Nghiên Cứu Khả Năng Tích Lũy Carbon Ở Trạng Thái Rừng IIB Tại Phân Khu Phục Hồi Sinh Thái Vườn Quốc Gia Ba Bể - Huyện Ba Bể, Tỉnh Bắc Kạn

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
–––––––––––––––––––––––

BÙI VĂN TRƯỜNG

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG TÍCH LŨY CARBON Ở
TRẠNG THÁI RỪNG IIB TẠI PHÂN KHU PHỤC HỒI SINH THÁI
VƯỜN QUỐC GIA BA BỂ - HUYỆN BA BỂ, TỈNH BẮC KẠN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP

Thái Nguyên - Năm 2013


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
–––––––––––––––––––––––

BÙI VĂN TRƯỜNG

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG TÍCH LŨY CARBON Ở
TRẠNG THÁI RỪNG IIB TẠI PHÂN KHU PHỤC HỒI SINH THÁI
VƯỜN QUỐC GIA BA BỂ - HUYỆN BA BỂ, TỈNH BẮC KẠN
CHUYÊN NGÀNH: LÂM HỌC
MÃ SỐ: 60 62 02 01

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NÔNG NGHIỆP
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC 1. TS. Trần Thị Thu Hà
2. TS. Đỗ Hoàng Chung
CHỮ KÝ GIÁO VIÊN

HƯỚNG DẪN

1. TS. Trần Thị Thu Hà
2. TS. Đỗ Hoàng Chung

Thái Nguyên - Năm 2013


i

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của bản thân
tôi, công trình được thực hiện trong thời gian từ tháng 4 năm 2012 đến tháng
10 năm 2013. Các số liệu và kết quả nghiên cứu trình bày trong luận văn là
hoàn toàn trung thực và chưa được công bố trong bất kì một công trình nào
khác. Nếu có gì sai tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm.

Thái Nguyên, năm 2013
Tác giả

Bùi Văn Trường


ii

LỜI CẢM ƠN
Luận văn này được hoàn thành tại Trường Đại học Nông lâm Thái
Nguyên theo chương trình đào tạo cao học chuyên ngành Lâm học, khoá 19
(2011 - 2013).
Trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn, tác giả đã nhận được

sự quan tâm giúp đỡ của Ban giám hiệu, Khoa Sau Đại học và các thầy, cô
giáo trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, các bạn bè đồng nghiệp và cán
bộ địa phương nơi tác giả thực hiện nghiên cứu. Nhân dịp này, tác giả xin
chân thành cảm ơn về sự giúp đỡ có hiệu quả đó.
Trước tiên, tác giả xin đặc biệt cảm ơn TS. Trần Thị Thu Hà, TS. Đỗ
Hoàng Chung - những người hướng dẫn khoa học, đã tận tình hướng dẫn, giúp
đỡ tác giả trong quá trình thực hiện luận văn này.
Xin chân thành cảm ơn khoa Lâm nghiệp trường Đại học Nông Lâm
Thái Nguyên đã tạo điều kiện cho tác giả được sử dụng các trang thiết bị phục
vụ nghiên cứu. Tác giả xin cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình của ban Giám đốc
Vườn quốc gia Ba Bể, Phòng khoa học kỹ thuật Vườn quốc gia Ba Bể,
UBND các xã có diện tích nằm trong Vườn quốc gia Ba Bể đặc biệc là 2 xã
Khang Ninh, Quảng Khê - huyện Ba Bể đã tạo điều kiện giúp đỡ tác giả trong
việc thu thập số liệu ngoại nghiệp để thực hiện luận văn này.
Tôi xin cam đoan số liệu thu thập, kết quả tính toán là trung thực và
được trích dẫn rõ ràng.
Xin chân thành cảm ơn!
Thái Nguyên, 2013
Tác giả

Bùi Văn Trường


iii

MỤC LỤC
Lời cam đoan...................................................................................................... i
Lời cảm ơn ........................................................................................................ii
Mục lục.............................................................................................................iii
Danh mục các ký hiệu, các từ viết tắt .............................................................. vi

Danh mục các bảng .........................................................................................vii
Danh mục các hình........................................................................................... ix
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
1. Đặt vấn đề...................................................................................................... 1
2. Mục tiêu, đối tượng và phạm vi nghiên cứu ................................................. 3
2.1. Mục tiêu...................................................................................................... 3
2.1.1. Mục tiêu chung........................................................................................ 3
2.1.2. Mục tiêu cụ thể........................................................................................ 3
2.2. Đối tượng nghiên cứu................................................................................. 3
2.3. Phạm vi nghiên cứu.................................................................................... 3
3. Ý nghĩa của đề tài.......................................................................................... 3
3.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài ....................................................................... 3
3.2. Ý nghĩa thực tiễn ........................................................................................ 3
Chương 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ................................... 4
1.1. Tổng quan về các phương pháp đo đạc trữ lượng Carbon trên mặt đất....... 4
1.1.1. Phương pháp điều tra theo IPCC/UNFCCC ........................................... 4
1.1.2. Phương pháp điều tra theo FAO ........................................................... 10
1.2. Nghiên cứu về sinh khối và khả năng tích lũy Carbon của rừng trên
thế giới ............................................................................................................ 17
1.3. Nghiên cứu về sinh khối và khả năng tích lũy Carbon của rừng ở Việt Nam.... 21
1.4. Tổng quan khu vực nghiên cứu................................................................ 27
1.4.1. Vị trí địa lý và đặc điểm tự nhiên.......................................................... 27


iv

1.4.1.1. Vị trí địa lý ......................................................................................... 27
1.4.1.2. Địa hình, địa thế ................................................................................. 28
1.4.1.3. Địa chất, đất đai.................................................................................. 29
1.4.1.4. Khí hậu thủy văn ................................................................................ 30

1.4.1.5. Hiện trạng rừng và sử dụng đất.......................................................... 31
1.4.2. Đặc điểm kinh tế xã hội ........................................................................ 33
1.4.2.1. Dân tộc, dân số và lao động ............................................................... 33
1.4.2.2. Tình hình phát triển kinh tế................................................................ 35
1.4.2.3. Hiện trạng xã hội................................................................................ 37
Chương 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................ 40
2.1. Nội dung nghiên cứu................................................................................ 40
2.2. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu .............................................. 40
2.2.1. Cách tiếp cận ......................................................................................... 40
2.2.2.1. Phương pháp kế thừa.......................................................................... 40
2.2.2.2. Phương pháp lập và điều tra ô tiêu chuẩn.......................................... 41
2.2.2.3. Phương pháp xử lý nội nghiệp ........................................................... 46
2.2.2. Phương pháp nghiên cứu cụ thể............................................................ 40
Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................ 50
3.1. Đặc điểm trạng thái rừng phục hồi tại phân khu phục hồi sinh thái – VQG
Ba Bể ............................................................................................................... 50
3.1.1. Diện tích rừng IIb tại Vườn Quốc gia Ba Bể ........................................ 50
3.1.2. Đặc điểm về tổng tiết diện ngang, mật độ và trữ lượng........................ 52
3.1.3. Đặc điểm cấu trúc tổ thành ................................................................... 53
3.2. Sinh khối trên mặt đất tại trạng thái rừng IIb – phân khu phục hồi sinh
thái VQG Ba Bể .............................................................................................. 55
3.2.1 Sinh khối của tầng cây gỗ ...................................................................... 55
3.2.2. Sinh khối cây chết, đoạn thân cành....................................................... 57
3.2.3. Sinh khối của tầng cây dưới tán............................................................ 59


v

3.2.4. Sinh khối của vật rơi rụng, thảm mục ................................................... 60
3.2.5. Sinh khối toàn lâm phần rừng IIb - phân khu phục hồi sinh thái VQG

Ba Bể ............................................................................................................... 61
3.3. Lượng Carbon tích lũy trên mặt đất tại trạng thái rừng IIb – phân khu
phục hồi sinh thái VQG Ba Bể........................................................................ 64
3.3.1. Lượng Carbon tích lũy trong tầng cây gỗ ............................................. 64
3.3.2. Lượng Carbon tích lũy trong cây chết, đoạn thân cành ........................ 65
3.3.3. Lượng Carbon tích lũy trong tầng cây dưới tán.................................... 66
3.3.4. Lượng Carbon tích lũy trong vật rơi rụng, thảm mục........................... 67
3.3.5. Lượng Carbon tích lũy toàn lâm phần rừng IIb - phân khu phục hồi sinh
thái VQG Ba Bể .............................................................................................. 68
3.4. Các khuyến nghị trong nghiên cứu tích lũy Carbon tại VQG Ba Bể....... 71
3.4.1. Về phương pháp nghiên cứu ................................................................. 71
3.4.2. Về hướng nghiên cứu xây dựng đường Carbon cơ sở tham gia tiến trình
REDD+............................................................................................................ 72
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ............................................................... 73
1. Kết luận ....................................................................................................... 73
2. Khuyến nghị ................................................................................................ 74
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC


vi

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC TỪ VIẾT TẮT
∑C

Tổng Carbon tích lũy

∑M

Tổng sinh khối

∑ DW

Tổng sinh khối khô

C

Carbon

CT

Công thức

D1.3

Đường kính thân tại chiều cao 1,3m

Hvn

Chiều cao vút ngọn

N, N/ha

Mật độ, mật độ cây/ha

OTC

Ô tiêu chuẩn

REDD, 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 - Reduced Emission from Deforestation and
Forest Degradation in Developping countries

UNFCCC

Công ước khung về biến đổi khí hậu của Liên hợp
quốc – United Nation Famewwork Convention on
Climate Change.

VQG

Vườn quốc gia

V

Trữ lượng


vii

DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Ma trận minh họa các tiêu chí có thể lựa chọn các hồ chứa carbon
trên mặt đất để đo đếm và giám sát .................................................. 5
Bảng 1.2. Sử dụng các ô tiêu chuẩn lồng nhau để lấy mẫu và đo đếm........... 12
Bảng 1.3. Ước tính thể tích của tán lá theo hình dạng của tán lá ................... 15
Bảng 1.4. Lượng tích lũy Carbon trong các loại rừng nhiệt đới..................... 19
Bảng 1.5. Khả năng hấp thụ CO2 của một số trạng thái rừng thường xanh tại

Dăk Nông ........................................................................................ 25
Bảng 1.6. Hiện trạng tài nguyên và tình hình sử dụng đất VQG Ba Bể......... 31
Bảng 1.7. Phân bố diện tích thảm thực vật rừng VQG Ba Bể ........................ 33
Bảng 1.8. Dân số các xã vùng đệm và vùng lõi VQG Ba Bể ......................... 34
Bảng 3.1. Diện tích rừng phục hồi tại các phân khu chức năng VQG Ba Bể. 50
Bảng 3.2. Phân bố diện tích rừng phục hồi tại khu vực nghiên cứu............... 51
Bảng 3.3. Tổng tiết diện ngang, mật độ và trữ lượng trạng thái rừng IIb phân
khu phục hồi sinh thái VQG Ba Bể ................................................ 52
Bảng 3.4. Công thức tổ thành tầng cây gỗ trạng thái rừng IIb phân khu phục
hồi sinh thái - Vườn quốc gia Ba Bể............................................... 54
Bảng 3.5. Sinh khối tầng cây gỗ rừng IIb phân khu phục hồi sinh thái VQG
Ba Bể............................................................................................... 56
Bảng 3.6. Sinh khối cây chết, đoạn thân cành trạng thái rừng IIb tại phân khu
phục hồi sinh thái VQG Ba Bể ....................................................... 58
Bảng 3.7. Sinh khối tầng cây dưới tán trạng thái IIb phân khu phục hồi sinh
thái VQG Ba Bể .............................................................................. 59
Bảng 3.8. Sinh khối vật rơi rụng, thảm mục trạng thái IIb tại phân khu phục
hồi sinh thái VQG Ba Bể ................................................................ 60
Bảng 3.9. Cấu trúc sinh khối trạng thái rừng IIb tại phân khu phục hồi sinh
thái VQG Ba Bể .............................................................................. 61


viii

Bảng 3.10. Lượng Carbon tích lũy trong tầng cây gỗ trạng thái rừng IIb phân
khu phục hồi sinh thái VQG Ba Bể ................................................ 65
Bảng 3.11. Lượng Carbon tích lũy trong cây chết, đoạn thân cành trạng thái
rừng IIb phân khu phục hồi sinh thái VQG Ba Bể ......................... 66
Bảng 3.12. Lượng Carbon tích lũy trong tầng cây dưới tán trạng thái rừng IIb
phân khu phục hồi sinh thái VQG Ba Bể ....................................... 66

Bảng 3.13. Lượng Carbon tích lũy trong vật rơi rụng, thảm mục trạng thái
rừng IIb phân khu phục hồi sinh thái VQG Ba Bể ......................... 67
Bảng 3.14. Lượng Carbon tích lũy trong toàn lâm phần trạng thái rừng IIb
phân khu phục hồi sinh thái VQG Ba Bể ....................................... 68


ix

DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Ô tiêu chuẩn xác định sinh khối, đa dạng sinh học và suy thoái đất....... 1
Hình 1.2. Các phép đo tương quan trong thảm thực vật rừng tại các ô mẫu,
10 x 10m........................................................................................... 1
Hình 1.3. Ảnh vệ tinh vị trí và ảnh phân vùng bảo tồnVQG Ba Bể ............... 28
Hình 2.1. Sơ đồ bố trí các ô đo đếm................................................................ 42
Hình 2.2. Xác định khối lượng của cây đổ bằng cách nhân thể tích gỗ với tỷ
trọng gỗ ........................................................................................... 44
Hình 2.3. Bố trí ô tiêu chuẩn vệ tinh............................................................... 45
Hình 3.1. Biểu đồ cấu trúc mật độ và sinh khối tầng cây gỗ rừng phục hồi IIb
phân khu phục hồi sinh thái VQG Ba Bể ....................................... 57
Hình 3.2. Biểu đồ cấu trúc mật độ và sinh khối cây chết, đoạn thân cành rừng
phục hồi IIb phân khu phục hồi sinh thái VQG Ba Bể................... 58
Hình 3.3. Biểu đồ cấu trúc sinh khối lâm phần rừng phục hồi IIb phân khu
phục hồi sinh thái tại Khang Ninh và Quảng Khê.......................... 63
Hình 3.4. Biểu đồ cấu trúc sinh khối toàn lâm phần rừng phục hồi IIb tại phân
khu phục hồi sinh thái VQG Ba bể ................................................. 64
Hình 3.5. Biểu đồ cấu trúc lượng C tích lũy trong các bộ phận rừng phục hồi
IIb tại phân khu phục hồi sinh thái xã Khang Ninh........................ 69
Hình 3.6. Biểu đồ cấu trúc lượng C tích lũy trong các bộ phận rừng phục hồi
IIb tại phân khu phục hồi sinh thái xã Quảng Khê ......................... 70
Hình 3.7. Biểu đồ cấu trúc lượng tích lũy Carbon toàn lâm phần rừng phục

hồi IIb tại phân khu phục hồi sinh thái VQG Ba bể ....................... 71


1

MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Hiện nay sự gia tăng nồng độ khí Carbon dioxit (CO2) trong khí quyển
đang là mối quan tâm toàn cầu. Các nhà khoa học đã chỉ ra lượng CO2 này là
nguyên nhân chủ yếu của hiện tượng hiệu ứng nhà kính và các thảm họa lụt lội,
băng tan nhanh ở hai cực, những đợt nóng bất thường…. Ở giai đoạn hiện nay,
nồng độ khí CO2 tăng khoảng 10% trong chu kỳ 20 năm. Theo dự báo của các
chuyên gia, nếu không có biện pháp hữu hiệu để giảm bớt khí thải nhà kính thì
nhiệt độ mặt đất sẽ tăng lên 1,80c - 6,40c vào năm 2100, lượng mưa sẽ tăng lên
5 - 10%, băng ở 2 cực và các vùng núi cao sẽ tan nhiều hơn, mức nước biển sẽ
dâng lên khoảng 70 - 100cm sẽ gây ra những hậu quả hậu quả rất nặng nề cho
con người (IPCC, 2005) [32].
Nhằm ngăn chặn những thảm họa do biến đổi khí hậu toàn cầu gây ra,
vấn đề “Giảm phát thải thông qua nỗ lực hạn chế mất rừng và suy thoái rừng
ở các quốc gia đang phát triển” (Reduced Emission from Deforestation and
Forest Degradation in Developping countries - REDD) đã được Papua New
Guinea và Costa Rica đưa vào chương trình nghị sự UNFCCC trong Hội nghị
các bên lần thứ 11 năm 2005. Lý do đáng chú ý nhất để đạt được sự đồng
thuận về REDD là 17,4% tổng lượng phát thải khí nhà kính, và khoảng 20%
lượng phát thải CO2 toàn cầu bắt nguồn từ mất rừng. Do đó, mặc dù có những
thách thức lớn nhưng các bên đã đạt được sự đồng thuận về việc UNFCCC
nên xem nguồn phát thải này là mối quan tâm của tất cả các thành viên công
ước và biến REDD thành một công cụ để giảm thiểu biến đổi khí hậu.
REDD đã chính thức được mở rộng thành “REDD+” tại những cuộc
họp sau đó với ý nghĩa là giảm phát thải thông qua việc giảm mất rừng và suy

thoái rừng, bảo tồn rừng, quản lý bền vững tài nguyên rừng và tăng cường bể
chứa Carbon của rừng và đã được đưa vào trong Hiệp ước Copenhagen tại


2

UNFCCC COP-15 năm 2009; Hiệp ước này đã được nhiều nước thành viên
tham gia; trong đó có Việt Nam bởi mục tiêu tiến tới xóa đói, giảm nghèo
phát triển kinh tế từ những giá trị thu được từ dịch vụ môi trường rừng.
Trên thực tế, lượng hấp thu CO2 của cây rừng sẽ góp phần làm giảm sự
gia tăng phát thải của các nước đang phát triển như Việt Nam do phát triển
kinh tế, công nghiệp và nông nghiệp – đồng thời là nguồn tiềm năng để tham
gia cơ chế phát triển sạch và nhận được tín dụng từ các quốc gia phát triển
(Phan Minh Sáng và Lưu Cảnh Trung, 2006) [13]. Tuy nhiên, lượng CO2 hấp
thụ phụ thuộc vào kiểu rừng, trạng thái rừng, tuổi của lâm phần. Vấn đề đặt ra
là phải xác định và dự báo được khả năng hấp CO2 của các loại rừng, các
trạng thái rừng để từ đó đề xuất các phương thức quản lý rừng làm cơ sở
khuyến khích, xây dựng cơ chế chi trả dịch vụ môi trường.
Hệ thống Vườn quốc gia tại Việt Nam nói chung và Vườn quốc gia Ba
Bể nói riêng được biết đến như là những khu vực tăng cường lưu trữ đa dạng
sinh học và Carbon với các khu rừng giàu tính đa dạng sinh học và sinh khối.
Tuy nhiên, những khu vực này đang phải đối mặt với các nguy cơ bị khai
thác, săn bắn và chuyển đổi mục đích sử dụng đất trái phép. Những nguyên
nhân này dẫn đến sự suy thoái đa dạng sinh học, tài nguyên rừng và mật độ
Carbon rừng.
Để có được những dẫn liệu, minh chứng khoa học sẵn sàng cho sự gia
nhập tiến trình REDD+ của các Vườn quốc gia tại Việt Nam. Việc cung cấp
những dữ liệu về đường Carbon cơ sở là một trong những vấn đề cần tiến
hành cho bất cứ dự án Carbon rừng bất kỳ. Tuy nhiên cho đến nay các Vườn
quốc gia của Viện Nam chưa có các nghiên cứu cụ thể về vấn đề này.

Xuất phát từ thực tiễn đó, đề tài: “Nghiên cứu khả năng tích lũy
Carbon ở trạng thái rừng IIB tại phân khu phục hồi sinh thái Vườn quốc gia
Ba Bể - huyện Ba Bể, tỉnh Bắc Kạn” đặt ra là cần thiết và có ý nghĩa.


3

2. Mục tiêu, đối tượng và phạm vi nghiên cứu
2.1. Mục tiêu
2.1.1. Mục tiêu chung
Góp phần cung cấp cơ sở khoa học cho việc định lượng khả năng tích
lũy Carbon của trạng thái rừng IIb nói riêng và rừng tự nhiên nói chung, làm
cơ sở cho việc tham gia tiến trình REDD ở Việt Nam.
2.1.2. Mục tiêu cụ thể
- Xác định được khả năng tích lũy Carbon của trạng thái rừng IIB tại
phân khu phục hồi sinh thái Vườn quốc gia Ba Bể.
- Đề xuất được một số khuyến nghị trong nghiên cứu tích lũy Carbon
tại vườn quốc gia Ba Bể.
2.2. Đối tượng nghiên cứu
Trạng thái rừng IIb ở phân khu phục hồi sinh thái tại Vườn quốc gia Ba
Bể - huyện Ba Bể - tỉnh Bắc Kạn.
2.3. Phạm vi nghiên cứu
Phạm vi nghiên cứu của đề tài tập trung xác định lượng Carbon tích lũy
phần trên mặt đất ở trạng thái rừng IIb - phân khu phục hồi sinh thái Vườn
quốc gia Ba Bể huyện Ba Bể - tỉnh Bắc Kạn trên địa bàn hai xã Khang Ninh
và Quảng Khê.
3. Ý nghĩa của đề tài
3.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài
Nhằm cung cấp thêm những kết quả về nghiên cứu sinh khối và lượng
Carbon tích lũy của trạng thái rừng tự nhiên nói chung và rừng tự nhiên đặc

dụng nói riêng, góp phần tạo dẫn liệu cho việc tham gia tiến trình thực hiên
REDD+ ở Việt Nam.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn
Cung cấp số liệu cho việc tham gia vào hoạt động chi trả dịch vụ môi
trường của VQG Ba Bể và của tỉnh Bắc Kạn


4

Chương 1
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Tổng quan về các phương pháp đo đạc trữ lượng Carbon trên mặt đất
Hiện tại IPCC/UNFCCC và FAO đã giới thiệu và khuyến nghị nên sử
dụng phương pháp điều tra xác định trữ lượng carbon trên mặt đất.
Điểm chung của hai phương pháp này là để đánh giá trữ lượng carbon
ở cấp cảnh quan đều tiếp cận theo hướng sử dụng dữ liệu không gian xác định
quy mô của các loại hình sử dụng đất và có thể kết hợp với dữ liệu điều tra
mặt đất (cấp độ ô tiêu chuẩn/lô) để tính toán tổng trữ lượng carbon trên mặt
đất. Sự khác biệt chủ yếu là kỹ thuật đánh giá trữ lượng carbon trên mặt đất ở
cấp độ ô tiêu chuẩn.
1.1.1. Phương pháp điều tra theo IPCC/UNFCCC
IPCC (2003) [34] đã chỉ ra, các bể chứa carbon trên mặt đất chính trong
các hình thức sử dụng đất: sinh khối trên mặt đất, rác, gỗ chết.
Sự lựa chọn các bể chứa carbon trong đó để đo lường và giám sát theo
có khả năng phụ thuộc vào nhiều yếu tố, bao gồm cả tỷ lệ thay đổi dự kiến, độ
lớn và hướng thay đổi sử dụng đất, khả năng sẵn có và tính chính xác của
phương pháp để xác định số lượng thay đổi, và chi phí đo lường. Trên thực tế,
lựa chọn các bể chứa có thể thay đổi nếu chi phí giám sát nó cao hơn so với
sự gia tăng carbon dự kiến - trong một số trường hợp, ví dụ, như thảm thực
vật thân thảo dưới tán trong loại hình sử dụng đất trồng rừng/tái trồng rừng.

Đối với các loại hình sử dụng đất khác nhau, một ma trận quyết định
minh họa những sự lựa chọn có thể có để đo lường và giám sát các bể chứa
carbon được thể hiện trong bảng 1.1


5

Bảng 1.1. Ma trận minh họa các tiêu chí có thể lựa chọn các hồ chứa
carbon trên mặt đất để đo đếm và giám sát
Bể chứa carbon (C)
Loại hình sử dụng đất

Sinh khối sống trên mặt đất
Không phải
Cây gỗ
cây gỗ

Vật chất hữu cơ chết
Vật rơi
Gỗ chết
rụng

Rừng trồng

Y1

M2

M3

M3

Rừng tự nhiên

Y1

M2

M3

Y3

Canh tác nông nghiệp

M1

M2

M3

N

Chăn thả gia súc

M1

Y1

M3

N

Đất trống

M1

Y1

M3

M3

Chữ cái trong bảng trên đề cập đến sự cần thiết phải đo lường và giám sát các
bể chứa carbon:
Y: Có (Yes) - Sự thay đổi trong hồ chứa này là có khả năng lớn và cần phải
được đo.
N: Không (No) – Sự thay đổi là khả năng nhỏ đến không và do đó nó không
phải là cần thiết để đo lường trữ lượng C ở hồ chứa này.
M: Có thể (Maybe) có sự thay đổi trong hồ chứa này, có thể cần phải được đo
tùy thuộc vào loại rừng và/hoặc mức độ quản lý sử dụng đất.
Các con số trong bảng trên chỉ ra phương pháp khác nhau để đo lường và
giám sát các bể chứa carbon:
1 = Sử dụng phương pháp sinh khối trên mặt đất của cây gỗ.
2 = Sử dụng phương pháp sinh khối trên mặt đất không phải là cây gỗ.
3 = Sử dụng phương pháp cho rác và gỗ chết.
* Hình dạng và kích thước ô đo đếm
Ô đo đếm được sử dụng trong điều tra thảm thực vật và rừng được
khuyến cáo sử dụng hệ thống ô lồng nhau có chứa các ô phụ nhỏ hơn nằm
trong phạm vi ô đo đếm với các kích cỡ khác nhau, tùy thuộc vào các hợp

6

phần được đo đếm.Ví dụ, trong một khu rừng, cây gỗ có thể được đo trong ô
có hình tròn, cây có đường kính ngang ngực (Dbh) từ 2,5 đến 50 cm có thể
được đo trong một ô tròn trung bình, cây có Dbh trên 50 cm có thể được đo
trong một ô tròn lớn hơn và tầng dưới tán (cây bụi thảm tươi) và vật rơi rụng
có thể được đo bằng những ô dạng bản nhỏ hình vuông hoặc tròn nằm trong
mỗi góc phần tư của ô mẫu.
Kích thước của các ô mẫu đảm bảo sự kết hợp hài hòa giữa tính chính
xác, độ chính xác, và thời gian (chi phí) của việc đo lường. Kích thước của ô
tiêu chuẩn cũng liên quan đến số lượng cây, đường kính của chúng, và
phương sai của giá trị carbon tích lũy giữa các lô. Nói chung, khuyến cáo sử
dụng một ô tiêu chuẩn có kích thước khác nhau từ 100 m2 (đối với mật độ cây
là 1.000 cây/ha trở lên) và 600 m2 (loại hình có trồng cây đa mục đích, mọc
thưa thớt). Sử dụng ô tiêu chuẩn hình tròn hoặc hình chữ nhật hay không phụ
thuộc vào điều kiện của địa phương.
* Điều tra thực địa và phân tích số liệu xác định tích lũy carbon
Xác định lượng carbon tích lũy trên mặt đất trong các hồ chứa đều
được quy đổi thông qua sinh khối khô tuyệt đối, chuyển đổi carbon bằng cách
nhân các giá trị vật chất khô trong tủ sấy bằng tỷ lệ carbon trong sinh khối
khô. Giá trị này có thể thay đổi chút ít tùy thuộc vào loài và thành phần sinh
khối trong hợp phần của thảm thực vật (thân cây, cành nhánh, thảm thực vật
dưới tán ...). Tuy nhiên, giá trị 0,5 cho việc chuyển đổi là xấp xỉ đúng và
thống nhất sử dụng trong hướng dẫn của IPCC (IPCC Guideline) và nên được
áp dụng nếu không có giá trị có sẵn tại địa phương.
a) Điều tra sinh khối trên mặt đất
* Cây gỗ
Có hai phương pháp để ước tính sinh khối trên mặt đất trong cây gỗ:
phương pháp thứ nhất là xác định trực tiếp sử dụng các phương trình tương

7

quan và phương pháp thứ hai là xác định gián tiếp bằng cách sử dụng các yếu
tố sinh khối mở rộng. Đối với các ô tiêu chuẩn định vị sử dụng phương pháp
trực tiếp; phương pháp gián tiếp thường được sử dụng với các ô tiêu chuẩn
tạm thời, được sử dụng phổ biến trong điều tra rừng. Các chi tiết của cả hai
phương pháp tiếp cận được trình bày dưới đây.
Phương pháp trực tiếp
Bước 1: Xác định đường kính ngang ngực (Dbh; thường được đo ở mức 1,3 m
so với mặt đất) của tất cả các cây trong ô định vị ở trên một mức đường kính
tối thiểu. Đường kính ngang ngực tối thiểu là 5 cm, nhưng có thể thay đổi tùy
thuộc vào kích thước của cây tại các môi trường khác nhau. Với môi trường
khô cằn, nơi cây phát triển chậm, Dbh tối thiểu có thể nhỏ (2,5 cm), trong khi
môi trường ẩm ướt nơi cây phát triển nhanh, Dbh có thể lên đến 10 cm.
Bước 2: Sinh khối và trữ carbon được ước tính bằng cách sử dụng các
phương trình tương quan thích hợp sử dụng cho các cây đã điều tra trong
bước 1. Có nhiều phương trình tương quan áp dụng cho nhiều loài, cả các loài
có nguồn gốc ôn đới và các loài ở rừng nhiệt đới. Những phương trình này
được phát triển sử dụng các biến đơn lẻ hoặc kết hợp, chẳng hạn như Dbh, tỷ
trọng gỗ, và tổng chiều cao là các biến độc lập và sinh khối trên mặt đất của
cây là biến phụ thuộc.
Bước 3: Khi sử dụng một phương trình tương quan nào đó, để đánh giá mức
độ phù hợp của nó với thực tế. Tiến hành thu thập một số cây bên ngoài ô tiêu
chuẩn với kích cỡ khác nhau và xác định sinh khối và sau đó so sánh với một
phương trình được lựa chọn. Nếu sinh khối thu được từ các cây mẫu nằm
trong khoảng sai số ± 10% so với kết quả dự đoán của phương trình, thì có thể
được giả định rằng phương trình lựa chọn phù hợp cho loại rừng đo đếm. Nếu
phương trình lựa chọn không phù hợp, khuyến cáo nên xây dựng phương

trình tương quan cho vùng nghiên cứu.


8

Phương pháp gián tiếp
Một cách tiếp cận khác để ước lượng sinh khối trên mặt đất rừng, đặc
biệt với đối tượng các loại rừng trồng, là căn cứ vào thể tích các thành phần
của cây đã có rất nhiều phương trình hoặc các phương pháp có sẵn để đánh
giá thành phần này. Phương pháp gián tiếp dựa vào các yếu tố phát triển theo
chiều thẳng đứng, đối với rừng khép tán, và không thể được sử dụng để ước
lượng sinh khối của cây cá thể. Có hai cách để có được ước tính trữ lượng thể
tích trong cách tiếp cận này:
Cách 1:
Bước 1: Giống như phương pháp trực tiếp, đường kính của tất cả các cây có
đường kính lớn hơn mức tối thiểu đều được xác định.
Bước 2: Thể tích của thân cây được xác định bằng phương pháp và phương
trình phù hợp. Sau đó được tính tổng thể tích cho tất cả các cây và được biểu
thị bằng thể tích trên đơn vị diện tích (ví dụ, m3/ha).
Cách 2:
Bước 1 và 2 kết hợp với nhau: Sử dụng dụng cụ đo chuyên dùng (ví dụ,
relascope) để xác định trực tiếp trữ lượng (thể tích) của tất cả các cây trong ô
tiêu chuẩn. Tính tổng cho tất cả các cây sau đó tính theo thể tích trên đơn vị
diện tích.
Khi thể tích của thân cây đã được xác định, cần chuyển đổi thành sinh
khối và sau đó ước tính cho các thành phần cây khác (như các nhánh thân,
cành cây và lá) cần phải được cộng thêm vào. Phương pháp này được thể hiện
trong công thức sau (Brown, 1997) [22]:
AGB (t/ha) = VOB * WD * BEF
Trong đó:

AGB = Sinh khối tươi của cây gỗ trên mặt đất (tấn/ha)
VOB = Trữ lượng thân cây (m3/ha)
WD = Tỷ trọng gỗ
BEF (hệ số mở rộng) = Exp(3.213-0.506*Ln(Sinh khối khô))


9

* Thực vật không phải cây gỗ
Thực vật không phải cây gỗ như cây thân thảo, cỏ, cây bụi có thể đóng
vai trò như là các thành phần của rừng, đất canh tác và đất chăn thả gia súc có
quản lý. Thực vật thân thảo trong tầng dưới tán rừng có thể được đo bằng các
kỹ thuật thu mẫu (chặt/cắt mẫu) đơn giản trong bốn ô phụ nhỏ của mỗi ô tiêu
chuẩn định vị hoặc tạm thời. Một khung nhỏ (có thể tròn hoặc hình vuông),
thường có diện tích khoảng 0,5 m2 hoặc nhỏ hơn, được sử dụng để thu mẫu.
Tất cả vật liệu bên trong khung được cắt sát mặt đất, gộp lại theo từng ô, và
cân nặng. Lấy mẫu phụ bằng cách trộn đều các mẫu từ các ô sau đó sấy khô
trong tủ sấy để xác định tỷ lệ chất khô - tươi. Tỉ số này sau đó được sử dụng
để chuyển đổi toàn bộ mẫu sang khối lượng vật chất khô trong tủ sấy. Đối với
đất canh tác nông nghiệp và các đất chăn thả có quản lý, cách thu mẫu tương
tự có thể được sử dụng ở những ô tiêu chuẩn tạm thời.
Đối với cây bụi và thực vật không phải cây gỗ lớn khác cũng sử dụng
kỹ thuật thu mẫu phá hủy (chặt/ cắt mẫu). Một ô dạng bản nhỏ được lập, tùy
thuộc vào kích thước của thảm thực vật và tất cả các thực vật thân bụi được
thu mẫu và cân nặng. Một cách tiếp cận khác, nếu các cây bụi lớn, có thể phát
triển các phương trình tương quan của cây bụi dựa trên các biến như diện tích
tán và chiều cao hoặc đường kính gốc của cây hoặc một số biến khác có liên
quan (ví dụ như số thân trong cùng một bụi cây). Các phương trình sau đó sẽ
được xây dựng dựa trên hồi quy của sinh khối của cây bụi so với một số kết
hợp hợp lý của các biến độc lập. Biến độc lập hay các biến sau đó sẽ được đo

trong ô lấy mẫu.
b) Điều tra vật chất hữu cơ chết
* Vật rơi rụng
Vật rơi rụng có thể được lấy mẫu trực tiếp bằng cách sử dụng một
khung nhỏ (có thể hình tròn hoặc hình vuông), thường có diện tích khoảng


10

0,5m2, như mô tả ở trên cho cây thân thảo (bốn ô dạng bản trong ô mẫu).
Khung thu mẫu được đặt trong ô mẫu; tất cả vật rơi rụng trong khung được
thu thập và cân nặng. Một mẫu phụ được thu từ hỗn hợp mẫu thu được trong
các ô dạng bản, sấy trong tủ sấy để xác định tỷ lệ trọng lượng khô - ướt, sau
đó dùng để chuyển đổi tổng khối lượng ướt sang khối lượng khô tuyệt đối
(trong tủ sấy).
* Gỗ chết
Gỗ chết, bao gồm cả đứng và nằm, nói chung không tương quan với bất
kỳ chỉ số của cấu trúc đứng . Phương pháp đã được phát triển để đo lường
sinh khối gỗ chết và đã được thử nghiệm nhiều trong các loại rừng với những
đòi hỏi đơn giản hơn đo cây sống. Đối với gỗ chết nằm trên mặt đất, cách tiếp
cận chung là ước tính khối lượng của các đoạn gỗ theo thể tích và tỷ trọng gỗ
(thường liên quan đến trạng thái phân hủy của nó, nhưng không phải thường
xuyên) và sau đó chuyển đổi sang khối lượng dựa trên thể tích và tỷ trọng.
1.1.2. Phương pháp điều tra theo FAO
Phương pháp đánh giá sinh khối trên mặt đất mô tả ở đây không hạn
chế đối với sản xuất nông nghiệp, rừng hoặc đồng cỏ. Theo FAO (2004) [26],
phương pháp này được sử dụng để đánh giá sinh khối của tất cả các loại lớp
phủ thực vật. Vì vậy, chúng có thể được áp dụng cho tất cả các khu vực nơi
cây là một yếu tố chính của cảnh quan, bao gồm rừng khép tán và chưa khép
tán, thảo nguyên, rừng trồng, vườn, v.v.., cũng như hệ thống nông nghiệp và

đồng cỏ, bao gồm tất cả các loại cây trồng luân canh, hỗn giao các loại cây
trồng, cây gỗ và đồng cỏ. Sinh khối trên mặt đất của tất cả các thành phần của
hệ sinh thái nên được xem xét: sinh khối sống trên mặt đất của cây, cây bụi,
cây cau dừa, cây tái sinh, v.v.., cũng như cây bụi, thân dưới tán rừng, bao gồm
cả lớp thảm mục, vật rơi rụng. Phần lớn nhất trong tổng số sinh khối trên mặt
đất trong một hệ sinh thái là đại diện bởi các thành phần này.


11

a) Sử dụng viễn thám để xác định sinh khối trên mặt đất
Dữ liệu viễn thám ở đây có thể là ảnh chụp từ máy bay và ảnh vệ tinh.
Hình ảnh viễn thám có thể được sử dụng trong xác định sinh khối trên mặt đất
theo ba cách:
* Phân loại thảm thực vật và xây dựng bản đồ kiểu thảm thực vật. Qua
đó, phân vùng biến đổi không gian của thảm thực vật và đồng nhất các trạng
thái thảm thực vật hoặc chồng lớp thảm thực vật. Trên cơ sơ đó có thể xác
định các nhóm loài và nội suy không gian, ngoại suy ước tính sinh khối.
* Gián tiếp xác định sinh khối thông qua một số dạng các mối quan hệ
định lượng (ví dụ: phương trình hồi quy) giữa tần số biến đổi của các chỉ số
(NDVI - chỉ số chuẩn hóa các thực vật khác nhau, GVI. v.v) hoặc các
phương pháp đo đếm khác chẳng hạn như làm rõ các giá trị trên mỗi điểm
ảnh, số hóa các điểm ảnh với các đo đếm trực tiếp sinh khối hoặc các thông
số liên quan trực tiếp đến sinh khối, ví dụ như chỉ số diện tích lá (LAI).
* Phân vùng biến đổi không gian của lớp phủ thực vật thành các vùng
tương đối đồng đều hoặc các lớp, có thể sử dụng như một khu vực mẫu để
điều tra mặt đất và đo đếm.
b) Điều tra đa mục đích và thiết kế lấy mẫu
Thiết kế điều tra cho việc thu thập dữ liệu sinh khối trên mặt đất nên
phục vụ cho điều tra đa mục đích để nâng cao hiệu quả thu thập số liệu và

giảm thiểu chi phí. Đó là, trên cùng một khu vực điều tra thực hiện đo đạc xác
định sinh khối trên mặt đất, cũng nên được sử dụng để điều tra đa dạng sinh
học và đánh giá suy thoái đất thông qua quan sát các chỉ số của chúng. Thiết
kế lẫy mẫu đa mục đích yêu cầu đảm bảo phải cung cấp dữ liệu cho:
* Đo đếm cấu trúc đứng của thảm thực vật; thân và cấu trúc tầng tán cây gỗ,
cây bụi; cũng như vật chất hữu cơ chết, gỗ chết, cây tái sinh, các loại cây thân
thảo và vật rơi rụng;
* Điều tra đa dạng sinh học: xác định các loài cây và định lượng cho việc tính
toán các chỉ số đa dạng thực vật.


12

* Điều tra suy thoái đất: đo lường tại thực địa và quan sát, đánh giá các chỉ số
liên quan đến suy thoái đất
Các ô lấy mẫu thường có
hình vuông với kích thước 10 x 10
m, 5 x 5 m và 1 x1 m, xếp lồng vào
nhau (Hình 1.1), được xác định là
các đơn vị để lấy mẫu cấp cảnh
quan và đo đếm sinh khối, đa dạng
sinh học và suy thoái đất. Kích
thước của các ô mẫu phù hợp với
Hình 1.1. Ô tiêu chuẩn xác định
các khuyến cáo điều tra trong các
sinh khối, đa dạng sinh học và suy
tài liệu sinh thái học và thỏa mãn
thoái đất
các yêu cầu về độ chính xác, thời
gian và vật lực.

Thiết kê hệ thống các ô mẫu có kích thước khác nhau được lồng xếp
vào nhau tuân theo các yêu cầu để đo lường và tính toán thảm thực vật với
kích thước khác nhau, các tầng cây và thu thập các mảnh vụn và vật rơi rụng
để xác định sinh khối. Bảng 1.2 cho thấy cách sử dụng các ô mẫu.
Bảng 1.2. Sử dụng các ô tiêu chuẩn lồng nhau để lấy mẫu và đo đếm
Kích thước
ô mẫu
10 x 10 m

5x5m

1x1m

Sử dụng ô mẫu trong các phép đo và lấy mẫu
Đo đếm cấu trúc của tầng cây gỗ
Đo đếm thân cây và tán lá của các cây gỗ và gỗ chết lớn.
Xác định loài cây gỗ và xác định số cá thể của loài để đánh giá đa
dạng sinh học.
Điều tra điểm và đánh giá đối với điều tra suy thoái đất
Nghiên cứu tầng cây bụi
Điều tra cấu trúc tầng cây bụi
Điều tra thân và tán cây bụi và gỗ chết nhỏ
Xác định loài cây bụi và xác định số các thể của loài để đánh giá
đa dạng sinh học.
Lấy mẫu sinh khối của các loài thân thảo và cỏ trên mặt đất và rễ,
vật rơi rụng và các mảnh vụn hữu cơ sau đó sấy khô và cân nặng
để xác định sinh khối sống và chết.
Đếm số loài cây thân thảo và số cá thể của mỗi loài.

13

c) Tính toán sinh khối trên mặt đất bằng các phương pháp tương quan
Để cho thuận tiện với các tính toán sinh khối của cây gỗ và cây bụi thì
thân cây được chia thành hai phần theo hình thái thân cây:
+ Tính toán sinh khối của thân hoặc gốc cây;
+ Tính toán sinh khối của tán hoặc vòm lá.
Sự phân biệt này là cần thiết vì các trình tự tính toán được tiếp cận theo
các cách khác nhau theo từng phần. Trong mỗi ô mẫu 10 x 10 m, các phép đo
tương quan sau đây cần thu thập từ những cây có trong ô mẫu (Hình 1.2):
- Chiều cao cây (H),
- Đường kính ngang
ngực (Dbh)
- Đường kính của tán
cây hoặc vòm lá theo hai
hướng vuông gốc, để cho
thuận tiện ta gọi là “chiều
dài” (L) và “chiều rộng” (W),
- Chiều cao dưới tán

Hình 1.2. Các phép đo tương quan trong
thảm thực vật rừng tại các ô mẫu, 10 x 10m

(Hc).
- Tỷ lệ che phủ lá trong vòm lá hay tán cây (Fc)
Có hai cách lựa chọn để tiếp cận trong tính toán sinh khối thân cây và
tán lá. Việc lựa chọn phương pháp phụ thuộc vào điều kiện và các công cụ
sẵn có trong thu thập số liệu và bên cạnh đó là các biến đo lường cùng mức
độ chính xác cần thiết. Hai phương pháp đó là: Phương pháp tương quan và
phương pháp phương trình hồi quy tuyến tính.

14

Với phương pháp tương quan, đầu tiên cần phải xem xét tiết diện thân
cây (basal area - Ab). Khi tiết diện thân cây không được đo đếm tại thực địa,
nó có thể được tính bằng công thức sau:
Ab = π x r2
Trong đó: Ab là tiết diện thân (m2); π = 3.14; và r là bán kính thân cây tại vị
trí ngang ngực (r = 0,5 Dbh) (m). FAO (2004) [26].
Khi đã xác định được giá trị G, thể tích (V) tính theo m3 có thể được
tính theo công thức:
V = Ab x H x f
Trong đó: Ab là tiết diện thân (m2); H là chiều cao (m) ; và f là hệ số
phụ thuộc theo khu vực của hình số tiêu chuẩn thường được sử dụng trong
điều tra rừng (còn gọi là hình số thân). FAO (2004) [26].
Sử dụng số liệu về thể tích thân, FAO (2004) [26] cũng chỉ ra tổng sinh
khối thân tính theo kg có thể được tính bằng cách nhân với tỷ trọng gỗ (WD)
tương ứng của mỗi loài cây được đo theo công thức :
Sinh khối = V x WD x 1000
Cách tiếp cận theo phương trình hồi quy tuyến tính đòi hỏi phải lựa
chọn được phương trình hồi quy phù hợp nhất với các điều kiện của khu vực
nghiên cứu. Các mô hình hồi quy tuyến tính đã được xây dựng cho các dữ
liệu được thu thập ở các vùng sinh thái khác nhau trên phạm vi toàn cầu.
Trong trường hợp chỉ sinh khối thân được ước tính (ví dụ: bằng cách
tính tương quan), sinh khối của tán lá cần phải xác định và được cộng với sinh
khối của thân cây. Bước đầu tiên là xác định thể tích của tán cây. Với sự thay
đổi hình dạng tán cây giữa các loài thậm chí là giữa các cây trong cùng một
loài. Thể tích của tán cây được xác định theo các phương trình phụ thuộc vào
cấu trúc hình học và hình thái của chúng (Bảng 1.3)