Sử dụng ảnh sentinel 2a xác định trữ lượng cacbon rừng thông làm cơ sở đề xuất chi trả dịch vụ môi trường rừng tại huyện tam đảo tỉnh vĩnh phúc

LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian học tập, nghiên cứu và thực hiện luận văn này, em đã
nhận được sự hướng dẫn, giúp đỡ tận tình của các thầy cơ, gia đình và bạn bè.
Em xin tỏ lịng biết ơn chân thành đến:
- Quý thầy cô trường Đại học Lâm nghiệp Việt Nam đã dạy dỗ và đào
tạo trong thời gian 4 năm qua.
- Thầy TS. Nguyễn Hải Hòa là người đã hướng dẫn tận tình và góp ý để
em có thể hồn thành bài khóa luận tốt nghiệp này.
- Ban Quản lý Vườn Quốc gia Tam Đảo, Hạt kiểm lâm Tam Đảo và
UBND huyện Tam Đảo đã tạo điều kiện thuận lợi cho em trong q trình thực
hiện khóa luận tốt nghiệp.
- Gia đình và bạn bè đã ln tạo điều kiện, quan tâm, giúp đỡ, động
viên em trong suốt q trình học tập và hồn thành khố luận tốt nghiệp.
Mặc dù bản thân đã cố gắng nhưng do thời gian và năng lực cịn nhiều
hạn chế nên khóa luận khơng tránh khỏi thiếu xót nhất định. Kính mong được
sự góp ý của các thầy cơ và các bạn để khóa luận được hồn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn !
Hà Nội, ngày 15 tháng 06 năm 2017
Sinh viên
Ngô Thị Mai Lan


MỤC LỤC
ĐẶT VẤN ĐỀ .................................................................................................. 1
Chƣơng 1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ............................. 3
1.1. Tổng quan về GIS và viễn thám................................................................. 3
1.1.1. Tổng quan về GIS .................................................................................... 3
1.1.2. Tổng quan về viễn thám .......................................................................... 3
1.1.3. Giới thiệu về viễn thám Sentinel ............................................................. 5
1.2. Tổng quan về sinh khối và trữ lượng cacbon ............................................. 7
1.2.1. Sinh khối ................................................................................................. 7

1.2.2. Trữ lượng cacbon .................................................................................... 8
1.2.3. Thương mại Cacbon trong lâm nghiệp ................................................... 8
1.3. Chi trả dịch vụ môi trường rừng (PFES) .................................................. 9
1.3.1. Một số khái niệm trong Chi trả dịch vụ mơi trường rừng ...................... 9
1.3.2. Các hình thức chi trả dịch vụ môi trường rừng .................................... 10
1.3.3. Các đối tượng được chi trả dịch vụ môi trường rừng .......................... 10
1.3.4. Các đối tượng phải chi trả dịch vụ môi trường rừng ........................... 11
1.4. Ứng dụng của GIS và viễn thám trong ước tính sinh khối và trữ lượng
cacbon.............................................................................................................. 12
1.4.1. Các nghiên cứu về ứng dụng của GIS và viễn thám trong ước tính sinh
khối và trữ lượng cacbon ................................................................................ 12
1.4.2. Các nghiên cứu về khả năng lưu giữ cacbon của rừng ........................ 15
1.5. Tính cấp thiết vấn đề nghiên cứu……………………………………….21
Chƣơng 2. MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU ................................................................................................................ 22
2.1. Mục tiêu.................................................................................................... 22
2.1.1. Mục tiêu chung ...................................................................................... 22
2.1.2. Mục tiêu cụ thể ...................................................................................... 22
2.2. Phạm vi và đối tượng nghiên cứu ............................................................ 22
2.2.1. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................... 22


2.2.2. Đối tượng nghiên cứu ........................................................................... 22
2.3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 22
2.3.1. Nghiên cứu đánh giá hiện trạng và tình hình quản lý rừng Thơng tại
huyện Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc ..................................................................... 22
2.3.2. Nghiên cứu xây dựng bản đồ hiện trạng, sinh khối và trữ lượng cacbon
trên mặt đất rừng Thông tại huyện Tam Đảo ................................................. 23
2.3.3 Nghiên cứu cơ hội và thách thức đối với chi trả dịch vụ môi trường khu
vực nghiên cứu ................................................................................................ 23

2.3.4. Đề xuất giải pháp chi trả dịch vụ môi trường rừng khu vực nghiên cứu23
2.4. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................... 23
2.4.1. Phương pháp luận ................................................................................ 23
2.4.2. Phương pháp nghiên cứu cụ thể .......................................................... 24
Chƣơng 3. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, ĐIỀU KIỆN KINH TẾ - XÃ HỘI 32
3.1. Điều kiện tự nhiên .................................................................................... 32
3.1.1. Vị trí địa lý............................................................................................. 32
3.1.2. Đặc điểm địa hình, địa mạo .................................................................. 33
3.1.3. Khí hậu, thủy văn .................................................................................. 34
3.1.4. Tài nguyên đất ....................................................................................... 35
3.1.5. Tài nguyên khoáng sản.......................................................................... 37
3.1.6. Cảnh quan thiên nhiên và tài nguyên nhân văn................................... 37
3.1.7. Thực vật và động vật…………………………………………….……...….38
3.2. Điều kiện kinh tế - xã hội ........................................................................ 38
3.2.1. Điều kiện kinh tế.................................................................................... 38
3.2.2. Điều kiện xã hội .................................................................................... 39
Chƣơng 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ........................ 41
4.1. Hiện trạng và tình hình quản lý rừng Thông tại huyện Tam Đảo ............ 41
4.1.1. Hiện trạng rừng trồng Thơng................................................................ 41
4.1.2. Tình hình quản lý rừng Thông khu vực nghiên cứu .............................. 42
4.1.3. Bản đồ hiện trạng huyện Tam Đảo ....................................................... 43


4.2. Bản đồ sinh khối và trữ lượng Cacbon rừng Thơng thuần lồi huyện Tam
Đảo .................................................................................................................. 45
4.3. Cơ hội và thách thức đối với chi trả dịch vụ môi trường tại huyện Tam Đảo54
4.3.1. Điểm mạnh và điểm yếu ........................................................................ 55
4.3.2. Cơ hội và thách thức đối với chi trả dịch vụ môi trường rừng tại huyện
Tam Đảo .......................................................................................................... 56
4.4. Đề xuất giải pháp chi trả dịch vụ môi trường rừng huyện Tam Đảo, tỉnh

Vĩnh Phúc ........................................................................................................ 58
4.4.1. Cơ sở khoa học của dịch vụ chi trả môi trường rừng ........................... 58
4.4.2. Đề xuất giải pháp chi trả dịch vụ môi trường rừng huyện Tam Đảo ... 61
Chƣơng 5: KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ ................................ 64
5.1. Kết luận .................................................................................................... 64
5.2. Tồn tại ...................................................................................................... 65
5.3. Kiến nghị .................................................................................................. 65
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC


DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Từ viết tắt

Nguyên nghĩa

AGB

Sinh khối trên mặt đất (Above Ground Biomass)

B

Sinh khối (Biomass)

BGB

Sinh khối dưới mặt đất (Below Ground Biomass)

BQLR

Ban quản lý rừng

CDM

Cơ chế phát triển sạch (Clean Development Mechanism)

CO2

Cacbonic (Cacbon Dioxide)

DBH,

Đường kính thân cây tại vị trí 1.3 mét

DVMTR

Dịch vụ mơi trường rừng

JI

Cơ chế đồng thực hiện (Joint Implementation)

GIS

Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System)

GPS

Hệ thống định vị toàn cầu (Global Positioning System)

IPCC

Ủy ban Liên chính phủ về Thay đổi khí hậu (Intergovernmental
Panel on Climate Change)

LHQ

Liên Hợp Quốc

NDVI

Chỉ số thực vật (Normalized Difference Vegetation Index)

ƠTC

Ơ tiêu chuẩn

PFES

Chi trả dịch vụ mơi trường rừng (tại Việt Nam)

QLBVR

Quản lý bảo vệ rừng

REDD

Giảm thiểu khí thải từ suy thoái và mất rừng (Reducing
Emissions from Deforestation and Degradation)

VQG

Vườn quốc gia

UNFCCC

Công ước khung của Liên Hợp Quốc về biến đổi khí hậu
(United
Nation Framework Convention on Climate Change)


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Đặc trưng bộ cảm của ảnh viễn thám Sentinel 2A. ................................7
Bảng 1.2. Giá trị β0, β1, β2. ..................................................................................13
Bảng 1.3. Mối quan hệ giữa lượng cacbon lưu trữ cây cá thể của 6 loài chủ yếu
với D 1,3 và Hvn ......................................................................................................20
Bảng 2.1. Thông tin dữ liệu ảnh viễn thám Sentinel 2A. ......................................25
Bảng 3.1. Hiện trạng cơ cấu sử dụng đất huyện Tam Đảo....................................36
Bảng 4.1. Diện tích rừng Thông theo các phân khu và vùng bảo vệ. ...................41
Bảng 4.2. Độ chính xác khi phân loại ảnh viễn thám Sentinel 2A .......................46
Bảng 4.3. Giá trị sinh khối và trữ lượng Cacbon được tính tốn cho từng ơ mẫu...46
Bảng 4.4. Kết quả tính đặc trưng mẫu của giá trị D1.3 của khu vực nghiên cứu...48


DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH VÀ SƠ ĐỒ
Hình 2.1. Khu vực nghiên cứu (Sentinel 2A, 2016). .............................................25
Hình 2.2. Giá trị thực vực (NDVI) khu vực nghiên cứu. ......................................26
Hình 2.3. Cách đo đường kính ngang ngực cây rừng (D1.3), ( Zingg 1988). .......29
Hình 3.1. Vị trí khu vực nghiên cứu. .....................................................................33
Hình 4.1. Diện tích rừng Thơng tại huyện Tam Đảo. ............................................41

Hình 4.2. Hiện trạng huyện Tam Đảo (Sentinel 2A, 2016). .................................43
Hình 4.3. Bản đồ phân bố rừng thong theo hướng dốc và độ cao. .......................44
Hình 4.4. Vị trí các ơ tiêu chuẩn ở khu vực nghiên cứu……………………..47
Hình 4.5. Giá trị nội suy D1.3 rừng Thơng thuần lồi huyện Tam Đảo theo
phương pháp Kriging và IDW. ...............................................................................49
Hình 4.6. Giá trị nội suy sinh khối rừng Thơng thuần lồi huyện Tam Đảo theo
phương pháp Kriging và IDW. ...............................................................................51
Hình 4.7. Giá trị nội suy trữ lượng cacbon rừng Thơng thuần lồi huyện Tam
Đảo theo phương pháp IDW và Kriging. ...............................................................52
Sơ đồ 4.1. Mơ hình quản lý rừng Thông khu vực nghiên cứu. .............................42


TĨM TẮT KHĨA LUẬN
1. Tên khóa luận tốt nghiệp: “Sử dụng ảnh Sentinel 2A xác định trữ lượng
cacbon rừng Thông làm cơ sở đề xuất chi trả dịch vụ môi trường rừng tại
huyện Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc”
2. Sinh viên thực hiện: Ngô Thị Mai Lan
3. Giáo viên hướng dẫn: TS. Nguyễn Hải Hòa
4. Mục tiêu nghiên cứu
4.1.

Mục tiêu chung:
Mục tiêu chung của đề tài nghiên cứu là xác định được trữ lượng

cacbon rừng Thơng thuần lồi, từ đó đề xuất chi trả dịch vụ môi trường rừng
tại tỉnh Vĩnh Phúc.
4.2.

Mục tiêu cụ thể
- Xác định được tổng sinh khối và trữ lượng cacbon rừng Thơng thuần

lồi huyện Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc.
- Đề xuất giải pháp chi trả dịch vụ môi trường rừng phù hợp và hiệu
quả cho khu vực nghiên cứu.
5. Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu đánh giá hiện trạng và tình hình quản lý rừng Thơng
thuần loài tại huyện Tam Đảo.
- Nghiên cứu xây dựng bản đồ hiện trạng, sinh khối và trữ lượng
cacbon trên mặt đất rừng Thơng thuần lồi tại huyện Tam Đảo.
- Nghiên cứu cơ hội và thách thức chi trả dịch vụ môi trường khu vực
nghiên cứu.
- Nghiên cứu đề xuất giải pháp chi trả dịch vụ môi trường rừng khu vực
nghiên cứu.
6. Những kết quả đạt được
- Hiện trạng và tình hình quản lý rừng Thơng thuần lồi tại huyện Tam
Đảo.


- Xây dựng bản đồ hiện trạng, sinh khối và trữ lượng cacbon trên mặt
đất rừng Thơng thuần lồi tại huyện Tam Đảo.
- Xác định được cơ hội và thách thức chi trả dịch vụ môi trường khu
vực nghiên cứu.
- Đề xuất giải pháp chi trả dịch vụ môi trường rừng khu vực nghiên
cứu.


ĐẶT VẤN ĐỀ
Biến đổi khí hậu đang trở nên ngày càng sâu sắc và trở thành một thách
thức lớn đối với các quốc gia trên tồn cầu. Ngun nhân chính gây ra biến
đổi khí hậu được khẳng định là do sự gia tăng nhanh chóng nồng độ khí nhà

kính (chủ yếu là khí CO2) trong khí quyển. Nhằm hạn chế những tác động của
biến đổi khí hậu, Hội nghị thượng đỉnh Trái đất ở Rio de Janeiro (Brazil) cộng
đồng quốc tế đã thoả thuận và ban hành Công ước khung của Liên hợp quốc
về biến đổi khí hậu (1992). Mới đây, tại COP21 người ta đã thấy thế giới
xích lại gần nhau hơn, nỗ lực chung tay cứu Mẹ trái đất (Mother Earth). Và
sự ra đời của chương trình REDD đã giúp đỡ việc hạn chế sự phá hủy vùng
rừng nhiệt đới trên thế giới để giảm thiểu phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính
"Giảm thiểu khí phát thải từ suy thoái và mất rừng" (REDD) ở một số nước
đang phát triển trong đó có Việt Nam.
Những tác động mạnh mẽ của Biến đổi khí hậu trong thời gian gần đây
là mối quan ngại to lớn của nhân loại. Việc tìm hiểu mối liên hệ giữa phát thải
khí CO2 từ suy thối và mất rừng với biến đổi khí hậu đang là một vấn đề rất
được quan tâm trên thế giới cũng như ở Việt Nam. Đã có nhiều nghiên cứu về
sinh khối và trữ lượng cacbon của rừng trên thế giới đóng vai trị quan trọng
trong q trình giảm thiểu khí nhà kính, giảm nhẹ biến đổi khí hậu. Tại Việt
Nam, phương pháp điều tra tích lũy cacbon được sử dụng chung là tính tốn
và dự báo khối lượng Biomass khơ của rừng/đơn vị diện tích (tấn/ha) tại thời
điểm cần thiết trong q trình sinh trưởng. Từ đó tính trực tiếp lượng CO2 hấp
thụ và tồn trữ trong vật chất hữu cơ của rừng. Phương pháp xác định cây cá
lẻ, chặt hạ phân tích thường được sử dụng đối cho các đối tương thực vật
nghiên cứu lần đầu tiên.
Nghiên cứu về giá trị hấp thụ cacbon ở Việt Nam là khá phong phú và
tập trung chủ yếu vào rừng trồng. Theo Brown và Pearce (1994), rừng trồng
có thể hấp thụ khoảng 115 tấn cacbon và trữ lượng cacbon của từng sẽ giảm
từ 1/3 đến 1/4 khi rừng bị chuyển sang canh tác nông nghiệp. Các nghiên cứu
tập trung vào các loài keo, bạch đàn, mỡ, các loài cây bản địa, các lồi thơng.
1


Tuy nhiên các nghiên cứu mới chỉ dừng lại ở việc tính tốn giá trị bằng tiền

về giá trị hấp thụ cacbon mà chưa có những đánh giá cụ thể về hiệu quả kinh
tế của việc trồng rừng thương mại cacbon. Đặc biệt vai trò của trồng rừng
thương mại trong xóa đói, giảm nghèo, phát triển bền vững nơng thơn miền
núi, bảo tồn đa dạng sinh học thì rất ít nghiên cứu cụ thể đề cập đến.
Huyện Tam Đảo - Vĩnh Phúc là một trong những huyện ở vùng Đông
Bắc Bộ có diện tích rừng lớn. Rừng trồng Thơng thuần lồi tại đây đóng vai
trị quan trọng trong cơng tác, bảo vệ môi trường. Tuy nhiên việc nghiên cứu
về sinh khối và các mơ hình tốn cho tính tốn sinh khối cho Thông ở Tam
Đảo – Vĩnh Phúc chưa được đề cập. Vì vậy, cần có những nghiên cứu được
triển khai nhằm xây dựng mơ hình tốn cho tính tốn sinh khối làm cơ sở cho
việc xác định khả năng hấp thụ cacbon của rừng để thúc đẩy thương mại giá
trị hấp thụ cacbon.
Do đó, việc thực hiện đề tài “Sử dụng ảnh Sentinel 2A xác định trữ
lượng cácbon rừng Thông làm cơ sở đề xuất chi trả dịch vụ môi trường
rừng tại huyện Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc” là thực sự cần thiết. Kết quả
nghiên cứu sẽ góp phần bổ sung cơ sở khoa học tin cậy, củng cố vững chắc
tính hiệu quả của việc ứng dụng cơng cụ GIS đánh giá trữ lượng cacbon thông
qua ảnh viễn thám để quản lý và bảo vệ tài nguyên thiên nhiên nói chung, tài
nguyên rừng nói riêng. Qua đó cung cấp thông tin quan trọng, giúp nâng cao
hiệu quả quản lý của các bên liên quan, cũng như là cơ sở cho những đề tài
nối tiếp.

2


Chƣơng 1
TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Tổng quan về GIS và viễn thám
1.1.1. Tổng quan về GIS
1.1.1.1. Khái niệm

GIS là hệ thống tích hợp phần cứng (hardware), phần mềm (software) và
dữ liệu (data) nhằm “chụp ảnh”, quản lý, phân tích & hiển thị tất cả các dạng
thơng tin về địa lý. (Fedra, 1996).
1.1.1.2. Chức năng
GIS có 4 chức năng cơ bản:
- Thu thập dữ liệu: dữ liệu sử dụng trong GIS đến từ nhiều nguồn khác
nhau và GIS cung cấp cơng cụ để tích hợp dữ liệu thành một định dạng chung để
so sánh và phân tích.
- Quản lý dữ liệu: sau khi dữ liệu được thu thập và tích hợp, GIS cung cấp
các chức năng lưu trữ và duy trì dữ liệu.
- Phân tích khơng gian: là chức năng quan trọng nhất của GIS nó cung cấp
các chức năng như nội suy không gian, tạo vùng đệm, chồng lớp.
- Hiển thị kết quả: GIS có nhiều cách hiển thị thông tin khác nhau.
Phương pháp truyền thống bằng bảng biểu và đồ thị được bổ sung với bản
đồ và ảnh ba chiều. Hiển thị trực quan là một trong những khả năng đáng chú ý
nhất của GIS, cho phép người sử dụng tương tác hữu hiệu với dữ liệu.
1.1.2. Tổng quan về viễn thám
1.1.2.1. Khái niệm
Viễn thám (Remote sensing) được hiểu là một khoa học và nghệ thuật để
thu nhận thông tin về một đối tượng, một khu vực hoặc một hiện tượng thơng
qua việc phân tích tài liệu thu nhận được bằng các phương tiện. Những phương
tiện này khơng có sự tiếp xúc trực tiếp với đối tượng, khu vực hoặc với hiện
tượng được nghiên cứu.

3


1.1.2.2. Nguyên lý hoạt động
Trong viễn thám, nguyên tắc hoạt động của nó liên quan giữa sóng điện
từ, từ nguồn phát và vật thể quan tâm.

- Nguồn phát năng lượng: Yêu cầu đầu tiên cho viễn thám là có nguồn
năng lượng phát xạ để cung cấp năng lượng nhiệt từ tới đối tượng quan tâm.
- Sóng điện từ và khí quyển: Khi năng lượng truyền từ nguồn phát đến
đối tượng, nó sẽ đi vào và tương tác với khí quyển mà nó đi qua. Sự tương tác
này có thể xảy ra lần thứ 2 khi năng lượng truyền từ đối tượng tới bộ cảm biến.
- Sự tương tác với đối tượng: Một khi năng lượng gặp đối tượng sau khi
xuyên qua khí quyển, nó tương tác với đối tượng. Phụ thuộc vào đặc tính của đối
tượng và sóng điện từ mà năng lượng phản xạ hay bức xạ của đối tượng có sự
khác nhau.
- Việc ghi năng lượng của bộ cảm biến: Sau khi năng lượng bị tán xạ
hoặc phát xạ từ đối tượng, một bộ cảm biến để thu nhận và ghi lại sóng điện từ.
- Sự truyền tải, nhận và xử lý: Năng lượng được ghi nhận bởi bộ cảm
biến phải được truyền tải đến một trạm thu nhận và xử lý. Năng lượng được
truyền đi thường ở dạng điện. Trạm thu nhận sẽ xử lý năng lượng này để tạo ra
ảnh dưới dạng hardcopy hoặc là số.
- Sự giải đốn và phân tích: Ảnh được xử lý ở trạm thu nhận sẽ được
giải đoán trực quan hoặc được phân loại bằng máy để tách thông tin về đối
tượng.
- Ứng dụng: Đây là thành phần cuối cùng trong quy trình xử lý của cơng
nghệ viễn thám. Thơng tin sau khi được tách ra từ ảnh có thể được ứng dụng để
hiểu tốt hơn về đối tượng, khám phá một vài thông tin mới hoặc hỗ trợ cho việc
giải quyết một vấn đề cụ thể.
Tích hợp giữa viễn thám và GIS nhằm tạo ra công nghệ hiệu quả kết hợp
chiến lược xử lý ảnh cũng như dòng luân chuyển thơng tin và chuyển đổi dữ liệu
trong q trình xử lý và giải đoán ảnh, để tạo ra dữ liệu địa lý cần thiết cho GIS
4


đáp ứng nhu cầu đa dạng trong công tác quản lý tài nguyên thiên nhiên và giám
sát môi trường. Việc giám sát phát thải và hấp thụ CO2, giám sát trữ lượng

cacbon của rừng được thực hiện bởi k thuật và cơng nghệ viễn thám và GIS,
qua đó đưa ra các giải pháp tiến hành giám sát, đo tính để cung cấp thông tin dữ
liệu về sinh khối và trữ lượng cacbon nhằm đánh giá khả năng hấp thụ hoặc phát
thải CO2 trong quá trình quản lý rừng.
1.1.3. Tổng quan về ảnh viễn thám Sentinel
Sentinel là tên của một loạt các viễn thám quan sát trái đất thuộc Chương
trình Copernicus của Cơ quan Không gian Châu Âu (ESA). Các viễn thám được
đặt tên từ Sentinel-1 tới Sentinel-6 có các thiết bị thu nhận quan sát đất liền, đại
dương và khí quyển. Hiện tại đã có Sentinel-1 và Sentinel-2 trên quĩ đạo, còn từ
Sentinel-3 tới Sentinel-6 đang chế tạo. Đặc trưng của Sentinel là độ phân giải
cao, có thể giám sát bề mặt Trái đất cả ngày & đêm, thậm chí qua cả mưa, mây
bao phủ, do đó hình ảnh thu được liên tục ngay cả trong mùa mưa.


Ảnh viễn thám Sentinel 1:

Sentinel-1A:
Sentinel-1A là viễn thám dầu tiên trong loạt các viễn thám thuộc chương
trình Copernicus, đã được lên quĩ đạo ngày 3/4/2014. Thiết bị thu nhận ảnh
radar khẩu độ mở tổng hợp, kênh C (synthetic aperture radar (SAR). Các chế độ
thu nhận ảnh bao gồm:
- Interferometric wide-swath mode, 250 km, 5×20 m resolution.
- Wave-mode images 20×20 km, 5×5 m resolution (at 100 km intervals).
- Strip map mode 80 km swath, 5×5 m resolution.
- Extra wide-swath mode 400 km, 20×40 m resolution.
Sentinel-1A có nhiệm vụ giám sát băng, tràn dầu, gió và sóng biển, thay
đổi sử dụng đất, biến dạng địa hình và đáp ứng các trường hợp khẩn cấp lũ và
động đất.Do là dữ liệu radar nên có các chế độ phân cực đơn VV hoặc HH) và
phân cực đôi (VV+VH hoặc HH+HV).
Sentinel- 1B:

5


Ngày 25/4/2015 Cơ quan vũ trụ Châu Âu (ESA) đã phóng thành cơng
viễn thám viễn thám radar Sentinel-1 thứ hai mang tên Sentinel-1B để cung cấp
thêm “tầm nhìn radar” cho chương trình mơi trường Copecnicus của châu Âu.
Viễn thám Sentinel-1B sẽ kết hợp với viễn thám Sentinel-1A thành một cặp viễn
thám radar có tần suất và năng lực chụp ản rất cao.
Sentinel-1B được phóng bằng tên lửa Soyuz từ trạm không gian của châu
Âu tại Kourou, Guiana thuộc Pháp, lúc 21:02 GMT, tách ra khỏi tên lửa đẩy
tầng trên Fregat 23 phút 35 giây sau đó, kết hợp với người anh em song sinh là
viễn thám viễn thám Sentinel-1A trong qu đạo để cung cấp thông tin cho nhiều
dịch vụ, từ giám sát băng ở biển Bắc Cực đến theo dõi trồi lún mặt đất, và ứng
phó với thiên tai như lũ lụt.
Viễn thám này mang một cảm biến C_SAR, có khả năng cung cấp hình
ảnh có dộ phân giải cao bất kể điều kiện thời tiết.


Ảnh viễn thám Sentinel 2:

Sentinel-2A:
Sentinel-2A được phóng lên quĩ đạo ngày 23/6/2015. Đây là viễn thám
gắn thiết bị thu nhận ảnh đa phổ với 13 kênh phổ (443 nm–2190 nm), swath
width 290 km, spatial resolutions 10 m (4 visible và near-infrared bands), 20 m
(6 red-edge/shortwave-infrared) và 60 m (3 atmospheric correction bands).
Hiện tại dữ liệu thu nhận từ viễn thám vẫn còn trong giai đoạn hiệu chỉnh
do vậy dữ liệu ảnh chưa sử dụng được (cho tới hiện tại 13 /12/2015). Khi viễn
thám thứ hai (Sentinel-2B) đưa vào sử dụng thì cả hai sẽ có chu lỳ lập lại là 5
ngày và nếu kết hợp với Landsat 8 thì chu kỳ quan sát trái đất sẽ là 3 ngày. Với
dữ liệu này thì độ phân giải không gian cao hơn ảnh viễn thám Landsat 8.

Sentinel-2A có nhiệm vụ giám sát các hoạt độ canh tác nông nghiệp, rừng,
sử dụng đất, thay đổi thực phủ/ sử dụng đất …
Sentinel-2B:
Sentinel-2B là viễn thám hình ảnh viễn thám của châu Âu đã được phóng
vào ngày 7 tháng 3 năm 2017. Đây là viễn thám Sentinel-2 thứ hai được phóng
6


lên trong chương trình Copernicus của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu, và qu đạo của
nó sẽ được phân đoạn 180 độ so với Sentinel-2A.
Viễn thám mang một máy ảnh đa quang phổ đa diện có độ phân giải cao
với 13 kênh phổ (giống như Sentinel 2A). Nó sẽ cung cấp thông tin cho nông
nghiệp và lâm nghiệp, trong số đó cho phép dự báo năng suất cây trồng.
Dưới đây là bảng độ phân giải quang phổ và không gian của Sentinel 2A.
Bảng 1.1. Đặc trưng bộ cảm của ảnh viễn thám Sentinel 2A.
Kênh phổ

Độ phân giải (m)

Bƣớc sóng (nm)

B1-Coastal and Aerosol

60

443

B2-Blue

10

490

B3-Green

10

560

B4-Red

10

665

B5-VNIR

20

705

B6-VNIR

20

740

B7-VNIR

20

783

B8-VNIR

10

842

B8a-VNIR

20

865

B9-SWIR

60

940

B10-SWIR

60

1375

B11-SWIR

20

1610

B12-SWIR

20

2190

Nguồn: />1.2. Tổng quan về sinh khối và trữ lƣợng cacbon
1.2.1. Sinh khối
*Sinh khối
Các vật chất hữu cơ ở trên và dưới mặt đất và cả thực vật sống và thực vật
chết ví dụ như cây thân gỗ, cây hoa màu/lương thực, cây thân cỏ, thảm mục, rễ
cây, v.v. Sinh khối bao gồm cả các bể được xác định ở trên và dưới mặt đất.
7


* Sinh khối rừng
Sinh khối rừng được định nghĩa là tổng lượng vật chất hữu cơ sống trên
mặt đất trong rừng, được tính bằng tấn khơ trên một đơn vị diện tích (rừng, ha,
vùng, hoặc quốc gia). Sinh khối rừng được phân loại thành sinh khối trên mặt
đất và sinh khối dưới mặt đất.
Sinh khối trên mặt đất là sinh khối sống trên mặt đất bao gồm: thân cây,
gốc cây, cành nhánh, vỏ, hạt và lá.
Sinh khối dưới mặt đất là tất cả sinh khối sống của rễ. Những rễ cây có
đường kính nhỏ hơn 2mm (được khuyến nghị) bỏ qua bởi vì chúng thường rất
khó để phân với vật chất hữu cơ trong đất hoặc vật rơi dụng khác.
1.2.2. Trữ lượng cacbon
o Bể chứa cacbon

Bể chứa cacbon là bể chứa lưu giữ cacbon. Đối với rừng, có 5 loại bể
chứa cacbon được xem xét để ước tính, đó là: Cacbon trong cây gỗ sống (sinh
khối trân và dưới mặt đất); cacbon trong gỗ cây chết (cây đứng và cây đổ); trữ
lượng cacbon trong tầng thảm tươi, cây bụi (cây tái sinh, cây bụi, cỏ); trữ lượng
cacbon trong thảm mục (mảnh gỗ mục, vật rơi rụng, mùn) và cacbon hữu cơ
trong đất.
o Trữ lượng cacbon
Trữ lượng cacbon là khối lượng của cacbon trong một bề chứa cacbon.
1.2.3. Thương mại Cacbon trong lâm nghiệp
Thị trường cacbon được xem là công cụ chính để giảm phát thải CO2, một
trong 4 loại khí gây hiệu ứng nhà kính. Hoạt động của thị trường cacbon được
hỗ trợ bởi 4 cơ chế chính được nêu ra trong Nghị định thư Kyoto, đó là cơ chế
bn bán sự phát thải, cơ chế phát triển sạch (CDM) và cơ chế đồng thực hiện
(JI) cơ chế giảm phát thải do phá rừng và thối hóa rừng (REDD).
Thị trường cacbon tồn cầu được dự đốn sẽ tiếp tục được mở rộng hơn
trong tương lai khi tại các hội nghị các bên của Công ước khung của Liên Hiệp
Quốc về biến đổi khí hậu gần đây đã khẳng định vai trò của rừng như là phương
8


tiện hàng đầu để giảm khí thải. Chương trình REDD (giảm khí thải do mất rừng
và suy thối rừng) và REDD+ (bảo tồn đa dạng sinh học, tăng lượng dự trữ
cacbon và quản lý rừng bền vững) được xem là sáng kiến thành công của LHQ.
Đây là biện pháp bảo vệ khí hậu hiệu quả và tương đối rẻ tiền so với các giải
pháp khác.
Theo nghiên cứu "Định giá rừng Việt Nam" của Trung tâm Nghiên cứu
sinh thái và môi trường rừng (Viện Khoa học lâm nghiệp), rừng ở miền Nam có
trữ lượng cacbon cao nhất. Tiếp đến là rừng ở miền Trung và miền Bắc. Với
mức giá trung bình dao động trong khoảng 5-10 USD/tấn, giá trị lưu giữ cacbon
của rừng sản xuất tại miền Nam biến động trong khoảng 61 triệu đồng/ha (rừng

phục hồi) đến 119 triệu đồng/ha (rừng giàu). Rừng miền Trung có giá từ 50-121
triệu đồng/ha. Rừng miền Bắc giá trị biến động trong khoảng 46-100 triệu
đồng/ha.
1.3. Chi trả dịch vụ môi trƣờng rừng (PFES)
1.3.1. Một số khái niệm trong Chi trả dịch vụ môi trường rừng
* Môi trường rừng: Là giá trị sử dụng trừu tượng (còn gọi là giá trị sử dụng
gián tiếp) do rừng tạo ra và rừng bảo vệ mà có được, bao gồm:
- Điều hòa nguồn nước, cung cấp nước cho thuỷ điện, thuỷ lợi, các hoạt động
sản xuất và đời sống của xã hội.
- Dự trữ sinh quyển, tạo môi trường khơng khí trong lành.
- Bảo vệ, cải tạo đất, chống rửa trơi xói mịn đất.
- Bảo vệ các cơng trình kinh tế quan trọng khơng bị lũ qt, sóng thần, vùi lấp,
phá huỷ.
- Ngăn chặn lũ lụt.
- Tạo môi trường cảnh quan thiên nhiên (phục vụ Du lịch sinh thái, văn hoá,
nghỉ dưỡng…).
- Bảo tồn đa dạng sinh học, đặc biệt là bảo tồn những nguồn gen động, thực vật
quý hiếm của thiên nhiên phục vụ cho phát triển kinh tế xã hội của đất nước...

9


* Dịch vụ môi trường rừng: việc cung ứng và sử dụng bền vững các giá trị sử
dụng trừu tượng của rừng, giữa bên cung ứng dịch vụ và bên sử dụng dịch vụ.
* Chi trả dịch vụ môi trường rừng là quan hệ kinh tế (trao đổi) giữa người sản
xuất cung ứng dịch vụ môi trường rừng (người bán) cho người hưởng thụ dịch
vụ môi trường rừng (người mua, người phải chi trả).
1.3.2. Các hình thức chi trả dịch vụ môi trường rừng
* Chi trả dịch vụ môi trường rừng trực tiếp: là hoạt động giao dịch trao đổi
giữa người bán và người mua. Người lao động lâm nghiệp (các chủ rừng) tạo

được hoặc bảo vệ, giữ gìn được môi trường cảnh quan thiên nhiên trong rừng;
những người muốn vào khu rừng để thăm quan, chiêm ngưỡng, thưởng thức
cảnh quan thiên nhiên, thậm chí nghỉ dưỡng, nghiên cứu khoa học.. vv... phải trả
tiền mua vé để được đến với khu rừng, đấy là giao dịch chi trả dịch vụ môi
trường rừng trực tiếp.
* Chi trả dịch vụ môi trường rừng gián tiếp: Một khi giao dịch (mua, bán) giữa
người bán và người mua không thể thực hiện trao đổi được trực tiếp, thì cần
thiết phải thơng qua một bên trung gian làm đại diện cho cả hai phía; xét về
thực tế thì người lao động lâm nghiệp (các chủ rừng) khi tạo ra môi trường
rừng không thể đi bán cho từng người hưởng lợi (các đối tượng hưởng lợi
có thể là dân cư của một thành phố, của một vùng đồng bằng được hưởng
thụ môi trường sinh quyển sạch, an toàn; hoặc được sử dụng nước phục vụ
đời sống và sản xuất …).
Với quy mô số lượng người hưởng lợi là một số đơng trong xã hội thì Nhà
nước phải là người đại diện để thu tiền chi trả dịch vụ môi trường rừng từ người
mua (người hưởng lợi) để thanh toán cho người bán (là người sản xuất và cung
cấp dịch vụ môi trường rừng). Hoạt động của Nhà nước như vậy gọi là Chi trả
dịch vụ môi trường rừng gián tiếp.
1.3.3. Các đối tượng được chi trả dịch vụ mơi trường rừng
* Tổ chức, hộ gia đình, cộng đồng dân cư thơn và cá nhân có tư cách pháp
nhân, được giao rừng tự nhiên, nhận khoán quyền sử dụng rừng tự nhiên ổn định
10


lâu dài để bảo vệ, phát triển rừng, được chi trả phù hợp với giá trị của rừng (mức
đầu tư theo quy định của Nhà nước về định giá rừng phịng hộ).
* Tổ chức, hộ gia đình, cộng đồng dân cư thơn và cá nhân có tư cách pháp
nhân, được giao đất, giao và khoán rừng sản xuất (cả rừng trồng và rừng tự
nhiên), khi rừng đã được chăm sóc phát triển đủ tiêu chuẩn phịng hộ thì trong
thời gian chưa khai thác, chủ rừng được hỗ trợ một phần giá trị phòng hộ do

rừng tạo ra.
* Các loại rừng được áp dụng chi trả dịch vụ môi trường rừng là:
- Rừng phòng hộ và rừng đặc dụng: Được đầu tư chi trả để khuyến khích bảo vệ
và phát triển để bảo đảm chức năng phòng hộ, phòng chống thiên tai, bảo vệ môi
trường, bảo tồn nguồn gen và đa dạng sinh học (mức đầu tư theo quy định của
Nhà nước về định giá các loại rừng).
- Đối với rừng sản xuất (cả rừng trồng và rừng tự nhiên): Nếu diện tích rừng
khép tán, bảo đảm chức năng phịng hộ môi trường theo các cấp độ khác nhau
khi phân loại rừng, thì trong giai đoạn chưa khai thác, được chi trả đầu tư, hỗ trợ
như rừng phòng hộ.
1.3.4. Các đối tượng phải chi trả dịch vụ môi trường rừng
Về nguyên tắc, đối với các tổ chức (bao gồm cả cơ quan nhà nước); doanh
nghiệp, cộng đồng dân cư thôn, hộ gia đình, cá nhân… sinh sống trên đất nước
Việt Nam được hưởng lợi ích từ mơi trường rừng đem lại hoặc có các hoạt động
trong sản xuất và đời sống gây ảnh hưởng tác động có hại làm suy giảm khả
năng phịng hộ đối với rừng, phải có trách nhiệm tham gia đóng góp chi trả cho
các dịch vụ mơi trường rừng. Bao gồm các đối tượng sau đây:
* Các tổ chức cá nhân được hưởng lợi từ rừng (khai thác thuỷ lợi, thuỷ
điện, Du lịch sinh thái, du lịch văn hoá, nghỉ dưỡng, tham quan, nghiên cứu
khoa học, học tập …).
* Những người sống trên đất nước Việt Nam được hưởng thụ môi
trường trong lành từ rừng đem lại (ngăn chặn thiên tai, dịch bệnh, tạo
khơng khí trong lành).
11


* Nguồn kinh phí đã hình thành từ trước như thuỷ lợi phí, Thuế tài
nguyên, hàng năm được trích chuyển trả lại cho các dịch vụ môi trường rừng.
* Các tổ chức cá nhân có hoạt động gây tác động ảnh hưởng có hại đối
với rừng (khai khống, khai thác lâm sản, sản xuất gạch ngói, gốm sứ, khai

hoang, thải cơng nghiệp, khói ơ tơ, xe máy; …).
* Nguồn thu từ hỗ trợ, đóng góp của các nước, các tổ chức trong nước và
quốc tế.
Chi trả DVMTR được xem là một cột mốc về sự đổi mới trong tư duy và
thực hành xây dựng chính sách liên quan đến QLBVR của Việt Nam. Chính
sách này là một bằng chứng về thúc đẩy lâm nghiệp truyền thống có tính bao
cấp hịa nhập vào nền sản xuất hàng hóa theo cơ chế thị trường. Chính sách chi
trả DVMTR cũng là chính sách duy nhất của ngành lâm nghiệp tính tới thời
điểm hiện tại có sự đồng bộ, nhất quán một cách hệ thống từ bước xây dựng ý
tưởng, thực hiện thí điểm và thể chế hóa trong hệ thống chính sách quốc gia.
1.4. Ứng dụng của GIS và viễn thám trong ƣớc tính sinh khối và trữ lƣợng
cacbon
1.4.1. Các nghiên cứu về ứng dụng của GIS và viễn thám trong ước tính sinh
khối và trữ lượng cacbon
1.4.1.1. Trên thế giới
Hiện nay trên thế giới nhiều tổ chức quốc tế đã hình thành phương pháp
luận để định hướng nghiên cứu và khả năng ứng dụng viễn thám và GIS trong
quản lý các bể chứa cacbon của rừng tự nhiên. Về phương pháp nghiên cứu hấp
thụ CO2 của hệ sinh thái rừng, K.G. MacDicken (1997) đã lập các mơ hình quan
hệ giữa sinh khối (biomass) với các nhân tố điều tra rừng như đường kính, chiều
cao và mật độ để giám sát cacbon hấp thụ trong lâm nghiệp và nông lâm kết
hợp. Peter Snowdon và cộng sự (2002) khi nghiên cứu hấp thụ cacbon rừng đã
xác định bốn bể chứa cacbon sinh thái là thực vật sống trên mặt đất, cây bụi
thảm tươi, trong rễ và đất, và đưa ra phương pháp thu thập mẫu để phân tích
hàm lượng cacbon trong mỗi bể chứa. Jennier C. Jenkins và cộng sự (2004) sử
12


dụng nhiều kiểu dạng mơ hình để lập tương quan giữa cacbon hấp thụ với đường
kính ngang ngực chocác lồi cây rừng khác nhau ở Bắc nước M . Đến năm

2007, với nhu cầu giám sát nhanh lượng cacbon trong rừng để tham gia các
chương trình chi trả dịch vụ môi trường rừng, Trung tâm Nông Lâm kết hợp thế
giới (ICRAF, 2007) đã phát triển các phương pháp dự báo nhanh lượng cacbon
lưu giữ thông qua việc giám sát thay đổi sử dụng đất bằng phân tích ảnh viễn
thám, lập ô mẫu nghiên cứu sinh khối và ước tính lượng cacbon tích lũy.
Về ứng dụng ảnh viễn thám và cơng nghệ GIS trong giám sát hấp thụ
cacbon rừng cũng được coi như là một công cụ hữu hiệu. Roger M. Gifford
(2000) sử dụng kết hợp GPS để định vị ô mẫu nhằm theo dõi lượng cacbon trên
mặt đất, đồng thời sử dụng phương pháp mơ hình hóa mối quan hệ cacbon tích
lũy với các nhân tố điều tra rừng được định vị theo thời gian và không gian.
ICRAFF (2007) giám sát thay đổi sử dụng đất rừng và lượng cacbon tích lũy
thơng qua kết hợp điều tra mặt đật và ảnh viễn thám.
Nghiên cứu của Y. A. Hussin and L. van Leeuwe (2013), về mơ hình sinh
khối trên mặt đất và lượng cacbon của rừng nhiệt đới ở Nepal sử dụng hình ảnh
viễn thám độ phân giải cao và Lidar trong khơng khí. Nghiên cứu xây dựng
được mơ hình xác định được trữ lượng cacbon như sau:
Ln Carbon = β0 + β1* Ln (CPA) + β2 * Ln (H)
Trong đó: β0, β1, β2 được cho ở bảng sau
Bảng 1.2. Giá trị β0, β1, β2.
β0

β1

β2

R2

Shorea robusta

-0.877

0.597

1.873

0.66

Lagerstroemia parviflora

0.205

0.370

1.494

0.60

Terminalia tomentosa

-0.126

0.458

1.848

0.82

Schima wallichii

-0.144

1.124

0.883

0.75

Loài khác

0.044

0.616

1.396

0.64

Loài

Các nghiên cứu có thể dựa theo phương pháp điều tra rừng truyền thống
để tính sinh khối rừng và trữ lượng cacbon rừng, thường được thực hiện ở các
13


nước đang phát triển như Tanzania, Ấn Độ, Nepan… hoặc kết hợp với các
phương pháp điều tra hiện đại như sử dụng ảnh viễn thám Landsatr, Spot
3, Spot 5… để điều tra. Nghiên cứu của P.S.Roy & cs (1996) về sinh khối rừng
ở Ấn Độ; Nghiên cứu của Y.Yamagata & cs (2010) về lập bản đồ cacbon rừng
sử dụng ảnh viễn thám hay nghiên cứu của A.baccini và cs (2008) về “Lập bản
đồ cacbon rừng nhiệt đới: quy mô từ địa phương tới quốc gia” đã sử dụng

phương pháp điều tra thực địa kết hợp với giải đoán ảnh viễn thám để điều tra
diện tích rừng, xây dựng bản đồ trữ lượng sinh khối và trữ lượng cacbon rừng,
kết quả cho thấy khối lượng sinh khối dao động từ 50 t/ha (tương đương
25tC/ha) tới 360 t/ha.
1.4.1.2. Tại Việt Nam
Việt Nam là quốc gia đã phê chuẩn Công ước khung của Liên Hợp Quốc
về biến đổi khí hậu ngày 16/11/1994 và Nghị đinh thư Kyoto vào ngày
25/9/2002, được đánh giá là một trong những nước tích cực tham gia vào Nghị
đinh thư Kyoto sớm nhất. Tuy nhiên, trong lĩnh vực nghiên cứu về trồng rừng
theo cơ chế phát triển sạch (CDM), nghiên cứu khả năng hấp thụ cacbon của
rừng, tính tốn giá trị của rừng là những vấn đề còn khá mới mẻ và mới được bắt
đầu nghiên cứu trong những năm gần đây.
Thời gian gần đây, có một vài nghiên cứu về lập bản đồ cacbon rừng như
nghiên cứu của K.T.T. Ngọc và T.T.Kiên (2013) xây dựng bản đồ không gian
các dịch vụ hệ sinh thái rừng ngập mặn tại Cà Mau, tập trung vào đánh giá sự
thay đổi của dịch vụ hệ sinh thái (HST) tại Cà Mau dựa trên cơng cụ phân tích
khơng gian, sử dụng mơ hình lượng giá tổng hợp các dịch vụ HST và sự đánh
đổi, để lập bản đồ sự thay đổi các dịch vụ HST của rừng ngập mặn (RNM) tại
Cà Mau theo thời gian và theo các kịch bản khác nhau. Kết quả nghiên cứu cho
thấy, tổng lượng cacbon lưu giữ năm 2005 cao hơn so với năm 2010 tương quan
với mức độ suy giảm của RNM năm 2010 so với năm 2005 do chuyển đổi đất
lâm nghiệp sang nuôi trồng thủy sản.

14


Nghiên cứu của T.Q.Bảo & N.T.Sơn (2013) đã sử dụng ảnh viễn thám
SPOT-5, kết hợp với số liệu điều tra trên 30 ơ tiêu chuẩn điển hình ở các trạng
thái rừng ở xã Cẩm M , huyện Cẩm Xuyên, tỉnh Hà Tĩnh nhằm thành lập bản đồ
tài nguyên rừng, tính toán sinh khối và lượng cacbon hấp thụ cho các trạng thái

rừng. Kết quả cho thấy khả năng hấp thụ Cacbon rừng tại khu vực nghiên cứu
là 24,667 tấn C/ha.
Để phục vụ cho chương trình REDD quốc gia, Rebecca Mant và cs (2013)
đã lập bản đồ cacbon sinh khối rừng ở trên và dưới mặt đất tại Việt Nam dựa
trên bản đồ về độ che phủ rừng Việt Nam 2005. Trong đó bản đồ cacbon sinh
khối được phân thành năm loại theo khu vực, mỗi loại gồm khoảng một phần
năm diện tích Việt Nam. Trữ lượng cacbon sinh khối rừng bình qn của Việt
Nam năm 2005 ước tính tại bản đồ này là khoảng 106 tC/ ha, cao hơn khoảng
33% so với con số 72 tC /ha trong báo cáo Đánh giá Tài nguyên Rừng Toàn cầu
(GFRA) năm 2010 (FAO 2010). Trong khi đó, kết quả về sinh khối cacbon rừng
của Việt Nam được trích ra trong bản đồ tồn cầu về sinh khối cacbon rừng tại
các vùng nhiệt đới năm 2000 (Saatchi và cs, 2011) là 257 tC/ha. Các kết quả ước
tính trữ lượng cacbon rừng khá khác biệt, cho thấy sự cần thiết và tầm quan
trọng trong việc điều tra xác định dữ liệu đầu vào. Đồng thời cần có nhiều
nghiên cứu hơn nữa về thiết lập bản đồ cacbon rừng để kết quả ngày càng chính
xác, phục vụ tốt công tác theo dõi diễn biến trữ lượng cacbon rừng.
1.4.2. Các nghiên cứu về khả năng lưu giữ cacbon của rừng
1.4.2.1. Trên thế giới
Ước tính phát thải khí CO2 từ nguyên nhân mất rừng và suy thoái rừng
chiếm hơn 20% phát thải toàn cầu (IPCC,2007). UNFCCC đang thảo luận về
các sáng kiến nhằm kiểm soát vấn đề này, một trong những giải pháp đó là giảm
phát thải khí nhà kính từ mất rừng và suy thối rừng ở các nước đang phát triển
(REDD). Khi sáng kiến này được áp dụng, sẽ đòi hỏi một hệ thống giám sát
cacbon rừng ở mọi quy mô. Điều này đã thu hút sự quan tâm nghiên cứu về các
phương pháp đo đếm và giám sát cacbon rừng của các nhà khoa học.
15


Nghiên cứu của M. Kerretings et al (2001) về giảm sự bất ổn trong việc sử
dụng các phương trình sinh khối allometric để dự đoán sinh khối cây trên mặt

đất trong rừng thứ hỗn hợp. Dạng tổng quát là : B=a*D^b, trong đó B là sinh
khối, D là đường kính, còn a & b là tham số, nghiên cứu so sánh các dữ liệu
thực tế thu thập được ở Sumatra và các sự liệu được phổ biến trước đây cho thấy
giá trị a & b thay đổi theo từng khu vực . Nghiên cứu chỉ ra tham số b có thể
được ước tính nhờ mối liên hệ đặc biệt giữa chiều cao H và đường kính D :
H=kD^c, trong đó b=c+2. Cịn a có thể ước tính một cách tương đối thơng qua :
a=rp , trong đó p là độ dày đặc trung bình của rừng tại khu vực nào đó, r được hi
vọng là ít thay đổi trên từng mỗi khu vực. Do đó, nghiên cứu đề xuất phương
trình phù hợp nhất đối với rừng thứ cấp tại Sumatra là :
B= 0.66D2.59
và đưa ra phương trình xác định sinh khối cho rừng trồng:
B = 0,11*ρ*D^(2+c)
trong đó: B - Sinh khối khơ (kg/cây); D - Đường kính thân cây tại vị trí 1,3m
(cm); ρ - Tỷ trọng gỗ = 0.5 (g/cm3); c = 0,62.
Nghiên cứu của Banaticla (2003) về ước tính trong các bể C cho sử dụng đất
khác nhau loại ở Putting Lupa, Mt. Khu bảo tồn Makiling.
Kết quả nghiên cứu xây dựng được phương trình hồi quy ước lượng sinh khối
trên mặt đất cho các loài cây tại khu vực nghiên cứu:
Biomass = 0.068*DBH^2.5 , r2 = 0.99
Sinh khối và trữ lượng cacbon lưu trữ trong sinh khối các thảm thực vật
dưới tán và thảm mục được tính tốn như sau:
T ổng trọng lượng khơ ( kg / m2 ) =
Sinh khối khô (kg / m2) = 10 * T ổng trọng lượng khô
Trữ lượng cacbon = Sinh khối khô* 45% Cacbon từng phần/100
Nghiên cứu của Sandra L.Brown et al (2004) về tác động của khai thác gỗ
chọn lọc đối với trữ lượng cacbon của rừng nhiệt đới tại Cộng hòa Congo . Kết
16