Khoá luận tốt nghiệp Đại học: Nghiên cứu khả năng hấp thụ carbon của rừng trồng sa mộc (Cunnighamia lanceolata Hook ) ở các tuổi 5,7 tại huyện Mường Khương, tỉnh Lào Cai

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:75

Thêm vào BST

Báo xấu

23
lượt xem 8
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích nghiên cứu của khoá luận nhằm xác định được sinh khối và lượng carbon tích lũy được của rừng trồng Sa mộc ở các tuổi 5,7 tại huyện Mường Khương, tỉnh Lào Cai. Một số ứng dụng trong xác định sinh khối và carbon tích lũy của rừng trồng Sa mộc ở các tuổi 5,7 tại huyện Mường Khương, tỉnh Lào Cai. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Khoá luận tốt nghiệp Đại học: Nghiên cứu khả năng hấp thụ carbon của rừng trồng sa mộc (Cunnighamia lanceolata Hook ) ở các tuổi 5,7 tại huyện Mường Khương, tỉnh Lào Cai

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM CAO VĂN VƯN NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP THỤ CARBON CỦA RỪNG TRỒNG SA MỘC (CUNNIGHAMIA LANCEOLATA HOOK) Ở CÁC TUỔI 5, 7 TẠI HUYỆN MƯỜNG KHƯƠNG, TỈNH LÀO CAI KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : Quản lý tài nguyên rừng Khoa : Lâm Nghiệp Khóa học : 2015 - 2019 Thái Nguyên, năm 2019
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM CAO VĂN VƯN NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP THỤ CARBON CỦA RỪNG TRỒNG SA MỘC (CUNNIGHAMIA LANCEOLATA HOOK) Ở CÁC TUỔI 5, 7 TẠI HUYỆN MƯỜNG KHƯƠNG, TỈNH LÀO CAI KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Hệ đào tạo : Chính quy Chuyên ngành : QLTNR Lớp : K47 - QLTNR Khoa : Lâm Nghiệp Khóa học : 2015 - 2019 Giảng viên hướng dẫn : TS. Nguyễn Thị Thu Hiền Thái Nguyên, năm 2019
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 điều tra trên thực địa hoàn toàn trung thực, chưa được công bố trên tài liệu, nếu có gì sai sót tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm.
ii LỜI CẢM ƠN Được sự phân công của Nhà trường, Khoa Lâm Nghiệp, Trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, sau 5 tháng thực tập em đã hoàn thành khóa luận tốt nghiệp “Nghiên cứu khả năng hấp thụ carbon của rừng trồng Sa mộc (Cunnighamia lanceolata Hook) ở các tuổi 5,7 tại huyện Mường Khương, tỉnh Lào Cai”. Để hoàn thành nhiệm vụ được giao, ngoài sự nỗ lực học hỏi của bản thân còn có sự hướng dẫn tận tình của thầy cô, bạn bè, cô chú, anh chị tại địa bàn huyện Mường Khương, tỉnh Lào Cai. Xin cảm ơn cô giáo – TS. Nguyễn Thị Thu Hiền, người đã hướng dẫn cho em trong suốt thời gian thực tập đã chỉ dẫn, định hướng đi cho em để em hoàn thành tốt nhiệm vụ. Xin cảm ơn sự giúp đỡ của cán bộ Hạt Kiểm lâm huyện Mường Khương và các đồng chí kiểm lâm địa bàn thuộc các xã của huyện Mường Khương. Đồng thời xin cảm ơn thầy cô giáo Khoa Lâm Nghiệp, các bộ phận liên quan thuộc Trường và người thân trong gia đình cùng bạn bè thân thiết đã giúp đỡ tôi trong quá trình hoàn thành khóa luận tốt nghiệp. Mặc dù đã nỗ lực cố gắng, thuy nhiên do hạn chế về mặt kinh nghiệm cũng như về thời gian và trình độ nghiên cứu nên khóa luận không thể tránh khỏi thiếu sót. Tôi rất mong nhận được ý kiến đóng góp, chỉ bảo của thầy cô cũng như các bạn đọc khác để khóa luận được hoàn thiện hơn nữa. Tôi xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày 30 tháng 5 năm 2019 Sinh viên Cao Văn Vưn
iii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 4.1: Các chỉ tiêu sinh trưởng của loài Sa mộc ở các tuổi 5 và 7 ........... 27 Bảng 4.2. Thông tin sinh trưởng cây mẫu ....................................................... 28 Bảng 4.3. Kết cấu sinh khối tươi cây cá thể Sa mộc....................................... 29 Bảng 4.4. Cấu trúc sinh khối khô cây cá lẻ của rừng trồng Sa mộc ............... 32 Bảng 4.5. Bảng tính toán sinh khối tươi, khô của lâm phần cây Sa mộc tuổi 5 và tuổi 7 ........................................................................................................... 34 Bảng 4.6. Trữ lượng carbon cây cá thể Sa mộc tuổi 5 và 7 ............................ 35 Bảng 4.7. Tổng trữ lượng Carbon hấp thụ của lâm phần Sa mộc tuổi 5 và 7....... 36 Bảng 4.8. Lượng hóa giá trị thương mại từ chỉ tiêu CO2 tính cho rừng trồng Sa mộc tuổi 5 và 7 ........................................................................................... 37 Bảng 4.9. Bảng tổng hợp kết quả lựa chọn dạng tương quan D1.3/SKT của cây Sa mộc tuổi 5 và 7 tại khu vực nghiên cứu ..................................................... 39 Bảng 4.10. Tổng hợp kết quả lựa chọn dạng tương quan D1.3/SKK của cây Sa mộc tuổi 5 và 7 tại khu vực nghiên cứu……………………………………. . 40 Bảng 4.11. Tổng hợp kết quả lựa chọn dạng tương quan D1.3/carbon của cây Sa mộc tuổi 5 và 7 tại khu vực nghiên cứu ..................................................... 41
iv DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 4.1: Tỷ lệ sinh khối tươi các bộ phận ở của cây Sa mộc tuổi 5 ............. 30 Hình 4.2: Tỷ lệ sinh khối tươi các bộ phận cây Sa mộc tuổi 7 ....................... 30 Hình 4.3: Cân thân cây tiêu chuẩn .................................................................. 31 Hình 4.4: Cân cành cây tiêu chuẩn ................................................................. 31 Hình 4.5: Tỷ lệ sinh khối khô của các bộ phận Sa mộc tuổi 5 ....................... 32 Hình 4.6: Tỷ lệ sinh khối khô của các bộ phận Sa mộc tuổi 7 ....................... 32
v MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... ii DANH MỤC CÁC BẢNG............................................................................... iii DANH MỤC CÁC HÌNH ................................................................................ iv MỤC LỤC ......................................................................................................... v PHẦN 1 MỞ ĐẦU ............................................................................................ 1 1.1. Đặt vấn đề................................................................................................... 1 1.2. Mục tiêu và yêu cầu của đề tài ................................................................... 2 PHẦN 2 PHẦN TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ............................................. 3 2.1. Cơ sở khoa học của vấn đề nghiên cứu...................................................... 3 2.2. Tình hình nghiên cứu trên Thế giới ........................................................... 4 2.2.1. Nghiên cứu về sinh khối rừng trồng ....................................................... 4 2.2.2. Nghiên cứu về khả năng tích lũy các bon rừng trồng ............................. 6 2.3. Tình hình nghiên cứu trong nước............................................................... 7 2.3.1. Nghiên cứu về sinh khối rừng trồng ....................................................... 7 2.3.2. Nghiên cứu về khả năng tích lũy các bon rừng trồng ............................. 9 2.4. Tổng quan khu vực nghiên cứu ................................................................ 11 2.4.2. Điều kiện kinh tế - xã hội khu vực nghiên cứu ..................................... 15 PHẦN 3 ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................................................................................ 18 3.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu............................................................ 18 3.2. Giới hạn của đề tài ................................................................................... 18 3.3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................ 18 3.4. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................... 19 3.4.1. Cơ sở phương phương pháp luận .......................................................... 19 3.4.2 Phương pháp thu thập số liệu ................................................................. 19
vi PHẦN 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ............................... 27 4.1. Kết quả đo đếm các chỉ tiêu sinh trưởng và lựa chọn mẫu ...................... 27 4.2. Nghiên cứu sinh khối của cây cá thể và của lâm phần ............................ 28 4.2.1. Nghiên cứu kết cấu sinh khối tươi cây cá thể ....................................... 29 4.2.2. Sinh khối khô của cây cá thể ................................................................. 31 4.2.3. Nghiên cứu tổng sinh khối toàn lâm phần ............................................ 33 4.3. Nghiên cứu trữ lượng các bon cây cá thể và của lâm phần. .................... 34 4.3.1. Nghiên cứu trữ lượng Carbon hấp thụ của cây cá thể Sa mộc.............. 34 4.3.2. Nghiên cứu trữ lượng Carbon hấp thụ của lâm phần Sa mộc ............... 35 4.4. Lượng hóa giá trị thương mại từ hấp thụ CO2 của rừng Sa mộc ở tuổi 5 và tuổi 7 ................................................................................................. 36 4.5. Xây dựng mối tương quan giữa sinh khối, trữ lượng carbon với chỉ tiêu sinh trưởng D1.3 ............................................................................................... 38 4.5.1. Mối tương quan giữa D1.3 tổng sinh khối tươi cây cá thể .................... 38 4.5.2. Mối tương quan giữa D1.3 với tổng sinh khối khô cây cá thể............... 40 4.5.3. Mối tương quan giữa trữ lượng Carbon tích lũy trong cây cá thể với nhân tố điều tra lâm phần D1.3 ......................................................................... 41 PHẦN 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.......................................................... 43 5.1. Kết luận .................................................................................................... 43 5.2. Tồn tại ...................................................................................................... 44 5.3. Kiến nghị .................................................................................................. 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 46
1 PHẦN 1 MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Trên trái đất của chúng ta hiện nay vấn đề đang được quan tâm nhất là Biến đổi khí hậu. Biến đổi khí hậu toàn cầu do sự gia tăng nồng độ CO2 Trong khí quyển đang gây nên những tác động tiêu cực về môi trường sống như nước biển dâng, hạn hán, bão, lũ lụt.... Ở Việt Nam những năm gần đây xuất hiện nhiều dạng thời tiết cực đoan như: Hiện tượng thời tiết el nino, lũ quét, lũ ống, bão xuất hiện với mật độ ngày càng dày hơn. Gây ảnh hưởng rất lớn đến đời sống của người dân,thiệt hại lớn cho nhiều vùng và nhiều quốc gia. Biến đổi khí hậu ảnh hưởng chung đến tất cả các quốc gia trên thế giới nên biến đổi khí hậu trở thành mối quan tâm hàng đầu với hàng loạt sự kiện như: phê chuẩn công ước biến đổi khí hậu (năm 1994) ký nghị định thư Kyoto (năm 1997) và thành lập ban tư vấn và điều hành quốc gia về CDM (năm 2003). Những nghiên cứu trong nước và ngoài nước đều khẳng định biến đổi khí hậu đã và đang ảnh hưởng đến vùng biển của nước ta. Mực nước biển dâng làm cân bằng sinh thái bị tác động mạnh, Việt Nam là nước đứng thứ 4 trong 10 nước chịu ảnh hưởng nhiều nhất do nước biển dâng. Việt Nam đã có những hoạt động tích cực để góp phần ngăn chặn sự nóng lên của trái đất trên phạm vi toàn cầu, đã quan tâm đến việc trồng rừng, phủ xanh đất trống đồi núi trọc như: Chương trình 327, chương trình trồng mới 5 triệu ha rừng 661, chương trình PAM và nhiều chương trình bảo tồn khác do nhà nước, các tổ chức, các cá nhân đầu tư xây dựng và phát triển. Vào đầu tháng 5 năm 2018, Bộ NN&PTNT Việt Nam cho công bố hiện trạng rừng trên toàn quốc tính đến ngày 31/12/2017 tổng diện tích rừng là 14.415.381 ha, trong đó rừng tự nhiên là 10.236.451 ha, rừng trồng là 4.178.966 ha độ che phủ tương ứng là 41,45%.
2 Có một cơ chế phát triển sạch CDM cho phép các nước phát triển đạt được mục tiêu giảm phát thải bắt buộc của họ thông qua đầu tư thương mại các dự án trồng rừng tại các nước đang phát triển nhằm hấp thụ khí CO2 từ khí quyển.Tuy nhiên việc trồng rừng nhằm hấp thụ CO2 theo cơ chế phát triển sạch CDM và việc nghiên cứu định hướng các giá trị và những lợi ích của rừng về môi trường, đặc biệt là khả năng hấp thụ CO2 vẫn là vấn đề mới ở Việt Nam. Để xác định được lượng carbon hấp thụ đòi hỏi phải có những nghiên cứu định lượng khả năng hấp thụ CO2 làm cơ sở xác định giá trị thương mại CO2 là việc làm cần thiết. Để góp phần giải quyết các vấn đề trên chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu khả năng hấp thụ carbon của rừng trồng sa mộc (Cunnighamia lanceolata Hook ) ở các tuổi 5,7 tại huyện Mường Khương, tỉnh Lào Cai”. 1.2. Mục tiêu và yêu cầu của đề tài - Xác định được sinh khối và lượng carbon tích lũy được của rừng trồng Sa mộc ở các tuổi 5,7 tại huyện Mường Khương, tỉnh Lào Cai. - Một số ứng dụng trong xác định sinh khối và carbon tích lũy của rừng trồng Sa mộc ở các tuổi 5,7 tại huyện Mường Khương, tỉnh Lào Cai.
3 PHẦN 2 PHẦN TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 2.1. 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.
4 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 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). 2.2. Tình hình nghiên cứu trên Thế giới 2.2.1. 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 RA, 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:
5 + 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 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 phươngpháp “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
6 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. 2.2.2. 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 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
7 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. 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. 2.3. Tình hình nghiên cứu trong nước 2.3.1. Nghiên cứu về sinh khối rừng trồng 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
8 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 kesiya Royle ex Gordn) 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 (Acacia 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. 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 glauca 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
9 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. 2.3.2. Nghiên cứu về khả năng 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 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
10 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 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 tuổi. Hà Diệu Linh (2013) với đề tài nghiên cứu “Nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 của rừng trồng Keo tai tượng (Acacia mangium) tại huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên “cho thấy ở xã Đồng Thịnh lượng CO2 được hấp thụ ở tuổi
11 3,4,5 lần lượt là 47,89 tấn/ha; 49,94 tấn/ha; 65,17 tấn/ha. Ở xã Bảo Linh lần lượt là 45,94 tấn/ha; 53,24 tấn/ha; 67,85 tấn/ha. Nguyễn Minh Tâm (2013) nghiên cứu “Nghiên cứu khả năng hấp thụ khí CO2 của rừng trồng Mỡ (Manglietia conifera) tại Thành phố Lào Cai, tỉnh Lào Cai” cho thấy tổng lượng các bon tích lũy trong một ha rừng trồng dao động khoảng từ 9,783,5kg-16,601 kg. Phạm Văn Quỳnh (2015) trong đề tài nghiên cứu “Nghiên cứu khả năng tích lũy các bon của rừng trồng Mỡ (Manglietia conifera) tại xã Chu Hương, huyện Ba Bể, tỉnh Bắc Kạn đã xác định được khả năng tích lũy các bon của rừng trồng Mỡ các tuổi khác nhau. Ở tuổi 3 khả năng tích lũy các bon thấp nhất đạt 3,66 tấn/ha, ở tuổi 5 có lượng tích lũy các bon khá cao đạt 5,47 tấn/ha, ở tuổi 7 khả năng tích lũy các bon đạt 5,31 tấn/ha, ở tuổi 9 khả năng tích lũy các bon cao nhất đạt 6,08 tấn/ha. 2.4. Tồng quan khu vực nghiên cứu 2.4.1. Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu * Vị trí địa lý Mường Khương là huyện miền núi, biên giới của tỉnh Lào Cai, cách Thành phố Lào Cai 50 km về phía Đông Bắc. • Có tọa độ địa lý: 22032’40” đến 22050’30” độ vĩ Bắc. • 104000’55” đến 104014’50” độ kinh Đông. • Phía Bắc và Tây giáp tỉnh Vân Nam, Trung Quốc. • Phía Nam giáp huyện Bảo Thắng. • Phía Đông giáp huyện Bắc Hà, Si Ma Cai và tỉnh Vân Nam (Trung Quốc). Mường Khương là một huyện có vị trí đặc biệt quan trọng về an ninh, quốc phòng. Tổng chiều dài đường biên giới đất liền tiếp giáp với nước bạn Trung Quốc là 86,5 km. Huyện có cửa khẩu quốc gia Mường Khương, cửa khẩu phụ Pha Long và các lối mở là điều kiện thuận lợi để giao lưu, trao đổi
12 kinh tế, văn hóa giữa hai nước Việt - Trung. Mường Khương là một huyện vùng núi cao. Độ cao bình quân của huyện so với mực nước biển là 950 m. Đỉnh núi cao nhất trên địa bàn Mường Khương cao tới 1.609 m. Toàn huyện rộng 556,15 km². Trong huyện có thị trấn Mường Khương (huyện lị) và 15 xã: Bản Lầu, Bản Sen, Cao Sơn, Dìn Chin, La Pan Tẩn, Lùng Khấu Nhin, Lùng Vai, Nậm Chảy, Nấm Lư, Pha Long, Tả Gia Khâu, Tả Ngải Chồ, Tả Thàng, Thanh Bình, Tung Chung Phố. Huyện lị là thị trấn Mường Khương nằm trên quốc lộ 4D, cách thành phố Lào Cai khoảng 50 km về hướng đông bắc và cách biên giới Việt - Trung khoảng 5 km. * Địa hình - Địa hình có nhiều vực sâu chia cắt xem kẽ các dải thung lũng hẹp. Độ cao trung bình so với mực nước biển tại thị trấn là 900 m, đỉnh cao nhất trên 1.600 m (La Pán Tẩn). Độ dốc trung bình từ 25 đến 300. - Trên địa bàn huyện có 6 nhóm đất chính, thích hợp cho việc phát triển nhiều loại cây trồng nông, lâm nghiệp và cây dược liệu: - Nhóm đất feralit vàng đỏ trên đá sét và đá biến chất trên núi cao từ 1200m trở lên - Nhóm đất feralit vàng đỏ trên đá sét và đá biến chất trên núi trung bình từ 700m đến 1200m - Nhóm đất feralit vàng đỏ trên đá sét và đá biến chất trên núi thấp từ 300m đến 700m - Nhóm đất feralit vàng đỏ trên đá sét và đá biến chất trên vùng đồi - Nhóm đất nâu đỏ trên đá vôi - Nhóm đất thung lũng do sản phẩm dốc tụ Mạng lưới sông suối phân bố rải rác chiếm 1,46% tổng diện tích tự nhiên.