Ứng dụng viễn thám và GIS đánh giá khả năng lưu trữ cacbon rừng trồng keo thuần loài làm cơ sở đề xuất chi trả dịch vụ môi trường tại lâm trường yên lập phú thọ

LỜI CẢM ƠN
Việc học lý thuyết trên lớp cung cấp cho ta các kiến thức cơ bản của một
sự vật, hiện tƣợng nhƣng quan trọng là việc áp dụng kiến thức đó vào thực tế thế
nào bởi ngồi thực tế luôn khác rất nhiều so với trên sách vở.
Các môn học chuyên ngành nhƣ Arc.GIS và viễn thám, quan trắc môi
trƣờng, công nghệ môi trƣờng ....là các môn chuyên ngành quan trọng đối với
sinh viên ngành khoa học môi trƣờng. Đây là các mơn học có ứng dụng thực tiễn
cao trong thực tế phục vụ cho cơng việc sau này.
Vì vậy để củng cố kiến thức về mặt lí thuyết, tăng cƣờng khả năng ứng
dụng thực tế cho sinh viên, đƣợc sự đồng ý của Ban giám hiệu trƣờng Đại học
Lâm nghiệp Việt Nam, khoa QLTNR & MT cùng với sự hƣớng dẫn tận tình của
thầy giáo Nguyễn Hải Hịa, tơi đã tiến hành thực tập khóa luận tốt nghiệp tại
Ban quản lí rừng phịng hộ sơng Ngịi Giành thuộc thị trấn Yên Lập, Phú Thọ.
Qua đây tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới quý thầy cô, đặc biệt là thầy
trực tiếp hƣớng dẫn tơi làm khóa luận TS. Nguyễn Hải Hịa.
Đồng thời, tơi cũng gửi lời cảm ơn sâu sắc tới bác Lê Quang Vĩnh - Giám
đốc Ban quản lí rừng phịng hộ sơng Ngịi Giành, cùng tồn thể các cơ, các chú,
các anh, các chị và ngƣời dân địa phƣơng tại huyện Yên Lập đã tạo điều kiện và
tận tình giúp đỡ tơi trong suốt q trình thực tập vừa qua.
Tơi cũng xin đƣợc gửi lời cảm ơn tới gia đình và bạn bè đã ln ở bên
cạnh ủng hộ để tơi có thể hồn thành tốt khóa luận tốt nghiệp lần này.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng nhƣng do trình độ, kinh nghiệm bản thân cịn
nhiều hạn chế nên bản báo cáo khơng tránh khỏi những thiếu sót. Tơi rất mong
nhận đƣợc sự đóng góp ý kiến của q thầy cơ và các bạn để bản báo cáo đƣợc
hồn thiện hơn.
Tơi xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 30 tháng 5 năm 2016
Sinh viên
Nguyễn Thị Minh Phƣơng
1

MỤC LỤC
ĐẶT VẤN ĐỀ ....................................................................................................... 1
CHƢƠNG I ........................................................................................................... 3
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ............................................................. 3
1.1. Tổng quan về công nghệ viễn thám và GIS ................................................... 3
1.1.1. Khái niệm chung ......................................................................................... 3
1.1.2. Ảnh viễn thám Landsat 8 ............................................................................ 6
1.1.3. Ứng dụng viễn thám trong nghiên cứu sinh khối và Cacbon ..................... 7
1.2. Các phƣơng pháp nghiên sinh khối và Cacbon rừng ..................................... 9
1.2.1. Một số phƣơng pháp ƣớc tính sinh khối và Cacbon rừng........................... 9
1.2.2. Một số nghiên cứu điển hình về sinh khối và Cacbon .............................. 12
1.3. Tổng quan chi trả dịch vụ môi trƣờng rừng ................................................. 16
1.3.1. Trên thế giới .............................................................................................. 16
1.3.2. Tại Việt Nam ............................................................................................. 17
1.3.3. Đối tƣợng đƣợc chi trả dịch vụ môi trƣờng rừng ...................................... 17
1.3.4. Đối tƣợng phải chi trả dich vụ môi trƣờng rừng ....................................... 18
1.3.5. Cơng thức tính tiền chi trả cho chủ rừng................................................... 18
CHƢƠNG II. MỤC TIÊU, NỘI DUNG, PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..... 19
2.1. Mục tiêu........................................................................................................ 19
2.1.1. Mục tiêu tổng quát..................................................................................... 19
2.1.2. Mục tiêu cụ thể .......................................................................................... 19
2.2. Phạm vi và đối tƣợng nghiên cứu ................................................................ 19
2.2.1. Phạm vi nghiên cứu ................................................................................... 19
2.2.2. Đối tƣợng nghiên cứu................................................................................ 19
2.3. Nội dung nghiên cứu .................................................................................... 20
2.3.1. Nghiên cứu phân bố không gian và thực trạng quản lí rừng tại huyện Yên
Lập, tỉnh Phú Thọ. ............................................................................................... 20
2.3.2. Đánh giá khả năng lƣu trữ Cacbon qua từng cấp tuổi của rừng trồng Keo
thuần loài của lâm trƣờng Yên Lập, tỉnh Phú Thọ. ............................................. 20

2


2.3.3. Nghiên cứu cơ hội và thách thức chi trả dịch vụ môi trƣờng rừng tại Thị
trấn Yên Lập, Đồng Thịnh và Đồng Lạc, huyện Yên Lập, Phú Thọ . ................ 21
2.3.4. Đề xuất giải pháp chi trả dịch vụ môi trƣờng rừng cho khu vực nghiên cứu. ....... 21
2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu .............................................................................. 22
2.4.1. Phƣơng pháp luận, cách tiếp cận nghiên cứu ............................................ 22
2.4.2. Phƣơng pháp nghiên cứu cụ thể ................................................................ 22
2.4.3. Xây dựng cụ thể tiêu chuẩn kĩ thuật cho từng phƣơng pháp .................... 29
2.5. Vật liệu nghiên cứu ...................................................................................... 33
CHƢƠNG III. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ- XÃ HỘI KHU VỰC
NGHIÊN CỨU .................................................................................................... 34
3.1. Tìm hiểu chung về khu vực nghiên cứu ....................................................... 34
3.1.1. Điều kiện tự nhiên ..................................................................................... 35
3.1.2. Đời sống kinh tế ........................................................................................ 36
3.1.3. Đời sống văn hóa, tinh thần ...................................................................... 38
3.1.4. Tài nguyên thiên nhiên .............................................................................. 38
3.1.5. Cơ sở hạ tầng ............................................................................................. 39
3.2. Giới thiệu về Lâm trƣờng Yên Lập .............................................................. 39
CHƢƠNG IV. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .......................... 41
4.1. Phân bố không gian và thực trạng quản lý rừng tại khu vực nghiên cứu .... 41
4.1.1. Phân bố không gian rừng trồng khu vực nghiên cứu ................................ 41
4.1.2. Bản đồ hiện trạng rừng khu vực nghiên cứu ............................................. 43
4.1.3. Thực trạng quản lí rừng tại khu vực nghiên cứu ....................................... 44
4.2. Đánh giá khả năng lƣu trữ Cacbon qua từng cấp tuổi của rừng trồng Keo
thuần loài của Lâm trƣờng huyện Yên Lập, tỉnh Phú Thọ. ................................ 45
4.2.1. Bản đồ hệ thống ô lấy mẫu điều tra .......................................................... 45
4.2.2. Kết quả sinh khối và Cacbon khu vực nghiên cứu ................................... 46
4.2.3. Bản đồ sinh khối và Cacbon...................................................................... 49

4.2.5. Phƣơng trình quan hệ giữa sinh khối, Cacbon lƣu trữ với nhân tố D13 .... 54

3


4.3. Cơ hội và thách thức của chi trả dịch vụ môi trƣờng rừng tại khu vực nghiên
cứu. .................................................................................................................... 57
4.3.1. Cơ sở thực hiện chi trả dịch vụ môi trƣờng rừng ...................................... 57
4.3.2. Cơ hội ........................................................................................................ 58
4.3.3. Thách thức ................................................................................................. 61
4.4. Giải pháp chi trả dịch vụ môi trƣờng rừng cho khu vực nghiên cứu. .......... 61
4.4.1. Theo quan điểm PFES ............................................................................... 61
4.4.2. Theo quan điểm của quyết định số 1565-BNN-TCLN ............................. 64
4.4.3. Theo quan điểm của REDD+ .................................................................... 66
CHƢƠNG 5. KẾT LUẬN, TỒN TẠI, KIẾN NGHỊ .......................................... 67
5.1. Kết luận ........................................................................................................ 67
5.2. Tồn tại........................................................................................................... 68
5.3. Kiến nghị ...................................................................................................... 68
TÀI LIỆU THAM KHẢO

4


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
Ý nghĩa

Từ viết tắt
AGB

Cacbon tích lũy trên mặt đất

Bộ NN&PTNT Bộ nông nghiệp và phát triển nơng thơn
CSDL

Cơ sở dữ liệu

CDM

Cơ chế phát triển sạch

D13

Đƣờng kính tại vị trí 1m3

DBH

Đƣờng kính ngang ngực hoặc Đƣờng kính tại vị trí 1m3

DN

Giá trị cấp độ xám

DVMTR

Dịch vụ mơi trƣờng rừng

FSC

Chứng chỉ đảm bảo về gỗ có nguồn gốc có trách nhiệm

GIS

Hệ thống thơng tin địa lí

ICRAF

Tổ chức Nơng lâm kết hợp thế giới

IPPC

Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi khí hậu

LDCM

Landsat 8

NDBI

Chỉ số sự khác biệt xây dựng (Normalized Difference Builtup Index)

NDVI

Chỉ số thực vật (Normalized Difference Vegatation Index)

OLI

Bộ thu nhận ảnh mặt đất

OTC

Ô tiêu chuẩn

PFES

Dịch vụ chi trả mơi trƣờng rừng

REDD+

Giảm phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính từ suy thối và
mất rừng

TAGB

Sinh khối trên mặt đất

TIRS

Bộ cảm biến hồng ngoại nhiệt

VNFF

Qũy bảo vệ và phát triển rừng

5


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Lịch sử phát triển của GIS .................................................................... 3
Bảng 1.2. Tóm tắt sự phát triển của viễn thám qua các sự kiện ........................... 4
Bảng 1.3. Vệ tinh chụp ảnh độ phân giải cao đang hoạt động.............................. 5

Bảng 1.4. So sánh Landsat 7 và Landsat 8 ............................................................ 7
Bảng 1.5. Chi trả dịch vụ môi trƣờng rừng trên thế giới .................................... 16
Bảng 4.1. Kết quả sinh khối tại thị trấn Yên Lập................................................ 46
Bảng 4.2. Kết quả sinh khối tại xã Đồng Thịnh.................................................. 46
Bảng 4.3. Kết quả sinh khối tại xã Đồng Lạc ..................................................... 47
Bảng 4.4. Kết quả lƣu trữ Cacbon tại thị trấn Yên Lập ...................................... 48
Bảng 4.5. Kết quả lƣu trữ Cacbon tại xã Đồng Thịnh ........................................ 48
Bảng 4.6. Kết quả lƣu trữ Cacbon tại xã Đồng Lạc ............................................ 49
Bảng 4.7. Bảng đánh giá độ chính xác mơ hình nội suy giá trị Cacbon ............. 52
Bảng 4.8. Bảng so sánh tổng thể về 3 xã của khu vực nghiên cứu: .................... 54

6


DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH
Hình 2.1. Sơ đồ tiếp cận nghiên cứu. .................................................................. 22
Hình 2.2. Chuyển đổi giá trị cấp độ xám thành giá trị bức xạ, phản xạ. ............ 24
Hình 2.3. Tổ hợp màu. ........................................................................................ 25
Hình 2.4. Chuyển hệ tọa độ ảnh. ......................................................................... 25
Hình 2.5. Tạo ảnh NDVI. .................................................................................... 26
Hình 2.6. Cắt ảnh................................................................................................. 27
Hình 3.1. Bản đồ khu vực nghiên cứu. ............................................................... 34
Hình 4.1. Giá trị chỉ số thực NDVI (Normalised Difference Vegetation Index)
khu vực nghiên cứu (Landsat 8/ 2016). .............................................................. 41
Hình 4.2. Giá trị chỉ số thực NDBI (Normalized Difference Built-up Index) khu
vực nghiên cứu (Landsat 8/2016)........................................................................ 42
Hình 4.3. Bản đồ hiện trạng. ............................................................................... 43
Hình 4.4. Bản đồ lấy mẫu.................................................................................... 45
Hình 4.5: Bản đồ phân cấp sinh khối. ................................................................. 50
Hình 4.6. Bản đồ phân cấp trữ lƣợng tích lũy Cacbon. ...................................... 51

Hình 4.7. Kết quả so sánh sinh khối và trữ lƣợng Cacbon tại Yên Lập. ............ 53
Hình 4.8. Kết quả so sánh sinh khối và trữ lƣợng Cacbon tại Đồng Thịnh. ....... 53
Hình 4.9. Kết quả so sánh sinh khối và trữ lƣợng Cacbon tại Đồng Lạc. ......... 53
Hình 4.10. Phƣơng tƣơng quan giữa lƣợng Cacbon lƣu trữ và D13. ................... 54
Hình 4.11. Phƣơng tƣơng quan sinh khối và D13. ............................................... 55
Hình 4.12. Phƣơng tƣơng quan sinh khối và lƣợng Cacbon lƣu trữ. .................. 56
Hình 4.13. Phƣơng tƣơng quan giữa cấp tuổi và lƣợng Cacbon lƣu trữ............. 56

7


ĐẶT VẤN ĐỀ
Việc nghiên cứu về hàm lƣợng Cacbon tích lũy trong các hệ sinh thái
rừng đƣợc tiến hành với mục tiêu quản lý chu trình Cacbon là nhân tố quan
trọng trong việc quản lý dinh dƣỡng và năng suất rừng. Gần đây nghiên cứu sinh
khối và khả năng hấp thụ Cacbon của rừng lại càng trở nên quan trọng trong bối
cảnh biến đổi khí hậu bởi rừng có vai trị điều hịa khí hậu, giảm thiểu thiên tai
nhờ khả năng tích lũy Cacbon kì diệu của nó. Do vậy, việc nghiên cứu các giải
pháp bảo vệ, phát triển và quản lý tài nguyên rừng ngày càng đƣợc thế giới nói
chung và Việt Nam nói riêng chú ý hơn.
Với thực tế diện tích rừng ngày càng bị thu hẹp, cộng với việc khai thác
và sử dụng rừng cũng nhƣ bảo vệ rừng chƣa hợp lý là những nguyên nhân làm
lƣợng Cacbon tích trữ trong hệ sinh thái rừng thấp dẫn đến lƣợng CO2 trong khí
quyển gia tăng. Với mục tiêu chung là làm giảm tác hại của hiệu ứng nhà kính,
địi hỏi phải có sự nghiên cứu, đánh giá, xác định sinh khối và trữ lƣợng Cacbon
trong từng kiểu rừng, lồi cây… làm cơ sở để lƣợng hóa kinh tế giá trị về môi
trƣờng xã hội mà rừng mang lại.
Việc lập các bản đồ phân cấp sinh khối và trữ lƣợng Cacbon lƣu giữ trên
mặt đất cũng đã đƣợc đề cập tới bởi rất nhiều các nhà khoa học. Tuy nhiên, sai
số nhiều và độ chính xác của các phƣơng pháp đang đƣợc sử dụng chƣa thực sự

cao nhƣ mong muốn. Đi đơi với đó, trong những năm qua chính sách chi trả
DVMTR đã mang lại những hiệu quả thực tế và quan trọng cho việc bảo vệ
rừng, tăng thu nhập cho những ngƣời dân sống trong vùng rừng, góp phần cung
ứng nguồn nƣớc cho sản xuất thủy điện và nƣớc sạch, cảnh quan thiên nhiên cho
du lịch, bảo vệ mơi trƣờng và ứng phó với biến đổi khí hậu.
Hiện nay, huyện Yên Lập, tỉnh Phú Thọ đang đƣợc xem nhƣ cái nôi màu
xanh của miền Bắc hội tụ tất cả các nét đẹp của thiên nhiên ban tặng. Trên địa
bàn xã có một diện tích rừng trồng thuần lồi khá lớn, chủ yếu là loài Keo thuần
loài, Bạch đàn hoặc hỗn giao…

1


Chính vì những lý do trên, tơi chọn đề tài nghiên cứu khóa luận: “Ứng
dụng viễn thám và GIS đánh giá khả năng lưu trữ Cacbon rừng trồng Keo
thuần loài làm cơ sở đề xuất chi trả dịch vụ môi trường tại Lâm trường Yên
Lập, Phú Thọ”.
Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ góp phần vào việc đánh giá đánh giá
thực trạng công tác quản lý rừng tại địa phƣơng, góp phần hồn thiện cơ sở lý
luận, xây dựng bản đồ hiện trạng rừng, xây dựng đƣợc mối liên hệ giữa sinh
khối, lƣợng Cacbon tích lũy với một số nhân tố điều tra, từ đó đánh giá đƣợc
khả năng lƣu trữ Cacbon trên mặt đất của Keo thuần loài qua từng cấp tuổi, đề
xuất giải pháp nâng cao ứng dụng dịch vụ chi trả môi trƣờng rừng cho khu vực
nghiên cứu.

2


CHƢƠNG I
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1. Tổng quan về công nghệ viễn thám và GIS
1.1.1. Khái niệm chung
Một GIS là một hệ thống dựa trên cơ sở máy tính nhằm hỗ trợ và thúc đẩy
quá trình nhập, lƣu trữ, phân tích và hiển thị dữ liệu, đặc biệt trong các trƣờng
hợp chúng ta phải thao tác với các dữ liệu địa lí.
( Roft A.de By, 2001, [1] )
Ngày nay, GIS ngày càng đƣợc quan tâm và trở thành một ngành khoa
học phục vụ hữu ích cho con ngƣời trong nghiên cứu và quản lí nhiều mặt, nhiều
lĩnh vực của đời sống.
Bảng 1.1. Lịch sử phát triển của GIS
Năm

Sự kiện

1637

Sự xuất hiện của bản đồ

1950-1960

Bản đồ máy tính, GIS

1964

CGIS (Canada), SYMAP (Havard), CALFORM…

1960-1970

CSDL đầu tiên

1970

Xuất hiện tƣ liệu ảnh hàng không và vệ tinh

1980-1990

Phần mềm GIS nổi tiếng

1990 đến nay

Sự phát triển mạnh mẽ của máy tính

((Nguồn: [2] )
Với những ứng dụng rộng rãi, GIS đã trở thành công nghệ quan trọng. Nó
tham gia vào hầu hết các lĩnh vực trong cuộc sống con ngƣời và ngày càng đƣợc
quảng bá rộng rãi. Hơn nữa với xu thế phát triển hiện nay, GIS không chỉ dừng
lại ở một quốc gia đơn lẻ mà ngày càng mang tính tồn cầu hóa.
Viễn thám đƣợc định nghĩa nhƣ một môn khoa học công nghệ mà nhờ nó
các tính chất của vật thể quan sát đƣợc xác định, đo đạc hoặc phân tích mà
khơng cần tiếp xúc trực tiếp.

3


Bảng 1.2. Tóm tắt sự phát triển của viễn thám qua các sự kiện
Năm

Sự kiện tiêu biểu

1800

Phát hiện ra tia hồng ngoại

1839

Bắt đầu với sự ra đời của kĩ thuật chụp ảnh đen trắng

1847

Phát hiện ra dải phổ hồng ngoại và dải phổ nhìn thấy

1850-1860

Chụp ảnh từ kinh khí cầu

1873

Xây dựng học thuyết về phổ điện từ

1909

Chụp ảnh từ máy bay

1910-1920

Giải đốn từ khơng trung

1930-1930

Phát triển ngành chụp ảnh và đo ảnh hàng khơng

1930-1940

Phân tích và ứng dụng ảnh chụp từ máy bay

1940

Phát triển kĩ thuật radar tại 1 số nƣớc

1950

Xác định đƣợc dải phổ từ vùng nhìn thấy đến vùng khơng nhìn thấy

1950-1960

Nghiên cứu sâu về ảnh cho mục đích qn sự

1961

Liên xơ phóng thành cơng tàu vũ trụ có ngƣời lái

1960-1970

Lần đầu tiên sử dụng thuật ngữ viễn thám

1972

Mỹ phóng vệ tinh Landsat-1

1970-1980

Phát triển mạnh mẽ phƣơng pháp xử lý ảnh số

1980-1990

Mỹ phát triển thế hệ mới của vệ tinh Landsat

1986

Pháp phóng vệ tinh SPOT vào quĩ đạo

1990 đến

Phát triển bộ cảm thu đo phổ, tăng dải phổ và số lƣợng kênh phổ,

nay

tăng độ phân giải của bộ cảm. Phát triển nhiều kỹ thuật xử lý mới.

(Nguồn: [3] )
Bức ảnh đầu tiên đƣợc cung cấp từ tàu Explorer-6 vào năm 1959. Sau đó
hàng loạt các sản phẩm viễn thám khác đã nối tiếp nhau ra đời đi kèm với nó là
độ phân giải ảnh ngày càng cao và dữ liệu ảnh thu đƣợc ngày càng chính xác.
Từ năm 1999 đến nay đã có 18 vệ tinh chụp ảnh độ phân giải cao từ 0.31m0.5m với kênh ảnh toàn sắc và từ 2m- 20m đối với kênh đa phổ.
Nhƣ vậy có thể thấy cơng nghệ viễn thám ngày càng có những bƣớc phát
triển vƣợt bậc, ứng dụng ngày càng phổ biến và rộng rãi hơn trên toàn thế giới.
4


Bảng 1.3. Vệ tinh chụp ảnh độ phân giải cao đang hoạt động

TT

Ngày

Tên ảnh

Độ phân

phóng
1

24/9/1999

2

Số kênh phổ

giải
IKONOS

0,82-3,2

1 kênh tồn sắc, 4 kênh phổ

18/10/2001 QuickBird

0,65-2,62

1 kênh toàn sắc, 4 kênh phổ

3

4/5/2002

SPOT-5

2,5-20

1 kênh toàn sắc, 4 kênh phổ

4

21/5/2004

FORMOSAT-2

2-8

1 kênh toàn sắc, 4 kênh phổ

5

5/5/2005

CARTOSAT-1

2,5

Kênh toàn sắc

6

24/1/2006

ALOS

2,5-10

1 kênh toàn sắc, 4 kênh phổ

7

18/9/2007

WorldView-1

0,46

1 kênh toàn sắc

8

29/8/2008

RapidEye

5

5 kênh phổ

9

6/9/2008

GeoEye-1

0,46-1,84

1 kênh toàn sắc, 4 kênh phổ

10

8/10/2009

WorldView-2

0,46-1,84

1 kênh toàn sắc, 8 kênh phổ

11

16/12/2011 Pleiades-1A

0,5-2

1 kênh toàn sắc, 4 kênh phổ

12

9/9/2012

SPOT-6

1,5-6

1 kênh toàn sắc, 4 kênh phổ

13

2/12/2012

Pleiades-1B

0,5-2

1 kênh toàn sắc, 4 kênh phổ

14

7/5/2013

VNREDSat-1

2,5-10

1 kênh toàn sắc, 4 kênh phổ

15

21/11/2013 SkySat-1

0,9-2

1 kênh toàn sắc, 4 kênh phổ

16

30/6/2014

SPOT-7

1,5-6

1 kênh toàn sắc, 4 kênh phổ

17

8/7/2014

SkySat-2

0,9-2

1 kênh toàn sắc, 4 kênh phổ

18

13/8/2014

WorldView-3

0,31-3,7

1 kênh tồn sắc, 28 kênh phổ

(Nguồn: [1])
Nhƣ vậy có thể thấy cơng nghệ viễn thám ngày càng có những bƣớc phát
triển vƣợt bậc hơn, dự báo có thể ứng dụng ngày càng phổ biến và rộng rãi hơn
trên toàn thế giới.
Vệ tinh Landsat là tên chung cho hệ thống các vệ tinh chun dùng vào
mục đích thăm dị tài nguyên trái đất.
5


1.1.2. Ảnh viễn thám Landsat 8
Đầu tiên nó mang tên ERTS (Earth Resource Technology Sattellite) - kỹ
thuật vệ tinh thăm dò Trái đất. Hệ thống vệ tinh Landsat cho tới nay có thể nói là
hệ thống vệ tinh mang tính chất quốc tế. Có 7 vệ tinh trong chƣơng trình này. Và
hiện nay là Landsat 8. Vệ tinh Landsat đầu tiên đƣợc phóng vào ngày 23/7/1972
và ngừng hoạt động vào năm 1978 (Theo Climategis.com). LDCM là vệ tinh
Landsat thứ 8 (Landsat 8) và sẽ kéo dài trên 40 năm quan sát Trái đất, cung cấp
những thông tin quan trọng trong nhiều lĩnh vực nhƣ quản lý năng lƣợng và
nƣớc, theo dõi rừng, sức khỏe con ngƣời và môi trƣờng, quy hoạch đô thị, khắc
phục thảm họa và lĩnh vực nông nghiệp.
Landsat 8 (LDCM) mang theo 2 bộ cảm: bộ thu nhận ảnh mặt đất (OLI Operational Land Imager) và bộ cảm biến hồng ngoại nhiệt (TIRS - Thermal
Infrared Sensor). Những bộ cảm này đƣợc thiết kế để cải thiện hiệu suất và độ
tin cậy cao hơn so với các bộ cảm Landsat của các thế hệ trƣớc. Landsat 8 thu
nhận ảnh với tổng số 11 kênh phổ, bao gồm 9 kênh sóng ngắn và 2 kênh nhiệt
sóng dài.

Hai bộ cảm này sẽ cung cấp chi tiết bề mặt trái đất theo mùa ở độ phân
giải không gian 30 mét (ở các kênh nhìn thấy, cận hồng ngoại, và hồng ngoại
sóng ngắn); 100 mét ở kênh nhiệt và 15 mét đối với kênh toàn sắc. Dải quét của
LDCM giới hạn trong khoảng 185 km x 185 km. Độ cao vệ tinh đạt 705 km so
với bề mặt trái đất.
So với Landsat 7, LDCM có cùng độ rộng dải chụp, cùng độ phân giải
ảnh và chu kỳ lặp lại (16 ngày). Tuy nhiên, ngoài các dải phổ tƣơng tự Landsat
7, bộ cảm OLI thu nhận thêm dữ liệu ở 2 dải phổ mới nhằm phục vụ quan sát
mây ti và quan sát chất lƣợng nƣớc ở các hồ và đại dƣơng nƣớc nơng ven biển
cũng nhƣ sol khí. Bộ cảm TIRs thu nhận dữ liệu ở 2 dải phổ hồng ngoại nhiệt,
phục vụ theo dõi tiêu thụ nƣớc. Có thể khẳng định rằng, Landsat 8 ngày càng
đƣợc ứng dụng phổ biến hơn.

6


Bảng 1.4. So sánh Landsat 7 và Landsat 8
Vệ tinh

Landsat 7
(Bộ cảm
ETM+)

LDCMLandsat 8
(Bộ cảm OLI
và TIRs)

Bƣớc sóng

Bands

(micrometers)

Độ phân
giải
(meters)

Band 1

0.45-0.52

30

Band 2

0.52-0.60

30

Band 3

0.63-0.69

30

Band 4

0.77-0.90

30

Band 5

1.55-1.75

30

Band 6

10.40-12.50

60 (30)

Band 7

2.09-2.35

30

Band 8

0.52-0.90

15

Band 1- Coastal aerosol

0.433 - 0.453

30

Band 2- Blue

0.450 - 0.515

30

Band 3- Green

0.525 - 0.600

30

Band 4- Red

0.630 - 0.680

30

Band 5- Near Infrared (NIR)

0.845 - 0.885

30

Band 6- SWIR 1

1.560 - 1.660

30

Band 7- SWIR 2

2.100 - 2.300

30

Band 8- Panchromatic

0.500 - 0.680

15

Band 9- Cirrus

1.360 - 1.390

30

Band 10- Thermal Infrared (TIR) 1

10.3 - 11.3

100

Band 11- Thermal Infrared (TIR) 2

11.5 - 12.5

100

(Nguồn: Theo ASM và USGS)
1.1.3. Ứng dụng viễn thám trong nghiên cứu sinh khối và Cacbon
Một số nghiên cứu ứng dụng viễn thám và GIS:
- Dùng ảnh viễn thám để phân khối trạng thái rừng để đo tính nhân tố điều
tra rừng cũng đã đƣợc tiến hành bởi Trisurat và cộng sự (2000), Souza (2003).
- Việc ƣớc tính trữ lƣợng rừng, Cacbon thông qua ảnh viễn thám và GIS
cũng bắt đầu đƣợc nghiên cứu theo các phƣơng pháp hồi quy, phi tham số kNN
7


(k Nearest Neighbor), Franklin (Franklin và McDermid 1993-2001), Rauste và
cộng sự (1994-2006), Trotte (1997), Tomppo và cộng sự (1999)…
- Nghiên cứu liên quan đến phƣơng pháp ƣớc lƣợng và giám sát sinh khối
và Cacbon: Nghiên cứu lƣợng Cacbon lƣu trữ trong rừng trồng nguyên liệu giấy,
Romain Piard (2005) đã tính lƣợng Cacbon lƣu trữ trên tổng sinh khối tƣơi trên
mặt đất, thơng qua lƣợng sinh khối khơ (khơng cịn độ ẩm) bằng cách lấy tổng
sinh khối tƣơi nhân với hệ số 0.49 sau đó nhân sinh khối khơ với hệ số 0.5 để
xác định lƣợng Cacbon lƣu trữ trong cây [12].
- Nghiên cứu hấp thụ CO2 của rừng chủ yếu tập trung vào các loài cây rừng
trồng để tham gia vào Cơ chế phát triển sạch – CDM.
- Ngơ Đình Quế (2006, [6]

[5])

đã xác định lƣợng Cacbon lũy trong các khu

rừng trồng các loài keo tai tƣợng, keo lá tràm, keo lai, thông 3 lá, thông mã vĩ,
thông nhựa và bạch đàn.
- Võ Đại Hải (2009,

[7])

nghiên cứu hấp thụ CO2 của rừng trồng bạch đàn

Urophylla.
- Vũ Tấn Phƣơng (2007, [9]), Trung tâm sinh thái và môi trƣờng thuộc Viện
Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam đã có nghiên cứu xác định trữ lƣợng Cacbon
của thảm tƣơi, cây bụi, tƣơng ứng với trạng thái IA, IB theo hệ thống phân loại
trạng thái rừng Việt Nam, để làm cơ sở xây dựng đƣờng Cacbon cơ sở trong các
dự án trồng rừng CDM.
- Bảo Huy và Phạm Tuấn Anh (2007 – 2008, [8], [11]) với sự tài trợ của Tổ
chức Nông Lâm kết hợp thế giới (ICRAF) đã có nghiên cứu thăm dị ban đầu về
dự báo khả năng hấp thụ CO2 của rừng lá rộng thƣờng xanh ở Tây Nguyên. Kết
quả đã xây dựng đƣợc phƣơng pháp nghiên cứu, phân tích hàm lƣợng Cacbon
trên mặt đất rừng bao gồm trong thân, vỏ, lá, cành của cây gỗ và cho lâm phần;
đã đƣa ra phƣơng pháp dự báo lƣợng CO2 hấp thụ cho cây rừng và trên lâm phần
rừng tự nhiên.
- Chƣơng trình “Giảm phát thái khí gây hiệu ứng nhà kính từ suy thoái và
mất rừng– REDD” đang đƣợc khởi động ở Việt Nam cũng nhƣ trên thế giới,
8


nhằm vào việc giảm mất rừng dẫn đến thiệt hại đa dạng sinh học, giảm chức
năng phòng hộ của rừng và gây phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính CO2 đã thúc
đẩy mạnh các nghiên cứu về đo tính Cacbon của rừng. Hạn chế lớn nhất hiện
nay là việc tính tốn về hấp thụ Cacbon và các giá trị của rừng thƣờng theo các
phƣơng pháp truyền thống do vậy mất nhiều thời gian và công sức, việc thu thập
số liệu và xử lý số liệu đầu vào chƣa thống nhất, do vậy độ chính xác của kết
quả khó đƣợc kiểm chứng và đánh giá.

- Vƣơng Văn Quỳnh

[10]

đã nghiên cứu mối quan hệ giữa ảnh vệ tinh

SPOT5 và trữ lƣợng gỗ rừng huyện Hƣơng Sơn, tỉnh Hà Tĩnh.
- Mặc dù đã có nghiên cứu xây dựng mối tƣơng quan giữa nhân tố điều tra
rừng với ảnh vệ tinh nhƣ nghiên cứu của Nguyễn Thị Thanh Hƣơng (2011,

[2]),

nhƣng chƣa có nghiên cứu nào đề cập đến việc ƣớc lƣợng Cacbon lƣu giữ trong
các trạng thái rừng với giá trị ảnh. Do vậy việc nghiên cứu xây dựng mối tƣơng
quan giữa giá trị ảnh và Cacbon lƣu giữ là cần thiết trong bối cảnh hiện nay, khi
mà giá trị môi trƣờng rừng đang nhận đƣợc sự quan tâm cao của nhiều quốc gia
và cộng đồng quốc tế.
- Triệu Văn Khôi (1999) đã bƣớc đầu nghiên cứu một số qui luật kết cấu
làm cơ sở đề xuất phƣơng án điều tra sinh khối lâm trƣờng mỡ tại Đoan Hùng.
1.2. Các phƣơng pháp nghiên sinh khối và Cacbon rừng
1.2.1. Một số phƣơng pháp ƣớc tính sinh khối và Cacbon rừng
1.2.1.1. Dựa trên điều tra rừng
Để điều tra sinh khối và hấp thụ Cacbon của rừng, phƣơng pháp đo đếm
trực tiếp truyền thống trên một số lƣợng ô tiêu chuẩn đủ lớn của các đối tƣợng
rừng khác nhau cho kết quả đáng tin cậy. Tuy nhiên, phƣơng pháp này khá tốn
kém. Ngoài ra, khi tiến hành điều tra, các cây khơng có giá trị thƣơng mại hoặc
cây nhỏ thƣờng không đƣợc đo đếm (Brown, 1997). Phƣơng pháp điều tra cụ thể
từ các khâu nhƣ chọn điểm, lập ơ, đến các kỹ thuật đo đếm… có thể tìm ở các
quy trình điều tra thơng dụng của các nƣớc.

9


1.2.1.2. Dựa trên điều tra thể tích
Đặc điểm cơ bản của phƣơng pháp này bao gồm ba bƣớc:
- Tính thể tích gỗ thân cây từ số liệu điều tra.
- Chuyển đổi từ thể tích gỗ thân cây thành sinh khối và Cacbon của cây
bằng cách nhân với tỷ trọng gỗ và hàm lƣợng Cacbon trong gỗ.
- Tính tổng số sinh khối trên mặt đất bằng cách nhân với hệ số chuyển đổi
sinh khối (tỷ lệ giữa tổng sinh khối/ sinh khối thân).
IPCC cho rằng, phƣơng pháp này có sai số lớn nếu sử dụng tỷ lệ mặc
định, vì vậy cần thiết phải xác định hệ số chuyển đổi cho từng loại rừng, từng
địa phƣơng cụ thể (IPCC, 2000).
Brown et al. (1989) định nghĩa “Hệ số chuyển đổi là tỷ số giữa tổng sinh
khối trên bề mặt đất với sinh khối gỗ có giá trị thƣơng mại”, nhƣ vậy định nghĩa
này bao gồm cả thành phần không phải là gỗ nhƣ lá. Hệ số chuyển đổi có giá trị
khoảng từ 1.4 – 5.4 phụ thuộc vào cấp năng suất của rừng và phƣơng pháp tính
tốn (Brown et al., 1989), hệ số này thậm chí có thể cao hơn con số trên ở một
số loại rừng non. Tuy nhiên do rừng non thông thƣờng không đƣợc khai thác
nên không xét đến đối tƣợng này. Kết quả nghiên cứu cho rừng Bạch đàn và
Thông ở Australia và một số nƣớc khác cũng cho thấy, hệ số chuyển đổi có quan
hệ khá chặt chẽ với chiều cao, đƣờng kính, tiết diện ngang, tuổi và tổng lƣợng
Cacbon trên mặt đất của lâm phần (Kirscbaum, 2000)

[13],

(Snowdon et al.,

2000). Từ quan hệ xây dựng đƣợc này dễ dàng tính đƣợc hệ số chuyển đổi cho
một lâm phần nào đó, từ đó có thể tính đƣợc tổng sinh khối từ sinh khối thân cây

của lâm phần.
1.2.1.3. Phương pháp dựa trên mật độ sinh khối rừng
Theo phƣơng pháp này, tổng lƣợng sinh khối trên bề mặt đất có thể đƣợc
tính bằng cách nhân diện tích của một lâm phần với mật độ sinh khối tƣơng ứng
(thông thƣờng là trọng lƣợng của sinh khối trên mặt đất/ha). Cacbon thƣờng
đƣợc tính từ sinh khối bằng cách nhân hệ số chuyển đổi cố định là 0.5.

10


Vì vậy việc chọn hệ số chuyển đổi có vai trị rất quan trọng cho tính chính
xác của phƣơng pháp này.
Mật độ sinh khối của rừng phụ thuộc chủ yếu vào tổ thành lồi cây, độ phì
của đất và tuổi rừng. Gifford (2000) đã tính đƣợc mật độ sinh khối cho các kiểu
rừng ở Australia (Grierson et al., 1992; Gifford, 2000).
1.2.1.4. Dựa trên điều tra cây cá lẻ
Hầu hết các nghiên cứu từ trƣớc cho đến nay về sinh khối và hấp thụ
Cacbon là dựa trên kết quả nghiên cứu của cây cá lẻ, trong đó có hàm lƣợng
Cacbon trong các bộ phận của cây (Snowdon et al., 2000). Theo phƣơng pháp
này, sinh khối cây cá lẻ đƣợc xác định từ mối quan hệ của nó với các nhân tố
điều tra khác của cây cá lẻ nhƣ chiều cao, đƣờng kính ngang ngực, tiết diện
ngang, thể tích hoặc tổ hợp của các nhân tố này của cây.
Y (sinh khối, hấp thụ Cacbon) = f (nhân tố điều tra cây cá lẻ)
Trên thế giới đã có rất nhiều nghiên cứu về sinh khối đƣợc thực hiện theo
phƣơng pháp này, vì thế kết hợp đƣợc những thơng tin có sẵn này để xây dựng
các mối quan hệ tổng thể cho lâm phần từ đó xác định khả năng hấp thụ Cacbon
của rừng là rất quan trọng.
Những hạn chế của phƣơng pháp ƣớc lƣợng sinh khối từ cây cá lẻ:
- Khái niệm: Mỗi nƣớc đƣa ra những tiêu chí lựa chọn khác nhau nhƣ
Australia (1,3m); New Zealand (1,4m), Hoa Kỳ (1,37m), Việt Nam (1,3m)…

 Vì vậy, rất khó để thống nhất và so sánh các số liệu này với nhau
(Snowdon et al., 2002).
- Lựa chọn mẫu đo đếm một cách chủ quan.
- Số lƣợng mẫu cần thiết: Rất nhiều nghiên cứu sinh khối cây cá lẻ chỉ đo
đếm 4-12 mẫu để xây dựng phƣơng trình quan hệ giữa sinh khối cây và các nhân
tố điều tra khác. Điều này dẫn đến sai số của phƣơng trình xác định đƣợc lớn,
phƣơng trình khơng đại diện đƣợc cho tổng thể.
- Mục đích: Mục đích nghiên cứu ban đầu của nhiều nghiên cứu không phải
là để xác định sinh khối của cây hoặc của lâm phần.
11


- Mơ hình quan hệ: Xu hƣớng chủ quan trong lựa chọn mơ hình tốn học
thƣờng khơng đem lại độ chính xác tốt nhất cho phép ƣớc lƣợng.
- Sai số từ việc ghi chép số liệu và ý kiến chủ quan của ngƣời thực hiện.
1.2.2. Một số nghiên cứu điển hình về sinh khối và Cacbon
1.2.1.1. Trên thế giới
P.S.Roy, K.G.Saxena và D.S.Kamat ngƣời Ấn Độ sinh năm 1960 trong
cơng trình nghiên cứu “Đánh giá sinh khối thông qua viễn thám” đã nêu tổng
quát vấn đề sản phẩm sinh khối và việc đánh giá sinh khối dựa vào ảnh vệ tinh.
Khi xem xét các nghiên cứu Whitaker, R.H (1961– 1966) Mart, P.L
(1971) cho rằng : “Số đo năng suất chính là số đo về tăng trƣởng, tích lũy sinh
khối ở cơ thể thực vật tích lũy trong quần xã”. Newbuold.P.J (1967) đề nghị
phƣơng pháp “cây mẫu” để nghiên cứu sinh khối và năng suất của quần xã từ
các ô tiêu chuẩn. Phƣơng pháp này đã đƣợc chƣơng trình quốc tế “IBP” thống
nhất áp dụng.
Phƣơng pháp lấy mẫu rễ để xác định sinh khối đƣợc mô tả bởi Shurrman
và Geodewaaen (1971), Moore (1973), Gadow và Hui (1999), Oliveira và cộng
sự (2000), Voronoi (2001), Mc KenZie và cộng sự (2001).
Có nhiều phƣơng pháp ƣớc tính sinh khối cho cây bụi và tầng dƣới trong

hệ sinh thái rừng (Catchpole và Wheeler, 1992). Các phƣơng pháp bao gồm: (1)
Lấy mẫu toàn bộ cây (Quadrats); (2) Phƣơng pháp kẻ theo đƣờng; (3) Phƣơng
pháp mục trắc; (4) Phƣơng pháp lấy mẫu kép sử dụng tƣơng quan.
Malhi, Baldocchi (1999) công bố kết quả nghiên cứu về lƣợng phát thải
Cacbon hàng năm và lƣợng dự trữ trong sinh quyển. Từ đây ta thấy sự phát thải
từ các hoạt động của con ngƣời nhƣ đốt nhiên liệu hóa thạch, chặt phá rừng,…
tạo ra 7,1 ± 1,1 Gt C/năm đi vào khí quyển, trong đó có 46% cịn lƣu lại trong
khí quyển, 2,0 ± 0,8 Gt C/năm đƣợc chuyển vào đại dƣơng và khoảng 1,8 ± 1,6
Gt C/năm đƣợc giữ lại trong các bể trữ Cacbon của trái đất.

12


1.2.2.1. Tại Việt Nam
Nguyễn Hồng Trí (1986) với cơng trình “Sinh khối và năng suất rừng
Đƣớc” đã áp dụng phƣơng pháp cây mẫu nghiên cứu về năng suất, sinh khối của
một số quần xã rừng Đƣớc đôi (Zhizophora apiculata) rừng ngập mặn ven biển.
Hà Văn Tuế (1994) cũng trên phƣơng pháp “Cây mẫu” của tác giả
Newbuld, P.J (1967) đã nghiên cứu đƣợc năng suất, sinh khối của một số quần
xã rừng trồng nguyên liệu giấy tại vùng trung du miền núi Vĩnh Phúc.
Lê Hồng Phúc (1996) đã có cơng trình nghiên cứu “Đánh giá sinh trƣởng,
tăng trƣởng, sinh khối và năng suất rừng trồng Thông ba lá (Pinuskeysia
Royleex Gordon) vùng Đà Lạt – Lâm Đồng” và tìm ra quy luật tăng trƣởng sinh
khối khô, cấu trúc thành phần tăng trƣởng sinh khối của thân cây.
Triệu Văn Khôi (1999) đã bƣớc đầu nghiên cứu một số quy luật kết cấu
làm cơ sở đề xuất phƣơng án điều tra sinh khối lâm trƣờng mỡ tại Đoan Hùng –
Phú Thọ.
Năm 2004, GS.TSKH Nguyễn Ngọc Lung đã có cơng trình đầu tiên đƣợc
cơng bố về nghiên cứu sinh khối rừng Thông ba lá để tính tốn khả năng cố định
CO2 mà cây rừng hấp thụ.

Nguyễn Văn Dũng (2005) đã nghiên cứu và đƣa ra một số kết quả nhƣ
sau: rừng trồng Thông mã vĩ thuần lồi 20 tuổi có tổng số sinh khối tƣơi trong
cây và vật rơi rụng là 321,7 – 495,4 tấn/ha, tƣơng đƣơng với lƣợng sinh khối
khô là 173,4 – 266,2 tấn/ha. Rừng Keo lá tràm thuần lồi 15 tuổi có tổng số sinh
khối tƣơng trong cây và vật rơi rụng là 251,1 – 433,7 tấn/ha, tƣơng đƣơng với
lƣợng sinh khối khô thân cây là 132,2 – 223,4 tấn/ha.
Nguyễn Duy Khiêm (2007) nghiên cứu khả năng hấp thụ C0 2 rừng Keo
tai tƣợng (Acacia mangium Willd) tại Tuyên Quang đã cho thấy lƣợng hấp thụ
Cacbon của tầng cây cao chiếm 49%, đất chiếm 34%, vật rơi rụng chiếm 4% và
cây bụi thảm tƣơi chiếm 13% tổng lƣợng Cacbon dự trữ trong lâm phần.
Theo Ngơ Đình Quế và cộng tác viên (2005) thì tùy thuộc vào năng suất
lâm phần ở các độ tuổi nhất định mà khả năng hấp thụ CO2 của các lâm phần có
13


sự chênh lệch. Tác giả đã đƣa ra phƣơng trình tƣơng quan hồi quy tuyến tính
giữa 3 giá trị là lƣợng CO2 hấp thụ hàng năm với năng suất gỗ và năng suất sinh
học từ đó đƣa ra kết luận khả năng hấp thụ CO2 thực tế ở nƣớc ta của các lồi
cây Thơng nhựa, Thơng mã vĩ, Keo lai, Keo tai tƣợng, Bạch đàn Uro.
Nhóm nghiên cứu Anna Richards, Dƣơng Thị Bích Ngọc, Nguyễn Thị
Bích Hảo, Phí Thị Hải Ninh đã nghiên cứu “Đo đếm và dự đoán sự tích lũy
Cacbon tại rừng nhiệt đới của Việt Nam bằng phƣơng pháp xác định Cacbon
tích lũy trong rừng bằng mơ hình Century” cho phép xác định trƣớc hàm lƣợng
Cacbon khi chƣa trồng rừng. Mơ hình cịn đƣợc sử dụng để khảo nghiệm sự kết
hợp đất, khí hậu và lồi cây khác nhau để dự đốn sự kết hợp có lƣu trữ Cacbon
lớn nhất từ đó làm cơ sở cho việc chọn lồi thích hợp cho dự án CDM.
Theo Vũ Tấn Phƣơng (2006) đã bƣớc đầu tính tốn đƣợc giá trị hấp thụ
Cacbon của rừng cụ thể với đối tƣợng là rừng tự nhiên, rừng giàu có giá trị từ 18
– 26 triệu đồng/ha và rừng phục hồi khoảng 4 – 4,5 triệu đồng/ha với giá bán 3,5
– 5 USD/tấn CO2.

Phƣơng trình của Chave và cộng sự:
Phƣơng trình sinh học để tính sinh khối từ đƣờng kính:
AGB = 0,0288 * DBH^2,6948 hoặc
AGB=ρ*Exp(1,499+2,148*ln(DBH)+0,207*(ln(DBH))^0,0281*(ln(DBH))^3)
với R2= 0,98.
Trong đó AGB là sinh khối (kg)
DBH là đƣờng kính ngang ngực của cây rừng (cm)
ρ: Tỷ trọng gỗ.
Đây là phƣơng trình của Chave & cộng sự cho rừng ẩm nhiệt đới (theo
Winrock – 2004).
Hạn chế của phƣơng pháp: Trong phƣơng pháp, công thức chỉ đúng nếu
xét đối với rừng ẩm nhiệt đới, trong khi đề tài nghiên cứu về rừng trồng Keo
thuần loài.

14


Phƣơng trình của Bảo Huy:
Theo Bảo Huy và cộng sự (2007- 2008):
Skt = 0.2616*D2.3955 với R2= 0,977
Skk = 0.454* skt1.032 với R2= 0,993
 Ƣu điểm: phƣơng pháp này đơn giản, dễ sử dụng: Chỉ cần xác định 1 nhân
tố là D là tính đƣợc lƣợng sinh khối.
 Nhƣợc điểm:
- Do công thức chỉ đề cập tới 1 nhân tố nên chƣa thể phản ánh đƣợc hết các
yếu tố liên quan đến sinh khối khác nhƣ chiều cao vút ngọn .
- Nghiên cứu chỉ đề cập tới việc tính tốn lƣợng sinh khối mà chƣa đƣa ra
mối liên hệ với lƣợng Cacbon tích lũy hay lƣợng CO2 hấp thụ hay phát thải do
mất rừng.
Theo Bảo Huy (2012):

Ln (AGB) = -2.9766 + 0.535797*ln(DBH)+ 0.759321*ln(H)*DBH^2)
với R2= 0.96804; P < 0.05;
Ln (C)= -3.72664+ 2.05141*log(DBH )+ 0.7601*Log(H)
với R2= 0.96280, P < 0.05; n= 93.
 Ƣu điểm: Phƣơng pháp đã đề cập tới sự tác động của 2 nhân tố có ảnh
hƣởng khá lớn tới sinh khối trên mặt đất. Hơn nữa công thức cũng khá đơn giản,
dễ tính tốn. Độ tin cậy và độ chính xác cao.
Theo Vũ Văn Thông(1988):
Đối với cây cá lẻ:
Tổng sinh khối = -0,7691+ 2.1437*lnD1.3
Đối với sinh khối lâm phần:
Tổng sinh khối = -6,06891+ 11.2898* Hvn – 0.020405*N
Tuy nhiên, công thức vẫn có những hạn chế sau:
- Cơng thức chƣa đƣa ra đƣợc sai số tính tốn
- Yếu tố N khá khó tính.

15


1.3. Tổng quan chi trả dịch vụ môi trƣờng rừng
“Chi trả dịch vụ môi trƣờng rừng” (PFES) là quan hệ tài chính tƣơng đối
mới trên thế giới, bắt nguồn từ quan điểm chính sách về “dịch vụ mơi trƣờng”.
Ngày nay, đây đƣợc xem nhƣ một chính sách quan trọng đƣợc mọi quốc gia
khuyến khích sử dụng với nhiều mục đích khác nhau. Để làm rõ hơn về vấn đề
này, đề tài sẽ trình bày trong các nội dung dƣới đây:
1.3.1. Trên thế giới
Theo một số kết quá đánh giá, ta có bảng sau về tình hình hình thực hiện
chi trả dịch vụ môi trƣờng rừng tại một số nƣớc trên thế giới.
Bảng 1.5. Chi trả dịch vụ môi trƣờng rừng trên thế giới
Stt

Quốc gia

1

Nga

Đặc điểm chính
Đã luật hóa quyền phát thải Cacbon từ năm 1988, cho phép các
nhà đầu tƣ đăng kí quyền sở hữu hấp thụ Cacbon rừng.
Đang thực hiện chiến lƣợc bồi hoàn đa dạng sinh học và
chƣơng trình bảo tồn nhằm giảm thiểu tác động của hoạt động
khai thác mỏ.

2

Chi Lê

Ngƣời dân Chi Lê đã đầu tƣ vào khu bảo tồn tƣ nhân phục vụ
mục đích chính là bảo tồn và điểm nghỉ dƣỡng có giá trị đa
dạng sinh học cao. Chi trả đƣợc thực hiện theo hình thức tự
nguyện với mong muốn bổ sung thêm cho nguồn ngân sách
bảo tồn sinh cảnh xung yếu của chính phủ.

3

Costa

Luật lâm nghiệp (1996), đã xây dựng chƣơng trình chi trả dịch

Rica

vụ hệ sinh thái tại trong 1 nỗ lực nhằm bảo vệ các khu rừng
nhiệt đới của quốc gia.
Bộ môi trƣờng đã công nhận 4 dịch vụ hệ sinh thái chính là:
giảm phát thải khí nhà kính; phịng hộ đầu nguồn; bảo tồn đa
dạng sinh học và bảo tồn vẻ đẹp cảnh quan.
Bộ môi trƣờng mỗi năm nhận đƣợc 10 USD/ ha từ các bên mua.

16


4

Canada

Chính phủ đã tài trợ cho 1 chƣơng trình để bảo vệ rừng đầu
nguồn và cung cấp dịch vụ thủy văn. Chủ rừng nào cũng có thể
nộp đơn xin tham gia chƣơng trình miễn là họ đáp ứng đƣợc
các tiêu chí thực hiện.

5

Mỹ

Chính phủ Mỹ tài trợ 5 chƣơng trình bảo tồn liên bang. Trong
đó có 1 chƣơng trình đầu tƣ vào cơ sở hạ tầng, 4 chƣơng trình
cấp độ địa phƣơng về bảo vệ nguồn nƣớc uống.

6

Châu Phi

Tổng số chƣơng trình chi trả dịch vụ mơi trƣờng rừng là 20 với
khoảng 10 chƣơng trình đang hoạt động vào năm 2008 đem lại
tổng giá trị chi trả lên tới 62.7 triệu USD với gần 200 ngàn ha
đất.

7

Châu Á

Chi trả dịch vụ môi trƣờng rừng cũng đã đƣợc phát triển và
thực hiện thí điểm tại nhiều nƣớc nhƣ Indonexia; Philippin;
Trung quốc từ 8 chƣơng trình năm 1999 đến trên 47 chƣơng
trình năm 2008, với tổng giá trị giao dịch khoảng 7.8 tỉ USD.

1.3.2. Tại Việt Nam
Năm 2010, nghị định số 99/2010/NĐ-CP đã đƣợc ban hành nhằm triển
khai chính sách Chi trả dịch vụ mơi trƣờng rừng trên phạm vi tồn quốc từ
1/1/2011.
Mục tiêu của PFES là bảo vệ diện tích rừng hiện có; nâng cao chất lƣợng
rừng; gia tăng đóng góp kinh tế nền lâm nghiệp vào nền kinh tế quốc dân; giảm
nhẹ gánh nặng cho ngân sách nhà nƣớc vào việc đầu tƣ vào rừng.
Trong đề tài có đề cập tới nội dung: Cơ hội và thách thức đối với chi trả
dịch vụ môi trƣờng rừng tại Yên Lập, Phú Thọ.
1.3.3. Đối tƣợng đƣợc chi trả dịch vụ môi trƣờng rừng
- Tổ chức, hộ gia đình, cộng đồng dân cƣ thơn và cá nhân có tƣ cách pháp
nhân đƣợc giao đất và khoán rừng sản xuất,
- Tổ chức, hộ gia đình, cộng đồng dân cƣ thơn và cá nhân có tƣ cách pháp

nhân đƣợc giao rừng tự nhiên, nhận khoán quyền sử dụng rừng tự nhiên ổn định
lâu dài để bảo vệ, phát triển rừng, đƣợc chi trả phù hợp với giá trị của rừng,
17


- Các loại rừng đƣợc chi trả dịch vụ môi trƣờng rừng: Rừng phòng hộ và
rừng đặc dụng; rừng sản xuất.
1.3.4. Đối tƣợng phải chi trả dich vụ môi trƣờng rừng
- Các tổ chức, cá nhân đƣợc hƣởng lợi từ rừng
- Ngƣời sống trên đất nƣớc Việt Nam đƣợc hƣởng thụ môi trƣờng tự nhiên
trong lành từ rừng đem lại
- Nguồn kinh phí đã hình thành từ trƣớc nhƣ thủy lợi, thuế tài nguyên
- Các tổ chức, cá nhân có hoạt động gây ảnh hƣởng có hại đối với rừng
- Nguồn thu từ hỗ trợ đóng góp của các nƣớc, các tổ chức trong nƣớc và
quốc tế….
1.3.5. Cơng thức tính tiền chi trả cho chủ rừng
Trong quyết định số 380/QĐ-TTg (2008) về việc ban hành chính sách thí
điểm chi trả dịch vụ môi trƣờng rừng:
Tổng tiền chi trả= định mức chi trả bình qn/ha rừng* diện tích rừng theo K
Trong đó, K phụ thuộc vào từng loại rừng.
Đóng góp của đề tài:
Tổng quan vấn đề nghiên cứu cho thấy những vấn đề sau cần đƣợc quan
tâm nghiên cứu và phát triển ở Việt Nam:
1. Xây dựng bản đồ hiện trạng rừng hiện tại: Bản đồ sau khi xây dựng
đƣợc sẽ cho độc giả thấy đƣợc tồn bộ diện tích rừng phân bố trên khu vực
nghiên cứu; khu vực nào nhiều rừng, ít rừng và khơng có rừng.
2. Đánh giá khả năng lƣu trữ Cacbon qua từng cấp tuổi: Nghĩa là xem xét
liệu theo từng năm tuổi thì khả năng lƣu trữ Cacbon là tăng hay giảm?
3. Cơ hội và thách thức tham gia chi trả dịch vụ môi trƣờng khi khu vực
nghiên cứu tham gia vào chính sách này: Nội dung này sẽ làm rõ quan điểm là

nên hay không nên tham gia dịch vụ chi trƣờng rừng? Và lợi ích khi tham gia là
gì.
4. Từ đó phát triển, đƣa ra 1 số kiến nghị để việc tham gia chi trả dịch vụ
môi trƣờng rừng hiệu quả hơn.
18