Lượng hấp thu CO2 của rừng trồng phi lao (Casuarina equisetifolia Forst) tại khu vực rừng phòng hộ Tuy Phong tỉnh Bình Thuận

Phan Văn Thưởng1, Viên Ngọc Nam2<br /> <br /> <br /> Tóm tắt I. Đặt vấn đề<br /> Phi lao (Casuarina equisetifolia Forst) đã được Bình Thuận hiện có 365.689 ha đất lâm<br /> nhập nội, trồng rừng ở Việt Nam từ năm 1896 và nghiệp, trong đó rừng tự nhiên là 286.999 ha,<br /> là loài cây sinh trưởng nhanh nên thường được sử rừng trồng là 23.844 ha còn lại là đất quy hoạch<br /> dụng làm cây tiên phong trồng rừng ven biển để cho lâm nghiệp (Theo kiểm kê rừng năm 2015).<br /> phòng hộ chống cát bay, cát nhảy. Để góp phần Tuy nhiên, hiện nay ngành lâm nghiệp Bình<br /> vào việc tính toán khả năng hấp thu CO2 của quần Thuận thiếu thông tin về sinh khối, trữ lượng các<br /> thể rừng trồng phi lao hấp thu CO2 trên mặt đất. bon rừng trồng cũng như rừng tự nhiên, vậy Lâm<br /> Đề tài đã chặt 40 cây tiêu chuẩn và thiết lập 60 nghiệp Bình Thuận cần thiết phải xây dựng kế<br /> ô tiêu chuẩn để thu thập số liệu. Qua nghiên cứu hoạch thực hiện các đề tài, dự án có liên quan<br /> cho thấy, dạng phương trình Y = a*Xb thể hiện để xác định sinh khối, trữ lượng các bon rừng để<br /> tốt mối quan hệ giữa sinh khối, các bon và CO2 hướng tới tham gia chi trả dịch môi trường rừng.<br /> với đường kính thân cây. Kết quả nghiên cứu cho Phi lao được nhập nội, trồng rừng ở Việt Nam<br /> thấy, lượng các bon của quần thể phi lao tích tụ từ năm 1896 và tỏ ra là một loài cây sinh trưởng<br /> trung bình là 46,71 ± 4,9 tấn/ha, tích lũy phần nhanh về chiều cao thường được sử dụng làm cây<br /> lớn ở thân là 25,78 ± 2,8 tấn/ha hay lượng CO2 tiên phong trồng rừng ven biển. Hiện nay có rất<br /> hấp thụ tương đương là 94,52 ± 10,26 tấn/ha, nhiều công trình nghiên cứu về khả năng hấp thụ<br /> biến động từ 4,61 - 274,27 tấn/ha. Lượng các bon CO2 của các loài cây rừng trồng cũng như rừng<br /> tích lũy ở cành là 12,72 ± 1,3 tấn/ha hay lượng tự nhiên. Trong đó phải kể đến các công trình<br /> CO2 tương đương là 46,62 ± 5,07 tấn/ha, biến nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 rừng trồng các<br /> động từ 2,26 - 135,50 tấn/ha và còn lại trong lá tỉnh phía Bắc của Ngô Đình Quế, rừng tự nhiên<br /> có lượng các bon tích tụ là 8,22 ± 0,79 tấn/ha lá rộng thường xanh ở Tây Nguyên của Bảo Huy<br /> hay lượng CO2 hấp thụ là 30,14 ± 2,93 tấn/ha, (2009), giá trị tích tụ các bon của một số loại<br /> biến động từ 2,16 – 77,76 tấn/ha. Kết quả sẽ là rừng phía Nam của Viên Ngọc Nam (2010)... Tuy<br /> tài liệu tham khảo cho việc tính toán trong chi trả nhiên, cho đến nay chưa có công trình nghiên<br /> dịch vụ môi trường rừng trong tương lai. cứu về khả năng hấp thụ CO2 của rừng trồng Phi<br /> Từ khóa: Sinh khối, tích tụ carbon, hấp thu lao. Việc nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 của<br /> CO2, Phi lao, Bình Thuận. rừng trồng Phi lao để xác định giá trị dịch vụ đối<br /> với chức năng phòng hộ môi trường sinh thái của<br /> 1<br /> Chi cục Kiểm lâm Bình Thuận<br /> rừng và làm cơ sở để xác định giá trị chi trả dịch<br /> 2<br /> Đại học Nông lâm TP. Hồ Chí Minh<br /> 42<br />  Tiến hành chặt hạ 40 cây tiêu chuẩn (trong đó<br /> 34 cây được sử dụng để xây dựng phương trình<br /> sinh khối cây cá thể và 6 cây còn lại không tham<br /> gia xây dựng phương trình dùng kiểm tra tính<br /> thích ứng và khả năng vận dụng của các phương<br /> trình) có các cỡ kính thân cây ở vị trí D1,3 từ nhỏ<br /> đến lớn thành chuỗi đường kính, tiến hành cân<br /> trọng lượng tươi của các bộ phận thân cây (thân,<br /> cành, lá) ngay tại thực địa.<br /> Cây tiêu chuẩn là cây sinh trưởng bình thường,<br /> không bị sâu bệnh, không gãy ngọn, thân thẳng,<br /> tán lá đều. Để đo tính thể tích, cây tiêu chuẩn sau<br /> khi chặt hạ xuống chia thành các đoạn có chiều<br /> dài 1 m ở vị trí 0,5 m; 1,5 m; 2,5 m… cho đến<br /> đoạn lẻ cuối cùng để xác định đường kính D1 (tại<br /> vị trí một m đầu tiên), D2 (vị trí m kế tiếp),… Dn;<br /> vụ môi trường rừng góp phần phát triển kinh tế Hn (chiều dài ở vị trí cuối cùng của cây). Từ đó<br /> và môi trường bền vững rừng phòng hộ ven biển tính thể tích của từng đoạn và cho cả cây.<br /> trong tương lai cho địa phương. Cách thức lấy mẫu tươi đem về phòng thí<br /> nghiệm: Trong 40 cây tiêu chuẩn được chọn để<br /> II. Phương pháp nghiên cứu chặt hạ và cân các bộ phận tại hiện trường, chia<br /> Xác định phương trình sinh khối của cây cá thành 3 cấp có tiết diện ngang bằng nhau, mỗi<br /> thể thông qua tương quan với nhân tố điều tra cấp lựa chọn chọn 3 cây đại diện cho từng cấp<br /> là đường kính thân cây (D1,3) tại vị trí 1,3 m. Sau tuổi, cấp kính để tiến hành lấy mẫu tươi theo từng<br /> khi tính được sinh khối sẽ tính được lượng các bộ phận thân gỗ, cành và lá đem về Phòng thí<br /> bon tích luỹ trong sinh khối (đồng thời tính được nghiệm của Viện Nghiên cứu Lâm nghiệp Nam<br /> khả năng hấp thụ CO2 thông qua hệ số chuyển bộ để phân tích.<br /> đổi). Xác định lượng các bon tích tụ trong các bộ Đối với thân và cành: Lấy 3 đoạn được phân<br /> phận cây cá thể thông qua chọn một số cây tiêu bố đều ở gốc, giữa và đầu ngọn của thân (hoặc<br /> chuẩn để cân đo sinh khối tươi, sinh khối khô và cành) cây. Tổng số mẫu cần thu thập: 1 mẫu/cây<br /> lượng các bon tích tụ. Kế thừa số liệu thứ cấp có x 3 cây/cấp x 3 cấp x 2 bộ phận = 18 mẫu. Đối<br /> chọn lọc, tiến hành điều tra thực địa kết hợp với với lá: Ở mỗi cấp chỉ lấy một mẫu trộn chung cho<br /> phân tích số liệu trong phòng thí nghiệm, các số từng cấp tiết diện ngang. Số mẫu cần thu thập là<br /> liệu thu thập được tính toán và kiểm tra dựa vào 3 mẫu. Cân từng bộ phận ngay tại chỗ để được<br /> thống kê toán học. trọng lượng tươi, mỗi loại lấy từ 500 – 1.000g cho<br /> Phương pháp thu thập số liệu ngoài thực địa. vào bao nylon buộc kín, đánh dấu các mẫu theo<br /> Trên cơ sở số liệu về diện tích, thời gian trồng, ký hiệu riêng đem về phòng thí nghiệm để phân<br /> mật độ cây và tuổi cây rừng tại thời điểm nghiên tích.<br /> cứu, quần thể rừng Phi Lao tại Ban Quản lý rừng Phương pháp phân tích trong phòng thí<br /> phòng hộ Tuy Phong đã bố trí 60 ô tiêu chuẩn nghiệm: Mẫu tươi của thân, cành và lá đem về<br /> tạm thời phân bố đều trên diện tích rừng trồng phòng thí nghiệm được sấy khô ở 760C đến khi<br /> Phi lao theo 5 cấp tuổi (Cấp I: tuổi 6 đến tuổi 12; trọng lượng không đổi. Sau đó tính được car-<br /> cấp II: tuổi 13 đến tuổi 19; cấp III: tuổi 20 đến bon trong các mẫu sấy khô được phân tích theo<br /> tuổi 26; cấp IV: tuổi 27 đến tuổi 33 và cấp V: tuổi phương pháp Walkey-Black (1951). Sau khi phân<br /> 34 đến tuổi 40) và địa hình chia thành 3 cấp độ tích các bon của các mẫu sẽ xây dựng phương<br /> cao (Cấp I: 6 - 22 m; Cấp II: 22 - 39 m; Cấp III: trình tương quan các bon tích tụ trong sinh khối<br /> 39 - 56 m). Mỗi ô tiêu chuẩn có diện tích 500 m2 của cây cá thể với đường kính (D1,3). Trên cơ sở<br /> (20 x 25 m), trong ô tiến hành đo đếm các chỉ tiêu tính toán của cây cá thể để tính lượng các bon<br /> phục vụ cho nội dung nghiên cứu. tích tụ trong quần thể. Từ sinh khối khô của từng<br /> 43<br /> bộ phận cây cá thể, tính toán Bảng 1. Phương trình tương quan sinh khối khô với đường kính D1,3<br /> tổng sinh khối khô cho toàn bộ của các bộ phận của cây Phi lao<br /> của cây, từ đó tính toán cho ô<br /> tiêu chuẩn và quy ra cho 1 ha<br /> theo từng cấp tuổi.<br /> Lượng CO2/ha được tính toán<br /> theo công thức sau: Trữ lượng<br /> CO2 = Các bon * 3,67 (tấn CO2/<br /> ha).<br /> Trong đó: C là lượng các bon<br /> 3,67 (44/12) là hệ số chuyển đổi<br /> từ các bon nguyên tử (C) sang Bảng 2. Phương trình tương quan giữa lượng tích tụ các bon với sinh khối khô<br /> các bon dioxide (CO2). của các bộ phận cá thể cây phi lao<br /> Phương pháp phân tích<br /> xử lý số liệu: Các số liệu thu<br /> thập được xử lý trong phần<br /> mềm Excel và Stagraphic 5.1<br /> để tính toán các mối quan hệ<br /> giữa các đại lượng sinh khối và<br /> các bon với các nhân tố điều Ghi chú: C = kg và W = kg<br /> tra. Phương trình được chọn<br /> là những phương trình có hệ nghĩa cao (P < 0,05). qua hệ số chuyển đổi từ sinh<br /> số xác định (R2) lớn nhất, sai Tương quan giữa thể tích khối khô thành các bon (Bảng<br /> số nhỏ, hàm thông dụng và dễ (Vm3) với chiều cao (Hvn) và 2).<br /> tính toán. Tính giá trị bằng tiền đường kính (D1,3): Phần lớn các tham số ở hàm<br /> về khả năng hấp thụ CO2 của Xác định tương quan giữa mũ của phương trình các bộ<br /> rừng phi lao tại Bình Thuận. thể tích cây (Vm3) với D1,3 và Hvn phận gần bằng 1, do đó lượng<br /> Tính giá trị hấp thụ CO2/ha nhằm giúp xác định trữ lượng tích lũy các bon gần đúng chính<br /> (VNĐ) = Lượng CO2 (tấn/ha) rừng thông qua hai nhân tố D1,3 tham số a của phương trình<br /> x Đơn giá CO2 (Euro/tấn) x Tỉ và Hvn. mũ.<br /> giá VNĐ theo thời điểm nghiên Phương trình được chọn có Khả năng tích tụ các bon của<br /> cứu. dạng sau: V = 0,0005 * D1,32,181* quần thể Phi lao:<br /> Hvn0,0147 [2] Lượng các bon tích tụ trung<br /> III. Kết quả nghiên cứu và thảo Với R2 = 99,78 với 3,2 cm bình của quần thể là 46,71 ±<br /> ≤ D1,3 ≤ 54,8 cm 4,9 tấn/ha, biến động từ 2,46<br /> luận Vẽ biểu đồ về tỉ lệ % sinh tấn/ha đến 132,90 tấn/ha.<br /> Tương quan giữa chiều cao<br /> khối khô của các bộ phận của Bộ phận thân có lượng các<br /> (Hvn) và đường kính (D1,3):<br /> quần thể Phi Lao. bon tích tụ cao nhất, trung bình<br /> Sau khi thăm dò và lựa chọn<br /> Tương quan giữa sinh khối 25,78 ± 2,8 tấn/ha, biến động<br /> phương trình mô phỏng tốt<br /> khô của các bộ phận cây cá thể từ 1,26 tấn/ha đến 74,80 tấn/<br /> nhất giữa hai nhân tố trên có<br /> với D1,3, cho thấy: ha, lượng các bon tích tụ trung<br /> dạng: Hvn= exp(0,2494 +<br /> Kết cấu sinh khối khô cây cá bình ở cành là 12,72 ± 1,3<br /> 0,8075*ln(D1,3) [1]<br /> thể được xếp theo thứ tự: Thân tấn/ha, biến động từ 0,62 tấn/<br /> Với hệ số xác định R2 =<br /> (70,21%) > Cành (26,21%) > ha đến 36,95 tấn/ha và lượng<br /> 99,01 cao nhất, giá trị xác suất<br /> Lá (3,58%) (Bảng 1). các bon tích tụ ở lá thấp nhất,<br /> Pa và Pb < 0,05 các chỉ tiêu<br /> Tương quan giữa C với sinh trung bình 8,22 ± 0,79 tấn/ha,<br /> thống kê SEE, MAE, SSR có<br /> khối khô của các bộ phận: biến động từ 0,59 tấn/ha đến<br /> mức độ tin cậy cho phép và giá<br /> Nhằm tính toán lượng các 21,21 tấn/ha.<br /> trị thấp, tham số của phương<br /> bon của các bộ phân cây thông Lượng các bon tích tụ theo<br /> trình đều tồn tại ở mức rất có ý<br /> 44<br /> cấp độ cao: Bảng 3. Khả năng hấp thụ CO2 theo cấp tuổi của quần thể<br /> Vẽ đồ thị tổng lượng các bon<br /> tích tụ của quần thể theo cấp<br /> độ cao.<br /> Qua phân tích phương sai<br /> (ANOVA) giá trị trung bình<br /> lượng các bon tích tụ của quần<br /> thể phi lao với cấp độ cao cho<br /> thấy, không có sự khác biệt với<br /> giá trị xác xuất P-Value > 0,05 Ước giá CO2 cho đến năm D1,3. Việc xây dựng bảng tra<br /> ở mức độ tin cậy 95%. Điều này 2016 là 10,00 USD/tấn (World nhằm ước lượng nhanh các chỉ<br /> phản ánh lượng các bon tích tụ Bank Group - Carbon Pric- tiêu nêu trên thông qua nhân<br /> của quần thể cây phi lao không ing Watch, 2016). Theo Ngân tố đường kính D1,3 với độ chính<br /> phụ thuộc vào cấp độ cao. Sự hàng ngoại thương Việt Nam, xác cho phép.<br /> khác nhau về lượng các bon là tính đến ngày 03/10/2018, thì Xây dựng được bảng tra sinh<br /> do ngẫu nhiên. 1 USD = 23.300 VNĐ. Kết quả khối khô, lượng C và lượng CO2<br /> Lượng các bon tích tụ theo tính giá trị bằng tiền khả năng hấp thụ của cây Phi lao trong<br /> cấp tuổi: Vẽ đồ thị tổng lượng hấp thụ CO2 của rừng Phi lao phần mềm Excelnb,<br /> các bon tích tụ của quần thể Tổng lượng CO2 hấp thu<br /> theo cấp tuổi. của cả khu vực nghiên cứu là IV. Kết luận<br /> Qua phân tích phương sai 51.593,34 tấn. Vậy tổng giá Quan hệ giữa các nhân tố<br /> (ANOVA) giá trị trung bình trị hấp thụ CO2 của rừng Phi điều tra của cây cá thể được thể<br /> lượng các bon tích tụ của quần lao tại khu vực nghiên cứu là hiện qua phương trình chính<br /> thể phi lao với cấp tuổi cho 1.202.124.862 đồng. Trung tắc có dạng: Y = a*Xb. Quan hệ<br /> thấy, có sự khác biệt với giá trị bình mỗi hecta có giá trị giữa các nhân tố điều tra cây<br /> xác xuất P-Value < 0,05 ở mức 3.850.743 đồng/ha. cá thể với D1,3 chặt chẽ hơn so<br /> độ tin cậy 95%. Điều này phản Lập bảng tra sinh khối khô, với Hvn. Sinh khối thân cây cao<br /> ánh lượng các bon tích tụ của lượng tích tụ C và lượng CO2 nhất, sinh khối lá cây thấp nhất<br /> quần thể cây phi lao phụ thuộc hấp thụ của loài Phi lao. so với các bộ phận khác của cây<br /> vào cấp tuổi. cá thể. Kết cấu sinh khối khô<br /> Ước lượng khả năng hấp thu cây cá thể xếp theo thứ tự Thân<br /> CO2 của quần thể Phi lao: > Cành > Lá.<br /> Kết quả nghiên cứu cho thấy, Lượng các bon tích tụ có<br /> ở các cấp tuổi khác nhau của tương quan chặt chẽ với D1,3 và<br /> quần thể thì lượng hấp thụ CO2 sinh khối của cây được thể hiện<br /> của từng bộ phận thân, cành, qua các phương trình tương<br /> lá của cây cũng khác nhau, cao quan. Lượng các bon tích tụ của<br /> nhất là ở cấp tuổi V (392,3 tấn/ quần thể không phụ thuộc vào<br /> ha) và thấp nhất là cấp tuổi I cấp độ cao mà phụ thuộc vào<br /> (33,5 tấn/ha). Hình 1. Bảng tra sinh khối cấp tuổi. Việc định lượng khả<br /> Lượng CO2 mà bộ phận thân khô, lượng tích tụ các bon và lượng năng hấp thụ các bon của quần<br /> hấp thụ được trung bình là CO2 hấp thụ của quần thể Phi lao thể từ kết quả nghiên cứu sinh<br /> 94,51 tấn/ha, chiếm tỉ lệ cao trên phầm mềm Excel. khối sẽ cho mức độ chính xác<br /> nhất, tiếp theo bộ phận cành Dựa vào các mô hình tương cao hơn từ việc ứng dụng hệ số<br /> hấp thụ trung bình được 46,62 quan giữa sinh khối khô, lượng chuyển đổi giữa lượng các bon<br /> tấn/ha và sau cùng là bộ phận tích tụ các bon và lượng hấp và sinh khối loài Phi lao tại khu<br /> lá có lượng hấp thụ CO2 thấp thu CO2 của các bộ phận thân, vực rừng phòng hộ Tuy Phong<br /> nhất, trung bình chỉ đạt 30,14 cành, lá và tổng cây cá thể với của đề tài. Từ kết quả tính toán<br /> tấn/ha (Bảng 3). nhân tố điều tra đường kính lượng các bon tích tụ ở các bộ<br /> 45<br />  (Avicennia alba BL.) tự nhiên tại Cần Giờ, Tp. Hồ<br /> Chí Minh. Luận án Tiến sĩ khoa học Nông nghiệp,<br /> Viện Khoa học Lâm nghiệp, Việt Nam, 172 trang<br /> 6. Võ Đại Hải, 2007. Nghiên cứu khả năng<br /> hấp thụ carbon của rừng Mỡ (Manglietia conifera<br /> Dandy) trồng thuần loài vùng trung tâm Bắc bộ,<br /> Việt Nam. Tạp chí Nông nghiệp và PTNT, số 19<br /> năm 2007, trang 50 -58.<br /> <br /> THE ABILITY OF ABSORTED CO2 OF Casuarina equisetifo-<br /> lia Forst IN TUY PHONG PROTECTION FOREST AREA, BINH<br /> THUAN PROVINCE<br /> Phan Van Thuong, Vien Ngoc Nam<br /> phận của cây, của quần thể, đề tài đã tính toán<br /> được lượng CO2 hấp thụ của cây Phi lao, quần thể SUMMARY<br /> rừng Phi lao theo cấp tuổi và cả quần thể rừng Phi Casuarina equisetifolia Forst has been intro-<br /> lao khu vực nghiên cứu. Trên cơ sở giá CO2 trên duced and planted in Vietnam since 1896 and is<br /> thị trường Thế giới năm 2018 tính toán được giá a fast-growing species, so it is often used as a<br /> trị bằng tiền khả năng hấp thụ CO2 của rừng Phi pioneer in coastal forestation to protect against<br /> lao là 1.202.124.862 đồng. Dựa vào tương quan moving sand. To contribute to the calculation of<br /> giữa sinh khối khô, các bon với D1,3 đã xây dựng the CO2 absorption capacity of the Casuarina for-<br /> được bảng tra nhanh sinh khối khô, các bon và est population on the ground. The project has<br /> CO2. cut 40 trees and set up 60 plots to collect data.<br /> The study shows that the equation Y = a * Xb<br /> TÀI LIỆU THAM KHẢO shows the relationship between biomass, carbon<br /> 1. Bảo Huy, 2009. Ước lượng năng lực hấp thụ and CO2 with stem diameter (D1,3). The results<br /> CO2 của Bời lời đỏ (Litsea glutinosa) trong mô of the study show that the carbon content of the<br /> hình nông lâm kết hợp Bời lời đỏ - Sắn ở huyện Casuarina population is about 46.71 ± 4.9 tons/<br /> Mang Yang, tỉnh Gia Lai - Tây Nguyên, Việt Nam. ha. The bulk of carbon accumulation was 25.78<br /> World Agroforestry Center, Southeast Asian Net- ± 2.8 tons/ha or the equivalent amount of CO2<br /> work for Agroforestry Education and Vietnam was 94.52 ± 10.26 tons/ha, ranging from 4.61 to<br /> Network for Agroforestry Education, 45 trang. 274.27 tons/ha. The amount of carbon stored at<br /> 2. Brown, S., 1997. Estimating biomass and the branches was 12.72 ± 1.3 tons/ha or equiva-<br /> biomass change of tropical forests: A Primer. FAO lent to 46.62 ± 5.07 tons/ha, ranging from 2.26<br /> Forestry, 134 pages. to 135.50 tonnes / ha and the remaining In leaves,<br /> 3. Ngô Đình Quế, Nguyễn Đức Minh, Vũ Tấn the amount of carbon accumulated was 8.22 ±<br /> Phương, Lê Quốc Huy, Đinh Thanh Giang. Nguyễn 0.79 tons / ha or the amount of CO2 absorbed<br /> Thanh Tùng và Nguyễn Văn Thắng, 2007. Khả was 30.14 ± 2.93 tons/ha, ranging from 2.16 to<br /> năng hấp thụ CO2 của một số loại rừng trồng 77.76 tons/ha. The result will be a reference for<br /> chủ yếu ở Viêt Nam. Trung tâm Nghiên cứu sinh calculations in future payments for forest envi-<br /> thái môi trường - Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt ronmental services.<br /> Nam, 8 trang. Key words: Biomass, carbon accumulation, CO2<br /> 4. Pearson T., Walker S., và Brown S., 2005. absorption, Casuarina equisetifolia, Binh Thuan<br /> Sourcebook for land use, landuse change and for- Province.<br /> estry projects. BioCarbonFund Winrock Interna- Người phản biện: TS. Bùi Việt Hải<br /> tional, 57 pages Ngày nhận bài: Tháng 10/2018<br /> 5. Viên Ngọc Nam, 2003. Nghiên cứu sinh Ngày phản biện thông qua: Tháng 10/2018<br /> khối và năng suất sơ cấp quần thể Mắm trắng Ngày duyệt đăng: Tháng 10/2018<br /> <br /> 46<br />