Xác định trữ lượng các bon của rừng đước đôi (rhizophora apiculata blume) trồng tại khu dự trữ sinh quyển rừng ngập mặn cần giờ thành phố hồ chí minh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM
======================

HUỲNH ĐỨC HOÀN

XÁC ĐỊNH TRỮ LƯỢNG CÁC BON CỦA RỪNG ĐƯỚC ĐÔI
(Rhizophora apiculata) TRỒNG TẠI KHU DỰ TRỮ SINH QUYỂN
RỪNG NGẬP MẶN CẦN GIỜ - THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP

Hà Nội, Tháng 02/2019


ii

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

VIỆN KHOA HỌC LÂM NGHIỆP VIỆT NAM
======================

HUỲNH ĐỨC HOÀN

XÁC ĐỊNH TRỮ LƯỢNG CÁC BON CỦA RỪNG ĐƯỚC ĐÔI
(Rhizophora apiculata) TRỒNG TẠI KHU DỰ TRỮ SINH QUYỂN

RỪNG NGẬP MẶN CẦN GIỜ - THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

Chuyên ngành đào tạo: Điều tra và quy hoạch rừng
Mã số: 9.62.02.08

LUẬN ÁN TIẾN SĨ LÂM NGHIỆP

NGƯỜI HƯỚNG DẪN:
PGS.TS. VIÊN NGỌC NAM

Hà Nội, Tháng 02/2019


i

TÓM TẮT
Luận án “Xác định trữ lượng các bon của rừng Đước đôi (Rhizophora apiculata
Blume) trồng tại Khu Dự trữ sinh quyển rừng ngập mặn Cần Giờ - Thành phố Hồ Chí
Minh” được thực hiện từ năm 2016 đến năm 2018. Mục tiêu của luận án góp phần
cho cơ sở khoa học để đề xuất các giải pháp nhằm bảo vệ và quản lý bền vững hệ sinh
thái rừng ngập mặn. Đồng thời làm cơ sở cho việc triển khai thực hiện chính sách chi
trả dịch vụ môi trường rừng ở Việt Nam theo Nghị định 156/2018/NĐ-CP ngày 16
tháng 11 năm 2018 của Chính phủ về Quy định chi tiết thi hành một số điều của Luật
Lâm nghiệp. Số liệu thu thập từ 150 ô tiêu chuẩn mỗi ô có diện tích 500 m2 (25 m x 20
m) và chặt hạ 42 cây có cỡ đường kính thân cây (D 1,3 m) từ nhỏ đến lớn để cân tính
sinh khối và phân tích các bon. Kết quả nghiên cứu như sau:
Hệ số chuyển đổi từ sinh khối khô qua các bon là 0,45.
Dạng phương trình Y = a*Xb thể hiện tốt mối tương quan giữa các nhân tố
sinh khối, các bon và đường kính thân cây tại vị trí 1,3 m.
Tổng sinh khối khô trung bình của quần thể Đước đôi trong rừng ngập mặn

Cần Giờ là 344,62 ± 106,38 tấn/ha biến động từ 140,33 đến 643,72 tấn/ha. Quần
thể Đước đôi ở cấp tuổi VII (tuổi từ 33 – 37) có tổng sinh khối khôi trung bình cao
nhất với giá trị là 430,64 ± 88,63 tấn/ha biến động từ 266,49 đến 643,72 tấn/ha.
Quần thể Đước đôi ở cấp tuổi V (tuổi từ 23 – 27) có tổng sinh khối khô thấp nhất là
304,50 tấn/ha, biến động từ 140,33 đến 541,68 tấn/ha. Tổng sinh khối của quần
thể Đước đôi trồng tại Khu Dự trữ Sinh quyển rừng ngập mặn Cần Giờ đạt hơn 6,35
triệu tấn.
Tổng trữ lượng các bon trung bình của quần thể Đước đôi trong Rừng ngập
mặn Cần Giờ là 151,99 ± 46,14 tấn C/ha. Quần thể cấp tuổi VIII (tuổi từ 38 – 42) có
trữ lượng các bon tích lũy là 161,05 ± 40,46 tấn C/ha; cấp tuổi VII (tuổi từ 33 – 37)
tích lũy là 189,07 ± 38,78 tấn C/ha; cấp tuổi VI (tuổi từ 28 – 32) tích lũy là 136,72 ±
46,08 tấn C/ha; cấp tuổi V (tuổi từ 23 – 27) tích lũy là 134,81 ± 42,34 tấn C/ha; cấp


ii

tuổi IV (tuổi từ 18 – 22) tích lũy là 138,34 ± 40,45 tấn C/ha.
Khả năng hấp thụ CO 2 của rừng Đước đôi biến động trung bình từ 494,75 –
693,85 tấn CO2/ha.

ABSTRACT
The thesis “Determine on the capacity of carbon accumulation of Rhizophora
apiculata Blume plantation forests in Can Gio Mangrove Biosphere Reserve, Ho Chi
Minh City”. The data were collected from 150 plots, each plot of 500 m 2 (25 m x 20
m) and cut 42 trees with diameter (D 1,3 m) from small to large to calculate biomass
and carbon. The data is treated to find out the best equation which performances the
relationships between different factors and estimating the capacity of absorption of
Rhizophora apiculata Blume plantation forest.
The research results could be summarized with some main contents as follows:
The allometric equation Y = a*Xb demonstrates the relationship between

biomass, carbon accumulation and trunk diameter.
The conversion coefficient from dry biomass to carbon is 0.45.
The average dry biomass of the Rhizophora apiculata population in Can Gio
mangrove forest is 344.62 ± 106.38 tons/ha, ranging from 140.33 to 643.72
tons/ha. The population at the age of VII years (age 33-37) had the highest average
biomass with the values of 430.64 ± 88.63 tons / ha ranging from 266.49 to 643.72
tons / ha. The population at the age of V (aged 23-27) had the lowest dry biomass
of 304.50 tons / ha, ranging from 140.33 to 541.68 tons / ha. The total biomass of
the double mangrove population in Can Gio mangrove forest reserve is estimated
at over 6.35 million tons.
The average carbon stock in the Can Gio mangrove forest is 151.99 ± 46.14
tonnes C/ha. Forest stand aged class VII (ages 38-42) with accumulated carbon
stocks of 161.05 ± 40.46 tons C/ha; at the age class VII (aged 33-37) the
accumulation was 189.07 ± 38.78 tons C/ha; at the age class VI (aged 28 - 32), the
accumulation was 136.72 ± 46.08 tons C/ha; at the age class V (aged 23 - 27) the
accumulation was 134.81 ± 42.34 tones C/ha; at the age class IV (aged 18 - 22) the
accumulation was 138.34 ± 40.45 tons C/ha. The result will be a reference for


iii

calculating payments for forest environmental services in future.


iv

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết
quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ
công trình nào khác.

Tác giả

Huỳnh Đức Hoàn


v

LỜI CẢM ƠN
Luận án này được thực hiện và hoàn thành theo Chương trình đào tạo Tiến
sĩ của Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam. Để hoàn thành luận án này, Tác giả bày
tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Viên Ngọc Nam đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ
cho tác giả trong quá trình tổ chức thực hiện và hoàn thành luận án.
Xin được trân trọng cảm ơn GS.TS. Võ Đại Hải, TS. Vũ Tấn Phương (Viện
Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam) đã đóng góp nhiều ý kiến quý báu trong quá trình
hoàn thành Luận án.
Cũng nhân dịp này, xin được cám ơn các Cán bộ thuộc Viện Khoa học Lâm
nghiệp Việt Nam và Viện Khoa học Lâm nghiệp Nam Bộ đã giúp đỡ, tạo điều kiện
hỗ trợ trong quá trình xử lý, phân tích số liệu thực hiện luận án.
Xin trân trọng cảm ơn Ban Lãnh đạo và tập thể Phòng Quản lý Phát triển tài
nguyên thuộc Ban Quản lý Rừng phòng hộ huyện Cần Giờ đã động viên, giúp đỡ
tạo điều kiện để hoàn thành luận án.
Cuối cùng xin cảm ơn gia đình đã luôn đồng hành, động viên và chia sẻ
những khó khăn cùng tôi trong quá trình hoàn thành luận án này.
Tác giả luận án

Huỳnh Đức Hoàn


vi

MỤC LỤC

TÓM TẮT
ABSTRACT
LỜI CAM ĐOAN
LỜI CẢM ƠN
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC BẢNG
DANH MỤC CÁC HÌNH
MỞ ĐẦU
Chương 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Trên thế giới
1.1.1 Nghiên cứu về sinh khối
1.1.2. Nghiên cứu về trữ lượng các bon
1.1.3. Nghiên cứu xây dựng các mô hình dự báo về sinh khối và các bon
1.2. Trong nước
1.2.1. Nghiên cứu về sinh khối
1.2.2. Nghiên cứu về trữ lượng các bon
1.2.3. Nghiên cứu xây dựng các mô hình dự báo về sinh khối và các bon
1.3. Nhận xét, đánh giá về các phương pháp nghiên cứu sinh khối, các bon

Trang
i
ii
iii
iv
v
viii
xi

xv
1
6
6
6
11
15
17
17
21
25
27

và định hướng nghiên cứu của luận án
1.3.1. Phương pháp xác định, điều tra sinh khối cây rừng
1.3.2. Phương pháp xác định, điều tra trữ lượng các bon
1.3.3. Định hướng nghiên cứu của luận án
Chương 2: NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP VÀ ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC NGHIÊN

27
28
31
33

CỨU
2.1. Nội dung nghiên cứu
2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.1. Phương pháp luận
2.2.2. Phương pháp nghiên cứu của luận án
2.3. Đặc điểm đối tượng nghiên cứu

2.3.1. Đặc điểm phân bố Đước
2.3.2. Hình thái và đặc điểm sinh trưởng
2.3.3. Đặc tính sinh thái
2.3.4. Công dụng và ý nghĩa kinh tế
2.4. Đặc điểm khu vực nghiên cứu
2.4.1. Vị trí địa lý

33
33
33
35
44
44
44
45
45
45
45


vii

2.4.2. Địa hình, địa mạo
2.4.3. Khí hậu, thủy văn
2.4.4. Thổ nhưỡng
2.4.5. Tài nguyên rừng thực vật
2.4.6. Dân sinh kinh tế - xã hội
Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Đặc điểm lâm học quần thể rừng trồng Đước đôi
3.1.1. Các đặc trưng thống kê của rừng trồng Đước đôi

3.1.2. Phân bố số cây theo đường kính (N/D1,3)
3.1.3. Tương quan giữa chiều cao (Hvn) và đường kính (D1,3)
3.1.4. Tương quan giữa thể tích cây Đước đôi với chiều cao và đường kính
3.2. Sinh khối cây cá thể và quần thể Đước đôi
3.2.1. Sinh khối cây cá thể
3.2.2. Sinh khối quần thể
3.2.3. Sinh khối rừng Đước đôi tại Rừng ngập mặn Cần Giờ

46
46
46
47
47
50
50
50
50
52
53
54
54
72
86

3.3. Tích lũy các bon của cây cá thể và quần thể Đước đôi
3.3.1. Hàm lượng các bon trong sinh khối các bộ phận (%)
3.3.2. Mô hình tương quan giữa lượng các bon tích lũy với nhân tố

87
87

89

đường kính D1,3 và chiều cao Hvn
3.3.3. Ước lượng tích lũy các bon thông qua nhân tố thể tích cây rừng
3.3.4. Trữ lượng các bon của quần thể Đước đôi
3.4. Lập bảng tra sinh khối khô, lượng tích lũy các bon và lượng CO 2 hấp

96
99
108

thụ của loài Đước đôi
KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ
TÀI LIỆU THAM KHẢO

110
113
114


viii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT
a, b, c
AGB
BGB
Cca
CDM
Cla

CO2
Credmd
Cretmd
Cth
Ctong
ctv
D1,3
DBH
EU
FAO
GBH
GEF
GIS
GPS
Hvn
JI
IPPC

Các tham số của phương trình.
Above - ground Biomass (Sinh khối trên mặt đất)
Below - ground Biomass (Sinh khối dưới mặt đất)
Các bon cành (kg, tấn/ha)
Clean Development Mechanism - Cơ chế phát triển sạch
Các bon lá (kg, tấn/ha)
Các bon Dioxide - Các bonic
Các bon rễ dưới mặt đất (kg, tấn/ha)
Các bon rễ trên mặt đất (kg, tấn/ha)
Các bon thân (kg, tấn/ha)
Tổng cabon cây cá thể (kg, tấn/ha)
Cộng tác viên

Đường kính tại vị trí 1,3 m (cm)
Diameter at breast height (Đường kính ngang ngực)
European Union - Liên minh Châu Âu
Food and Agriculture Organization - Tổ chức nông lương thế giới
Ground at breast height (Tiết diện ngang ngực)
Global Environment Facility – Quỹ môi trường toàn cầu
Geographical Information System - Hệ thống thông tin địa lý
Global Position System - Hệ thống định vị toàn cầu
Chiều cao vút ngọn (mét)
Joint Implementation (Cơ chế đồng thực hiện)
Intergovernmental Panel on Climate Change - Ban liên Chính phủ

LULUCF

về biến đổi khí hậu.
Land use, land use change and forestry - Sử dụng đất, thay đổi

M
MAE
ρ
R, R2
REDD

sử dụng đất và lâm nghiệp
Trữ lượng cây rừng, quần thể rừng (m3, m3/ha)
Sai số tuyệt đối trung bình
Tỷ trọng gỗ
Hệ số tương quan, hệ số xác định (%)
Reducing Emissions from Deforestation and Forest Degradation -

SD

Giảm phát thải do phá rừng và thoái hóa rừng
Độ lệch chuẩn


ix

SEE
SSR
tn, lt
TAGB
UNDP

Sai số ước lượng tiêu chuẩn
Tổng số dư bình phương
Giá trị thực nghiệm, giá trị lý thuyết
Total Aboveground Biomass (Tổng sinh khối trên mặt đất)
United Nation Development Programme – Chương trình Phát

UNESCO

triển liên hiệp quốc
United Nations Educational Scientific and Cultural Organization

UNFCCC

(Tổ chức Giáo dục, Khoa học và Văn hóa của Liên hiệp quốc)
United Nations Frame Convention on Climate Change - Công ước

V
Wcatqt, Wcakqt
Wct, Wck
Wlat, Wlak
Wlatqt, Wlakqt
Wretdmd, Wrekdmd

khung của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu.
Thể tích thể tích thân cây (m3)
Sinh khối cành tươi, sinh khối cành khô quần thể (kg, tấn/ha)
Sinh khối cành tươi, sinh khối cành khô cây cá thể (kg, tấn/ha)
Sinh khối lá tươi, sinh khối lá khô cây cá thể (kg, tấn/ha)
Sinh khối lá tươi, sinh khối lá khô quần thể (kg, tấn/ha)
Sinh khối rễ tươi, sinh khối rễ khô dưới mặt đất của cây cá thể

Wretqt, Wrekqt

(kg, tấn/ha)
Sinh khối rễ tươi, sinh khối rễ khô trên mặt đất quần thể (kg,

Wretmd, Wrektmd

tấn/ha)
Sinh khối rễ tươi, sinh khối rễ khô trên mặt đất của cây cá thể

Wtht, Wthk
Wthtqt, Wthkqt
Wt, Wtk
Wtqt, Wtkqt
WB

WD

(kg, tấn/ha)
Sinh khối thân tươi, sinh khối thân khô cây cá thể (kg, tấn/ha)
Sinh khối thân tươi, sinh khối thân khô quần thể (kg, tấn/ha)
Tổng sinh khối tươi, tổng sinh khối khô cây cá thể (kg, tấn/ha)
Tổng sinh khối tươi, tổng sinh khối khô quần thể (kg, tấn/ha)
World Bank (Ngân hàng thế giới)
Wood density (Tỷ trọng gỗ, g/cm3)


x

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1. Thống kê diện tích rừng trồng theo cấp tuổi rừng
Bảng 1.1: Một số phương trình được sử dụng tính toán sinh khối cây rừng

Trang
5
16

ngập mặn
Bảng 1.2: Một số phương trình ước lượng sinh khối cây rừng ngập mặn Cần Giờ
Bảng 1.3: Một số phương trình ước lượng trữ lượng các bon và hấp thụ

26
26

CO2 của các loài cây rừng ngập mặn Cần Giờ

Bảng 2.1. Các dạng phương trình tương quan tổng quát được sử dụng
Bảng 3.1: Các đặc trưng thống kê của một số chỉ tiêu điều tra trong các ô tiêu

42
50

chuẩn
Bảng 3.2: Các phương trình tương quan giữa chiều cao Hvn và đường kính D1,3
Bảng 3.3: Các phương trình giữa V (m3) với chiều cao Hvn và đường kính D1,3
Bảng 3.4. Kết cấu sinh khối tươi của cây cá thể loài Đước đôi
Bảng 3.5. Kết cấu sinh khối khô của cây cá thể loài Đước đôi
Bảng 3.6. Tỉ lệ sinh khối khô/sinh khối tươi trung bình theo cấp tuổi
Bảng 3.7. Tỉ lệ sinh khối khô/sinh khối tươi trung bình theo cấp kính
Bảng 3.8: Phương trình tương quan giữa tổng sinh khối khô với đường kính

51
53
54
56
59
60
61

D1,3 và chiều cao Hvn của cây Đước đôi
Bảng 3.9: Phương trình tương quan giữa tổng sinh khối khô trên mặt đất với

62

đường kính D1,3 và chiều cao Hvn của cây Đước đôi
Bảng 3.10: Phương trình tương quan giữa sinh khối khô thân với đường kính

63

D1,3 và chiều cao Hvn của cây Đước đôi
Bảng 3.11: Phương trình tương quan giữa sinh khối khô cành với đường kính

60

D1,3 và chiều cao Hvn của cây Đước đôi
Bảng 3.12: Phương trình tương quan giữa sinh khối khô lá với đường kính

64

D1,3 và Hvn của cây Đước đôi
Bảng 3.13: Phương trình tương quan giữa sinh khối khô rễ trên mặt đất với

65

đường kính D1,3 và chiều cao Hvn của cây Đước đôi
Bảng 3.14: Phương trình tương quan giữa sinh khối khô rễ dưới mặt đất với

66

đường kính D1,3 và chiều cao Hvn của cây Đước đôi
Bảng 3.15: Phương trình tương quan giữa sinh khối khô của các bộ phận

67

với đường kính D1,3
Bảng 3.16: Phương trình sinh khối khô của các bộ phận cây với đường kính

68


xi

D1,3 dạng chính tắc
Bảng 3.17: Kiểm tra sai số tương đối phương trình sinh khối khô cá thể

68

Đước đôi
Bảng 3.18: So sánh các phương trình sinh khối của loài Đước đôi từ nhiều nguồn
Bảng 3.19: Phương trình tương quan giữa sinh khối khô của các bộ phận

69
71

với đường kính D1,3 và chiều cao Hvn
Bảng 3.20: Phương trình sinh khối khô của các bộ phận cây với đường kính

72

D1,3 và chiều cao Hvn dạng chính tắc
Bảng 3.21: Kết cấu sinh khối tươi trong quần thể Đước đôi
Bảng 3.22: Sinh khối rễ ở các hệ sinh thái rừng ngập mặn trên thế giới
Bảng 3.23: Kết cấu sinh khô khô trong quần thể Đước đôi
Bảng 3.24: Phương trình tương quan giữa tổng sinh khối và trữ lượng M

72

75
77
81

của quần thể Đước đôi
Bảng 3.25: Phương trình tương quan giữa tổng sinh khối trên mặt đất và

82

trữ lượng M của quần thể Đước đôi
Bảng 3.26: Phương trình tương quan giữa sinh khối dưới mặt đất và trữ

82

lượng M của quần thể Đước đôi
Bảng 3.27: Phương trình tương quan giữa sinh khối khô quần thể với trữ

83

lượng rừng dưới dạng phương trình lnY = a + b*lnX
Bảng 3.28: Phương trình tương quan sinh khối khô quần thể với trữ lượng

83

rừng dạng chính tắc
Bảng 3.29: Phương trình tương quan giữa sinh khối tươi trên mặt đất và

84

dưới mặt đất trong quần thể Đước đôi

Bảng 3.30: Phương trình tương quan giữa sinh khối khô dưới mặt đất và

84

tổng lượng sinh khối trên đất trong quần thể Đước đôi
Bảng 3.31: Tổng hợp các phương trình tương quan giữa sinh khối trên mặt

85

đất và dưới mặt đất trong quần thể Đước đôi
Bảng 3.32: Phương trình tương quan giữa sinh khối trên mặt đất và dưới

85

mặt đất trong quần thể Đước đôi dạng chính tắc
Bảng 3.33: Tổng sinh khối của quần thể Đước đôi trong Khu Dự trữ Sinh

86

quyển Rừng ngập mặn Cần Giờ
Bảng 3.34: Kết quả tính lượng các bon cho các bộ phân của cây theo cấp

87

tuổi
Bảng 3.35: Kết quả tính hệ số các bon cho các bộ phân của cây theo cấp

88

xii

kính
Bảng 3.36: Phương trình tương quan giữa lượng tích lũy các bon của cây cá

89

thể với đường kính D1,3 và chiều cao Hvn
Bảng 3.37: Phương trình tương quan giữa lượng tích lũy các bon thân với

90

đường kính D1,3 và chiều cao Hvn của cây Đước đôi
Bảng 3.38: Phương trình tương quan giữa lượng tích lũy các bon cành với

91

nhân tố đường kính đường kính D1,3 và chiều cao Hvn
Bảng 3.39: Phương trình tương quan giữa lượng tích lũy các bon lá với

92

nhân tố đường kính đường kính D1,3 và chiều cao Hvn
Bảng 3.40: Phương trình tương quan giữa lượng tích lũy các bon rễ trên

93

mặt đất với D1,3 của cây Đước đôi
Bảng 3.41: Phương trình tương quan giữa lượng tích lũy các bon rễ dưới

94

mặt đất với D1,3 của cây Đước đôi
Bảng 3.42: Phương trình tương quan giữa lượng tích lũy các bon với đường

96

kính D1,3 của các bộ phận cá thể cây Đước đôi dạng chính tắc
Bảng 3.43: Kiểm tra sai số tương đối phương trình tích lũy các bon của cá thể

96

Đước đôi
Bảng 3.44: Phương trình tương quan giữa tổng lượng tích lũy các bon và

97

thể tích (Vm3) cây cá thể được lựa chọn
Bảng 3.45: Phương trình tương quan giữa lượng tích lũy các bon của thân

97

cây và thể tích (Vm3) cây cá thể được lựa chọn
Bảng 3.46: Phương trình tương quan giữa lượng tích lũy các bon của rễ

98

dưới mặt đất và thể tích (Vm3) cây cá thể được lựa chọn
Bảng 3.47: Tổng hợp các phương trình tương quan giữa các bon và thể tích

99

(Vm3) cây cá thể được lựa chọn
Bảng 3.48. Kết cấu trữ lượng các bon trong quần thể Đước đôi
Bảng 3.49: Trữ lượng các bon dưới mặt đất của quần thể Đước đôi
Bảng 3.50: Trữ lượng các bon ở các cấp kính trong quần thể Đước đôi
Bảng 3.51: Tổng trữ lượng các bon của quần thể Đước đôi
Bảng 3.52: Ước lượng hấp thụ CO2 của quần thể Đước đôi
Bảng 3.53: Ước lượng giá trị hấp thụ CO2 của 01 ha rừng Đước đôi

99
102
105
106
107
107


xiii

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1: Sơ đồ hình dạng và kích thước các ô đo đếm liên kết
Hình 1.2: Sơ đồ thiết kế tuyến điều tra sinh khối các bon trên và

Trang
11
12

dưới mặt đất

Hình 1.3: Sơ đồ thiết lập ô điều tra trong nghiên cứu của Valery Noiha
Hình 2.1: Sơ đồ nghiên cứu lượng tích lũy các bon tại Cần Giờ
Hình 2.2: Mẫu dụng cụ khoan đất và vị trí tầng đất lấy mẫu
Hình 2.3: Bản đồ vị trí ô điều tra và hiện trạng rừng ngập mặn Cần Giờ
Hình 3.1: Phân bố N/D tại các ô đo đếm trong khu vực nghiên cứu
Hình 3.2: Đồ thị phương trình tương quan giữa đường kính D 1,3 và chiều

14
34
38
43
51
53

cao Hvn
Hình 3.3: Tỉ lệ % sinh khối tươi các bộ phận của cây Đước đôi
Hình 3.4: Tỉ lệ % sinh khối khô của các bộ phận của cây Đước đôi
Hình 3.5: Đồ thị sinh khối khô của các bộ phận cây Đước đôi với đường

56
58
69

kính D1,3
Hình 3.6: Đồ thị so sánh các phương trình tương quan của sinh khối khô

70

của loài Đước đôi từ một số tác giả trên thế giới.
Hình 3.7: Tỉ lệ % sinh khối tươi của các bộ phận trong quần thể Đước đôi

Hình 3.8: Tổng sinh khối tươi quần thể Đước đôi theo cấp tuổi
Hình 3.9: Trữ lượng sinh khối tươi theo cấp đường kính trong quần thể

74
75
77

Đước đôi
Hình 3.10: Tỉ lệ % sinh khối khô các bộ phận của quần thể Đước đôi
Hình 3.11: Tổng sinh khối khô của quần thể Đước đôi theo cấp tuổi
Hình 3.12: Trữ lượng sinh khối khô theo cấp đường kính trong quần thể

78
79
80

Đước đôi
Hình 3.13: Đồ thị phương trình tương quan giữa Ctong và D1,3
Hình 3.14. Đồ thị phương trình tương quan giữa Cthan và D1,3
Hình 3.15. Đồ thị phương trình tương quan giữa Ccanh và D1,3
Hình 3.16. Đồ thị phương trình tương quan giữa Cla và D1,3
Hình 3.17. Đồ thị phương trình tương quan giữa Cretmd và D1,3
Hình 3.18. Đồ thị phương trình tương quan giữa Credmd và D1,3
Hình 3.19: Tỉ lệ % lượng các bon theo các bộ phận của quần thể Đước đôi
Hình 3.20: Trữ lượng các bon trên mặt đất trong quần thể Đước đôi
Hình 3.21: Trữ lượng các bon trên và dưới mặt đất của quần thể Đước đôi
Hình 3.22: Trữ lượng các bon theo các bộ phận của quần thể Đước đôi
Hình 3.23: Bảng tra sinh khối khô, lượng tích lũy các bon và lượng CO2 hấp

90

91
92
93
94
95
100
102
103
104
109


xiv

thụ của quần thể Đước đôi trên phầm mềm Excel


1

MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Biến đổi khí hậu là hệ quả của nhiệt độ trái đất đang nóng dần, tác động xấu
đến sức khỏe và những hoạt động sống của con người, làm thay đổi những chức
năng và vai trò to lớn của các hệ sinh thái, những biểu hiện như nước biển dâng,
bão, lũ lụt…Mục tiêu cơ bản của Liên Hợp Quốc là ổn định nồng độ khí nhà kính
trong khí quyển ở mức không gây ra những biến đổi lớn về khí hậu và các hệ sinh
thái trên trái đất (IPCC, 2000) [60]. Nghị định thư Kyoto (1997) [90] đã đề nghị các
nước công nghiệp phát triển cắt giảm sự phát thải khí nhà kính vào không khí. Tất
cả các nước thành viên đã ký Nghị định thư Kyoto phải có trách nhiệm đánh giá
chính xác sinh khối và dự trữ các bon của rừng, báo cáo chính xác về sự thay đổi

tổng sinh khối và dự trữ các bon trong các hệ sinh thái rừng của nước mình. Những
thay đổi này có liên quan đến mất rừng do chuyển rừng thành các mục đích khác,
cháy rừng và những hoạt động như khai thác rừng, suy thoái rừng. Việt Nam đã
phê chuẩn tham gia UNFCCC vào ngày 16 tháng 11 năm 1994 và Nghị định thư
Kyoto ngày 25 tháng 09 năm 2006.
Hệ sinh thái rừng đóng vai trò quan trọng trong chu trình các bon trên trái
đất. Hàng năm, thảm thực vật rừng hấp thu một lượng rất lớn dioxit các bon
khoảng 80% các bon trên mặt đất và khoảng 40% dưới mặt đất so với tổng trữ
lượng các bon hữu cơ trên trái đất (IPCC, 2000) [60]. Trong quá trình sinh trưởng,
rừng hấp thụ CO2 từ không khí thông qua quang hợp và cố định trong sinh khối.
Đây là vai trò quan trọng của rừng trong chu trình các bon trên trái đất đã được xác
nhận tại Nghị định thư Kyoto năm 1997. IPCC (2000) đã báo cáo sinh khối và trữ
lượng các bon dự trữ trong các hệ sinh thái rừng toàn cầu và từng Châu lục khác
nhau.
Theo IPCC (2007) [61], các hệ sinh thái trên trái đất có 5 bể các bon bao gồm


2

sinh khối trên mặt đất, sinh khối dưới mặt đất, vật rụng, xác chết của thực vật và
vật chất hữu cơ trong những lớp đất. Cả 5 bể các bon này đều có mối liên hệ trực
tiếp với quá trình quang hợp của thực vật. Bể các bon trên mặt đất được hình
thành chủ yếu bởi sinh khối trên mặt đất của cây gỗ. Những thay đổi của bể các
bon trên mặt đất có những ảnh hưởng lan truyền đến chu trình các bon xảy ra giữa
hệ sinh thái rừng và không khí. Vì thế, ước lượng chính xác trữ lượng các bon của
rừng là một vấn đề quan trọng để đánh giá quy mô trao đổi các bon giữa rừng và
không khí, những thay đổi trong trương lai của các bể các bon trên trái đất
(Houghton và ctv, 2001) [54].
Sau khi thí điểm thành công chi trả dịch vụ môi trường rừng tại hai tỉnh Sơn
La và Lâm Đồng trong giai đoạn từ năm 2008 đến 2010, Chính phủ đã ban hành

Nghị định số 99/2010/NĐ-CP ngày 24/9/2010 về chính sách chi trả dịch vụ môi
trường rừng để triển khai áp dụng thống nhất trên phạm vi cả nước từ ngày
01/01/2011. Đây là một chính sách kinh tế mới trong Lâm nghiệp được thiết lập ở
tầm quy mô quốc gia, được các cấp, các ngành và người dân địa phương hưởng
ứng, ủng hộ, mang lại lợi ích chung cho cộng đồng, tạo ra mối quan hệ chặt chẽ
giữa các chủ rừng trong vai trò là cung ứng dịch vụ với các tổ chức, cá nhân sản
xuất, kinh doanh hưởng lợi từ môi trường rừng. Chính sách chi trả dịch vụ môi
trường rừng đã góp phần quản lý và bảo vệ hiệu quả 5.875 triệu ha rừng, góp phần
xóa đói giảm nghèo và thúc đẩy xã hội hóa nghề rừng (Phạm Hồng Lượng, 2018)
[17]. Trong thời gian tiếp theo, nguồn thu từ dịch vụ môi trường rừng sẽ tiếp tục
tăng lên và cơ cấu sẽ đa dạng hơn, việc thực hiện chi trả dịch vụ môi trường rừng
được quan tâm thực hiện và vận hành chi tiết hơn theo Nghị định số
156/2018/NĐ-CP ngày 16/11/2018 của Chính phủ về Quy định chi tiết thi hành một
số điều của Luật Lâm Nghiệp có hiệu lực kể từ ngày 01/01/2019.
Rừng ngập mặn Cần Giờ là một trong những khu rừng ngập mặn của thế
giới, là Khu Dự trữ sinh quyển rừng ngập mặn được UNESCO công nhận vào năm
2001 và được công nhận đầu tiên ở Việt Nam. Vị trí khu rừng nằm phía Đông Nam


3

của thành phố Hồ Chí Minh và tiếp giáp 4 tỉnh Đồng Nai, Vũng Tàu, Tiền Giang và
Long An, đóng vai trò quan trọng trong việc giảm thiểu hậu quả của biến đổi khí
hậu, điều hòa khí hậu, giảm ô nhiễm khu vực, chắn sóng và ngăn bão. Ngoài ra,
rừng ngập mặn Cần Giờ góp phần thúc đẩy phát triển kinh tế cho các vùng giáp
ranh từ việc đánh bắt thủy sản và các nguồn tài nguyên ngoài gỗ.
Với những giá trị quan trọng của hệ sinh thái của rừng ngập mặn Cần Giờ,
trong thời gian qua đã có các công trình nghiên cứu trên nhiều lĩnh vực khác nhau,
nhằm đề xuất và xây dựng các dự án bảo vệ và phát triển hệ sinh thái rừng ngập
mặn Cần Giờ. Những công trình, đề tài nghiên cứu về trữ lượng các bon của rừng

tại đây đã được triển khai. Tuy nhiên, việc nghiên cứu về trữ lượng các bon của
rừng trồng Đước đôi tại rừng ngập mặn Cần Giờ của nhiều các công trình, đề tài
chưa được đầy đủ, hầu hết chỉ tập trung nghiên cứu sinh khối rừng trên mặt đất,
chưa có công trình nghiên cứu dưới mặt đất. Vì vậy, luận án nghiên cứu sinh “Xác
định trữ lượng các bon của rừng Đước đôi (Rhizophora apiculata Blume) trồng tại
Khu Dự trữ sinh quyển rừng ngập mặn Cần Giờ - Thành phố Hồ Chí Minh” sẽ
nghiên cứu xác định trữ lượng các bon và xây dựng mô hình toán để tính trữ lượng
các bon trên và dưới mặt đất của rừng Đước trồng, làm cơ sở giám sát, đề xuất các
giải pháp, nhằm bảo vệ, quản lý bền vững hệ sinh thái rừng ngập mặn Cần Giờ
trong tương lai.
2. Mục tiêu nghiên cứu
2.1. Mục tiêu lý luận
Xây dựng các cơ sở khoa học để đề xuất những giải pháp nhằm quản lý bền
vững hệ sinh thái rừng ngập mặn tại huyện Cần Giờ, thành phố Hồ Chí Minh. Đồng
thời làm cơ sở cho việc áp dụng mức chi trả dịch vụ môi trường rừng theo Nghị
định 156/2018/NĐ-CP ngày 16 tháng 11 năm 2018 của Chính phủ về Quy định chi
tiết thi hành một số điều của Luật Lâm nghiệp.
2.2. Mục tiêu thực tiễn
Xác định được các đặc điểm lâm học rừng Đước đôi trồng tại Khu dự trữ


4

sinh quyển Cần Giờ.
Xác định sinh khối và các bon của cây cá thể, trữ lượng các bon của lâm
phần Đước đôi và các hệ số chuyển đổi cho tính toán sinh khối và các bon.
Tính trữ lượng các bon làm cơ sở để xác định giá trị các bon của lâm phần
rừng trồng Đước đôi tại Khu Dự trữ sinh quyển rừng ngập mặn Cần Giờ.
3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Về mặt khoa học

Góp phần làm sáng tỏ vai trò và xác định trữ lượng sinh khối và dự trữ các bon
của rừng Đước đôi trồng tại Khu Dự trữ sinh quyển Cần Giờ theo phương pháp đánh
giá các bể các bon chủ yếu. Qua đó, cung cấp cơ sở khoa học trong việc xác định giá trị
dịch vụ môi trường rừng, góp phần nâng cao sự hiểu biết hơn về chu trình các bon;
đồng thời là tài liệu tham khảo có lượng khoa học cao phục vụ cho công tác nghiên
cứu khoa học, quản lý tài nguyên rừng.
Về mặt thực tiễn
Xây dựng được các mô hình dự báo và bảng tra sinh khối, trữ lượng các
bon của rừng trồng thuần loại Đước đôi tại Khu Dự trữ sinh quyển Cần Giờ nhằm
hỗ trợ các nhà quản lý rừng trong việc điều tra, quy hoạch, sử dụng biện pháp kỹ
thuật lâm sinh, lập kế hoạch bảo vệ, phát triển rừng và tính toán chi trả dịch vụ
môi trường rừng.
4. Những đóng góp mới của đề tài
- Xác định được trữ lượng các bon theo cấp tuổi và cấp đường kính của rừng
Đước đôi trồng tại Khu Dự trữ Sinh quyển Cần Giờ, thành phố Hồ Chí Minh.
- Xây dựng được các mô hình dự báo sinh khối và trữ lượng các bon rừng Đước
đôi trồng tại Khu Dự trữ Sinh quyển Cần Giờ, thành phố Hồ Chí Minh.
5. Đối tượng, phạm vi và giới hạn nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của luận án là rừng trồng Đước đôi (Rhizophora
apiculata Blume) thuần loài từ 18 – 40 tuổi tại Khu Dự trữ sinh quyển rừng ngập


5

mặn Cần Giờ - thành phố Hồ Chí Minh. Những diện tích này được chia thành các
cấp tuổi rừng từ IV đến VIII, mỗi cấp tuổi có khoảng cách thời gian trồng rừng là 5
năm. Các cấp tuổi rừng Đước đôi trồng từ cấp I đến cấp III không có diện tích, vì
sau năm 2001 không còn trồng Đước đôi trong Khu Dự trữ sinh quyển rừng ngập
mặn Cần Giờ.

Tuổi rừng Đước trồng ở rừng ngập mặn Cần Giờ được thống kê như sau:
Bảng 1. Thống kê diện tích rừng trồng theo cấp tuổi rừng
Cấp tuổi rừng Đước trồng
Cấp tuổi IV
Cấp tuổi V
Cấp tuổi VI
Cấp tuổi VII
Cấp tuổi VIII
Tổng diện tích

Năm trồng
1996 – 2000
1991 - 1995
1986 - 1990
1981 - 1985
1976 - 1980

Diện tích (ha)
721,43
3.675,55
1.318,43
5.957,52
5.536,76
17.209,69

Phạm vi và giới hạn nghiên cứu
Về không gian: Nghiên cứu được xác định giới hạn trong phạm vi ranh giới
Rừng phòng hộ huyện Cần Giờ, thành phố Hồ Chí Minh.
Về đối tượng nghiên cứu: Luận án không nghiên cứu trữ lượng các bon đối
với vật rụng (cành, hoa, quả, lá) của cây rừng, cây chết đứng và nằm, và cây cỏ, cây

bụi trong quần thụ Đước đôi.
6. Kết cấu của luận án
Phần chính của luận án dài 112 trang và có kết cấu như sau:
- Mở đầu: 5 trang
- Chương 1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu: 27 trang.
- Chương 2. Nội dung, phương pháp nghiên cứu và đặc điểm khu vực nghiên
cứu: 17 trang.
- Chương 3. Kết quả nghiên cứu và thảo luận: 60 trang.
- Kết luận, Tồn tại và Kiến nghị: 3 trang.
Ngoài các nội dung như: Tóm tắt; Lời cam đoan; Lời cảm ơn, Mục lục, Danh


6

mục bảng biểu, Hình ảnh, Danh mục các từ viết tắt; Danh mục các công trình đã
công bố; Tài liệu tham khảo và Phụ lục.


7

Chương 1
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Trên thế giới
1.1.1. Nghiên cứu về sinh khối
Trong lâm nghiệp, nghiên cứu sinh khối của rừng được rất nhiều nhà khoa
học trên thế giới quan tâm. Từ thập niên 1980 đến nay, nhiều nhà khoa học như
Satoo (1982) [83], Kauppi và ctv (1992) [65], Brown và ctv (1997) [39], Houghton và
ctv (2001) [54], Jalkanen và ctv (2005) [57], Chunjiang Liu (2009) [44] đã tập trung
nghiên cứu sinh khối và những yếu tố ảnh hưởng đến sinh khối của rừng.
Theo Houghton và ctv (2001) [54], sinh khối của rừng có thể được xác định

từ ba nguồn số liệu: (1) Nguồn thứ nhất là số liệu điều tra rừng quốc gia; (2) Nguồn
thứ hai là số liệu điều tra sinh khối trực tiếp trên những ô mẫu bằng phương pháp
cân đo; (3) Nguồn thứ ba là số liệu điều tra sinh khối trực tiếp trên những ô mẫu
phối hợp với phương pháp viễn thám. Ravindranath và ctv (2005) [80] lại cho rằng,
sinh khối và dự trữ các bon của rừng có thể được xác định bằng ba phương pháp
khác nhau – đó là phương pháp đo đếm trực tiếp ở rừng, phương pháp viễn thám
và phương pháp GIS.
Các công trình nghiên cứu về sinh khối trên mặt đất
Aksornkoae S. (1982, 1987) [31], [33] đã tìm thấy sinh khối rừng Đước đôi
(Rhizophora apiculata) trồng ở tuổi 6, 10 và 15 là 50,00 tấn/ha; 103,13 tấn/ha và
206,25 tấn/ha tại Chanthaburi, Thái lan. Sinh khối rừng ngập mặn tự nhiên của các
loài: Đước, Vẹt, Xu. Trong đó, sinh khối rừng Đước cao nhất là 710,9 tấn/ha, tiếp
đến Vẹt là 243,75 tấn/ha và thấp nhất là Xu chỉ có 20,1 tấn/ha tại Thái Lan.
Ở Malaysia có Ong, J. E. và ctv (1984) [74] đã ghi nhận sinh khối rừng Đước
đôi (Rhizophora apiculata) trồng ở tuổi 5, 10 và 15 là 16,25 tấn/ha; 180 tấn/ha và
200 tấn/ha tại Matang.


8

Trong kết quả nghiên cứu sinh khối và năng suất sơ cấp của rừng Đước ở
rừng ngập mặn ở Phuket trên bờ biển Tây, Thái Lan, Christensen Bo (1997) [46] đã
ghi nhận tổng lượng sinh khối trên mặt đất ở rừng 15 tuổi là 159 tấn sinh khối
khô/ha. Lượng tăng trưởng hàng năm tính cho toàn bộ thân, cành, lá và rễ ước
tính khoảng 20 tấn/ha/năm. Tổng năng suất sinh khối khô ước tính là 27
tấn/ha/năm. Ông cũng đã so sánh lượng vật rụng của rừng ngập mặn và rừng mưa
nhiệt đới thì thấy lượng vật rụng hàng năm của rừng ngập mặn cao hơn so với
rừng mưa nhiệt đới do rừng ngập mặn nhỏ tuổi hơn và sinh trưởng nhanh hơn.
Để ước tính sinh khối của cây rừng phần trên mặt đất cho một số kiểu rừng
nhiệt đới, phương pháp chặt hạ cây và lập mô hình ước tính sinh khối, các bon rừng

- còn gọi là mô hình sinh trắc (allometric equation) đã được thực hiện bởi Brown
(1997-2000) [40;41], MacDicken (1997) [70]; Chave và ctv (2005) [42], Pearson
(2005) [77], Basuki và ctv (2009) [37], Diez và ctv (2011) [47]. Tuy nhiên số liệu cây
chặt hạ còn ít trên vùng nhiệt đới rộng lớn toàn cầu, chưa có dữ liệu đại diện cho
rừng nhiệt đới Việt Nam và chưa được đánh giá sai số và độ tin cậy, do vậy chưa thể
ứng dụng ở Việt Nam. Với sự đa dạng của rừng nhiệt đới, phát triển mô hình cho
từng loài cụ thể là không thực tế và các nhà nghiên cứu đã tập trung vào các mô
hình đa loài với cỡ mẫu lớn hơn, ví dụ Brown và ctv (1997) [39] đã sử dụng 371 cây
có đường kính từ 5 - 148 cm, Chave và ctv (2005) [42] đã sử dụng 2.410 cây có
đường kính từ 5 – 150 cm. Những mô hình này, có thể phải đối mặt với những hạn
chế và khả năng sai lệch trong một số trường hợp với một hệ sinh thái. Jara và ctv
(2015) [56] và Chave và ctv (2014) [43] đã chỉ ra rằng, các phương trình chung cho
vùng nhiệt đới có thể dẫn tới sai số hệ thống lên đến 400%; do vậy, các mô hình tại
địa phương có thể thay thế tốt hơn và cung cấp độ tin cậy cao hơn so với phương
trình chung. Để nâng cao độ tin cây của mô hình sinh khối, Temesgen và ctv (2007,
2015) [87; 88] đề nghị phát triển ước lượng sinh khối toàn diện với sự tham gia của
các biến số trong lâm phần như: Mật độ, và thực hiện theo các quy mô không gian
khác nhau.


9

Michael và ctv (1999) [71] đã nghiên cứu sinh khối và năng suất trên mặt
đất của các quần thể rừng ngập mặn ở vườn Quốc gia Biscayne, Florida (Mỹ) với
đối tượng nghiên cứu chủ yếu gồm 3 loài: Rhizophora mangle, Laguncularia
racemosa và Avicennia germinan. Tác giả đã tiến hành lập 12 ô đo đếm với kích
thước chiều rộng là 0,5 m; chiều dài biến động từ 3 – 10 m, ô nhỏ nhất ở khu vực
có mật độ cao nhất. Trong ô đo đếm các chỉ tiêu: Chiều cao cây (Hvn), độ tàn che,
đường kính thân cây tại vị trí 30 cm (D 30) và 140 cm (D140) (cho thân cao hơn 40 cm
và 150 cm). Số liệu đo đếm sinh trưởng được tiến hành lập lại trong 2 năm 1996 và

1997. Việc tính toán sinh khối được tính thông qua xây dựng phương trình tương
quan giữa các chỉ tiêu trên với thành phần sinh khối (thân, cành, lá) trên mặt đất
của cây rừng. Phương trình được đề xuất có dạng chung: ln(thành phần sinh khối)
= b0 + b1*ln(biến độc lập)+ …+ bn*ln(biến độc lập thứ n). Trong đó biến độc lập:
chiều cao cây, đường kính thân cây, độ tàn che.
Akira, K. và ctv (2000) [32] đã tính sinh khối loài Dà vôi (Ceriops tagal) ở
miền Nam Thái Lan có tổng sinh khối là 437,5 tấn/ha và tỷ lệ sinh khối trên mặt đất
và rễ là 1,05; sinh khối thân là 53,35 tấn/ha; cành: 23,61 tấn/ha; lá: 13,29 tấn/ha;
rễ: 1,99 tấn/ha và rễ dưới mặt đất là 87,51 tấn/ha.
Theo Ong và ctv (2004) [75] đã nghiên cứu sinh khối của rừng Đước đôi
(Rhizophora apiculata Blume) ở rừng ngập mặn Matang, Perak, Malaysia. Tác giả
đã chặt chọn 74 cây có chu vi thân cây tại vị trí 1,3 m dao động từ: 3,5 – 88 cm để
thu thập số liệu. Qua nghiên cứu này cho thấy việc tính toán sinh khối của rừng
được tính gián tiếp bằng cách xây dựng phương trình tương quan giữa D 1,3 với sinh
khối của các bộ phận cây rừng. Phương trình được xây dựng có dạng: Y = a*X b,
trong đó: Y là sinh khối của bộ phận cây rừng; X là đường kính tại vị trí 1,3 m; a và b
là tham số của phương trình. Cũng trong nghiên cứu này, tác giả đã xây dựng
phương trình sinh khối dưới mặt đất với dung lượng mẫu là 11 cây cá thể.
Komiyama và ctv (2005) [67] đã xây dựng các mô hình sinh trắc để ước lượng
sinh khối của rừng ngập mặn. Đề tài đã tiến hành chặt hạ và cân khối lượng tươi đối