Xác định sinh khối và tích lũy cacbon của rừng keo tai tượng (acacia mangium willd) tại công ty lâm nghiệp lập thạch vĩnh phúc

MỤC LỤC

1


LỜI CẢM ƠN
Được sự đồng ý của nhà trường, Khoa Lâm học, tôi đã thực hiện khóa
luận tốt nghiệp: “Xác định sinh khối và tích lũy cacbon của rừng Keo tai
tượng (Acacia mangium Willd) tại công ty lâm nghiệp Lập Thạch – Vĩnh
Phúc”.
Trong thời gian thực hiện đề tài ngoài sự nỗ lực của bản thân tôi đã nhận
được sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô giáo, các tổ chức cá nhân trong và
ngoài trường.
Trước hết tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa Lâm học,
Trường Đại học Lâm nghiệp đã trang bị cho tôi những kiến thức quý báu trong
suốt chương trình học tại trường đã giúp tôi trong suốt quá trình làm khóa
luận.
Đặc biệt tôi xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo T.S Lê Xuân
Trường người đã định hướng, khuyến khích và chỉ dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt
quá trình làm khóa luận.
Tôi cũng xin bày tỏ lòng cảm ơn tới gia đình, người thân và toàn thể
bạn bè đã động viên giúp đỡ trong suốt quá trình học tập và thực hiện khóa
luận này.
Do bản thân còn nhiều hạn chế nhất định về mặt chuyên môn và thực tế,
thời gian hoàn thành khóa luận không nhiều nên vẫn còn nhiều thiếu sót. Kính
mong được sự góp ý của các thầy giáo, cô giáo để khóa luận được hoàn thiện
hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 31 tháng 5 năm 2013
Sinh Viên
Nguyễn Văn Chinh

2


DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

3


4


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.

18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.

5

D1.3 : Đường kính ở vị trí 1.3 m
Hvn : Chiều cao vút ngọn
DT : Đường kính tán
Hdc : Chiều cao dưới cành
W (tươi/cây): Sinh khối tươi cây cá lẻ
Wt(t): Sinh khối tươi thân cây
Wt(c): Sinh khối tươi cành cây
Wt(l): Sinh khối tươi lá cây
Wt(r): Sinh khối tươi rễ cây
Wt(k): Sinh khối tươi các loại khác (hoa, quả,…)
N: Mật độ cây/ha
Wt(tm): Sinh khối tươi thảm mục
Wt(tt) : Sinh khối tươi thảm tươi
Slp: Diện tích lâm phần
W khô/cây: Sinh khối tươi cây cá lẻ
Wk(t): Sinh khối khô thân cây

Wk(c): Sinh khối khô cành cây
Wk(l): Sinh khối khô lá cây
Wk(r): Sinh khối khô rễ cây
Wk(k): Sinh khối khô các loại khác (hoa, quả,…)
Wk(tm): Sinh khối khô thảm mục
Wk(tt) : Sinh khối khô thảm tươi
SOC: Cacbon trong đất (g/m2)
C% : Tỷ lệ phần trăm cacbon trong mẫu đất phân tích
OC: Hàm lượng mùn trong đất
h: Độ sâu tầng đất (cm)
D: Dung trọng đất (g/cm3)
UFC: Là hệ số chuyển đổi và bằng 100 cm2/m2


ĐẶT VẤN ĐỀ
Hiện nay loài người đang phải đối mặt với sự nguy hiểm của thay đổi
khí hậu do việc gia tăng các khí thải ra môi trường đặc biệt là các chất khí gây
hiện ứng nhà kính (Greenhouse effect) đó là các khí có khả năng hấp thụ bức
xạ sóng dài từ mặt đất phát ra và phát trở lại mặt đất gây ra hiệu ứng ấm lớp
khí quyển gần mặt đất. Các khí gây hiệu ứng nhà kính bao gồm hơi nước,
CO2, mê tan, Ô zôn nhưng trong đó thì khí CO2 là tác nhân gây nguy hiểm
nhất. Để chống lại sự thay đổi khí hậu nói chung và nóng lên toàn cầu nói
riêng đang diễn ra do tăng lượng khí thải CO 2 từ các hoạt động của con người
kể từ sau cuộc cách mạng công nghiệp như việc đốt nhiên liệu, phá rừng,… .
Nghị định Kyoto đã yêu cầu các nước công nghiệp giảm phát thải CO 2 một
lượng là 5% so với lượng phát thải năm 1990. Có một cơ chế mà các nước
công nghiệp có thể thực hiện được việc cắt giảm này là đầu tư cho các dự án
giảm lượng phát thải khí nhà kính tại các nước đang phát triển, đó là cơ chế
phát triển sạch CDM (Clean Development Mechanism).
Từ những năm 80 của thế kỉ trước, Việt Nam đã quan tâm trồng rừng,

phủ xanh đất trống đồi núi trọc như các chương trình PAM, chương trình 327,
chương trình trồng 5 triệu ha rừng 661, và các chương trình bảo tồn khác do
nhà nước, các tư nhân tổ chức. Nhằm các mục tiêu như phòng hộ, sản xuất,
đặc dụng, bảo vệ môi trường. Tính đến tháng 12/2003 diện tích rừng trồng ở
Việt Nam đạt 2.089.809 ha, trong đó có 760.154 ha rừng phòng hộ, 94.414
ha rừng trồng đặc dụng, 1.238.242 ha rừng trồng sản xuất, nâng độ che phủ
của rừng toàn quốc lên đạt khoảng 34%. (Theo Cẩm nang lâm nghiệp 2004)
Tuy nhiên việc trồng rừng nhằm hấp thụ khí CO 2 theo cơ chế phát triển
sạch (CDM) và việc nghiên cứu định lượng các giá trị và những lợi ích của
rừng về môi trường cũng chỉ là bước khởi đầu trên thế giới và vẫn là vấn đề
mới ở Việt Nam. Chính vì vậy việc nghiên cứu xác định sinh khối và lượng
6


hấp thu cacbon đối với mỗi loại rừng là việc thiết yếu để xác định giá trị của
rừng thông qua sinh khối và khả năng tích lũy cacbon làm cơ sở để xây dựng
dự án CDM ở Việt Nam. Thu hút đầu tư nguồn vốn đầu tư trong và ngoài
nước vào các dự án trồng rừng theo cơ chế phát triển sạch (CDM).
Chúng ta có thể thấy diện tích trồng keo của Lâm trường Lập Thạch ta
hiện nay rất lớn chiếm tích rừng sản xuất, nhưng trong đó diện tích trồng keo
tai tượng gần 70% nhưng những nghiên cứu về cây loài cây này ít và kết quả
còn hạn chế.
Từ thực tế đó, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Xác định sinh
khối và tích lũy cacbon của rừng Keo tai tượng (Acacia mangium Willd)
tại công ty lâm nghiệp Lập Thạch – Vĩnh Phúc” với mong muốn góp phần
đóng góp một số cơ sở khoa học cho việc xác định sinh khối, lượng cacbon
hấp thụ cũng như góp phần tăng thêm giá trị cũng như qui mô của rừng trồng
và phát triển loài cây này.

7

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Trên thế giới.
1.1.1 Lược sử nghiên cứu sinh khối.
Sinh khối, năng suất của thực vật nói chung và các loài cây lâm nghiệp
nói riêng đều gắn liền với quá trình quang hợp, là kết quả của quá trình sinh
học có giá trị trong kinh doanh và phát triển rừng. Nghiên cứu sinh khối trên
thế giới đã được nhiều nhà khoa học tiến hành trên các loài cây khác nhau,
một số kết luận đã được rút ra qua các nghiên cứu là sinh trưởng, tăng trưởng,
sinh khối năng suất của các cá thể phụ thuộc chặt chẽ vào đường kính (D),
chiều cao (H). Giữa sinh trưởng và tăng trưởng, sinh khối cũng có mối quan
hệ chặt chẽ với nhau. Vì vậy những kết quả nghiên cứu về qui luật cấu trúc
sinh trưởng, tăng trưởng cũng là cơ sở để nghiên cứu sinh khối.
Tuy nhiên ở mỗi nghiên cứu, mỗi tác giả với những điều kiện khác
nhau mà sử dụng những phương pháp xác định sinh khối khác nhau bao gồm
có các tác giả sau:
P.S.Roy, K.G.Saxena và D.S.Kamat người Ấn Độ sinh năm 1960
trong công trình nghiên cứu “Đánh giá sinh khối thông qua viễn thám” đã nêu
tổng quát vấn đề sản phẩm sinh khối và việc đánh giá sinh khối dựa vào ảnh
vệ tinh.
Một số tác giả như Trasnean (1926), Huber (Đức, 1952), Monteith
(Anh, 1960 – 1962), Lemon (Mỹ, 1960 – 1987), Inone (Nhật, 1965 – 1968),
… đã dùng phương pháp Dioxit cacbon để xác định sinh khối. Theo đó sinh
khối được đánh giá bằng cách xác định tốc độ đồng hóa CO2.
Khi xem xét các nghiên cứu Whitaker, R.H (1961 – 1966) Mart, P.L
(1971) cho rằng “Số đo năng suất chính là số đo về tăng trưởng, tích lũy sinh
khối ở cơ thể thực vật tích lũy trong quần xã”.
Newbuold.P.J (1967) đề nghị phương pháp “cây mẫu ” để nghiên cứu

sinh khối và năng suất của quần xã từ các ô tiêu chuẩn. Phương pháp này đã
được chương trình quốc tế “IBP” thống nhất áp dụng.

8


Edmonton. Et. Al đề xuất phướng pháp Oxygen năm 1968 nhằm định
lượng oxugen tạo ra trong quá trình quang hợp của thực vật màu xanh. Từ đó
tính ra được năng suất và sinh khối rừng.
Bộ phận cây bụi và những cây tầng dưới tán rừng đã đóng góp một
phần sinh khối quan trọng trong tổng số sinh khối của rừng. Có nhiều phương
pháp để ước tính sinh khối cho bộ phận này, bao gồm các phương pháp sau:
(1) Lấy mẫu toàn bộ cây (Quadrats); (2) Phương pháp kẻ theo đường; (3)
Phương pháp mục trắc; (4) Phương pháp lấy mẫu kép sử dụng tương quan
(Catchpole và Wheeler,1992)
Liebig, J (1862) lần đầu tiên đã định lượng về sự tác động của thực vật
tới không khí và phát triển thành qui luật “tối thiểu”. Mitcherlich, E.A (1954)
đã phát triển qui luật tối thiểu của Liebig, J thành luật “năng suất”.
Lieth, H (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 của con người “MAB” (1971) đã thúc đẩy
mạnh mẽ tới việc nghiên cứu sinh khối. Những nghiên cứu trong giai đoạn
này thường hướng đến các đối tượng đồng cỏ, Savan, rừng lá rụng, rừng mưa
thường xanh.
Năm 1973 Ferreira đã công bố công trình nghiên cứu: “Sản lượng gỗ
khô của rừng trồng thông” ở Brazil làm cơ sở cho việc nghiên cứu sinh khối
khô sau này cho các nhà khoa học.
Năm 1976 một công trình khoa học đã được công bố về nghiên cứu “
Tăng trưởng trọng lượng gỗ khô hay sinh khối khô của các cây sau bón phân”
của các nhà khoa học Thái Lan Pitaya – Petmak.

Canell, M.G.R (1982) đã công bố công trình “Sinh khối và năng suất
sơ cấp rừng thế giới” trong đó tập hợp 600 công trình đã được xuất bản về
sinh khối khô thân, cành, lá và một số thành phần, sản phẩm sơ cấp cũ hơn
1200 lâm phần thuộc 46 nước trên thế giới.

9


Trong những năm gần đây, các phương pháp nghiên cứu định lượng,
xây dựng các mô 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 nhanh sinh
khối và tiếp kiệm chi phí.
Gifford (2000) tiến hành xác định sinh khối của rừng thông qua các
yếu tố: Mật độ sinh khối, tác giả đã tính được mật độ sinh khối cho các kiểu
rừng ở Australia như sau:
Kiểu rừng
Rừng kín cao
Rừng kín trung
bình
Rừng kín thấp
Rừng mở cao
Rừng mở trung
bình

N (Tấn/ha)
450
356

Kiểu rừng

Rừng mở thấp
Trảng cây gỗ cao

N (Tấn/ha)
200
200

300
279
272

Trảng cây gỗ trung bình
Trảng cây gỗ thấp
Rừng trống

150
100
244

Theo Phan Minh Sáng- Cẩm nang Lâm Nghiệp- 2006
Theo Mc Kenzie (2001), cacbon trong hệ sinh thái rừng thường tập
trung ở các bộ phận chính như: Thảm thực vật còn sống trên mặt đất, rễ cây
và đất rừng. Việc xác định lượng cacbon trong rừng được thực hiện thông qua
việc xác định sinh khối rừng.
Phương pháp lấy mẫu rễ để xác định sinh khối được mô tả bởi
Shurrman và Geodewaaen (1971), Moore (1973). Gadow và Hui (1999),
Oliveira và cộng sự ( 2000), Voronoi ( 2001), Mc KenZie và cộng sự năm
(2001).
Có nhiều phương pháp ước tính sinh khối cho cây bụi và tầng dưới
trong hệ sinh thái rừng (Catchpole và Wheeler, 1992). Các phương pháp bao

gồm: (1) Lấy mẫu toàn bộ cây (Quadrats); (2) Phương pháp kẻ theo đường;
(3) Phương pháp mục trắc; (4) Phương pháp lấy mẫu kép sử dụng tương quan.
Tuy nhiên việc sử dụng sinh khối cũng không dễ dàng, đặc biệt là sinh khối
phần dưới mặt đất như hệ rễ, trong đất rừng nên việc sáng tỏ vấn đề trên đòi
10


hỏi nhiều nghiên cứu nhiều hơn và chuyên sâu hơn nữa đưa ra được những tài
liệu và dẫn chứng quan trọng mang tính thực tế và thuyết phục cao.
Các nhà khoa học hiện đang cố gắng xác định quy mô của các vùng dự
trữ cacbon toàn cầu và sự đóng góp của rừng vào các khu dự trữ và sự thay
đổi về lượng cacbon được dự trữ, tiêu biểu như các công trình: Bolin (1977);
Post, Emanuel và cộng sự (1993); Dixon, Brown (1994); Malhi, Baldocchi
(1999).
Malhi, Baldocchi (1999) công bố kết quả nghiên cứu về lượng phát
thải cacbon hàng năm và lượng dự trữ trong sinh quyển. Từ đây ta thấy sự
phát thải từ các hoạt động của con người như đốt nhiên liệu hóa thạch, chặt
phá rừng,… tạo ra 7,1 ± 1,1 Gt C/năm đi vào khí quyển, trong đó có 46% còn
lưu lại trong khí quyển, 2,0 ± 0,8 Gt C/năm được chuyển vào đại dương; 1,8 ±
1,6 Gt C/năm được giữ lại trong các bể trữ cacbon trái đất.
Hiện nay biến đổi khí hậu và nóng lên toàn cầu đang là vấn đề nóng
được nhiều sự quan tâm của các quốc gia, nhất là các quốc gia có đường bờ
biển, nhận biết được tầm quan trọng của vấn đề này chúng ta đã tiến hành
việc hạn chế sự gia tăng khí nhà kính và sự ấm lên của trái đất, Công ước
khung của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu (UNFCCC – United Nation
Frameword Convention on Climate Change) đã được soạn thảo và thông qua
tại hội nghị Liên hợp quốc về môi trường và phát triển năm 1992 và chính
thức có hiệu lực vào tháng 3/1994. Tính đến tháng 5/2004, có 188 quốc gia đã
phê chuẩn công ước này, trong đó nghị định Kyoto được thông qua tháng
12/1997 dựa trên công ước khung đã đăng tạo cơ sở pháp lý cho việc cắt giảm

khí nhà kính. Các nghiên cứu liên quan tập trung vào tìm ra các dẫn chứng về
kho dự trữ cacbon tại các lớp phủ thực vật và tìm ra cách để các bể chứa này
có thể tham gia tăng lưu lượng dự trữ CO2 từ khí quyển. Đây là những nghiên
cứu rất quan trọng đặc biệt là đối với các nước công nghiệp đang phát triển
cần đạt được sự giảm thải theo Nghị định thư Kyoto.
1.1.2. Lược sử nghiên cứu về khả năng tích lũy cacbon
11


Ngoài những nghiên cứu về sinh khối thì nghiên cứu về hàm lượng
tích lũy cacbon cũng được quan tâm khá nhiều trong những năm gần đây. Các
nghiên cứu chủ yếu tập chung vào rừng ngập mặn, khả năng biến động của
cacbon sau khai thác, rừng tự nhiên, rừng phục hồi, rừng trồng, …
Năm 1980, Brawn và cộng sự đã sử dụng công nghệ GIS dự tính lượng
cacbon 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 1m, tương đương 42 - 43 tỷ
tấn cacbon trong toàn châu lục.
Palm.C.A.et al (1986) đã xác định được lượng cacbon 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.
Năm 1991 Hught.R.A tính toán được lượng cacbon trong rừng nhiệt
đới châu Á là 40 – 250 tấn/ha, trong đó 50 – 120 tấn/ha ở phần thực vật và
đất.Theo Phạm Xuân Hoàn - 2005
Một số công trình nghiên cứu của các tác giả khác như Joyotee Smith
và Sara J.Scherr R.A (2002) đã định lượng được cacbon lưu trữ ở các kiểu
rừng nhiệt đới và trong các loại hình sử dụng đất ở Brazinl, Indonesia và
Cameroo, bao gồm trong sinh khối thực vật và dưới mặt đất 0 – 20cm. Kết
quả nghiên cứu cho thấy lượng cacbon 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. Lượng cacbon dưới đất thường ít biến động hơn, nhưng

cũng có xu hướng giảm dần từ rừng tự nhiên đến đất trống chưa có rừng.
Romain Pirard (2005) đã tính lượng cacbon lưu trữ trong rừng trồng
nguyên liệu giấy đã tính được lượng cacbon lưu trữ dựa trên tổng sinh khối
tươi trên mặt đất thông qua lượng sinh khối khô bằng cách lấy tổng sinh khối
tươi nhân với 0,49, sau đó nhân sinh khối khô với hệ số 0,5 để xác định lượng
cacbon lưu trữ trong cây.
Digno C.Garcia (2007) đã nghiên cứu và đưa ra các số liệu của rừng ở
Indonesia có lượng hấp thụ cacbon từ 161 – 300 tấn/ha trong phần sinh khối
12


trên mặt đất. Tại Thái Lan, nhà khoa học Noonpragop K. đã xác định được
lượng cacbon trong rừng biến động từ 100 – 160 tấn/ha. Ở Malaysia lượng
cacbon trong rừng biến động từ 100 – 160 tấn/ha và tính cả trong sinh khối và
đất từ 90 – 780 tấn/ha (Abu Bakar,R). Theo ICRAF 2010
Như vậy sự suy giảm lượng cacbon tích lũy cacbon trong sinh khối
thực vật từ trạng thái rừng nguyên sinh đến đồng cỏ diễm ra mạnh mẽ. Vì vậy
cần phải có những biện pháp hữu hiệu để đảm bảo vệ rừng tự nhiên nói chung
và rừng nhiệt đới nói riêng và những chương trình khuyến khích người dân
bảo vệ rừng và sử dụng đất hợp lý, tốt nhất theo mô hình nông lâm kết hợp.
1.2. Ở Việt Nam
1.2.1. Lược sử nghiên cứu về sinh khối
Nghiên cứu sinh khối ở nước ta được tiến hành vào những năm 50 của
thế kỷ trước, mặc dù mặc dù các nghiên cứu về sinh khôi khá muộn và tản
mạn không có hệ thống nhưng cũng đã đem lại một số những thành tựu rất có
ý nghĩa và để lại nhiều dấu ấn.
Theo Đào Thế Tuấn (1954) thì “Năng suất là suất biểu diễn bằng
dòng năng lượng trên một đơn vị diện tích, trong một đơn vị thời gian” vì vậy
phương pháp chính xác nhất để đo năng suất là đo dòng năng lượng đi qua hệ
sinh thái. Nhưng đối với hệ sinh thái đã tồn tại lâu năm trong môi trường

thiên nhiên và ở những khu vực rộng lớn thì công việc tiến hành rất khó khăn.
Vì vậy việc tiến hành tính toán các giá trị sinh khối, sản lượng thường theo xu
thế thứ 2 là lấy kết quả để phản ánh nguyên nhân( xác định bằng đo gián tiếp).
Nguyễn Hoàng Trí (1986) với công trình “Sinh khối và năng suất rừng
Đước” đã áp dụng phương pháp cây mẫu nghiên cứu về năng suất, sinh khối
của một số quần xã rừng Đước đôi (Zhizophora apiculata) rừng ngập mặn
ven biển Minh Hải có đóng góp ý nghĩa lớn về cơ sở lý luận và thực tiễn đối
với Lâm nghiệp nói chung và rừng ngập mặn nói riêng.

13


Hà Văn Tuế (1994) cũng trên phương pháp “Cây mẫu” của tác giả
Newbuld, P.J (1967) nghiên cứu được năng suất, sinh khối một số quần xã
rừng trồng nguyên liệu giấy tại vùng trung du miền núi Vĩnh Phúc.
Lê Hồng Phúc (1996) đã có công trình nghiên cứu “Đánh giá sinh
trưởng, tăng trưởng, sinh khối và năng suất rừng trồng Thông ba lá (Pinus
keysia Royle ex Gordon) vùng Đà Lạt – Lâm Đồng” và tìm ra quy luật tăng
trưởng sinh khối khô, cấu trúc thành phần tăng trưởng sinh khối của thân cây.
Tỷ lệ sinh khối khô, tươi và thân, cành, rễ, lượng rơi rụng, tổng sinh khối cá
thể và quần thể Thông Ba lá. Sau đó Nguyễn Ngọc Lung và Ngô Đình Quế
cũng đã nghiên cứu về động thái, kết cấu sinh khối và tổng sinh khối cho loài
cây này.
Triệu Văn Khôi (1999) đã bước đầu nghiên cứu một số qui luật kết cấu
làm cơ sở đề xuất phương án điều tra sinh khối lâm trường mỡ tại Đoan Hùng
– Phú Thọ.
Năm 2004, GS.TSKH Nguyễn Ngọc Lung đã có công trình đầu tiên
được công bố về nghiên cứu sinh khối rừng Thông ba lá để tính toán khả năng
cố định CO2 mà cây rừng hấp thụ.
Nguyễn Văn Dũng (2005) đã nghiên cứu và đưa ra một số kết quả như

sau: rừng trồng Thông mã vĩ thuần loài 20 tuổi có tổng số 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 thuần loài 15 tuổi có tổng số sinh
khối tương trong cây và vật rơi rụng là 251,1 – 433,7 tấn/ha, tương đương với
lượng sinh khối khô thân cây là 132,2 – 223,4 tấn/ha.
Nguyễn Duy Khiêm (2007) nghiên cứu khả năng hấp thụ CO 2 rừng
Keo tai tượng (Acacia mangium Willd) tại Tuyên Quang đã cho thấy lượng
hấp thụ cacbon của tầng cây cao chiếm 49%, đất chiếm 34%, vật rơi rụng
chiếm 4% và cây bụi thảm tươi chiếm 13% tổng lượng cacbon dự trữ trong
lâm phần.

14


Theo Ngô Đình Quế và cộng tác viên (2005) thì tùy thuộc vào năng
suất lâm phần ở các độ tuổi nhất định mà khả năng hấp thụ CO 2 của các lâm
phần có sự chênh lệch. Tác giả đã đưa ra phương trình tương quan hồi qui
tuyến tính giữa 3 giá trị là lượng CO2 hấp thụ hàng năm với năng suất gỗ và
năng suất sinh học từ đó đưa ra kết luận khả năng hấp thụ CO 2 thực tế ở nước
ta của các loài cây Thông nhựa, Thông mã vĩ, Keo lai, Keo tai tượng, Bạch
đàn Uro.
Từ đó ta thấy những nghiên cứu về sinh khối và năng suất rừng trồng ở
nước ta còn ít, hầu hết các công trình nghiên cứu này chỉ mới quan tâm tới
những bộ phận có ý nghĩa về kinh tế của cây rừng.
1.2.2. Lược sử nghiên cứu tích lũy cacbon
Việt Nam đã nhanh chóng kí kết và tham gia cam kết với các tổ chức
quốc tế như: ký Công ước khung, Nghị đinh thư Kyoto, tham gia các dự án
CDM, thành lập các cơ quan đầu mối quốc gia, … Việt Nam đã đủ điều kiện
theo qui định của thế giới về việc xây dựng và thực hiện các dự án tiềm năng
về CDM trong các lĩnh vực: Bảo tồn và tiết kiệm năng lượng; Chuyển đổi sử

dụng nguyên liệu hóa thạch; Thu hồi và sử dụng CH 4 từ rác thải và khai thác
mỏ quặng; Trồng rừng,… Bên cạnh những năm gần đây Việt Nam đã có
những nỗ lực thực nhiện một số nghiên cứu và hoạt động liên quan đến vấn
đề biến đổi khí hậu và CDM. Qua đó đã thu được một sô thành tựu quan trọng
như sau:
Nguyễn Ngọc Lung và Phạm Xuân Hoàn (2004) với công trình nghiên
cứu sinh khối rừng Thông ba lá và tính toán khả năng cố định CO 2 mà rừng
hấp thụ tác giả đã kết luận 1 ha rừng Thông ba lá, 60 tuổi cấp đất III có thể
hấp thụ 707,7 tấn CO2 /ha/năm.
Phạm Xuân Hoàn (2005) đã khái quát được bức tranh tổng thể và toàn
bộ thông tin về hoàn cảnh ra đời cũng như nội dung, mục tiêu của Công ước
khung của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu, Nghị định thư Kyoto và đặc
15


biệt quan tâm đến cơ chế phát triển sạch một cơ hội thương mại lớn trong
nghành Lâm nghiệp.
Nhóm nghiên cứu Anna Richards, Dương Thị Bích Ngọc, Nguyễn Thị
Bích Hảo, Phí Thị Hải Ninh đã nghiên cứu “Đo đếm và dự đoán sự tích lũy
cacbon tại rừng nhiệt đới của Việt Nam bằng phương pháp xác định cacbon
tích lũy trong rừng bằng mô hình Century” cho phép xác định trước hàm
lượng cacbon khi chưa trồng rừng. Mô hình còn được sử dụng để khảo
nghiệm sự kết hợp đất, khí hậu và loài cây khác nhau để dự đoán sự kết hợp
có lưu trữ cacbon lớn nhất từ đó làm cơ sở cho việc chọn loài thích hợp cho
dự án CDM.
Theo Vũ Tấn Phương (2006) đã bước đầu tính toán được giá trị hấp
thụ cacbon của rừng cụ thể với đối tượng là rừng tự nhiên, rừng giàu có giá trị
từ 18 – 26 triệu đồng/ha và rừng phục hồi khoảng 4 – 4,5 triệu đồng/ha với
giá bán 3,5 – 5 USD/tấn CO2 .
1.3. Nghiên cứu về cây Keo tai tượng

1.3.1. Các công trình nghiên cứu cây Keo tai tượng
Có rất nhiều nghiên cứu về cây Keo tai tượng, từ khâu nghiên cứu về
xuất xứ như tác giả Lê Đình Khả, Nguyễn Hoàng Nghĩa (1986) đã tiến hành
tuyển chọn xuất xứ loài keo Acacia kết quả khảo nghiệm cho thấy Keo tai
tượng (Acacia mangium Willd) là loài có triển vọng nhất trong 3 loài (Keo lai,
Keo tai tượng, Keo lá Tràm). Tiếp đến là khảo nghiệm xuất xứ Keo tai tượng
54 tháng tuổi ở Đông Hà cho thấy xuất xứ tốt nhất là các dòng Ponyaki, Iron,
Range và Gubam. Mặc dù kết quả khảo nghiệm về xuất xứ Keo tai tượng mới
chỉ là kết luận ban đầu và cần được phát triển theo dõi ở các giai đoạn sau
này, song các xuất xứ trên đã được nhân rộng trong cả nước để trồng rừng
phủ xanh đất trống đồi núi trọc, nhìn chung keo Tai tượng ở phía Bắc sinh
trưởng kém hơn ở phía Nam.

16


Lê Đình Khả (1996) tăng trưởng bình quân rừng trồng Keo tai tượng
miền Bắc đạt 2m/năm về chiều cao và 2,5cm/năm về đường kính, còn ở miền
Nam các chỉ tiêu này là 2,5m/năm về chiều cao và 3cm/năm về đường kính.
Năm 1998 Vũ Văn Thông đã “Nghiên cứu cơ sở xác định sinh khối
cây cá lẻ và lâm phần Keo lá tràm tại Thái Nguyên”, tác giả cũng đã đi sâu
nghiên cứu xác lập tương quan giữa sinh khối cây cá lẻ với D 1.3 và Hvn, giữa
sinh khối lâm phần chiều cao và mật độ đồng thời tác giả cũng đã sử dụng
hàm của Abadie, Alder, Prodan, Spurr, Schumacher để mô phỏng tương quan
giữa sinh khối và các nhân tố điều tra lâm phần. Cụ thể đã đạt được một số
kết quả như sau:
Với sinh khối cây cá lẻ:
-

-

Sinh khối thân cây:
LnPT = -27,6114 + 6,8063*D1.3
LnPT = -80,7566 + 52,1812*ln(D1.3)
Sinh khối cành:
LnPc = -3,707 + 2,6179*D1.3
Sinh khối lá cây:
LnPL = 0,65503 + 1,3892*lnD1.3
Tổng sinh khối:
LnTSK = -0,7691 + 2,1437*lnD1.3

r = 0,92
r = 0,90
r = 0,98
r = 0,80
r = 0,95

Với sinh khối lâm phần:
-

PT = -37,012 + 6,3967*HVN + 0,006913*N
PC = 7,021056 + 0,106364* – 0,00436*N
PL = -1,5619 + 2,0425* HVN – 0,00315*N
PTSK = -6,06891 + 11,28988* HVN – 0,020405*N

r = 0,88
r = 0,78
r = 0,67
r = 0,85

Nguyễn Hữu Vĩnh đã nghiên cứu về kỹ thuật trồng thì Keo tai tượng
có thể gieo hạt thẳng, cây con rễ trần, hay thân cụt song phổ biến và tốt nhất
trồng bằng cây con có bầu từ hạt hoặc từ hom.
Một số nghiên cứu về qui luật kết cấu và sinh trưởng rừng Keo tai
tượng phục vụ cho việc lập biểu thể tích hai nhân tố Keo tai tượng cho vùng
trung tâm công trình xây dựng một số mô hình sản lượng ở khu vực Uông Bí
– Đông Triều - Quảng Ninh (1999).
17


1.3.2. Đặc điểm loài Keo tai tượng (Acacia mangium Willd).
1.3.2.1. Nguồn gốc xuất xứ
Keo tai tượng còn có tên khác là Keo lá to, Keo mỡ có tên khoa học là
Acacia mangium Willd là loài cây trồng ưa chuộng trong sản xuất Lâm
nghiệp vì cây có hình thái đẹp, phát triển nhanh, có khả năng cải tạo đất và
khả năng thích nghi với điều kiện gây trồng ở nhiều nơi.
Vào đầu năm 1960 nhiều loài Keo có xuất xứ từ Ôxtrâylia đã được đưa
vào Việt Nam để tiến hành thử nghiệm gây trồng, kế quả là hiện nay đã có
một số loài đã được gây trồng trên diện tích rộng trong. Trong đó có diện tích
trồng cây Keo tai tượng trong những năm trở lại đây tăng lên nhanh chóng để
đáp ứng nhu cầu trong nước cũng như nước ngoài.
1.3.2.2. Đặc điểm nhận biết
Theo Lê Mộng Chân tác giả quyển “Thực vật rừng” thì Keo tai tượng
là cây gỗ nhỏ cao đến 20m, đường kính 25 – 35cm. Vỏ màu xám nâu, nứt
dọc. Tán hình trứng hoặc hình tháp thường phân cành thấp. Cành nhỏ có cạnh
nhẵn, màu xanh lục. Cây mầm dưới 1 tuổi có lá kép lông chim 2 lần, cuống
thường bẹt. Cây trưởng thành có dạng lá đơn, phiến lá hình trứng ngược hoặc
trái xoan, đầu có mũi lồi tù, đuôi men cuống, dài 14 – 25 cm, rộng 6 – 9 cm,
khá dày, hai mặt xanh đậm, có 4 gân dọc song song nổi rõ.
Hoa tự bông dài gần bằng lá, mọc lẻ hoặc tập trung 2 – 4 hoa tự ở nách

lá. Hoa đều, lưỡng tính, mẫu 4, tràng hoa màu vàng, nhị nhiều vươn dài ra
ngoài hoa.
Quả đậu, xoắn, hạt hình trái xoan hơi dẹt, màu đen.
Rễ cây phát triển rộng, nhiều nốt sần cố định đạm.
1.3.2.3. Đặc tính sinh học và sinh thái học
Keo tai tượng là cây mọc nhanh, cây 4 tuổi cao trung bình 6,8 m,
đường kính 8 cm, cây mọc tốt ở nơi đất sâu ẩm, nhiều ánh sáng. Nơi đất cằn
cỗi mọc chậm và phân cành sớm. Có phân bố tự nhiên dọc theo gianh giới của
vùng nhiệt đới nóng ấm và ẩm ướt. Lượng mưa bình quân năm từ 1500 –

18


3000 mm, giữa các vĩ độ 10 - 180 Nam trên các độ cao từ mực nước biển tới
800 m xong chủ yếu là từ 0 – 300m. (Nguyễn Hoàng Nghĩa)
Yêu cầu của Keo tai tượng là:
-

Lượng mưa bình quân năm: 1000 – 4000 mm;
Nhiệt độ bình quân năm: 260 - 280C;
Nhiệt độ tối thiểu tháng lạnh nhất: 100C - 240C;
Nhiệt độ tối đa tháng nóng nhất 300C - 400C.

1.3.2.4. Phân bố địa lý
Cây mọc tự nhiên ở Bắc Úc, được đưa vào trồng ở Việt Nam, hiện nay
hầu như các tỉnh trong cả nước đều gây trồng loài cây này.
1.3.2.5. Giá trị
Cây có giá trị về sinh thái như chống sói mòn, cải tạo môi trường,cải
tạo đất và sản xuất gỗ nhỏ, gỗ nguyên liệu cho các ngành công nghiệp chế
biến bột giấy, gỗ ván răm, ….

1.3.2.6. Khả năng kinh doanh bảo tồn
Đã và đang được trồng thuần loài và trồng hỗn giao với bạch đàn hoặc
thông ở nhiều tỉnh.
1.4. Đánh giá chung về tổng quan vấn đề nghiên cứu
Quan một số công trình nghiên cứu trong nước và ngoài nước có liên
quan tới đề tài nghiên cứu chúng ta thấy các công trình nghiên cứu trên thế
giới được tiến hành khá đồng bộ ở trên nhiều lĩnh vực cơ bản cho đến ứng
dụng, trong đo nghiên cứu sinh khối và tích lũy cacbon đã được nhiều tác giả
quan tâm đặc biệt trong những năm gần đây, các phương pháp tiến hành khá
đa dạng, phong phú đi sâu và hoàn thiện dần.
Ở nước ta hiện nay nghiên cứu về sinh khối và tích lũy cacbon vẫn
còn ít và chưa chuyên sâu cũng như chưa được công bố, không có hệ thống,
các phương pháp nghiên cứu còn kém tính đa dạng và khả năng ứng dụng, các
công trình nghiên cứu còn thiếu tính chính xác, … Vì vậy đề tài được thực
hiện hết sức là cần thiết, góp phần làm phong phú thêm những hiểu biết về
sinh khối của cây Keo tai tượng tại Công ty Lâm nghiệp Lập Thạch, từ đó làm
19


cơ sở cho việc xác định khả năng hấp thụ cacbon và tính toán được những giá
trị kinh tế, môi trường mà rừng đem lại, tiến đến là tính lượng cacbon phục vụ
cho công việc tính toán chi trả cho dịch vụ môi trường nhằm phát triển bền
vững rừng Keo tai tượng nói riêng và cây Lâm nghiệp nói chung.

20


Chương 2
MỤC TIÊU, GIỚI HẠN, NỘI DUNG VÀ
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Mục tiêu nghiên cứu
2.1.1. Mục tiêu chung
Nghiên cứu sinh khối và khả năng tích lũy cacbon của rừng Keo tai
tượng thuần loài tại Công ty Lâm nghiệp Lập Thạch – Vĩnh Phúc góp phần
làm cơ sở cho việc chi trả dịch vụ môi trường.
2.1.2. Mục tiêu cụ thể
Đánh giá một số chỉ tiêu sinh trưởng của rừng trồng Keo tai tượng tại
Công ty Lâm nghiệp Lập Thạch.
Nghiên cứu sinh khối và lượng tích lũy cacbon trong cây Keo tai tượng.
Ước lượng được hiệu quả kinh tế từ giá trị hấp thụ cacbon của rừng
Keo tai tượng.
2.2. Đối tượng, phạm vi, giới hạn nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: Các lâm phần rừng Keo tai tượng trồng thuần
loài ở công ty Lâm nghiệp Lập Thạch – Vĩnh Phúc.
Giới hạn nghiên cứu: Đề tài tập trung nghiên cứu lượng hấp thụ cacbon
trong rừng Keo tai tượng tuổi 7 tại công ty Lâm nghiệp Lập Thạch – Vĩnh Phúc.
2.3. Nội dung nghiên cứu
2.3.1. Nghiên cứu tình hình sinh trưởng của cây Keo tai tượng công ty
Lâm nghiệp Lập Thạch tỉnh Vĩnh Phúc
- Đánh giá chỉ tiêu sinh trưởng: D1.3, Hvn.
- Đánh giá chỉ tiêu: Phẩm chất cây (A,B,C)
- Nghiên cứu sinh khối tươi và sinh khối khô của lâm phần.
2.3.2. Nghiên cứu khả năng tích lũy cacbon của Keo tai tượng
- Nghiên cứu lượng cacbon tích lũy bởi các cây cá lẻ Keo tai tượng và trong
lâm phần tuổi 7.
- Nghiên cứu lượng cacbon tích lũy trong đất.

21

2.3.3. Ước lượng hiệu quả kinh tế của giá trị hấp thụ CO 2 của rừng Keo tai
tượng thuần loài
2.4. Phương pháp nghiên cứu
2.4.1. Kế thừa số liệu
- Kế thừa các tài liệu có sẵn như: Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội của khu
vực Công ty Lập Thạch – Vĩnh Phúc.
- Kế thừa các tài liệu có sẵn có liên quan đến phương pháp xác định sinh khối
và tích lũy cacbon.
- Kế thừa các bài báo cáo, khóa luận trước có liên quan đến cây Keo tai
tượng.
2.4.2. Ngoại nghiệp
2.4.2.1 Điều tra một số chỉ tiêu sinh trưởng của cây Keo tai tượng.
- Căn cứ vào việc điều tra sơ bộ khu vực nghiên cứu lập 3 OTC cho mỗi vị trí
(chân - sườn – đỉnh) và là nơi điển hình cao cho mỗi vị trí. Mỗi OTC có diện
tích 500 m2 (25 x 20m).
- Đo đếm tầng cây cao trong OTC về các chỉ tiêu:
+ Đo đếm đường kính (D1.3) : Dùng thước kẹp kính để đo đường kính ngang
ngực theo 2 chiều ĐT – NB có độ chính xác 0,1cm.
+ Đo đường kính tán (DT): Dùng thước dây đo theo hai chiều ĐT – NB có độ
chính xác 0,1 m.
+ Đo chiều cao vút ngọn (Hvn): Dùng thước đo cao Bume leiss kết hợp bằng
sào có khắc vạch, độ chính xác 0,1m.
+ Đo chiều cao vút ngọn (Hdc): Dùng thước đo cao Bume leiss kết hợp bằng
sào có khắc vạch, độ chính xác 0,1m.
- Phân cấp chất lượng sinh trưởng của cây Keo tai tượng như sau:
+ Cây tốt (A): Là những cây không cụt ngọn, cong queo, sâu bệnh,vượt tán
hoặc tham gia tạo tầng tán chính của lâm phần.
+ Cây trung bình (B): Là những cây không cụt ngọn, cong queo, sâu bệnh,
tham gia tạo tầng tán chính của lâm phần.
+ Cây xấu (C): Là những cây cụt ngọn, cong queo, sâu bệnh, bị các cây khác

chèn ép.
22


- Phương pháp xác định tuổi cây dựa vào hồ sơ thiết kế trồng rừng của Công
ty Lâm nghiệp Lập Thạch.
- Số liệu điều tra được ghi vào biểu 01:
Biểu 01: Biểu điều tra tầng cây cao
Vị trí: …………………………………. Ngày điều tra: ………….
Hướng dốc: …………………………… Người điều tra: …………
Độ dốc: …………. Số hiệu OTC: ………Diện tích OTC:…………
STT
D1.3 (cm) DT (m)
Hvn (m) Hdc(m)
Chất
Ghi chú
cây
lượng
1
2
……. ………. ………. ………. ……….. ………
………
- Điều tra cây bụi thảm tươi: Trên mỗi ô mẫu điển hình lập 4 ODB với
mỗi ô có diện tích là 4 m2 (2 x 2m). Các ODB được bố trí như sau: 4 ô ở 4
góc OTC còn 1 ô ở chính giữa OTC. Trên mỗi ODB tiến hành điều tra như
sau: Xác định tên loài chủ yếu, chiều cao, độ che phủ, đánh giá sự sinh trưởng
của cây bụi thảm tươi. Kết quả được ghi vào biểu 02.
Biểu 02: Biểu điều tra cây bụi thảm tươi
-

Số hiệu OTC:
Ngày điều tra:
Người điều tra:
STT
ODB

Loài cây
chủ yếu

- Độ dốc:
- Hướng dốc:
Số cây

Htb

Che phủ
TB (%)

Sinh
trưởng

Ghi chú

2.4.2.2. Điều tra sinh khối tươi, xác định sinh khối khô của cả bộ phận trên
cây Keo tai tượng (Cây mẫu)
- Để xác định được lượng tích lũy cacbon trong lâm phần Keo tai tượng đề tài
sử dụng phương pháp cây tiêu chuẩn.
+ Chọn cây tiêu chuẩn: Cây tiêu chuẩn được lựa chọn là cây bình quân về thể
tích của lâm phần để tiến hành xác định sinh khối tươi và sinh khối khô.
+ Chặt hạ cây tiêu chuẩn: Sử dụng phương pháp lấy mẫu toàn bộ, cây tiêu

chuẩn sau khi được lựa chọn tiến hành chặt sát gốc lưu ý là tránh làm vỡ,
23


giập, nát cây, sau đó tách thân, cành, lá, quả ra các phần phần riêng biệt, đào
lấy toàn bộ rễ. Sau đó tiến hành cân sinh khối tươi cho các bộ phận.
Để xác định sinh khối khô, mỗi mẫu sinh khối tươi lấy 0,5 kg cho từng
bộ phận (thân, cành, lá, rễ). Xác định sinh khối tươi của rễ Keo tai tượng
trong đất tiến hành đào lấy toàn bộ rễ có đường kính lớn hơn 2 mm và cũng
tiến hành cân sinh khối tươi có độ chính xác 0,01 kg. Sau đó cho vào mẫu túi
nilon buộc kín, có nhãn cho từng mẫu để xác định sinh khối khô. Kết quả ghi
vào biểu 03.
Biểu 03: Biểu điều tra sinh khối tươi Keo tai tượng
Người điều tra: ………….. Ngày điều tra: ………… Loài cây:………
STT OTC
cây

Tuổi D1.3
cây (cm)

Hvn
(m)

Khối lượng sinh khối tươi
Thân

1

1

2

2

3

3

Cành

Lá

Rễ

Ghi
chú

Khác

2.4.2.3 Điều tra sinh khối tươi, xác định sinh khối khô của tầng cây bụi, thảm
tươi.
Trong mỗi OTC tiến hành lập 5 ô dạng bản (ODB) mỗi ô có diện tích 4
m2, 4 ô ở 4 góc và 1 ô ở chính giữa OTC. Tiến hành thu gom toàn bộ lượng
thảm tươi trong ODB, phân loại, cân và lấy mẫu về xác định lượng sinh khối
khô, lấy 0,5 kg một mẫu. Kết quả ghi ở biểu mẫu sau đây:

24


Biểu 04: Biểu điều tra sinh khối tầng cây bụi, thảm tươi

STT OTC: ………….. Người điều tra: …………… Ngày điều tra: ………….
STT OTC

STT ODB

1

1
2
…
…

…

Khối lượng
cây bụi thảm
tươi kg/ODB

Khối lượng
cây bụi thảm
tươi kg/ha

Ghi chú

2.4.2.4. Điều tra sinh khối tươi, xác định sinh khối khô tầng thảm mục
Trong mỗi OTC tiến hành lập 5 ô dạng bản (ODB), 4 ô ở 4 góc và 1 ô ở
chính giữa. ODB hình vuông có kích thước (1 x 1m). Thu gom toàn bộ lượng
cành khô, lá rụng trong ODB, cân và lấy mẫu về xác định lượng sinh khối khô
lấy 0,5 kg mẫu. Kết quả ghi ở biểu sau đây:
Biểu 05: Biểu điều tra sinh khối tầng thảm mục

STT OTC: ………………………

Người điều tra: …………………

Ngày điều tra: …………………..

Diện tích ODB: …………………

STT
OTC

1

…

STT
ODB

Khối lượng
thảm mục
(kg/ODB)

Khối lượng
thảm mục
(tấn/ha)

Ghi chú

1
2

…
…

2.4.2.5 Điều tra đất
Trên mỗi OTC lấy 1 mẫu đất dọc theo mặt của phẫu diện theo độ sâu
tới 0,3 m. Mỗi mẫu lấy từ 0,5kg đem đến phân tích xác định hàm lượng mùn.
* Xác định sinh khối khô trong phòng thí nghiệm:

25