6. Thời gian và địa điểm nghiên cứu
2.1. Nội dung nghiên cứu
- Khái quát thực trạng phát triển nông lâm kết hợp tại xã Tân Cương, thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên.
- Xác định được sinh khối của một số mô hình nông lâm kết hợp (Keo - chè) tại xã Tân Cương, T.P Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên.
- Xác định được lượng carbon tích lũy của một số mô hình NLKH (Keo - chè) tại xã Tân Cương, TP. Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên.
- Xác định được lượng CO2 hấp thụ thông qua lượng carbon tích lũy của một số mô hình NLKH (Keo - chè) tại xã Tân Cương, TP. Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên.
- Phân tích giá trị kinh tế môi trường hấp thụ CO2 của mô hình Nông lâm kết hợp.
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.2.1. Phương pháp kế thừa các tài liệu cơ bản
Tìm hiểu các tài liệu có liên quan đến các hệ thống nông lâm kết hợp, các nghiên cứu đánh giá khả năng tích lũy carbon trong cây rừng, khả năng tích lũy carbon trong các mô hình nông lâm kết hợp, các phương pháp xác định nhanh khả năng tích lũy carbon ở trên Thế giới và ở Việt Nam. Nguồn tài liệu tại các thư viện trường Đại học Nông Lâm, Trung tâm học liệu Đại học Thái Nguyên và trên Internet.
Có kế thừa một số tư liệu:
- Những tư liệu về điều kiện tự nhiên, khí hậu, thủy văn, đất đai, địa hình của xã Tân Cương.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/
2.2.2. Phương pháp điều tra và phân tích số liệu
2.2.2.1. Phương pháp phân tích cảnh quan
Sử dụng bản đồ hiện trạng sử dụng đất, hiện trạng rừng. Kết hợp với phương pháp kế thừa, tham vấn chuyên gia và khảo sát thực địa. Để phân tích, thống kê hiện trạng các dạng mô hình nông lâm kết hợp trong khu vực nghiên cứu.
2.2.2.2. Phương pháp PRA
Điều tra cộng đồng sử dụng các công cụ của bộ công cụ PRA (phỏng vấn bán cấu trúc, đánh giá cảnh quan có sự tham gia,…) để điều tra các hệ thống nông lâm kết hợp phổ biến có trong khu vực nghiên cứu. Đồng thời đánh giá được hiện trạng của hệ thống nông lâm kết hợp keo - chè. Mỗi xóm tiến hành điều tra 25 mô hình NLKH. Kết quả điều tra được ghi vào mẫu bảng 2.1:
Mẫu bảng 2.1: Bảng thống kê các mô hình NLKH Xóm………, xã Tân Cương
STT Hộ gia đình Kiểu hệ thống Thành phần Ghi chú
1 2 3 4 5 6 7
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/
2.2.2.3. Phương pháp lập ô tiêu chuẩn
- Lập ÔTC: Sau khi chọn được hệ thống nông lâm kết hợp điển hình tiến hành lập OTC có diện tích 500m2
(20m x 25m). - Lập ô thứ cấp và ô dạng bản: Trong ÔTC lập 5 ô thứ cấp (4 ô ở 4 góc và 1 ô ở giữa) có diện tích 25m2 (5mx5m). Trong mỗi ô thứ cấp lập 1 ô dạng bản có diện tích 1m2 (1mx1m).
* Đo đếm sinh khối thành phần cây keo
Sử dụng phương pháp bảo tồn cây (Non-destructive measurement). Tính sinh khối theo công thức cho sẵn.
- Trong ô tiêu chuẩn đo đường kính ngang ngực (D1.3) của tất cả các cây có d > 5cm có mặt tại các OTC (sử dụng gậy dài 1,3 m để xác định vị trí đo D1.3). Có thể dùng thước đo chu vi rồi quy đổi sang đường kính.
Từ chu vi thân có thể quy đổi sang đường kính (d) bằng công thức sau: d = Chu vi/π (π = 3.14) (2.1)
Kết quả điều tra được ghi vào mẫu bảng 2.2: Bảng điều tra, thu thập số liệu cây keo.
Mẫu bảng 2.2: Bảng điều tra, thu thập số liệu cây keo OTC số:
Ngày điều tra: Tuổi cây: Họ tên chủ hộ: Địa chỉ: STT Chu vi Hvn Ghi chú 1 2 3 4 5
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/
- Quy đổi giá trị đo đếm cây thành sinh khối trên mặt đất, có thể sử dụng các công thức theo Kettering et al. (2001) được xây dựng cho rừng tự
nhiên hoặc hệ thống nông lâm kết hợp:
Y = 0.11 ρ D2.62
(2.2) Trong đó: Y = sinh khối cây, kg/cây;
D = đường kính ngang ngực D1.3, cm; ρ = tỷ trọng gỗ = 0.5 g/cm3.
* Đo đếm sinh khối cây chè
- Lập OTC có diện tích 100 m2 (10m x 10m).
- Đếm số lượng tất cả các cây chè có mặt trong OTC. - Tiến hành chặt một số cây chè đại diện.
- Xác định trọng lượng tươi (FW) ngay tại thực địa (g/m2). - Chặt nhỏ tất cả mẫu và trộn đều trước khi lấy mẫu phân tích.
- Lấy mẫu đại diện 100g tươi cho vào túi giấy để xác định % khối lượng khô mang về phòng thí nghiệm để sấy khô. Nếu chưa mang về được ngay nên mở túi bóng cho cây quang hợp tại chỗ, nếu là những lá dễ thối thì dùng sanh, chảo đảo qua bếp lửa tại chỗ cho lá không bị thối. Sử dụng phương pháp sấy mẫu bằng tủ sấy ở 750C trong khoảng thời gian từ 6- 8h. Trong quá trình sấy, kiểm tra trọng lượng của mẫu sau 2h, 4h, 6h và 8h sấy. Nếu sau 3 lần kiểm tra thấy trọng lượng không đổi thì đó chính là trọng lượng khô của mẫu.
- Công thức xác định sinh khối của cây chè được xác định như sau. Sinh khối = ( Dw / Fw) x Fw (tấn/ha) (2.3)
Trong đó:
Dw - mẫu phụ khô (g) Fw - mẫu phụ tươi (g)
Fwotc - Tổng khối lượng tươi của ô tiêu chuẩn (kg) Kết quả điều tra sinh khối cây chè được ghi vào mẫu bảng 2.3.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Mẫu bảng 2.3. Bảng điều tra, thu thập số liệu cây chè OTC số:
Ngày điều tra: Tuổi cây: Họ tên chủ hộ: Địa chỉ: STT Mẫu phụ tươi Fw (g)
Mẫu phụ khô Dw (g) Ghi
chú Sau 2h Sau 4h Sau 6h Sau 8h
1 2 …
TB
* Đo đếm sinh khối thành phần thảm mục, cây bụi
Thu thập tất cả mẫu thảm mục cây bụi trong ô thứ cấp 100m2 . Được chia làm 5 ô dạng bản với các 5 vị trí khác nhau diện tích ô dạng bản là 1x1 = 1m2
. Thu mẫu thảm mục, cây bụi trong ô thứ cấp. Các mẫu thu được trong ô thứ cấp sẽ được cân nhanh để xác định sinh khối tươi. Sau đó tiến hành chặt ngắn từng đoạn, trộn đều rồi tiến hành lấy 100g mẫu cho vào túi đựng mẫu, đánh dấu ghi chú vào túi đựng mẫu, sau đó vận chuyển về Phòng thí nghiệm để sấy khô bằng máy sấy. Nếu chưa mang về được ngay nên mở túi bóng cho cây quang hợp tại chỗ, nếu là những lá dễ thối thì dùng sanh, chảo đảo qua bếp lửa tại chỗ cho lá không bị thối.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Mẫu bảng 2.4. Bảng điều tra, thu thập số liệu thảm mục, cây bụi OTC số:
Ngày điều tra: Tuổi cây: Họ tên chủ hộ: Địa chỉ: STT Mẫu phụ tươi Fw (g)
Mẫu phụ khô Dw (g) Ghi
chú Sau 2h Sau 4h Sau 6h Sau 8h
1 2 …
TB
Sinh khối khô của lớp thảm mục, cây bụi được xác định với công thức tính như sau:
Sinh khối = (Dw : Fw) x Fw (2.4) Trong đó :
Dw - mẫu phụ khô (g) Fw - mẫu phụ tươi (g)
Fwotc - tổng khối lượng tươi của ô tiêu chuẩn (kg)
2.2.2.4. Xử lý số liệu
* Mật độ: Mật độ cho biết số lượng cá thể trung bình của loài nghiên
cứu trên mỗi ô tiêu chuẩn (quadrat), được tính theo công thức sau đây: x10.000
S n
N (cây/ha) (2.5)
Trong đó: - N: Mật độ cây (cây/ha)
- n: Tổng số cá thể của loài trong các OTC. - S: Tổng diện tích các OTC (ha).
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/
* Cách tính lượng Carbon tích lũy
Sau khi toàn bộ các giá trị sinh khối khô của các thành phần được quy ra đơn vị: tấn/ha. Tính tổng toàn bộ các hợp phần tạo thành sinh khối khô trên mặt đất (W).
Xác định hàm lượng Các bon:
+ Đối với tầng cây cao: Hàm lượng Các bon (CS) trong sinh khối xác định thông qua việc áp dụng hệ số mặc định 0,46 thừa nhận bởi Ủy ban quốc tế về biến đổi khí hậu (IPCC, 2003). Nghĩa là hàm lượng Các bon được tính bằng cách nhân với sinh khối khô với 0.46. Tính theo công thức:
WCarbon = 0,46*DW(kg/ha hoặc tấn/ha) (2.6)
Trong đó: WCarbon - Lượng các bon; DW - Sinh khối khô.
+ Đối với cây chè, thảm mục cây bụi: Hàm lượng Carbon trong cây chè, cây bụi, thảm mục được xác định thông qua việc áp dụng hệ số mặc định 0,5 thừa nhận bởi Ủy ban quốc tế về biến đổi khí hậu (IPCC, 2003). Nghĩa là hàm lượng Carbon được tính bằng cách nhân sinh khối khô với 0.5.
WCarbon = 0,5*DW (kg/ha hoặc tấn/ha) (2.7) Trong đó: WCarbon - Lượng các bon;
DW - Sinh khối khô.
* Tính lượng CO2 hấp thu (Theo ICRAF, 2010):
CO2=C*(44/12) Đơn vị (tấn/ha) (2.8) Trong đó: C là lượng carbon của cây hấp thụ
* Tính giá trị kinh tế xác định môi trường hấp thu CO2
T=Mc*t (2.9) Trong đó: T là giá trị hấp thu CO2
Mc là tổng lượng CO2 hấp thụ
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Giá bán carbon tại Việt Nam được xác định tại thời điểm nghiên cứu theo thị trường thế giới, đề tài áp dụng là 20$ USD/tấn CO2. (Theo PGS.TS Bảo Huy, 2009). Giá trị hiện tại 01USD khoảng 21.000vnd.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Chƣơng 3
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Khái quát thực trạng phát triển của một số hệ thống nông lâm kết hợp tại xã Tân Cƣơng, thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên hợp tại xã Tân Cƣơng, thành phố Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên
3.1.1. Khái quát thực trạng phát triển chung của hệ thống NLKH tại xã Tân Cương, TP. Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên Tân Cương, TP. Thái Nguyên, tỉnh Thái Nguyên
Xã Tân Cương có đặc điểm địa hình đồi núi thấp xen lẫn với các thung lũng. Đây là điều kiện thuận lợi để người dân phát triển kinh tế theo các mô hình NLKH. Hầu hết các hộ gia đình đều có mô hình NLKH với diện tích từ vài nghìn m2 đến khoảng 1 ha. Và thường được gắn liền với diện tích đất thổ cư của gia đình. Bởi vậy diện tích mô hình NLKH chiếm một diện tích khá lớn với nhiều kiểu hệ thống NLKH khác nhau, song chủ yếu tập trung vào 6 hệ thống đang được người dân áp dụng phổ biến là:
+ Hệ thống Vườn - ao - chuồng - ruộng; + Hệ thống Rừng -vườn- ao - chuồng; + Hệ thống Chè -ao - chuồng;
+ Hệ thống Rừng - chè;
+ Hệ thống rừng - chè - ruộng;
+ Hệ thống Rừng- vườn - chuồng - ruộng;
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Mô hình Rừng- chè- ruộng
Mô hình Chè- ao- chuồng Mô hình Rừng - chè
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Mức độ tham gia của các kiểu hệ thống NLKH tại xã Tân Cương được tổng hợp thống kê ở bảng 3.1.
Bảng 3.1. Thống kê các kiểu hệ thống NLKH tại xã Tân Cƣơng
Xóm Kiểu hệ thống Tổng V-A- C-Rg R-V- A-C Ch-A- C R-Ch R-Ch- Rg R-V-C- Rg Nam Tiến 1 1 0 18 4 1 25 Y Na 1 1 1 3 16 2 2 25 Guộc 0 2 1 17 3 2 25 Nhà thờ 1 0 0 17 4 3 25 Nam Thái 1 1 1 16 4 2 25 Tân Thái 2 2 2 15 4 0 25 Gò Pháo 1 1 1 19 2 1 25 Nam Hưng 0 3 1 16 3 2 25 Y Na 2 0 1 0 19 3 2 25 Nam Tân 2 0 0 18 2 3 25 Đội Cấn 1 1 2 16 3 2 25 Nam Đồng 1 2 1 16 4 1 25 Lam Sơn 2 0 3 14 5 1 25 Hồng Thái 1 1 3 2 13 4 2 25 Hồng Thái 2 0 1 0 17 5 2 25 Soi Vàng 0 2 0 19 4 0 25 Tổng 14 21 17 266 56 26 400 % 3.5 5.25 4.25 66.5 14 6.5
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/
R-Ch: Rừng- chè; R - Ch-R: Rừng - chè - ruộng; R-V-C-Rg: Rừng-vườn- chuồng- ruộng; R-V-A-C: rừng- vườn- ao- chuồng; Ch- A-C: Chè - ao - chuồng; V-A-C-Rg: Vườn - ao- chuồng - ruộng.
Qua bảng 3.1 ta thấy rằng, kiểu hệ thống Rừng - chè có 266 mô hình chiếm tỷ lệ cao nhất là 66,5%; tiếp đến là hệ thống Rừng - chè - ruộng có 56 mô hình chiếm tỷ lệ 14%; Rừng - vườn - chuồng - ruộng có 26 mô hình chiếm tỷ lệ 6,5%; Hệ thống Rừng - vườn - ao - chuồng có 21 mô hình chiếm tỷ lệ 5,3%; Hệ thống Chè - ao - chuồng có 17 mô hình chiếm tỷ lệ 4,3%; Hệ thống Vườn - ao - chuồng - ruộng có 14 mô hình chiếm tỷ lệ 3,5%.
Tỷ lệ tham gia của các kiểu hệ thống NLKH tại xã Tân Cương được thể hiện qua hình sau:
3.5 5.25 4.25 66.5 14 6.5 V-A-C-RG R-V-A-C Ch-A-C R-Ch R-Ch-RG R-V-C-RG
Hình 3.2. Biểu đồ so sánh tỷ lệ các kiểu hệ thống NLKH tại xã Tân Cương
Qua hình 3.2 ta thấy rằng hệ thống Rừng - chè chiếm tỷ lệ cao nhất là 66,5%. Còn các hệ thống còn lại có tỷ lệ ít và xấp xỉ bằng nhau. Mô hình V- A-C-Rg chiếm tỷ lệ 3,5%; Mô hình R-V-A-C chiếm tỷ lệ 5,25%; Mô hình Ch-A-C chiếm tỷ lệ 4,25%. Mô hình R-Ch-Rg chiếm tỷ lệ 14%; Mô hình R- V-C-Rg chiếm tỷ lệ 6,5%. Vậy trong đề tài sẽ tập trung nghiên cứu vào hệ thống NLKH có thành phần Rừng - chè.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Tuy nhiên trong kiểu hệ thống rừng - chè, thành phần cây rừng tham gia mô hình gồm nhiều loài cây khác nhau như: keo, xoan, bạch đàn,… Và đã được thống kê tổng hợp trong bảng 3.2.
Bảng 3.2. Bảng thống kê mô hình Rừng - chè theo thành phần tham gia
Xóm Mô hình R-Ch Tổng Keo - chè Xoan - chè Bạch đàn - chè Khác Nam Tiến 15 2 0 1 18 Y Na 1 12 1 1 2 16 Guộc 13 3 1 0 17 Nhà thờ 12 3 0 2 17 Nam Thái 13 2 1 0 16 Tân Thái 13 2 0 0 15 Gò Pháo 17 1 0 1 19 Nam Hưng 13 3 0 0 16 Y Na 2 15 2 1 1 19 Nam Tân 16 2 0 0 18 Đội Cấn 13 1 0 2 16 Nam Đồng 10 4 1 1 16 Lam Sơn 12 1 1 0 14 Hồng Thái 1 8 2 1 2 13 Hồng Thái 2 11 3 2 1 17 Soi Vàng 18 0 1 0 19 Tổng 211 32 10 13 253
Qua điều tra thực tế ta thấy rằng thành phần cây rừng tham gia vào hệ thống rừng - chè nhiều nhất là keo với 211 mô hình; Tiếp đến là mô hình xoan - chè là 32 mô hình; Mô hình bạch đàn - chè là 10 mô hình; Và các mô hình khác là 13 mô hình.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Tỷ lệ theo các thành phần tham gia trong mô hình NLKH (chè - rừng) được thể hiện qua hình sau:
83.4 12.6 4.0 5.1 Keo - chè Xoan - chè Bạch đàn - chè Khác
Hình 3.3. Biểu so sánh tỷ lệ các mô hình Rừng - chè theo thành phần tham gia
Khi so sánh các mô hình Rừng - chè theo thành phần tham gia ta thấy rằng: Mô hình keo - chè chiếm tỷ lệ cao nhất là 83,4%; Tiếp đến là mô hình xoan - chè chiếm tỷ lệ 12,6%; Mô hình bạch đàn - chè chiếm tỷ lệ 4%; Và các