đánh giá khả năng tích lũy carbon của thực vật ngập mặn ở rú chá, xã hương phong, thị xã hương trà, tỉnh thừa thiên huế

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC HUẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
TRẦN HIẾU QUANG
ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY CARBON CỦA
THỰC VẬT
NGẬP MẶN Ở RÚ CHÁ, XÃ HƯƠNG PHONG, THỊ XÃ
HƯƠNG TRÀ, TỈNH THỪA THIÊN HUẾ
LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC
Huế, 2013
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC HUẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
TRẦN HIẾU QUANG
ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY CARBON CỦA
THỰC VẬT
NGẬP MẶN Ở RÚ CHÁ, XÃ HƯƠNG PHONG, THỊ XÃ
HƯƠNG TRÀ, TỈNH THỪA THIÊN HUẾ
Chuyên ngành: THỰC VẬT HỌC
Mã số: 60.42.20
LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
PGS.TS. NGUYỄN KHOA LÂN
Huế, 2013
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu và kết
quả nghiên cứu ghi trong luận văn là trung thực, được các đồng tác giả cho phép sử
dụng và chưa từng được công bố trong bất kỳ một công trình nào khác.
Người cam đoan
Trần Hiếu Quang

ii
Sau thời gian học tập và nghiên cứu tại trường Đại học Sư
Phạm, Viện Tài nguyên và Môi trường - Đại học Huế, đến nay tôi đã
hoàn thành Luận văn Thạc sĩ chuyên ngành Thực vật học với đề tài
“Đánh giá khả năng tích lũy Carbon của thực vật ngập mặn ở xã
Hương Phong, thị xã Hương Trà, tỉnh Thừa Thiên Huế”.
Lời đầu tiên, tôi xin trân trọng cảm ơn thầy PGS.TS. Nguyễn
Khoa Lân, Khoa Sinh học, trường Đại học Sư Phạm, Đại học Huế,
người đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt thời gian thực hiện luận
văn.
Tôi xin trân trọng cảm ơn ThS. Nguyễn Huy Anh, Bộ môn Quản lý
Môi trường và Biến đổi khí hậu; ThS. Trần Thị Tú, Bộ môn Công nghệ
môi trường, Viện Tài nguyên và Môi trường - Đại học Huế đã đóng
góp ý kiến chuyên môn trong quá trình thực hiện luận văn. Ngoài ra,
tôi cũng chân thành gửi lời cảm ơn đến tập thể Viện Tài nguyên và
Môi trường - Đại học Huế, là nơi tôi đang công tác đã tạo điều kiện
cho tôi học tập và triển khai làm thí nghiệm tại Phòng thí nghiệm của
Bộ môn Công nghệ môi trường.
Cuối cùng, tôi xin cảm ơn những người bạn, đồng nghiệp và
gia đình đã giúp đỡ, động viên trong suốt quá trình làm luận văn.
Huế, tháng 10 năm 2013
Trần Hiếu Quang
iii
iii
MỤC LỤC
Trang
Trang phụ bìa i
Lời cam đoan ii
Lời cảm ơn iii
MỤC LỤC 1

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT 4
DANH MỤC BẢNG 6
DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ, HÌNH VẼ 8
MỞ ĐẦU 9
1. Đặt vấn đề 9
2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 10
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 11
1.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới 11
1.1.1. Hiệu ứng nhà kính và biến đổi khí hậu 11
1.1.2. Vai trò của rừng trong biến đổi khí hậu 12
1.1.3. Nghiên cứu phương pháp xác định carbon trong sinh khối 16
1.1.4. Cơ sở tính toán, giám sát khí phát thải gây hiệu ứng nhà kính từ suy thoái
và mất rừng 17
1.1.4.1. Ước tính lượng sinh khối và lượng carbon thực vật trên mặt đất (AGB) 17
1.1.4.2. Ước tính lượng sinh khối và lượng carbon thực vật dưới mặt đất (BGB) 18
1.1.4.3. Ước tính lượng sinh khối và lượng carbon trong thảm mục (Litter) 18
1.1.4.4. Ước tính lượng sinh khối và lượng carbon trong gỗ chết (Dead good) 18
1.1.4.5. Ước tính lượng carbon hữu cơ trong đất (SOC) 18
1.1.5. Sự hình thành thị trường CO2 18
1.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam 20
1.2.1. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam 20
1.2.1.1. Tình hình biến đổi khí hậu ở Việt Nam 20
1.2.1.2. Những nghiên cứu về khả năng tích lũy carbon ở Việt Nam 20
1.2.1.3. Một số hoạt động có liên quan cơ chế phát triển sạch (CDM) và giảm phát thải từ suy thoát và mất rừng
(REDD) 24
1.2.2. Tình hình nghiên cứu ở Thừa Thiên Huế 26
1.3. Điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội xã Hương Phong 27
1.3.1. Điều kiện tự nhiên xã Hương Phong 27
1.3.1.1. Vị trí địa lý 27
1.3.1.2. Đặc điểm địa chất 28

1.3.1.3. Địa hình, địa mạo 28
1.3.1.4. Đặc điểm khí hậu 28
1.3.1.5. Thủy văn 28
1.3.1.6. Tài nguyên thiên nhiên 30
1.3.2. Đặc điểm kinh tế - xã hội xã Hương Phong 33
CHƯƠNG 2. MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU 35
2.1. Mục tiêu nghiên cứu 35
1
2.1.1. Mục tiêu tổng quát 35
2.1.2. Mục tiêu cụ thể 35
2.2. Đối tượng nghiên cứu 35
2.3. Phạm vi nghiên cứu 35
2.4. Nội dung nghiên cứu 35
2.5. Phương pháp nghiên cứu 35
2.5.1. Phương pháp luận 35
2.5.2. Phương pháp thu thập, tổng hợp thông tin và tài liệu 36
2.5.3. Phương pháp PRA 36
2.5.4. Phương pháp nghiên cứu thành phần loài và cấu trúc của hệ thực vật
ngập mặn 36
2.5.4.1. Phương pháp điều tra theo tuyến 36
2.5.4.2. Lập ô tiêu chuẩn và đo đếm các chỉ tiêu về sinh trưởng 37
2.5.5. Phương pháp so sánh hình thái thực vật 38
2.5.6. Phương pháp lấy mẫu 38
2.5.6.1. Lấy mẫu thực vật 38
2.5.6.2. Lấy mẫu đất 39
2.5.7. Phương pháp bản đồ và GIS 39
2.5.8. Phương pháp phân tích 40
2.5.8.1. Tổng lượng carbon và CO2 trong thực vật 40
2.5.8.2. Tổng lượng carbon và CO2 trong đất 43

2.5.8.3. Tổng lượng carbon và CO2 của rừng ngập mặn 44
2.5.9. Phương pháp xử lý số liệu 45
2.6. Thiết bị, dụng cụ và hóa chất 45
2.6.1. Thiết bị 45
2.6.2. Dụng cụ và hóa chất 45
2.7. Địa điểm và thời gian nghiên cứu 45
2.7.1. Địa điểm nghiên cứu 45
2.7.2. Thời gian nghiên cứu 45
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 46
3.1. Hiện trạng thảm thực vật ngập mặn ở Rú Chá 46
3.1.1. Thành phần loài và nơi phân bố thực vật ngập mặn ở Rú Chá 46
3.1.2. Đa dạng loài thực vật ngập mặn ở Rú Chá 48
3.1.3. Giá trị sử dụng của thực vật ngập mặn ở Rú Chá 50
3.1.4. Đánh giá các yếu tố kinh tế- xã hội tác động đến thảm thực vật ngập mặn
ở Rú Chá 50
3.1.4.1. Ảnh hưởng của các hoạt động kinh tế- xã hội đến thực vật ngập mặn ở Rú Chá 50
3.1.4.2. Biến động diện tích thực vật ngập mặn ở Rú Chá 55
3.2. Khả năng tích lũy carbon và cố định CO2 của rừng ngập mặn Rú Chá 56
3.2.1. Sinh khối và lượng carbon tích lũy trong thực vật 56
3.2.1.1. Tình hình sinh trưởng của cây tầng cao ở Rú Chá 56
3.2.1.2. Sinh khối, lượng carbon và CO2 tích lũy ở trong tầng cây cao 56
3.2.1.3. Sinh khối, lượng carbon và CO2 tích lũy trong thảm mục và vật rơi rụng 58
3.2.1.4. Tổng sinh khối, lượng carbon và CO2 tích lũy trong thực vật 59
3.2.2. Lượng carbon tích lũy trong đất 61
3.2.3. Đánh giá khả năng tích lũy carbon của rừng ngập mặn Rú Chá 61
2
3.2.4. Lượng giá thành CO2 hấp thụ của rừng ngập mặn Rú Chá 63
3.3. Đánh giá thực trạng quản lý, đề xuất biện pháp quản lý, bảo tồn và phát triển
thực vật ngập mặn ở Rú Chá 68
3.3.1. Đánh giá thực trạng quản lý, bảo tồn thực vật ngập mặn ở xã Hương

Phong 68
3.3.1.1. Thực trạng quản lý rừng ngập mặn Rú Chá 68
3.3.1.2. Các đơn vị tham gia trồng phục hồi và bảo tồn cây ngập mặn ở Rú Chá 69
3.3.1.3. Đánh giá thực trạng quản lý, bảo tồn thực vật ngập mặn ở xã Hương Phong 71
3.3.2. Đề xuất một số biện pháp quản lý, bảo tồn và phát triển thực vật ngập
mặn ở Rú Chá 72
3.3.2.1. Biện pháp phát triển rừng ngập mặn ở Rú Chá 72
3.3.2.2. Biện pháp quản lý bền vững tài nguyên rừng ngập mặn Rú Chá 74
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 78
1.Kết luận 78
2. Đề nghị 79
TÀI LIỆU THAM KHẢO 80
PHỤ LỤC P1
3
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Ký hiệu,
chữ viết tắt
Ý nghĩa
AGB Above ground biomass - Sinh khối trên mặt đất của thực vật,
chủ yếu trong cây gỗ, bao gồm thân, cành, lá và vỏ, (kg/cây)
BGB Below ground biomass - Sinh khối dưới mặt đất, chủ yếu là
rễ thực vật của cây gỗ, (kg/cây)
Bộ KHCN Bộ Khoa học và Công nghệ
Bộ NN & PTNT Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn
CD Crown diameter - Đường kính tán lá, (m)
CDM Clean Development Mechanism - Cơ chế phát triển sạch
CERs Certified Emission Reductions - Chứng chỉ giảm phát thải
khí nhà kính
COP Conference of the Parties - Hội nghị các bên liên quan
FAO Food and Agriculture Organization - Tổ chức Nông Lương

của Liên Hiệp Quốc
FCCC Framework Convention on Climate Change (FCCC) - Hiệp
định khung về Biến đổi khí hậu
FCPF Forest Carbon Partnership Facility - Quỹ đối tác Carbon rừng
thuộc Ngân hàng thế giới (World Bank)
GEF Global Environment Fund - Quỹ môi trường toàn cầu
GHG Greenhouse Gas - Khí gây hiệu ứng nhà kính
Gt 1 Giga ton = 10
9
t = 10
15
g
IPCC Intergovermental Panel on Climate Change - Ủy ban liên
quốc gia về biến đổi khí hậu
NTTS Nuôi trồng thủy sản
OC% Organic Carbon - hàm lượng carbon hữu cơ trong đất, (%)
PCM Participatory Carbon Monitoring - Giám sát carbon rừng có
sự tham gia
PTN Phòng thí nghiệm
REDD Reducing Emissions from Deforestation and Forest
Degradation - Giảm phát thải từ suy thoái và mất rừng
RNM Rừng ngập mặn
SOC Soil Organic Carbon - Lượng carbon hữu cơ trong đất,
(tấn/ha)
TAGTB Total above ground tree biomass - Tổng sinh khối cây gỗ trên
mặt đất trên một diện tích, (tấn/ha)
TAGTC Total above ground tree carbon - Tổng carbon cây gỗ trên
mặt đất trên một diện tích, (tấn/ha)
TAGTCO2 Total above ground tree CO
2

- Tổng CO
2
tích lũy trong cây
4
gỗ trên mặt đất trên một diện tích, (tấn/ha)
TB Total biomass - Tổng sinh khối rừng ở 4 bể chứa: thực vật
trên mặt đất, dưới mặt đất, thảm mục, gỗ chết, (tấn/ha)
TBGTB Total below ground tree biomass - Tổng sinh khối rễ cây gỗ
dưới mặt đất trên một diện tích, (tấn/ha)
TBGTC Total below ground tree carbon - Tổng carbon rễ cây gỗ dưới
mặt đất trên một diện tích, (tấn/ha)
TBGTCO2 Total below ground tree CO
2
- Tổng CO
2
tích lũy trong rễ cây
gỗ dưới mặt đất trên một diện tích, (tấn/ha)
TC Total carbon - Tổng lượng carbon của 5 bể chứa
Tt 1 Terra ton = 10
12
t = 10
18
g
TTB Total Tree Biomass - Tổng sinh khối trên và dưới mặt đất của
cây gỗ, (tấn/ha)
TTC Total Tree Carbon - Tổng carbon của cây gỗ trên và dưới mặt
đất (tấn/ha)
TVNM Thực vật ngập mặn
UBND Ủy ban nhân dân
UNDP United Nations Development Programme - Chương trình

Phát triển của Liên Hiệp Quốc
UNEP United Nations Environment Programme - Chương trình Môi
trường của Liên Hiệp Quốc
UNFCCC United Nations Framework Convention on Climate Change
(FCCC) - Hiệp định khung về Biến đổi khí hậu
5
DANH MỤC BẢNG
Trang
BẢNG 1.1. LƯỢNG CARBON TÍCH LŨY TRONG CÁC KIỂU RỪNG 14
BẢNG 1.2. MỰC NƯỚC LŨ LỚN NHẤT TRONG CÁC TRẬN LŨ LỚN VÀ LŨ
LỊCH SỬ [37] 29
BẢNG 1.3. MỰC NƯỚC BÌNH QUÂN NĂM TRÊN SÔNG HƯƠNG VÀO MÙA
CẠN [37] 30
BẢNG 1.4. CƠ CẤU SỬ DỤNG ĐẤT Ở XÃ HƯƠNG PHONG NĂM 2012 [50] 32
BẢNG 2.1. KẾ HOẠCH THỰC HIỆN CÁC NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 45
BẢNG 3.1. THÀNH PHẦN LOÀI VÀ NƠI PHÂN BỐ THỰC VẬT NGẬP MẶN
Ở RÚ CHÁ 46
BẢNG 3.2. SỐ LƯỢNG VÀ TỶ LỆ CÁC TAXON THỰC VẬT NGẬP MẶN Ở
RÚ CHÁ 48
BẢNG 3.3. GIÁ TRỊ SỬ DỤNG CỦA CÁC LOÀI THỰC VẬT NGẬP MẶN Ở
RÚ CHÁ 50
BẢNG 3.4. DIỆN TÍCH CÁC KHU VỰC TVNM Ở RÚ CHÁ 55
BẢNG 3.5. TỔNG HỢP DIỆN TÍCH TVNM Ở RÚ CHÁ BỊ MẤT ĐI DO CÁC
YẾU TỐ KINH TẾ XÃ HỘI CHỦ YẾU 56
BẢNG 3.6. TỔNG SỐ CÂY ĐIỀU TRA TRONG CÁC Ô TIÊU CHUẨN (100 M2)
56
BẢNG 3.7. LOÀI CÂY ƯU THẾ Ở RÚ CHÁ 56
BẢNG 3.8. MẬT ĐỘ VÀ TRỮ LƯỢNG GỖ CÂY TẦNG CAO 55
BẢNG 3.9. TỔNG LƯỢNG C VÀ CO2 TÍCH LŨY TRONG CÂY TẦNG CAO.57
BẢNG 3.10. TỔNG LƯỢNG C VÀ CO2 TÍCH LŨY TRONG THẢM MỤC VÀ

VẬT RƠI RỤNG 58
BẢNG 3.11. TỔNG LƯỢNG C VÀ CO2 TÍCH LŨY TRONG THỰC VẬT 60
BẢNG 3.12. TỔNG LƯỢNG C VÀ CO2 TÍCH LŨY TRONG ĐẤT 61
BẢNG 3.13. TỔNG LƯỢNG C VÀ CO2 TÍCH LŨY Ở RỪNG NGẬP MẶN RÚ
CHÁ 62
BẢNG 3.14. THÔNG TIN VỀ GIÁ BUÔN BÁN CO2 TRÊN THỊ TRƯỜNG 64
BẢNG 3.15. TỔNG LƯỢNG GIÁ THÀNH CO2 HẤP THỤ CỦA RỪNG NGẬP
MẶN RÚ CHÁ 65
BẢNG 3.16. TỔNG LƯỢNG GIÁ THÀNH CO2 HẤP THỤ CỦA TỪNG THÀNH
PHẦN 66
BẢNG 3.17. TIÊU CHÍ TUYỂN CHỌN CÁC LOÀI CÂY NGẬP MẶN ĐỂ
TRỒNG 72
6
7
DANH MỤC CÁC ĐỒ THỊ, HÌNH VẼ
Trang
HÌNH 1.1. CHU TRÌNH CARBON TOÀN CẦU (SCHIMEL, 2001) [59] 14
HÌNH 1.2. LƯỢNG CARBON ĐƯỢC LƯU GIỮ TRONG THỰC VẬT VÀ DƯỚI
MẶT ĐẤT THEO CÁC KIỂU SỬ DỤNG RỪNG NHIỆT ĐỚI Ở BRAZIL,
CAMEROON, INDONESIA [56] 15
HÌNH 1.3. MÔ HÌNH HÀM ½ LOG BIỂU DIỄN SỰ SUY GIẢM LƯỢNG C
TÍCH LŨY TRONG CÁC KIỂU SỬ DỤNG RỪNG NHIỆT ĐỚI Ở BRAZIL,
CAMEROON, INDONESIA [20] 16
HÌNH 1.4. SƠ ĐỒ VỊ TRÍ XÃ HƯƠNG PHONG 27
HÌNH 1.5. BIẾN ĐỘNG CƠ CẤU SỬ DỤNG ĐẤT Ở HƯƠNG PHONG TỪ 2008
- 2013 [50], [52] 32
HÌNH 2.1. VỊ TRÍ LẤY MẪU THỰC VẬT Ở RÚ CHÁ, XÃ HƯƠNG PHONG,
THỊ XÃ HƯƠNG TRÀ 37
HÌNH 2.2. VỊ TRÍ LẤY MẪU ĐẤT Ở RÚ CHÁ, XÃ HƯƠNG PHONG, THỊ XÃ
HƯƠNG TRÀ 37

HÌNH 2.3. CÁC ĐỐI TƯỢNG THU NHẬN VÀ TÍCH LŨY CARBON RỪNG 38
HÌNH 2.4. TIẾN TRÌNH XÂY DỰNG BẢN ĐỒ BẰNG GIS 39
HÌNH 3.1. SƠ ĐỒ HIỆN TRẠNG LỚP PHỦ THẢM TVNM Ở RÚ CHÁ 55
HÌNH 3.2. SƠ ĐỒ QUẢN LÝ RÚ CHÁ 69
8
MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Biến đổi khí hậu, hiện tượng nóng lên của Trái đất đang là vấn đề nghiêm
trọng và là mối quan tâm chung của toàn xã hội. Nồng độ khí carbonic (CO
2
) gia
tăng trong bầu khí quyển được coi là nguyên nhân chính gây ra hiện tượng nóng lên
của trái đất. Theo tính toán của các nhà khoa học, khi nồng độ CO
2
trong khí quyển
tăng gấp đôi thì nhiệt độ bề mặt Trái đất tăng lên khoảng 3
o
C. Các số liệu nghiên
cứu cho thấy nhiệt độ Trái đất đã tăng 0,5
o
C trong khoảng thời gian từ 1885 - 1940,
do thay đổi của nồng độ CO
2
trong khí quyển từ 0,027% lên 0,035%. Dự báo cho
thấy nếu không có biện pháp khắc phục hiệu ứng nhà kính, nhiệt độ Trái đất sẽ tăng
lên 1,5 - 4,5
o
C vào năm 2050. Vai trò gây nên hiệu ứng nhà kính của các chất khí
được xếp theo thứ tự như sau: CO
2

, CFC, CH
4
, O
3
, NO
2
. Kể từ những năm 1860, khi
nền công nghiệp phát triển cùng với những cánh rừng bị thu hẹp đã làm cho nồng
độ CO
2
trong khí quyển tăng lên tới mức 100 phần triệu và nhiệt độ ở Bắc bán cầu
cũng tăng lên. Và hiện tượng này có xu hướng gia tăng nhanh hơn kể từ những năm
1950.
Trong khi đó, rừng là bể chứa carbon, nó có vai trò đặc biệt quan trọng trong
cân bằng O
2
và CO
2
trong khí quyển. Do vậy, rừng có ảnh hưởng lớn đến khí hậu
từng vùng cũng như toàn cầu. Rừng có ảnh hưởng lớn đến nhiệt độ Trái đất thông
qua điều hoà các khí gây hiệu ứng nhà kính mà quan trọng nhất là CO
2
. Hàng năm
có khoảng 100 tỉ tấn CO
2
được cố định bởi quá trình quang hợp do cây xanh thực
hiện và một lượng tương tự được trả lại khí quyển do quá trình hô hấp của sinh vật.
Tuy nhiên tác động của con người đã làm tăng nhanh lượng CO
2
vào khí quyển,

tính từ năm 1958 đến 2003 thì lượng CO
2
trong khí quyển tăng lên 5%. [57]
Vì vậy, nghiên cứu khả năng hấp thụ CO
2
đã trở thành một vấn đề trọng tâm
trong khoa học. Trên thực tế lượng CO
2
hấp thụ phụ thuộc vào kiểu rừng, trạng thái
rừng, loài cây ưu thế, tuổi lâm phần, rừng cây có khả năng hấp thụ CO
2
ở các mùa
khác nhau. Ở nước ta hiện nay các công trình nghiên cứu mới chỉ tập trung nghiên
cứu sinh khối và khả năng hấp thụ carbon của một số dạng rừng trồng cho một số
loài cây trồng rừng phổ biến ở Việt Nam như Keo, Bạch đàn, Thông,… Rừng ngập
mặn là đối tượng có cấu trúc rất phức tạp, do vậy việc nghiên cứu sinh khối và khả
9
năng hấp thụ CO
2
cho đối tượng rừng này còn gặp nhiều khó khăn và ít được tiến
hành. Để có thể xây dựng được luận cứ cơ sở khoa học cũng như thực tiễn trong
việc lượng hóa được những giá trị môi trường rừng thì nghiên cứu khả năng hấp thụ
CO
2
của trạng thái rừng ngập mặn là rất cần thiết.
Nghị định thư Kyoto với cơ chế phát triển sạch CDM mở ra cơ hội cho các
nước đang phát triển trong việc tiếp nhận đầu tư từ các nước phát triển để thực hiện
các dự án lớn về trồng rừng, phục hồi rừng, quản lý bảo vệ rừng tự nhiên, thúc đẩy
sản xuất nông nghiệp theo hướng nông lâm kết hợp,… góp phần phát triển đất nước
theo hướng bền vững.

Xuất phát từ những nhu cầu thực tiễn đó, đề tài “Đánh giá khả năng tích
lũy carbon của thực vật ngập mặn ở Rú Chá, xã Hương Phong, thị xã Hương
Trà, tỉnh Thừa Thiên Huế” là thật sự cần thiết, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn.
2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
2.1. Ý nghĩa khoa học
- Cung cấp kết quả nghiên cứu về sinh khối và lượng carbon tích lũy của thực
vật ngập mặn ở Rú Chá, góp phần định lượng giá trị môi trường của rừng ngập mặn.
2.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Kết quả của đề tài xác định được tình hình sinh trưởng và sinh khối của
thực vật ngập mặn khu vực Rú Chá nhằm đề xuất các giải pháp nâng cao hiệu quả
quản lý rừng bền vững.
- Giúp cộng đồng địa phương sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên thực vật
ngập mặn.
10
Chương 1. TỔNG QUAN
1.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
1.1.1. Hiệu ứng nhà kính và biến đổi khí hậu
Nhà bác học Pháp Lavoisier (1672 - 1725) là người đầu tiên phát hiện ra các
thành phần cơ bản của không khí. Không khí của khí quyển chứa nhiều loại khí
khác nhau: O
2
, N
2
, CO
2
, O
3
, CH
4
, N

n
O
m
, SO
2
, Ne, Kr, Ra, He , một lượng hơi nước
rất thay đổi và những loại khí nhân tạo như freon…Trong đó, N
2
chiếm tỷ lệ cao
nhất với khoảng 75%, tiếp theo là O
2
(21%), các khí tự nhiên khác có tỷ lệ thấp như
CO
2
(0,03%), Ar (0,93%); trong 1 m
3
không khí có các khí hiếm như Ne (18
mL/m
3
), He (5 mL/m
3
) và Kr (1 mL/m
3
) … Ngoài ra, còn có các chất phóng xạ tự
nhiên với tỷ lệ rất thấp. [46]
Hiệu ứng nhà kính tự nhiên đó là do bầu khí quyển hấp thụ một phần nhiệt
phản xạ (bức xạ sóng dài) từ Trái đất ra vũ trụ, làm nhiệt độ trung bình của Trái đất
duy trì ở mức + 15
o
C (288

o
K). Bầu khí quyển có khả năng hấp thụ bức xạ vì có CO
2
và hơi nước. Lượng nhiệt bị giữ lại làm cho nhiệt độ bên trong bầu khí quyển nóng
lên. Tuy nhiên, các hoạt động nhân tạo đã thải ra lượng lớn các khí ô nhiễm, làm
thay đổi thành phần khí quyển, tăng hàm lượng các khí nhà kính, dẫn tới sự gia tăng
quá mức hiệu ứng nhà kính tự nhiên vốn có. Tóm lại, hiệu ứng nhà kính
(greenhouse effect) là sự trao đổi không cân bằng giữa Trái đất và không gian
chung quanh làm cho nhiệt độ của khí quyển Trái đất tăng lên. Điều này tương tự
như sự tăng nhiệt độ xảy ra tại các nhà kính trồng rau, quả tại các nước ôn đới. Hiện
tượng giữ nhiệt xảy ra do một số khí được gọi là khí nhà kính (GHG). Khí nhà kính
là những khí có khả năng hấp thụ các bức xạ sóng dài (hồng ngoại), chủ yếu bao
gồm: hơi nước, CO
2
, CH
4
, N
2
O, O
3
(ôzôn), CO, các khí nhân tạo CFC (các hợp chất
chlorofluocarbuahydro, đặc biệt là CF
4
, C
2
F
6
, CF
6
, HFCs và PFCs). Trong đó, sự

đóng góp chủ yếu đối với hiệu ứng nhà kính là hơi nước và CO
2
. [2]
Các lý thuyết về sự nóng lên toàn cầu phát sinh từ cuối thế kỷ XIX do
những nhà khoa học Thụy Điển trong khi quan sát sự thay đổi nhiệt độ của
không khí bị ô nhiễm để rồi từ đó kết luận rằng trái đất nóng dần do con người
phóng thích các khí ô nhiễm vào không khí. Lý thuyết này là nguyên nhân khởi
đầu cho nhiều cuộc thảo luận sau đó giữa các nhà khoa học. Họ đã tiên đoán là từ
năm 1896, khí thải vào không khí (chủ yếu là CO
2
) do việc đốt than đá để tạo ra
năng lượng là nguyên nhân chính gây ra “Hiệu ứng nhà kính”.
Cho đến năm 1949, sau khi khảo sát hiện tượng tăng nhiệt độ trong không
khí ở Châu Âu và Bắc Mỹ từ năm 1850 đến 1940 so với các nơi khác trên thế
11
giới, các nhà nghiên cứu ở Anh đã đi đến kết luận là sự phát triển ở các quốc gia
công nghiệp đã làm tăng lượng ô nhiễm khí CO
2
trong không khí, do đó làm cho
mặt đất ở hai vùng này nóng nhanh hơn so với các vùng chưa phát triển. Đến năm
1958, các cuộc nghiên cứu ở phòng thí nghiệm Mauna Loa Observatory
(Hawai) đặt ở độ cao 3.345m đã chứng minh được khí CO
2

là nguyên nhân
chính yếu của sự gia tăng nhiệt độ. [46]
Đến năm 1976, các chất khí methane (CH
4
), chlorofluorocarbon (CFC),
nitrogen dioxide (NO

2
) cũng được xác nhận là nguyên nhân của hiệu ứng nhà
kính. Các cuộc nghiên cứu do hai nhà khoa học Karl và Trenberth trên tạp chí
Sciences số tháng 12/2003 nói lên tính chất khẩn thiết của vấn đề này. Theo ước
tính thì từ năm 1990 đến 2100, nhiệt độ trên bề mặt địa cầu sẽ tăng từ
3,1 đến
8,9
o
F (1,6 đến 4,2
o
C). Sự tăng nhiệt độ này sẽ làm nóng chảy hai tảng băng ở
Greenland và Antartica
và có thể làm ngập lụt các bờ biển; mực nước biển sẽ
dâng cao ở nhiều nơi, ước tính khoảng 0,75 -1,5 m vào năm 2100 .Người ta cũng
ước tính được rằng CO
2

trong không khí đã tăng 30% từ năm 1750 đến nay.
[59]
1.1.2. Vai trò của rừng trong biến đổi khí hậu
Rừng là nguồn tài nguyên tái tạo được. Nó cung cấp nhiều giá trị, nguyên vật
liệu cho con người như thực phẩm, vật liệu làm nhà, củi đốt Rừng cung cấp nơi
trú ẩn và môi trường sống cho các sinh vật sống trên mặt đất. Có thể nói, rừng là
nhân tố bảo vệ mọi cơ thể sống trên Trái đất. Rừng có tác dụng điều hòa khí hậu,
làm giảm nhiệt độ tối đa và biên độ nhiệt, làm tăng lượng mưa theo chiều ngang
nhờ sự ngưng kết từ tán rừng, làm giảm tốc độ gió nên hạn chế được sự bốc hơi
nước và thoát hơi nước ở dưới tán rừng và các vùng xung quanh. Đồng thời, rừng
còn có khả năng làm tăng quá trình bồi tụ đất nhằm hạn chế xói lở, rửa trôi do giảm
dòng chảy bề mặt, tăng lượng nước thấm vào đất; tăng độ ẩm cho đất, ngăn cản sự
phá hoại đất và đá mẹ. Rừng còn có khả năng cải tạo đất, làm tăng độ phì đất rừng

và cung cấp chất hữu cơ cho đất.
Theo số liệu của Tổ chức Nông Lương thế giới (FAO), tổng diện tích
rừng trên thế giới hiện nay khoảng 4 tỉ ha, chiếm gần 30% diện tích đất toàn cầu.
Hàng năm trên toàn thế giới bị mất đi khoảng 13 triệu ha rừng, trong đó có
khoảng 0,4% là rừng nguyên sinh. Diện tích rừng mất đi vẫn chưa có dấu hiệu
giảm, đặc
biệt là trong những năm gần đây những vụ cháy rừng có qui mô lớn
đã xảy ra ngày càng nhiều hơn trước (như ở Indonesia, Mỹ, Nga…). Các chuyên
gia khí tượng trên thế giới cũng cho biết, nhiệt độ trung bình trên thế giới từ đầu
năm 2007 đã cao hơn mức nhiệt độ trung bình của thế kỷ XX là khoảng 0,72
o
C, gây
12
ra hạn hán kéo dài, mưa lớn, bão tuyết, lũ lụt và sụt lở đất… diễn ra trong những
năm trở lại đây thường xuyên hơn. Phá rừng cũng là một trong những nguyên nhân
chính làm cho lượng CO
2

tăng lên. Đây là một trong những nguyên nhân làm biến
đổi khí hậu trái đất. [55]
Theo quan sát của các nhà khoa học cho thấy các thảm thực vật thu giữ một
trữ lượng CO
2

lớn hơn một nửa khối lượng chất khí đó sinh ra từ sự đốt cháy
các nhiên liệu hoá thạch trên thế giới. Từ nguyên liệu carbon này hằng năm thảm
thực vật trên Trái đất đã tạo ra 150 tỷ tấn vật chất khô thực vật. Khám phá này
càng khẳng định thêm vai trò hệ sinh thái rừng trong việc làm giảm lượng CO
2
trong khí quyển. [56]

Theo một nghiên cứu mới của các nhà khoa học Australia về “carbon xanh”
và vai trò của nó đối với biến đổi khí hậu, rừng nguyên sinh có khả năng lưu giữ
CO
2

nhiều hơn gấp 3 lần so với ước tính trước kia và nhiều hơn 60% so với rừng
trồng. Các nhà khoa học thuộc trường Đại học Quốc gia Australia cho biết, cho
đến nay vai trò của các khu rừng nguyên sinh và sinh khối carbon xanh của các
khu rừng này chưa được đánh giá đúng mức trong cuộc chiến chống lại sự nóng
lên của Trái đất. Các nhà khoa học cho rằng Uỷ ban Liên Chính phủ về Biến đổi
Khí hậu (IPCC) và Nghị định thư Kyoto đã không nhận ra sự khác biệt về khả
năng hấp thụ carbon giữa rừng trồng và rừng nguyên sinh. Rừng nguyên sinh có
thể
hấp thụ lượng carbon nhiều gấp 3 lần so với ước tính hiện thời. Hiện nay,
khả
năng hấp thụ carbon của rừng được tính toán dựa theo rừng trồng. Chính sự
khác biệt trong việc định nghĩa một khu rừng cũng dẫn đến việc đánh giá không
đúng mức sinh khối carbon trong các khu rừng lâu năm… Những khu rừng chưa bị
khai thác ở Australia có thể hấp thụ khoảng 640 tấn C/ha, thế nhưng theo ước
tính của IPCC thì con số này chỉ khoảng 217 tấn C/ha. Còn theo tính toán của các
nhà khoa học, nếu những khu rừng bạch đàn ở phía Đông Nam Australia không bị
xâm phạm thì với diện tích 14,5 triệu ha rừng, sẽ có 9,3 tỉ tấn carbon được lưu trữ
trong đó. Nhưng theo cách tính toán của IPCC thì lượng carbon trong những khu
rừng bạch đàn này chỉ đạt khoảng 1/3 con số các nhà khoa học đã đưa ra và đạt
27% sinh khối carbon của các khu rừng này. Rừng tự nhiên không chỉ hấp thụ
nhiều carbon hơn rừng trồng mà chúng còn lưu giữ được carbon lâu hơn bởi vì
rừng tự nhiên được bảo vệ trong khi rừng trồng bị khai thác một cách luân phiên.
[59]
Brendan Mackey nhận xét rằng việc bảo vệ rừng tự nhiên sẽ là “Một mũi
tên trúng hai đích”, vừa giữ được một bể hấp thụ carbon lớn, vừa ngăn chặn việc

giải phóng carbon trong rừng ra ngoài. Ước tính lượng carbon lưu giữ trong sinh
13
khối và đất khoảng gấp 3 lần lượng carbon có trong khí quyển. Kết quả nghiên
cứu cũng cho thấy, những khu rừng bị chặt phá giảm hơn 40% lượng carbon hấp
thụ so với những khu rừng không bị chặt phá. Phần lớn lượng carbon trong các
khu rừng tự nhiên được giữ trong sinh khối gỗ của những cây cổ thụ lớn. Việc phá
rừng vì lợi ích thương mại làm thay đổi cơ cấu niên đại của rừng, mức tuổi trung
bình của cây cối trong rừng bị giảm đi rất nhiều và khả năng hấp thụ carbon cũng
giảm. Vì thế, sinh khối carbon trong các
khu rừng chuyên dụng để lấy gỗ cũng
như trong các khu đồn điền độc canh sẽ
luôn luôn thấp hơn đáng kể so với sinh
khối carbon ở các khu rừng tự nhiên không bị xâm phạm. [59]
Hình 1.1. Chu trình carbon toàn cầu (Schimel, 2001) [59]
Theo Schimel và cộng sự (2001) [59], trong chu trình carbon toàn cầu,
lượng carbon lưu trữ trong thực vật thân gỗ và trong lòng đất khoảng 2,5 Tt;
trong khi đó khí quyển chỉ chứa 0,8 Tt và hầu hết lượng carbon trên Trái đất được
tích lũy trong sinh khối cây rừng, đặc biệt là rừng mưa nhiệt đới.
Theo chu trình trên, trong tổng số 6,3 Gt - 6,6 Gt lượng carbon thải ra từ các
hoạt động của con người, có khoảng 0,7 Gt - 1,7 Gt được hấp thụ bởi các hệ sinh
thái bên trên bề mặt Trái đất. Và hầu hết lượng carbon trên Trái đất được tích lũy
trong sinh khối cây rừng, đặc biệt là rừng mưa nhiệt đới. Từ những nghiên cứu
trong lĩnh vực này, Woodwell và Pecan (1973) đã đưa ra Bảng 1.1.
Bảng 1.1. Lượng carbon tích lũy trong các kiểu rừng
Kiểu rừng Lượng carbon (tỷ tấn) Tỷ lệ (%)
Rừng mưa nhiệt đới 340 62.16
Rừng nhiệt đới gió mùa 12 2.19
Rừng thường xanh ôn đới 80 14.63
Rừng phương bắc 108 19.74
14

Đất trồng trọt 7 1.28
Tổng carbon ở lục địa 547 100
Số liệu Bảng 1.1 cho thấy lượng carbon được lưu giữ trong kiểu rừng mưa
nhiệt đới là cao nhất, chiếm hơn 62% tổng lượng carbon trên bề mặt Trái đất, trong
khi đó đất trồng trọt chỉ chứa khoảng 1%. Điều đó chứng tỏ rằng, việc chuyển đổi
đất rừng sang đất nông nghiệp sẽ làm mất cân bằng sinh thái, gia tăng lượng khí
phát thải gây hiệu ứng nhà kính.
Hình 1.2. Lượng carbon được lưu giữ trong thực vật và dưới mặt đất theo các kiểu sử
dụng rừng nhiệt đới ở Brazil, Cameroon, Indonesia [56]
Một nghiên cứu của Joyotee Smith và Sara J. Scherr (2002) [56] đã định lượng
được lượng carbon lưu giữ trong các kiểu rừng nhiệt đới và trong các loại hình sử dụng
đất ở Brazil, Indonesia và Cameroon, bao gồm trong sinh khối thực vật và dưới mặt đất
từ 0 - 20 cm. Kết quả nghiên cứu cho thấy lượng carbon lưu trữ trong thực vật giảm dần
từ kiểu rừng nguyên sinh đến rừng phục hồi sau nương rẫy và giảm mạnh đối với các
loại đất nông nghiệp. Trong khi đó phần dưới mặt đất lượng carbon ít biến động hơn,
nhưng cũng có xu hướng giảm dần
từ rừng tự nhiên đến đất không có rừng.
Từ dẫn liệu trên, Bảo Huy (2005) đã dùng hàm nửa logarit để mô phỏng sự suy
giảm lượng carbon lưu giữ của các kiểu rừng và các loại đất theo quan hệ: y = -188,62 *
Ln(x) + 318,83 với hệ số tương quan rất chặt, R = 0,9538. [20]
15
Hình 1.3. Mô hình hàm ½ log biểu diễn sự suy giảm lượng C tích lũy trong các
kiểu sử dụng rừng nhiệt đới ở Brazil, Cameroon, Indonesia [20]
Ở các kiểu rừng tự nhiên, lượng carbon tích lũy trong thực vật lớn gấp
nhiều lần so với các loại hình sử dụng đất nông nghiệp. Nói cách khác, sự suy
giảm lượng carbon tích lũy trong sinh khối thực vật từ trạng thái rừng nguyên
sinh đến đồng cỏ diễn ra rất mạnh. Về vấn đề này Maine van Noorwijk [61] đưa
ra nhận định: “Một ha đất nông nghiệp thoái hóa hoặc một ha đất đồng cỏ không
hấp thụ được dù chỉ là một chút khí carbonic, nhưng nếu chuyển sang canh tác
nông lâm kết hợp, một ha có thể lưu giữ được hơn 03 tấn carbon”. Vì vậy, cần có

những giải pháp hữu hiệu để bảo vệ rừng tự nhiên và có những chương trình
khuyến khích nông dân sử dụng đất theo hướng nông lâm kết hợp.
1.1.3. Nghiên cứu phương pháp xác định carbon trong sinh khối
Trong hai thập kỷ qua, nhiều tổ chức và nhà khoa học trên thế giới đã bắt đầu
phát triển phương pháp luận, cách tiếp cận và kỹ thuật để đáp ứng nhu cầu nghiên
cứu sinh khối và trữ lượng carbon thực vật [26]. Để ước tính sinh khối của cây rừng
phần trên mặt đất (AGB) cho một số kiểu rừng nhiệt đới, phương pháp chặt hạ cây
(destructive sampling) và lập mô hình ước tính sinh khối, carbon rừng (allometric
equations) đã được thực hiện bởi Brown (1997), MacDicken (1997), Chave và cộng
sự (2004 - 2005), Pearson (2007), Basuki và cộng sự (2009), Henry và cộng sự
(2010), Dietz và cộng sự (2011), Johannes và cộng sự (2011).
Khi nghiên cứu lượng carbon lưu trữ trong rừng trồng nguyên liệu giấy,
Romain Piard (2005) đã tính lượng carbon lưu trữ trên tổng sinh khối tươi trên
mặt đất, thông qua lượng sinh khối khô (không còn độ ẩm) bằng cách lấy tổng
sinh khối tươi nhân với hệ số 0,49 sau đó nhân sinh khối khô với hệ số 0,5 để
xác định lượng carbon lưu trữ trong cây.
Những năm gần đây, tại một số công trình nghiên cứu tương tự người ta
đã xác định rằng carbon được ước lượng là một hằng số tương đối, tỉ lệ với sinh
khối trong từng đối tượng như sau [54]: Sinh khối sống, đứng và sinh khối gỗ nằm,
chết: Sinh khối * 0,47 = C; Xác bã, thảm mục: Sinh khối * 0,47 = C; Trong đất cần
lấy mẫu phân tích trong phòng thí nghiệm.
Ngoài ra carbon được xác định thông qua việc tính toán sự thu nhận và
điều hòa CO
2

và O
2

trong khí quyển của thực vật bằng cách phân tích hàm lượng
hóa học của carbon, hydro, oxi, nitơ và tro trong 01 tấn chất khô.

Như vậy, để ước tính sinh khối người ta sử dụng các hàm sinh học để lập
quan hệ giữa sinh khối với các nhân tố điều tra cây rừng và từ sinh
khối suy ra
16
được lượng C lưu giữ trong thực vật nhờ hằng số cố định, cuối cùng
lượng CO
2
mà cây đã hấp thụ được trong không khí được tính toán theo công thức CO
2

=
3,67 * C. Nhìn chung trên thế giới chỉ có ít nghiên cứu cơ bản phân tích lượng C
trong sinh khối, đa số theo IPCC chỉ lập mô hình ước tính sinh khối khô của thực
vật, từ đây suy ra carbon bằng cách nhân với hằng số biến động từ 0,47 – 0,5 [54].
1.1.4. Cơ sở tính toán, giám sát khí phát thải gây hiệu ứng nhà kính từ suy thoái
và mất rừng
Phương pháp chung là tính toán và dự báo khối lượng biomass khô của rừng
trên 1 đơn vị diện tích (tấn/ha) tại thời điểm cần thiết trong quá trình sinh trưởng.
Từ đó tính trực tiếp lượng CO
2
hấp thụ và tồn trữ trong vật chất hữu cơ của rừng,
hoặc tính khối lượng carbon (C) với bình quân là 50% của khối lượng biomass khô,
rồi từ C lại suy ra CO
2
theo phương pháp của giáo sư Y. Morikawa. Có thể phân
chia phương pháp tính biomass rừng thành ba nhóm [34]:
- Nhóm thứ nhất dùng biểu sinh khối (biomass), cách này cho độ chính xác
cao do việc đo tính khối lượng khô các bộ phận rừng (thân, cành, vỏ, lá, gốc, rễ, vật
liệu rơi rụng…)
- Nhóm thứ hai dùng biểu sản lượng, còn gọi là biểu quá trình sinh trưởng để

có tổng trữ lượng thân cây gỗ/ha cho từng độ tuổi M (m
3
/ha), nhân với tỷ trọng khô
bình quân của loài cây gỗ đó để có khối lượng khô thân cây, lại nhân với một hệ số
chuyển đổi cho từng loại rừng để có khối lượng khô biomass.
- Nhóm thứ ba không có hai loại biểu nói trên thì lập ô tiêu chuẩn, chọn một
số cây để cân đo khối lượng biomass tươi và khô. Từ đó sẽ có tổng khối lượng tích
luỹ CO
2
trong quá trình quang hợp để tạo thành biomass rừng trồng.
IPCC (2006) đã xuất bản bộ hướng dẫn cho các quốc gia để điều tra giám sát
phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính nói chung, trong đó có vấn đề giám sát phát thải
khí CO
2
từ suy thoái và mất rừng. Rừng có 5 bể chứa carbon quan trọng: i) trong
thực vật trên mặt đất (AGB) bao gồm 4 bộ phận (thân, cành, lá và vỏ cây) của cây
gỗ và thảm tươi cây bụi; ii) trong thực vật dưới mặt đất (BGB) chủ yếu trong rễ cây
rừng; iii) trong thảm mục; iv) trong gỗ chết và v) trong đất dưới dạng carbon hữu cơ
(SOC). Việc giám sát phát thải CO
2
từ rừng là giám sát sự thay đổi các bể chứa
carbon và diện tích rừng; từ đó tính được sự gia tăng hay suy giảm bể chứa carbon
hay nói cách khác là sự gia tăng hay giảm phát thải CO
2
từ quản lý rừng để làm cơ
sở cho việc buôn bán tín chỉ carbon rừng [54].
1.1.4.1. Ước tính lượng sinh khối và lượng carbon thực vật trên mặt đất (AGB)
17
Trong 5 bể chứa carbon rừng, bể chứa trong thực vật trên mặt đất là quan
trọng nhất vì nó chiếm tỷ trọng lớn và biến đổi tùy theo các hoạt động khai thác sử

dụng. Qua đó, nó phản ánh sự suy thoái hoặc phát triển chất lượng rừng. Phương
pháp nghiên cứu sinh khối trên mặt đất chủ yếu là phương pháp chặt hạ cây mẫu để
xác định sinh khối và lập mô hình ước tính sinh khối của cây gỗ trên mặt đất.
1.1.4.2. Ước tính lượng sinh khối và lượng carbon thực vật dưới mặt đất (BGB)
Sinh khối dưới mặt đất của thực vật rất khó nghiên cứu; đặc biệt là sinh khối
dưới mặt đất của cây gỗ bởi vì việc đào rễ để cân khối lượng là việc làm tốn kém và
khó thực hiện đối với những cây gỗ có kích thước lớn, rễ sâu và lan rộng. Nghiên
cứu lập mô hình sinh trắc cho phần rễ cây gỗ còn rất hạn chế. Do đó, sinh khối dưới
mặt đất chủ yếu được tính bằng cách nhân với hệ số chuyển đổi từ phần sinh khối
trên mặt đất. Thông thường, sinh khối dưới mặt đất bằng ¼ sinh khối trên mặt đất.
1.1.4.3. Ước tính lượng sinh khối và lượng carbon trong thảm mục (Litter)
IPCC (2006) định nghĩa thảm mục bao gồm tất cả sinh khối không sống với
kích thước lớn hơn sinh khối trong đất hữu cơ (kích cỡ đề nghị là 2 mm) và nhỏ hơn
đường kính gỗ chết (< 10 cm) nằm trên mặt đất. Việc ước tính sinh khối thảm mục
chủ yếu dựa vào cân khối lượng trong các ô mẫu dạng bản, lấy mẫu, sấy khô và xác
định sinh khối; từ đó suy ra lượng carbon.
1.1.4.4. Ước tính lượng sinh khối và lượng carbon trong gỗ chết (Dead good)
Harmon và cộng sự (1993) định nghĩa gỗ chết bao gồm sinh khối của cây đã
chết nằm hoặc còn đứng. Theo IPCC (2006) [54], gỗ chết được đo tính có đường
kính > 10 cm. Việc tính sinh khối gỗ chết có thể được tiến hành bằng cách cân khối
lượng tươi cây gỗ chết nằm và đo tính thể tích cây chết đứng.
1.1.4.5. Ước tính lượng carbon hữu cơ trong đất (SOC)
Đất lưu giữ carbon ở hai dạng hữu cơ và vô cơ. Đối với giám sát bể chứa
carbon trong đất, IPCC (2006) đề nghị sử dụng chủ yếu là carbon hữu cơ trong đất
(SOC). Việc xác định SOC dựa trên cơ sở lấy mẫu đất để xác định dung trọng đất ρ
(g/cm
3
), phân tích hàm lượng carbon trong đất OC% với độ sâu tầng đất thường
trong khoảng d = 0 - 30 cm (IPCC, 2006) [54].
1.1.5. Sự hình thành thị trường CO

2

Tại hội nghị thượng đỉnh về môi trường và phát triển tại Brazil năm 1992,
155 quốc gia đã ký kết Công ước khung của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu
(UNFCCC). Tại hội nghị các bên tham gia UNFCCC lần thứ 3 tổ chức tại Kyoto,
Nhật Bản tháng 12 năm 1997, Nghị định thư đã được thông qua (gọi là Nghị định
thư Kyoto) và đã thiết lập một khuôn khổ pháp lý mang tính toàn cầu cho các bước
18
khởi đầu nhằm kiềm chế và kiểm soát xu hướng gia tăng phát thải khí nhà kính,
đưa ra mục tiêu giảm 6 loại khí nhà kính và thời gian thực hiện cho các nước phát
triển. Đặc biệt, Nghị định thư đã đưa một số cơ chế linh hoạt nhằm giúp cho bên bị
ràng buộc bởi các cam kết có thể tìm giải pháp giảm khí phát thải ra bên ngoài
phạm vi địa lý của quốc gia mình với chi phí chấp nhận được. Các cơ chế này bao
gồm: Cơ chế đồng thực hiện (Jiont Implementation - JI); Cơ chế buôn bán quyền
phát thải (International Emissions Trading - IET) và Cơ chế phát triển sạch (Clean
Development Mechanism - CDM). [33]
Nghị định thư Kyoto với cơ chế phát triển sạch (CDM) mở ra cơ hội cho các
nước đang phát triển trong việc tiếp nhận đầu tư từ các nước phát triển để thực hiện
các dự án lớn về trồng rừng, phục hồi rừng, quản lý bảo vệ rừng tự nhiên, hạn chế
tình trạng chuyển đổi mục đích sử dụng đất từ đất lâm nghiệp sang đất nông
nghiệp, thúc đẩy sản xuất nông nghiệp theo hướng nông lâm kết hợp góp phần
phát triển đất nước theo hướng bền vững.
Nhiều nguyên tắc của tiếp cận hệ sinh thái được tán thành ở hội nghị Đa dạng
sinh học (CBD, 2000) xác định sự quan tâm của xã hội đã tăng lên liên quan tới CDM.
Việc tiếp cận này đã nhận ra rằng cộng đồng địa phương là một phần không thể thiếu
được trong hệ sinh thái rừng và cần phải tôn trọng quyền và những mối quan tâm của
họ. Nó giúp cho người dân địa phương có thể có những thuận lợi hơn trong thị trường
mới với nhiều cơ hội về nhu cầu gỗ và lâm sản ngoài gỗ ở các quốc gia đang phát triển
được chứng nhận dịch vụ gỗ và môi trường không có carbon. [56]
Trong các dịch vụ môi trường mà những cộng đồng vùng cao có thể được

đền bù (hấp thụ carbon, bảo vệ vùng đầu nguồn và bảo tồn đa dạng sinh học) thì cơ
chế đền bù cho thị trường carbon là cao hơn cả, thậm chí rừng carbon được xem là
một đóng góp quan trọng trong giảm nghèo. Các kế hoạch đền bù carbon hiện cũng
đang tăng lên nhanh chóng. Bass (2000) tổng kết có 30 kế hoạch trong năm 2000,
nhưng đến năm 2002 đã có đến 75 kế hoạch như vậy (Landell – Mills, 2002).
Chính vì vậy, Joyotee Smith và Sara J. Scherr (2002) cho rằng có tiềm năng sinh
kế từ các dự án rừng carbon [55]. Trao đổi carbon là một chiến lược nhờ đó các
công ty ở các nước công nghiệp có thể hỗ trợ tài chính cho các dự án nhằm lưu giữ
lại các loại khí nhà kính trong sinh khối rừng để cân bằng lượng carbon mà họ phát
thải ra. Trên cơ sở này hình thành khái niệm rừng carbon, đó là các khu rừng được
xác định với mục tiêu điều hoà và lưu giữ khí carbon phát thải từ công nghiệp.
Khái niệm rừng carbon thường gắn với các chương trình dự án cải thiện đời sống
cho cư dân sống trong và gần rừng, đang bảo vệ rừng. Các hoạt động nhằm tích lũy
19
carbon dựa vào cộng đồng chỉ có thể thành công nếu có một cơ chế cụ thể để duy
trì và bảo vệ lượng carbon lưu trữ gắn với sinh kế của người dân sống gần rừng.
1.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam
1.2.1. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam
1.2.1.1. Tình hình biến đổi khí hậu ở Việt Nam
Việt Nam có đặc điểm đường bờ biển dài và dễ bị ảnh hưởng của bão, lốc,
lượng mưa cao và thất thường; nên nước ta được đánh giá là một trong những
quốc gia dễ bị tác động và chịu ảnh hưởng nặng nề của biến đổi khí hậu trên thế
giới. Số liệu đo đạc từ vệ tinh từ năm 1993 - 2010 cho thấy xu thế tăng mực nước
biển trên toàn biển Đông là 4,7mm/năm và trên toàn dải ven biển Việt Nam tăng
khoảng 2,9 mm/năm. Theo kịch bản phát thải trung bình, vào giữa thế kỷ 21, mực
nước biển dâng cao từ 20 – 24 cm so với thời kỳ 1980 - 1999. Kết quả tính toán trên
cơ sở số liệu về giao thông của Nhà xuất bản Bản đồ năm 2005 cho thấy, nếu nước
biển dâng 1 m thì cả nước có khoảng trên 4% hệ thống đường sắt, trên 9% hệ thống
quốc lộ và khoảng 12% hệ thống tỉnh lộ sẽ bị ảnh hưởng. Đối với khu vực đồng
bằng sông Cửu Long, hệ thống giao thông bị ảnh hưởng nặng nhất với khoảng 28%

quốc lộ và 27% tỉnh lộ. Hệ thống giao thông khu vực ven biển miền Trung có gần
4% quốc lộ, gần 5% tỉnh lộ và trên 4% hệ thống đường sắt bị ảnh hưởng. Riêng khu
vực đồng bằng sông Hồng có khoảng 5% quốc lộ, trên 6% tỉnh lộ và gần 4% đường
sắt bị ảnh hưởng. Theo số liệu dân số của Tổng cục Thống kê năm 2010, nếu nước
biển dâng 1 m thì gần 35% dân số thuộc các tỉnh vùng đồng bằng sông Cửu Long,
trên 9% dân số vùng đồng bằng sông Hồng và Quảng Ninh bị ảnh hưởng trực tiếp,
riêng thành phố Hồ Chí Minh khoảng 7% và các tỉnh ven biển miền Trung gần 9%
dân số bị ảnh hưởng [1].
Liên Hợp Quốc cũng đã cảnh báo nếu mực nước biển tăng thêm 1 m thì
Việt Nam sẽ đối mặt với mức thiệt hại lên tới 17 tỉ USD/năm; 1/5 dân số mất
nhà cửa; 12,3% diện tích đất trồng trọt biến mất; 40.000 km
2
diện tích đồng bằng,
17 km
2

bờ biển ở khu vực các tỉnh lưu vực sông Mêkông sẽ chịu tác động của lũ ở
mức độ không thể dự đoán [62].
1.2.1.2. Những nghiên cứu về khả năng tích lũy carbon ở Việt Nam
Ở Việt Nam, các nghiên cứu cơ sở về sinh khối và trữ lượng carbon rừng
đang được quan tâm nghiên cứu và có những thành tựu đáng kể.
Ngô Đình Quế (2006) đã nghiên cứu “khả năng hấp thụ CO
2
của một số loại
rừng trồng chủ yếu ở Việt Nam” tập trung vào các loài keo (như keo tai tượng, keo lá
20
tràm, keo lai); các loài thông (như thông ba lá, thông mã vĩ, thông nhựa) và Bạch đàn
(Urophylla). Đề tài đã đo đếm sinh trưởng, năng suất rừng trồng ở 180 ô tiêu chuẩn,
giải tích cây điển hình, phân tích 300 mẫu dung trọng, 200 mẫu carbon trong đất và
300 mẫu cacbon trong thực vật. Từ các kết quả phân tích thu được các tác giả đã xây

dựng các hệ số quy đổi tính lượng CO
2
hấp thụ từ trữ lượng rừng và xây dựng đường
hồi quy tuyến tính giữa lượng CO
2
hấp thụ với năng suất gỗ và năng suất sinh học. [34]
Võ Đại Hải (2007) đã “nghiên cứu khả năng hấp thụ carbon của rừng Mỡ
trồng thuần loài tại vùng trung tâm Bắc Bộ, Việt Nam”. Kết quả cho thấy, lượng
carbon tích lũy trong tầng cây gỗ lâm phần rừng thay đổi rất rõ theo cấp đất và cấp tuổi
(cấp đất tốt hơn, rừng có khả năng hấp thụ và đồng hoá carbon nhiều hơn so với cấp
đất xấu hơn; cây tuổi càng cao thì lượng carbon tích luỹ trong thân càng lớn…). Giữa
lượng carbon tích luỹ trong cây cá thể Mỡ và trong lâm phần rừng trồng có mối liên hệ
chặt chẽ với các nhân tố điều tra lâm phần để xác định như D
1,3
, H
vn
, tuổi và mật độ;
giữa lượng carbon tích luỹ trong từng bộ phận cây gỗ, cây bụi thảm tươi và vật rơi rụng
với sinh khối khô của chúng có mối quan hệ tuyến tính chặt chẽ với nhau bằng các
phương trình tương quan ở dạng đơn giản, dễ áp dụng. Từ đó, đề tài sử dụng các
phương trình tương quan đã lập được nhằm dự báo hoặc xác định nhanh lượng carbon
tích lũy của lâm phần rừng trồng Mỡ vùng trung tâm Bắc Bộ nước ta. [10]
Bảo Huy và cộng sự (2009, 2012) thực hiện “ước lượng năng lực hấp thụ
CO
2
của Bời lời đỏ (Litsea glutinosa (Lour.) C.B.Roxb) trong mô hình Nông Lâm
kết hợp Bời lời đỏ - Sắn ở huyện Mang Yang, tỉnh Gia Lai, Tây Nguyên, Việt Nam”.
Để ước tính giá trị môi trường trong lưu giữ carbon của mô hình này, nghiên cứu
này được tiến hành bao gồm đo tính ô mẫu, thu mẫu trên hiện trường, phân tích hàm
lượng carbon trong các bộ phận cây bời lời, sử dụng mô hình hồi quy đa biến để

ước tính sinh khối và carbon được lưu giữ trong mô hình nông lâm kết hợp theo
tuổi, chu kỳ và mức độ kết hợp khác nhau. Mô hình Nông lâm kết hợp bời lời đỏ -
sắn đối với chu kỳ 2 và 3 cần để lại 2 - 3 chồi/ gốc bời lời sẽ có hiệu quả cao nhất
về sinh khối và lượng hấp thụ CO
2
, trong đó khả năng hấp thụ CO
2
tối ưu từ 3 - 84
tấn/ha, tăng theo tuổi của mô hình. Chu kỳ kinh doanh bời lời đỏ biến động 5 - 10
năm, thì lượng CO
2
được hấp thụ trong mô hình này biến động từ 25 - 84 tấn/ha,
ứng với giá trị từ 9 - 30 triệu/ha, đạt 20% tổng giá trị sản phẩm bời lời và sắn. Giá
trị kinh tế môi trường ước tính đạt từ 500 - 1.500 USD/ha [22], [26]. Mô hình này
đã được người dân áp dụng ở nhiều địa phương vùng Tây Nguyên, tạo ra thu nhập
ổn định và đóng góp vào bảo vệ môi trường. Mô hình này khắc phục được nhược
điểm của canh tác độc canh cây ngắn ngày như trồng sắn trên đất nương rẫy. Ngoài
21