Luận văn Thạc sĩ Khoa học lâm nghiệp: Nghiên cứu lượng carbon tích tụ của rừng Tràm (Melaleuca cajuputi Powell) tại Vườn Quốc gia Tràm Chim, huyện Tam Nông, tỉnh Đồng Tháp

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:186

Thêm vào BST

Báo xấu

10
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là nhằm góp phần cung cấp thông tin, hiểu biết về sinh khối và khả năng tích tụ carbon của rừng là cần thiết, làm cơ sở cho việc thực hiện chi trả dịch vụ môi trường rừng theo Nghị định của Chính phủ. Mời các bạn tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học lâm nghiệp: Nghiên cứu lượng carbon tích tụ của rừng Tràm (Melaleuca cajuputi Powell) tại Vườn Quốc gia Tràm Chim, huyện Tam Nông, tỉnh Đồng Tháp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP LÊ HOÀNG LONG NGHIÊN CỨU LƯỢNG CARBON TÍCH TỤ CỦA RỪNG TRÀM (MELALEUCA CAJUPUTI POWELL) TẠI VƯỜN QUỐC GIA TRÀM CHIM HUYỆN TAM NÔNG, TỈNH ĐỒNG THÁP LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP Đồng Nai, 2012
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP LÊ HOÀNG LONG NGHIÊN CỨU LƯỢNG CARBON TÍCH TỤ CỦA RỪNG TRÀM (MELALEUCA CAJUPUTI POWELL) TẠI VƯỜN QUỐC GIA TRÀM CHIM HUYỆN TAM NÔNG, TỈNH ĐỒNG THÁP CHUYÊN NGÀNH: QUẢN LÝ BẢO VỆ TÀI NGUYÊN RỪNG MÃ SỐ: 60.62.68 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS. VIÊN NGỌC NAM Đồng Nai, 2012
Gáy luận văn: LÊ HOÀNG LONG * LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP * ĐỒNG NAI, 2012 (CỠ CHỮ 14)
i LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan, đây là công trình nghiên cứu của riêng Tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác. Người viết cam đoan Lê Hoàng Long
ii LỜI CẢM ƠN Luận văn được thực hiện theo chương trình đào tạo Thạc sĩ, chuyên ngành Quản lý bảo vệ tài nguyên rừng, niên khóa 2009 - 2012 tại Cơ sở 2 trường Đại học Lâm nghiệp, huyện Trảng Bom, tỉnh Đồng Nai. Để hoàn thành luận văn này, Tôi xin trân trọng gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy - Tiến sĩ Viên Ngọc Nam, người đã trực tiếp hướng dẫn và tận tình truyền đạt những kiến thức, kinh nghiệm quý báu trong quá trình thực hiện luận văn. Xin cảm ơn Ban Giám hiệu nhà trường, Ban Giám đốc Cơ sở 2 và Khoa Sau đại học đã tạo điều kiện thuận lợi cho Tôi trong suốt thời gian học tập tại trường. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám đốc Vườn Quốc gia Tràm Chim đã tạo điều kiện cho Tôi tham gia khóa học này. Cảm ơn các anh chị em Phòng Nghiên cứu Khoa học và Môi trường đã nhiệt tình giúp đỡ trong việc thu thập số liệu ngoài thực địa. Cuối cùng, Tôi xin gửi lời cảm ơn đến ba mẹ và những người thân trong gia đình đã động viên, giúp đỡ Tôi trong suốt quá trình học tập và làm luận văn tốt nghiệp. Mặc dù bản thân đã có nhiều cố gắng, song do thời gian có hạn, nên kết quả nghiên cứu của đề tài không tránh khỏi những thiếu sót nhất định. Rất mong nhận được ý kiến đóng góp quý báu của quý thầy cô và các bạn đồng nghiệp để đề tài được hoàn chỉnh hơn. Đồng Nai, tháng 4 năm 2012 Tác giả luận văn Lê Hoàng Long
iii MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cam đoan ................................................................................................. ... i Lời cảm ơn .................................................................................................... .. ii Mục lục .......................................................................................................... . iii Danh mục các kí hiệu, các chữ viết tắt …………………………………… viii Danh mục các bảng ....................................................................................... . x Danh mục các hình vẽ và đồ thị ………………………………………….. xii ĐẶT VẤN ĐỀ .............................................................................................. 1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU...................... 3 1.1. Nghiên cứu về sinh khối ........................................................................ 3 1.1.1. Nghiên cứu về sinh khối trên thế giới .............................................. 3 1.1.2. Nghiên cứu về sinh khối ở Việt Nam ............................................... 4 1.2. Nghiên cứu về khả năng hấp thụ CO2 .................................................... 7 1.2.1. Một số vấn đề liên quan đến hấp thụ CO2 ....................................... 7 1.2.2. Một số phương pháp điều tra hấp thụ CO2 trong lâm nghiệp ........... 9 1.2.3. Nghiên cứu hấp thụ CO2 ở Việt Nam .............................................. 11 1.3. Thị trường carbon ................................................................................... 13 1.4. Những nghiên cứu về rừng Tràm ........................................................... 17 1.4.1. Nguồn gốc ........................................................................................ 17 1.4.2. Phân bố ............................................................................................. 17 1.4.3. Đặc điểm sinh học ............................................................................ 18 1.4.4. Đặc điểm sinh thái ............................................................................ 19 1.4.5. Đặc điểm sinh trưởng và công dụng ................................................ 19 1.4.6. Những nghiên cứu về rừng Tràm ..................................................... 20
iv CHƯƠNG 2. MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................................................... 24 2.1. Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................... 24 2.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu .......................................................... 24 2.3. Nội dung nghiên cứu .............................................................................. 24 2.4. Phương pháp nghiên cứu ........................................................................ 25 2.4.1. Phương pháp luận ............................................................................. 25 2.4.2. Phương pháp thu thập số liệu ........................................................... 25 2.4.2.1. Kế thừa tài liệu ........................................................................... 25 2.4.2.2. Điều tra ô tiêu chuẩn .................................................................. 25 2.4.2.3. Phương pháp điều tra và thu thập số liệu ................................... 28 2.4.3. Phương pháp xử lý số liệu ................................................................ 30 2.5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ................................................................ 31 2.5.1. Ý nghĩa khoa học ............................................................................. 31 2.5.2. Ý nghĩa thực tiễn .............................................................................. 31 CHƯƠNG 3. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU ............................................................................................. 32 3.1. Điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu ................................................. 32 3.1.1. Lịch sử hình thành ............................................................................ 32 3.1.2. Diện tích ........................................................................................... 32 3.1.3. Khí hậu - thủy văn ............................................................................ 32 3.1.4. Hệ thực vật ....................................................................................... 33 3.1.5. Hệ động vật ...................................................................................... 33 3.2. Điều kiện kinh tế - xã hội ....................................................................... 33 3.2.1. Điều kiện về kinh tế ......................................................................... 33 3.2.2. Điều kiện về xã hội .......................................................................... 34
v CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ................... 35 4.1. Vị trí các điểm nghiên cứu ..................................................................... 35 4.2. Tương quan giữa các nhân tố điều tra cây cá thể ................................... 35 4.2.1. Tương quan giữa chiều cao (Hvn) và đường kính thân cây (D1,3) .... 35 4.2.2. Tương quan giữa thể tích với các nhân tố điều tra cây cá thể ......... 37 4.2.2.1. Tương quan giữa thể tích thân cây có vỏ (Vcaycv) với đường kính và chiều cao ................................................................................ 38 4.2.2.2. Tương quan giữa thể tích thân cây có vỏ với sinh khối thân khô (Wthk) ............................................................................ 39 4.3. Sinh khối cây cá thể ............................................................................... 39 4.3.1. Kết cấu sinh khối tươi cây cá thể ..................................................... 40 4.3.2. Kết cấu sinh khối khô cây cá thể ...................................................... 41 4.3.3. So sánh kết cấu sinh khối tươi và sinh khối khô cây cá thể ............. 42 4.4. Xây dựng các phương trình tương quan của cây cá thể ......................... 43 4.4.1. Tương quan giữa sinh khối tươi với đường kính ............................. 44 4.4.1.1. Tương quan giữa tổng sinh khối tươi (Wtongt) với đường kính .. 44 4.4.1.2. Tương quan giữa sinh khối thân tươi (Wtht) với đường kính ..... 45 4.4.1.3. Tương quan giữa sinh khối cành tươi (Wcat) với đường kính .... 46 4.4.1.4. Tương quan giữa sinh khối lá tươi (Wlat) với đường kính ......... 46 4.4.1.5. Tương quan giữa sinh khối vỏ tươi (Wvot) với đường kính ....... 47 4.4.2. Tương quan giữa sinh khối khô với đường kính .............................. 48 4.4.2.1. Tương quan giữa tổng sinh khối khô (Wtongk) với đường kính .. 48 4.4.2.2. Tương quan giữa sinh khối thân khô (Wthk) với đường kính ..... 49 4.4.2.3. Tương quan giữa sinh khối cành khô (Wcak) với đường kính .... 49 4.4.2.4. Tương quan giữa sinh khối lá khô (Wlak) với đường kính ......... 50 4.4.2.5. Tương quan giữa sinh khối vỏ khô (Wvok) với đường kính ....... 51
vi 4.4.3. Tương quan giữa sinh khối khô với sinh khối tươi .......................... 52 4.4.3.1. Tương quan giữa tổng sinh khối khô với tổng sinh khối tươi ... 52 4.4.3.2. Tương quan giữa sinh khối thân khô với sinh khối thân tươi .... 53 4.4.3.3. Tương quan giữa sinh khối cành khô với sinh khối cành tươi .. 54 4.4.3.4. Tương quan giữa sinh khối lá khô với sinh khối lá tươi ............ 55 4.4.3.5. Tương quan giữa sinh khối vỏ khô với sinh khối vỏ tươi .......... 56 4.4.3.6. Tương quan giữa Vcaycv với tổng sinh khối khô .......................... 57 4.4.4. Kiểm tra khả năng vận dụng của các phương trình sinh khối ......... 58 4.4.4.1. Kiểm tra khả năng vận dụng của các phương trình sinh khối tươi .............................................................................. 58 4.4.4.2. Kiểm tra khả năng vận dụng của các phương trình sinh khối khô .............................................................................. 58 4.5. Sinh khối quần thể .................................................................................. 59 4.5.1. Kết cấu sinh khối khô quần thể ........................................................ 59 4.5.2. Sinh khối quần thể theo cấp ............................................................. 60 4.6. Khả năng tích tụ carbon của Tràm ......................................................... 61 4.6.1. Lượng carbon tích tụ trong cây cá thể ............................................. 61 4.6.2. Tương quan giữa lượng carbon tích tụ với các nhân tố điều tra ...... 62 4.6.2.1. Tương quan giữa tổng carbon (Ctong) với đường kính ............... 63 4.6.2.2. Tương quan giữa carbon thân (Cth) với đường kính .................. 63 4.6.2.3. Tương quan giữa carbon cành (Cca) với đường kính ................. 64 4.6.2.4. Tương quan giữa carbon lá (Cla) với đường kính ...................... 65 4.6.2.5. Tương quan giữa carbon vỏ (Cvo) với đường kính .................... 66 4.6.3. Tương quan giữa lượng carbon tích tụ với sinh khối khô ............... 67 4.6.3.1. Tương quan giữa tổng lượng carbon tích tụ với tổng sinh khối khô ..................................................................... 67 4.6.3.2. Tương quan giữa carbon thân với sinh khối thân khô ............... 68
vii 4.6.3.3. Tương quan giữa carbon cành với sinh khối cành khô .............. 69 4.6.3.4. Tương quan giữa carbon lá với sinh khối lá khô ....................... 70 4.6.3.5. Tương quan giữa carbon vỏ với sinh khối vỏ khô ..................... 71 4.6.4. Kiểm tra khả năng vận dụng của các phương trình tích tụ carbon .. 72 4.6.5. Lượng carbon tích tụ của quần thể ................................................... 73 4.6.5.1. Lượng carbon tích tụ theo cấp ................................................... 73 4.6.5.2. Lượng hấp thụ CO2 của rừng ..................................................... 74 4.6.5.3. Giá trị hấp thụ CO2 của rừng ..................................................... 76 4.6.6. Bảng tra sinh khối khô, carbon và CO2 cây Tràm ........................... 77 CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................. 84 5.1. Kết luận .................................................................................................. 84 5.2. Kiến nghị ................................................................................................ 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................... 87 PHỤ LỤC
viii DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT C1,3 Chu vi ngang ngực Cca Carbon cành Ccaqt Carbon cành của quần thể CDM Clean Development Mechanism - Cơ chế phát triển sạch Cla Carbon lá Claqt Carbon lá của quần thể CO2 Carbon dioxide - Cácbonic CO2caqt Lượng CO2 cành của quần thể CO2laqt Lượng CO2 lá của quần thể CO2thqt Lượng CO2 thân của quần thể CO2tongqt Lượng CO2 tổng của quần thể CO2voqt Lượng CO2 vỏ của quần thể Cth Carbon thân Cthqt Carbon thân của quần thể Ctong Carbon tổng Ctongqt Carbon tổng của quần thể Cvo Carbon vỏ Cvoqt Carbon vỏ của quần thể D1,3 Đường kính ngang ngực Dbq Đường kính trung bình của quần thể F Hệ số Fisher GPS Global Position System - Hệ thống định vị toàn cầu Hbq Chiều cao trung bình của quần thể Hvn Chiều cao vút ngọn
ix IPCC Intergovernmental Panel on Climate Change - Ban Liên chính phủ về biến đổi khí hậu R2 Hệ số xác định SEE Standard Error of Est - Sai số tiêu chuẩn của ước lượng SSR Sum of Squares Residual - Tổng bình phương của sai số Wcak Sinh khối cành khô cây cá thể Wcakqt Sinh khối cành khô của quần thể Wcat Sinh khối cành tươi cây cá thể Vcaycv Thể tích thân cây có vỏ Wlak Sinh khối lá khô cây cá thể Wlakqt Sinh khối lá khô của quần thể Wlat Sinh khối lá tươi cây cá thể Wthk Sinh khối thân khô cây cá thể Wthkqt Sinh khối thân khô của quần thể Wtht Sinh khối thân tươi cây cá thể Wtongk Sinh khối tổng khô cây cá thể Wtongkqt Sinh khối tổng khô của quần thể Wtongt Sinh khối tổng tươi cây cá thể Wvok Sinh khối vỏ khô cây cá thể Wvokqt Sinh khối vỏ khô của quần thể Wvot Sinh khối vỏ tươi cây cá thể Δ% Sai số tương đối
x DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu Tên bảng Trang bảng Bảng 2.1 Dung lượng mẫu ô đo đếm theo các cấp 28 Bảng 4.1 Các phương trình tương quan giữa Hvn và D1,3 36 Các phương trình tương quan giữa Vcaycv với D1,3 và Bảng 4.2 38 Hvn Bảng 4.3 Các phương trình tương quan giữa Vcaycv với Wthk 39 So sánh kết cấu sinh khối khô và sinh khối tươi các bộ Bảng 4.4 42 phận cây cá thể Tương quan giữa các nhân tố sinh khối khô với D1,3 và Bảng 4.5 44 Hvn Bảng 4.6 Các phương trình tương quan giữa Wtongt với D1,3 44 Bảng 4.7 Các phương trình tương quan giữa Wtht với D1,3 45 Bảng 4.8 Các phương trình tương quan giữa Wcat với D1,3 46 Bảng 4.9 Các phương trình tương quan giữa Wlat với D1,3 47 Bảng 4.10 Các phương trình tương quan giữa Wvot với D1,3 47 Bảng 4.11 Các phương trình tương quan giữa Wtongk với D1,3 48 Bảng 4.12 Các phương trình tương quan giữa Wthk với D1,3 49 Bảng 4.13 Các phương trình tương quan giữa Wcak với D1,3 50 Bảng 4.14 Các phương trình tương quan giữa Wlak với D1,3 50 Bảng 4.15 Các phương trình tương quan giữa Wvok với D1,3 51 Bảng 4.16 Các phương trình tương quan giữa Wtongk với Wtongt 52 Bảng 4.17 Các phương trình tương quan giữa Wthk với Wtht 53 Bảng 4.18 Các phương trình tương quan giữa Wcak với Wcat 54 Bảng 4.19 Các phương trình tương quan giữa Wlak với Wlat 55 Bảng 4.20 Các phương trình tương quan giữa Wvok với Wvot 56 Bảng 4.21 Các phương trình tương quan giữa Vcaycv với Wtongk 57
xi Bảng 4.22 Sai số tương đối của các phương trình sinh khối tươi 58 Bảng 4.23 Sai số tương đối của các phương trình sinh khối khô 59 Bảng 4.24 Sinh khối khô các bộ phận quần thể theo cấp 60 Bảng 4.25 Các phương trình tương quan giữa Ctong với D1,3 63 Bảng 4.26 Các phương trình tương quan giữa Cth với D1,3 64 Bảng 4.27 Các phương trình tương quan giữa Cca với D1,3 64 Bảng 4.28 Các phương trình tương quan giữa Cla với D1,3 65 Bảng 4.29 Các phương trình tương quan giữa Cvo với D1,3 66 Bảng 4.30 Các phương trình tương quan giữa Ctong với Wtongk 67 Bảng 4.31 Các phương trình tương quan giữa Cth với Wthk 68 Bảng 4.32 Các phương trình tương quan giữa Cca với Wcak 69 Bảng 4.33 Các phương trình tương quan giữa Cla với Wlak 70 Bảng 4.34 Các phương trình tương quan giữa Cvo với Wvok 71 Bảng 4.35 Sai số tương đối của các phương trình tích tụ carbon 72 Bảng 4.36 Lượng carbon tích tụ của các bộ phận quần thể theo cấp 74 Bảng 4.37 Lượng hấp thụ CO2 của các bộ phận quần thể 75 Bảng 4.38 Lượng hấp thụ CO2 của quần thể rừng Tràm 75 Giá trị hấp thụ CO2 của quần thể theo đơn giá thấp Bảng 4.39 76 nhất Giá trị hấp thụ CO2 của quần thể theo đơn giá trung Bảng 4.40 76 bình Bảng 4.41 Giá trị hấp thụ CO2 của quần thể theo đơn giá cao nhất 77 Bảng tra sinh khối khô, carbon và CO2 các bộ phận Bảng 4.42 78 cây Tràm
xii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Số hiệu Tên hình Trang hình Hình 2.1 Bảng tính dung lượng mẫu của Winrock 28 Hình 2.2 Bản đồ khu vực nghiên cứu 29 Hình 4.1 Hiện trạng rừng Tràm và vị trí các ô tiêu chuẩn 35 Hình 4.2 Đồ thị phương trình tương quan giữa Hvn và D1,3 37 Hình 4.3 Kết cấu sinh khối tươi các bộ phận cây cá thể 41 Hình 4.4 Kết cấu sinh khối khô các bộ phận cây cá thể 42 Biểu đồ so sánh tỉ lệ sinh khối tươi và khô các bộ phận Hình 4.5 43 cây cá thể Hình 4.6 Kết cấu carbon các bộ phận cây cá thể 62 Hình 4.7 Đồ thị tổng lượng carbon tích lũy của quần thể theo cấp 74
1 ĐẶT VẤN ĐỀ Rừng là một nguồn tài nguyên vô cùng quan trọng đối với đời sống con người, không chỉ cung cấp các lợi ích vật chất, rừng còn có vai trò trong việc duy trì cân bằng sinh thái, bảo vệ môi trường và đa dạng sinh học trên hành tinh của chúng ta. Ngoài các chức năng trên, rừng còn có vai trò quan trọng trong việc cung cấp gỗ, củi và các lâm sản ngoài gỗ khác. Do vậy, tài nguyên rừng cần được quản lý bền vững là một trong những nhiệm vụ trọng tâm của ngành lâm nghiệp hiện đại, nó chiếm một vị trí đặc biệt quan trọng không chỉ về mặt khoa học mà còn liên quan toàn diện, lâu dài đến sự tồn tại và phát triển của loài người. Biến đổi khí hậu và ứng phó với biến đổi khí hậu là vấn đề mang tính thời sự toàn cầu, nó tiềm ẩn những tác động tiêu cực tới sinh vật và hệ sinh thái. Biến đổi khí hậu, một hệ quả của sự nóng lên toàn cầu, làm tổn hại lên tất cả các thành phần của môi trường sống như: nước biển dâng cao, gia tăng hạn hán, ngập lụt, thay đổi các kiểu khí hậu, gia tăng 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 [26]. Nguyên nhân chính gây ra hiện tượng nóng lên toàn cầu là sự tăng lên của nồng độ khí nhà kính, trong khi đó rừng và thảm thực vật hấp thụ một loại khí nhà kính chính là carbonic (CO2) từ khí quyển và chuyển hóa thành carbon. Carbon được tích lũy trong thân cây, lá cây, rễ cây, cây chết, thảm mục và carbon hữu cơ trong đất. Khi rừng bị chặt trắng, không chỉ lượng carbon này bị phóng thích trở lại khí quyển dưới dạng các khí nhà kính, mà năng lực của rừng trong việc hấp thụ carbonic cũng bị mất [2]. Vì vậy, việc nghiên cứu khả năng tích tụ carbon của rừng làm ổn định các nồng độ khí nhà kính trong khí quyển ở mức an toàn và ngăn ngừa những hoạt
2 động có hại của con người đến khí hậu trên trái đất là hết sức quan trọng. Ở Việt Nam, Tràm là loài cây đặc trưng trên vùng đất ngập nước, phân bố rộng ở các đồng bằng cả nước, nhưng chủ yếu tập trung ở các tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long. Rừng Tràm trên đất ngập nước rất đa dạng với nhiều kiểu quần xã thực vật khác nhau, là môi trường sống, nơi sinh sản của nhiều loài chim quý và các loài thủy sản, hải sản có giá trị kinh tế cao. Nhưng ngày nay, diện tích rừng ở Đồng bằng sông Cửu Long đã bị thu hẹp đáng kể, các khu rừng Tràm có diện tích lớn hiện nay chủ yếu phân bố tập trung ở các vườn quốc gia, khu bảo tồn thiên nhiên và các khu bảo vệ trong vùng [19]. Nhận thấy rõ tầm quan trọng của rừng Tràm trên đất ngập nước, những năm gần đây, nước ta đã và đang có nhiều chương trình, dự án nghiên cứu nhằm bảo vệ rừng Tràm và các vùng đất ngập nước ở các địa phương. Đến nay, mặc dù đã có nhiều đề tài nghiên cứu khoa học về đất ngập nước được triển khai, nhưng việc nghiên cứu về khả năng tích tụ carbon của rừng Tràm tại Vườn Quốc gia Tràm Chim vẫn chưa được thực hiện. Để giải quyết vấn đề trên, chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu lượng carbon tích tụ của rừng Tràm (Melaleuca cajuputi Powell) tại Vườn Quốc gia Tràm Chim, huyện Tam Nông, tỉnh Đồng Tháp” nhằm cung cấp thông tin về khả năng tích tụ carbon và giá trị CO2 của rừng, làm cơ sở cho việc thực hiện Nghị định 99/2010/NĐ-CP, ngày 24 tháng 9 năm 2010 của Chính phủ (gọi tắt là Nghị định 99) và Quyết định 2284/QĐ-TTg, ngày 13 tháng 12 năm 2010 của Chính phủ về phê duyệt Đề án “Triển khai Nghị định 99 của Chính phủ về chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng” (gọi tắt là Đề án 2284) [4; 28], nhất là trong điều kiện Vườn Quốc gia Tràm Chim đã được công nhận là khu đất ngập nước có tầm quan trọng quốc tế theo Công ước Ramsar vào ngày 02 tháng 02 năm 2012.
3 Chương 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Nghiên cứu về sinh khối Sinh khối là kết quả của quá trình sinh tổng hợp vật chất hữu cơ trong cây, bao gồm tổng trọng lượng của các bộ phận thân, cành, lá, hoa, quả, rễ ở trên mặt đất và dưới mặt đất. Sinh khối là tổng chất hữu cơ có được trên một đơn vị diện tích tại một thời điểm và được tính bằng tấn/ha theo trọng lượng khô (Viên Ngọc Nam, 2007). Vì vậy, việc nghiên cứu sinh khối trong lâm nghiệp là rất cần thiết, là căn cứ xác định lượng CO2 mà cây rừng hấp thụ, góp phần đánh giá chất lượng rừng để có biện pháp quản lý và sử dụng rừng một cách có hiệu quả. 1.1.1. Nghiên cứu về sinh khối trên thế giới Theo Ong J. E. và cộng sự (1983), trong “Cẩm nang các phương pháp nghiên cứu năng suất hệ sinh thái rừng ngập mặn” thì việc tính toán sinh khối cây rừng trên mặt đất thường được tính gián tiếp bằng cách xây dựng phương trình tương quan giữa D1,3 với sinh khối khô các bộ phận của cây (Viên Ngọc Nam, 2003) [16]. Christensen B. (1997), đã nghiên cứu sinh khối và năng suất sơ cấp của rừng Đước ở đảo Phuket trên bờ biển Tây, Thái Lan. Kết quả cho thấy tổng lượng sinh khối khô trên mặt đất của rừng 15 tuổi là 159 tấn/ha. Lượng tăng trưởng hàng năm tính cho toàn bộ thân, cành, lá và rễ ước tính khoảng 20 tấn/ha/năm. Tổng năng suất sinh khối khô ước tính là 27 tấn/ha/năm. Tác giả cũng đã so sánh lượng vật rụng của rừng ngập mặn và rừng mưa nhiệt đới thì thấy lượng vật rụng hàng năm của rừng ngập mặn cao hơn so với rừng mưa nhiệt đới do rừng nhỏ tuổi hơn và sinh trưởng nhanh hơn [33].
4 Lu (2006), đề cập đến ba phương pháp tiếp cận để đánh giá sinh khối là điều tra đo đếm, sử dụng ảnh viễn thám và phương pháp tiếp cận dựa trên hệ thống thông tin địa lý GIS. Trong đó, phương pháp điều tra đo đếm được coi là chính xác (Lu, 2006), nhưng rất tốn kém và mất thời gian (De Gier, 2003). Trong cả ba phương pháp tiếp cận này, dữ liệu mặt đất là quan trọng để xác nhận. Trong trường hợp sử dụng ảnh viễn thám, dữ liệu mặt đất là cần thiết để xây dựng mô hình tiên đoán. Thông thường, quy trình chọn cây mẫu là ngẫu nhiên, đo đếm các chỉ tiêu cây (chẳng hạn như đường kính thân cây ở vị trí ngang ngực hoặc chiều cao cây) và các mẫu để đo sinh khối cây, sau đó xây dựng phương trình sinh khối bằng cách sử dụng số liệu từ sự đo đếm và phương trình sinh khối này được sử dụng để ước tính sinh khối cây [27; 36]. Tiêu chuẩn carbon VCS (Module VMD0001) 2010 đã đưa ra hệ số chuyển đổi sinh khối (BEF) để tính sinh khối trên mặt đất của cây rừng tự nhiên mà không được chặt hạ cây để lấy mẫu như sau: - Hệ số (BEF) = 1,38 cho các cây có đường kính từ 20 - 40 cm. - Hệ số (BEF) = 1,33 cho các cây có đường kính từ 40 - 80 cm. - Hệ số (BEF) = 1,25 cho các cây có đường kính từ ≥ 80 cm [39]. 1.1.2. Nghiên cứu về sinh khối ở Việt Nam Viên Ngọc Nam (2003) đã nghiên cứu sinh khối và năng suất sơ cấp quần thể Mấm trắng (Avicennia alba BL.) tự nhiên tại Cần Giờ, Thành phố Hồ Chí Minh. Tác giả bố trí 4 tuyến điều tra, mỗi tuyến bố trí 5 ô tiêu chuẩn có diện tích 100 m2 (10 m x 10 m), mỗi ô tiêu chuẩn chia thành 4 ô nhỏ có diện tích 25 m2 (5 m x 5 m) và đo tất cả các cây có D1,3 > 3 cm trong ô. Tác giả đã chặt 28 cây có D1,3 từ nhỏ đến lớn, phân theo các bộ phận và cân trọng lượng. Kết quả nghiên cứu đã tính được tổng sinh khối, lượng tăng trưởng sinh khối, năng suất vật rụng, cũng như năng suất thuần của quần thể Mấm trắng trồng tại Cần Giờ. Tác giả đã mô tả mối tương quan giữa sinh khối các
5 bộ phận Mấm trắng với đường kính bằng dạng phương trình log W = a + blog D1,3 và cũng lập ra được bảng tra sinh khối cây cá thể loài Mấm trắng [16]. Lê Minh Lộc (2005), nghiên cứu về phương pháp đánh giá nhanh sinh khối và ảnh hưởng của độ ngập sâu lên sinh khối rừng Tràm (Melaleuca cajuputi) tại khu vực U Minh Hạ, tỉnh Cà Mau. Tác giả bố trí thí nghiệm trên rừng Tràm tuổi 5, 8 và 11 đang sinh trưởng trên hai loại đất than bùn và đất phèn. Độ sâu ngập nước được lựa chọn là từ thấp hơn 30 cm, từ 30 - 60 cm và sâu hơn 60 cm tương ứng với thời gian ngập là 4 tháng/năm, 4 - 7 tháng/năm và trên 7 tháng/năm. Phương pháp điều tra kết hợp với phân tích so sánh đã được sử dụng trong quá trình thực hiện. Tác giả đã xây dựng phương pháp đánh giá nhanh sinh khối rừng bằng một mô hình toán học giữa sinh khối tươi và khô của các bộ phận trên mặt đất của cây Tràm (thân, cành, lá) trên đất than bùn và đất phèn với đường kính thân cây ở vị trí ngang ngực. Tác giả cũng phân tích ảnh hưởng của chế độ ngập nước và loại đất đến sinh khối tươi và khô của các thành phần trên mặt đất của rừng Tràm. Tổng sinh khối phần trên mặt đất của rừng Tràm có thể tính toán bằng một hàm số hoặc biểu sinh khối: Tổng sinh khối = a x DBHb (a = 0,258; b = 2,352) [14]. Nguyễn Thị Hà (2007), khi nghiên cứu sinh khối loài Keo lai (Acacia auriculiformis) tuổi 3, 5 và 7 trồng tại Thành phố Hồ Chí Minh trên hai bể carbon quần thể Keo lai và sàn rừng. Tác giả đã lập ô tiêu chuẩn với diện tích 500 m2 theo phương pháp ô ngẫu nhiên tạm thời đại diện cho các tuổi và chia cây thành 5 thành phần có chiều dài bằng nhau, để riêng các bộ phận thân, cành, lá để xác định sinh khối tươi và lấy mẫu. Kết quả cho thấy sinh khối tươi cây cá thể biến động từ 5,8 - 445 kg/cây, trong đó thân chiếm 79,6 %, cành 12,2 % và lá 8,2 %. Sinh khối khô cây cá thể đạt 3,12 - 245 kg/cây, trong đó thân chiếm 78,64 %, cành chiếm 15,85 % và lá 5,51 %. Tác giả cho rằng lượng CO2 hấp thụ tăng dần theo kích thước, sinh khối cũng như trữ