BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
**********
NGUYỄN THỊ THÙY DƯƠNG
ĐỊNH LƯỢNG KHẢ NĂNG HẤP THỤ CO2 CỦA THỰC VẬT
THÂN GỖ TẠI CÔNG VIÊN GIA ĐỊNH QUẬN PHÚ
NHUẬN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH LÂM NGHIỆP
Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 6/2012
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
************
NGUYỄN THỊ THÙY DƯƠNG
ĐỊNH LƯỢNG KHẢ NĂNG HẤP THỤ CO2 CỦA THỰC VẬT
THÂN GỖ TẠI CÔNG VIÊN GIA ĐỊNH QUẬN PHÚ
NHUẬN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
Ngành: Lâm nghiệp
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Người hướng dẫn: TS. VIÊN NGỌC NAM
Thành phố Hồ Chí Minh
Tháng 6/2012
LỜI CẢM ƠN
Có được ngày hôm nay, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến tất cả các Thầy
Cô giáo trường Đại học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh; cảm ơn thầy Lê Bá
Toàn – Trưởng khoa Lâm nghiệp, cô Hồ Thị Thanh Hương – Phó khoa Lâm
nghiệp, thầy Nguyễn Minh Cảnh – Trưởng Bộ môn Quản lý tài nguyên rừng, cô
Vũ Thị Nga – Giáo viên chủ nhiệm lớp DH08QR, cùng các Thầy và Cô giáo
thuộc Bộ môn Quản lý tài nguyên rừng đã tạo điều kiện, giúp đỡ tôi trong suốt
quá trình theo học tại trường.
Xin chân thành biết ơn TS. Viên Ngọc Nam – Giáo viên trực tiếp hướng
dẫn khóa luận đã dành nhiều thời gian quý báu hướng dẫn và tận tình giúp đỡ
tôi hoàn thành khóa luận tốt nghiệp.
Xin cảm ơn Ban Giám đốc Công ty TNHH một thành viên Công viên cây
xanh Thành phố Hồ Chí Minh, Ban Giám đốc Công viên Gia Định cùng các anh
chị làm việc tại Công viên Gia Định đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi thực
hiện việc thu thập số liệu tại Công viên Gia Định.
Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến những người thân trong
gia đình, các bạn Nguyễn Thị Ngọc Thơ, Trần Quốc Khải, Phạm Thị Tuyết Hạnh,
Liêu Lý Bình, Nguyễn Hữu Khắp và tập thể lớp DH08QR đã giúp đỡ tôi trong
suốt quá trình học tập và hoàn thành khóa luận này.
TP. Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 6 năm 2012
Nguyễn Thị Thùy Dương
i
TÓM TẮT
Khóa luận “Định lượng khả năng hấp thụ CO2 của thực vật thân gỗ tại Công
viên Gia Định tại quận Phú Nhuận – thành phố Hồ Chí Minh”. Số liệu được thu
thập trong tháng 4 năm 2012. Khu vực được chia thành 13 lô, thu thập số liệu và
trình bày theo 13 lô. Kết quả điều tra thu được trên toàn khu vực như sau:
- DBH trung bình cho các cá thể tại khu vực nghiên cứu là 31,66 ± 0,47 cm.
DBH nhỏ nhất là 8 cm và DBH lớn nhất đạt 205,5 cm.
- Tương quan phù hợp nhất giữa Hvn – DBH có dạng:
Hvn = 2,7195 * DBH 0,4491
và phương trình tương quan giữa BS – DBH và WD:
BS = p * 0,0958 * DBH 2,4491
- Chiều cao vút ngọn trung bình là 11,88 ± 0,07 m.
- Tổng trữ lượng toàn khu vực là 7.205,59 m3.
- Trữ lượng rừng (m3/ha) của từng lô trong khu vực biến thiên nhiều, từ
80,11 ÷ 589,56m3/ha. Tổng trữ lượng trung bình của các lô: 255,20 ± 50,35 m3/ha.
- Tổng AGB là 2.248,42 tấn và tổng trung bình AGB cho từng cây cá thể là
841,79 ± 52,49 kg.Tổng khu vực có BGB là 469,26 tấn. Tổng trung bình BGB
từng lô trong khu vực là 36,10 ± 2,65 tấn.
- Tổng hàm lượng tích tụ C của toàn khu vực là 1.277,31 tấn. Tổng trung
bình các lô trong khu vực là 98,25 ± 7,60 tấn.
- Toàn khu vực hấp thụ được 4.683,46 tấn CO2. Tổng trung bình các lô trong
khu vực là 360,27 ± 27,87tấn.
- Giá trị hấp thụ CO2 của khu vực từ 780.376.839,04 VNĐ ÷ 975.471.048,80
VNĐ.
- Tại thời điểm hiện tại, toàn Công viên Gia Định chỉ hấp thụ được một
lượng CO2 tương đương với lượng CO2 của 2.414 người thải ra.
ii
SUMMARY
The thesis "Quantifying CO2 sequestration capacity of trees in Gia Dinh Park
in Phu Nhuan - Ho Chi Minh". Data were collected in April 2012. The area is
divided into 13 plots, data collection and show of the 13 plots. The results
obtained from the park as follows:
- The average DBH of individual trees in the study area was 31,66 ± 0,47cm.
Minimum DBH is 8 cm and 205,5 cm in largest DBH.
- The most appropriate correlation between Hvn - DBH is:
Hvn = 2,7195 * DBH 0,4491
The equation between Biomass of tree withDBH and WD is:
BS = p * 0,0958 * DBH 2,4491
- The average total height of tree is 11,88 ± 0,07 m.
- Total volume stock is 7.205,59 m3.
- The yield (m3/ha) perplot in the areas varies from 80,11 ÷ 589,56 m3/ha.
The average volume of the area: 255,20 ± 50,35 m3/ha.
- Total AGB in the areais 2.248,42 tons and the average AGB of each
individual tree is 841,79 ± 52,49 kg. The total BGB ofarea is 469,26 tons. The
total average BGB of each lot in the area is 36,10 ± 2,65 tons.
- The total amount of carbon accumulation in the region is 1.277,31 tons.
The average of plots in the area was 98,25 ± 7,60 tons.
- The CO2 absorptionof park is 4.683,46 tons. The average of plots in the
area is 360,27 ± 27,87 tons.
- The value of CO2 absorption inthe area from $74.935,28 ÷ 93.669,10 USD.
- At the present time, Gia Dinh Park only absorb amount of CO2 from
emissions of 2.414 person.
iii
MỤC LỤC
TRANG
LỜI CẢM ƠN
i
TÓM TẮT
ii
SUMMARY
iii
MỤC LỤC
iv
BẢNG VIẾT TẮT
vii
DANH SÁCH CÁC BẢNG
ix
DANH SÁCH CÁC HÌNH
x
Chương 1 MỞ ĐẦU
1
1.1 Đặt vấn đề
1
1.2 Giới hạn khóa luận
3
Chương 2 TỔNG QUAN
4
2.1 Giới thiệu về sinh khối
4
2.1.1 Sơ lược về sinh khối
4
2.1.2 Một số nghiên cứu về sinh khối
4
2.2 Hấp thụ CO2
5
2.2.1 Giới thiệu về CO2
5
2.2.2 Một số nghiên cứu về khả năng hấp thụ CO2
6
2.2.3 Phương pháp nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2
7
2.2.3.1 Theo phương pháp của Winrock
7
2.2.3.2 Các phương pháp khác
8
2.3 Giới thiệu chung về khu vực nghiên cứu
9
2.3.1 Giới thiệu về Công viên Gia Định
9
2.3.2 Giới thiệu về quận Phú Nhuận
10
Chương 3 MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 11
iv
3.1 Mục tiêu khóa luận
11
3.2 Nội dung khóa luận
11
3.2.1 Tính toán khả năng hấp thụ CO2 trên mặt đất của thực vât thân gỗ
11
3.2.2 Tính toán khả năng hấp thụ CO2 dưới mặt đất của thực vật thân gỗ
11
3.2.3 Định giá khả năng hấp thụ CO2 của thực vật thân gỗ trên toàn khu vực
11
3.2.4 Tính toán khả năng hấp tlhụ CO2 của thực vật thân gỗ tại công viên Gia
Định so với lượng CO2 thải ra trong quá trình hô hấp của người dân tại quận
Phú Nhuận
11
3.3 Phương pháp nghiên cứu
12
3.3.1 Công tác chuẩn bị
12
3.3.2 Ngoại nghiệp
12
3.3.3 Nội nghiệp
13
3.3.4 Dụng cụ
15
Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
16
4.1 Vị trí khu vực nghiên cứu
16
4.2 Lựa chọn 40 cây tiêu chuẩn
17
4.3 Các phương trình tương quan
20
4.3.1 Tương quan Hvn – DBH
20
4.3.2 Tương quan BS – DBH
21
4.4 Thống kê mô tả các nhân tố điều tra
23
4.4.1 Thành phần loài cây
24
4.4.2 Nhân tố đường kính tại vị trí 1,3 m từ mặt đất (DHB)
26
4.4.3 Nhân tố chiều cao vút ngọn (Hvn)
27
4.5 Phân bố số cây theo phẩm chất
27
4.6 Tiết diện ngang của khu vực
29
4.6.1 Tổng tiết diện ngang thân cây của từng loài trong khu vực
29
4.6.2 Tổng tiết diện ngang thân cây của từng lô trong khu vực
30
4.7 Thể tích cây – Trữ lượng rừng
31
4.7.1 Thể tích cây cá thể (V)
31
v
4.7.2 Trữ lượng rừng
32
4.7.2.1 Trữ lượng rừng theo từng loài
33
4.7.2.2 Trữ lượng rừng theo từng lô
35
4.8 Sinh khối tươi
35
4.8.1 Sinh khối tươi của từng loài
35
4.8.2 Sinh khối tươi từng lô
36
4.9 Sinh khối khô của cây
37
4.9.1 Sinh khối khô trên mặt đất
38
4.9.1.1 Sinh khối khô trên mặt đất của từng cá thể
38
4.9.1.2 Sinh khối khô trên mặt đất theo từng loài
38
4.9.2 Sinh khối khô dưới mặt đất
40
4.9.3 Tổng sinh khối khô trên và dưới mặt đất của toàn khu vực
41
4.10 Carbon và CO2
42
4.10.1 Carbon và CO2 trên mặt đất
42
4.10.1.1 Hàm lượng carbon tích tụ trên mặt đất của cây cá thể
42
4.10.1.2 Lượng hấp thụ CO2 trên mặt đất của từng cây cá thể
42
4.10.1.3 Phương trình tương quan giữa CO2 trên mặt đất và DBH
42
4.10.1.4 C và CO2 trên mặt đất của từng loài
43
4.10.1.5 Carbon và CO2 trên mặt đất của từng lô
44
4.10.2 Carbon và CO2 dưới mặt đất
46
4.10.3 Tổng C và CO2 của toàn khu vực
48
4.10.3.1 Tổng hàm lượng carbon tích tụ toàn khu vực
48
4.10.3.2 Tổng lượng hấp thụ CO2 trên và dưới mặt đất toàn khu vực
49
4.11 Giá trị năng lực hấp thụ CO2 của toàn khu vực nghiên cứu
50
4.12 Khả năng hấp thụ CO2 của khu vực nghiên cứu so với lượng CO2 thải ra
trong quá trình hô hấp của người dân tại quận Phú Nhuận
51
Chương 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
52
5.1 Kết luận
52
5.2 Kiến nghị
52
vi
DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
a, b,c
Các tham số của phương trình
AGB
Sinh khối khô trên mặt đất của cây
B
Sinh khối tươi của cây trước khi lập tương quan với DBH
BEF
Biomass expansion factor – Hệ số chuyển đổi sinh khối
BGB
Sinh khối khô dưới mặt đất
BS
Sinh khối tươi của thân cây
C, Cd,Ct
Tổng hàm lượng carbon, carbon dưới mặt đất, carbon trên mặt
đất
C1,3
Chu vi cây ở vị trí 1,3 m
CO2, CO2d,CO2t Tổng carbon dioxide, carbon dioxide dưới mặt đất, carbon
dioxide trên mặt đất
Ctv
Cộng tác viên
DBH
Đường kính tại vị trí 1,3 m của cây
Exp
Lũy thừa của cơ số e
F
Hình số thân cây.
FAO
Food and Agriculture Organnization – Tổ chức Lương thực và
Nông nghiệp Liên hiệp Quốc
G
Tiết diện ngang
GPS
Global Position System – Hệ thống định vị toàn cầu
Hvn
Chiều cao vút ngọn
ICRAF
International Center for Research in Agroforestry – Tổ chức
Nông Lâm kết hợp Thế giới
IPCC
Intergovernmental Panel on Climate Change – Ban liên chính
phủ về biến đổi khí hậu.
vii
IUCN
International Union for Conservation of Nature – Tổ chức Bảo
tồn thiên nhiên thế giới
LANDFIRE
Landscape Fire and Resource Management Planning Tool
Project –Công cụ quản lý tài nguyên và chất đốt của cảnh quan
Ln
logaric cơ số e
M
Trữ lượng quần thể
N
Số cây
P – value
Xác xuất thống kê
R2
Hệ số xác định
REDD
Chương trình giảm phát thải khí nhà kính từ sự giảm mất rừng,
giảm suy thoái rừng tại các nước đang phát triển
SEE
Standard Error of Estimate – Sai số tiêu chuẩn của ước lượng
SSR
Sum of Squares Residual – Tổng bình phương sai số
V
Thể tích cây cá thể
WD
Tỷ trọng gỗ
viii
DANH SÁCH CÁC BẢNG
BẢNG
TRANG
Bảng 2.1: Sinh khối tươi và khô của từng bộ phận cây cá thể
5
Bảng 4.1: Chỉ số quan trọng IV của từng loài trong khu vực
17
Bảng 4.2: Các nhân tố điều tra 40 cây tiêu chuẩn
19
Bảng 4.3: Các dạng phương trình tương quan giữa Hvn và DBH
20
Bảng 4.4: Các chỉ số thống kê của phương trình tương quan BS – DBH
22
Bảng 4.5: Kết quả thống kê mô tả các nhân tố điều tra theo từng lô
23
Bảng 4.6: Thành phần loài cây trong từng lô
24
Bảng 4.7: Bảng phân biệt 6 cấp phẩm chất cây cá thể
28
Bảng 4.8: Phân bố số cây theo phẩm chất
28
Bảng 4.9: Nhân tố tiết diện ngang thân cây và trữ lượng từng lô
30
Bảng 4.10: Phân bố số cây theo cấp thể tích của các cây cá thể trong khu vực
32
Bảng 4.11: Các nhân tố điều tra của từng loài trong khu vực
33
Bảng 4.12: Sinh khối tươi của từng lô
36
Bảng 4.13: Sinh khối khô trên/dưới mặt đất và tổng sinh khối khô ở từng lô
37
Bảng 4.14: Sinh khối khô trên mặt đất trong từng lô
39
Bảng 4.15: Các dạng phương trình tương quan giữa CO2 – DBH
43
Bảng 4.16: Phân bố hàm lượng C và CO2 trên mặt đất của từng lô
44
Bảng 4.17: Tổng C và CO2 của từng lô
48
Bảng 4.18: Giá trị năng lực hấp thụ CO2 ở từng lô trong khu vực.
50
ix
DANH SÁCH CÁC HÌNH
HÌNH
TRANG
Hình 2.1: Một số hạng mục công trình trong khuôn viên Công viên Gia Định
9
Hình 2.2: Một số loài thực vật có mặt trong khu vực nghiên cứu
10
Hình 3.1: Đo chu vi tại vị trí1,3 m và chiều cao vút ngọn
12
Hình 3.2: Thước dây 20 m
15
Hình 3.3: Thước đo cao
15
Hình 4.1: Vị trí khu vực nghiên cứu
16
Hình 4.2: Đồ thị tương quan Hvn – DBH
21
Hình 4.3: Đồ thị thành phần loài từng lô
25
Hình 4.4: Phân bố số cây theo cấp đường kính DBH
26
Hình 4.5: Đồ thị biểu diễn sự phân bố số cây theo cấp chiều cao Hvn
27
Hình 4.7: Đồ thị biểu diễn tổng G của những loài có giá trị > 10 m2
29
Hình 4.8: Đồ thị biểu diễn tổng tiết diện ngang theo từng lô
31
Hình 4.9: Đồ thị phân bố trữ lượng quần thể theo từng lô
35
Hình 4.10: Đồ thị biểu diễn sự phân bố BS theo từng lô
37
Hình 4.11: Đồ thị biểu diễn sự phân bố AGB >35 tấn theo loài
39
Hình 4.12: Đồ thị biểu diễn sự phân bố
40
Hình 4.13: Đồ thị biểu diễn sinh khối khô trên và dưới mặt đất ở từng lô
41
Hình 4.14: Đồ thị thể hiện tỷ lệ AGB và BGB với tổng sinh khối khô khu vực
41
Hình 4.15: Đồ thị biểu diễn hàm lượng C tích tụ theo loài có C > 20 tấn
44
Hình 4.16: Đồ thị biểu diễn sự phân bố C và CO2 trong từng lô
45
Hình 4.17: Đồ thị biểu diễn sự phân bố CO2 dưới mặt đất theo từng lô
47
Hình 4.18: Đồ thị biểu diễn sự phân bố tổng lượng CO2 hấp thụ được từng lô
49
x
Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề
Ngày nay, biến đổi khí hậu của trái đất đang là vấn đề nan giải của thế giới
và cũng đang là vấn đề gây tranh cãi nhiều nhất trong các cuộc họp giữa các quốc
gia phát triển và các quốc gia đang phát triển. Biến đổi khí hậu ngày càng có
những biểu hiện gay gắt hơn như: sự nóng lên của khí quyển, thay đổi thành phần
và chất lượng khí quyển theo chiều hướng có hại cho sức khỏe con người và sinh
vật trên trái đất, băng ở hai đầu cực tan chảy nhanh dẫn đến mực nước biển tăng
nhanh… Những biến đổi bất thường trên đã gây ra nhiều thiệt hại lớn cho thế giới:
mất mùa ngày càng nhiều vì sâu bệnh hại ngày càng tăng; nạn đói xảy ra thường
xuyên hơn; một số hải đảo và vùng đất thấp ven biển sẽ bị nhấn chìm, dẫn đến
thiếu nơi sinh sống cho người dân và phần lớn các hệ sinh thái tại khu vực bị tuyệt
diệt… Cụ thể trong thời gian gần đây trên thế giới có hai trận thiên tai kinh hoàng
nhất là trận động đất 8,9 độ richter vào ngày 11 tháng 3 năm 2011 ở Nhật Bản và
đợt rét đậm kéo dài ở châu Âu vào đầu tháng 2 năm 2012 vừa qua đã gây thiệt hại
lớn cho thế giới . Đối với Việt Nam, theo Lê Bắc Huỳnh, 2011: “Chỉ tính riêng
trên hệ thống sông Cửu Long trong ba thập kỷ qua đã có bẩy trận lũ lớn đặc biệt
nghiêm trọng trên diện rộng, ở vùng núi phía Bắc từ năm 1990 – 2009 đã xảy ra
hơn 250 trận lũ quét có sức tàn phá lớn gây thiệt hại nghiêm trọng về người và
của”.
Nguyên nhân chủ yếu gây nên biến đổi khí hậu là do trong thành phần khí
quyển có chứa một lượng lớn CO2, CFC, CH4 mà trong hoạt động sống hằng ngày
của con người đã thải ra. Qua các thời kỳ phát triển công nghiệp, con người sử
dụng ngày càng nhiều các năng lượng hóa thạch (than đá, dầu mỏ, khí đốt…) và
1
thải vào khí quyển nhiều khí gây nên hiệu ứng nhà kính và làm trái đất dần nóng
lên.
Với nguyên nhân và hậu quả do hiệu ứng nhà kính gây ra như trên, các nhà
khoa học trên thế có hướng giải quyết duy nhất đó là giảm đến mức tối thiểu
lượng CO2 được thải ra hằng ngày trên toàn thế giới. Nhưng với nền công nghiệp
phát triền như hiện nay, các nhà máy – xí nghiệp, các hoạt động khai khoáng, các
phương tiện giao thông… (nguồn gây thải CO2 nhiều nhất) không thể ngừng hoạt
động, nên phương án được đưa ra là tăng cường diện tích trồng cây xanh – thực
vật là nguồn thu CO2 và thải ra O2 lớn nhất. Để tăng diện tích cây xanh bao phủ bề
mặt trái đất, các dự án CPM, REDD… đã đưa ra sáng kiến là phải chi trả cho môi
trường rừng trên thế giới. Ở Việt Nam với Nghị định số 99/2010 NĐ – CP ngày
24 tháng 9 năm 2010 của Chính phủ về Chính sách chi trả dịch vụ môi trường
rừng đã cung cấp thông tin rõ hơn cho giá trị của CO2.
Ở nước ta, việc tăng cường diên tích cây xanh không chỉ ở những khu vực có
sẵn rừng mà ngay trên địa bàn trung tâm tỉnh - thành phố cũng được trồng cây
xanh, một phần để tạo bóng mát, khu sinh hoạt và một phần để tăng khả năng hấp
thụ CO2 - giảm khí nhà kính, phục vụ nhu cầu cuộc sống của con người về môi
trường xanh – sạch – đẹp. Nói đến các công viên ở thành phố Hồ Chí Minh thì
không thể không nhắc đến Công viên Hoàng Văn Thụ, Công viên Phần mềm
Quang Trung, Công viên Lê Văn Tám, Công viên Gia Định… Có thể nói, công
viên ở thành phố có vai trò rất quan trọng trong việc bảo vệ môi trường, góp phần
phủ xanh thành phố, cải thiện môi trường không khí, giảm thiểu lượng nước mưa
chảy tràn… nhưng diện tích công viên còn khá nhỏ và phân bố rải rác, không
đồng đều giữa các quận huyện nên các công viên này chỉ hấp thụ được một phần
nhỏ CO2 được thải ra. Với những lý do trên, chúng tôi thực hiện đề tài “Định
lượng khả năng hấp thụ CO2 của thực vật thân gỗ tại Công viên Gia Định – quận
Phú Nhuận – thành phố Hồ Chí Minh” nhằm phục vụ cho việc thực hiện Nghị
định số 99/2010 NĐ – CP ngày 24 tháng 9 năm 2010 của Chính phủ về Chính
sách chi trả dịch vụ môi trường rừng.
2
1.2 Giới hạn khóa luận
- Về nội dung: Do thời gian làm khóa luận có hạn nên chỉ tập trung nghiên
cứu định lượng carbon ở trên mặt đất và dưới mặt đất, không nghiên cứu dạng lập
địa và khí hậu xung quanh khu vực nghiên cứu.
- Về phạm vi nghiên cứu: Chỉ khảo sát và đo đếm thực vật thân gỗ trong
phạm vi khu vực Công viên Gia Định.
3
Chương 2
TỔNG QUAN
2.1 Giới thiệu về sinh khối
2.1.1 Sơ lược về sinh khối
Theo “Hướng dẫn thực hành tốt về sử dụng đất thay đổi sử dụng đất và lâm
nghiệp” IUCN, 2003: Sinh khối bao gồm tất cả các vật chất hữu cơ có trên và dưới
mặt ví dụ như cây thân gỗ; cây hoa màu, cây lương thực; cây thân cỏ; thảm mục;
rễ cây…
Sinh khối của hệ sinh thái đóng vai trò rất quan trọng trong việc tích trữ
carbon trên và dưới mặt đất trên toàn thế giới. Chúng tham gia vào chu trình
carbon và là một trong những nhân tố quyết định hàm lượng carbon chứa trong
cây là nhiều hay ít. Việc tăng sinh khối hằng năm là do cây xanh hấp thụ CO2 và
tích tụ trong thân, cành, lá, rễ các cấp (đường kính rễ từ 2 mm trở lên). Có hai
dạng sinh khối là sinh khối khô và sinh khố tươi. Sinh khối khô là một dạng của
sinh khối tươi nhưng đã làm mất nước và trong phân tử gần như 100% không chứa
nước.
2.1.2 Một số nghiên cứu về sinh khối
- “Sinh khối và năng suất sơ cấp rừng Đước (Rhizophora apiculata) trồng tại
Cần Giờ”, Viên Ngọc Nam, Nguyễn Đình Quý và Nguyễn Sơn Thụy, 1997. Các
tác giả đã tính được sinh khối khô rừng Đước tại đây ở tuổi 4 là 16,24 tấn/ha, tuổi
8 là 89,01 tấn/ha, tuổi 12 là 118,21 tấn/ha, tuổi 14 là 138,98 tấn/ha và ở cấp tuổi
21 là 139,98 tấn/ha.
- “Nghiên cứu sinh khối và năng suất sơ cấp rừng Mấm trắng (Avicennia
alba BL.) tự nhiên tại Cần Giờ - thành phố Hồ Chí Minh”, Viên Ngọc Nam và ctv,
2000. Tác giả đã bố trí 4 tuyến điều tra trong tiểu khu 17 của rừng phòng hộ này.
4
Trên mỗi tuyến, tác giả lập 5 ô tiêu chuẩn (10 m x 10 m), mỗi ô tiêu chuẩn được
chia thành 4 ô điều tra (5 m x 5 m) và đo các cây có DBH > 3 cm. Tác giả tiến
hành chặt hạ 28 cây tiêu chuẩn, phân tích mẫu và chọn dạng phương trình tương
quan giữa sinh khối các bộ phận với DBH là: log(W) = a + b * log(DBH). Kết quả
cho thấy tỷ lệ sinh khối tươi của các bộ phận cây: thân chiếm từ 50,44 ÷ 79,73%,
cành chiếm 9,09 ÷ 44,45%, lá là 4,50 ÷ 20,83%. Sinh khối khô trung bình của cả
quần thể là 118,29 tấn/ha và năng suất sơ cấp trung bình của quằn thể Mấm trắng
tại Cần Giờ là 23,37 ± 0,52 tấn/ha/năm.
- “Đánh giá khả năng hấp thụ CO2 của Keo lai (Acacia auriculiformis x A.
mamgium) tại quận 9, TP. Hồ Chí Minh, Viên Ngọc Nam, Nguyễn Thị Hà, 2009,
thu được sinh khối cây cá thể như sau:
Bảng 2.1: Sinh khối tươi và khô của từng bộ phận cây cá thể
STT Sinh khối
1
2
Bộ phân của cây
Sinh khối tươi
Sinh khối khô
Tỷ lệ (%)
Thân
79,60
Cành
12,20
Lá
8,20
Thân
78,64
Cành
15,85
Lá
5,51
Tổng sinh khố khô của quần thể trung bình đạt 55,99 tấn/ha. Trong đó, 43,45
tấn/ha là sinh khối thân, sinh khối cành là 8,45 tấn/ha và sinh khối lá là 4,09
tấn/ha.
2.2 Hấp thụ CO2
2.2.1 Giới thiệu về CO2
CO2 là khí không thể thiếu trong hoạt động sống của con người cũng như
vạn vật chất hữu cơ xung quanh. Xuất hiện từ khi trái đất chưa có sự sống, các
phân tử CO2 kết hợp với CH4, NO2, tia lửa điện từ sấm sét… tạo nên thực thể sống
đầu tiên trên trái đất. Trong hô hấp thì CO2 đóng vai trò là chất thải, nhưng trong
quá trình quan hợp thì CO2 đóng vai trò đầu vào để mọi hoạt động sống trong cây
5
xanh được thực hiện. Qua quá trình quang hợp, cây xanh đưa CO2 vào thân, cành,
rễ… qua các lỗ nhỏ trên khí khổng và một phần nhờ vào miền lông hút ở rễ.
Tuy CO2 là đầu vào và đầu ra cho hoạt động quang hợp và hô hấp nhưng
ngày nay, sự phát triển công nghiệp đạt đỉnh cao nên phát thải ra môi trường
lượng CO2 vượt quá giới hạn cho phép. Vì vậy hiện tượng hiệu ứng nhà kính xảy
ra ngày càng trầm trọng trên toàn thế giới.
Qua đó, cây xanh đã đóng góp một phần rất lớn trong việc tích tụ CO2 trong
khí quyển. Điều này đã nói lên được tầm quan trọng của cây xanh trong việc bảo
vệ môi trường sống của mọi vật chất trên trái đất. Nhưng hiện nay, cây xanh tại
các cánh rừng đã giảm xuống đến mức báo động do việc khai thác rừng quá mức
để phục vụ nhu cầu sống, nhu cầu xuất khẩu, nhu cầu của ngành công nghiệp gỗ…
kéo theo sự suy giảm của diện tích rừng trên trái đất. Thấy được tầm quan trọng
của rừng, ở các nước phát triển đang cố sức cứu lấy rừng và giảm phát thải CO2.
Cụ thể là qua Nghị định thư Kyoto được 159 quốc gia ký kết năm 1997 tại Kyoto
(Nhật Bản) nhằm mục đích giảm lượng khí CO2 và các khí gây nên hiệu ứng nhà
kính làm trái đất ngày càng ấm dần lên.
2.2.2 Một số nghiên cứu về khả năng hấp thụ CO2
Xuexia Chen và ctv (2008) đã thực hiện: ước lượng sinh khối carbon rừng
trên mặt đất và sự tiêu thụ chất đốt ở U.S Utah High Plateaus sử dụng dữ liệu từ
chương trình phân tích và kiểm kê rừng, ảnh landsat và landfire. Trong nghiên cứu
này dữ liệu FIA, Landsat và Landfire được kết hợp trong một mô hình tương quan
để ước lượng AFBC với các ô đo đếm cách nhau 30 m. AFBC được tính toán từ
225 ô điều tra và sử dụng như là biến phụ thuộc có thể thay đổi trong mô hình.
Tác giả Xuexia Chen và cộng sự đã ước lượng được tổng 353 Tg AFBC với trung
bình 87 MgC/ha tại Utah High Plateaus và ước lượng được 8.054 Mg AFBC thoát
ra từ 2,24 km2 diện tích rừng cháy trong vụ cháy Longston.
“Nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 của rừng Keo tai tượng (Acacia
mangium Willd) trồng tại huyện Núi Thành – Quảng Nam”, Nguyễn Xuân Phước,
2009. Tác giả đã nghiên cứu loài Keo tai tượng ở 3 cấp tuổi, từ tuổi 1 đến tuổi 3.
6
Kết quả là tỷ lệ carbon với sinh khối khô của cây cá thể là: thân cây có tỷ lệ
44,64%, cành có tỷ lệ 49,63% và lá có tỷ lệ 47,68%, vỏ có tỷ lệ 46,3%. Quần thể
cây ở cấp tuổi 1 có khả năng hấp thụ 28,37 ± 3,08 tấn/ha, cấp tuổi 2 hấp thụ 61,16
± 8,59 tấn/ha, ở cấp tuổi 3 là 121,07 ± 13,06 tấn/ha. Toàn khu vực nghiên cứu của
tác giả có diện tích 4.011,30 ha và hấp thụ được 206.148,68 tấn và được tác giả
ước tính bằng tiền là khoảng 1.109.920 euro tương đương 28,731 tỷ VNĐ. Mô
hình tương quan giữa khả năng hấp thụ CO2 cây cá thể với DBH là: CO2t = 1,2357
* DBH 2,2894 (R2 = 0,9875).
“Nghiên cứu lượng hấp thụ CO2 trên mặt đất của rừng Tràm (Melaleuca
cajuputi Powell) tại xã Giáo Giồng – Cao Lãnh – Đồng Tháp”, Viên Ngọc Nam,
Lư Ngọc Trâm Anh, 2011. Các tác giả thu thập số liệu trên 40 ô tiêu chuẩn, sau đó
chọn ngẫu nhiên 40 cây tiêu chuẩn có DBH rải đều từ nhỏ đến lớn và tiến hành
giải tích chúng theo từng bộ phận (thân, cành, lá và vỏ). Kết quả thu được như
sau: tổng sinh khối tươi trung bình của quần thể là 289,43 ± 34,56 tấn/ha; tổng
sinh khố khô trung bình của quần thể là 157,09 ± 19,41 tấn/ha; phương trình
tương quan giữa trữ lượng CO2 của từng bộ phận trên mặt đất với DBH có dạng
y = a * DBHb. Cả quần thể Tràm tại đây hấp thụ CO2 trung bình là 238,85 ± 29,77
tấn/ha.
2.2.3 Phương pháp nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2
2.2.3.1 Theo phương pháp của Winrock
Phương pháp dựa vào các tài liệu của Winrock (MacDicken, K.G, 1997,
Winrock Carbon Methods Manual; Revised IPCC 1996 Guidelines for GHG
Inventory; Timothy Pearson, Sandra Brown, 2005)
Viên Ngọc Nam, 2010, đã dựa vào phương pháp trên đề xuất phương pháp
xác định giá trị hấp thu CO2 của rừng để áp dụng trong chi trả dịch vụ môi trường
rừng.
Các bước tiến hành xác định carbon để tính giá trị carbon hấp thụ của cây
rừng:
i. Xác định vùng dự án
7
ii. Phân cấp vùng dự án (diện tích)
iii. Quyết định bể carbon đo đếm
iv. Xác định kiểu, số lượng, kích thước và hình dạng ô đo đếm
v. Xác định dung lượng ô đo đếm
Xây dựng phương trình sinh khối, có 2 phương pháp:
i. Phương pháp 1: Chặt hạ cây tiêu chuẩn với số lượng lớn (> 30 cây),
phân tích mẫu để có được tỷ lệ khô/tươi của từng bộ phận của cây và phân tích
dược carbon cây. Sau đó xây dựng phương trình sinh khối khô, tươi, carbon hay
CO2 với DBH. (Phương pháp này mang lại kết quả chính xác và thực tế nhất
nhưng tốn kém nhiều thời gian và kinh phí).
ii. Phương pháp 2: Tiến hành chặt hạ cây với số lượng ít (< 30 cây) và
phân tích như phương pháp 1. Đây là những cây trung bình của từng cấp kính. Sau
đó tính tổng khối lượng khô của tất cả các cây trong cấp kính. (Phương pháp này
đem lại kết quả không chính xác như phương pháp 1 nhưng tiết kiệm được nhiều
thời gian và kinh phí hơn).
Tính lượng carbon = Tổng sinh khối * 0,5
Xác định lượng CO2 = Lượng carbon tích tụ * 44/12
hay CO2 = 3,67 * C
hay 1 tấn C tương ứng với 3,67 tấn CO2
2.2.3.2 Các phương pháp khác
Ngoài phương pháp xác định giá trị hấp thu dựa theo Winrock còn có các
phương pháp nghiên cứu sinh khối và xác định hàm lượng CO2 trên mặt đất như
sau:
- Phương pháp dựa trên mật độ sinh khối rừng.
- Phương pháp dựa trên diều tra rùng thông thường.
- Phương pháp dựa trên diều tra thể tích.
- Phương pháp dựa trên các nhân tố điều tra lâm phần.
- Phương pháp dựa trên số liệu cây cá lẻ.
- Phương pháp dựa trên vật liệu khai thác
8
- Phương pháp dựa trên mô hình sinh trưởng.
- Phương pháp dựa trên công nghệ viễn thám và GPS.
Các phương pháp trên đang ngày được quan tâm nhiều hơn và phát triển
phương pháp cho phù hợp với công nghệ và kỹ thuật hiện đại đang ngày một tiến
bộ. Phải nghiên cứu phát triển các phương pháp trên là vì mỗi phương pháp đều
có mặt mạnh và mặt yếu khác nhau. Điều này phụ thuộc vào thời gian, kinh phí và
giá trị thực của nghiên cứu.
2.3 Giới thiệu chung về khu vực nghiên cứu
2.3.1 Giới thiệu về Công viên Gia Định
Năm 1950, khu vực rộng hơn 30 ha này được quy hoạch để làm sân Golf và
trở thành sân Golf đầu tiên của Sài Gòn lúc bấy giờ. Sau sự kiện miền Nam hoàn
toàn giải phóng ngày 30 tháng 4 năm 1975, Mỹ rút khỏi miền Nam Việt Nam và
sân golf ngưng hoạt động.
Ngày 11 tháng 12 năm 1978, UBND Thành phố đã ban hành Quyết địnhsố
3870/QĐ-UB giao toàn bộ khu bãi sân golf nằm trên địa bàn quận Phú Nhuận và
Gò Vấp cho Sở Quản lý Công trình Công cộng quản lý để xây dựng thành Công
viên cấp Thành phố. Đặt tên là Công viên Gia Định thành phố Hồ Chí Minh.
Hình 2.1:Một số hạng mục công trình trong khuôn viên Công viên Gia Định
Với 30,43 ha Công viên Gia Định được xem là lá phổi xanh của thành phố vì
diện tích mặt bằng của nó lớn nhất trong tất cả các công viên có trong thành phố.
Trong khuôn viên cũng được thiết kế nhiều hạng mục công trình phù hợp với chức
năng là nơi nghỉ ngơi, thư giãn và các hoạt động thể dục thể thao lý tưởng phục vụ
cho cư dân sống ở khu vực xung quanh và du khách gần xa.
9
Thực vật ở Công viên Gia Định khá đa dạng, gồm thực vật thân gỗ và thực
vật thân thảo. Đối với thực vật thân thảo thì rất phong phú như: Cỏ đậu, Sài đất,
Trinh nữ,… Còn với thực vật thân gỗ thì có 50 loài cây trong khu vực công viên
với 2.671 cá thể thuộc 25 họ khác nhau. Tiêu biểu ở khu vực là loài Sao đen
(Hopea odorata Roxb), Xà cừ (Khaya senegalensis Juss), Dái ngựa (Swietenia
cacrophylla King in Hook)…
Hình 2.2:Một số loài thực vật có mặt trong khu vực nghiên cứu
2.3.2 Giới thiệu về quận Phú Nhuận
Địa phận quận Phú Nhuận nằm cách Trung tâm Thành phố 4,7 km về hướng
Tây Bắc; diện tích 4,855 km².
Giới hạn các phía:
- Phía Đông giáp ranh với quận Bình Thạnh.
- Phía Tây giáp quận Tân Bình.
- Phía Nam giáp với quận 1 và quận 3.
- Phía Bắc giáp với quận Gò Vấp.
Dân số vào khoảng 183.000 người, mật độ dân số trên 36.000 người/km².
Cộng đồng dân cư Phú Nhuận gồm các dân tộc Kinh, Hoa, Chăm theo Phật giáo,
Công giáo, Tin lành, Cao đài. Địa bàn quận tập trung khá nhiều di tích kiến trúc
cổ có niên đại 200 - 300 năm và gần 70 chùa, tu viện, nhà thờ, thánh thất có giá trị
cao về mỹ thuật, kiến trúc. (Nguồn:
/>
10
Chương 3
MỤC TIÊU, NỘI DUNGVÀPHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
3.1 Mục tiêu khóa luận
- Định lượng carbon hấp thụ của thực vật thân gỗ ở công viên Gia Định tại
thời điểm nghiên cứu.
- Cung cấp thông tin làm cơ sở thực hiện Nghị định số 99/2010 NĐ – CP
ngày 24 tháng 9 năm 2010 của Chính phủ về Chính sách chi trả dịch vụ môi
trường rừng.
3.2 Nội dung khóa luận
3.2.1 Tính toán khả năng hấp thụ CO2 trên mặt đất của thực vât thân gỗ
- Xác định các nhân tố sinh trưởng như Hvn, DBH để tính thể tích cây cá thể.
- Xác định sinh khối khô của cây cá thể.
- Xác định lượng CO2 hấp thụ được trên cây cá thể, từng lô và toàn khu vực.
3.2.2 Tính toán khả năng hấp thụ CO2 dưới mặt đất của thực vật thân gỗ
- Xác định lượng CO2 hấp thụ được của các bộ phận dưới mặt đất.
- Xác định tổng lượng CO2 hấp thụ trên và dưới mặt đất của cây xanh trên
toàn khu vực tại thời điểmnghiên cứu.
3.2.3 Định giá khả năng hấp thụ CO2 của thực vật thân gỗ trên toàn khu vực
nghiên cứu
Dựa theo giá CO2 trên thị trường tại thời điểm nghiên cứu.
3.2.4 Tính toán khả năng hấp tlhụ CO2 của thực vật thân gỗ tại công viên Gia
Định so với lượng CO2 thải ra trong quá trình hô hấp của người dân tại quận
Phú Nhuận
11
3.3 Phương pháp nghiên cứu
3.3.1 Công tác chuẩn bị
- Thu thập số liệu thứ cấp:
Các loại bản đồ: Bản đồ hiện trạng, bản đồ mật độ dân số (nếu có)…
Thu thập các tài liệu có liên quan đến khu vực nghiên cứu: danh sách
thực vật thân gỗ, tình hình dân cư, kinh tế - xã hội…
- Phân tích, đánh giá các tài liệu thu được liên quan đến khu vực nghiên cứu.
3.3.2 Ngoại nghiệp
- Tiến hành khảo sát và phân chia khu vực nghiên cứu theo thứ tự khu đã
phân chia sẵn của Ban Quản lý công viên và tiếp tục phân chia lô theo đường đi
trong khu.
- Tiến hành đo chỉ tiêu chu vi tại vị trí 1,3 m (C1,3) để suy ra DBH của tất cả
cây thân gỗ (nói cách khác là cây có C1,3 ≥ 25,4 cm hay DBH ≥ 8 cm) có trong tất
cả các lô tại khu vực nghiên cứu.
Hình 3.1:Đo chu vi tại vị trí1,3 m và chiều cao vút ngọn
- Lựa chọn 40 cây tiêu chuẩn có đường kính trải đều từ cây có đường kính
nhỏ nhất đến cây có đường kính cao nhất phụ thuộc vào mức độ phổ biến (chỉ số
quan trọng IV ≥ 5) của từng loài có trong khu vực. Tiến hành đo chỉ tiêu chiều cao
vút ngọn (Hvn) và xây dựng phương trình tương quan giữa Hvn – DBH.
12
3.3.3 Nội nghiệp
Sử dụng phần mềm thống kê Statgraphic 5.1 và Excel 2007 để tính toán và
xử lý các số liệu thu thập được.
- Tính lượng sinh khối trên mặt đất của cây cá thể (Sandra Brown, 1997):
AGB = VOB * WD * BEF
Trong đó: VOB: thể tích thân cây (m3)
WD: tỷ trọng gỗ (g/cm3)
BEF: hệ số chuyển đổi.
WD: được xác định bằng cách tra bảng tỷ trọng gỗ các cây nhiệt đới
của Nguyễn Ngọc Chính và ctv, 1996 và tra bảng “ Wood Densities of Tropical
Tree Species”, Gisel Reyes, Sandra Brown, Jonatha Chapman và Ariel E. Lugo,
2010; kết hợp tra bảng trên website .
Trường hợp ngoại lệ, tỷ trọng gỗ của một số loài thực vật không được thể hiện
trên các nguồn trên thì tỷ trọng WD = 0,57 dùng cho vùng Đông Nam Á (Sandra
Brown, 1997).
BEF được phân chia dựa vào “Estimation of carbon stocks in the
above – and belowground biomass in live tree and non – tree”, IPCC, 2006 theo
các cấp kính:
BEF = 1,40 nếu DBH < 20 cm
BEF = 1,38 nếu 20 < DBH < 40 cm
BEF = 1,33 nếu 40 < DBH < 80 cm
BEF = 1,25 nếu DBH > 80 cm
- Xác định sinh khối dưới mật đất: Pearson và ctv (2005) đã đưa ra phương
trình tương quan để tính sinh khối dưới mặt đất áp dụng cho rừng nhiệt đới như
sau:
BGB = exp (-1,0587 + 0,8836 * ln (ABD))
Trong đó: BGB: sinh khối dưới mặt đất (tấn/ha).
AGB: sinh khối trên mặt đất (tấn/ha).
13