intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Xác định sinh khối rễ nhỏ trong rừng tự nhiên tại Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh, tỉnh Vĩnh Phúc

Chia sẻ: Thi Thi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

36
lượt xem
1
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Thông tin về sinh khối rễ nhỏ rất quan trọng cho việc xác định số lượng các chất dinh dưỡng và chu kỳ carbon của các hệ sinh thái rừng. Năm ô tiêu chuẩn đại diện cho rừng tự nhiên đã được thiết lập tại Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh. Sinh khối rễ nhỏ được xác định thông qua việc thu mẫu từ các lõi đất của ống dung trọng ở các tầng khác nhau: 0 – 10 cm ; 10- 20 cm; 20-30 cm. Sinh khối rễ nhỏ (đường kính ≤ 2 mm) trong rừng tự nhiên nằm trong khoảng từ 685,95 g/m2 đến 1835,71 g/m2 .

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Xác định sinh khối rễ nhỏ trong rừng tự nhiên tại Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh, tỉnh Vĩnh Phúc

Đỗ Hoàng Chung và Đtg<br /> <br /> Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br /> <br /> 108(08): 81 - 85<br /> <br /> XÁC ĐỊNH SINH KHỐI RỄ NHỎ TRONG RỪNG TỰ NHIÊN<br /> TẠI TRẠM ĐA DẠNG SINH HỌC MÊ LINH, TỈNH VĨNH PHÚC<br /> Đỗ Hoàng Chung1*, Nguyễn Tuấn Hùng1,<br /> Nguyễn Thị Thanh Nhàn2<br /> 1<br /> <br /> Trường Đại học Nông Lâm – ĐH Thái Nguyên;<br /> 2<br /> Trường Đại học Sư phạm – ĐH Thái Nguyên<br /> <br /> TÓM TẮT<br /> Thông tin về sinh khối rễ nhỏ rất quan trọng cho việc xác định số lượng các chất dinh dưỡng và<br /> chu kỳ carbon của các hệ sinh thái rừng. Năm ô tiêu chuẩn đại diện cho rừng tự nhiên đã được<br /> thiết lập tại Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh. Sinh khối rễ nhỏ được xác định thông qua việc thu<br /> mẫu từ các lõi đất của ống dung trọng ở các tầng khác nhau: 0 – 10 cm ; 10- 20 cm; 20-30 cm.<br /> Sinh khối rễ nhỏ (đường kính ≤ 2 mm) trong rừng tự nhiên nằm trong khoảng từ 685,95 g/m2 đến<br /> 1835,71 g/m2. Hàm lượng carbon trong rễ nhỏ của rừng tự nhiên nằm trong khoảng 0,352 g C/g –<br /> 0,429 g C/g. Tổng lượng carbon tích lũy trong rễ nhỏ của rừng tự nhiên đạt giá trị từ 2,74 tấn C /ha<br /> đến 7,64 tấn C /ha. Trữ lượng carbon rễ nhỏ ở ba tầng đất có sự khác nhau và giảm dần theo chiều<br /> sâu. Rễ nhỏ đóng vai trò như một phương tiện để chuyển các bon trong khí quyển vào đất dưới<br /> dạng các hợp chất chứa carbon. Những trầm tích này có tiềm năng đóng góp lớn thông qua việc cô<br /> lập cácbon lâu dài trong đất đối với việc giảm nồng độ CO2 trong khí quyển.<br /> Từ khóa: Rễ nhỏ, rừng tự nhiên, sinh khối, trữ lượng carbon.<br /> <br /> MỞ ĐẦU *<br /> Rễ nhỏ của cây gỗ và thảm tươi dưới tán đóng<br /> vai trò quan trọng đối với động thái carbon và<br /> dinh dưỡng của đất rừng. Tuy nhiên, hiện tại<br /> có rất ít thông tin định lượng về đóng góp của<br /> chúng đối với carbon và dinh dưỡng của đất<br /> rừng [1]. Rễ nhỏ liên tục được tạo mới và<br /> năng suất của chúng thường lớn hơn phần<br /> năng suất trên mặt đất, mặc dù trên thực tế<br /> sinh khối của rễ nhỏ chỉ chiếm một phần rất<br /> nhỏ trong tổng sinh khối rừng [2]. Trên quy<br /> mô toàn cầu, 33% của năng suất sơ cấp thuần<br /> hàng năm được ước tính được sử dụng để tạo<br /> ra rễ nhỏ [3].<br /> Carbon và lượng chất dinh dưỡng trở lại đất<br /> theo dạng rễ nhỏ có thể lớn hơn nhiều lần so<br /> với các yếu tố đầu vào tương ứng từ vật rơi<br /> rụng trên mặt đất [4, 5]. Do đó, các chất hữu<br /> cơ có nguồn gốc từ rễ nhỏ chết và quá trình<br /> phân hủy chúng chiếm một tỷ lệ lớn.<br /> *<br /> <br /> Tel:0989313129; Email:dhchung.tuaf@gmail.com<br /> <br /> Định lượng rễ nhỏ rất cần thiết để đánh giá<br /> vai trò của chúng như là kho chứa carbon và<br /> nguyên liệu đầu vào cho chu trình dinh dưỡng<br /> đất. Mục tiêu của nghiên cứu này là: 1) Đánh<br /> giá được một số đặc điểm cấu trúc tầng cây<br /> gỗ của rừng tự nhiên tại Trạm Đa dạng sinh<br /> học Mê linh; 2) Xác định được sinh khối rễ<br /> nhỏ của rừng tự nhiên ở khu vực nghiên cứu;<br /> 3) Đánh giá được trữ lượng carbon trong rễ<br /> nhỏ của rừng tự nhiên ở khu vực nghiên cứu.<br /> ĐỐI TƯỢNG<br /> NGHIÊN CỨU<br /> <br /> VÀ<br /> <br /> PHƯƠNG<br /> <br /> PHÁP<br /> <br /> Đối tượng và khu vực nghiên cứu<br /> Nghiên cứu được thực hiện đối với rừng phục<br /> hồi tự nhiên tại Trạm Đa dạng sinh học Mê<br /> Linh, Vĩnh Phúc.<br /> Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh thuộc Viện<br /> Sinh thái và Tài nguyên sinh vật, nằm trên xã<br /> Ngọc Thanh, thị xã Phúc Yên, tỉnh Vĩnh<br /> Phúc; có tọa độ địa lý từ 21023’57’’ đến<br /> 21025’15’’ vĩ bắc và từ 105042’40’’ đến<br /> 105046’65’’ kinh đông, độ cao từ 100-500 m<br /> so với mặt biển.<br /> 81<br /> <br /> Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên<br /> <br /> http://www.lrc-tnu.edu.vn<br /> <br /> Đỗ Hoàng Chung và Đtg<br /> <br /> Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br /> <br /> Phương pháp nghiên cứu<br /> Rễ nhỏ được xác định tại 5 ô định vị đại diện<br /> cho rừng tự nhiên (Ký hiệu từ ML01 đến<br /> ML05). Rừng tại các ô tiêu chuẩn này đều<br /> thuộc quần hệ rừng kín thường xanh mưa mùa<br /> nhiệt đới ở địa hình thấp.<br /> <br /> Đánh giá cấu trúc tầng cây gỗ<br /> Loài cây, đường kính (1,3 m so với mặt đất),<br /> chiều cao cây được xác định trên tất cả các<br /> cây trong ô tiêu chuẩn diện tích 2000 m2 với<br /> đường kính ngang ngực ít nhất là 5 cm. Điều<br /> này cho phép xác định chính xác các đặc<br /> điểm cấu trúc tầng cây gỗ của rừng như: Chỉ<br /> số đa dạng sinh học Shannon, Đường kính<br /> bình quân, chiều cao bình quân, tiết diện<br /> ngang thân cây, sinh khối tầng cây gỗ.<br /> <br /> Xác định sinh khối và hàm lượng carbon<br /> của rễ nhỏ<br /> Trong ô tiêu chuẩn 2000 m2, thiết lập 4 ô<br /> dạng bản có diện tích 1 m2 trên đường chéo<br /> của ô tiêu chuẩn. Trên ô dạng bản rễ nhỏ<br /> được thu thập theo Vogt và Persson (1991)<br /> [6]. Theo đó, tại mỗi ô tiêu chuẩn, 12 lõi đất<br /> được thu cho mỗi tầng đất khác nhau bởi ống<br /> dung trọng (đường kính 5cm, dài 10 cm), và<br /> các mẫu được thu thập ở 3 tầng theo chiều sâu<br /> tầng đất: tầng 0 – 10 cm; tầng 10 – 20 cm;<br /> tầng 20 – 30 cm. Rễ nhỏ (đường kính ≤<br /> 2mm) được tách ra từ đất bằng cách rửa, sau<br /> đó được sấy khô và cân nặng.<br /> Sinh khối của rễ nhỏ (g/m2) được xác định<br /> trên khối lượng khô của mẫu thu được, và<br /> được tính theo công thức 1.<br /> <br /> SK Fineroot<br /> <br /> 108(08): 81 - 85<br /> <br />  n Pi<br /> ∑ s<br /> =  i =1<br /> n<br /> <br /> <br /> <br /> a<br /> <br /> (1)<br /> Trong đó: SKFineroot là sinh khối rễ nhỏ (g/m2);<br /> Pi là lượng rễ nhỏ (tính theo khối lượng khô)<br /> thu được trong một lõi đất (g); n = 12 (số lõi<br /> đất thu được); s = 19,62 cm2 (diện tích bề mặt<br /> của ống dung trọng có đường kính 5 cm); a =<br /> 10000 cm2/m2 (hệ số qui đổi từ cm2 sang m2).<br /> Mẫu rễ nhỏ sau khi sấy khô, xác định trọng<br /> lượng được nghiền nhỏ để xác định hàm<br /> lượng carbon (C). Phép phân tích được thực<br /> hiện trên máy Multi N/C 3100 của hãng<br /> Analytik-Jena (Đức). Tất cả các kết quả đều<br /> được trình bày dựa trên khối lượng khô sau<br /> sấy. Sử dụng phần mềm Microsoft Excel<br /> 2003 để phân tích số liệu.<br /> KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN<br /> Đặc điểm cấu trúc tầng cây gỗ<br /> Trên cơ sở điều tra ô tiêu chuẩn, một số đặc<br /> điểm cấu trúc tầng cây gỗ của rừng tự nhiên<br /> tại khu vực nghiên cứu được tổng hợp tại<br /> bảng 1.<br /> Kết quả phân tích cho thấy: Chỉ số đa dang<br /> sinh học H` của các quần xã thực vật nằm<br /> trong khoảng 2,61 – 3,37; Chiều cao trung<br /> bình từ 7,75 – 9,04 m; Đường kính 1,3 m của<br /> cây gỗ trung bình từ 9,44 – 16,43 cm; Tiết<br /> diện ngang thân cây tại vị trí 1,3 m so với mặt<br /> đất biến động từ 9,90 – 24,03 m2/ha. Mật độ<br /> cây gỗ (D1.3>5cm) biến động từ 325 – 1310<br /> cây/ha; Sinh khối tầng cây gỗ biến động trong<br /> khoảng 33,70 – 121,94 tấn /ha.<br /> <br /> Bảng 1. Đặc điểm cấu trúc tầng cây gỗ của rừng tự nhiên tại Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh<br /> Ô tiêu chuẩn<br /> <br /> H`<br /> <br /> Hvn (m)<br /> <br /> D1.3 (cm)<br /> <br /> G (m2/ha)<br /> <br /> ML 01<br /> ML 02<br /> ML 03<br /> ML 04<br /> ML 05<br /> <br /> 2,61<br /> 3,30<br /> 2,86<br /> 3,37<br /> 2,89<br /> <br /> 8,21<br /> 8,04<br /> 9,04<br /> 7,75<br /> 8,10<br /> <br /> 12,79<br /> 9,44<br /> 15,34<br /> 16,43<br /> 14,10<br /> <br /> 13,82<br /> 11,07<br /> 24,03<br /> 9,90<br /> 18,46<br /> <br /> Mật độ cây<br /> (cây/ha)<br /> 840<br /> 1310<br /> 975<br /> 325<br /> 880<br /> <br /> Sinh khối<br /> (tấn/ha)<br /> 62,81<br /> 33,70<br /> 121,94<br /> 87,47<br /> 92,02<br /> <br /> Ghi chú: H`là chỉ số đa dạng sinh học Shannon; Hvn là chiều cao trung bình; D1.3 là đường kính tại vị trí<br /> 1,3 m so với mặt đất; G là tiết diện ngang thân cây tại vị trí 1,3 m so với mặt đất.<br /> <br /> 82<br /> <br /> Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên<br /> <br /> http://www.lrc-tnu.edu.vn<br /> <br /> Đỗ Hoàng Chung và Đtg<br /> <br /> Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br /> <br /> 108(08): 81 - 85<br /> <br /> Sinh khỗi rễ nhỏ<br /> Sinh khối rễ nhỏ (đường kính ≤ 2mm) được tính cho từng lớp đất và là giá trị khô tuyệt đối, dẫn<br /> liệu được trình bày tại bảng 2.<br /> Bảng 2. Sinh khối rễ nhỏ của rừng phục hồi tại Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh<br /> Sinh khối khô (g/m2)<br /> Ô tiêu chuẩn<br /> <br /> 0-10 cm<br /> <br /> 10-20 cm<br /> <br /> 20-30 cm<br /> <br /> Tổng số<br /> <br /> ML 01<br /> <br /> 454,47<br /> <br /> 169,47<br /> <br /> 62,01<br /> <br /> 685,95<br /> <br /> ML 02<br /> <br /> 908,94<br /> <br /> 252,72<br /> <br /> 41,62<br /> <br /> 1203,28<br /> <br /> ML 03<br /> <br /> 563,20<br /> <br /> 250,59<br /> <br /> 128,70<br /> <br /> 942,49<br /> <br /> ML 04<br /> <br /> 471,46<br /> <br /> 186,88<br /> <br /> 120,20<br /> <br /> 778,54<br /> <br /> ML 05<br /> <br /> 896,19<br /> <br /> 645,60<br /> <br /> 293,92<br /> <br /> 1835,71<br /> <br /> Những dẫn liệu cho thấy sinh khối rễ nhỏ trong các quần xã rừng biến động trong khoảng 685,95<br /> - 1835,71 (g/m2). Trong đó, sinh khối rễ nhỏ tập trung nhiều ở tầng 0 – 10 cm (454,47 – 908,94<br /> g/m2), tiếp đến là tầng 10 – 20 cm (169,47 – 645,60 g/m2) và thấp nhất ở tầng 20 – 30 cm (41,62<br /> – 293,92 g/m2).<br /> <br /> Lượng carbon tích lũy trong rễ nhỏ<br /> Dựa trên kết quả phân tích hàm lượng carbon và sinh khối rễ nhỏ, lượng carbon tích lũy trong rễ<br /> nhỏ được xác định và trình bày tại bảng 3.<br /> Bảng 3. Lượng carbon tích lũy trong rễ nhỏ của rừng tự nhiên<br /> Ô tiêu chuẩn<br /> <br /> Rc (g C/g)<br /> <br /> ML 01<br /> <br /> Lượng carbon tích lũy (tấn C/ha)<br /> 0-10 cm<br /> <br /> 10-20 cm<br /> <br /> 20-30 cm<br /> <br /> Tổng số<br /> <br /> 0,417<br /> <br /> 1,89<br /> <br /> 0,70<br /> <br /> 0,26<br /> <br /> 2,86<br /> <br /> ML 02<br /> <br /> 0,429<br /> <br /> 3,90<br /> <br /> 1,09<br /> <br /> 0,18<br /> <br /> 5,17<br /> <br /> ML 03<br /> <br /> 0,426<br /> <br /> 2,40<br /> <br /> 1,07<br /> <br /> 0,55<br /> <br /> 4,02<br /> <br /> ML 04<br /> <br /> 0,352<br /> <br /> 1,66<br /> <br /> 0,66<br /> <br /> 0,42<br /> <br /> 2,74<br /> <br /> ML 05<br /> <br /> 0,416<br /> <br /> 3,73<br /> <br /> 2,69<br /> <br /> 1,22<br /> <br /> 7,64<br /> <br /> Ghi chú: Rc là hàm lượng carbon trong một đơn vị khối lượng sinh khối rễ nhỏ (g/g)<br /> <br /> Dẫn liệu tại bảng 3 cho thấy: (1) Hàm lượng carbon trong rễ nhỏ của rừng tự nhiên nằm trong<br /> khoảng 0,352 – 0,429 g C/g; (2) Lượng carbon tích lũy trong rễ nhỏ của rừng tự nhiên ở khu vực<br /> nghiên cứu biến động trong khoảng 2,74 – 7,64 tấn C /ha.<br /> Mức độ đóng góp trữ lượng carbon trong rễ nhỏ theo các tầng đất được thể hiện ở hình 1. Theo<br /> đó, trữ lượng carbon rễ nhỏ ở tầng 0 – 10 cm chiếm tỷ lệ cao nhất (48,82% - 75,50%), tiếp đến là<br /> tầng 10 – 20 cm (21,01% - 35,17 %), thấp nhất là ở tầng 20 – 30 cm (3,49% - 16,01%).<br /> <br /> 83<br /> <br /> Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên<br /> <br /> http://www.lrc-tnu.edu.vn<br /> <br /> Đỗ Hoàng Chung và Đtg<br /> <br /> 100%<br /> <br /> 9.06<br /> <br /> Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br /> <br /> 3.49<br /> <br /> 13.67<br /> <br /> 15.41<br /> <br /> 26.61<br /> <br /> 24.02<br /> <br /> 108(08): 81 - 85<br /> <br /> 16.01<br /> <br /> 21.01<br /> 80%<br /> <br /> 24.70<br /> <br /> 35.17<br /> <br /> 60%<br /> <br /> Tầng 20-30 cm<br /> Tầng 10-20 cm<br /> <br /> 40%<br /> <br /> 66.24<br /> <br /> 75.50<br /> 59.72<br /> <br /> 60.57<br /> <br /> Tầng 0-10 cm<br /> 48.82<br /> <br /> 20%<br /> 0%<br /> ML 01<br /> <br /> ML 02<br /> <br /> ML 03<br /> <br /> ML 04<br /> <br /> ML 05<br /> <br /> Hình 1. Tỷ lệ trữ lượng carbon trong rễ nhỏ theo các tầng đất<br /> <br /> Rễ nhỏ đóng vai trò như một phương tiện để<br /> chuyển carbon trong khí quyển vào đất dưới<br /> dạng các hợp chất chứa carbon. Phân hủy rễ<br /> và các dịch tiết đóng góp với số lượng đáng<br /> kể carbon lắng đọng trong các lớp đất. Những<br /> trầm tích này có tiềm năng đóng góp lớn<br /> thông qua việc cô lập carbon lâu dài trong đất<br /> đối với việc giảm nồng độ CO2 trong khí<br /> quyển, do làm chậm quá trình oxy hóa hơn so<br /> với trên bề mặt đất rừng.<br /> KẾT LUẬN<br /> - Sinh khối rễ nhỏ trong các quần xã rừng<br /> phục hồi tại Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh<br /> nằm trong khoảng 685,95 - 1835,71 (g/m2).<br /> - Hàm lượng carbon trong rễ nhỏ của các quần<br /> xã nằm trong khoảng 0,352 – 0,429 g C/g. Trữ<br /> lượng carbon rễ nhỏ ở ba tầng đất có sự khác<br /> nhau và giảm dần theo chiều sâu. Tổng lượng<br /> carbon tích lũy trong rễ nhỏ của các loại rừng tự<br /> nhiên tại khu vực nghiên cứu đạt giá trị từ 2,74<br /> tấn C /ha đến 7,64 tấn C /ha.<br /> <br /> TÀI LIỆU THAM KHẢO<br /> 1. Gower, S.T., H.L. Gholz, Nakane, K. &<br /> Baldwin, V.C. (1994), Production and allocation<br /> patterns of pine forests. Ecological Bulletins, 43,<br /> p. 115-135.<br /> 2. Helmisaari, H.-S., K. Makkonen, Kellomäki,<br /> S., Valtonen, E. & Mälkönen, E. (2000), Below<br /> and aboveground biomass, production and<br /> nitrogen use in Scots pine stands in eastern<br /> Finland. Forest Ecology and Management , 165, p.<br /> 317-326.<br /> 3. Jackson, R.B. and H.A.S. Mooney, E-D.<br /> (1997), A global budget for fine root biomass,<br /> surface area and nutrient content. Proc. Natl.<br /> Acad. Sci., 94, p. 7362-7366.<br /> 4. Ruess, R.W., K. Van Cleve, Yarie, J. &<br /> Viereck, L.A. (1996), Contributions of fine root<br /> production and turnover to the carbon and<br /> nitrogen cycling in taiga forests of the Alaskan<br /> interior. Can. J. For. Res., 26, p. 1326-1336.<br /> 5. Scheffer, R.A. and R. Aerts (2000), Root<br /> decomposition and soil nutrient and carbon<br /> cycling in two temperate fen ecosystems. Oikos,<br /> 91, p. 541-549.<br /> 6. Vogt, K.A. and H. Persson (1991), Root<br /> methods. In Techniques and Approaches in Forest<br /> Tree Ecophysiology (Lassoie, J. P. & Hinckley, T.<br /> M., eds), p. 477-502, CRC Press, Boca Raton,<br /> Florida.<br /> <br /> 84<br /> <br /> Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên<br /> <br /> http://www.lrc-tnu.edu.vn<br /> <br /> Đỗ Hoàng Chung và Đtg<br /> <br /> Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br /> <br /> 108(08): 81 - 85<br /> <br /> SUMMARY<br /> ESTIMATE FINE ROOT BIOMASS IN NATURAL FOREST AT THE ME LINH<br /> STATION FOR BIODIVERSITY, VINH PHUC PROVINCE<br /> Do Hoang Chung1*, Nguyen Tuan Hung1,<br /> Nguyen Thi Thanh Nhan2<br /> 1<br /> <br /> College of Agriculture and Forestry- TNU,<br /> 2<br /> College of Education - TNU<br /> <br /> Information of fine-root biomass is critical for quantifying the nutrients and carbon cycle of forest<br /> ecosystems. Five plots representing different natural forest communities were established in The<br /> Me Linh station for biodiversity. Fine root biomass was estimated by soil coring. The samples<br /> were systematically taken from different layers, the soil cores were divided into three layers by<br /> depth: 0–10 cm, 10–20 cm, and 20–30 cm. Biomass of fine root (≤ 2 mm diam.) ranged from<br /> 685.95 g/m2 to 1835.71 g/m2. Carbon contents of fine root ranged from 0.352 g C/g to 0.429 g C/g.<br /> The total amount of carbon accumulated in the fine roots of the natural forest types ranged from<br /> 2.74 t C / ha to 7.64 t C / ha. Fine root carbon stocks in three different soil layer are different and<br /> decreases by depth.Fine roots act as a medium for transfer of atmospheric carbon into the soil in<br /> the form of carbon containing compounds. These deposits have the potential for a greater<br /> contribution to long term soil carbon sequestration in reducing atmospheric CO2 concentration.<br /> Key words: Biomass, carbon stock, fine root, natural forest<br /> <br /> *<br /> <br /> Tel:0989313129; Email:dhchung.tuaf@gmail.com<br /> <br /> 85<br /> <br /> Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên<br /> <br /> http://www.lrc-tnu.edu.vn<br /> <br />
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2