Đánh giá nhanh lượng các bon tích lũy trên mặt đất của một số trạng thái rừng tại xã Nam Mẫu, huyện Ba Bể, tỉnh Bắc Kạn

Bùi Văn Trường và Đtg<br /> <br /> Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br /> <br /> 108(08): 121 - 126<br /> <br /> ĐÁNH GIÁ NHANH LƯỢNG CÁC BON TÍCH LŨY TRÊN MẶT ĐẤT<br /> CỦA MỘT SỐ TRẠNG THÁI RỪNG TẠI XÃ NAM MẪU, HUYỆN BA BỂ,<br /> TỈNH BẮC KẠN<br /> Bùi Văn Trường*, Bùi Văn Tân, Đỗ Hoàng Chung<br /> Trường Đại học Nông Lâm– ĐH Thái Nguyên<br /> <br /> TÓM TẮT<br /> Ước tính trữ lượng các bon tại một khoảng thời gian nhất định rất có ý nghĩa, bởi nó cho thấy tiềm<br /> năng của thảm thực vật trong giải phóng hoặc tích lũy các bon. Thông qua kỹ thuật viễn thám và<br /> các dữ liệu không gian các loại rừng chủ yếu tại xã Nam Mẫu đã được xác định. Trên cơ sở 8 điểm<br /> đã được xác định, lượng các bon tích lũy trong các rừng chính đã được xác định thông qua phương<br /> pháp đánh giá nhanh tích lũy các bon (RaCSA) của tổ chức ICRAF. Các bon tích lũy ở phần trên<br /> mặt đất trong các trạng thái rừng được tính toán thông qua việc nhân hệ số 0.46 với giá trị thu<br /> được của sinh khối trong các phần trên mặt đất như: tầng cây gỗ; cây gỗ đổ; tầng dưới tán và lớp<br /> thảm mục. Kết quả thu được trữ lượng các bon của các trạng thái rừng là: Rừng tự nhiên ít bị tác<br /> động (IIIb) đạt 379,29 (tấn C/ha); Rừng tự nhiên bị tác động mạnh (IIIa) đạt 96,24 (tấn C/ha);<br /> Rừng phục hồi sau khai thác (IIb) đạt 87,37 (tấn C/ha); Rừng phục hồi sau nương rẫy (IIa) đạt<br /> 36,94 (tấn C/ha). Các yếu tố quyết định trữ lượng các bon là: nguồn gốc, cấu trúc về thành phần<br /> loài, đặc trưng cấu trúc của các thành phần trong các trạng thái, mức độ tác động của các yếu tố<br /> ngoại cảnh và nguồn gốc phục hồi rừng.<br /> Từ khóa: Bắc Kạn, đánh giá nhanh, trạng thái rừng, tích lũy các bon, trên mặt đất<br /> <br /> MỞ ĐẦU *<br /> Cácbon được luân chuyển trong chu trình<br /> cácbon toàn cầu giữa bốn “bể chứa” lớn: hóa<br /> thạch và cấu trúc địa chất, khí quyển, các đại<br /> dương và các hệ sinh thái trên cạn [9]. Sự<br /> dịch chuyển giữa các hồ xảy ra chủ yếu là<br /> dịch chuyển cácbon dioxít (CO2) trong các<br /> quá trình đốt cháy nhiên liệu, phân rã hóa học<br /> và khuếch tán, quang hợp, hô hấp, phân hủy,<br /> cháy rừng và đốt nhiên liệu sinh học hiếu khí<br /> và trong lò. Trong trường hợp một thành phần<br /> trong sinh quyển như sinh khối gỗ bị suy<br /> giảm có nghĩa là các bon được giải phóng vào<br /> khí quyển. Nếu sinh khối được tăng lên, nó<br /> trở thành nơi tích lũy và do đó loại bỏ và<br /> giảm được các bon từ khí quyển. Xu thế ngày<br /> càng tăng lượng CO2 trong khí quyển [5],<br /> một phần có thể được quy cho sinh khối<br /> (nhiên liệu sinh học) của thế giới bị suy giảm.<br /> Việc theo dõi tích lũy các bon của các thảm<br /> thực vật toàn cầu là rất quan trọng. Ước tính<br /> *<br /> <br /> Tel:0974286646; Email:buivantruong.tuaf@gmail.com<br /> <br /> lượng tích lũy các bon tại một khoảng thời<br /> gian nhất định rất có ý nghĩa, bởi nó cho thấy<br /> tiềm năng của thảm thực vật để giải phóng<br /> hoặc tích lũy cácbon.<br /> Hệ sinh thái trên cạn đóng một vai trò quan<br /> trọng trong chu trình các bon toàn cầu (C).<br /> Rừng nhiệt đới ở Việt Nam liên tục thay đổi<br /> do hệ quả của việc khai thác rừng và chuyển<br /> đổi sang các loại hình sử dụng đất khác. Bởi<br /> kết quả của những thay đổi này, những nghiên<br /> cứu về tích lũy các bon của các hệ sinh thái<br /> rừng đã được tiến hành trong vài năm qua ở<br /> Việt Nam. Lượng các bon tích lũy trong các<br /> loại rừng tự nhiên ở Việt Nam từ 66,05 –<br /> 206,23 tấn C/ha [1].<br /> Xã Nam Mẫu nằm trong phân khu bảo vệ<br /> nghiêm ngặt của Vườn Quốc gia Ba Bể, thuộc<br /> vùng núi đá vôi xen kẽ các thung lũng đất hẹp<br /> thuộc huyện Ba Bể, tỉnh Bắc Kạn. Khu vực xã<br /> nằm trong vùng caxtơ chợ Rã Ba Bể - Chợ<br /> Đồn, khí hậu tại xã Nam Mẫu mang đặc điểm<br /> khí hậu của vùng núi phía Bắc Việt Nam. Trung<br /> tâm của xã là hồ Ba Bể với diện tích 500 ha.<br /> 121<br /> <br /> Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên<br /> <br /> http://www.lrc-tnu.edu.vn<br /> <br /> Bùi Văn Trường và Đtg<br /> <br /> Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br /> <br /> Sự bốc hơi liên tục tạo nên vi khí hậu vùng hồ<br /> mát mẻ, giảm bớt sự khắc nghiệt của các mùa.<br /> Tổng diện tích tự nhiên của xã 6.478,94 ha,<br /> trong đó diện tích đất sản xuất nông<br /> nghiệp 175,54 ha; đất lâm nghiệp 5.657,71 ha<br /> và là rừng đặc dụng; 20,86 ha đất nuôi trồng<br /> thủy sản nước ngọt. Đất phi nông nghiệp<br /> 599,17 ha, đất chưa sử dụng 25,66 ha.<br /> ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP<br /> NGHIÊN CỨU<br /> Đối tượng<br /> Các bể chứa cácbon trong thảm thực vật ở<br /> một vùng nhất định tại một thời điểm nhất<br /> định được tính bằng lượng tích lũy các bon<br /> trong sinh khối thực vật trên một đơn vị diện<br /> tích, và được tính bằng kgC/m2 hoặc tấnC/ha.<br /> Số liệu về sinh khối được tính toán dựa trên<br /> điều tra thực địa, dựa trên các phương pháp<br /> điều tra rừng. Trong phạm vi bài báo này,<br /> chúng tôi chỉ tập trung đánh giá khả năng tích<br /> lũy các bon phần trên mặt đất trong các trạng<br /> thái rừng tại xã Nam Mẫu.<br /> Phân loại các trạng thái thảm thực vật rừng<br /> Kết hợp ảnh vệ tinh và các dữ liệu viễn thám<br /> mặt đất đáng tin cậy để phân tích không gian<br /> và phân loại trạng thái thảm thực vật. Ba<br /> nguồn dữ liệu chính được thu thập bao gồm:<br /> ảnh vệ tinh Landsat (2007), các dữ liệu phụ<br /> và bản đồ địa chính. Khảo sát mặt đất trên<br /> thực địa cũng được tiến hành với sự hỗ trợ<br /> của hệ thống định vị toàn cầu (GPS) [8]. Xác<br /> định vị trí của 6 điểm mẫu, để phân loại các<br /> trạng thái của thảm thực vật rừng trên bản đồ<br /> vệ tinh Landsat 2007<br /> Điều tra ô tiêu chuẩn<br /> Trên cơ sở 6 điểm đã được xác định, chúng<br /> tôi tiến hành đo đếm ở cấp độ ô tiêu chuẩn.<br /> Các ô tiêu chuẩn được thống nhất ký hiệu<br /> như sau: IIb-01 (Trạng thái rừng IIb, OTC số<br /> 01) hoặc IIIa-02 (Trạng thái rừng IIIa, OTC<br /> số 02).<br /> Phương pháp đo đếm sử dụng phương pháp<br /> đánh giá nhanh tích lũy cácbon – RaCSA<br /> (Rapid Các bon Stock Appraisal) của ICRAF,<br /> kỹ thuật đo đếm theo phương pháp của<br /> Kurniatun Hairiah và đồng tác giả [6].<br /> <br /> 108(08): 121 - 126<br /> <br /> Xử lý số liệu<br /> Lượng sinh khối khô trên mặt đất được tính<br /> bằng tổng lượng sinh khối khô của cây gỗ<br /> (W), sinh khối khô của cây bụi thảm tươi và<br /> sinh khối khô của lớp vật rụng, thảm mục. Cụ<br /> thể, theo công thức:<br /> DWTrên mặt đất = Wcây gỗ+Wdưới tán+Wthảm mục<br /> (tấn/ha) (1)<br /> Trong đó: DWTrên mặt đất – Lượng sinh khối<br /> khô trên mặt đất (tấn/ha); Wcây gỗ – Lượng sinh<br /> khối khô của tầng cây gỗ (tấn/ha); Wdưới tán Lượng sinh khối khô của tầng dưới tán bao<br /> gồm cây bụi và thảm tươi (tấn/ha); Wthảm mục Lượng sinh khối khô của tầng thảm mục bao<br /> gồm vật rụng, gỗ chết (tấn/ha).<br /> Theo Meine van Noordwijk (2007) [7], lượng<br /> các bon tích lũy phần trên mặt đất được tính<br /> theo công thức: WC= 0.46 * DWTrên mặt đất<br /> (tấnC/ha) (2)<br /> Trong đó: WC - Lượng các bon tích lũy trong<br /> sinh khối (tấn/ha); DWTrên mặt đất– Lượng sinh<br /> khối khô trên mặt đất (tấn/ha).<br /> KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN<br /> Các trạng thái của thảm thực vật rừng<br /> Dựa trên kỹ thuật phân tích không gian và<br /> thông tin địa lý, chúng tôi đã xác định được<br /> các trạng thái chủ yếu của lớp phủ thực vật.<br /> Rừng tự nhiên ít bị tác động (IIIb)<br /> Loại rừng này phân bố từ độ cao 400 đến<br /> 700m, diện tích còn lại nhỏ ít bị tác động, loài<br /> ưu<br /> thế:<br /> Nghiến<br /> (Excentrodendron<br /> tonkinense), Trai (Garcinia fagraeoides),<br /> Đinh (Fernandoa brilletii), Lát hoa<br /> (Chukrasia tabularis), một số loài họ Dẻ<br /> (Fagaceae). Ở ven hồ có loài Trâm (Syzygium<br /> sp.), Kẹn (Aesculus assamica), Si (Ficus sp.),<br /> Mùng Quân (Flacourtia indica).<br /> Rừng tự nhiên bị tác động mạnh (IIIa)<br /> Loại rừng này thường tập trung ở thung lũng<br /> với một số loài chiếm ưu thế như:<br /> (Excentrodendron tonkinense), Trai (Garcinia<br /> fagraeoides),<br /> Sấu<br /> (Dracontomelon<br /> duperreanum), Thung (Tetrameles nudiflora),<br /> Đinh (Fernandoa brilletii). Trong kiểu này<br /> rừng phân thành 4 tầng rõ rệt, có tầng vượt<br /> <br /> 122<br /> <br /> Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên<br /> <br /> http://www.lrc-tnu.edu.vn<br /> <br /> Bùi Văn Trường và Đtg<br /> <br /> Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br /> <br /> tán là Thung thân trắng phân biệt với nền<br /> xanh của 3 tầng dưới. Loại rừng này chịu sự<br /> tác động của các cộng đồng dân cư sinh sống<br /> gần đó bởi nhu cầu gỗ lớn.<br /> Rừng phục hồi<br /> Rừng phục hồi sau khai thác (IIb) phân bố<br /> chủ yếu ở độ cao 200 đến 800 m với một số<br /> loài Dẻ (Castanopsis sp.), Thích (Acer fabri),<br /> Lòng mang (Pterospermum sp.), ở trên đỉnh<br /> cao: Đinh (Fernandoa brilletii), Lát hoa<br /> (Chukrasia tabularis), Sấu (Dracontomelon<br /> duperreanum), ở thấp hơn và Hu đay (Trema<br /> orientalis), Trám ba cạnh (Canarium<br /> bengalese), Sồi (Lithocarpus sp.), Chẹo<br /> (Engelhardtia sp.) ở những rừng phục hồi sau<br /> khai thác kiệt. Rừng phục hồi sau nương rẫy<br /> (IIa), đa phần là các cây gỗ tạp: Thôi ba<br /> (Alangium chinense), Cò ke (Grewia sp.),<br /> Hồng bì rừng (Clausena anisata) và các cây<br /> bụi như Thấu kén (Helicteres hirsuta), Ba<br /> chạc (Euodia lepta) đây là trạng thái thảm<br /> <br /> 108(08): 121 - 126<br /> <br /> thực vật phục hồi sau nương rẫy phân bố rải<br /> rác gần các khu dân cư.<br /> Sinh khối của các trạng thái rừng<br /> Phần sinh khối trên mặt đất của các trạng thái<br /> thảm thực vật được cấu thành từ sinh khối<br /> tầng cây gỗ, sinh khối tầng cây bụi thảm tươi<br /> và sinh khối lớp vật rụng, thảm mục. Sinh<br /> khối được tính theo trọng lượng khô tuyệt đối,<br /> các dẫn liệu được thể hiện tại bảng 1.<br /> Những dẫn liệu tại bảng 1, cho ta thấy: (1)<br /> Sinh khối của rừng phục hồi sau nương rẫy từ<br /> 78,77 – 81,83 tấn/ha; (2) Sinh khối của rừng<br /> phục hồi sau khai thác từ 186,61 - 193,25<br /> tấn/ha; (3) Sinh khối của rừng tự nhiên bị tác<br /> động mạnh từ 207,12 - 211,30 tấn/ha; (4)<br /> Sinh khối của rừng tự nhiên ít bị tác từ 810,31<br /> - 838,76 tấn/ha; (5) Sinh khối của loại hình<br /> rừng phụ thuộc vào đặc điểm cấu trúc rừng và<br /> đặc biệt là mức độ tác động của các yếu tố<br /> (con người, chăn thả,...) và nguồn gốc phục<br /> hồi rừng.<br /> <br /> Bảng 1. Sinh khối khô tuyệt đối của các trạng thái rừng tại xã Nam Mẫu<br /> Trạng<br /> thái<br /> rừng/OTC<br /> IIa-01<br /> IIa-02<br /> IIb-01<br /> IIb-02<br /> IIIa-01<br /> IIIa-02<br /> IIIb-01<br /> IIIb-02<br /> <br /> Cây gỗ lớn<br /> (D1.3 >30cm)<br /> 93,74<br /> 98,71<br /> 43,85<br /> 33,59<br /> 663,54<br /> 678,99<br /> <br /> Sinh khối (tấn/ha)<br /> Cây gỗ nhỏ<br /> Tầng dưới<br /> Cây đổ<br /> (5cm