Nghiên cứu sinh khối và khả năng tích tụ carbon của rừng ngập mặn ven biển tỉnh thái bình

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

LÊ BÁ BIÊN

NGHIÊN CỨU SINH KHỐI VÀ KHẢ NĂNG TÍCH TỤ
CARBON CỦA RỪNG NGẬP MẶN VEN BIỂN
TỈNH THÁI BÌNH

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

Hà Nội - 2017


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

LÊ BÁ BIÊN

NGHIÊN CỨU SINH KHỐI VÀ KHẢ NĂNG TÍCH TỤ
CARBON CỦA RỪNG NGẬP MẶN VEN BIỂN
TỈNH THÁI BÌNH
Chuyên ngành: Quản lý Tài nguyên và Môi trƣờng
Mã số: 60.85.01.01

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC
NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. LƢU THẾ ANH

Hà Nội - 2017

LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành Luận văn thạc sĩ này và đạt đƣợc kết quả nhƣ ngày hôm nay,
Học viên xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất tới TS. Lƣu Thế Anh, ngƣời đã tận tâm
hƣớng dẫn và truyền đạt những kiến thức trong suốt quá trình Học viên làm việc, học
tập và thực hiện các nội dung nghiên cứu của Luận văn.
Học viên xin trân trọng bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến các Thầy, Cô giáo
trong Khoa Địa lý, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội đã
tận tình giảng dạy, chỉ bảo và giúp đỡ Học viên trong thời gian học tập Chƣơng trình
Thạc sĩ.
Học viên xin trân trọng cảm ơn Ban Lãnh đạo Viện Địa lý đã tạo mọi điều kiện
thuận lợi để Học viên đƣợc tham gia học tập Chƣơng trình thạc sĩ trong hai năm qua.
Học viên xin cảm ơn tập thể cán bộ Phòng Địa lý Thổ nhƣỡng và Tài nguyên đất Viện Địa lý, TS. Nguyễn Viết Lƣơng, CN. Nguyễn Ngọc Thành, ThS. Trần Thị Thúy
Vân và Đề tài KH&CN cấp Viện Hàn lâm KHCNVN hợp tác với UBND tỉnh Thái
Bình “Nghiên cứu phân vùng chức năng sinh thái làm cơ sở phục vụ phát triển bền
vững kinh tế - xã hội và chủ động thích ứng với biến đổi khí hậu tỉnh Thái Bình”, mã
số VAST.NĐP.02/15-16 đã giúp đỡ tác giả hoàn thành Luận văn.
Cuối cùng, Học viên xin gửi lời biết ơn sâu sắc nhất tới gia đình, bạn bè, đồng
nghiệp và Tập thể Lớp cao học K14 đã quan tâm, động viên và ủng hộ nhiệt tình học
viên trong thời gian qua.
Trong quá trình nghiên cứu và soạn thảo, Luận văn sẽ không tránh khỏi những
thiếu sót, Học viên rất mong nhận đƣợc ý kiến đóng góp tích cực của Quý Thầy, Quý
Cô và các bạn đồng nghiệp để luận văn đƣợc hoàn thiện hơn.
Hà Nội, tháng 06 năm 2017
Học viên
Lê Bá Biên


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Tôi xin đảm bảo
các kết quả nghiên cứu và số liệu đƣợc trình bày trong luận văn là trung thực, khách
quan và chƣa đƣợc công bố trong bất kỳ một công trình nghiên cứu nào khác.

Tác giả

Lê Bá Biên


i

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG ......................................................................................................iv
DANH MỤC HÌNH ........................................................................................................v
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ...............................................................................vi
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
1. TÍNH CẤP THIẾT .................................................................................................1
2. MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU .......................................................3
2.1. Mục tiêu nghiên cứu .......................................................................................3
2.2. Nhiệm vụ nghiên cứu .....................................................................................3
3. PHẠM VI, GIỚI HẠN NGHIÊN CỨU .................................................................4
4. KẾT QUẢ VÀ Ý NGHĨA LUẬN VĂN ................................................................4
5. CƠ SỞ TÀI LIỆU ...................................................................................................5
6. CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN .............................................................................5
CHƢƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN NGHIÊN CỨU SINH KHỐI VÀ KHẢ NĂNG TÍCH
TỤ CARBON CỦA RỪNG NGẬP MẶN ......................................................................6
1.1. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU SINH KHỐI RỪNG VÀ KHẢ NĂNG TÍCH
TỤ CARBON CỦA HỆ SINH THÁI RỪNG ............................................................6
1.1.1. Nghiên cứu sinh khối và năng suất rừng trên thế giới ................................6

1.1.2. Nghiên cứu sinh khối và năng suất rừng ở Việt Nam .................................9
1.2. CƠ SỞ LÝ LUẬN NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG TÍCH TỤ CARBON CỦA
HỆ SINH THÁI RỪNG ...........................................................................................12
1.2.1. Trên thế giới ..............................................................................................12
1.2.2. Ở Việt Nam ...............................................................................................14
1.3. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .....................................................................19
1.3.1. Phƣơng pháp điều tra và khảo sát thực địa................................................19


ii
1.3.2. Phƣơng pháp điều tra theo ô tiêu chuẩn ....................................................20
1.3.2.1. Chuẩn bị dụng cụ và vật liệu ..............................................................20
1.3.2.2. Thiết lập ô tiêu chuẩn .........................................................................21
1.3.2.3. Đo đếm thông số cấu trúc hệ sinh thái rừng trong ô tiêu chuẩn ........21
1.3.2.4. Đo đếm sinh khối tƣơi của cây cá lẻ ..................................................22
1.3.3. Phƣơng pháp lấy mẫu phân tích sinh khối, hàm lƣợng carbon .................23
1.3.4. Phƣơng pháp bản đồ và GIS ......................................................................24
1.3.5. Phƣơng pháp chuyên gia ...........................................................................24
1.3.6. Phƣơng pháp phân tích phòng thí nghiệm.................................................24
CHƢƠNG 2 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN RỪNG NGẬP MẶN VEN BIỂN
TỈNH THÁI BÌNH ........................................................................................................27
2.1. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN ẢNH HƢỞNG ĐẾN SỰ HÌNH THÀNH RỪNG
NGẬP MẶN TỈNH THÁI BÌNH .............................................................................27
2.1.1. Vị trí địa lý ................................................................................................ 27
2.1.2. Điều kiện địa hình và địa chất ...................................................................29
2.1.3. Điều kiện khí hậu ......................................................................................30
2.1.3. Điều kiện thủy văn, hải văn .......................................................................33
2.1.4. Điều kiện nƣớc mặt và nƣớc ngầm ...........................................................35
2.1.5. Điều kiện thổ nhƣỡng ................................................................................36
2.2. CÁC HOẠT ĐỘNG KINH TẾ - XÃ HỘI TÁC ĐỘNG ĐẾN RỪNG NGẬP

MẶN TỈNH THÁI BÌNH .........................................................................................41
2.2.1. Dân số và mật độ dân số ............................................................................41
2.2.1. Hoạt động sản xuất nông, lâm, ngƣ và công nghiệp .................................41
2.2.3. Hoạt động phát triển du lịch ......................................................................44
2.2.3. Phát triển kinh tế ven biển Thái Bình ........................................................45
2.2.4. Chất thải sinh hoạt .....................................................................................49


iii
2.3. HIỆN TRẠNG RỪNG NGẬP MẶN VEN BIỂN TỈNH THÁI BÌNH ............51
2.3.1. Các quần xã và thành phần loài của rừng ngập mặn tỉnh Thái Bình ........51
2.3.2. Đặc trƣng hệ sinh thái rừng ngập mặn Thái Bình .....................................52
CHƢƠNG 3 TÍNH TOÁN SINH KHỐI VÀ KHẢ NĂNG TÍCH TỤ CARBON
RỪNG NGẬP MẶN TỈNH THÁI BÌNH .....................................................................57
3.1. LẬP VÀ ĐIỀU TRA Ô TIÊU CHUẨN RỪNG NGẬP MẶN THÁI BÌNH....57
3.2. ƢỚC LƢỢNG SINH KHỐI RỪNG NGẬP MẶN TỈNH THÁI BÌNH ...........61
3.2.1. Xây dựng và lựa chọn mô hình tƣơng quan ƣớc lƣợng sinh khối rừng ngập
mặn ......................................................................................................................61
3.2.2. Kết quả tính toán sinh khối rừng ngập mặn ..............................................64
3.3. ƢỚC TÍNH TRỮ LƢỢNG CARBON TÍCH TỤ CỦA RỪNG NGẬP MẶN
THÁI BÌNH ..............................................................................................................69
3.4. LƢỢNG GIÁ KINH TẾ HỆ SINH THÁI RỪNG NGẬP MẶN THÁI BÌNH
THÔNG QUA THAM GIA THỊ TRƢỜNG CARBON ..........................................73
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................................75
1. KẾT LUẬN ..........................................................................................................75
2. KIẾN NGHỊ..........................................................................................................75
TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................77
PHỤ LỤC ......................................................................................................................81

iv

DANH MỤC BẢNG
Bảng 2.1. Lƣợng nƣớc mƣa trung bình qua các năm ....................................................31
Bảng 2.2. Phân loại đất huyện Tiền Hải và Thái Thụy .................................................36
Bảng 2.3. Dân số, mật độ và cơ cấu dân số vùng ven biển tỉnh Thái Bình ...................41
Bảng 3.1. Thông số và trọng lƣợng tƣơi của 31 cây đƣợc lấy mẫu để phân tích ..........57
Bảng 3.2. Kết quả điều tra thành phần loài và mật độ cây trong ÔTC .........................58
Bảng 3.3. Kết quả giải phẫu 31 cây rừng ngập mặn tại Thái Bình ...............................64
Bảng 3.4. Kết quả xây dựng các mô hình tƣơng quan ƣớc tính tổng lƣợng sinh khối từ
nhân tố điều tra cây đứng ..............................................................................................66
Bảng 3.5. Kết quả tính toán sinh khối rừng ngập mặn từ 14 ÔTC................................ 67
Bảng 3.6. Kết quả phân tích sinh khối từ cây rừng ngập mặn ......................................69
Bảng 3.7. Kết quả tổng hợp điều tra các ÔTC ..............................................................71
Bảng 3.8. Ƣớc tính giá trị kinh tế trên cơ sở hấp thu CO2 của rừng ngập mặn Thái Bình
theo điều tra ngoài thực địa ...........................................................................................74


v

DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1. Bản đồ hành chính huyện Tiền Hải và Thái Thụy ........................................28
Hình 2.2. Bản đồ đất 2 huyện Tiền Hải và Thái Thụy, tỉnh Thái Bình .........................38
Hình 2.3. Rác thải sinh hoạt thải không đƣợc thu gom xử lý mà thải trực tiếp ra phía
ngoài đê biển ở huyện Tiền Hải.....................................................................................51
Hình 2.4. Một số quần xã đặc trƣng của rừng ngập mặn tại Tiền Hải và Thái Thụy, tỉnh
Thái Bình .......................................................................................................................55
Hình 2.5. Bản đồ hiện trạng rừng tỉnh Thái Bình năm 2015 .........................................56
Hình 3.1. Ảnh lập và điều tra ÔTC các HST rừng ngập mặn tỉnh Thái Bình ...............59
Hình 3.2. Bản đồ vị trí 14 ô tiêu chuẩn .........................................................................60

Hình 3.3. Mô hình tƣơng quan tuyến tính giữa sinh khối khô và D1.3 ..........................61
Hình 3.4. Mô hình tƣơng quan hàm mũ giữa sinh khối khô và D1.3 .............................62
Hình 3.5. Mô hình tƣơng quan logarit giữa sinh khối khô và D1.3 ................................ 62
Hình 3.6. Mô hình tƣơng quan parabon giữa sinh khối khô và D1.3 .............................63
Hình 3.7. Mô hình tƣơng quan power giữa sinh khối khô và D1.3 ................................ 63
Hình 3.8. Mô hình tƣơng quan giữa sinh khối khô và D1.3 ...........................................64
Hình 3.9. Bản đồ sinh khối rừng ngập mặn Thái Bình .................................................68
Hình 3.10. Bản đồ trữ lƣợng carbon tích tụ trong rừng ngập mặn Thái Bình ...............72


vi

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
CDM

:

Cơ chế phát triển sạch (Clean Development Machenism)

DBH

:

Chiều cao thân cây

D(1.3)

:

Đƣờng kính thân cây tại vị trí cao 1,3 m (chiều cao ngang ngực)

HST

:

Hệ sinh thái

IPCC

:

Ban liên Chính phủ về biến đổi khí hậu (The Intergovernmental
Panel on Climate Change)

IBP

:

Chƣơng trình Sinh học Quốc tế (International Biological Program)

KH&CN

:

Khoa học và Công nghệ

MAB

:

Chƣơng trình Con ngƣời và Sinh quyển (Man and Biophere
Program)

NN&PTNT

:

Nông nghiệp và phát triển nông thôn

ÔTC

:

Ô tiêu chuẩn

REDD

:

Giảm thiểu khí phát thải từ suy thoái và mất rừng (Reducing
Emissions from Deforestation and Degradation)

RIL

:

Phƣơng thức khai thác giảm thiểu

UBND

:

Ủy ban nhân dân

BĐKH

:

Biến đổi khí hậu

JI

:

Cơ chế đồng thực hiện

UNFCCC

:

Công ƣớc khung của Liên hợp quốc về cắt giảm khí thải nhà kính


1

MỞ ĐẦU
1. TÍNH CẤP THIẾT
Sinh khối thực vật là tất cả các chất hữu cơ ở dạng sống và chết. Sinh khối đƣợc
xem nhƣ một chỉ tiêu để đánh giá sức sản xuất của thực vật và cũng là một chỉ tiêu
đánh giá năng suất sinh học của thực vật.

Thực vật có khả năng hấp thụ CO2 và thải lƣợng O2 tƣơng ứng vào môi trƣờng,
đồng thời tích lũy carbon trong sinh khối. Do đó, nghiên cứu sinh khối thực vật là rất
cần thiết, đây là cơ sở xác định lƣợng carbon tích lũy và từ đó đánh giá khả năng hấp
thụ CO2 của thực vật nhằm cung cấp thông tin quan trọng giúp các nhà quản lý trong
việc đánh giá chất lƣợng cũng nhƣ sử dụng hiệu quả các hệ sinh thái (HST) rừng, tham
gia thị trƣờng carbon, làm cơ sở cho chi trả dịch vụ môi trƣờng của các HST rừng.
Qua đó, hạn chế tình trạng phá rừng.
Biến đổi khí hậu (BĐKH) và mối quan hệ của nó với phát thải khí CO2 từ suy
thoái và mất rừng là một vấn đề đang đƣợc quan tâm của toàn cầu. Ngày 15/12/2007,
dƣới sự chủ trì của Liên Hợp Quốc, 187 quốc gia thành viên trên thế giới đã ký một
thỏa thuận gọi là Thỏa thuận Bali (Indonesia) trong Hội nghị về biến đổi khí hậu. Ban
liên Chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC) dự báo khoảng 1,5 tỷ tấn carbon sẽ phát
thải hàng năm do thay đổi sử dụng đất rừng nhiệt đới, chiếm 1/5 khí CO2 phát thải trên
toàn thế giới, nhiều hơn cả phát thải toàn cầu trong ngành giao thông hàng năm (IPCC,
2007).
Lần đầu tiên, Hội nghị đã nêu lên Chƣơng trình giúp đỡ việc hạn chế sự phá
hủy vùng rừng nhiệt đới trên thế giới để giảm thiểu phát thải khí gây hiệu ứng nhà
kính "Giảm thiểu khí phát thải từ suy thoái và mất rừng" (Reducing Emissions from
Deforestation and Degradation - REDD). Hội nghị cũng đã chính thức công bố các dự
án thử nghiệm cho phép các nƣớc đang phát triển có thể tham gia Chƣơng trình
REDD. Theo đó, các nƣớc phát triển sẽ đáp ứng một số mục tiêu giảm phát thải khí
nhà kính của nƣớc họ bằng cách mua các tín chỉ carbon của các nƣớc đang phát triển
từ những cánh rừng hấp thụ CO2. Một số dự án REDD đang đƣợc thực hiện ở Châu Á,


2
trong đó có Việt Nam nhằm mục đích chính thức đƣa Chƣơng trình này vào nội dung
tiếp theo của Nghị định thƣ Kyoto bắt đầu từ năm 2013.
Ở Việt Nam, để chuẩn bị tham gia Chƣơng trình REDD, tại Hà Nội từ ngày 03 06/11/2008, Bộ NN&PTNT đã tổ chức hội thảo quốc tế "Quản lý rừng bền vững ở các
quốc gia lưu vực sông Mê Kông để lưu giữ carbon trong Chương trình REDD - Chuẩn

bị các khía cạnh kỹ thuật cho REDD". Kết quả Hội thảo cho thấy, cần xây dựng hệ
thống ƣớc tính lƣợng carbon lƣu giữ quốc gia, bao gồm xây dựng đƣờng carbon cơ sở,
giám sát sự thay đổi diện tích rừng, chất lƣợng rừng, tính toán lƣợng CO2 hấp thụ của
rừng tự nhiên và nâng cao năng lực cho cộng đồng trong giám sát hấp thụ CO2 của
rừng.
Để nghiên cứu hấp thụ CO2 của các HST rừng trên thế giới, nhiều tổ chức quốc
tế đã xây dựng phƣơng pháp tính toán. Tuy nhiên, các phƣơng pháp này cần đƣợc tiếp
tục phát triển đối với các HST rừng nhiệt đới để đƣa ra giải pháp xác định, dự báo
lƣợng carbon tích lũy một cách khoa học và có tính thực tiễn khi tham gia vào Chƣơng
trình REDD. Đối với Việt Nam, cho đến nay chƣa có nghiên cứu đầy đủ và hoàn chỉnh
về xác định sinh khối (Biomass) và carbon tích lũy trong tất cả các kiểu HST rừng tự
nhiên ở Việt Nam.
Vùng ven biển tỉnh Thái Bình thuộc Khu dự trữ sinh quyển châu thổ đồng bằng
sông Hồng, đƣợc đánh giá là một trong những khu vực có tính đa dạng sinh học và
chịu ảnh hƣởng mạnh mẽ của BĐKH, diện tích rừng ngập mặn của tỉnh Thái Bình tính
đến ngày 31/12/2015 là 3.709,1 ha, đƣợc phân bố chủ yếu ở 2 huyện ven biển là Thái
Thụy và Tiền Hải. Một cây rừng ngập mặn điển hình có thể tăng sinh khối khô hơn 5
lần khi đƣờng kính tăng gấp 2 lần, trong đó một nửa là carbon. Do vậy, khả năng tích
tụ carbon trong rừng ngập mặn của tỉnh Thái Bình là khá cao.
Việc nghiên cứu sinh khối và tính toán đƣợc khả năng tích tụ carbon của HST
rừng ngặp mặn ven biển tỉnh Thái Bình nhằm bảo vệ và phát triển hệ thống rừng ngập
mặn, tiến tới tham gia thị trƣờng carbon để nâng cao tầm quan trọng của rừng ngập
mặn trong phát triển kinh tế - xã hội của địa phƣơng, từ đó nâng cao ý thức bảo vệ
rừng ngập mặn trong chiến lƣợc chủ động ứng phó với BĐKH. Đồng thời, góp phần


3
bảo tồn đa dạng sinh học cho Khu dự trữ sinh quyển châu thổ đồng bằng sông Hồng.
Xuất phát từ thực tiễn trên và mong muốn góp phần thiết thực bảo vệ và phát
triển hệ thống rừng ngập mặn ven biển tỉnh Thái Bình - là khu vực chịu ảnh hƣởng của

BĐKH và tính toán giá trị môi trƣờng rừng khi tham gia thị trƣờng carbon, góp phần
khai thác giá trị kinh tế từ rừng, học viên chọn đề tài luận văn: “Nghiên cứu sinh khối
và khả năng tích tụ carbon của rừng ngập mặn ven biển tỉnh Thái Bình”.
Luận văn đƣợc hỗ trợ kinh phí, tham khảo số liệu của đề tài KH&CN: “Nghiên
cứu phân vùng chức năng sinh thái làm cơ sở phục vụ phát triển bền vững kinh tế - xã
hội và chủ động thích ứng với biến đổi khí hậu tỉnh Thái Bình” thuộc Chƣơng trình
hợp tác giữa Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam và UBND tỉnh Thái
Bình, do Viện Địa lý chủ trì thực hiện từ 2015 - 2016.
2. MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU
2.1. Mục tiêu nghiên cứu
- Làm rõ đặc trƣng của HST rừng ngập mặn tỉnh Thái Bình (huyện Tiền Hải và
huyện Thái Thụy).
- Xác định đƣợc sinh khối và khả năng tích tụ carbon của HST rừng ngập mặn
ven biển tỉnh Thái Bình làm cơ sở xác định giá trị môi trƣờng rừng và khả năng tham
gia thị trƣờng carbon.
2.2. Nhiệm vụ nghiên cứu
Để thực hiện mục tiêu trên, Luận văn đã giải quyết các nhiệm vụ đặt ra gồm:
- Tổng quan về cơ sở lý luận nghiên cứu sinh khối thảm thực vật và khả năng
tích tụ carbon của thảm thực vật rừng, đặc biệt là rừng ngập mặn;
- Khảo sát thực địa để xác định hiện trạng thảm thực vật rừng ngập mặn ven
biển tỉnh Thái Bình, lập ô tiêu chuẩn (ÔTC) xác định sinh khối và lấy mẫu thực vật
rừng ngập mặn về phân tích và xác định khả năng tích tụ carbon;
- Ƣớc tính sinh khối và lƣợng carbon hấp thụ của rừng ngập mặn tỉnh Thái
Bình, lƣợng giá hệ sinh thái rừng ngập mặn ven biển tỉnh Thái Bình;
- Biên tập và thành lập các bản đồ kết quả: Bản đồ hành chính khu vực nghiên


4
cứu tỷ lệ 1:50.000; bản đồ đất 2 huyện Tiền Hải và Thái Thụy tỷ lệ 1: 1:50.000; bản đồ
hiện trạng rừng ngập mặn tỷ lệ 1: 1:50.000; bản đồ sinh khối rừng ngập mặn tỉnh Thái

Bình tỷ lệ 1: 1:50.000 và bản đồ trữ lƣợng carbon tỉnh Thái Bình tỷ lệ 1: 1:50.000;
- Đề xuất một số giải pháp bảo vệ và phát triển rừng ngập mặn ven biển tỉnh
Thái Bình trên cơ sở tính toán giá trị môi trƣờng rừng.
3. PHẠM VI, GIỚI HẠN NGHIÊN CỨU
- Phạm vi lãnh thổ: Lãnh thổ nghiên cứu đƣợc giới hạn trong vị trí địa lý và
ranh giới hành chính 2 huyện Tiền Hải và huyện Thái Thụy tỉnh Thái Bình;
- Phạm vi khoa học: Luận văn tập trung nghiên cứu về sinh khối và khả năng
tích tụ carbon của HST rừng ngập mặn huyện Tiền Hải và Thái Thụy.
4. KẾT QUẢ VÀ Ý NGHĨA LUẬN VĂN
 Kết quả của luận văn:
- Làm rõ đặc trƣng HST rừng ngập mặn ở 2 huyện Tiền Hải và Thái Thụy của
tỉnh Thái Bình.
- Xác định đƣợc sinh khối rừng ngập mặn ven biển tỉnh Thái Bình: Sinh khối
tƣơi và sinh khối khô của thực vật (thân, cành, lá và rễ).
- Tính toán đƣợc khả năng năng hấp thụ carbon của thực vật rừng ngập mặn ven
biển tỉnh Thái Bình.
 Ý nghĩa của luận văn:
- Ý nghĩa khoa học: Góp phần hoàn thiện phƣơng pháp nghiên cứu, đánh giá
sinh khối và xác định đƣờng carbon cơ sở của các HST rừng ngập mặn khác nhau ở
Việt Nam. Làm rõ tầm quan trọng của HST rừng ngập mặn giảm phát thải khí nhà
kính và ứng phó với BĐKH hiện nay.
- Ý nghĩa thực tiễn: Cung cấp cơ sở khoa học xác định giá trị dịch vụ môi
trƣờng rừng ngập mặn tỉnh Thái Bình thông qua tham gia thị trƣờng carbon, giúp cho
các nhà quản lý, các nhà hoạch định chính sách địa phƣơng thực hiện hiệu quả chính
sách bảo vệ và phát triển bền vững rừng ngập mặn.


5
5. CƠ SỞ TÀI LIỆU
- Kế thừa và tham khảo các dữ liệu, kết quả nghiên cứu sinh khối và khả năng

tích tụ carbon trong nƣớc và ngoài nƣớc. Đặc biệt, các kết quả nghiên cứu sinh khối và
khả năng tích tụ carbon của rừng ngập mặn; tài liệu và số liệu của đề tài KH&CN cấp
Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam hợp tác với UBND tỉnh Thái Bình:
“Nghiên cứu phân vùng chức năng sinh thái làm cơ sở phục vụ phát triển bền vững
kinh tế - xã hội và chủ động thích ứng với biến đổi khí hậu tỉnh Thái Bình”, do Viện
Địa lý chủ trì thực hiện từ 2015 - 2016. Học viên là thành viên tham gia đề tài và tham
gia khảo sát thực địa 02 đợt vào tháng 4/2016 và tháng 10/2016.
- Các tài liệu về điều kiện tự nhiên: Địa chất, địa mạo, khí hậu, thủy văn, thổ
nhƣỡng, thực vật,... của khu vực nghiên cứu.
- Báo diễn biến môi trƣờng tỉnh Thái Bình giai đoạn 2011 - 2015.
- Niên giám thống kê tỉnh Thái Bình 2015; Niên giám thống kê 02 huyện Tiền
Hải và Thái Thụy năm 2015 và 2016.
- Các báo cáo tình hình phát triển kinh tế - xã hội năm 2016 tỉnh Thái Bình và 2
huyện Tiền Hải và Thái Thụy, báo cáo tình hình thực hiện ngành NN&PTNT giai đoạn
2011 - 2015 và kế hoạch phát triển ngành NN&PTNT giai đoạn 2016 - 2020 của
huyện Tiền Hải và Thái Thụy.
- Các bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2015 tỉnh Thái Bình, bản đồ quy
hoạch sử dụng đất đến năm 2020 tỉnh Thái Bình, Bản đồ kiểm kê rừng tỉnh Thái Bình
2015 ở các tỷ lệ 1:50.000; 1:100.000.
6. CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN
Ngoài phần mở đầu và kết luận, tài liệu tham khảo, phụ lục, nội dung chính của
luận văn đƣợc cấu trúc trong 3 chƣơng chính, gồm:
- Chƣơng 1: Cơ sở lý luận nghiên cứu sinh khối và khả năng tích tụ carbon của
rừng ngập mặn.
- Chƣơng 2: Các yếu tố ảnh hƣởng đến rừng ngập mặn ven biển tỉnh Thái Bình.
- Chƣơng 3: Tính toán sinh khối và khả năng tích tụ carbon của rừng ngặp mặn
tỉnh Thái Bình.


6

CHƢƠNG 1
CƠ SỞ LÝ LUẬN NGHIÊN CỨU SINH KHỐI VÀ
KHẢ NĂNG TÍCH TỤ CARBON CỦA RỪNG NGẬP MẶN
1.1. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU SINH KHỐI RỪNG VÀ KHẢ NĂNG TÍCH
TỤ CARBON CỦA HỆ SINH THÁI RỪNG
1.1.1. Nghiên cứu sinh khối và năng suất rừng trên thế giới
Mặc dù rừng chỉ che phủ 21% diện tích bề mặt Trái đất, nhƣng sinh khối thực
vật rừng lại chiếm đến 75% so với tổng sinh khối của thực vật trên cạn. Lƣợng carbon
hấp thụ bởi rừng chiếm 47% tổng lƣợng carbon trên Trái đất, nên việc chuyển đổi đất
rừng thành các loại hình sử dụng đất khác có tác động mạnh mẽ đến chu trình carbon
trên hành tinh của chúng ta. Những nghiên cứu hiện nay đã hƣớng vào các nhân tố ảnh
hƣởng đến quá trình tích lũy và phát thải carbon của thảm thực vật rừng. Các hoạt
động lâm nghiệp và sự thay đổi phƣơng thức sử dụng đất, đặc biệt là suy thoái rừng
nhiệt đới là một trong những nguyên nhân quan trọng làm tăng lƣợng CO2 phát thải
vào bầu khí quyển. Ƣớc tính khoảng 1,6 tỷ tấn/năm trong tổng số 6,3 tỷ tấn khí
CO2/năm đƣợc phát thải ra do các hoạt động của con ngƣời. Do đó, các HST rừng là
bể lƣu trữ carbon không lồ và có ý nghĩa rất lớn trong việc hạn chế quá trình BĐKH
toàn cầu.
Từ những năm 1840 trở lại đây, nghiên cứu sinh khối và năng suất rừng là lĩnh
vực thu hút sự quan tâm của nhiều nhà khoa học trên thế giới. Hiện nay, các nhà khoa
học đã áp dụng các thành tựu khoa học nhƣ hóa phân tích, hóa thực vật, nguyên lý
tuần hoàn vật chất trong thiên nhiên,… để tính toán sinh khối và năng suất của rừng.
Tiêu biển trong lĩnh vực này có thể kể tới một số tác giả sau:
Năm 1862, Liebig J.V. lần đầu tiên tiến hành nghiên cứu về sự tác động của
thực vật tới không khí và phát triển thành Định luật tối thiểu [29]. Canell M.G.R.
(1981) đã công bố công trình “Sinh khối và năng suất sơ cấp rừng thế giới”, trong đó
tập hợp 600 công trình nghiên cứu về sinh khối khô của các bộ phân thân, cành, lá và
một số thành phần, sản phẩm sơ cấp của hơn 1.200 lâm phần thuộc 46 nƣớc trên thế
giới [27].

7
Năm 1963, nhóm tác giả Aruga và Maidi đƣa ra phƣơng pháp “Chlorophyll” để
xác định sinh khối thông qua hàm lƣợng chlorophyll trên một đơn vị diện tích mặt đất.
Đây là một chỉ tiêu biểu thị khả năng của HST hấp thụ các tia bức xạ Mặt trời trong
hoạt động quang tổng hợp. Năng suất sơ cấp tuyệt đối là lƣợng chất hữu cơ tích lũy
trong cơ thể thực vật trong một đơn vị thời gian trên một đơn vị diện tích, lƣợng vật
chất này mới thực sự có ý nghĩa đối với đời sống con ngƣời. Từ đó, Woodwell. G.M.
và Whitaker, R.H. (1968) đã đƣa ra phƣơng pháp “Thu hoạch” để nghiên cứu năng
suất sơ cấp tuyệt đối [33].
Lieth H. (1964) đã thể hiện năng suất trên toàn thế giới bằng bản đồ năng suất
[30]. Đồng thời, với sự ra đời của Chƣơng trình Sinh học Quốc tế (IBP, 1964) và
Chƣơng trình Con ngƣời và Sinh quyển (MAB, 1971) đã tác động mạnh mẽ tới việc
nghiên cứu sinh khối thực vật. Những nghiên cứu trong giai đoạn này tập trung vào
các đối tƣợng đồng cỏ, savan, rừng rụng lá, rừng mƣa thƣờng xanh. Riley, G.A. (1994)
đã tổng kết các công trình nghiên cứu và phát triển sinh khối rừng [32].
Khi nghiên cứu về sinh khối, phƣơng pháp xác định có ý nghĩa rất quan trọng vì
nó liên quan đến độ chính xác của kết quả nghiên cứu, đây cũng là vấn đề đƣợc nhiều
tác giả quan tâm. Trong các điều kiện khác nhau, mỗi tác giả lại áp dụng các phƣơng
pháp nghiên cứu khác nhau, trong đó phải kể đến một số nghiên cứu tiêu biểu của các
tác giả sau:
Sinh khối rừng có thể xác định nhanh chóng dựa vào mối liên hệ giữa sinh khối
với kích thƣớc cây hoặc của từng bộ phận theo dạng hàm toán học nào đó. Phƣơng
pháp này đƣợc sử dụng phổ biến ở Bắc Mỹ và Châu Âu (Whittaker, 1966). Tuy nhiên,
do khó khăn trong việc thu hoạch bộ rễ của cây rừng, nên phƣơng pháp này chủ yếu
dùng để xác định sinh khối của lâm phần trên mặt đất và sau đó Edmonton E.A. (1968)
đƣa ra phƣơng pháp ôxy hóa nhằm định lƣợng hàm lƣợng ôxy đƣợc tạo ra trong quá
trình quang hợp của thực vật màu xanh. Từ đó, tính ra đƣợc năng suất và sinh khối
rừng.

Trong những năm gần đây, các phƣơng pháp nghiên cứu định lƣợng và xây
dựng các mô hình dự báo sinh khối cây rừng đã đƣợc áp dụng thông qua các mối quan


8
hệ giữa sinh khối cây với các nhân tố điều tra cơ bản, dễ dàng đo đếm nhƣ đƣờng kính
ngang ngực (H1,3), chiều cao cây, chu vi thân cây, cành,… giúp cho việc ƣớc tính sinh
khối đƣợc nhanh hơn, ít tốn kém hơn.
Công trình nghiên cứu tƣơng đối toàn diện và có hệ thống lƣợng carbon hấp thụ
của rừng đƣợc thực hiện bởi Ilic và cộng sự (2000) [28] và Mc Kenzie (2001) và cộng
sự [31]. Theo Mc Kenzie và cộng sự (2001), carbon trong HST rừng thƣờng tập trung
ở bốn bộ phận chính là thảm thực vật còn sống, vật liệu rơi rụng, rễ cây và đất rừng.
Việc xác định lƣợng carbon trong rừng thƣờng đƣợc thực hiện thông qua xác định sinh
khối rừng.
Các nhà sinh thái rừng dành sự quan tâm đặc biệt đến nghiên cứu sự khác nhau
về sinh khối rừng ở các vùng sinh thái. Tuy nhiên, việc xác định đầy đủ sinh khối rừng
không dễ dàng, nhất là sinh khối của hệ rễ trong đất rừng nên để làm sáng tỏ vấn đề
trên, đòi hỏi nhiều nghiên cứu sâu hơn nữa. Hệ thống lại có ba cách tiếp cận xác định
sinh khối rừng nhƣ sau:
+ Cách tiếp cận thứ nhất: Đo trực tiếp quá trình sinh lý điều khiển cân bằng
carbon trong HST rừng. Cách này gồm các phƣơng pháp đo cƣờng độ quang hợp và
hô hấp cho từng thành phần trong HST rừng (cành, lá, thân, rễ), từ đó suy ra lƣợng
CO2 tích lũy trong toàn bộ HST rừng. Các nhà sinh thái rừng thƣờng sử dụng cách tiếp
cận này để dự tính tổng sản lƣợng nguyên hô hấp của HST rừng và sinh khối hiện có
của nhiều loại rừng hỗn giao ở Bắc Mỹ (Botkim, 1970; Woodwell, 1970) (dẫn theo Võ
Đại Hải) [7].
+ Cách tiếp cận thứ hai: Phƣơng pháp phân tích hiệp phƣơng sai dòng xoáy đã
cho phép định lƣợng sự thay đổi lƣợng CO2 theo mặt cắt thẳng đứng của tán rừng. Căn
cứ vào tốc độ gió, hƣớng gió, nhiệt độ và số liệu CO2 theo mặt thẳng đứng sẽ đƣợc sử
dụng để dự đoán lƣợng carbon đi vào và đi ra khỏi HST rừng theo định kỳ từng giờ,

từng ngày, từng năm. Kỹ thuật này đã áp dụng thành công ở rừng thứ sinh Harward Massachusetts. Tổng lƣợng carbon tích lũy dự đoán theo phƣơng pháp phân tích hiệp
phƣơng sai dòng xoáy là 3,7 megagram/ha/năm. Tổng lƣợng carbon hô hấp của toàn
bộ HST rừng vào ban đêm là 7,4 megagram/ha/năm; nghĩa là tổng lƣợng carbon đi vào


9
HST rừng là 11,1 megagram/ha/năm (Wofsy, 1993) (dẫn theo Võ Đại Hải, 2009) [7].
+ Cách tiếp cận thứ ba: Dựa vào mối liên hệ giữa sinh khối rừng với kích
thƣớc của cây hoặc của từng bộ phận cây theo dạng hàm toán học nào đó. Hƣớng này
áp dụng phổ biến ở Bắc Mỹ và Châu Âu. Tuy nhiên, khó khăn của hƣớng này là ở việc
thu thập rễ cây rừng. Do đó, hƣớng này chỉ áp dụng để xác định sinh khối của bộ phận
trên

mặt

đất

(Grier,

1989;

Reichel,

1991;

Burton

V.

Barner, 1998) (dẫn theo Võ Đại Hải, 2009) [7].

1.1.2. Nghiên cứu sinh khối và năng suất rừng ở Việt Nam
Nghiên cứu về sinh khối và năng suất rừng ở Việt Nam bắt đầu đƣợc tiến hành
vào những năm 1980, những công trình nghiên cứu này đã đạt đƣợc những kết quả có
ý nghĩa, có thể kể tới một vài công trình sau:
Vũ Văn Thông (1998) khi tiến hành nghiên cứu cơ sở xác định sinh khối cây cá
thể và lâm phần Keo lá tràm (Accia auriculiformis Cum) tại tỉnh Thái Nguyên đã giải
quyết đƣợc một số vấn đề thực tiễn đặt ra, đáng chú ý là đã nghiên cứu và xây dựng
mô

hình

xác

định

sinh

khối

của

Keo

lá

tràm,

lập

các

bảng tra sinh khối tạm thời phục vụ cho công tác điều tra kinh doanh rừng [15].
Lê Hồng Phúc (1996) trong công trình nghiên cứu “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” đã tìm ra quy luật tăng trƣởng sinh khối, cấu trúc thành
phần tăng trƣởng sinh khối thân cây, tỷ lệ giữa sinh khối tƣơi và khô của các bộ phân
thân, cành, lá, rễ, lƣợng rơi rụng, tổng sinh khối cá thể và quần thể rừng Thông ba lá
[13]. Bên cạnh đó, các tác giả Nguyễn Ngọc Lung và Ngô Đình Quế (2000) cũng đã
tiến hành nghiên cứu về động thái, kết cấu sinh khối và tổng sinh khối cho loài cây
này.
Đặng Trung Tấn (2001) đã nghiên cứu sinh khối rừng Đƣớc, kết quả đã xác
định đƣợc tổng sinh khối khô của rừng Đƣớc ở Cà Mau là 327 m3/ha, tăng trƣởng sinh
khối bình quân hàng năm là 9.500 kg/ha [16] và Hoàng Mạnh Trí (1986) với công
trình “Góp phần nghiên cứu sinh khối và năng suất quần xã Đước đôi (Rhizophora
apiculata) ở Cà Mau - Minh Hải” đã áp dụng phƣơng pháp “cây mẫu” để nghiên cứu


10
năng suất, sinh khối một số quần xã rừng Đƣớc đôi (Rhizophora apiculata) ven biển
Minh Hải. Kết quả nghiên cứu đã đóng góp quan trọng về mặt lý luận và thực tiễn đối
với HST rừng ngập mặn ven biển nƣớc ta [18].
Kể từ khi cơ chế phát triển sạch (CDM) đƣợc thông qua và thực sự trở thành
một cơ hội mới cho ngành lâm nghiệp thì những nghiên cứu về sinh khối rừng ở nƣớc
ta bắt đầu nhận đƣợc sự quan tâm đặc biệt của các nhà khoa học, có thể kể đến một số
kết quả sau:
Nguyễn Ngọc Lung và Nguyễn Tƣờng Vân (2004) đã sử dụng biểu quá trình
sinh trƣởng và biểu sinh khối để tính toán sinh khối rừng. Kết quả cho thấy, tính theo
biểu quá trình sinh trƣởng (Nguyễn Ngọc Lung, Đào Công Khanh, 1999), trữ lƣợng
thân cây cả vỏ 1 ha lúc 60 tuổi là 586 m3/ha (phần cây sống) thì sinh khối thân cây khô
tuyệt đối là: 586 × 0,532 = 311,75 tấn. Sinh khối toàn rừng đạt 311,75 × 1,3736 =

428,2 tấn. Nếu tính toán theo biểu sinh khối thì giá trị này là 434,2 tấn. Sai số giữa
biểu quá trình sinh trƣởng và biểu sản lƣợng là 1,4%; đây là mức sai số có thể chấp
nhận đƣợc [10].
Theo kết quả nghiên cứu của tác giả Nguyễn Tuấn Dũng (2005), rừng trồng
Thông mã vĩ thuần loài 20 tuổi có tổng sinh khối tƣơi là 321,7 - 495,4 tấn/ha; tƣơng
đƣơng với lƣợng sinh khối khô là 173,4 - 266,2 tấn/ha. Rừng Keo lá tràm trồng thuần
loài 15 tuổi có tổng sinh khối tƣơi là 251,1 - 433,7 tấn/ha; tƣơng đƣơng với lƣợng sinh
khối khô thân là 132,2 - 223,4 tấn/ha [5]. Tiếp theo, Võ Đại Hải và các cộng sự (2009)
khi nghiên cứu về sinh khối ở bốn loại rừng trồng cho kết quả sau: Rừng trồng Thông
mã vĩ từ 5 - 30 tuổi có sinh khối đạt từ 21,12 - 315,05 tấn/ha; rừng trồng Thông nhựa
5 - 45 tuổi có sinh khối từ 20,79 - 174,72 tấn/ha; rừng trồng Keo lai 1 - 7 tuổi có sinh
khối đạt từ 4,09 - 138,13 tấn/ha; rừng trồng Bạch đàn Urophylla 1 - 7 tuổi có sinh khối
từ 5,67 - 117,92 tấn/ha. Ngoài ra, tác giả đã thiết lập các phƣơng trình tƣơng quan giữa
sinh khối với các nhân tố điều tra lâm phần đƣờng kính thân, chiều cao vút ngọn, tuổi
lâm phần, mối quan hệ giữa sinh khối tƣơi và sinh khối khô, sinh khối trên mặt đất và
dƣới mặt đất theo các cấp đất [7].
Năm 2010, khi nghiên cứu sinh khối rừng trồng Thông mã vĩ và Thông nhựa


11
làm cơ sở xác định giá trị môi trƣờng rừng theo CDM ở Việt Nam, Đặng Thịnh Triều
đã đƣa ra kết quả: Tổng sinh khối của rừng trồng Thông mã vĩ từ 1 - 9 tuổi đạt từ 20,6
- 313,43 tấn/ha; rừng trồng Thông nhựa từ 22,58 - 192,12 tấn/ha. Tác giả đã xây dựng
đƣợc bảng tra lƣợng sinh khối của cây cá thể Thông mã vĩ và Thông nhựa ở Việt Nam
theo nhân tố điều tra đƣờng kính ngang ngực thân cây và chiều cao vút ngọn theo từng
cấp đất và chung cho các cấp đất [19].
Năm 2006, tác giả Vũ Tấn Phƣơng công bố kết quả nghiên cứu sinh khối cây
bụi thảm tƣơi tại Đà Bắc (Hòa Bình), Hà Trung, Thạch Thành, Ngọc Lặc (Thanh Hóa).
Theo đó, sinh khối tƣơi biến động rất khác nhau giữa các loại thảm tƣơi, cây bụi: Cỏ
Lau lách có sinh khối tƣơi cao nhất đạt 104 tấn/ha; tiếp đến là trảng cây bụi cao 2 - 3

m có sinh khối tƣơi đạt khoảng 61 tấn/ha. Các loại cỏ nhƣ cỏ lá tre, có tranh và cỏ chỉ
có sinh khối biến động khoảng 22 - 31 tấn/ha. Về sinh khối khô, Lau lách có sinh khối
khô cao nhất (40 tấn/ha); cây bụi cao 2 - 3 m là 27 tấn/ha; cây bụi cao dƣới 2 m và tê
guột đạt 20 tấn/ha; cỏ lá tre là 13 tấn/ha; cỏ tranh 10 tấn/ha; cỏ chỉ, cỏ lông lợn là 8
tấn/ha [12].
Theo kết quả nghiên cứu sinh khối và carbon rừng ngập mặn tỉnh Kiên Giang
của Dự án Bảo tồn và Phát triển Khu dự trữ sinh quyển Kiên Giang (2016), thực hiện
từ 2009 - 2010 thì tổng sinh khối rừng ngập mặn ở Kiên Giang hiện có khoảng
549.114 tấn, tƣơng đƣơng với 269.089 tấn carbon lƣu trữ đƣợc. Nếu việc bảo vệ rừng
và phục hồi rừng tốt thì tổng sinh khối rừng ngập mặn sẽ tăng lên đến 1.999.900 tấn
(trung bình đạt 571.4 tấn/ha). Nhƣ vậy, sinh khối rừng ngạp mặn ở Kiên Giang sẽ tăng
trƣởng khoảng 1.450.785 tấn; cao gấp 3,5 lần so với hiện tại mà không cần tăng thêm
diện tích rừng [6].
Tác giả Đào Thị Ngọc Diệp (2015) đã nghiên cứu khả năng tích lũy carbon của
rừng tự nhiên trạng thái IIIA tại huyện Phú Lƣơng, tỉnh Thái Nguyên cho kết quả nhƣ
sau: Tổng sinh khối khô phần trên mặt đất toàn lâm phần tại xã Yên Đổ đạt trung bình
65,2 tấn/ha; tập trung chủ yếu trong tầng cây cao của rừng với khoảng 56,7 tấn/ha
(chiếm trên 85%). Tiếp đến là trong vật rơi rụng khoảng 5,8 tấn/ha; và ít nhất trong
tầng cây bụi thảm tƣơi chỉ khoảng 2,7 tấn/ha (chiếm 3%). Tại xã Yên Trạch, kết quả


12
nghiên cứu tổng sinh khối khô phần trên mặt đất toàn lâm phần biến động rất lớn theo
đối tƣợng, đạt trung bình 64,7 tấn/ha. Trong đó sinh khối khô toàn lâm phần tập trung
chủ yếu ở tầng cây cao, đạt khoảng 56,3 tấn/ha; gấp 11 lần so với sinh khối trong tầng
cây bụi thảm tƣơi. Sinh khối tích lũy trong vật rơi rụng dƣới tán rừng cũng cao hơn so
với tầng cây bụi thảm tƣơi khoảng 3 tấn/ha (5,6 tấn/ha) [4].
Ngoài ra, một số nghiên cứu khác về sinh khối rừng đã đƣợc công bố nhƣ:
Nguyễn Dƣơng Thụy (1991) với công trình “nghiên cứu sinh khối rừng Đƣớc tại Cần
Giờ”; Nguyễn Văn Bé (1999) thực hiện “Nghiên cứu sinh khối rừng Đƣớc tại tỉnh Bến

Tre”; Bảo Huy và các cộng sự tiến hành nghiên cứu “Mô hình ƣớc tính sinh khối và
carbon của cây rừng lá rộng thƣờng xanh ở Tây Nguyên”; Lê Minh Lộc (2005) nghiên
cứu “Phƣơng pháp đánh giá nhanh sinh khối và ảnh hƣởng của độ sâu ngập lên sinh
khối rừng tràm (Melaleuca cajuputi) trên đất than bùn và đất phèn khu vực U Minh Hạ
tỉnh Cà Mau; Nguyễn Hà Quốc Tín và Lê Tấn Lợi (2015) tiến hành nghiên cứu ảnh
hƣởng của cao trình đến khả năng tích lũy carbon trên mặt đất của rừng ngập mặn cồn
Ông Trang, huyện Ngọc Hiển, tỉnh Cà Mau,…
1.2. CƠ SỞ LÝ LUẬN NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG TÍCH TỤ CARBON CỦA
HỆ SINH THÁI RỪNG
1.2.1. Trên thế giới
Để xác định lƣợng carbon hấp thụ, các mẫu thứ cấp đã đƣợc dùng để phân tích
hàm lƣợng carbon theo phƣơng pháp ôxy hóa (Rayment và Higginsin, 1992). Mẫu thứ
cấp đƣợc đốt cháy bằng ôxy tinh khiết trong môi trƣờng nhiệt độ cao và chuyển toàn
bộ carbon thành CO2, sau đó CO2 đƣợc tách ra bằng máy dò của dòng Heli tinh khiết.
Các loại ôxít khác (Nitơ, Lƣu huỳnh,…) đƣợc tách ra từ dòng khí. Hàm lƣợng carbon
đƣợc tính toán bằng phƣơng pháp không tán sắc của vùng quang phổ hồng ngoại. Phân
tích hàm lƣợng carbon bằng hai phƣơng pháp sắc ký khí và quang phổ khối (Gifford,
2000). Sử dụng phƣơng pháp lò đốt có thể phân tích đƣợc hàm lƣợng Nitơ ôxít cùng
với hàm lƣợng CO2 và có thể phân tích thêm các loại khoáng để tăng cƣờng thêm giá
trị của số liệu.
Năm 1980, Brown và cộng sự đã sử dụng công nghệ GIS dự tính lƣợng carbon


13
trung bình của rừng nhiệt đới Châu Á là 144 tấn/ha trong phần sinh khối trên mặt đất
và 148 tấn/ha trong lớp đất mặt với độ sâu đến 1 mét, tƣơng đƣơng với 42- 43 tỷ tấn
carbon trong toàn Châu lục. Năm 1991, Houghton R.A. đã chứng minh lƣợng 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) [8].
Năm 1986, Paml C.A. và cộng sự cho rằng, lựợng carbon trung bình trong sinh

khối 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 (1994) cho thấy, rừng nhiệt đới Đông Nam Á có lƣợng
sinh khối trên mặt đất giao động từ 50 - 430 tấn/ha và trƣớc khi có tác động của con
nguời thì các giá trị tƣơng ứng là 350 - 400 tấn/ha [24].
Năm 1999, Lasco R., cho biết ở rừng tự nhiên thứ sinh có 86 - 201 tấn
carbon/ha trong phần sinh khối trên mặt đất, ở rừng già vào khoảng 185 - 260 tấn
carbon/ha.
Tại Thái Lan, Noopragop K. (1998) đã xác định đƣợc lƣợng carbon trong sinh
khối trên mặt đất là 72 - 182 tấn/ha. Ở Malaysia, lƣợng carbon trong rừng biến động từ
100 - 160 tấn/ha và tính cả sinh khối trên mặt đất và dƣới đất là 90 - 780 tấn/ha (Abu
Bakar, 1997).
Brown và các cộng sự (1996) đã ƣớc lƣợng đƣợc tổng lƣợng carbon mà hoạt
động trồng rừng trên thế giới có thể hấp thu tối đa trong vòng 50 năm (1995 - 2000) là
khoảng 60 - 70 Gt carbon, với 70% ở rừng nhiệt đới, 20% rừng ôn đới, 5% ở rừng cực
Bắc [25]. Tính tổng lƣợng rừng trồng có thể hấp thu đƣợc 11 - 15% tổng lƣợng carbon
phát thải từ đốt nguyên liệu hóa thạch trong thời gian tƣơng đƣơng (Brown, 1994).
Năm 1999, một nghiên cứu về lƣợng phát thải carbon dự trữ trong sinh quyển
đƣợc Malhi và Baldocchi thực hiện. Theo các tác giả này, phát thải từ các hoạt động
của con ngƣời (nhƣ đốt cháy nhiên liệu hóa thạch,…) tạo ra 7,1 ± 1,1 Gt carbon/năm
vào khí quyển, còn lại 46% còn lại trong khí quyển, trong đó có 2,0 ± 0,8 Gt
carbon/năm đƣợc chuyển vào đại dƣơng và 1,8 ± 1,6 Gt carbon/năm đƣợc dữ trong bề
mặt Trái đất (dẫn theo Võ Đại Hải, 2009) [7].
Năm 2000, ở Indonesia đã nghiên cứu khả năng hấp thụ carbon của rừng thứ


14
sinh, hệ thống cây trồng nông lâm nghiệp kết hợp và hệ thống cây lâu năm trung bình
là 2,5 tấn/ha/năm và nghiên cứu điều kiện xung quanh với các 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
carbon/ha,… Nghiên cứu sự biến động carbon sau khai thác rừng của một số nhà khoa

học đã cho thấy, lƣợng sinh khối và carbon của rừng nhiệt đới Châu Á bị giảm khoảng
22 - 67% sau khai thác. Tại Philipines sau khi khai thác, lƣợng carbon bị mất là 50%
so với rừng thành thục trƣớc khai thác; ở Indonesia là 38 - 75% (Lasco, 2002) [31].
Phƣơng thức khai thác cũng có ảnh hƣởng rõ rệt tới mức thiệt hại do khai thác hay
lƣợng carbon bị giảm. Bằng việc áp dụng phƣơng thức khai thác giảm thiểu (RIL) tác
động ở Sabah (Malaysia) sau khai thác một năm, lƣợng sinh khối đã đạt 44 - 67% so
với trƣớc khai thác. Lƣợng carbon trong lâm phần sau khai thác theo RIL cao hơn lâm
phần khai thác theo phƣơng thức thông thƣờng đến 88 tấn/ha (Put F.E. và Pinard M.A,
1993).
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 đƣợc khẳng định. Theo kết quả tính
toán, giá trị hấp thụ carbon của các khu rừng nhiệt đới khoảng 500 - 2.000 USD/ha và
rừng ôn đới 100 - 300 USD/ha (Zang, 2000). Giá trị hấp thụ carbon trung bình ở rừng
Amazon ƣớc tính đạt 1.625 USD/năm/ha, trong đó rừng nguyên sinh là 4.000 - 4.400
USD/năm/ha, rừng thứ sinh khoảng từ 1.000 - 3.000 USD/năm/ha và rừng thƣa
khoảng 600 - 100 USD/ha/năm (Camille Bann và Aylward, 1994) [26].
1.2.2. Ở Việt Nam
Theo kết quả nghiên cứu của Nguyễn Tuấn Dũng (2005) cho thấy, rừng Thông
mã vĩ thuần loài 20 tuổi có lƣợng carbon tích lũy từ 80,7 - 121,9 tấn/ha; giá trị tích lũy
carbon quy đổi ƣớc đạt 25,8 - 39,0 triệu đồng/ha. Rừng Keo lá tràm thuần loài 15 tuổi có
tổng lƣợng carbon tích lũy khoảng 62,5 - 103,1 tấn/ha; giá trị tích lũy carbon ƣớc tính
đạt 20 - 33 triệu đồng/ha. Đồng thời, tác giả đã xây dựng đƣợc bảng tra lƣợng carbon
tích lũy của hai trạng thái rừng trồng Keo lá tràm và Thông mã vĩ theo mật độ, đƣờng
kính thân ngang ngực và chiều cao vút ngọn [5].
Khi nghiên cứu, xây dựng các tiêu chí và chỉ tiêu trồng rừng theo CDM ở Việt


15
Nam, tác giả Ngô Đình Quế (2005) đã tiến hành đánh giá khả năng hấp thụ CO2 thực
tế ở một số rừng trồng của Việt Nam. Đối tƣợng nghiên cứu là rừng trồng Thông nhựa,

Keo lai, Keo tai tƣợng, Keo lá tràm và Bạch đàn Urophylla 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 đó ở các tuổi nhất định. Để tích lũy đƣợc khoảng 100
tấn CO2/ha đối với rừng Thông nhựa khi ở 16 - 17 tuổi, Thông mã vĩ và Thông ba lá ở
10 tuổi, Keo tai tƣợng từ 5 - 6 tuổi, Bạch đàn Urophylla ở 4 - 5 tuổi. Kết quả nghiên
cứu này là cơ sở cho việc quy hoạch vùng trồng rừng, xây dựng các dự án trồng rừng
và tái trồng rừng theo CDM. Tác giả đã xây dựng đƣợc các phƣơng trình tƣơng quan
hồi quy tuyến tính giữa lƣợng CO2 hấp thụ hàng năm với năng suất gỗ và năng suất
sinh học, từ đó tính ra khả năng hấp thụ CO2 thực tế của những loài cây rừng kể trên ở
nƣớc ta [14].
Vũ Tấn Phƣơng (2006) đã tính toán trữ lƣợng carbon trong thảm tƣơi và cây bụi
tại tỉnh Hòa Bình và Thanh Hóa thu đƣợc những kết quả sau: Với Cỏ lá lách đạt 20
tấn/ha; cây bụi cao từ 2 - 3 m đạt 14 tấn/ha; khoảng 10 tấn/ha với cây bụi dƣới 2 m và
Tê guột đạt 6,6 tấn/ha; Cỏ lá tre đạt 4,9 tấn/ha; với Cỏ tranh và Cỏ chỉ, Cỏ lông lợn là
3,9 tấn/ha. Nghiên cứu này đã đóng góp về mặt phƣơng pháp luận nghiên cứu sinh
khối cây bụi thảm tƣơi, đồng thời là căn cứ khoa học để xây dựng đƣờng carbon cơ sở
cho các dự án trồng rừng và tái trồng rừng theo CDM sau này [12].
Nguyễn Ngọc Lung và Nguyễn Tƣờng Vân (2004) đã dựa vào công thức tổng
quát của quá trình quang hợp để tính ra hệ số chuyển đổi từ sinh khối khô sang CO2 đã
hấp thụ. Căn cứ vào biểu quá trình sinh trƣởng và biểu sinh khối các tác giả tính đƣợc
1 ha rừng trồng Thông mã vĩ 60 tuổi ở dạng lập địa cấp III tích lũy đƣợc 70.775 tấn
CO2 [10].
Điểm chung của các công trình nghiên cứu về hấp thụ carbon là thiết lập mối
quan hệ giữa lƣợng carbon hấp thụ với các nhân tố điều tra cơ bản nhƣ đƣờng kính,
chiều cao vút ngọn, mật độ, tuổi,… Trong đó, Nguyễn Tuấn Dũng (2005) đã lập
phƣơng trình cho hai loài Thông mã vĩ và Keo lá tràm; Ngô Đình Quế (2005) đã xây
dựng mối quan hệ cho các loài Thông nhựa, Keo lai, Keo tai tƣợng, Keo lá tràm, Bạch