3. Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI
2.1. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
2.1.1. Đối tƣợng nghiên cứu
Những loài cây thân gỗ có đường kính D1,3 > 5 cm.
2.1.2. Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu tập trung tính toán lượng hấp thụ CO2 của các cây thân gỗ tại công viên 29/3 thành phố Đà Nẵng từ tháng 8/2014 đến tháng 4/2015.
2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Để đạt được các mục tiêu đã đặt ra, đề tài tập trung giải quyết một số nội dung sau:
- Xác định đặc điểm của cây xanh công viên 29/3.
- Xác định sinh khối khô trên mặt đất của cây xanh công viên 29/3.
- Tính toán lượng tích tụ cacbon và lượng hấp thụ CO2 của cây xanh công viên 29/3.
- Xác định phân bố CO2 của cây xanh công viên 29/3.
- Lượng giá lượng hấp thụ CO2 của cây xanh công viên 29/3.
2.3. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.3.1. Phƣơng pháp hồi cứu số liệu 2.3.1. Phƣơng pháp hồi cứu số liệu
- Hồi cứu số liệu về hiện trạng cây xanh, diện tích khu vực nghiên cứu và vấn đề nghiên cứu.
- Danh lục các loài thực vật thân gỗ.
2.3.2. Phƣơng pháp thu thập số liệu ngoài thực địa
Bước 1: Khảo sát thực địa xác định các khu vực nghiên cứu, sử dụng GPS để xác định diện tích các khu vực nghiên cứu. Công viên 29/3 được chia thành 4 khu vực nhỏ: Gồm khu vực 1 (KV1), khu vực 2 (KV2), khu vực 3 (KV3) và khu vực 4 (KV4).
Khu vực 1: nằm ở phía bắc của công viên, giáp với đường Điện Biên Phủ.
Khu vực 2: ở phía tây công viên, giáp với đường Nguyễn Tri Phương. Khu vực 3: ở phía nam công viên, giáp với đường Nguyễn Văn Linh Khu vực 4: ở phía đông công viên, giáp với khu dân cư.
Hình 2.2.Bản đồ khu vực nghiên cứu
Bước 2: Trong mỗi khu vực tiến hành đo đếm các chỉ tiêu cần thiết phục vụ cho công tác điều tra bao gồm: Tọa độ vị trí cây, định danh loài, đường kính từng cây ở độ cao 1,3 m (D1.3), chiều cao vút ngọn (Hvn) của tất cả các cây có trong khu vực. Số liệu điều tra được ghi chép vào mẫu phiếu điều tra.
+ Định danh loài: Sử dụng phương pháp chuyên gia (nhân viên công ty công viên cây xanh Đà Nẵng).
+ Đo tọa độ cây: Sử dụng máy định vị vệ tinh GPS
+ Đo đường kính thân cây D1.3 (cm): dùng thước dây để đo chu vi thân cây, sau đó lấy kết quả đo đạc chu vi của từng cây chia cho 3,1416.
+ Đo chiều cao cây Hvn (m): dùng thước đo cao Virtual marths.
2.3.3. Phƣơng pháp lƣợng hóa giá trị cacbon
- Tổng hợp tất cả số liệu thu thập được và tính toán, phân tích số liệu bằng phần mềm Excel 2010 và phần mềm Statgraphics 15.
- Các bước lượng hóa trữ lượng cacbon được tiến hành như sau:
Bƣớc 1: Xác định chỉ số IVI của các loài thực vật thân gỗ công viên 29/3
- Việc xác định chỉ số quan trọng (IVI -Importance Value Index) dựa vào chỉ số quan trọng của Curtis và cộng sự [30].
IVI(%) = (RD + RF + RG)/3 Trong đó: IVI: chỉ số quan trọng (%)
RD: Mật độ tương đối của loài (%)
RD% = (Mật độ tương đối của loài nghiên cứu / Tổng số mật độ của tất cả các loài) *100%.
RF: Tần suât xuât hiện tương đối của loài (%)
RF%=(Tần suất xuất hiện của loài nghiên cứu / tổng số tần suất xuất hiện các loài ) * 100%.
RG: Tiết diện ngang tương đối (%)
RG = (Tổng tiết diện ngang của loài nghiên cứu/ tổng tiết diện ngang của tất cả các loài nghiên cứu) *100%
Bƣớc 2: Xác định sinh khối cây trên mặt đất
- Tính sinh khối cây cá thể
Việc tính sinh khối cây cá thể dựa trên điều tra thể tích thân cây, tỷ trọng gỗ và hệ số chuyển đổi sinh khối (BEF), từ đó xây dựng phương trình sinh khối theo phương pháp của Brown Sandra (1997) [25] đã được tổ chức FAO xuất bản tính thể tích thân cây, tỷ trọng gỗ và hệ số biến đổi để tính toán theo công thức:
Sinh khối cây cá thể (B) = VOB * WD * BEF Trong đó: VOB : Thể tích thân cây có vỏ WD : Tỷ trọng gỗ
- Sinh khối trên mặt đất (tấn/ha) : Xây dựng phương trình sinh khối khô trên mặt đất (AGB) theo phương pháp của Ketterings và ctv (2001) [35], như sau: Chọn khoảng 50 – 80 cây theo chỉ số IVI từ cao xuống thấp để xây dựng phương trình tương quan sinh khối AGB với các nhân tố tỷ trọng gỗ và D là r * p * D2+c.
AGB (tấn) = r * p * D2+c
- Sử dụng bảng tra tỷ trọng gỗ của các loài theo Nguyễn Ngọc Chinh (1996) [4], dữ liệu tỷ trọng gỗ của tổ chức nông lâm nghiệp Thế giới 2.
- Đối với một số loài không có trong bảng tra, áp dụng tỷ trọng gỗ cho khu vực Châu Á là p = 0,57 [35].
Trong đó:
r: Tham số không đổi đại diện và đặc trưng về khí hậu, lập địa và vị trí cho khu vực nghiên cứu (r = a/p).
c: là số mũ của phương trình H = a.Dc p : Tỷ trọng gỗ
D1,3 : Đường kính 1,3m (cm) Hvn: Chiều cao thân cây (m)
Bƣớc 3: Xác định tổng lƣợng khí CO2 hấp thụ
- Sau khi tính được sinh khối cây xanh trên mặt đất AGB, dùng hệ số chuyển đổi để tính cacbon C = 0,47 * AGB. (IPCC,2006)
- Tổng lượng khí CO2 hấp thụ ( hệ số hấp thụ EF) được tính bằng công thức:
EF = AGB * CF * 44/12
EF: Tổng lượng khí CO2 hấp thụ.
CF: Tỷ lệ chuyển đổi cacbon từ sinh khối khô trong cây 0,47 (IPCC, 2006)
Hệ số 44/12: là hệ số chuyển đổi từ khối lượng cacbon sang CO2
Bƣớc 4: Lƣợng hóa giá trị hấp thụ CO2 của cây xanh
Lượng hóa giá trị hấp thụ CO2 được tính theo công thức:
Lượng giá hấp thụ CO2(VNĐ) = Lượng CO2 * Đơn giá CO2/tấn(USD hay Euro) *tỉ giá VNĐ tại thời điểm nghiên cứu
CHƢƠNG 3
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN
3.1. THÀNH PHẦN LOÀI THỰC VẬT THÂN GỖ TẠI CÔNG VIÊN 29/3
Thành phần loài không những phản ánh tính đa dạng sinh học mà còn cho biết giá trị kinh tế của quần xã để từ đó đề xuất các biện pháp kĩ thuật nhằm nâng cao năng suất và chất lượng của quần xã thực vật [16]. Kết quả xác định thành phần phần loài thực vật thân gỗ được trình bày tại bảng 3.1.
Bảng 3.1. Số lượng và tỷ lệ loài cây xanh của công viên 29/3
STT Tên loài Tên khoa học Số cây Tỉ lệ
(%)
1 Bạch đàn Eucalyptus camaldulensis 2 0,17
2 Bàng Terminalia catappa L. 12 1,00
3 Bằng lăng tím Lagerstroemia reginae Roxb. 177 14,77
4 Bồ đề Ficus religiosa 32 2,67
5 Đa Ficus benghalensis 32 2,67
6 Dầu rái Dipterocarpus alatus Roxb. 58 4,84 7 Giáng hương Pterocarpus macrocarpus Kurz. 33 2,75 8 Hoàng nam Polyalthia longifolia Sonn. 1 0,08 9 Tràm liễu Callistemon citrinus (Curtis) Skeels. 14 1,17 10 Lim xẹt Peltophorum pterocarpum Back. 50 4,17 11 Long não Cinnamomum camphora L. 49 4,09
12 Me Tamarindus indica L. 1 0,08
13 Me keo Pithecellobium dulce (Roxb.) Benth. 2 0,17
14 Móng bò Bauhinia purpurea L. 18 1,50
15 Muồng đen Cassia siamea Lam. 30 2,50
16
Muồng hoàng
17 Muồng tím Samanaea saman (Jacq.) Merr. 188 15,69 18 Chân chim Schefflera octophylla Lour. 1 0,08
19 Nhãn Dimocarpus longan Lour. 1 0,08
20 Phi lao Casuarina equisetifolia L. 2 0,17 21 Phượng vĩ Delonix regia (Boj.) Raf. 104 8,68
22 Sao đen Hopea odorata Roxb. 130 10,85
23 Sấu
Dracontomelum duperreanum
Pierre. 23 1,92
24 Si Ficus microcarpa L. 26 2,17
25 Sứ Plumeria rubra L. 1 0,08
26 Sữa Alstonia scholaris L. 39 3,26
27 Sung Ficus glomerata Roxb. 1 0,08
28 Tếch Tectona grandis Linn.f 12 1,00
29 Thông ba lá Pinus khasya Royle var. 17 1,42 30 Tràm gió Melaleuca quinquenervia 7 0,58
31 Trứng cá Muntingia calabura L. 1 0,08
32 Tùng tháp Sabina chinensis L. 2 0,17
33 Viết Mimusops elengi Linn. 6 0,50
34 Xà cừ Khaya senegalensis a.Juss. 111 9,27
35 Xoan Melia azedarach L. 4 0,33
Tổng cộng 1198 100
Kết quả thống kê tại bảng 3.1 cho thấy, toàn khu vực nghiên cứu có 1198 cây thân gỗ thuộc 35 loài khác nhau, trong đó muồng tím là loài chiếm ưu thế (15,69%), tiếp theo là Bằng lăng tím (14,77%), Sao đen (10,85%), Xà cừ (9,27%)…
Bảng 3.2. Số cá thể, số loài, số họ theo các khu vực
Khu vực nghiên cứu Số cây Số loài Họ
KV2 345 23 14
KV3 62 8 5
KV4 341 24 11
Tổng 1198 35 21
Kết quả bảng 3.2 cho thấy, khu vực 1 có số lượng cá thể lớn nhất (450 cây) với 30 loài thuộc 15 họ, ngược lại khu vực 3 có số lượng cá thể thấp nhất (62 cây) với 8 loài thuộc 5 họ. Trong đó Fabaceae là họ chiếm ưu thế lớn nhất ( 40,40%), tiếp theo là các họ Dipterocarpaceae (19,87%), Lythraceae (9,93%), Meliaceae (9,59%).
Để biểu thị cấu trúc, mối tương quan và trật tự ưu thế giữa các loài trong một quần xã thực vật người ta thường áp dụng chỉ số giá trị quan trọng (Importance Value Index - IVI). Chỉ số IVI biểu thị tốt hơn và toàn diện hơn cho các tính chất tương đối của hệ sinh thái so với các giá trị đơn tuyệt đối của mật độ, tần suất, độ ưu thế...[16].
Kết quả xác định chỉ số IVI của các loài thực vật thân gỗ tại công viên 29/3 được trình bày tại bảng 3.3.
Bảng 3.3. Chỉ số giá trị quan trọng (IVI%) của các loài tại công viên 29/3
STT Loài cây RD% RF RF% RG RG% IVI%
1 Muồng tím 15,69 3 3,9 34,13 28,5 16,03 2 Phượng vĩ 8,68 4 5,19 21,41 17,88 10,59 3 Bằng lăng tím 14,77 3 3,9 8,23 6,88 8,52 4 Sao đen 10,85 4 5,19 6,03 5,03 7,03 5 Xà cừ 9,27 4 5,19 4,68 3,91 6,12 6 Bồ đề 2,67 4 5,19 6,96 5,81 4,56 7 Lim xẹt 4,17 3 3,9 5,99 5 4,36 8 Sữa 3,26 4 5,19 3,8 3,18 3,88 9 Long não 4,09 3 3,9 3,3 2,76 3,58 10 Đa 2,67 2 2,6 6,5 5,42 3,56 11 Si 2,17 3 3,9 5,04 4,21 3,43
STT Loài cây RD% RF RF% RG RG% IVI% 12 Dầu rái 4,84 3 3,9 1,83 1,53 3,42 13 Muồng đen 2,5 3 3,9 1,96 1,64 2,68 14 Bàng 1 4 5,19 0,87 0,73 2,31 15 Thông ba lá 1,42 3 3,9 1,37 1,15 2,15 16 Giáng hương 2,75 2 2,6 0,74 0,62 1,99 17 Móng bò 1,5 3 3,9 0,5 0,41 1,94 18 Tếch 1 2 2,6 2,13 1,78 1,79 19 Sấu 1,92 2 2,6 0,57 0,47 1,66 20 Tràm liễu 1,17 2 2,6 0,49 0,41 1,39 21 Viết 0,5 2 2,6 0,09 0,08 1,06 22 Tràm gió 0,58 1 1,3 0,83 0,69 0,86
23 Muồng hoàng yến 0,92 1 1,3 0,13 0,11 0,78
24 Xoan 0,33 1 1,3 0,41 0,34 0,66 25 Me keo 0,17 1 1,3 0,49 0,41 0,62 26 Bạch đàn 0,17 1 1,3 0,33 0,27 0,58 27 Phi lao 0,17 1 1,3 0,2 0,17 0,54 28 Ngũ gia bì chân chim 0,08 1 1,3 0,26 0,22 0,53 29 Sung 0,08 1 1,3 0,16 0,14 0,51 30 Me 0,08 1 1,3 0,15 0,13 0,5 31 Nhãn 0,08 1 1,3 0,09 0,07 0,49 32 Tùng Tháp 0,17 1 1,3 0,02 0,01 0,49 33 Sứ 0,08 1 1,3 0,02 0,01 0,47 34 Hoàng nam 0,08 1 1,3 0,01 0,01 0,46 35 Trứng cá 0,08 1 1,3 0,01 0,01 0,46 TỔNG CỘNG 100 77 100 119,74 100 100
Kết quả Bảng 3.3 chỉ ra rằng, chỉ số IVI của các loài đều không cao, không có loài nào chiếm ưu thế tuyệt đối lấn át các loài khác trong quần xã thực vật. Trong đó muồng tím là loài có chỉ số IVI cao nhất (16,63%), tiếp theo là phượng vĩ (10,59%), bằng lăng tím (8,52%), sao đen (7,03%), xà cừ
(6,12%), bồ đề (4,56%). Nhóm loài này có tổng chỉ số quan trọng IVI >50% (52.84%), đây chính là nhóm loài chiếm ưu thế trong khu vực nghiên cứu, tham gia vào công thức tổ thành loài.
Hình 3.1. Chỉ số giá trị quan trọng (IVI) của 6 loài cao nhất Công thức tổ thành loài3
khu vực nghiên cứu như sau: 16,03Muồng tím+ 10,59 Phượng vĩ + 8.52 Bằng lăng tím + 7,03 Sao đen + 6,12 Xà cừ + 4,56 Bồ đề +47,16 khác.
Qua những kết quả phân tích cho thấy khu vực nghiên cứu có mức độ đa dạng loài thấp hơn nhiều so với công viên Tao Đàn (83 loài) [11], công viên Diên Hồng tại Gia Lai (45 loài) [18], các loài này đều là các loài phổ biến trong các đô thị tại Việt Nam [22]. Tổ thành loài khu vực nghiên cứu tương đối đơn giản, sự chênh lệch về chỉ số IVI giữa các loài không lớn, số lượng loài xuất hiện ở các khu vực 1,2,4 tương đối lớn.
3.2. SINH KHỐI TRÊN MẶT ĐẤT CỦA CÂY XANH CÔNG VIÊN 29/3 3.2.1. Tƣơng quan giữa chiều cao và đƣờng kính (Hvn - D1,3) 3.2.1. Tƣơng quan giữa chiều cao và đƣờng kính (Hvn - D1,3)
Sinh khối cây được quyết định bởi các nhân tố sinh trưởng của cây bao gồm chiều cao và đường kính. Nhân tố chiều cao có ảnh hưởng đến tương
3Tổ thành loài diễn tả số loài tham gia và số cá thể của từng loài trong thành
phần cây gỗ, cho biết sự tổ hợp và mức độ tham gia của các loài cây khác nhau trên cùng đơn vị diện tích.
16,03 10,59 8,52 7,03 6,12 4,56 47,16 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 Muồng tím Phượng vĩ Bằng lăng tím Sao đen Xà cừ Bồ đề Khác
quan giữa sinh khối và đường kính, do đó cần tìm mối quan hệ giữa hai nhân tố Hvn-D1.3 [9].
Qua các chỉ tiêu Hvn và D1.3 của các cây tiêu chuẩn, từ các phân tích mô tả so sánh, đề tài đã phương trình thể hiện mối quan hệ tốt nhất giữa đường kính và chiều cao.
Bảng 3.4. Các phương trình phù hợp với tương quan giữa Hvn và D1,3
STT Phƣơng trình lập đƣợc Các chỉ tiêu thống kê
R2 P SEE MAE SSR (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) 1 Hvn = 5,24498 + 0,112774*D1.3 83,1 00 0,92 0,57 1009,5 2 Hvn = (2,3644 + 0,0183563*D1.3)^2 81,2 00 0,16 0,11 30,395 3 Hvn = exp(0,720008 + 0,431164*ln(D1.3)) 87,8 00 0,09 0,05 8,831 4 Hvn = (1,69602 + 0,230698*√ )^2 86,9 00 0,13 0,08 21,215 Kết quả bảng 3.4 cho thấy, hệ số xác định của các phương trình dao động trong khoảng từ 81,1% đến 87,8% và đều tồn tại ở mức rất có ý nghĩa (P<<0,05). Trong đó, phương trình 3 có R2 lớn nhất (87,8%), phương trình 2 có hệ số R2
nhỏ nhất (81,2%). Sai số tiêu ước lượng chuẩn của phương trình 1 lớn nhất (0,92), trong khí đó SEE của phương trình 3 nhỏ nhất (0,09). Sai số tuyệt đối trung bình (MAE) của phương trình 1 là lớn nhất (0,57 %), phương trình 3 có MAE nhỏ nhất (0,05).
hợp nhất để biểu thị mối quan hệ giữa đường kính và chiều cao.
Phương trình (3) có dạng tuyến tính là lnY = lna + blnX nên khi chuyển từ dạng này về dạng chính tắc Y = a * Xb
thì gặp phải vấn đề sai số, về mặt đại số thì hai phương trình này giống nhau nhưng khác nhau về mặt thống kê, do đó một số tác giả như Sprugel (1983), Ong và ctv (2004). Viên Ngọc Nam (2011) đã sử dụng hệ số điều chỉnh như sau:
CF = exp (SEE2/2)
Như vậy ta có: Hvn = exp(0,720008 + 0,431164*ln(D1.3)) + (SSE2/2) Phương trình (3) được chuyển thành phương trình chính tắc như sau:
Hvn=2,062048693*(D1.3)^0,431164(3.1)
3.2.2. Tƣơng quan giữa sinh trên mặt đất và đƣờng kính (AGB – D1.3)
Sinh khối của thực vật là khối lượng tươi của chúng trên một đơn vị diện tích (sinh khối tươi) hay khối lượng vật chất khô kiệt sau khi được sấy khô trong phòng thí nghiệm (sinh khối khô). Sinh khối là kết quả của quá trình tổng hợp chất hữu cơ của thực vật.
Sinh khối cây cá thể là cơ sở để xác định sinh khối quần thể. Mỗi cây là một cá thể tạo nên một quần thể có những đặc trưng xác định. Sinh khối cây cá thể là tiêu chí để đánh giá quá trình sinh trưởng của cây và cũng là chỉ tiêu để đánh giá năng suất sinh học của thực vật.
Trên thực tế để tính toán được tổng sinh khối của cây tốn rất nhiều công sức cho việc chặt hạ, cân đo và mất rất nhiều chi phí và trong thực tế không phải lúc nào cũng có thể chặt hạ các cây để xác định sinh khối của từng bộ phận cây nhất là khi đối tượng nghiên cứu của đề tài là cây xanh trong công viên thì việc chặt hạ là không thể được. Chính vì vậy việc xác định mối quan hệ giữa sinh khối cây cá thể với các nhân tố điều tra như Hvn, D1,3 là cần thiết. Trên cơ sở đó giúp xác định sinh khối cây chính xác, ít tốn kém và thuận lợi, và không làm tổn hại đến hệ thống cây xanh của khu vực nghiên cứu.
Bảng 3.5. Các phương trình phù hợp với tương quan giữa AGB và D1,3