ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
–––––––––––––––––––––––
LỤC LINH TUYỀN
XÁC ĐỊNH TRỮ LƯỢNG CÁC BON TÍCH LŨY
TRONG CÁC TRẠNG THÁI RỪNG TỰ NHIÊN
LÁ RỘNG THƯỜNG XANH TẠI HUYỆN K’BANG,
TỈNH GIA LAI
Chuyên ngành: Lâm học
Mã số: 60 62 02 01
LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Võ Đại Hải
THÁI NGUYÊN - 2012
i
LỜI CẢM ƠN
Luận văn này được hoàn thành tại trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên
theo chương trình đào tạo Cao học lâm nghiệp khóa 18, từ năm 2010 - 2012.
Trong quá trình học tập và thực hiện luận văn, tác giả đã nhận được sự quan
tâm, giúp đỡ của Ban giám hiệu, Khoa Đào tạo sau đại học, các thầy giáo, cô giáo
thuộc khoa Lâm Nghiệp - trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên. Nhân dịp này,
tác giả xin chân thành cảm ơn về sự giúp đỡ quý báu đó.
Trước hết, tác giả xin dành tình cảm chân thành của mình tới PGS.TS. Võ
Đại Hải - người hướng dẫn khoa học, đã tận tình hướng dẫn và truyền đạt những
kiến thức quý báu, giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn này.
Xin cảm ơn bộ phận Thông tin tư liệu - phòng Kế hoạch Khoa học Viện
Khoa học lâm nghiệp Việt Nam đã cung cấp những tài liệu có liên quan đến đề tài
luận văn để tác giả tham khảo.
Xin gửi lời cảm ơn tới tập thể cán bộ, cán bộ công nhân viên Trạm thực
nghiệm nghiên cứu K’Bang thuộc Trung tâm Lâm Nghiệp Nhiệt Đới đã tạo mọi
điều kiện giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình triển khai thu thập số liệu ngoại
nghiệp phục vụ đề tài luận văn.
Cuối cùng, tác giả xin chân thành cảm ơn sự quan tâm, động viên, giúp đỡ
của người thân trong gia đình và các bạn bè, đồng nghiệp trong suốt thời gian học
tập và thực hiện đề tài luận văn.
Xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên, tháng 9 năm 2012
Tác giả
Lục Linh Tuyền
ii
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN .............................................................................................................i
MỤC LỤC..................................................................................................................ii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT..........................................................................v
DANH MỤC CÁC BẢNG ......................................................................................vii
DANH MỤC CÁC HÌNH ........................................................................................ix
ĐẶT VẤN ĐỀ ............................................................................................................1
Chương 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .............................................3
1.1. Trên thế giới.....................................................................................................3
1.1.1. Nghiên cứu về sinh khối rừng ..................................................................3
1.1.2. Nghiên cứu khả năng tích lũy Các bon của rừng......................................6
2.2. Ở Việt Nam....................................................................................................13
2.2.1. Nghiên cứu về sinh khối rừng ................................................................13
2.2.2. Nghiên cứu khả năng tích lũy Các bon của rừng....................................16
1.3. Nhận xét và đánh giá chung...........................................................................19
Chương 2: MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.......21
2.1. Mục tiêu nghiên cứu ......................................................................................21
2.2. Đối tượng nghiên cứu ....................................................................................21
2.3. Giới hạn nghiên cứu.......................................................................................21
2.4. Nội dung nghiên cứu......................................................................................21
2.5. Phương pháp nghiên cứu ...............................................................................22
2.5.1. Quan điểm và cách tiếp cận của đề tài....................................................22
2.5.2. Phương pháp nghiên cứu cụ thể .............................................................23
Chương 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC
NGHIÊN CỨU.........................................................................................................30
3.1. Điều kiện tự nhiên..........................................................................................30
3.1.1. Vị trí địa lý..............................................................................................30
3.1.2. Địa hình, thổ nhưỡng ..............................................................................30
3.1.3. Khí hậu...................................................................................................31
iii
3.1.4. Tài nguyên rừng......................................................................................32
3.2. Điều kiện kinh tế - xã hội ..............................................................................32
3.2.1. Cơ cấu dân số, dân tộc ............................................................................32
3.2.2. Tình hình kinh tế địa phương .................................................................33
3.2.3. Điều kiện cơ sở hạ tầng ..........................................................................34
3.2.4. Điều kiện văn hóa xã hội ........................................................................34
3.3. Đánh giá chung ..............................................................................................35
Chương 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ..................................36
4.1. Nghiên cứu sinh khối các trạng thái rừng tự nhiên lá rộng thường
xanh tại huyện K’Bang, tỉnh Gia Lai .............................................................36
4.1.1. Sinh khối cây cá thể của loài ưu thế .......................................................36
4.1.2. Sinh khối tầng cây cao của các trạng thái rừng tự nhiên lá rộng
thường xanh tại K’Bang ..........................................................................48
4.1.3. Sinh khối cây bụi thảm tươi và vật rơi rụng dưới tán rừng ....................53
4.1.4. Tổng sinh khối toàn lâm phần ................................................................55
4.2. Xác định trữ lượng các bon trong các trạng thái rừng tự nhiên lá rộng
thường xanh tại huyện K’Bang, tỉnh Gia Lai.................................................61
4.2.1 Lượng các bon tích luỹ trong cây cá thể của 6 loài ưu thế trong
lâm phần...................................................................................................61
4.2.2. Lượng các bon tích luỹ trong tầng cây cao của các trạng thái rừng
tự nhiên lá rộng thường xanh tại huyện K’Bang .....................................68
4.2.3. Lượng các bon tích luỹ trong cây bụi thảm tươi và vật rơi rụng
dưới tán các trạng thái rừng tự nhiên lá rộng thường xanh huyện
K’Bang.....................................................................................................70
4.2.4 Tổng lượng các bon tích luỹ trong toàn lâm phần...................................72
4.3. Xây dựng mối quan hệ giữa sinh khối, lượng các bon tích luỹ với các
nhân tố điều tra rừng tự nhiên lá rộng thường xanh tại huyện K’Bang,
tỉnh Gia Lai.....................................................................................................75
4.3.1. Mối quan hệ giữa sinh khối với các nhân tố điều tra lâm phần..............75
iv
4.3.2. Mối quan hệ giữa lượng các bon tích luỹ với các nhân tố điều tra ........81
4.4. Đề xuất phương pháp tính toán và xác định sinh khối, trữ lượng các
bon rừng tự nhiên lá rộng thường xanh tại huyện K’Bang, tỉnh Gia Lai.......84
4.4.1. Đề xuất phương pháp xác định sinh khối và lượng các bon tích
luỹ trong cây cá thể các loài cây ưu thế...................................................84
4.4.2. Đề xuất xác định sinh khối khô thông qua sinh khối tươi cây
cá thể .......................................................................................................84
4.4.3. Đề xuất xác định sinh khối khô, sinh khối tươi, lượng các bon
tích luỹ DMĐ thông qua sinh khối khô, sinh khối tươi, lượng các
bon tích luỹ TMĐ cây cá thể ...................................................................85
4.4.4. Đề xuất phương pháp xác định trữ lượng các bon tích luỹ trong
cây cá thể và lâm phần dựa vào sinh khối khô ........................................86
4.4.5. Đề xuất phương pháp xác định sinh khối và trữ lượng các bon
tầng cây cao rừng tự nhiên lá rộng thường xanh thông qua nhân tố
điều tra rừng.............................................................................................87
KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KHUYẾN NGHỊ ......................................................88
1. Kết luận.............................................................................................................88
2. Tồn tại ...............................................................................................................91
3. Khuyến nghị......................................................................................................91
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................92
PHỤ LỤC .................................................................................................................97
v
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt
Giải thích nghĩa
CBTT
Cây bụi thảm tươi
CDM
Clean Development Mechanism: Cơ chế phát triển sạch
CHXHCN
Cộng hòa xã hội chủ nghĩa
D00
Đường kính tại vị trí gốc cây (cm)
D1.3
Đường kính tại vị trí cách gốc 1,3 m (cm)
Doi
Đường kính tại vị trí bằng 1/5 chiều cao vút ngọn (cm)
DMĐ
Dưới mặt đất
Dt
Đường kính tán (m)
FAO
Food and agriculture organization of the united nations (Tổ chức
Nông nghiệp và Lương thực Liên hiệp quốc)
G
Tổng tiết diện ngang lâm phần (m2/ha)
HSCĐ
Hệ số chuyển đổi
Hvn
Chiều cao vút ngọn
IBP
IPCC
International Budget Partnership: Chương trình Kinh doanh
Quốc tế
International Panel on Climate Change: Tổ chức phi chính phủ
về biến đổi khí hậu
M
Tổng trữ lượng lâm phần (m3/ha)
Mc
Lượng các bon tích lũy của cây cá thể (kg/cây)
McC
Lượng các bon tích lũy của tầng cây cao (tấn /ha)
M1
Lượng các bon tích lũy trên mặt đất của cây cá thể (kg/cây)
M2
Lượng các bon tích lũy dưới mặt đất của cây cá thể (kg/cây)
NĐ-CP
Nghị định của chính phủ
ODB
Ô dạng bản
OTC
Ô tiêu chuẩn
Pkc
Sinh khối khô tầng cây cao
vi
Chữ viết tắt
Giải thích nghĩa
Pkct
Sinh khối khô của cây cá thể (kg/cây)
Pkdmd
Sinh khối khô dưới mặt đất của cây cá thể (kg/cây)
Pktmd
Sinh khối khô trên mặt đất của cây cá thể (kg/cây)
Ptc
Sinh khối tươi tầng cây cao
Ptct
Sinh khối tươi của cây cá thể (kg/cây)
Ptdmd
Sinh khối tươi dưới mặt đất của cây cá thể (kg/cây)
Ptmd
Sinh khối tươi trên mặt đất của cây cá thể (kg/cây)
QĐ - TTg
Quyết định của thủ tướng chính phủ
REDD
Reduced Emission from Deforestation and Degradation (Giảm phát
thải khí gây hiệu ứng nhà kính từ mất rừng và suy thoái rừng)
SK DMĐ
Sinh khối dưới mặt đất
SK TMĐ
Sinh khối trên mặt đất
TB
Trung bình
TMĐ
Trên mặt đất
TT- BNNPTNN
Thông tư của Bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn
UNFCCC
Công ước khung của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu
VRR
Vật rơi rụng
vii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 4.1. Sinh khối tươi cây cá thể của loài ưu thế..................................................36
Bảng 4.2. Cấu trúc sinh khối tươi cây cá thể của loài ưu thế....................................40
Bảng 4.3. Sinh khối khô cây cá thể của loài ưu thế ..................................................42
Bảng 4.4. Cấu trúc sinh khối khô cây cá thể ưu thế..................................................46
Bảng 4.5. Sinh khối tươi tầng cây cao của các trạng thái rừng tự nhiên lá
rộng thường xanh tại K’Bang ....................................................................49
Bảng 4.6. Cấu trúc sinh khối tầng cây cao trong lâm phần rừng tự nhiên lá
rộng thường xanh tại K’Bang ....................................................................50
Bảng 4.7. Sinh khối khô tầng cây cao của các trạng thái rừng tự nhiên lá rộng
thường xanh huyện K’Bang.......................................................................51
Bảng 4.8. Cấu trúc sinh khối tầng cây cao các trạng thái rừng tự nhiên lá
rộng thường xanh tại K’Bang, tỉnh Gia Lai ...............................................52
Bảng 4.9. Sinh khối cây bụi thảm tươi và vật rơi rụng dưới tán rừng ......................53
Bảng 4.10. Cấu trúc sinh khối tươi toàn lâm phần rừng rừng tự nhiên lá rộng
thường xanh tại huyện K’Bang..................................................................56
Bảng 4.11. Cấu trúc sinh khối khô toàn lâm phần rừng tự nhiên lá rộng
thường xanh tại huyện K’Bang, tỉnh Gia Lai ............................................59
Bảng 4.12. Lượng Các bon tích luỹ trong cây cá thể của 6 loài ưu thế ...................61
Bảng 4.13. Cấu trúc lượng các bon tích luỹ cây cá thể của loài ưu thế trong
lâm phần rừng tự nhiên lá rộng thường xanh huyện K’Bang ....................65
Bảng 4.14. Lượng các bon tích luỹ trong tầng cây cao của các trạng thái
rừng tự nhiên lá rộng thường xanh huyện K’Bang....................................68
Bảng 4.15. Cấu trúc lượng các bon tích luỹ trong các trạng thái rừng tự nhiên
lá rộng thường xanh huyện K’Bang...........................................................69
Bảng 4.16. Lượng các bon tích luỹ của cây bụi thảm tươi và vật rơi rụng dưới
tán rừng ......................................................................................................71
Bảng 4.17. Cấu trúc lượng các bon tích luỹ toàn lâm phần rừng tự nhiên lá
rộng thường xanh huyện K’bang ...............................................................73
viii
Bảng 4.18. Mối quan hệ giữa sinh khối tươi cây cá thể các loài ưu thế trong
lâm phần với D1.3 .......................................................................................75
Bảng 4.19. Mối quan hệ giữa sinh khối khô với đường kính (D1.3) của một số
loài cây cá thể chủ yếu ...............................................................................76
Bảng 4.20: Tương quan sinh khối tươi DMĐ và TMĐ cây cá thể ...........................77
Bảng 4.21. Tương quan giữa sinh khối khô DMĐ và TMĐ cây cá thể....................78
Bảng 4.22. Mối quan hệ giữa sinh khối khô với sinh khối tươi cây cá thể...............79
Bảng 4.23. Mối quan hệ giữa tổng sinh khối tầng cây cao với tổng tiết diện
ngang và trữ lượng lâm phần .....................................................................80
Bảng 4.24. Mối quan hệ giữa lượng các bon tích luỹ trong cây cá thể với D1.3 .......81
Bảng 4.25. Mối quan hệ giữa lượng các bon tích luỹ dưới mặt đất và trên mặt
đất cây cá thể trong lâm phần ....................................................................82
Bảng 4.26. Mối quan hệ giữa trữ lượng các bon tầng cây cao với tổng tiết
diện ngang và trữ lượng rừng.....................................................................83
Bảng 4.27. Phương trình xác định sinh khối và lượng các bon tích lũy của
cây cá thể loài ưu thế trong rừng tự nhiên lá rộng thường xanh................84
Bảng 4.28. Phương trình xác định sinh khối khô cây cá thể thông qua sinh
khối tươi cây cá thể ....................................................................................85
Bảng 4.29. Phương trình xác định sinh khối khô, sinh khối tươi, lượng các
bon tích luỹ DMĐ thông qua sinh khối khô, sinh khối tươi, lượng
các bon tích luỹ TMĐ cây cá thể ...............................................................86
Bảng 4.30: Xác định sinh khối và trữ lượng các bon tầng cây cao thông qua
nhân tố G và M ..........................................................................................87
ix
DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ BIỂU ĐỒ
Hình 2.1: Sơ đồ các bước nghiên cứu của đề tài.......................................................23
Hình 2.2: Sơ đồ bố trí các ô tiêu chuẩn sơ cấp, ô thứ cấp và các ô dạng bản ...........25
Biểu đồ 4.1. Biến động sinh khối tươi cây cá thể loài ưu thế theo đường kính........39
Biểu đồ 4.2. Cấu trúc sinh khối tươi cây cá thể ưu thế trong lâm phần....................42
Biểu đồ 4.3. Biến động sinh khối khô theo đường kính cây cá thể 6 loài ưu thế .....45
Biểu đồ 4.4. Cấu trúc sinh khối khô cây cá thể của loài ưu thế trong lâm phần.....48
Biểu đồ 4.5. Cấu trúc sinh khối tươi tầng cây cao các trạng thái rừng tự nhiên lá
rộng thường xanh tại K’Bang.....................................................................51
Biểu đồ 4.6. Cấu trúc sinh khối tươi tầng cây cao các trạng thái rừng lá rộng
thường xanh ................................................................................................53
Biểu đồ 4.7. Cấu trúc sinh khối tươi theo các trạng thái rừng tự nhiên lá rộng
thường xanh tại huyện K’Bang ..................................................................57
Biểu đồ 4.8. Cấu trúc sinh khối tươi toàn lâm phần rừng tự nhiên lá rộng thường
xanh tại huyện K’Bang, tỉnh Gia Lai .........................................................58
Biểu đồ 4.9. Cấu trúc sinh khối khô theo các trạng thái rừng tự nhiên lá rộng
thường xanh tại huyện K’Bang ..................................................................60
Biểu đồ 4.10. Cấu trúc sinh khối khô toàn lâm phần rừng tự nhiên lá rộng
thường xanh tại huyện K’Bang ..................................................................60
Biểu đồ 4.11. Biến động lượng các bon tích luỹ trong cây cá thể của 6 loài ưu
thế theo đường kính....................................................................................64
Biểu đồ 4.12. Biến động lượng các bon tích luỹ trong cây cá thể trung bình của
6 loài cây ưu thế .........................................................................................67
Biểu đồ 4.13 Cấu trúc lượng các bon tích luỹ trong cây cá thể của loài ưu thế
trong lâm phần............................................................................................67
Biểu đồ 4.14. Biến động lượng các bon tích luỹ trong tầng cây cao ........................70
Biểu đồ 4.15. Biến động lượng các bon tích luỹ trong các trạng thái rừng tự
nhiên lá rộng thường xanh tại huyện K’Bang ............................................74
Biểu đồ 4.16. Cấu trúc lượng các bon tích luỹ trong lâm phần rừng tự nhiên lá
rộng thường xanh tại huyện K’Bang ..........................................................75
1
ĐẶT VẤN ĐỀ
Tình hình biến đổi khí hậu hay hiện tượng nóng lên toàn cầu đã và đang diễn
ra ngày càng phức tạp trên phạm vi toàn cầu, nhân loại đang đứng trước những hậu
quả khôn lường của vấn đề đó. Đây là một trong những mối quan tâm hàng đầu của
các quốc gia nói riêng và thế giới nói chung. Theo thống kê của các nhà nghiên cứu,
chỉ hơn 100 năm qua, nồng độ CO2 trong khí quyển đã tăng từ 250 ppm lên tới 360
ppm vào năm 2000 (IPCC, 2001) và 385 ppm vào năm 2007 (Trevor, 2008). Vào
giai đoạn hiện nay, nồng độ khí CO2 tăng khoảng 10% trong chu kỳ 20 năm
(UNFCCC, 2005). Nếu không có biện pháp thích ứng phù hợp thì trong thời gian 50
năm tới nhiệt độ trái đất sẽ tăng lên 2 - 50 C, làm cho băng 2 cực tan, lượng mưa gia
tăng và mực nước biển sẽ dâng lên 1-3 m sẽ làm biến mất một số nơi trên bản đồ
thế giới và gây hậu quả nặng nề cho toàn thể nhân loại.
Đứng trước thực trạng đó, Công ước khung của Liên hợp quốc về biến đổi
khí hậu (UNFCCC) đã được ký tại Rio de Janeiro - Brazil năm 1992 với sự tham
gia của gần 160 quốc gia trên toàn thế giới đánh dấu sự ra đời của Nghị định thư
Kyoto vào tháng 12 năm 1997 tại Nhật Bản. Nội dung của Nghị định là đưa ra chỉ
tiêu giảm phát thải khí nhà kính có tính rằng buộc pháp lý đối với các nước phát
triển và cơ chế giúp các nước đang phát triển đạt được sự phát triển kinh tế - xã hội
một cách bền vững thông qua thực hiện “Cơ chế phát triển sạch” - Clean
Development Mechanism (CDM), mở ra cơ hội lớn cho ngành lâm nghiệp trong
việc bán carbon tích luỹ bởi hệ sinh thái rừng để tạo nguồn sống cho người dân và
tái đầu tư phát triển rừng. Tuy nhiên, việc Nghị định thư Kyoto sẽ hết hạn năm 2012
sẽ làm thế giới dần chuyển sang thị trường Carbon tự nguyện. Liên hiệp quốc đã
thiết lập chương trình cắt giảm khí thải CO2 bằng cách hỗ trợ các nước nghèo bảo
tồn rừng, sáng kiến này mang tên là REDD: “giảm việc phát thải khí gây hiệu ứng
nhà kính do mất rừng và suy thoái rừng ở các quốc gia đang phát triển” tại hội nghị
Copenhagen sau khi nghị định Kyoto hết hiệu lực. Đây là một công cụ vừa giúp giữ
rừng vừa tạo sinh kế cho người dân nghèo tại chỗ để khuyến khích họ bảo vệ rừng.
REDD vận hành như một cơ chế chính.
2
Từ việc thực hiện quyết định 380/QĐ-TTg về chính sách thí điểm chi trả
dịch vụ môi trường rừng (ngày 10/04/2008) và quyết định Số 158/QĐ-TTg về phê
duyệt Chương trình mục tiêu quốc gia ứng phó với biến đổi khí hậu (ngày
02/12/2008) tới nay Chính phủ đã ban hành nghị định số 99/2010/NĐ-CP về chính
sách chi trả dịch vụ môi trường rừng (ngày 24/9/2010) đã tạo ra cơ hội cải thiện
cuộc sống cũng như sinh kế rất tốt cho người dân tham gia vào công tác bảo vệ và
phát triển rừng. Để xác định được những giá trị dịch vụ môi trường mà rừng mang
lại bao gồm cả giá trị lưu giữ và hấp thụ carbon của rừng cần có thêm những
nghiên cứu đánh giá về khả năng hấp thụ CO2 của các kiểu rừng nhằm đưa ra
chính sách chi trả cho các chủ rừng và các cộng đồng vùng cao trong việc bảo vệ
và phát triển rừng.
Rừng tự nhiên lá rộng, thường xanh là một hệ sinh thái rừng rất phổ biến ở
nước ta, trong đó có phân bố chủ yếu tập trung ở khu vực Tây Nguyên bao gồm cả
huyện K’Bang tỉnh Gia Lai. Đây là một trong những khu vực có trữ lượng rừng tự
nhiên lá rộng thường xanh lớn nhất nước ta, nên khả năng tích lũy và hấp thụ C02
rất tốt so với các hệ sinh thái rừng khác. Tuy nhiên, cho tới nay ở khu vực Tây
Nguyên nói riêng và ở Việt Nam nói chung, các công trình nghiên cứu nhằm
lượng hóa khả năng tích lũy các bon của rừng mới chủ yếu được thực hiện cho
rừng trồng, đối với rừng tự nhiên còn ít được quan tâm nghiên cứu và nó trở thành
một khoảng trống rất lớn đối với việc muốn triển khai chính sách chi trả dịch vụ
môi trường rừng cũng như tham gia vào thị trường carbon tự nguyện thông qua
chương trình REDD.
Xuất phát từ thực tiễn đó, đề tài “Xác định trữ lượng Các bon tích lũy trong
các trạng thái rừng tự nhiên lá rộng thường xanh tại huyện K’Bang, tỉnh Gia
Lai” đặt ra rất cấp thiết và có ý nghĩa.
3
Chương 1
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Trên thế giới
1.1.1. Nghiên cứu về sinh khối rừng
Các công trình nghiên cứu sinh khối rừng đã được thực hiện từ thế kỷ XVII.
Tuy nhiên, các nghiên cứu về sinh khối trước đó mới chỉ đơn thuần thể hiện năng
suất của rừng và nghiên cứu một số chỉ tiêu khác như dinh dưỡng hoặc các chỉ tiêu
về môi trường rừng. Khi cơ chế phát triển sạch (CDM) ra đời, nghiên cứu sinh khối
giữ vai trò quan trọng hơn, là cơ sở đánh giá lượng các bon tích lũy bởi thực vật
rừng, góp phần định lượng giá trị môi trường từ rừng mang lại.
Việc ứng dụng thành tựu khoa học kỹ thuật của các ngành hóa phân tích, hóa
thực vật, các nhà khoa học đã vận dụng nguyên lý tuần hoàn vật chất trong chu trình
tuần hoàn vật chất của tự nhiên để áp dụng nghiên cứu sinh khối rừng và bước đầu
đã thu được những thành tựu đáng kể. Riley (1944) [47], Steemann (1954) [50],
Fleming (1957) [37] đã tổng kết quá trình nghiên cứu và phát triển sinh khối rừng
trong các công trình nghiên cứu của mình.
Năm 1862, Liebig J. đã xây dựng định luật "năng suất" dựa trên định luật
“tối thiểu” và dựa các kết quả nghiên cứu về định lượng của sự tác động của thực
vật tới không khí, đã được mô tả bởi Liebig, J (1862) [42].
Lieth (1964) [43] 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 “International
Biology Program” (1964) và chương trình con người và sinh quyển “Man and
Biosphere” (1971) đã tác động mạnh mẽ tới việc nghiên cứu sinh khối. Những
nghiên cứu trong giai đoạn này tập trung vào các đối tượng đồng cỏ, savan, rừng
rụng lá, rừng mưa thường xanh.
Một nghiên cứu về năng suất sơ cấp của một số hệ sinh thái đã được đưa ra
bởi Dajoz (1971), cụ thể như sau:
Năng suất mía ở châu Phi: 67 tấn/ha/năm.
Năng suất rừng nhiệt đới thứ sinh ở Yangambi: 20 tấn/ha/năm.
4
Savana cỏ Mỹ (Penisetum purpureum) châu Phi: 30 tấn/ha/năm.
Đồng cỏ tự nhiên ở Fustuca (Đức): 10,5 - 15,5 tấn/ha/năm.
Đồng cỏ tự nhiên Deschampia và Trifolium ở vùng ôn đới là 23,4 tấn/ha/năm.
Sinh khối của Savana cỏ cao Andrôpgon (cỏ Ghine): 5000 - 10000
kg/ha/năm. Rừng thứ sinh 40 - 50 tuổi ở Ghana: 362.369 kg/ha/ năm (dẫn theo
Dương Hữu Thời - 1992) [19].
Canell M.G.R (1981) đã công bố công trình nghiên cứu “Sinh khối và năng
suất sơ cấp rừng trên thế giới - World forest biomass and primary production data”
trong đó tập hợp 600 công trình nghiên cứu đã được xuất bản về sinh khối thân,
cành, lá và một số thành phần, sản phẩm sơ cấp của hơn 1.200 lâm phần thuộc 46
nước trên thế giới [33].
Tính toán năng suất sơ cấp của một số hệ sinh thái, Dajoz (1971) đã thu được
kết quả như sau: Mía ở châu Phi: 67 tấn/ha/năm; Rừng nhiệt đới thứ sinh ở Yangambi:
20 tấn/ha/năm; Savana cỏ Mỹ (Penisetum purpureum) châu Phi: 30 tấn/ha/năm; Đồng
cỏ tự nhiên ở Fustuca (Đức): 10,5 - 15,5 tấn/ha/năm; Đồng cỏ tự nhiên Deschampia và
Trifolium ở vùng ôn đới là 23,4 tấn/ha/năm; Còn sinh khối (Biomass) của Savana cỏ
cao Andrôpgon (cỏ Ghine): 5.000 - 10.000 kg/ha/năm; Rừng thứ sinh 40 - 50 tuổi ở
Ghana: 362.369 kg/ha/năm (dẫn theo Dương Hữu Thời, 1992) [19].
Theo Mc Kenzie (2001), carbon trong hệ sinh thái rừng thường tập trung ở
bốn 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 [45].
Với mục đích phục vụ cho công tác nghiên cứu sinh khối để tính toán khả
năng hấp thụ carbon của rừng, nhiều phương pháp xác định sinh khối khác nhau đã
được các nhà khoa học đề xuất, mỗi phương pháp đều có những ưu nhược điểm
riêng, căn cứ vào từng điều kiện cụ thể và mục tiêu của công việc mà lựa chọn
phương pháp thích hợp nhất để áp dụng. Năm 2002, “Australian Greenhouse
Office” [25] đã soạn thảo sổ tay hướng dẫn đo đạc ngoài thực địa cho việc đánh giá
carbon rừng bao gồm cả rừng trồng và rừng tự nhiên. Ngoài ra, Kurniatun và cộng
5
sự (2001) [41] cũng đã xây dựng một hệ thống các phương pháp cho việc thu thập
số liệu về sinh khối trên và dưới mặt đất nhằm phục vụ công tác nghiên cứu khả
năng hấp thụ các bon của rừng.
Rodel D. Lasco (2002) công bố 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% [48].
Về phương pháp nghiên cứu sinh khối đã được các tác giả P.S.Roy,
K.G.Saxena và D.S.Kamat (1956) công bố trong công trình: “Đánh giá sinh khối
thông qua viễn thám” đã nêu tổng quát vấn đề sản phẩm sinh khối và việc đánh giá
sinh khối bằng ảnh vệ tinh. Bên cạnh đó, ở các nước khác, các tác giả khác đã đưa
ra các phương pháp để xác định sinh khối, có thể kể tới một số tác giả như sau:
- Trasnean (1926), Huber (Đức, 1952), Monteith (Anh, 1960 - 1962), Lemon
(Mỹ, 1960 - 1987), Inone (Nhật, 1965 - 1968),... đã dùng phương pháp dioxit
carbon để xác định sinh khối. Theo đó sinh khối được đánh giá bằng cách xác định
tốc độ đồng hoá CO2.
- Phương pháp “Chlorophyll” xác định sinh khối thông qua hàm lượng
Chlorophyll trên một đơn vị diện tích mặt đất. Đây là một chỉ tiêu biểu thị khả năng
của hệ sinh thái hấp thụ các tia bức xạ hoạt động quang tổng hợp được công bố bởi
Aruga và Maidi (1963).
- Whitaker, R.H (1961, 1966) [52] [53] Mark, P.L (1971) cho rằng "Số đo
năng suất chính là số đo về tăng trưởng, tích luỹ sinh khối ở cơ thể thực vật trong
quần xã".
- Woodwell, G.M (1965) và Whittaker, R.H (1968) [54] đã đề ra phương
pháp "thu hoạch" để nghiên cứu năng suất sơ cấp tuyệt đối.
- 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 được chương
trình quốc tế “IBP” thống nhất áp dụng.
- Phương pháp xác định sinh khối rừng dựa vào mối liên hệ giữa sinh khối và
kích thước cây hoặc của từng bộ phận cây theo dạng hàm toán học nào đó được sử
6
dụng phổ biến ở Bắc Mỹ và châu Âu (Whittaker, 1966) [53]. Theo Grier và cộng sự
(1989), Reichel (1991), Burton V. Barner và cộng sự (1998) [29] do khó khăn trong
việc thu thập rễ cây nên phương pháp này chủ yếu dùng để xác định sinh khối của
bộ phận trên mặt đất.
- Phương pháp Oxygen năm 1968 nhằm định lượng oxy tạo ra trong quá
trình quang hợp của thực vật màu xanh. Từ đó tính ra được năng suất và sinh khối
rừng đã được Edmonton. Et. Al đề xướng.
- 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), McKenzie và cộng sự (2001) [45].
- Theo Catchpole và Wheeler (1992) bộ phận cây bụi và những cây tầng dưới
của tán rừng đóng góp một phần quan trọng trong tổng sinh khối rừng. Có nhiều
phương pháp để ước tính sinh khối cho bộ phận này, 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.
1.1.2. Nghiên cứu khả năng tích lũy Các bon của rừng
Trước năm 1840, các công trình nghiên cứu đã tập trung vào lĩnh vực sinh lý
thực vật, nghiên cứu quá trình quang hợp tạo nên vật chất hữu cơ từ nước, oxi và
năng lượng ánh sáng mặt trời. Sau hàng loạt những biến cố, hậu quả về môi trường
do con người gây ra như ô nhiễm bầu khí quyển, hiệu ứng nhà kính, hiện tượng
nóng lên của trái đất,…đã làm cho các nhà khoa học, các tổ chức, các quốc gia trên
toàn thế giới phải quan tâm tới việc nghiên cứu giải pháp khắc phục hậu quả môi
trường, trong đó khả năng hấp thụ C02 của rừng được xem là biện pháp rẻ tiền, có
hiệu quả lâu dài, do vậy rất được quan tâm nghiên cứu.
Theo kết quả thống kê của Brown (1997), tổng lượng các bon dự trữ của rừng
trên toàn thế giới khoảng 826 tỷ tấn chủ yếu ở cây và trong lòng đất, con người hoàn
toàn có thể chuyển dịch các các bon từ khí quyển thông qua một số bước nhằm tăng
các bể chứa các bon này. Các bước này có thể bao gồm tăng khối lượng các bon dự
trữ cho một ha thông qua quản lý mật độ hoặc tuổi rừng (Hoen and Solberg, 1994;
7
Van Kooten et al., 1995; and Murray, 2000) hoặc tăng diện tích rừng (Stavins, 1999;
Plantinga et al; 1999) bằng phương pháp này đã đưa ra nhiều triển vọng làm giảm giá
thành cắt giảm khí nhà kính trong khí quyển và mối lo ngại toàn cầu [28].
Trong chu trình các bon toàn cầu, lượng các bon lưu trữ trong thực vật thân
gỗ và trong lòng đất khoảng 2,5 Tt∗ (bao gồm trong đất, sinh khối tươi và vật rơi
rụng), khí quyển chỉ chứa 0,8 Tt. Dòng các bon trao đổi do sự hô hấp và quang hợp
của thực vật là 0,61 Tt và dòng trao đổi giữa không khí và đại dương là 0,92 Tt.
Trong tổng số 5,5 Gt ∗- 6,6 Gt lượng các bon thải ra từ các hoạt động của con người,
có khoảng 0,7 Gt được hấp thụ bởi các hệ sinh thái bên trên bề mặt trái đất, và hầu
hết lượng các bon trên trái đất được tích lũy trong đại dương và các hệ sinh thái
rừng, đặc biệt là rừng mưa nhiệt đới. Một số năm gần đây các nhà khoa học và
chuyên gia kinh tế trên thế giới đã quan tâm đến việc tích tụ các bon trong rừng để
làm giảm bớt khả năng tích tụ khí gây hiệu ứng nhà kính trong bầu khí quyển
(IPCC, 2000) [39].
Tính tới năm 2004, đã có 16 dự án về hấp thụ CO2 thông qua việc trồng mới
và tái trồng mới rừng đã được thực hiện, trong đó châu Mỹ Latin có 4 dự án, châu Phi
có 7 dự án, châu Á có 5 dự án và 1 dự án liên quốc gia được thực hiện tại các nước
Ấn Độ, Brazil, Jordan và Kenya (FAO, 2004) [36]. Tại Mexico một dự án đang được
thực hiện, mục tiêu của dự án là cung cấp 18.000 tấn CO2/năm (dẫn theo Phạm Xuân
Hoàn, 2005) [7]. Cũng theo tác giả, một dự án lớn nhằm nâng cao khả năng hấp thụ
CO2 của rừng ở Ấn Độ đang được thực hiện với thời gian 50 năm, theo tính toán khi
kết thúc dự án có thể cố định được từ 0,4 - 0,6 Mt các bon, trong đó sau 8 năm mỗi ha
có thể cố định được 25,44 tấn, sau 12 năm có thể cố định được 41,2 tấn và sau 50
năm có thể cố định được 58,8 tấn (tương đương khoảng 3 tấn C/ha).
Chương trình lâm nghiệp tư nhân tại Costa Rica đã khuyến khích các chủ đất
lựa chọn phương thức sử dụng đất gắn liền với lâm nghiệp thông qua việc cung cấp
cho các dịch vụ hấp thụ CO2. Hiệu quả bước đầu của chương trình này, các chủ đất
*
1 terra ton (Tt) = 1012tấn = 1018g
∗
1 giga ton (Gt)= 109tấn=1015g
8
đã bán được 200.000 tấn các bon với giá 2 triệu USD cho Na Uy. Một dự án khác
nhằm giảm những thiệt hại do nóng lên toàn cầu và giảm tỷ lệ đói nghèo của người
dân trong vùng được thực hiện tại Tây Phi thông qua việc tăng cường khả năng hấp
thụ CO2 của trảng cỏ Savannah. Điểm qua mục tiêu của các dự án về khả năng hấp
thụ các bon thì thấy có sự biến động rất lớn, từ 7 tấn/ha trong dự án tại vườn quốc
gia Noel Kempf Mercado ở Bolivia đến 129 tấn/ha trong dự án thực hiện tại vùng
Andean ở Ecuador (FAO, 2004) [36].
Năm 2004, dự án thực hiện trình diễn về hấp thụ CO2 trong hệ thống lâm
nghiệp và sinh thái nông nghiệp trị giá 53,8 tỷ USD đã được ngân hàng Thế giới
huy động. Mục tiêu của dự án này là hỗ trợ chi phí cho việc giảm phát thải khí nhà
kính, đồng thời tăng cường bảo tồn đa dạng sinh học cũng như giảm đói nghèo trên
thế giới. Tuy nhiên, cho tới cuối năm 2007, mới chỉ 1 dự án được phê duyệt bằng
quỹ này và 7 dự án khác đang chờ đợi để được phê chuẩn. Dự án mới được duyệt sẽ
thực hiện tại lưu vực đầu nguồn sông Pearl, Quảng Tây, Trung Quốc. Hiệu quả
mong muốn của dự án là đem lại việc làm cho 18.000 hộ gia đình trong vùng dự án
với 110.000 ngày công, đồng thời đến năm 2012 rừng trồng trên có thể hấp thụ
được 320.000 tấn CO2 [49].
Trên cơ sở khoa học đã đề cập về khả năng hấp thụ CO2 của rừng trồng đã
được nghiên cứu ở nhiều nơi trên thế giới, có thể kể tới một số nghiên cứu được thể
hiện như sau:
Ở Trung Quốc, các nghiên cứu về rừng trồng hỗn giao giữa Thông mã vĩ
(Pinus massoniana Lamb.) và Vối thuốc răng cưa (Schima superba Gardn. et
Champ.) cho thấy: lượng các bon biến động từ 146,35 - 215,30 tấn/ha, trong đó
lượng các bon của cây trồng và thảm thực vật dưới tán rừng chiếm 61,9% - 69,9%,
lượng các bon trong đất chiếm từ 28,5 - 35,5% và lượng các bon trong vật rơi rụng
chiếm từ 1,6 - 2,8% (Fang Yunting và cộng sự, 2003) [35].
Đối với loài Thông mã vĩ (Pinus massoniana Lamb.), hai tác giả Wei
Haidong và Ma Xiangqing (2007) [51] đã nghiên cứu và cho thấy lượng các bon
của cây trồng, vật rơi rụng và đất của rừng 30 năm tuổi (rừng già) cao hơn lượng
9
các bon của rừng 20 năm tuổi (rừng trung niên) và hai loại rừng trên đều có lượng
các bon tích trữ cao hơn so với rừng 7 năm tuổi (rừng non). Tuy nhiên, đối với thảm
thực vật dưới tán rừng thì lượng các bon cao nhất được ghi nhận ở rừng già, sau đó
đến rừng non và ở rừng trung niên là thấp nhất.
Năm 2006, Kang Bing và cộng sự đã nghiên cứu về khả năng tích luỹ các
bon của rừng trồng hỗn loài Thông mã vĩ (Pinus massoniana Lamb.) và Sa mộc
(Cunninghamia lanceolata (Lamb.) Hook.) cho thấy, tổng lượng các bon của loài P.
massoniana lớn hơn lượng các bon của C. lanceolata, trong đó hàm lượng các bon
chứa trong gỗ, rễ, cành, vỏ, lá của P. masoniana lần lượt là 58,6%, 56,3%, 51,2%,
49,8% và 46,8%, trong khi đó loài C. lanceolata có hàm lượng các bon lần lượt là
vỏ (52,2%), lá (51,8%), gỗ (50,2%), rễ (47,5%) và cành thấp nhất là 46,7% [40].
Cũng theo các tác giả, hàm lượng các bon trung bình trong tầng cây gỗ đạt 51,1%,
trong vật rơi rụng là 48,3% và hàm lượng các bon trong cây bụi là 44,1% và hàm
lượng các bon trong cỏ là 33,0%.
Tại Philippines (1999), Lasco R. cho thấy ở rừng tự nhiên thứ sinh có 86 201 tấn C/ha trong phần sinh khối trên mặt đất; ở rừng già là 370 - 520 tấn sinh
khối/ha (tương đương 185 - 260 tấn C/ha, lượng các bon ước chiếm 50% sinh khối)
[48]. Leuvina (2007), đã nghiên cứu khả năng hấp thụ các bon của cây Lõi thọ
(Gmelina arborea Roxb.) ở Philippines và cho biết: lượng các bon chiếm 44,73% so
với tổng sinh khối của cây G. arborea, trong đó hàm lượng các bon trong lá
44,89%, trong cành 44,47% và trong thân 43,53%. Với mật độ 1000 cây/ha, rừng G.
arborea ở độ tuổi 12 có thể cố định 200 tấn các bon, tương đương 736 tấn CO2. Một
nghiên cứu khác từ Philippines cho thấy, hàm lượng các bon chứa trong cây G.
arborea biến động từ 44,73 - 46,55% [44].
Brown và cộng sự đã sử dụng công nghệ GIS để dự tính lượng các bon trung
bình trong rừng nhiệt đới châu Á là 144 tấn/ha trong phần sinh khối và 148 tấn/ha
trong lớp đất mặt với độ sâu 1 m, tương đương 42 - 43 tỷ tấn các bon trong toàn
châu lục. Năm 1991, Houghton R.A đã chứng minh lượng các bon trong rừng nhiệt
đới châu Á là 40 - 250 tấn/ha, trong đó ở phần thực vật và đất là 50 - 120 tấn/ha
(Brown, S. 1997) [28].
10
Brown và Pearce (1994) [27] đưa ra các số liệu đánh giá lượng các bon và tỷ
lệ thất thoát đối với rừng nhiệt đới. Theo đó một khu rừng nguyên sinh có thể hấp thụ
được 280 tấn các bon/ha và sẽ giải phóng 200 tấn các bon/ha nếu bị chuyển thành du
canh du cư. Rừng trồng có thể hấp thụ khoảng 115 tấn các bon và con số này sẽ giảm
từ 1/3 đến 1/4 khi rừng chuyển thành đồng cỏ hay canh tác nông nghiệp.
Các bon trong hệ sinh thái rừng thường tập trung ở bốn bộ phận chính: Thảm
thực vật còn sống trên mặt đất, vật rơi rụng, rễ cây và đất rừng. Vì vậy, việc xác
định lượng các bon trong rừng thường thông qua xác định sinh khối rừng (Mc
Kenzie, 2001) [45].
Lượng các bon dự trữ của một số dạng rừng trồng tại Ireland cũng đã được
các nhà khoa học ước tính, kết quả cho thấy, 1 ha rừng Larix sibirica khi đến tuổi
32, trung bình có thể cố định được 2,6 tấn/C/năm, đối với rừng Bạch dương lông
một năm có thể cố định được 1,0 tấn các bon/năm và rừng Picea sitchensis có thể
tích luỹ được 3,0 tấn các bon/năm (Arnor và cộng sự, 2002) [26].
Năm 2007 Digno C. Garcia đã nghiên cứu và đưa ra số liệu của rừng ở
Indonesia có lượng các bon hấp thụ từ 161 - 300 tấn/ha trong phần sinh khối trên
mặt đất [34]. Tại Thái Lan, Noonpragop K. đã xác định được lượng các bon trong
sinh khối trên mặt đất là 72 - 182 tấn/ha. Ở Malaysia lượng các bon trong rừng biến
động từ 100 - 160 tấn/ha và tính cả trong sinh khối và đất là từ 90 - 780 tấn/ha (Abu
Bakar, R), (dẫn theo ICRAF (2001) [38]).
Theo Putz F.E. & Pinard M.A (1993), phương thức khai thác có ảnh hưởng
rõ rệt tới lượng các bon trong lâm phần. Việc áp dụng phương thức khai thác giảm
thiểu (RIL) tác động ở Sabah (Malaysia) sau khai thác một năm, lượng sinh khối đã
đạt 44 - 67% so với trước khai thác. Lượng các bon trong lâm phần sau khai thác
theo RIL cao hơn lâm phần khai thác theo phương thức thông thường đến 88 tấn/ha
(dẫn theo Phạm Xuân Hoàn (2005) [7]).
Tại Indonesia rừng có lượng các bon hấp thụ từ 161 - 300 tấn/ha trong phần
sinh khối trên mặt đất. Trung tâm nghiên cứu phát triển và bảo tồn rừng của
Indonesia đã nghiên cứu khả năng tích lũy các bon của rừng trồng Keo tai tượng,
11
Thông trên đảo Java. Nghiên cứu đã được tiến hành cho các đối tượng rừng trồng ở
các tuổi khác nhau kết quả cho thấy khả năng tích lũy các bon của Thông cao hơn
Keo tai tượng (22.09 tấn CO2/ha/year, 18.59 tấn CO2/ha/year (ICRAF, 2001) [38].
Năm 2000, một Trường đại hoạc ở Anh đã nghiên cứu khả năng tích luỹ các
bon của các rừng thứ sinh, các hệ NLKH và thâm canh cây lâu năm trung bình là
2,5 tấn/ha/năm và đã nghiên cứu mối quan hệ giữa điều kiện xung quanh với loài
cây: khả năng tích luỹ các bon này biến động từ 0,5 - 12,5 tấn/ha/năm, rừng Quế 7
tuổi tích luỹ từ 4,49 - 7,19 kg C/ha [39].
Ở Ireland, khả năng hấp thụ CO2 của rừng trồng tại đã được đánh giá lại cho
thời gian từ năm 1906 đến năm 2012 và được chia làm 2 giai đoạn, giai đoạn 1 từ
năm 1906 - 2002 và giai đoạn 2 từ 2003 - 2012. Đến năm 2002, tổng lượng các bon
của rừng trồng ở Ireland đã tích trữ được 37,7 Mt (megatonnes), trong đó từ năm
1990 - 2002 lượng các bon cố định được là 14,8 Mt. Theo dự đoán trong thời gian
từ 2008-2012, trung bình mỗi năm rừng trồng ở đây có thể cố định được 0,9 Mt các
bon/năm. Với lượng các bon cố định được từ rừng trồng có thể đáp ứng được 22%
lượng phát thải khí nhà kính cần giảm theo nghị định thư Kyoto mà nước này cam
kết (Byrne và Milne, 2006) [30].
Digno C và các cộng sự (2007) [34], nghiên cứu về khả năng tích lũy các
bon của một số loài cây trồng chính, trên cơ sở đó đã xây dựng mô hình kinh tế cho
các loài cây này, trong đó có loài Keo tai tượng đã đưa ra được phương trình tính
lượng các bon có trong sinh khối cây với loài Keo tai tượng:
0.5 * 0.53 * Vt
Bt =
*1.15
0.75
(1.1)
Vt: là thể tích cây tính theo tuổi:
Vt = 194 , 2 [1 − Exp ( − 1,926 (1 − 0 . 806 ) t ]
1 / 1 − 0 . 806
(với α =5,356)
(1.2)
Vấn đề giá trị thương mại các bon cũng có một số nghiên cứu: Theo ngân
hàng thế giới (1998) [56], các nhà khoa học đã ước lượng giá trị dịch vụ do hệ sinh
thái rừng trên toàn thế giới đạt khoảng 33.000 tỷ USD/năm, trong đó giá trị mang
lại từ giá trị thương mại CO2 là rất lớn.
12
Sáng kiến REDD (Reduced Emission from Deforestation and Forest
Degradation in Developping countries) được đưa ra từ hội nghị về khoa học lần thứ
11 tại Montrelal Canada năm 2005. Theo các nhà khoa học, từ 15-20% tổng lượng
khí thải do hoạt động con người trên phạm vi toàn cầu xuất phát từ nạn phá rừng và
rừng suy thoái. Vì vậy bảo tổn rừng là rất cần thiết hạn chế biến đổi khí hậu.
Căn cứ vào các bằng chứng thu thập được từ những năm 1960 và 1970 về sự
tăng lên của nồng độ CO2 và trên cơ sở nghiên cứu của hơn 400 nhà khoa học trên thế
giới, năm 1990 IPCC đưa ra bản báo cáo nói lên sự thật nóng lên toàn cầu và cần phải
hành động kịp thời để đối phó với hiện tượng này. Tại Hội nghị thượng đỉnh về môi
trường và phát triển tại Rio de Janeiro năm 1992, 155 quốc gia đã ký kết Công ước
khung của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu (UNFCCC). Công ước có hiệu lực năm
1994 và tới nay đã có 189 nước ký kết công ước. Công ước này được cụ thể hóa bằng
Nghị định thư Kyoto tại Nhật Bản vào tháng 12 năm 1997 nhằm ràng buộc nghĩa vụ
giảm phát thải khí nhà kính ở các nước công nghiệp phát triển. Đặc biệt, Nghị định
này đã đưa ra 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 (Rodel D. Lasco 2003) [48].
Mua bán phát thải được định nghĩa trong điều 17 của Nghị định thư Kyoto.
Các bên thuộc Phụ lục I có thể có các đơn vị lượng chỉ định (Assigned amount
units), đơn vị giảm phát thải (ERUs), giảm phát thải được chứng nhận (CERs) và
các đơn vị khử (RMUs) của các bên khác thuộc Phụ lục I thông qua mua bán phát
thải. Như vậy, trong các dịch vụ về môi trường mà các nước đang phát triển được
hưởng đó là dịch vụ về carbon là một dịch vụ giàu tiềm năng. Theo ngân hàng thế
giới (1998) [55], các nhà khoa học đã ước lượng giá trị dịch vụ do hệ sinh thái rừng
trên toàn thế giới đạt khoảng 33.000 tỷ USD/năm, trong đó giá trị thương mại C02
mang lại là rất lớn.
Tổng hợp các kết quả nghiên cứu về giá trị của rừng, Natasha và Ina (2002)
đã cho thấy: Trung bình giá trị môi trường của rừng thông qua việc hấp thụ CO2
chiếm 27%; sau đó đến giá trị bảo tồn đa dạng sinh học chiếm 25%; giá trị bảo vệ
13
đầu nguồn chiếm 21%; giá trị vẻ đẹp cảnh quan chiếm 17% và các giá trị khác
chiếm 10% [46].
Giá trị kinh tế thông qua việc hấp thụ CO2 của rừng tự nhiên nhiệt đới
khoảng từ 500-2.000 USD/ha, trong khi đó giá trị này ở rừng ôn đới là từ 100-300
USD/ha. Đối với rừng Amazon tại Brazin, giá trị kinh tế thông qua việc cố định khí
CO2 của rừng nguyên sinh là 4.000 - 4.400 USD/ha/năm, rừng thứ sinh là 1.000 3.000 USD/ha/năm (Camille and Bruce (1994)) [31].
Tại Cam Pu Chia, một nghiên cứu cho thấy, với diện tích 1,824 ha, giá trị
lâm sản ngoài gỗ mang lại khoảng 625 - 3.925 USD/ha/năm, giá trị gỗ củi là 711
USD/ha/năm, lợi ích từ bảo vệ nguồn nước là 75,59 USD/ha/năm, giá trị của đa
dạng sinh học từ 300 - 511 USD/ha/năm và giá trị từ khả năng tích trữ các bon
khoảng 6,68 USD/ha/năm (Camillie, 2003) [32].
2.2. Ở Việt Nam
2.2.1. Nghiên cứu về sinh khối rừng
Ở nước ta, việc nghiên cứu sinh khối rừng được tiến hành khá muộn, tuy
nhiên các công trình nghiên cứu bước đầu cũng đã đạt được những thành tựu đáng
kể. Trong thời gian gần đây, một số loài cây trồng rừng chủ yếu ở nước ta như Keo
tai tượng, Mỡ, Thông mã vĩ, Thông nhựa và Keo lai,… đã được nhiều tác giả
nghiên cứu lập biểu cấp đất, biểu thể tích, quá trình sinh trưởng và sản lượng rừng
như Vũ Tiến Hinh, 2000; Đào Công Khanh, 2001 và Vũ Nhâm, 1995 (theo Viện
Điều tra Quy hoạch rừng, 2001) [24]. Đây là những nghiên cứu bước đầu làm cơ sở
cho việc triển khai nghiên cứu sinh khối và tính toán lượng hấp thụ CO2 bởi các loại
rừng ở nước ta.
Vũ Văn Thông (1998) [18] khi tiến hành nghiên cứu cơ sở xác định sinh khối
cây cá thể và lâm phần Keo lá tràm (Accia auriculiformis Cunn) tại tỉnh Thái
Nguyên đã giải quyết được một số vấn đề thực tiễn đặt ra, đáng chú ý là đã nghiên
cứu và xây dựng mô hình xác định sinh khối Keo lá tràm, lập các bảng tra sinh khối
tạm thời phục vụ cho công tác điều tra kinh doanh rừng. Cũng với loài Keo lá tràm,
Hoàng Văn Dưỡng (2000) [4] đã tìm ra quy luật quan hệ giữa các chỉ tiêu sinh khối
14
với các chỉ tiêu biểu thị kích thước của cây, quan hệ giữa sinh khối tươi và sinh khối
khô các bộ phận thân cây Keo lá tràm. Nghiên cứu cũng đã lập được biểu tra sinh
khối và ứng dụng biểu xác định sinh khối cây cá thể và lâm phần Keo lá tràm.
Công trình nghiên cứu sinh khối rừng Đước của Đặng Trung Tấn (2001), kết
quả đã xác định được tổng sinh khối khô rừng Đước ở Cà Mau là 327 m3/ha, tăng
trưởng sinh khối bình quân hàng năm là 9.500 kg/ha [17].
Các tác giả áp dụng phương pháp lập ÔTC và xác định sinh khối thông qua
cây tiêu chuẩn như Võ Đại Hải (2007, 2009) [5] [6], Ngô Đình Quế (2005) [15],...
Theo phương pháp này, các ÔTC được lập đại diện cho các lâm phần rừng trồng về
loài cây, cấp tuổi, cấp đất, lập địa,... Diện tích ÔTC thường dao động từ 100-1000
m2. Trên ÔTC đo đếm đường kính (D1,3), chiều cao vút ngọn (Hvn), Dtán, chiều dài
tán (Ltán); tính toán các đại lượng bình quân và từ đó lựa chọn cây tiêu chuẩn. Tiến
hành chặt hạ cây tiêu chuẩn, lấy mẫu về sấy trong phòng thí nghiệm để xác định
sinh khối khô, từ sinh khối khô cây tiêu chuẩn sẽ tính được sinh khối tầng cây gỗ.
Việc xác định sinh khối tầng cây bụi thảm tươi và vật rơi rụng cũng được xác định
thông qua hệ thống ô thứ cấp.
Phương pháp dùng biểu sản lượng được Nguyễn Ngọc Lung, Nguyễn Tường
Vân (2004) [11] đã áp dụng tính toán khả năng hấp thụ CO2 cho rừng Thông ba lá ở
Lâm Đồng. Theo đó, phương pháp dựa vào biểu sản lượng hay còn gọi là biểu quá
trình sinh trưởng để có tổng trữ lượng thân cây gỗ/ha cho từng độ tuổi (M m3/ha),
nhân với khối lượng 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 sinh
khối khô.
Khi nghiên cứu “Sinh khối và năng suất rừng Đước” của Nguyễn Hoàng Trí
(1986) đã áp dụng phương pháp “cây mẫu” để nghiên cứu năng suất sinh khối một
số quần xã rừng Đước đôi (Rhizophora apiculata) tại vùng ven biển ngập mặn Minh
Hải (Bạc Liêu và Cà Mau) [20]. Cũng sử dụng phương pháp “cây mẫu” của
Newboul D.J (1967), Hà Văn Tuế (1994) đã nghiên cứu năng suất, sinh khối một số
quần xã rừng trồng nguyên liệu giấy tại vùng trung du Vĩnh Phúc [22].
15
Lê Hồng Phúc (1996), trong công trình “Đánh giá sinh trưởng, tăng trưởng,
sinh khối và năng suất rừng Thông ba lá (Pinus keysia Royle ex Gordon) vùng Đà
Lạt - Lâm Đồng”, tác giả đã tìm ra quy luật tăng trưởng sinh khối, cấu trúc thành
phần tăng trưởng sinh khối thân cây, tỷ lệ sinh khối tươi, khô của các bộ phận thân,
cành, lá, rễ, lượng rơi rụng, tổng sinh khối cá thể và quần thể rừng Thông ba lá [12].
Năm 2000, Hoàng Văn Dưỡng, đã xác định quy luật quan hệ giữa các chỉ
tiêu sinh khối với các chỉ tiêu biểu thị kích thước của cây, quan hệ giữa sinh khối
tươi và sinh khối khô các bộ phận thân cây cho loài Keo lá tràm. Nghiên cứu cũng
đã lập được biểu tra sinh khối và ứng dụng biểu để xác định sinh khối cây cá thể và
lâm phần cho loài này [4].
Từ khi Cơ chế phát triển sạch được thông qua, việc nghiên cứu sinh khối
rừng được tiến hành nhiều hơn để phục vụ cho việc xác định khả năng hấp thụ CO2.
Có thể kể đến một số nghiên cứu sau:
Kết quả nghiên cứu của Nguyễn Tuấn Dũng (2005), khi tiến hành nghiên cứu
sinh khối lâm phần Thông mã vĩ và lâm phần Keo lá tràm trồng thuần loài tại Hà
Tây đã cho thấy: Thông mã vĩ ở tuổi 20 có tổng sinh khối khô là 173,4 - 266,2 tấn
và rừng Keo lá tràm trồng thuần loài 15 tuổi có tổng sinh khối khô là 132,2- 223,4
tấn/ha [2].
Nguyễn Ngọc Lung và Đào Công Khanh (1999) [10], đã nghiên cứu và đưa
ra nhận định Thông ba lá, cấp đất III tuổi chặt 60, khi D = 40 cm, H = 27,6 cm, G =
48,3 m2/ha, M = 586 m3/ha, tỷ lệ khối lượng khô/tươi cây lớn là 53,2%. Hệ số
chuyển đổi từ thể tích thân cây sang toàn cây là 1,3736. Tính ra sinh khối thân cây
khô tuyệt đối là 311,75 tấn, tổng sinh khối toàn rừng là 428,2 tấn. Còn nếu tính theo
biểu sinh khối thì giá trị này là 434,2 tấn/ha. Sai số giữa biểu quá trình sinh trưởng
và biểu sản lượng là 1,4%.
Khi nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 rừng trồng Keo tai tượng tại Tuyên
Quang, Nguyễn Duy Kiên (2007) đã cho thấy sinh khối tươi trong các bộ phận lâm
phần Keo tai tượng có tỷ lệ khá ổn định, sinh khối tươi tầng cây cao chiếm tỷ trọng
lớn nhất từ 75-79%; sinh khối cây bụi thảm tươi chiếm tỷ trọng 17- 20 %; sinh khối
vật rơi rụng chiếm tỷ trọng 4-5% [9].