KHẢ NĂNG TÍCH lũy CACBON TRÊN mặt đất ở RỪNG KEO TAI TƯỢNG TRỒNG tại xã NGỌC THANH, THỊ xã PHÚC yên, TỈNH VĨNH PHÚC

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI

LÊ NGỌC TIỆP

KHẢ NĂNG TÍCH LŨY CACBON TRÊN MẶT ĐẤT
Ở RỪNG KEO TAI TƯỢNG TRỒNG TẠI XÃ NGỌC
THANH, THỊ XÃ PHÚC YÊN, TỈNH VĨNH PHÚC
Chuyên ngành: Sinh thái học
Mã số: 60.42.01.20

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC SINH HỌC
Người hướng dẫn khoa học: TS Đỗ Hữu Thư
TS Bùi Thu Hà

HÀ NỘI - 2015
LỜI CẢM ƠN
Trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn, tôi đã nhận được
sự ủng hộ, giúp đỡ của các thầy cô giáo, bạn bè và gia đình.
Trước tiên tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đến TS Đỗ Hữu
Thư, TS Bùi Thu Hà đã tận tình hướng dẫn về chuyên môn cũng như
phương pháp nghiên cứu để tôi có thể hoàn thành luận văn này.
Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến các thầy cô trong bộ
môn Thực vật học, khoa Sinh học trường ĐHSP Hà Nội, phòng Sau Đại


học, Đại học Sư phạm Hà Nội đã nhiệt tình giảng dạy và giúp đỡ tôi trong
suốt quá trình học tập và nghiên cứu tại trường.
Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới toàn thể gia đình và bạn bè đã
luôn cổ vũ, động viên tôi trong suốt thời gian qua.
Trong quá trình thực hiện luận văn do còn hạn chế về mặt thời gian,

kinh phí cũng như trình độ chuyên môn nên không tránh khỏi những thiếu sót.
Rất mong nhận được những ý kiến quý báu từ các thầy cô giáo, các nhà khoa
học cùng bạn bè, đồng nghiệp. Tôi xin chân thành cảm ơn.
Hà Nội, ngày 20 tháng 10 năm 2015
Tác giả

Lê Ngọc Tiệp

PHỤ LỤC

2


DANH MỤC BẢNG

3


DANH MỤC HÌNH

4


MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Hiện nay có sự biến đổi khí hậu có liên quan đến lượng phát thải khí
nhà kính vào khí quyển (chủ yếu là lượng CO 2) do các hoạt động kinh tế, xã
hội của con người đang là mối quan tâm hàng đầu, vì vậy việc nghiên cứu khả
năng hấp thụ CO2 của rừng góp phần làm ổn định được nồng độ khí nhà kính
trong khí quyển ở mức an toàn và ngăn ngừa các hoạt động có hại của con

người đến khí hậu trên trái đất là hết sức quan trọng. Nhận thức được vấn đề
này, Việt Nam cùng 160 quốc gia trên thế giới đã thông qua và ký công ước
khung của Liên Hiệp Quốc về biến đổi khí hậu toàn cầu (UNFCCC). Công
ước này được cụ thể hóa bằng nghị định thư Kyoto (12/1997). Nội dung quan
trọng của nghị định thư 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).
CDM đã mở ra cơ hội lớn cho ngành lâm nghiệp tích lũy carbon bởi hệ sinh
thái rừng để tạo nguồn sống cho người dân và tái đầu tư phát triển rừng.
Hiện nay, Chính phủ đã có nghị định 48/2007/NĐ – CP ngày
28/03/2007 về nguyên tắc và phương pháp định giá các loại rừng, một số các
công trình đang tiến hành nghiên cứu về lượng các giá trị và dịch vụ môi
trường của rừng, trong đó tập trung nhiều vào giá trị phòng hộ điều tiết nguồn
nước và chống xói mòn đất,… Tuy nhiên, việc nghiên cứu hiện có về vấn đề
này trên thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng còn rất ít, chưa có hệ
thống, thiếu các dữ liệu cơ bản nên chưa đủ cơ sở khoa học và thực tiễn cho
việc đánh giá rừng nói chung và đánh giá được giá trị thương mại carbon cho
các dạng rừng nói riêng.
Xuất phát từ thực tiễn đó, em lựa chọn đề tài “Nghiên cứu khả năng

5


tích lũy cacbon trên mặt đất ở rừng Keo tai tượng trồng tại xã Ngọc
Thanh, thị xã Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc” nhằm góp phần cung cấp cơ sở
khoa học cho việc định giá giá trị môi trường rừng, trồng rừng theo cơ chế
phát triển sạch CDM và đánh giá hiệu quả về mặt môi trường của việc trồng
Keo tai tượng tại xã Ngọc Thanh, thị xã Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc.
2. Mục tiêu của đề tài

Xác định được khả năng hấp thụ carbon trên mặt đất của rừng trồng
Keo tai tượng ( Acacia magium) thuần loài, tầng cây bụi thảm tươi và vật rơi
rụng tại 2 Thôn Đồng Tâm và Thôn Đồng Câu, xã Ngọc Thanh, thị xã Phúc
Yên, tỉnh Vĩnh Phúc làm cơ sở cho việc đánh giá khả năng tích lũy và tạo bể
chứa cacbon của rừng trồng Keo tai tượng, cung cấp cơ sở khoa học cho việc
tham gia chương trình REED và REED+ tại Việt Nam.
3. Nội dung nghiên cứu
- Tổng quan các công trình nghiên cứu về cây Keo tai tượng, nghiên cứu về
khả năng hấp thụ khí carbon của rừng, và nghiên cứu về sinh khối, năng suất rừng.
- Nghiên cứu về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội xã Ngọc Thanh, thị
xã Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc.
- Nghiên cứu rừng trồng Keo tai tượng thuần loài tại xã Ngọc Thanh,
thị xã Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc.
- Nghiên cứu khả năng hấp thụ carbon của một số quần xã rừng Keo tai
tượng trồng thuần loài tại xã Ngọc Thanh, thị xã Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc.
- Nghiên cứu mối quan hệ giữa sinh khối, lượng carbon hấp thụ với các
nhân tố điều tra rừng chủ yếu.

6


Chương 1
TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Trên thế giới
1.1.1.Nghiên cứu khả năng hấp thụ carbon của rừng
Rừng là bể chứa carbon khổng lồ của trái đất. Tổng lượng hấp thụ dự
trữ carbon của rừng trên thế giới khoảng 830 PgC, trong đó carbon trong đất
lớn hơn 1,5 lần carbon dự trữ trong thảm thực vật (Brown, 1997) [14]. Đối
với rừng nhiệt đới có tới 50% lượng carbon dự trữ trong thảm thực vật và
50% dự trữ trong đất (Dioxon et al, 1994 [18]; Brown, 1997 [14]; IPCC, 2000

[21]; Pregitzer and Euskirchen, 2004 [22]).
Theo ước tính, hoạt động trồng rừng và tái trồng rừng trên thế giới có
khả năng hấp thụ carbon ở sinh khối là 0,4 – 1,2 tấn/ha/năm ở vùng cực Bắc,
1,5 – 4,5 tấn/ha/năm ở vùng ôn đới và 4 – 8 tấn/ha/năm ở vùng nhiệt đới
(Dioxon et al, 1994 [18]; IPCC, 2000 [21]).
Trên cơ sở các phương pháp tiếp cận về sinh khối rừng nêu trên, các
nhà khoa học đã nghiên cứu khả năng hấp thụ carbon cho các đối tượng khác
nhau và đã thu được kết quả đáng kể.
Để nghiên cứu lượng carbon hấp thụ, các mẫu thứ cấp đã được dùng để
phân tích hàm lượng carbon theo phương pháp đốt cháy (Rayment và
Higginsin, 1992). Mẫu thứ cấp được đốt cháy bằng O 2 tinh khiết trong môi
trường nhiệt độ cao và chuyển toàn bộ carbon thành carbonoxit, sau đó
carbonoxit được tách ra bằng máy dò của dòng Heli tinh khiết. Các loại oxit
khác (nito, lưu hình,…) được tách ra từ dòng khí. Hàm lượng carbon được
tính toán bằng phương pháp không tán sắc của vùng quang phổ hồng ngoại.
Phân tích hàm lượng carbon bằng 2 phương pháp phép sắc kí của dòng khí và
quang phổ khối (Gifford, 2000). Sử dụng phương pháp đốt lò có thể phân tích

7


được hàm lượng nitooxit cùng hàm lượng carbonoxit và có thể phân tích thêm
các loại khoáng để tăng thêm giá trị của số liệu.
Năm 1980, Brown 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 với 42 – 43
tỷ tấn carbon trong toàn châu lục. Năm 1991, Houghton R.A đã chứng minh
lượng carbon trong rừng nhiệt đới châu Á là 40 – 250 tấn/ha, trong đó 50 –
120 tấn/ha ở phần thực vật và đất (dẫn theo Phạm Xuân Hoàn – 2005 [4]).
Năm 1986, Paml, C.A và cộng sự [19] cho rằng lượng carbon trung

bình trong sinh khối phần trên mặt đất của rừng nhiệt đới châu Á là 185
tấn/ha và biến động từ 25 – 300 tấn/ha. Kết quả nghiên cứu của Brown (1991)
cho thấy rừng nhiệt đới Đông Nam Á có lượng sinh khối trên mặt đất là 50 –
430 tấn/ha và trước khi có tác động của con người thì các trị số tương ứng là
350 – 400 tấn/ha.
Brown và Pearce (1994) [14] đưa ra các số liệu đánh giá lượng carbon
và tỷ lệ thất thoát đối với rừng nhiệt đới. Theo đó một khu rừng nguyên sinh
có thể hấp thụ được 280 tấn/ha và sẽ giải phóng 200 tấn carbon/ha nếu di
chuyển thành du canh du cư và giải phóng nhiều hơn carbon một chút nếu
được chuyển thành đồng cỏ hay đất nông nghiệp. Rừng trồng có thể hấp thụ
115 tấn carbon và con số này giảm từ 1/3 đến 1/4 khi rừng chuyển đổi sang
canh tác nông nghiệp.
Năm 1995, Murdiyarso D đã nghiên cứu và đưa ra những dẫn liệu rừng
Indonesia có lượng carbon hấp thụ từ 161 – 300 tấn/ha trong phần sinh khối
trên mặt đất [20]. Tại Philippines, năm 1999 Lasco R [23] cho biết ở rừng tự
nhiên thứ sinh có 86 – 201 tấn C/ha trong phần sinh khối trên mặt đất, ở rừng
già con số đó là 185 – 260 tấn C/ha. Tại Thái Lan, Noopragop K đã xác định
được lượng carbon trong sinh khối trên mặt đất là 72 – 182 tấn/ha. Ở

8


Malaysia, lượng carbon trong rừng biến động từ 100 – 160 tấn/ha và tính cả
trong sinh khối và đất là 90 – 780 tấn/ha (Abu Bakar; R) [19].
Brown và các cộng sự (1996) [15] đã ước lượng được tổng lượng
carbon mà hoạt động trồng rừng trên thế giới có thể hấp thu tối đa trong vòng
5 năm (1995 – 2000) là khoảng 60 – 70 Gt C, với 70% ở rừng nhiệt đới, 20%
rừng ôn đới, 5% ở vùng cực bắc (Cairns et al., 1997 [16]). Tính tổng lượng
rừng trồng có thể hấp thu được 11 – 15% tổng lượng carbon phát thải từ
nguyên liệu hóa thạch trong thời gian tương đương (Brown, 1997 [14]).

Năm 1999, một nghiên cứu về lượng phát thải carbon dự trữ trong sinh
quyển được Malhi, Baldocchi thực hiện. Theo các tác giả này, thì sự phát thải
từ các hoạt động của con người (như đốt cháy nhiên liệu hóa thạch…) tạo ra
7,1 ± 1,1 Gt C/năm đi vào khí quyển, còn lại 46% còn lại trong khí quyển,
trong đó có 2,0 ± 0,8 Gt C/năm được chuyển vào đại dương và 1,8 ± 1,6 Gt
C/năm được giữ trong bề mặt carbon trái đất.
Năm 2000 ở Indonesia, [20] đã nghiên cứu khả năng hấp thụ carbon
của các rừng thứ sinh, hệ thống cây nông lâm kết hợp và hệ thống cây lâu
năm trung bình 2,5 tấn/ha/năm và đã nghiên cứu điều kiện xung quanh với
loài cây: khả năng tích lũy carbon biến động từ 0,5 – 12,5 tấn/ha/năm, rừng
quế 7 tuổi tích lũy 4,49 – 7,19 Kg C/ha…Công trình nghiên cứu tương đối
toàn diện và có hệ thống về lượng carbon tích lũy của rừng được thực hiện
bởi Ilic (2000) và Mc Kenzie (2001) [6]. Theo Mc Kenzie (2001) [19] carbon
trong hệ sinh thái rừng tập chung 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 sinh khối rừng.
Không những chỉ nghiên cứu khả năng hấp thụ carbon của rừng mà
nghiên cứu về sự biến động carbon sau khai thác rừng cũng rất được quan
tâm. Theo Lasco (2003) [23] lượng sinh khối và lượng carbon của rừng nhiệt

9


đới châu Á giảm 22 – 67 % sau khai thác; tại Philippines, sau khi khai thác
lượng carbon mất khoảng 50% so với rừng thành thục trước khai thác, ở
Indonesia là 38 – 75%.
Theo Putz F.E và Pinad M.A (1993), phương thức khai thác cũng ảnh
hưởng rõ rệt tới mức thiệt hại do khai thác hay lượng carbon giảm. Áp dụng
khai thác giảm thiểu (RIL) tác động của Sabah (Malaysia) sau khai thác một
năm, lượng sinh khối đã đạt được 44 – 67% so với trước khai thác. Lượng

carbon 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) [4]).
Nghiên cứu sự biến đổi carbon sau khai thác rừng, một số nhà khoa học
đã cho thấy rằng: Nếu rừng bị phá bỏ hoàn toàn làm nương rẫy hay trở thành
trảng cỏ sẽ làm cho khả năng tích lũy carbon giảm nghiêm trọng (dẫn theo
Phạm Xuân Hoàn (2005) [4]).
Quá trình sinh trưởng của cây trồng cũng đồng thời là quá trình tích lũy
carbon. Theo Noordwijk (2000), ở Indonesia khả năng tích lũy carbon ở rừng
thứ sinh, các hệ thống nông lâm kết hợp và thâm canh cây lâu năm trung bình
là 2,5 tấn/ha/năm và có sự biến động lớn trong điều kiện khác nhau 0,5 – 12,5
tấn/ha/năm.
Theo Rodel D.Lasco (2002) [23], lượng carbon tích lũy bởi rừng chiếm
47% tổng lượng carbon trên trái đất, nên chuyển đổi đất rừng thành các loại
hình sử dụng đất khác có tác động mạnh mẽ đến chu trình carbon, các hoạt
động và sự thay đổi phương thức sử dụng đất, đặc biệt là suy thoái rừng nhiệt
đới là nguyên nhân quan trọng làm tăng lượng carbon trong không khí, ước
tính khoảng 1,6 tỷ tấn/năm trong số 6,3 tỷ tấn khí carbon/năm được phát thải
ra do hoạt động của con người. Vì vậy rừng nhiệt đới và sự biến động của nó
có ý nghĩa rất quan trọng trong việc hạn chế biến đổi khí hậu toàn cầu.

10


Với sự ra đời của nghị định Kyoto, vai trò của rừng trong giảm phát
thải khí nhà kính và chống lại sự nóng lên toàn cầu đã được khẳng định. Theo
kết quả tính toán, giá trị hấp thụ carbon của các khu rừng nhiệt đới vào
khoảng 500 – 2000 USD/ha và rừng ôn đới là 100 – 300 USD/ha (Zang,
2000), giá trị hấp thu carbon của rừng Amazon được ước tính là 1.625
USD/năm/ha, trong đó rừng nguyên sinh là 4000 – 4400 USD/năm/ha, rừng

thứ sinh là 1000 – 3000 USD/năm/ha và rừng thưa là 600 – 1000
USD/năm/ha (Camille Bann và Aylward, 1994) [16].
1.1.2.

Nghiên cứu về Keo tai tượng
Keo tai tượng được Hepburn và Shim phát hiện năm 1972 tại Sook,
Sabah và Malaysia. Năm 1976, Tham đã chứng minh rằng, Keo tai tượng và
Keo lá tràm có thể thụ phấn chéo, kết quả tạo cây lai sinh trưởng hơn hẳn bố
mẹ chúng. Tại hội nghị ở Malaysia năm 1986, Rufeld và Lopongan đã trình
bày những phát hiện keo lai và năm sau Rufeld đã công bố kết quả nghiên cứu
cây lai có nguồn gốc khác nhau bằng

iso-zym. Cũng vào năm 1991

Wickneswari và Norwat bằng cách phân tích sinh hóa hạt giống đã báo cáo sự
khác nhau về mặt di truyền Josue ở Sabah để nghiên cứu ra hoa quả của Keo
tai tượng [dẫn theo 6].
Ở vùng châu Á Thái Bình Dương, Keo tai tượng được phát hiện ở Thái
Lan, Indonesia năm 1992, đã bắt đầu có thí nghiệm trồng Keo lai từ mô phân
sinh cùng Keo tai tượng và Keo lá tràm (Umboh et al, 1993) và còn tìm thấy ở
Trạm nghiên cứu Jon – Pu (Viện nghiên cứu Lâm Nghiệp Đài Loan) (Kiang
Teo et al, 1988) và khu trồng Keo tai tượng ở Quảng Châu (Trung Quốc) [2].
Kowanigh 1972, đã nêu lên sự cần thiết nghiên cứu có kiểm tra về thụ
phấn chéo giữa Keo tai tượng và keo lá tràm. Năm 1987, Trung tâm hạt giống
cây rừng Asean – Canada đã phát hiện hạt từ cây Keo tai tượng trồng gần Keo
lá tràm mọc ra cây con có đặc tính khác bố mẹ chúng.
1.2. Ở Việt Nam

11

1.2.1. Nghiên cứu khả năng hấp thụ carbon của rừng
Những nghiên cứu về khả năng hấp thụ carbon của rừng ở nước ta mới
chỉ được tiến hành trong một vài năm trở lại đây. Song những kết quả thu
được bước đầu là rất lớn, có giá trị và phần nào phản ánh được khả năng hấp
thụ carbon của rừng nước ta.
Ngô Đình Quế (2005) [10] 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 ở một số loại rừng ở Việt Nam gồm: Thông
nhựa, Keo lá tràm, Keo tai tượng, Keo lai, Bạch đàn Uro ở các độ tuổi khác
nhau. Kết quả tính toán cho thấy khả năng hấp thụ CO2 của các lâm phần khác
nhau tùy thuộc vào năng suất lâm phần ở các tuổi nhất định. Để tích lũy
khoảng 100 tấn CO2/ ha, Thông nhựa phải đạt tuổi 16 -17, Keo lai 4 – 5 tuổi,
Keo tai tượng 5 – 6 tuổi. Kết quả nghiên cứu này 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 được các phương trình tương quan hồi quy tuyến tính
giữa yếu tố lượng carbon hấp thụ hàng năm với năng suất gỗ và năng suất
sinh học. Từ đó tính ra được khả năng hấp thụ carbon thực tế ở nước ta đối
với 5 loài cây trên.
Ngô Đình Quế (2005) [11] cho biết, với tổng diện tích 123,95 ha, khi
trồng Keo lai 3 tuổi, Quế 17 tuổi, Keo lá tràm 12 tuổi, thì sau khi trừ đi tổng
lượng carbon của đường 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.
Vũ Tấn Phương (2006) [7] tính toán lượng carbon trong sinh khối thảm
cây bụi tại tỉnh Hòa Bình và Thanh Hóa là 20 tấn/ha, 14 tấn/ha 2 – 3m cây bụi
cao, khoảng 10 tấn/ha cây bụi dưới 2m, 6,6 tấn/ha với cỏ lá tre. Đây là một
kết quả nghiên cứu rất quan trọng không chỉ đóng góp cho phương pháp luận
nghiên cứu sinh khối cây bụi, thảm tươi mà còn là căn cứ khoa học để xây

12

dựng kịch bản đường cơ sở cho các dự án trồng rừng CDM.
Theo kết quả nghiên cứu của Nguyễn Văn Dũng (2005) [3] tại Núi
Luốt – Hà Nội cho thấy, rừng thông mã vĩ 20 tuổi lượng carbon tích lũy 80,7
– 122 tấn/ha, giá trị carbon tích lũy ước tính đạt 25,8 – 39 triệu VNĐ/ha.
Rừng keo lá tràm thuần loài 15 tuổi tổng lượng carbon tích lũy 62,5 – 103,1
tấn/ha, giá trị carbon tích lũy ước tính đạt 20 – 33 triệu VNĐ/ha. Tác giả đã
xây dựng bảng tra lượng carbon tích lũy của 2 trạng thái rừng trồng keo lá
tràm và thông mã vĩ theo mật độ, Dg và Hl.
Nguyễn Ngọc Lung, Nguyễn Tường Vân [5] đã sử dụng công thức tổng
quát của quá trình quang hợp để tính ra hệ số chuyển đổi từ sinh khối khô
sang CO2 đã hấp thu là 1,630/l. Căn cứ vào biểu quá trình sinh trưởng và biểu
Biomass, các tác giả đã tính được 1ha rừng thông 60 tuổi ở cấp đất III chứa
đựng 707,75 tấn CO2.
Vũ Tấn Phương (2006) [9] thì khả năng hấp thụ cây cá lẻ Keo tai tượng
là khá lớn, ở tuổi 10 lượng carbon hấp thụ trong cây là 655,03 kg carbon trên
cây; với Bạch đàn urophylla ở tuổi 6 là 169,84 kg carbon/cây.
Các tác giả thường thiết lập mối quan hệ giữa lượng carbon tích lũy của
rừng với các nhân tố điều tra cơ bản như đường kính, chiều cao vút ngọn, mật
độ,… Nguyễn Văn Dũng (2005) [3] đã lập phương trình cho 2 loài thông mã
vĩ và keo lá tràm, Ngô Đình Quế (2005) [10] đã xây dựng các phương trình
cho loài thông nhựa, Keo lai, Keo tai tượng, Keo lá tràm, Bạch đàn uro. Vũ
Tấn Phương (2006) [8] đã xây dựng các phương trình quan hệ cho Keo lai,
Keo tai tượng, Keo lá tràm, bạch đàn urophylla, quế. Đây là cơ sở quan trọng
cho việc xác định nhanh lượng carbon tích lũy của rừng trồng nước ta thông
qua điều tra một số chỉ tiêu đơn giản.
Vũ Tấn Phương (2006) [8] đã nghiên cứu trữ lượng carbon theo các
trạng thái rừng cho biết: rừng giàu có tổng trữ lượng carbon 694,9 – 733,9 tấn

13


CO2/ha, rừng trung bình 539,6 – 577,8 tấn CO2/ha, rừng phục hồi 164,9 –
330,5 tấn CO2/ha và rừng tre nứa 116,5 – 277,1 tấn CO2/ha.
Phạm Tuấn Anh (2007) [1] đã nghiên cứu khả năng hấp thụ carbon của
các loài cây khác nhau trong rừng tự nhiên. Kết quả cho thấy khả năng hấp
thụ carbon các loài cây rừng rất khác nhau, ví dụ như Dẻ 3.493,1 kg
carbon/cây; Trâm 20,6 kg carbon/cây; Ba Soi 27,5 kg carbon/cây.
Theo Hoàng Xuân Tý (2004) [13], nếu tăng trưởng rừng đạt 15
m3/ha/năm, thì tổng sinh khối tươi và chất hữu cơ của rừng sẽ đạt ~ 10
tấn/ha/năm tương đương 15 tấn CO2/ha/năm. Với giá thương lượng carbonic
tháng 5/2004 biến động 3 – 5 USD/tấn CO 2, thì 1 ha rừng như vậy có thể đem
lại 45 – 75 USD (tương đương 675.000 – 1.120.000 đồng VN).
1.2.2. Nghiên cứu về Keo tai tượng
Ở Việt Nam keo tai tượng được tìm thấy ở Ba Vì (Hà Nội), Thống Nhất
(Đồng Nai), Quảng Nam, Đà Nẵng, Khánh Hòa, … đã chọn ra 26 dòng, trong
đó có 8 dòng có đặc tính sinh trưởng tốt hơn hẳn. Keo lá tràm và keo tai
tượng đó là các dòng 5, 10, 16, 23, 27, 29, 32, 33.
Keo tai tượng có thân thẳng, tròn, tán lá dày, kích thước lá trung bình,
lá có 4 gân chính, cây tỉa cành tự nhiên tốt, rễ phát triển, rễ có nhiều nốt sần,
do vi khuẩn cộng sinh cố định đạm Rhizobium tạo nên. Do đó, cây có thể
được trồng làm cây che phủ, bảo vệ cải tạo đất rất tốt.
Lê Đình Khải (2003) [23] đã tiến hành nhân giống Keo lai bằng nuôi
cấy mô và giâm hom, nghiên cứu lai giống giữa Keo tai tượng và Keo lá tràm
và khảo nghiệm Keo lai cho kết quả: Keo lai đời F1 sinh trưởng nhanh, song
khi lấy hạt để trồng rừng sẽ có hiện tượng phân ly thoái hóa và năng suất và
chất lượng giảm. Vì vậy để giữ được tính đồng nhất và ưu thế lai ở đời F1
phải dùng phương pháp nhân giống sinh dưỡng.
Nguyễn Trọng Bình (2003) [2] đã tiến hành lập biểu sinh trưởng sản

14


lượng tạm thời cho rừng trồng Keo lai thuần loài, trong đó tác giả đã chia sinh
trưởng Keo lai thành 4 cấp khác nhau. Đây là cơ sở khoa học quan trọng cho
việc gây trồng, kinh doanh rừng trồng Keo lai.
Nhận xét chung:
Điểm qua các công trình nghiên cứu trong nước và ngoài nước liên
quan tới đề tài nghiên cứu cho thấy các công trình nghiên cứu trên thế giới
được tiến hành khá đồng bộ ở nhiều lĩnh vực từ nghiên cứu cơ bản cho tới các
nghiên cứu ứng dụng, trong đó nghiên cứu sinh khối và khả năng hấp thụ
carbon của rừng được nhiều tác giả quan tâm trong nhiều năm gần đây. Các
phương pháp nghiên cứu khá đa dạng và hoàn thiện dần.
Ở nước ta, đã có nhiều công trình nghiên cứu sinh khối, lượng carbon
tích lũy. Tuy nhiên các nghiên cứu mới chủ yếu tập trung vào rừng trồng một
số loài cây chủ yếu Keo, Bạch đàn, Thông, … sinh khối rừng tự nhiên còn ít
được quan tâm. Trong các nghiên cứu mới chỉ quan tâm tới những bộ phận có
ý nghĩa kinh tế như thân, cành, lá.
Về nghiên cứu khả năng hấp thụ carbon ở nước ta vẫn còn là một vấn
đề mới, bắt đầu tiến hành từ năm 2004 trở lại đây, số lượng công trình còn
tương đối ít, nội dung nghiên cứu tập trung vào xác định khả năng hấp thụ
carbon, xác định tiêu chí rừng.

15


Chương 2
ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU
2.1. Điều kiện tự nhiên

2.1.1. Vị trí địa lý, địa hình
* Vị trí địa lý:
- Xã Ngọc Thanh nằm ở phía Bắc của thị xã Phúc Yên, tỉnh Vĩnh Phúc.
- Phía Đông giáp huyện Sóc Sơn – Hà Nội.
- Phía Tây giáp huyện Bình Xuyên – Vĩnh Phúc.
- Phía Nam giáp phường Xuân Hòa (Phúc Yên).
- Phía Bắc giáp huyện Phổ Yên – Thái Nguyên.
* Địa hình:
Khu vực nghiên cứu nằm ở phía Đông dãy núi Tam Đảo thuộc tỉnh
Vĩnh Phúc. Trung tâm nghiên cứu nằm ở tọa độ địa lý 21 023’ vĩ độ Bắc,
106048’ kinh độ Đông. Là nơi có địa hình dốc, độ chia cắt sâu với nhiều dông
phụ gần như vuông góc với dông chính. Độ dốc trung bình 15 – 25 0, nhiều nơi
dốc đến 30 – 350.
Bản đồ vị trí địa lý xã Ngọc Thanh

16


2.1.2. Điều kiện khí hậu thủy văn:
* Khí hậu:
Nhìn chung khí hậu khu vực nghiên cứu mang nét chung của khí hậu
vùng Ðông Bắc Việt Nam, thuộc miền nhiệt đới gió mùa. Có hai mùa rõ
rệt: mùa hè thì nóng ẩm, mưa nhiều. Mùa đông thì lạnh kèm theo sự khô
hanh và ít mưa.
Chế độ nhiệt: Nhiệt độ trung bình hàng năm từ 22 - 23 0C. Các tháng có
nhiệt độ cao nhất là tháng 6, 7, 8 và lạnh vào các tháng 12, 1, 2. Nhiệt độ cao
nhất là 400C và thấp nhất là 40C.
Chế độ mưa, độ ẩm: Tổng lượng mưa bình quân hàng năm 1500 –
1800mm. Lượng mưa tập trung vào tháng 6, 7, 8, 9. Độ ẩm bình quân 84%.
Chế độ gió, nắng: Có hai mùa gió thổi, gió mùa Đông Bắc thổi từ tháng

10 đến tháng 3 năm sau, gió Đông Nam thổi từ tháng 4 đến tháng 9 trong
năm. Tổng giờ nắng trong năm là 1590 giờ.
* Thủy văn:
Có hai nguồn nước chính: nước mặt và nước ngầm. Có nhiều suối nhỏ
chảy bắt nguồn từ các khe núi đổ về hồ Đại Lải.
2.1.3. Điều kiện địa chất – thổ nhưỡng
Đất khu vực nghiên cứu chủ yếu là phát triển trên các loại đá mẹ phiến
thạch mắc ma axit. Thành phần cơ giới của đất nhẹ, cấp hạt thô, dễ bị rửa trôi
và xói mòn. Gồm các loại đất chính sau:
Ở độ cao trên 400 m là đất feralit mùn vàng đỏ phát triển trên đá mắc ma.
Ở độ cao dưới 400 m là đất feralit đỏ vàng phát triển trên nhiều loại đá mẹ.
Ở độ cao dưới 100 m là đất phù sa và dốc tụ. Phân bố ở các thung lũng
hẹp giữa núi và ven các suối lớn.
2.1.4. Thảm thực vật
Theo kết quả nghiên cứu trong báo cáo nghiệm thu đề tài cơ sở năm

17


2001 – 2003 của TS. Lê Đồng Tấn (Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật)
[12] cho thấy rằng, rừng nguyên sinh trên khu vực đã bị phá hủy hoàn toàn,
thay thế vào đó là các trạng thái thảm thực vật thứ sinh nhân tác, trảng cỏ,
trảng cây bụi, rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên và rừng trồng nhân tạo.
2.1.4.1. Thảm thực vật tự nhiên
a. Rừng kín thường xanh mưa mùa nhiệt đới ở địa hình thấp. Gồm có:
* Cây gỗ lá rộng: Thường là những mảnh nhỏ phân bố rải rác trên các
sườn núi ở độ cao 300 m trở lên. Đây là những phần rừng nguyên sinh còn sót
lại hay mới được phục hồi sau khai thác. Do bị tác động nên cấu trúc rừng đã
bị phá hủy, thành phần loài cây cũng bị thay đổi theo hướng các loài cây thứ
sinh chiếm ưu thế. Những loài cây gỗ lớn có giá trị hầu như đã cạn kiệt do

khai thác trong nhiều thập kỷ qua. Rừng gồm có tầng cây gỗ cao 10 – 15 m
(đôi khi đến 20m) với đường kính trung bình 20 – 25 cm, mật độ 400 – 500
cây/ha. Các loài thường là: Dẻ gai ấn độ (Castanopsis indica), Trâm
(Syzygium sp.), Ràng ràng (Ormosia balansae), Re (Cinamomun sp.), Bứa
(Garcinia boni), Tai chua (Garchinia cowa), Máu chó (Knema sp.), Côm
(Elaeocarpus sp.), Trám (Canarium album), Ngát (Gironniera subaequalis),
Chẹo (Engelhartia roxburghiana), ... Tầng cây bụi cao 4 – 5 m khá rậm rạp,
thường gặp các loài cây thuộc họ Cà phê (Rubiaceae), họ Đơn nem
(Myrsinaceae), họ Trôm (Sterculiaceae), họ Côm (Elaeocarpaceae), họ Trung
quân (Ancistrocladaceae), họ Cam (Rutaceae), họ Thầu dầu (Euphorbiaceae),
họ Dung (Symplocaceae), họ Mua (Melastomataceae), Trúc sặt (Arundina
sp.), Nứa (Neohouzeana dullosa), ... Thảm tươi chủ yếu các loài cây thuộc họ
Ráy (Araceae), họ Ô rô (Acanthaceae), họ Riềng (Gingiberaceae), họ Cỏ
(Poaceae), họ Cói (Cyperaceae). Dây leo thường gặp là các loài thuộc họ Nho
(Vitaceae), họ Đậu (Fabaceae), họ Cáp (Capparaceae), ...
Bản đồ đa dạng thực vật trạm đa dạng sinh học Mê Linh

18


* Rừng nứa xen cây gỗ: Chủ yếu là do khai
thác gỗ củi quá mức hình thành nên. Phân bố trên
độ cao 200 – 400 m tại khu vực giáp ranh giữa
Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh với Vườn Quốc
gia Tam Đảo. Trong rừng nứa cây gỗ có mật độ
thưa, thành phần chính là: Lá nến (Macaranga
denticulata), Bồ đề (Styrax tonkinensis), Ràng ràng
(Ormosia

balansae),

Chẹo

(Engelhartia

roxburghiana), Hu đay (Trema orientalis), Dẻ gai ấn
độ

(Castanopsis

indica),

Ngát

(Gironniera

subaequalis), Re (Cinamomun sp.), Kháo (Machilus sp.), Bứa (Garcinia boni),
Tai chua (Garchinia cowa), Sau sau (Liquidamba formosana),...
b. Rừng thưa thường xanh mưa mùa nhiệt đới ở địa hình thấp:
* Cây gỗ lá rộng: Là rừng phục hồi sau khai thác kiệt, đất nương rẫy,
đất trồng rừng thất bại. Phân bố ở sườn núi trên độ cao từ 200 m trở lên. Tổ
thành chủ yếu là: Bồ đề (Styrax tonkinensis), Sơn (Toxicodendron
succedanae), Hu đay (Trema orientalis), Ràng ràng (Ormosia balansae), Trâm
(Syzygium sp.), Sau sau (Liquidamba formosana), Lá nến (Macaranga
denticulata), Côm (Elaeocarpus sp.), Trôm (Sterculia lanceolata), Bời lời
(Litsea sp.), Re (Cinamomun sp.),... Tập hợp số liệu điều tra trên ô tiêu chuẩn
và theo tuyến, đã xác định được các ưu hợp thực vật sau:
- Sau sau + dẻ + re + trâm.
- Bồ đề + dẻ + re + trôm.
- Dẻ + re + sơn + thừng mức.

- Chẹo + dung + côm.
Ở những nơi trồng rừng thất bại, ngoài các loài cây tái sinh tự nhiên
còn có các loài cây trồng nhân tạo: Thông (Pinus merkusii), Keo tai tượng
(Acacia auriculiformis), Bạch đàn (Eucalyptus sp.), Keo lá bạc (Acacia sp.).

19


* Rừng nứa xen cây gỗ: Được hình thành do khai thác quá mức và phục
hồi sau nương rẫy. Tương tự như ở rừng thưa lá rộng, thành phần cây gỗ ở
đây cũng chủ yếu là các loài cây tiên phong ưa sáng mọc nhanh: Bồ đề
(Styrax tonkinensis), Ràng ràng (Ormosia balansae), Lá nến (Macaranga
denticulata), Thôi chanh (Alangium kurzii), Thôi ba (Alangium chinensis),
Bời lời (Litsea sp.), Sau sau (Liquidamba formosana), Chẹo (Engelhartia
roxburghiana), Hu đay (Trema orientalis), Trâm (Syzygium sp.), Dẻ gai ấn độ
(Castanopsis indica), Re (Cinamomun sp.), Côm (Elaeocarpus sp.), Trám
(Canarium album), Bứa (Garcinia boni), Tai chua (Garchinia cowa),...
* Rừng giang: Là dạng thoái hóa của rừng kín lá rộng. Cây gỗ thưa với
thành phần khá đơn giản. Những loài thường gặp là: Bồ đề (Styrax
tonkinensis), Vàng anh (Saraca indica), Nhội (Bischofia javanica), Dẻ gai ấn
độ (Castanopsis indica), Trám (Canarium album), Bứa (Garcinia boni), Tai
chua (Garchinia cowa) và các loài thuộc chi Ficus,...
c. Trảng cây bụi thường xanh mưa mùa nhiệt đới ở địa hình thấp
Gồm các quần xã có hay không có cây gỗ. Các quần xã này được hình
thành do khai thác quá mức, chặt phá rừng làm nương rẫy, xử lí trắng thảm thực
vật tự nhiên để trồng rừng nhưng thất bại. Có 3 ưu hợp thực vật phổ biến là:
-

Me rừng (Phyllanthus emblica) + Ngăm (Aporosa sphaerosperma) + Thừng
mực (Wrightia pubescens).

-

Sim (Rhodomyrtus tomentosa) + Mua (Melastoma tomentosa) + Me rừng
(Phyllanthus emblica) + Ngăm (Aporosa sphaerosperma) + Găng (Randia
spinosa).

-

Hoắc quang (Wendlandia paniculata) + Me rừng (Phyllanthus emblica) +
Ngăm (Aporosa sphaerosperma).
d. Trảng cỏ:
Trảng cỏ dạng lúa trung bình có ưu hợp Lách (Saccharum spontaneum),

20


Chít (Thysanolaena maxima) và Cỏ tranh (Imperata cylindrica) hình thành trên
đất sau nương rẫy hoặc trồng rừng thất bại. Trên đối tượng này thành phần cây
bụi chủ yếu là các loài cây chịu hạn, như: Me rừng (Phyllanthus emblica), Ngăm
(Aporosa sphaerosperma), Hoắc quang (Wendlandia paniculata), Thành ngạnh
nam (Cratoxylum cochinchinense), Thừng mực (Wrightia pubescens), Găng
(Randia

spinosa),

Sim

(Rhodomyrtus

tomentosa),

Mua

(Melastoma

tomentosa),... Cây gỗ rải rác có: Sau sau (Liquidamba formosana), Thôi chanh
(Alangium kurzii), Thôi ba (Alangium chinensis), Côm (Elaeocarpus sp.), Trôm
(Sterculia lanceolata), Muối (Rhus chinensis), Màng tang (Litsea cubeba), Bời
lời (Litsea sp.),...
Trảng cỏ không dạng lúa thấp có ưu hợp Guột (Dicranopteris linearis)
hình thành trên đất trồng rừng thất bại, nương rẫy cũ, những nơi thường
xuyên bị cháy rừng. Loại hình này rất phổ biến trong khu vực.
2.1.4.2. Rừng trồng
a. Về kết cấu:
- Rừng thuần loại: Bạch đàn, Keo tai tượng, Keo lá tràm, Thông.
- Rừng hỗn giao: Bạch đàn – Keo tai tượng; Bạch đàn – Keo lá tràm;
Thông – Keo lá tràm; Thông – Keo tai tượng.
b. Về tuổi:
Rất khác nhau, từ rừng mới trồng (tuổi 1) đến rừng trưởng thành có thể
khai thác (tuổi 11 – 12). Nhưng chủ yếu là rừng mới trồng.
Như vậy, rừng trồng chủ yếu là cây nhập nội với phương thức trồng
thuần loại hay hỗn giao đơn giản. Do mới trồng, rừng chưa khép tán nên khả
năng chống xói mòn bảo vệ đất rất hạn chế. Nhiều nơi đã khai thác, có nơi đã
khai thác đến chu kì 2 nhưng không được trồng lại hay chăm sóc nên chất
lượng rừng thấp. Trên những diện tích này khả năng phục hồi lại thảm thực
vật bằng con đường tái sinh tự nhiên là rất khó khăn do đất đai đã bị suy thoái

21

nghiêm trọng. Nếu trồng rừng lại đòi hỏi phải đầu tư nhiều công sức và tiền
của thì mới có thể thành công.
2.2. Điều kiện kinh tế - xã hội
* Toàn xã có 21 khu hành chính. Gồm 2783 hộ với tổng số nhân khẩu
là 12731 người, dân tộc kinh chiếm 54%, dân tộc thiểu số chiếm 46%. Mật độ
dân số 139 người/km2. Có tổng số 6218 người trong độ tuổi lao động, trong
đó: lao động sản xuất nông, lâm, thủy sản 2640 hộ, lao động ngành nghề phụ
93 hộ, công nhân viên chức 50 hộ.
* Các nguồn thu nhập của người dân: Nông nghiệp (trồng trọt, chăn
nuôi) chiếm 75%, khai thác lâm rừng (chủ yếu từ rừng của xã) chiếm 12%.
Còn lại là dịch vụ và ngành nghề phụ. Lương thực đầu người đạt 394 kg
thóc/người/năm. Tỷ lệ hộ nghèo của xã là 4,41%.
* Về giao thông, thủy lợi:
Do địa bàn xã rộng, diện tích đồi rừng chiếm 2/3 diện tích nên việc đi
lại còn gặp nhiều khó khăn. Cả xã có một tuyến đường liên xã dài 8 km
(Thanh cao).
Cả xã có một hồ và ba suối tự nhiên, riêng hồ Đại Lải tưới được 40 ha
ruộng, còn lại diện tích cấy phụ thuộc nước mưa.
* Về văn hóa giáo dục – y tế:
Có hai trạm y tế với diện tích 150m2.
Có hai trường THCS và hai trường tiểu học với 32 phòng học, có 2556
học sinh.
* Về điện, nước sạch:
Có 14 trạm biến thế với 100% dân số được dùng điện. Người dân ở đây
chủ yếu dùng bằng nước giếng khơi sâu và giếng khoan nhỏ tương đối đảm
bảo vệ sinh môi trường.
* Tình hình hoạt động lâm nghiệp:
Tổng diện tích tự nhiên của xã là 7731,14 ha. Trong đó diện tích đất

22


lâm nghiệp chiếm tỉ lệ cao nhất là 4007,31 ha. Nhưng diện tích đất trống còn
khá lớn 930,51 ha. Như vậy, việc sử dụng đất ở đây chưa hợp lý có nhiều diện
tích đất chưa có rừng, trong khi đó yêu cầu phòng hộ là rất quan trọng.
Để có thu nhập từ khai thác nguồn lợi tài nguyên rừng, người dân ở đây
thường có tác động tiêu cực đến rừng như chặt gỗ, xẻ cây trong rừng rồi đem
bán cho dân vùng ngoài; Săn bắt động vật rừng và côn trùng; Thu hái các
nguồn lâm sản khác. Từ khi thành lập Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh đến
nay, do được tăng cường công tác tuần tra, bảo vệ, vận động tuyên truyền bảo
vệ rừng nên những tác động vào rừng kể trên đã giảm đi rất nhiều.

23


Chương 3
ĐỐI TƯỢNG, ĐỊA ĐIỂM, THỜI GIAN,
PHẠM VI VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. Đối tượng, địa điểm nghiên cứu của đề tài
Đối tượng nghiên cứu là rừng Keo tai tượng (Acacia mangium) trồng
thuần loài ở các độ tuổi là 3 tuổi, 4 tuổi và 5 tuổi tại Thôn Đồng Tâm và Thôn
Đồng Câu, Xã Ngọc Thanh, Thị xã Phúc Yên, Tỉnh Vĩnh Phúc.
3.1.1. Đặc điểm hình thái,sinh thái
Keo tai tượng (Acacia mangium), còn có tên khác là Keo lá to, Keo
bông vàng, Keo đại, Keo mỡ, là một cây thuộc họ Trinh nữ (Mimosaceae).
Phân bố chủ yếu ở châu Úc và châu Á. Keo tai tượng được sử dụng để quản
lý môi trường và lấy gỗ.
Đặc điểm của cây là cây gỗ lớn cao 25 – 30 m, đường kính có thể đạt
120 – 150 cm, thân mập, thẳng, vỏ ngoài xám, phân cành dài, nhánh non có 3

cạnh to. Lá cong theo phiến, gân nhỏ mạng lưới ơn, mọc cách, dạng thuôn
dài, cong phình rộng ở phần trên đầu, màu xanh lục bóng. Cụm hoa dạng
bông mọc ở nách lá, hoa nhỏ màu vàng. Quả đậu, dài, xoắn lại nhiều vòng,
màu nâu đậm. Một vài khảo nghiệm hậu thể của lô rừng giống FRC đã cho
thấy ở Tuyên Quang, sau trồng 24 tháng, tốc độ sinh trưởng chiều cao đạt 2,5
– 3 m/năm. Vùng trồng: Tây Bắc, Đông Bắc, Đồng bằng Sông Hồng, Bắc
Trung Bộ, Nam Trung Bộ, Tây Nguyên, Đông Nam Bộ, Tây Nam Bộ. Cây
thích hợp với nơi có nhiệt độ bình quân năm 23 – 24 0C, lượng mưa 1800 –
2000 mm/năm, độ cao dưới 600 – 700 m so với mực nước biển, độ dốc 20 –
250 ưa đất tốt sâu dày hơn Keo lá tràm, thành phần cơ giới trung bình, thoát
nước, trồng tập trung hay phân tán đều được. Là loài cây đa mục đích, thuộc
loại cây cố định đạm có tác dụng cải tạo đất.

24


Rừng 3 tuổi

Rùng 4 tuổi

Rừng 5 tuổi
Hình 3.1. Rừng Keo tai tượng 3,4,5 tuổi tại thôn Đồng Câu

25