Tài liệu Nghiên cứu khả năng tích lũy carbon của rừng trồng cây mắc rạc (delavaya toxocarpa franch) tại xã phúc sen huyện quảng uyên tỉnh cao bằng

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM -------------------------------- ĐÀM TRUNG ĐÔNG NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG TÍCH LŨY CARBON CỦA RỪNG TRỒNG CÂY MẮC RẠC (Delavaya toxocarpa Franch) TẠI XÃ PHÚC SEN HUYỆN QUẢNG UYÊN - TỈNH CAO BẰNG LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM NGHIỆP Thái Nguyên - 2015 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM -------------------------------- ĐÀM TRUNG ĐÔNG NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG TÍCH LŨY CARBON CỦA RỪNG TRỒNG CÂY MẮC RẠC (Delavaya toxocarpa Franch) TẠI XÃ PHÚC SEN HUYỆN QUẢNG UYÊN - TỈNH CAO BẰNG Ngành : Lâm học Mã số: 60.62.02.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: 1.TS. Lý Văn Trọng 2.TS. Đỗ Hoàng Chung Thái Nguyên - 2015 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng, đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố. Tôi xin cam đoan rằng, các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đã được chỉ rõ nguồn gốc. Thái Nguyên, ngày 13 tháng 10 năm 2015 Tác giả luận văn Đàm Trung Đông Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn LỜI CẢM ƠN Luận văn này được hoàn thành tại trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên theo chương trình đào tạo cao học hệ chính quy, chuyên ngành Lâm học, khoá 21 (2013 - 2015). Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, tôi xin trân trọng cảm ơn Ban giám hiệu, bộ phận quản lý sau đại học, thầy cô giáo khoa Lâm nghiệp trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên và thầy cô giáo đã trực tiếp giảng dạy, giúp đỡ trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu tại trường. Đặc biệt, tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc tới người hướng dẫn khoa học TS. Lý Văn Trọng và TS. Đỗ Hoàng Chung, thầy đã trực tiếp hướng dẫn, tận tình giúp đỡ, truyền đạt những kiến thức quý báu và dành những tình cảm tốt đẹp cho tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn này. Xin cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình của hạt kiểm lâm huyện Quảng Uyên, UBND xã Phúc Sen – huyện Quảng Uyên và nhân dân trong xã Phúc Sen đã cung cấp tư liệu và tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong việc thu thập số liệu ngoại nghiệp để thực hiện luận văn này. Cuối cùng, tôi xin gứi lời cảm ơn đến bạn bè và những người thân yêu đã động viên, quan tâm chia sẻ và tạo mọi điều kiện giúp tôi hoàn thành khoá học này. Do thời gian và kinh nghiệm còn hạn chế, bản luận văn này chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót. Tôi mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu của các thầy, cô giáo và bạn bè để luận văn này được hoàn thiện hơn. Xin trân trọng cảm ơn! Thái Nguyên, ngày 23 tháng 8 năm 2015 Tác giả luận văn Đàm Trung Đông Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1: Diện tích cây Mắc rạc tại xã Phúc Sen ........................................... 31 Bảng 3.2: Đặc điểm tầng cây gỗ ..................................................................... 35 Bảng 3.3: Đặc điểm tầng cây bụi .................................................................... 36 Bảng 3.4: Sinh khối tươi tầng cây gỗ Mắc rạc................................................ 37 Bảng 3.5: Sinh khối khô tầng cây gỗ Mắc rạc ................................................ 38 Bảng 3.6: Sinh khối tươi tầng cây bụi, thảm tươi ........................................... 39 Bảng 3.7: Sinh khối khô tầng cây bụi, thảm tươi ........................................... 40 Bảng 3.8: Sinh khối thảm mục ........................................................................ 41 Bảng 3.9: Sinh khối khô lâm phần Mắc rạc .................................................... 42 Bảng 3.10: Lượng carbon tích lũy và CO2 hấp thụ của lâm phần Mắc rạc .... 43 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn DANH CÁC HÌNH VẼ, BIỂU ĐỒ Hình 1.1: Hình thái thân cây mắc rạc................................................................ 3 Hình 1.2: Hình thái lá cây Mắc rạc ................................................................... 3 Hình 2.1 ODB điều tra thảm tươi .................................................................... 23 Hình 2.2 ODB điều tra thảm mục ................................................................... 23 Hình 2.3 Ô thứ cấp điều tra cây bụi (4m2) ...................................................... 23 Hình 3.1: Cây Mắc rạc – khả năng tái sinh chồi mạnh ................................... 29 Hình 3.2: Khai thác củi ................................................................................... 32 Hình 3.3: Khai thác mật ong ........................................................................... 32 Hình 3.4: Vẻ đẹp cảnh quan rừng cây Mắc rạc............................................... 33 Hình 3.5: Tỉ lệ lượng carbon tích lũy lâm phần Mắc rạc ở cấp tuổi 1 ............ 44 Hình 3.6: Tỉ lệ lượng carbon tích lũy lâm phần Mắc rạc ở cấp tuổi 2 ............ 45 Hình 3.7: Tỉ lệ lượng carbon tích lũy lâm phần Mắc rạc ở cấp tuổi 3 ............ 45 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT BĐKH : Biến đổi khí hậu C : Carbon CDM : Clean Development Mechanism (Cơ chế phát triển sạch) CO2 : Carbon Dioxide (Cácboníc) D1.3 : Đường kính ngang ngực 1.3 m G : Tiết diện ngang Ha : Héc ta Hvn : Chiều cao vút ngọn KNK : Khí nhà kính IPCC : M : Trữ lượng OTC : Ô tiêu chuẩn The Intergovermental Panel on Climate Change (Ủy ban liên Chính phủ về biến đổi khí hậu) Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn MỤC LỤC MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1 1. Đặt vấn đề ...............................................................................................................1 2. Mục tiêu nghiên cứu................................................................................................2 3. Đối tượng nghiên cứu..............................................................................................2 4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài ................................................................2 4.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài .................................................................................2 4.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài..................................................................................2 Chương 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU .........................................................................3 1.1. Đặc điểm sinh học và sinh thái học......................................................................3 1.1.1. Đặc điểm sinh học .............................................................................................3 1.1.2. Đặc điểm sinh thái học ......................................................................................5 1.1.3. Công dụng .........................................................................................................5 1.2. Các nghiên cứu trên thế giới về tích lũy carbon ..................................................6 1.3. Các nghiên cứu ở Việt Nam .................................................................................8 1.4. Nhận xét và đánh giá chung ...............................................................................12 1.5. Điều kiện tự nhiên – kinh tế - xã hội vùng nghiên cứu ......................................13 1.5.1.Đặc điểm điều kiện tự nhiên ............................................................................13 1.5.2.Đặc điểm kinh tế - xã hội .................................................................................15 1.5.3.Văn hóa, truyền thống ......................................................................................16 1.5.4.Kết cấu hạ tầng .................................................................................................17 1.5.5.Hiện trạng đất đai, tài nguyên rừng ..................................................................17 Chương 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...............................19 2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ......................................................................19 2.1.1. Đối tượng nghiên cứu......................................................................................19 2.1.2. Phạm vi nghiên cứu .........................................................................................19 2.1.3. Địa điểm và thời gian nghiên cứu. ..................................................................19 2.2. Nội dung nghiên cứu ..........................................................................................19 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 2.3. Phương pháp nghiên cứu....................................................................................20 2.3.1. Cơ sở khoa học ................................................................................................20 2.3.2. Phương pháp kế thừa số liệu, tài liệu ..............................................................21 2.3.3. Điều tra thực địa ..............................................................................................21 2.3.4. Phương pháp xử lý số liệu ...............................................................................27 Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ......................................28 3.1 Một số đặc điểm rừng trồng Mắc rạc tại xã Phúc Sen - huyện Quảng Uyên - tỉnh Cao Bằng ...................................................................................................................28 3.1.1 Lịch sử quá trình hình thành rừng ....................................................................28 3.1.2 Đặc điểm diện tích và quản lý khai thác rừng Mắc rạc....................................31 3.1.3 Các giá trị của rừng cây Mắc rạc tại xã Phúc Sen 31 3.1.4. Một số đặc điểm sinh trưởng rừng cây Mắc rạc .............................................35 3.2. Sinh khối rừng cây Mắc rạc ...............................................................................37 3.2.1.Sinh khối tầng cây gỗ Mắc rạc .........................................................................37 3.2.2. Sinh khối tầng cây bụi, thảm tươi ...................................................................39 3.2.3. Sinh khối thảm mục ........................................................................................41 3.2.4. Tổng sinh khối khô lâm phần ..........................................................................42 3.3. Lượng carbon tích lũy và CO2 hấp thụ lâm phần Mắc rạc.................................43 3.4. Một số giải pháp phù hợp để quản lý, phát triển rừng cây Mắc rạc nhằm tăng lượng tích lũy carbon rừng trên các vùng núi đá vôi ................................................46 3.4.1. Nâng cao nhận thức cho người dân .................................................................46 3.5.2. Giải pháp về quy hoạch, tổ chức, quản lý .......................................................46 3.5.3. Giải pháp về khoa học, kỹ thuật ......................................................................47 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...................................................................................48 1. Kết luận .................................................................................................................48 2. Tồn tại ...................................................................................................................50 3. Kiến nghị ...............................................................................................................50 TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................51 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 1 MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Biến đổi khí hậu đang là mối quan tâm hàng đầu ở mọi quốc gia trên thế giới bởi những hậu quả nghiêm trọng của nó như lũ lụt, hạn hán kéo dài, gia tăng nhiệt độ, mực nước biển dâng lên v.v.... Hiện nay, nhân loại đang phải đối mặt với vấn đề ô nhiễm môi trường. Trái đất nóng lên mang lại những tác động bất lợi đến đời sống của con người, làm tổn hại lên tất cả các thành phần của môi trường sống như mực nước biển dâng cao, gia tăng hạn hán, ngập lụt, phát sinh các loại bệnh tật, thiếu hụt nguồn nước ngọt, suy giảm đa dạng sinh học và gia tăng các hiện tượng khí hậu cực đoan… Rừng là bể chứa carbon, nó có vai trò đặc biệt quan trọng trong việc cân bằng O2 và CO2 trong khí quyển. Rừng có ảnh hưởng lớn đến nhiệt độ Trái đất thông qua quá trình điều hoà các loại khí gây hiệu ứng nhà kính đặc biệt là CO2. Do đó, xác đinh ̣ sinh khối và khả năng hấp thụ carbon của rừng để từ đó đề xuất các phương thức quản lý rừng làm cơ sở khuyến khích, xây dựng cơ chế chi trả dịch vụ môi trường của rừng, hạn chế sự gia tăng nhiệt độ của Trái đất là việc làm có ý nghĩa vô cùng quan trọng. Xã Phúc Sen là một xã vùng cao của huyện Quảng Uyên - tỉnh Cao Bằng, núi đá vôi chiếm hầu hết diện tích của xã. Xã Phúc Sen có tỉ lệ trồng cây Mắc rạc là khá phổ biến. Diện tích xã Phúc Sen là 1.285 ha; trong đó diện tích đất có rừng là 465 ha và toàn bộ diện tích đều là rừng trên núi đá vôi; diện tích rừng cây Mắc rạc là 245,55 ha, chiếm 38,07% diện tích đất có rừng. Để nhằm giải quyết vấn đề chi trả dịch vụ môi trường rừng theo Nghị định số 99/2010/NĐ-CP ngày 24/9/2010 về chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng, việc xác định giá trị của rừng cây Mắc rạc để làm cơ sơ cho tỉnh Cao Bằng thực hiện chi trả dịch vụ môi trường rừng; vừa đáp ứng được mục đích là bảo vệ và phát triển rừng tốt hơn vừa đem lại quyền lợi là tạo thêm thu nhập cho người dân. Câu hỏi đặt ra là cần phải có cơ sở nghiên cứu? Những nghiên cứu trước đây về sinh khối và tích lũy carbon của rừng trồng cây Mắc rạc ở Cao Bằng hầu như chưa có, mà ở đây là nơi phát triển mạnh về loài cây Mắc rạc, cho nên rừng cây Mắc rạc ở đây có ảnh hưởng nhất định đến chất lượng không khí, có ảnh hưởng đến hàm lượng CO2 tương đối lớn. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 2 Chính vì vậy, đề tài tham vọng nghiên cứu lĩnh vực tích lũy lượng carbon của rừng trồng Mắc rạc. Đề tài ngoài chỉ ra các giá trị là nguồn cung cấp chất đốt như củi v.v... còn có giá trị tích lũy lượng carbon, có ý nghĩa rất lớn làm cơ sở cho chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng. Đề tài: “Nghiên cứu khả năng tích luỹ carbon của rừng trồng cây Mắc rạc (Delavaya toxocarpa Franch) tại xã Phúc Sen - huyện Quảng Uyên - tỉnh Cao Bằng” được xuất phát từ những lý do thực tế trên. 2. Mục tiêu nghiên cứu - Xác định được thực trạng một số đặc điểm rừng cây Mắc rạc tại xã Phúc Sen huyện Quảng Uyên - tỉnh Cao Bằng. - Xác định được sinh khối và lượng tích lũy carbon của một số quần thể rừng cây Mắc rạc tại xã Phúc Sen - huyện Quảng Uyên - tỉnh Cao Bằng. - Bước đầu đề xuất một số giải pháp quản lý, phát triển rừng cây Mắc rạc nhằm tăng lượng tích lũy carbon rừng trên các vùng núi đá vôi khác tại tỉnh Cao Bằng. 3. Đối tượng nghiên cứu - Một số quần thể rừng cây Mắc rạc tại xã Phúc Sen - Quảng Uyên - Cao Bằng. 4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 4.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài - Nhằm bổ sung dẫn liệu về thực trạng rừng và khả năng tích lũy carbon của rừng trồng cây Mắc rạc làm cơ sở xác định lượng carbon cơ sở, góp phần định lượng giá trị môi trường của rừng trồng. - Nhằm làm rõ hơn khả năng thích ứng, sinh trưởng phát triển của cây Mắc rạc trong điều kiện vùng núi đá vôi, đặc biệt theo hướng lợi ích môi trường. Qua đó xác định, đề xuất đây là loài cây tiên phong trong việc phủ xanh đất trống đồi núi trọc, tạo độ che phủ ban đầu cho vùng núi đá vôi, hướng tới là một trong những giải pháp thích ứng với BĐKH tại những địa phương có điều kiện sinh thái tương tự. 4.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài - Đưa ra những dẫn liệu khoa học giúp cho việc thực hiện chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng ở Cao Bằng theo Nghị định 99/2010 - NĐCP ngày 24/9/2010 của Chính phủ. - Xác định được những lợi ích của loài cây Mắc rạc đối với người dân trong vùng để khuyến khích việc gây trồng. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 3 Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Đặc điểm sinh học và sinh thái học 1.1.1. Đặc điểm sinh học Mắc rạc có tên khoa học là Delavaya toxocarpa Franch, thuộc họ Bồ hòn – Sapindaceae Juss. Còn có tên khác là dầu choòng, mạy choòng, dầu dìu … Mắc rạc là loại cây bụi hay cây gỗ nhỏ, thường xanh, cao 5-10 m, đôi khi cao hơn, tùy thuộc vào điều kiện sinh thái. Đường kính cây trung bình từ 6-10 cm, đôi khi lớn hơn tùy thuộc vào điều kiện sinh thái, cành non hình cột tròn, màu nâu đỏ (Hình 1.1). Lá kép, mọc cách, gồm 3 lá chét, cuống lá dài 3-5 cm, lá chét giữa hình bầu dục dài hay mũi mác dạng tròn dài, có kích thước 7-15 x 2,5-5 cm, lá chét hai bên hẹp dần, mép có răng tù đều, răng hơi cong vào, gân bậc hai gồm 10-20 đôi, nổi rõ ở cả 2 mặt, cuống lá chét giữa dài 6-10 mm, cuống lá chét hai bên dài 2-3 mm hay gần như không có cuống (Hình 1.2) [17]. Hình 1.1: Hình thái thân cây mắc rạc Hình 1.2: Hình thái lá cây Mắc rạc Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 4 Cụm hoa hình chùy, dài 6-12 cm, mọc ở đỉnh cành, lá bắc hình mũi mác, dài 2mm, phủ lông hơi rậm. Hoa đa tính với bao hoa mẫu 5, màu trắng hay màu hồng, có mùi thơm. Cuống hoa dài 4-7 mm, phủ lông. Đài rời, xếp lợp, lá dài hình bầu dục, hình tròn hay trứng ngược, không đều nhau, dài 3-5 mm, có lông, tồn tại ở quả. Cánh hoa hình bầu dục dài hay hình bầu dục, dài 4-8 mm, mặt trong gốc cánh hoa có 1 vảy xẻ 2 thùy, đầu vảy dạng tua, có lông thưa. Nhị 8, đính phía trong triền tuyến mật, hơi thò ra khỏi tràng ở hoa đực, ở hoa cái và hoa lưỡng tính có chỉ nhị ngắn hơn, chỉ nhị hình dải, dài 2mm, nhẵn hay có lông, bao phấn hình trứng, đính lưng, mở hướng vào trong (ở hoa cái bao phấn không mở) (Hình 1.3) [17]. Quả nang hình tim ngược, khi chín màu đỏ tím, cao 2-2,5 cm, rộng 3-3,5 cm, cuống có đài tồn tại. Quả gồm 2-3 phân quả hình trứng ngược hay gần hình cầu, giữa các phân quả có vòi nhụy ngắn tồn tại, vỏ quả dạng da hay hóa gỗ, có vân nhăn theo chiều dọc. Hạt hình cầu hay gần hình cầu, màu đen, bóng, có vân dọc từ gốc (giống như hạt nhãn); rốn hạt (sẹo) hình tròn hay hình trứng, màu trắng, hạt không có tử y (Hình 1.4) [17]. Hình 1.3: Hình thái hoa Mắc rạc Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN Hình 1.4: Hình thái quả Mắc rạc http://www.lrc.tnu.edu.vn 5 Đây là loại cây đa tác dụng, làm dược liệu, lá cây dùng làm thức ăn cho gia súc, thân cây dùng làm chất đốt, hạn chế nạn chặt phá rừng, khả năng sinh trưởng rất phù hợp với điều kiện vùng núi cao, có tác dụng cải tạo đất chống xói mòn [17]. 1.1.2. Đặc điểm sinh thái học Loài phân bố ở Vân Nam - Trung Quốc và Việt Nam. Mắc rạc thích hợp với vùng khí hậu nhiệt đới đến cận nhiệt đới mưa mùa, có nhiệt độ trung bình năm 15,919,90C, lượng mưa trung bình năm từ 1538-1571 mm, có 4-6 tháng khô. Đây là loại cây trung tính, thiên về chịu bóng, nằm ở tầng 2-3 của thảm cây rừng. Nơi rừng bị chặt phá mạnh hay đất quá cằn cỗi thì chúng là cây bụi [17]. Thường mọc rải rác trong rừng lá rộng thường xanh nhiệt đới mưa mùa ẩm, ở độ cao 250-2000 m, trên núi đá vôi hay núi đất, nơi cằn cỗi. Là cây ưa sáng, sinh trưởng nhanh. Thích hợp với khí hậu nhiệt đới núi cao, chịu được giá rét, sương muối và khô hạn kéo dài .Tốc độ sinh trưởng và phát triển tương đối nhanh, sau 4-5 năm có thể đạt chiều cao 4-5m hoặc hơn, đường kính gốc 6-10 cm và đã bắt đầu ra hoa [17] . Mùa ra hoa từ tháng 4-6 và mùa quả chín từ tháng 8-10 hàng năm. Đây là loại cây có tập tính ra hoa đậu quả không đều ở các năm khác nhau, nếu năm trước sai quả thì năm kế tiếp sau đó thường ít quả. Cây tái sinh bằng hạt hay bằng chồi. 1.1.3. Công dụng Về mặt khoa học, Mắc rạc là nguồn gen hiếm và độc đáo, là đại diện duy nhất của chi Delavaya đặc hữu của Nam Trung Quốc - Bắc Việt Nam. Về mặt tài nguyên, đây là loài cây cho gỗ cứng và nặng, dùng trong xây dựng hay trong các cấu trúc mang tính chất tạm thời, làm cán nông cụ (cuốc, xẻng, dao phát…); gỗ còn được dùng để củi đun hoặc sản xuất than hầm rất có giá trị. Hạt cho dầu béo, dùng chế xà phòng, dầu bôi trơn, chữa nứt nẻ chân tay, hạt có chất dầu có thể chữa ghẻ ngứa và có thể làm phụ gia trong công nghiệp mỹ phẩm. Lá non màu vàng đỏ, có thể dùng để chăn trâu, bò, dê [17]. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 6 1.2. Các nghiên cứu trên thế giới về tích lũy carbon McKenzie N và cs (2001), qua công trình nghiên cứu tương đối toàn diện và có hệ thống về lượng carbon tích lũy của rừng, kết quả nghiên cứu cho thấy: Carbon trong hệ sinh thái rừng thường tập trung ở bốn bộ phận chính: Thảm thực vật còn sống trên mặt đất, vật rơi rụng, rễ cây và đất rừng [28]. Dhruba Bijaya G. C (2008) đã nghiên cứu khả năng tích tụ carbon của Dendrocalamus strictus. Kết quả cho thấy sinh khối là 5,24 tấn/ha trong đó tổng 22 sinh khối thân là 4,59 tấn/ha, tổng sinh khối lá là 0,69 tấn/ha và tổng carbon là 232,06 tấn/ha trong đó: Carbon tích tụ trong thân là 1,52 tấn/ha, trong lá 0,14 tấn/ha, carbon rễ 0,08 tấn/ha và carbon tích lũy trong đất là 230,32 tấn/ha [22]. Pearson T. R. H, Brown. S và Ravindranath N. H (2005) trong tài liệu Ước tính các nguồn lợi carbon tổng hợp vào các dự án của GEP, do UNDP và GEF đã xuất bản và xây dựng phương pháp nghiên cứu hấp thụ carbon dựa trên 5 bước để tiến hành. Các bước đó là: Xác định vùng dự án, phân cấp diện tích, quyết định bể carbon đo đếm, xác định kiểu, số lượng, kích thước và hình dạng ô đo đếm và cuối cùng là xác định dung lượng ô đo đếm. Phương pháp nghiên cứu hấp thụ carbon được ứng dụng và tỏ ra có hiệu quả, được ứng dụng ở nhiều nơi [30]. Ở Costa Rica chương trình lâm nghiệp tư nhân đã khuyến khích các chủ đất lựa chọn phương thức sử dụng đất gắn liền với lâm nghiệp thông qua việc cung cấp cho các dịch vụ hấp thụ CO2. Với chương trình này, đợt đầu tiên các chủ đất đã bán được 200.000 tấn carbon với giá 2 triệu USD cho Na Uy [32]. Đã có dự án khác nhằm giảm những thiệt hại do nóng lên toàn cầu và giảm tỷ lệ đói nghèo của người dân trong vùng được thực hiện tại Tây Phi thông qua việc tăng cường khả năng hấp thụ CO2 của trảng cỏ Savannah (FAO, 2004) [25]. Nhìn chung, mục tiêu của các dự án về khả năng hấp thụ carbon biến động rất lớn, từ 7 tấn/ha trong dự án tại vườn quốc gia Noel Kempf Mercado ở Bolivia đến 129 tấn/ha trong dự án thực hiện tại vùng Andean ở Ecuador (FAO, 2004) [25]. Ở Trung Quốc, nghiên cứu được thực hiện với rừng trồng hỗn loài giữa Pinus massoniana và Schima superba cho thấy, lượng carbon biến động từ 146,35 - 215,30 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 7 tấn/ha, trong đó lượng carbon của cây trồng và thảm thực vật dưới tán rừng chiếm 61,9% - 69,9%, lượng carbon trong đất chiếm từ 28,5 - 35,5% và lượng carbon trong vật rơi rụng chiếm từ 1,6 - 2,8% (Fang Yunting và cộng sự, 2003) [24]. Theo Wei Haidong và Ma Xiangqing (2007) [34], đối với loài Pinus massoniana lượng carbon của cây trồng, vật rơi rụng và đất của rừng 30 năm tuổi (rừng già) cao hơn lượng carbon của rừng 20 năm tuổi (rừng trung niên) và hai loại rừng trên đều có lượng carbon tích trữ cao hơn so với rừng 7 năm tuổi (rừng non). Tuy nhiên, đối với thảm thực vật dưới tán rừng thì lượng carbon cao nhất được ghi nhận ở rừng già, sau đó đến rừng non và thấp nhất là rừng trung niên. Nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 của rừng trồng Larix potaninii có độ tuổi từ 2 - 40 cho thấy, hàm lượng carbon của sinh khối trên mặt đất chứa 49,70% và hàm lượng carbon của sinh khối dưới mặt đất chứa 48,99%. Hàm lượng carbon trong thân cây chứa 49,47%, trong khi hàm lượng carbon trong cành chiếm 50,03% và hàm lượng carbon trong lá chiếm 49,61% so với sinh khối khô của nó (Jianhua Zhu, 2007) [27].Một nghiên cứu khác từ Philippines cho thấy, hàm lượng carbon chứa trong cây Lõi thọ biến động từ 44,73 - 46,55%, trong khi hàm lượng carbon trong Keo lá tràm (Acacia auriculiformis) chiếm khoảng 51,20% (Digno, 2007) [23]. Tại Ireland khả năng hấp thụ CO2 của rừng trồng đã được đánh giá lại cho thời gian từ năm 1906 đến năm 2012 và được chia làm 2 giai đoạn, giai đoạn 1 từ năm 1906 - 2002 và giai đoạn 2 từ 2003-2012. Đến năm 2002, tổng lượng carbon của rừng trồng ở Ireland đã tích trữ được 37,7 Mt (megatonnes), trong đó từ năm 1990 - 2002 lượng carbon cố định được là 14,8 Mt. Theo dự đoán trong thời gian từ 2008-2012, trung bình mỗi năm rừng trồng ở đây có thể cố định đươc 0,9 Mt carbon/năm. Với lượng carbon cố định được từ rừng trồng có thể đáp ứng được 22% lượng phát thải khí nhà kính cần giảm theo nghị định thư Kyoto mà nước này cam kết (Byrne và Milne, 2006) [21]. Natasha và Ina (2002) [29] đã tổng hợp các kết quả nghiên cứu về giá trị của rừng. Trung bình giá trị môi trường của rừng thông qua việc hấp thụ CO2 chiếm 27%; Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 8 sau đó đến giá trị bảo tồn đa dạng sinh học chiếm 25%; giá trị bảo vệ đầu nguồn chiếm 21%; giá trị vẻ đẹp cảnh quan chiếm 17% và các giá trị khác chiếm 10%. Các nghiên cứu trên đều quan tâm đến khả năng hấp thụ carbon của rừng và cho thấy tầm quan trọng và những giá trị của rừng đối với môi trường, rừngvừa lưu trữ vừa hấp thụ khí CO2, giảm thiểu hiệu ứng nhà kính tác động lên môi trường sống. 1.3. Các nghiên cứu ở Việt Nam Trong thời gian qua, giới khoa học Việt Nam đã có những nghiên cứu ban đầu nhưng hết sức quan trọng về khả năng hấp thụ và tích lũy khí nhà kính CO2 của thực vật. Nguyễn Văn Dũng (2005) tại Núi Luốt - ĐHLN .Theo kết quả nghiên cứu của cho thấy rừng Thông mã vĩ thuần loài 20 tuổi có lượng carbon tích luỹ là 80,7 122 tấn/ha; giá trị tích luỹ carbon ước tính đạt 25,8 - 39,0 triệu VNĐ/ha. Rừng Keo lá tràm trồng thuần loài 15 tuổi có tổng lượng carbon tích luỹ là 62,5 - 103,1 tấn/ha; giá trị tích luỹ carbon ước tính đạt 20 - 33 triệu VNĐ/ha. Tác giả cũng đã xây dựng bảng tra lượng carbon tích luỹ của hai trạng thái rừng trồng keo lá tràm và thông mã vĩ theo mật độ, Dg và HL [2]. 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 Carbon của đường làm cơ sở, lượng Carbon thực tế thu được qua việc trồng rừng theo dự án CDM là 7.553,6 tấn Carbon hoặc 27.721,9 tấn CO2 [14]. Võ Đại Hải và các cộng sự (2009) khi nghiên cứu về sinh khối về 4 loại rừng trồng cho kết quả: Rừng trồng Thông mã vĩ từ 5 - 30 tuổi sinh khối từ 21,12 315,05 tấn/ha; rừng trồng Thông nhựa từ 5 - 45 tuổi có sinh khối từ 20,79 - 174,72 tấn/ha; rừng trồng Keo lai từ 1 - 7 tuổi có sinh khối từ 4,09 -138,13 tấn/ha; rừng trồng Bạch đàn urophylla từ 1 - 7 tuổi có sinh khối từ 5,67 - 117,92 tấn/ha; rừng trồng Mỡ từ 6 - 18 tuổi có sinh khối từ 35,08 - 110,44 tấn/ha; rừng trồng Keo lá tràm từ 2 - 12 tuổi có sinh khối từ 7,29 - 113,56 tấn/ha. Bên cạnh đó tác giả thiết lập các phương trình tương quan giữa sinh khối với các nhân tố điều tra lâm phần: Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 9 đường kính D1.3, Hvn, N/ha, tuổi lâm phần A, mối quan hệ giữa sinh khối tươi và sinh khối khô, sinh khối trên mặt đất và dưới mặt đất theo các cấp đất [4]. Nguyễn Văn Dũng (2006) cho thấy, Thông mã vĩ thuần loài 20 tuổi có lượng Carbon tích luỹ là 80,7 - 122 tấn/ha, giá trị Carbon ước tính đạt 25,8 -39,0 triệu VNĐ/ha. Rừng Keo lá tràm trồng thuần loài 15 tuổi có tổng lượng Carbon tích luỹ là 62,5 - 103,1 tấn /ha, giá trị Carbon ước tính đạt 20 - 33 triệu VNĐ/ha. Tác giả cũng đã xây dựng Bảng tra lượng Carbon tích luỹ của 2 trạng thái rừng trồng Keo lá tràm và Thông mã vĩ theo mật độ, Dg và Hl [2]. Với tác giả Nguyễn Duy Kiên (2007) [9], khi nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 rừng trồng Keo tai tượng (Acacia mangium) tại Tuyên Quang đã cho thấy sinh khối tươi trong các bộ phận lâm phần Keo tai tượng có tỷ lệ khá ổn định, sinh khối tươi tầng cây cao chiếm tỷ trọng lớn nhất từ 75-79%; sinh khối cây bụi thảm tươi chiếm tỷ trọng 17- 20 %; sinh khối vật rơi rụng chiếm tỷ trọng 4-5%. Nguyễn Duy Kiên (2007) [9] khi nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 rừng trồng Keo tai tượng (Acacia mangium) tại Tuyên Quang đã cho thấy lượng carbon hấp thụ trung bình ở cấp đất I đạt 152,96 tấn/ha; cấp đất II đạt 127,91 tấn/ha; cấp đất III đạt 126,32 tấn/ha và cấp đất IV đạt 114,33 tấn/ha, trong đó tầng cây cao chiếm 49%; đất chiếm 34%; vật rơi rụng chiếm 4% và cây bụi thảm tươi chiếm 13% tổng lượng carbon trong lâm phần. Đặng Thịnh Triều (2010) [20] trong đề tài nghiên cứu “Nghiên cứu khả năng cố định carbon 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 carbon 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 carbon của cây cá thể cũng như lâm phần Thông mã vĩ và Thông nhựa chung và riêng cho từng cấp đất, xác định được giá trị thương mại carbon của rừng trồng Thông nhựa và Thông mã vĩ theo từng cấp đất. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 10 Đề tài “Nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 và cải tạo đất của rừng trồng Keo lai ở một số tỉnh miền núi phía Bắc” của Nguyễn Viết Khoa (2010) [8], đã xác định được cấu trúc lượng carbon hấp thụ trong cây cá thể và lâm phần Keo lai tính trung bình cho các tuổi và cấp đất như sau: + Cấu trúc lượng carbon hấp thụ trong cây cá thể Keo lai: Thân 54,31%, rễ 16,4%, cành 15,16%, lá 8,58%, vỏ 5,54%. + Cấu trúc lượng carbon hấp thụ trong lâm phần Keo lai: Đất rừng chiếm 67,74%, tầng cây gỗ 27,58%, tầng cây bụi thảm tươi chiếm 1,48% và vật rơi rụng chiếm 3,2%. Kết quả thực hiện đề tài ”Nghiên cứu sinh khối và khả năng cố định carbon của rừng Mỡ (Manglietia conifera Dandy) trồng tại Tuyên Quang và Phú Thọ” cho thấy, cấu trúc sinh khối cây cá thể Mỡ gồm 4 phần thân, cành, lá và rễ, trong đó sinh khối tươi lần lượt là 60%, 8%, 7% và 24%; tổng sinh khối tươi của một ha rừng trồng Mỡ dao động trong khoảng từ 53,4 - 309 tấn/ha, trong đó: 86% là sinh khối tầ ng cây gỗ, 6% là sinh khối cây bụi thảm tươi và 8% là sinh khối của vật rơi rụng (Lý Thu Quỳnh, 2007) [16]. Khả năng tích luỹ carbon của rừng tự nhiên cũng được quan tâm nghiên cứu. Vũ Tấn Phương (2006) đã nghiên cứu trữ lượng carbon theo các trạng thái rừng cho biết: rừng giàu có tổng trữ lượng carbon 694,9 - 733,9 tấn CO2/ha; rừng trung bình 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 và rừng tre nứa là 116,5 -277,1 tấn CO2/ha [11]. Ngô Đình Quế và cs (2006) đã nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 của một số loại rừng trồng chủ yếu ở Việt Nam. Trong nghiên cứu này, bằng các phương pháp nghiên cứu đo đếm sinh trưởng, năng suất và sinh khối của rừng trên các lập địa khác nhau ở nhiều nơi đã đưa ra phân hạng mức độ thích hợp cho từng loại cây trồng chủ yếu phổ biến hiện nay: Keo tai tượng, Keo lá tràm, Keo lai, Thông ba lá, Thông mã vi, Thông nhựa và Bạch đàn Urophylla. Các tác giả đã phân tích, tính toán lượng carbon trong sinh khối trên và dưới mặt đất, cây bụi, thảm cỏ, cành khô Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 11 lá rụng, thiết lập mối tương quan giữa trữ lượng, năng suất gỗ và lượng CO2 hấp thụ hằng năm của từng loài, từ đó tìm ra một số hệ số chuyển đổi quan trọng [15]. Nguyễn Thanh Tiến (2012) [19] trong luận án tiến sĩ đã nghiên cứu khả nang hấp thu CO2 của rừng phục hồi IIB tại Thái Nguyên đã chỉ ra: Lượng CO2 hấp thụ trong tầng cây gỗ, tầng tầng cây dưới tán, vật rơi rụng và trong đất rừng. Tổng lượng CO2 hấp thụ trong lâm phần rừng IIB là rất lớn, biến động từ 383,68 - 505,87 tấn CO2/ha, trung bình 460,69 tấn CO2/ha, trong đó lượng CO2 hấp thụ tập trung chủ yếu ở tầng đất dưới tán rừng là 322,83 tấn/ha, tiếp đến là tầng cây gỗ 106,91 tấn/ha, tầng cây dưới tán 15,6 tấn/ha và vật rơi rụng là 15,34 tấn/ha. Tổng lượng CO2 hấp thụ trong lâm phần rừng IIB ở các huyện khác nhau cũng có sự khác biệt, đạt lớn nhất ở huyện Võ Nhai đạt 485,0 tấn/ha tiếp đến là huyện Định Hóa đạt 446,335 tấn/ha và thấp nhất là huyện Đại Từ đạt 450,809 tấn/ha. Bảo Huy (2009) đã thực hiện nghiên cứu phương pháp ước tính trữ lượng carbon của rừng tự nhiên làm cơ sở tính toán lượng CO2 phát thải từ suy thoái và mất rừng ở Việt Nam. Kết quả thu được như sau: Để xác định sinh khối rừng và khả năng hấp thụ CO2 của rừng tự nhiên, cần nghiên cứu một cách có hệ thống thông qua các phương pháp rút mẫu thực nghiệm trên hiện trường, phân tích carbon tích lũy trong các bể chứa trên và dưới mặt đất, mô hình hóa các mối quan hệ giữa sinh khối, lượng carbon tích lũy, CO2 hấp thụ của cây rừng và lâm phần với các nhân tố điều tra, sinh thái rừng. Đây là cơ sở quan trọng cho việc xác định, dự báo năng lực hấp thụ CO2của các trạng thái, kiểu rừng khác nhau. Các trạng thái rừng non, nghèo hiện tại đã bị hạn chế về giá trị lâm sản thuần túy, tuy nhiên vẫn còn có giá trị hấp thụ CO 2; vì vậy nếu gắn việc quản lý bảo vệ rừng của cộng đồng dân cư trong giao đất giao rừng với chương trình REDD, sẽ là cơ hội tạo ra thu nhập cho người dân, là động lực thúc đẩy quản lý và nuôi dưỡng những khu rừng tự nhiên nghèo vì mục đích môi trường [7]. Viên Ngọc Nam (2009) đã nghiên cứu khả năng tích tụ carbon và hấp thụ CO2 của cây Dà quánh và Cóc trắng tại rừng ngập mặn Cần Giờ. Bằng nghiên cứu Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn