Nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 rừng tự nhiên trạng thái IIB tại huyện đại từ tỉnh thái nguyên

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

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

LÊ THỊ ÁNH

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP THỤ CO2 RỪNG
TỰ NHIÊN TRẠNG THÁI IIB TẠI HUYỆN ĐẠI TỪ,
TỈNH THÁI NGUYÊN

Chuyên ngành: Lâm học
Mã số: 60.62.60

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP

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

Hà Nội – 2012


1

ĐẶT VẤN ĐỀ
Hiện tượng nóng lên tồn cầu thực sự đã và đang là chủ đề nóng bỏng trên
các bàn nghị sự liên quan đến vấn đề biến đổi khí hậu, sự đóng góp của các khí nhà
kính (chủ yếu là CO2) trong hiện tượng nóng lên tồn cầu sẽ còn tiếp tục gia tăng và
là mối quan tâm của mọi quốc gia trên thế giới. Khí nhà kính chỉ chiếm 1% bầu khí

quyển nhưng có vai trị như một “tấm chắn” bao phủ trái đất, chúng giữ nhiệt và
sưởi ấm Trái đất.
Theo tính tốn của các nhà khoa học, khi nồng độ CO2 trong khí quyển tăng
gấp đơi, thì nhiệt độ bề mặt trái đất tăng lên khoảng 30C. Các số liệu nghiên cứu cho
thấy nhiệt độ trái đất đã tăng 0,50C trong khoảng thời gian từ 1885-1940, do thay
đổi của nồng độ CO2 trong khí quyển từ 0,027% lên 0,035%. Từ năm 1958 đến
2003 lượng CO2 trong khí quyển tăng lên 5%. Theo ước tính của các nhà khoa học,
nếu toàn bộ sinh khối của rừng mưa nhiệt đới bị đốt trong vịng 50 năm tới thì
lượng CO2 thải ra cùng với lượng CO2 không được hấp thụ từ rừng mưa sẽ làm tăng
lượng CO2 trong khí quyển gấp đôi hiện nay và nhiệt độ trái đất sẽ tăng lên 2 - 50C,
làm cho băng 2 cực tan dẫn đến những thay đổi đối với các hệ sinh thái ở dãy
Himalaya, dãy Andes và mực nước biển sẽ dâng lên 1-3 m làm ngập các vùng thấp
ven biển phía Nam của Bangladesh, đồng bằng sơng Mêkơng ở Việt Nam và một
phần lớn diện tích các bang Florida và Louisiana của Mỹ, nhiều hịn đảo trên Thái
Bình Dương sẽ biến mất trên bản đồ thế giới.
Nhằm ngăn chặn những biến đổi do khí hậu gây ra, tại hội nghị thượng đỉnh
của Liên hợp quốc về môi trường và phát triển ở Rio de janeiro-Braril (tháng
6/1992), với sự tham gia của 160 quốc gia, trong đó có Việt Nam đã ký cơng ước
khung về biến đổi khí hậu tồn cầu (UNFCCC). Mục tiêu của Công ước là nhằm
làm ổn định nồng độ nhà kính trong khí quyển để ngăn chặn những tác động nguy
hiểm của nó đối với khí hậu tồn cầu [22].
Để có thể triển khai thực hiện Cơng ước, tại hội nghị các bên lần thứ 3 tổ
chức vào tháng 12 năm 1997, Nghị định thư Kyoto được đệ trình. Nội dung quan
trọng của Nghị định thư là đưa ra chỉ tiêu giảm phát thải khí nhà kính có tính ràng


2

buộc pháp lý đối với các nước phát triển và cơ chế giúp các nước đang phát triển đạt
được sự phát triển kinh tế - xã hội một cách bền vững thông qua thực hiện “Cơ chế

phát triển sạch” (CDM – Clean Development Mechanism). CDM đã mở ra cơ hội
lớn cho ngành lâm nghiệp trong việc bán cacbon tích lũy bởi hệ sinh thái rừng để
tạo nguồn sông cho người dân và tái đầu tư phát triển rừng.
Ở Việt Nam, vấn đề thương mại hóa các giá trị dịch vụ môi trường rừng bao
gồm khả năng hấp thụ CO2 của rừng còn rất mới mẻ nhưng lại rất được sự quan tâm
nghiên cứu trong một vài năm gần đây. Việt Nam đã thực sự quan tâm đến vấn đề
biến đổ khí hậu và là một trong những quốc gia tiên phong ở Đông Nam Á thực hiện
chi trả các dịch vụ môi trường rừng. Ngày 10 tháng 04 năm 2008 Thủ tướng Chính
phủ đã ra Quyết định số 380/QĐ-TTg về chính sách thí điểm chi trả dịch vụ mơi
trường rừng được thực hiện thí điểm tại 2 tỉnh Sơn La và Lâm Đồng [24]. Mục đích
của việc thí điểm này là tạo cơ sở cho việc xây dựng khung pháp lý về chính sách chi
trả dịch vụ mơi trường rừng, thực hiện xã hội hóa nghề rừng, bảo vệ rừng đầu nguồn
và hệ sinh thái, nâng cao chất lượng cung cấp dịch vụ, đảm bảo nguồn nước cho thủy
điện và các hoạt động kinh doanh du lich.
Sau hai năm thực hiện thí điểm chi trả dịch vụ mơi trường rừng theo quyết
định 380/QĐ-TTg, ngày 24 tháng 09 năm 2010 Thủ tướng Chính phủ đã ra Nghị định

số 99/NĐ-TTg về chính sách chi trả môi trường rừng [25]. Theo Nghị định này, các
tổ chức cá nhân được hưởng lợi từ dịch vụ môi trường rừng phải chi trả tiền dịch vụ
môi trường rừng cho các chủ rừng của các khu rừng tạo ra dịch vụ đã cung ứng trong
đó có hấp thụ CO2 và lưu giữ các bon của rừng.
Năm 2012 khi mà nghị định thư Kyoto hết hiệu lực, một sáng kiến mới được
Liên hiệp quốc đưa ra đó là chương trình UN - REDD (giảm phát thải từ mất rừng và
suy thối rừng). Theo các nhà khoa học thì ngun nhân mất rừng và suy thối rừng
đóng góp khoảng gần 20% tổng lượng CO2 phát thải trong khí quyển, do vậy việc
ngăn chặn mất rừng và suy thoái rừng là giải pháp hữu hiệu để giảm lượng phát thải
khí nhà kính, giảm tác động của biến đổi khí hậu. Dự án được thực hiện chia làm 2
pha là: Pha 1 hỗ trợ trực tiếp các nước đang phát triển, pha 2 các hoạt động trên phạm

3

vi tồn cầu. Việt Nam có vinh dự là 1 trong 9 nước được thực hiện thí điểm REDD
pha 1 với số vốn tài trợ lên gần 4,5 triệu đô thực hiện trong vòng 20 tháng ở 2 huyện
Di Linh và Lâm Hà của tỉnh Lâm Đồng. Ở Giai đoạn 2 Việt Nam sẽ có cơ hội nhận
được 100 triệu USD để thực thi chương trình REDD. Đây được xem là nguồn hỗ trợ
rất lớn đối với sự phát triển kinh tế, xã hội của Việt Nam đặc biệt là cộng đồng miền
núi tham gia vào công tác bảo vệ và phát triển rừng. Tuy nhiên, để tham gia tốt vào
chương trình này thì việc xây dựng đường phát thải các bon cơ sở có vai trị quan
trọng để tham gia vào thị trường carbon tự nguyện.
Trên thực tế, lượng CO2 hấp thụ phụ thuộc vào kiểu rừng, trạng thái rừng,
tuổi của lâm phần. Vấn đề đặt ra là phải xác định và dự báo được khả năng hấp CO 2
của các loại rừng, các trạng thái rừng để từ đó đề xuất các phương thức quản lý
rừng làm cơ sở khuyến khích, xây dựng cơ chế chi trả dịch vụ mơi trường.
Rừng tự nhiên là đối tượng có cấu trúc rất phức tạp, do vậy việc nghiên cứu
sinh khối và khả năng hấp thụ CO2 cho đối tượng rừng này là rất khó khăn và cho
tới nay rất ít được tiến hành.
Trạng thái rừng sau khai thac kiệt IIb là trạng thái phổ biến ở nước ta. Tại
huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên, đối tượng rừng này chiếm một diện tích lớn và
cho đến nay các nghiên cứu về carbon tại khu vực này còn rất hạn chế.
Số liệu thống kê của Chi cụ Kiểm lâm Thái Nguyên về diện tích rừng tự
nhiên trạng thái IIb năm 2010 của tỉnh Thái Nguyên, diện tích rừng tự nhiên phục
hồi trạng thái IIb tại huyện Đại Từ là 883,300 ha.
Do vậy, để có thể xây dựng được cơ sở khoa học cũng như thực tiễn trong
việc lượng hóa được những giá trị mơi trường rừng thì nghiên cứu khả năng hấp thụ
CO2 của trạng thái rừng IIb tại huyện Đại Từ là rất khách quan và cấp bách.
Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn đó, đề tài “Nghiên cứu khả năng hấp thụ
C02 rừng tự nhiên trạng thái IIb tại huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên” được đặt
ra là thực sự cần thiết, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn.

4

Chương 1
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
2.1. Trên thế giới
Rừng có vai trị rất quan trọng trong điều tiết lượng CO2 trong khí quyển, chúng
được ví như bể hấp thụ loại khí này. Hàng năm, nhờ quang hợp thực vật đã tạo ra trên
trái đất 150 tỷ tấn sinh khối, hấp thụ 300 tỷ tấn CO2. Năng suất hấp thụ phụ thuộc nhiều
vào kiểu rừng và loại cây. Rừng kín ôn đới hấp thụ CO2 khoảng 20 - 25 tấn/ha/năm,
rừng mưa nhiệt đới thường xanh hấp thụ CO2 khoảng 150 tấn/ha/năm. Các chun gia
mơi trường đã tính tốn và cho thấy để hấp thụ được lượng khí CO2 gia tăng như tốc độ
hiện nay, mỗi năm trên Trái Đất phải trồng thêm 500 triệu ha rừng và tiêu tốn 200.000
- 500.000 triệu USD. Chính vì vậy, tích lũy các bon dần trở thành một trong những
nhiệm vụ cơ bản của ngành lâm nghiệp. Đây là vấn đề quan tâm không chỉ của một hay
vài nước mà là vấn đề toàn cầu (Dẫn theo Nguyễn Thị Hạnh, 2009) [5].
Theo nguồn từ UNEF, trong chu trình các bon tồn cầu, lượng các bon lưu
giữ trong thực vật thân gỗ và trong lòng đất khoảng 2,5 Tt 1 (bao gồm trong đất, sinh
khối tươi và vật rơi rụng), trong khi đó khí quyển chỉ chứa 0,8 Tt. Dòng các bon
trao đổi do sự hô hấp và quang hợp của thực vật là 0,61 Tt và dịng trao đổi giữa
khơng khí và đại dương là 0,92 Tt.

Hình 2.1. Chu trình các bon tồn cầu
(Nguồn: Phạm Tuấn Anh, 2006 trích dẫn) [3]
1

1 terra ton (Tt) = 1012tấn = 1018g


5

Theo chu trình trên, trong tổng số 5,5 Gt2-6,6 Gt lượng các bon thải ra từ các
hoạt động của con người thì có khoảng 0,7 Gt được hấp thụ bởi các hệ sinh thái trên
bề mặt trái đất và hầu hết lượng các bon trên trái đất được tích lũy trong đại dượng
và các hệ sinh thái rừng, đặc biệt là rừng mưa nhiệt đới. Một số năm gần đây các
nhà khoa học và chuyên gia kinh tế trên thế giới đã quan tâm đến việc tích tụ các
bon trong rừng để làm giảm bớt khả năng tích tụ khí gây hiệu ứng nhà kính trong
bầu khí quyển (Adams et al., 1993; Adams et al., 1999; IPCC, 1996, 2000) [33].
Rừng đóng vai trị quan trọng trong việc chống lại biến đổi khí hậu do ảnh
hưởng của nó đến chu trình các bon toàn cầu (C). Tổng lượng hấp thu, dự trữ các
bon của rừng trên toàn thế giới, trong đất và thảm thực vật là khoảng 830 PgC,
trong đó các bon trong đất lớn hơn 1,5 lần các bon dự trữ trong thảm thực vật
(Brown, 1997). Đối với rừng nhiệt đới, có tới 50% lượng các bon dự trữ trong thảm
thực vật và 50% dự trữ trong đất (Dixon et al., 1994; Brown, 1997; IPCC, 2000;
Pregitzer and Euskirchen, 2004) [26], [28].
Kết quả nghiên cứu của Woodwell và pecan (1973) đã đưa ra lượng các bon
trong các kiểu rừng trên lục địa (Bảng 1.1), trong đó rừng mưa nhiệt đới có lượng các
bon tích trữ lớn nhất là khoảng 340 tỷ tấn, đất trồng trọt thấp nhất là khoảng 7 tỷ tấn.
Bảng 1.1. Lượng các bon tích lũy theo kiểu rừng
Kiểu rừng

Các bon tích lũy (tỷ tấn)

Tỷ lệ (%)

Rừng mưa nhiệt đới

340

62,16

Rừng nhiệt đới gió mùa

12

2,19

Rừng thường xanh ơn đới

80

14,63

Rừng phương bắc

108

19,74

7

1,28

547

100

Đất trồng trọt
Tổng lượng các bon ở lục địa

(Nguồn: Woodwell và Pecan, 1973; Phạm Tuấn Anh, 2006 trích dẫn) [3]
Rừng trao đổi các bon với mơi trường khơng khí thơng qua q trình quang
hợp và hơ hấp. Rừng ảnh hưởng đến lượng khí nhà kính theo 4 con đường: các bon
2

1 giga ton (Gt)= 109tấn=1015g


6

dự trữ trong sinh khối và đất, các bon trong các sản phẩm gỗ, chất đốt sử dụng thay
thế nguyên liệu hóa thạch (IPCC, 2000) [34]. Theo ước tính, hoạt động trồng rừng và
tái trồng rừng trên thế giới có tỷ lệ hấp thu CO2 ở sinh khối trên mặt đất và dưới mặt
đất là 0,4 - 1,2 tấn/ha/năm ở vùng cực Bắc, 1,5 - 4,5 tấn/ha/năm ở vùng ôn đới, và 4-8
tấn/ha/năm ở các vùng nhiệt đới (Dixon et al., 1994; IPCC, 2000). Brown et al.
(1996) đã ước lượng, tổng lượng các bon mà hoạt động trồng rừng trên thế giới có thể
hấp thu tối đa trong vịng 55 năm (1995 - 2050) là vào khoảng 60 - 87 Gt C, với 70%
ở rừng nhiệt đới, 25% ở rừng ôn đới và 5% ở rừng cực bắc (Cairns et al., 1997). Tính
tổng lại, rừng, trồng rừng có thể hấp thu được 11 - 15% tổng lượng CO2 phát thải từ
nguyên liệu hóa thạch trong thời gian tương đương (Brown, 1997) [26].
Từ những nghiên cứu trên cho thấy khả năng hấp thụ CO2 của thực vật, đặc biệt
là cây rừng nhiệt đới - chúng được coi là các bể chứa các bon trên phạm vi tồn cầu.
Cơng trình nghiên cứu tương đối tồn diện và có hệ thống về lượng các bon
hấp thụ của rừng được thực hiện bởi Ilic (2000) và Kenzie (2001). Theo Kenzie
(2001), các bon trong các hệ sinh thái thường tập trung ở bốn bộ phận chính: thảm
thực vật cịn sống trên mặt đất, vật rơi rụng, rễ cây và đất rừng. Việc xác định các
bon thường thông qua xác định sinh khối rừng.
Năm 1980, Brown và cộng sự đã sử dụng công nghệ GIS dự tính lượng các
bon trung bình trong rừng nhiệt đới châu Á là 114 tỷ tấn/ha trong phần sinh khối và
148 tỷ tấn/ha trong lớp đất mặt với độ sâu 1m, tương đương với 42 - 43 tỷ tấn các

bon trong toàn châu lục. Năm 1991, Houghton R.A đã chứng minh lượng các bon
trong rừng nhiệt đới châu Á là 40 - 250 tấn/ha, trong đó 50 - 120 tỷ tấn/ha ở phần
thực vật và đất (Brown, S. 1997).
Năm 1995 Murdiyarso D. đã nghiên cứu và đưa ra dẫn liệu rừng Indonesia
có lượng các bon hấp thụ từ 161 - 300 tấn/ha trong phần sinh khối trên mặt đất.
Trung tâm phát triển và bảo tồn rừng của Indonesia đã nghiên cứu khả năng hấp thụ
các bon của rừng trồng Keo tai tượng, Thông trên đảo Java. Kết quả cho thấy khả
năng hấp thụ CO2 của Thông cao hơn của Keo tai tượng. Năm 2000, Noordwijk đã
nghiên cứu khả năng tích luỹ các bon của các rừng thứ sinh, các hệ nông lâm kết


7

hợp và thâm canh cây lâu năm trung bình là 2,5 tấn/ha/năm và đã nghiên cứu về
mối quan hệ giữa điều kiện xung quanh với lồi cây: khả năng tích luỹ các bon này
biến động từ 0,5 - 12,5 tấn/ha/năm, rừng Quế 7 tuổi tích luỹ từ 4,49 - 7,19 kg các
bon/ha.
Tại Thái Lan, Noonpragop K. đã xác định lượng các bon trong sinh khối trên
mặt đất là 72 - 182 tấn/ha.
Ở Malaysia lượng các bon trong rừng biến động từ 100 - 160 tấn/ha và tính
cả trong sinh khối và đất là 90 - 780 tấn/ha (Abu Bakar, R). Các tác giả đã xác định
lượng sinh khối dưới và trên mặt đất của rừng thứ sinh ở Malaysia đạt 576 tấn/ha,
trung bình hàng năm tích lũy 12 tấn/ha/năm. Lượng các bon chiếm khoảng 43 %
tổng sinh khối khô.
Tại Philippines, năm 1999 Lasco R, cho thấy ở rừng tự nhiên thứ sinh có 86 201 tấn các bon/ha trong phần sinh khối trên mặt đất; ở rừng già con số đó là 370 520 tấn sinh khối/ha (tương đương 185 - 260 tấn các bon/ha, lượng các bon ước
chiếm 50% sinh khối). Nghiên cứu của Lasco năm 2003 cũng cho thấy rừng trồng
thương mại cây mọc nhanh tích luỹ được 0,5 - 7,82 tấn các bon/ha/năm tuỳ theo loài
cây và tuổi [31].
Nghiên cứu lượng các bon lưu trữ trong rừng trồng nguyên liệu giấy, Romain
Pirard (2005) đã tính lượng các bon lưu trữ dựa trên tổng sinh khối tươi trên mặt

đất, thơng qua lượng sinh khối khơ (khơng cịn độ ẩm) bằng cách lấy tổng sinh khối
tươi nhân với hệ số 0,49, sau đó nhân sinh khối khơ với hệ số 0,5 để xác định lượng
các bon lưu trữ trong cây.
Nhiều phương pháp tính lượng CO2 dự trữ đã được đưa ra như phương pháp
của Y. Morikawa đã tính khối lượng các bon chiếm 50% khối lượng sinh khối khô, từ
lượng các bon suy ra lượng CO2. Phương pháp này đã được Trung tâm Hợp tác Quốc
tế và xúc tiến Lâm nghiệp Nhật Bản (JIFPRO) áp dụng.
Nghiên cứu sự biến động các bon sau khai thác rừng một số nhà khoa học đã
cho thấy rằng:
- Lượng sinh khối và các bon của rừng nhiệt đới châu Á bị giảm khoảng 22 -


8

67% sau khai thác (Lasco, 2003).
- Tại Philippines, ngay sau khi khai thác lượng các bon bị mất là 50%, so với
rừng thành thục trước khai thác ở Indonesia là 38 - 75% (Lasco, 2003).
- Phương thức khai thác cũng có ảnh hưởng rõ rệt tới mức thiệt hại do khai
thác hay lượng các bon bị giảm. Bằng việc áp dụng phương thức khai thác giảm
thiểu (RIL) tác động ở Sabah (Malaysia) sau khai thác một năm, lượng sinh khối đã
đạt 44 - 67% so với trước khai thác. Lượng các bon trong lâm phần sau khai thác
theo RIL cao hơn lâm phần khai thác theo phương thức thông thường đến 88 tấn/ha
(Putz F.E. & Pinard M.A, 1993).
- Quá trình sinh trưởng của cây trồng cũng đồng thời là quá trình tích lũy các
bon. Theo Noordwijk (2000), ở Indonesia khả năng tích lũy các bon ở rừng thứ
sinh, các hệ thống nông lâm kết hợp và thâm canh cây lâu năm trung bình là 2,5
tấn/ha/năm và có sự biến động rất lớn trong các điều kiện khác nhau từ 0,5 - 12,5
tấn/ha/năm.
Subarudi và các cộng sự (2003) [32], nghiên cứu về khả năng hấp thụ các bon
của một số loài cây trồng chính ở Indonexia, trên cơ sở đó họ đã xây dựng mơ hình

kinh tế cho các lồi cây này, trong đó có lồi Keo tai tượng đã đưa ra được phương
trình tính lượng các bon có trong sinh khối cây với loài Keo tai tượng:

 0.5 * 0.53 *Vt 
Bt  
 *1.15
0.75


(1.1)

Vt: là thể tích cây tính theo tuổi

Vt  194,21  Exp(1,926(1  0.806)t 

1/ 10.806

(với α=5,356)

(1.2)

Vấn đề giá trị thương mại các bon cũng đã có một số nghiên cứu. Theo ngân
hàng thế giới (1998) [34], các nhà khoa học đã ước lượng giá trị dịch vụ do hệ sinh
thái rừng trên toàn thế giới đạt khoảng 33.000 tỷ USD/năm trong đó giá trị mang lại
từ giá trị thương mại CO2 là rất lớn. Natasha và Ina (2002) [30] đã tổng hợp các kết
quả nghiên cứu về giá trị của rừng. Giá trị kinh tế của rừng tự nhiên nhiệt đới thông
qua việc hấp thụ CO2 cũng được Camille và Bruce (1994) [27], Camille (2003) [39]
nghiên cứu.

9

2.2. Ở Việt Nam
Việt Nam phê chuẩn Công ước khung của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu
ngày 16 tháng 11 năm 1994 và Nghị định thư Kyôtô vào ngày 25 tháng 9 năm 2003,
được đánh giá là một trong những nước tích cực tham gia vào Nghị định thư Kyoto
sớm nhất (Hoàng Mạnh Hoà, 2004) [9].
Theo đánh giá và ước tính được tiềm năng giảm nhẹ khí nhà kính của Việt
Nam qua 18 phương án cho các lĩnh vực năng lượng, nông nghiệp, thay đổi sử dụng
đất và lâm nghiệp. Tiềm năng khí nhà kính trong lĩnh vực năng lượng dao động từ
80mt CO2 đến 120mt CO2 trong 10 năm (2001-2010) với chi phí để giảm khí nhà
kính dao động trong khoảng từ 22,3USD/tCO2 đến 154,2USD/tCO2. Đối với lĩnh
vực nơng nghiệp, việc giảm nhẹ tiềm năng khí nhà kính được ước tính vào khoảng
22.2mt CO2 tương đương với chi phí để giảm dao động giữa 1.75 và 8.2USD/tCO2,
trong khi đối với thay đổi sử dụng đất và lâm nghiệp, tiềm năng bể hấp thụ khí nhà
kính là vào khoảng 52.2mtCO2 cùng thời kỳ với chi phí để giảm thấp, dao động từ
0,13 USD/tCO2 đến 2,4 USD/tCO2. Điều này đã đặt ra một cơ hội lớn cho ngành
lâm nghiệp Việt Nam (dẫn theo Lý Thu Quỳnh, 2007) [19].
Nhận thức được tầm quan trọng trong việc hấp thụ CO2 của các hệ sinh thái
rừng, trong những năm gần đây các nghiên cứu về khả năng tích lũy các bon của
các dạng thảm thực vật cũng đã được tiến hành nghiên cứu ở một số khía cạnh khác
nhau. Ban đầu các nghiên cứu chủ yếu tập trung vào đánh giá lượng các bon tích
lũy ở rừng trồng của một số lồi cây trồng chủ yếu như Keo, Thông, Mỡ,… và
nghiên cứu lượng các bon tích tụ trong đất dưới tán rừng, các bon trong cây bụi
thảm tươi dưới tán rừng và ngồi chỗ trống.
Trong thời gian này, có nhiều bài viết đề cập đến các thông tin về Công ước
khung của Liên hiệp quốc về biến đổi khí hậu, Nghị định thư Kyoto và các nhận
xét, ý kiến xung quanh vấn đề này như:
- “CDM - Cơ hội mới cho ngành Lâm nghiệp” (Cao Lâm Anh, 2005) [1].
- Tài liệu “Nghị định thư Kyoto, cơ chế phát triển sạch và vận hội mới 4/2005” của Trung tâm Sinh thái & Môi trường rừng.

10

- “Cơ chế phát triển sạch và cơ hội thương mại Các bon trong Lâm nghiệp”
của Phạm Xuân Hoàn (2005) [10].
Trong các tài liệu này các tác giả đã khái qt tồn bộ thơng tin về hồn
cảnh ra đời cũng như nội dung, mục tiêu của Công ước khung của Liên hiệp quốc
về biến đổi khí hậu, Nghị định thư Kyoto và đặc biệt quan tâm đến “Cơ chế phát
triển sạch” - một cơ hội thương mại lớn cho ngành Lâm nghiệp. Bên cạnh đó một số
tác giả như Phạm Văn Điển (2004), Vũ Tấn Phương (2004), Ngơ Đình Quế
(2005),... cũng đã đưa ra các phương pháp lượng hoá giá trị thương mại của Các
bon về mặt phương pháp luận.
Nguyễn Tuấn Dũng (2005) [4] đã nghiên cứu lượng các bon tích lũy của một
số trạng thái rừng trồng tại núi Luốt trường Đại học Lâm nghiệp cho hai đối tượng
là rừng trồng thuần lồi Thơng mã vĩ 20 tuổi và rừng trồng Keo lá tràm 15 tuổi. Kết
quả cho thấy, đối với Thông mã vĩ 20 tuổi, lượng các bon tích lũy của cây tiêu
chuẩn bình qn lâm phần là từ 78,1  165,5 kg/cây; với keo lá tràm 15 tuổi, con số
này là 133,9 kg/cây. Rừng trồng thông mã vĩ tích lũy được 75  115,7 tấn các
bon/ha trong cây, với keo lá tràm con số này là 56,4  95,6 tấn các bon/ha. Tại thời
điểm nghiên cứu, với rừng thơng mã vĩ trơng thuần lồi 20 tuổi, lượng các bon tích
lũy trong vật rơi rụng là từ 2,04  3,62 tấn/ha, với rừng keo lá tràm trồng thuần loài
15 tuổi con số này nằm trong khoảng 2,36 4,83 tấn/ha.
Cũng trong năm 2005, Ngơ Đình Quế [18] và các cộng sự đã nghiên cứu
lượng các bon tích lũy cho các loài Keo tai tượng, Keo lá tràm, Keo lai, Thông
nhựa, Thông mã vĩ, Thông ba lá, Bạch đàn Urophylla với phạm vi áp dụng cho
rừng phịng hộ mơi trường và rừng sản xuất nguyên liệu giấy ở vùng đồi núi thấp.
Sau khi tính tốn lượng sịnh khối tươi, tiến hành xác định sinh khối tươi và lượng
các bon hấp thụ như sau: (1) tính tốn sinh khối khơ: mẫu thực vật phân tích khối
lượng khơ đem sấy ở nhiệt độ 1050C trong 6 - 8 giờ đến khối lượng không đổi. Độ

ẩm (MC) của các phần; lá, rễ, thân, cành, thảm mục và phần chết của cây bụi, cây
gỗ và cỏ được tính theo cơng thức sau:
MC (%)= [(FW- DW)/FW]*100
Trong đó: FW; DW- Là khối lượng tươi và khơ trước và sau khi sấy.


11

Tổng sinh khối khô của các bộ phận của cây bụi, cỏ và cây gỗ được tính tốn
theo đơn vị tấn/ha. (2) tính lượng các bon: Phương pháp tính tốn sinh khối và các
bon trong cây gỗ: Phương pháp lập ô tiêu chuẩn, chọn một số cây để cân sinh khối
tươi và khơ. Từ đó sẽ có tổng khối lượng tích luỹ CO2 trong q trình quang hợp để
tạo thành sinh khối rừng trồng.
Để tính hàm lượng các bon có trong thực vật và đất sử dụng phương pháp
Walkley- Black . Sau đó lượng các bon hấp thụ trong các thành phần khác nhau của
cây bụi, cỏ và chất hữu cơ đất (SOC) được tính theo cơng thức:
Hàm lượng các bon = TDM*C%

(1.3)

SOC (tấn/ha)= D*BD*C%

(1.4)

Trong đó:

D- Độ sâu tính đến (cm)
BD- Dung trọng g/cm3
C- Hàm lượng % các bon

Kết quả nghiên cứu của Ngơ Đình Quế cho thấy, khả năng hấp thụ CO2 của
các lâm phần khác nhau tùy thuộc vào năng suất lâm phần đó ở các tuổi nhất định.
Để tích lũy khoảng 100 tấn CO2/ha Thơng nhựa phải đến tuổi 16 - 17, Thông mã vĩ
và Thông ba lá ở tuổi 10, Keo lai tuổi 4 - 5, Keo tai tượng 5 - 6, Bạch đàn Uro ở
tuổi 4 - 5. Kết quả nghiên cứu này rất có ý nghĩa nhằm làm cơ sở cho việc quy
hoạch vùng trồng, xây dựng các dự án trồng rừng theo cơ chế phát triển sạch.
Trong nghiên cứu trữ lượng các bon của thảm tươi và cây bụi, Vũ Tấn
Phương (2006) [16] thấy rằng tỷ lệ sinh khối khô/tươi của tế guột đạt 46 %, cây bụi
45 % và lau lách đạt 33%. Lượng các bon được tác giả tính như sau: lượng các bon
= 50 % lượng sinh khối khô. Lượng các bon trên mặt đất biến động từ 6,6 - 20
tấn/ha, trong đó lau lách có lượng các bon tích lũy cao nhất khoảng 20 tấn/ha, cỏ chỉ
và cỏ lông lợn thấp nhất khoảng 3,9 tấn các bon/ha. Từ kết quả trên cho thấy khả
năng hấp thụ CO2 của lau lách cao nhất trong các đối tượng mà tác giả nghiên cứu.
Theo Phạm Thị Quỳnh Anh (2006) [2], tỷ lệ sinh khối tươi bộ phận của lâm
phần mỡ đạt trung bình thân 62,25 % (57 - 65 %), cành 8,25 % (7 - 11 %), lá 5,57
% (5 - 6 %), rễ 23 % (22 - 24 %). Sinh khối khô bộ phận của thân biến động từ 76 -


12

79 %, cành 4 - 7 %, lá 3 %, rễ 14 %. Phương trình tương quan sinh khối với nhân tố
điều tra lâm phần mỡ (A, N, D1,3, Hvn) được chọn có R từ 0,53 - 0,89. Tác giả đã
tính lượng các bon trong sinh khối khơ từ cơng thức cấu tạo của xellulose
(C6H10O5)n tức là % C = 72/162*100 = 44 %. Lượng các bon = sinh khối khơ*%C
và ở tuổi 6 - 21 mỡ tích lũy khoảng 22,79 - 259,11 tấn CO2/ha, trung bình 9,56 tấn
CO2/ha/năm. Lượng giá tương đương 1.100.000 đ (đơn giá 7 USD/tấn CO2).
Trong chương trình hướng dẫn thực hiện các hoạt động của dự án trồng rừng
theo cơ chế phát triển sạch (AR - CDM) tại Việt Nam, kết quả nghiên cứu của
Claudia Doets, Nguyễn Văn Sơn và Lê Viết Tám (2006) cho thấy cỏ tranh tích lũy
các bon đạt 5,63 tấn/ha tương đương lượng hấp thụ là 24,16 tấn CO2/ha. Cỏ lau tích

lũy các bon đạt 13,43 tấn/ha tương đương lượng hấp thụ là 49,69 tấn CO2/ha. Cây
Asa tích lũy các bon đạt 9,29 tấn/ha tương đương lượng hấp thụ là 34,37 tấn
CO2/ha. Cây bụi tích lũy các bon đạt 13,87 tấn/ha tương đương lượng hấp thụ là
51,32 tấn CO2/ha. Rừng Quế 14 tuổi có mật độ trung bình 2.000 cây/ha tích lũy 3,3
tấn các bon/ha/năm tương đương lượng hấp thụ là 12,1 tấn CO 2/ha/năm. Rừng
thơng 15 tuổi có mật độ trung bình 1.000 cây/ha tích lũy 3,6 tấn các bon /ha/năm
tương đương lượng hấp thụ là 13,3 tấn CO2/ha/năm. Rừng Keo lá tràm 12 tuổi có
mật độ trung bình 833 cây/ha tích lũy 2,8 tấn các bon/ha/năm tương đương lượng
hấp thụ là 10,5 tấn CO2/ha/năm. Rừng Keo tai tượng 4 tuổi có mật độ trung bình
620 cây/ha tích lũy 1,9 tấn C/ha/năm tương đương lượng hấp thụ là 7,0 tấn
CO2/ha/năm. Rừng Keo lai 3 tuổi có mật độ trung bình 1.483 cây/ha tích lũy 4,7 tấn
các bon/ha/năm tương đương lượng hấp thụ là 17,4 tấn CO2/ha/năm.
Kết quả nghiên cứu khả năng hấp thụ các bon rừng Mỡ trồng thuần loài của
Võ Đại Hải (2007) [6] cho thấy cây cá thể hấp thụ từ 8,64 - 78,87 kg các bon/cây.
Trong đó trung bình thân chiếm 70 % (54 - 80 %), cành 7% (3 - 11 %), lá 4 % (1 - 6
%) và rễ chiếm 19 % (14 - 30 %). Tác giả kết luận rằng trong cùng cấp đất, tuổi cây
tăng thì hấp thụ các bon tăng, tuổi tăng thì tỷ lệ các bon thân tăng, tỷ lệ cành, lá và rễ
giảm. Tổng lượng các bon tích lũy trong lâm phần mỡ đạt 40.933- 145.041 kg, trong
đất chiếm 38 - 75 %, tầng cây gỗ 19 - 60 %, vật rụng 1,56 - 7,91 % và cây bụi thảm


13

tươi 0,21 - 3,25 %. Tác giả đã thử nghiệm tương quan giữa các bon cá thể với các
nhân tố điều tra (D1,3, Hvn), phương trình được chọn có R: 0,57 - 0,97C. Tương quan
giữa quần thể với các nhân tố điều tra (D1,3, Hvn, tuổi, mật độ), các phương trình
được chọn có R: 0,62 - 0,88.
Nguyễn Thị Hà (2007), đã nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 của cá thể cây
keo lai và thấy rằng lượng CO2 hấp thụ tăng dần theo kích thước, sinh khối cũng
như trữ lượng rừng. Trung bình cây có đường kính khoảng 11,76 cm thì tích lũy

được 31,85 kg các bon trong sinh khối, có nghĩa là cây rừng hấp thụ được 116,90 kg
CO2. Lượng CO2 hấp thụ biến động từ 5,67 - 445,98 kg CO2/cây. Tác giả cũng ước
lượng khả năng hấp thụ đạt 17,13 - 21,99 tấn CO2/ha/năm với giá trị bằng tiền là
3.015.000 - 3.870.000 đồng/ha/năm (đơn giá 11 USD/tấn CO2). Tác giả đã thử
nghiệm và chọn được các phuơng trình tương quan giữa sinh khối với D 1,3, thể tích
(V), hấp thụ CO2 cây cá thể với D1,3, V, hấp thụ CO2 quần thể với trữ lượng (M).
Nhìn chung các phương trình được chọn đa số có dạng logY = a0 + a1*logX.
Nguyễn Duy Kiên (2007) [13], khi nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 rừng
trồng Keo tai tượng (Acacia mangium) tại Tuyên Quang đã cho thấy sinh khối tươi
trong các bộ phận lâm phần Keo tai tượng có tỷ lệ khá ổn định, sinh khối tươi tầng
cây cao chiếm tỷ trọng lớn nhất từ 75-79%; sinh khối cây bụi thảm tươi chiếm tỷ
trọng 17- 20 %; sinh khối vật rơi rụng chiếm tỷ trọng 4-5%.
Kết quả thực hiện đề tài nghiên cứu ”Nghiên cứu sinh khối và khả năng cố
định các bon của rừng Mỡ (Manglietia conifera Dandy) trồng tại Tuyên Quang và
Phú Thọ” cho thấy, cấu trúc sinh khối cây cá thể Mỡ gồm 4 phần thân, cành, lá và
rễ, trong đó sinh khối tươi lần lượt là 60%, 8%, 7% và 24%; tổng sinh khối tươi của
một ha rừng trồng mỡ dao động trong khoảng từ 53,4 - 309 tấn/ha, trong đó: 86% là
sinh khối tầng cây gỗ, 6% là sinh khối cây bụi thảm tươi và 8% là sinh khối của vật
rơi rụng (Lý Thu Quỳnh, 2007) [19].
Không chỉ dừng lại ở việc nghiên cứu các trạng thái rừng trồng, trong thời
gian gần đây các nhà khoa học đã tập trung nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 ở các
trạng thái rừng tự nhiên khác nhau.


14

Vũ Tấn Phương (2006) [16] tính tốn trữ lượng các bon trong sinh khối thảm
tươi cây bụi tại Hịa Bình và Thanh Hóa là 20 tấn/ha với lau lách, 14 tấn/ha với cây
bụi cao 2-3 m, khoảng 10 tấn/ha với cây bụi dưới 2m và tế guột, 6,6 tấn/ha với cỏ lá
tre, 4,9 tấn/ha với cỏ tranh, cỏ chỉ/cỏ lông lợn là 3,9 tấn/ha. Đây là một kết quả

nghiên cứu rất quan trọng khơng những chỉ đóng góp cho phương pháp luận nghiên
cứu sinh khối cây bụi thảm tươi mà còn là căn cứ khoa học để xây dựng kịch bản
đường cơ sở cho các dự án trồng rừng CDM sau này.
Phạm Tuấn Anh (2007) [3] khi nghiên cứu năng lực hấp thụ CO2 của rừng tự
nhiên lá rộng thường xanh tại Tuy Đức - Đăk Nông đã tiếp cận theo từng lồi cây
trong rừng tự nhiên như Chị xót, Trâm,... Kết quả cho thấy tỷ lệ các bon tích lũy
trong thân cây so với khối lượng tươi dao động từ 14,1% - 31,8%. Nghiên cứu cũng
đã xây dựng mối quan hệ giữa lượng CO2 hấp thụ với các nhân tố điều tra cây cá thể
làm cơ sở dự báo lượng CO2 tích lũy theo các chỉ tiêu lâm phần. Tác giả cũng đã
lượng giá hấp thụ CO2 theo lâm phần: trạng thái rừng IIA, IIB là 303.811
đồng/năm; rừng IIIA1 là 607.622 đồng/năm; trạng thái IIIA2 là 911.434 đồng/năm.
Vũ Tấn Phương (2006) [15], khi nghiên cứu lượng giá kinh tế môi trường và
dịch vụ môi trường của một số loại rừng chủ yếu ở Việt Nam đã đi đến kết luận như
sau: Giá trị lưu giữ các bon và hấp thụ CO2 của rừng là rất đáng kể, đặc biệt là rừng
tự nhiên và rất khác nhau ở các loại rừng. Giá trị lưu giữ các bon và hấp thụ CO2 tỷ
lệ thuận với trữ lượng và sinh khối rừng. Với rừng tự nhiên, giá trị lưu giữ các bon
cao nhất ở rừng tự nhiên giàu, tiếp đến là rừng trung bình, rừng nghèo, rừng phục
hồi và thấp nhất là rừng tre nứa. Giá trị lưu giữ các bon bình quân của rừng gỗ tự
nhiên (giàu, trung bình, nghèo, phục hồi) và tre nứa thứ sinh là 35 – 37 triệu
đồng/ha và giá trị hấp thụ khí CO2 hàng năm đối với rừng gỗ tự nhiên là khoảng 513 triệu đồng/ha/năm. Đối với rừng trồng, giá trị hấp thụ khí CO2 phụ thuộc vào
sinh trưởng và mật độ rừng, đối với các loại rừng trồng nghiên cứu (Keo lai, Keo tai
tượng, Keo lá tràm, bạch đàn Urophylla và Quế) đã xác lập được phương trình
tương quan giữa sinh khối và trữ lượng các bon với các chỉ tiêu sinh trưởng và là cơ
sở quan trọng cho ước tính sinh khối và trữ lượng các bon của rừng.


15

Trong báo cáo tổng kết Nghiên cứu định giá rừng ở Việt Nam [17] do Vũ
Tấn Phương và các cộng sự thự hiện năm 2008, tác giả đã đánh giá rất cao vai trò

hấp thụ CO2 của rừng và giá trị lưu giữ các bon của rừng, là phần không thể thiếu
trong đinh giá rừng. Đề tài đã nghiên cứu giá trị lưu giữ các bon của các loại rừng ở
cả ba miền với cả ba loại rừng. Kết quả cho thấy, các hiện trạng rừng ở miền Nam
có giá trị hấp thụ các bon hàng năm cao hơn so với miền Bắc và miền Trung.
Theo Hoàng Xuân Tý (2004) [22], nếu tăng trưởng rừng đạt 15 m3/ha/ năm,
tổng sinh khối tươi và chất hữu cơ của rừng sẽ đạt được xấp xỉ 10 tấn/ha/năm tương
đương 15 tấn CO2/ha/năm, với giá thương mại CO2 tháng 5/2004 biến động từ 3 - 5
USD/tấn CO2, thì mỗi ha rừng như vậy có thể đem lại 45 - 75 USD (tương đương
với 675.000 - 1.120.000 đồng Việt Nam) mỗi năm.
Võ Đại Hải và cộng sự (2009), trong đề tài nghiên cứu “Nghiên cứu khả
năng hấp thụ và giá trị thương mại các bon của một số dạng rừng trồng chủ yếu ở
Việt Nam” đã nghiên cứu và xác định được cấu trúc lượng các bon trong cây cá thể,
trong lâm phần các loài Thông đuôi ngựa, Thông nhựa, Keo lai, Keo lá tràm, Bạch
đàn Uro,… bên cạnh đó, các tác giả cịn xác định được các mối quan hệ tương quan
giữa lượng các bon hấp thụ với sinh khối cây cá lẻ, sinh khối cây bụi, thảm tươi,
thảm mục dưới tán rừng,… [7], [8].
Đặng Thịnh Triều (2010) [20] trong đề tài nghiên cứu “Nghiên cứu khả năng
cố định các bon của rừng trồng Thông mã vĩ (Pinus massoniana Lambert) và Thông
nhựa (Pinus merkusii Jungh et. de Vriese) làm cơ sở xác định giá trị môi trường
rừng theo cơ chế phát triển sạch ở Việt Nam” đã xác định được khả năng hấp thụ
các bon ở cấp tuổi 6 của lâm phần Thông mã vĩ khoảng từ 115,21 - 178,68 tấn/ha,
của lâm phần Thông nhựa khoảng 117,05 - 135,54 tấn/ha tùy thuộc vào cấp đất,
đồng thời tác giả cũng đã xây dựng được bảng tra khả năng hấp thụ các bon của cây
cá thể cũng như lâm phần Thông mã vĩ và Thông nhựa chung và riêng cho từng cấp
đất, xác định được giá trị thương mại các bon của rừng trồng Thông nhựa và Thông
mã vĩ theo từng cấp đất.


16

Đề tài “Nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 và cải tạo đất của rừng trồng Keo
Lai ở một số tỉnh miền núi phía Bắc” của Nguyễn Viết Khoa (2010) [12], đã xác
định được cấu trúc lượng các bon hấp thụ trong cây cá thể và lâm phần Keo lai tính
trung bình cho các tuổi và cấp đất như sau:
+ Cấu trúc lượng các bon hấp thụ trong cây cá thể Keo lai: thân 54,31%, rễ
16,4%, cành 15,16%, lá 8,58%, vỏ 5,54%.
+ Cấu trúc lượng các bon hấp thụ trong lâm phần Keo lai: đất rừng chiếm
67,74%, tầng cây gỗ 27,58%, tầng cây bụi thảm tươi chiếm 1,48% và vật rơi rụng
chiếm 3,2%.
Ngồi ra cũng có một số cơng trình nghiên cứu như “Thử nghiệm tính tốn giá trị
bằng tiền của rừng trồng trong cơ chế phát triển sạch” (Nguyễn Ngọc Lung, Nguyễn
Tường Vân, 2004) [14]; Mỵ Thị Hồng (2006), “Nghiên cứu sinh trưởng và khả năng tích
luỹ Các bon hữu cơ của rừng Bần chua (Sonneratia caseolaris (L.) Engler) trồng tại xã
Nam Hưng, huyện Tiền Hải, tỉnh Thái Bình” [10]; Nguyễn Thị Hạnh (2009) “Nghiên
cứu khả năng hấp thụ CO2 của rừng keo lai (Acacia auriculiformis x A. mangium) trồng
tại xã Gia Huynh, huyện Tánh Linh, tỉnh Bình Thuận”. Những nghiên cứu này bước đầu
đã xác định được khả năng hấp thụ các bon của đối tượng rừng nghiên cứu.
2.3. Nhận xét chung
Điểm qua các cơng trình nghiên cứu trong và ngoài nước liên quan tới đề tài
nghiên cứu, có thể thấy rằng việc nghiên cứu và định lượng khả năng hấp thụ CO 2
của rừng là một vấn đề phức tạp và là mối quan tâm nghiên cứu của nhiều quốc gia.
- Trên thế giới, các cơng trình nghiên cứu được thực hiện khá đồng bộ ở nhiều
lĩnh vực từ nghiên cứu cơ bản đến các nghiên cứu ứng dụng, trong đó nghiên cứu
sinh khối và hấp thụ C02 của rừng được nhiều tác giả quan tâm trong những năm gần
đây, các phương pháp nghiên cứu cúng khá đa dạng và được hoàn thiện dần.
- Ở nước ta, các công trinh nghiên cứu về hấp thụ CO2 của rừng cũng ngày
càng tăng lên, các nghiên cứu không chỉ dừng lại ở các rừng trồng và các loài cây
phổ biến mà các tác giả đã bắt đầu nghiên cứu lượng CO2 hấp thụ của rừng tự nhiên
ở các trạng thái khác nhau. Một điểm khá chung của các công trình nghiên cứu là

17

hầu hết các tác giả thường thiết lập mối quan hệ giữa lượng các bon hấp thụ với các
nhân tố điều tra cơ bản như đường kính, chiều cao vút ngọn, mật độ, tuổi,... Đây là
cơ sở quan trọng cho việc xác định nhanh lượng các bon hấp thụ của rừng trồng
nước ta thông qua điều tra một số chỉ tiêu đơn giản, dễ đo đếm.
Tuy nhiên, việc nghiên cứu khả năng hấp thụ các bon ở nươc ta phần lớn vẫn
tập trung ở rừng trồng các loài cây chủ yếu như Keo, Thông, Mỡ, Đước, Trang,..
Đối tuợng rừng tự nhiên mới được nghiên cứu gần đây song còn it, nội dung và
cách tiếp cận còn hạn chế, chưa đi sâu vào từng trạng thái rừng cụ thể. Và đặc biệt
là đối tượng rừng IIb với diện tích khá lớn và đang rất phổ biến ở nước ta. Vì vậy đề
tài: Nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 rừng tự nhiên trạng thái IIb tại huyện Đại
Từ, tỉnh Thái Nguyên đặt ra là hết sức cần thiết và có ý nghĩa thực tiễn.


18

Chương 2
MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, GIỚI HẠN, NỘI DUNG
VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Mục tiêu nghiên cứu
+ Xác định được lượng CO2 hấp thụ trạng thái rừng IIB tại huyện Đại Từ,
tỉnh Thái Nguyên.
+ Đề xuất được các ứng dụng trong việc xác định tổng sinh khối và lượng
CO2 hấp thụ toàn lâm phần với các nhân tố điều tra lâm phần.
2.2. Đối tượng nghiên cứu
Các trạng thái rừng IIB tại huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên
2.3. Giơi hạn nghiên cứu
- Giới hạn về nội dung: Do hạn chế về mặt thời gian, kinh phí thực hiện nên

đề tài chỉ nghiên cứu khả năng hấp thụ C02 tầng cây cao, cây bụi thảm tươi, lượng
C02 tương đương tích lũy trong vật rơi rụng và thảm mục rừng. Đề tài không nghiên
cứu khả năng tích luỹ CO2 tương đương trong đất rừng.
- Giới hạn về địa điểm nghiên cứu: Huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên.
- Giới hạn về thời gian: Nghiên cứu được thực hiện từ tháng 12 năm 2010
đến tháng 4 năm 2012.
2.4. Nôi dung nghiên cứu
Để đạt được mục tiêu đề ra, luận văn tập trung nghiên cứu một số nội dung
chủ yếu sau:
1) Nghiên cứu sinh khối rừng IIb tại huyện Đại Từ
+ Nghiên cứu sinh khối cây cá lẻ.
+ Nghiên cứu sinh khối tầng cây cao.
+ Nghiên cứu sinh khối tầng cây bụi, thảm tươi.
+ Nghiên cứu sinh khối vật rơi rụng.
+ Nghiên cứu sinh khối toàn lâm phần.


19

+ Nghiên cứu mối quan hệ giữa sinh khối cây cá lẻ, sinh khối tâng cây cao,
sinh khối cây bụi, thảm tươi, sinh khối vật rơi rụng và sinh khối toàn lâm phần với
các nhân tố điều tra.
2) Nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 rừng IIb tại huyện Đại Từ
+ Nghiên cứu CO2 hấp thụ cây cá lẻ.
+ Nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 tầng cây cao.
+ Nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 cây bụi, thảm tươi.
+ Nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 vật rơi rụng
+ Nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 toàn lâm phần.
+ Nghiên cứu mối quan hệ giữa lượng CO2 hấp thụ cây cá lẻ, tầng cây cao,
cây bụi, thảm tươi, vật rơi rụng và CO2 toàn lâm phần với các nhân tố điều tra.

3) Đề xuất một số ứng dụng trong việc xác định lượng CO2 hấp thụ rừng IIB
2.5. Phương pháp nghiên cứu
2.5.1. Phương pháp tiếp cận
- Trong đề tài này khả năng hấp thụ CO2 của rừng được hiểu là khả năng thu
giữ các bon từ CO2 khí quyển để chuyển thành lượng các bon tích luỹ trong cơ thể
thực vật rừng. Nếu lượng các bon tích luỹ trong rừng càng nhiều thì khả năng hấp
thụ CO2 của nó càng tốt. Do đó nghiên cứu lượng cacbon tích lũy trong thực vật từ
đó suy ra lượng CO2 hấp thụ là cơ sở để xác định khả năng hấp thụ CO2 của các
kiểu rừng
- Giữa lượng các bon tích luỹ và sinh trưởng của cây có mối quan hệ chặt
chẽ với nhau, vì vậy dùng các chỉ tiêu sinh trưởng như: D1,3, Hvn,... để mơ tả lượng
các bon tích luỹ ở các trạng thái rừng IIB.
- Tổng lượng các bon tích luỹ trong lâm phần bao gồm các thành phần sau:
lượng các bon tích luỹ trong tầng cây gỗ, cây bụi thảm tươi và vật rơi rụng.
- Trên cơ sở năng lực hấp thụ CO2 của các trạng thái rừng, gắn với các
phương thức quản lý rừng hiện tại, điều kiện xã hội, làm cơ sở ứng dụng và phát
triển phương pháp cụ thể tính hiệu quả kinh tế của rừng mang lại trong quản lý rừng
theo hướng bền vững này.


20

Sơ đồ các bước nghiên cứu của đề tài được thể hiện qua sơ đồ 2.1.
Thu thập tài liệu, thông tin đã có

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

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

Chặt hạ cây tiêu chuẩn

Lập OTC thứ cấp

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

Lấy mẫu xác định sinh khối cây bụi,
thảm tươi và vật rơi rụng

Sấy mẫu xác định sinh khối khô

Xác định lượng CO2 hấp thụ

Phân tích và xử lý số liệu

Đề xuất hướng ứng dụng
Hình 2.1. Sơ đồ các bước tiến hành nghiên cứu
2.5.2. Phương pháp nghiên cứu cụ thể
2.5.2.1. Phương pháp kế thừa tài liệu
Trong quá trình thực hiện, đề tài đã kế thừa các nguồn số liệu, tài liệu sau:
- Tài liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của khu vực nghiên cứu.


21

- Kế thừa các kết quả, thông tin, số liệu nghiên cứu đã có về trạng thái rừng
IIb phân bố tại huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên.
- Các tài liệu liên quan đến phương pháp xác định cacbon tích luỹ, các kết

quả, cơng trình nghiên cứu về khả năng hấp thụ C02 của rừng đã được công bố ở
trên thế giới cũng như ở Việt Nam,…
2.5.2.2. Phương pháp điều tra thực địa
a. Phương pháp bố trí thí nghiệm
+ Khảo sát sơ bộ các trạng thái rừng IIB tại các khu vực nghiên cứu.
+ Tại mỗi xã trong khu vực nghiên cứu (xã Phúc Lương, xã Quân Chủ và
xã Cù Vân) bố trí 3 ơ tiêu chuẩn có diện tích 1000 m 2 (40mx25m). ƠTC phải là
những ơ đại diện và mang tính chất điển hình cho khu vực.
+ Trong mỗi ƠTC, lập 5 ơ thứ cấp (4 ơ 4 góc và 1 ơ ở giữa ƠTC) diện tích
25 m2 (5 x 5 m) để điều tra cây bụi, thảm tươi; ở trung tâm mỗi ô thứ cấp, lập 1 ô
dạng bản diện tích 1 m2 (1m x 1m) để điều tra vật rơi rụng.
- Số OTC cần lập là: 9 ô
- Tổng số ô thứ cấp: 9 ÔTC x 5 ô thứ cấp/ÔTC = 45 ô thứ cấp.
- Tổng số ô dạng bản: 9 ÔTC x 5 ô thứ cấp/ÔTC = 45 ơ dạng bản.
Sơ đồ bố trí thí nghiệm được thể hiện qua hình sau:
40 m

25m

uË

5
m

n
5m

tè
Hình 2.2. Sơ đồ bố trí ơ tiểu chuẩn

t
ng
hiƯ
p


22

b. Phương pháp điều tra trong ô tiêu chuẩn
* Điều tra tầng cây cao
- Trong ô tiêu chuẩn tiến hành điều tra đo đếm tồn bộ các cây có đường
kính D1,3 ≥ 6cm, xác định tên loài và đo đếm các chỉ tiêu sinh trưởng: đường kính
ngang ngực (D1.3), chiều cao vút ngọn (Hvn), chiều cao dưới cành (Hdc), đường kính
tán (Dt).
* Phương pháp điều tra cây bụi thảm tươi.
- Cây bụi, thảm tươi trong đề tài bao gồm toàn bộ các cây thân gỗ có đường
kính < 6 cm, cây bụi và thảm tươi
- Điều tra cây bụi theo các chỉ tiêu: tên lồi chủ yếu, chiều cao bình quân,
tình hình sinh trưởng, độ che phủ trung bình.
c. Phương pháp lấy mẫu sinh khối phục vụ phân tích hàm lượng CO2
* Lẫy mẫu sinh khối tầng cây cao
- Xác định cây tiêu chuẩn:
Dựa vào mức độ biến động của các cây trong ơ tiêu chuẩn, chia thành 5 cấp
kính như sau: i) 6-10 cm; ii) 10-14 cm; iii) 14-18 cm; iv) 18-22 cm và v) >22 cm.
Tiến hành xác định 3 cây tiêu chuẩn trong mỗi cấp đường kính, cây tiêu chuẩn là cây
có chỉ tiêu trung bình về tiết diện ngang G và Hvn của cấp kính.
- Chặt hạ cây tiêu chuẩn xác định sinh khối tươi:
Sau khi chọn được cây tiêu chuẩn, tiến hành chặt hạ cây, loại bỏ sạch đất,
sau đó tách riêng các bộ phận: thân, vỏ, cành và lá. Đào và lấy tất cả rễ có đường
kính lớn hơn 2 mm. Các bộ phận của cây cân ngay tại chỗ, được sinh khối tương

ứng với từng phần của cây tiêu chuẩn (Pti).
- Lấy mẫu xác định sinh khối khô:
Để xác định sinh khối khô bộ phận i cây tiêu chuẩn (Pti) ta tiến hành lấy mẫu
như sau:
+ Thân cây lấy 3 mẫu tại các vị trí gốc, giữa thân và ngọn. Mỗi vị trí lấy mẫu
có độ dày 3 – 8 cm.
+ Cành lấy 1 mẫu 1 kg tại vị trí giữa cành.


23

+ Lá trộn đều và lấy 1 mẫu 0,5 kg.
+ Rễ lấy 1 mẫu ở rễ cọc và 1 mẫu ở rễ bên với khối lượng 1 kg/mẫu.
Mẫu lấy về đem sấy khô ở nhiệt độ 1050C đến khối lượng không đổi, kiểm
tra và đo đếm khối lượng các mẫu (tiến hành với cân điện tử) cho đến khi khối
lượng không đổi (sau 3 lần kiểm tra liên tiếp) thu được kết quả sinh khối khô tương
ứng vơi từng phần (mki).
* Lấy mẫu xác định sinh khối tầng cây bụi, thảm tươi:
Trên các ô thứ cấp 25m2, chặt và thu gom tồn bộ cây bụi, thảm tươi phía
trên mặt đất (nhặt lấy rễ cây có đường kính từ 2 mm trở lên), phân thành 4 nhóm:
thảm tưới (dây leo, cây thân thảo), thân + cành + lá và rễ cây bụi. Sau đó cân ngay
để xác định sinh khối tươi. Lấy mẫu mối loại 0,5 kg/ô thứ cấp đem về phịng thí
nghiệm sấy khơ ở nhiệt độ 1050C đến khối lượng khơng đổi, rồi đem cân và tính
sinh khối khơ tương tự như đối với tầng cây cao.
* Lấy mẫu xác định sinh khối vật rơi rụng:
Trong các ô dạng bản diện tích 1 m2 của OTC, thu gom tồn bộ vật rơi rụng
và phân chia thành 2 bộ phận là cành rơi rụng và lá + hoa + quả...rơi rụng. Tiến
hành cân tại chỗ được sinh khối tươi vật rơi rụng. Tại mỗi ô dạng bản, lấy một mẫu
cành rơi rụng và một mẫu lá rơi rụng với 0,5 kg mỗi loại đem sấy khô ở nhiệt độ
1050C đến khối lượng khơng đổi, sau đó cân và tính tốn lượng sinh khối khô.

d. Phương pháp xác định lượng CO2 hấp thụ
Lượng CO2 hấp thụ trong lâm phần được xác định như sau:
- Xác định lượng carbon lưu giữ: lượng các bon được tính bằng cách nhân
sinh khối khơ với hệ số chuyển đổi là 0,5.
- Lượng CO2 tương đương hấp thụ trong lâm phần được tính dựa vào lượng
các bon lưu giữ.
Từ phương trình: C + O2 = CO2
Ta tính đượng lượng CO2 hấp thụ tương đương là:
CO2 =

44
x C = 0,367 x C
12


24

2.5.2.3. Phương pháp xử lý số liệu
a, Phương pháp tính toán sinh khối:
* Sinh khối tâng cây cao:
- Sinh khố tươi cây cá thể được tính theo cơng thức:
Ptươi = ∑Pti (kg tươi/cây)

(2.2)

- Sinh khố khô cây cá thể được tính theo cơng thức:
Pkhơ = ∑Pki (kg khơ/cây)

(2.3)

Trong đó: Pti và Pki được tính trung bình đối với cây tiêu chuẩn trong cùng một
cấp kính.
Và Pki được tính như sau:

Pki i =

Pt i 

mki
mt

i

(kg khơ /cây) (2.4)

i

Trong đó: Pki là sinh khối khô bộ phận i cây cá thể
Pti là sinh khối tươi bộ phận i của cây cá thể.
mki là khối lượng mẫu khô của bộ phận i sau khi sấy
mti là khối lượng mẫu tươi bộ phận i của cây cá thể.
- Sinh khối (tươi, khô) tâng cây cao lâm phần được tính theo cơng thức:
+ Sinh khối tươi/ khơ tầng cây cao lâm phần được tính theo công thức:
 1

  f i mi 
  10 (tấn/ha)
Ptươi/ khơ cây cao LP =  i
1000

(2.5)

Trong đó: fi là số cây trong mỗi cấp đường kính
* Sinh khối tầng cây bụi, thảm tươi
Sinh khối các bộ phận cây bụi, thảm tươi trong 1 ha được tính theo cơng
thức:
PCBTT_i = (

mi 10000
)/1000
25

(tấn/ha)

(2.6)