phƣơng trình
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
45
lập đƣợc có hệ số tƣơng quan khá cao (R = 0,73 - 0,945), sai tiêu chuẩn thấp và đều có dạng phƣơng trình một lớp, đơn giản, dễ sử dụng.
Từ phụ lục 7 cho thấy mối quan hệ giữa sinh khối tƣơi thân cây với các nhân tố điều tra lâm phần có hệ số tƣơng quan khá chặt (R = 0,73 – 0,945) Còn đối với các bộ phận khác nhƣ cành, lá thì mối quan hệ này kém chặt hơn nhƣng vẫn ở mức từ tƣơng đối chặt đến chặt (R = 0,60 - 0,90) với hầu hết các sai tiêu chuẩn đều ở mức thấp.
Từ kết quả trên cho phép khẳng định rằng, có thể sử dụng các nhân tố điều tra sinh trƣởng lâm phần dễ xác định để biểu diễn sinh khối tƣơi cây cá thể. Các phƣơng trình trên đều có thể đƣợc sử dụng để dự đoán hoặc xác định nhanh sinh khối tƣơi từng bộ phận và tổng sinh khối cây cá thể Keo tai tƣợng một cách nhanh chóng, ít tốn kém mà vẫn đảm bảo độ chính xác.
4.3. Lƣợng khí CO2 đƣợc hấp thụ để tích lũy sinh khối phần trên mặt đất rừng trồng Keo tai tƣợng. rừng trồng Keo tai tƣợng.
Sau khi quang hợp để tạo thành chất hữu cơ. Một phần chất hữu cơ đƣợc phân giải trong quá trình hô hấp (thải ra CO2), một phần chất hữu cơ đƣợc tích lũy lại trong sinh khối của Keo tai tƣợng, của cây bụi thảm tƣơi và vật rơi rụng.
Vì vậy căn cứ vào hàm lƣợng carbon đƣợc tích lũy trong sinh khối phần trên mặt đất trong rừng trồng Keo tai tƣợng, có thể xác định đƣợc lƣợng CO2
đƣợc hấp thu trong việc tích lũy sinh khối phần trên có cở sở phƣơng trình quang hợp (bảng 4.21).
6 CO2 + 6 H2O → C6H1206 + 6 O2
Lượng carbon được hấp thụ A = (44 x a)/12 Trong đó: 44/12 Là hệ số quy đổi C → CO2 A: Lượng CO2 được hấp thụ a: Lượng CO2 được tích lũy
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
46
Bảng 4.21: Lượng CO2 được hấp thu trong quá trình tạo ra sinh khối phần trên mặt đất của rừng trồng Keo tai tượng ở xã Đồng Thịnh và xã Bảo Linh.
Tuổi rừng Xã Đồng Thịnh Xã Bảo Linh Tổng lượng CO2 tích lũy (tấn/ha) Lượng CO2 hấp thụ (tấn/ha) Tổng lượng CO2 tích lũy (tấn/ha) Lượng CO2 hấp thụ (tấn/ha) 3 13,05 47,89 12,53 45,94 4 13,61 49,94 14,52 53,24 5 17,76 65,17 18,49 67,85
Nhƣ vậy, lƣợng CO2 hấp thụ tăng theo tuổi rừng. Ở xã Đồng Thịnh, lƣợng CO2 đƣợc hấp thụ trong việc tạo ra sinh khối phần trên mặt đất ở độ tuổi 3, 4, 5 lần lƣợt là 47,89 tấn/ha; 49,94 tấn/ha; 65,17 tấn/ha. Ở xã Bảo Linh chỉ tiêu này lần lƣợt là 45,94 tấn/ha; 53,24 tấn/ha; 67,85 tấn/ha.
4.4. Nghiên cứu mối quan hệ giữa sinh khối, lƣợng carbon tích lũy với các nhân tố điều tra rừng chủ yếu. các nhân tố điều tra rừng chủ yếu.
4.4.1. Mối quan hệ giữa sinh khối khô Keo tai tượng với các nhân tố điều tra.
Mối quan hệ của sinh khối Keo tai tƣợng có ý nghĩa quan trọng trên thực tế vì thông qua nhân tố điều tra cơ bản nhƣ đƣờng kính thân cây (D1.3), chiều cao vút ngọn (Hvn)… có thể tính đƣợc sinh khối khô của cây.
Kết quả tính toán mối quan hệ của sinh khối khô Keo tai tƣợng với nhân tố điều tra lâm phần đƣợc tổng hợp ở bảng 4.22.
Bảng 4.22: Mối quan hệ của sinh khối khô Keo tai tượng với nhân tố điều tra lâm phần trên độ tuổi khác nhau.
TT Phƣơng trình hồi quy R Sig.F Sig.Tb1
1 Pk= 0,120* Hvn 2350 0,967 0,00 0,00 2 Pk= 0,223* D1.3 2,251 0,966 0,00 0,00 3 Pk= 0,157*( D1.3 x Hvn)0,763 0,996 0,00 0,00
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
47
Psk : Sinh khối khô cây cá thể Hvn : Chiều cao vút ngọn (Hvn). D1.3 : Đƣờng kính ngang ngực (D1.3).
Kết quả bảng 4.22 cho thấy, mối quan hệ giữa tổng sinh khối khô cây keo tai tƣợng với nhân tố điều tra lâm phần D1.3 và Hvn. Các phƣơng trình thiết lập đƣợc cố hệ số tƣơng quan rất chặt (R = 0,966 – 0,996). Kiểm tra sự tồn tại của hệ số xác định với hệ số của phƣơng trình cho kết quả Sig.F <0,05 và Sig.Tbi <0,05. Vậy các mối quan hệ này đều tồn tại. Đây là phƣơng trình tƣơng quan dễ áp dụng, có thể dùng làm dự đoán hoặc xác định nhanh lƣợng sinh khối khô của cây Keo tai tƣợng.
4.4.2. Mối quan hệ giữa tổng lượng carbon tích lũy trong cây cá thể với các nhân tố điều tra (D1.3).
Bảng 4.23 Mối quan hệ giữa tổng lượng carbon tích lũy trong cây cá thể Keo tai tượng với các nhân tố điều tra (D1.3)
TT Tuổi Phƣơng trình hồi quy R Sig.F Sig.Tb1
1 3 lnCz = - 9,420 + 4,200ln D1.3 0,941 0,017 0,047 2 4 lnCz = - 50,300 + 7,400ln D1.3 0,987 0,002 0,003 3 5 lnCz = - 25,370 = 6,100ln D1.3 0,958 0,010 0,031
Bảng 4.23 cho thấy, thực sự tồn tại mối quan hệ giữa tổng lƣợng carbon tích lũy trong cây cá thể với các nhân tố điều tra lâm phần dễ xác định nhƣ D1.3. Các phƣơng trình lập đƣợc có hệ số tƣơng quan cao (R = 0,987 - 0,941), và có cùng dạng phƣơng trình: lnCZ = a0 + a1.lnD1.3. Đây là dạng phƣơng trình, đơn giản và dễ sử dụng trong quá trình xác định sinh khối nhanh.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
48
4.4.3. Mối quan hệ giữa lượng carbon hấp thụ toàn lâm phần với các nhân tố điều tra lâm phần.
Mối quan hệ giữa lƣợng carbon hấp thụ toàn lâm phần với các nhân tố điều tra lâm phần đƣợc tổng hợp ở bảng 4.24.
Số liệu ở bảng 4.24 cho thấy giữa lƣợng carbon hấp thụ toàn lâm phần với các nhân tố điều tra toàn lâm phần dễ xác định nhƣ đƣờng kính ngang ngực (D1.3), chiều cao vút ngọn (Hvn), mật độ (N),tuổi (A) có mối quan hệ chặt chẽ với nhau, các mối quan hệ đều ở mức độ rất chặt chẽ (R từ 0,915 - 0,957 ) với các sai tiêu chuẩn thấp. Kiểm tra sự tồn tại hệ số xác định và các tham số phƣơng trình cho kết quá Sig.F và SigTb < 0,05.
Sử dụng số liệu các ôtc không tham gia tính toán để kiểm tra sai số các phƣơng trình cho kết quả sai số < 10 %.
Vì vậy, có thể sử dụng các phƣơng pháp trên để dự đoán hoặc xác định nhanh lƣợng carobn hấp thụ rừng trồng Keo tai tƣợng thông qua các nhân tố điều tra đƣờng kính ngang ngực (D1.3), chiều cao vút ngọn (Hvn), mật độ (N),và tuổi (A)
Bảng 4.24:Mối quan hệ giữa lƣợng carbon hấp thụ toàn lâm phần với
các nhân tố điều tra lâm phần.
Phƣơng trình hồi quy R S SigF
Ln Ctlp=20,740+0,031lnN+0,427ln(D1.3 2
Hvn) 0,957 0,256 0,00 Ln Ctlp= 6,732+0,857lnA+0,113lnN 0,915 0,356 0,00
Ghi chú: C - Lƣợng carbon toàn lâm phần (tấn/ha) D1.3 - Đƣờng kính ngang ngực (cm) N - Mật độ (cây/ha)
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
49
4.5. Đề xuất một số ứng dụng xác định lƣợng carbon tích lũy trong sinh khối phần trên mặt đất ở rừng trồng Keo tai tƣợng
4.5.1. Đề xuất một số ứng dụng xác định lượng carbon được tích lũy cây cá thể Keo tai tượng dựa vào các nhân tố điều tra
Kết quả phân tích số liệu, chúng tôi đã xác định đƣợc các phƣơng trình hồi biểu thị mối quan hệ giữa lƣợng carbon tích lũy của cây cá thể với các nhân tố điều tra (D1.3) với độ chính xác cao. Dựa vào kết quả này cho phép xác định đƣợc nhanh lƣợng carbon hấp thụ cây Keo tai tƣợng ở các độ tuổi khác nhau.
Tuổi 3 lnCz = - 9,420 + 4,200ln D1.3
Tuổi 4 lnCz = - 50,300 + 7,400ln D1.3
Tuổi 5 lnCz = - 25,370 = 6,100ln D1.3
4.5.2 Đề xuất ứng dụng xác định carbon được tích lũy trong sinh khối phần trên mặt đất toàn lâm phần thông qua các nhân tố điều tra
Hiện nay, để xác định đƣợc lƣợng carbon tích lũy trong sinh khối khô