Luận văn Thạc sĩ Khoa học Lâm nghiệp: Nghiên cứu sinh trưởng, đặc điểm lâm học và khả năng tích lũy cacbon của rừng keo lai (Acacia hybrid) trồng thuần loài tại Công ty lâm nghiệp Bến Hải, tỉnh Quảng Trị

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:87

Thêm vào BST

Báo xấu

33
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài thực nhiên nhằm đánh giá được tình hình và đặc điểm sinh trưởng (D1.3, Hvn, M) của rừng Keo lai trồng thuần loài 6 tuổi tại Công ty Lâm nghiệp Bến Hải. Nghiên cứu khả năng tích lũy cacbon của rừng Keo lai thuần loài 6 tuổi làm cơ sở cho chi trả dịch vụ môi trường và nâng cao hiệu quả kinh doanh trồng rừng tại Công ty Lâm nghiệp Bến Hải. Mời các bạn cùng 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 sinh trưởng, đặc điểm lâm học và khả năng tích lũy cacbon của rừng keo lai (Acacia hybrid) trồng thuần loài tại Công ty lâm nghiệp Bến Hải, tỉnh Quảng Trị

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP ....................................... HOÀNG NGỌC THÀNH NGHIÊN CỨU SINH TRƯỞNG, ĐẶC ĐIỂM LÂM HỌC VÀ KHẢ NĂNG TÍCH LŨY CACBON CỦA RỪNG KEO LAI (Acacia hybrid) TRỒNG THUẦN LOÀI TẠI CÔNG TY LÂM NGHIỆP BẾN HẢI, TỈNH QUẢNG TRỊ Chuyên ngành: Lâm học Mã số : 62.62.60 LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. LÊ XUÂN TRƯỜNG HÀ NỘI, 2011
i LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành chương trình đào tạo Cao học khoá 17 tại trường Đại học Lâm nghiệp, được sự đồng ý của thầy giáo hướng dẫn và Khoa Sau Đại học - Trường Đại học Lâm nghiệp, tôi thực hiện bảo vệ đề tài thạc sỹ khoa học Lâm nghiệp “Nghiên cứu tình hình sinh trưởng, đặc điểm lâm học và khả năng tích luỹ các-bon của rừng Keo lai (Acacia hybrid) trồng thuần loài tại Công ty Lâm nghiệp Bến Hải - Quảng Trị”. Tôi xin chân thành cám ơn sâu sắc đến TS Lê Xuân Trường đã hướng dẫn, chỉ bảo, truyền đạt kinh nghiệm quý báu và giúp đỡ tác giã hoàn thành đề tài này. Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cố giáo Khoa Lâm học, Khoa Sau đại học trường Đại học Lâm nghiệp, Ban lãnh đạo và cán bộ công nhân viên thuộc Công ty Lâm nghiệp Bến Hải - Quảng Trị cùng gia đình, bạn bè đã giúp đỡ tôi trong qúa trình thu thập tài liệu và thực hiện đề tài. Tuy đã có nhiều cố gắng nhưng đề tài không thể tránh khỏi những thiếu sót. Tôi rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến quý báu của các Thầy cô, các nhà khoa học và các bạn đồng nghiệp. Tôi cam đoan đây là đề tài nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu kết quả nêu trong đề tài là trung thực. Tôi xin chân thành cảm ơn! Hà nội, tháng 9 năm 2011 Tác giả Hoàng Ngọc Thành
ii MỤC LỤC TRANG PHỤ BÌA LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................. i MỤC LỤC .................................................................................................................. ii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT ................................................... ii DANH MỤC CÁC BẢNG....................................................................................... vii DANH MỤC CÁC HÌNH ....................................................................................... viii ĐẶT VẤN ĐỀ ............................................................................................................1 Chương 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .......................................3 1.1. Trên thế giới ....................................................................................................3 1.1.1. Những nghiên cứu về cây Keo lai.............................................................3 1.1.2. Nghiên cứu hấp thụ CO2 của cây rừng, lâm phần..................................4 1.2. Ở Việt Nam ......................................................................................................7 1.2.1. Đặc điểm sinh trưởng của Keo lai ............................................................7 1.2.2. Ảnh hưởng của điều kiện lập địa đến khả năng sinh trưởng của rừng trồng.....................................................................................................................8 1.2.3. Các nghiên cứu về trồng rừng thâm canh...............................................9 1.2.3. Những nghiên cứu về hiệu quả môi trường của rừng trồng Keo lai ...11 Chương 2: MỤC TIÊU NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .....14 2.1. Mục tiêu .........................................................................................................14 2.1.1. Mục tiêu tổng quát...................................................................................14 2.1.2. Mục tiêu cụ thể ........................................................................................14 2.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ...............................................................14 2.3. Nội dung nghiên cứu .....................................................................................14 2.4. Phương pháp nghiên cứu. ............................................................................15 2.4.1. Phương pháp kế thừa số liệu ..................................................................15 2.4.2. Phương pháp ngoại nghiệp.....................................................................15 2.4.2.1. Lập ô tiêu chuẩn.................................................................................15 2.4.2.2. Phương pháp thu thập số liệu trong ô tiêu chuẩn .............................15
iii 2.4.2.3. Phương pháp xác định sinh khối của lâm phần .................................18 2.4.3. Phương pháp xử lý số liệu ......................................................................19 2.4.4. Đánh giá về hiệu quả môi trường ...........................................................21 2.4.4.1. Khả năng tích luỹ cacbon ..................................................................21 2.4.4.2. Khả năng bảo vệ đất chống xói mòn của rừng trồng keo lai.............23 2.4.4.3. Giá trị kinh tế của rừng trồng keo lai ................................................23 Chương 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU ..........................................................................................................................24 3.1. Đặc điểm điều kiện tự nhiên ........................................................................24 3.1.1 Vị trí địa lý ................................................................................................24 3.1.2. Địa hình ...................................................................................................24 3.1.3. Khí hậu .....................................................................................................25 3.1.4. Thủy văn ..................................................................................................25 3.1.5. Đặc điểm về đất đai..................................................................................26 3.1.6. Đặc điểm về thực vật ...............................................................................26 3.1.7. Đặc điểm về động vật ...............................................................................26 3.1.8. Hiện trạng rừng và đất rừng của Công ty ..............................................27 3.1.9. Đặc điểm trạng thái rừng trồng Keo lai của Công ty LN Bến Hải .......29 3.2. Đặc điểm kinh tế-xã hội ................................................................................30 3.2.1. Dân số, dân tộc, lao động ........................................................................30 3.2.2. Thực trạng kinh tế và tình hình sản xuất kinh doanh ..........................31 3.2.2.1. Thực trạng kinh tế ..............................................................................31 3.2.2.2. Thực trạng sản xuất của một số ngành kinh tế ..................................31 3.2.3. Đặc điểm văn hóa xã hội .........................................................................32 3.2.4. Cơ sở hạ tầng ...........................................................................................32 3.2.4.1. Giao thông .........................................................................................32 3.2.4.2. Thủy lợi ..............................................................................................33 3.2.5. Y tế, văn hóa, giáo dục ............................................................................33 3.2.5.1. Y tế......................................................................................................33
iv 3.2.5.2. Văn hóa ..............................................................................................33 3.2.5.3. Giáo dục .............................................................................................34 3.2.6. Ảnh hưởng của KT-XH trong vùng đến việc kinh doanh của Công ty Lâm nghiệp Bến Hải .........................................................................................34 3.2.6.1. Ảnh hưởng tích cực ............................................................................34 3.2.6.2. Ảnh hưởng tiêu cực ............................................................................34 3.3. Quá trình hình thành và phát triển của Công ty Lâm nghiệp Bến Hải ..35 3.4. Cơ cấu tổ chức và nguồn nhân lực ..............................................................36 Chương 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ..................................37 4.1. Tình hình sinh trưởng và các đặc điểm lâm học của rừng Keo lai trồng thuần loài tại Công ty Lâm nghiệp Bến Hải. .....................................................37 4.1.1. So sánh sinh trưởng đường kính (D1,3) ................................................37 4.1.1.1. Sinh trưởng đường kính .....................................................................37 4.1.1.2. Phân bố số cây theo đường kính (N/D1.3) ..........................................39 4.1.2. So sánh sinh trưởng chiều cao (Hvn) ....................................................42 4.1.2.1 Sinh trưởng Hvn ..................................................................................42 4.1.2.2: Phân bố số cây theo chiều cao (N/Hvn) ............................................44 4.1.3. So sánh sinh trưởng về trữ lượng ...........................................................46 4.2. Khả năng tích lũy cacbon và hiệu quả của rừng trồng Keo lai thuần loài tại Công ty Lâm nghiệp Bến Hải ........................................................................47 4.2.1. Khả năng tích luỹ cacbon........................................................................47 4.2.1.1. Xác định sinh khối tươi và khô của rừng trồng Keo lai .....................47 4.2.1.2. Xác định trữ lượng Cacbon trong sinh khối cây tiêu chuẩn ở rừng trồng Keo lai tại Công ty Lâm nghiệp Bến Hải: .............................................55 4.2.1.3. Xác định Lượng Cacbon tích tụ trong lâm phần rừng Keo ...............58 4.2.1.4. Dự toán giá trị thương mại CO2 từ rừng trồng thuần loài Keo lai tại Công ty Lâm nghiệp Bến Hải - Quảng Trị ......................................................60 4.2.2. Khả năng bảo vệ đất chống xói mòn của rừng trồng Keo lai ...............60 4.2.2.1. Độ tàn che tầng cây cao.....................................................................60
v 4.2.2.2. Độ che phủ của cây bụi thảm tuơi dưới tán rừng. .............................61 4.2.2.3. Vật rơi rụng dưới tán rừng Keo lai ....................................................62 4.3. Hiệu quả kinh tế ............................................................................................64 4.4. Một số đề xuất nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế và sinh thái môi trường. .... 67 4.4.1. Nhóm những giải pháp kỹ thuật ............................................................68 4.4.2. Nhóm những giải pháp về mặt chính sách, xã hội ...............................69 KẾT LUẬN - TỒN TẠI - KIẾN NGHỊ.................................................................71 1. Kết luận .............................................................................................................71 1.2. Về hiệu quả môi trường .................................................................................71 1.2.1. Khả năng tích tụ cácbon .........................................................................71 1.2.2. Khả năng bảo vệ đất chống xói mòn ......................................................72 1.3. Hiệu quả kinh tế ............................................................................................72 2. Tồn tại ...............................................................................................................73 3. Kiến nghị ...........................................................................................................73 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC
vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT STT Ký hiệu Tên đầy đủ 1 CDM Clean development machenism 2 ÔTC ( OTC) Ô tiêu chuẩn 3 ÔDB ( ODB) Ô dạng bản 4 D1.3 Đường kính tại vị trí cách gốc 1,3m 5 Dt Đường kính tán 6 Hvn Chiều cao vút ngọn 7 Hmax Chiều cao cực đại 8 Htb Chiều trung bình 9 CTLN Công ty Lâm nghiệp 10 BHYT Bảo hiểm y tế 11 SXKD Sản xuất kinh doanh 12 CKKD Chu kỳ kinh doanh 13 NB Nam – Bắc 14 NPV Net present value 15 IRR Internal rate of return 16 BCR Benefit cost ratio
vii DANH MỤC CÁC BẢNG TT Tên bảng Trang 3.1 Hiện trạng sử dụng đất và rừng của Công ty 27 4.1 Tình hình sinh trưởng D1,3 của Keo lai ở các dạng địa hình 38 4.2 Kết quả nắn phân bố N/D1.3 theo hàm Weibull rừng trồng Keo lai 39 ở 6 tuổi 4.3 Sinh trưởng Hvn của Keo lai ở 3 dạng địa hình 43 4.4 Kết quả nắn phân bố N/Hvn theo hàm Weibull rừng trồng Keo lai ở 44 6 tuổi 4.5 Sinh trưởng trữ lượng của Keo lai ở 3 dạng địa hình 46 4.6 Thông tin về cây mẫu (cây tiêu chuẩn) 47 4.7 Biểu sinh khối tươi của cây tiêu chuẩn ở rừng Keo lai 49 4.8 Biểu sinh khối khô của rừng Keo lai 53 4.9 Trữ lượng cacbon rừng Keo lai 56 4.10 Lượng CO2 tích luỹ của Rừng Keo lai tại Công ty Lâm nghiệp 59 Bến Hải - Quảng Trị 4.11 Độ tàn che tầng cây cao tại 3 vị trí chân, sườn, đỉnh đồi 61 4.12 Độ che phủ của cây bụi thảm tuơi dưới tán rừng 62 4.13 Khối lượng vật rơi rụng dưới tán rừng trồng Keo lai thuần loài 63 trong khu vực nghiên cứu. 4.14 Biểu tổng hợp các chỉ tiêu đánh giá khả năng bảo vệ đất chống 63 xói mòn ủa rừng trồng Keo lai 4.15 Chi phí đầu tư cho 1ha rừng trồng 64 4.16 Dự toán thu nhập cho 1 ha rừng trồng Keo lai sau chu kỳ kinh doanh 7 năm 64 4.17 Các chỉ tiêu hiệu quả kinh tế của 1 ha rừng trồng Keo lai tại Công 65 ty Lâm nghiệp Bến Hải chỉ tính từ sản phẩm là gỗ. 4.18 Các chỉ tiêu hiệu quả kinh tế của 1 ha rừng trồng Keo lai tại Công 66 ty Lâm nghiệp Bến Hải bao gồm sản phẩm là gỗ và giá trị từ tín chỉ cácbon đem lai
viii DANH MỤC CÁC HÌNH TT Tên hình Trang 4.1 Sinh trưởng D1.3 ở 3 dạng địa hình 39 4.2 Phân bố N/D1.3 theo hàm Weibull của Keo lai ở 3 vị trí 40 4.3 Sinh trưởng Hvn ở 3 dạng địa hình 44 4.4 Phân bố N/Hvn theo hàm Weibull của Keo lai ở 3 dạng địa hình 45 4.5 Tỷ lệ sinh khối tươi trong từng bộ phận của cây rừng 50 4.6 Tỷ lệ lượng cacbon trong từng bộ phận của cây rừng 57 4.7 Lượng hấp thụ Các bon tại các vị trí Chân - Sườn - Đỉnh 59
1 ĐẶT VẤN ĐỀ Rừng được coi là nguồn tài nguyên vô cùng quý giá bởi những lợi ích mà rừng đem lại cho con người. Nhưng những năm gần đây do áp lực của sự gia tăng về dân số cùng sự phát triển nền kinh tế đất nước đã làm cho rừng bị thu hẹp về diện tích, môi trường bị suy thoái, thiên tai lũ lụt… xảy ra liên tục đe doạ đến cuộc sống con người. Trước thực trạng đó, để bảo vệ diện tích rừng tự nhiên còn lại Nhà nước đã xác định chỉ có đẩy nhanh tốc độ rừng trồng kinh tế, về sản lượng và chất lượng mới đáp ứng được nhu cầu về lâm sản hàng hoá mà trước hết là cung cấp đủ nguyên liệu cho công nghiệp chế biến đang dần chiếm một vị trí quan trọng trong nền kinh tế nói chung và kinh doanh lâm nghiệp nói riêng. Chính vì vậy, nghiên cứu lựa chọn loài cây, giống cây sinh trưởng nhanh vừa có tác dụng bảo vệ môi trường, vừa đem lại hiệu quả kinh tế cao đang là yêu cầu cấp thiết của thực tế sản xuất. Thực tế cho thấy trong những năm gần đây mặc dù công tác trồng rừng ngày càng được đẩy mạnh nhưng thành quả đạt được trên cả ba phương diện: Năng suất, chất lượng và hiệu quả rừng trồng vẫn còn nhiều hạn chế chưa đáp ứng được yêu cầu thực tiễn xã hội đang đòi hỏi. Đặc biệt khâu giống chưa được cải thiện các biện pháp kỹ thuật lâm sinh tác động vào rừng chưa đồng bộ, chọn loài cây chưa phù hợp với khí hậu, đất đai nơi trồng… Vấn đề đặt ra hiện nay là phải làm sao xác định được cơ cấu loài cây trồng phù hợp điều kiện khí hậu đất đai của từng loại hình điều kiện lập địa nhằm nâng cao hiệu quả sản xuất kinh doanh. Trong các loại cây trồng hiện nay của nước ta, Keo lai tỏ ra là loại cây có nhiều triển vọng. Keo lai là giống lai tự nhiên giữa Keo tai tượng và Keo lá tràm sinh trưởng nhanh, biên độ sinh trưởng rộng có khả năng thích ứng với nhiều loại lập địa khác nhau. Keo lai có khả năng cải tạo đất, cải tạo môi trường. Sản phẩm gỗ Keo lai có thể sử dụng trong công nghiệp giấy, công nghiệp gia công các loại ván sàn, ván dăm và đóng thùng hàng... Ngoài ra Keo lai còn là một trong những loài cây có khả năng tích luỹ các bon khá cao. Hiện nay một số diện tích rừng trồng keo đã được chi trả dịch vụ môi trường thông qua khả năng tích luỹ các bon của rừng.
2 Công ty lâm nghiệp Bến Hải – Quảng Trị là doanh nghiệp 100% vốn nhà nước, được giao quản lý gần 10.000 ha rừng. Trong đó diện tích rừng trồng chiếm trên 8.000 ha. Trong những năm vừa qua căn cứ chức năng nhiệm vụ và chiến lược sản xuất kinh doanh của Công ty, Công ty Lâm nghiệp Bến Hải đã đầu tư trồng mới hơn 5.000 ha rừng Keo lai tuy nhiên đến nay công tác nghiên cứu tình hình sinh trưởng, đặc điểm lâm học và các giá trị tích luỹ của rừng trồng Keo lai trên địa bàn toàn Công ty quản lý vẫn chưa được quan tâm. Vì thế rừng trồng Keo lai vẫn chưa đem lại hiệu quả cao. Để góp phần giải quyết những tồn tại trên tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu tình hình sinh trưởng, đặc điểm lâm học và khả năng tích luỹ các- bon của rừng Keo lai (Acacia hybrids) trồng thuần loài tại Công ty Lâm nghiệp Bến Hải - Quảng Trị”.
3 Chương 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Trên thế giới 1.1.1. Những nghiên cứu về cây Keo lai (A. hybrid) Keo lai là tên gọi tắt của giống lai tự nhiên giữa Keo tai tượng (Acacia mangium) và Keo lá tràm (Acacia auriculiformis). Giống Keo lai tự nhiên này được phát hiện đầu tiên bởi Messir Herbern và Shim vào năm 1972 trong số các cây Keo tai tượng trồng ven đường ở Sook Telupid thuộc bang Sabah, Malaysia. Năm 1976, M.Tham đã kết luận thông qua việc thụ phấn chéo giữa Keo tai tượng và Keo lá tràm tạo ra cây Keo lai có sức sinh trưởng nhanh hơn giống bố mẹ. Đến tháng 7 năm 1978, kết luận trên cũng đã được Pedley xác nhận sau khi xem xét các mẫu tiêu bản tại phòng tiêu bản thực vật ở Queensland - Australia (Lê Đình Khả, 1999) [12]. Ngoài ra, Keo lai tự nhiên còn được phát hiện ở vùng Balamuk và Old Tonda của Papua New Guinea (Turnbull, 1986, Gun và cộng sự, 1987, Griffin, 1988), ở một số nơi khác tại Sabah (Rufelds, 1987) và Ulu Kukut (Darus và Rasip, 1989) của Malaysia, ở Muak-Lek thuộc tỉnh Saraburi của Thái Lan (Kijkar, 1992). Giống lai tự nhiên giữa Keo tai tượng với Keo lá tràm đã được phát hiện ở cả rừng tự nhiên lẫn rừng trồng và đều có một số đặc tính vượt trội so với bố mẹ, sinh trưởng nhanh, cành nhánh nhỏ, thân đơn trục với đoạn thân dưới cành lớn (Lê Đình Khả, 2006) [6]. Nghiên cứu về hình thái cây Keo lai có thể kể đến các công trình nghiên cứu của Rufelds (1988) [34]; Gan.E và Sim Boom Liang (1991) [30] các tác giả đã chỉ ra rằng: Keo lai xuất hiện lá giả (Phyllode) sớm hơn Keo tai tượng nhưng muộn hơn Keo lá tràm. Ở cây con lá giả đầu tiên của Keo lá tràm thường xuất hiện ở lá thứ 4- 5, Keo tai tượng thường xuất hiện ở lá thứ 8-9 còn ở Keo lai thì thường xuất hiện ở lá thứ 5-6. Bên cạnh đó là sự phát hiện về tính chất trung gian giữa Keo tai tượng và Keo lá tràm ở các bộ phận sinh sản (Bowen, 1981) [25].
4 Theo nghiên cứu của Rufeld (1987) [35] thì không tìm thấy một sự sai khác nào đáng kể của Keo lai so với các loài bố mẹ. Các tính trạng của chúng đều thể hiện tính trung gian giữa hai loài bố mẹ mà không có ưu thế lai thật sự. Tác giả đã chỉ ra rằng Keo lai hơn Keo tai tượng về độ tròn đều của thân, có đường kính cành nhỏ hơn và khả năng tỉa cành tự nhiên khá hơn Keo tai tượng, song độ thẳng thân, hình dạng tán lá và chiều cao dưới cành lại kém hơn Keo tai tượng. Tuy nhiên, theo kết quả nghiên cứu của Pinso Cyril và Robert Nasi, (1991)[30] thì trong nhiều trường hợp cây Keo lai có xuất xứ ở Sabah vẫn giữ được hình dáng đẹp của Keo tai tượng. Về ưu thế lai thì có thể có nhưng không bắt buộc vì có thể bị ảnh hưởng của cả 02 yếu tố di truyền lẫn điều kiện lập địa. Nghiên cứu cũng cho thấy rằng sinh trưởng của Keo lai tự nhiên đời F1 là tốt hơn, còn từ đời F2 trở đi cây sinh trưởng không đồng đều và trị số trung bình còn kém hơn cả Keo tai tượng. Khi đánh giá về các chỉ tiêu chất lượng của cây Keo lai, Pinso và Nasi (1991) [30] thấy rằng độ thẳng của thân, đoạn thân dưới cành, độ tròn đều của thân,…đều tốt hơn giống bố mẹ và cho rằng Keo lai rất phù hợp với các chương trình trồng rừng thương mại. 1.1.2. Nghiên cứu hấp thụ CO2 của cây rừng, lâm phần Với tầm quan trọng của các bể chứa carbon ở rừng nhiệt đới, trong hệ thống NLKH, trong gần một thập niên qua, nhiều tổ chức trên thế giới đã có các nghiên cứu liên quan đến sinh khối rừng và lượng carbon tích lũy trong các hệ sinh thái rừng để đưa ra phương pháp luận hoặc các đề xuất về thể chế chính sách trong việc bảo vệ các khu rừng nhiệt đới, sử dụng đất rừng bền vững vì giá trị môi trường trong tình hình biến đổi khí hậu toàn cầu. Trung tâm nghiên cứu lâm nghiệp quốc tế - CIFOR (2007) đưa ra nhu cầu nghiên cứu để theo dỏi thay đổi che phủ rừng, bể chứa carbon và chính sách để thực hiện chương trình REDD. Trung tâm Nông Lâm kết hợp thế giới - ICRAF (2007) đã phát triển các phương pháp dự báo nhanh lượng carbon lưu giữ thông qua việc giám sát thay đổi sử dụng đất bằng phân tích ảnh viễn thám, lập ô mẫu nghiên cứu sinh
5 khối và ước tính lượng carbon tích lũy. Các phương pháp này cần được kế thừa và xem xét áp dụng một cách phù hợp hơn đối với các hệ sinh thái rừng của Việt Nam. Trường đại học tổng hợp Wageningen, Hà lan đã phát triển phần mềm Co2Fix V3.1 để ứng dụng trong tính toán sinh khối và lượng carbon tích lũy của rừng. Phần mềm này thực chất là xuất ra các dữ liệu tổng hợp, thông tin về sinh khối và lượng carbon lưu giữ trên cơ sở phải có các thông tin đầu vào thích hợp như trữ lượng, tăng trưởng, sinh khối rừng, lượng carbon lưu giữ ban đầu, tuổi rừng; và chủ yếu là cho các khu rừng thuần loại, đồng tuổi. Vì vậy phần mềm này chưa tương thích với các hệ sinh thái rừng Việt Nam, tuy nhiên tiếp cận theo hướng lập phần mềm để đưa ra thông tin dữ liệu về sinh khối và khả năng tích lũy carbon của rừng nhiệt đới hỗn loài khác tuổi là một cách làm cần quan tâm ứng dụng. Ước lượng carbon hấp thụ trong cây rừng nói chung là theo cách tiếp cận dựa trên dữ liệu điều tra như thể tích thân cây để tính ra sinh khối và lượng carbon trong cây, các mô hình kinh nghiệm hay lý thuyết thường được sử dụng để ước lượng carbon trong các thành phần khác nhau trong hệ sinh thái rừng như cây sống, cây chết, hay trong đất [29], [27], [28]. Một số nghiên cứu đã xác định hàm lượng carbon thông qua sinh khối khô bằng cách nhân sinh khối khô với hệ số 0.5 [29], [31], [33]. Nghiên cứu lượng carbon lưu trữ trong rừng trồng nguyên liệu giấy, Romain Pirard (2005) đã tính lượng carbon lưu trữ dựa trên tổng sinh khối tươi trên mặt đất, thông qua lượng sinh khối khô (không còn độ ẩm) bằng cách lấy tổng sinh khối tươi nhân với hệ số 0.49, sau đó nhân sinh khối khô với hệ số 0.5 để xác định lượng carbon lưu trữ trong cây [33]. Để tính carbon trong cây, Erica A. H. Smithwick cùng cộng sự đã phân chia cây mẫu thành các bộ phận khác nhau, đo đường kính của toàn bộ cây trong ô tiêu chuẩn. Sinh khối của từng bộ phận được tính toán thông qua các hàm hồi quy sinh trưởng riêng cho từng loài, trong một số trường hợp, loài nào đó chưa xây dựng hàm hồi quy sinh trưởng thì sẽ áp dụng hàm sinh trưởng của loài tương đối gần gũi. Nghiên cứu cũng chỉ ra tỷ lệ carbon chiếm trong từng bộ phận như cành nhánh
6 chiếm 5,9± 0.4%; thân: 33.8 ± 1.7%, vỏ chiếm 5.1 ± 1.4%. Đồng thừoi nghiên cứu của Roger M. Gifford cho thấy, carbon chứa trong loài thông bản địa Pinus radiata khoảng 50±2%. Theo Sara Beth Gann (2003), carbon cần được tính đối với tất cả các bộ phận của cây như lá, thân, cành nhánh, rễ, tuy vậy việc tính toán cần phải phù hợp với điều kiện thực tế cũng như chi phí để thực hiện.( Bảo Huy, 2009) Theo kết quả nghiên cứu của GS Lý Ý Đức (1998), và TS Trình Thường Nhân (2007) kết quả dùng phương pháp đốt khô các bộ phận của các loài cây ở Trung Quốc và Nhật Bản (27 loài trong nhiều lâm phần) đã rút ra một số kết luận: - Tỷ lệ hàm lượng cacbon bình quân trong các loài cây trong khoảng thấp nhất là 0,4501 đến cao nhất là 0,5332. Ở loài cây lá rộng hỗn giao tính bình quân là 0,4682; ở loài cây lá kim là 0,4972; ở loài cây lá rộng rụng lá là 0,4719. Tính bình quân của 8 loài thông ở Trung Quốc là 0,4963. - Hệ số biến dị về hàm lượng cacbon ở tầng cây cao giữa các loài cây từ 1,55% đến 4,91% ở giữa các bộ phận của cây từ 1,75% đến 6,59%. Tỷ lệ hàm lượng cacbon ở các bộ phận khác nhau và không khác nhau. - Tỷ lệ lượng C bình quân trong các tầng rừng là khác nhau. Tầng cây cao là 0,46 – 0,53, bình quân 14 loài tầng cây bụi là 0,4446, bình quân của 10 loài tầng thảm tươi là 0,3270, vật rơi rụng là 0,4221. - Sự tích tụ C trong các lâm phần phụ thuộc vào loài cây, tuổi cây, điều kiện lập địa và mật độ lâm phần. - Khi tính toán lượng C tích tụ ở các HST rừng ở các nước trong khu vực như Trung Quốc, Nhật Bản… đều lấy giá trị 0,5 làm tỷ lệ hàm lượng C bình quân của kiểu rừng (Trần Hạ Lâm 2003, Sykes M 1996, Larcher W 1980, Phương Tinh Vân 2000, Kiệt Quốc Hoa 2000…) còn ở Mỹ đối với rừng lá kim thì lấy giá trị 0,521 và rừng lá rộng lấy 0,491 để tính (Birdsey R.A 1992). Shvidenko và một số người đã lấy giá trị 0,5 để tính lượng C tích tụ trong sinh khối thực vật rừng (Shvidenko A.Z, 1996). Việc ước tính C trong cây rừng, lâm phần thường được tính trên cơ sở dự báo khối lượng sinh khối khô của rừng trên đơn vị diện tích (tấn/ha) tại từng thời điểm
7 trong quá trình sinh trưởng. Từ đó tính trực tiếp lượng CO2 hấp thụ và tồn trữ trong vật chất hữu cơ của rừng, hoặc tính khối lượng carbon (C) với bình quân là 50% của khối lượng sinh khối khô (biomass) rồi từ carbon suy ra CO2 [26]. 1.2. Ở Việt Nam Cây Keo lá tràm và Keo tai tượng được nhập vào nước ta từ những năm 1960 nhưng mãi đến đầu những năm 90 của thế kỷ trước, giống Keo lai mới được phát hiện và tập trung nghiên cứu từ các khâu chọn tạo giống cho đến trồng rừng, có thể điểm qua một số công trình nghiên cứu điển hình sau: 1.2.1. Đặc điểm cây Keo lai (A. Hybrids) Ở Việt Nam, cây Keo lai tự nhiên được Lê Đình Khả, Phạm Văn Tuấn và các cộng sự thuộc Trung tâm nghiên cứu giống cây rừng (RCFTI) phát hiện đầu tiên tại Ba Vì (Hà Tây cũ) và vùng Đông Nam Bộ vào năm 1992. Tiếp theo đó, từ năm 1993 cho đến nay Lê Đình Khả và các cộng sự đã tiến hành nghiên cứu về cải thiện giống cây Keo lai, đồng thời đưa vào khảo nghiệm một số giống Keo lai có năng suất cao tại Ba Vì (Hà Tây cũ) được ký hiệu là BV; Trung tâm cây nguyên liệu giấy Phù Ninh cũng chọn lọc một số dòng được ký hiệu là KL. Lê Đình Khả và các cộng sự (1993, 1995, 1997, 2006) [6, 7, 8, 9] khi nghiên cứu về các đặc trưng hình thái và ưu thế lai của Keo lai đã kết luận Keo lai có tỷ trọng gỗ và nhiều đặc điểm hình thái trung gian giữa hai loài bố mẹ. Keo lai có ưu thế lai về sinh trưởng so với Keo tai tượng và Keo lá tràm, điều tra sinh trưởng tại rừng trồng khảo nghiệm 4,5 năm tuổi ở Ba Vì (Hà Tây cũ) cho thấy Keo lai sinh trưởng nhanh hơn Keo tai tượng từ 1,2 - 1,6 lần về chiều cao và từ 1,3 - 1,8 lần về đường kính, gấp 2 lần về thể tích. Tại Sông Mây (Đồng Nai) ở rừng trồng sau 3 năm tuổi Keo lai sinh trưởng nhanh hơn Keo lá tràm 1,3 lần về chiều cao; 1,5 lần về đường kính. Một số dòng vừa có sinh trưởng nhanh vừa có các chỉ tiêu chất lượng tốt đã được công nhận là giống Quốc gia và giống tiến bộ kỹ thuật là các dòng BV5, BV10, BV16, BV32, BV33. Khi nghiên cứu sự thoái hóa và phân ly của cây Keo
8 lai, Lê Đình Khả (1997) [10] đã khẳng định: Không nên dùng hạt của cây Keo lai để gây trồng rừng mới. Keo lai đời F1 có hình thái trung gian giữa hai loài bố mẹ và tương đối đồng nhất, đến đời F2 Keo lai có biểu hiện thoái hóa và phân ly khá rõ rệt, cây lai F2 sinh trưởng kém hơn cây lai F1 và có biến động lớn về sinh trưởng. Do đó, để phát triển giống Keo lai vào sản xuất thì phải dùng phương pháp nhân giống bằng hom hoặc nuôi cấy mô từ những dòng Keo lai tốt nhất đã được công nhận là giống Quốc gia và giống tiến bộ kỹ thuật. Đoàn Ngọc Giao (2003) [5], đã tiến hành đánh giá sinh trưởng của Keo lai và các cây bố mẹ tại một số vùng sinh thái ở giai đoạn sau 5 tuổi. Kết quả cho thấy dù trồng thâm canh hay quảng canh Keo lai đều có sinh trưởng nhanh hơn các loài Keo bố mẹ. Nguyễn Trọng Bình (2003, 2004) [1, 2], đã tiến hành lập biểu đồ sinh trưởng và sản lượng tạm thời cho rừng Keo lai trồng thuần loài ở một số vùng trong cả nước. Kết quả cho thấy, tại các cấp đất Keo lai đều có sinh trưởng bình quân đạt cực đại tại tuổi 7 và tuổi 8. So với bố mẹ, Keo lai có tăng trưởng bình quân cao hơn từ 1,2 đến 2 lần. 1.2.2. Ảnh hưởng của điều kiện lập địa đến khả năng sinh trưởng của rừng trồng Nghiên cứu điều kiện lập địa tức là nghiên cứu mối quan hệ giữa khả năng sinh trưởng của thực vật rừng với các yếu tố của môi trường thông qua khí hậu, địa hình, đất đai. Xác định lập địa nghĩa là tìm hiểu các yếu tố ngoại cảnh ảnh hưởng và quyết định tới sự hình thành các kiểu quần thể thực vật khác nhau và năng suất sinh trưởng của chúng (Ngô Quang Đê và cộng sự, 2001) [4]. Đề cập đến vấn đề này, tại Việt Nam đã có khá nhiều các công trình nghiên cứu, điển hình là các công trình nghiên cứu của Đỗ Đình Sâm và Ngô Đình Quế (1994) [18], khi đánh giá tiềm năng sản xuất đất lâm nghiệp vùng Đông Nam Bộ, các tác giả đã căn cứ vào 3 nội dung cơ bản có mối quan hệ chặt chẽ với nhau đó là đơn vị sử dụng đất, tiềm năng sản xuất của đất và độ thích hợp của cây trồng. Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng vùng Đông Nam Bộ có tiềm năng sản xuất kinh doanh lâm nghiệp khá lớn, diện tích đất
9 thích hợp để phát triển các loài cây lâm nghiệp chiếm từ 70-80%, đặc biệt là các loài cây cung cấp gỗ nguyên liệu công nghiệp như một số loài Bạch đàn và Keo. Khi nghiên cứu phương pháp đánh giá về sản lượng rừng trồng Keo lai ở vùng Đông Nam Bộ, Phạm Thế Dũng và Hồ Văn Phúc (2004) [3] đã chỉ ra rằng Keo lai cho năng suất khác nhau trên các điều kiện lập địa khác nhau. Sau 7 năm trồng, năng suất cao nhất đạt 33m3/ha/năm trên đất feralit đỏ vàng nền Sa thạch ở trạm Phú Bình, sau 6 năm trồng chỉ đạt 25m3/ha/năm trên đất xám nền Phù sa cổ ở trạm Bầu Bàng. Như vậy, trên các loại đất khác nhau thì khả năng sinh trưởng cũng khác nhau, mặc dù được áp dụng các biện pháp kỹ thuật thâm canh như nhau nhưng trên đất feralit đỏ vàng Keo lai sinh trưởng tốt hơn trên đất xám phù sa cổ. Tóm lại, xác định điều kiện lập địa thích hợp cho mỗi loài cây trồng là một trong những điều kiện quan trọng để nâng cao năng suất rừng trồng. 1.2.3. Các nghiên cứu về trồng rừng thâm canh Trồng rừng thâm canh là vấn đề trước đây có rất ít người quan tâm, song do nguồn gỗ rừng tự nhiên không còn đáp ứng được nhu cầu về gỗ ngày càng tăng của xã hội. Bên cạnh đó, diện tích đất qui hoạch cho lâm nghiệp nói chung ngày càng giảm do phải cắt chuyển sang sử dụng vào mục đích khác như mở rộng đất nông nghiệp, đất thổ cư, đường… Hơn nữa, đất qui hoạch cho trồng rừng hầu hết là đất nghèo và xấu, vì thế trồng rừng thâm canh đã trở thành xu thế tất yếu trong sản xuất lâm nghiệp hiện nay, nhất là trồng rừng nguyên liệu phục vụ công nghiệp chế biến bột giấy và ván nhân tạo. Vào những năm 1980, bên cạnh các nước có lịch sử phát triển rừng theo hướng thâm canh như: Đức,Ý, Thụy Điển,…thì ở Việt Nam vấn đề này cũng bắt đầu được quan tâm và đưa ra thảo luận, điển hình là các tác giả Nguyễn Xuân Xuyên (1985), Phạm Chiến (1986), Vũ Đình Huề (1986), Phùng Ngọc Lan (1986). Theo Phùng Ngọc Lan (1986) [14], thâm canh rừng trồng là nhằm bảo vệ và sử dụng triệt để các điều kiện về tài nguyên, khí hậu, đất đai, sinh vật và áp dụng
10 những thành tựu khoa học kỹ thuật hiện đại có liên quan để nâng cao năng suất rừng và hiệu quả kinh tế. Thâm canh rừng đòi hỏi một hệ thống các biện pháp kỹ thuật lâm sinh tổng hợp liên hoàn từ khâu chọn loài cây trồng, chọn giống, kỹ thuật gieo trồng, chăm sóc, tỉa thưa dựa trên mô hình mật độ tối ưu cho đến đảm bảo tái sinh trong khai thác. Theo Nguyễn Xuân Quát (1995) [17], trồng rừng thâm canh là một phương thức canh tác dựa trên cơ sở được đầu tư cao bằng việc áp dụng các biện pháp kỹ thuật tổng hợp và liên hoàn. Các biện pháp được tăng cường đầu tư đó phải tận dụng, cải tạo và phát huy được mọi tiềm năng của tự nhiên cũng như của con người nhằm thúc đẩy mạnh mẽ sinh trưởng và phát triển của rừng trồng để thu được năng suất cao, chất lượng sản phẩm tốt với giá thành hạ để cho hiệu quả lớn. Đồng thời cũng phải duy trì và bồi dưỡng được tiềm năng đất đai và môi trường, đáp ứng yêu cầu phát triển trồng rừng ổn định, lâu dài và bền vững. Trong các nghiên cứu của Đoàn Hoài Nam (2006) [15] khi đánh giá về rừng trồng thâm canh tại một số tỉnh Thái Nguyên, Quảng Trị, Gia Lai, Bình Dương đã chỉ ra rằng chi phí chung cho 01 ha trồng rừng thâm canh Keo lai cao gấp đôi so với đầu tư trong chương trình trồng rừng sản xuất theo Quyết định số 661/QĐ-TTg ngày 29 tháng 7 năm 1998 về mục tiêu, nhiệm vụ, chính sách và tổ chức thực hiện Dự án trồng mới 5 triệu ha rừng và gấp 1,5 lần so với phương thức trồng rừng bán thâm canh hoặc quảng canh. Tuy nhiên, trên thực tế trồng rừng thâm canh đã mang lại hiệu quả cao hơn nhiều so với các phương thức trồng rừng khác. Nếu trồng rừng bằng các loài cây mọc nhanh theo phương thức quảng canh thì chu kỳ kinh doanh thường dài trên 10 năm mà năng suất chỉ đạt 7 - 10m3/ha/năm, nhưng nếu trồng rừng thâm canh thì sau từ 7 - 8 năm đã có thể khai thác gỗ với năng suất đạt từ 25 - 30m3/ha/năm. Điều này cho thấy vốn bỏ ra ban đầu được thu hồi sớm hơn, vòng quay nhanh hơn nên hiệu quả đầu tư vốn cũng cao hơn, thời gian thu hoạch sản phẩm
11 được rút ngắn nên đất đai được giải phóng sớm để tiếp tục trồng rừng cho chu kỳ sau sớm hơn (Nguyễn Huy Sơn và cộng sự, 2006) [16]. 1.2.4. Những nghiên cứu về hiệu quả môi trường của rừng trồng Keo lai Nghiên cứu nốt sần và khả năng cải tạo đất của Keo lai và hai loài Keo bố mẹ của Lê Đình Khả, Ngô Đình Quế, Nguyễn Đình Hải (1999)[13] cho thấy Keo lá tràm và Keo tai tượng là những loài có nốt sần, nốt sần của Keo lá tràm chứa các loài vi khuẩn nitơ tự do rất đa dạng. Nốt sần của Keo tai tượng chứa vi khuẩn cố định nitơ tự do có tính chất chuyển hoá. Sau khi được nhiễm khuẩn 1 năm ở vườn uơm những công thức được nhiễm khuẩn ở Keo tai tượng có tăng trưởng nhanh hơn so với Keo lá tràm, tăng trưởng của Keo lai được nhiễm khuẩn có tính chất trung gian giữa hai loài bố mẹ Lê Đình Khả (1999) [12]. Trong điều kiện tự nhiên ở giai đoạn vườn ươm 3 tháng tuổi, số lượng vi khuẩn cố định nitơ tự do trong bầu đất của Keo là tràm nhiều hơn Keo tai tượng. Một số dòng Keo lai có số lượng vi khuẩn cố định nitơ tự do cao hơn các loài Keo bố mẹ, một số khác có tính chất trung gian. Đặc biệt dưới tán rừng Keo lai 5 tuổi, số lượng vi khuẩn có định nitơ tự do có trong 1 gam đất cao hơn rõ rệt so với đất dưới tán rừng Keo tai tượng và Keo lá tràm. Vì thế đất dưới tán rừng Keo lai được cải thiện hơn đất dưới tán rừng hai loài Keo bố mẹ cả hoá tính, lý tính lẫn số lượng vi sinh vật đất. Nghiên cứu khả năng chịu hạn của một số dòng Keo lai được chọn tại Ba Vì của Lê Đình Khả, Đoàn Thị Mai, Nguyễn Thiên Hương (1999) [11]. Trong các dòng Keo lai được lựa chọn có sự khác nhau về cường độ thoát hơi nước, áp suất thẩm thấu, độ ẩm cây héo và thể hiện tính chịu hạn cao hơn bố mẹ. Trong đó, các dòng BV32 có sức chịu hạn khá nhất, tiếp theo là các dòng BV5, BV10, BV16. * Nghiên cứu khả năng tích luỹ cacbon: Từ khi cơ chế phát triển sạch (CDM) được thông qua và thực sự trở thành một cơ hội mới cho ngành lâm nghiệp thì những nghiên cứu về khả năng hấp thụ cacbon từ rừng ở nước ta bắt đầu nhận được sự quan tâm đặc biệt của các nhà khoa học. Đã có rất nhiều nghiên cứu được tiến hành và bước đầu đã đạt được kết quả lớn và quan trọng, phần nào phản ánh được khả năng hấp thụ cacbon của rừng nước ta.