Nghiên cứu sinh khối trên mặt đất nhằm đánh giá khả năng hấp thụ CO2 của luồng dendrocalamus membranaceus munro trồng tại LÀNG TRE PHÚ AN - TỈNH BÌNH DƯƠNG

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN



NGUYỄN THỊ THU PHƯƠNG



NGHIÊN CỨU SINH KHỐI TRÊN MẶT ĐẤT NHẰM
ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG HẤP THỤ CO
2
CỦA LUỒNG
(Dendrocalamus membranaceus Munro)
TRỒNG TẠI LÀNG TRE PHÚ AN – TỈNH BÌNH
DƯƠNG


Chuyên ngành: SINH THÁI HỌC
Mã số: 60 42 60

LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC



NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. TS. DIỆP THỊ MỸ
HẠNH
2. TS. VIÊN NGỌC NAM

Thành phố Hồ Chí Minh – năm 2010
i

LỜI CẢM ƠN


Luận văn được thực hiện theo chương trình đào tạo Thạc sĩ Chính quy tại
trường Đại học Khoa học Tự nhiên thành phố Hồ Chí Minh.
Để hoàn thành luận văn này, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Cô – TS.
Diệp Thị Mỹ Hạnh và Thầy – TS. Viên Ngọc Nam đã trực tiếp hướng dẫn, tận
tình truyền đạt những kiến thức quí báu trong suốt quá trình thực hiện luận vă
n.
Xin cảm ơn Ban Giám hiệu và Phòng đào tạo sau Đại học trường Đại học
Khoa học Tự nhiên thành phố Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi
hoàn thành khóa học.
Xin chân thành cảm ơn quí thầy, cô giảng dạy ngành Sinh thái học - Khoa
Sinh học – trường Đại học Khoa học Tự nhiên thành phố Hồ Chí Minh đã trực
tiếp giảng dạy và truyền đạt những kiến thức nền t
ảng và quan trọng giúp tôi thực
hiện luận văn này.
Cảm ơn các Cô Chú, các bạn ở làng tre Phú An – Bình Dương đã tạo mọi
điều kiện thuận lợi, giúp đỡ cho tôi trong quá trình thực hiện và thu thập số liệu
ngoài thực địa.
Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình, đã động viên tôi
về mọi mặt để hoàn thành luận văn này.
Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2010
Học viên
Nguyễ
n Thị Thu Phương

ii

TÓM TẮT

Đề tài “ Nghiên cứu sinh khối trên mặt đất nhằm đánh giá khả năng hấp thụ
CO
2
của Luồng (Dendrocalamus membranaceus Munro) trồng tại làng tre Phú An
– Tỉnh Bình Dương ”. Thu thập số liệu dựa trên giải tích 40 cây tiêu chuẩn và đo
đếm toàn bộ số cây trong khu vực nghiên cứu.
Kết quả nghiên cứu cho thấy: Trong quá trình phát triển của Luồng, có sự
phân hóa mạnh về đường kính thân. Số lượng cây chủ yếu tập trung ở cỡ kính
3,38 đến 5,23 cm. Trong đó số lượng cây tập trung nhiều nhất ở cỡ kính 4,00 cm
chiếm 18,50 % tổ
ng số cây trong khu vực. Cây có cỡ kính nhỏ nhất 1,54 cm và
cây có cỡ kính lớn nhất 7,08 cm, chiếm tỉ lệ thấp tương ứng 2,07 % và 1,67 %
tổng số cây trong khu vực.
Kết quả tính được về kết cấu sinh khối tươi cây cá thể Luồng: Sinh khối
thân tươi > sinh khối cành tươi > sinh khối lá tươi theo tỉ lệ tương ứng là 63,29 %
> 26,04 % > 10,67 % so với tổng sinh khối tươi.
Sinh khối khô bình quân cây cá thể Luồng là 6,07 ± 1,27 kg/cây. Thân có
sinh khối khô cao nhất, bình quân là 4,05 ± 0,09 kg/cây và chi
ếm 64,71 %, cành
có sinh khối khô bình quân là 1,34 ± 0,24 kg/cây và chiếm 25,46 %, bộ phận lá có
sinh khối thấp nhất, trung bình là 0,68 ± 0,17 kg/cây và chiếm tỷ lệ 9,83 % thấp
nhất so với tổng sinh khối khô.

Tổng sinh khối khô cây cá thể Luồng bằng 40,92 % tổng sinh khối tươi.

Sinh khối tươi tính trên toàn bộ khu vực trồng: Sinh khối thân > sinh khối
cành > sinh khối lá. Sinh khối thân chiếm 65,09 %, sinh khối cành chiếm 21,73 %
và sinh khối lá chiếm tỉ lệ thấp nhất 13,15 % so với tổng sinh khối tươi trên toàn
diện tích.
Sinh khối khô tính trên toàn bộ diện tích trồng: Sinh khối khô bộ phận thân
> sinh khối khô cành > sinh khối khô lá, trong đó sinh khối thân khô chiếm 67,61
iii

%, sinh khối cành khô chiếm 21,29 % và chiếm tỉ lệ thấp nhất là sinh khối lá khô
chiếm 11,11 % so với tổng sinh khối khô trên toàn diện tích.
Hàm số có dạng tổng quát y = a.X
b
mô tả tốt nhất tương quan giữa sinh
khối với D
1,3
với hệ số xác định lớn, hệ số biến động và hệ số chính xác đều nằm
trong phạm vi cho phép.
Tỉ lệ % C trong các bộ phận cây khác nhau. Lượng carbon tích lũy chủ yếu
ở thân, chiếm 67,77 %, tiếp đến carbon tích lũy ở cành chiếm 25,20 % và lượng
carbon tích lũy thấp nhất ở lá chiếm 7,03 %.
Khả năng hấp thụ CO
2
của Luồng trên diện tích trồng đạt 42.144,32
kg/S
trồng
tương đương với 126,75 tấn/ ha. Lượng CO
2
tương đương được Luồng

hấp thụ hằng năm đạt 25,35 tấn/ha/năm.
Lượng giá bằng tiền khả năng hấp thụ CO
2 tương đương của Luồng trồng
tại làng tre Phú An với năng suất là 25,35 tấn CO
2
tương đương/ha. Như vậy, giá
trị thu được bằng tiền từ CO
2
tương đương tại thời điểm nghiên cứu: Tính theo giá
cao có trị giá 7.168.726,5 đồng/ha/năm, tính theo giá trung bình có trị giá
5.376.544,875 đồng/ha/năm và tính theo giá thấp có giá trị 3.584.363,25
đồng/ha/năm.










iv

SUMMARY

The thesis “ Research on above – ground biomass to assess the capability
of CO
2
sequestration of Dendrocalamus membranaceus Munro plantation in the

Phu An Bamboo Village – Binh Duong Province”. Collect data based analysis 40
trees and measured all of trees in the study area.
The growth of Dendrocalamus membranaceus Munro has strong different
in culm diameter. Number of trees mainly is in the 3.38 to 5.23 cm
diameter. Number of trees in which most concentrated in the 4.00 cm diameter
accounted for 18.50 % of the trees in the area.
Trees with the smallest diameter 1.54 cm and trees with the largest
diameter 7.08 cm, respectively disproportionately low 2.07 % and 1.67 % of the
trees in the study area.
The results of this study are follows: Fresh biomass structure of tree parts
was: fresh biomass culm > fresh biomass branches > fresh biomass leaves
proportion is 63.29 % > 26.04 % > 10.67 % of total fresh biomass.
The average of individual dry biomass of Dendrocalamus membranaceus is
6.07 ± 1.27 kg/tree. The culms have the highest dry biomass, an average of 4.05 ±
0.09 kg/tree and accounting for 64.71 %, branches have an average dry biomass is
1.34 ± 0.24 kg/tree and accounted for 25.46 % and dry leaves biomass is lowest
percentage, the average is 0.68 ± 0.17 kg/tree and accounted 9.83 %. Total dry
biomass of Dendrocalamus membranaceus is 40.92 % of fresh biomass.
Fresh biomass of the whole planting area: Biomass culm > biomass
branches > biomass leaves, biomass culm accounts for 65.09 %, biomass branches
accounted for 21.73 % and biomass leaves at a low level least 13.15% of the total
fresh biomass across the area.
v

Dry biomass of the whole planting area: Biomass culm > biomass branches
> biomass leaves, biomass culm accounts for 67.61 %, biomass branches
accounted for 21.29 % and biomass leaves at a low level least 11.11 % of the total
dry biomass across the area.
The exponential (y = a.X
b

) describe good correlation between the biomass
of individual tree with factors D
1,3.
C ratio in different tree parts. Mainly carbon accumulation in the culm,
accounting for 67.77 %, followed by carbon accumulation in the branches
accounted for 25.20 % and the lowest carbon accumulation in leaves accounted
for 7.03 %.
The ability of CO
2
absorption in the growing area is at 42,144.32 kg/
equivalent to 126.75 tons/ha. Absorption of CO
2
equivalent per year reached
25.35 tons/ha/year.
The absorbability CO
2
equivalent of Dendrocalamus membranaceus
planting in the village of Phu An yield is 25.35 tonnes of CO
2
equivalent per
hectare. Thus, values obtained from CO
2
equivalent in cash at the time of the
study: The high price is worth 7,168,726.5 VND/ha/year, calculated by the
average value of 5,376,544.875 VND/ha/year and low price is worth 3,584,363.25
VND/ha /year.

vi

MỤC LỤC

Trang
LỜI CẢM ƠN i
TÓM TẮT ii
MỤC LỤC vi
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT x
DANH MỤC CÁC BẢNG xiii
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ .xv
MỞ ĐẦU .1
CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN .3
1.1 Nghiên cứu về sinh khối thực vật .3
1.1.1 Nghiên cứu sinh khối thực vật trên th
ế giới .3
1.1.2 Nghiên cứu sinh khối thực vật ở Việt Nam .5
1.2 Những vấn đề về CO
2
.8
1.2.1 Phát thải CO
2
.8
1.2.2 Nghị định thư Kyôtô .10
1.2.3. Một số phương pháp nghiên cứu hấp thụ CO
2
của thực vật 16
1.2.4 Nghiên cứu về khả năng hấp thụ CO

2
của thực vật 20
1.2.4.1 Nghiên cứu khả năng hấp thụ CO
2
của thực vật trên thế giới
20
1.2.4.2 Nghiên cứu khả năng hấp thụ CO
2
của thực vật trong nước
23
1.3 Những nghiên cứu về Luồng 25
1.3.1 Nghiên cứu về Luồng trên thế giới 25
1.3.2 Nghiên cứu về Luồng ở trong nước 26
1.4 Nhận định về tổng quan nghiên cứu 28
CHƯƠNG 2 - NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP, ĐỐI TƯỢNG VÀ ĐẶC ĐIỂM
KHU VỰC NGHIÊN CỨU 30
vii

2.1 Nội dung nghiên cứu 30
2.2 Phương pháp nghiên cứu 31
2.2.1 Phương pháp luận 31
2.2.2 Phương pháp nghiên cứu cụ thể 31
2.2.2.1 Phương pháp thu thập số liệu ngoài thực địa 32
2.2.2.2 Phương pháp xử lý số liệu 33
2.3 Đối tượng nghiên cứu 35
2.3.1 Đặc điểm sinh học 35
2.3.2 Phân bố 36
2.3.3 Ý nghĩa kinh tế, phòng hộ và khoa học 37
2.3.4 K
ỹ thuật trồng 38

2.4 Đặc điểm khu vực nghiên cứu 40
2.4.1 Vị trị địa lý 40
2.4.2 Khí hậu 41
2.4.3 Địa hình 41
2.4.4 Đặc điểm cây Luồng trồng tại làng tre Phú An - Bình Dương 41
2.4.5 Sự hình thành làng tre Phú An – Bình Dương 41
CHƯƠNG 3 - KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 43
3.1 Đặc điểm cấu trúc cây khu vực nghiên cứu 43
3.2 Tươ
ng quan giữa các nhân tố điều tra và cây cá thể 44
3.2.1 Tương quan giữa H
vn
với D
1,3
của cây cá thể 45
3.2.2 Tương quan giữa thể tích (V) với D
1,3
và H
vn
46
3.3 Sinh khối cây cá thể 48
3.3.1 Kết cấu sinh khối cây cá thể 48
3.3.1.1 Kết cấu sinh khối tươi cây cá thể 48
3.3.1.2 Kết cấu sinh khối khô cây cá thể 50
3.3.2 Xây dựng mô hình tương quan của cây cá thể 54
3.3.2.1 Tương quan giữa tổng sinh khối tươi cây cá thể với D
1,3
và H
vn
54

viii

3.3.2.2 Tương quan giữa tổng sinh khối khô với D
1,3
và H
vn
55
3.3.2.3 Tương quan giữa sinh khối tươi thân cây với D
1,3
và H
vn
57
3.3.2.4 Tương quan giữa sinh khối tươi cành cây với D
1,3
và H
vn
58
3.3.2.5 Tương quan giữa sinh khối tươi lá cây với D
1,3
59
3.3.2.6 Tương quan sinh khối thân khô với D
1,3
và H
vn
61
3.3.2.7 Tương quan sinh khối cành khô với D
1,3
63
3.3.2.8 Tương quan giữa sinh khối khô lá cây với D
1,3

63
3.3.2.9 Tương quan giữa sinh khối khô và sinh khối tươi cây cá thể
Luồng 65
3.3.3 Đánh giá khả năng vận dụng của các phương trình sinh khối
68
3.3.3.1 Kiểm tra khả năng vận dụng các phương trình sinh khối tươi
68
3.3.3.2 Kiểm tra khả năng vận dụng các phương trình sinh khối khô
69
3.4 Kết cấu sinh khối theo bụi 70
3.4.1 Kế
t cấu sinh khối tươi của bụi 70
3.4.2 Kết cấu sinh khối khô của bụi 72
3.4.2.1 Kết cấu tổng sinh khối khô theo D
1,3
74
3.4.2.2 Mối quan hệ giữa tổng sinh khối khô của bụi với các nhân tố
điều tra 75
3.5 Hấp thụ CO
2
76
3.5.1 Hấp thu CO
2
cây cá thể 76
3.5.1.1 Lượng carbon tích lũy trong cây cá thể Luồng 76
3.5.1.2 Tương quan giữa lượng carbon tích lũy trong cây cá thể với D
1,3
78
3.5.1.3 Tương quan giữa lượng carbon tích lũy và sinh khối khô
ix

80
3.5.1.4 Tương quan giữa khả năng hấp thụ CO
2
với D
1,3
81
3.5.2 Lượng CO
2
hấp thụ của bụi 82
3.5.2.1 Kết cấu lượng carbon tích lũy theo bụi 83
3.5.2.2 Phân bố carbon tích lũy theo cấp đường kính 84
3.5.2.3 Hấp thụ CO
2
của Luồng theo bụi 85
3.6 Giá trị hấp thụ CO
2
tương đương của Luồng trồng tại làng tre Phú An
trong khu vực nghiên cứu 86
3.7 Đề xuất các biện pháp kỹ thuật 86
CHƯƠNG 4 - KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 88
4.1 Kết luận 88
4.2 Kiến nghị 89
TÀI LIỆU THAM KHẢO 90
PHỤ LỤC .a

x

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

a
0
, a, b Các tham số của phương trình
C Carbon
C
c
Carbon cành
C
cbụi
Carbon cành của bụi
C
la
Carbon lá
C
labụi
Carbon lá của bụi
C
t
Carbon tổng
C
th
Carbon thân

C
tbụi
Carbon tổng của bụi
C
1,3
Chu vi thân cây tại vị trí 1,3 m
CO
2
Carbon Dioxide
CO
2t
: Lượng CO
2
hấp thụ của cây cá thể
CO
2th
: Lượng CO
2
hấp thụ của bộ phận thân cây cá thể
CO
2c
: Lượng CO
2
hấp thụ của bộ phận cành cây cá thể
CO
2la
: Lượng CO
2
hấp thụ của bộ phận lá cây cá thể
CO

2tbụi
: Lượng CO
2
hấp thụ theo bụi
CO
2thbụi
: Lượng CO
2
hấp thụ bộ phận thân theo bụi
CO
2cbụi
: Lượng CO
2
hấp thụ bộ phận cành theo bụi
CO
2labụi
: Lượng CO
2
hấp thụ bộ phận lá theo bụi
CDM Clean Development Mechanism - Cơ chế phát triển sạch
CER Tín chỉ carbon
D
1,3
Đường kính ngang ngực
D
bq
Đường kính trung bình cây trong bụi
F Trắc nghiệm Fisher
Gt Giga ton
xi

GIS Geographical Information System - Hệ thống thông tin địa lý
toàn cầu
GPS Global Position System - Hệ thống định vị toàn cầu
H
vn
Chiều cao vút ngọn
H
bq
Chiều cao trung bình cây trong bụi
IPCC Intergovernmental Panel on Climate Change - Ban Liên chính
phủ về biến đổi khí hậu
LULUCF Land use, land use change and forestry - Sử dụng đất, thay
đổi sử dụng đất và lâm nghiệp
M Trữ lượng của bụi
N Mật độ cây trong bụi
NIRI : Nissho Iwai Research Institute - Viện nghiên cứu Nissho Iwai
Nhật Bản
S
trồng
Diện tích khu vực trồng Luồng
ppm Phần triệu
R
2
Hệ số xác định
V Thể tích thân cây
W
tht
Sinh khối thân tươi cây cá thể
W

ct
Sinh khối cành tươi cây cá thể
W
lat
Sinh khối lá tươi cây cá thể
W
tt
Tổng sinh khối tươi cây cá thể
W
thk
Sinh khối thân khô cây cá thể
W
ck
Sinh khối cành khô cây cá thể
W
lak
Sinh khối lá khô cây cá thể
W
tk
Tổng sinh khối khô cây cá thể
W
ttbụi
Tổng sinh khối tươi của bụi
W
tkbụi
Tổng sinh khối khô của bụi
W
thkbụi
Sinh khối thân khô của bụi
W

ckbụi
Sinh khối cành khô của bụi
xii

W
lakbụi
Sinh khối lá khô của bụi
WWF
World Wildlife Fund – Quỹ bảo tồn thiên nhiên Thế Giới
UNFCCC United Nations Frame Convention on Climate Change - Công
ước khung của liên hợp quốc về biến đổi khí hậu
REDD Reducing Emissions from Deforestation and Forest
Degradation - Giảm phát thải từ mất rừng và suy thoái rừng
Δ% Sai số tương đối

xiii

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 3.1: Phân bố số cây theo đường kính D
1,3
43
Bảng 3.2: Phương trình tương quan giữa chiều cao H
vn
và đường kính D
1,3
45
Bảng 3.3 : Phương trình tương quan giữa thể tích (V) với D
1,3
và H
vn
47
Bảng 3.4: Kết cấu sinh khối tươi cây cá thể Luồng 48
Bảng 3.5: Kết cấu sinh khối khô cây cá thể Luồng 51
Bảng 3.6: So sánh tỉ lệ % sinh khối tươi và khô các bộ phận của cây cá thể Luồng
53
Bảng 3.7: Phương trình tương quan giữa tổng sinh khối tươi cây cá thể với D
1,3
54
Bảng 3.8: Phương trình tương quan giữa tổng sinh khối khô cây cá thể với D

1,3
56
Bảng 3.9 : Phương trình tương quan giữa sinh khối tươi thân cây với D
1,3
57
Bảng 3.10 : Phương trình tương quan giữa sinh khối tươi cành cây với D
1,3
58
Bảng 3.11: Phương trình tương quan sinh khối lá tươi với D
1,3
60
Bảng 3.12: Phương trình tương quan sinh khối thân khô với D
1,3
62
Bảng 3.13: Phương trình tương quan sinh khối cành khô với D
1,3
63
Bảng 3.14: Phương trình tương quan sinh khối khô lá với D
1,3
64
Bảng 3.15: Tương quan giữa sinh khối khô và sinh khối tươi cây cá thể 66
Bảng 3.16: Sai số tương đối của các phương trình tương quan giữa sinh khối tươi
các bộ phận với D
1,3
68
Bảng 3.17: Sai số tương đối của các phương trình tương quan giữa sinh khối khô
các bộ phận với D
1,3
69
Bảng 3.18: Kết cấu sinh khối tươi theo bụi của Luồng 71

Bảng 3.19: Sản lượng và năng suất sinh khối tươi của Luồng 71
xiv

Bảng 3.20: Kết cấu sinh khối khô bình quân bụi của Luồng 72
Bảng 3.21: Sản lượng và năng suất sinh khối khô của Luồng 73
Bảng 3.22: Sản lượng một số loài tre 73
Bảng 3.23: Phân bố tổng sinh khối khô theo đường kính D
1,3
74
Bảng 3.24: Kết cấu carbon tích lũy trong cây cá thể Luồng 76
Bảng 3.25: Phương trình tương quan giữa lượng carbon tích lũy với D
1,3
79
Bảng 3.26: Phương trình tương quan giữa lượng carbon tích lũy và sinh khối khô
80
Bảng 3.27: Phương trình tương quan giữa hấp thụ CO
2
của cây cá thể và D
1,3
82
Bảng 3.28: Kết cấu lượng carbon tích lũy theo bụi của Luồng 83
Bảng 3.29: Sản lượng và năng suất lượng carbon tích lũy của Luồng 83
Bảng 3.30: Carbon tích lũy ở các bộ phận cây theo cấp đường kính 84
Bảng 3.31: Lượng CO
2
hấp thụ của Luồng 85

xv

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 2.1: Bụi, lá và mo của Luồng 35
Hình 2.2: Bản đồ vị trí khu vực nghiên cứu 41
Hình 3.1: Biểu đồ phân bố số cây theo đường kính 44
Hình 3.2: Đồ thị phương trình tương quan giữa H
vn
và D
1,3
46
Hình 3.3: Tỷ lệ % sinh khối tươi các bộ phận của Luồng 50
Hình 3.4: Tỷ lệ % sinh khối khô các bộ phận cây cá thể 53
Hình 3.5: Biểu đồ so sánh tỉ lệ % sinh khối khô và tươi các bộ phận Luồng
54
Hình 3.6: Biểu đồ mô tả sinh khối tươi các bộ phận của Luồng 61
Hình 3.7: Biểu đồ mô tả sinh khối khô các bộ phận của Lu
ồng 65
Hình 3.8 : Cấu trúc sinh khối khô của Luồng theo D

1,3
74
Hình 3.9: Tỉ lệ carbon các bộ phận cây cá thể Luồng 78
Hình 3.10: Tương quan hàm lượng carbon tích lũy cây cá thể với D
1,3
80


Hình 3.11: Biểu đồ so sánh tỷ lệ carbon theo cấp đường kính của các bộ phận . 85


1

MỞ ĐẦU
Sự ấm lên toàn cầu hiện nay được nhiều nhà khoa học quan tâm. Các
nghiên cứu về diễn biến khí hậu cho thấy mối quan hệ trực tiếp giữa nồng độ CO
2

trong khí quyển và sự dao động chu kỳ nhiệt của trái đất [40].
Theo IPCC, CO
2
chiếm đến 60 % nguyên nhân của sự ấm lên toàn cầu, nếu
nồng độ CO
2
tăng lên gấp đôi sẽ làm gia tăng nhiệt độ trung bình của mặt đất lên
2,8
0
C. Sự ấm lên toàn cầu làm tổn hại đến tất cả các thành phần môi trường sống,
băng tan và nước biển dâng cao, thay đổi khí hậu dẫn đến suy giảm đa dạng sinh
học, gia tăng các loại bệnh tật và gia tăng các hiện tượng khí hậu cực đoan

(WWF) [17].
Sự gia tăng nhiệt độ trong quá khứ gây ra chủ yếu do quá trình tự nhiên,
nhưng sự gia tăng nhiệt độ ngày nay chủ yếu do hoạ
t động của con người, đã phát
thải lượng lớn các khí gây hiệu ứng nhà kính, đặc biệt khí CO
2
. Nếu con người
không có những biện pháp ngăn chặn và ứng phó thông qua những chiến lược
giảm lượng khí phát thải nhà kính, đặc biệt khí CO
2
, thì theo dự báo của các nhà
khoa học thế giới, đến cuối thế kỷ 21, hàm lượng khí CO
2
trong khí quyển sẽ lên
đến 540 - 970 ppm, nhiệt độ toàn cầu sẽ tăng lên tương ứng là 2,0 – 4,5
0
C [45].
Vì vậy, nghiên cứu carbon đang là vấn đề cấp thiết và trọng tâm của khoa
học. Hệ thực vật được xem là lá phổi xanh của Trái đất, là bể chứa carbon (C),
đóng vai trò quan trọng trong cân bằng O
2
và CO
2
trong khí quyển. Toàn bộ lượng
C dự trữ được tạo bởi kết quả của sự hấp thu khí CO
2
từ khí quyển và chuyển về
dạng chất hữu cơ thực vật. Điều này cho thấy nếu tăng lượng C dự trữ trong môi
trường sinh thái sẽ có khả năng giảm lượng CO
2

là một phương pháp cơ bản.
Trên cơ sở thực vật có khả năng hấp thụ CO
2
thông qua quá trình quang
hợp, 1 phân tử CO
2
có khối lượng nguyên tử là 44, như vậy nếu có 1 nguyên tử
carbon được lưu giữ trong cây, sẽ có 44 đơn vị khối lượng nguyên tử CO
2
loại ra
khỏi bầu khí quyển. Vì vậy, khả năng thực vật hấp thụ CO
2
là rất cao và hiệu quả,
2

góp phần đáng kể làm giảm lượng khí CO
2
trong bầu khí quyển gây hiệu ứng nhà
kính.
Mặt khác, từ khi thị trường carbon (C) ra đời, việc thương mại hóa carbon
được coi như một giải pháp có tính lâu dài về hiệu quả kinh tế đi đôi với vấn đề
môi trường, đồng thời Nghị định số 99/2010/NĐ – CP ban hành ngày 24/09/2010
của Thủ tướng Chính phủ cũng đã nêu rõ về chính sách chi trả dịch vụ môi trường
rừng. Theo đó, Nghị định qui
định năm loại dịch vụ môi trường rừng được chi trả,
trong đó có hấp thụ và lưu giữ carbon của rừng và giảm phát thải khí gây hiệu ứng
nhà kính.
Trước tình hình đó, đề tài “Nghiên cứu sinh khối trên mặt đất nhằm
đánh giá khả năng hấp thụ CO
2

của Luồng (Dendrocalamus membranaceus
Munro) trồng tại làng tre Phú An – Tỉnh Bình Dương” được thực hiện nhằm
góp phần cung cấp những thông tin cần thiết về chức năng sinh thái môi trường
của thực vật nói chung và Luồng nói riêng, thông qua nghiên cứu sinh khối để
đánh giá khả năng hấp thụ CO
2
của chúng. Trên cơ sở đó phát triển và mở rộng
qui mô trồng Luồng tại vùng đất trống, đồi trọc, ngoài việc tạo thảm xanh, còn để
chuẩn bị tham gia vào thị trường carbon, hướng đến giảm thiểu khí CO
2
bảo vệ
môi trường sống.
Mục tiêu nghiên cứu
Từ sinh khối, xác định lượng carbon trong các bộ phận trên mặt đất của
Luồng, qua đó tính khả năng hấp thụ CO
2
tương đương của Luồng.
Bước đầu lượng giá chí phí môi trường dựa vào khả năng hấp thụ CO
2
của
Luồng.
Phạm vi nghiên cứu
Đề tài chỉ tập trung nghiên cứu sinh khối nhằm đánh giá khả năng hấp thụ
CO
2
của Luồng thông qua sự tích lũy carbon trong các bộ phận (thân, cành, lá)
trên mặt đất.

3

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN
1.1 Nghiên cứu về sinh khối thực vật
Sinh khối được xác định là tất cả chất hữu cơ ở dạng sống và chết (còn ở
trên cây) ở trên hoặc ở dưới mặt đất [17]. Sinh khối được xem như một chỉ tiêu để
đánh giá sức sản xuất của thực vật và cũng là một chỉ tiêu đánh giá năng suất sinh
học của thực vật.
Thực v
ật có khả năng quang hợp đã hấp thụ CO
2
và thải lượng O
2
tương
ứng vào môi trường, đồng thời tích lũy sinh khối ở dạng carbon. Do đó, nghiên
cứu sinh khối thực vật là cần thiết, đây là cơ sở xác định lượng carbon tích lũy và
từ đó đánh giá khả năng hấp thụ CO
2
của thực vật, cung cấp thông tin quan trọng
giúp các nhà quản lý đánh giá chất lượng cũng như sử dụng hiệu quả hệ thực vật,
tham gia thị trường carbon, làm cơ sở cho chi trả dịch vụ môi trường. Qua đó, hạn
chế tàn phá rừng.
1.1.1 Nghiên cứu sinh khối thực vật trên thế giới
Christensen (1997) đã nghiên cứu sinh khối của rừng Đước ở rừng ngập
mặn đảo Phuket trên b
ờ biển Tây, Thái Lan. Kết quả nghiên cứu đã xác định được
tổng lượng sinh khối trên mặt đất ở rừng 15 tuổi là 159 tấn sinh khối khô trên một
ha. Lượng tăng trưởng hàng năm tính cho toàn bộ thân, cành, lá và rễ khoảng 20
tấn/ha/năm. Tổng năng suất sinh khối khô là 27 tấn/ha/năm. Nghiên cứu cũng đã
so sánh lượng vật rụng của rừng ngập mặn và rừng mưa nhiệt đới thì thấ
y lượng

vật rụng hàng năm của rừng ngập mặn cao hơn so với rừng mưa nhiệt đới do rừng
ngập mặn nhỏ tuổi hơn và sinh trưởng nhanh hơn [29].
Michael S và Ross (1998) đã nghiên cứu sinh khối và năng suất trên mặt
đất của các quần thể rừng ngập mặn ở vườn Quốc gia Biscayne, Florida (USA) từ
sau cơn bão Andrew xảy ra năm 1992, kết quả phân tích cho thấy: Cấu trúc tự
nhiên củ
a quần thể giữ vai trò quan trọng trong việc chống bão của hệ thống rừng
4

ngập mặn, đặc biệt kích thước và sự phân bố của các bộ phận cấu thành sinh khối
[34].
Akira và cs (2000) qua nghiên cứu sinh khối và kích thước rễ dưới mặt đất
của Dà vôi (Ceriops tagal) ở Nam Thái Lan kết quả cho thấy: Tổng sinh khối là
137,5 tấn/ha và tỉ lệ sinh khối trên mặt đất và rễ là 1,05. Trong đó sinh khối thân
được 53,35 tấn/ha, lá được 13,29, rễ được 1,99 tấn/ha và dưới mặt đất là 87,51
tấn/ha [24].
Kumar B. M, Rajesh G và Sudheesh K. G (2005)
đã nghiên cứu sinh khối
trên mặt đất và hấp thụ chất dinh dưỡng của Bambusa bambos (L.) Voss ở khu
vườn Thrissur, Kerala, miền Nam Ấn Độ. Kết quả nghiên cứu cho thấy: Sinh khối
trên mặt đất trung bình là 2.417 kg/bụi và trung bình mỗi ha là 241,7 tấn/ha. Sinh
khối tích lũy cao nhất là ở thân tươi (82 %), tiếp theo gai và lá (13 %), thân cây
chết chiếm khoảng 5 % trong sinh khối. Thiết lập được phương trình tương quan
giữa số lượng cây, sinh khối khô thân và tổng sinh khối cụ
m với đường kính
(DBH) như sau:
Y= -3225,8 + 1730,4*DBH (R
2
= 0,83; n=8; p < 0,001)
ln Y

l
= 4,298 + 2,647*ln DBH (R
2
= 0,82; n=8; p < 0,001)
Y
n
= -12,23 + 37,281*DBH (R
2
= 0,80; n=106; p < 0,0001)
Trong đó: Y: Tổng sinh khối mỗi cụm,
Y
l
: Sinh khối khô của thân,
Y
n
: Số lượng cây.
Thành phần dinh dưỡng NPK khác nhau giữa các loại mô, cao nhất ở thân tươi,
tiếp theo lá + cành và thân chết. Trung bình N, P và K hấp thụ mỗi cụm tương
ứng là 9,22 kg; 1,22 kg và 14,4 kg. Sinh khối tích tụ trên vật rụng sàn rừng trung
bình 909 g/m
2
tương ứng với lượng N, P, K lần lượt là 48,15 kg/m
2
; 3,67 kg/m
2
và
41,98 kg/m
2
[32].
Isagi.Y, Kawahara. T, Kamo. K và Ito. H (1997) đã nghiên cứu sản lượng

và chu trình carbon của loài tre Phyllostachys pubescens, kết quả cho thấy: Sinh
khối thân 116,50 tấn/ha, sinh khối cành 15,5 tấn/ha, sinh khối lá 5,9 tấn/ha và
5

tổng sinh khối 137,9 tấn/ha. Sinh khối thân rễ 16,7 tấn/ha và sinh khối rễ 27,9
tấn/ha. Năng suất 32,8 tấn C/ha/năm, thân: 9,79 tấn C/ha/năm, cành: 1,63 tấn
C/ha/năm, lá: 4,45 tấn C/ha/năm [42].
1.1.2 Nghiên cứu sinh khối thực vật ở Việt Nam
Ở Việt Nam trong những năm gần đây, nghiên cứu sinh khối thực vật được
nhiều nhà khoa học quan tâm và đã có nhiều kết quả đáng ghi nhận, góp phần
quan trọng trong việc đ
ánh giá, quản lý và sử dụng hiệu quả các hệ thực vật
(rừng).
Lê Hồng Phúc (1996) đã có công trình “Đánh giá sinh trưởng tăng trưởng,
sinh khối và năng suất rừng trồng Thông ba lá (Pinus keysia) ở vùng Đà Lạt, Lâm
Đồng”. Tác giả đã kết luận rằng mật độ rừng trồng ảnh hưởng lớn tới sinh trưởng,
tăng trưởng, sinh khối và năng suất của rừng [15].
Vũ Vă
n Thông (1998) đã nghiên cứu cơ sở xác định sinh khối cây cá lẻ và
lâm phần Keo lá tràm tại tỉnh Thái Nguyên. Tác giả cũng đã thiết lập được một số
mô hình dự đoán sinh khối cây cá lẻ bằng phương pháp sử dụng cây mẫu. Theo
kết quả nghiên cứu thì dạng hàm W = a + bD
1,3
và LnW = a + bLnD
1,3
mô tả tốt
mối quan hệ giữa sinh khối các bộ phận với chỉ tiêu sinh trưởng đường kính. Tuy
nhiên, đề tài này cũng mới dừng lại ở việc nghiên cứu sinh khối các bộ phận trên
mặt đất, chưa tiến hành nghiên cứu sinh khối rễ và lượng vật rơi [18].
Viên Ngọc Nam (1998) trong công trình nghiên cứu sinh khối và năng suất

sơ cấp rừng Đước (Rhizophora apiculata) trồng ở Cần Giờ, thành ph
ố Hồ Chí
Minh đã cho rằng sinh khối rừng Đước có lượng tăng sinh khối từ 5,93 - 12,44
tấn/ha/năm, trong đó tuổi 4 có lượng tăng sinh khối thấp nhất và cao nhất ở tuổi
12; lượng tăng đường kính 0,46 – 0,81 cm/năm, trữ lượng thảm mục tích lũy trên
sàn rừng 3,4 - 12,46 tấn/ha [12].
Viên Ngọc Nam (2003) trong công trình nghiên cứu “Nghiên cứu sinh
khối và năng suất sơ cấp quần thể Mấm trắng (Avicennia alba BL
) tự nhiên tại
Cần Giờ, Tp. Hồ Chí Minh” đã xác định được tổng sinh khối, lượng tăng trưởng
6

sinh khối, năng suất vật rụng cũng như năng suất thuần của quần thể Mấm trắng
trồng tại Cần Giờ. Tác giả cho rằng để xác định sinh khối cây rừng, các nghiên
cứu về sinh khối thường dùng phương trình hồi quy tương quan giữa đường kính
hoặc chu vi thân cây ở vị trí 1,3 m với tổng sinh khối hay sinh khối bộ phận của
cây. Nghiên cứu đã mô tả mối t
ương quan giữa sinh khối các bộ phận với đường
kính của cây bằng dạng phương trình logW = a + blogD
1,3
và đã tìm ra phương
trình tương quan giữa sinh khối và các nhân tố điều tra cho loài Mấm trắng là:
logPttsk = -0,632085 + 2,40562*logD
1,3
với hệ số xác định R
2
= 0,991. Theo tác
giả, sinh khối tươi thân trong quần thể Mấm trắng trung bình là 70,64 % biến động
từ 69,16 % - 73,64 %, cành chiếm 15,04 % - 22,92 % và lá chiếm 7,92 % - 11,33
%. Tỉ lệ sinh khối tươi trung bình của thân và cành chiếm 91,1 % trong quần thể,

tỉ lệ sinh khối của lá giảm dần theo tuổi, ngược lại sinh khối thân + cành và cành
tăng dần theo tuổi. Sinh khối khô trung bình của quần thể Mấm trắng là 118,29
tấn/ha dao động từ 79,21 - 137,18 tấn/ha [11].
Võ Đại Hải (2007) đã nghiên c
ứu sinh khối cây cá lẻ Mỡ trồng thuần loài
vùng trung tâm Bắc Bộ Việt Nam. Kết quả nghiên cứu cho thấy: Sinh khối khô và
tươi cây cá lẻ Mỡ thay đổi theo tuổi và theo cấp đất. Cụ thể, tuổi tăng lên thì sinh
khối cũng tăng lên, ở cấp đất tốt thì sinh khối cao hơn ở cấp đất xấu. Cấu trúc sinh
khối cây cá lẻ gồm 4 phần, trong đó sinh khối thân chiếm tỷ lệ lớ
n nhất, sau đó
đến sinh khối rễ, cành và lá. Giữa sinh khối cây cá lẻ và các nhân tố điều tra lâm
phần D
1,3
, H
vn
tồn tại mối quan hệ chặt chẽ với nhau, mối quan hệ này được biểu
thị bằng các phương trình dạng tuyến tính đơn giản một lớp. Với các kết quả
nghiên cứu thu được, có thể sử dụng để xác định hoặc dự báo nhanh sinh khối cây
cá lẻ Mỡ thông qua chỉ tiêu D
1,3
và H
vn
, xác định sinh khối khô thông qua sinh
khối tươi, xác định sinh khối dưới mặt đất thông qua sinh khối trên mặt đất [3].
Võ Đại Hải (2008) đã nghiên cứu sinh khối cây cá thể keo lai trồng thuần
loài ở Việt Nam. Kết quả cho thấy, sinh khối cây cá thể keo lai có sự biến đổi rất
lớn theo các cấp đất và các giai đoạn tuổi khác nhau. Cấu trúc sinh khối tươi cây
cá thể keo lai chủ yếu tập trung vào sinh khối thân 49,8 %, rễ 19,1 %, lá 16,5 % và
7

cành 14,6 %. Giữa sinh khối khô và sinh khối tươi cây cá thể keo lai với các nhân
tố điều tra lâm phần như D
1,3
, H
vn
, A và giữa sinh khối khô với sinh khối tươi có
mối quan hệ rất chặt chẽ với nhau. Các mối quan hệ này được mô phỏng bởi các
dạng hàm mũ (y = a.x
b
), hàm (y = a.b
x
) với hệ số tương quan cao, sai tiêu chuẩn
thấp và đơn giản, dễ áp dụng. Có thể sử dụng các phương trình này để tính toán
nhanh, dự báo sinh khối keo lai dựa vào các nhân tố điều tra lâm phần như D
1,3
,
H
vn
, A hoặc các tính toán sinh khối dưới mặt đất từ sinh khối trên mặt đất, từ sinh
khối tươi ra sinh khối khô [6].
Viên Ngọc Nam (2009) đã nghiên cứu sinh khối Dà quánh (Ceriops
zippeliana) và Cóc trắng (Lumnitzera racemosa Willd) tại Khu Dự trữ sinh quyển
rừng ngập mặn Cần Giờ. Kết quả nghiên cứu cho thấy: Sinh khối khô của các bộ
phận cây Cóc trắng cá thể được sắp xếp theo thứ tự từ cao đến thấp như
sau: Thân
(74,44 ± 2,25 %) > cành (19,60 ± 2,05 %) > lá (5,96 ± 0,56 %). Tỉ lệ sinh khối
khô của thân cây Dà quánh (W
thk
) chiếm tỷ lệ bình quân là 56,17 ± 2,7 %, sinh
khối cành khô chiếm tỷ lệ thấp hơn là 26,67 ± 2,29 % biến động từ 7,9 – 32,1 %

so với sinh khối thân khô. Sinh khối lá khô chiếm tỷ lệ là 17,16 ± 1,37 % thấp
nhất.
- Sinh khối khô của Cóc trắng bằng 62,63 % sinh khối tươi và sinh khối khô của
Dà quánh bằng 54,59 % sinh khối tươi. Tỷ lệ sinh khối khô so với tươi của Dà
quánh thấp hơn Cóc trắng.
- Kết cấu sinh khối khô của các bộ phận quầ
n thể Cóc trắng được sắp xếp theo thứ
tự từ cao đến thấp như sau: Thân (76,63 ± 1,73 %) > Cành (16,79 ± 1,35 %) > Lá
(6,58 ± 0,54 %) và quần thể Dà quánh được sắp xếp: Thân (56,86 ± 0,33 %) >
Cành (24,26 ± 0,85 %) > Lá (18,88 ± 0,53 %).
- Tổng sinh khối khô trung bình của quần thể Cóc trắng là 46,62 ± 10,72 tấn/ha
biến động từ 0,74 đến 125,13 tấn/ha. Tổng sinh khối khô trung bình của quần thể
Dà quánh là 40,85 ± 7,22 tấn/ha biến động từ 10,43 đến 100,55 tấn/ha [9].

8

1.2 Những vấn đề về CO
2
1.2.1 Phát thải CO
2
Cuối thế kỷ 18 và đầu thế kỷ 19 diễn ra cuộc cách mạng công nghiệp, với
nhiều phát minh có tính bước ngoặt đã ra đời, đẩy mạnh sự phát triển của khoa
học và kỹ thuật, tạo ra một xã hội thịnh vượng và tiện nghi hơn. Thế nhưng, kể từ
đó đến nay, con người đã tác động mạnh mẽ đến môi trường thiên nhiên, các hoạt
động của con người như: S
ử dụng nhiên liệu hoá thạch (than đá, dầu mỏ, khí đốt)
và hoạt động công nghiệp đã làm gia tăng lượng khí phát thải vào trong khí quyển,
đặc biệt lượng lớn khí CO
2
[40].

Khoảng 4,5 tỷ năm trước đây, khi trái đất bắt đầu hình thành, lượng CO
2

chiếm 80 % trong khí quyển, tuy nhiên, cách đây 2 tỷ năm, lượng CO
2
chỉ còn
khoảng 20 – 30 %, chính sự xuất hiện hệ thực vật có khả năng quang hợp rất mạnh
làm cho nồng độ CO
2
giảm xuống và lượng oxy trong khí quyển tăng lên. Nhưng
từ khi bắt đầu thời kỳ công nghiệp khoảng từ năm 1750 đến nay (khoảng 200
năm), sự phát thải CO
2
vào bầu khí quyển đã không ngừng gia tăng [40].
Theo các nhà khoa học ở đài quan trắc Mauna Loa, Hawaii (2005), lượng
khí thải CO
2
trong khí quyển đã đạt đến mức 387 ppm, tăng hơn 40 % so kể từ
thời kỳ cách mạng công nghiệp. Đây cũng là mức cao nhất trong vòng 650.000
năm trở lại đây. Cũng theo báo cáo của các nhà khoa học, lượng khí CO
2
tăng
nhanh hơn bao giờ hết, năm 2007 tốc độ tăng 2,14 ppm. Trong khi đó, từ năm
1970 đến 2000 tốc độ này chỉ là 1,5 ppm mỗi năm. Sự tăng vọt này cho thấy trái
đất đang mất đi khả năng tự nhiên hấp thụ trở lại hàng tỉ tấn CO
2
mỗi năm [40].
Phát thải khí CO
2

đang là vấn đề có tính toàn cầu và ở Việt Nam mức độ
phát thải khí CO
2
không ngừng gia tăng trong những năm gần đây. Hiện nay, tình
hình ô nhiễm môi trường không khí ở nước ta ngày càng nghiêm trọng. Sự hình
thành và mở rộng các khu công nghiệp cùng với sự gia tăng dân số và gia tăng các
phương tiện giao thông vận tải đã làm tăng lượng phát thải khí vào môi trường,
trong đó có sự gia tăng đáng kể khí CO
2
. Theo số liệu của trung tâm khí tượng
9

thủy văn Việt Nam (22/6/2010) ước tính đến năm 2020, lượng phát thải khí CO
2

của Việt Nam khoảng 233,3 triệu tấn CO
2
, tăng 93 % so với năm 1998 và con số
này vẫn tiếp tục tăng khi tình hình sử dụng nhiên liệu hóa thạch không giảm.
Ngoài ra, sự tàn phá rừng ngày một gia tăng không những gây mất cân bằng sinh
thái mà làm giảm khả năng hấp thụ CO
2
và gián tiếp làm tăng thêm lượng khí CO
2

phát thải vào khí quyển, tăng nguy cơ hiệu ứng nhà kính – góp phần làm cho biến
đổi khí hậu toàn cầu tăng nhanh. Cuối năm 2007, chương trình phát triển của Liên
Hiệp Quốc đã xác định: Việt Nam là 1 trong 5 vùng bị tác hại của biến đổi khí hậu
nặng nề nhất thế giới. Đồng Bằng Sông Cửu Long (vựa lúa của cả nước) là vùng
đất thấp ven biển Đông của Việt Nam nên sẽ là khu vực bị

tác hại nặng nề nhất do
biến đổi khí hậu [52].
Theo Phạm Khôi Nguyên, ở Việt Nam trong khoảng 50 năm qua (1958 -
2008), nhiệt độ trung bình đã tăng từ 0,5
0
C đến 0,7
0
C. Nhiệt độ mùa đông tăng
nhanh hơn nhiệt độ mùa hè và nhiệt độ ở các vùng khí hậu phía Bắc tăng nhanh
hơn ở các vùng khí hậu phía Nam. Nhiệt độ trung bình năm của 4 thập kỷ gần đây
(1961 - 2000) cao hơn trung bình năm của 3 thập kỷ trước đó (1931- 1960). Nhiệt
độ trung bình năm của thập kỷ 1991 - 2000 ở Hà Nội, Đà Nẵng, thành phố Hồ Chí
Minh đều cao hơn trung bình của thập kỷ 1931 - 1940 l
ần lượt là 0,8; 0,4 và
0,6
o
C. Năm 2007, nhiệt độ trung bình năm ở cả 3 nơi trên đều cao hơn trung bình
của thập kỷ 1931 - 1940 là 0,8 - 1,3
0
C và cao hơn thập kỷ 1991 - 2000 là 0,4 -
0,5
0
C [14].
Mực nước biển quan trắc 50 năm qua ở các trạm Cửa Ông, Hòn Dấu đã
tăng lên khoảng 20 cm. Số lượng những đợt không khí lạnh ảnh hưởng tới Việt
Nam giảm đi rõ rệt trong 2 thập niên gần đây, như năm 1994 và năm 2007 chỉ có
15 - 16 đợt không khí lạnh (bằng 56 % trung bình nhiều năm). Số lượng ngày mưa
phùn trung bình năm ở Hà Nội giảm dần trong thập niên 1981 - 1990 và chỉ còn
gần m
ột nửa (15 ngày/năm) trong 10 năm gần đây (Nguyễn Đức Ngữ, Nguyễn

Trọng Hiệu, 2003). Tính trung bình trong cả nước, lượng mưa năm trong 50 năm
qua (1958 - 2007) đã giảm khoảng 2 % [14].