Tài liệu Nghiên cứu khả năng tích lũy các bon rừng trồng thông mã vĩ (pinus massoniana lamb) tại lâm trường, huyện lộc bình, tỉnh lạng sơn

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM ---------- --------- TRẦN VĂN TRƯỜNG Tên đề tài: NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG TÍCH LŨY CÁC BON RỪNG TRỒNG THÔNG MÃ VĨ (Pinus massoniana Lamb) TẠI LÂM TRƯỜNG, HUYỆN LỘC BÌNH, TỈNH LẠNG SƠN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Lâm nghiệp Khoa : Lâm nghiệp Khoá : 2011 – 2015 Thái Nguyên, năm 2015 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM ---------- --------- TRẦN VĂN TRƯỜNG Tên đề tài: NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG TÍCH LŨY CÁC BON RỪNG TRỒNG THÔNG MÃ VĨ (Pinus massoniana Lamb ) TẠI LÂM TRƯỜNG, HUYỆN LỘC BÌNH, TỈNH LẠNG SƠN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Lâm nghiệp Khoa : Lâm nghiệp Khoá : 2011 – 2015 Giảng viên hướng dẫn : 1. TS. Nguyễn Công Hoan 2. ThS. Mai Quang Trường Thái Nguyên, năm 2015 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của bản thân tôi. Các số liệu và kết quả nghiên cứu là quá trình điều tra trên thực địa hoàn toàn trung thực, chưa công bố trên các tài liệu, nếu có gì sai tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm! Thái Nguyên, ngày XÁC NHẬN CỦA TẬP THỂ GVHD tháng Người viết cam đoan Trần Văn Trường XÁC NHẬN CỦA GV CHẤM PHẢN BIỆN (Ký, họ và tên) năm 2015 ii LỜI CẢM ƠN Được sự nhất trí của Ban chủ nhiệm khoa Lâm nghiệp - trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, của giáo viên hướng dẫn và xuất phát từ nguyện vọng của bản thân tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu khả năng tích lũy Các bon rừng trồng Thông mã vĩ ( Pinus massoniana Lamb) tại Lâm trường, huyện Lộc Bình, tỉnh Lạng Sơn”. Trong quá trình thực hiện đề tài, tôi đã nhận được sự quan tâm, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi của Ban giám hiệu trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên; Ban chủ nhiệm Khoa Lâm Nghiệp. Đặc biệt là sự chỉ bảo hướng dẫn của thầy giáo Th.S Mai Quang Trường và TS. Nguyễn Công Hoan đã rất tận tình giúp đỡ tôi hoàn thành đề tài trong thời gian nghiên cứu. Nhân dịp này, tôi xin gửi lời cảm ơn về sự giúp đỡ quý báu đó. Xin gửi lời cảm ơn tới các đồng chí lãnh đạo, các đồng chí cán bộ tại UBND thị trấn Lộc bình, huyện Lộc bình, tỉnh Lạng Sơn và các hộ gia đình tại địa bàn nghiên cứu đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình tôi thực hiện đề tài tại địa phương. Mặc dù bản thân đã rất nỗ lực học tập, nghiên cứu, nhưng do trình độ và thời gian còn hạn chế, nên đề tài nghiên cứu không thể tránh khỏi thiếu sót, rất mong nhận được nhiều ý kiến đóng góp của các thầy giáo, cô giáo và các bạn để đề tài của tôi được hoàn thiện hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn! Thái nguyên, ngày tháng Sinh viên Trần Văn Trường năm 2015 iii DANH MỤC BẢNG Trang Bảng 2.1: Lượng các bon tích lũy trong các loại rừng nhiệt đới (tấn C/ha) .............. 8 Bảng 4.1: Sinh khối tươi cây gỗ trên 9 lâm phần ................................................... 26 Bảng 4.2: Tương quan giữa Wt bộ phận cây tiêu chuẩn với D1,3 .......................... 28 Bảng 4.3: Sinh khối tươi cây bụi, thảm tươi và thảm mục ...................................... 29 Bảng 4.4: Tổng sinh khối tươi rừng trồng Thông mã vĩ ......................................... 31 Bảng 4.5: Sinh khối khô tầng cây cao rừng Thông mã vĩ ....................................... 34 Bảng 4.6: Tương quan giữa Wk các bộ phận cây tiêu chuẩn với D1,3 ................... 35 Bảng 4.7: Sinh khối khô cây bụi , thảm tươi và thảm mục ..................................... 36 Bảng 4.8: Tổng sinh khối khô rừng trồng Thông mã vĩ .......................................... 38 Bảng 4.9: lượng các bon tích lũy tầng cây cao rừng Thông mã vĩ .......................... 40 Bảng 4.10: Các bon cây bụi thảm tươi và thảm mục .............................................. 41 Bảng 4.11: Tổng trữ lượng các bon tích lũy rừng trồng Thông mã vĩ ..................... 43 iv DANH MỤC HÌNH Trang Hình 4.1: Sinh khối tươi cây bụi, thảm tươi và thảm mục ...................................... 30 Hình 4.2: Tổng sinh khối tươi rừng trồng Thông mã vĩ .......................................... 32 Hình 4.3: Cấu trúc sinh khối khô cây Thông mã vĩ tại Lâm trường, huyện Lộc Bình, tỉnh Lạng Sơn ........................................................................................................ 33 Hình 4.4: Sinh khối khô cây bụi - thảm mục (tấn/ha) ............................................. 37 Hình 4.5: Tổng sinh khối khô rừng trồng Thông mã vĩ .......................................... 39 Hình 4.6: Trữ lượng các bon cây cá lẻ tại Lâm trường, huyện Lộc Bình, tỉnh Lạng Sơn ........................................................................................................................ 39 Hình 4.7: Lượng các bon tích lũy trong cây bụi, thảm tươi và thảm mục ............... 42 Hình 4.8: Tổng trữ lượng các bon tích lũy rừng trồng Thông mã vĩ ....................... 44 v DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT BVR Bảo vệ rừng CDM Cơ chế phát triển sạch (Clean Development Mechanism) D1,3 Đường kính ngang ngực Dt Đường kính tán G (m2) Tiết diện ngang H dc Chiều cao dưới cành H vn Chiều cao vút ngọn N otc; N/ha Số cây trên ô tiêu chuẩn; số cây trên ha THCS Trung học cơ sở THPT Trung học phổ thông UBND Ủy ban nhân dân OTC Ô tiêu chuẩn ODB Ô dạng bản PCCCR Phòng cháy chữa cháy rừng QLBVR Quản lí bảo rừng V(m3) Thể tích Wt Sinh khối tươi Wk Sinh khối khô WC Lượng các bon tích lũy vi MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................ii DANH MỤC BẢNG .............................................................................................iii DANH MỤC HÌNH .............................................................................................. iv DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ................................................................................ v MỤC LỤC............................................................................................................. vi Phần 1: MỞ ĐẦU .................................................................................................. 1 1.1. Đặt vấn đề ........................................................................................................ 1 1.2. Mục đích nghiên cứu ........................................................................................ 2 1.3. Mục tiêu nghiên cứu ......................................................................................... 2 1.4. Ý nghĩa của đề tài ............................................................................................. 2 1.4.1. Ý nghĩa học tập và nghiên cứu khoa học ........................................................ 2 1.4.2.Ý nghĩa thực tiễn sản xuất............................................................................... 3 Phần 2: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ....................................... 4 2.1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu ........................................................................... 4 2.1.1. Cơ sở khoa học của vấn đề nghiên cứu .......................................................... 4 2.1.2. Những nghiên cứu về rừng trồng trên Thế giới .............................................. 5 2.1.3. Tình hình nghiên cứu trong nước ................................................................... 9 2.1.4. Nhận xét chung ............................................................................................ 14 2.2. Tổng quan khu vực nghiên cứu ....................................................................... 15 2.2.1. Điều kiện tự nhiên kinh tế - xã hội trong khu vực nghiên cứu ..................... 15 Phần 3: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNGVÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...... 20 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ................................................................... 20 3.2. Địa điểm và thời gian tiến hành ...................................................................... 20 3.3. Nội dung nghiên cứu ...................................................................................... 20 3.4. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................ 20 3.4.1. Phương pháp luận ........................................................................................ 20 3.4.2. Phương pháp kế thừa ................................................................................... 20 3.4.3. Phương pháp thu thập số liệu ....................................................................... 21 vii 3.4.4. Phương pháp xử lý số liệu............................................................................ 23 Phần 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .................................................................... 25 4.1. Sinh khối tươi rừng Thông mã vĩ .................................................................... 25 4.1.1. Sinh khối tươi cây tiêu chuẩn ....................................................................... 25 4.1.2. Sinh khối tươi tầng cây cao rừng Thông mã vĩ ............................................ 26 4.1.3. Tương quan các bộ phận sinh khối tươi cây tiêu chuẩn với D1,3 ................... 27 4.1.4. Sinh khối tươi cây bụi, thảm tươi và thảm mục ............................................ 28 4.1.5. Tổng sinh khối tươi rừng Thông mã vĩ ......................................................... 30 4.2. Sinh khối khô rừng Thông mã vĩ..................................................................... 32 4.2.1. Sinh khối khô cây tiêu chuẩn Thông mã vĩ................................................... 32 4.2.2. Sinh khối khô tầng cây cao Thông mã vĩ...................................................... 33 4.2.3. Phương trình tương quan sinh khối khôcác bộ phận Thông mã vĩ với D1,3 ............. 34 4.2.4. Sinh khối khô cây bụi, thảm tươi và thảm mục ............................................ 35 4.2.5. Tổng sinh khối khô của rừng Thông mã vĩ ................................................... 37 4.3. Trữ lượng các bon rừng Thông mã vĩ.............................................................. 39 4.3.1. Lượng các bon tích lũy trong cây tiêu chuẩn Thông mã vĩ ........................... 39 4.3.2. Lượng các bon tích lũy trong tầng cây cao Thông mã vĩ .............................. 40 4.3.3. Lượng các bon tích lũy trong cây bụi, thảm tươi và thảm mục ..................... 41 4.3.4. Lượng các bon tích lũy trong toàn rừng ....................................................... 43 Phần 5: KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ .............................................. 45 5.1. Kết luận .......................................................................................................... 45 5.1.1. Đặc điểm sinh khối rừng trồng Thông Mã Vĩ ............................................... 45 5.1.2. Lượng các bon tích lũy rừng trồng Thông Mã Vĩ ......................................... 46 5.2. Tồn tại............................................................................................................. 45 5.3. Kiến nghị ........................................................................................................ 47 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 48 PHỤ LỤC 1 Phần 1 MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Trong chu trình các bon toàn cầu, các bon được luân chuyển giữa bốn “hồ chứa” lớn: hóa thạch và cấu trúc địa chất, khí quyển, các đại dương và các hệ sinh thái trên cạn (Schimel et al., 2001). Sự dịch chuyển giữa các hồ xảy ra chủ yếu là dịch chuyển các bon dioxít (CO2) trong các quá trình đốt cháy nhiên liệu, phân rã hóa học và khuếch tán, quang hợp, hô hấp, phân hủy, cháy rừng và đốt nhiên liệu sinh học hiếu khí và trong lò. Nếu một thành phần trong sinh quyển như sinh khối gỗ bị thu nhỏ lại có nghĩa là các bon được giải phóng vào khí quyển. Nếu sinh khối được tăng lên, nó trở thành nơi tích lũy và do đó loại bỏ và giảm được các bon từ khí quyển. Xu thế ngày càng tăng lượng CO2 trong khí quyển (DeFries R S, Houghton R A, Hansen M C, Field C B, Skole D and Townshend J, 2002) [17], một phần có thể được quy cho sinh khối (nhiên liệu sinh học) của Thế giới bị suy giảm. Việc theo dõi tích lũy các bon của các thảm thực vật toàn cầu là rất quan trọng. Ước tính lượng tích lũy các bon tại một khoảng thời gian nhất định rất có ý nghĩa, bởi nó cho thấy tiềm năng của thảm thực vật để giải phóng hoặc hấp thụ các bon. Hệ sinh thái trên cạn đóng một vai trò quan trọng trong chu trình các bon toàn cầu (C). Rừng nhiệt đới ở Việt Nam liên tục thay đổi do hệ quả của việc khai thác rừng và chuyển đổi sang các loại hình sử dụng đất khác. Bởi kết quả của những thay đổi này, những nghiên cứu về tích lũy Các bon của các hệ sinh thái rừng đã được tiến hành trong vài năm qua ở Việt Nam. Lượng các bon tích lũy trong các loại rừng tự nhiên ở Việt Nam từ 66,05 – 206,23 tấn C/ha (Vũ Tấn Phương, 2009) [8]. Trong khi đó, đối với các loại rừng trồng ở Việt Nam, tùy theo loài cây trồng và tuổi của rừng mà lượng các bon tích lũy có thể từ 4,8 – 173,93 tấn C/ha (Ngô Đình Quế, 2008) [11]. Đối với các trạng thái thảm cỏ và cây bụi lượng các bon tích lũy có thể đạt từ 4 – 20 tấn C/ha (Ngô Đình Quế và cộng tác viên, 2006) [10]. 2 Thị trấn Lộc Bình nằm trên Quốc lộ 4 (4B), cách thành phố Lạng Sơn 20 km về hướng đông nam và cách biên giới Việt - Trung 15 km về hướng đông bắc. Khí hậu thuộc khu vực nhiệt đới gió mùa, nóng ẩm mưa nhiều tuy nhiên do chịu ảnh hưởng từ gió mùa Tây Nam nên có chế độ nhiệt, số ngày nắng cao thuận lợi cho phát triển cây lương thực, cây công nghiệp hàng năm, cây ăn quả nhiệt đới đặc biệt là rừng rừng trồng Thông mã vĩ (Pinus massoniana Lamb) đã và đang có vai trò quan trọng trong việc phát triển kinh tế, xã hội của địa phương thông qua các lợi ích trực tiếp như khai thác lâm sản, cải tạo và giữ đất, điều tiết nguồn nước, hạn chế xói mòn, hấp thụ CO2 và tích lũy các bon. Do đó việc nghiên cứu khả năng tích lũy Các bon ở rừng trồng Thông mã vĩ làm cơ sở khoa học cho việc áp dụng chi trả dịch vụ môi trường rừng, giá trị thương mại của các bon. Xuất phát từ những vấn đề trên, tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu khả năng tích lũy Các bon rừng trồng Thông mã vĩ (Pinus massoniana Lamb) tại Lâm trường, huyện Lộc Bình, tỉnh Lạng Sơn”. 1.2. Mục đích nghiên cứu Xác định simh khối và khả năng tích lũy các bon của cây cá lẻ và rừng trồng Thông mã vĩ (Pinus massoniana Lamb) tại lâm trường, huyện Lộc Bình, Tỉnh Lạng Sơn làm cơ sở khoa học cho công tác chi trả dịch vụ môi trường rừng trong tương lai tại khu vự nghiên cứu. 1.3. Mục tiêu nghiên cứu - Xác định đặc điểm sinh khối của rừng trồng Thông mã vĩ (Pinus massoniana Lamb) tại lâm trường, huyện Lộc Bình, tỉnh Lạng Sơn. - Xác định được khả năng tích lũy các bon của rừng trồng Thông mã vĩ (Pinus massoniana Lamb) tại lâm trường, huyện Lộc Bình, tỉnh Lạng Sơn. 1.4. Ý nghĩa của đề tài 1.4.1. Ý nghĩa học tập và nghiên cứu khoa học Qua quá trình thực hiện đề tài giúp cho sinh viên kiểm chứng lại những kiến thức lý thuyết đã học trên lớp và biết vận dụng kiến thức đã học vào thực tế. Ngoài ra sinh viên có thể học thêm được các phương pháp, kĩ năng trong việc lập kế 3 hoạch, viết báo cáo, phân tích số liệu,... Đây là vấn đề rất cần thiết cho công việc sau này. Góp phần xây dựng luận cứ khoa học cho việc định lượng giá trị môi trường của rừng Thông mã vĩ (Pinus massoniana Lamb) trồng tại lâm trường, huyện Lộc Bình, Tỉnh Lạng Sơn nói riêng và định giá rừng Việt Nam nói chung. 1.4.2. Ý nghĩa thực tiễn sản xuất Trên cơ sở kết quả nghiên cứu về sinh khối và khả năng tích lũy các bon, đề tài đã xây dựng được cơ sở khoa học đề xuất biện pháp kỹ thuật trong kinh doanh rừng trồng Thông mã vĩ tại Lạng Sơn. Kết quả của đề tài góp phần định được lượng CO2 hấp thụ ở cây Thông mã vĩ, hiện trạng sử dụng rừng, tiềm năng phát triển rừng trồng Thông mã vĩ tại lâm trường, huyện Lộc Bình, tỉnh Lạng Sơn. Nâng cao nhận thức của cộng đồng về vai trò của rừng đối với môi trường. 4 Phần 2 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2.1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu 2.1.1. Cơ sở khoa học của vấn đề nghiên cứu Thực vật hấp thu khí CO2 trong quá trình quang hợp và chuyển thành những hợp chất hữu cơ (đường, lipit, protein..). Trong sinh vật sản xuất (thực vật), các hợp chất này là thức ăn cho sinh vật tiêu thụ. Cuối cùng là xác bã thực vật, sản phẩm bài tiết sinh vật, phân hủy. Chúng ta thấy trong môi trường các bon là chất vô cơ (khí). Nhưng được quần xã sinh vật sử dụng thành chất hữu cơ một phần làm thức ăn cho sinh vật tiêu thụ, phần lớn được tích lũy ở dạng sinh khối thực vật như trong các bộ phận của cây (thân, cành, lá..). “Sinh khối là tổng trọng lượng của sinh vật sống trong sinh quyển hoặc số lượng sinh vật sống trên một đơn vị diện tích, thể tích vùng”. Sinh khối là một chỉ tiêu quan trọng thể hiện năng suất của rừng, sinh khối được dùng để nghiên cứu một số chỉ tiêu như dinh dưỡng hoặc các chỉ tiêu về môi trường rừng. Khi cơ chế phát triển sạch (CDM) xuất hiện, nghiên cứu sinh khối giữ vai trò quan trọng hơn, được dùng để xác định lượng các bon hấp thụ bởi thực vật rừng, góp phần định lượng giá trị môi trường do rừng đem lại. Cơ chế phát triển sạch (CDM) quy định tại Điều 12 của Nghị định thư Kyoto cho phép khu vực chính phủ và khu vực tư nhân của các nước công nghiệp hóa thực hiện các dự án giảm phát thải từ các nước đang phát triển và nhận được tín dụng dưới dạng “giảm phát thải được chứng nhận” (CERs)khoản tín dụng này được tính vào chi tiêu giảm phát thải của các nước công nghiệp hóa. CDM thúc đẩy phát triển bền vững tại các nước đang phát triển đồng thời cho phép các nước phát triển góp phần vào mục tiêu giảm nồng độ khí nhà kính trong khí quyển. Tại hội nghị Thượng đỉnh Liên hợp quốc về Môi trường và Phát triển – hay còn gọi là “Hội nghị Thượng đỉnh Trái Đất” tại Rio de Jancio năm 1992 Công ước 5 của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu được thông qua. Mục tiêu của Liên hợp quốc là nhằm ngăn ngừa những hoạt động có hại của loài người đến khí hậu trên trái đất. Công ước có hiệu lực năm 1994. Cho đến nay trên toàn thế giới đã có 189 nước ký kết công ước (UNFCCC, 2005). 2.1.2. Những nghiên cứu về rừng trồng trên Thế giới 2.1.2.1. Nghiên cứu về sinh khối rừng trồng Sinh khối, năng suất gắn liền với quá trình quang hợp, là kết quả của quá trình sinh học, mang ý nghĩa thực tiễn to lớn trong kinh doanh rừng. Tiêu biểu cho lĩnh vực này có các tác giả sau: Liebig J. V. (1840) [23] lần đầu tiên đã định lượng về sự tác động phân bón tới thực vật và phát triển thành định luật “tối thiểu”. Lieth H. (1964) [22], Houghton R A, 1999 [31] tổng kết lịch sử ra đời và phát triển của sinh khối và năng suất trong công trình nghiên cứu của mình. Lieth H. (1964) [22] đã thể hiện năng suất trên toàn thế giới bằng biểu đồ năng suất, đồng thời sự ra đời của phương trình sinh học quốc tế “IBP” (1964) và chương trình sinh quyển con người “MAB” (1971) đã tác động mạnh tới nghiên cứu năng suất và sinh khối. Cannell M. G. R. (1981) [16] đã công bố công trình “Sinh khối và tài liệu năng suất sơ cấp rừng thế giới” trong đó tập hợp hơn 600 công trình nghiên cứu đã được tóm tắt về sinh khối khô thân, cành, lá và một số thành phần sản phẩm sơ cấp của hơn 1200 lâm phần thuộc 46 quốc gia trên thế giới. Qua tham khảo, tổng hợp các phương pháp nghiên cứu sinh khối và năng suất thực vật của các tác giả trên thế giới, có thể tựu chung lại các phương pháp như sau: + Phương pháp dioxyt các bon: Do Transeau (1926) khởi xướng được áp dụng đầu tiên ở Đức, Anh, Mỹ và Nhật bởi các tác giả Huber (1952), Monteith (1960 - 1962), Lemon (1960 - 1967), Inoue (1965-1968) + Phương pháp Chlorophyll: Được Aruga và Monsi đề xuất năm 1963 cho phép xác định hàm lượng chất diệp lục trên một đơn vị diện tích mặt đất là một chỉ 6 tiêu biểu thị khả năng của hệ sinh thái hấp thu các tia bức xạ hoạt động quang tổng hợp được dùng để đánh giá sinh khối của hệ sinh thái. + Phương pháp thu hoạch: Khi xem xét các phương pháp nghiên cứu Whitaker R. H. (1966) [27] cho rằng: “Số đo năng suất chính là số đo về tăng trưởng, tích lũy sinh khối ở cơ thể thực vật trong quần xã”. + Phương pháp cây mẫu: Năm 1967 Newbould P. J [25] đề nghị phương pháp “cây mẫu” để nghiên cứu sinh khối và năng suất của các quần xã từ các ô tiêu chuẩn. Phương pháp này được chương trình sinh học quốc tế “IBP” thống nhất áp dụng. Trên cơ sở các phương pháp nghiên cứu trên, các nhà khoa học đã nghiên cứu cho các đối tượng khác nhau và đã thu được các kết quả đáng kể. + Phương pháp Oxygen: Do Edmonton và cộng sự đề xướng năm 1968 nhằm định lượng ô-xi tạo ra trong quá trình quang hợp của thực vật màu xanh (dẫn theo tài liệu [28]). Từ ý nghĩa đó, Whittaker R. H., Woodweel G. M. (1968) [28] đã đề ra phương pháp “thu hoạch” để nghiên cứu năng suất sơ cấp thực. Các tác giả đề nghị chọn ô tiêu chuẩn điển hình, chặt toàn bộ cây trong ô tiêu chuẩn, cân xác định trọng lượng. Tuy nhiên, việc chặt toàn bộ cây trong ô tiêu chuẩn và cân trọng lượng là khó thực hiện đối với rừng gỗ lớn, rừng đặc dụng và rừng gỗ quý. Tóm lại, những nghiên cứu trên để phục vụ cho việc xác định sinh khối rừng trồng, các tác giả đã đưa ra các phương pháp khác nhau để tính sinh khối, mỗi một phương pháp đều có những ưu nhược điểm riêng tùy vào điều kiện cụ thể và mục tiêu của công việc mà lựa chọn phương pháp thích hợp nhất để áp dụng. 2.1.2.2. Nghiên cứu về khả năng tích lũy các bon rừng trồng Giảm phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính từ phá rừng và suy thoái rừng (REDD) ở các nước đang phát triển là sáng kiến toàn cầu đã được Hội nghị các nước thành viên lần thứ 13 (COP13) của Công ước khung Liên hợp quốc về Biến đổi khí hậu (UNFCCC) và Nghị định thư Kyoto thông qua tại Ba-li (Indonesia) năm 2007. Hàng năm, lượng khí thải từ phá rừng và suy thoái rừng ở các nước đang phát triển chiếm khoảng 20% so với tổng lượng phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính trên 7 toàn cầu, vì thế sáng kiến REDD được hình thành từ ý tưởng giản đơn ban đầu là trả tiền cho các nước đang phát triển để làm giảm phát thải khí CO2 từ ngành lâm nghiệp. Một vấn đề đặt ra là cần phải lượng hóa được các bon cơ sở, hiện đang được lưu giữ trong các cánh rừng. Các bể chứa các bon chính trong các hệ sinh thái rừng nhiệt đới là các sinh khối sống của cây cối và thực vật dưới tán và khối lượng vật liệu chết của vật rơi rụng, mảnh vụn gỗ và các chất hữu cơ trong đất. Các bon được lưu trữ trong sinh khối sống trên mặt đất của cây thường là các bể chứa lớn nhất và ảnh hưởng trực tiếp nhất bởi nạn phá rừng và suy thoái. Như vậy, ước tính các bon trong sinh khối trên mặt đất của rừng là bước quan trọng nhất trong việc xác định số lượng, dòng các bon từ rừng nhiệt đới. Phương thức đo lường đối với các bể chứa các bon khác nhau đã được mô tả ở các tài liệu của Post và cộng sự (1999), Brown và Masera (2003) [15], Pearson và cộng sự (2005) [26], IPCC (2006) [21]. Rừng cô lập và lưu trữ các bon nhiều hơn bất kỳ hệ sinh thái nào trên trái đất khác và là “phanh” tự nhiên quan trọng đối với biến đổi khí hậu. Khi rừng bị chặt phá hoặc suy thoái, lưu trữ các bon của chúng được giải phóng vào khí quyển như dioxide các bon (CO2). Nạn phá rừng nhiệt đới là ước tính đã phát thải từ 1-2 tỷ tấn các bon mỗi năm trong những năm 1990, khoảng 15-25% lượng phát thải khí nhà kính toàn cầu hàng năm (Malhi và Grace, 2000 [24]; Fearnside và Laurance, 2004 [19]; Houghton, 2005 [20]. Các nguồn phát thải khí nhà kính trong hầu hết các nước nhiệt đới lớn nhất là từ nạn phá rừng và suy thoái rừng. (FAO, 2005) [18]. Trong những năm gần đây đã có rất nhiều nghiên cứu về xác định tích lũy các bon trong các loại rừng nhiệt đới (Bảng 2.1). 8 Bảng 2.1: Lượng các bon tích lũy trong các loại rừng nhiệt đới (tấn C/ha) Loại rừng hoặc khu vực Houghton Brown Gibbs và IPCC (1999)/ (1997)/ Brown (2006) DeFries và cs. Achard và (2007a, (2002) cs. (2004) 2007b) Panama – Amazôn - 129 - - Braxin – Amazôn - 186 - - Rừng nhiệt đới xích đạo 200 - - 193 Rừng nhiệt đới thay đổi theo mùa 140 - - 128 Rừng khô nhiệt đới 55 47 - 126 Rừng lá rộng ôn hòa 100 - - - Các loại rừng - 143 - - Rừng nhiệt đới xích đạo - - 99 200 Rừng nhiệt đới thay đổi theo mùa - - 38 152 Rừng khô nhiệt đới - - 17 72 Rừng kín 136 - - - Rừng thưa 30 36 - - - 151 - - Rừng nhiệt đới xích đạo 250 - 164 180/225 Rừng nhiệt đới thay đổi theo mùa 150 - 142 105/169 - - 120 78/96 Trung Mỹ Mỹ La tinh Cận Sahara Châu Phi Nhiệt đới châu Á Các loại rừng Rừng khô nhiệt đới 9 Tóm lại, các nghiên cứu cụ thể để ước tính lượng các bon tích lũy trong cây rừng đã được phát triển rộng khắp trên thế giới. Phương pháp chủ yếu là lập ô mẫu, đo tính sinh khối, lập các mô hình quan hệ để ước tính. Sinh khối khô với các nhân tố điều tra rừng, từ đó suy ra trữ lượng các bon bằng 50% sinh khối khô. Nhưng vẫn còn nhiều hạn chế về việc xác định được chính xác lượng các bon theo loài, việc quy đổi C = 50% sinh khối khô là chưa thật chính xác, đa số dừng lại ở xác định các bon cây cá thể. 2.1.3. Tình hình nghiên cứu trong nước 2.1.3.1. Nghiên cứu về sinh khối Nghiên cứu về sinh khối rừng ở Việt Nam được tiến hành khá muộn so với thế giới, song bước đầu cũng đã đạt được những thành tựu đáng kể. Cho tới nay một số loài cây như Thông nhựa, Thông mã vĩ, Keo tai tượng, Keo lai,… đã được nhiều tác giả nghiên cứu các biểu về cấp đất, biểu thể tích, sản lượng rừng…Đây là những nghiên cứu bước đầu làm cơ sở cho việc nghiên cứu sinh khối và tính toán lượng các bon hấp thụ ở các loài cây ở nước ta. Hà Văn Tuế (1994) cũng trên cơ sở phương pháp “cây mẫu” của Newboul, D.J (1967) [25] đã nghiên cứu năng suất, sinh khối một số quần xã rừng trồng nguyên liệu giấy tại vùng trung du Vĩnh Phú (dẫn theo Lý Thu Quỳnh, 2007) [12] . Công trình “Đánh giá sinh trưởng, tăng trưởng, sinh khối và năng suất rừng Thông ba lá (Pinus Keysia Roileex Gordm) vùng Đà Lạt - Lâm Đồng” của Lê Hồng Phúc (1996) [7] đã tìm ra quy luật tăng trưởng sinh khối, cấu trúc thành phần tăng trưởng sinh khối thân cây. Tỷ lệ sinh khối tươi, khô của các bộ phận thân, cành, lá, rễ, lượng rơi rụng, tổng sinh khối cá thể và quần thể. Sau khi nghiên cứu tác giả đã lập được một số phương trình nói lên tương quan giữa sinh khối và các bộ phận cây rừng với đường kính D1,3. Vũ Văn Thông (1998) [14] đã thực hiện công trình “Nghiên cứu cơ sở xác định sinh khối cây cá lẻ và lâm phần Keo lá tràm (Accia auriculiformis Cunn) tại tỉnh Thái Nguyên”, qua đó đã lập bảng tra sinh khối tạm thời phục vụ cho công tác điều tra kinh doanh rừng. 10 Ngoài ra, các tác giả Nguyễn Ngọc Lung và Đào Công Khanh (1999) [6] cũng 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 tính chất định lượng sinh khối. Nguyễn Văn Dũng (2005) [2] đã đưa ra nhận định rằng 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 /ha. Rừng Keo lá tràm thuần loài 15 tuổi có tổng sinh khối tươi ( trong cây và vật rơi rụng) là 251,1433,7 tấn/ha, tương đương với lượng sinh khối khô là 132- 223 tấn/ha. Lý Như Quỳnh (2007) với công trình “Nghiên cứu sinh khối và khả năng hấp thụ các bon của rừng Mỡ (Manglietia conifera Dandy) trồng tại Tuyên Quang và Phú Thọ”[12]. Như vậy, để phục vụ cho việc xác định sinh khối rừng trồng các tác giả đã sử dụng các phương pháp khác nhau để nghiên cứu. Tuy nhiên, tính sinh khối và định lượng các bon mỗi một phương pháp đều có những ưu nhược điểm riêng tùy vào điều kiện cụ thể và mục tiêu của công việc mà lựa chọn phương pháp thích hợp. Tuy nhiên, phương pháp “cây mẫu” thường được áp dụng phố biến hơn cả, thông qua trọng lượng các bộ phận nghiên cứu, xác lập các mối quan hệ của chúng với các nhân tố điều tra lâm phần, qua đó thiết lập các mô hình làm cơ sở xây dựng bảng tra sinh khối giữa các bộ phận cây phục vụ cho sản xuất và nghiên cứu khoa học. 2.1.3.2. Nghiên cứu về tích lũy các bon rừng trồng Ngô Đình Quế và cộng tác viên (2006) [10] qua nghiên cứu năng suất của các loại rừng trồng như: Thông mã vĩ , Thông nhựa, Thông 3 lá, Keo lai, Keo tai tượng, Bạch đàn uro,... ở các tuổi khác nhau đã đi đến kết luận về khả năng hấp thụ CO2 của các lâm phần cũng có sự khác nhau. Để tích luỹ khoảng 100 tấn CO2/ha, Thông nhựa phải đến tuổi 16 - 17, Thông mã vĩ và Thông 3 lá ở tuổi 10, Keo lai 4 - 5 tuổi, Keo tai tượng 5 - 6 tuổi và Bạch đàn uro ở tuổi 4 - 5. Tác giả đã lập phương trình tương quan hồi quy tuyến tính giữa 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 11 thực tế ở nước ta đối với 5 loài cây trên. Cũng theo Ngô Đình Quế (2005), với tổng diện tích 123,95 ha khi trồng Keo lai 3 tuổi, Quế 17 tuổi, Thông 3 lá 15 tuổi, Keo lá tràm 12 tuổi thì sau khi trừ đi tổng lượng Các bon của đường cơ sở, lượng Các bon thực tế thu được qua việc trồng rừng CDM là 7553,6 tấn C hoặc 27721,9 tấn CO2. Võ Đại Hải và cộng sự (2009) [4], 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 tiến hành nghiên cứu năng suất sinh khối của một số loài cây trồng rừng như: Mỡ, Thông mã vĩ, Thông nhựa, Keo lai, Keo lá tràm,… Kết quả đã đánh giá được cấu trúc sinh khối cây cá lẻ và cấu trúc sinh khối lâm phần rừng trồng, tìm hiểu rõ được mối quan hệ giữa sinh khối cây cá lẻ và lâm phần với các nhân tố điều tra,… Góp phần quan trọng trong nghiên cứu sinh khối rừng trồng và nghiên cứu khả năng hấp thụ các bon của một số loài cây trồng rừng sản xuất chủ yếu ở nước ta hiện nay. Nghiên cứu của Vũ Tuấn Phương và các cộng sự (2010) [9] trong đề tài lượng giá và định giá rừng đã tiến hành nghiên cứu sinh khối làm cơ sở cho việc tính toán trữ lượng các bon một số loại rừng trồng, bao gồm: keo lá tràm, keo tai tượng, thông mã vĩ, keo lai, quế, thông nhựa, bạch đàn uro. Kết quả đã xác định được sinh khối, trữ lượng các bon và các mô hình cho việc tính toàn lượng các bon tích lũy. Đỗ Hoàng Chung và cộng sự (2010) [1] đã đánh giá nhanh lượng các bon tích lũy trên mặt đất của một số trạng thái thảm thực vật tại Thái Nguyên, kết quả cho thấy: Trạng thái thảm cỏ, trảng cây bụi và cây bụi xen cây gỗ tái sinh lượng các bon tích lũy đạt 1,78 – 13,67 tấn C/ha; Rừng trồng đạt 13,52 – 53,25 tấn C/ha; Rừng phục hồi tự nhiên đạt 19,08 – 35,27 tấn C/ha. Đặng Thịnh Triều (2010) [13] 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 lẻ cũng như lâm phần Thông mã vĩ và Thông nhựa chung và riêng cho từng cấp