Tài liệu Nghiên cứu khả năng tích lũy các bon của rừng trồng mỡ (manglietia conifera) tại xã chu hương huyện ba bể tỉnh bắc kạn

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM ----------- ----------- NGUYỄN VĂN HÙNG “NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG TÍCH LŨY CÁC BON CỦA RỪNG TRỒNG MỠ (Manglietia conifera) TẠI XÃ CHU HƯƠNG, HUYỆN BA BỂ, TỈNH BẮC KẠN ” KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Quản lý tài nguyên rừng Khoa : Lâm nghiệp Khóa học : 2011 - 2015 Thái Nguyên - 2015 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM ----------- ----------- NGUYỄN VĂN HÙNG “NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG TÍCH LŨY CÁC BON CỦA RỪNG TRỒNG MỠ (Manglietia conifera) TẠI XÃ CHU HƯƠNG, HUYỆN BA BỂ, TỈNH BẮC KẠN ” KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Quản lý tài nguyên rừng Khoa : Lâm nghiệp Khóa học : 2011 - 2015 Giảng viên hướng dẫn : 1. ThS. Nguyễn Tuấn Hùng 2. TS. Đỗ Hoàng Chung Khoa Lâm nghiệp - Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên - 2015 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là đề tài nghiên cứu của riêng tôi, những số liệu và kết quả trong khóa luận tốt nghiệp này là hoàn toàn trung thực, chưa hề được sử dụng để bảo vệ một học vị nào. Mọi sự giúp đỡ cho việc hoàn thành luận văn đều đã được cảm ơn. Các thông tin, tài liệu trình bày trong luận văn này đã được chỉ rõ nguồn gốc. Thái nguyên, ngày 20 tháng 5 năm 2015 Xác nhận của GVHD Người viết cam đoan Đồng ý cho bảo vệ kết quả trước hội đồng khoa học Nguyễn Văn Hùng XÁC NHẬN CỦA GIÁO VIÊN CHẤM PHẢN BIỆN Giáo viên chấm phản biện xác nhận sinh viên đã sửa chữa sai sót sau khi hội đồng chấm yêu cầu! (Ký và ghi rõ họ tên) ii LỜI CẢM ƠN Trong quá trình thực hiện và hoàn thành đề tài: “Nghiên cứu khả năng tích lũy các bon của rừng trồng Mỡ (Manglietia conifera) tại xã Chu Hương, huyện Ba Bể, tỉnh Bắc Kạn ”, tôi đã nhận được sự quan tâm giúp đỡ của các thầy cô giáo Khoa Lâm nghiệp - Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên. Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Th.S Nguyễn Tuấn Hùng và TS Đỗ Hoàng Chung, người hướng dẫn đề tài tốt nghiệp đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài này. Tôi xin trân trọng cám ơn Ban giám hiệu nhà trường, cùng các thầy cô giáo Khoa Lâm nghiệp - Trường Đại học Nông Lâm TháiNguyên đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành đề tài này. Xin cám ơn cán bộ UBND xã Chu Hương - Huyện Ba Bể, tỉnh Bắc Kạn, các xã và một số hộ dân trồng rừng trên địa bàn nghiên cứu đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong việc thu thập số liệu ngoại nghiệp để thực hiện luận văn này. Tôi xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, tháng 5 năm 2015 Sinh viên Nguyễn Văn Hùng iii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 4.1. Các chỉ tiêu sinh trưởng của rừng trồng Mỡ ở các tuổi 3, 5, 7 và 9.......26 Bảng 4.2. Cấu trúc sinh khối tươi cây cá lẻ rừng trồng Mỡ ........................... 28 Bảng 4.3. Sinh khối tươi của tầng cây Mỡ...................................................... 29 Bảng 4.4. Cấu trúc sinh khối khô cây cá lẻ rừng trồng Mỡ ............................ 30 Bảng 4.5. Cấu trúc sinh khối khô của tầng cây Mỡ ........................................ 31 Bảng 4.6. Khả năng tích lũy các bon cây cá lẻ của cây Mỡ ........................... 36 Bảng 4.7. Khả năng tích lũy các bon của rừng trồng Mỡ ............................... 39 Bảng 4.8. Lượng Các bon tích lũy theo thời gian ........................................... 42 Bảng 4.10. Lượng CO2 tương đương .............................................................. 44 Bảng 4.11. Lượng các bon tích lũy và giá trị hấp thụ CO2 của rừng trồng Mỡ .....45 Bảng 4.12. Lượng các bon tích lũy và giá trị hấp thụ CO2 của rừng trồng Mỡ trong một năm ................................................................................................. 45 iv DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 3.1: Sơ đồ bố trí các ô đo đếm ............................................................... 17 Hình 3.2: Đo đếm sinh trưởng cây Mỡ. .......................................................... 19 Hình 3.3: Cắt mẫu để phân tích sinh khối khô và thể tích. ............................. 22 Hình 3.4: Cắt cây bụi thảm tươi trong OTC. .................................................. 23 Hình 3.5: Thu thập mẫu thảm mục. ................................................................ 24 Hình 4.1: Cấu trúc sinh khối khô các bộ phận cây Mỡ tuổi 3 ........................ 32 Hình 4.2: Cấu trúc sinh khối khô các bộ phận cây Mỡ tuổi 5 ........................ 32 Hình 4.3: Cấu trúc sinh khối khô các bộ phận cây Mỡ tuổi 7 ........................ 33 Hình 4.4: Cấu trúc sinh khối khô các bộ phận cây Mỡ tuổi 9 ........................ 33 Hình 4.5: Khả năng tích lũy Các bon của thảm mục ...................................... 34 Hình 4.6: Khả năng tích lũy các bon của thảm tươi, cây bụi .......................... 35 Hình 4.7: Khối lượng các bon tích lũy trong cây Mỡ cá lẻ ............................ 37 Hình 4.8: Khối lượng các bon tích lũy trong rừng trồng Mỡ ......................... 38 Hình 4.9: Cấu trúc tích lũy các bon của rừng trồng Mỡ tuổi 3 ....................... 40 Hình 4.10: Cấu trúc tích lũy các bon của rừng trồng Mỡ tuổi 5 ..................... 40 Hình 4.11: Cấu trúc tích lũy các bon của rừng trồng Mỡ tuổi 7 ..................... 41 Hình 4.12: Cấu trúc tích lũy các bon của rừng trồng Mỡ tuổi 9 ..................... 41 Hình 4.13: Lượng cacbon tích lũy theo thời gian các cấp tuổi 3, 5, 7 và 9 Quy đổi lượng CO2 tương đương.......................................................... 43 v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT CDM : Cơ chế phát triển sạch D1.3 : Đường kính tại vị trí 1,3 m DBH : Đường kính bình quân Hvn :Chiều cao vút ngọn IPCC : Ủy ban liên Chính phủ về biến đổi khí hậu OTC : Ô tiêu chuẩn vi MỤC LỤC PHẦN 1: MỞ ĐẦU.......................................................................................... 1 1.1. Đặt vấn đề................................................................................................... 1 1.2. Mục tiêu nghiên cứu................................................................................... 4 1.2.1. Mục tiêu tổng quát .................................................................................. 4 1.2.2. Mục tiêu cụ thể ........................................................................................ 4 1.3. Ý nghĩa của đề tài ....................................................................................... 4 1.3.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu ...................................................... 4 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn ..................................................................................... 4 PHẦN 2: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ............................... 5 2.1. Nghiên cứu về sinh khối và năng suất rừng ............................................... 5 2.1.1. Trên thế giới ............................................................................................ 5 2.1.2. Ở Việt Nam ............................................................................................. 6 2.2. Nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 của rừng ............................................. 7 2.2.1. Trên thế giới ............................................................................................ 7 2.2.2. Ở Việt Nam ........................................................................................... 10 2.3. Kết luận chung ......................................................................................... 12 2.4. Tổng quan về khu vực nghiên cứu ........................................................... 12 2.4.1. Điều kiện tự nhiên ................................................................................. 12 2.4.2. Đặc điểm kinh tế - xã hội xã Chu Hương ............................................. 14 PHẦN 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................................................................................ 15 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ............................................................ 15 3.1.1. Đối tượng nghiên cứu............................................................................ 15 3.1.2. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................... 15 3.2. Địa điểm và thời gian nghiên cứu ............................................................ 15 3.2.1. Địa điểm nghiên cứu ............................................................................. 15 vii 3.2.2. Thời gian nghiên cứu ............................................................................ 15 3.3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 15 3.4. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................... 15 3.4.1. Cơ sở phương pháp luận ....................................................................... 15 3.4.2. Phương pháp nghiên cứu....................................................................... 16 PHẦN 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .......................... 26 4.1. Sinh trưởng và các chỉ tiêu trung bình của rừng trồng Mỡ...................... 26 4.2. Sinh khối tươi của rừng trồng Mỡ............................................................ 27 4.2.1. Cấu trúc sinh khối tươi cây cá lẻ của rừng trồng Mỡ ........................... 27 4.2.2.Cấu trúc sinh khối tươi của tầng cây Mỡ ............................................... 29 4.3. Xác định sinh khối khô của rừng trồng Mỡ ............................................. 29 4.3.1. Sinh khối khô cây cá lẻ rừng trồng Mỡ................................................. 29 4.3.2. Cấu trúc sinh khối khô của tầng cây Mỡ .............................................. 31 4.4. Xác định khả năng tích lũy các bon thông qua sinh khối khô ................. 34 4.4.1. Khả năng tích lũy Các bon của thảm mục ............................................ 34 4.4.2. Khả năng tích lũy các bon của thảm tươi, cây bụi ................................ 35 4.4.3. Khả năng tích lũy các bon của cây Mỡ ................................................. 35 4.4.4. Khả năng tích lũy Các bon của rừng trồng Mỡ..................................... 38 4.4.5. Tính lượng các bon tích lũy trung bình theo thời gian ......................... 42 4.5. Lượng giá trị môi trường của rừng trồng Mỡ .......................................... 44 PHẦN 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................... 46 5.1. Kết luận .................................................................................................... 46 5.2. Tồn tại ...................................................................................................... 47 5.3. Kiến nghị .................................................................................................. 47 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 48 1 PHẦN 1 MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề Thế kỷ XX, nhân loại chứng kiến sự phát triển như vũ bão của khoa học, kỹ thuật và công nghệ. Từ đó tạo cho con người có nhiều điều kiện để giải quyết các vấn đề về cuộc sống, quan hệ xã hội, trí tuệ, tìm hiểu khoa khọc tự nhiên... Theo đó, cuộc sống của con người có nhiều tiến bộ đáng kể. Tuy nhiên, chính sự phát triển quá nóng như vậy, Chính phủ các nước hầu như chưa quan tâm đến sự phát triển bền vững, hài hoà giữa kinh tế với bảo đảm môi trường trên trái đất. Biến đổi khí hậu là vấn đề đang đe dọa nghiêm trọng đến cuộc sống của con người trên toàn thế giới, trong đó có Việt Nam. Nguyên nhân trực tiếp dẫn tới sự biến đổi khí hậu là do phát thải quá mức khí nhà kính, đặc biệt là CO2. Kể từ cuối thế kỷ XVIII, mức CO2 tăng thêm 35,4% chủ yếu do con người đốt cháy các nhiên liệu hóa thạch như than đá, dầu mỏ, khí đốt trong quá trình phát triển công nghiệp. Tình trạng phá rừng, đốt rẫy, khai thác gỗ vô tổ chức cũng là nguyên nhân tạo ra hơn 20% phát thải khí nhà kính trên toàn cầu [17]. Theo IPCC, Việt Nam sẽ là nước bị ảnh hưởng nặng nề nhất bởi biến đổi khí hậu. Nếu nhiệt độ tăng trên 2oC khoảng 22 triệu người Việt Nam sẽ mất chỗ ở và 45% đất nông nghiệp ở Đồng bằng sông Mê Kông sẽ biến thành đất không thể canh tác do mực nước biển dâng cao [5]. Những nghiên cứu trong và ngoài nước đều khẳng định biến đổi khí hậu đã và đang ảnh hưởng tới vùng biển nước ta. Mực nước biển dâng làm chế độ cân bằng sinh thái bị tác động mạnh. Kết quả là các quần xã sinh vật hiện hữu thay đổi cấu trúc, thành phần, trữ lượng bổ sung giảm sút. Cá ở các rạn san hô bị tiêu diệt rồi sẽ di cư đến các vùng biển khác. Việt Nam là nước đứng thứ 4 trong 10 nước chịu ảnh hưởng nhiều nhất do mực nước biển dâng lên [5]. Hiện nay, khoa học đã khẳng định rằng hệ sinh thái trên cạn có vai trò to lớn trong chu trình các bon của sinh quyển, lượng các bon trao đổi giữa các hệ sinh thái này với sinh quyển ước tính khoảng 60 tỷ tấn/năm. Rừng nhiệt đới trên toàn thế giới có diện tích khoảng 17,6 triệu km2 2 chứa đựng 428 tỷ tấn các bon trong sinh khối và trong đất…[3]. Rừng trồng có thể hấp thụ được 115 tấn các bon và sẽ bị giảm 20 - 30% nếu chuyển thành đất nông nghiệp. Lượng các bon lưu giữ trong rừng trên toàn thế giới là khoảng 800 - 1.000 tỷ tấn, trong 1 năm rừng hấp thụ 100 tỷ tấn khí CO2 và thải ra khoảng 80 tỷ tấn O2 [3]. Ở Việt Nam, việc định giá rừng được đề cập đến trong Luật bảo vệ và phát triển rừng sửa đổi năm 2004. Ở đây việc quy định giá trị của rừng không đơn thuần chỉ là các giá trị sử dụng trực tiếp trong các hoạt động sản xuất, tiêu dùng, mua bán của con người như thức ăn, cây thuốc, nguồn gen… mà giá trị về môi trường của rừng đã được xem xét và đánh giá như giá trị về bảo tồn đa dạng sinh học, hấp thụ các bon, phòng hộ đầu nguồn, vẻ đẹp cảnh quan… Thông qua việc mua bán tín chỉ các bon sẽ khuyến khích được các chủ rừng trồng rừng hoặc bảo vệ rừng tự nhiên hiện có. Vấn đề định lượng khả năng hấp thụ các bon và giá trị thương mại các bon của rừng đã và đang được quan tâm. Nhưng trên thực tế cả trên thế giới và Việt Nam những nghiên cứu về vấn đề này còn ít. Trong khi đó mỗi dạng rừng, kiểu rừng, trạng thái rừng, loài cây ưu thế, tuổi của lâm phần khác nhau thì lượng các bon hấp thụ là khác nhau, trong khi đó thì không thể có bất kỳ cơ chế chi trả nào có thể áp dụng được cho mọi trường hợp. Do đó cần phải có những nghiên cứu cho từng loại hình rừng cụ thể về khả năng hấp thụ các bon để làm cơ sở lượng hoá những giá trị kinh tế mà rừng mang lại trong điều hoà khí hậu và giảm tác hại của hiệu ứng nhà kính. Mỡ (Manglietia conifera) là cây gỗ lớn thường xanh cao tới 25 -30 m, đường kính ngang ngực 30 cm và có thể tới 50-60 cm. Thân tròn rất thẳng, vỏ màu xám bạc, thịt màu trắng có mùi thơm. Chiều cao dưới cành đạt tối thiểu 3/4 chiều cao cây. Gỗ Mỡ màu sáng hoặc vàng nhạt, mềm nhẹ, tỷ trọng 0,48 lít nứt nẻ, mối mọt. Đây là loài cây sinh trưởng nhanh, tỉa cành tự nhiên tốt, tái sinh chồi mạnh, có thể kinh doanh một, hoặc hai luân kỳ liên tiếp với năng suất cao nên mục đích kinh doanh chủ yếu từ trước tới nay là đối với loài cây gỗ này là cung cấp nguyên liệu gỗ nhỏ, gỗ nguyên liệu giấy, gỗ gia dụng, gỗ dán lạng, gỗ trụ mỏ, …. Hơn nữa, Mỡ là cây đặc hữu của miền bắc Việt Nam, phân bố nhiều ở vùng Yên Bái, Hà Giang, Tuyên Quang, Phú Thọ vào đến Thanh Hoá, Hà Tĩnh, rải rác đến tận Quảng Bình. 3 Với những lý do đó cây Mỡ đã được chọn là một trong những loài cây trồng rừng chủ lực vùng miềm núi phía Bắc Việt Nam. Có nhiều nghiên cứu về cây Mỡ nhưng chủ yếu tập trung vào kỹ thuật gây trồng, tăng trưởng, sinh trưởng, chọn tạo giống, trồng rừng thâm canh, sản lượng gỗ, … Tuy nhiên, nghiên cứu về sinh khối và khả năng hấp thu các bon của rừng trồng Mỡ thuần loài chỉ mới tiến hành ở 1 số địa điểm của Phú Thọ và Tuyên Quang. Để có cơ ở cho việc tính toán giá trị thương mại các bon mà rừng trồng Mỡ thuần loài có thể tạo ra ở từng địa phương, việc nghiên cứu xác định sinh khối và lượng các bon được tích. Chu Hương là xã nằm ở phía Nam huyện Ba Bể. Tài nguyên rừng của Chu Hương đa dạng và phong phú, có nhiều chủng loại cây gỗ với tổng diện tích đất lâm nghiệp có rừng là 2.657,06 ha chiếm 74,19% tổng diện tích đất tự nhiên. Phần lớn diện tích rừng hiện nay chủ yếu đã giao cho các hộ gia đình, cá nhân quản lý. Diện tích rừng sản xuất là 2.355,23 ha trong đó chủ yếu là rừng trồng Mỡ, diện tích rừng trồng này đã đóng góp lớn trong tỷ lệ che phủ rừng của địa phương, đóng góp cho nguồn sinh kế của người dân. Nhằm đi sâu nghiên cứu, đánh giá giá trị môi trường và khả năng tích luỹ các bon của rừng trồng Mỡ trên địa bàn xã Chu Hương, huyện Ba Bể, tỉnh Bắc Kạn hiện nay, dự báo khả năng hấp thụ CO2 của rừng Mỡ và các phương thức quản lý rừng để làm cơ sở khuyến khích, xây dựng cơ chế chi trả dịch vụ môi trường, đây chính là những vấn đề còn thiếu nhiều nghiên cứu ở Việt Nam. Trên cơ sở đó, có những đề xuất, khuyến cáo người dân, cấp uỷ, chính quyền địa phương để có những định hướng, lựa chọn loại cây để đưa vào trồng rừng ở địa phương nhằm đáp ứng tốt nhất hiệu quả kinh tế và hiệu quả bảo vệ môi trường trong thời gian tới. Từ những điều kiện thực tiễn và nhu cầu khoa học trên đây nên tôi chọn đề tài nghiên cứu của mình là: “Nghiên cứu khả năng tích lũy các bon của rừng trồng Mỡ (Manglietia conifera) tại xã Chu Hương, huyện Ba Bể, tỉnh Bắc Kạn ”. 4 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.2.1. Mục tiêu tổng quát Xác định được khả năng tích lũy các bon của rừng trồng Mỡ tại xã Chu Hương, huyện Ba Bể, tỉnh Bắc Kạn. 1.2.2. Mục tiêu cụ thể - Đánh giá được một số đặc điểm cấu trúc của rừng trồng Mỡ tại xã Chu Hương, huyện Ba Bể, tỉnh Bắc Kạn. - Đánh giá được lượng sinh khối của rừng trồng Mỡ tại xã Chu Hương, huyện Ba Bể, tỉnh Bắc Kạn. - Đánh giá được lượng các bon tích lũy trong rừng trồng Mỡ tại xã Chu Hương, huyện Ba Bể, tỉnh Bắc Kạn. - Lượng hóa được năng lực hấp thu CO2 của rừng trồng Mỡ tại xã Chu Hương, huyện Ba Bể, tỉnh Bắc Kạn. - Bước đầu lượng hóa được giá trị môi trường của rừng trồng Mỡ tại khu vực nghiên cứu. 1.3 Ý nghĩa của đề tài 1.3.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu Giúp sinh viên vận dụng những kiến thức đã học vào thực tế trong công tác nghiên cứu. Việc thực hiện đề tài tốt nghiệp sẽ giúp sinh viên nâng cao khả năng làm việc, kỹ năng tổng hợp, phân tích các số liệu. Sinh viên có thể hoàn thiện được một báo cáo hoàn chỉnh. 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn Kết quả nghiên cứu của đề tài đánh giá được một số chỉ tiêu của rừng trồng Mỡ. Đó là những chỉ tiêu về sinh trưởng, phát triển, các chỉ tiêu về tích lũy các bon, định giá môi trường… Sau khi hoàn thành việc nghiên cứu đề tài sẽ tìm ra được các giải pháp để nâng cao được hiệu quả trong việc sản xuất rừng trồng Mỡ. 5 PHẦN 2 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2.1. Nghiên cứu về sinh khối và năng suất rừng 2.1.1. Trên thế giới Sinh khối và năng suất rừng là những vấn đề đã được rất nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu. Từ những năm 1840 trở về trước, đã có những công trình nghiên cứu về lĩnh vực sinh lý thực vật, đặc biệt là vai trò hoạt động của diệp lục trong quá trình quang hợp để tạo nên các sản phẩm hữu cơ dưới tác động của các nhân tố tự nhiên như: Đất, nước, không khí, và năng lượng ánh sáng mặt trời. Sang thế kỷ XIX nhờ áp dụng các thành tựu khoa học như hóa phân tích, hóa thực vật và đặc biệt là vận dụng nguyên lý tuần hoàn vật chất trong thiên nhiên, các nhà khoa học đã thu được những thành tựu đáng kể. Tiêu biểu cho lĩnh vực này có thể kể tới một số tác giả sau: - Liebig (1862) lần đầu tiên đã định lượng về sự tác động của thực vật tới không khí và phát triển thành định luật tối thiểu, sau đó Mitscherlich (1954) đã phát triển luật tối thiểu của Liebig thành luật "năng suất" [21]. - Lieth (1964) đã thể hiện năng suất trên toàn thế giới bằng bản đồ năng suất [31], đồng thời với sự ra đời của chương trình sinh học quốc tế “IBP” (1964) và chương trình sinh quyển con người “MAB” (1971) đã tác động mạnh mẽ tới việc nghiên cứu sinh khối. Những nghiên cứu trong giai đoạn này tập trung vào các đối tượng đồng cỏ, savan, rừng rụng lá, rừng mưa thường xanh. - Duyiho cho biết hệ sinh thái rừng nhiệt đới năng suất chất khô thuần từ 10 50 tấn/ha/năm, trung bình là 20 tấn/ha/năm, sinh khối chất khô từ 60 - 800 tấn/ha/năm, trung bình là 450 tấn/ha/năm (theo Lê Hồng Phúc, 1996) [8]. - Dajoz (1971) đưa ra năng suất của một số hệ sinh thái rừng như sau: + Mía ở Châu Phi: 76 tấn/ha/năm. + Rừng nhiệt đới thứ sinh ở Yangambi: 20 tấn/ha/năm. 6 + Đồng cỏ tự nhiên ở Fustuca (Đức): 10,5 - 15,5 tấn/ha/năm (dẫn theo Lê Hồng Phúc, 1996) [8]. - Theo Rodel (2002), mặc dù rừng chỉ che phủ 21% diện tích bề mặt trái đất, nhưng sinh khối thực vật của nó chiếm đến 75% so với tổng sinh khối thực vật trên cạn và lượng tăng trưởng sinh khối hàng năm chiếm 37% [25]. - Canell (1982) đã cho ra đời cuốn sách “Sinh khối và năng suất sơ cấp của rừng thế giới", cho đến nay nó vẫn là tác phẩm quy mô nhất. Tác phẩm đã tổng hợp 600 công trình nghiên cứu được toám tắt xuất bản về sinh khối khô, thân, cành, lá và một số thành phần sản phẩm sơ cấp của hơn 1.200 lâm phần thuộc 46 nước trên thế giới [18]. 2.1.2. Ở Việt Nam Nghiên cứu về sinh khối rừng ở nước ta tiến hành muộn nhưng cũng đã có một số công trình nghiên cứu sau - Hoàng Mạnh Trí (1986) thực hiện nghiên cứu “Sinh khối và năng suất rừng đước” đã áp dụng phương pháp “cây mẫu” để nghiên cứu năng suất, sinh khối một số quần xã rừng Đước đôi rừng ngập mặn ven biển Minh Hải [15]. - Hà Văn Tuế (1994) cũng dùng phương pháp “cây mẫu” để nghiên cứu năng suất, sinh khối một số rừng trồng nguyên liệu giấy tại Vĩnh Phúc [16]. - Lê Hồng Phúc (1996) đã có công trình nghiên cứu về sinh khối hoàn chỉnh, đây được xem là tác phẩm mang tính chất đi đầu trong lĩnh vực nghiên cứu sinh khối ở nước ta. Với đối tượng nghiên cứu là Thông ba lá tại Đà Lạt. Sau khi nghiên cứu, tác giả đã lập được một số phương trình tương quan giữa sinh khối của các bộ phận của cây rừng với đường kính D1.3 [8]. - Vũ Văn Thông (1997) với luận văn Thạc sỹ của mình đã xác lập được mối quan hệ giữa sinh khối của các bộ phận với đường kính D1.3 cho loài Keo lá tràm [14]. - Đặng Trung Tấn (2001) cũng đã nghiên cứu về “Sinh khối rừng Đước” và đã nhận định tổng sinh khối khô rừng Đước ở Cà Mau là 327 m3/ha và tăng trưởng sinh khối bình quân hàng năm là 9.500 kg/ha [12]. 7 - Nguyễn Ngọc Lung (2004) đã có công trình nghiên cứu về sinh khối rừng Thông ba lá để tính toán thử khả năng cố định CO2 mà cây rừng hấp thụ. Từ việc nghiên cứu này tác giả đã xác định được một số hàm tương quan mang tích chất định lượng sinh khối [7]. - Nguyễn Văn Dũng (2005) đã đưa ra nhận định rừng trồng Thông mã vĩ thuần loài 20 tuổi có tổng sinh khối tươi (trong cây và vật rơi rụng) là 321,7 - 495,4 tấn/ha, tương đương với lượng sinh khối khô là 173,4 - 266,2 tấn. Rừng keo lá tràm trồng thuần loài 15 tuổi có tổng sinh khối tươi ( trong cây và vật rơi rụng) là 251,1 433,7 tấn/ha, tương đương lượng sinh khối khô là 132 - 223 tấn/ha [2]. - Vũ Tấn Phương (2006) đã nghiên cứu về cây bụi, thảm tươi tại Hoà Bình và Thanh Hoá, kết quả cho thấy sinh khối của lau lách khoảng 104 tấn/ha, trảng cây bụi cao 2 - 3 m khoảng 61 tấn/ha, cỏ lá tre, cỏ tranh, cỏ chỉ có sinh khối từ 22 - 31 tấn/ha. Về sinh khối khô: Lau lách là 40 tấn/ha, cây bụi cao 2 - 3 m là 27 tấn/ha, cây bụi cao dưới 2 m và tế guột là 20 tấn/ha, cỏ lá tre 13 tấn/ha, cỏ tranh 10 tấn/ha [10]. - Nguyễn Văn Tấn (2006) nghiên cứu về sinh khối rừng Bạch đàn Urophylla ở Yên Bái cho kết quả cho thấy với sinh khối tươi ở tuổi 4 bằng 183,54 tấn/ha, ở tuổi 5 là 219,77 tấn/ha và ở tuổi 5 là 239,19 tấn/ha. Trong đó sinh khối trên mặt đất chiếm từ 77,78% - 89,12%. Tương ứng sinh khối khô ở tuổi 4 là 66,87 tấn/ha, tuổi 5 là 73,53 tấn/ha, tuổi 6 là 96,02 tấn/ha. Trong đó sinh khối khô trên mặt đất chiếm từ 64,27% - 85,92% [13]. - Lý Thu Quỳnh (2007) nghiên cứu về cây Mỡ tại tỉnh Phú Thọ và Tuyên Quang kết quả cho thấy tổng sinh khối tươi của 1ha rừng trồng Mỡ dao động trong khoảng 53.440 - 309.689 kg/ha còn tổng sinh khối khô dao động trong khoảng 22.965 - 105.026 kg/ha [12] 2.2. Nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 của rừng 2.2.1. Trên thế giới Nơi có khả năng hấp thụ một khối lượng lớn CO2 phát thải vào không khí bởi các hoạt động của con người đó là đại dương và thảm thực vật. Trong đó thảm thực vật đã lưu giữ một lượng CO2 lớn hơn 1 nửa khối lượng chất khí phát thải đó 8 và cũng chính từ nguyên liệu các bon này hàng năm thảm thực vật trên trái đất đã tạo ra được 150 tỷ tấn vật chất khô thực vật. Rừng nhiệt đới toàn cầu có diện tích khoảng 17,6 triệu km2 tích lũy 547 tỷ tấn các bon trong sinh khối và trong đất. Năm 1980, Brawn và cộng sự đã sử dụng công nghệ GIS dự tính lượng các bon trung bình trong rừng nhiệt đới châu Á là 144 tấn/ha trong phần sinh khối và 148 tấn /ha trong lớp đất mặt với độ sâu 1 m, tương đương 42 - 43 tỷ tấn các bon trong toàn châu lục. Tuy nhiên lượng các bon có biến động rất lớn giữa các vùng và các kiểu thảm thực bì khác nhau. Thông thường lượng các bon trong sinh khối biến động từ dưới 50 tấn/ha đến 360 tấn/ha, phần lớn ở các kiểu rừng là 100 - 200 tấn/ha (dẫn theo Phạm Xuân Hoàn, 2005) [4]. Một số nghiên cứu về khả năng hấp thụ các bon của các dạng rừng: - Palm và cộng sự (1986) cho rằng lượng các bon trung bình trong sinh khối phần trên mặt đất của rừng nhiệt đới Châu Á là 185 tấn/ha và biến động từ 25 - 300 tấn/ha [21]. - Houghton (1991) đã nhận định lượng các bon rừng nhiệt đới Châu Á là 40 250 tấn/ha, trong đó 50 - 120 tấn/ha ở phần thực vật và đất. - Brawn (1991) Rừng nhiệt đới Đông Nam Á có lượng sinh khối trên mặt đất từ 50 - 430 tấn/ha (tương đương 25 - 215 tấn C/ha) và trước khi có tác động của con người thì các trị số tương ứng là 350 - 400 tấn/ha (tương đương 175 - 200 tấn C/ha) (dẫn theo Phạm Xuân Hoàn, 2005) [4]. - Murdiyarso (1995) cho rằng rừng Indonesia có lượng các bon từ 161 - 300 tấn/ha trong phần sinh khối trên mặt đất [21]. - Lasco (1999) rừng tự nhiên thứ sinh ở Philippine có 86 - 201 tấn C/ha trong phần sinh khối trên mặt đất, ở rừng già là 370 - 520 tấn sinh khối /ha (tương đương 185 - 260 tấn C/ha, lượng các bon ước tính 50% sinh khối) [25]. - Abu Bakar (2000) Rừng Malaysia lượng các bon biến động từ 100 - 160 tấn/ha nếu tính cả sinh khối trong đất là 90 - 780 tấn/ha [21]. - Theo MC Kenzie (2001) các bon trong hệ sinh thái rừng thường tập trung ở 4 bộ phận chính: Thảm thực vật còn sống trên mặt đất, vật rơi rụng, rễ cây và đất 9 rừng. Việc xác định lượng các bon trong rừng thường được thực hiện thông qua xác định sinh khối rừng [24]. Kết quả nghiên cứu về sự biến động các bon sau khai thác rừng: - Brown và Pearce (1997) đã nhận định rằng: Một khu rừng nguyên sinh có thể hấp thụ được 280 tấn các bon và sẽ giải phóng 200 tấn các bon nếu chuyển thành du canh du cư và sẽ giải phóng nhiều hơn một chút nếu được chuyển thành đồng cỏ hay đất nông nghiệp. Rừng trồng có thể hấp thụ khoảng 115 tấn các bon và con số này sẽ giảm từ 1/3 đến 1/4 khi rừng bị chuyển đổi sang canh tác nông nghiệp [19]. - Theo Putz và Pinard (1993) ở Malaisia nếu khai thác chọn lấy đi 8 - 15 cây/ha (tương đương 80 m3/ha hay 22 tấn các bon/ha) sẽ làm tổn thương 50% số cây được giữ lại. Ở Sabah sau khai thác 1năm lượng sinh khối đã đạt 44 - 67% so với trước khai thác (nếu khai thác theo phương thức "Khai thác giảm thiểu tác động" (dẫn theo Phạm Xuân Hoàn, 2005) [4]. - Xét trên phạm vi toàn cầu, số liệu thống kê năm 2003 cho thấy lượng các bon lưu trữ trong rừng khoảng 800 - 1.000 tỷ tấn. Trong 1 năm rừng hấp thụ khoảng 100 tỷ tấn khí các bonic và thải ra khoảng 80 tỷ tấn Oxy... [3]. - Tổng lượng hấp thu dự trữ các bon của rừng trên thế giới khoảng 830 PgC, trong đó các bon trong đất lớn hơn 1,5 lần các bon dự trữ trong thảm thực vật (Brown, 1997) [26]. Đối với rừng nhiệt đới, có tới 50% lượng các bon dự trữ trong thảm thực vật và 50% dự trữ trong đất (IPCC,2000) [22]. - Theo ước tính hoạt động trồng rừng và tái trồng rừng trên thế giới có tỷ lệ hấp thu CO2 ở sinh khối 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 (Dioxon và cộng sự, 1994)[12]; (IPCC, 2000)[22]. - Năm 1991, Houghton đã chứng minh lượng các bon trong rừng nhiệt đới châu Á là 40 - 250 tấn/ha, trong đó 50 - 120 tấn/ha ở phần thực vật và đất (dẫn theo Phạm Xuân Hoàn, 2005) [4]. 10 - Năm 1996, Paml và cộng sự đã cho rằng lượng các bon trung bình trong sinh khối phần trên mặt đất của rừng nhiệt đới châu Á là 185 tấn/ha và biến động từ 25 - 300 tấn/ha. Kết quả nghiên cứu của Brown (1991) cho thấy rừng nhiệt đới Đông Nam Á có lượng sinh khối trên mặt đất từ 50 - 430 tấn/ha (tương đương 25 215 tấn C/ha) và trước khi có tác động của con người thì các trị số tương ứng là 350 - 400 tấn/ha (tương đương 175 - 200 tấn/ha) (dẫn theo Brown, 1997) [20]. - Brown và Pearce (1997) đưa ra các số liệu đánh giá lượng các bon và tỷ lệ thất thoát đối với rừng nhiệt đới. Theo đó một khu rừng nguyên sinh có thể hấp thu được 280 tấn các bon/ha và sẽ giải phóng 200 tấn các bon/ha nếu bị chuyển thành du canh du cư và sẽ giải phóng các bon nhiều hơn một chút nếu được chuyển thành đồng cỏ hay đất nông nghiệp. Rừng trồng có thể hấp thụ khoảng 115 tấn các bon và con số này sẽ giảm từ 1/3 đến 1/4 khi rừng chuyển đối sang canh tác nông nghiệp [20]. - Tại Thái Lan, Noonpragop đã xác định lượng các bon trong sinh khối trên mặt đất là 72 - 182 tấn/ha [21]. - Năm 2000 tại Indonesia, Noordwijk đã nghiên cứu khả năng tích luỹ các bon của các rừng thứ sinh, các hệ thống nông lâm kết hợp và thâm canh cây lâu năm. Kết quả cho thấy lượng các bon hấp thụ trung bình là 2,5 tấn/ha/năm [22]. 2.2.2. Ở Việt Nam Nguyễn Ngọc Lung (2004), công bố nghiên cứu sinh khối rừng Thông ba lá để tính toán khả năng cố định CO2 mà cây rừng hấp thụ. Đây là công trình nghiên cứu có ý nghĩa trong lĩnh vực khoa học nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 của rừng, tạo tiền đề cho việc xây dựng dự án trồng rừng CDM sau này [7]. Nguyễn Văn Dũng (2005) nghiên cứu về rừng Thông Mã vỹ tại Núi Luốt Đại học lâm nghiệp cho thấy rừng Thông mã vỹ thuần loài 20 tuổi lượng các bon tích luỹ là 80,7 - 122 tấn/ha, giá trị các bon tích luỹ ước tính đạt 25,8 - 39 triệu VNĐ/ha. Rừng Keo lá tràm trồng thuần loài 15 tuổi có tổng lượng các bon tích luỹ là 62,5 - 103,1 tấn/ha, giá trị tích luỹ các bon ước tính đạt 20 - 33 triệu VNĐ [2]. Vũ Tấn Phương (2006) đã nghiên cứu trữ lượng các bon theo các trạng thái rừng cho biết: Rừng giàu có tổng trữ lượng CO2 là 694,9 - 733,9 tấn CO2/ha; rừng 11 trung bình là 539,6 - 577,8 tấn CO2/ha; rừng nghèo 387,0 - 478,9 tấn CO2/ha; rừng phục hồi 164,9 - 330,5 tấn CO2/ha ; rừng tre nứa là 116,5 - 277,1 tấn CO2/ha [9]. Lý Thu Huỳnh (2007) nghiên cứu về khả năng hấp thụ các bon của rừng Mỡ, kết quả thu được tổng lượng các bon tích luỹ dao động từ 40.933 - 145.041 kg/ha; trong đó chủ yếu tập trung vào các bon trong đất trung bình là 59%, tầng cây gỗ 30%, vật rơi rụng 4% và cây bụi thảm tươi là 2% [6]. Phạm Tuấn Anh (2007) Nghiên cứu về năng lực hấp thụ CO2 của rừng tự nhiên lá rộng thường xanh ở Dăk Nông cho kết quả: Lượng tích luỹ CO2 hàng năm từ 1,73 - 5,18 tấn/ha/năm tuỳ theo trạng thái rừng [1]. Ngô Đình Quế (2005) [12] khi nghiên cứu, xây dựng các tiêu chí, chỉ tiêu trồng rừng theo cơ chế phát triển sạch ở Việt Nam đã tiến hành đánh giá khả năng hấp thụ CO2 thực tế của một số loại rừng trồng ở Việt Nam gồm: Thông nhựa, keo lai, Mỡ, keo lá tràm và bạch đàn Uro ở các tuổi khác nhau. Kết quả tính toán cho thấy khả năng hấp thụ CO2 của các lâm phần khác nhau tuỳ thuộc vào năng suất lâm phần đó ở các tuổi nhất định. Để tích luỹ khoảng 100 tấn CO2/ha Thông nhựa phải đến tuổi 16 - 17, Thông mã vĩ và Thông ba lá ở tuổi 10, Keo lai 4 - 5 tuổi, Keo tai tượng 5 - 6 tuổi, Bạch đàn Uro 4 - 5 tuổi. Kết quả này là rất quan trọng nhằm làm cơ sở cho việc quy hoạch vùng trồng, xây dựng các dự án trồng rừng theo cơ chế phát triển sạch (CDM). Tác giả đã lập phương trình tương quan hồi quy - tuyến tính giữa các yếu tố lượng CO2 hấp thụ hàng năm với năng suất gỗ và năng suất sinh học. Từ đó tính ra được khả năng hấp thụ CO2 thực tế ở nước ta đối với 5 loài cây trên. Ngô Đình Quế (2006) cho biết, với tổng diện tích là 123,95 ha sau khi trồng Keo lai 3 tuổi, Quế 17 tuổi, Thông ba lá 17 tuổi, Keo lá tràm 12 tuổi thì sau khi trừ đi tổng lượng các bon của đường làm cơ sở, lượng các bon thực tế thu được qua việc trồng rừng theo dự án CDM là 7.553,6 tấn các bon hoặc 27.721,9 tấn CO2 [11]. Nguyễn Ngọc Lung và Nguyễn Tường Vân (2004) đã sử dụng công thức tổng quát của quá trình quang hợp để tính ra hệ số chuyển đổi từ sinh khối khô sang CO2 đã hấp thụ là 1,630/1. Căn cứ vào biểu quá trình sinh trưởng và biểu sinh khối