Xác định mối quan hệ giữa lượng cacbon tích lũy trên và dưới mặt đất của lớp thảm tươi cây bụi tại núi luốt đại học lâm nghiệp việt nam

LỜI CẢM ƠN
Đƣợc sự phân công của khoa Quản lý tài nguyên rừng và môi trƣờng –
trƣờng Đại học Lâm nghiệp, và đƣợc sự nhất trí của thầy giáo hƣớng dẫn TS.Bùi
Xuân Dũng, tôi đã thực hiện đề tài: “Xác định mối quan hệ giữa lượng Cacbon
tích lũy trên và dưới mặt đất của lớp thảm tươi cây bụi tại Núi Luốt- đại học
Lâm Nghiệp Việt Nam” cho Khóa luận tốt nghiệp.
Để hồn thành khóa luận này, tơi xin gửi lời cảm ơn tồn thể các thầy cơ
giá đã tận tình hƣớng dẫn, giảng dạy, giúp đỡ trong suốt quá trình học tập,
nghiên cứu và rèn luyện ở trƣờng Đại học Lâm nghiệp.
Xin chân thành cảm ơn thầy giáo TS.Bùi Xn Dũng đã tận tình chu đáo
hƣớng dẫn tơi thực hiện khóa luận này.
Mặc dù đã cố gắng để thực hiện đề tài một cách hoàn chỉnh nhất, nhƣng
do hạn chế về mặt thời gian và kiến thức chuyên sâu nên đề tài khơng thể tránh
đƣợc những sai sót mà bản thân chƣa thấy đƣợc. Kính mong đƣợc sự tham gia,
đóng góp ý kiến của các thầy, cơ giáo cùng bạn bè để khóa luận này đƣợc hồn
thiện hơn.
Tơi xin chân thành cảm ơn.!
Trường ĐHLN, ngày tháng năm 2016
Sinh viên

Nguyễn Thị Hồng Nhung


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, SƠ ĐỒ
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ
ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................................... 1
CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU.................................... 3

1.1. Cơ sở lý luận .............................................................................................. 3
1.1.1. Quá trình quang hợp tổng hợp nên các chất hữu cơ ở thực vật .............. 3
1.1.2. Nƣớc trong gỗ ......................................................................................... 3
1.2. Nghiên cứu về sinh khối và tích lũy cacbon .............................................. 4
1.2.1. Trên thế giới ............................................................................................ 4
1.2.2. Tại Việt Nam ........................................................................................... 6
1.3. Đánh giá chung về vấn đề nghiên cứu ....................................................... 9
PHẦN 2 MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG, PHƢƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU ................................................................................................ 11
2.1. Mục tiêu nghiên cứu................................................................................. 11
2.1.1. Mục tiêu chung ...................................................................................... 11
2.1.2. Mục tiêu cụ thể ...................................................................................... 11
2.2. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu............................................................ 11
2.3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 11
2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu.......................................................................... 12
2.4.1. Xác định đặc điểm của lớp thảm tƣơi, cây bụi ..................................... 12
2.4.2. Xác định khả năng tích lũy cacbon của lớp thảm tƣơi cây bụi ............. 17
2.4.3. Xác định mối quan hệ giữa sinh khối trên và dƣới lớp thảm cây bụi ... 18
CHƢƠNG 3 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ, XÃ HỘI KHU VỰC
NGHIÊN CỨU ................................................................................................ 19
3.1. Điều kiện tự nhiên .................................................................................... 19


3.1.1. Vị trí địa lý (hình 3.1) ........................................................................... 19
3.1.2. Địa hình ................................................................................................. 19
3.1.3. Khí hậu, thủy văn .................................................................................. 20
3.1.4. Đất đai và thổ nhƣỡng ........................................................................... 22
3.1.5. Thảm thực vật........................................................................................ 23
3.2. Tình hình dân, kinh tế, xã hội .................................................................. 23
3.3. Tài nguyên rừng- hoạt động sử dụng đất ................................................. 24

3.3.1. Hiện trạng diện tích các loại đất ở Núi Luốt ......................................... 24
3.3.2. Hiện trạng sinh vật Núi Luốt................................................................. 24
CHƢƠNG 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ......................... 26
4.1. Đặc điểm chung của lớp thảm cây bụi ..................................................... 26
4.1.1. Đặc điểm về phân bố và diện tích lớp thảm tƣơi, cây bụi tại núi Luốt. 26
4.1.2. Đặc điểm sinh khối của lớp thảm cây bụi ............................................. 27
4.2. Xác định khả năng tích lũy cacbon của lớp thảm cây bụi tại núi Luốt.... 33
4.2.1. Trữ lƣợng cacbon của lớp thảm tƣơi cây bụi tại núi Luốt .................... 33
4.2.2. Trữ lƣợng CO2 hấp thụ của lớp thảm cây bụi tại núi Luốt ................... 37
4.3. Xác định mối quan hệ giữa sinh khối trên và dƣới của lớp cây bụi tại núi
Luốt ................................................................................................................. 38
CHƢƠNG 5..................................................................................................... 42
KẾT LUÂN, TỒN TẠI, KIẾN NGHỊ ............................................................ 42
5.1 Kết luận ..................................................................................................... 42
5.2 Tồn tại ....................................................................................................... 44
5.3 Kiến nghị ................................................................................................... 44
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC


DANH LỤC CÁC TỪ NGỮ, KÝ HIỆU VIẾT TẮT
Từ viết tắt

Nghĩa

CDM

Cơ chế phát triển sạch (clean development mechanism)

CO2

Cacbon Đioxit

OTC

Ô tiêu chuẩn

ODB

Ô dạng bản

AGB

Sinh khối trên mặt đất

BGB

Sinh khối dƣới mặt đất

TT

Thảm tƣơi

VRLR

Vật rơi lá rụng

MC

% độ ẩm

FW

Khối lƣợng tƣơi

DW

Khối lƣợng khô

TDM

Tổng sinh khối khô

TFW

Tổng sinh khối tƣơi

CS

Hàm lƣợng cacbon

Htb

Chiều cao trung bình

W CO2

Hàm lƣợng CO2 hấp thụ

CBTT

Cây bụi thảm tƣơi


DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, SƠ ĐỒ
Sơ đồ 2.1: Sinh khối của lớp thảm cây bụi tại khu vực nghiên cứu ............ 13
Hình 2.1: Sơ đồ vị trí lập ODB .................................................................... 12
Hình 2.2. Ảnh thí nghiệm sấy mẫu ở nhiệt độ 105 – 110 độ C ................... 16
Hình 3.1: Vị trí khu vực nghiên cứu ............................................................ 19
Hình 4.1. Hiện trạng đặc điểm vị trí của lớp thảm tƣơi cây bụi tại núi Luốt
2016 .............................................................................................................. 26
Hình 4.2: Hiện trạng trữ lƣợng cacbon lớp thảm tƣơi cây bụi khu vực núi
Luốt ................................................................................................................35


DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Biểu 2.1: Điều tra chung ............................................................................... 13
Biểu 2.2: Biểu điều tra sinh khối tƣơi ........................................................... 14
Bảng 3.1: Tổng hợp khí hậu khu vực nghiên cứu (theo tài liệu của trạm
khí tƣợng Kim Bơi, Hịa Bình, 2015) ........................................................... 21
Bảng 4.1:Sinh khối trên mặt đất của lớp thảm cây bụi tại núi Luốt.......28
Bảng 4.2:Sinh khối dƣới mặt đất của lớp thảm cây bụi tại núi Luốt ............ 31
Bảng 4.3:Trữ lƣợng cacbon lớp thảm cây bụi tại núi Luốt ........................... 34
Bảng 4.4: Trữ lƣợng cacbon trên – dƣới mặt đất của một số loài cây .......... 36
Bảng 4.5: Trữ lƣợng CO2 của lớp cây bụi tại núi Luốt................................. 37
Bảng 4.6:Kết quả thử nghiệm mối liên hệ giữa các đại lƣợng theo 5 dạng
phƣơng trình .................................................................................................. 39


DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ

Biểu đồ 4.1: Hiện trạng diện tích các vị trí lớp thảm tƣơi, cây bụi ............. 27
Biểu đồ 4.2: Sinh khối tƣơi và sinh khối khô của cây bụi tại núi Luốt. ....... 30
Biểu đồ 4.3: Sinh khối tƣơi và sinh khối khô của lớp thảm tƣơi tại núi
Luốt. .............................................................................................................. 30
Biểu đồ 4.4: Sinh khối tƣơi và sinh khối khô của lớp VRLR tại núi Luốt .. 31
Biểu đồ 4.5: Sinh khối dƣới mặt đất của lớp thảm cây bụi tại núi Luốt ...... 33
Biểu đồ 4.6: Hiện trạng trữ lƣợng cacbon lớp thảm tƣơi cây bụi khu vực
núi Luốt ........................................................................................................ 35
Biểu đồ 4.7: Trữ lƣợng CO2 tại các vị trí trong tán rừng và ngồi tán
rừng của lớp thảm cây bụi ............................................................................ 38
Biểu đồ 4.8: Tƣơng quan giữa sinh khối tƣơi trên mặt đất – dƣới mặt đất .. 39
Biểu đồ 4.9: Tƣơng quan giữa sinh khối tƣơi trên mặt đất – Htb ................. 40
Biểu đồ 4.10: Tƣơng quan giữa sinh khối tƣơi dƣới mặt đất – Htb.............. 40
Biểu đồ 4.11: Tƣơng quan giữa lƣợng cacbon trên – dƣới mặt đất .............. 41


ĐẶT VẤN ĐỀ
Cây bụi, thảm tƣơi là một bộ phận quan trọng của hệ sinh thái rừng.
Tuy là loài cây nhỏ bé, nhƣng lợi ích phịng hộ của chúng lại vô cùng quan
trọng. Dƣới tán rừng, lớp cây bụi thảm tƣơi đóng vai trị rất lớn trong việc
phân tán nƣớc mƣa, làm giảm động năng của nó, chi phối thế năng của giọt
nƣớc trƣớc khi rơi xuống đất rừng, làm giảm xói mịn rửa trơi đất. Mặt khác,
cây bụi thảm tƣơi còn là tấm áo giáp che chắn cho mặt đất rừng khỏi bị nóng
trong mùa hè, nhờ đó giảm lƣợng bốc hơi bề mặt của đất rừng. Ngoài chức
năng phịng hộ, thơng qua q trình đồng hóa CO2, lớp thảm tƣơi, cây bụi
cũng tích lũy một lƣợng sinh khối khơng nhỏ song song với q trình tích lũy
sinh khối của tầng cây gỗ.
Tuy nhiên, việc nghiên cứu sinh khối rừng cho đến nay vẫn chƣa thể có
đƣợc những kết quả khái quát chung cho mọi khu rừng, mọi địa phƣơng.
Nghiên cứu sinh khối của một số loại rừng còn khá ít và là ngun nhân chính

gây khó khăn trong việc xác định giá trị tiềm năng sinh học và giá trị kinh tế
của rừng. Mặt khác, biến đổi khí hậu, cũng nhƣ hiện tƣợng nóng lên của Trái
đất đang lầ mối quan tâm hàng đầu của toàn xã hội. Ngành lâm nghiệp đang
rất quan tâm đến việc trồng rừng theo cơ chế phát triển sạch (CDM – Clean
development mechanism). Cây rừng trong quá trình quang hợp đã hấp thụ khí
CO2 và thải O2, ngồi việc duy trì sự sống cịn giữ vững sự cân bằng lƣợng
khí nhà kính trong khí quyển. Cũng trong q trình này, lƣợng CO2 sẽ đƣợc
chuyển hóa thành những thành phần khác trong các bộ phận của cây rừng
dƣới dạng sinh khối. Vì vậy, để giúp cho việc thấy đƣợc lƣợng CO2 mà cây
hấp thụ thì hiển nhiên tính tốn sinh khối . Ở Việt Nam, các cơng trình nghiên
cứu về sinh khối và tích lũy cacbon của thực vật đƣơc tiến hành khá muộn
nhƣng cũng thu đƣợc kết quả đáng khích lệ. Tuy nhiên, thƣờng chỉ tập trung
vào cây gỗ và tầng cây cao mà quên mất lớp thảm tƣơi cây bụi bên dƣới. Vũ
Tiến Phƣơng với nghiên cứu đƣợc tiến hành tại các vùng đấtkhơng có rừng ở
các huyện Cao Phong, Đà Bắc tỉnh Hồ Bình và Hà Trung, Thạch Thành,
1


Ngọc Lạc tỉnh Thanh Hoá. Cho thấy sinh khối tƣơi của thảm tƣơi và cây bụi
biến động rất khác nhau trong các đối tƣợng nghiên cứu, trữ lƣợng cacbon của
thảm tƣơi và cây bụi tỉ lệ thuận với sinh khối của chúng.
Núi Luốt – đại học Lâm nghiệp là một nơi tƣơng đối đa dạng về loại
Biểu đồ sử dụng đất, thảm thực vật phong phú, đa dạng loài. Dƣới tán rừng,
lớp thảm tƣơi cây bụi ngồi có giá trị bảo vệ rừng thì sinh khối và trữ lƣợng
cacbon đƣợc cho là khá lớn, có tiềm năng cao trong việc hấp thụ cacbon,
giảm thiểu biến đổi khí hậu.
Chính vì vây, việc nghiên cứu sinh khối và trữ lƣợng cacbon ở thảm
câybụi của rừng sẽ cung cấp cơ sở khoa học quan trọng trong việc kiểm kê
khí nhà kính và thƣơng mại giá trị cacbon của rừng nhằm bổ sung dẫn liệu về
cấu trúc sinh khối và khả năng tích luỹcacbon của thảm thực vật làm cơ sở

xác định lƣợng cacbon cơ sở trong dự án trồng rừng theo cơ chế sạch ở Việt
Nam, góp phần làm phong phú thêm những hiểu biết về sinh khối của lớp
thảm cây bụi.
Với những lý do trên, tôi quyết định thực hiện đề tài:
“Xác định mối quan hệ giữa lượng Cacbon tích lũy trên và dưới mặt
đất của lớp thảm cây bụi tại Núi Luốt - Đại học Lâm Nghiệp Việt Nam”

2


CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Cơ sở lý luận
1.1.1. Quá trình quang hợp tổng hợp nên các chất hữu cơ ở thực vật
Quang hợp là quá trình biến đổi chất vô cơ thành chất hữa cơ của thực
vật có chất diệp lục. Dƣới tác dụng của ánh sáng mặt trời. Phƣơng trình
quang hợp của thực vật nói chung nhƣ sau:
6CO2+ 6H2O= C6H12O6 + 6O2
Quang hợp là quá trình mà cơ thể thực vật biến đổi năng lƣợng ánh
sáng mặt trời thành năng lƣợng hóa học dƣới dạng các hợp chất hữu cơ. Bản
chất của quá trình quang hợp là sự khử khí CO2 đến hydratcacbon với sự tham
gia của năng lƣợng ánh sáng mặt trời do sắc tố thực vật hấp thụ.
Vai trị có một khơng hai của quang hợp là làm cho CO2 (sản phẩm
cuối cùng của sự phân giải các hợp chất hữu cơ) lại đƣợc quay trở lại đi vào
chu trình các chất trong tự nhiên tạo thành chất hữu cơ ban đầu. Khơng có
điều đó thì sẽ khơng có sự tồn tại của sự sống.
Sinh khối đƣợc xác định là tất cả chất hữu cơ ở dạng sống và chết (còn
ở trên cây) ở trên hoặc ở dƣới mặt đất. Sinh khối đƣợc xem nhƣ một chỉ tiêu
để đánh giá sức sản xuất của thực vật và cũng là chỉ tiêu đánh giá năng suất
sinh học của thực vật.

Thực vật có khả năng quang hợp đã hấp thụ CO2 và thải lƣợng O2
tƣơng ứng vào mơi trƣờng, đồng thời tích lũy sinh khối ở dạng Cacbon. Do
đó, nghiên cứu sinh khối là cần thiết, là cơ sở xác định lƣợng Cacbon tích lũy,
và từ đó đánh giá đƣợc khả năng hấp thụ CO2 của thực vật.
1.1.2. Nước trong gỗ
Nƣớc trong cây sống đƣợc rễ hút từ đất, đƣa lên lá để tiến hành quang
hợp và thốt hơi nƣớc, điều hịa nhiệt độ trong cây. Nƣớc trong gỗ có thể
đƣợc phân thành hai loại nhƣ sau:
- Nƣớc tự do ở trong ruột tế bào và khe hở giữa các tế bào.
3


- Nƣớc thấm nằm ở khe giữa các mixen xenlulo trong vách tế bào.
Khi sấy gỗ thì nƣớc trong gỗ sẽ thốt ra ngồi theo thứ tự: nƣớc tự do
thốt ra trƣớc sau đó đến nƣớc thấm, khi nƣớc thấm đã thốt hết ta có gỗ khơ
kiệt (Lê Xn Tình, Khoa học gỗ, Nxb nông nghiệp, Hà Nội, 1998).
Vậy, muốn tính tốn đƣợc lƣợng CO2 cây rừng hấp thụ, phải xác định
đƣợc sinh khối khơ. Trong q trình sống, cây luôn chứa một lƣợng nƣớc
nhất định trong thân, nên, để xác định chính xác lƣợng sinh khối khơ của cây
cần loại bỏ đi lƣợng nƣớc đó.
1.2. Nghiên cứu về sinh khối và tích lũy cacbon
1.2.1. Trên thế giới
Trên thế giới đã có nhiều cơng trình nghiên cứu về sinh khối và khả
năng tích lũy cacbon đƣợc tiến hành từ khá sớm và trên nhiều loại cây khác
nhau. Khi nghiên cứu về khả năng tích lũy cacbon của rừng chủ yếu ngƣời ta
dựa vào tăng trƣởng sinh khối bình quân hàng năm. Tùy từng tác giả với
những điều kiện khác nhau mà sử dụng các phƣơng pháp xác định sinh khối
khác nhau:
- Năm 1956, P.s. Roy. K.G.Saxena và D.S.Kamat (Ấn Độ) đã sử dụng
công nghệ của khoa học viễn thám để xác định sinh khối và cho ra đời cơng

trình khoa học có tên “Đánh giá sinh khối thơng qua viễn thám” đã nêu tổng
quát vấn đề sản phẩm sinh khối và việc đánh giá sinh khối ảnh vệ tinh.
- Năm 1963, hai nhà khoa học Aruga và Maidi đã đƣa ra phƣơng pháp
“Chlorophyll”. Đó là phƣơng pháp xác định thơng qua hàm lƣợng chlorophyll
trên một đơn vị diện tích mặt đất vì hàm lƣợng này là một chỉ tiêu biểu thị khả
năng của hệ sinh thái hấp thụ các tia bức xạ hoạt động quang tổng hợp. Tiếp
đó có rất nhiều cơng trình nghiên cứu đƣa ra các cơng thức tính tốn và
phƣơng pháp xác định bằng thực tiễn nhƣng các nghiên cứu đều mới chỉ dừng
lại ở nghiên cứu sinh khối tƣơi cây đứng.
- Đến năm 1971, Shurrman và Geodewaaen đã có thể xác định sinh
khối dựa vào mối liên hệ giữa sinh khối với kích thƣớc của cây hoặc của từng
4


bộ phận cây theo dạng hàm toán học bằng phƣơng pháp lấy mẫu rễ để xác
định sinh khối.
- Woodwell và Fereira cũng xác định đƣợc lƣợng cacbon trong các kiểu
rừng lục địa, trong đó rừng mƣa nhiệt đới có lƣợng cacbon tích trữ lớn nhất
khoảng 340 tỷ tấn. Năm 1973, Fereira với cơng trình nghiên cứu “Sản lượng
gỗ khơ ở rừng thông tại Brazin” đã đặt cơ sở cho việc nghiên cứu sinh khối
khô sau này.
- Năm 1980, Brown và cộng sự đã dự tính đƣợc lƣợng cacbon trung
bình trong rừng nhiệt đới Châu Á là 144 tấn/hatrong phần sinh khối và 148
tấn/ ha trong lớp mặt đất với độ sâu 1m, tƣơng đƣơng 42 - 43 tỷ tấn cacbon
trong tồn lục địa bằng việc sử dụng cơng nghệ GIS.
- Năm 1991, Houghton R.A đã chứng minh đƣợc lƣợng cacbon trong
rừng nhiệt đới Châu Á là 40 - 250 tấn/ha. Trong đó 50 - 120 tấn/ha trong phần
thực vật và đất.Kết quả nghiên cứu của Brown cho thấy rừng nhiệt đới Đơng
Nam Á có lƣợng sinh khối trên mặt đất từ 50 - 340 tấn/ ha và trƣớc khi có tác
động của con ngƣời thì con số tƣơng ứng là 350 - 400 tấn/ha.

- Đến năm 1994, Brown và Pearce đƣa ra các số liệu về đánh giá lƣợng
cacbon và tỷ lệ thất thoát đối với rừng nhiệt đới. Một khu rừng nguyên sinh
có thể hấp thu 280 tấnC/ha và sẽ giải phóng 200 tấnC/ha nếu bị chuyển thành
du canh du cƣ và sẽ giải phóng cacbon nhiều hơn nếu đƣợc chuyển thành
đồng cỏ hay đất nông nghiệp. Rừng trồng có thể hấp thu 150 tấnC/ha và con
số này sẽ bị giảm đi 1/3 đến 1/4 khi rừng chuyển sang canh tác đất nông
nghiệp.
- Năm 1999, tại Philippines Lasco R cho thấy rừng tự nhiên thứ sinh có
86-201 tấn C/ha trong phần sinh khối trên mặt đất.
- Năm 2001, Mc Kenzie đã nghiên cứu và cho thấy, cacbon trong hệ
sinh thái thƣờng đƣợc tập trung ở bộ phận chính: thảm thực vật còn sống trên
mặt đất, vật rơi rụng, rễ cây và đất rừng. Việc xác định lƣợng cacbon trong
rừng thƣờng đƣợc thực hiện thông qua xác định sinh khối rừng. Các bể chứa
5


cacbon chủ yếu trong rừng gồm: trong sinh khối cây rừng (trên mặt đất và
dƣới mặt đất), trong sinh khối cây bụi thảm tƣơi (trên mặt đất và dƣới mặt
đất), trong sinh khối thảm mục, cây chết và trong đất.
- Từ năm 2005 trở lại đây, một trong những yêu cầu về đánh giá tài
nguyên rừng toàn cầu của FAO là đánh giá trữ lƣợng cacbon trong các hệ sinh
thái rừng của quốc gia. Theo báo cáo của FAO năm 2010, trữ lƣợng cacbon
trong sinh khối rừng khoảng 289 Gt. Trong giai đoạn 2005 - 2010, ƣớc tính có
khoảng 0.5 Gt cacbon bị phát thải do mất rừng.
- Năm 2007, Digno C. Garcia đã nghiên cứu và đƣa ra số liệu của rừng
ở Indonesia có lƣợng cacbon hấp thụ từ 161 - 300 tấn/ha trong phần sinh
khối trên mặt đất.
1.2.2. Tại Việt Nam
Tại Việt Nam, các cơng trình nghiên cứu về sinh khối cũng nhƣ khả
năng tích lũy Cacbon của rừng đƣợc tiến hành khá muộn so với các nƣớc trên

thế giới. Đề tài này vẫn còn khá mới mẻ và chỉ thực sự nóng trong thời gian
khoảng một thập kỷ gần đây. Một số cơng trình nghiên cứu về sinh khối cũng
nhƣ khả năng tích lũy cacbon của rừng đã đƣợc những kết quả nhất định.
- Năm 1971, Ngô Đình Quế đã xác định đƣợc sinh khối rừng thơng tại
Lâm Đồng với mật độ 2500 cây/ha là 330 tấn/ha.
- Năm 1986, Nguyễn Hồng Chí cơng bố cơng trình “Góp phần nghiên
cứu sinh khối và năng suất rừng Đƣớc”.
- Năm 1996, Lê Hồng Phúc đã nghiên cứu về sinh khối lâm phần rừng
Thông ba lá tại Đà Lạt-Lâm Đồng và đƣa ra quy luật tăng trƣởng sinh khối
cấu trúc thành phần tăng trƣởng sinh khối thân cây.
- Năm 2000, Đỗ Nhƣ Chiến với cơng trình “Bƣớc đầu nghiên cứu một
số đặc điểm cấu trúc và sinh khối rừng Luồng tại Lƣơng Sơn, Hịa Bình” đã
xây dựng một số biểu chun dụng phục vụ công tác điều tra và kinh doanh
rừng trồng Luồng.

6


- Năm 2004, Nguyễn Ngọc Lung và Nguyễn Tƣờng Vân đã sử dụng
biểu quá trình sinh trƣởng và biểu Biomass để tính tốn sinh khối rừng.
- Năm 2005, đã nghiên cứu tại rừng trồng thuần lồi Thơng mã vĩ 20
tuổi có tổng sinh khối tƣơi (trong cây và vật rơi láA 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 trồng thuần lồi 15 tuổi có tổng sinh khối tƣơi (trong cây và trong
vật rơi lá rụng) là 251,1 – 433,7 tấn/ha, tƣơng đƣơng với lƣợng sinh khối khô
trong thân là 132,2 – 233,4 tấn/ha.
- Năm 2006, Vũ Tấn Phƣơng nghiên cứu về cây bụi thảm tƣơi tại Đà
Bắc – Hịa Bình, Hà Trung, Thạc Thành, Ngọc Lặc – Thanh Hóa đã cho kết
quả về lƣợng sinh khối tƣơi biến động rất khác nhau giữa các loại thảm tƣơi
cây bụi: lau lá lách có sinh khối tƣơi cao nhất, khoảng 104 tấn/ha , tiếp đến

trảng cây bụi cao 2 - 3m có sinh khối tƣơi đạt khoảng 61 tấn/ha. Các loại cỏ
nhƣ cỏ lá tre, cỏ tranh, cỏ chỉ có sinh khối biến động khoảng 22 - 31 tấn/ha.
- Năm 2007, Phạm Anh Tuấn đã nghiên cứu khả năng hấp thụ cacbon
của các loại cây rừng khác nhau trong rừng tự nhiên. Một số loại có khả năng
hấp thụ cacbon lớn nhƣ Dẻ (3493,1 kgC/cây), Chị sót (2638,7 kgC/cây)…
nhƣng cũng có lồi thấp nhƣ Trám (20,6 kgC/cây), Ba soi 27.5 kgC/cây)…
- Năm 2007, Nguyễn Duy Kiên nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 tại
rừng Keo tai tƣợng (Tuyên Quang) đã cho thấy lƣợng cacbon hấp thụ của
tầng cây cao chiếm 49%, đất chiếm 34%, vật rơi rụng chiếm 4%, và cây bụi
thảm tƣơi chiếm 13% tổng lƣợng cacbon trong lâm phần.
- Năm 2008, Võ Đại Hải và cộng sự đã nghiên cứu và xác định đƣợc
lƣợng cacbon trong cây cá thể, trong lâm phần các lồi Thơng đi ngựa,
Thơng nhựa, Keo lai, Keo lá tràm…bên cạnh đó, các tác giả còn xác định
đƣợc mối quan hệ tƣơng quan giữa lƣợng cacbon hấp thụ với sinh khối cây,
sinh khối cây bụi thảm tƣơi, thảm mục dƣới tán rừng…
- Năm 2009, Bảo Huy đã nghiên cứu sử dụng phƣơng pháp chặt hạ để
đo đếm sinh khối và thiết lập mô Biểu đồ tính tốn cho ƣớc tính sinh khối và
7


trữ lƣợng cacbon của rừng lá rộng thƣờng xanh theo các trạng thái: non,
nghèo, trung bình và giàu ở Tây Nguyên. Tuy nhiên, nghiên cứu chỉ mới
dừng lại ở việc xác lập các mơ Biểu đồ tính tốn sinh khối và trữ lƣợng
cacbon phần trên mặt đất. Các bể chứa cacbon khác nhƣ trong đất, thảm mục
và cây chết, tầng thảm tƣơi cây bụi không đƣợc đề cập trong nghiên cứu.
 Đối với thảm tƣơi cây bụi:
- Theo nghiên cứu của trung tâm nghiên cứu sinh thái và môi trƣờng
rừng và cơ quan tƣ vấn lâm nghiệp Quốc tế Nhật Bản (JOFCA) đã tiến hành
xác định sinh khối thảm tƣơi cây bụi nhằm xây dựng đƣờng cacbon cơ sở
cho các dự án trồng rừng theo cơ chế phát triển sạch. Nghiên cứu đƣợc thực

hiện tại Thanh Hóa và Hịa Bình, xác định sinh khối cho 5 loại cây bụi: cây
bụi cao trên 2m, cây bụi cao dƣới 2m, cỏ chỉ, cỏ lá tre, lau lách và tế guột.
Phạm Xuân Hoàn và cộng sự (2008) đã tiến hành điều tra sinh khối trên mặt
đất trên mỗi trạng thái và cho kết quả: cây bụi và cây lau lách là 4,845 và
9,245 tấn/ha. Nghiên cứu cũng dự đốn lƣợng cacbon có thể tích lũy đƣợc
của 2 lồi Keo lá tràm và Keo tai tƣợng nếu đƣợc lựa chọn để trồng trên đất
cây bụi và cây lau lách. Sau chu kỳ kinh doanh 15 năm, rừng trồng của 2 lồi
cây này dự tính sẽ tích lũy đƣợc 75 và 88,2 tấn C/ha
- Vũ Tấn Phƣơng (2006): Nghiên cứu đƣợc tiến hành tại các vùng đất
khơng có rừng ở các huyện Cao Phong, Đà Bắc tỉnh Hồ Bình và Hà Trung,
Thạch Thành, Ngọc Lạc tỉnh Thanh Hoá. Đã xác định đƣợc và đƣa ra kết quả
về sinh khối tƣơi, khô, trữ lƣợng cacbon trong sinh khối thảm tƣơi và cây
bụi:
+ Sinh khối tƣơi của thảm tƣơi và cây bụi biến động rất khác nhau trong
các đối tƣợng nghiên cứu: Lau lách có sinh khối lớn nhất, khoảng 104 tấn/ha,
tiếp đến là cây bụi cao 2 - 3m có sinh khơí tƣơi đạt khoảng 61 tấn/ha, cây bụi
cao dƣới 2m, cỏ lá tre, cỏ tranh và thấp nhất là cỏ lơng lợn/cỏ chỉ có sinh
khối biến động khoảng 22-31 tấn/ha. Về sinh khối khô:

8


+ Lau lách có sinh khối khơ cao nhất 40 tấn/ha,cây bụi cao 2-3m là 27 tấn
/ha, cây bụi cao dƣới 2m và tế guột là 20 tấn /ha; cỏ lá tre 13 tấn/ha; cỏ tranh
10

tấn/ha;

+ Sinh khối khô và tƣơi của cây bụi thảm tƣơi nghiên cứu có sự chênh
lệch đáng kể do hàm lƣợng nƣớc trong sinh khối tƣơi chiếm tỉ trọng khá lớn.

Tỉ lệ sinh khối khô so với sinh khối tƣơi biến động từ 43 - 46% đối với cỏ lá
tre, tế guột và cây bụi. Đối với cỏ lông lợn / cỏ chỉ, cỏ tranh và lau lách thì
sinh khối khơ chiếm từ 33 - 39% tổng sinh khối tƣơi của chúng.
+ Trữ lƣợng cacbon của thảm tƣơi và cây bụi tỉ lệ thuận với sinh khối
của chúng. Trữ lƣợng cacbon của lau lách là cao nhất, tiếp đến là cây bụi cao
2-3m, cây bụi thấp dƣới 2 m, cỏ lá tre, cỏ tranh và cỏ lông lợn/cỏ chỉ.
+ Hàm lƣợng cacbon tập trung chủ yếu ở phần sinh khối trên mặt đất
(gồm lá, thân cành, cỏ) và dƣới măt đất (rễ). Trữ lƣợng trên mặt đất chiếm
khoảng 40 - 54 % tổng trữ lƣợng cacbon và ở rễ là từ 30 - 57%. Đối với
thảm mục, tỉ lệ này là khoảng 11 - 34%. Đây là kết quả nghiên cứu rất quan
trọng không những chỉ đóng góp cho phƣơng pháp luận nghiên cứu sinh khối
thảm tƣơi và cây bụi mà còn là căn cứ khoa học để xây dụng kịch bản đƣờng
cacbon cơ sở trong các dự án trồng rừng/tái trồng rừng theo cơ chế phát triển
1.3. Đánh giá chung về vấn đề nghiên cứu
Điểm qua các cơng trình trong nƣớc và trên thế giới về vấn đề nghiên
cứu chúng ta có thể thấy:
- Các cơng trình nghiên cứu về sinh khối và khả năng tích lũy cacbon
của thực vật đƣợc thể giới quan tâm nghiên cứu từ khá sớm và đã đạt đƣợc
khá nhiều thành công: xác định đƣợc sinh khối và khả năng tích lũy cacbon
cho nhiều loại rừng khác nhau, xây dựng đƣợc nhiều phƣơng pháp tiên tiến
trong nghiên cứu sinh khối và khả năng tích lũy cacbon….
- Ở nƣớc ta, các cơng trình nghiên cứu về sinh khối và khả năng tích
lũy cacbon của thực vật đƣợc tiến hành khá muộn nhƣng cũng thu đƣợc kết

9


quả đáng khích lệ. Bƣớc đầu xây dựng đƣợc các mô biểu đồ trồng rừng và tái
trồng rừng theo cơ chế phát triển sạch ở một số địa phƣơng.
- Tại núi Luốt, trƣờng Đại học Lâm Nghiệp cũng đã có một vài cơng

trình nghiên cứu về sinh khối rừng nhƣ Nguyễn Tuấn Dũng (2005) nghiên
cứu sinh khối rừng trồng Thông mã vĩ thuần và rừng trồng thuần loài Keo lá
tràm, một số cơng trình khác nghiên cứu về sinh khối rừng Tếch.Tuy nhiên,
các đề tài nghiên cứu thƣờng chỉ tập trung với đối tƣợng là cây gỗ mà ít quan
tâm đến thảm cây bụi. Tại khu vực nghiên cứu, cũng chƣa có đề tài nào tập
trung nghiên cứu với đối tƣợng chính là lớp thảm cây bụi. Vì vậy, đề tài “Xác
định mối quan hệ giữa lượng Cacbon tích lũy trên và dưới mặt đất của lớp
thảm cây bụi tại Núi Luốt- đại học Lâm Nghiệp Việt Nam” đƣợc thực hiện
là cần thiết, góp phần làm phong phú thêm những hiểu biết về sinh khối của
lớp cây bụi, từ đó làm cơ sở cho việc xác định khả năng hấp thụ cacbon và
tính tốn đƣợc những giá trị kinh tế - môi trƣờng mà rừng đem lại.

10


PHẦN 2
MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG, PHƢƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
2.1. Mục tiêu nghiên cứu
2.1.1. Mục tiêu chung
Đề tài góp phần cung cấp cơ sở khoa học nhằm lƣợng hóa khả năng
tích lũy cacbon của các hệ sinh thái thảm cây bụi phục vụ cho việc tính tốn
dịch vụ chi trả môi trƣờng rừng.
2.1.2. Mục tiêu cụ thể
- Xác định đặc điểm sinh khối của lớp thảm cây bụi tại núi Luốt- đại
học Lâm Nghiệp.
- Đánh giá đƣợc khả năng tích lũy Cacbon của lớp thảm cây bụi tại núi
Luốt - đại học Lâm Nghiệp.
- Xác định đƣợc mối quan hệ giữa sinh khối trên và dƣới của lớp thảm
cây bụi tại núi Luốt - đại học Lâm Nghiệp.

2.2. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tƣợng nghiên cứu: Lớp thảm cây bụi tại núi Luốt, trƣờng Đại học
Lâm nghiệp Việt Nam
- Phạm vi nghiên cứu: Đề tài tập trung nghiên cứu khả năng tích lũy
cacbon của lớp thảm cây bụi tại núi Luốt trƣờng đại học Lâm nghiệp tại thời
điểm năm 2016.
2.3. Nội dung nghiên cứu
- Xác định đặc điểm sinh khối của lớp thảm tƣơi, cây bụi
 Xác định đặc điểm về diện tích và phân bố của lớp thảm tƣơi, cây bụi
 Xác định đặc điểm sinh khối của lớp thảm tƣơi cây bụi.
- Xác định khả năng tích lũy cacbon của lớp thảm tƣơi cây bụi
 Xác định trữ lƣợng cacbon tích lũy của lớp thảm cây bụi
 Xác định trữ lƣợng CO2 hấp thụ của lớp thảm cây bụi

11


- Xác định mối quan hệ giữa sinh khối trên và dƣới của lớp thảm
tƣơi, cây bụi tại núi Luốt
2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.4.1. Xác định đặc điểm của lớp thảm tươi, cây bụi
 Phƣơng pháp kế thừa
Kế thừa bản đồ hiện trạng núi Luốt 2015 để xây dựng bản đồ hiện trạng
đặc điểm và diện tích lớp thảm tƣơi, cây bụi tại núi Luốt.
 Phƣơng pháp điều tra ngoại nghiệp
- Khảo sát và thiết kế lập các ô dạng bản (ODB) nghiên cứu:
+ Để xác định đặc điểm sinh khối của lớp thảm tƣơi cây bụi tại khu vực
nghiên cứu, tiến hành lập 15 ODB (1m*1m) trong điều kiện dƣới tán rừng che
phủ và 15 ODB trong điều kiện khơng có tán rừng che phủ, trải đều các vị trí
chân, sƣờn đỉnh của núi Luốt theo phƣng pháp ngẫu nhiên.

Biểu đồ 2.1: Sơ đồ vị trí lập ODB
+ Trong mỗi ODB tiến hành đo chiều cao cây bụi, độ che phủ, thảm mục…

12


Biểu 2.1. Điều tra chung
STT

Ngày

Trạng thái

Vị trí

ODB

điều tra

rừng

ODB

Chiều
Thời tiết

cao tb

Che phủ

(%)

(cm)

1
2
- Để xác định đƣợc lƣợng cacbon tích lũy của lớp thảm cây bụi tại núi
Luốt ta cần xác định sinh khối của cây bụi.
- Sinh khối tƣơi: là khối lƣợng tƣơi của cây trong ODB đƣợc xác định
ngay tại hiện trƣờng nghiên cứu. Để đảm bảo cho cây không bị mất khối
lƣợng trong thời gian đo tính cơng tác này cần đƣợc xác định trong khoảng
thời gian ngắn nhất. Sử dụng cân đĩa với sai số là +/- 10g để đo đếm sinh khối
tƣơi.

Thân,
cành

TỔNG
SINH
KHỐI

Thảm tƣơi

Lá

VRLR

Sinh khối trên mặt
đất (AGB)

Sinh khối dƣới mặt
đất (rễ) (BGB)

Sơ đồ 2.1: Sinh khối của lớp thảm cây bụi tại khu vực nghiên cứu

13


Tổng sinh khối của lớp thảm cây bụi bao gồm sinh khối trên mặt đất và
sinh khối dƣới mặt đất.
Sinh khối trên mặt đất: tiến hành chặt hết tất cả cây bụi có trong ODB,
phân chia thành các bộ phận thân cành, lá, nhặt toàn bộ VRLR và thảm tƣơi.
Cân nhanh tồn bộ để tính tốn sinh khối
Sinh khối dƣới mặt đất: phần sinh khối dƣới mặt đất chính là phần rễ
cây. Do đó, xác định sinh khối dƣới mặt đất cần đào toàn bộ đất trong ODB
và nhặt hết rễ có trong đó, cân nhanh để xác định sinh khối tƣơi.
Tất cả số liệu đƣợc ghi trong biểu 2.2.
Biểu 2.2. Biểu điều tra sinh khối tƣơi
STT
ODB

Thân,
cành
(g)

Lá

Rễ

(g)

(g)

1
2

14

Thảm
tƣơi
(g)

VRLR

Tổng

(g)

(g)


Một số ảnh điều tra thực địa:

Lập ODB ngoài tán rừng

Lập ODB trong tán rừng

Cân nhanh thảm tƣơi

Cân nhanh rễ cây

Chặt hạ cây bụi xác định sinh

Cân nhanh thân, cành

khối tƣơi

15


 Phƣơng pháp phân tích, xử lý số liệu
- Xác định sinh khối khô. Mỗi bộ phận thân cành, lá, rễ, thảm tƣơi, VRLR
cân lấy 100g khối lƣợng tƣơi đi sấy và tính sinh khối khơ.
- Xác định sinh khối khơ trong phịng thí nghiệm: Các mẫu sinh khối tƣơi
đƣợc phơi nắng trƣớc khi cho vào túi chuyên dụng và đƣa vào lị sấy khơ ở
nhiệt độ 105-110oC cho đến khi trọng lƣợng giữa lần cân trƣớc và sau không
đổi thì dừng lại (khơ kiệt), rồi đem ra cân (việc cân sau các lần sấy đƣợc tiến
hành với cân điện tử), sau đó ghi lại vào biểu điều tra sinh khối khơ.

Biểu đồ 2.2. Ảnh thí nghiệm sấy mẫu ở nhiệt độ 105 – 110 độ C.
Biểu 2.3. Biểu điều tra sinh khối khơ
STT

Thân, cành

Lá

Rễ

ODB

(g)

(g)

(g)

Thảm tƣơi VRLR
(g)

(g)

Tổng
(g)

1
2

- Phân tích, xử lý số liệu:
- Tính sinh khối cây theo Vũ Tấn Phƣơng:
Dựa trên trọng lƣợng khô kiệt, độ ẩm của từng bộ phận thân cành, lá,
rễ, thảm tƣơi, vật rơi lá rụng sẽ đƣợc xác định theo công thức sau:
MC(%)=[(FW-DW)/FW]*100
16


Trong đó:
 MC là độ ẩm tính bằng (%)
 FW là trọng lƣợng tƣơi của mẫu
 DW là trọng lƣợng khô kiệt của mẫu

 Sinh khối của từng bộ phận thân cành, lá, rễ, thảm tƣơi, vật rơi lá rụng
của cây bụi sẽ đƣợc tính tốn theo cơng thức sau:
TDM(tc) = TFW(tc) * (1 – MC(tc) )
TDM(l) = TFW(l) * ( 1 – MC(l) )
TDM(r) = TFW(r) * ( 1- MC(r) )
TDM(tt) = TFW(tt) * (1 – MC(tt) )
TDM(vrlr) = TFW(vrlr) * ( 1 – MC(vrlr) )
Trong đó:
+ TDM(tc), TDM(l), TDM(r), TDM(tt), TDM(vrlr) là tổng sinh khối
khô kiệt của thân cành, lá, rễ, thảm tƣơi, vật rơi lá rụng tính bằng tấn/ha.
+ TFW(tc), TFW(l), TFW(r), TFW(tt), TFW(vrlr) là tổng sinh khối
tƣơi của thân cành, lá, rễ, thảm tƣơi, vật rơi lá rụng đo đếm đƣợc trong ơ dạng
bản tính bằng tấn/ha.
+ MC(tc), MC(l), MC(r), MC(tt), MC(vrlr) là độ ẩm của lá, thân cành,
rễ, thảm tƣơi, vật rơi lá rụng
 Tổng sinh khối khơ của lớp cây bụi (TDB) đƣợc tính nhƣ sau:
TDB = TDM(l) + TDM(tc) + TDM(r) + TDM(tt) + TDM(vrlr) (tấn/ha)
2.4.2. Xác định khả năng tích lũy cacbon của lớp thảm tươi cây bụi
 Phƣơng pháp phân tích trong phịng thí nghiệm
Sau q trình điều tra số liệu ngoài thực địa, lấy 200g của mỗi loại cây
bụi, thảm tƣơi, VRLR đem sấy khô, và nghiền nhỏ để phân tích hàm lƣợng
cacbon trong phịng thí nghiệm
Qua q trình phân tích trong phịng thí nghiệm, hàm lƣợng cacbon
đƣợc tính qua công thức:
 Hàm lƣợng cacbon cây bụi: CS = Sinh khối khô cây bụi * 52.8%
17


 Hàm lƣợng cacbon thảm tƣơi: CS = Sinh khối khô tt * 44%
 Hàm lƣợng cacbon VRLR: CS = Sinh khối khô VRLR * 42%

(52.8 %, 44%, 42% là hàm lƣợng cacbon sau khi tiến hành phân tích
đƣợc trong phịng thí nghiệm của cây bụi, thảm tƣơi và VRLR)
 Hàm lƣợng CO2 hấp thụ đƣợc xác định thông qua công thức quy đổi 1
tấn C = 3.67 tấn CO2
Từ đây, trữ lƣợng CO2 ( W CO2) = CS * 3.67 ( tấnCO2/ha )
 Xây dựng bản đồ hiện trạng trữ lƣợng cacbon tích lũy cho cả khu vực
núi Luốt.
Từ kết quả tính tốn đƣợc hàm lƣợng cacbon tích lũy tại mỗi vị trí khác
nhau, tiến hành xây dựng bản đồ thể hiện phân cấp khả năng tích lũy cacbon
của lớp thảm tƣơi cây bụi thông qua phần mềm Arcgis 10.1.
+ Scan ảnh;
+ Phân cấp hiện trạng sử dụng đất và lƣợng cacbon hấp thụ bằng bản đồ
số hóa;
+ Add bản đồ thể hiện trạng thái rừng khu vực núi Luốt ra môi trƣờng
làm việc của ArcMap.
Phân chia các trạng thái thảm cây bụi tại núi Luốt theo kết quả điều tra
thực địa:
+ Phân cấp khả năng tích lũy cacbon của lớp thảm tƣơi, cây bụi;
+ In bản đồ.
2.4.3. Xác định mối quan hệ giữa sinh khối trên và dưới lớp thảm cây bụi
Dựa vào phần mềm Microsoft excel 2010 để phân tích và đƣa ra các
phƣơng trình, biểu đồ nói lên mối quan hệ giữa sinh khối trên và dƣới mặt đất
của lớp cây bụi tại núi Luốt trƣờng Đại học Lâm Nghiệp.

18