Nghiên cứu xác định đặc điểm cấu trúc sinh khối và tích lũy Carbon của rừng phục hồi tự nhiên ( II b ) tại xã Hoàng Nông, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (498.7 KB, 56 trang )
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
HOÀNG VĂN LONG
NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC SINH KHỐI
VÀ TÍCH LŨY CARBON CỦA RỪNG PHỤC HỒI TỰ NHIÊN (IIB)
TẠI XÃ HOÀNG NÔNG, HUYỆN ĐẠI TỪ, TỈNH THÁI NGUYÊN
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hệ đào tạo
: Chính quy
Chuyên ngành
: Quản lý tài nguyên rừng
Khoa
Khoá học
: Lâm nghiệp
: 2011 - 2015
Thái Nguyên, năm 2015
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
HOÀNG VĂN LONG
NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC SINH KHỐI
VÀ TÍCH LŨY CARBON CỦA RỪNG PHỤC HỒI TỰ NHIÊN (IIB)
TẠI XÃ HOÀNG NÔNG, HUYỆN ĐẠI TỪ, TỈNH THÁI NGUYÊN
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hệ đào tạo
: Chính quy
Chuyên ngành
: Quản lý tài nguyên rừng
Lớp
: K43 - QLTNR - N02
Khoa
: Lâm nghiệp
Khoá học
: 2011 - 2015
Giảng viên hướng dẫn : 1. TS. Đỗ Hoàng Chung
2. Th.S Trương Quốc Hưng
Thái Nguyên, năm 2015
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
HOÀNG VĂN LONG
NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC SINH KHỐI
VÀ TÍCH LŨY CARBON CỦA RỪNG PHỤC HỒI TỰ NHIÊN (IIB)
TẠI XÃ HOÀNG NÔNG, HUYỆN ĐẠI TỪ, TỈNH THÁI NGUYÊN
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hệ đào tạo
: Chính quy
Chuyên ngành
: Quản lý tài nguyên rừng
Lớp
: K43 - QLTNR - N02
Khoa
: Lâm nghiệp
Khoá học
: 2011 - 2015
Giảng viên hướng dẫn : 1. TS. Đỗ Hoàng Chung
2. Th.S Trương Quốc Hưng
Thái Nguyên, năm 2015
ii
LỜI CẢM ƠN
Thực tập tốt nghiệp là một khâu quan trọng không thể thiếu đối với mỗi
sinh viên. Đó không chỉ là điều kiện cần thiết để mỗi sinh viên có thể hoàn
thành khóa học và tốt nghiệp ra trường, mà đó còn là cơ hội cho mỗi sinh viên
ôn lại và áp dụng các kiến thức đã học vào thực tế. ngoài ra, qua quá trình
thực tập, mỗi sinh viên còn có thể học tập, trau dồi những kiến thức quý báu
ngoài thực tế, để sau khi ra trường trở thành một cán bộ vừa có trình độ lý
luận, kiến thức chuyên môn vững vàng, vừa có kiến thức thực tiễn, tính sáng
tạo trong công việc, đáp ứng yêu cầu của xã hội, góp phần xứng đáng vào sự
nghiệp phát triển chung của đất nước.
Được sự đồng ý của khoa Lâm Nghiệp, trường Đại Học Nông Lâm
Thái Nguyên, tôi đã tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu xác định đặc
điểm cấu trúc sinh khối và tích lũy Carbon của rừng phục hồi tự nhiên
(IIb) tại xã Hoàng Nông, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên”. Để thực hiện
đề tài này, ngoài sự nỗ lực của bản thân còn có sự giúp đỡ của các thầy (cô)
giáo khoa Lâm Nghiệp, Trường Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên, các cán bộ
thuộc UBND xã Hoàng Nông và nhân dân trong xã, đặc biệt sự hướng dẫn tận
tình của thầy giáo - TS. Đỗ Hoàng Chung và ThS.Trương Quốc Hưng trong
suốt thời gian thực tập của mình.
Qua đây cho phép tôi gửi lời cảm ơn đến tất cả sự giúp đỡ quý báu
trên. Mặc dù đã có nhiều cố gắng nhưng do trình độ chuyên môn của bản
thân, thời gian có hạn nên không thể tránh khỏi những sai sót. Vì vậy, tôi kính
mong nhận được sự góp ý của quí thầy (cô), các bạn đồng nghiệp để bài của
tôi ngày càng hoàn thiện hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Thái nguyên, tháng 5 năm 2015
Sinh viên
HOÀNG VĂN LONG
iii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 4.1. Đặc điểm cấu trúc của rừng phục hồi tự nhiên .............................. 27
Bảng 4.2. Sinh khối trên mặt đất của các trạng thái rừng tự nhiên ................ 28
Bảng 4.3. Tỷ lệ cấu trúc sinh khối khô các thành phần trên mặt đất của toàn
bộ OTC theo % ..................................................................................... 29
Bảng 4.4. Lượng carbon tích lũy trên mặt đất của rừng phục hồi tự nhiên.... 31
Bảng 4.5. Lượng CO2 tương đương................................................................ 33
Bảng 4.6. Lượng carbon tích lũy và giá trị hấp thụ CO2 của rừng phục hồi
tự nhiên ................................................................................................. 34
iv
DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Hình 2.1. Ảnh vệ tinh xã Hoàng Nông ........................................................... 14
Hình 3.1. Cách thiết lập ô tiêu chuẩn ............................................................. 21
Hình 4.1. Biểu đồ tỷ lệ cấu trúc sinh khối khô các thành phần trên mặt đất của
toàn bộ OTC theo % ............................................................................. 30
Hình 4.2. Biểu đồ lượng carbon tích lũy trên mặt đất của rừng tự nhiên ...... 31
v
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
STT
Từ viết tắt
Ý nghĩa
1
BĐKH
2
C
3
CDM
Cơ chế phát triển sạch
4
KNK
Khí nhà kính
5
OTC
Ô tiêu chuẩn
6
UBND
7
VQG
Biến đổi khí hậu
Carbon
Ủy ban nhân dân
Vườn quốc gia
vi
MỤC LỤC
Trang
Phần 1: MỞ ĐẦU .............................................................................................. 1
1.1. Đặt vấn đề ............................................................................................... 1
1.2. Mục đích nghiên cứu .............................................................................. 2
1.3. Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................... 2
1.4. Ý nghĩa của đề tài ................................................................................... 3
Phần 2: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ..................................... 4
2.1. Cơ sở khoa học của vấn đề nghiên cứu .................................................. 4
2.2. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước ............................................ 5
2.2.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới ...................................................... 5
2.2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước ........................................................ 9
2.3. Tổng quan về khu vực nghiên cứu ....................................................... 14
2.3.1. Vị trí địa lý ......................................................................................... 14
2.3.2. Địa hình, địa thế ................................................................................. 15
2.3.3. Địa chất .............................................................................................. 15
2.3.4. Khí hậu thủy văn ................................................................................ 15
2.3.5. Hiện trạng rừng và sử dụng đất ......................................................... 16
2.3.6. Đặc điểm kinh tế xã hội ..................................................................... 16
Phần 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .... 19
3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ........................................................ 19
3.2. Địa điểm và thời gian tiến hành ............................................................ 19
3.3. Nội dung nghiên cứu ............................................................................ 19
3.4. Phương pháp nghiên cứu ...................................................................... 20
3.4.1. Phương pháp kế thừa ......................................................................... 20
3.4.2. Phương pháp nghiên cứu điều tra thực địa. ....................................... 20
3.4.3. Xác định tuyến nghiên cứu và điểm nghiên cứu ............................... 20
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là đề tài nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết
quả nghiên cứu trong khóa luận là trung thực; các loại bảng biểu, số liệu được
kế thừa, điều tra dưới sự cho phép của cơ quan có thẩm quyền chứng nhận.
Thái Nguyên, năm 2015
XÁC NHẬN CỦA GVHD
NGƯỜI VIẾT CAM ĐOAN
Đồng ý cho bảo vệ kết quả
trước Hội đồng
1. TS. Đỗ Hoàng Chung
Hoàng Văn Long
2. Th.S Trương Quốc Hưng
XÁC NHẬN CỦA GV CHẤM PHẢN BIỆN
xác nhận đã sửa chữa sai sót sau khi Hội đồng đánh giá chấm
(Ký, họ và tên)
1
Phần 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Hiện tượng nóng lên toàn cầu thực sự đã và đang là chủ đề nóng bỏng
trên các bàn nghị sự liên quan đến vấn đề biến đổi khí hậu, sự đóng góp của
các khí nhà kính (chủ yếu là CO2) trong hiện tượng nóng lên toàn cầu sẽ còn
tiếp tục gia tăng và là mối quan tâm của mọi quốc gia trên thế giới. Khí nhà
kính chỉ chiếm 1% bầu khí quyển nhưng có vai trò như một “tấm chắn” bao
phủ trái đất, chúng giữ nhiệt và sưởi ấm Trái đất.
Sự gia tăng về nồng độ của CO2 trong khí quyển có thể có ảnh hưởng
mạnh mẽ đến sự tích lũy dài hạn của carbon trong đất rừng. Do rừng chứa đến
hơn 75% lượng carbon trong hệ sinh thái lục địa (Schlesinger,1997) và hầu
hết lượng carbon này nằm dưới mặt đất (Divon và nnk,1994) ảnh hưởng của
nồng độ CO2 trong không khí đến các bồn chứa carbon trong tương lai đang là
mối quan tâm toàn cầu, những thí nghiệm CO2 sử dụng nhà kính và buồng kín
có nắp mở đã chỉ ra rằng nồng độ CO2 cao giúp tăng sức sản xuất của cây cối
(Ceulemans & Mousseau 1994 Curtis & Xiazhong, 1998, Ceuclemans và
nnk,1999). Tuy nhiên vẫn còn quá sớm để khái quát từ các thực nghiệm về một
số loài thực vật riêng rẽ cho từng loại hệ sinh thái rừng.
Trong thực tế, hàng loạt các yếu tố sinh lý và môi trường có vai trò điều
hòa phản ứng của các lượng carbon sinh sôi thêm, đặc biệt là trong một thời
gian dài. Do vậy một loạt các mô hình thực nghiệm “Làm giàu CO2 trong
không khí” (Free Air Cacbon Dioxide Enrichment FACE) quy mô lớn trên các
loại cây chiếm ưu thế trong các hệ sinh thái đã được triển khai rộng rãi. Những
thí nghiệm FACE này sử dụng một lượng lớn các loài thực vật khác nhau.
“Sự nóng lên của khí hậu trái đất đã trở nên rõ ràng với những bằng
chứng như nhiệt độ trung bình không khí và nước biển tăng lên, băng và tuyết
2
tan nhanh ở nhiều khu vực và sự dâng lên của mực nước biển trung bình”
(Báo cáo đánh giá số 4 của ICCP, 2007).
Khoảng 20% lượng khí thải CO2 và các khí nhà kính khác dẫn đến sự
biến đổi khí hậu toàn cầu là do sự thay đổi về sử dụng đất ở các vùng nhiệt đới.
Trong khi hầu hết các giải pháp hiện tại tập trung vào đối phó với việc sử dụng
nhiên liệu hóa thạch và thải ra nhiều khí CO2 thì vấn đề sử dụng đất không thể
tiếp tục lờ đi. Các cơ chế toàn cầu tạo ra động lực kinh tế nhằm duy trì việc tích
lũy carbon đang được hình thành. Hội nghị của Liên hợp quốc về biến đổi khí
hậu toàn cầu (UNFCCC) quy định về cơ chế phát triển sạch (CDM) bao gồm
các điều khoản cụ thể đối với các hoạt động phục hồi rừng và trồng rừng mới.
Những diễn đàn hiện tại cũng tập trung vào một cách tiếp cận khác làm giảm
khí thải do tàn phá rừng hoặc do làm giảm chất lượng rừng ở các nước đang
phát triển (REDD). Các cơ chế thị trường tự nguyện, ngoài những điều khoản
giảm thải mà các nước đã cam kết tại UNFCCC, hướng tới sự kết hợp phục hồi
cảnh quan, bảo vệ độ che phủ của rừng và duy trì sự tích lũy carbon.
Xuất phát từ nhu cầu đó cùng với sự nhất trí của trường Đại học Nông Lâm
Thái Nguyên, Ban chủ nhiệm khoa Lâm Nghiệp, tôi đã thực hiện đề tài: “Nghiên
cứu xác định đặc điểm cấu trúc sinh khối và tích lũy Carbon của rừng phục hồi
tự nhiên (IIb) tại xã Hoàng Nông, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên”.
1.2. Mục đích nghiên cứu
- Xác định được lượng carbon tích lũy của rừng tại khu vực nghiên cứu.
- Xác định được đặc điểm cấu trúc sinh khối và tích lũy carbon của
rừng trên quy mô toàn bộ khu vực nghiên cứu.
- Xác định được lượng giá trị của rừng nghiên cứu.
1.3. Mục tiêu nghiên cứu
- Đánh giá được một số đặc điểm cấu trúc của rừng phục hồi tự nhiên
(IIb) tại xã Hoàng Nông huyện Đại Từ - tỉnh Thái Nguyên.
3
- Nghiên cứu xác định đặc điểm cấu trúc sinh khối và tích lũy carbon
của rừng tại xã Hoàng Nông, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên.
- Đánh giá khả năng tích lũy carbon của khu vực rừng nào là cao nhất
để từ đó thực hiện các biện pháp kỹ thuật nâng cao khả năng tích lũy carbon
của rừng.
- Tính toán được tổng lượng carbon tích lũy của rừng phục hồi tự nhiên
(IIb) tại xã Hoàng Nông, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên.
1.4. Ý nghĩa của đề tài
- Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học
+ Là tài liệu trong học tập và những nghiên cứu tiếp theo và là cơ sở
trong những đề tài nghiên cứu trong các lĩnh vực có liên quan.
+ Giúp cho sinh viên kiểm chứng lại những kiến thức lý thuyết đã học
biết vận dụng kiến thức đã học vào thực tế, và có thể tích lũy được những
kiến thức thực tiễn quý giá phục vụ cho quá trình công tác trong tương lai.
- Ý nghĩa trong thực tiễn sản xuất
+ Góp phần làm cơ sở cho việc tính toán khả năng tích lũy carbon của
rừng. Đồng thời đưa ra các giải pháp để bảo tồn và phát triển quản lý rừng tại
xã Hoàng Nông, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên.
+ Nghiên cứu đề tài sẽ đánh giá được vai trò của rừng nói chung và của
từng trạng thái rừng nói riêng trong việc hấp thụ khí CO2 nhằm góp phần nâng
cao ý thức của người dân trong bảo vệ tài nguyên rừng và môi trường sinh thái.
+ Nghiên cứu đề tài giúp xác định lượng carbon tích lũy trong một số
trạng thái rừng phổ biến làm cơ sở cho việc thu phí môi trường và chi trả
cho người bảo vệ và phát triển rừng góp phần tăng thu nhập cho người dân
sống trong và gần rừng.
4
Phần 2
TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
2.1. Cơ sở khoa học của vấn đề nghiên cứu
Biến đổi khí hậu, mà trước hết là sự nóng lên toàn cầu và mực nước
biển dâng, là một trong những thách thức lớn nhất đối với nhân loại trong
thế kỷ 21. Thiên tai và các hiện tượng khí hậu cực đoan khác đang gia tăng ở
hầu hết các nơi trên thế giới, nhiệt độ và mực nước biển trung bình toàn cầu
tiếp tục tăng nhanh chưa từng có và đang là mối lo ngại của các quốc gia
trên thế giới. Từ những chứng cỡ thu thập được trong những năm 60 và 70
thế kỷ trước cho thấy sự tăng lên đáng kể của nồng độ cacbonic (CO2) trong
khí quyển đã dấy lên sự quan tâm của cộng đồng khoa học quốc tế mà trước
tiên là các nhà nghiên cứu khí hậu. Tuy nhiên, cũng phải mất hàng chục năm
sau, vào năm 1988, Ủy ban liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu mới được
thành lập bởi Tổ chức Khí tượng Thế giới (WMO) và Chương trình Môi
trường Liên hợp quốc (UNEP). Tổ chức này đã đưa ra báo cáo đánh giá lần
đầu tiên vào năm 1990 trên cơ sở nghiên cứu và ý kiến của 400 nhà khoa
học trên thế giới. Bản báo cáo đã kết luận, hiện tượng nóng lên toàn cầu là
có thật và cần phải có những hành động kịp thời để đối phó với hiện tượng
này (UNFCCC, 2005b).
Những kết quả của Ban Liên chính phủ đã thúc giục cộng đồng quốc tế
thành lập Công ước khung của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu. Tại Hội
nghị Thượng đỉnh Liên hợp quốc về Môi trường và Phát triển - hay còn gọi là
“Hội nghị thượng đỉnh Trái đất” tại Rio de Janeiro năm 1992, Công ước đã
được thông qua. Mục tiêu của Công ước là nhằm ngăn ngừa những hoạt động
có hại của loài người đến hệ khí hậu trên trái đất. Công ước có hiệu lực năm
1994. Cho đến nay, trên toàn thế giới đã có 189 nước ký kết Công ước
(UNFCCC, 2005).
5
Vì vậy, nhằm thực hiện được mục tiêu của Hội nghị Liên Hiệp Quốc về
Môi trường và Phát triển, Công ước khung của Liên hiệp Quốc về Biến đổi
khí hậu (UNFCCC) đã được phê chuẩn và có hiệu lực vào 3/1994. Công ước
này là nhằm ổn định KNK ở mức an toàn, chống lại sự BĐKH toàn cầu.
Để cụ thể hóa UNFCCC, Nghị định thư Kyoto được ký năm 1997- đây
là sự kiện quan trọng trong nỗ lực của thế giới nhằm bảo vệ môi trường và đạt
được phát triển bền vững - đánh dấu lần đầu tiên việc chính phủ các nước chấp
nhận hạn chế các phát thải KNK của nước mình bằng những ràng buộc pháp lý.
Mục tiêu của Nghị định này là 38 nước công nghiệp cắt giảm 5,2% KNK so
với phát thải cơ sở năm 1990 trong giai đoạn 2008 - 2012. Nghị định thư cũng
mở ra cơ sở mới với các "cơ chế hợp tác" mang tính đổi mới nhằm giảm chi
phí cho giảm phát thải. Mặc dù đối với khí hậu điều này không quan trọng,
nhưng kinh tế về khía cạnh cần đạt được các giảm phát thải với chi phí thấp
nhất. Do đó Nghị định thư bao gồm 3 cơ chế dựa trên thị trường nhằm đạt được
giảm phát thải với chi phí - hiệu quả - Buôn bán quyền phát thải (IET), Cùng
thực hiện (JI) và Cơ chế Phát triển sạch (CDM). Cơ chế Phát triển sạch
(CDM) quy định tại Điều 12 của Nghị định thư Kyoto, cho phép khu vực
chính phủ và khu vực tư nhân của các nước công nghiệp hoá thực hiện các dự
án giảm phát thải tại các nước đang phát triển và nhận được tín dụng dưới
dạng "giảm phát thải được chứng nhận" (CERs) - khoản tín dụng này được
tính vào chỉ tiêu giảm phát thải của các nước công nghiệp hoá. CDM thúc đẩy
phát triển bền vững tại các nước đang phát triển đồng thời cho phép các nước
phát triển góp phần vào mục tiêu giảm nồng độ khí nhà kính trong khí quyển.
2.2. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước
2.2.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Sự gia tăng nồng độ CO2 trong khí quyển là mối quan tâm toàn cầu.
Các nhà nghiên cứu lo ngại rằng sự gia tăng các khí gây hiệu ứng nhà kính,
6
đặc biệt là khí CO2, chính là nhân tố gây nên những biến đổi bất ngờ và
không lường trước của khí hậu. Trong khi đó rừng được ví như lá phổi xanh
của trái đất, rừng có vai trò quan trọng hấp thu khí cacbonic, sản sinh ra khí
ôxy cần thiết cho sự sống. Rừng giữ vai trò trong việc chống biến đổi khí hậu
toàn cầu, cung cấp ôxy cho khí quyển và hấp thụ lượng khí cacbonic. Vì lẽ
đó, nhiều nhà bác học trên thế giới đã tiến hành nghiên cứu về sinh khối và
khả năng hấp thu carbon của rừng.
Năm 1980, Brawn và cộng sự đã sử dụng công nghệ GIS dự tính lượng
carbon 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 carbon trong toàn châu lục. Tuy nhiên, lượng carbon có biến động rất lớn
giữa các vùng và các kiểu thảm thực bì khác nhau. Thông thường lượng
carbon trong sinh khối biến động từ dưới 50 tấn/ha đến 360 tấn/ha, phần lớn ở
các kiểu rừng là 100 - 200 tấn/ha (dẫn theo Phạm Xuân Hoàn, 2005) [5].
Theo Rodel (2002), mặc dù rừng chỉ che phủ 21% diện tích bề mặt trái
đất, nhưng sinh khối thực vật của nó chiếm đến 75% so với tổng sinh khối
thực vật trên cạn và lượng tăng trưởng sinh khối hàng năm chiếm 37% [24].
Canell (1981) đã cho ra đời cuốn sách “Sinh khối và năng suất sơ cấp
của rừng thế giới", cho đến nay nó vẫn là tác phẩm quy mô nhất. Tác phẩm đã
tổng hợp 600 công trình nghiên cứu được tóm tắt xuất bản về sinh khối khô,
thân, cành, lá và một số thành phần sản phẩm sơ cấp của hơn 1.200 lâm phần
thuộc 46 nước trên thế giới [21].
Margaret Kraenzel và cộng sự (2001), đã kết luận cây gỗ Tếch tại các
đồn điền Panama được nghiên cứu có lượng carbon tích lũy rất lớn, lớn hơn
rất nhiều so với lượng tích lũy của thảm rơi lá rụng ở đồng cỏ. Trồng rừng sẽ
là biện pháp tốt nhất để tăng hàm lượng tích lũy carbon, giảm thiểu ô nhiễm
môi trường và hằng năm sẽ tích lũy được khoảng 120 tấn C/ha. Ngoài ra
7
lượng vật rơi rụng sẽ tích lũy được khoảng 6 tấn C/ha/năm. Tổng tiềm năng
tích lũy carbon ở rừng trồng gỗ Tếch là tương đối lớn và lâu dài [25].
Brawn (1991) Rừng nhiệt đới Đông Nam Á có lượng sinh khối trên mặt
đất từ 50 - 430 tấn/ha (tương đương 25 - 215 tấn C/ha) và trước khi có tác
động của con người thì các trị số tương ứng là 350 - 400 tấn/ha (tương đương
175 - 200 tấn C/ha) (dẫn theo Phạm Xuân Hoàn, 2005) [5].
Theo Mckenzie và cộng sự (2001) Carbon trong hệ sinh thái rừng
thường tập trung ở 4 bộ phận chính: Thảm thực vật còn sống trên mặt đất, vật
rơi rụng, rễ cây và đất rừng. Việc xác định lượng carbon trong rừng thường
được thực hiện thông qua xác định sinh khối rừng [23].
- Brown, S. (1997) đã nhận định rằng: Một khu rừng nguyên sinh có
thể hấp thụ được 280 tấn carbon và sẽ giải phóng 200 tấn carbon nếu chuyển
thành du canh du cư và sẽ giải phóng nhiều hơn một chút nếu được chuyển
thành đồng cỏ hay đất nông nghiệp. Rừng trồng có thể hấp thụ khoảng 115
tấn carbon và con số này sẽ giảm từ 1/3 đến 1/4 khi rừng bị chuyển đổi sang
canh tác nông nghiệp [19].
- Rodel D. Lasco (2002) lượng sinh khối và carbon của rừng nhiệt đới
Châu Á bị giảm khoảng 22 - 67% sau khai thác. Tại Philippines sau khai thác
thì lượng CO2 bị mất là 50% so với rừng thành thục trước khai thác và ở
Indonesia là 38 - 75% [24].
- Theo Putz và Pinard (1993) ở Malaisia nếu khai thác chọn lấy đi 8 15 cây/ha (tương đương 80m3/ha hay 22 tấn carbon/ha) sẽ làm tổn thương
50% số cây được giữ lại. Ở Sabah sau khai thác 1 năm lượng sinh khối đã đạt
44 - 67% so với trước khai thác (nếu khai thác theo phương thức "Khai thác
giảm thiểu tác động" (dẫn theo Phạm Xuân Hoàn, 2005) [5].
- Xét trên phạm vi toàn cầu, số liệu thống kê năm 2003 cho thấy lượng
carbon lưu trữ trong rừng khoảng 800 - 1.000 tỷ tấn. Trong 1 năm rừng hấp
thụ khoảng 100 tỷ tấn khí carbonic và thải ra khoảng 80 tỷ tấn oxy... [5].
ii
LỜI CẢM ƠN
Thực tập tốt nghiệp là một khâu quan trọng không thể thiếu đối với mỗi
sinh viên. Đó không chỉ là điều kiện cần thiết để mỗi sinh viên có thể hoàn
thành khóa học và tốt nghiệp ra trường, mà đó còn là cơ hội cho mỗi sinh viên
ôn lại và áp dụng các kiến thức đã học vào thực tế. ngoài ra, qua quá trình
thực tập, mỗi sinh viên còn có thể học tập, trau dồi những kiến thức quý báu
ngoài thực tế, để sau khi ra trường trở thành một cán bộ vừa có trình độ lý
luận, kiến thức chuyên môn vững vàng, vừa có kiến thức thực tiễn, tính sáng
tạo trong công việc, đáp ứng yêu cầu của xã hội, góp phần xứng đáng vào sự
nghiệp phát triển chung của đất nước.
Được sự đồng ý của khoa Lâm Nghiệp, trường Đại Học Nông Lâm
Thái Nguyên, tôi đã tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu xác định đặc
điểm cấu trúc sinh khối và tích lũy Carbon của rừng phục hồi tự nhiên
(IIb) tại xã Hoàng Nông, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên”. Để thực hiện
đề tài này, ngoài sự nỗ lực của bản thân còn có sự giúp đỡ của các thầy (cô)
giáo khoa Lâm Nghiệp, Trường Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên, các cán bộ
thuộc UBND xã Hoàng Nông và nhân dân trong xã, đặc biệt sự hướng dẫn tận
tình của thầy giáo - TS. Đỗ Hoàng Chung và ThS.Trương Quốc Hưng trong
suốt thời gian thực tập của mình.
Qua đây cho phép tôi gửi lời cảm ơn đến tất cả sự giúp đỡ quý báu
trên. Mặc dù đã có nhiều cố gắng nhưng do trình độ chuyên môn của bản
thân, thời gian có hạn nên không thể tránh khỏi những sai sót. Vì vậy, tôi kính
mong nhận được sự góp ý của quí thầy (cô), các bạn đồng nghiệp để bài của
tôi ngày càng hoàn thiện hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Thái nguyên, tháng 5 năm 2015
Sinh viên
HOÀNG VĂN LONG
9
phận chính: Thảm thực vật còn sống trên mặt đất, vật rơi rụng, rễ cây và đất
rừng. Việc xác định lượng carbon trong rừng thường được thực hiện thông
qua xác định sinh khối rừng [23].
2.2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
Ở Việt Nam cũng có một số công trình nghiên cứu về sinh khối và
cacbon của rừng:
Lê Hồng Phúc (1996) đã có công trình nghiên cứu về sinh khối hoàn
chỉnh, đây được xem là tác phẩm mang tính chất đi đầu trong lĩnh vực nghiên
cứu sinh khối ở nước ta. Với đối tượng nghiên cứu là Thông ba lá tại Đà Lạt.
Sau khi nghiên cứu, tác giả đã lập được một số phương trình tương quan giữa
sinh khối của các bộ phận của cây rừng với đường kính D1.3 [8].
Vũ Văn Thông (1997) với luận văn thạc sỹ của mình đã xác lập được
mối quan hệ giữa sinh khối của các bộ phận với đường kính D1.3 cho loài Keo
lá tràm [15].
Đặng Trung Tấn (2001) cũng đã nghiên cứu về “Sinh khối rừng Đước”
và đã nhận định tổng sinh khối khô rừng Đước ở Cà Mau là 327m3/ha và tăng
trưởng sinh khối bình quân hàng năm là 9,500kg/ha [13].
Nguyễn Ngọc Lung (2004) đã có công trình nghiên cứu về sinh khối
rừng Thông ba lá để tính toán thử khả năng cố định CO2 mà cây rừng hấp thụ.
Từ việc nghiên cứu này tác giả đã xác định được một số hàm tương quan
mang tích chất định lượng sinh khối [7].
Nguyễn Văn Dũng (2005) đã đưa ra nhận định rừng trồng Thông mã vĩ
thuần loài 20 tuổi có tổng sinh khối tươi (trong cây và vật rơi rụng) là 321,7 495,4 tấn/ha, tương đương với lượng sinh khối khô là 173,4 - 266,2 tấn. Rừng
keo lá tràm trồng thuần loài 15 tuổi có tổng sinh khối tươi (trong cây và vật
rơi rụng) là 251,1 - 433,7 tấn/ha, tương đương lượng sinh khối khô là 132 223 tấn/ha [3].
10
Vũ Tấn Phương (2006) đã nghiên cứu về cây bụi, thảm tươi tại Hoà
Bình và Thanh Hoá, kết quả cho thấy sinh khối của lau lách khoảng 104
tấn/ha, trảng cây bụi cao 2 - 3m khoảng 61 tấn/ha, cỏ lá tre, cỏ tranh, cỏ chỉ có
sinh khối từ 22 - 31 tấn/ha. Về sinh khối khô: Lau lách là 40 tấn/ha, cây bụi
cao 2 - 3m là 27 tấn/ha, cây bụi cao dưới 2m và tế guột là 20 tấn/ha, cỏ lá tre
13 tấn/ha, cỏ tranh 10 tấn/ha [9].
Nguyễn Văn Tấn (2006) nghiên cứu về sinh khối rừng Bạch đàn Urophylla
ở Yên Bái cho kết quả cho thấy với sinh khối tươi ở tuổi 4 bằng 183,54
tấn/ha, ở tuổi 5 là 219,77 tấn/ha và ở tuổi 5 là 239,19 tấn/ha. Trong đó sinh
khối trên mặt đất chiếm từ 77,78% - 89,12%. Tương ứng sinh khối khô ở tuổi
4 là 66,87 tấn/ha, tuổi 5 là 73,53 tấn/ha, tuổi 6 là 96,02 tấn/ha. Trong đó sinh
khối khô trên mặt đất chiếm từ 64,27% - 85,92% [9].
Lý Thu Huỳnh (2007) nghiên cứu về cây Mỡ tại tỉnh Phú Thọ và
Tuyên Quang kết quả cho thấy tổng sinh khối tươi của 1ha rừng trồng Mỡ dao
động trong khoảng 53,440 – 309,689 kg/ha còn tổng sinh khối khô dao động
trong khoảng 22,965 - 105,026 kg/ha [6].
Đỗ Hoàng Chung (2012) đã nghiên cứu về đa dạng nhóm sinh vật
phân giải và cường độ phân giải thảm mục trong rừng thứ sinh phục hồi tự
nhiên tại trạm đa dạng sinh học Mê Linh, Vĩnh Phúc kết quả cho thấy sinh
khối khô của tầng thảm mục tại các quần xã rừng có sự khác biệt. Tổng sinh
khối khô của tầng thảm mục tại các quần xã rừng nghiên cứu nằm trong
khoảng 8,35 - 12,91 tấn/ha [2].
Nguyễn Thanh Tiến (2012) nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 của trạng
thái rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên sau khai thác kiệt tại tỉnh Thái Nguyên đã
cho thấy sinh khối khô rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên trạng thái IIb tại Thái
Nguyên là 76,46 tấn/ha. Trong đó: Sinh khối khô tầng cây gỗ trung bình
63,38 tấn/ha; sinh khối tầng cây dưới tán (cây bụi thảm tươi, cây tái sinh)
trung bình 4,86 tấn/ha; sinh khối khô vật rơi rụng trung bình 8,22 tấn/ha [16].
11
Nguyễn Ngọc Lung (2004), công bố nghiên cứu sinh khối rừng Thông ba
lá để tính toán khả năng cố định CO2 mà cây rừng hấp thụ. Đây là công trình
nghiên cứu có ý nghĩa trong lĩnh vực khoa học nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2
của rừng, tạo tiền đề cho việc xây dựng dự án trồng rừng CDM sau này [7].
Nguyễn Văn Dũng (2005) nghiên cứu về rừng Thông Mã vỹ tại Núi
Luốt - Đại học lâm nghiệp cho thấy rừng Thông mã vỹ thuần loài 20 tuổi
lượng carbon tích luỹ là 80,7 - 122 tấn/ha, giá trị carbon tích luỹ ước tính đạt
25,8 - 39 triệu VNĐ/ha. Rừng Keo lá tràm trồng thuần loài 15 tuổi có tổng
lượng carbon tích luỹ là 62,5 - 103,1 tấn/ha, giá trị tích luỹ carbon ước tính
đạt 20 - 33 triệu VNĐ [3].
Vũ Tấn Phương (2006) đã nghiên cứu trữ lượng carbon theo các trạng
thái rừng cho biết: Rừng giàu có tổng trữ lượng CO2 là 694,9 - 733,9 tấn
CO2/ha; rừng trung bình là 539,6 - 577,8 tấn CO2/ha; rừng nghèo 387,0 - 478,9
tấn CO2/ha; rừng phục hồi 164,9 - 330,5 tấn CO2/ha; rừng tre nứa là 116,5 - 277,1
tấn CO2/ha [9].
Nguyễn Văn Tấn (2006) Nghiên cứu rừng Bạch đàn Urophylla tuổi 4,
5, 6 tại Yên Bái cho thấy:
+ Ở tuổi 4: Tổng trữ lượng carbon là 32,81 tấn C/ha, trong đó phần trên
mặt đất là 25,51 tấn C/ha chiếm 77,77%; trữ lượng carbon dưới mặt đất là
5,48 tấn C/ha chiếm 16,69% và trữ lượng carbon trong thảm mục là 1,82 tấn
C/ha chiếm 5,54% tổng trữ lượng carbon.
+ Ở tuổi 5: Tổng trữ lượng carbon là 36,38 tấn C/ha, trong đó phần trên
mặt đất là 25,32 tấn C/ha chiếm 69,60%; trữ lượng carbon dưới mặt đất là
9,32 tấn C/ha chiếm 25,36% và trữ lượng carbon trong thảm mục là 1,83 tấn
C/ha chiếm 5,04% tổng trữ lượng carbon.
+ Ở tuổi 6: Tổng trữ lượng carbon là 47,37 tấn C/ha, trong đó phần trên
mặt đất là 37,17 tấn C/ha chiếm 78,47%; trữ lượng carbon dưới mặt đất là
12
8,40 tấn C/ha chiếm 17,74% và trữ lượng carbon trong thảm mục là 1,79 tấn
C/ha chiếm 3,79% tổng trữ lượng carbon [14].
Lý Thu Huỳnh (2007) nghiên cứu về khả năng hấp thụ carbon của rừng
Mỡ, kết quả thu được tổng lượng carbon tích luỹ dao động từ 40,933 –
145,041 kg/ha; trong đó chủ yếu tập trung vào carbon trong đất trung bình là
59%, tầng cây gỗ 30%, vật rơi rụng 4% và cây bụi thảm tươi là 2% [6].
Phạm Tuấn Anh (2007) Nghiên cứu về năng lực hấp thụ CO2 của rừng
tự nhiên lá rộng thường xanh ở Đăk Nông cho kết quả: Lượng tích luỹ CO2
hàng năm từ 1,73 đến 5,18 tấn/ha/năm tuỳ theo trạng thái rừng [1].
Ngô Đình Quế (2005) 12 khi nghiên cứu, xây dựng các tiêu chí, chỉ tiêu
trồng rừng theo cơ chế phát triển sạch ở Việt Nam đã tiến hành đánh giá khả
năng hấp thụ CO2 thực tế của một số loại rừng trồng ở Việt Nam gồm: Thông
nhựa, Keo lai, Mỡ, Keo lá tràm và Bạch đàn Uro ở các tuổi khác nhau. Kết
quả tính toán cho thấy khả năng hấp thụ CO2 của các lâm phần khác nhau tuỳ
thuộc vào năng suất lâm phần đó ở các tuổi nhất định. Để tích luỹ khoảng 100
tấn CO2/ha Thông nhựa phải đến tuổi 16 - 17, Thông mã vĩ và Thông ba lá ở
tuổi 10, Keo lai 4 - 5 tuổi, Keo tai tượng 5 - 6 tuổi, Bạch đàn Uro 4 - 5 tuổi.
Kết quả này là rất quan trọng nhằm làm cơ sở cho việc quy hoạch vùng trồng,
xây dựng các dự án trồng rừng theo cơ chế phát triển sạch (CDM). Tác giả đã
lập phương trình tương quan hồi quy - tuyến tính giữa các yếu tố lượng CO2
hấp thụ hàng năm với năng suất gỗ và năng suất sinh học. Từ đó tính ra được
khả năng hấp thụ CO2 thực tế ở nước ta đối với 5 loài cây trên.[11]
Ngô Đình Quế (2006) cho biết, với tổng diện tích là 123,95 ha sau khi
trồng Keo lai 3 tuổi, Quế 17 tuổi, Thông ba lá 17 tuổi, Keo lá tràm 12 tuổi thì
sau khi trừ đi tổng lượng carbon của đường làm cơ sở, lượng carbon thực tế
thu được qua việc trồng rừng theo dự án CDM là 7.553,6 tấn carbon hoặc
27.721,9 tấn CO2 [12].
13
Các tác giả thiết lập mối quan hệ giữa lượng carbon tích luỹ của rừng
với các nhân tố điều tra cơ bản như đường kính (D1.3), chiều cao vút ngọn
(Hvn), mật độ (N),... như Nguyễn Văn Dũng (2005) [2]. đã xây dựng quan hệ
cho 2 loài Thông mã vĩ và Keo lá tràm; Ngô Đình Quế (2005) [13]. đã xây
dựng mối quan hệ cho các loài Thông nhựa, Keo lai, Keo tai tượng, Keo lá
tràm, Bạch đàn Uro; Vũ Tấn Phương (2006) xây dựng các phương trình quan
hệ Keo lai, Keo tai tượng, Keo lá tràm, Bạch đàn Urophylla và Quế 12. Đây
là những cơ sở quan trọng cho việc xác định nhanh lượng carbon tích luỹ của
rừng trồng nước ta thông qua điều tra một số chỉ tiêu đơn giản.
Khả năng hấp thụ của rừng tự nhiên cũng được quan tâm nghiên cứu.
Vũ Tấn Phương (2007) đã nghiên cứu trữ lượng carbon theo các trạng thái
rừng, kết quả cho thấy rừng giàu có tổng trữ lượng carbon là 694,9 - 733,9 tấn
CO2/ha, rừng trung bình 539,6 - 577,8 tấn CO2/ha, rừng nghèo 387,0 - 478,9
tấn CO2/ha, rừng phục hồi 164,9 - 330,5 tấn CO2/ha và rừng tre nứa là 116,5 277,1 tấn CO2/ha [10].
Theo Hoàng Xuân Tý (2004), nếu tăng trưởng rừng đạt 15m3/ha/năm,
tổng sinh khối tươi và chất hữu cơ của rừng sẽ đạt được xấp xỉ 10 tấn/ha/năm
tương đương với 15 tấn CO2/ha/năm, với giá thương mại CO2 tháng 4/2004
biến động từ 3 - 5 USD/tấn CO2, thì một ha rừng như vậy có thể đem 45 - 75
USD (tương đương 675.000 - 1.120.000 VNĐ/ năm) [17].
Nguyễn Thanh Tiến (2012) nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 của trạng
thái rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên sau khai thác kiệt tại tỉnh Thái Nguyên đã
xác định được tổng lượng CO2 hấp thụ của rừng IIb tại Thái Nguyên dao động
từ 383,68 - 505,87 tấn CO2/ha, trung bình 460,69 tấn CO2/ha (trong đó lượng
CO2 hấp thụ tập trung chủ yếu ở tầng đất dưới tán rừng là 322,83 tấn/ha, tầng
cây cao 106,91 tấn/ha, tầng cây dưới tán 15,6 tấn/ha và vật rơi rụng là 15,34
tấn/ha) [16].
14
2.3. Tổng quan về khu vực nghiên cứu
2.3.1. Vị trí địa lý
Hoàng Nông xã nằm ở phía Tây của huyện Đại Từ cách trung tâm huyện
khoảng 11 km, thuộc vùng núi Tam Đảo, tiếp giáp với đỉnh cao nhất của dãy núi
này (1590 mét). Đây cũng là xã ngã ba ranh giới giữa ba tỉnh Thái Nguyên, Vĩnh
Phúc và Tuyên Quang.với tổng diện tích 27,24 km²;
Có ranh giới hành chính :
Phía Bắc giáp xã Bản Ngoại, Tiên Hội và La Bằng;
Phía Nam giáp dãy núi Tam Đảo (thuộc vườn quốc gia Tam Đảo);
Phía Đông giáp xã Khôi Kỳ và xã Mỹ Yên;
Phía Tây giáp xã La Bằng.
Hình 2.1. Ảnh vệ tinh xã Hoàng Nông
15
2.3.2. Địa hình, địa thế
+ Địa hình, địa mạo khu vực quy hoạch có đặc trưng của vùng đồi núi
trung du. Địa hình xã nghiêng dần từ Tây sang Đông, do kiến tạo địa chất xã
Hoàng Nông có địa hình khá phức tạp, hình thành những sườn đồi, ruộng bậc
thang và vùng đồng bằng.
+ Đặc điểm địa hình đa dạng là tiền đề phát sinh nhiều loại đất khác
nhau và sự đa dạng hóa các loại cây trồng.
+ Tuy nhiên, địa hình phức tạp cũng gây khó khăn không nhỏ đến
khả năng sử dụng đất cho mục đích nông nghiệp như hạn hán, úng lụt cục
bộ, thiết kế đồng ruộng, cơ giới hóa sản xuất nông nghiệp, cải tạo đồng
ruộng... khó khăn trong việc bố trí các công trình quy hoạch, xây dựng giao
thông thủy lợi.
2.3.3. Địa chất
• Về địa chất.
Khu đồi núi nền đất cấu tạo là đất pha cát và đất đỏ đan xen theo từng
khu vực, về cơ bản không có hiện tượng lún sụt đất hoặc động đất xảy ra
2.3.4. Khí hậu thủy văn
• Điều kiện khí hậu.
Có 2 mùa rõ rệt: Mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 10, khí hậu nóng ẩm và
mưa nhiều, mùa khô từ tháng 11 đến tháng 3, gió Đông Bắc chiếm ưu thế,
lượng mưa ít, thời tiết hanh khô. Đặc trưng khí hậu nhiệt đới nóng ẩm thể
hiện rõ qua các chỉ số: Nhiệt độ trung bình hàng năm khoảng 22,9°c. Lượng
mưa phân bố không đều có chênh lệch lớn giữa mùa mưa và mùa khô. Về
mùa mưa cường độ mưa lớn, chiếm tới gần 80% tổng lượng mưa trong năm
• Điều kiện thủy văn.
Do điều kiện địa hình đồi núi dốc, mưa tập chung nên xã có một suối
cái bắt nguồn từ dãy núi Tam Đảo, chảy dọc xã sang đất xã Tiên Hội, có
iii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 4.1. Đặc điểm cấu trúc của rừng phục hồi tự nhiên .............................. 27
Bảng 4.2. Sinh khối trên mặt đất của các trạng thái rừng tự nhiên ................ 28
Bảng 4.3. Tỷ lệ cấu trúc sinh khối khô các thành phần trên mặt đất của toàn
bộ OTC theo % ..................................................................................... 29
Bảng 4.4. Lượng carbon tích lũy trên mặt đất của rừng phục hồi tự nhiên.... 31
Bảng 4.5. Lượng CO2 tương đương................................................................ 33
Bảng 4.6. Lượng carbon tích lũy và giá trị hấp thụ CO2 của rừng phục hồi
tự nhiên ................................................................................................. 34
