i
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .................................................................................................................i
LỜI CẢM ƠN......................................................................................................................ii
MỤC LỤC ..........................................................................................................................iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CỤM TỪ VIẾT TẮT ...................................................v
DANH MỤC BẢNG ..........................................................................................................vi
DANH MỤC HÌNH...........................................................................................................vii
MỞ ĐẦU .............................................................................................................................1
1. Đặt vấn đề ........................................................................................................................1
2. Mục tiêu ...........................................................................................................................3
3. Ý nghĩa khoa học và ý nghiã thực tiễn của đề tài ............................................................4
Chương 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU.................................................5
1.1. Nghiên cứu về sinh khối và năng suất rừng..................................................................5
1.2. Nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 của rừng...............................................................13
1.3. Nghiên cứu về rừng trồng Thông mã vĩ......................................................................18
1.4. Tổng quan về khu vực nghiên cứu..............................................................................19
1.4.1. Điều kiện tự nhiên....................................................................................................19
1.4.2. Đặc điểm kinh tế - xã hội ........................................................................................23
Chương 2. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................25
2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu...............................................................................25
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu ........................................................................................................................25
2.1.2. Phạm vi nghiên cứu............................................................................................................................25
2.2. Nội dung .....................................................................................................................25
2.3.1. Kế thừa tài liệu...................................................................................................................................26
2.3.2. Phương pháp điều tra ô tiêu chuẩn.....................................................................................................26
2.3.2.2. Hình dạng và kích thước ơ mẫu ............................................................................26
2.3.2.3. Đo đếm tại ơ tiêu chuẩn ........................................................................................27
2.3.3. Tính tốn xử lý số liệu .......................................................................................................................29
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN...........................................32
ii
3.1. Hiện trạng và đặc điểm lâm phần rừng trồng Thông mã vĩ ........................................32
3.1.1. Hiện trạng rừng trồng Thông mã vĩ ...................................................................................................32
3.1.2. Một số đặc trưng của lâm phần rừng trồng Thông mã vĩ...................................................................33
3.2. Sinh khối lâm phần rừng trồng Thông mã vĩ..............................................................36
3.2.1. Sinh khối lâm phần rừng trồng Thông mã vĩ cấp tuổi 1 ..........................................36
3.2.2. Sinh khối lâm phần rừng trồng Thông mã vĩ cấp tuổi 2 ..........................................37
3.3. Trữ lượng các bon tích lũy trong lâm phần rừng trồng Thơng mã vĩ .........................38
3.3.1. Trữ lượng các bon tích lũy trong lâm phần rừng trồng Thông mã vĩ cấp tuổi 1.....38
3.3.2. Trữ lượng các bon tích lũy trong lâm phần rừng trồng Thông mã vĩ cấp tuổi 2 ...............................40
3 4. Lượng hóa năng lực hấp thụ CO2 và giá trị mơi trường của rừng trồng Thơng mã vĩ42
3.4.1. Lượng hóa năng lực hấp thụ CO2 và giá trị môi trường của rừng trồng Thông mã vĩ cấp tuổi 1 ......42
3.4.2. Lượng hóa năng lực hấp thụ CO2 và giá trị môi trường của rừng trồng Thông mã vĩ cấp tuổi 2 ......43
3.4.3. Ước lượng hấp thụ CO2 của rừng trồng Thông mã vĩ........................................................................44
KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ .........................................................................46
1. Kết luận...........................................................................................................................46
2. Tồn tại .............................................................................................................................47
3. Kiến nghị.........................................................................................................................47
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................................48
iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CỤM TỪ VIẾT TẮT
CDM
: Cơ chế phát triển sạch
D1.3
:
Đường kính tại vị trí 1,3 m
Hvn
:
Chiều cao vút ngọn
IPCC
: Ủy ban liên Chính phủ về biến đổi khí hậu
OTC
: Ơ tiêu chuẩn
UNFCCC
: Cơng ước khung của Liên hiệp quốc về biến đổi khí hậu
iv
DANH MỤC BẢNG
Bảng 3.1. Hiện trạng rừng trồng Thông mã vĩ tại xã Thành Công ...........................33
Bảng 3.2. Một số thông tin cơ bản của các ô tiêu chuẩn ..........................................34
Bảng 3.3. Một số đặc điểm đặc trưng rừng trồng Thông mã vĩ................................35
Bảng 3.4. Sinh khối rừng trồng Thông mã vĩ cấp tuổi 1...........................................36
Bảng 3.5. Sinh khối rừng trồng Thông mã vĩ cấp tuổi 2...........................................37
Bảng 3.6. Các bon tích lũy trong rừng trồng Thông mã vĩ cấp tuổi 1 ......................38
Bảng 3.7. Các bon tích lũy trong rừng trồng Thơng mã vĩ cấp tuổi 2 ......................40
Bảng 3.8. Lượng các bon tích lũy trung bình theo thời gian và năng lực
hấp thu CO2 của rừng trồng Thông mã vĩ cấp tuổi 1 ................................................42
Bảng 3.9. Lượng các bon tích lũy trung bình theo thời gian và năng lực
hấp thu CO2 của rừng trồng Thông mã vĩ cấp tuổi 2 ................................................43
Bảng 3.10. Ước lượng hấp thu CO2e của rừng trồng Thông mã vĩ
trên địa bàn xã Thành Công ......................................................................................44
v
DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1. Hình dạng ơ tiêu chuẩn .............................................................................27
Hình 3.1. Tỷ lệ các loại rừng và đất lâm nghiệp xã Thành Cơng .............................32
Hình 3.2. Tỷ lệ trữ lượng các bon trong các thành phần rừng trồng cấp tuổi 1 ........39
Hình 3.3. Tỷ lệ trữ lượng các bon trong các thành phần rừng trồng cấp tuổi 2 ........41
1
MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Thế kỷ XXI, nhân loại chứng kiến sự phát triển như vũ bão của khoa
học, kỹ thuật và cơng nghệ. Từ đó tạo cho con người có nhiều điều kiện để giải
quyết các vấn đề về cuộc sống, quan hệ xã hội, trí tuệ, tìm hiểu khoa khọc tự
nhiên.. Theo đó, cuộc sống của con người có nhiều tiến bộ đáng kể. Tuy nhiên,
chính sự phát triển q nóng như vậy, Chính phủ các nước hầu như chưa quan
tâm đến sự phát triển bền vững, hài hồ giữa kinh tế với bảo đảm mơi trường
trên trái đất.
Kết quả của việc phát triển kinh tế mà chưa quan tâm đến bảo vệ môi
trường là sự gia tăng của nồng độ CO2 trong khí quyển. Các nhà nghiên cứu lo
ngại rằng sự gia tăng các khí gây hiệu ứng nhà kính, đặc biệt là khí CO2, chính
là nhân tố gây nên những biến đổi bất ngờ và không lường trước của khí hậu.
Trong khi đó rừng có vai trị điều tiết khí hậu, đặc biệt là khả năng hấp thụ khí
thải CO2. Vì vậy, cần thiết phải phát triển và tạo ra những diện tích rừng đủ lớn
để hấp thụ CO2, góp phần giảm hiệu ứng nhà kính trên tầng khí quyển bề mặt
trái đất. Ngày nay, với nhận thức và trách nhiệm đối với sự tồn vong của nhân
loại, Chính phủ nhiều nước đã có sự quan tâm, nghiên cứu và đi vào giải quyết
mối quan hệ giữa phát triển kinh tế và bảo vệ môi trường sinh thái, phát triển
bền vững nguồn tài nguyên thiên nhiên. Từ đó, xây dựng các cơng ước quốc tế,
nghị định thư... để thống nhất các biện pháp bảo vệ môi trường, điều hồ khí
hậu ở các quốc gia trên thế giới.
Ở Việt Nam chúng ta, trong những năm cuối của thế kỷ XX, với hậu quả
của cuộc chiến tranh kháng chiến chống Mỹ, sức ép về điều kiện kinh tế, sự
gia tăng dân số, kiến thức về môi trường, năng lực quản lý... diện tích rừng
ngày càng bị thu hẹp, nguồn tài nguyên rừng hầu như bị triệt phá hoàn tồn,
giá trị kinh tế, vai trị điều hồ khí hậu, điều hoà sinh thái của rừng suy giảm
2
nghiêm trọng, thậm chí mất cân bằng sinh thái, giảm khả năng điều hoà nguồn
nước bề mặt và nước ngầm, đã ảnh hưởng rất lớn tới khí hậu, tới đời sống
người dân... Trong gần 20 năm trở lại đây, Đảng, Nhà nước ta đã có những chủ
trương lớn nhằm phục hồi, phát triển nguồn tài ngun rừng thơng qua các
chính sách liên quan đến rừng và các dự án, chương trình trồng rừng,
khoanh ni, bảo vệ rừng cũng như những chính sách đối với người dân có
cuộc sống gắn bó với rừng và nghề rừng như: Dự án 327, PAM, 661; các dự
án trồng rừng kinh tế, các chương trình trồng rừng ở các địa phương; các
hoạt động liên quan đến bảo tồn và phát triển rừng của các tổ chức phi chính
phủ... Các hoạt động trên đã góp phần quan trọng vào việc tăng diện tích đất
có rừng ở nước ta, cũng như từng bước đảm bảo cuộc sống người dân có
cuộc sống gắn bó với rừng.
Xã Thành Cơng huyện Ngun Bình là xã đặc biệt khó khăn của huyện
Ngun Bình có trục đường giao thơng tỉnh lộ 212 đi qua từ trung tâm huyện
đến Thị trấn Nà Phặc, huyện Ngân Sơn tỉnh Bắc Cạn 70 km, định hướng trong
tương lai là trung tâm chính trị, kinh tế, văn hố - xã hội của huyện Ngun
Bình: có vị trí địa lý, điều kiện thời tiết khí hậu, có vườn quốc gia Phia Oắc –
Phia Đén thuận lợi quan trọng trong việc phát triển kinh tế - xã hội và phát
triển du lịch của huyện Nguyên Bình và tỉnh Cao Bằng, xã Thành Cơng có 16
xóm với tổng diện tích tự nhiên là: 81576,33km2 trong đó diện tích rừng và đất
lâm nghiệp là: 6.775,85ha (Theo Quyết định số:415/QĐ-UBND ngày
31/3/2015 của UBND tỉnh Cao Bằng về việc phê duyệt điều chỉnh quy hoạch 3
loại rừng tỉnh Cao Bằng đến 2020) tập trung ở 12 huyện và 1 thành phố trong
đó xã Thành Cơng gồm có 16 xóm và khu bảo tồn thiên nhiên Phia Oắc – Phia
Đén huyện Nguyên Bình 10.593,5ha: (Kế quả rà sốt, điều chỉnh rừng phịng
hộ của Huyện Ngun Bình 34,143,7ha; Kế quả rà sốt, điều chỉnh rừng sản
xuất của Huyện Ngun Bình 25,961,9ha. Phần lớn diện tích rừng hiện nay
chủ yếu đã giao cho các hộ gia đình, cá nhân quản lý, chủ yếu là rừng phịng
3
hộ đầu nguồn và rừng sản xuất trồng cây thông, cây Trẩu, cây Trúc sào theo dự
án 327 góp phần lớn trong tỷ lệ che phủ rừng của địa phương, ngồi ra cịn góp
phần phát triển kinh tế của người dân địa phương.
Nhằm đi sâu nghiên cứu, đánh giá giá trị mơi trường và khả năng tích
luỹ các bon của rừng trồng Thông trên địa bàn xã Thành Công, huyện Nguyên
Bình hiện nay, dự báo khả năng hấp thụ CO2 của rừng Thông và các phương
thức quản lý rừng để làm cơ sở khuyến khích, xây dựng cơ chế chi trả dịch vụ
mơi trường, đây chính là những vấn đề còn thiếu nhiều nghiên cứu ở Việt
Nam. Trên cơ sở đó, có những đề xuất, khuyến cáo người dân, cấp uỷ, chính
quyền địa phương để có những định hướng, lựa chọn loại cây để đưa vào trồng
rừng ở địa phương nhằm đáp ứng tốt nhất hiệu quả kinh tế và hiệu quả bảo vệ
môi trường trong thời gian tới. Từ những điều kiện thực tiễn và nhu cầu khoa
học trên đây cùng với sự nhất trí của trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên,
Ban chủ nhiệm khoa Lâm nghiệp, tôi đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu khả
năng tích lũy các bon của rừng trồng Thông mã vĩ (Pinus massoniana) trên
địa bàn xã Thành Cơng, huyện Ngun Bình, tỉnh Cao Bằng”
2. Mục tiêu
a. Mục tiêu tổng quát
Xác định được khả năng tích lũy các bon của rừng trồng Thơng mã vĩ
(Pinus massoniana) trên địa bàn xã Thành Công, huyện Nguyên Bình.
b. Mục tiêu cụ thể
- Đánh giá được hiện trạng và một số đặc điểm đặc trưng của rừng
trồng Thông mã vĩ (Pinus massoniana) trên địa bàn xã Thành Công, huyện
Nguyên Bình.
- Đánh giá được lượng sinh khối của rừng trồng Thông mã vĩ (Pinus
massoniana) trên địa bàn xã Thành Cơng, huyện Ngun Bình.
- Đánh giá được lượng các bon tích lũy trong rừng trồng Thơng mã vĩ
(Pinus massoniana) trên địa bàn xã Thành Cơng, huyện Ngun Bình.
4
- Lượng hóa được năng lực hấp thu CO2 của rừng trồng Thông mã vĩ
(Pinus massoniana) trên địa bàn xã Thành Cơng, huyện Ngun Bình.
- Bước đầu lượng hóa được giá trị môi trường của rừng trồng Thông mã vĩ
(Pinus massoniana) tại khu vực nghiên cứu.
3. Ý nghĩa khoa học và ý nghiã thực tiễn của đề tài
- Về mặt khoa học: Bổ sung các dẫn chứng khoa học cho các nhà quản lý đánh
giá một cách tổng quát về các chỉ tiêu quản lý, bảo vệ và phát triển rừng.
- Về mặt thực tiễn: Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ góp phần cho địa phương
tham khảo hoạch định các chính sách quản lý, bảo vệ và phát triển tài nguyên rừng.
5
Chương 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Nghiên cứu về sinh khối và năng suất rừng
Trên thế giới
Sinh khối và năng suất rừng là những vấn đề đã được rất nhiều tác giả
quan tâm nghiên cứu. Từ những năm 1840 trở về trước, đã có những cơng trình
nghiên cứu về lĩnh vực sinh lý thực vật, đặc biệt là vai trị hoạt động của diệp
lục trong q trình quang hợp để tạo nên các sản phẩm hữu cơ dưới tác động
của các nhân tố tự nhiên như: Đất, nước, khơng khí, và năng lượng ánh sáng
mặt trời. Sang thế kỷ XIX nhờ áp dụng các thành tựu khoa học như hóa phân
tích, hóa thực vật và đặc biệt là vận dụng nguyên lý tuần hoàn vật chất trong
thiên nhiên, các nhà khoa học đã thu được những thành tựu đáng kể. Tiêu biểu
cho lĩnh vực này có thể kể tới một số tác giả sau:
Liebig (1840) lần đầu tiên đã định lượng về sự tác động của thực vật tới
khơng khí và phát triển thành định luật tối thiểu, sau đó Mitscherlich (1954) đã
phát triển luật tối thiểu của Liebig thành luật "năng suất".
Lieth (1964) đã thể hiện năng suất trên toàn thế giới bằng bản đồ năng
suất, đồng thời với sự ra đời của chương trình sinh học quốc tế “IBP” (1964)
và chương trình sinh quyển con người “MAB” (1971) đã tác động mạnh mẽ tới
việc nghiên cứu sinh khối. Những nghiên cứu trong giai đoạn này tập trung
vào các đối tượng đồng cỏ, savan, rừng rụng lá, rừng mưa thường xanh.
Duyiho cho biết hệ sinh thái rừng nhiệt đới năng suất chất khô thuần từ
10 - 50 tấn/ha/năm, trung bình là 20 tấn/ha/năm, sinh khối chất khơ từ 60 - 800
tấn/ha/năm, trung bình là 450 tấn/ha/năm (Dẫn theo Lê Hồng Phúc, 1996).
Dajoz (1971) đưa ra năng suất của một số hệ sinh thái rừng như sau:
+ Mía ở Châu Phi: 76 tấn/ha/năm.
+ Rừng nhiệt đới thứ sinh ở Yangambi: 20 tấn/ha/năm.
+ Đồng cỏ tự nhiên ở Fustuca (Đức): 10,5 - 15,5 tấn/ha/năm (dẫn theo
Lê Hồng Phúc, 1996).
6
Theo Rodel (2002), mặc dù rừng chỉ che phủ 21% diện tích bề mặt trái
đất, nhưng sinh khối thực vật của nó chiếm đến 75% so với tổng sinh khối thực
vật trên cạn và lượng tăng trưởng sinh khối hàng năm chiếm 37%.
Canell (1982) đã cho ra đời cuốn sách “Sinh khối và năng suất sơ cấp
của rừng thế giới", cho đến nay nó vẫn là tác phẩm quy mơ nhất. Tác phẩm đã
tổng hợp 600 cơng trình nghiên cứu được tốm tắt xuất bản về sinh khối khơ,
thân, cành, lá và một số thành phần sản phẩm sơ cấp của hơn 1.200 lâm phần
thuộc 46 nước trên thế giới.
Trong những năm gần đây các phương pháp nghiên cứu định lượng, xây
dựng các mơ hình dự báo sinh khối cây rừng đã được áp dụng thông qua các
mối quan hệ giữa sinh khối cây với các nhân tố điều tra cơ bản, dễ đo đếm như
đường kính ngang ngực, chiều cao cây, giúp cho việc dự đoán sinh khối được
nhanh và kinh tế hơn.
Sinh khối rừng trên các vùng sinh thái khác nhau được nhiều nhà khoa
học quan tâm nghiên cứu. Tuy nhiên, để xác định đầy đủ sinh khối rừng không
đơn giản, đặc biệt là sinh khối của hệ rễ trong đất rừng, nên việc làm sáng tỏ
vấn đề trên đòi hỏi nhiều nỗ lực hơn nữa mới đưa ra được những dẫn liệu
mang tính thực tiễn và có sức thuyết phục cao.
Các thành phần tạo nên sinh khối rừng trồng trên mặt đất bao gồm bộ
phận tầng cây gỗ, cây bụi thảm tươi và tầng thảm mục. Do đặc điểm hình thái
và dạng tồn tại của mỗi bộ phận này là khác nhau nên các phương pháp nghiên
cứu xác định các bộ phận này cũng khác nhau.
Có nhiều phương pháp để xác định sinh khối tầng cây gỗ. Các phương
pháp có thể tiến hành đo đếm trực tiếp tại lâm phần, sử dụng tỷ trọng gỗ để
quy đổi ra sinh khối; cân tươi ngay tại rừng để lấy sinh khối tươi, sau đó lấy
mẫu đem về sấy ở phịng thí nghiệm và quy đổi ra sinh khối khơ tồn lâm
phần; sử dụng các loại biểu thể tích, biểu sinh khối đã được lập sẵn cho từng
loài,... Từng phương pháp cụ thể sẽ được trình bày ở dưới đây:
7
(1) - Phương pháp dựa trên mật độ sinh khối rừng
Theo phương pháp này tổng lượng sinh khối của rừng trồng trên mặt
đất được tính bằng cách nhân diện tích của một lâm phần với mật độ sinh
khối tương ứng (thông thường là trọng lượng của sinh khối trên mặt đất/ha).
Mật độ sinh khối của rừng phụ thuộc chủ yếu vào tổ thành lồi cây, độ phì
của đất và tuổi rừng. Gifford (2000) đã tính được mật độ sinh khối cho rừng
trồng ở Australia là 244 tấn/ha. Do sai số của phương pháp này tương đối lớn
nên thường chỉ được dùng khi ước lượng sinh khối rừng nhanh trên phạm vi
quốc gia.
(2) - Phương pháp dựa trên điều tra rừng thông thường
Sử dụng phương pháp đo đếm trực tiếp truyền thống được sử dụng phổ
biến trong điều tra rừng. Tuy nhiên, phương pháp này khá tốn kém do phải đo
đếm trên một số lượng OTC đủ lớn thì mới đảm bảo độ chính xác.
(3) - Phương pháp dựa trên điều tra thể tích
Phương pháp này dựa vào hệ số chuyển đổi để tính tổng lượng sinh khối
trên mặt đất dựa trên thể tích thân cây. Phương pháp này bao gồm các bước cụ thể
như sau:
- Tính thể tích thân cây gỗ từ số liệu điều tra.
- Chuyển đổi từ thể tích thân cây gỗ thành sinh khối bằng cách nhân với
tỷ trọng gỗ.
- Tính tổng số sinh khối trên mặt đất bằng cách nhân với hệ số chuyển
đổi sinh khối (tỷ lệ giữa tổng sinh khối với sinh khối thân).
Hệ số chuyển đổi là “Tỷ số giữa tổng sinh khối trên mặt đất với sinh
khối gỗ có giá trị thương mại”, như vậy định nghĩa này bao gồm cả thành phần
khơng phải gỗ như lá. Hệ số này có giá trị từ 1,4 - 5,4 tuỳ thuộc vào cấp năng
suất của rừng và phương pháp tính tốn, đối với rừng trồng ở giai đoạn cịn
non thậm chí hệ số này có thể cao hơn. Kết quả nghiên cứu cho rừng Bạch đàn,
Thông ở Australia và một số nước khác cho thấy hệ số chuyển đổi có quan hệ
8
khá chặt chẽ với đường kính, chiều cao, tiết diện ngang, tuổi và tổng lượng
carbon trên mặt đất của lâm phần. Từ quan hệ xây dựng được này có thể tính
được hệ số chuyển đổi của một lâm phần rừng trồng nào đó, từ đó có thể tính
được tổng sinh khối từ sinh khối thân cây của lâm phần. Tuy nhiên, theo
IPCC cho rằng phương pháp này có sai số lớn nếu sử dụng hệ số mặc định
cho tất cả các loại rừng, do đó cần phải có nghiên cứu cho từng địa phương,
từng loài cây.
(4) - Phương pháp dựa trên các nhân tố điều tra lâm phần
Theo phương pháp này sinh khối rừng được xác định từ phương trình
đường thẳng để dự đoán sinh khối từ các phép đo đếm cây cá thể đơn giản.
Y= bo + biXi
Từ đó sinh khối lâm phần được tính theo cơng thức:
Y = N.bo + bi. X
i
Hoặc một số phương trình dạng đơn giản khác như:
Ln(Y) = bo + biln(Xi)
Trong đó: Y là sinh khối, Xi có được từ phép đo đơn giản (ví dụ như
tổng tiết diện ngang), N là số cây trong lâm phần, b0 và bi là hệ số của
phương trình.
Khi các phương trình tương quan phi tuyến cho các biến lâm phần được
sử dụng không cần sử dụng phương trình đơn giản trên để tính tổng sinh khối
rừng. Tuy nhiên, một cách tốt nhất là kết hợp được kết quả từ những ước lượng
độc lập về sinh khối lâm phần để từ đó xây dựng phương trình dựa trên lâm
phần. Hạn chế của phương pháp này là yêu cầu phải thu thập một lượng nhất
định số liệu các biến của lâm phần để có thể xây dựng được phương trình. Tổng
tiết diện ngang, mật độ là những nhân tố dễ đo đếm chính xác nhất, tuổi rừng có
thể xác định thông qua lịch sử rừng trồng. Các biến khí hậu cũng có thể được sử
dụng để xây dựng các phương trình tương quan cho lâm phần nhưng thường rất
khó khăn để thu thập các số liệu này.
9
Một dạng các nhân tố ước lượng sinh khối khác là nhân tố điều tra lâm
phần được ước lượng bằng cơng nghệ viễn thám hoặc đầu ra của mơ hình.
Trong một số trường hợp một biến, ví dụ như chiều cao lâm phần có thể được
đo đếm trực tiếp trên hiện trường hoặc ước lượng bằng công nghệ viễn thám, từ
chiều cao này thơng qua phương trình đã xây dựng sẽ xác định được sinh khối
lâm phần. Ngồi ra, cịn có phương pháp đo đếm phi truyền thống như ước
lượng sinh khối lâm phần trực tiếp bằng các thiết bị hàng khơng, vệ tinh. Những
phương pháp này có độ tin cậy thấp hơn phương pháp đo đếm trực tiếp nhưng
lại có chi phí rẻ hơn. Tuy nhiên, chi phí để thiết lập hệ thống lại rất đắt.
(5) - Phương pháp dựa trên số liệu cây cá lẻ
Hầu hết các nghiên cứu về sinh khối từ trước tới nay là dựa vào cây cá
thể, trong đó sinh khối cây được xác định từ mối quan hệ của nó với các nhân
tố điều tra khác của cây cá thể như chiều cao, đường kính ngang ngực, tiết diện
ngang, thể tích,… hoặc tổ hợp các nhân tố này của cây.
Y (sinh khối) = f (nhân tố điều tra cây cá thể)
Tuy nhiên, độ chính xác của phương pháp này khơng được đánh giá cao
do việc lựa chọn cây cá lẻ có mức độ đại diện cịn thấp và số lượng cây cịn ít.
(6) - Phương pháp dựa trên vật liệu khai thác
Lượng carbon mất đi từ rừng sau khai thác được tính theo cơng thức:
Y = H.D
Trong đó: Y là tổng sinh khối mất đi do khai thác rừng trồng.
H là tổng thể tích gỗ mất đi.
D là tỷ trọng gỗ rừng trồng.
Phương pháp này thường được sử dụng để tính lượng sinh khối bị mất sau
khai thác.
(7) - Phương pháp dùng biểu Biomass
Phương pháp này cho độ chính xác cao do việc đo tính khối lượng khơ
các bộ phận rừng (thân, cành, vỏ, lá, gốc, rễ, vật liệu rơi rụng,…).
10
(8)- Phương pháp dùng biểu sản lượng
Dựa vào biểu sản lượng hay cịn gọi là biểu q trình sinh trưởng để có
tổng trữ lượng thân cây gỗ/ha cho từng độ tuổi M (m3/ha), nhân với tỷ trọng
khơ bình qn của lồi cây gỗ đó để có khối lượng khơ thân cây, lại nhân với
một hệ số chuyển đổi cho từng loại rừng để có khối lượng khơ biomass.
Phương pháp này đã được JIFPRO sử dụng tại Inđônêxia.
(9) - Phương pháp dựa vào mơ hình sinh trưởng
Có ba dạng mơ hình sinh trưởng chính, đó là:
- Mơ hình thực nghiệm, thống kê.
- Mơ hình động thái.
- Mơ hình tổng hợp.
Phương pháp này đã được Viện Nghiên cứu Lâm nghiệp Châu Âu xây
dựng thành mơ hình CO2Fix và đã áp dụng cho nhiều nước trên thế giới, có thể
áp dụng cho các nước đang phát triển như nước ta trong khi chưa có điều kiện
thu thập số liệu trên các ơ thí nghiệm, ơ định vị lâu năm. Đây là mơ hình miễn
phí, có thể tải phần mềm và hướng dẫn sử dụng trang web:
http//w.w.w.2.efi.fi.projects/ casfor/
(10) - Phương pháp điều tra sinh khối bằng cách đo trực tiếp quá trình sinh lý
điều khiển cân bằng carbon trong hệ sinh thái rừng
Cách này bao gồm việc đo cường độ quang hợp và hô hấp cho từng
thành phần trong hệ sinh thái rừng (lá, cành, thân, rễ) sau đó ngoại suy ra
lượng CO2 tích luỹ trong toàn bộ hệ sinh thái. Các nhà sinh thái rừng thường sử
dụng phương pháp này để dự tính tổng sản lượng nguyên, hô hấp của hệ sinh
thái và sinh khối của nhiều dạng rừng trồng hỗn giao ở Bắc Mỹ (Botkin và
Simpson, 1990).
Ngoài các phương pháp đã được nêu ở trên thì phương pháp “điều tra
sinh khối dựa trên sinh khối cây tiêu chuẩn” cũng được sử dụng khá phổ biến
trong xác định sinh khối rừng ở trên thế giới, tùy vào điều kiện cụ thể mà lựa
chọn phương pháp sao cho phù hợp.
11
Ở Việt Nam
Nghiên cứu về sinh khối rừng ở nước ta tiến hành muộn nhưng cũng đã
có một số cơng trình nghiên cứu sau:
Hồng Mạnh Trí (1986) thực hiện nghiên cứu “Sinh khối và năng suất
rừng đước” đã áp dụng phương pháp “cây mẫu” để nghiên cứu năng suất, sinh
khối một số quần xã rừng Đước đôi rừng ngập mặn ven biển Minh Hải.
Hà Văn Tuế (1994) cũng dùng phương pháp “cây mẫu” để nghiên cứu
năng suất, sinh khối một số rừng trồng nguyên liệu giấy tại Vĩnh Phúc.
Lê Hồng Phúc (1996) đã có cơng trình nghiên cứu về sinh khối hồn
chỉnh, đây được xem là tác phẩm mang tính chất đi đầu trong lĩnh vực nghiên
cứu sinh khối ở nước ta. Với đối tượng nghiên cứu là Thông ba lá tại Đà Lạt.
Sau khi nghiên cứu, tác giả đã lập được một số phương trình tương quan giữa
sinh khối của các bộ phận của cây rừng với đường kính D1.3.
Vũ Văn Thông (1997) với luận văn Thạc sĩ của mình đã xác lập được mối
quan hệ giữa sinh khối của các bộ phận với đường kính D1.3 cho lồi Keo lá tràm.
Đặng Trung Tấn (1999) cũng đã nghiên cứu về “Sinh khối rừng Đước”
và đã nhận định tổng sinh khối khô rừng Đước ở Cà Mau là 327 m3/ha và tăng
trưởng sinh khối bình quân hàng năm là 9.500 kg/ha.
Nguyễn Ngọc Lung (2004) đã có cơng trình nghiên cứu về sinh khối
rừng Thơng ba lá để tính tốn thử khả năng cố định CO2 mà cây rừng hấp thụ.
Từ việc nghiên cứu này tác giả đã xác định được một số hàm tương quan mang
tích chất định lượng sinh khối.
Nguyễn Văn Dũng (2005) đã đưa ra nhận định rừng trồng Thơng mã vĩ
thuần lồi 20 tuổi có tổng sinh khối tươi (trong cây và vật rơi rụng) là 321,7 495,4 tấn/ha, tương đương với lượng sinh khối khô là 173,4 - 266,2 tấn. Rừng
Keo lá tràm trồng thuần loài 15 tuổi có tổng sinh khối tươi (trong cây và vật rơi
rụng) là 251,1 - 433,7 tấn/ha, tương đương lượng sinh khối khô là 132 - 223
tấn/ha.
12
Vũ Tấn Phương (2006) đã nghiên cứu về cây bụi, thảm tươi tại Hồ
Bình và Thanh Hố, kết quả cho thấy sinh khối của lau lách khoảng 104
tấn/ha, trảng cây bụi cao 2 - 3 m khoảng 61 tấn/ha, cỏ lá tre, cỏ tranh, cỏ chỉ có
sinh khối từ 22 - 31 tấn/ha. Về sinh khối khô: Lau lách là 40 tấn/ha, cây bụi
cao 2 - 3 m là 27 tấn/ha, cây bụi cao dưới 2 m và tế guột là 20 tấn/ha, cỏ lá tre
13 tấn/ha, cỏ tranh 10 tấn/ha.
Nguyễn Văn Tấn (2006) nghiên cứu về sinh khối rừng Bạch đàn
Urophylla ở Yên Bái cho kết quả cho thấy với sinh khối tươi ở tuổi 4 bằng
183,54 tấn/ha, ở tuổi 5 là 219,77 tấn/ha và ở tuổi 5 là 239,19 tấn/ha. Trong đó
sinh khối trên mặt đất chiếm từ 77,78% - 89,12%. Tương ứng sinh khối khô ở
tuổi 4 là 66,87 tấn/ha, tuổi 5 là 73,53 tấn/ha, tuổi 6 là 96,02 tấn/ha. Trong đó
sinh khối khơ trên mặt đất chiếm từ 64,27% - 85,92%.
Lý Thu Huỳnh (2007) nghiên cứu về cây Mỡ tại tỉnh Phú Thọ và Tuyên
Quang kết quả cho thấy tổng sinh khối tươi của 1ha rừng trồng Mỡ dao động
trong khoảng 53.440 - 309.689 kg/ha còn tổng sinh khối khô dao động trong
khoảng 22.965 - 105.026 kg/ha.
Nguyễn Thanh Tiến (2012) nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 của trạng
thái rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên sau khai thác kiệt tại tỉnh Thái Nguyên kết
quả cho thấy tổng lượng CO2 hấp thụ trong lâm phần rừng IIB dao động từ
383,68 - 505,87 tấn CO2/ha, trung bình 460,69 tấn CO2/ha, trong đó lượng CO2
hấp thụ tập trung chủ yếu ở tầng đất dưới tán rừng là 322,83 tấn/ha, tầng cây
cao 106,91 tấn/ha, tầng cây bụi, thảm tươi 15,6 tấn/ha và vật rơi rụng là 15,34
tấn/ha.
Đỗ Hoàng Chung (2011) nghiên cứu sinh khối và lượng các bon tích lũy
trên mặt đất của một số trạng thái rừng tại Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh,
Vĩnh Phúc và đưa ra nhận định sinh khối trên mặt đất phụ thuộc vào cấu trúc
và chất lượng của các trạng thái rừng.
13
1.2. Nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 của rừng
Trên thế giới
Nơi có khả năng hấp thụ một khối lượng lớn CO2 phát thải vào khơng
khí bởi các hoạt động của con người đó là đại dương và thảm thực vật. Trong
đó thảm thực vật đã lưu giữ một lượng CO2 lớn hơn 1 nửa khối lượng chất khí
phát thải đó và cũng chính từ ngun liệu các bon này hàng năm thảm thực vật
trên trái đất đã tạo ra được 150 tỷ tấn vật chất khô thực vật. Năm 1980, Brawn
và cộng sự đã sử dụng công nghệ GIS dự tính lượng các bon trung bình trong
rừng nhiệt đới châu Á là 144 tấn/ha trong phần sinh khối và 148 tấn /ha trong
lớp đất mặt với độ sâu 1 m, tương đương 42 - 43 tỷ tấn các bon trong tồn châu
lục. Tuy nhiên lượng các bon có biến động rất lớn giữa các vùng và các kiểu
thảm thực bì khác nhau. Thơng thường lượng các bon trong sinh khối biến
động từ dưới 50 tấn/ha đến 360 tấn/ha, phần lớn ở các kiểu rừng là 100 - 200
tấn/ha (dẫn theo Phạm Xuân Hoàn, 2005).
Một số nghiên cứu về khả năng tích lũy các bon của các dạng rừng:
Palm và cộng sự (1986) cho rằng lượng các bon trung bình trong sinh
khối phần trên mặt đất của rừng nhiệt đới Châu Á là 185 tấn/ha và biến động
từ 25 - 300 tấn/ha (Dẫn theo ICRAF, 2001).
Houghton (1991) đã nhận định lượng các bon rừng nhiệt đới Châu Á là
40 - 250 tấn/ha, trong đó 50 - 120 tấn/ha ở phần thực vật và đất (Dẫn theo
ICRAF, 2001).
Brawn (1991) Rừng nhiệt đới Đơng Nam Á có lượng sinh khối trên mặt
đất từ 50 - 430 tấn/ha (tương đương 25 - 215 tấn C/ha) và trước khi có tác
động của con người thì các trị số tương ứng là 350 - 400 tấn/ha (tương đương
175 - 200 tấn C/ha) (dẫn theo Phạm Xn Hồn, 2005).
Murdiyarso (1995) cho rằng rừng Indonesia có lượng các bon từ 161 300 tấn/ha trong phần sinh khối trên mặt đất (Dẫn theo ICRAF, 2001).
14
Lasco (1999) rừng tự nhiên thứ sinh ở Philippine có 86 - 201 tấn C/ha
trong phần sinh khối trên mặt đất, ở rừng già là 370 - 520 tấn sinh khối /ha
(tương đương 185 - 260 tấn C/ha, lượng các bon ước tính 50% sinh khối).
Abu Bakar (2000) Rừng Malaysia lượng các bon biến động từ 100 - 160
tấn/ha nếu tính cả sinh khối trong đất là 90 - 780 tấn/ha (Dẫn theo ICRAF,
2001).
Theo MC Kenzie (2001) các bon trong hệ sinh thái rừng thường tập
trung ở 4 bộ phận chính: Thảm thực vật cịn sống trên mặt đất, vật rơi rụng, rễ
cây và đất rừng. Việc xác định lượng các bon trong rừng thường được thực
hiện thông qua xác định sinh khối rừng.
Kết quả nghiên cứu về sự biến động các bon sau khai thác rừng:
Brown và Pearce (1997) đã nhận định rằng: Một khu rừng nguyên sinh
có thể hấp thụ được 280 tấn các bon và sẽ giải phóng 200 tấn các bon nếu
chuyển thành du canh du cư và sẽ giải phóng nhiều hơn một chút nếu được
chuyển thành đồng cỏ hay đất nông nghiệp. Rừng trồng có thể hấp thụ khoảng
115 tấn các bon và con số này sẽ giảm từ 1/3 đến 1/4 khi rừng bị chuyển đổi
sang canh tác nông nghiệp.
Theo Putz và Pinard (1993) ở Malaisia nếu khai thác chọn lấy đi 8 - 15
cây/ha (tương đương 80 m3/ha hay 22 tấn các bon/ha) sẽ làm tổn thương 50%
số cây được giữ lại. Ở Sabah sau khai thác 1năm lượng sinh khối đã đạt 44 67% so với trước khai thác (nếu khai thác theo phương thức "Khai thác giảm
thiểu tác động" (dẫn theo Phạm Xuân Hoàn, 2005).
Lasco (2002) lượng sinh khối và carbon của rừng nhiệt đới Châu Á bị giảm
khoảng 22-67% sau khai thác. Tại Philippines sau khai thác thì lượng CO2 bị mất
là 50% so với rừng thành thục trước khai thác và ở Indonesia là 38-75%.
Xét trên phạm vi toàn cầu, số liệu thống kê năm 2003 cho thấy lượng
các bon lưu trữ trong rừng khoảng 800 - 1.000 tỷ tấn. Trong 1 năm rừng hấp
thụ khoảng 100 tỷ tấn khí các bonic và thải ra khoảng 80 tỷ tấn Oxy....
15
Tổng lượng hấp thu dự trữ các bon của rừng trên thế giới khoảng 830
PgC, trong đó các bon trong đất lớn hơn 1,5 lần các bon dự trữ trong thảm thực
vật (Brown, 1997). Đối với rừng nhiệt đới, có tới 50% lượng các bon dự trữ
trong thảm thực vật và 50% dự trữ trong đất (IPCC,2000).
Theo ước tính hoạt động trồng rừng và tái trồng rừng trên thế giới có tỷ
lệ hấp thu CO2 ở sinh khối là 0,4 - 1,2 tấn/ha/năm ở vùng cực bắc; 1,5 - 4,5
tấn/ha/năm ở vùng ôn đới và 4 - 8 tấn/ha/năm ở các vùng nhiệt đới
(IPCC,2000)..
Năm 1991, Houghton đã chứng minh lượng các bon trong rừng nhiệt đới
châu Á là 40 - 250 tấn/ha, trong đó 50 - 120 tấn/ha ở phần thực vật và đất (dẫn
theo Phạm Xuân Hoàn, 2005).
Năm 1996, Paml và cộng sự đã cho rằng lượng các bon trung bình trong
sinh khối phần trên mặt đất của rừng nhiệt đới châu Á là 185 tấn/ha và biến
động từ 25 - 300 tấn/ha. Kết quả nghiên cứu của Brown (1991) cho thấy rừng
nhiệt đới Đơng Nam Á có lượng sinh khối trên mặt đất từ 50 - 430 tấn/ha
(tương đương 25 - 215 tấn C/ha) và trước khi có tác động của con người thì
các trị số tương ứng là 350 - 400 tấn/ha (tương đương 175 - 200 tấn/ha) (dẫn
theo Brown, 1997).
Brown (1996) đã ước lượng tổng lượng các bon mà hoạt động trồng
rừng trên thế giới có thể hấp thu tối đa trong vòng 5 năm (1995 - 2000) là
khoảng 60 - 87 Gt C, với 70% ở rừng nhiệt đới, 25% ở rừng ôn đới và 5% ở
rừng cực bắc. Tính tổng lại rừng trồng có thể hấp thu được 11 - 15% tổng
lượng CO2 phát thải từ nguyên liệu hoá thạch trong thời gian tương đương
(Brown, 1997).
Brown và Pearce (1997) đưa ra các số liệu đánh giá lượng các bon và tỷ
lệ thất thoát đối với rừng nhiệt đới. Theo đó một khu rừng nguyên sinh có thể
hấp thu được 280 tấn các bon/ha và sẽ giải phóng 200 tấn các bon/ha nếu bị
chuyển thành du canh du cư và sẽ giải phóng các bon nhiều hơn một chút nếu
16
được chuyển thành đồng cỏ hay đất nông nghiệp. Rừng trồng có thể hấp thụ
khoảng 115 tấn các bon và con số này sẽ giảm từ 1/3 đến 1/4 khi rừng chuyển đối
sang canh tác nông nghiệp [23].
Tại Thái Lan, Noonpragop đã xác định lượng các bon trong sinh khối
trên mặt đất là 72 - 182 tấn/ha (Dẫn theo ICRAF, 2001).
Năm 2000 tại Indonesia, Noordwijk đã nghiên cứu khả năng tích luỹ các
bon của các rừng thứ sinh, các hệ thống nông lâm kết hợp và thâm canh cây
lâu năm. Kết quả cho thấy lượng các bon hấp thụ trung bình là 2,5 tấn/ha/năm
(Dẫn theo ICRAF, 2001).
Ở Việt Nam
Nguyễn Ngọc Lung (2004), công bố nghiên cứu sinh khối rừng Thông
ba lá để tính tốn khả năng cố định CO2 mà cây rừng hấp thụ. Đây là cơng trình
nghiên cứu có ý nghĩa trong lĩnh vực khoa học nghiên cứu khả năng hấp thụ
CO2 của rừng, tạo tiền đề cho việc xây dựng dự án trồng rừng CDM sau này.
Nguyễn Văn Dũng (2005) nghiên cứu về rừng Thông Mã vỹ tại Núi
Luốt - Đại học lâm nghiệp cho thấy rừng Thông mã vỹ thuần lồi 20 tuổi
lượng các bon tích luỹ là 80,7 - 122 tấn/ha, giá trị các bon tích luỹ ước tính đạt
25,8 - 39 triệu VNĐ/ha. Rừng Keo lá tràm trồng thuần lồi 15 tuổi có tổng lượng
các bon tích luỹ là 62,5 - 103,1 tấn/ha, giá trị tích luỹ các bon ước tính đạt 20 - 33
triệu VNĐ.
Vũ Tấn Phương (2006) đã nghiên cứu trữ lượng các bon theo các trạng
thái rừng cho biết: Rừng giàu có tổng trữ lượng CO2 là 694,9 - 733,9 tấn
CO2/ha; rừng trung bình là 539,6 - 577,8 tấn CO2/ha; rừng nghèo 387,0 - 478,9
tấn CO2/ha; rừng phục hồi 164,9 - 330,5 tấn CO2/ha ; rừng tre nứa là 116,5 277,1 tấn CO2/ha.
Lý Thu Huỳnh (2007) nghiên cứu về khả năng tích lũy các bon của rừng
Mỡ, kết quả thu được tổng lượng các bon tích luỹ dao động từ 40.933 -
17
145.041 kg/ha; trong đó chủ yếu tập trung vào các bon trong đất trung bình là
59%, tầng cây gỗ 30%, vật rơi rụng 4% và cây bụi thảm tươi là 2%.
Phạm Tuấn Anh (2007) Nghiên cứu về năng lực hấp thụ CO2 của rừng
tự nhiên lá rộng thường xanh ở Dăk Nơng cho kết quả: Lượng tích luỹ CO2
hàng năm từ 1,73 - 5,18 tấn/ha/năm tuỳ theo trạng thái rừng.
Ngô Đình Quế (2006) khi nghiên cứu, xây dựng các tiêu chí, chỉ tiêu
trồng rừng theo cơ chế phát triển sạch ở Việt Nam đã tiến hành đánh giá khả
năng hấp thụ CO2 thực tế của một số loại rừng trồng ở Việt Nam gồm: Thông
nhựa, keo lai, Mỡ, keo lá tràm và bạch đàn Uro ở các tuổi khác nhau. Kết quả
tính tốn cho thấy khả năng hấp thụ CO2 của các lâm phần khác nhau tuỳ thuộc
vào năng suất lâm phần đó ở các tuổi nhất định. Để tích luỹ khoảng 100 tấn
CO2/ha Thông nhựa phải đến tuổi 16 - 17, Thông mã vĩ và Thông ba lá ở tuổi
10, Keo lai 4 - 5 tuổi, Keo tai tượng 5 - 6 tuổi, Bạch đàn Uro 4 - 5 tuổi. Kết quả
này là rất quan trọng nhằm làm cơ sở cho việc quy hoạch vùng trồng, xây dựng
các dự án trồng rừng theo cơ chế phát triển sạch (CDM). Tác giả đã lập
phương trình tương quan hồi quy - tuyến tính giữa các yếu tố lượng CO2 hấp
thụ hàng năm với năng suất gỗ và năng suất sinh học. Từ đó tính ra được khả
năng hấp thụ CO2 thực tế ở nước ta đối với 5 loài cây trên.
Khả năng hấp thụ của rừng tự nhiên cũng được quan tâm nghiên cứu. Vũ
Tấn Phương (2007) đã nghiên cứu trữ lượng carbon theo các trạng thái rừng,
kết quả cho thấy rừng giàu có tổng trữ lượng carbon là 694,9 - 733,9 tấn
CO2/ha, rừng trung bình 539,6 - 577,8 tấn CO2/ha, rừng nghèo 387,0 - 478,9
tấn CO2/ha, rừng phục hồi 164,9 - 330,5 tấn CO2/ha và rừng tre nứa là 116,5 277,1 tấn CO2/ha.
Ngơ Đình Quế (2006) cho biết, với tổng diện tích là 123,95 ha sau khi
trồng Keo lai 3 tuổi, Quế 17 tuổi, Thông ba lá 17 tuổi, Keo lá tràm 12 tuổi thì
sau khi trừ đi tổng lượng các bon của đường làm cơ sở, lượng các bon thực tế
thu được qua việc trồng rừng theo dự án CDM là 7.553,6 tấn các bon hoặc
27.721,9 tấn CO2.
18
Nguyễn Ngọc Lung và Nguyễn Tường Vân (2004) đã sử dụng cơng thức
tổng qt của q trình quang hợp để tính ra hệ số chuyển đổi từ sinh khối khơ
sang CO2 đã hấp thụ là 1,630/1. Căn cứ vào biểu quá trình sinh trưởng và biểu
sinh khối các tác giả tính được 1 ha rừng Thơng 60 tuổi ở cấp đất III chứa
đựng 707,75 tấn CO2.
Theo Hoàng Xuân Tý (2004), nếu tăng trưởng rừng đạt 15m3/ha/năm,
tổng sinh khối tươi và chất hữu cơ của rừng sẽ đạt được xấp xỉ 10 tấn/ha/năm
tương đương với 15 tấn CO2/ha/năm, với giá thương mại CO2 tháng 4/2004
biến động từ 3 - 5 USD/tấn CO2, thì một ha rừng như vậy có thể đem 45 - 75
USD (tương đương 675.000 - 1.120.000 VNĐ/ năm).
1.3. Nghiên cứu về rừng trồng Thông mã vĩ
Theo Ashfaq Ali và cs. (2019), nghiên cứu về tích lũy các bon rừng
trồng Thông đuôi ngựa (Pinus massoniana Lamb) tại Hồ Bắc, Trung Quốc.
Kết quả cho thấy: Sinh khối tăng lên theo tuổi cây trồng. Tổng lượng carbon
sinh khối được ước tính là 27,4; 86,0; 112,7 và 142,2 tấn/ha, lần lượt theo tuổi
rừng 9, 18, 28 và 48 năm.
Theo Justine và cs. (2015) nghiên cứu rừng trồng Thông đuôi ngựa
(Pinus massoniana) ở khu vực thượng lưu sông Dương Tử. Kết quả cho thấy:
Sinh khối rừng trồng tăng lên khi tuổi lâm phần tăng, dao động từ 0,84 tấn/ha
trong lâm phần tuổi ba lên 252,35 tấn/ha trong lâm phần 42 năm tuổi. Sinh
khối trên mặt đất (AGB) đóng góp 86,51%.
Long-Chi Chen và cs. (2016) nghiên cứu trữ lượng các bon rừng trồng
Thông mã vĩ ở vùng cận nhiệt đới Trung quốc. Kết quả cho thấy: trữ lượng
carbon trong hệ sinh thái rừng trồng Thông mã vĩ và rừng Thông mã vĩ tự
nhiên lần lượt nằm trong khoảng từ 78 đến 210 tấn/ha và từ 97 đến 177 tấn/ha.
Mật độ dự trữ carbon trong thảm thực vật ở rừng trồng lớn hơn đáng kể so với
rừng tự nhiên.
Justine và cs. (2017) nghiên cứu sinh khối và tích lũy các bon của rừng
trồng Thơng đi ngựa phía Nam tỉnh Tứ Xuyên, Trung Quốc. Kết quả cho
19
thấy: Trữ lượng sinh khối thay đổi từ 1,41 đến 265,33 tấn/ha; 6,87 đến 7,49
tấn/ha, và 2,66 đến 4,86 tấn/ha ở tầng cây gỗ, cây bụi và thân thảo. Tỷ lệ các
bon trong các mô thực vật là 51,6%, 39,0% và 42,2% trong các lớp cây gỗ, cây
bụi và thân thảo. Các bon trong sinh khối trên mặt đất đóng góp 81,7% và
60,5% trong các lớp cây gỗ và cây bụi, và tỷ lệ rễ trên thân (R/S) của sinh khối
cây gỗ và lớp cây bụi trung bình là 0,23 và 0,69.
Đặng Thịnh Triều (2010) thực hiện đề tài nghiên cứu khả năng cố định
carbon của rừng trồng Thông mã vĩ (Pinus massoniana). Tác giả đã chỉ ra tổng
trữ lượng các bon lâm phần Thông mã vĩ ở tuổi 30 đạt từ 164,90 - 313,43
tấn/ha, trong đó, tầng cây gỗ (85,8%); vật rơi rụng (9,9%) và cỏ (3,3%).
1.4. Tổng quan về khu vực nghiên cứu
1.4.1. Điều kiện tự nhiên
1.4.1.1. Vị trí địa lý
Xã Thành Cơng, huyện Ngun Bình nằm ở phía Nam của huyện
Ngun Bình cách trung tâm huyện 45 km, trung tâm tỉnh Cao Bằng 90km. Có
toạ độ địa lý từ 220 đến 35042’ vĩ độ Bắc và 105052’04 kinh độ Đông, nằm cách
trung tâm tỉnh Cao Bằng 90km cách trung tâm Hà Nội 247 km về phía Bắc,
Xã Thành Cơng huyện Ngun Bình có 16 xóm, tổng diện tích tự nhiên
81.576,33ha, trong đó diện tích rừng và đất lâm nghiệp là: 6.775,85ha (Theo
Quyết định số:415/QĐ-UBND ngày 10/7/2015 của UBND tỉnh Cao Bằng về
việc phê duyệt điều chỉnh quy hoạch 3 loại rừng tỉnh Cao Bằng đến 2020).
Phần lớn diện tích rừng hiện nay chủ yếu đã giao cho các hộ gia đình, cá nhân
quản lý, chủ yếu là rừng phòng hộ đầu nguồn và rừng sản xuất chủ yếu là
chồng cây thơng, cây trạu, cây trúc sào, góp phần lớn trong tỷ lệ che phủ rừng
của địa phương, ngồi ra cịn góp phần phát triển kinh tế của người dân địa
phương. Có ranh giới hành chính tiếp giáp với các xã như sau:
- Phía Bắc giáp xã Phan Thanh, xã Quang Thành, huyện Ngun Bình;
- Phía Nam giáp xã Cốc Đán, huyện Ngân Sơn tỉnh Bắc Kạn; xã Phúc
Lộc và xã Bành Trạch, huyện Ba Bể tỉnh Bắc Kạn;
20
- Phía Tây xã Phan Thanh, huyện Ngun Bình Cao Bằng
- Phía Đơng giáp xã Hưng Đạo, huyện Ngun Bình Cao Bằng.
Thành Cơng có vị trí chiến lược, quan trọng trong việc phát triển kinh
tế xã hội của huyện Nguyên Bình và tỉnh Cao Bằng. Trực tiếp liên hệ giữa các
huyện như Ba Bể, Pắc Nặm, Ngân Sơn tỉnh Bắc Kạn nhất là trung tâm huyện
Nguyên Bình với các huyện miền núi cảu tỉnh Cao Bằng: Bảo Lạc, Bảo Lâm,
Hòa An, Hà Quảng, Thông Nông, Thạch An, Quảng Uyên, Trà Lĩnh, Phục
Hịa, Hạ Lang, Trùng Khánh. Với vị trí địa lý như trên, xã Thành Cơng, huyện
Ngun Bình có nhiều lợi thế để phát triển kinh tế xã hội không chỉ trong hiện
tại mà cả tương lai, nhất là trong các lĩnh vực nông nghiệp công nghệ cao, du
lịch, dịch vụ và trở thành một trung tâm của khu vực miền núi phía Bắc.
1.4.1.2. Địa hình, địa mạo
Địa hình của xã Thành Cơng, huyện Ngun Bình được coi như một
vùng của Sa Pa. Ruộng đất tập trung ở dưới chân đồi được hình thành bởi các
đám ruộng bậc thang xếp chồng lên nhau tạo nên vẻ đẹp kỳ vĩ và vùng này vẫn
mang chất, dáng dấp của địa mạo trung du với kiểu bậc thềm phù sa và bậc thang
nhân tạo, thềm phù sa mới và bậc thềm pha tích (đất dốc tụ). Khu vực trung tâm
xã tương đối bằng phẳng, có cánh đồng trải giữa dịng suối nhiên nơi đầu nguồn
của con sông hiến chảy ra trung tâm thành phố Cao Bằng, địa hình cịn lại
chủ yếu là đồi núi cao, càng về phía Tây bắc của xã càng có nhiều đồi núi cao.
Nhìn chung, địa hình xã Thành Công khá đa dạng phong phú, một mặt
tạo điều kiện thuận lợi cho phát triển trung tâm thị trấn trực thuộc xã, phát triển
du lịch, dịch vụ, mặt khác tạo điều kiện cho phát triển nông nghiệp công nghệ
cao phù hợp với kinh tế trang trại kết hợp giữa đồi rừng, cây ăn quả, cây dong
riềng, cây dược liệu và các loại cây công nghiệp khác như chè, cây trúc sào,
các loại cây lấy gỗ như cây thông, cây dổi...
1.4.1.3. Khí hậu
Xã Thành Cơng huyện Ngun Bình mang những nét chung của khí hậu
nhiệt đới gió mùa khu vực miền núi phía Bắc Việt Nam khí hậu trên địa bàn xã