BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY NGUYÊN
BÙI HIẾN ĐỨC
XÁC ĐỊNH LƯỢNG CO2 HẤP THỤ CỦA RỪNG
KHỘP (DIPTEROCARP FOREST) TỈNH ĐĂK LĂK
LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP
Chuyên ngành: Lâm học
Mã số: 60.62.02.01
Đăk Lăk, năm 2014
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY NGUYÊN
BÙI HIẾN ĐỨC
XÁC ĐỊNH LƯỢNG CO2 HẤP THỤ CỦA RỪNG
KHỘP (DIPTEROCARP FOREST) TỈNH ĐĂK LĂK
LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP
Chuyên ngành: Lâm học
Mã số: 60.62.02.01
Người hướng dẫn khoa học
PGS.TS. Bảo Huy
Đăk Lăk, năm 2014
MỤC LỤC
Lời cam đoan ............................................................................................................. iii
Lời cảm ơn .............................................................................................................. iv
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT..................................................................................... v
DANH MỤC HÌNH, BIỂU ĐỒ ............................................................................... vii
DANH MỤC BẢNG BIỂU ....................................................................................... ix
ĐẶT VẤN ĐỀ ............................................................................................................. 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .......................................... 5
1.1 Biến đổi khí hậu và chương trình REDD, REDD+ ................................................ 5
1.2 Cơ sở ước tính sinh khối và carbon rừng ............................................................... 6
1.3 Ước tính sinh khối và carbon ở các bể chứa carbon. ............................................. 8
1.3.1 Bể chứa carbon của sinh khối trên mặt đất (AGB) ....................................... 9
1.3.2 Bể chứa carbon của sinh khối dưới mặt đất (BGB). ................................... 24
1.3.3 Bể chứa carbon của thảm mục (Litter), thảm tươi (Herb)........................... 25
1.3.4 Bể chứa carbon của gỗ chết (Dead wood) ................................................... 26
1.3.5 Bể chứa carbon của đất rừng (SOC)............................................................ 26
1.3.6 Nghiên cứu về sinh khối và hấp thụ khí CO2 của rừng khộp. ..................... 28
1.4 Thảo luận. ............................................................................................................ 29
CHƯƠNG 2. PHẠM VI, ĐỐI TƯỢNG VÀ ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC
NGHIÊN CỨU .......................................................................................................... 32
2.1 Phạm vi nghiên cứu ............................................................................................. 32
2.2 Đối tượng nghiên cứu .......................................................................................... 32
2.2.1. Kiểu rừng, trạng thái rừng nghiên cứu......................................................... 32
2.2.2. Các bể chứa sinh khối, carbon lâm phần ..................................................... 33
2.3 Đặc điểm khu vực nghiên cứu ............................................................................. 33
CHƯƠNG 3. MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU
............................................................................................................. 34
3.1 Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................................ 34
3.2 Nội dung nghiên cứu............................................................................................ 34
3.3 Phương pháp nghiên cứu. .................................................................................... 35
3.3.1. Phương pháp luận ........................................................................................ 35
3.3.2. Phương pháp nghiên cứu cụ thể ................................................................... 37
CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ............................... 51
4.1 Ước tính sinh khối và carbon cho cây cá thể rừng khộp ..................................... 51
4.1.1 Biến số khối lượng thể tích gỗ (WD) và vỏ cây rừng (BaD) khi tham
gia xây dựng mô hình sinh trắc .............................................................................. 51
i
4.1.2 Mô hình ước tính sinh khối và carbon bộ phận cây cá thể phần trên mặt
đất
..................................................................................................................... 55
4.1.3 Mô hình ước tính sinh khối và carbon cây cá thể chung cho các loài ........ 65
4.1.4 Mô hình ước tính sinh khối và carbon theo loài, nhóm loài chủ yếu. ......... 73
4.1.5 Mô hình ước tính sinh khối và carbon theo nhóm khối lượng thể tích
gỗ.
..................................................................................................................... 77
4.1.6 So sánh các mô hình ước tính AGB =f(DBH, H) chung các loài, theo
loài chủ yếu và theo nhóm WD.............................................................................. 80
4.1.7 Mô hình chuyển đổi ước tính sinh khối, carbon phần trên và dưới mặt
đất cây cá thể. ......................................................................................................... 82
4.2 Ước tính sinh khối và carbon cho các bể chứa ngoài gỗ. .................................... 84
4.2.1 Ước tính carbon hữu cơ trong đất (SOC) .................................................... 84
4.2.2 Ước tính sinh khối và carbon trong các bể chứa thảm tươi, thảm mục,
gỗ chết. ................................................................................................................... 85
4.3 Mô hình ước tính sinh khối và carbon cho lâm phần từ các biến số điều tra
rừng ............................................................................................................................ 87
4.4 Cấu trúc sinh khối và carbon lâm phần. .............................................................. 92
4.4.1 Phân cấp chiều cao lâm phần ...................................................................... 93
4.4.2 Phân cấp sinh khối lâm phần rừng khộp. .................................................... 96
4.4.3 Cấu trúc sinh khối và carbon trong cây rừng phần trên và dưới mặt đất. ... 98
4.5 Dự báo tăng trưởng sinh khối, carbon rừng khộp .............................................. 105
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................... 108
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 112
ii
Lời cam đoan
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu và
kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn là trung thực, chưa từng được công bố
trong bất kỳ công trình nào khác.
Học viên
Bùi Hiến Đức
iii
Lời cảm ơn
Để hoàn thành luận văn kết thúc chương trình đào tạo Thạc sĩ chuyên nghành
Lâm học khóa VI (2011 – 2013) tại trường Đại học Tây Nguyên, tôi xin chân thành
cảm ơn:
Thầy PGS.TS Bảo Huy, người đã giảng dạy, quan tâm, giúp đỡ và tạo điều
kiện tốt nhất để tôi học hỏi nhiều kiến thức và hướng dẫn tận tình tôi hoàn thành
luận văn này. Nhóm nghiên cứu của bộ môn Quản Lý Tài Nguyên Rừng & Môi
trường (FREM): Cô Lý, thầy Hùng, thầy Định, Cô Hương, thầy Quốc, anh Hiển,
anh Tài Anh, anh Khánh đã hỗ trợ tôi trong quá trình thu thập số liệu trên hiện
trường và đã đóng góp ý kiến, tạo điều kiện cho tôi trong quá trình học tập và hoàn
thành luận văn.
Quý thầy cô giáo, phòng Đào tạo sau đại học, Ban giám hiệu nhà trường đã
giảng dạy và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt những năm học vừa qua.
Xin gửi lời cảm ơn tới Anh Khoa, anh Bằng, bạn Hậu, các em Đức Anh, Tiền,
Hương đã giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình thu thập số liệu hiện trường; các
thành viên lớp cao học Lâm học K06 đã gắn bó và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình
học tập.
Công ty Lâm nghiệp Ea Hleo, Trung đoàn 737, Công ty Bảo Ngọc và gia đình
anh Nhuần đã giúp đỡ và tạo rất nhiều điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình thu
thập số liệu hiện trường. Tổ chức Forest Trend đã hỗ trợ một phần kinh phí trong
quỹ học bổng để tôi có điều kiện thuận lợi hơn trong quá trình thu thập số liệu hiện
trường.
Đặc biệt tôi xin gửi lời chân thành cảm ơn đến bạn gái tôi, Trinh. Người đã ở
bên tôi những lúc khó khăn nhất và cùng tôi hoàn thành bài luận văn này. Tôi xin
gửi lời cảm ơn đến mẹ và các em của tôi đã luôn ủng hộ tinh thần, động viên tôi về
mọi mặt.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Buôn Ma Thuột, tháng 01 năm 2014
Học viên
Bùi Hiến Đức
iv
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
AGB
Above Ground Biomass - Sinh khối trên mặt đất của thực vật, chủ
yếu trong cây gỗ, bao gồm thân, lá và vỏ (kg/cây)
BA
Basal area: Tổng tiết diện ngang cây gỗ/ha (m2/ha)
BaD
Khối lượng thể tích vỏ (g/cm3)
BCEF
Biomass conversion and expansion factor: Hệ số chuyển đổi từ trữ
lượng sang sinh khối.
BEF
Biomass expansion factor: Hệ số chuyển đổi thể tích tươi sang
sinh khối khô.
BGB
Below Ground Biomass - Sinh khối rễ cây dưới mặt đất (kg/cây)
C (AGB)
Carbon in ABG: Carbon tích lũy trong sinh khối trên mặt đất của
thực vật (kg/cây)
C (BGB)
Carbon in ABG: Carbon tích lũy trong sinh khối dưới mặt đất của
thực vật, chủ yếu rễ cây gỗ (kg/cây)
COP
Conference Of Parties: Hội nghị các bên liên quan
DBH
Diameter at Breast Height - Đường kính ngang ngực (cm)
GHG
Green house gas: Khí nhà kính.
H
Height - Chiều cao cây (m)
IPCC
Intergovermental Panel of Climate Change: Cơ quan liên chính
phủ về biến đổi khí hậu
M
Trữ lượng cây gỗ (m3/ha)
N
Mật độ cây gỗ (m3/ha)
REDD
Reducing Emissions from Deforestation and Forest Degradation Giảm phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính từ suy thoái và mất rừng
REDD+
Giảm phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính từ suy thoái và mất rừng
kết hợp với bảo tồn, quản lý rừng bền vững và tăng cường trữ lượng
carbon ở các quốc gia đang phát triển.
SOC
Soil Organic Carbon: Carbon hữu cơ trong đất (tấn/ha)
v
TAGTB
Total above ground tree biomass: Tổng sinh khối cây gỗ phần trên
mặt đất trên một đơn vị diện tích (tấn/ ha)
TAGTC
Total above ground tree carbon: Tổng carbon tích lũy của cây gỗ
phần trên mặt đất trên một đơn vị diện tích (tấn/ ha)
TBGTB
Total below ground tree biomass: Tổng sinh khối cây gỗ phần
dưới đất trên một đơn vị diện tích (tấn/ ha)
TBGTC
Total below ground tree carbon: Tổng carbon tích lũy của cây gỗ
phần dưới mặt đất trên một đơn vị diện tích (tấn/ ha)
TTB
Total tree biomass: Tổng sinh khối cây gỗ trên và dưới mặt đất
(tấn/ha)
TTC
Total tree carbon: Tổng carbon cây gỗ trên và dưới mặt đât (tấn/
ha)
UNFCCC
United Nations Framework Convention on Climate Change: Hiệp
định khung của liên hợp quốc về biến đổi khí hậu
UN-REDD+ United Nations Reduction of Emissions from Deforestation and
forest Degradation - Chương trình giảm phát thải từ phá rừng và
suy thoái rừng của LHQ
V
Volume - Thể tích cây gỗ (m3/cây)
WD
Wood Density - Khối lượng thể tích gỗ (g/cm3)
vi
DANH MỤC HÌNH, BIỂU ĐỒ
Hình 1.1: Năm bể chứa carbon trong lâm phần ........................................................... 9
Hình 1.2: Bể chứa carbon cây cá thể.......................................................................... 10
Hình 1.3: Ô mẫu tròn phân tầng theo cấp kính áp dụng ở Hoa Kỳ ........................... 11
Hình 1.4: Biểu đồ biến động phần dư và biểu đồ xác suất chuẩn Normal P-P .......... 19
Hình 1.5: Các tiêu chuẩn thống kê để lựa chọn biến số và hàm tối ưu ...................... 20
Hình 1.6: Các ô mẫu về SOC ở các mô hình canh tác nương rẫy trên thế giới ......... 28
Hình 2.1: Vị trí địa lí khu vực nghiên cứu ................................................................. 32
Hình 3.1: Sơ đồ tiếp cận nghiên cứu .......................................................................... 37
Hình 3.2: Ô mẫu điều tra carbon rừng khộp .............................................................. 38
Hình 3.3: Bản đồ phân bố ô mẫu điều ra sinh khối, carbon rừng khộp ..................... 39
Hình 3.4: Xác định khối lượng và lấy mẫu thảm tươi, thảm mục, gỗ chết ................ 41
Hình 3.5: Xác định khối lượng, thể tích và lấy mẫu phân tích đất ............................ 41
Hình 3.6: Chia cây thành 5 đoạn để xác định Doi và lấy mẫu phân tích .................... 42
Hình 3.7: Các bước thu thập số liệu cây giải tích ...................................................... 43
Hình 3.8: Cân và lấy mẫu các bộ phận cây giải tích .................................................. 44
Hình 3.9: Xác định thể tích gỗ, vỏ tươi bằng ống đonước (ml) ................................. 45
Hình 4.1: Ma trận đám mây điểm mối quan hệ giữa WD, BaD với DBH, H
chung cho các loài của kiểu rừng khộp tỉnh Đăk Lăk. ............................................... 52
Hình 4.2: Biểu đồ phân tích phương sai nhóm WD, BaD ......................................... 55
Hình 4.3: Biến động giữa giá trị sinh khối dự báo Bst và giá trị thực tế đối với
mô hình một biến DBH. ............................................................................................. 57
Hình 4.4. Biến động giữa giá trị carbon Cst dự báo và giá trị thực tế đối với mô
hình một biến DBH. ................................................................................................... 57
Hình 4.5: Biến động giữa giá trị sinh khối dự báo Bba và giá trị thực tế đối với
mô hình một biến DBH .............................................................................................. 59
Hình 4.6: Biến động giữa giá trị carbon dự báo Cba và giá trị thực tế đối với mô
hình một biến DBH .................................................................................................... 60
Hình 4.7: Biến động giữa giá trị sinh khối, carbon dự báo và giá trị thực tế đối
với mô hình cho phần cành cây.................................................................................. 62
Hình 4.8: Biến động giữa giá trị sinh khối, carbon dự báo và giá trị thực tế đối
với mô hình cho phần lá cây ...................................................................................... 63
Hình 4.9: Tỷ lệ sinh khối và carbon 4 bộ phận cây gỗ trên mặt đất .......................... 65
Hình 4.10: Mô hình AGB= f(DBH) ........................................................................... 67
Hình 4.11: Mô hình ước tính C(AGB) đơn biến DBH .............................................. 70
Hình 4.12: Tỷ lệ carbon tích lũy ở 5 bộ phận cây gỗ rừng khộp ............................... 73
Hình 4.13: Mô hình AGB –f(DBH, H) chung, theo loài và nhóm WD ..................... 82
Hình 4.14: Quan hệ H/DBH trong lâm phần rừng khộp ............................................ 94
vii
Hình 4.15: Mô hình đường cong cấp chiều cao rừng khộp Đăk Lăk......................... 95
Hình 4.16: Kiểm nghiệm sự phù hợp họ đường cong cấp chiều cao của kiểu rừng
khộp tỉnh Đăk Lăk. ..................................................................................................... 96
Hình 4.17: Cấu trúc phân bố carbon trên và dưới mặt đất theo cấp kính ở cấp
sinh khối I và cấp chiều cao 3 .................................................................................. 100
Hình 4.18: Cấu trúc phân bố carbon trên và dưới mặt đất theo cấp kính lâm phần
cấp năng suất và sinh khối trung bình (II, 2) ........................................................... 101
Hình 4.19: Cấu trúc phân bố carbon trên và dưới mặt đất theo cấp kính lâm phần
cấp năng suất và sinh khối tốt nhất (1, III) ............................................................... 103
Hình 4.20: Tỷ lệ carbon 6 bể chứa trong lâm phần rừng khộp ................................ 104
Hình 4.21: Mô hình quan hệ A=f (DBH) ................................................................. 106
viii
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1: Các dạng hàm phổ biến xây dựng tương quan ước tính sinh khối ............ 15
Bảng 1.2: Các mô hình ước tính sinh khối đã xây dựng cho các kiểu rừng trên
thế giới ........................................................................................................................ 21
Bảng 1.3: Các hàm ước tính sinh khối cho kiểu rừng thường xanh ở vùng tây
nguyên, Việt Nam ...................................................................................................... 22
Bảng 1.4. Các mô hình ước tính sinh khối đã xây dựng ở Việt Nam ........................ 23
Bảng 1.5: Các hàm ước tính sinh khối, carbon dưới mặt đất cho kiểu rừng
thường xanh vùng tây nguyên, Việt Nam .................................................................. 25
Bảng 3.1: Thông tin về vị trí và trạng thái ô tiêu chuẩn rút mẫu ............................... 39
Bảng 4.1: So sánh thể tích vỏ với thể tích cây ........................................................... 51
Bảng 4.2: Biến động và ước lượng khoảng WD, BaD cho các loài chủ yếu của
kiểu rừng khộp Đăk Lăk............................................................................................. 53
Bảng 4.3: Mô hình ước tính sinh khối phần thân cây (Bst) ....................................... 56
Bảng 4.4: Mô hính ước tính carbon phần thân cây (Cst) ........................................... 56
Bảng 4.5: Mô hình ước tính sinh khối phần vỏ cây (Bba) ......................................... 58
Bảng 4.6: Mô hình ước tính carbon phần vỏ cây (Cba) ............................................. 59
Bảng 4.7: Mô hình ước tính sinh khối phần cành cây (Bbr) ...................................... 61
Bảng 4.8: Mô hình ước tính carbon phần cành cây (Cbr) .......................................... 61
Bảng 4.9: Mô hình ước tính sinh khối lá cây (Bl) ..................................................... 62
Bảng 4.10: Mô hình ước tính carbon lá cây (Cl) ....................................................... 63
Bảng 4.11: Sinh khối, carbon, CO2 hấp thụ của 4 bộ phận cây rừng ........................ 64
Bảng 4.12: Mô hình ước tính sinh khối AGB từ biến số điều tra rừng ..................... 66
Bảng 4.13: So sánh biến động S% của mô hình ước tính AGB từ biến số DBH
rừng khộp ................................................................................................................... 68
Bảng 4.14: Mô hình ước tính carbon phần sinh khối trên mặt đất ............................ 69
Bảng 4.15: Mô hình ước tính sinh khối BGB ............................................................ 71
Bảng 4.16: Mô hình ước tính carbon bể chứa BGB (C (BGB).................................. 72
Bảng 4.17: Lượng carbon và CO2 ở 5 bộ phận cây gỗ theo các cấp kính .................. 73
Bảng 4.18: Mô hình AGB=f(DBH) theo loài chủ yếu của rừng khộp ....................... 74
Bảng 4.19: Mô hình AGB=f(DBH, H) theo loài chủ yếu của rừng khộp .................. 75
Bảng 4.20: Mô hình C_AGB=f(DBH, H) theo loài chủ yếu rừng khộp .................... 75
Bảng 4.21: Mô hình BGB=f(DBH) theo loài chủ yếu rừng khộp ............................. 76
Bảng 4.22: Mô hình BGB=f(DBH,H) theo loài chủ yếu rừng khộp ......................... 76
Bảng 4.23: Mô hình C_BGB=f(DBH,H) theo loài chủ yếu rừng khộp ..................... 77
Bảng 4.24: Mô hình AGB=f(BDH, H) theo nhóm khối lượng thể tích gỗ ................ 78
Bảng 4.25: Mô hình C_AGB=f(DBH, H) theo nhóm khối lượng thể tích gỗ .......... 78
Bảng 4.26: Mô hình BGB=f(BDH, H) theo nhóm khối lượng thể tích gỗ ................ 79
Bảng 4.27: Mô hình C_BGB=f(DBH, H) theo nhóm khối lượng thể tích gỗ ........... 79
Bảng 4.28: Mô hình AGB = f(DBH, H) chung các loài, theo loài và nhóm WD ...... 80
Bảng 4.29: Mô hình chuyển đổi sinh khối, carbon giữa bể chứa AGB và BGB ....... 83
Bảng 4.30: Phân tích đặc trưng mẫu SOC ................................................................. 84
ix
Bảng 4.31: Ước tính sinh khối và carbon bể chứa cho bể chứa thảm tươi ................ 85
Bảng 4.32: Ước tính sinh khối và carbon bể chứa thảm mục (Litter) ....................... 86
Bảng 4.33: Ước tính sinh khối và carbon bể chứa gỗ chết (Dead wood) .................. 86
Bảng 4.34: Mô hình chuyển đổi sinh khối, carbon lâm phần .................................... 88
Bảng 4.35: Mô hình ước tính sinh khối trên mặt đất lâm phần với các nhân tố
điều tra rừng ............................................................................................................... 88
Bảng 4.36: Mô hình ước tính carbon trên mặt đất lâm phần với các nhân tố điều
tra rừng ....................................................................................................................... 89
Bảng 4.37: Mô hình ước tính sinh khối phần sinh khối dưới mặt đất lâm phần với
các nhân tố điều tra rừng ............................................................................................ 89
Bảng 4.38 Mô hình ước tính carbon phần sinh khối dưới mặt đất lâm phần với
các nhân tố điều tra rừng ............................................................................................ 90
Bảng 4.39: Mô hình ước tính sinh khối 5 bộ phận cây trên mặt đất với nhân tố
điều tra rừng. .............................................................................................................. 90
Bảng 4.40: Mô hình ước tính carbon 5 bộ phận cây trên mặt đất với nhân tố điều
tra rừng. ...................................................................................................................... 91
Bảng 4.41: Mô hình ước tính tổng sinh khối lâm phần với nhân tố điều tra rừng..... 91
Bảng 4.42: Mô hình ước tính tổng carbon lâm phần với nhân tố điều tra rừng ........ 92
Bảng 4.43: Các tham số bi theo 3 cấp chiều cao lâm phần ........................................ 94
Bảng 4.44: Biểu cấp chiều cao rừng khộp Đăk Lăk .................................................. 95
Bảng 4.45: Phân tích biến động TAGTB ................................................................... 97
Bảng 4.46: Phân tích biến động hệ số BCEF ............................................................. 98
Bảng 4.47: Phân cấp sinh khối và quan hệ với trữ lượng. ......................................... 98
Bảng 4.48: Các mô hình ước tính sinh khối, carbon theo cấp kính và cấp chiều
cao .............................................................................................................................. 99
Bảng 4.49: Sinh khối và carbon của lâm phần có năng suất và sinh khối thấp
nhất, tương ứng với lâm phần có cấp sinh khối I và cấp chiều cao 3 ........................ 99
Bảng 4.50: Sinh khối và carbon của lâm phần có cấp năng suất và sinh khối
trung bình, tương ứng với lâm phần có cấp chiều cao 2 và cấp sinh khối II. .......... 101
Bảng 4.51: Sinh khối và carbon của lâm phần có cấp năng suất và sinh khối tốt
nhất, tương ứng với lâm phần có cấp chiều cao 1 và cấp sinh khối III. .................. 102
Bảng 4.52: Tỷ lệ carbon 6 bể chứa lâm phần rừng khộp ......................................... 104
Bảng 4.53: Mô hình quan hệ giữa tuổi cây rừng với DBH, H. ................................ 105
Bảng 4.54: Tăng trưởng sinh khối, carbon trung bình của lâm phần có cấp năng
suất và cấp sinh khối trung bình ............................................................................... 107
Bảng 4.55: Tăng tưởng sinh khối và carbon cho 3 đơn vị lâm phần đại diện ......... 107
x
ĐẶT VẤN ĐỀ
Phát triển và lượng hóa khả năng tích lũy carbon của rừng là một trong
những hoạt động của chuỗi chương trình "Giảm phát thải do mất rừng và suy
thoái rừng ở các nước đang phát triển" (REDD) và "Chi trả dịch vụ môi trường"
(PES), được đề xuất trong bối cảnh những cam kết cắt giảm khí thải theo Nghị
định thư Kyoto không đạt hiệu quả, đồng thời tình trạng suy thoái rừng ở các
nước đang phát triển trong đó có Việt Nam, đã và đang đóng góp một tỷ lệ khá
lớn vào tổng lượng phát thải CO2 trên toàn cầu. Việc mở rộng REDD sang
REDD+ đã thể hiện vai trò của các chương trình REDD+ ngày càng rộng vào tiến
trình quản lý rừng theo hướng bền vững. Các chương trình REDD+ hiện nay
không chỉ chú trọng vào giảm phát thải từ suy thoái và mất rừng mà còn kết hợp
với việc bảo tồn đa dạng sinh học, quản lý rừng bền vững và tăng cường trữ
lượng carbon [1].
IPCC đã tham gia và thúc đẩy các nước đang phát triển thực hiện mục tiêu
giảm phát thải bằng cách mua các tín dụng carbon của các nước này từ những
khu rừng hấp thụ CO2 thông qua thị trường carbon. Xây dựng phương pháp đo
tính và giám sát để cung cấp thông tin, cơ sở dữ liệu về biến động lượng CO2
hấp thụ hay phát thải của các bể chứa carbon ở các kiểu rừng khác nhau theo tiêu
chuẩn của IPCC (2006) là cần thiết để tham gia vào các chương trình REDD+.
Phương pháp đo tính, lượng hóa sinh khối và carbon rừng sẽ quyết định nguồn
dữ liệu đầu vào cho việc áp dụng công nghệ viễn thám để giám sát biến động ở
các bể chứa carbon. Do đó phương pháp đo tính đạt độ tin cậy theo các tiêu
chuẩn của IPCC (2006) sẽ quyết định mức độ chính xác trong việc giám sát
lượng CO2 hấp thụ hay phát thải theo tiêu chuẩn quốc tế. Đây là cơ sở để ước
lượng giá trị kinh tế của lâm phần khi tham gia vào thị trường carbon toàn cầu.
Trên thực tế lượng carbon tích lũy, CO2 hấp thụ phụ thuộc vào nhiều yếu tố
lâm phần và sinh thái khác nhau như: kiểu rừng, trạng thái rừng, loài cây ưu thế,
điều kiện lập địa... Do đó, đòi hỏi phải có những nghiên cứu, đánh giá về khả
1
năng hấp thụ CO2 của từng kiểu thảm phủ cụ thể. Việc sử dụng một vài mô hình
để áp dụng chung cho tất cả các kiểu rừng, vùng sinh thái sẽ dẫn đến sai số và
không đúng đắn về mặt khoa học [4].
Phương pháp lượng hóa sinh khối và carbon cho cây cá thể, lâm phần hiện
tại đã được xây dựng thành quy trình chung trên phạm vi toàn thế giới: Thiết lập
hệ thống ô mẫu; Sử dụng phương pháp chặt hạ cây (destructive sampling); Phân
tích mẫu để xác định sinh khối, hàm lượng carbon; Xây dựng mô hình ước tính
sinh khối, carbon cây cá thể thông qua các nhân tố điều tra rừng và nhân tố sinh
thái. Tuy nhiên khả năng áp dụng vào nghiên cứu thực tế cho từng loại thảm
phủ, từng bể chứa carbon là rất khác nhau, từ đó mức độ tin cậy và quy mô áp
dụng các mô hình được xây dựng cũng khác nhau. Các nghiên cứu trên thế giới
mới chỉ tập trung vào bể chứa sinh khối của cây rừng phần trên mặt đất (AGB),
việc tính toán trữ lượng carbon đều thông qua hệ số chuyển đổi CF của IPCC
(2006), các bể chứa carbon còn lại cũng sử dụng hệ số chuyển đổi của IPCC [6].
Mặt khác số lượng mẫu của các nghiên cứu nhỏ so với diện tích rừng thực tế,
chưa được đánh giá sai số mô hình khi áp dụng đối với các kiểu rừng đa dạng ở
Việt Nam. Bảo Huy (2012) đã xây dựng hệ thống các mô hình ước tính carbon
tích lũy cho cả năm bể chứa carbon rừng lá rộng thường xanh vùng Tây Nguyên
là sinh khối trên mặt đất (AGB), sinh khối dưới mặt đất (BGB), thảm mục, gỗ
chết và SOC theo các tiêu chuẩn IPCC (2006) với các thông số cụ thể, sai số của
mô hình thấp.
Chương trình UN-REDD+ tại Việt Nam đã bước vào giai đoạn II, tuy nhiên
các nghiên cứu về xây dựng hàm ước tính carbon cho từng kiểu rừng khác nhau
vẫn chưa đầy đủ cho từng kiểu rừng, hầu hết các nghiên cứu chỉ tập trung vào
việc mô tả kết quả thông qua việc thiết lập một số ô mẫu xác định sinh khối,
chưa có sự kiểm định theo các chỉ tiêu thống kê toán học, do đó việc áp dụng để
tính toán trữ lượng carbon vào thực tế sẽ dẫn đến sai số. Vì vậy việc xây dựng hệ
thống mô hình ước tính sinh khối, carbon cho từng kiểu rừng cụ thể là cấp thiết.
2
Rừng khộp (Dipterocarp forest) là một kiểu rừng đặc trưng và chỉ có ở khu
vực Đông Nam Á. Tại Việt Nam rừng Khộp tập trung ở khu vực Tây Nguyên,
trong đó tỉnh Đăk Lăk là nơi có diện tích lớn và đặc trưng nhất. Các giá trị nhiều
mặt của rừng khộp về kinh tế, các giá trị sinh học, sinh thái chưa được hiểu biết
một cách sâu sắc là nguyên nhân làm cho kiểu rừng này bị coi là kém hiệu quả
(kinh tế) và đang bị chặt hạ để chuyển đổi sang các diện tích trồng các loại cây
khác được coi là có hiệu quả cao hơn là điều thực sự đáng báo động. Ngoài ra,
trong xu thế toàn cầu đối phó với biến đổi khí hậu, các thảm rừng khộp cũng có
giá trị nhất định trong việc hấp tích lũy carbon, góp phần giảm phát thải khí nhà
kính.
Trên thế giới việc nghiên cứu để lượng hóa những giá trị về mặt môi trường
nói chung và khả năng tích lũy carbon của kiểu rừng khộp cũng mới trong giai
đoạn khởi đầu và phạm vi nghiên cứu hẹp trong một vùng sinh thái cụ thể chưa
được kiểm định sai số khi áp dụng cho kiểu rừng khộp của Việt Nam. Tại Việt
Nam các nghiên cứu về rừng kiểu rừng khộp hầu hết chỉ tập trung vào nghiên
cứu cấu trúc, sinh khối. Các nghiên cứu về khả năng tích lũy carbon cho kiểu
rừng khộp chỉ dừng lại ở mức độ sử dụng các mô hình đã có sẵn chưa được kiểm
định cho kiểu rừng khộp ở Việt Nam hay mới chỉ dừng lại ở việc thiết lập một
vài ô mẫu và trình bày kết quả, do đó không có cơ sở tin cậy về mặt thống kê vì
vậy cũng không có cơ sở để áp dụng thực tế.
Xây dựng phương pháp nghiên cứu khả năng tích lũy carbon trong năm bể
chứa cụ thể ở các trạng thái khác nhau của kiểu rừng khộp phù hợp theo các tiêu
chuẩn của IPCC (2006) để xác định năng lực hấp thụ CO2 là một hướng nghiên
cứu cần quan tâm. Kết quả của nghiên cứu mang tính định lượng này sẽ là cơ sở
dữ liệu đầu vào quan trọng cho việc giám sát hấp thụ, phát thải CO2 tạo cơ sở để
tham gia chương trình REDD+. Việc chi trả tín dụng carbon từ các chương trình
REDD+ sẽ là nguồn động lực rất lớn đối với các chủ rừng và các cộng đồng sống
gần rừng quan tâm tới sự tồn tại của kiểu rừng đặc biệt này. Trong bối cảnh đó,
3
vấn đề nghiên cứu được đặt ra là phương pháp xây dựng mô hình và cung cấp hệ
thống các mô hình xác định sinh khối và carbon tích lũy, CO2 hấp thụ cho các
trạng thái khác nhau của kiểu rừng khộp theo tiêu chuẩn của IPCC (2006).
Để giải quyết các vấn đề nêu trên đề tài nghiên cứu nội dung "XÁC ĐỊNH
LƯỢNG CO2 HẤP THỤ CỦA KIỂU RỪNG KHỘP (DIPTERCARP
FOREST) TỈNH ĐĂK LĂK".
Trong phạm vi của một đề tài tốt nghiệp thạc sĩ, nghiên cứu giới hạn cho
kiểu rừng khộp tập trung chủ yếu ở hai huyện là Easoup và EaHleo là khu vực
rừng khộp đại diện và đặc trưng nhất của tỉnh Đăk Lăk.
4
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1 Biến đổi khí hậu và chương trình REDD, REDD+
Biến đổi khí hậu đang là mối quan tâm chung toàn cầu, hàng loạt chương
trình và chính sách nhằm đối phó với vấn đề này đã được nghiên cứu, xây dựng.
Tuy nhiên khi triển khai vào thực tế đã gặp rất nhiều khó khăn, trở ngại. Nghị
định thư Kyoto tiếp tục gia hạn cho đến năm 2020 trước bối cảnh các cam kết về
cắt giảm khí thải gây hiệu ứng nhà kính không đạt được kết quả như mong đợi,
cùng với suy thoái và mất rừng diễn ra với tốc độ cao tại các quốc gia đang phát
triển đang là thách thức cho không chỉ riêng ngành lâm nghiệp mà còn ảnh
hưởng sâu sắc tới nhiều vấn đề mang tính toàn cầu. Lượng hóa khả năng tích lũy
carbon, hấp thụ CO2 của rừng qua đó tạo cơ sở chi trả tài chính cho dịch vụ môi
trường, giảm phát thải từ mất rừng và suy thoái rừng tại các quốc gia đang phát
triển là một hướng đi mới cho tình hình hiện tại, đây là cơ sở ra đời của chương
trình REDD "Giảm phát thải từ suy thoái rừng và mất rừng tại các quốc gia đang
phát triển"[1].
REDD được đề xuất từ chương trình nghị sự của Hội nghị lần thứ 11
(COP11) của UNFCCC tại Montréal, tháng 12 năm 2005 và được mở rộng
chuyển sang REDD+ "Giảm phát thải từ nạn phá rừng và suy thoái rừng, vai trò
của bảo tồn, quản lý bền vững và tăng cường trữ lượng car bon rừng ở các nước
đang phát triển". Tại COP13 ở Bali, tháng 12 năm 2007. Kết hợp với sự ra đời
của chương trình UN-REDD được FAO, UNDP và UNEP hợp tác thí điểm
REDD+ tại các nước đang phát triển với sự hỗ trợ tài chính từ quỹ đối tác carbon
rừng (FCPF) của ngân hàng thế giới(WB). Cho thấy tiềm năng to lớn, không chỉ
là lợi ích trực tiếp từ việc cắt giảm phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính (GHG),
tăng cường trữ lượng carbon rừng mà còn là sự tác động tích cực vào bảo tồn đa
dạng sinh học, xóa đói giảm nghèo, phát huy quyền của người dân bản địa, mà
hơn cả là thúc đẩy quản lý và phát triển rừng bền vững của REDD và REDD+
[9].
5
REDD bắt đầu từ một ý tưởng đơn giản nhưng có ý nghĩa to lớn về mặt
thực tiễn: Chi trả tài chính cho tổ chức, cộng đồng, người giúp giảm phá rừng,
mất rừng. Một phần năm lượng phát thải khí nhà kính toàn cầu là từ suy thoái và
mất rừng, trong khi phá rừng và làm suy thoái rừng chỉ mang lại lợi nhuận thấp
so với giá trị thực tế mà rừng mang lại. Mặt khác cơ sở hoạt động của REDD,
REDD+ nhấn mạnh tính tự nguyện và sự đổi mới về tư duy quản lý tài nguyên
rừng dựa trên nền công nghệ quản lý sẵn có và được sự hỗ trợ mạnh mẽ từ các
quỹ tài chính tự nguyện, cho nên hiệu quả từ các chương trình REDD, REDD+
mang lại là khả thi.
Tại COP17 ở Durban, tháng 12 năm 2011 đã xác định cơ chế hoạt động cho
REDD+ trên 5 lĩnh vực chính: Giảm phát thải từ mất rừng; Giảm phát thải từ suy
thoái rừng; Bảo tồn trữ lượng carbon rừng; Quản lý rừng bền vững; Nâng cao
các bể chứa carbon rừng. Tuy nhiên, quá trình triển khai hoạt động thực tiễn của
REDD, REDD+ đã cho thấy nhiều vấn đề phức tạp và thách thức. Đó là các yêu
cầu về phương pháp đo đạc, lượng hóa khả năng tích lũy carbon rừng; Xác định
phạm vi, cách thức chi trả; Sự rò rỉ và mức tham chiếu tính toán; Trách nhiệm
pháp lý; Tính lâu bền; Chia sẻ hưởng lợi.... Những nghiên cứu để có cách tiếp
cận sâu sắc và hiệu quả là thách thức cho hoạt động triển khai REDD, REDD+.
Việt Nam là một trong những quốc gia đang thực hiện thí điểm chương
trình UN-REDD+, do đó cung cấp được phương pháp ước lượng tính sinh khối
và carbon rừng để tạo cơ sở dữ liệu cho thiết kế hệ thống đo tính và giám sát
sinh khối, carbon của các kiểu rừng, vùng sinh thái khác nhau là hoạt động thực
tiễn và cấp thiết.
1.2 Cơ sở ước tính sinh khối và carbon rừng
Ước tính được sinh khối và trữ lượng carbon tích lũy, CO2 hấp thụ là thông
tin và dữ liệu đầu vào cho việc giám sát biến động hấp thụ hay phát thải CO2 ở
các bể chứa carbon cho từng trạng thái của các kiểu rừng, vùng sinh thái khác
nhau. Mối quan hệ hữu cơ giữa sinh khối, carbon rừng với các nhân tố điều tra
6
lâm học thông thường như DBH, H, Ca, nhân tố sinh thái, nhân tố cấu trúc lâm
phần như tổ thành loài, DTC, N, M, BA…là cơ sở lý luận cho phương pháp ước
tính sinh khối, carbon rừng. Tuy nhiên do đặc điểm phức tạp của việc bố trí thí
nghiệm thu thập số liệu, sự biến động đa dạng của các nhân tố sinh thái, sự đa
dạng về cấu trúc, tổ thành loài ở từng trạng thái rừng của các kiểu rừng khác
nhau trên phạm vi toàn thế giới, các nghiên cứu chỉ có dừng lại trong một phạm
vi nhất định về mức độ tin cậy của mô hình, hệ thống thông tin, cơ sở dữ liệu và
phạm vi áp dụng [4].
IPCC (2006) đã tổng kết các nghiên cứu và đưa ra quy trình chung để ước
tính và giám sát sinh khối, carbon rừng. Các quốc gia muốn tham gia thị trường
carbon và được chi trả tài chính thì việc đo tính, giám sát hấp thụ, phát thải CO2
phải tuân thủ theo các quy trình này. IPPC đã xây dựng phương pháp tính toán
và giám sát hấp thụ, phát thải CO2 theo 3 cấp độ tùy thuộc vào điều kiện áp dụng
của mỗi quốc gia, vùng lãnh thổ:
Cấp độ I: Sử dụng biến số trữ lượng rừng và thông qua các hệ số chuyển
đổi của IPCC (2006) để ước tính sinh khối và carbon cho các bể chứa.
Đây là cấp độ đơn giản nhất, dễ áp dụng nhưng sai số lớn.
Cấp độ II: Sử dụng biến số tỷ lệ sinh khối khô so với thể tích tươi cây gỗ
để ước tính sinh khối, thông qua trữ lượng rừng để tính toán sinh khối lâm
phần, sau đó sử dụng hệ số chuyển đổi để ước tính trữ lượng carbon.
Cấp độ III: Xây dựng hệ thống hàm sinh học (allometric equations) để
ước tính và ứng dụng công nghệ GIS để giám sát sinh khối, trữ lượng
carbon. Qua đó cung cấp được hệ thống giám sát, báo cáo và thẩm tra
(MRV) theo tiêu chuẩn.
Trong 3 cấp độ được IPCC xây dựng thì cấp độ III được khuyến khích áp
dụng để xây dựng được hệ thống MRV đạt tiêu chuẩn khi tham gia vào thị
trường carbon toàn cầu. Do đó các quốc gia, vùng lãnh thổ cần cung cấp được hệ
thống hàm sinh học để ước tính trữ lượng và phương pháp giám sát thay đổi sinh
7
khối và CO2 phù hợp và đảm bảo độ tin cậy. Hiện tại một loạt các tổ chức và cá
nhân đã đưa ra các phương pháp ước tính, giám sát sinh khối và carbon rừng ở
các cấp độ và phạm vi khác nhau: ICRAF(2007), Pearson và cộng sự (2007)
Bishma và cộng sự (2010), Silva và cộng sự (2010), SNV và UN-REDD Việt
Nam ( 2010), Bảo Huy (2012).
Các nghiên cứu trên thế giới của hầu hết các tác giả như Brown (19972001), MacDicken (1997), Nelson và cộng sự (1999), Ketterings và cộng sự
(2001), Chave và cộng sự (2005), Pearson (2007), Gibbs và cộng sự (2007),
Basuki và cộng sự (2009) Henry và cộng sự (2010), Dietz và cộng sự (2011),
Johannes và cộng sự (2011) chỉ chú trọng vào bể chứa sinh khối trên mặt đất
(AGB), sử dụng các hệ số chuyển đổi của IPCC (2006) để xác định trữ lượng
carbon. Tại Việt Nam, Bảo Huy (2012) đã xây dựng được hệ thống hàm sinh trắc
với nhiều cấp độ áp dụng để ước tính sinh khối và carbon cho cả 5 bể chứa từ
các biến số điều tra rừng, nhân tố sinh thái, cấu trúc lâm phần rừng lá rộng
thường xanh vùng Tây Nguyên. Đồng thời tác giả cũng đã xây dựng phương
pháp giám sát trữ lượng sinh khối, carbon rừng theo công nghệ GIS [6].
1.3 Ước tính sinh khối và carbon ở các bể chứa carbon.
Theo IPCC (2006) có 5 bể chứa carbon chính trong lâm phần như Hình 1.1:
i) Sinh khối trên mặt đất (AGB)
ii) Sinh khối dưới mặt đất (BGB)
iii) Thảm mục (Litter)
iv) Gỗ chết (Dead wood)
v) Carbon hữu cơ trong đất (SOC)
8
- Xem thêm -