KỶ YẾU HỘI NGHỊ KHOA HỌC TRẺ 2018
| 11/2018
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP THỤ CO2
CỦA CÁC TRẠNG THÁI RỪNG HUYỆN KBANG, TỈNH GIA LAI
HOÀNG CỬU THÙY UYÊN1, LÊ NĂM 2,*
Học viên cao học, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Huế
2
Khoa Địa lý, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Huế
*
Email:
1
Tóm tắt: KBang là huyện miền núi ở phía Đơng tỉnh Gia Lai, nơi có rừng và đất
rừng chiếm diện tích lớn. Ngồi chức năng phịng hộ, bảo vệ môi trường, đảm bảo
cân bằng sinh thái cho tỉnh, rừng KBang cịn có khả năng hấp thụ CO2 nhằm góp
phần vào giảm nhẹ biến đổi khí hậu khu vực. Bài báo đề cập đến vấn đề xác định
khả năng hấp thụ CO2 của các trạng thái rừng huyện KBang dựa trên cơ sở đánh
giá các điều kiện tự nhiên, tài nguyên rừng, ứng dụng viễn thám và GIS, từ đó đề
xuất tín chỉ carbon trong việc hoạch định chính sách chi trả phí dịch vụ mơi trường
rừng góp phần vào phát triển bền vững khu vực.
Từ khóa: Rừng, trạng thái rừng, khả năng hấp thụ CO2, KBang.
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong những năm gần đây, ở Việt Nam việc nghiên cứu, đánh giá khả năng hấp thụ CO2
của rừng, tạo cơ sở cho việc đề xuất dự toán hiệu quả kinh tế của rừng, cũng như đề xuất tín chỉ
carbon là vấn đề đang được quan tâm [1].
KBang là huyện miền núi ở phía đơng tỉnh Gia Lai, với diện tích tự nhiên 184.411 ha;
trong đó rừng và đất rừng 126.481,8 ha, chiếm 68,59 % lãnh thổ [3]. Ngoài chức năng phịng
hộ, bảo vệ mơi trường, đảm bảo cân bằng sinh thái cho tỉnh Gia Lai; rừng KBang có khả năng
hấp thụ CO2 nhằm góp phần vào giảm nhẹ biến đổi khí hậu khu vực. Vì vậy, việc nghiên cứu
khả năng hấp thụ CO2 của các trạng thái rừng tại huyện KBang, tỉnh Gia Lai là vấn đề mang
tính cấp thiết. Kết quả nghiên cứu sẽ góp phần xác lập cơ sở khoa học cho việc đề xuất dự toán
hiệu quả kinh tế về khả năng hấp thụ CO2 của các trạng thái rừng huyện KBang và làm tài liệu
tham khảo giúp cho các cơ quan chức năng bước đầu hoạch định chính sách chi trả phí dịch vụ
mơi trường rừng.
2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Phương pháp thu thập, phân tích, xử lý số liệu
Thu thập tài liệu thứ cấp thông qua các báo cáo chuyên đề của các ngành, địa phương
[2], [3], [9]; kết quả nghiên cứu của các đề tài [4], [5], [6], [7], [8]; số liệu thống kê của các cấp,
ban ngành, tổ chức, tài nghiên cứu của các tác giả trong và ngồi nước có liên quan đến đề tài.
2.2. Phương pháp xử lý ảnh viễn thám và GIS
Sử dụng nguồn ảnh viễn thám kết hợp với ảnh vệ tinh Lansat 8 để phân tích các hiện trạng
rừng năm 2017; từ đó phân tích lượng sinh khối, khả năng hấp thụ CO2 của các trạng thái rừng.
Các loại bản đồ này được xây dựng dựa trên cơ sở sử dụng các phần mềm Mapinfo, ArcGIS,
Adobe Photoshop.
2.3. Phương pháp điều tra thực địa
Phương pháp điều tra thực địa được áp dụng nhằm đánh giá độ chính xác của kết quả xử
lý ảnh viễn thám; tiến hành xác định những trạng thái nghi vấn trên bản đồ kết quả phân loại,
89
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM, ĐẠI HỌC HUẾ
| HNKHT 2018
xác định các tuyến điều tra sao cho trên cùng một tuyến đường có thể kiểm tra được nhiều điểm
nhất. Mỗi điểm đều được chụp ảnh, ghi lại tọa độ điểm GPS. Để đối chứng với kết quả đánh
giá sinh khối rừng bằng ảnh viễn thám, tiến hành điều tra bằng phương pháp lập ô mẫu.
2.4. Phương pháp xác định lượng CO2 hấp thụ
Được thực hiện tại Trung tâm Eakmat - Viện Khoa học Kỹ thuật Nông lâm nghiệp Tây
Nguyên - Thành phố Buôn Mê Thuột - Tỉnh Đắk Lắk. Sấy khơ mẫu tươi ở nhiệt 105oC, đến khi
mẫu khơ hồn tồn, có khối lượng khơng đổi; phân tích hàm lượng carbon trong từng bộ phận
dựa trên cơ sở oxy hóa chất hữu cơ bằng K2Cr2O7 (kali bicromat) theo phương pháp Walkley Black; xác định lượng carbon bằng phương pháp so màu xanh của Cr3+ tạo thành (K2Cr2O7) tại
bước sóng 625 nm. Từ đây, suy ngược lại theo tỷ lệ rút mẫu được khối lượng carbon trong sinh
khối tươi cho từng bộ phận thân cây. Kết hợp với phân bố sinh khối tươi theo cấp kính, lồi,
suy được lượng carbon của từng bộ phận, theo cấp kính và tổng lượng carbon tích lũy và CO2
hấp thụ theo lâm phần, với lượng CO2 = 3.67C.
2.5. Phương pháp xác định sự tương quan giữa sinh khối với cường độ tín hiệu tán xạ thu
được trên ảnh vệ tinh landsat
Dựa vào các số liệu đo đạc được ở một số vị trí tiêu biểu trên mặt đất xác định được mối
tương quan giữa sinh khối với cường độ tín hiệu tán xạ thu được trên ảnh vệ tinh landsat. Đánh
giá độ chính xác của kết quả ảnh sinh khối xuất từ ảnh vệ tinh so với sinh khối tính trên thực
địa thực hiện dựa trên sai số trung phương. Công thức sai số trung phương như sau:
∑𝑛1(𝐶 − 𝐶 ′ )2
𝑚𝑋 = √
𝑛
Trong đó:
mX: Sai số trung phương.
C: Giá trị sinh khối từ ảnh carbon tạo được.
C’: Giá trị sinh khối tương ứng đo tính được trên thực địa.
n: Số lượng ơ mẫu dùng để đánh giá.
2.6. Phương pháp xác định sự tương quan giữa sinh khối và lượng CO2 hấp thụ
Dựa vào các số liệu thu được về sinh khối và CO2 hấp thụ để xây dựng phương trình hồi
quy. Thăm dị và lựa chọn mối quan hệ thích hợp bằng các dạng hàm phi tuyến hoặc tuyến tính;
kiểm tra hệ số tương quan R hoặc hệ số quan hệ R2 để xác định độ tin cậy.
3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
3.1. Hiện trạng các trạng thái rừng huyện KBang
Kết quả phân tích bản đồ hiện trạng rừng huyện KBang năm 2017 cho thấy:
Tổng diện tích tự nhiên tồn huyện:
184.411.3 ha [2]
+ Đất có rừng:
126.481,8 ha
* Rừng tự nhiên:
123.776,6 ha
* Rừng trồng:
2.705,2 ha
+ Rừng giàu:
30.232,60 ha
90
KỶ YẾU HỘI NGHỊ KHOA HỌC TRẺ 2018
| 11/2018
+ Rừng trung bình:
76.559,53 ha
+ Rừng nghèo:
15.417,55 ha
+ Rừng chưa có trữ lượng:
1.566,91 ha
+ Đất khác:
57.929,5 ha
Hình 1. Bản đồ hiện trạng rừng huyện KBang năm 2017
3.2. Sinh khối các trạng thái rừng huyện KBang
Từ điều tra ô mẫu, điều tra thực địa và phân tích sinh khối, kết quả thể hiện qua bảng 1.
Bảng 1. Sinh khối của các trạng thái rừng huyện KBang
Trạng thái rừng
Rừng giàu
Sinh khối
(tấn/ha)
361
Diện tích (ha)
Tỷ lệ %
30.232,60
33.3
Rừng trung bình
264,4
76.559,53
61,7
Rừng nghèo
105,6
15.417,55
5,0
Rừng chưa có trữ lượng
10,7
1.566,91
0,1
Nguồn: Kết quả tính tốn
91
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM, ĐẠI HỌC HUẾ
| HNKHT 2018
Dựa trên kết quả thống kê cho thấy, sinh khối tươi rừng của huyện KBang biến động
trong khoảng từ 10 đến trên 300 tấn/ha. Lượng sinh khối lớn tập trung ở rừng giàu. Diện tích
rừng trung bình lớn nên tổng lượng sinh khối tươi lớn. Rừng chưa có trữ lượng sinh khối rất
thấp khoảng 10,7 tấn/ha, phân bố ở khu vực bìa rừng gần khu dân cư và đường giao thơng.
Bản đồ sinh khối các trạng thái rừng huyện KBang được xây dựng dựa trên tư liệu ảnh
Landsat năm 2017 theo tỷ lệ 1:100.000. Bản đồ được thành lập ở hệ quy chiếu và hệ tọa độ
Quốc gia VN2000 với bản đồ nền lấy nguồn cơ sở dữ liệu từ bộ chuẩn GIS Gia Lai bao gồm
các yếu tố: Điểm dân cư, sông suối, giao thông, đường biên giới, ranh giới tỉnh, ranh giới huyện,
ranh giới xã...
Hình 2. Bản đồ sinh khối các trạng thái rừng huyện KBang năm 2017
3.3. Trữ lượng carbon và khả năng hấp thụ CO2 của các trạng thái rừng huyện KBang
Dựa trên sự tương quan giữa sinh khối với lượng CO2 hấp thụ, ước tính sinh khối được
sử dụng tính tốn với cơng thức tương quan, kết quả đạt được là ước tính lượng CO 2 hấp thụ
của các trạng thái rừng huyện KBang. Nhìn chung, lượng CO2 hấp thụ giữa các trạng thái rừng
không đồng đều nhau và có sự chênh lệch khá lớn giữa rừng giàu và rừng chưa có trữ lượng.
Ở trạng thái rừng giàu, trữ lượng sinh khối cao, tùy thuộc vào cỡ đường kính mà lượng
carbon tích lũy khác nhau, lượng carbon lưu giữ thấp nhất là ở cỡ đường kính 5 cm 0,8 tấn/ha,
lượng CO2 hấp thụ là 2,9 tấn/ha; cao nhất ở cỡ đường kính trung bình 45 cm là 12,8 tấn/ha,
92
KỶ YẾU HỘI NGHỊ KHOA HỌC TRẺ 2018
| 11/2018
lượng CO2 hấp thụ là 47 tấn/ha. Tổng lượng carbon tích lũy ở trạng thái rừng giàu là 87,2 tấn/ha,
lượng CO2 hấp thụ là 320,1 tấn/ha.
Ở trạng thái rừng trung bình, trữ lượng sinh khối trung bình, số lượng cây ở mỗi cỡ đường
kính khác nhau mà lượng carbon hấp thụ thay đổi, lượng carbon lưu giữ thấp nhất là ở cỡ đường
kính 5 cm là 1,0 tấn/ha, lượng CO2 hấp thụ là 3,5 tấn/ha; cao nhất ở cỡ đường kính trung bình
25 cm là 14,1 tấn/ha, lượng CO2 hấp thụ là 51,8 tấn/ha. Tổng lượng carbon tích lũy ở trạng thái
rừng trung bình là 63,1 tấn/ha, lượng CO2 hấp thụ là 231,7 tấn/ha.
Ở trạng thái rừng nghèo, trữ lượng sinh khối thấp, lượng carbon lưu giữ thấp nhất là ở cỡ
đường kính 5 cm là 1,2 tấn/ha, lượng CO2 hấp thụ là 4,5 tấn/ha; cao nhất ở cỡ đường kính trung
bình 15 cm là 6,7 tấn/ha, lượng CO2 hấp thụ là 24,4 tấn/ha. Tổng lượng carbon tích lũy ở trạng
thái rừng nghèo là 24,4 tấn/ha, lượng CO2 hấp thụ là 105,6 tấn/ha.
Ở trạng thái rừng chưa có trữ lượng, trữ lượng sinh khối rất thấp, lượng carbon lưu giữ
thấp nhất là ở cỡ đường kính 5 cm 0,2 tấn/ha, lượng CO2 hấp thụ là 0,7 tấn/ha; cao nhất ở cỡ
đường kính trung bình 15 cm là 0,7 tấn/ha, lượng CO2 hấp thụ là 2,7 tấn/ha. Tổng lượng carbon
tích lũy ở trạng thái rừng chưa có trữ lượng là 2,3 tấn/ha, lượng CO2 hấp thụ là 8,4 tấn/ha. Khả
năng hấp thụ CO2 của rừng chưa có trữ lượng tuy thấp, nhưng đây là loại rừng có tiềm năng
cho việc tăng khả năng hấp thụ CO2 nếu được áp dụng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh hợp lý
làm tăng khả năng hồi phục và sinh trưởng, phát triển của rừng.
Hình 3. Bản đồ lượng CO2 hấp thụ của các trạng thái rừng huyện KBang năm 2017
93
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM, ĐẠI HỌC HUẾ
| HNKHT 2018
3.4. Dự toán hiệu quả kinh tế về khả năng hấp thụ CO2 của các trạng thái rừng huyện KBang
Rừng nhiệt đới được đánh giá là có khả năng hấp thụ carbon cao hơn 50% so với các loại
rừng khác, giá cả tín chỉ carbon ở thị trường tự nguyện là thấp hơn nhiều; do đó, chất lượng tín
chỉ carbon từ rừng Việt Nam được yêu chuộng hơn, đồng nghĩa với cơ hội tham gia vào thị trường
carbon của huyện KBang, Gia Lai và Việt Nam là khá cao.
Hiện nay, giá trị carbon trên thị trường biến động từ 5 - 20 USD/tấn CO2 [1]. Để dự đoán
lượng CO2 của các trạng thái rừng đã hấp thụ, tiến hành lấy mức giá do Viện chiến lược, chính
sách tài ngun và mơi trường cung cấp để quy đổi giá trị CO2 thành tiền (16,8 USD/tấn CO2).
Thơng qua đó thấy được tiềm năng kinh tế của rừng để áp dụng cho chính sách chi trả dịch vụ
rừng và tham gia đề xuất tín chỉ carbon.
Lượng giá hấp thụ CO2 của các trạng thái rừng KBang được thể hiện qua bảng 2.
Bảng 2. Giá trị kinh tế do khả năng hấp thụ CO2 của các trạng thái rừng KBang
Trạng thái rừng
Lượng CO2 tích lũy
(tấn/ha)
Đơn giá
(USD/tấn CO2)
320,1
231,7
89,5
8,4
16,8
16,8
16,8
16,8
Rừng giàu
Rừng trung bình
Rừng nghèo
Rừng CCTL
Gía trị CO2 tích
lũy/ha
(USD)
5.377,7
3.892,6
1503,6
141,1
Nguồn: Kết quả tính tốn
Từ bảng 2 cho thấy, giá trị kinh tế do khả năng hấp thụ CO2 có sự khác nhau giữa các
trạng thái rừng. Trong đó, rừng giàu ước tính mang lại 5.377,7 USD/ha, rừng trung bình là
3.892,6 USD/ha, rừng nghèo 1503,6 USD/ha. Riêng rừng chưa có trữ lượng chỉ đạt mức thấp
141,1 USD/ha.
Đây thực sự là nguồn thu lớn rất đáng quan tâm. Tuy nhiên, tại Việt Nam việc xác định
được giá trị chuyển đổi thành tiền từ rừng của tất cả các sản phẩm, dịch vụ mơi trường chưa
được thực hiện và chưa có giá tiêu chuẩn giá ước tính. Vì vậy, việc nghiên cứu theo hướng này
kỳ vọng sẽ đóng góp về cơ sở lý luận cũng như hướng xác định phương pháp ước lượng khả
năng hấp thụ CO2 để tính hiệu quả kinh tế của các trạng thái rừng thường xanh.
3.5. Đề xuất chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng của huyện KBang
Bảng 3. Mức chi trả dịch vụ môi trường dựa trên lượng CO2 hấp thụ huyện KBang
Trạng thái rừng
Rừng giàu
Rừng trung bình
Rừng nghèo
Rừng CCTL
Tổng
Diện tích
(ha)
30.233
76.560
15.418
1.566,9
Lượng
CO2 tích
lũy
(tấn/ha)
320,1
231,7
89,5
8,4
Đơn giá
(USD/tấn
CO2)
Giá trị CO2
tích lũy
(USD)
Giá trị CO2
tích lũy
(tỷ đồng)
5
5
5
5
48.387.916
88.694.760
6.899.555
65.809
144.048.040
1.112,9
2.040
158,7
1,5
3.313,1
Đối với huyện KBang, đề xuất đề án chi trả phí dịch vụ mơi trường carbon cho các loại
rừng: rừng giàu, rừng trung bình, rừng nghèo, rừng chưa có trữ lượng.
Tính tốn mức chi trả dựa trên tổng lượng CO2 hấp thụ hàng năm của từng loại rừng. Việc
tính giá được lấy theo mức giá do Viện Điều tra Quy hoạch rừng, chính sách tài nguyên và môi
94
KỶ YẾU HỘI NGHỊ KHOA HỌC TRẺ 2018
| 11/2018
trường cung cấp để tính quy đổi giá trị CO2 thành tiền cho 1 ha rừng, tỷ giá bán là 5 USD/tấn
CO2 và tỷ giá 1 USD = 23.000 VNĐ. Tổng số tiền chi trả cho người được chi trả DVMT carbon
được tính như sau:
Tổng số tiền chi trả DVMT
cacbon (USD/VNĐ)
=
Lượng CO2 (tấn/ha) X
Đơn giá
(USD/tấn CO2)
Như vậy, mức chi trả dịch vụ mơi trường carbon được đề xuất cho tổng diện tích rừng
huyện KBang là 3.313,1 tỷ đồng. Trong đó, đối với rừng giàu là 1.112,9 tỷ đồng, rừng trung
bình là 2.040 tỷ đồng, rừng nghèo là 158,7 tỷ đồng và rừng chưa có trữ lượng là 1,5 tỷ đồng.
Nếu áp dụng thực hiện chính sách chi trả dịch vụ rừng, hằng năm sẽ đem lại nguồn thu rất lớn
cho các chủ rừng hoặc phục vụ công tác bảo vệ và nâng cao chất lượng rừng.
4. KẾT LUẬN
1. Sinh khối tươi của rừng huyện KBang biến động trong khoảng từ 10 đến trên 300
tấn/ha. Lượng sinh khối lớn tập trung ở rừng giàu. Diện tích rừng trung bình lớn nên tổng lượng
sinh khối tươi lớn. Rừng chưa có trữ lượng sinh khối rất thấp, khoảng 10,7 tấn/ha.
2. Lượng CO2 hấp thụ giữa các trạng thái rừng ở huyện KBang không đồng đều và có sự
chênh lệch khá lớn giữa rừng giàu, rừng nghèo và rừng chưa có trữ lượng. Trong đó, rừng giàu
thể hiện khả năng hấp thụ CO2 lớn nhất với tổng carbon hấp thụ là 320,1 tấn/ha, gấp trên 3 lần
rừng nghèo và hơn gấp 38 lần so với rừng chưa có trữ lượng. Rừng trung bình hằng năm có khả
năng hấp thụ lượng CO2: 231,7 tấn/ha, rừng nghèo: 105,6 tấn/ha. Khả năng hấp thụ CO2 của
rừng chưa có trữ lượng rất thấp, chỉ có 8,4 tấn/ha mỗi năm, nhưng đây là loại rừng có tiềm năng
cho việc tăng khả năng hấp thụ CO2 nếu được áp dụng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh hợp lý
làm tăng khả năng hồi phục và sinh trưởng, phát triển của rừng.
3. Giá trị kinh tế do khả năng hấp thụ CO2 có sự khác nhau giữa các trạng thái rừng. Trong
đó, rừng giàu ước tính mang lại 5.377,7 USD/ha, rừng trung bình là 3.892,6 USD/ha, rừng
nghèo: 1503,6 USD/ha. Riêng rừng chưa có trữ lượng chỉ đạt mức thấp: 141,1 USD/ha.
4. Về chính sách chi trả dịch vụ rừng: Mức chi trả dịch vụ mơi trường carbon được đề
xuất cho tổng diện tích rừng huyện KBang là 3.313,1 tỷ đồng. Trong đó, đối với rừng giàu là
1.112,9 tỷ đồng, rừng trung bình là 2.040 tỷ đồng, rừng nghèo là 158,7 tỷ đồng và rừng chưa
có trữ lượng là 1,5 tỷ đồng. Nếu áp dụng chính sách hợp lý trong việc thực hiện chi trả dịch vụ
rừng, hằng năm sẽ đem lại nguồn thu rất lớn cho các chủ rừng hoặc phục vụ công tác bảo vệ và
nâng cao chất lượng rừng khu vực nghiên cứu.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
Ban Chỉ đạo thực hiện Công ước khung của Liên hiệp quốc về biến đổi khí hậu và Nghị định
thư Kyoto tại Việt Nam (2012). Thông tin tóm tắt về cơ chế phát triển sạch và thị trường carbon
quốc tế, Hà Nội.
Chi cục Thống kê huyện KBang (2017). Niên giám thống kê huyện KBang năm 2016, Pleiku.
Cục Thống kê Gia Lai (2017). Niên giám thống kê tỉnh Gia Lai năm 2016, Pleiku.
Bảo Huy (2008). Phương pháp nghiên cứu ước tính trữ lượng Carbon của rừng tự nhiên làm
cơ sở tính tốn lượng CO2 phát thải từ suy thoái và mất rừng ở Việt Nam, Đại học Lâm nghiệp
Tây Nguyên.
Bảo Huy (2012). Hướng dẫn ứng dụng ảnh vệ tinh để ước tính, giám sát sinh khối và carbon
rừng. Báo cáo đề tài khoa học và công nghệ cấp Bộ.
Nguyễn Tuấn Phú (2008). Về chi trả dịch vụ môi trường rừng ở Việt Nam, Vụ Nông nghiệp Việt
Nam.
95
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM, ĐẠI HỌC HUẾ
[7]
[8]
[9]
| HNKHT 2018
Ngô Đình Quế và NNK (2008). Bài báo Khả năng hấp thụ CO2 của một số loại rừng trồng chủ
yếu ở Việt Nam, Trung tâm ST & MT, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam.
Huỳnh Nhân Trí (2014). Xây dựng cơ sở khoa học và thực tiễn để giám sát lượng CO2 hấp thụ
của rừng lá rộng thường xanh ở Tây Nguyên, Luận án Tiến sĩ Lâm nghiệp, Viện Khoa học Lâm
nghiệp Việt Nam.
UBND huyện KBang (2010). Báo cáo Quy hoạch bảo vệ và Phát triển rừng giai đoạn 20102020, huyện KBang, tỉnh Gia Lai.
Title: A RESEARCH ON CARBON DIOXIDE ABSORPTION CAPACITY OF FOREST STATUS
IN KBANG DISTRICT, GIA LAI PROVINCE
Abstract: KBang is a mountaineous district in the east of Gia Lai Province that has a large amount of
forest areas and forest land. In addition of protective function, environmental protection, maintaining the
ecology balance for Gia Lai Province; KBang forests also have the capacity of absorbing carbon dioxide
to contribute to mitigating climate change’s effects in the region. This paper mentions to identify carbon
dioxide absorption capacity of KBang forest status based on evaluating the natural conditions, forest
resources and applications of GIS and Remote Sensing, then propose carbon credits in making policy on
payment for forest environmental services to contribute to sustainable development in the region.
Keywords: Forest, forest status, carbon dioxide absorption capacity, KBang.
96