Đề tài: Xác định sinh khối và tích lũy cacbon của rừng keo tai tượng (Acacia mangium Willd) tại Công ty Lâm nghiệp Lập Thạch - Vĩnh Phúc
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (732.3 KB, 77 trang )
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN
Được sự đồng ý của nhà trường, Khoa Lâm học, tôi đã thực hiện
khóa luận tốt nghiệp: “Xác định sinh khối và tích lũy cacbon của rừng Keo
tai tượng (Acacia mangium Willd) tại công ty lâm nghiệp Lập Thạch –
Vĩnh Phúc”.
Trong thời gian thực hiện đề tài ngoài sự nỗ lực của bản thân tôi đã
nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô giáo, các tổ chức cá nhân trong
và ngoài trường.
Trước hết tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong khoa Lâm
học, Trường Đại học Lâm nghiệp đã trang bị cho tôi những kiến thức quý báu
trong suốt chương trình học tại trường đã giúp tôi trong suốt quá trình làm
khóa luận.
Đặc biệt tôi xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo T.S Lê Xuân
Trường người đã định hướng, khuyến khích và chỉ dẫn, giúp đỡ tôi trong
suốt quá trình làm khóa luận.
Tôi cũng xin bày tỏ lòng cảm ơn tới gia đình, người thân và toàn thể
bạn bè đã động viên giúp đỡ trong suốt quá trình học tập và thực hiện khóa
luận này.
Do bản thân còn nhiều hạn chế nhất định về mặt chuyên môn và thực
tế, thời gian hoàn thành khóa luận không nhiều nên vẫn còn nhiều thiếu sót.
Kính mong được sự góp ý của các thầy giáo, cô giáo để khóa luận được hoàn
thiện hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 31 tháng 5 năm 2013
Sinh Viên
Nguyễn Văn Chinh
2
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
4
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
1.
D1.3 : Đường kính ở vị trí 1.3 m
2.
Hvn : Chiều cao vút ngọn
3.
DT : Đường kính tán
4.
Hdc : Chiều cao dưới cành
5.
W (tươi/cây): Sinh khối tươi cây cá lẻ
6.
Wt(t): Sinh khối tươi thân cây
7.
Wt(c): Sinh khối tươi cành cây
8.
Wt(l): Sinh khối tươi lá cây
9.
Wt(r): Sinh khối tươi rễ cây
10. Wt(k): Sinh khối tươi các loại khác (hoa, quả,…)
11. N: Mật độ cây/ha
12. Wt(tm): Sinh khối tươi thảm mục
13. Wt(tt) : Sinh khối tươi thảm tươi
14. Slp: Diện tích lâm phần
15. W khô/cây: Sinh khối tươi cây cá lẻ
16. Wk(t): Sinh khối khô thân cây
17. Wk(c): Sinh khối khô cành cây
18. Wk(l): Sinh khối khô lá cây
19. Wk(r): Sinh khối khô rễ cây
20. Wk(k): Sinh khối khô các loại khác (hoa, quả,…)
21. Wk(tm): Sinh khối khô thảm mục
22. Wk(tt) : Sinh khối khô thảm tươi
23. SOC: Cacbon trong đất (g/m2)
24. C% : Tỷ lệ phần trăm cacbon trong mẫu đất phân tích
25. OC: Hàm lượng mùn trong đất
26. h: Độ sâu tầng đất (cm)
27. D: Dung trọng đất (g/cm3)
28. UFC: Là hệ số chuyển đổi và bằng 100 cm2/m2
6
ĐẶT VẤN ĐỀ
Hiện nay loài người đang phải đối mặt với sự nguy hiểm của thay
đổi khí hậu do việc gia tăng các khí thải ra môi trường đặc biệt là các chất
khí gây hiện ứng nhà kính (Greenhouse effect) đó là các khí có khả năng
hấp thụ bức xạ sóng dài từ mặt đất phát ra và phát trở lại mặt đất gây ra
hiệu ứng ấm lớp khí quyển gần mặt đất. Các khí gây hiệu ứng nhà kính
bao gồm hơi nước, CO2, mê tan, Ô zôn nhưng trong đó thì khí CO2 là tác
nhân gây nguy hiểm nhất. Để chống lại sự thay đổi khí hậu nói chung và
nóng lên toàn cầu nói riêng đang diễn ra do tăng lượng khí thải CO2 từ các
hoạt động của con người kể từ sau cuộc cách mạng công nghiệp như việc
đốt nhiên liệu, phá rừng,… . Nghị định Kyoto đã yêu cầu các nước công
nghiệp giảm phát thải CO2 một lượng là 5% so với lượng phát thải năm
1990. Có một cơ chế mà các nước công nghiệp có thể thực hiện được việc
cắt giảm này là đầu tư cho các dự án giảm lượng phát thải khí nhà kính tại
các nước đang phát triển, đó là cơ chế phát triển sạch CDM (Clean
Development Mechanism).
Từ những năm 80 của thế kỉ trước, Việt Nam đã quan tâm trồng
rừng, phủ xanh đất trống đồi núi trọc như các chương trình PAM, chương
trình 327, chương trình trồng 5 triệu ha rừng 661, và các chương trình bảo
tồn khác do nhà nước, các tư nhân tổ chức. Nhằm các mục tiêu như phòng
hộ, sản xuất, đặc dụng, bảo vệ môi trường. Tính đến tháng 12/2003 diện
tích rừng trồng ở Việt Nam đạt 2.089.809 ha, trong đó có 760.154 ha rừng
phòng hộ, 94.414 ha rừng trồng đặc dụng, 1.238.242 ha rừng trồng sản
xuất, nâng độ che phủ của rừng toàn quốc lên đạt khoảng 34%. (Theo Cẩm
nang lâm nghiệp 2004)
7
Tuy nhiên việc trồng rừng nhằm hấp thụ khí CO2 theo cơ chế phát
triển sạch (CDM) và việc nghiên cứu định lượng các giá trị và những lợi
ích của rừng về môi trường cũng chỉ là bước khởi đầu trên thế giới và vẫn
là vấn đề mới ở Việt Nam. Chính vì vậy việc nghiên cứu xác định sinh
khối và lượng hấp thu cacbon đối với mỗi loại rừng là việc thiết yếu để
xác định giá trị của rừng thông qua sinh khối và khả năng tích lũy cacbon
làm cơ sở để xây dựng dự án CDM ở Việt Nam. Thu hút đầu tư nguồn vốn
đầu tư trong và ngoài nước vào các dự án trồng rừng theo cơ chế phát triển
sạch (CDM).
Chúng ta có thể thấy diện tích trồng keo của Lâm trường Lập Thạch
ta hiện nay rất lớn chiếm tích rừng sản xuất, nhưng trong đó diện tích
trồng keo tai tượng gần 70% nhưng những nghiên cứu về cây loài cây này ít
và kết quả còn hạn chế.
Từ thực tế đó, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Xác định sinh
khối và tích lũy cacbon của rừng Keo tai tượng (Acacia mangium Willd)
tại công ty lâm nghiệp Lập Thạch – Vĩnh Phúc” với mong muốn góp
phần đóng góp một số cơ sở khoa học cho việc xác định sinh khối, lượng
cacbon hấp thụ cũng như góp phần tăng thêm giá trị cũng như qui mô của
rừng trồng và phát triển loài cây này.
8
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Trên thế giới.
1.1.1 Lược sử nghiên cứu sinh khối.
Sinh khối, năng suất của thực vật nói chung và các loài cây lâm
nghiệp nói riêng đều gắn liền với quá trình quang hợp, là kết quả của quá
trình sinh học có giá trị trong kinh doanh và phát triển rừng. Nghiên cứu sinh
khối trên thế giới đã được nhiều nhà khoa học tiến hành trên các loài cây
khác nhau, một số kết luận đã được rút ra qua các nghiên cứu là sinh
trưởng, tăng trưởng, sinh khối năng suất của các cá thể phụ thuộc chặt chẽ
vào đường kính (D), chiều cao (H). Giữa sinh trưởng và tăng trưởng, sinh
khối cũng có mối quan hệ chặt chẽ với nhau. Vì vậy những kết quả nghiên
cứu về qui luật cấu trúc sinh trưởng, tăng trưởng cũng là cơ sở để nghiên
cứu sinh khối.
Tuy nhiên ở mỗi nghiên cứu, mỗi tác giả với những điều kiện khác
nhau mà sử dụng những phương pháp xác định sinh khối khác nhau bao
gồm có các tác giả sau:
P.S.Roy, K.G.Saxena và D.S.Kamat người Ấn Độ sinh năm 1960
trong công trình nghiên cứu “Đánh giá sinh khối thông qua viễn thám” đã
nêu tổng quát vấn đề sản phẩm sinh khối và việc đánh giá sinh khối dựa
vào ảnh vệ tinh.
Một số tác giả như Trasnean (1926), Huber (Đức, 1952), Monteith
(Anh, 1960 – 1962), Lemon (Mỹ, 1960 – 1987), Inone (Nhật, 1965 – 1968),…
đã dùng phương pháp Dioxit cacbon để xác định sinh khối. Theo đó sinh
khối được đánh giá bằng cách xác định tốc độ đồng hóa CO2.
Khi xem xét các nghiên cứu Whitaker, R.H (1961 – 1966) Mart, P.L
(1971) cho rằng “Số đo năng suất chính là số đo về tăng trưởng, tích lũy
sinh khối ở cơ thể thực vật tích lũy trong quần xã”.
9
Newbuold.P.J (1967) đề nghị phương pháp “cây mẫu ” để nghiên
cứu sinh khối và năng suất của quần xã từ các ô tiêu chuẩn. Phương pháp
này đã được chương trình quốc tế “IBP” thống nhất áp dụng.
Edmonton. Et. Al đề xuất phướng pháp Oxygen năm 1968 nhằm định
lượng oxugen tạo ra trong quá trình quang hợp của thực vật màu xanh. Từ
đó tính ra được năng suất và sinh khối rừng.
Bộ phận cây bụi và những cây tầng dưới tán rừng đã đóng góp một
phần sinh khối quan trọng trong tổng số sinh khối của rừng. Có nhiều
phương pháp để ước tính sinh khối cho bộ phận này, bao gồm các phương
pháp sau: (1) Lấy mẫu toàn bộ cây (Quadrats); (2) Phương pháp kẻ theo
đường; (3) Phương pháp mục trắc; (4) Phương pháp lấy mẫu kép sử dụng
tương quan (Catchpole và Wheeler,1992)
Liebig, J (1862) lần đầu tiên đã định lượng về sự tác động của thực
vật tới không khí và phát triển thành qui luật “tối thiểu”. Mitcherlich, E.A
(1954) đã phát triển qui luật tối thiểu của Liebig, J thành luật “năng suất”.
Lieth, H (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 chương trình sinh quyển của con người “MAB” (1971) đã thúc
đẩy mạnh mẽ tới việc nghiên cứu sinh khối. Những nghiên cứu trong giai
đoạn này thường hướng đến các đối tượng đồng cỏ, Savan, rừng lá rụng,
rừng mưa thường xanh.
Năm 1973 Ferreira đã công bố công trình nghiên cứu: “Sản lượng gỗ
khô của rừng trồng thông” ở Brazil làm cơ sở cho việc nghiên cứu sinh
khối khô sau này cho các nhà khoa học.
Năm 1976 một công trình khoa học đã được công bố về nghiên cứu “
Tăng trưởng trọng lượng gỗ khô hay sinh khối khô của các cây sau bón
phân” của các nhà khoa học Thái Lan Pitaya – Petmak.
10
Canell, M.G.R (1982) đã công bố công trình “Sinh khối và năng suất
sơ cấp rừng thế giới” trong đó tập hợp 600 công trình đã được xuất bản
về sinh khối khô thân, cành, lá và một số thành phần, sản phẩm sơ cấp cũ
hơn 1200 lâm phần thuộc 46 nước trên thế giới.
Trong những năm gần đây, các phương pháp nghiên cứu định lượng,
xây dựng các mô hình dự báo sinh khối cây rừng đã được áp dụng thông
qua các mối quan hệ giữa sinh khối cây với các nhân tố điều tra cơ bản, dễ
đo đếm như đường kính ngang ngực, chiều cao cây giúp cho việc dự đoán
nhanh sinh khối và tiếp kiệm chi phí.
Gifford (2000) tiến hành xác định sinh khối của rừng thông qua các
yếu tố: Mật độ sinh khối, tác giả đã tính được mật độ sinh khối cho các
kiểu rừng ở Australia như sau:
Kiểu rừng
Rừng kín cao
Rừng kín trung
bình
Rừng kín thấp
N (Tấn/ha)
450
356
Kiểu rừng
Rừng mở thấp
Trảng cây gỗ cao
N (Tấn/ha)
200
200
300
150
Rừng mở cao
Rừng mở trung
bình
279
272
Trảng cây gỗ trung
bình
Trảng cây gỗ thấp
Rừng trống
100
244
Theo Phan Minh Sáng Cẩm nang Lâm Nghiệp 2006
Theo Mc Kenzie (2001), cacbon trong hệ sinh thái rừng thường tập
trung ở các bộ phận chính như: Thảm thực vật còn sống trên mặt đất, rễ
cây và đất rừng.
Việc xác định lượng cacbon trong rừng được
thực hiện thông qua việc xác định sinh khối rừng.
Phương pháp lấy mẫu rễ để xác định sinh khối được mô tả bởi
Shurrman và Geodewaaen (1971), Moore (1973). Gadow và Hui (1999),
Oliveira và cộng sự ( 2000), Voronoi ( 2001), Mc KenZie và cộng sự năm
(2001).
11
Có nhiều phương pháp ước tính sinh khối cho cây bụi và tầng dưới
trong hệ sinh thái rừng (Catchpole và Wheeler, 1992). Các phương pháp bao
gồm: (1) Lấy mẫu toàn bộ cây (Quadrats); (2) Phương pháp kẻ theo đường;
(3) Phương pháp mục trắc; (4) Phương pháp lấy mẫu kép sử dụng tương
quan. Tuy nhiên việc sử dụng sinh khối cũng không dễ dàng, đặc biệt là
sinh khối phần dưới mặt đất như hệ rễ, trong đất rừng nên việc sáng tỏ
vấn đề trên đòi hỏi nhiều nghiên cứu nhiều hơn và chuyên sâu hơn nữa đưa
ra được những tài liệu và dẫn chứng quan trọng mang tính thực tế và
thuyết phục cao.
Các nhà khoa học hiện đang cố gắng xác định quy mô của các vùng
dự trữ cacbon toàn cầu và sự đóng góp của rừng vào các khu dự trữ và sự
thay đổi về lượng cacbon được dự trữ, tiêu biểu như các công trình: Bolin
(1977); Post, Emanuel và cộng sự (1993); Dixon, Brown (1994); Malhi,
Baldocchi (1999).
Malhi, Baldocchi (1999) công bố kết quả nghiên cứu về lượng phát
thải cacbon hàng năm và lượng dự trữ trong sinh quyển. Từ đây ta thấy sự
phát thải từ các hoạt động của con người như đốt nhiên liệu hóa thạch,
chặt phá rừng,… tạo ra 7,1 ± 1,1 Gt C/năm đi vào khí quyển, trong đó có
46% còn lưu lại trong khí quyển, 2,0 ± 0,8 Gt C/năm được chuyển vào đại
dương; 1,8 ± 1,6 Gt C/năm được giữ lại trong các bể trữ cacbon trái đất.
Hiện nay biến đổi khí hậu và nóng lên toàn cầu đang là vấn đề nóng
được nhiều sự quan tâm của các quốc gia, nhất là các quốc gia có đường
bờ biển, nhận biết được tầm quan trọng của vấn đề này chúng ta đã tiến
hành việc hạn chế sự gia tăng khí nhà kính và sự ấm lên của trái đất, Công
ước khung của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu (UNFCCC – United
Nation Frameword Convention on Climate Change) đã được soạn thảo và
thông qua tại hội nghị Liên hợp quốc về môi trường và phát triển năm 1992
12
và chính thức có hiệu lực vào tháng 3/1994. Tính đến tháng 5/2004, có 188
quốc gia đã phê chuẩn công ước này, trong đó nghị định Kyoto được thông
qua tháng 12/1997 dựa trên công ước khung đã đăng tạo cơ sở pháp lý cho
việc cắt giảm khí nhà kính. Các nghiên cứu liên quan tập trung vào tìm ra
các dẫn chứng về kho dự trữ cacbon tại các lớp phủ thực vật và tìm ra cách
để các bể chứa này có thể tham gia tăng lưu lượng dự trữ CO 2 từ khí
quyển. Đây là những nghiên cứu rất quan trọng đặc biệt là đối với các
nước công nghiệp đang phát triển cần đạt được sự giảm thải theo Nghị
định thư Kyoto.
1.1.2. Lược sử nghiên cứu về khả năng tích lũy cacbon
Ngoài những nghiên cứu về sinh khối thì nghiên cứu về hàm lượng
tích lũy cacbon cũng được quan tâm khá nhiều trong những năm gần đây.
Các nghiên cứu chủ yếu tập chung vào rừng ngập mặn, khả năng biến
động của cacbon sau khai thác, rừng tự nhiên, rừng phục hồi, rừng trồng,
…
Năm 1980, Brawn và cộng sự đã sử dụng công nghệ GIS dự tính
lượng cacbon trung bình trong rừng nhiệt đới châu Á là 144 tấn/ha trong
phần sinh khối và 148 tấn/ha trong lớp đất mặt với độ sâu 1m, tương
đương 42 43 tỷ tấn cacbon trong toàn châu lục.
Palm.C.A.et al (1986) đã xác định được lượng cacbon trung bình
trong sinh khối phần trên mặt đất của rừng nhiệt đới châu Á là 185 tấn/ha
và biến động từ 25 – 300 tấn/ha.
Năm 1991 Hught.R.A tính toán được lượng cacbon trong rừng nhiệt
đới châu Á là 40 – 250 tấn/ha, trong đó 50 – 120 tấn/ha ở phần thực vật và
đất.Theo Phạm Xuân Hoàn 2005
Một số công trình nghiên cứu của các tác giả khác như Joyotee
Smith và Sara J.Scherr R.A (2002) đã định lượng được cacbon lưu trữ ở các
13
kiểu rừng nhiệt đới và trong các loại hình sử dụng đất ở Brazinl, Indonesia
và Cameroo, bao gồm trong sinh khối thực vật và dưới mặt đất 0 – 20cm.
Kết quả nghiên cứu cho thấy lượng cacbon lưu trữ trong th ực vật giảm
dần từ kiểu rừng nguyên sinh đến rừng phục hồi sau nương rẫy và giảm
mạnh đối với các loại đất nông nghiệp. Lượng cacbon dưới đất thường ít
biến động hơn, nhưng cũng có xu hướng giảm dần từ rừng tự nhiên đến
đất trống chưa có rừng.
Romain Pirard (2005) đã tính lượng cacbon lưu trữ trong rừng trồng
nguyên liệu giấy đã tính được lượng cacbon lưu trữ dựa trên tổng sinh khối
tươi trên mặt đất thông qua lượng sinh khối khô bằng cách lấy tổng sinh
khối tươi nhân với 0,49, sau đó nhân sinh khối khô với hệ số 0,5 để xác
định lượng cacbon lưu trữ trong cây.
Digno C.Garcia (2007) đã nghiên cứu và đưa ra các số liệu của rừng
ở Indonesia có lượng hấp thụ cacbon từ 161 – 300 tấn/ha trong phần sinh
khối trên mặt đất. Tại Thái Lan, nhà khoa học Noonpragop K. đã xác định
được lượng cacbon trong rừng biến động từ 100 – 160 tấn/ha. Ở Malaysia
lượng cacbon trong rừng biến động từ 100 – 160 tấn/ha và tính cả trong
sinh khối và đất từ 90 – 780 tấn/ha (Abu Bakar,R). Theo ICRAF 2010
Như vậy sự suy giảm lượng cacbon tích lũy cacbon trong sinh khối
thực vật từ trạng thái rừng nguyên sinh đến đồng cỏ diễm ra mạnh mẽ. Vì
vậy cần phải có những biện pháp hữu hiệu để đảm bảo vệ rừng tự nhiên
nói chung và rừng nhiệt đới nói riêng và những chương trình khuyến khích
người dân bảo vệ rừng và sử dụng đất hợp lý, tốt nhất theo mô hình nông
lâm kết hợp.
1.2. Ở Việt Nam
1.2.1. Lược sử nghiên cứu về sinh khối
14
Nghiên cứu sinh khối ở nước ta được tiến hành vào những năm 50
của thế kỷ trước, mặc dù mặc dù các nghiên cứu về sinh khôi khá muộn và
tản mạn không có hệ thống nhưng cũng đã đem lại một số những thành tựu
rất có ý nghĩa và để lại nhiều dấu ấn.
Theo Đào Thế Tuấn (1954) thì “Năng suất là suất biểu diễn bằng
dòng năng lượng trên một đơn vị diện tích, trong một đơn vị thời gian” vì
vậy phương pháp chính xác nhất để đo năng suất là đo dòng năng lượng đi
qua hệ sinh thái. Nhưng đối với hệ sinh thái đã tồn tại lâu năm trong môi
trường thiên nhiên và ở những khu vực rộng lớn thì công việc tiến hành rất
khó khăn. Vì vậy việc tiến hành tính toán các giá trị sinh khối, sản lượng
thường theo xu thế thứ 2 là lấy kết quả để phản ánh nguyên nhân( xác định
bằng đo gián tiếp).
Nguyễn Hoàng Trí (1986) với công trình “Sinh khối và năng suất
rừng Đước” đã áp dụng phương pháp cây mẫu nghiên cứu về năng suất,
sinh khối của một số quần xã rừng Đước đôi ( Zhizophora apiculata) rừng
ngập mặn ven biển Minh Hải có đóng góp ý nghĩa lớn về cơ sở lý luận và
thực tiễn đối với Lâm nghiệp nói chung và rừng ngập mặn nói riêng.
Hà Văn Tuế (1994) cũng trên phương pháp “Cây mẫu” của tác giả
Newbuld, P.J (1967) nghiên cứu được năng suất, sinh khối một số quần xã
rừng trồng nguyên liệu giấy tại vùng trung du miền núi Vĩnh Phúc.
Lê Hồng Phúc (1996) đã có công trình nghiên cứu “Đánh giá sinh
trưởng, tăng trưởng, sinh khối và năng suất rừng trồng Thông ba lá (Pinus
keysia Royle ex Gordon) vùng Đà Lạt – Lâm Đồng” và tìm ra quy luật tăng
trưởng sinh khối khô, cấu trúc thành phần tăng trưởng sinh khối của thân
cây. Tỷ lệ sinh khối khô, tươi và thân, cành, rễ, lượng rơi rụng, tổng sinh
khối cá thể và quần thể Thông Ba lá. Sau đó Nguyễn Ngọc Lung và Ngô
15
Đình Quế cũng đã nghiên cứu về động thái, kết cấu sinh khối và tổng sinh
khối cho loài cây này.
Triệu Văn Khôi (1999) đã bước đầu nghiên cứu một số qui luật kết
cấu làm cơ sở đề xuất phương án điều tra sinh khối lâm trường mỡ tại
Đoan Hùng – Phú Thọ.
Năm 2004, GS.TSKH Nguyễn Ngọc Lung đã có công trình đầu tiên
được công bố về nghiên cứu sinh khối rừng Thông ba lá để tính toán khả
năng cố định CO2 mà cây rừng hấp thụ.
Nguyễn Văn Dũng (2005) đã nghiên cứu và đưa ra một số kết quả
như sau: rừng trồng Thông mã vĩ thuần loài 20 tuổi có tổng số sinh khối
tươi trong cây và vật rơi rụng là 321,7 – 495,4 tấn/ha, tương đương với
lượng sinh khối khô là 173,4 – 266,2 tấn. Rừng Keo lá tràm thuần loài 15
tuổi có tổng số sinh khối tương trong cây và vật rơi rụng là 251,1 – 433,7
tấn/ha, tương đương với lượng sinh khối khô thân cây là 132,2 – 223,4
tấn/ha.
Nguyễn Duy Khiêm (2007) nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 rừng
Keo tai tượng (Acacia mangium Willd) tại Tuyên Quang đã cho thấy lượng
hấp thụ cacbon của tầng cây cao chiếm 49%, đất chiếm 34%, vật rơi rụng
chiếm 4% và cây bụi thảm tươi chiếm 13% tổng lượng cacbon dự trữ trong
lâm phần.
Theo Ngô Đình Quế và cộng tác viên (2005) thì tùy thuộc vào năng
suất lâm phần ở các độ tuổi nhất định mà khả năng hấp thụ CO2 của các
lâm phần có sự chênh lệch. Tác giả đã đưa ra phương trình tương quan hồi
qui tuyến tính giữa 3 giá trị là lượng CO 2 hấp thụ hàng năm với năng suất
gỗ và năng suất sinh học từ đó đưa ra kết luận khả năng hấp thụ CO 2 thực
tế ở nước ta của các loài cây Thông nhựa, Thông mã vĩ, Keo lai, Keo tai
tượng, Bạch đàn Uro.
16
Từ đó ta thấy những nghiên cứu về sinh khối và năng suất rừng
trồng ở nước ta còn ít, hầu hết các công trình nghiên cứu này chỉ mới quan
tâm tới những bộ phận có ý nghĩa về kinh tế của cây rừng.
1.2.2. Lược sử nghiên cứu tích lũy cacbon
Việt Nam đã nhanh chóng kí kết và tham gia cam kết với các tổ chức
quốc tế như: ký Công ước khung, Nghị đinh thư Kyoto, tham gia các dự án
CDM, thành lập các cơ quan đầu mối quốc gia, … Việt Nam đã đủ điều
kiện theo qui định của thế giới về việc xây dựng và thực hiện các dự án
tiềm năng về CDM trong các lĩnh vực: Bảo tồn và tiết kiệm năng lượng;
Chuyển đổi sử dụng nguyên liệu hóa thạch; Thu hồi và sử dụng CH4 từ rác
thải và khai thác mỏ quặng; Trồng rừng,… Bên cạnh những năm gần đây
Việt Nam đã có những nỗ lực thực nhiện một số nghiên cứu và hoạt động
liên quan đến vấn đề biến đổi khí hậu và CDM. Qua đó đã thu được một sô
thành tựu quan trọng như sau:
Nguyễn Ngọc Lung và Phạm Xuân Hoàn (2004) với công trình
nghiên cứu sinh khối rừng Thông ba lá và tính toán khả năng cố định CO2
mà rừng hấp thụ tác giả đã kết luận 1 ha rừng Thông ba lá, 60 tuổi cấp đất
III có thể hấp thụ 707,7 tấn CO2 /ha/năm.
Phạm Xuân Hoàn (2005) đã khái quát được bức tranh tổng thể và
toàn bộ thông tin về hoàn cảnh ra đời cũng như nội dung, mục tiêu của
Công ước khung của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu, Nghị định thư
Kyoto và đặc biệt quan tâm đến cơ chế phát triển sạch một cơ hội thương
mại lớn trong nghành Lâm nghiệp.
Nhóm nghiên cứu Anna Richards, Dương Thị Bích Ngọc, Nguyễn
Thị Bích Hảo, Phí Thị Hải Ninh đã nghiên cứu “Đo đếm và dự đoán sự tích
lũy cacbon tại rừng nhiệt đới của Việt Nam bằng phương pháp xác định
cacbon tích lũy trong rừng bằng mô hình Century” cho phép xác định trước
17
hàm lượng cacbon khi chưa trồng rừng. Mô hình còn được sử dụng để
khảo nghiệm sự kết hợp đất, khí hậu và loài cây khác nhau để dự đoán sự
kết hợp có lưu trữ cacbon lớn nhất từ đó làm cơ sở cho việc chọn loài thích
hợp cho dự án CDM.
Theo Vũ Tấn Phương (2006) đã bước đầu tính toán được giá trị hấp
thụ cacbon của rừng cụ thể với đối tượng là rừng tự nhiên, rừng giàu có
giá trị từ 18 – 26 triệu đồng/ha và rừng phục hồi khoảng 4 – 4,5 triệu
đồng/ha với giá bán 3,5 – 5 USD/tấn CO2 .
1.3. Nghiên cứu về cây Keo tai tượng
1.3.1. Các công trình nghiên cứu cây Keo tai tượng
Có rất nhiều nghiên cứu về cây Keo tai tượng, từ khâu nghiên cứu
về xuất xứ như tác giả Lê Đình Khả, Nguyễn Hoàng Nghĩa (1986) đã tiến
hành tuyển chọn xuất xứ loài keo Acacia kết quả khảo nghiệm cho thấy
Keo tai tượng (Acacia mangium Willd) là loài có triển vọng nhất trong 3
loài (Keo lai, Keo tai tượng, Keo lá Tràm). Tiếp đến là khảo nghiệm xuất
xứ Keo tai tượng 54 tháng tuổi ở Đông Hà cho thấy xuất xứ tốt nhất là các
dòng Ponyaki, Iron, Range và Gubam. Mặc dù kết quả khảo nghiệm về
xuất xứ Keo tai tượng mới chỉ là kết luận ban đầu và cần được phát triển
theo dõi ở các giai đoạn sau này, song các xuất xứ trên đã được nhân rộng
trong cả nước để trồng rừng phủ xanh đất trống đồi núi trọc, nhìn chung
keo Tai tượng ở phía Bắc sinh trưởng kém hơn ở phía Nam.
Lê Đình Khả (1996) tăng trưởng bình quân rừng trồng Keo tai tượng
miền Bắc đạt 2m/năm về chiều cao và 2,5cm/năm về đường kính, còn ở
miền Nam các chỉ tiêu này là 2,5m/năm về chiều cao và 3cm/năm về đường
kính.
Năm 1998 Vũ Văn Thông đã “Nghiên cứu cơ sở xác định sinh khối
cây cá lẻ và lâm phần Keo lá tràm tại Thái Nguyên”, tác giả cũng đã đi sâu
18
nghiên cứu xác lập tương quan giữa sinh khối cây cá lẻ với D 1.3 và Hvn, giữa
sinh khối lâm phần chiều cao và mật độ đồng thời tác giả cũng đã sử dụng
hàm của Abadie, Alder, Prodan, Spurr, Schumacher để mô phỏng tương
quan giữa sinh khối và các nhân tố điều tra lâm phần. Cụ thể đã đạt được
một số kết quả như sau:
Với sinh khối cây cá lẻ:
Sinh khối thân cây:
LnPT = 27,6114 + 6,8063*D1.3
r = 0,92
LnPT = 80,7566 + 52,1812*ln(D1.3)
r = 0,90
Sinh khối cành:
LnPc = 3,707 + 2,6179*D1.3
Sinh khối lá cây:
LnPL = 0,65503 + 1,3892*lnD1.3
r = 0,98
r = 0,80
Tổng sinh khối:
LnTSK = 0,7691 + 2,1437*lnD1.3
r = 0,95
Với sinh khối lâm phần:
PT = 37,012 + 6,3967*HVN + 0,006913*N
r = 0,88
PC = 7,021056 + 0,106364* – 0,00436*N
r = 0,78
PL = 1,5619 + 2,0425* HVN – 0,00315*N
r = 0,67
PTSK = 6,06891 + 11,28988* HVN – 0,020405*N
r = 0,85
Nguyễn Hữu Vĩnh đã nghiên cứu về kỹ thuật trồng thì Keo tai
tượng có thể gieo hạt thẳng, cây con rễ trần, hay thân cụt song phổ biến và
tốt nhất trồng bằng cây con có bầu từ hạt hoặc từ hom.
Một số nghiên cứu về qui luật kết cấu và sinh trưởng rừng Keo tai
tượng phục vụ cho việc lập biểu thể tích hai nhân tố Keo tai tượng cho
vùng trung tâm công trình xây dựng một số mô hình sản lượng ở khu vực
Uông Bí – Đông Triều Quảng Ninh (1999).
19
1.3.2. Đặc điểm loài Keo tai tượng (Acacia mangium Willd).
1.3.2.1. Nguồn gốc xuất xứ
Keo tai tượng còn có tên khác là Keo lá to, Keo mỡ có tên khoa học là
Acacia mangium Willd là loài cây trồng ưa chuộng trong sản xuất Lâm
nghiệp vì cây có hình thái đẹp, phát triển nhanh, có khả năng cải tạo đất và
khả năng thích nghi với điều kiện gây trồng ở nhiều nơi.
Vào đầu năm 1960 nhiều loài Keo có xuất xứ từ Ôxtrâylia đã được
đưa vào Việt Nam để tiến hành thử nghiệm gây trồng, kế quả là hiện nay
đã có một số loài đã được gây trồng trên diện tích rộng trong. Trong đó có
diện tích trồng cây Keo tai tượng trong những năm trở lại đây tăng lên
nhanh chóng để đáp ứng nhu cầu trong nước cũng như nước ngoài.
1.3.2.2. Đặc điểm nhận biết
Theo Lê Mộng Chân tác giả quyển “Thực vật rừng” thì Keo tai
tượng là cây gỗ nhỏ cao đến 20m, đường kính 25 – 35cm. Vỏ màu xám nâu,
nứt dọc. Tán hình trứng hoặc hình tháp thường phân cành thấp. Cành nhỏ
có cạnh nhẵn, màu xanh lục. Cây mầm dưới 1 tuổi có lá kép lông chim 2
lần, cuống thường bẹt. Cây trưởng thành có dạng lá đơn, phiến lá hình
trứng ngược hoặc trái xoan, đầu có mũi lồi tù, đuôi men cuống, dài 14 – 25
cm, rộng 6 – 9 cm, khá dày, hai mặt xanh đậm, có 4 gân dọc song song nổi
rõ.
Hoa tự bông dài gần bằng lá, mọc lẻ hoặc tập trung 2 – 4 hoa tự ở
nách lá. Hoa đều, lưỡng tính, mẫu 4, tràng hoa màu vàng, nhị nhiều vươn
dài ra ngoài hoa.
Quả đậu, xoắn, hạt hình trái xoan hơi dẹt, màu đen.
Rễ cây phát triển rộng, nhiều nốt sần cố định đạm.
1.3.2.3. Đặc tính sinh học và sinh thái học
Keo tai tượng là cây mọc nhanh, cây 4 tuổi cao trung bình 6,8 m,
đường kính 8 cm, cây mọc tốt ở nơi đất sâu ẩm, nhiều ánh sáng. Nơi đất
20
cằn cỗi mọc chậm và phân cành sớm. Có phân bố tự nhiên dọc theo gianh
giới của vùng nhiệt đới nóng ấm và ẩm ướt. Lượng mưa bình quân năm từ
1500 – 3000 mm, giữa các vĩ độ 10 180 Nam trên các độ cao từ mực nước
biển tới 800 m xong chủ yếu là từ 0 – 300m. (Nguyễn Hoàng Nghĩa)
Yêu cầu của Keo tai tượng là:
Lượng mưa bình quân năm: 1000 – 4000 mm;
Nhiệt độ bình quân năm: 260 280C;
Nhiệt độ tối thiểu tháng lạnh nhất: 100C 240C;
Nhiệt độ tối đa tháng nóng nhất 300C 400C.
1.3.2.4. Phân bố địa lý
Cây mọc tự nhiên ở Bắc Úc, được đưa vào trồng ở Việt Nam, hiện
nay hầu như các tỉnh trong cả nước đều gây trồng loài cây này.
1.3.2.5. Giá trị
Cây có giá trị về sinh thái như chống sói mòn, cải tạo môi
trường,cải tạo đất và sản xuất gỗ nhỏ, gỗ nguyên liệu cho các ngành công
nghiệp chế biến bột giấy, gỗ ván răm, ….
1.3.2.6. Khả năng kinh doanh bảo tồn
Đã và đang được trồng thuần loài và trồng hỗn giao với bạch đàn
hoặc thông ở nhiều tỉnh.
1.4. Đánh giá chung về tổng quan vấn đề nghiên cứu
Quan một số công trình nghiên cứu trong nước và ngoài nước có liên
quan tới đề tài nghiên cứu chúng ta thấy các công trình nghiên cứu trên thế
giới được tiến hành khá đồng bộ ở trên nhiều lĩnh vực cơ bản cho đến ứng
dụng, trong đo nghiên cứu sinh khối và tích lũy cacbon đã được nhiều tác
giả quan tâm đặc biệt trong những năm gần đây, các phương pháp tiến
hành khá đa dạng, phong phú đi sâu và hoàn thiện dần.
Ở nước ta hiện nay nghiên cứu về sinh khối và tích lũy cacbon vẫn
còn ít và chưa chuyên sâu cũng như chưa được công bố, không có hệ thống,
21
các phương pháp nghiên cứu còn kém tính đa dạng và khả năng ứng dụng,
các công trình nghiên cứu còn thiếu tính chính xác, … Vì vậy đề tài được
thực hiện hết sức là cần thiết, góp phần làm phong phú thêm những hiểu
biết về sinh khối của cây Keo tai tượng tại Công ty Lâm nghiệp Lập
Thạch, từ đó làm cơ sở cho việc xác định khả năng hấp thụ cacbon và tính
toán được những giá trị kinh tế, môi trường mà rừng đem lại, tiến đến là
tính lượng cacbon phục vụ cho công việc tính toán chi trả cho dịch vụ môi
trường nhằm phát triển bền vững rừng Keo tai tượng nói riêng và cây Lâm
nghiệp nói chung.
22
Chương 2
MỤC TIÊU, GIỚI HẠN, NỘI DUNG VÀ
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Mục tiêu nghiên cứu
2.1.1. Mục tiêu chung
Nghiên cứu sinh khối và khả năng tích lũy cacbon của rừng Keo tai
tượng thuần loài tại Công ty Lâm nghiệp Lập Thạch – Vĩnh Phúc góp phần
làm cơ sở cho việc chi trả dịch vụ môi trường.
2.1.2. Mục tiêu cụ thể
Đánh giá một số chỉ tiêu sinh trưởng của rừng trồng Keo tai tượng
tại Công ty Lâm nghiệp Lập Thạch.
Nghiên cứu sinh khối và lượng tích lũy cacbon trong cây Keo tai
tượng.
Ước lượng được hiệu quả kinh tế từ giá trị hấp thụ cacbon của rừng
Keo tai tượng.
2.2. Đối tượng, phạm vi, giới hạn nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: Các lâm phần rừng Keo tai tượng trồng thuần
loài ở công ty Lâm nghiệp Lập Thạch – Vĩnh Phúc.
Giới hạn nghiên cứu: Đề tài tập trung nghiên cứu lượng hấp thụ
cacbon trong rừng Keo tai tượng tuổi 7 tại công ty Lâm nghiệp Lập Thạch –
Vĩnh Phúc.
2.3. Nội dung nghiên cứu
2.3.1. Nghiên cứu tình hình sinh trưởng của cây Keo tai tượng công ty
Lâm nghiệp Lập Thạch tỉnh Vĩnh Phúc
Đánh giá chỉ tiêu sinh trưởng: D1.3, Hvn.
Đánh giá chỉ tiêu: Phẩm chất cây (A,B,C)
Nghiên cứu sinh khối tươi và sinh khối khô của lâm phần.
2.3.2. Nghiên cứu khả năng tích lũy cacbon của Keo tai tượng
23
Nghiên cứu lượng cacbon tích lũy bởi các cây cá lẻ Keo tai tượng và trong
lâm phần tuổi 7.
Nghiên cứu lượng cacbon tích lũy trong đất.
2.3.3. Ước lượng hiệu quả kinh tế của giá trị hấp thụ CO 2 của rừng
Keo tai tượng thuần loài
2.4. Phương pháp nghiên cứu
2.4.1. Kế thừa số liệu
Kế thừa các tài liệu có sẵn như: Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội của
khu vực Công ty Lập Thạch – Vĩnh Phúc.
Kế thừa các tài liệu có sẵn có liên quan đến phương pháp xác định sinh
khối và tích lũy cacbon.
Kế thừa các bài báo cáo, khóa luận trước có liên quan đến cây Keo tai
tượng.
2.4.2. Ngoại nghiệp
2.4.2.1 Điều tra một số chỉ tiêu sinh trưởng của cây Keo tai tượng.
Căn cứ vào việc điều tra sơ bộ khu vực nghiên cứu lập 3 OTC cho mỗi vị
trí (chân sườn – đỉnh) và là nơi điển hình cao cho mỗi vị trí. Mỗi OTC có
diện tích 500 m2 (25 x 20m).
Đo đếm tầng cây cao trong OTC về các chỉ tiêu:
+ Đo đếm đường kính (D1.3) : Dùng thước kẹp kính để đo đường kính
ngang ngực theo 2 chiều ĐT – NB có độ chính xác 0,1cm.
+ Đo đường kính tán (DT): Dùng thước dây đo theo hai chiều ĐT – NB có
độ chính xác 0,1 m.
+ Đo chiều cao vút ngọn (Hvn): Dùng thước đo cao Bume leiss kết hợp
bằng sào có khắc vạch, độ chính xác 0,1m.
+ Đo chiều cao vút ngọn (Hdc): Dùng thước đo cao Bume leiss kết hợp
bằng sào có khắc vạch, độ chính xác 0,1m.
Phân cấp chất lượng sinh trưởng của cây Keo tai tượng như sau:
24
+ Cây tốt (A): Là những cây không cụt ngọn, cong queo, sâu bệnh,vượt tán
hoặc tham gia tạo tầng tán chính của lâm phần.
+ Cây trung bình (B): Là những cây không cụt ngọn, cong queo, sâu bệnh,
tham gia tạo tầng tán chính của lâm phần.
+ Cây xấu (C): Là những cây cụt ngọn, cong queo, sâu bệnh, bị các cây
khác chèn ép.
Phương pháp xác định tuổi cây dựa vào hồ sơ thiết kế trồng rừng của
Công ty Lâm nghiệp Lập Thạch.
Số liệu điều tra được ghi vào biểu 01:
Biểu 01: Biểu điều tra tầng cây cao
Vị trí: …………………………………. Ngày điều tra: ………….
Hướng dốc: …………………………… Người điều tra: …………
Độ dốc: …………. Số hiệu OTC: ………Diện tích OTC:…………
STT
cây
1
2
…….
D1.3 (cm)
DT (m)
Hvn (m)
Hdc(m)
Chất
lượng
Ghi chú
……….
……….
……….
………..
………
………
Điều tra cây bụi thảm tươi: Trên mỗi ô mẫu điển hình lập 4 ODB
với mỗi ô có diện tích là 4 m2 (2 x 2m). Các ODB được bố trí như sau: 4 ô ở
4 góc OTC còn 1 ô ở chính giữa OTC. Trên mỗi ODB tiến hành điều tra
như sau: Xác định tên loài chủ yếu, chiều cao, độ che phủ, đánh giá sự sinh
trưởng của cây bụi thảm tươi. Kết quả được ghi vào biểu 02.
Biểu 02: Biểu điều tra cây bụi thảm tươi
Số hiệu OTC:
Độ dốc:
Ngày điều tra:
Hướng dốc:
Người điều tra:
STT
ODB
25
Loài cây
chủ yếu
Số cây
Htb
Che phủ
TB (%)
Sinh
trưởng
Ghi chú
