Nghiên cứu sinh khối và khả năng hấp thụ CO2 của rừng vầu đắng (indossa angustata MC CLURE) tại huyện định hóa, tỉnh thái nguyên
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2 MB, 100 trang )
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
TRẦN MINH HÀ
NGHIÊN CỨU SINH KHỐI
VÀ KHẢ NĂNG HẤP THỤ CO2 CỦA RỪNG VẦU ĐẮNG
(Indossa angustata MC. CLURE)
LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM NGHIỆP
THÁI NGUYÊN - 2014
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
TRẦN MINH HÀ
NGHIÊN CỨU SINH KHỐI
VÀ KHẢ NĂNG HẤP THỤ CO2 CỦA RỪNG VẦU ĐẮNG
(Indossa angustata MC. CLURE)
Chuyên ngành: Lâm học
Mã số: 60.62.02.01
LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM NGHIỆP
THÁI NGUYÊN - 2014
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là đề tài nghiên cứu của riêng tôi, những số liệu và
kết quả trong luận văn này là hoàn toàn trung thực, chưa được công bố trong
bất cứ công trình nghiên cứu nào khác.
Mọi sự giúp đỡ cho việc hoàn thành luận văn đều đã được cảm ơn. Các
thông tin, tài liệu trình bày trong luận văn này đã được chỉ rõ nguồn gốc.
Tác giả luận văn
Trần Minh Hà
ii
LỜI CẢM ƠN
Thực hiện chương trình cao học, tôi được phân công thực hiện Đề tài “Nghiên
cứu sinh khối và khả năng hấp thụ C02 của rừng Vầu đắng (Indosasa angustata
Mc. Clure) tại huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên". Trong quá trình thực hiện Đề
tài, tôi đã được sự quan tâm giúp đỡ nhiệt tình, trách nhiệm của Nhà trường, quý
thầy, cô, các cơ quan đơn vị, bạn bè, đồng nghiệp.
Xin trân trọng cảm ơn PGS.TS Võ Đại Hải, Giám đốc Viện Khoa học Lâm
nghiệp Việt Nam, người trực tiếp hướng dẫn khoa học của luận văn, đã tận tình giúp
đỡ về mọi mặt để hoàn thành luận văn được tốt nhất.
Xin trân trọng cảm ơn quý thầy cô Phòng quản lý đào tạo sau đại học, Khoa
lâm nghiệp - Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên đã hướng dẫn và giúp đỡ em
trong quá trình thực hiện Luận văn.
Xin trân trọng cảm ơn lãnh đạo và tập thể cán bộ B
rừng ATK Định
Hóa đã cung cấp số liệu, tài liệu và phối hợp trong quá trình thực hiện luận văn.
Xin trân trọng cảm ơn các chủ rừng đã tạo điều kiện cho tôi được điều tra, lấy
mẫu nghiên cứu trên diện tích rừng của mình.
Mặc dù bản thân tôi đã có nhiều cố gắng nỗ lực trong nghiên cứu, song do hạn
chế về thời gian, điều kiện nghiên cứu luận văn không tránh khỏi những thiếu sót,
hạn chế. Kính mong được sự tham gia đóng góp ý kiến của các thầy, cô và bạn đọc
để luận văn của tôi
hoàn thiện hơn.
Tôi xin trân trọng cảm ơn./.
TÁC GIẢ LUẬN VĂN
3
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................. ii
MỤC LỤC ....................................................................................................... iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT ......................................... v
DANH MỤC CÁC BẢNG ............................................................................. vi
DANH MỤC CÁC HÌNH, SƠ ĐỒ............................................................... vii
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
1. Đặt vấn đề ................................................................................................. 1
2. Mục đích nghiên cứu................................................................................. 4
3. Mục tiêu nghiên cứu.................................................................................. 4
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu............................................................. 4
5. Ý nghĩa của đề tài...................................................................................... 4
Chương 1.
.................................... 6
1.1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu ................................................................ 6
1.1.1. Trên thế giới .................................................................................... 6
1.1.2. Ở Việt Nam ................................................................................... 10
1.1.3. Nhận xét, đánh giá chung.............................................................. 19
1.2. Tổng quan khu vực nghiên cứu............................................................ 21
1.2.1. Điều kiện tự nhiên ......................................................................... 21
1.2.2. Đặc điểm kinh tế- xã hội ............................................................... 25
1.2.3. Nhận xét
đánh giá chung về điều kiện khu vực nghiên cứu .... 27
Chương 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................ 29
2.1. Nội dung nghiên cứu ............................................................................ 29
2.2. Phương pháp nghiên cứu...................................................................... 29
2.2.1. Quan điểm và cách tiếp cận vấn đề nghiên cứu............................ 29
2.2.2. Phương pháp nghiên cứu cụ thể .................................................... 30
4
Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................ 41
3.1. Điề
, bảo vệ và một số
quy luật kết cấu lâm phần rừng Vầu đắng tại huyện Định Hóa, tỉnh Thái
Nguyên ............................................................................................... 41
3.1.1. Hiện trạng về diện tích .................................................................. 41
3.1.2. Hiện trạng về mật độ ..................................................................... 42
3.1.3. Tình hình quản lý bảo vệ rừng ................................................ 43
3.1.4. Một số quy luật kết cấu lâm phần rừng Vầu đắng thuần loài tại
........................................................ 43
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
/>
5
3.2. Nghiên cứu
............................................................................... 47
3.2.1. Sinh khối tươi lâm phần Vầu đắng thuần loài .......................... 47
3.2.2. Đặc điểm sinh khối khô lâm phần Vầu đắng thuần loài .......... 53
3.3. Lượng carbon tích lũy và lượng CO 2
i Nguyên .............................................. 59
3.3.1. Lượng carbon tích lũy của lâm phần Vầu đắng thuần loài ....... 59
3.3.2. Lượng CO2
của lâm phần Vầu đắng thuần loài ............ 65
3.4. Xây dựng
2
................ 71
3.4.1. Nghiên cứu mối quan hệ giữa sinh khối, lượng CO2 hấp thụ của
rừng Vầu đắng thuần loài tại huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên ............
71
3.4.2. Đề xuất một số ứng dụng trong việc xây dựng các mô hình
xác định nhanh sinh khối và lượng CO2 hấp thụ cho rừng Vầu đắng
thuần loài tại huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên ............................... 74
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................... 76
1. Kết luận ................................................................................................... 76
2. Kiến nghị ................................................................................................. 77
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 79
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
/>
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT
C
: Carbon
CDM : Cơ chế phát triển sạch (Clean Development Mechanism)
D1.3
: Đường kính ngang ngực
D 1.3
: Đường kính ngang ngực bình quân
H dc
: Chiều cao dưới cành
H vn
: Chiều cao vút ngọn
H vn
: Chiều cao vứt ngọn bình quân
IPCC : Intergovernmental Panel on Climate Change
N
: Mật độ
OTC
: Ô tiêu chuẩn
SKK
: Sinh khối khô
SKT
: Sinh khối tươi
DANH MỤC BẢNG
B
1.1. Cơ cấu kinh tế khu vực ................................................................... 26
Bảng 3.1. Hiện trạng về diện tích rừng vầu tại huyện Định Hóa.................... 41
Bảng 3.2. Hiện trạng về mật độ rừng Vầu tại Định Hóa ........................... 42
Bảng 3.3. Bảng tổng hợp phân bố N/D ........................................................... 44
Bảng 3.4. Bảng tổng hợp phân bố N/H ........................................................... 45
Bảng 3.5. Bảng quy luật phân bố tương quan H/D ......................................... 46
Bảng 3.6. Sinh khối tươi cây Vầu đắng theo 3 cấp mật độ............................. 47
Bảng 3.7. Sinh khối tươi cây bụi, thảm tươi và vật rơi rụng .......................... 49
Bảng 3.8. Cấu trúc sinh khối tươi lâm phần Vầu đắng thuần loài .................. 52
Bảng 3.9. Đặc điểm sinh khối khô cây Vầu đắng theo 3 cấp mật độ ............. 54
Bảng 3.10. Đặc điểm sinh khối khô cây bụi, thảm tươi và vật rơi rụng ......... 56
Bảng 3.11. Cấu trúc sinh khối khô lâm phần Vầu đắng thuần loài ................ 58
Bảng 3.12. Lượng carbon tích lũy của rừng Vầu đắng theo 3 cấp mật độ .........
60
Bảng 3.13. Lượng carbon tích lũy trong cây bụi, thảm tươi và vật rơi rụng ........
62
Bảng 3.14. Cấu trúc lượng carbon tích lũy của lâm phần Vầu đắng thuần loài .
64
Bảng 3.15. Lượng CO2 hấp thụ của cây Vầu đắng thuần loài theo 3 cấp
mật độ ............................................................................................. 66
Bảng 3.16. Lượng CO2
Bảng 3.17. Cấu trúc lượng CO2
trong cây bụi, thảm tươi và vật rơi rụng..... 68
của lâm phần Vầu đắng thuần loài 70
Bảng 3.18. Mối quan hệ giữa sinh khối của cây cá thể Vầu đắng với các
nhân tố điều tra trong lâm phần .................................................... 72
Bảng 3.19. Mối quan hệ giữa lượng CO2 hấp thụ của cây cá thể Vầu đắng
với các nhân tố điều tra trong lâm phần ....................................... 72
Bảng 3.20. Mối quan hệ giữa sinh khối của lâm phần Vầu đắng với các
nhân tố điều tra trong lâm phần .................................................... 73
Bảng 3.21. Mối quan hệ giữa lượng CO2 hấp thụ của lâm phần Vầu đắng
với các nhân tố điều tra trong lâm phần ....................................... 74
vii
DANH MỤC CÁC HÌNH, SƠ ĐỒ
HÌNH
Hình 3.1. Biểu đồ phân bố bình quân số cây Vầu đắng theo cấp đường kính ....
45
Hình 3.2. Biểu đồ phân bố bình quân số cây Vầu đắng theo cấp chiều cao .......
46
Hình 3.3. Biểu đồ lượng sinh khối tươi cây Vầu đắng theo 3 cấp mật độ ..........
48
Hình 3.4. Biểu đồ lượng sinh khối tươi của cây bụi, thảm tươi...........................
50
Hình 3.5. Biểu đồ lượng sinh khối tươi của vật rơi rụng......................................
51
Hình 3.6. Biểu đồ cấu trúc sinh khối tươi toàn lâm phần Vầu đắng thuần
loài...... 53
Hình 3.7. Biểu đồ lượng sinh khối khô cây Vầu đắng 3 cấp mật độ ..................
55
Hình 3.8. Biểu đồ lượng sinh khối khô của cây bụi, thảm tươi .................... 56
Hình 3.9. Biểu đồ lượng sinh khối khô của vật rơi rụng ............................... 57
Hình 3.10. Biểu đồ cấu trúc sinh khối khô lâm phần Vầu đắng thuần loài.........
59
Hình 3.11. Biểu đồ lượng carbon tích lũy của cây Vầu đắng 3 cấp mật độ ........
61
Hình 3.12. Biểu đồ trữ lượng carbon tích lũy trong cây bụi, thảm tươi ..............
63
Hình 3.13. Biểu đồ trữ lượng carbon tích lũy trong vật rơi rụng .........................
64
Hình 3.14. Trữ lượng carbon tích lũy của lâm phần Vầu đắng thuần loài ..........
65
Hình 3.15. Lượng CO2 hấp thụ của cây Vầu đắng thuần loài ba cấp mật độ.....
67
Hình 3.16. Lượng CO2
trong cây bụi thảm tươi ................................. 69
Hình 3.17. Lượng CO2
Hình 3.18. Cấu trúc lượng CO2
71
vii
trong vật rơi rụng ........................................... 70
của lâm phần Vầu đắng thuần loài ........
SƠ ĐỒ
Sơ đồ 2.1: Sơ đồ bố trí OTC, ô thứ cấp và các ô dạng bản............................. 31
1
MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Biến đổi khí hậu, hiện tượng nóng lên của trái đất đang là vấn đề
nghiêm trọng và là mối quan tâm chung của toàn xã hội. Nồng độ khí
cacbonic (CO2) gia tăng trong bầu khí quyển được coi là nguyên nhân
chính gây ra hiện tượng nóng lên của trái đất. Theo ước tính của các nhà
khoa học, nếu toàn bộ sinh khối của rừng mưa nhiệt đới bị đốt trong vòng
50 năm tới thì lượng CO2 thải ra cùng với lượng CO2 không được hấp thụ
từ rừng mưa sẽ làm tăng lượng CO 2 trong khí quyển gấp đôi hiện nay và
0
nhiệt độ trái đất sẽ tăng lên 2 - 5 C, làm cho băng 2 cực tan dẫn đến những
mực nước biển sẽ dâng lên 1 - 3 m làm ngập các vùng thấp ven biển phía
Nam của Bangladesh, đồng bằng sông Mêkông ở Việt Nam và một phần
lớn diện tích các bang Florida và Louisiana của Mỹ, nhiều hòn đảo trên
Thái Bình Dương sẽ biến mất trên bản đồ thế giới (Bảo Huy, 2005) [6].
Nhằm ngăn chặn những thảm họa do biến đổi khí hậu toàn cầu gây
ra, Công ước khung của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu (UNFCCC) đã
được ký tại Rio de Janeiro - Brazil năm 1992 với sự tham gia của gần 160
quốc gia trên toàn thế giới. Nghị định thư Kyoto ra đời nhằm đạt được sự
thỏa thuận về giảm phát thải khí nhà kính của các nước, trong đó CDM
(Clean Development Mechanism) là một trong 3 cơ chế linh hoạt của Nghị
định thư Kyoto, trong đó nó cho phép các nước phát triển đạt được các chỉ
tiêu về giảm phát thải khí nhà kính bắt buộc thông qua đầu tư thương m ại
các dự án trồng rừng tại các nước đang phát triển, nhằm hấp thụ khí CO 2 từ
khí quyển và làm giảm lượng phát thải khí nhà kính. Do vậy, đây cũng
được xem là hướng đi quan trọng đối với những nước đang phát triển,
trong đó có Việt Nam trong việc tiến tới xóa đói, giảm nghèo phát triển
kinh tế từ những giá trị thu được từ dịch vụ môi trường rừng.
2
Ở Việt Nam, vấn đề thương mại hóa các giá trị dịch vụ môi trường
rừng bao gồm khả năng hấp thụ CO2 của rừng còn rất mới mẻ nhưng cũng đã
có sự quan tâm nghiên cứu trong một vài năm gần đây. Chính phủ đã có Nghị
định 48/2007/NĐ-CP ngày 28/3/2007 về nguyên tắc và phương pháp định giá
các loại rừng; Quyết định 380-TTg ngày 10/4/2008 của Thủ tướng Chính phủ
về thí điểm cơ chế chi trả dịch vụ môi trường rừng, tiếp đó năm 2010 chính
phủ đã ra Nghị định số 99/2010/NĐ-CP ngày 24/9/2010 về chính sách chi trả
dịch vụ môi trường rừng. Chính phủ cũng đã có nhiều chủ trương, chính sách
nhằm ứng phó với biến đổi khí hậu điển hình là quyết định 158/QĐ-TTg ngày
02/12/2008 của Thủ tướng chính phủ về chương trình mục tiêu quốc gia ứng
phó với biến đổi khí hậu, trong đó việc giảm lượng CO2 (nguyên nhân chính
gây nên sự nóng lên của trái đất) rất được quan tâm. Như vậy, có thể nói hiện
nay ở nước ta hành lang pháp lý cho việc thực hiện chi trả dịch vụ môi trường
rừng bao gồm cả khả năng hấp thụ và lưu giữ CO 2 là đã có cơ sở nhưng việc
thực thi còn rất nhiều cản trở do chúng ta chưa có đủ cơ sở khoa học cũng như
thực tiễn cho việc xác định khả năng hấp thụ và lưu giữ CO 2 của từng loại
rừng. Ở nước ta hiện nay các công trình nghiên cứu mới chỉ tập trung nghiên
cứu sinh khối và khả năng hấp thụ carbon của một số dạng rừng trồng cho
một số loài cây trồng rừng phổ biến ở Việt Nam như Keo các loại, Bạch đàn,
Thông,... Tuy nhiên, những nghiên cứu nhằm lượng hóa giá trị dịch vụ môi
trường của rừng bao gồm cả khả năng hấp thụ và lưu giữ C0 2 cũng như giá trị
thương mại mà rừng mang lại ở Việt Nam còn ít và tản mạn, chưa có hệ
thống, thiếu các dữ liệu cơ bản nên chưa đủ cơ sở khoa học và thực tiễn cho
việc định giá rừng nói chung, định lượng khả năng cố định carbon cho các
dạng rừng nói riêng. Do vậy, giá trị mang lại của rừng hiện nay vẫn chưa
được tính toán một cách đầy đủ. Điều này gây ảnh hưởng không nhỏ tới việc
thu hút cộng đồng tham gia phát triển nghề rừng một cách bền vững.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
/>
3
Vầu đắng là một loài lâm sản ngoài gỗ rất có giá trị hiện nay và được
phân bố rất phổ biến ở vùng Đông Bắc bộ. Giá trị kinh tế của vầu đắng không
chỉ thể hiện ở măng Vầu đắng thơm ngon được người tiêu dùng ưa chuộng,
thân cây khí sinh của Vầu đắng được dùng nhiều trong xây dựng, làm đồ thủ
công mỹ nghệ,... mà Vầu đắng còn góp phần quan trọng trong việc cảo tạo
đất, điều hòa tiểu khí hậu, chống xói mòn, rửa trôi, hạn chế lũ lụt,... Tuy
nhiên, thực tế hiện nay cho thấy, giá trị của rừng Vầu đắng mới chỉ được thừa
nhận ở những giá trị kinh tế của nó mang lại, những giá trị về bảo vệ môi
trường, hấp thụ C02 của rừng Vầu đắng vẫn chưa được thừa nhận mặc dù về
mặt nhận thức chúng ta đều biết rừng nói chung trong đó có rừng vầu đắng
nói riêng đều góp phần quan trọng trong việc giảm thiểu biến đổi khí hậu, có
khả năng hấp thụ và lưu giữ khí gây ra biến đổi khí hậu chủ yếu là C0 2 nhưng
lại không có đầy đủ cơ sở khoa học cũng như thực tiễn để lượng hóa chúng.
Định Hóa là huyện miền núi nằm ở phía tấy bắc của tỉnh Thái Nguyên
có tổng diện tích tự nhiên 52.272,23 ha. Đất quy hoạch cho lâm nghiệp
30.230,93 ha, rừng tự nhiên 21.067,02 ha, trong đó rừng vầu đắng 1.730,9 ha
tập trung chủ yếu ở các xã: Lam Vĩ, Tân Thịnh, Quy Kỳ, Bảo Linh, Phú Đình
và Bình Thành. Rừng Vầu đắng có vai trò rất quan trong đối với người dân
Định Hóa, rừng vầu đắng không chỉ đem lại nguồn thu tương đối lớn cho
người dân từ việc khai thác sản phẩm măng làm thực phẩm, cây làm nguyên
liệu chế biến như: Đũa, bột giấy ... mà rừng vầu đắng còn có tác dụng rất lớn
trong việc tạo cảnh quan các khu di tích lịch sử, phòng hộ đầu nguồn các
dòng Sông cầu và sông công... Tuy nhiên, hiện nay rừng vầu đắng của huyện
Định Hóa cũng mới chỉ được thừa nhận về giá trị kinh tế, phòng hộ... về giá
trị môi trường chưa có nghiên cứu đánh giá về khả năng hấp thụ C0 2 để làm
cơ sở cho việc chi trả dịch vụ môi trường rừng cũng như xác định giá trị đích
thực của rừng vầu đắng đem lại để có các giải pháp quản lý, bảo vệ và phát
triển rừng vầu đắng trong thời gian tới.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
/>
4
Xuất phát từ những yêu cầu đó, đề tài "Nghiên cứu sinh khối và khả
năng hấp thụ CO2 của rừng Vầu đắng (Indosasa angustata Mc. Clure) tại
huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên"
.
2. Mục đích nghiên cứu
Định lượng
sinh khối và
CO2 của rừng Vầu đắng
(Indosasa angustata Mc. Clure) thuần loài tại hu
-
.
3. Mục tiêu nghiên cứu
-
2
.
-
2
ng vầu đắng thuần loài tại huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên.
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
4.1. Đối tượng nghiên cứu
Rừng Vầu đắng (Indosasa angustata Mc. Clure) thuần loài tại huyện
Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên.
4.2. Phạm vi nghiên cứu
-
.
-
:
+ Việc nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 trong sinh khối của rừng là rất
phức tạp, đòi hỏi thời gian dài, nhiều phương tiện và kinh phí lớn. Vì vậy,
trong đề tài tiến hành nghiên cứu theo phương pháp mẫu điển hình.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
/>
5
khối và khả năng hấp thụ CO2
.
+ Đề tài chỉ nghiên cứu đánh giá lượng CO 2 hấp thụ của rừng Vầu
đắng tại thời điểm nghiên cứu, không nghiên cứu đánh g iá lượng CO2 hấp
thụ trong năm.
+ Đối với cây bụi thảm tươi, Đề tài chỉ nghiên cứu lượng CO 2 hấp thụ
của các bộ phận thân, cành, lá, không nghiên cứi khả năng hấp thụ CO 2 của
bọ phận rễ.
5. Ý nghĩa của đề tài
5.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài
Nhằm cung cấp thêm những kết quả nghiên cứu về sinh khối và
lượng CO2 hấp thụ của rừng Vầu đắng thuần loài tại huyện Định Hóa, tỉnh
Thái Nguyên.
5.1. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
Góp phần thực hiện chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng ở Thái
Nguyên theo Nghị định 99/2010/ NĐ-CP ngày 24/09/2010 của Chính phủ.
Kết quả nghiên cứu của đề tài có thể làm tư liệu tham khảo cho các cấp,
các ngành trong việc chi trả dịch vụ môi trường rừng, cho chủ rừng trong thực
tiễn quản lý rừng Vầu đắng tại địa phương nói riêng và tất cả các địa phương
có cây Vầu đắng phân bố nói chung.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
/>
6
Chương 1
1.1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu
1.1.1. Trên thế giới
1.1.1.1. Nghiên cứu về sinh khối và năng suất rừng
Sinh khối và năng suất rừng là những vấn đề đã được rất nhiều tác giả
quan tâm nghiên cứu. "Sinh khối là tổng trọng lượng của sinh vật sống trong
sinh quyển hoặc số lượng sinh vật sống trên một đơn vị diện tích, thể tích
vùng”. Sinh khối là một chỉ tiêu quan trọng thể hiện năng suất của rừng, sinh
khối được dùng để nghiên cứu một số chỉ tiêu khác như dinh dưỡng hoặc các
chỉ tiêu về môi trường rừng. Khi cơ chế phát triển sạch (CDM) xuất hiện,
nghiên cứu sinh khối giữ vai trò quan trọng hơn, được dùng để xác định lượng
carbon hấp thụ bởi thực vật rừng, góp phần định lượng giá trị môi trường do
rừng mang lại.
Từ những năm 1840 trở về trước, đã có những công trình nghiên cứu
về lĩnh vực sinh lý thực vật, đặc biệt là vai trò hoạt động của diệp lục trong
quá trình quang hợp để tạo nên các sản phẩm hữu cơ dưới tác động của các
nhân tố tự nhiên như: Đất, nước, không khí, và năng lượng ánh sáng mặt trời.
sang thế kỷ 19 nhờ áp dụng các thành tựu khoa học như hóa phân tích, hóa
thực vật và đặc biệt là vận dụng nguyên lý tuần hoàn vật chất trong thiên
nhiên, các nhà khoa học đã thu được những thành tựu đáng kể. Tiêu biểu cho
lĩnh vực này có thể kể tới một số tác giả sau:
- Liebig (1862) lần đầu tiên đã định lượng về sự tác động của thực vật
tới không khí và phát triển thành định luật tối thiểu, sau đó Mitscherlich
(1954) đã phát triển luật tối thiểu của Liebig thành luật "năng suất" [31] .
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
/>
7
- Lieth (1964) đã thể hiện năng suất trên toàn thế giới bằng bản đồ năng
suất, đồng thời với sự ra đời của chương trình sinh học quốc tế “IBP” (1964)
và
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
/>
8
chương trình sinh quyển con người “MAB” (1971) đã tác động mạnh mẽ tới
việc nghiên cứu sinh khối. Những nghiên cứu trong giai đoạn này tập trung
vào các đối tượng đồng cỏ, savan, rừng rụng lá, rừng mưa thường xanh [32] .
- Duyiho cho biết hệ sinh thái rừng nhiệt đới năng suất chất khô thuần
từ
10-50 tấn/ha/năm, trung bình là 20 tấn/ha/năm, sinh khối chất khô từ 60800
tấn/ha/năm, trung bình là 450 tấn/ha/năm (theo Lê Hồng Phúc, 1996)
[10].
- Dajoz (1971) đưa ra năng suất của một số hệ sinh thái rừng như sau:
+ Mía ở Châu Phi: 76 tấn/ha/năm.
+ Rừng nhiệt đới thứ sinh ở Yangambi: 20 tấn/ha/năm.
+ Đồng cỏ tự nhiên ở Fustuca (Đức): 10,5-15,5 tấn/ha/năm (dẫn theo
Lê Hồng Phúc, 1996) [10].
- Rodel (2002) mặc dù rừng chỉ che phủ 21% diện tích bề mặt trái đất,
nhưng sinh khối thực vật của nó chiếm đến 75% so với tổng sinh khối thực
vật trên cạn và lượng tăng trưởng sinh khối hàng năm chiếm 37%[33].
- Canell (1982) đã cho ra đời cuốn sách “Sinh khối và năng suất sơ cấp
của rừng thế giới", cho đến nay nó vẫn là tác phẩm quy mô nhất. Tác phẩm đã
tổng hợp 600 công trình nghiên cứu được toám tắt xuất bản về sinh khối khô,
thân, cành, lá và một số thành phần sản phẩm sơ cấp của hơn 1.200 lâm phần
thuộc 46 nước trên thế giới [25] .
1.1.2.2. Nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 của rừng
Trong bối cảnh toàn thế giới đang cùng bắt tay để ứng phó với các
tác động do biến đổi khí hậu gây ra, thì vai trò của rừng trong việc duy trì
và cải thiện các chức năng phòng hộ môi trường ngày càng được khẳng
định, trong đó vai trò hấp thụ khí C0 2 (tác nhân cơ bản gây ra hiệu ứng
nhà kính và biến đổi khí hậu toàn cầu) của rừng đang rất được các nhà
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
/>
9
khoa học quan tâm nghiên cứu, có thể tổng kết lại một số công trình
nghiên cứu chủ yếu như sau:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
/>
10
- Kang Bing và cộng sự (2006) khi nghiên cứu về khả năng hấp thụ
C02 của rừng trồng hỗn giao giữa P. massoniana và Cunninghamia lanceolata
cho thấy, đối với cả 2 loài, hàm lượng carbon tập trung chủ yếu ở tầng cây gỗ
đạt trung bình 51,1%, tiếp đến là vật rơi rụng chiếm 48,3%, cây bụi chiếm
44,1% và thấp nhất là trong cỏ chỉ chiếm khoảng 33,0% so với tổng sinh khối
khô từng bộ phận tương ứng. Khả năng hấp thụ carbon của loài P.
massoniana lớn hơn lượng carbon của C. Lanceolata
carbon chứa trong gỗ, rễ, cành, vỏ, lá của P. masoniana lần lượt là 58,6%,
56,3%, 51,2%, 49,8% và 46,8%, trong khi đó loài C. lanceolata
carbon lần lượt là vỏ (52,2%), lá (51,8%), gỗ (50,2%), rễ (47,5%) và cành
thấp nhất là 46,7% [29].
- Fang Yunting và cộng sự (2003) khi tiến hành nghiên cứu khả năng
hấp thụ carbon đối với rừng trồng hỗn loài giữa Pinus massoniana và Schima
superba tại Trung Quốc cho thấy, tổng lượng carbon hấp thụ biến động từ
146,35 - 215,30 tấn/ha, trong đó lượng carbon của cây trồng và thảm thực vật
dưới tán rừng chiếm 61,9% - 69,9%, lượng carbon trong đất chiếm từ 28,5 35,5% và lượng carbon trong vật rơi rụng chiếm từ 1,6 - 2,8% [ 27].
- Jianhua Zhu (2007) đối với rừng trồng Larix potaninii có độ tuổi từ 2
40 thì hàm lượng carbon của sinh khối trên mặt đất chứa 49,70% và hàm
lượng carbon của sinh khối dưới mặt đất chứa 48,99%. Hàm lượng carbon
trong thân cây chứa 49,47%, trong khi hàm lượng carbon trong cành chiếm
50,03% và hàm lượng carbon trong lá chiếm 49,61% so với sinh khối khô của
nó [28].
- Leuvina (2007) khi nghiên cứu khả năng hấp thụ carbon của cây Lõi
thọ và cho biết: lượng carbon chiếm 44,73% so với tổng sinh khối của cây Lõi
thọ, trong đó hàm lượng carbon trong lá 44,89%, trong cành 44,47% và trong
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
/>
11
thân 43,53%. Với mật độ 1000 cây/ha, rừng Lõi thọ ở độ tuổi 12 có thể cố
định 200 tấn carbon, tương đương 736 tấn CO2 [30].
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
/>
12
- Việc sử dụng các công nghệ hiện đại vào trong nghiên cứu khả năng
hấp thụ carbon của rừng cũng được nhiều tác giả quan tâm thực hiện. 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 1 m, tương đương 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 (Brown, S. 1997) [23].
- Các dự án về trồng rừng và tái trồng rừng theo cơ chế phát triển sạch
đang rất được quan tâm trong thời gian qua. Tính tới năm 2004, 16 dự án về
hấp thụ CO2 thông qua việc trồng mới và tái trồng mới rừng đã được thực
hiện, trong đó châu Mỹ Latin có 4 dự án, châu Phi có 7 dự án, châu Á có 5 dự
án và 1 dự án liên quốc gia được thực hiện tại các nước Ấn Độ, Brazil, Jordan
và Kenya (FAO, 2004) [26].
- Năm 2004, dự án thực hiện trình diễn về hấp thụ CO2 trong hệ thống
lâm nghiệp và sinh thái nông nghiệp trị giá 53,8 tỷ USD đã được ngân hàng
Thế giới huy động. Mục tiêu của chương trình này là hỗ trợ chi phí cho việc
giảm phát thải khí nhà kính, đồng thời tăng cường bảo tồn đa dạng sinh học
cũng như giảm đói nghèo trên thế giới. Tuy nhiên, cho tới cuối năm 2007,
mới chỉ 1 dự án được phê duyệt bằng quỹ này và 7 dự án khác đang chờ đợi
để được phê chuẩn. Dự án mới được duyệt sẽ thực hiện tại lưu vực đầu nguồn
sông Pearl, Quảng Tây, Trung Quốc với 4 mục tiêu: (i) Nâng cao khả năng
hấp thụ CO2 của rừng tại lưu vực đầu nguồn, (ii) Tăng cường bảo tồn đa dạng
sinh học rừng tự nhiên, (iii) Cải tạo đất và chống xói mòn và (iv) Nâng cao
thu nhập của người dân địa phương. Để đạt được mục tiêu trên, 4.000 ha rừng
đa tác dụng sẽ được trồng mới. Hiệu quả mong muốn của dự án là đem lại
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
/>
13
việc làm cho 18.000 hộ gia đình trong vùng dự án với 110.000 ngày công,
đồng thời đến năm 2012 rừng trồng trên có thể hấp thụ được 320.000 tấn CO2.
- Giá trị kinh tế thông qua việc hấp thụ CO2 của rừng tự nhiên nhiệt đới
khoảng từ 500-2.000 USD/ha, trong khi đó giá trị này ở rừng ôn đới là từ 100300 USD/ha. Đối với rừng Amazon tại Brazin, giá trị kinh tế thông qua việc
cố định khí CO2 của rừng nguy
-
sinh là 1.000-3.000 USD/ha/năm (Camille and Bruce, 1994) [24].
1.1.2. Ở Việt Nam
1.1.2.1. Nghiên cứu về sinh khối và năng suất rừng
Ở Việt Nam, việc nghiên cứu sinh khối rừng được tiến hành khá
muộn, tuy nhiên bước đầu cũng đã đạt được những thành tựu đáng kể. Cho
tới nay một số loài cây trồng rừng chủ yếu ở nước ta như Keo tai tượng,
Mỡ, Thông mã vĩ, Thông nhựa và Keo lai,… đã được nhiều tác giả nghiên
cứu lập biểu cấp đất, biểu thể tích, quá trình sinh trưởn g và sản lượng rừng.
Đây là những nghiên cứu ban đầu làm cơ sở cho việc triển khai nghiên cứu
sinh khối và tính toán lượng hấp thụ CO 2 bởi các loại rừng trồng ở nước ta.
Có thể kể đến một số công trình nghiên cứu sau:
- Nguyễn Hoàng Trí (1986), với công trình nghiên cứu “Sinh khối và
năng suất rừng Đước” đã áp dụng phương pháp “Cây mẫu” để nghiên cứu
năng suất sinh khối một số quần xã rừng Đước đôi (Rhizophora apiculata) tại
vùng ven biển ngập mặn Minh Hải, đây là đóng góp có ý nghĩa lớn về mặt lý
luận và thực tiễn đối với việc nghiên cứu sinh thái rừng ngập mặn nước ta [20].
- Cũng sử dụng phương pháp “Cây mẫu” của Newboul D.J (1967), tác
giả Hà Văn Tuế (1994) đã nghiên cứu năng suất, sinh khối một số quần xã
rừng trồng nguyên liệu giấy tại vùng trung du Vĩnh Phúc [19].
- Lê Hồng Phúc (1996) đã có công trình nghiên cứu về sinh khối hoàn
chỉnh, đây được xem là tác phẩm mang tính chất đi đầu trong lĩnh vực nghiên
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
/>
