XÂY DỰNG MÔ HÌNH TÍNH CACBON CHO
RỪNG THÔNG TẠI VIỆT NAM
Vũ Tấn Phương và Nguyễn Viết Xuân
1
TÓM TẮT
Nghiên cứu được thực hiện tại tỉnh Bắc Giang và Thanh Hóa nhằm tính lượng cacbon cho rừng trồng
thông mã vĩ và thông nhựa. Hai loài này được trồng rộng rãi tại Việt Nam và phát triển tốt ngay cả
trên những lập địa nghèo dinh dưỡng. Các phương trình tương quan được xây dựng nhằm tính toán
cacbon cho cây riêng lẻ dựa trên đường kính của cây được đo ở độ cao ngang ngực (DBH). Tổng
cộng 52 cây thông nhựa và thông mã vĩ đại diện cho các độ độ tuổi và điều kiện sinh thái khác nhau
được lựa chọn ngẫu nhiên để tính sinh khối, lượng cacbon và xây dựng phương trình tương quan. Các
phương trình được xây dựng cho từng loài và thể hiện mối tương quan giữa DBH và lượng cacbon
trong thân, cành, lá, rễ, trên mặt đất và tổng sinh khối. Kết quả cho thấy có mối tương quan chặt chẽ
giữa lượng cacbon trong thân cây, trên mặt đất và dưới mặt đất và tổng sinh khối với DBH ở dạng
phương trình mũ. Các phương trình này là cơ sở để tính toán lượng cacbon rừng trồng thông nhựa và
thông mã vĩ phục vụ việc kiểm kê khí nhà kính (GHGs) trong sử dụng đất, thay đổi sử dụng đất và
lâm nghiệp (LULUCF) cũng như định lượng cacbon trong vấn đề thương mại cacbon.
Từ khóa: Sinh khối, Cacbon, Lâm nghiệp, Thông, rừng trồng, Việt Nam
1. MỞ ĐẦU
Ngày nay, biến đổi khí hậu đã được thừa nhận như là mối đe dọa môi trường nghiêm trọng nhất mà
hành tinh của chúng ta đang phải đối mặt. Bản Báo cáo đánh giá thứ tư của Ủy ban liên chính phủ về
biến đổi khí hậu (IPCC) được công bố năm 2007 đã kết luận rằng sự nóng lên của khí hậu trái đất
hiện nay là một hiện thực và không thể không thừa nhận, và rất có khả năng hiện tượng này do lượng
phát thải khí nhà kính (GHGs) từ các hoạt động của con người gây ra, đặc biệt là từ nửa cuối thế kỷ
20 cho đến nay. Nồng độ khí nhà kính, trong đó bao gồm lượng khí cacbon dioxit (CO
2
), mêtan (CH
-
4
), và nitơ oxit (N
2

Nghiên cứu được thực hiện trên hai loại rừng thông
là thông mã vĩ ở Bắc Giang và thông nhựa ở Thanh
Hóa (Vị trí vùng nghiên cứu được thể hiện ở hình
1), Hai mươi sáu (26) cây thông mã vĩ độ tuổi từ 6 –
26 và hai mươi sáu cây thông nhựa ở độ t
1
uổi 14 –
29 được lựa chọn để thực hiện nghiên cứu.
Việc tính toán sinh khối được thực hiện theo
phương pháp giải tích cây tiêu chuẩn (IPCC 2003).
Những cây được lựa chọn đại diện cho các điều kiện
khác nhau về khí hậu, độ tuổi và phương pháp canh
tác. Sinh khối các cây cá lẻ được chặt hạ và đo đếm
với độ chính xác 0,1 gram. Sinh khối tươi trong các
bộ phận khác nhau của cây bao gồm lá, cành, thân
và rễ được đo đếm riêng rẽ. Sau đó, thực hiện lấy
mẫu cho mỗi phần của cây để đo sinh khối khô bằng
“phương pháp sấy khô” ở nhiệt độ 80 – 85
o
C.
Lượng cacbon trong sinh khối được tính theo công
thức: W
C
= W
SKK
*0,5. Trong đó W
C
: Khối lượng
cacbon; W
SKK

Tổng
Tổng Thân Cành Lá Rễ
3
1 6 10,19 5,90 20,20 11,91 5,35 2,94 7,30 27,50
2 6 10,19 7,25 14,58 7,10 4,84 2,64 3,71 18,29
3 6 8,92 5,60 16,76 6,82 6,45 3,50 2,88 19,65
4 6 12,42 6,80 27,87 15,50 7,36 5,01 7,00 34,87
5 6 6,37 5,50 8,10 3,68 2,72 1,71 1,56 9,67
6 6 7,96 5,60 13,98 6,71 5,86 1,40 2,55 16,53
Trung bình 9,34 6,11 16,92 8,62 5,43 2,87 4,17 21,08
Phần trăm/ tổng sinh khối (%) 80,23 40,88 25,75 13,59 19,77 100,00
7 9 11,46 6,80 27,62 16,70 6,40 4,53 5,29 32,92
8 9 10,19 5,70 21,83 10,39 7,48 3,96 3,81 25,64
9 9 8,92 5,70 18,93 8,56 6,98 3,38 5,57 24,50
10 9 14,01 7,60 45,88 21,15 15,98 8,75 6,89 52,77
11 9 13,06 8,60 41,97 23,53 12,67 5,78 6,19 48,16
12 9 11,78 7,80 28,76 16,31 8,48 3,97 3,68 32,43
13 9 11,15 6,70 21,29 13,30 5,08 2,91 3,67 24,96
14 9 10,83 7,00 23,97 14,24 6,00 3,73 3,73 27,70
15 9 13,06 7,20 35,31 18,22 11,04 6,06 6,04 41,35
16 9 8,60 6,10 15,46 7,89 4,24 3,34 3,05 18,51
Trung bình 11,31 6,92 28,10 15,03 8,43 4,64 4,79 32,89
Phần trăm/ tổng sinh khối (%) 85,43 45,69 25,64 14,10 14,57 100,00
17 19 25,48 13,30 274,49 186,19 70,40 17,90 40,70 315,18
18 19 21,02 14,60 137,21 102,99 25,75 8,46 24,82 162,02
19 19 19,11 13,10 86,70 70,15 13,61 2,95 13,62 100,32
20 19 29,94 13,40 288,96 209,15 63,74 16,07 50,09 339,06
21 19 17,52 15,00 105,31 79,97 20,82 4,52 12,10 117,41
Trung bình 22,61 13,88 178,53 129,69 38,86 9,98 28,27 206,80
Phần trăm/ tổng sinh khối (%) 86,33 62,71 18,79 4,83 13,67 100,00

2 14 14,01 7,90 40,82 24,71 6,72 9,40 6,21 47,03
3 14 16,88 8,90 56,42 35,86 13,47 7,09 12,63 69,05
4 14 11,46 7,90 18,79 14,14 2,70 1,95 3,52 22,32
5 14 12,74 7,90 29,31 20,93 5,04 3,34 7,49 36,79
6 14 14,97 8,20 32,69 22,88 5,22 4,59 6,75 39,44
Trung bình 13,75 7,85 35,05 23,43 6,49 5,13 6,98 42,03
Phần trăm/ tổng sinh khối (%) 83,39 55,75 15,43 12,21 16,61 100
7 19 13,38 7,30 29,95 20,12 6,46 3,37 5,61 35,56
8 19 20,70 10,00 100,70 65,53 22,00 13,17 17,77 118,47
9 19 19,43 10,15 86,27 60,49 13,37 12,41 28,89 115,16
10 19 21,66 10,45 97,08 73,59 16,52 6,97 24,34 121,43
11 19 15,61 8,10 44,99 31,40 8,04 5,54 10,75 55,73
12 19 15,61 10,20 62,09 43,79 12,73 5,58 18,05 80,14
Trung bình 17,73 9,37 70,18 49,15 13,19 7,84 17,57 87,75
Phần trăm/ tổng sinh khối (%) 79,98 56,01 15,03 8,93 20,02 100
13 24 19,75 9,10 106,20 58,52 31,44 16,24 19,58 125,78
14 24 15,92 9,50 65,89 43,16 15,05 7,68 12,61 78,50
15 24 19,11 8,70 95,68 56,72 27,13 11,82 16,81 112,48
16 24 17,20 9,30 70,41 47,09 14,08 9,25 22,25 92,66
17 24 21,97 10,15 143,13 88,77 38,95 15,40 28,96 172,09
18 24 14,97 8,30 50,73 34,94 10,20 5,59 14,05 64,78
19 24 17,52 9,20 62,69 44,30 10,84 7,55 11,62 74,31
Trung bình 18,06 9,18 84,96 53,36 21,10 10,50 17,98 102,94
Phần trăm/ tổng sinh khối (%) 82,53 51,83 20,49 10,20 17,47 100
20 29 23,57 12,40 127,17 98,24 21,51 7,41 30,41 157,58
21 29 20,38 11,30 114,51 90,37 17,93 6,21 25,76 140,27
22 29 26,75 13,80 222,38 172,64 38,69 11,05 49,96 272,34
23 29 24,52 13,00 203,67 148,26 43,38 12,03 80,54 284,21
24 29 21,97 11,40 154,66 112,63 26,48 15,55 43,14 197,80
25 29 21,97 11,25 142,43 104,47 23,69 14,27 44,86 187,29

9 9 8,92 5,70 9,47 4,28 3,49 1,69 2,78 12,25
10 9 14,01 7,60 22,94 10,58 7,99 4,37 3,44 26,39
11 9 13,06 8,60 20,99 11,76 6,33 2,89 3,10 24,08
12 9 11,78 7,80 14,38 8,15 4,24 1,99 1,84 16,22
13 9 11,15 6,70 10,65 6,65 2,54 1,45 1,83 12,48
14 9 10,83 7,00 11,98 7,12 3,00 1,86 1,87 13,85
15 9 13,06 7,20 17,66 9,11 5,52 3,03 3,02 20,68
16 9 8,60 6,10 7,73 3,94 2,12 1,67 1,53 9,26
Trung bình 11,31 6,92 14,05 7,51 4,22 2,32 2,40 16,45
Phần trăm/ tổng lượng Cacbon(%) 85,43 45,69 25,64 14,10 14,57 100,00
17 19 25,48 13,30 137,24 93,09 35,20 8,95 20,35 157,59
18 19 21,02 14,60 68,60 51,50 12,87 4,23 12,41 81,01
19 19 19,11 13,10 43,35 35,07 6,80 1,47 6,81 50,16
20 19 29,94 13,40 144,48 104,58 31,87 8,04 25,05 169,53
21 19 17,52 15,00 52,65 39,98 10,41 2,26 6,05 58,70
Trung bình 22,61 13,88 89,27 64,84 19,43 4,99 14,13 103,40
Phần trăm/ tổng lượng Cacbon(%) 86,33 62,71 18,79 4,83 13,67 100,00
22 26 24,20 15,30 82,88 72,94 7,98 1,96 14,59 97,47
23 26 30,57 17,00 152,37 120,06 25,81 6,49 17,87 170,24
24 26 17,10 14,40 37,24 33,87 2,67 0,70 6,74 43,98
25 26 21,66 15,30 88,91 70,80 15,94 2,17 13,00 101,91
26 26 16,88 12,50 41,51 31,30 8,47 1,73 7,43 48,94
Trung bình 22,08 14,90 80,58 65,79 12,17 2,61 11,93 92,51
Phần trăm/ tổng lượng Cacbon(%) 87,11 71,12 13,16 2,82 12,89 100,00
Bảng số liệu trên cho thấy phần lớn lượng cacbon đượcc tích trữ trong sinh khối trên mặt đất, chiếm
khoảng 80-87% cacbon tổng số, chúng phụ thuộc vào lứa tuổi và tăng trưởng của cây. Lượng cacbon
tìm thấy cao nhất trong thân cây, tiếp theo là cành, rễ và lá. Lượng cacbon tổng số trung bình của cây
6 tuổi khoảng 10,54 kg/cây; cây 9 tuổi là 16,45 kg/cây, cây 19 tuổi là 103,40 kg/cây và cây 26 tuổi là
92,51 kg/cây.
Phương pháp tương tự được áp dụng trong tính toán trữ lượng cacbon của thông nhựa. Kết quả cho

11 19 15,61 8,10 22,49 15,70 4,02 2,77 5,37 27,87
12 19 15,61 10,20 31,05 21,89 6,36 2,79 9,02 40,07
Trung bình 17,73 9,37 35,09 24,58 6,59 3,92 8,78 43,87
Phần trăm/ tổng lượng Cacbon(%) 79,98 56,01 15,03 8,93 20,02 100,00
13 24 19,75 9,10 53,10 29,26 15,72 8,12 9,79 62,89
14 24 15,92 9,50 32,94 21,58 7,53 3,84 6,30 39,25
15 24 19,11 8,70 47,84 28,36 13,56 5,91 8,40 56,24
16 24 17,20 9,30 35,21 23,55 7,04 4,62 11,12 46,33
17 24 21,97 10,15 71,56 44,39 19,48 7,70 14,48 86,05
18 24 14,97 8,30 25,37 17,47 5,10 2,80 7,02 32,39
19 24 17,52 9,20 31,34 22,15 5,42 3,77 5,81 37,15
Trung bình 18,06 9,18 42,48 26,68 10,55 5,25 8,99 51,47
Phần trăm/ tổng lượng Cacbon(%) 82,53 51,83 20,49 10,20 17,47 100,00
20 29 23,57 12,40 63,58 49,12 10,76 3,71 15,21 78,79
21 29 20,38 11,30 57,25 45,19 8,96 3,10 12,88 70,13
22 29 26,75 13,80 111,19 86,32 19,35 5,52 24,98 136,17
23 29 24,52 13,00 101,84 74,13 21,69 6,02 40,27 142,11
24 29 21,97 11,40 77,33 56,32 13,24 7,77 21,57 98,90
25 29 21,97 11,25 71,22 52,24 11,85 7,14 22,43 93,65
26 29 18,79 10,60 49,97 38,45 7,77 3,75 12,43 62,41
Trung bình 22,57 11,96 76,05 57,39 13,37 5,29 21,40 97,45
Phần trăm/ tổng lượng Cacbon(%) 78,04 58,90 13,72 5,42 21,96 100,00
3.3. Xây dựng mô hình tính toán cacbon cho từng cá thể của rừng thông
Phân tích hồi quy được thực hiện dựa trên dữ liệu về lượng cacbon trong sinh khối các bộ phận khác
nhau của tất cả các cây được lựa chọn từ rừng thông nhựa và thông mã vĩ. Phân tích này được thực
hiện để xác định mối tương quan giữa DBH và lượng cacbon trong sinh khối trong lá, thân, cành, rễ,
sinh khối trên mặt đất và tổng sinh khối. Các phân tích hồi quy được thực hiện để xây dựng các dạng
phương trình khác nhau như tuyến tính, mũ, logarit và parabol. Kết quả cho thấy phương trình mũ thể
hiện sự tương quan giữa DBH và lượng cacbon trong sinh khối chặt chẽ nhất. Các kết quả phân tích
hồi quy được thể hiện trong hình 2 và hình 3 và được trình bày tại bảng 5.

DBH - Total carbon stock
(2b) DBH and below-ground and leaf carbon stock
0
5
10
15
20
25
30
5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31
DBH (cm)
Carbon stock (kg C/tree)
DBH - Carbon stock in leaf biomass
DBH - below carbon stock
(3a) DBH and stem and branches carbon stock
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
10 12 14 16 18 20 22 24 26 28
DBH (cm)
Carbon stock (kg C/tree)
DBH-Carbon stock in the biomass of boles

DBH - above carbon stock
DBH - total carbon stock
Hình 2. Phân tích mối tương quan giữa lượng
cacbon trong sinh khối và DBH của thông mã
vĩ. Trong đó, hình 2a thể hiện mối quan hệ giữa
lượng cacbon trong sinh khối của thân và cành
cây với DBH; Hình 2b là mối tương quan giữa
lượng cacbon trong sinh khối của lá và rễ với
DBH; Hình 2c là mối quan hệ giữa DBH với
lượng cacbon trên mặt đất và lượng cacbon tổng
số.
Hình 3. Phân tích mối tương quan giữa lượng
cacbon trong sinh khối và DBH của thông nhựa.
Trong đó, hình 3a thể hiện mối quan hệ giữa
lượng cacbon trong sinh khối thân và cành với
DBH; Hình 3b là mối tương quan giữa lượng
cacbon trong sinh khối lá và rễ cây với DBH;
Hình 3c là mối quan hệ giữa DBH với lượng
cacbon trên mặt đất và lượng cacbon tổng số.
Dữ liệu trong bảng 5 cho thấy, mối quan hệ giữa lượng cacbon trong sinh khối các bộ phận của cây
và DBH luôn luôn tồn tại và mức độ tương quan tùy thuộc vào từng bộ phận của cây. Hệ số tương
quan (r) của phương trình là lớn hơn 0,9 đối với mối quan hệ giữa DBH và thân cây, cành, rễ, phần
trên mặt đất và lượng cacbon tổng số. Đối với cacbon trong sinh khối lá, sự tương quan giữa bộ phận
này và DBH la tương quan vừa và trung bình (r = 0,6 ÷ 0,8).
Bảng 5. Tương quan giữa lượng Cacbon trong sinh khối của các bộ phận khác nhau của cây với DBH
cho thông mã vĩ và thông nhựa
Loài
Tương quan giữa trữ lượng
cacbon trong sinh khối các
Dạng phương

0,0016 2,921 0,922 <0,01 <0,01 <0,01
3. Sinh khối lá Y = a*DBH
b
0,017 1,876 0,786 <0,01 <0,01 <0,01
4. Sinh khối phần trên mặt đất Y = a*DBH
b
0,017 2,799 0,974 <0,01 <0,01 <0,01
5. Sinh khối phần dưới mặt đất Y = a*DBH
b
0,001 3,196 0,930 <0,01 <0,01 <0,01
6. Sinh khối tổng số Y = a*DBH
b
0,017 2,852 0,971 <0,01 <0,01 <0,01
(Chú ý: Trong phương trình, lượng Cacbon được tính bắng Kg C và DBH được tính bằng cm).
Phân tích tương quan của các phương trình được xây dựng cho thấy:
• Tương quan giữa lượng cacbon trong sinh khối của thân cây với DBH là rất chặt chẽ đối với
cả hai loài thông nhựa và thông mã vĩ. Hệ số tương quan là 0,986 đối với thông mã vĩ và
0,972 đối với thông nhựa. Sốliệu phân tích cho thấy giá trị thống kê của Pa, Pb và P nhỏ hơn
0,05. Do đó phương trình được xây dựng tồn tại.
• Tương quan giữa lượng cacbon trong sinh khối cành với DBH đối với hai loài nghiên cứu
cũng tồn tại do các giá trị Pa, Pb và P nhỏ hơn 0,05. Hệ số tương quan cho thấy mối quan hệ
chặt chẽ giữa cacbon trong sinh khốii cành với DBH, với các giá trị lần lượt là 0,902 và 0,922
cho thông mã vĩ và thông nhựa.
• Tồn tại mối tương quan giữa lượng cacbon trong sinh khối lá và DBH với các giá trị Pa, Pb
và P nhỏ hơn 0,05 nhưng mối quan hệ này là không chặt chẽ. Hệ số tương quan là 0,673 cho
thông nhựa và 0,786 cho thông mã vĩ.
• Tương quan giữa lượng cacbon trong sinh khối trên mặt đất, dưới mặt đất và tổng sinh khối
của cây cũng khá chặt chẽ cho cả hai loài. Các giá trị thống kê Pa, Pb và P nhỏ hơn 0,05 các
phương trình tồn tại. Hệ số tương quan của các phương trình là từ 0,930 đến 0,988 cho cả hai
loài.

Brazilian forest sector for responses to global warming under the “clean development
mechanism”. Biomass Bioenergy 16, 171 – 189.
IPCC, 2003. Good practice guidance for land uses, land use change and forestry. IPCC National
Greenhouse Gas Inventories Programme.
IPCC, 2007. Fourth Assessment Report of the Intergovernment Panel on Climate Change:WGI: “The
Physical Science of Climate Change”, WGII: “Impacts, Adaptation & Vulnerability”, WGIII:
“Mitigation of Climate Change.
Kraenzel M., Castillo A., Moore T., and Potvin C., 2003. Carbon storage of harvest-age teak
(Tectona grandis) plantations, Panama. Forest Ecology and Management, 173: pp. 213-225.
Nguyễn Ngọc Lung, Nguyễn Tường Vân, 2004. Định giá kinh tế rừng trồng trong cơ chế phát triển
sạch. Tạp chí Khoa học và Công nghệ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, Số 12/2004 (1747-
1749), MARD, Hà Nội.
Ngô Đình Quế, Chủ biên, 2006. Khả năng hấp thụ CO
2
của một số rừng trồng ở Việt Nam. Tạp chí
Khoa học và Công nghệ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, Số 7/2006, MARD, Hà Nội.
Pérez L.D. and Kanninen M., 2003. Aboveground biomass of Tectona grandis plantations in Costa
Rica. Journal of Tropical Forest Science 15(1): pp. 199-213.
Ritson P. and Sochacki S., 2003. Measurement and prediction of biomass and carbon content of
Pinus pinaster trees in farm forestry plantations, south-western Australia. Forest Ecology and
Management 175: pp. 103-117.
Senelwa, K and Sims R.E.H., 1998. Tree biomass equations for short rotation eucalypts grown in
New Zealand. Biomass and Energy 13 (3): pp. 133-140
Vũ Tấn Phương và cộng sự, 2007. Báo cáo tổng kết ‘Lượng giá giá trị kinh tế của một số loại rừng tại
Việt Nam’. Đề tài cấp bộ. Trung tâm Nghiên cứu Sinh thái và Môi trường rừng, Hà Nội, 175
trang.
Vũ Tấn Phương và cộng sự, 2008. Báo cáo tổng kết ‘Định giá rừng tại Việt Nam’. Đề tài cấp Bộ.
Trung tâm nghiên cứu Sinh thái và Môi trường rừng, Hà Nội. 201 trang
UNFCCC, 1997. Kyoto protocol to the Framework Convention on Climate Change (UNFCCC).