Xác định trữ lượng các bon ở các trạng thái rừng khộp tại tỉnh Gia Lai : Luận văn ThS. Môi trường và bảo vệ môi trường: 60 85 02
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.12 MB, 105 trang )
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG
ĐẠHỌC
I HỌQUỐC
C KHOA
TỰ NHIÊN
ĐẠI
GIAHỌC
HÀ NỘI
-------------------TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
--------------------
Nguyễn Văn Trƣờng
Nguyễn Văn Trƣờng
XÁC ĐỊNH TRỮ LƢỢNG CÁC BON
Ở CÁC TRẠNG THÁI RỪNG KHỘP TẠI TỈNH GIA LAI
XÁC ĐỊNH TRỮ LƢỢNG CÁC BON
Ở CÁC TRẠNG THÁI RỪNG KHỘP TẠI TỈNH GIA LAI
LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC
Hà Nội - 2012
i
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
--------------------
Nguyễn Văn Trƣờng
XÁC ĐỊNH TRỮ LƢỢNG CÁC BON
Ở CÁC TRẠNG THÁI RỪNG KHỘP TẠI TỈNH GIA LAI
Chuyên ngành: Khoa học Môi trƣờng
Mã số: 60 85 02
NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS. TS. Võ Đại Hải
Hà Nội - 2012
ii
MỤC LỤC
Trang
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC TỪ VIẾT TẮT ................................................ i
DANH MỤC CÁC BẢNG ...................................................................................... ii
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ................................................................................ iv
ĐẶT VẤN ĐỀ......................................................................................................... 1
Chƣơng 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ............................................... 3
1.1. Trên thế giới ..................................................................................................... 3
1.2. Ở Việt Nam .................................................................................................... 12
1.3. Nhận xét và đánh giá chung ............................................................................ 22
Chƣơng 2 MỤC TIÊU, PHẠM VI, NỘI DUNG
VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................................................. 24
2.1. Mục tiêu nghiên cứu ....................................................................................... 24
2.2. Đối tƣợng và giới hạn phạm vi nghiên cứu ..................................................... 24
2.2.1. Đối tƣợng nghiên cứu .............................................................................. 24
2.2.2. Giới hạn nghiên cứu ................................................................................ 24
2.3. Nội dung nghiên cứu ...................................................................................... 25
2.4. Cách tiếp cận và phƣơng pháp nghiên cứu ...................................................... 26
2.4.1. Quan điểm và cách tiếp cận ..................................................................... 26
2.4.2. Phƣơng pháp cụ thể ................................................................................. 26
Chƣơng 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ..................................... 33
3.1. Đặc điểm khu vực nghiên cứu......................................................................... 33
3.1.1. Điều kiện tự nhiên ................................................................................... 33
3.1.2. Điều kiện kinh tế xã hội .......................................................................... 36
3.2. Nghiên cứu sinh khối ở các trạng thái rừng khộp ............................................ 39
3.2.1. Sinh khối cây cá thể ƣu thế trong lâm phần rừng khộp ............................ 39
3.2.2. Sinh khối tầng cây cao ở các trạng thái rừng khộp ................................... 47
3.2.3. Sinh khối cây bụi thảm tƣơi và vật rơi rụng ở các trạng thái rừng khộp ... 52
3.2.4. Sinh khối của toàn lâm phần rừng khộp................................................... 53
iii
3.3. Trữ lƣợng các bon ở các trạng thái rừng khộp ................................................. 59
3.3.1. Trữ lƣợng các bon cây cá thể ở các trạng thái rừng khộp ......................... 59
3.3.2. Trữ lƣợng các bon toàn lâm phần ở các trạng thái rừng khộp .................. 63
3.4. Xây dƣ̣ng mố i quan hê ̣ giƣ̃a sinh khối, trữ lƣơ ̣ng các bon với các nhân tố
điều tra rừng .................................................................................................... 65
3.4.1. Mối quan hệ giữa sinh khối cây cá thể ƣu thế với D1.3 ............................. 65
3.4.2. Mối quan hệ giữa sinh khối dƣới mặt đất với sinh khối trên mặt đất của
cây cá thể ƣu thế trong lâm phần rừng khộp ............................................ 67
3.4.3. Mối quan hệ giữa sinh khối khô với sinh khối tƣơi cây cá thể ................. 68
3.4.4. Mối quan hệ giữa sinh khối tầng cây cao lâm phần với tổng tiết diện
ngang và trữ lƣợng rừng khộp ................................................................. 69
3.4.5. Xây dựng mối quan hệ giữa trữ lƣợng các bon với các nhân tố điều tra ... 70
3.5. Đề xuất phƣơng pháp xác định sinh khối và trữ lƣợng các bon ở các trạng
thái rừng khộp tại tỉnh Gia Lai ........................................................................ 72
3.5.1. Xác định sinh khối và lƣợng các bon tích luỹ trong cây cá thể các loài
cây ƣu thế ............................................................................................... 72
3.5.2. Xác định sinh khối khô thông qua sinh khối tƣơi cây cá thể .................... 72
3.5.3. Xác định sinh khối dƣới mặt đất thông qua sinh khối trên mặt đất của
cây cá thể ƣu thế ..................................................................................... 73
3.5.4. Xác định sinh khối và trữ lƣợng các bon tầng cây cao thông qua tổng
tiết diện ngang và trữ lƣợng lâm phần ..................................................... 74
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................... 76
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 79
PHẦN PHỤ LỤC
iv
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC TỪ VIẾT TẮT
Ký hiệu/Từ viết tắt
Giải nghĩa đầy đủ
BĐKH
Biến đổi khí hậu
C
Các bon nguyên tử
CBTT
Cây bụi thảm tƣơi
CDM
Cơ chế phát triển sạch (Clean Development Mechanism)
CO2
Khí các bon níc
D1.3, D
Đƣờng kính thân cây đo ở vị trí cách mặt đất 1,3m (cm)
DMĐ
Dƣới mặt đất
FAO
Tổ chức nông lâm thế giới
G
Tổng tiết diện ngang lâm phần (m2/ha)
Gt
Giga tấn, 1 Gt = 109 tấn
HSCĐ
Hệ số chuyển đổi
Hvn
Chiều cao vút ngọn (m)
IPCC
Ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu
Kg
Ki lô gam
KNK
Khí nhà kính
M
Trữ lƣợng rừng (m3/ha)
Mt
Mêga tấn, 1 Mt = 106 tấn
ÔTC
Ô tiêu chuẩn
Ptc, Pt, Pk,
Sinh khối cây tiêu chuẩn, sinh khối khô, sinh khối tƣơi
(kg/cây, tấn/ha)
PCC, PCB, PVRR
Sinh khối tầng cây cao, cây bụi thảm tƣơi, vật rơi rụng
(tấn/ha)
REDD
Giảm phát thải do mất rừng và suy thoái rừng
SK
Sinh khối
TMĐ
Trên mặt đất
TCC
Tầng cây cao
VRR
Vật rơi rụng
i
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng
Tên bảng
Trang
1.1
Trữ lƣợng các bon trung bình của một số kiểu thảm thực vật
9
1.2
Mô hình toán cho ƣớc tính sinh khối rừng tự nhiên
11
4.1
Sinh khối tƣơi của các loài cây ƣu thế theo cấp đƣờng kính
40
3.2
Sinh khối tƣơi trung bình các bộ phận của các loài cây ƣu thế
42
3.3
Hàm lƣợng nƣớc trung bình ở các bộ phận cây ƣu thế
43
3.4
Sinh khối khô và cấu trúc sinh khối khô các bộ phận cây ƣu thế
trong lâm phần rừng khộp
44
3.5
Sinh khối tƣơi tầng cây cao ở các trạng thái rừng khộp
48
3.6
Sinh khối khô tầng cây cao ở các trạng thái rừng khộp
50
3.7
Sinh khối cây bụi thảm tƣơi và vật rơi rụng ở các trạng thái rừng
khộp
52
3.8
Sinh khối và cấu trúc sinh khối tƣơi toàn lâm phần rừng khộp
55
3.9
Sinh khối và cấu trúc sinh khối khô toàn lâm phần rừng khộp
57
3.10
Lƣợng các bon tích luỹ của cây ƣu thế trong lâm phần rừng khộp
60
3.11
Trữ lƣợng và cấu trúc trữ lƣợng các bon toàn lâm phần rừng khộp
64
3.12
Mối quan hệ giữa sinh khối cây cá thể với D1.3
66
3.13
Mối quan hệ giữa sinh khối dƣới mặt đất và sinh khối trên mặt đất
của cây cá thể ƣu thế trong lâm phần rừng khộp
67
3.14
Mối quan hệ giữa sinh khối khô với sinh khối tƣơi cây cá thể ƣu
thế trong lâm phần rừng khộp
68
3.15
Mối quan hệ giữa tổng sinh khối tầng cây cao với tổng tiết diện
ngang và trữ lƣợng rừng khộp
69
3.16
Mối quan hệ giữa lƣợng các bon tích lũy trong cây cá thể ƣu thế
với D1.3
70
ii
3.17
Mối quan hệ giữa trữ lƣợng các bon của tầng cây cao với tổng tiết
diện ngang và trữ lƣợng rừng khộp
71
3.18
Phƣơng trình xác định sinh khối và lƣợng các bon tích lũy trong
cây cá thể ƣu thế của rừng khộp
72
3.19
Phƣơng trình xác định sinh khối khô cây cá thể thông qua sinh
khối tƣơi cây cá thể
73
3.20
Phƣơng trình xác định sinh khối DMĐ thông qua sinh khối TMĐ
của cây cá thể
74
3.21
Phƣơng trình xác định sinh khối và trữ lƣợng các bon tầng cây cao
thông qua tổng tiết diện ngang (G) và trữ lƣợng rừng (M)
75
iii
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Hình
Tên hình
Trang
3.1
Biến đổi sinh khối tƣơi cây cá thể Dầu đồng và Chiêu liêu
ổi theo cấp đƣờng kính
41
3.2
Biến động sinh khối khô cây ƣu thế theo cấp đƣờng kính
46
3.3
Cấu trúc sinh khối khô các bộ phận cây ƣu thế
47
3.4
Sinh khối tƣơi tầng cây cao ở các trạng thái rừng khộp
49
3.5
Sinh khối và cấu trúc sinh khối tƣơi toàn lâm phần rừng
khộp
54
3.6
Sinh khối và cấu trúc sinh khối khô toàn lâm phần rừng
khộp
56
3.7
Cấu trúc lƣợng các bon tích lũy trong các bộ phận của cây
ƣu thế
62
3.8
Cấu trúc lƣợng các bon toàn lâm phần rừng khộp
63
3.9
Trữ lƣợng các bon toàn lâm phần rừng khộp
65
iv
ĐẶT VẤN ĐỀ
Nghị định thƣ Kyoto đã trở thành hiện thực dựa trên Công ƣớc khung của
Liên hơ ̣p quốc về biến đổi khí hậu (UNFCCC-1992) nhằm ứng phó với sự nóng lên
toàn cầu. Nội dung quan trọng của Nghị định thƣ là đƣa ra chỉ tiêu giảm phát thải
khí nhà kính có tính ràng buộc pháp lý đối với các nƣớc phát triển và cơ chế giúp
các nƣớc đang phát triển đạt đƣợc sự phát triển kinh tế - xã hội một cách bền vững
thông qua thực hiện “Cơ chế phát triển sạch” (CDM). Nghị định thƣ đƣợc đƣa ra
vào tháng 12 năm 1997, có 160 quốc gia đã thông qua và ký kết. Đến ngày
16/02/2005, Nghị định thƣ Kyoto đã có hiệu lực thi hành.
Việt Nam đã phê chuẩn UNFCCC và Nghị định thƣ Kyoto. Những năm gần
đây, Việt Nam cũng đã có r ất nhiều nỗ lƣ̣c trong vi ệc giảm thiểu biến đổi khí hậu.
Từ quyết định 380/QĐ-TTg về chính sách thí điểm chi trả dịch vụ môi trƣờng rừng
(ngày 10/04/2008) và quyết định số 158/QĐ-TTg về phê duyệt Chƣơng trình mục
tiêu quốc gia ứng phó với biến đổi khí hậu (ngày 02/12/2008), tới nay Chính phủ đã
ban hành Nghị định số 99/2010/NĐ-CP về chính sách chi trả dịch vụ môi trƣờng
rừng (ngày 24/9/2010). Tạo ra cơ hội cải thiện cuộc sống cũng nhƣ sinh kế cho
ngƣời dân tham gia vào công tác bảo vệ và phát triển rừng. Vấn đề hiện nay của
Việt Nam phải xác định đƣợc những giá trị dịch vụ môi trƣờng mà rừng mang lại
bao gồm cả giá trị lƣu giữ và hấp thụ CO2 của rừng làm cơ sở để triển khai chính
sách chi trả dịch vụ môi trƣờng rừng. Do đó, cần có thêm những nghiên cứu đánh
giá về khả năng hấp thụ CO2 của từng kiểu thảm thực vật rừng nhằm đƣa ra chính
sách chi trả cho các chủ rừng và các cộng đồng vùng cao trong việc bảo vệ và phát
triển rừng.
Rừng khộp là một kiểu rừng đă ̣c trƣng v ới các cây thuộc họ Dầu lá rộng
(Dipterocarpaceae) chiếm ƣu thế. Nó là hệ sinh thái rất đặc thù của khu vực Tây
Nguyên, là nơi tập trung của nhiều loài động thực vật quý hiếm cần phải bảo tồn.
Tuy nhiên, một thực tế đáng lo ngại hiện nay là thu nhập của những ngƣời sinh sống
bằng nghề rừng rất thấp, dẫn tới họ không gắn bó với rừng. Hàng năm có một diện
tích không nhỏ rừng Khộp bị phá và chuyển sang mục đích sử dụng khác nhƣ trồng
1
cây công nghiệp. Do đó, việc định giá giá trị của loại rừng này làm cơ sở để chi trả
phí dịch vụ môi trƣờng cho ngƣời dân trong việc quản lý bảo vệ loại rừng này có ý
nghĩa thực tiễn hiện nay.
Từ những lý do trên, đề tài “Xác định trữ lượng các bon ở các trạng thái
rừng khộp tại tỉnh Gia Lai” đặt ra rất cấp thiết và có ý nghĩa cả về mặt khoa học
lẫn thực tiễn.
2
Chƣơng 1
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Trên thế giới
1.1.1. Nghiên cứu về sinh khối
Nghiên cứu sinh khối trong các hệ sinh thái rừng đã đƣợc quan tâm khá sớm
với mục tiêu là quản lý chu trình các bon - mô ̣t nhân tố quan trọng đối với việc quản
lý dinh dƣỡng và năng suất rừng. Từ năm 1840 trở về trƣớc, các tác giả đã đi sâu
vào lĩnh vực sinh lý thực vật, đặc biệt là nghiên cứu vai trò và hoạt động của diệp
lục thực vật trong quá trình quang hợp để tạo nên các sản phẩm hữu cơ dƣới tác
động của các nhân tố tự nhiên nhƣ: đất, nƣớc, không khí và năng lƣợng ánh sáng
mặt trời.
Năm 1840, Liebig J.V. đã định lƣợng về sự tác động của thực vật tới không
khí và phát triển thành định luật “tối thiểu” [44]. Đến năm 1954, Mitscherlich, E.A.
đã phát triển định luật này thành định luật “năng suất”.
Riley, G.A. (1944) [47], Steemann, N. E. (1954) [48], Fleming, R. H. (1957)
[40] đã tổng kết quá trình nghiên cứu và phát triển sinh khối rừng trong các công
trình nghiên cứu của mình.
Năm 1964, Lieth, H. đã thể hiện năng suất trên toàn thế giới bằng bản đồ
năng suất. Đồng thời, sự ra đời của Chƣơng trình sinh học quốc tế (International
Biology Program, 1964) và Chƣơng trình sinh quyển con ngƣời (Man and
Biosphere, 1971) đã tác động mạnh mẽ tới việc nghiên cứu sinh khối. Những
nghiên cứu trong giai đoạn này tập trung vào các đối tƣợng là đồng cỏ, savan, rừng
rụng lá và rừng mƣa thƣờng xanh [45].
Tính toán năng suất sơ cấp của một số hệ sinh thái, Dajoz (1971) đã thu đƣợc
kết quả nhƣ sau: Mía ở châu Phi: 67 tấn/ha/năm; Rừng nhiệt đới thứ sinh ở
Yangambi: 20 tấn/ha/năm; Savana cỏ Mỹ (Penisetum purpureum) châu Phi: 30
tấn/ha/năm; Đồng cỏ tự nhiên ở Fustuca (Đức): 10,5-15,5 tấn/ha/năm; Đồng cỏ tự
nhiên Deschampia và Trifolium ở vùng ôn đới là 23,4 tấn/ha/năm; Còn sinh khối
(Biomass) của Savana cỏ cao Andrôpgon (cỏ Ghine): 5.000-10.000 kg/ha/năm;
3
Rừng thứ sinh 40-50 tuổi ở Ghana: 362.369 kg/ha/năm (dẫn theo Dƣơng Hữu Thời,
1992) [27].
Năm 1982, Canell, M.G.R. đã công bố công trình “Sinh khối và năng suất sơ
cấp rừng thế giới - World forest biomass and primary production data” trong đó tập
hợp 600 công trình đã đƣợc xuất bản về sinh khối khô của hơn 1.200 lâm phần
thuộc 46 nƣớc trên thế giới [37].
Lasco, R. D. (2002) công bố mặc dù rừng chỉ che phủ 21% diện tích bề mặt
trái đất, nhƣng sinh khối thực vật của nó chiếm đến 75% so với tổng sinh khối thực
vật trên cạn và lƣợng tăng trƣởng sinh khối hàng năm chiếm 37% [42].
Nhằm thực hiện nỗ lực này, Công ƣớc khung về biến đổi khí hậu (BĐKH)
của Liên hợp quốc (UNFCCC) đã đƣợc phê chuẩn và tiếp theo đó là Nghị định thƣ
Kyoto. Trong các văn bản này, việc quản lý khí nhà kính (KNK) đƣợc đặc biệt quan
tâm, trong đó các hệ sinh thái rừng tự nhiên nhiệt đới đƣợc coi là các “bể chứa” các
bon khổng lồ, là yếu tố quan trọng trong việc ngăn ngừa BĐKH. Với tầm quan
trọng này, việc nghiên cứu xác định sinh khối và trữ lƣợng các bon trong các hệ
sinh thái rừng, đặc biệt là rừng tự nhiên nhiệt đới đƣợc đặt lên hàng đầu. Nghiên
cứu về lĩnh vực này không chỉ có ý nghĩa đối với việc kiểm kê KNK của từng quốc
gia mà nó còn có vai trò hết sức quan trọng trong việc thƣơng mại hóa giá trị hấp
thụ CO2 của rừng nhằm giảm thiểu phát thải KNK.
Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng: Mặc dù rừng chỉ che phủ 21% diện tích bề
mặt đất nhƣng sinh khối thực vật của nó chiếm 75% so với tổng sinh khối thực vật
trên cạn; lƣợng tăng trƣởng hàng năm chiếm 37%. Lƣợng các bon tích luỹ bởi rừng
chiếm 47% tổng lƣợng các bon trên trái đất, nên việc chuyển đổi đất rừng thành các
loại hình sử dụng đất khác có tác động mạnh mẽ đến chu trình các bon trên hành
tinh. Những nghiên cứu hiện nay đã hƣớng vào các nhân tố có ảnh hƣởng đến quá
trình tích luỹ và phát thải các bon của lớp thảm thực vật rừng (Pastor và Post, 1986;
Ceulemans và Saugier, 1991; Mellio và cộng sự, 1993. Các hoạt động lâm nghiệp
và sự thay đổi phƣơng thức sử dụng đất, đặc biệt là sự suy thoái rừng nhiệt đới là
một nguyên nhân quan trọng làm tăng lƣợng CO2 trong khí quyển, ƣớc tính khoảng
4
1,6 tỷ tấn/năm trong tổng số 6,3 tỷ tấn khí CO2/năm đƣợc phát thải ra do các hoạt
động của con ngƣời. Do đó, rừng nhiệt đới và sự biến động của nó có ý nghĩa rất to
lớn trong việc hạn chế quá trình biến đổi khí hậu toàn cầu (Lasco, 2002) [42].
1.1.2. Nghiên cứu về khả năng hấp thụ CO2 của rừng
Quá trình biến đổi các bon trong hệ sinh thái đƣợc xác định từ cân bằng các
bon, gồm: Lƣợng các bon đi vào hệ thống thông qua quang hợp và tiếp thu các chất
hữu cơ khác và lƣợng các bon mất đi từ quá trình hô hấp của thực vật, động vật, lửa,
khai thác, sinh vật chết cũng nhƣ những quá trình khác. Phƣơng pháp điều tra các
bon và động thái biến đổi các bon trong rừng nói chung và rừng trồng nói riêng có
thể đƣợc tóm tắt thành 4 nhóm lớn dƣới đây (IPCC, 2000) [41]:
- Phƣơng pháp dựa trên đo đếm các bể các bon - Menthods based on stock
change measurements.
- Phƣơng pháp dựa trên đo đếm các dòng các bon - Menthods based on flux
measurements.
- Phƣơng pháp dựa trên công nghệ viễn thám - Menthods based on remote
sensing to determine geographical extent and change.
- Phƣơng pháp mô hình hoá - Modelling.
Công trình nghiên cứu tƣơng đối toàn diện và có hệ thống về lƣợng các bon
tích luỹ của rừng đƣợc thực hiện bởi Ilic (2000) và Mc Kenzie (2001). Theo Mc
Kenzie, các bon trong hệ sinh thái rừng thƣờng tập trung ở bốn bộ phận chính:
Thảm thực vật còn sống trên mặt đất, vật rơi rụng, rễ cây và đất rừng. Việc xác định
lượng các bon trong rừng thường được thực hiện thông qua xác định sinh khối
rừng. Các nhà sinh thái rừng đã dành sự quan tâm đặc biệt đến nghiên cứu sự khác
nhau về sinh khối rừng ở các vùng sinh thái. Tuy nhiên, việc xác định đầy đủ sinh
khối rừng là không dễ dàng, đặc biệt là sinh khối của hệ rễ, trong đất rừng, nên việc
làm sáng tỏ vấn đề trên đòi hỏi nhiều nỗ lực hơn nữa mới đƣa ra đƣợc những dẫn
liệu mang tính thực tiễn và có sức thuyết phục cao. [48]
Hiện tại có 3 cách tiếp cận trong việc xác định sinh khối và trữ lƣợng các bon
của các hệ sinh thái rừng:
5
i) Thứ nhất, là dựa vào mối liên hệ giữa sinh khối rừng với kích thƣớc của
cây hoặc của từng bộ phận cây theo dạng hàm toán học nào đó. Hƣớng tiếp cận này
đƣợc sử dụng phổ biến ở Bắc Mỹ và châu Âu (Whittaker, 1966; Tritton và
Hornbeck, 1982; Smith và Brand, 1983). Tuy nhiên, do khó khăn trong việc thu
thập rễ cây nên hƣớng tiếp cận này chủ yếu dùng để xác định sinh khối của bộ phận
trên mặt đất.
ii) Thứ hai, xác định sinh khối rừng bằng cách đo trực tiếp quá trình sinh lý
điều khiển cân bằng các bon trong hệ sinh thái. Cách này bao gồm việc đo cƣờng độ
quang hợp và hô hấp cho từng thành phần trong hệ sinh thái rừng (lá, cành, thân,
rễ), sau đó ngoại suy ra lƣợng CO2 tích luỹ trong toàn bộ hệ sinh thái. Các nhà sinh
thái rừng thƣờng sử dụng tiếp cận này để dự tính tổng sản lƣợng nguyên, hô hấp của
hệ sinh thái và sinh khối hiện có của nhiều dạng rừng trồng hỗn giao ở Bắc Mỹ
(Botkin và cộng sự, 1970; Woodwell và Botkin, 1970).
iii) Thứ ba, đó là phƣơng pháp Phân tích hiệp phương sai dòng xoáy.
Phƣơng pháp này đƣợc phát triển trong những năm gần đây với sự hỗ trợ của kỹ
thuật vi khí tƣợng học (Micrometeological techniques). Phƣơng pháp này đã cho
phép định lƣợng sự thay đổi của lƣợng CO2 theo mặt phẳng đứng của tán rừng. Căn
cứ vào tốc độ gió, hƣớng gió, nhiệt độ, số liệu CO2 theo mặt phẳng đứng sẽ đƣợc sử
dụng để dự đoán lƣợng các bon đi vào và đi ra khỏi hệ sinh thái rừng theo định kỳ
từng giờ, từng ngày, từng năm. Kỹ thuật này đã áp dụng thành công ở rừng thứ sinh
Harward - Massachusetts. Tổng lƣợng các bon tích luỹ dự đoán theo phƣơng pháp
phân tích hiệp phƣơng sai dòng xoáy là 3,7 Mg/ha/năm. Tổng lƣợng các bon hô hấp
của toàn bộ hệ sinh thái vào ban đêm là 7,4 Mg/ha/năm, nói lên rằng tổng lƣợng các
bon đi vào hệ sinh thái là 11,1 Mg/ha/năm (Wofsy và cộng sự, 1993).
Các nhà khoa học đã cố gắng xác định quy mô của các vùng dự trữ các bon
toàn cầu và sự đóng góp của rừng vào các vùng dự trữ cũng nhƣ những thay đổi về
lƣợng các bon đƣợc dự trữ nhƣ: Bolin (1977); Post, Emanuel và cộng sự (1982);
Detwiler và Hall (1988); Brown, Hall và cộng sự (1993); Dixon, Brown (1994)
[36]; Malhi, Baldocchi (1999).
6
Năm 1999, một nghiên cứu về lƣợng phát thải các bon hàng năm và lƣợng
các bon dự trữ trong sinh quyển đƣợc Malhi và Baldocchi thực hiện. Theo các tác
giả, sự phát thải từ các hoạt động của con ngƣời (nhƣ đốt nhiên liệu hoá thạch,...) đã
thải ra 7,1±1,1 Gt C/năm, trong đó 46% bị giữ lại khí quyển, 28% đƣợc chuyển vào
đại dƣơng; 25% (tƣơng đƣơng 1,8±1,6 Gt C/năm) đƣợc giữ trong trái đất.
Các nghiên cứu đang đƣợc tiến hành nhanh chóng để tìm dẫn chứng về kho
dự trữ các bon tại các lớp phủ thực vật và làm thế nào để các bể chứa này có thể gia
tăng hấp thụ CO2 từ khí quyển. Những nghiên cứu này rất quan trọng, đặc biệt đối
với các nƣớc công nghiệp cần đạt đƣợc sự giảm phát thải theo Nghị định thƣ Kyoto.
Năm 1980, Brown và cộng sự đã sử dụng GIS dự tính lƣợng các bon trung
bình trong rừng nhiệt đới châu Á là 144 tấn/ha trong phần sinh khối và 148 tấn/ha
trong lớp đất mặt ở độ sâu 1 m, tƣơng đƣơng 42-43 tỷ tấn các bon trong toàn châu
lục. Năm 1991, Houghton R.A đã chứng minh lƣợng các bon trong rừng nhiệt đới
châu Á từ 40-250 tấn/ha, trong đó 50-120 tấn/ha ở phần thực vật và đất [41].
Năm 1986, Palm, C.A. và cộng sự đã cho rằng lƣợng các bon 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. Kết quả nghiên cứu của Brown (1994) cho thấy rừng nhiệt
đới Đông Nam Á có lƣ ợng sinh khối trên mặt đất từ 50-430 tấn/ha (tƣơng đƣơng
25-215 tấn C/ha) và trƣớc khi có tác động của con ngƣời thì các trị số tƣơng ứng là
350-400 tấn/ha (tƣơng đƣơng 175-200 tấn C/ha) [36].
Năm 1993 tại Malaysia, Putz F.E. & Pinard M.A đã chỉ ra rằng bằng việc áp
dụng phƣơng thức khai thác giảm thiểu (RIL) tác động ở Sabah, sau khai thác một
năm, lƣợng sinh khối đã đạt 44-67% so với trƣớc khai thác. Lƣợng các bon trong
lâm phần sau khai thác theo RIL cao hơn lâm phần khai thác theo phƣơng thức
thông thƣờng đến 88 tấn/ha (dẫn theo Phạm Xuân Hoàn, 2005) [11].
Cũng theo kết quả thống kê của Brown (1994), tổng lƣợng các bon dự trữ
của rừng trên toàn thế giới khoảng 826 tỷ tấn chủ yếu ở cây và trong lòng đất, con
ngƣời hoàn toàn có thể chuyển dịch các các bon từ khí quyển thông qua một số
bƣớc nhằm tăng các bể chứa các bon này. Các bƣớc này có thể bao gồm tăng khối
7
lƣợng các bon dự trữ cho một ha thông qua quản lý mật độ hoặc tuổi rừng (Hoen
and Solberg, 1994; Van Kooten et al., 1995; and Murray, 2000) hoặc tăng diện tích
rừng (Stavins, 1999; Plantinga et al; 1999) bằng phƣơng pháp này đã đƣa ra nhiều
triển vọng làm giảm giá thành cắt giảm khí nhà kính và mối lo ngại toàn cầu [36].
Năm 2000 tại Indonesia, Noordwijk đã tính toán khả năng tích luỹ các bon
của các rừng thứ sinh, các hệ nông lâm kết hợp và thâm canh cây lâu năm trung
bình là 2,5 tấn/ha/năm và có sự biến động rất lớn trong các điều kiện khác nhau từ
0,5-12,5 tấn/ha/năm, rừng Quế 7 tuổi tích luỹ từ 4,49-7,19 kg C/ha [42].
Năm 2002 tại Philippines, Lasco R. cho thấy ở rừng tự nhiên thứ sinh có 86201 tấn C/ha trong phần sinh khối trên mặt đất; ở rừng già là 370-520 tấn sinh
khối/ha (tƣơng đƣơng 185-260 tấn C/ha, lƣợng các bon ƣớc chiếm 50% sinh khối).
Rừng sản xuất cây mọc nhanh tích luỹ đƣợc 0,5-7,82 tấn C/ha/năm tuỳ theo loài cây
và tuổi [43].
Nghiên cứu sự biến động các bon sau khai thác rừng một số nhà khoa học đã
cho thấy rằng:
- Lƣợng sinh khối và các bon của rừng nhiệt đới châu Á b ị giảm khoảng 2267% sau khai thác (Lasco, 2002) [43].
- Tại Philippines, ngay sau khi khai thác lƣợng các bon bị mất là 50%, so với
rừng thành thục trƣớc khai thác ở Indonesia là 38-75%.
- Phƣơng thức khai thác có ảnh hƣởng rõ rệt tới mức thiệt hại do khai thác
hay lƣợng các bon bị giảm.
- Quá trình sinh trƣởng của cây trồng cũng là quá trình tích lũy các bon.
Năm 2002, tổ chức “Australian Greenhouse Office” [35] đã soạn thảo sổ tay
hƣớng dẫn đo đạc ngoài thực địa cho việc đánh giá các bon, trong đó có các bon
rừng trồng. Theo đó, tất cả các bƣớc thu thập thông tin nhƣ lịch sử rừng trồng, lập
địa và các phƣơng pháp cụ thể trong thu thập số liệu cũng nhƣ lấ y m ẫu, xử lý số
liệu đƣợc mô tả chi tiết.
Tính tới năm 2004, đã có 16 dự án về hấp thụ CO2 thông qua việc trồng mới
và tái trồng mới rừng đã đƣợc thực hiện, trong đó châu Mỹ Latin có 4 dự án, châu
8
Phi có 7 dự án, châu Á có 5 dự án và 1 dự án liên quốc gia đƣợc thực hiện tại các
nƣớc Ấn Độ, Brazil, Jordan và Kenya (FAO, 2004) [39]. Tại Mexico một dự án
đang đƣợc thực hiện, mục tiêu của dự án là cung cấp 18.000 tấn CO2/năm (dẫn theo
Phạm Xuân Hoàn, 2005) [11]. Cũng theo tác giả, một dự án lớn nhằm nâng cao khả
năng hấp thụ CO2 của rừng ở Ấn Độ đƣợc thực hiện với thời gian 50 năm, theo tính
toán khi kết thúc dự án có thể cố định đƣợc từ 0,4-0,6 Mt các bon, trong đó sau 8
năm mỗi ha có thể cố định đƣợc 25,44 tấn, sau 12 năm có thể cố định đƣợc 41,2 tấn
và sau 50 năm có thể cố định đƣợc 58,8 tấn (tƣơng đƣơng khoảng 3 tấn C/ha).
Bảng 1.1. Trữ lƣợng các bon trung bình của một số kiểu thảm thực vật
TT
Kiểu thảm thực vật
Địa điểm
Trữ lƣợng
các bon
(tấn C/ha)
Nguồn
1
Rừng già họ dầu
Philippines
222,5
Brown (1997)
2
Rừng kín lá rộng nhiệt đới
Indonesia
254,0
Lasco (2002)
3
Rừng tự nhiên
Indonesia
254,0
Hairiah et al. (2001)
4
Rừng lá kim thƣờng xanh
Châu Á
183,5
Hairiah et al. (2005)
5
Rừng rộng kim thƣờng xanh
Châu Á
116,8
Hairiah et al. (2005)
6
Rừng lá kim rụng lá
Châu Á
94,5
Hairiah et al. (2005)
7
Rừng lá rộng rụng lá
Châu Á
100,0
Hairiah et al. (2005)
8
Rừng hỗn loài
Châu Á
111,3
Hairiah et al. (2005)
9
Rừng nhiệt đới
Malaysia
115,0
Brown and Gaston (1996)
10
Rừng thấp
Indonesia
120,0
Garzuglia et al. (2003)
11
Rừng thấp mƣa thƣờng xanh
Pasoh, Malaysia
237,5
Mackinnon et al. (1996)
12
Rừng cây họ dầu đã khai thác
Philippines
167,5
Brown (1997)
13
Rừng đã khai thác
Sumatra, Indonesia
155,2
Praysetyo et al. (2000)
14
Rừng già thứ sinh
Kalimanta, Indonesia
132,0
Brearly et al. (2004)
15
Rừng thứ sinh
Kaliamanta
44,5
Prakoso
16
Rừng ngập mặn
Indonesia
93,5
Garzuglia et al. (2003)
9
17
Rừng trồng keo
Châu Á
110,0
IPCC (2006)
18
Rừng trồng cao su
Châu Á
110,0
IPCC (2006)
19
Rừng trồng cọ dầu
Đông Nam Á
68,0
IPCC (2006)
Chƣơng trình lâm nghiệp tƣ nhân tại Costa Rica đã khuyến khích các chủ đất
lựa chọn phƣơng thức sử dụng đất gắn liền với lâm nghiệp thông qua việc cung cấp
cho các dịch vụ hấp thụ CO2. Hiệu quả bƣớc đầu của chƣơng trình này, các chủ đất
đã bán đƣợc 200.000 tấn các bon với giá 2 triệu USD cho Na Uy. Một dự án khác
nhằm giảm những thiệt hại do nóng lên toàn cầu và giảm tỷ lệ đói nghèo của ngƣời
dân trong vùng đƣợc thực hiện tại Tây Phi thông qua việc tăng cƣờng khả năng hấp
thụ CO2 của trảng cỏ Savannah. Điểm qua mục tiêu của các dự án về khả năng hấp
thụ carbon thì thấy có sự biến động rất lớn, từ 7 tấn/ha trong dự án tại vƣờn quốc
gia Noel Kempf Mercado ở Bolivia đến 129 tấn/ha trong dự án thực hiện tại vùng
Andean ở Ecuador (FAO, 2004) [39].
Để có thể ƣớc tính sinh khối và trữ lƣợng các bon một cách chính xác, nhiều
công trình nghiên cứu đã tập trung xây dựng phƣơng pháp, các mô hình toán.
Digno C và các cộng sự (2007) [38], nghiên cứu về khả năng hấp thu các bon
của một số loài cây trồng chính, trên cơ sở đó đã xây dựng mô hình kinh tế cho các
loài cây này, trong đó có loài Keo tai tƣợng đã đƣa ra đƣợc phƣơng trình tính lƣợng
các bon có trong sinh khối cây với loài Keo tai tƣợng:
Bt =
0,5 × 0,53 × Vt
× 1,15
0,75
(1.1)
Vt: là thể tích cây tính theo tuổi, đƣợc tính theo công thức:
Vt 194,21 Exp (1,926(1 0.806)t
1 / 1 0.806
(1.2)
(với α =5,356)
Leuvina (2007) [44], đã nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 của cây Lõi thọ
(Gmelina arborea Roxb.) ở Philippines và cho biết: lƣợng carbon chiếm 44,73% so
với tổng sinh khối của cây G. arborea, trong đó hàm lƣợng các bon trong lá
44,89%, trong cành 44,47% và trong thân 43,53%. Với mật độ 1000 cây/ha, rừng G.
10
arborea ở độ tuổi 12 có thể cố định 200 tấn các bon, tƣơng đƣơng 736 tấn CO2. Một
nghiên cứu khác từ Philippines cho thấy, hàm lƣợng các bon chứa trong cây G.
arborea biến động từ 44,73-46,55%.
Tiêu biểu hơn cho vấn đề này cần phải kể đến các công trình của S. Brown
(1997), IPCC (2003 và 2006). Các phƣơng pháp chủ yếu đề cập đến việc xác định
trữ lƣợng các bon trong các bể chứa các bon: i) Trong sinh khối cây sống (trên mặt
đất và dƣới mặt đất); ii) Trong thảm mục và cây chết; iii) Trong tầng thảm tƣơi cây
bụi; iv) Trong đất.
Trong các phƣơng pháp xác định các bon trong sinh khối thì phần lớn các
công trình đều tập trung vào việc xây dựng các mô hình toán cho từng kiểu rừng cụ
thể. Mối tƣơng quan thƣờng đƣợc lập là mối tƣơng quan giữa sinh khối, các bon với
các nhân tố dễ đo đếm nhƣ đƣờng kính ngang ngực (D), tiết diện ngang (BA).
Ngoài ra, việc xác định trữ lƣợng các bon trong sinh khối còn đƣợc dựa vào các hệ
số khác nhƣ tỷ lệ sinh khối trên mặt đất và dƣới mặt đất (RS); hệ số chuyển đổi sinh
khối (BEF), v.v...
Bảng 1.2. Mô hình toán cho ƣớc tính sinh khối rừng tự nhiên
Vùng
khí hậu
Đƣờng kính
ngang ngực
(cm)
Hệ số
tƣơng quan
(r2)
Nguồn
Y = exp{-1,996+2,32*ln(D)}
5-40
0,89
Brown et al. (1989)
Y = 10^{-0,535+lg(BA)}
3-30
0,94
Martinez-Yrizar et
al. (1992)
Y = 42,69-12,800(D)+1,242(D2)
5-148
0,84
Phƣơng trình tƣơng quan
Khô
Ẩm
Brown et al. (1989)
Y = exp{-2,134+2,530*ln(D)}
Ƣớt
Y = 21,297-6,953(D)+0,740(D2)
0,97
4-112
0,92
Brown and Iverson
(1992)
Có thể thấy việc xác định trữ lƣợng các bon trong sinh khối thực vật rừng,
đặc biệt là rừng tự nhiên là hết sức phức tạp. Các nghiên cứu về mô hình toán về
tính toán sinh khối và trữ lƣợng các bon của rừng cho từng quốc gia cụ thể là rất
hạn chế. Cho đến nay chƣa có một mô hình chung cho tất cả các quốc gia.
11
Phƣơng thức khai thác có tác động rõ rệt tới khả năng và thời gian phục hồi
của rừng từ đó ảnh hƣởng tới khả năng hấp thụ CO2 của rừng. Theo Putz F.E. &
Pinard M.A (1993), việc áp dụng phƣơng thức khai thác giảm thiểu (RIL) tác động
ở Sabah (Malaysia) sau khai thác một năm, lƣợng sinh khối đã đạt 44-67% so với
trƣớc khai thác. Lƣợng carbon trong lâm phần sau khai thác theo RIL cao hơn lâm
phần khai thác theo phƣơng thức thông thƣờng đến 88 tấn/ha. Việc thay thế rừng tự
nhiên bằng rừng trồng hoặc cây công nghiệp là phƣơng thức sử dụng đất khá phổ
biến ở các nƣớc nhiệt đới và kết quả đã làm giảm lƣợng các bon trong hệ sinh thái
mới hình thành so với rừng tự nhiên vốn có. Tại Indonesia, các đồn điền Cọ dầu và
Cà phê có lƣợng các bon thấp hơn rừng tự nhiên từ 6-31% (Sitompul M. et al.,
2000), ở các hệ canh tác nông lâm kết hợp và rừng trồng mức chênh lệch này là 427% (Hairiah et al., 2000) (dẫn theo Phạm Xuân Hoàn, 2005) [11].
1.2. Ở Việt Nam
1.2.1. Nghiên cứu về sinh khối rừng
Ở Việt Nam, việc nghiên cứu sinh khối và trữ lƣợng các bon của rừng đƣợc
tiến hành khá muộn, tuy nhiên bƣớc đầu cũng đã đạt đƣợc những thành tựu đáng kể.
Trong giai đoạn đầu các công trình nghiên cứu liên quan tới sinh khối rừng chủ yếu
thực hiện phục vụ cho kinh doanh rừng trồng, đối tƣợng nghiên cứu là tầng cây gỗ.
Các nhà nghiên cứu đã thiết lập các loại biểu thể tích, biểu quá trình sinh trƣởng
theo cấp đất, cấp tuổi, mật độ rừng... cho nhiều loài cây trồng phổ biến nhƣ: Mỡ,
Thông mã vĩ, Thông nhựa... có thể kể tới một số tác giả tiêu biểu nhƣ: Vũ Tiến
Hinh, 2000; Đào Công Khanh, 2001 và Vũ Nhâm, 1995 (dẫn theo Viện Điều tra
Quy hoạch rừng, 2001) [34]. Đây là những nghiên cứu bƣớc đầu làm cơ sở cho việc
triển khai nghiên cứu sinh khối và tính toán lƣợng CO2 ở các loại rừng ở nƣớc ta.
Sang giai đoạn tiếp sau đó, khi vai trò hấp thụ CO2 của rừng ngày càng đƣợc
khẳng định trong việc chống lại biến đổi khí hậu, sự ra đời của nghị định thƣ Kyoto
với trồng rừng theo cơ chế phát triển sạch, sự triển khai chƣơng trình REDD, chi trả
dịch vụ môi trƣờng rừng ở Việt Nam thì các nghiên cứu sinh khối phục vụ cho việc
xác định khả năng hấp thụ CO2 của rừng đƣợc thực hiện mạnh mẽ và mở rộng đối
12
tƣợng không chỉ cho cây gỗ mà cả cây bụi, thảm tƣơi, đồng cỏ... Cùng với đó là sự
ngày càng hoàn thiện về phƣơng pháp xác định sinh khối rừng.
Hiện nay, một số phƣơng pháp nghiên cứu sinh khối đƣợc áp dụng phổ biến
ở Việt Nam gồm:
- Phương pháp lập ÔTC và xác định sinh khối thông qua cây tiêu chuẩn:
Đây là phƣơng pháp chủ yếu nhất, đƣợc nhiều tác giả áp dụng nhƣ Võ Đại Hải
(2007, 2009), Ngô Đình Quế (2005), Vũ Tấn Phƣơng (2006)... Theo phƣơng pháp
này, các ÔTC đƣợc lập đại diện cho các lâm phần rừng trồng về loài cây, cấp tuổi,
cấp đất, lập địa... Diện tích ÔTC thƣờng dao động từ 100-1.000 m2. Trên ÔTC đo
đếm đƣờng kính (D1,3), chiều cao vút ngọn (Hvn), đƣờng kính tán (Dt), chiều dài tán
(Lt); tính toán các đại lƣợng bình quân và từ đó lựa chọn cây tiêu chuẩn. Tiến hành
chặt hạ cây tiêu chuẩn, lấy mẫu về sấy trong phòng thí nghiệm để xác định sinh
khối khô, từ sinh khối khô cây tiêu chuẩn sẽ tính đƣợc sinh khối tầng cây gỗ. Việc
xác định sinh khối tầng cây bụi thảm tƣơi và vật rơi rụng cũng đƣợc xác định thông
qua hệ thống ô thứ cấp (dẫn theo Lê Thị Tú, 2011) [32].
- Phương pháp dùng biểu sản lượng: Phƣơng pháp này đƣợc JIFPRO sử
dụng tại Inđônêxia. Nguyễn Ngọc Lung, Nguyễn Tƣờng Vân (2004) đã áp dụng
tính toán khả năng hấp thụ CO2 cho rừng Thông ba lá ở Lâm Đồng. Theo đó,
phƣơng pháp dựa vào biểu sản lƣợng hay còn gọi là biểu quá trình sinh trƣởng để có
tổng trữ lƣợng thân cây gỗ cho từng độ tuổi (M, m3/ha), nhân với khối lƣợng khô
bình quân của loài cây gỗ đó để có khối lƣợng khô thân cây, lại nhân với một hệ số
chuyển đổi cho từng loại rừng để có khối lƣợng sinh khối khô (dẫn theo Lê Thị Tú,
2011) [32].
- Phương pháp dựa vào mô hình sinh trưởng: Có ba dạng mô hình sinh
trƣởng chính, đó là: i) Mô hình thực nghiệm, thống kê; ii) Mô hình động thái; iii)
Mô hình tổng hợp. Có nhiều loài cây và rừng trồng của các loài cây này đã xây
dựng đƣợc biểu thể tích và biểu sản lƣợng từ các mô hình sinh trƣởng và quan hệ
thực nghiệm ở nƣớc ta nhƣ rừng trồng Keo lá tràm, Mỡ, Quế, Sa mộc, Thông mã vĩ
(Vũ Tiến Hinh, 1999-2004), Keo tai tƣợng, Thông nhựa, Tếch, Bạch đàn urô (Đào
13
Công Khanh, 2002), Thông ba lá (Nguyễn Ngọc Lung và Đào Công Khanh, 1999).
Dựa trên các kết quả này kết hợp điều tra bổ sung các số liệu sẵn có khác nhƣ tỷ
trọng gỗ, tỷ lệ sinh khối gỗ/tổng sinh khối, có thể tính ra đƣợc sinh khối rừng trồng.
Tuy nhiên, các công trình này đã đƣợc thực hiện từ lâu, mặt khác lại chỉ nghiên cứu
cho những vùng sinh thái cụ thể nên trƣớc khi sử dụng phải tiến hành nghiên cứu bổ
sung và kiểm tra độ chính xác (dẫn theo Lê Thị Tú, 2011) [32].
Một số nghiên cứu điển hình về vấn đề này gồm:
Năm 1971, Ngô Đình Quế đã xác định đƣợc sinh khối rừng Thông tại Lâm
Đồng (mật độ 2.500 cây/ha, cấp đất II) là 330 tấn/ha.
Nguyễn Hoàng Trí (1986), với công trình nghiên cứu “Sinh khối và năng
suất rừng Đước” đã áp dụng phƣơng pháp “cây mẫu” để nghiên cứu năng suất sinh
khối một số quần xã rừng Đƣớc 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 nƣớc ta [29]. Cũng sử dụng phƣơng pháp
“cây mẫu” của Newboul D.J. (1967), Hà Văn Tuế (1994) đã nghiên cứu năng suất,
sinh khối một số rừng trồng nguyên liệu giấy tại vùng trung du Vĩnh Phúc [33].
Lê Hồng Phúc (1996), trong công trình “Đánh giá sinh trưởng, tăng trưởng,
sinh khối và năng suất rừng Thông ba lá (Pinus keysia Royle ex Gordon) vùng Đà
Lạt - Lâm Đồng”, đã tìm ra quy luật tăng trƣởng sinh khối, cấu trúc thành phần tăng
trƣởng sinh khối thân cây, tỷ lệ sinh khối tƣơi, khô của các bộ phận thân, cành, lá,
rễ, lƣợng rơi rụng, tổng sinh khối cá thể và quần thể rừng Thông ba lá [18].
Vũ Văn Thông (1998), khi nghiên cứu công trình “Nghiên cứu cơ sở xác
định sinh khối cây cá thể và lâm phần Keo lá tràm (Acacia auriculiformis Cunn) tại
tỉnh Thái Nguyên”, đã lập các bảng tra sinh khối tạm thời phục vụ cho công tác điều
tra kinh doanh rừng [26].
Nguyễn Ngọc Lung và Đào Công Khanh (1999) [16], đã nghiên cứu và đƣa
ra nhận định Thông ba lá, cấp đất III tuổi chặt 60, khi D = 40 cm, H = 27,6 cm, G =
48,3 m2/ha, M = 586 m3/ha, tỷ lệ khối lƣợng khô/tƣơi cây lớn là 53,2%. Hệ số
chuyển đổi từ thể tích thân cây sang toàn cây là 1,3736. Tính ra sinh khối thân cây
14
khô tuyệt đối là 311,75 tấn, tổng sinh khối toàn rừng là 428,2 tấn. Còn nếu tính theo
biểu sinh khối thì giá trị này là 434,2 tấn/ha. Sai số giữa biểu quá trình sinh trƣởng
và biểu sản lƣợng là 1,4%.
Hoàng Văn Dƣỡng (2000) đã xác định quy luật quan hệ giữa các chỉ tiêu sinh
khối với các chỉ tiêu biểu thị kích thƣớc của cây, quan hệ giữa sinh khối tƣơi và sinh
khối khô các bộ phận thân cây cho loài Keo lá tràm . Nghiên cứu cũng đã lập đƣợc
biểu tra sinh khối và ứng dụng biểu để xác định sinh khối cây cá thể và lâm phần
cho loài này [7].
Đặng Trung Tấn (2001) khi nghiên cứu sinh khối rừng Đƣớc, kết quả đã xác
định đƣợc tổng sinh khối khô rừng Đƣớc ở Cà Mau là 327 m3/ha, tăng trƣởng sinh
khối bình quân hàng năm là 9.500 kg/ha [25]. Với tác giả Nguyễn Duy Kiên (2007)
[15], khi nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 rừng trồng Keo tai tƣợng (Acacia
mangium) tại Tuyên Quang đã cho thấy sinh khối tƣơi trong các bộ phận lâm phần
Keo tai tƣợng có tỷ lệ khá ổn định, sinh khối tƣơi tầng cây cao chiếm tỷ trọng lớn
nhất từ 75-79%; sinh khối cây bụi thảm tƣơi chiếm tỷ trọng 17-20 %; sinh khối vật
rơi rụng chiếm tỷ trọng 4-5%.
Kết quả thực hiện đề tài ”Nghiên cứu sinh khối và khả năng cố định carbon
của rừng Mỡ (Manglietia conifera Dandy) trồng tại Tuyên Quang và Phú Thọ” cho
thấy, cấu trúc sinh khối cây cá thể Mỡ gồm 4 phần thân, cành, lá và rễ, trong đó
sinh khối tƣơi lần lƣợt là 60%, 8%, 7% và 24%; tổng sinh khối tƣơi của một ha
rừng trồng Mỡ dao động trong khoảng từ 53,4-309 tấn/ha, trong đó: 86% là sinh
khối tầ ng cây g ỗ, 6% là sinh khối cây bụi thảm tƣơi và 8% là sinh khối của vật rơi
rụng (Lý Thu Quỳnh, 2007) [23].
Nguyễn Thanh Tiến (2011) [28], khi tiến hành đề tài nghiên cứu “Nghiên
cứu khả năng hấp thụ CO2 của trạng thái rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên sau khai
thác kiệt tại tỉnh Thái Nguyên” kết quả cho thấy, sinh tổng sinh khối tƣơi của lâm
phần rừng IIB khoảng 138,77 tấn/ha, sinh khối khô là 76,46 tấn/ha, trong đó
82,61% tổng sinh khối lâm phần tập trung ở tầng cây gỗ, 10,92% ở tầng vật rơi rụng
và chỉ có khoảng 6,47% sinh khối phân bố ở tầng cây bụi, thảm tƣơi.
15
Theo tác giả Võ Đại Hải và cộng sự (2009) đã tiến hành nghiên cứu năng
suất sinh khối của một số loài cây trồng rừng nhƣ: Mỡ, Thông đuôi ngựa, Thông
nhựa, Keo lai, Keo lá tràm... Kết quả đã đánh giá đƣợc cấu trúc sinh khối cây cá thể
và cấu trúc sinh khối lâm phần rừng trồng, tìm hiểu rõ đƣợc mối quan hệ giữa sinh
khối cây cá thể và lâm phần với các nhân tố điều tra... Góp phần quan trọng trong
nghiên cứu sinh khối rừng trồng và nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 của một số
loài cây trồng rừng sản xuất chủ yếu ở nƣớc ta hiện nay. [8], [9], [10]
Bảo Huy (2009) [12], khi nghiên cứu sinh khối và khả năng hấp thụ CO 2 của
cây Bời lời đỏ trong mô hình nông lâm kết hợp Bời lời đỏ - Sắn ở huyện Mang
Yang, tỉnh Gia Lai đã xây dựng đƣợc phƣơng trình quan hệ giữa sinh khối tƣơi cây
cá thể Bời lời đỏ với nhân tố đƣờng kính nhƣ sau: Log(SK tƣơi) = -1,6425 +
1,60676*Log(Dg). Từ kết quả nghiên cứu này chúng ta có thể xác định nhanh sinh
khối của Bời lời đỏ trong mô hình và ƣớc tính khả năng hấp thụ CO 2 của nó.
1.2.2. Nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 của rừng
Từ khi Cơ chế phát triển sạch đƣợc thông qua, đối với ngành lâm nghiệp,
CDM đã mở ra một cơ hội mới trong việc kinh doanh sản phẩm không phải là các
sản phẩm truyền thống nhƣ gỗ và các sản phẩm ngoài gỗ nhƣ từ trƣớc đến nay vẫn
làm. Dựa vào đặc điểm của quá trình quang hợp và khả năng tích trữ các bon của
thực vật mà các nhà kinh doanh lâm nghiệp có thể trồng rừng và bán các bon ra thị
trƣờng nhƣ những sản phẩm thông thƣờng khác. Ngay sau khi Nghị định thƣ Kyoto
có hiệu lực, hàng loạt quốc gia trên thế giới đã có chủ trƣơng và tiến hành thực hiện
các dự án CDM trong lĩnh vực nông - lâm nghiệp, việc nghiên cứu sinh khối và trữ
lƣợng các bon của rừng đƣợc tiến hành nhiều hơn để phục vụ cho việc xác định khả
năng hấp thụ CO2.
Ngô Đình Quế và cộng tác viên (2005) khi nghiên cứu xây dựng các tiêu chí,
chỉ tiêu trồng rừng theo cơ chế phát triển sạch ở Việt Nam đã tiến hành đánh giá
khả năng hấp thụ CO2 thực tế của một số loại rừng trồng ở Việt Nam gồm: Thông
nhựa, Keo lai, Keo tai tƣợng, Keo lá tràm và Bạch đàn urô ở các tuổi khác nhau.
Kết quả tính toán cho thấy khả năng hấp thụ CO2 của các lâm phần khác nhau tuỳ
16
thuộc vào năng suất lâm phần đó ở các tuổi nhất định. Để tích luỹ khoảng 100 tấn
CO2/ha Thông nhựa phải đến tuổi 16-17, Thông mã vĩ và Thông 3 lá ở tuổi 10, Keo
lai 4-5 tuổi, Keo tai tƣợng 5-6 tuổi, Bạch đàn urô ở tuổi 4-5. Kết quả nghiên cứu
này rất có ý nghĩa nhằm làm cơ sở cho việc quy hoạch vùng trồng, xây dựng các dự
án trồng rừng theo cơ chế phát triển sạch. Tác giả đã xây dựng đƣợc các phƣơng
trình tƣơng quan hồi quy - tuyến tính giữa lƣợng CO2 hấp thụ hàng năm với năng
suất gỗ và năng suất sinh học, từ đó tính ra đƣợc khả năng hấp thụ CO2 thực tế ở
nƣớc ta đối với 5 loài cây trên [24].
Theo Nguyễn Tuấn Dũng (2005), rừng Thông mã vĩ thuần loài 20 tuổi tại núi
Luốt (Trƣờng Đại học Lâm nghiệp) có lƣợng các bon tích luỹ là 80,7-122,0 tấn/ha;
giá trị tích luỹ các bon ƣớc tính đạt 25,8-39,0 triệu đồng/ha. Rừng Keo lá tràm trồng
thuần loài 15 tuổi có tổng lƣợng các bon tích luỹ là 62,5-103,1 tấn/ha; giá trị tích
luỹ các bon ƣớc tính đạt 20-33 triệu đồng/ha. Tác giả cũng đã xây dựng bảng tra
lƣợng các bon tích luỹ 2 trạng thái rừng trồng Keo lá tràm và Thông mã vĩ theo mật
độ, D1.3 và Hvn [6].
Vũ Tấn Phƣơng (2006)b [20] đã thiết lập các mô hình toán dựa vào đƣờng
kính ngang ngực để ƣớc tính sinh khối và trữ lƣợng các bon cho các loài Keo, Bạch
đàn urô, Thông nhựa, Thông mã vĩ, Quế. Nghiên cứu cũng đã áp dụng phƣơng pháp
của FAO để tính toán trữ lƣợng các bon cho rừng gỗ tự nhiên theo các trạng thái trữ
lƣợng (giàu, trung bình, nghèo và phục hồi) ở một số vùng sinh thái.
Nguyễn Ngọc Lung, Nguyễn Tƣờng Vân đã tính hệ số chuyển đổi từ sinh
khối khô sang CO2 đã hấp thụ là 1,63. Căn cứ vào biểu quá trình sinh trƣởng và
biểu Biomass các tác giả tính đƣợc 1 ha rừng thông 60 tuổi ở cấp đất III chứa
707,75 tấn CO2 [17].
Theo Hoàng Xuân Tý (2004), nếu tăng trƣởng rừng đạt 15 m3/ha/năm, tổng
sinh khối tƣơi và chất hữu cơ của rừng sẽ đạt đƣợc xấp xỉ 10 tấn/ha/năm tƣơng
đƣơng 15 tấn CO2/ha/năm, với giá thƣơng mại CO2 tháng 5/2004 biến động từ 3-5
USD/tấn CO2, thì một ha rừng nhƣ vậy có thể đem lại 45-75 USD (tƣơng đƣơng
675.000-1.120.000 đồng) mỗi năm [31].
17
