Nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 rừng tự nhiên trạng thái IIB tại huyện định hóa, tỉnh thái nguyên

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP
---------------------------------------------

VŨ ANH TUẤN

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP THỤ CO2 RỪNG
TỰ NHIÊN TRẠNG THÁI IIB TẠI HUYỆN ĐỊNH HÓA,
TỈNH THÁI NGUYÊN
Chuyên ngành: Lâm học
Mã số: 60.62.60

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Võ Đại Hải

Hà Nội – 2011


1

ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong vòng 1.000 năm qua, nhiệt độ bề mặt Trái đất có tăng, giảm khơng
đáng kể và có thể nói là ổn định. Tuy nhiên, trong vịng 200 năm trở lại đây, đặc
biệt là trong mấy chục năm vừa qua khi cơng nghiệp hố phát triển, nhân loại bắt
đầu khai thác than đá, dầu lửa, sử dụng các nhiên liệu hố thạch,... Cùng với các
hoạt động cơng nghiệp tăng lên, nhân loại bắt đầu thải vào bầu khí quyển một lượng
khí CO2, nitơ ơxít, mêtan,... dẫn đến sự gia tăng nhanh chóng nồng độ khí nhà kính

trong khí quyển khiến cho nhiệt độ bề mặt Trái đất nóng lên, gây ra hiện tượng biến
đổi khí hậu tác động đến toàn bộ nhân loại như: Nước biển dâng, tăng nhiệt độ, tác
động của các hiện tượng khí hậu cực đoan và thiên tai gây ra những hậu quả nghiêm
trọng đến các nước trên thế giới, đây được coi là một trong thách thức của loài
người trong thế kỷ 21.
Theo tính tốn của các nhà khoa học, khi nồng độ C02 trong khí quyển tăng
gấp đơi, thì nhiệt độ bề mặt trái đất tăng lên khoảng 30C. Các số liệu nghiên cứu cho
thấy nhiệt độ trái đất đã tăng 0,50C trong khoảng thời gian từ 1885-1940, do thay
đổi của nồng độ C02 trong khí quyển từ 0,027% lên 0,035%. Từ năm 1958 đến 2003
lượng C02 trong khí quyển tăng lên 5%. Theo ước tính của các nhà khoa học, nếu
tồn bộ sinh khối của rừng mưa nhiệt đới bị đốt trong vịng 50 năm tới thì lượng
C02 thải ra cùng với lượng C02 không được hấp thụ từ rừng mưa sẽ làm tăng lượng
C02 trong khí quyển gấp đơi hiện nay và nhiệt độ trái đất sẽ tăng lên 2 - 50 C, làm
cho băng 2 cực tan dẫn đến những thay đổi đối với các hệ sinh thái ở dãy Himalaya,
dãy Andes và mực nước biển sẽ dâng lên 1-3 m làm ngập các vùng thấp ven biển
phía Nam của Bangladesh, đồng bằng sông Mêkông ở Việt Nam và một phần lớn
diện tích các bang Florida và Louisiana của Mỹ, nhiều hịn đảo trên Thái Bình
Dương sẽ biến mất trên bản đồ thế giới.
Nhằm ngăn chặn phát thải khí nhà kính và giảm thiểu sự ấm lên tồn cầu và
biến đổi khí hậu, tại hội nghị lần thứ 13 Liên Hợp Quốc về biến đổi khí hậu
(COP13) diễn ra tại Bali, Indonesia vào tháng 12/2007, các bên đã thông qua kế
hoạch hành động Bali (Bali Action Plan) trong đó có đề xuất lộ trình xây dựng và


2

đưa REDD (Chương trình giảm phát thải khí nhà kính từ nỗ lực giảm mất rừng và
giảm suy thoái rừng tại các nước đang phát triển) trở thành một cơ chế chính thức
thuộc hệ thống các biện pháp hạn chế biến đổi khí hậu trong tương lai. Việt Nam là
một trong 9 quốc gia tham gia Chương trình hợp tác của Liên Hợp Quốc về REDD.

Đây là cơ hội tạo thu nhập mới và bền vững cho các cộng đồng sống gần rừng và
trong rừng thông qua các dự án nhằm ngăn chặn mất rừng và suy thoái rừng để tăng
lượng dự trữ carbon trong rừng và sau đó bán các tín chỉ carbon trên thị trường
carbon tồn cầu.
Nghị định 99/2010/NĐ-CP về chính sách chi trả dịch vụ mơi trường rừng
quy định: Hấp thụ và lưu giữ các bon của rừng, giảm phát thải khí gây hiệu ứng nhà
kính là loại dịch vụ môi trường rừng được chi trả dịch vụ môi trường rừng. Việc
quy định giá trị của rừng bao gồm cả giá trị kinh tế hàng hoá và giá trị mơi trường
của rừng là một bước chuyển có tính cách mạng trong quản lý rừng ở nước ta, phản
ánh xu thế tất yếu của xã hội và hội nhập quốc tế. Việc định lượng khả năng hấp thụ
carbon và tính tốn giá trị thương mại carbon của rừng là một phần quan trọng trong
định lượng giá trị môi trường của rừng.
Rừng tự nhiên IIB chiếm một tỷ lệ lớn trong tồn bộ diện tích rừng tự nhiên
ở nước ta. Do vậy, việc nghiên cứu sinh khối và khả năng hấp thụ C0 2 cho đối
tượng rừng này là rất cần thiết trong tiến trình lượng hóa các giá trị môi trường
rừng, chi trả dịch vụ môi trường rừng và hướng tới thị trường thương mại carbon
trên thế giới. Tuy nhiên, cho tới nay lại chưa có nhiều nghiên cứu khả năng hấp thụ
carbon của trạng thái rừng này. Xuất phát từ những yêu cầu đó, đề tài: “Nghiên cứu
khả năng hấp thụ CO2 rừng tự nhiên trạng thái IIB huyện Định Hóa, tỉnh Thái
Nguyên” đặt ra là cần thiết và có ý nghĩa.


3

Chương 1
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Trên thế giới
1.1.1. Nghiên cứu về sinh khối và năng suất rừng
Mặc dù rừng chỉ che phủ 21% diện tích bề mặt đất, nhưng sinh khối thực vật
của nó chiếm đến 75% so với tổng sinh khối thực vật trên cạn và lượng tăng trưởng

hàng năm chiếm 37%. Lượng carbon hấp thụ bởi rừng chiếm 47% tổng lượng
carbon 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 carbon trên hành tinh. Các hoạt động lâm
nghiệp và sự thay đổi phương thức sử dụng đất, đặc biệt là sự suy thoái rừng nhiệt
đới là một nguyên nhân quan trọng làm tăng lượng CO2 trong khí quyển, ước tính
khoảng 1,6 tỷ tấn/năm trong tổng số 6,3 tỷ tấn khí CO2/năm được phát thải ra do
các hoạt động của con người. Do đó, rừng nhiệt đới và sự biến động của nó có ý
nghĩa rất to lớn trong việc hạn chế q trình biến đổi khí hậu tồn cầu (Lasco, 2002)
[22].
- Liebig, J (1862) lần đầu tiên đã định lượng về sự tác động của thực vật tới
khơng khí và phát triển thành định luật "tối thiểu". Mitscherlich, E.A. (1954) đã
phát triển luật tối thiểu của Liebig, J. thành luật "năng suất" [23].
- Dajoz (1971) đã tính tốn năng suất sơ cấp của một số hệ sinh thái và thu
được kết quả như 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 ơn đới là 23,4 tấn/ha/năm; Cịn sinh khối
(Biomass) của Savana cỏ cao Andrôpgon (cỏ Ghine): 5.000 - 10.000 kg/ha/năm; Rừng thứ
sinh 40 - 50 tuổi ở Ghana: 362.369 kg/ha/ năm (dẫn theo Dương Hữu Thời - 1992) [20].
Đáng chú ý là 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


4

đường kính ngang ngực, chiều cao cây, giúp cho việc dự đốn sinh khối được nhanh
hơn, đỡ tốn kém hơn.
Cơng trình nghiên cứu tương đối tồn diện và có hệ thống về lượng carbon
hấp thụ của rừng được thực hiện bởi Ilic (2000) và Mc Kenzie (2001). Theo Mc

Kenzie (2001), carbon trong hệ sinh thái rừng thường tập trung ở bốn bộ phận
chính: Thảm thực vật cịn sống trên mặt đất, vật rơi rụng, rễ cây và đất rừng. Việc
xác định lượng carbon trong rừng thường được thực hiện thông qua xác định sinh
khối rừng [24].
Có nhiều phương pháp ước tính sinh khối cho cây bụi và cây tầng dưới trong
hệ sinh thái cây gỗ (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.
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 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 đưa ra được những dẫn
liệu mang tính thực tiễn và có sức thuyết phục cao. Hệ thống lại có 3 cách tiếp cận
để xác định sinh khối rừng như sau:
i) Tiếp cận thứ nhất dựa vào mối liên hệ giữa sinh khối rừng với kích thước
của cây hoặc của từng bộ phận cây theo dạng hàm toán học nào đó. Hướng tiếp cận
này được sử dụng phổ biến ở Bắc Mỹ và châu Âu (Whittaker, 1966 [25]; Tritton và
Hornbeck, 1982; Smith và Brand, 1983).
ii) Tiếp cận thứ hai để xác định sinh khối rừng là đo trực tiếp quá trình sinh
lý điều khiển cân bằng carbon trong hệ sinh thái. Cách này bao gồm việc đo cường
độ quang hợp và hô hấp cho từng thành phần trong hệ sinh thái rừng (lá, cành, thân,
rễ), sau đó ngoại suy ra lượng CO2 tích luỹ trong tồn bộ hệ sinh thái. Các nhà sinh
thái rừng thường sử dụng tiếp cận này để dự tính tổng sản lượng ngun, hơ 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).


5

iii) Tiếp cận thứ ba được phát triển trong những năm gần đây với sự hỗ trợ
của kỹ thuật vi khí tượng học (micrometeological techniques). Phương pháp phân

tích hiệp phương sai dịng xốy đã cho phép định lượng sự thay đổi của lượng CO2
theo mặt phẳng đứng của tán rừng. Căn cứ vào tốc độ gió, hướng gió, nhiệt độ, số
liệu CO2 theo mặt phẳng đứng sẽ được sử dụng để dự đoán lượng carbon 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 lượng
carbon tích luỹ dự đốn theo phương pháp phân tích hiệp phương sai dịng xốy là
3,7 megagram/ha/năm. Tổng lượng carbon hơ hấp của toàn bộ hệ sinh thái vào ban
đêm là 7,4 megagram/ha/năm, nói lên rằng tổng lượng carbon đi vào hệ sinh thái là
11,1 megagram/ha/năm (Wofsy và cộng sự, 1993).
1.1.2. Nghiên cứu khả năng hấp thụ carbon của rừng
Trên cơ sở các phương pháp tiếp cận về sinh khối rừng nêu trên, các nhà
khoa học đã nghiên cứu khả năng hấp thụ carbon cho các đối tượng khác nhau và đã
thu được các kết quả đáng kể.
Để nghiên cứu lượng carbon hấp thụ, các mẫu thứ cấp đã được dùng để phân
tích hàm lượng carbon theo phương pháp đốt cháy (Rayment và Higginsin, 1992).
Mẫu thứ cấp được đốt cháy bằng oxi tinh khiết trong mơi trường nhiệt độ cao và
chuyển tồn bộ carbon thành carbonoxit, sau đó carbonoxit được tách ra bằng máy
dò của dòng Heli tinh khiết. Các loại oxit khác (nitơ, lưu huỳnh,…) được tách ra từ
dịng khí. Hàm lượng carbon được tính tốn bằng phương pháp khơng tán sắc của
vùng quang phổ hồng ngoại. Phân tích hàm lượng carbon bằng hai phương pháp
phép sắc ký của dịng khí và quang phổ khối (Gifford, 2000). Sử dụng phương pháp
đốt lị có thể phân tích được hàm lượng nitơ oxit cùng với hàm lượng carbonoxit và
có thể phân tích thêm các loại khoáng để tăng thêm giá trị của số liệu.
Các nhà khoa học đã cố gắng xác định quy mơ của các vùng dự trữ carbon
tồn cầu và sự đóng góp của rừng vào các vùng dự trữ cũng như những thay đổi về
lượng carbon được dự trữ như: Bolin (1977); Post, Emanuel và cộng sự (1982);


6

Detwiler và Hall (1988); Brown, Hall và cộng sự (1996) [26], [27]; Dixon, Brown
(1994) [28]; Malhi, Baldocchi (1999),...
Năm 1980, Brown và cộng sự đã sử dụng công nghệ GIS dự tính lượng carbon
trung bình trong rừng nhiệt đới châu Á là 144 tấn/ha trong phần sinh khối và 148 tấn/ha
trong lớp đất mặt với độ sâu 1 m, tương đương 42 - 43 tỷ tấn carbon trong toàn châu
lục. Năm 1991, Houghton R.A đã chứng minh lượng carbon trong rừng nhiệt đới châu
Á là 40 - 250 tấn/ha, trong đó 50 - 120 tấn/ha ở phần thực vật và đất [27].
Năm 1995 Murdiyarso D. đã nghiên cứu và đưa ra dẫn liệu rừng Indonesia
có lượng carbon hấp thụ từ 161 - 300 tấn/ha trong phần sinh khối trên mặt đất. Tại
Thái Lan, Noonpragop K. đã xác định lượng carbon trong sinh khối trên mặt đất là
72 - 182 tấn/ha. Ở Malaysia lượng carbon trong rừng biến động từ 100 - 160 tấn/ha
và tính cả trong sinh khối và đất là 90 - 780 tấn/ha (Abu Bakar, R).
Năm 1999, một nghiên cứu về lượng phát thải carbon hàng năm và lượng
carbon dự trữ trong sinh quyển được Malhi, Baldocchi thực hiện. Theo các tác giả
này thì sự phát thải từ các hoạt động của con người (như đốt nhiên liệu hoá
thạch,…) tạo ra 7,1 ± 1,1 Gt C/năm đi vào khí quyển, 46% cịn lại trong khí quyển,
trong khi đó 2,0 ± 0,8 Gt C/năm được chuyển vào đại dương; 1,8 ± 1,6 Gt C/năm
được giữ trong bể trữ carbon trái đất.
Tại Philippines, năm 1999 Lasco R. [22], cho thấy ở rừng tự nhiên thứ sinh có
86 - 201 tấn C/ha trong phần sinh khối trên mặt đất; ở rừng già cịn số đó là 370 520 tấn sinh khối/ha (tương đương 185 - 260 tấn C/ha, lượng carbon ước chiếm
50% sinh khối). Nghiên cứu của Lasco năm 2003 cũng cho thấy rừng trồng thương
mại cây mọc nhanh hấp thụ được 0,5 - 7,82 tấn C/ha/năm tuỳ theo loài cây và tuổi.
Năm 2000, ở Indonesia Noordwijk đã nghiên cứu khả năng hấp thụ carbon
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 đã nghiên cứu về mối quan hệ giữa điều kiện xung quanh
với loài cây: Khả năng tích luỹ carbon này biến động từ 0,5 - 12,5 tấn/ha/năm, rừng
Quế 7 tuổi tích luỹ từ 4,49 - 7,19 kg C/ha,...
Nhiều phương pháp tính lượng CO2 dự trữ đã được đưa ra như phương pháp

7

của Y. Morikawa đã tính khối lượng carbon chiếm 50% khối lượng sinh khối khô,
từ lượng carbon suy ra lượng CO2. Phương pháp này đã được Trung tâm Hợp tác
Quốc tế và xúc tiến Lâm nghiệp Nhật Bản (JIFPRO) áp dụng. Một phương pháp
khác được tính theo Viện nghiên cứu Nissho Iwai - Nhật Bản (NIRI).
Nghiên cứu sự biến động carbon sau khai thác rừng một số nhà khoa học đã
cho thấy rằng:
- Lượng sinh khối và các bon của rừng nhiệt đới châu Á bị giảm khoảng 22 67% sau khai thác (Lasco, 2003) [22].
- Tại Philippines, ngay sau khi khai thác lượng carbon bị mất là 50%, so với
rừng thành thục trước khai thác ở Indonesia là 38 - 75% (Lasco, 2003) [22].
- Phương thức khai thác cũng có ảnh hưởng rõ rệt tới mức thiệt hại do khai
thác hay lượng carbon bị giảm. Bằng việc áp dụng phương thức khai thác giảm
thiểu (RIL) tác động ở Sabah (Malaysia) sau khai thác một năm, lượng sinh khối đã
đạt 44 - 67% so với trước khai thác. Lượng carbon trong lâm phần sau khai thác
theo RIL cao hơn lâm phần khai thác theo phương thức thông thường đến 88 tấn/ha
(Putz F.E. & Pinard M.A, 1993).
- Quá trình sinh trưởng của cây trồng cũng đồng thời là q trình tích lũy
carbon. Theo Noordwijk (2000), ở Indonesia khả năng tích lũy carbon ở rừng thứ
sinh, các hệ thống 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.
1.2. Ở Việt Nam
1.2.1. Các cơng trình nghiên cứu về sinh khối và năng suất rừng
Ở Việt Nam, các vấn đề liên quan đến “Cơ chế phát triển sạch” (CDM), hấp
thụ Carbon của rừng, đều là những vấn đề còn khá mới mẻ và mới được bắt đầu
nghiên cứu trong những năm gần đây. Việt Nam đã phê chuẩn Công ước khung của
Liên hiệp quốc về biến đổi khí hậu (UNFCCC) ngày 16/11/1994 và Nghị định thư
Kyoto vào ngày 25/9/2002, được đánh giá là một trong những nước tích cực tham
gia vào Nghị định thư Kyoto sớm nhất (Hoàng Mạnh Hoà, 2004) [6].

8

So với những vấn đề nghiên cứu khác trong lĩnh vực lâm nghiệp, nghiên cứu
về sinh khối rừng ở nước ta được tiến hành khá muộn (vào cuối thập kỷ 80), tuy
nhiên cũng đạt được những kết quả nhất định.
Nguyễn Hồng Trí (1986) [17] với cơng trình “Góp phần nghiên cứu sinh
khối và năng suất quần xã Đước Đôi (Rhizophora apiculata Bl) ở Cà Mau - Minh
Hải đã áp dụng phương pháp “cây mẫu” để nghiên cứu năng suất, sinh khối một số
quần xã rừng Đước đôi (Rhizophora apiculata) ven biển Minh Hải, đóng góp quan
trọng về mặt lý luận và thực thiễn đối với hệ sinh thái rừng ngập mặn ven biển nước
ta. Hà Văn Tuế (1994) [18] cũng trên cơ sở áp dụng phương pháp “cây mẫu” của
Newboul, P.J (1967) nghiên cứu năng suất, sinh khối một số quần xã rừng trồng
nguyên liệu giấy tại vùng trung du tỉnh Vĩnh Phú.
Cơng 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” của Lê
Hồng Phúc (1996) [12] đã tìm ra quy luật tăng trưởng sinh khối, cấu trúc thành
phần tăng trưởng sinh khối thân cây. Tỷ lệ sinh khối tươi, khô của các bộ phận thân,
cành, lá, rễ, lượng rơi rụng, tổng sinh khối cá thể và quần thể rừng Thông ba lá. Bên
cạnh đó, Nguyễn Ngọc Lung và Ngơ Đình Quế cũng đã tiến hành nghiên cứu về động
thái, kết cấu sinh khối và tổng sinh khối cho loài cây này.
Vũ Văn Thông (1998) [16] khi tiến hành nghiên cứu cơ sở xác định sinh khối
cây cá lẻ và lâm phần Keo lá tràm (Accia auriculiformis Cunn) tại tỉnh Thái Nguyên
đã giải quyết được một số vấn đề thực tiễn đặt ra, trong đó đã nghiên cứu và xây
dựng mơ hình xác định sinh khối Keo lá tràm, lập các bảng tra sinh khối tạm thời
phục vụ cho công tác điều tra kinh doanh rừng.
Cũng với loài Keo lá tràm, Hoàng Văn Dưỡng (2000) [4] đã tìm ra quy luật
quan hệ giữa các chỉ tiêu sinh khối với các chỉ tiêu biểu thị kích thước của cây, quan
hệ giữa sinh khối tươi và sinh khối khô các bộ phận thân cây Keo lá tràm. Nghiên

cứu cũng đã lập được biểu tra sinh khối và ứng dụng biểu xác định sinh khối cây cá
lẻ và lâm phần Keo lá tràm.
Đặng Trung Tấn (2001) [15] đã nghiên cứu sinh khối rừng Đước, kết quả đã


9

xác định được tổng sinh khối khô rừng Đước ở Cà Mau là 327 m3/ha, tăng trưởng
sinh khối bình quân hàng năm là 9.500 kg/ha.
Kể từ khi Cơ chế phát triển sạch được thông qua và thực sự trở thành một cơ hội
mới cho ngành lâm nghiệp thì những nghiên cứu về sinh khối rừng ở nước ta bắt đầu
nhận được sự quan tâm đặc biệt của các nhà khoa học. Có thể kể đến một số kết quả
sau:
Theo Nguyễn Tuấn Dũng (2005) [5], rừng trồng Thông mã vĩ thuần lồi 20
tuổi có tổng 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 trồng thuần
lồi 15 tuổi có tổng sinh khối tươi (trong cây và trong vật rơi rụng) là 251,1 - 433,7
tấn/ha, tương đương với lượng sinh khối khô thân là 132,2- 223,4 tấn/ha.
Vũ Tấn Phương (2006) [10] khi nghiên cứu về sinh khối cây bụi thảm tươi
tại Đà Bắc - Hịa Bình; Hà Trung, Thạch Thành, Ngọc Lặc - Thanh Hóa cho kết
quả: Sinh khối tươi biến động rất khác nhau giữa các loại thảm tươi cây bụi: Lau
lách có sinh khối tươi cao nhất, khoảng 104 tấn/ha, tiếp đến là trảng cây bụi cao 2- 3
m có sinh khối tươi đạt khoảng 61 tấn/ha. Các loại cỏ như cỏ lá tre, cỏ tranh và cỏ
chỉ (hoặc cỏ lông lợn) có sinh khối biến động khoảng 22 - 31 tấn/ha. Về sinh khối
khơ: Lau lách có sinh khối khơ cao nhất, 40 tấn/ha; cây bụi cao 2 - 3 m là 27 tấn/ha;
cây bụi cao dưới 2m và tế guột là 20 tấn/ha; cỏ lá tre 13 tấn/ha; cỏ tranh 10 tấn/ha;
cỏ chỉ, cỏ lông lợn 8 tấn/ha.
Võ Đại Hải và các cộng sự (2009) [7] khi nghiên cứu về sinh khối về 4 loại
rừng trồng cho kết quả: Rừng trồng Thông mã vĩ từ 5-30 tuổi sinh khối từ 21,12 315,05 tấn/ha; rừng trồng Thông nhựa từ 5-45 tuổi có sinh khối từ 20,79-174,72
tấn/ha; rừng trồng Keo lai từ 1-7 tuổi có sinh khối từ 4,09 -138,13 tấn/ha; rừng

trồng Bạch đàn urophylla từ 1-7 tuổi có sinh khối từ 5,67 - 117,92 tấn/ha; rừng
trồng Mỡ từ 6-18 tuổi có sinh khối từ 35,08 - 110,44 tấn/ha; rừng trồng Keo lá tràm
từ 2 - 12 tuổi có sinh khối từ 7,29 - 113,56 tấn/ha. Bên cạnh đó tác giả thiết lâp các
phương trình tương quan giữa sinh khối với các nhân tố điều tra lâm phần: đường


10

kính D1.3, Hvn, N/ha, tuổi lâm phần A, mối quan hệ giữa sinh khối tươi và sinh khối
khô, sinh khối trên mặt đất và dưới mặt đất theo các cấp đất.
Đặng Thịnh Triều (2010) [21] khi nghiên cứu sinh khối của rừng trồng Thông
mã vĩ và Thông nhựa đưa ra kết quả: tổng sinh khối của rừng trồng Thông mã vĩ từ
1-9 tuổi là: 20,6 – 313,43 tấn/ha, rừng trồng Thông nhựa là: 22,58 - 192,12 tấn/ha.
Tác giả đã xây dựng bảng tra lượng sinh khối của cây cá thể Thông mã vĩ và Thông
nhựa theo nhân tố điều tra D1.3 và Hvn theo từng cấp đất và chung cho các cấp đất.
1.2.2. Các cơng trình nghiên cứu về khả năng hấp thụ carbon của rừng
Trong vài năm gần đây, có nhiều bài viết đề cập đến các thơng tin về Công
ước khung của Liên hiệp quốc về biến đổi khí hậu, Nghị định thư Kyoto và các
nhận xét, ý kiến xung quanh vấn đề này như “CDM - Cơ hội mới cho ngành Lâm
nghiệp” (Cao Lâm Anh, 2005) [1]; Tài liệu “Nghị định thư Kyoto, cơ chế phát triển
sạch và vận hội mới - 4/2005” của Trung tâm Sinh thái & Môi trường rừng và tổ
chức HWWQ, “Cơ chế phát triển sạch và cơ hội thương mại Carbon trong Lâm
nghiệp” của Phạm Xuân Hoàn (2005) [8], "Hấp thụ carbon trong lâm nghiệp" của
Phan Minh Sáng (2006) [14],… Trong các nghiên cứu này các tác giả đã khái quát
toàn bộ thơng tin về hồn cảnh ra đời cũng như nội dung, mục tiêu của Công ước
khung của Liên hiệp 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 cho ngành
Lâm nghiệp.
Bên cạnh đó, một số cơng trình khác cũng đã chú ý đến xác định giá trị
thương mại carbon cho rừng như “Thử nghiệm tính tốn giá trị bằng tiền của rừng

trồng trong cơ chế phát triển sạch” (Nguyễn Ngọc Lung, Nguyễn Tường Vân,
2004) [9]; “Nghiên cứu sinh khối và lượng carbon tích luỹ của một số trạng thái
rừng trồng tại Núi Luốt - Trường Đại học Lâm nghiệp” (Nguyễn Tuấn Dũng, 2005)
[5]; Phạm Quỳnh Anh, 2006) [2] “Nghiên cứu khả năng hấp thụ và giá trị thương
mại Carbon của rừng Mỡ (Manglietia conifera Dandy) trồng thuần loài đều tuổi tại
Tuyên Quang”,… Các nghiên cứu này mặc dù mới được triển khai trên quy mơ nhỏ
nhưng đã góp phần lượng hóa lượng C02 hấp thụ của 1 số loài cây trồng rừng của


11

nước ta, đặc biệt góp phần làm rõ hơn về cơ sở phương pháp luận xác định lượng
C02 hấp thụ của rừng.
Ngơ Đình Quế (2005) [13] 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 tượng, Keo lá tràm và Bạch đàn Urô ở các tuổi khác nhau. Kết quả tính
tốn cho thấy khả năng hấp thụ CO2 của các lâm phần khác nhau tuỳ thuộc vào
năng suất lâm phần đó ở các tuổi nhất định. Để tích luỹ khoảng 100 tấn CO 2/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 tượng 5 - 6 tuổi, Bạch đàn uro 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 được các phương trình
tương quan hồi quy - tuyến tính giữa lượng CO2 hấp thụ hàng năm với năng suất gỗ
và năng suất sinh học, từ đó tính ra được khả năng hấp thụ CO2 thực tế ở nước ta
đối với 5 loài cây trên. Tác giả cũng cho biết, với tổng diện tích là 123,95 ha sau
khi trồng Keo lai 3 tuổi, Quế 17 tuổi, Thông 3 lá 15 tuổi, Keo lá tràm 12 tuổi thì sau
khi trừ đi tổng lượng C của đường cơ sở, lượng C thực tế thu được qua việc trồng
rừng theo dự án CDM là 7.553,6 tấn C hoặc 27.721,9 tấn CO2.
Theo kết quả nghiên cứu của Nguyễn Tuấn Dũng (2005) [5] tại Núi Luốt trường Đại học Lâm nghiệp cho thấy rừng Thơng mã vĩ thuần lồi 20 tuổi có lượng
carbon tích luỹ là 80,7 - 122 tấn/ha; giá trị tích luỹ carbon ước tính đạt 25,8 - 39,0

triệu VNĐ/ha. Rừng Keo lá tràm trồng thuần lồi 15 tuổi có tổng lượng carbon tích
luỹ là 62,5 - 103,1 tấn/ha; giá trị tích luỹ carbon ước tính đạt 20 - 33 triệu VNĐ/ha.
Tác giả cũng đã xây dựng bảng tra lượng carbon tích luỹ của 2 trạng thái rừng trồng
Keo lá tràm và Thông mã vĩ theo mật độ, D1,3 và H vút ngọn.
Vũ Tấn Phương (2006) [10] tính tốn trữ lượng carbon trong sinh khối thảm
tươi cây bụi tại Hịa Bình và Thanh Hóa là 20 tấn/ha với lau lách, 14 tấn/ha với cây
bụi cao 2-3 m, khoảng 10 tấn/ha với cây bụi dưới 2 m và tế guột, 6,6 tấn/ha với cỏ
lá tre, 4,9 tấn/ha với cỏ tranh, cỏ chỉ/cỏ lông lợn là 3,9 tấn/ha. Đây là một kết quả


12

nghiên cứu rất quan trọng khơng những đóng góp về mặt phương pháp luận nghiên
cứu sinh khối cây bụi thảm tươi mà còn là căn cứ khoa học để xây dựng kịch bản
đường cơ sở cho các dự án trồng rừng CDM sau này. Nguyễn Ngọc Lung, Nguyễn
Tường Vân đã sử dụng cơng thức tổng qt của q trình quang hợp để tính ra hệ số
chuyển đổi từ sinh khối khô sang CO2 đã hấp thụ là 1,630/1. Căn cứ vào biểu quá
trình sinh trưởng và biểu Biomass các tác giả tính được 1 ha rừng thơng 60 tuổi ở
cấp đất III chứa đựng 707,75 tấn CO2.
Một điểm khá chung của các cơng trình nghiên cứu về lượng carbon hấp thụ
của rừng là hầu hết các tác giả thường thiết lập mối quan hệ giữa lượng carbon hấp
thụ với các nhân tố điều tra cơ bản như đường kính, chiều cao vút ngọn, mật độ,
tuổi,... cụ thể như Nguyễn Tuấn Dũng (2005) [5] đã lập phương trình cho 2 lồi
Thơng mã vĩ và Keo lá tràm; Ngơ Đình Quế (2005) [13] đã xây dựng mối quan hệ
cho các lồi Thơng nhựa, Keo lai, Keo tai tượng, Keo lá tràm, Bạch đàn Uro; Vũ
Tấn Phương (2006) [11] xây dựng các phương trình quan hệ cho Keo lai, Keo tai
tượng, Keo lá tràm, Bạch đàn Urophylla, Quế. Đây là những cơ sở quan trọng cho
việc xác định nhanh lượng carbon tích lũy của rừng trồng nước ta thông qua điều tra
một số chỉ tiêu đơn giản, dễ đo đếm.
Khả năng hấp thụ carbon của rừng tự nhiên cũng được quan tâm nghiên cứu.

Vũ Tấn Phương (2006) [11] đã nghiên cứu trữ lượng carbon theo các trạng thái
rừng cho biết: Rừng giàu có tổng trữ lượng carbon 694,9 - 733,9 tấn CO2/ha; rừng
trung bình 539,6-577,8 tấn CO2/ha; rừng nghèo 387,0-478,9 tấn CO2/ha; rừng phục
hồi 164,9 - 330,5 tấn CO2/ha và rừng tre nứa là 116,5 - 277,1 tấn CO2/ha.
Phạm Tuấn Anh (2007) [3] trong nghiên cứu năng lực hấp thụ CO2 của rừng
tự nhiên lá rộng thường xanh tại Tuy Đức - Đăk Nơng đã tiếp cận theo từng lồi cây
trong rừng tự nhiên như Chị xót, Trâm,... Kết quả cho thấy tỷ lệ % lượng carbon
tích lũy trong thân cây so với khối lượng tươi dao động từ 14,1 - 31,8%, lượng CO2
hấp thụ trong thân cây dao động khá lớn từ 20,6 kg (Trâm) - 3.493,1 kg (Dẻ).
Nghiên cứu cũng đã xây dựng mối quan hệ giữa lượng CO2 hấp thụ với các nhân tố
điều tra cây cá lẻ làm cơ sở dự báo lượng CO2 tích lũy theo các chỉ tiêu lâm phần.


13

Tác giả cũng đã lượng giá hấp thụ CO2 theo lâm phần: trạng thái rừng IIA, IIB
303.811 đồng/năm; rừng IIIA1 là 607.622 đồng/năm; trạng thái IIIA2 là 911.434
đồng/năm.
Theo Hoàng Xuân Tý (2004) [19], nếu tăng trưởng rừng đạt 15 m3/ha/năm,
tổng sinh khối tươi và chất hữu cơ của rừng sẽ đạt được xấp xỉ 10 tấn/ha/năm tương
đương 15 tấn CO2/ha/năm, với giá thương mại cacbonic tháng 5/2004 biến động từ
3-5 USD/tấn CO2, thì một ha rừng như vậy có thể đem lại 45-75 USD (tương đương
675.000 - 1.120.000 đồng Việt Nam) mỗi năm.
Võ Đại Hải và các cộng sự (2009) [7] khi nghiên cứu về khả năng hấp thụ
carbon của 4 loại rừng trồng xác định lượng carbon hấp thụ toàn lâm phần được cấu
thành từ 4 thành phần bao gồm: Tầng cây cao, tầng cây bụi + thảm tươi, vật rơi
rụng và lượng carbon tích lũy trong đất. Từ đó cho kết quả sau: rừng trồng Thơng
mã vĩ từ 5-30 tuổi lượng carbon hấp thụ từ 37,04-179,42 tấn/ha; rừng trồng Thông
nhựa từ 5-45 tuổi lượng carbon hấp thụ từ 51,37 -148,89 tấn/ha; rừng trồng Keo lai
từ 1-7 tuổi lượng carbon hấp thụ từ 43,85 -108,82 tấn/ha; rừng trồng Bạch đàn

urophylla từ 1-7 tuổi lượng carbon hấp thụ từ 35,5 - 95,64 tấn/ha; rừng trồng Mỡ từ
6-18 tuổi lượng carbon hấp thụ từ 55,93 - 112,40 tấn/ha; rừng trồng Keo lá tràm từ
2-12 tuổi lượng carbon hấp thụ từ 27,05 - 86,98 tấn/ha. Bên cạnh đó tác giả thiết lâp
các phương trình tương quan giữa lượng carbon hấp thụ với các nhân tố điều tra lâm
phần: đường kính D1.3, Hvn, mật độ N/ha, tuổi lâm phần A, mối quan hệ giữa sinh
khối và lượng carbon hấp thụ, lượng carbon hấp thụ trên mặt đất và dưới mặt đất
theo các cấp đất.
Đặng Thịnh Triều (2010) [21] khi nghiên cứu khả năng cố định carbon của
rừng trồng Thông mã vĩ và Thông nhựa đưa ra kết quả: tổng lượng carbon cố định
của rừng trồng Thông mã vĩ từ 1 – 9 tuổi là: 33,32 – 178,68 tấn/ha, rừng trồng
Thông nhựa là: 51,97 - 170,87 tấn/ha. Trong đó tổng lượng carbon cố định của
rừng bao gồm: tầng cây cao, tầng cây bụi + thảm tươi, vật rơi rụng và lượng carbon
tích lũy trong đất. Từ đó, tác giả đã xây dựng bảng tra lượng carbon cố định của cây
cá thể Thông mã vĩ và Thông nhựa theo D1.3 và Hvn theo cấp đất.


14

1.3. Nhận xét và đánh giá chung
Điểm qua các công trình nghiên cứu trên thế giới và trong nước về các vấn
đề có liên quan có thể rút ra một số nhận xét sau đây:
- Ở trên thế giới vấn đề nghiên cứu năng suất sinh khối và lượng C02 hấp thụ
của các kiểu thực vật nói chung và các kiểu rừng nói riêng đã được thực hiện từ rất
lâu và chuyển dần từ các nghiên cứu định tính sang định lượng. Sự áp dụng công
nghệ khoa học kỹ thuật hiện đại như GIS vào để nghiên cứu sinh khối và khả năng
hấp thụ C02 của rừng được áp dụng rộng rãi. Các cơng trình nghiên cứu đã cung cấp
cơ sở khoa học cũng như thực tiễn vững chắc cho việc lượng hóa giá trị mơi trường
của rừng đồng thời cung cấp phương pháp luận cho các nước đi sau.
- Ở Việt Nam, vấn đề nghiên cứu sinh khối và khả năng hấp thụ CO2 của
rừng được nghiên cứu khá muộn so với thế giới, tuy nhiên bước đầu cũng đã đạt

được những kết quả đáng khích lệ trong việc lượng hóa được sinh khối và khả năng
hấp thụ C02 cho các dạng rừng trồng phổ biến của nước ta như: Thông nhựa, Thông
đuôi ngựa, Mỡ, Keo các loại, Bạch đàn,… góp phần quan trọng trong việc định
lượng giá trị môi trường rừng ở nước ta. Tuy nhiên, hầu hết các cơng trình nghiên
cứu sinh khối và khả năng hấp thụ C02 ở nước ta mới chỉ tập trung chủ yếu vào
nghiên cứu cho đối tượng là rừng trồng, đối tượng rừng tự nhiên đặc biệt là rừng
thứ sinh phục hồi sau khai thác kiệt vẫn chưa được quan tâm nghiên cứu đúng mức.
Hiện nay, đối tượng rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên sau khai thác kiệt (trạng thái
IIB) chiếm một tỷ trọng khá lớn so với tổng diện tích rừng tự nhiên của nước ta, do
vậy, việc nghiên cứu sinh khối và khả năng hấp thụ C02 cho đối tượng rừng này là
rất cần thiết trong tiến trình lượng hóa các giá trị mơi trường rừng, chi trả dịch vụ
môi trường rừng và hướng tới thị trường thương mại carbon trên thế giới. Đặc biệt
trong bối cảnh hiện nay, chính phủ đã ra nghị định số 99/2010/NĐ-CP về chi trả
dịch vụ mơi trường rừng, trong đó khả năng hấp thụ và lưu giữa CO2 của rừng cũng
thuộc đối tượng được chi trả dịch vụ môi trường rừng. Với tất cả những lý do đó đề
tài đặt ra là rất cần thiết và có ý nghĩa.
.


15

Chương 2
MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG
VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Mục tiêu nghiên cứu
- Xác đinh
̣ được sinh khố i và lươ ̣ng CO2 hấp thụ của rừng tự nhiên tra ̣ng thái
IIB ta ̣i huyê ̣n Đinh
̣ Hóa, tin̉ h Thái Nguyên.
- Đề xuất một số ứng dụng trong việc xác định sinh khối và lượng CO2 hấp

thụ trạng thái rừng IIB tại huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên.
2.2. Đối tượng nghiên cứu
Rừng tự nhiên tra ̣ng thái IIB huyê ̣n Đinh
̣ Hóa tin̉ h Thái Nguyên.
2.3. Giới hạn nghiên cứu
- Về nội dung: Đề tài chỉ nghiên cứu xác định sinh khối và lượng CO2 của
tầng cây cao, cây bụi thảm tươi và vật rơi rụng trên mặt đất mà chưa có điều kiện
xác định sinh khối và lượng CO2 của cành khô, thảm mục trong đất rừng.
- Về địa điểm: Giới hạn trong phạm vi diện tích rừng trạng thái IIB thuộc 3 xã:
Tân Thịnh, Phú Đình, Q Kỳ, huyện Định Hóa của tỉnh Thái Ngun.
- Về thời gian: Nghiên cứu được thực hiện từ tháng 9 năm 2010 đến tháng 8 năm
2011.
2.4. Nội dung nghiên cứu
Để đạt được mục tiêu đề ra, đề tài tập trung nghiên cứu một số nội dung chủ
yếu sau:
- Nghiên cứu sinh khối rừng tự nhiên trạng thái IIB huyện Định Hóa, tỉnh
Thái Nguyên
- Nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 rừng tự nhiên trạng thái IIB huyện Định
Hóa, tỉnh Thái Nguyên.
- Đề xuất một số ứng dụng trong việc xác định sinh khối và lượng CO2 hấp
thụ trạng thái rừng IIB huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên.


16

2.5. Phương pháp nghiên cứu
2.5.1. Quan điểm và cách tiếp cận của đề tài
Sinh khối và lượng CO2 hấp thụ của rừng là phần vật chất hữu cơ đã được
tổng hợp bởi hệ thực vật trong rừng bao gồm tầng cây cao, tầng cây bụi thảm tươi,
vật rơi rụng và phần vật chất hữu cơ có nguồn gốc từ thực vật ở trong đất rừng.

Thành phần loài cây trong rừng tự nhiên là rất phức tạp, các cây có kích
thước về đường kính và chiều cao là rất khác nhau nên việc nghiên cứu sinh khối,
lượng CO2 hấp thụ cho từng lồi cụ thể là gần như khơng thể thực hiện được. Do
đó, cách tiếp cận theo cấp kính, cây tiêu chuẩn theo cấp kính đã được đưa ra trong
đề tài.
Cùng một trạng thái rừng IIB nhưng có thời gian phục hồi khác nhau, sự
phân bố số cây theo cấp kính khác nhau, sinh trưởng trên các lập địa khác nhau thì
sinh khối và lượng CO2 hấp thụ đạt được cũng khác nhau. Do đó, quan điểm của đề
tài là lập các OTC đại diện, điển hình.
Sơ đồ các bước nghiên cứu của đề tài được thể hiện qua sơ đồ 2.1.


17

Khảo sát khu vực nghiên cứu,
lựa chọn địa điểm điều tra

Thu thập tài liệu, thơng tin đã có

Lập OTC sơ cấp, nghiên cứu một số đặc điểm rừng IIb ở
khu vực NC và xác định cây tiêu chuẩn

Chặt hạ cây tiêu chuẩn

Lập OTC thứ cấp

Lấy mẫu thân, cành, lá, rễ xác định
sinh khối tầng cây cao

Lấy mẫu xác định sinh khối cây bụi,

thảm tươi và vật rơi rụng

Sấy mẫu xác định sinh khối khơ

Xác định lượng CO2 hấp thụ

Phân tích và xử lý số liệu

Đề xuất hướng ứng dụng
Hình 2.1. Sơ đồ các bước tiến hành nghiên cứu của đề tài
2.5.2. Phương pháp nghiên cứu cụ thể
2.5.2.1. Phương pháp kế thừa số liệu, tài liệu
- Các tài liệu, cơng trình nghiên cứu đã cơng bố có liên quan tới việc xác
định sinh khối và lượng CO2 hấp thụ của rừng.


18

- Tài liệu liên quan đến phương pháp xác định sinh khối và lượng CO2 hấp
thụ của rừng, đă ̣c biê ̣t là rừng tự nhiên.
- Tài liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của khu vực nghiên cứu.
- Các thông tin, số liê ̣u, bản đồ hiện trạng tài nguyên rừng tự nhiên huyện
Đinh
̣ Hoá.
- Số liệu phục vụ đề tài được kế thừa 6 ô tiêu chuẩn tại huyện Định Hóa, tỉnh
Thái Nguyên từ nguồn số liệu của khoa Lâm nghiệp, trường Đại học Nông Lâm
Thái Nguyên.
2.5.2.2. Phương pháp điều tra ngoại nghiệp
Tổng diện tích rừng tự nhiên trạng thái IIB huyện Định Hóa là 1.957,6 ha
trong đó có 3 xã có diện tích lớn nhất là Tân Thịnh, Quý Kỳ và Phú Đình (Nguồn:

Chi cục kiểm lâm tỉnh Thái Nguyên). Bố trí 3 ô tiêu chuẩ n trên mỗi xã nghiên cứu.

Diện tích mỗi ÔTC là 1000 m2 (40m x 25m). Tổng số ô tiêu chuẩn là 9 ô tiêu chuẩn,
trong đó đề tài kế thừa số liệu 6 ô tiêu chuẩn của khoa Lâm nghiệp trường đại học
Nông Lâm Thái Nguyên. Trong mỗi ƠTC lập 5 ơ thứ cấp (4 ơ ở 4 góc và 1 ơ ở giữa
ƠTC) diện tích 25 m2 (5m x 5m) để điều tra cây bụi, thảm tươi. Ở trung tâm mỗi ô
thứ cấp, lập 1 ô dạng bản diện tích 1m2 (1m x 1m) để điều tra vật rơi rụng.
Sơ đồ bố trí thí nghiệm được thể hiện qua hình sau:


19

40 m

25 m
5m
m
5m

- Điều tra toàn diện tầng cây cao trong ÔTC, tiến hành đo đếm các chỉ tiêu
sinh trưởng:
+ Đường kính ngang ngực (D1.3, cm) được đo bằng thước kẹp kính tại vị trí
1.3 m tất cả các cây có đường kính từ 6 cm trở lên (độ chính xác đến mm).
+ Chiều cao vút ngọn (Hvn, m) được đo bằng thước đo cao blumer, đo tất cả
các cây có đường kính từ 6 cm trở lên.
+ Đường kính tán (Dt) được đo bằng thước dây.
+ Đánh giá chất lượng cây thơng qua các chỉ tiêu hình thái theo 3 cấp: Tốt;
trung bình, xấu.
Kết quả được ghi vào biểu: .
Biểu ...: Biểu điều tra tầng cây cao

TT ô tiêu chuẩn:…………..; Diện tích OTC:………; Trạng thái:………..
Ngày điều tra:………………..; Người điều tra:………………………….
Độ dốc:…………; Hướng phơi:………………..; Độ tàn che:…………..
Địa điểm lập OTC:……………………………..
TT

Loài cây

D1,3

Hvn

Hdc

Dt

(cm)

(m)

(cm)

(m)

Phẩm chất


20

- Điều tra cây bụi, thảm tươi theo các chỉ tiêu: tên lồi chủ yếu, chiều cao

bình qn, tình hình sinh trưởng, độ che phủ trung bình.
Số liệu thu thập được ghi vào biểu:
Biểu ...: Biểu điều tra cây bụi, thảm tươi
OTC:…………..; Diện tích OTC:………; Trạng thái:…….......…..
Ngày điều tra:………………..; Người điều tra:……………….......
Độ dốc:…………; Hướng phơi:…………..; Độ tàn che:…………..
Địa điểm lập OTC:……………………………..

TT Ơ dạng bản

Lồi cây chủ yếu

Htb

Độ che phủ

(m)

(%)

1
2
* Xác định lượng sinh khối tầng cây cao
- Xác định cây tiêu chuẩn:
Các cây trong ô tiêu chuẩn được chia thành 5 cấp kính như sau: i) 6-10 cm;
ii) 10-14 cm; iii) 14-18 cm; iv) 18-22 cm và v) >22 cm. Tiến hành xác định 2 cây
tiêu chuẩn trong mỗi cấp đường kính, cây tiêu chuẩn là cây có chỉ tiêu trung bình về
tiết diện ngang G và Hvn .
Sau khi chọn được cây tiêu chuẩn, tiến hành chặt hạ cây, loại bỏ sạch đất,
sau đó tách riêng các bộ phận: thân, vỏ, cành và lá. Đào và lấy tất cả rễ có đường

kính lớn hơn 2mm. Cân các bộ phận của cây ngay tại chỗ, được sinh khối tươi
tương ứng với từng phần của cây tiêu chuẩn (Pti).
Các loài cây ưu thế trong lâm phần: Đề tài tiến hành nghiên cứu sinh khối và
lượng CO2 hấp thụ của một số loài cây ưu thế trong lâm phần.


21

- Xác định sinh khối khô: Để xác định sinh khối khô bộ phận i cây tiêu
chuẩn (Pki), lấy mẫu từng bộ phận đem sấy khô ở nhiệt độ 1050C, kiểm tra và đo đếm
khối lượng các mẫu (tiến hành với cân điện tử) cho đế n khi khố i lượng không đổ i (sau
3 lần kiểm tra liên tiếp) thu được kết quả sinh khối khô tương ứng với mẫu từng phần
(mki). Khối lượng mẫu thu thập như sau: Thân cây lấy 3 mẫu tại các vị trí gốc, giữa
thân và ngọn, mỗi vị trí lấy mẫu có độ dày 3 - 8 cm. Cành cây lấy 1 mẫu 1 kg tại vị
trí giữa cành; lá trộn đều và lấy 1 mẫu 0,5 kg; rễ lấy 1 mẫu ở rễ cọc và 1 mẫu rễ bên
với khối lượng 1 kg/mẫu. Giá trị sinh khối khô của từng bộ phận cây tiêu chuẩn
được tính theo cơng thức:

Pki

=

Pt

i



mki
mt

i

(kg khơ /cây) (3.1)

i

Trong đó: Pki là sinh khối khơ bộ phận i cây cá thể
Pti là sinh khối tươi bộ phận i của cây cá thể.
mki là khối lượng mẫu khô của bộ phận i sau khi sấy
mti là khối lượng mẫu tươi bộ phận i của cây cá thể.
+ Sinh khối tươi của cây cá thể được tính theo cơng thức:
mtươi = ∑Pti (kg tươi/cây)

(3.2)

+ Sinh khối khô cây cá thể được tính theo cơng thức:
mk = ∑Pki (kg khơ/cây)

(3.3)

Trong đó: Pti, Pki được tính trung bình đối với các cây tiêu chuẩn trong cùng
1 cấp kính.
+ Sinh khối tươi/ khơ tầng cây cao lâm phần được tính theo cơng thức:
 1

  f i mi 
  10 (tấn/ha)
Ptươi/ khô cây cao LP =  i
1000

(3.4)

Trong đó: fi là số cây trong mỗi cấp đường kính
* Xác định sinh khối tầng cây bụi, thảm tươi:
Trên các ô thứ cấp 25m2, chặt và thu gom tồn bộ cây bụi, thảm tươi phía trên
mặt đất (nhặt lấy rễ cây có đường kính từ 2 mm trở lên), phân thành 4 nhóm: thảm


22

tươi (dây leo, cây thân thảo), thân + cành, lá và rễ cây bụi. Sau đó, cân ngay để xác
định sinh khối tươi.
- Xác định sinh khối khô: Lấy mẫu mỗi loại 0,5 kg/ơ thứ cấp đem về phịng
thí nghiệm sấy khô ở nhiệt độ 1050C tương tự như đối với tầng cây cao. Xác định
sinh khối tươi, khô từng bộ phận cho cây bụi thảm tươi tương tự như đối với tầng
cây cao.
- Sinh khối các bộ phận cây bụi thảm tươi trong 1 ha được tính theo cơng thức:
m 10000
PCBTT_i = ( i
)/1000 (tấn/ha)
(3.5)
25
Trong đó: PCBTT_i là sinh khối tươi/khô bộ phận i (thảm tươi, thân + cành, lá,
rễ) của cây bụi thảm tươi trong 1 ha; mi là khối lượng tươi, khô bộ phận tương ứng
của cây bụi thảm tươi tính trung bình cho 5 ơ thứ cấp.
* Xác định sinh khối vật rơi rụng:
Trong các ô dạng bản diện tích 1m2 của ƠTC, thu gom tồn bộ vật rơi rụng
và phân chia thành 2 bộ phận cành rơi rụng và lá + hoa + quả, ... rơi rụng. Tiến hành
cân tại chỗ được sinh khối tươi vật rơi rụng.

- Xác định sinh khối khô: Tại mỗi ô dạng bản, lấy 1 mẫu cành rơi rụng và 1
mẫu lá rơi rụng với 0,5kg mỗi loại đem sấy khơ ở nhiệt độ 1050C, sau đó cân và tính
tốn sinh khối khô.
- Sinh khối vật rơi rụng trên 1 ha được tính theo cơng thức:
mi 10000
)/1000 (tấn/ha)
(3.6)
1
là sinh khối (tươi, khô) bộ phận i (cành, lá rơi rụng) trong 1

PVRR_i = (

Trong đó: PVRR_i

ha; mi là tổng khối lượng (tươi, khô) bộ phận tương ứng của vật rơi rụng tính trung
bình cho 5 ơ dạng bản.
* Xác định tổng sinh khối (tươi, khô) lâm phần:
PLP = Ptầng cây cao + Ptầng cây bụi, thảm tươi + Pvật rơi rụng
* Phương pháp tính lượng CO2 hấp thụ :

(tấn/ha)

(3.7)


23

Đề tài áp dụng theo phương pháp của Trung tâm Hợp tác quốc tế và xúc tiến
Lâm nghiệp Nhật Bản (JIFPRO) áp dụng tính khối lượng carbon chiếm 50% khối
lượng sinh khối khô:

- Lượng carbon hấp thụ : C = Sinh khối khơ × 0,5

(3.8)

Từ lượng carbon suy ra lượng CO2 hấp thụ :
- Lượng CO2 hấp thụ: Q = C ×

44
12

(3.9)

2.5.2.3. Phương pháp xử lý nợi nghiê ̣p
- Sử dụng các phần mềm thống kê Microsoft Excell, SPSS để xác đinh
̣ mố i
quan hê ̣ giữa các đa ̣i lươ ̣ng nghiên cứu.
Đề tài tiến hành thử nghiệm nhiều hàm tương quan tuyến tính 1 lớp, tuyến tính
nhiều lớp và các hàm phi tuyến khác nhau (Linear, Logarithmic, Inverse, Quadratic,
Cubic, Power, Compound, S, Logistic, Growth, Exponential,...). Phương trình tương
quan mô phỏng quan hệ giữa 2 đại lượng được coi là phù hợp nhất khi đường biểu diễn
phân bố lý thuyết và thực nghiệm bám sát nhau nhất, phương trình có hệ số tương quan
và hệ số xác định lớn nhất, sai tiêu chuẩn của đường hồi quy nhỏ nhất, các tham số của
phương trình phải tồn tại, dạng phương trình đơn giản và dễ áp dụng nhất.
Tổng hợp số liệu phục vụ đề tài
Bảng 2.1. Tổng hợp số liệu phục vụ đề tài
1

Số liệu tổng hợp từ 9 ô tiêu chuẩn

Số lượng

ƠTC 1000m2 ((40m x 2m)

ơ

9

ƠDB 5m x 5m

ơ

45

ƠDB 1m x 1m

ô

45

cây

90

Mẫu thân cây

mẫu

270

Mẫu cành

mẫu

90

Cây tiêu chuẩn nghiên cứu sinh khối
2

Đơn vị

Số mẫu phân tích của tầng cây cao


24

3

4

Mẫu lá

mẫu

90

Mẫu rễ

mẫu

180

Thân+cành cây bụi

mẫu

45

Lá cây bụi

mẫu

45

Rễ cây bụi

mẫu

45

Thảm tươi

mẫu

45

Lá + hoa quả

mẫu

45

Cành

mẫu

45

Số mẫu phân tích tầng cây bụi thảm tươi

Số mẫu phân tích vật rơi rụng

Chương 3
ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU
3.1. Điều kiện tự nhiên
3.1.1. Vị trí địa lý
Huyện Định Hố tỉnh Thái Nguyên, bao gồm 23 xã và 1 thị trấn có tổng diện
tích tự nhiên 52.272,23 ha và có ranh giới hành chính như sau:
- Phía Bắc giáp 2 huyện là Chợ Đồn, Chợ Mới - tỉnh Bắc Kạn.
- Phía Nam giáp huyện Đại Từ - tỉnh Thái Nguyên.
- Phía Đơng giáp huyện Phú Lương - tỉnh Thái Ngun.
- Phía Tây giáp 2 huyện là Yên Sơn, Sơn Dương - tỉnh Tuyên Quang.
Vị trí của huyện tương đối thuận lợi cho các hoạt động đi lại, thông thương
với các huyện trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên cũng như các tỉnh lân cận như Tuyên
Quang, Bắc Kạn.
3.1.2. Địa hình, địa thế
Căn cứ vào đặc điểm tự nhiên có thể chia huyện Định Hoá thành 4 tiểu vùng sau: