ĐÁNH GIÁ TRỮ LƯỢNG CACBON TRONG CÁC HỆ THỐNG NÔNG LÂM
KẾT HỢP Ở VÙNG ĐỆM VƯỜN QUỐC GIA BA BỂ
Nguyễn Viết Xuân
1
TÓM TẮT
Nghiên cứu đánh giá trữ lượng cacbon trong các hệ thống nông lâm kết hợp tại vùng đệm Vườn Quốc gia Ba
Bể được thực hiện với sự hỗ trợ của Trung tâm Nghiên cứu Nghiên cứu Nông lâm quốc tế (ICRAF). Trong
nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng phương pháp đánh giá nhanh trữ lượng cacbon (RaCSA), do Haiah và
cộng sự (2001) giới thiệu. Nghiên cứu tập trung vào tính toán trữ lượng cacbon trong các bể chứa 1) cây gỗ,
2) cây bụi thảm tươi, 3) gỗ chết và thảm mục, và 4) cacbon trong đất của các hệ thống canh tác. Kết quả
nghiên cứu cho thấy tổng trữ lượng cacbon trên mặt đất của vườn nhà đạt giá trị lớn nhất (33,59 tấn/ha),
trong khi đó hệ thống canh tác nương rẫy có trữ lượng cacbon trên mặt đất thấp nhất (7,71 tấn/ha). Trữ
lượng cacbon dưới mặt đất bao gồm cacbon trong rễ và vật rơi rụng kích thước nhỏ, và trong các tầng đất
(0 – 20 cm) của rừng thứ sinh, vườn nhà, vườn cây ăn quả và hệ thống canh tác nương rẫy lần lượt là 49,97
tấn/ha, 48,04 tấn/ha, 32,70 tấn/ha và 23,74 tấn/ha. Tổng trữ lượng cacbon của rừng thứ sinh và vườn nhà
là gần tương đương nhau, có giá trị lần lượt là 80,40 tấn/ha và 81,63 tấn/ha; tổng trữ lượng cacbon của
vườn cây ăn quả và hệ thống canh tác nương rẫy lần lượt là 47,74 tấn/ha và 31,45 tấn/ha. Kết quả này cho
thấy sẽ có lượng cacbon đáng kể mất đi hoặc được tích lũy nếu quá trình thay đổi sử dụng đất từ rừng thứ
sinh và vườn nhà thành các hệ thống vườn cây ăn quả và canh tác nương rẫy hoặc ngược lại diễn ra tại khu
vực nghiên cứu.
Từ khóa: nông lâm kết hợp, rừng thứ sinh, sinh khối, trữ lượng cacbon, vườn nhà.
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Gia tăng nồng độ khí CO
2
và các khí nhà kính khác được cho là nguyên nhân chính
gây nên hiện tượng biến đổi khí hậu và gia tăng nhiệt độ bề mặt trái đất (Schimmel et al.,
1995). Trong các loại thảm thực vật khác nhau, rừng là bể chứa CO
2
ổn định nhất và có
khả năng hấp thụ khí CO
2

trò cung cấp các sản phẩm nông lâm kết hợp như gỗ, lương thực và lâm sản ngoài gỗ khác,
vai trò dữ trữ cacbon trong sinh khối và trong đất của các hệ thống này rất ít được nghiên
cứu và không được đánh giá đúng mức. Trong các cơ chế REDD và PES, cacbon có thể
được tính toán, định giá bằng tiền và sử dụng như cơ sở để chi trả cho các hệ thống canh
tác tích trữ nhiều cacbon. Như vậy, các mục đích như tăng thu nhập cho người nông dân
vùng đồi núi và bảo vệ môi trường có thể được thực hiện.
Nghiên cứu này tính toán một cách định lượng trữ lượng cacbon của 03 hệ thống
1 Trung tâm Nghiên cứu Sinh thái và Môi trường rừng
Email:
1
sử dụng đất nông lâm kết hợp bao gồm vườn nhà, vườn rừng vùng đồi núi và canh tác
nương rẫy. Trữ lượng cacbon của rừng thứ sinh nghèo kiệt cũng được tính toán và coi là
cơ sở để so sánh với 03 hệ thống nêu trên.
II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Địa điểm nghiên cứu
Nghiên cứu được thực hiện tại xã Quảng Khê thuộc vùng đệm Vườn Quốc Gia Ba Bể
- huyện Ba Bể - tỉnh Bắc Kạn, có tọa độ địa lý như sau: 22°19´N-22°23´N, 105°38´E-105°45
´E. Độ cao so với mực nước biển của khu vực dao động từ 150 m đến 1121 m, trong đó Cáng
Lò là đỉnh cao nhất. Quảng Khê là một trong 04 xã nằm trong lưu vực sông Lèng, là hệ thống
sông kết nối với hồ Ba Bể và có ảnh hưởng trực tiếp tới lượng bồi tụ và chế độ nước của hồ
do các hoạt động canh tác nông lâm nghiệp ở địa phương.
2.2 Vật liệu nghiên cứu
Vật liệu của nghiên cứu này là 03 hệ thống canh tác nông lâm kết hợp bao gồm
vườn nhà, vườn rừng, canh tác nương rẫy. Ngoài ra, rừng thứ sinh nghèo kiệt cũng được
nghiên cứu để làm cơ sở so sánh ảnh hưởng của chuyển đổi sử dụng đất tới trữ lượng
cacbon của từng hệ thống. Mô tả chi tiết lịch sử và cấu trúc từng hệ thống canh tác như
sau:
Vườn nhà: Vườn nhà được hình thành theo lịch sử hình thành các khu dân cư của
xã, tuy nhiên các hệ thống này chủ yếu được xây dựng trong giai đoạn 1960 và 1970. Các
loài cây chủ yếu trong hệ thống vườn nhà là Dâu gia xoan (Clausena excavata), Gạo

trữ lượng cacbon trong thời gian ngắn, hơn nữa đây là phương pháp đơn giản và có thể
thực hiện được trong các chương trình Quản lý cacbon có sự tham gia (PCM) và các dự án
kiểm kê khí nhà kính có sự tham gia của người dân địa phương. Việc xác định kích thước ô
tiêu chuẩn đo đếm dựa vào đường kính tại vị trí 1,3 m (DBH) của các cây trong ô, cụ thể
như sau:
• Lập ô tiêu chuẩn chính có kích thước 5 x 40 (m), đo đếm toàn bộ các cây có đường
kính ≥ 5 cm
• Nếu trong ô tiêu chuẩn chính có các cây có DBH ≥ 30 cm, lập ô tiêu chuẩn bổ sung
có kích thước 20 x 100 (m).
• Trong ô tiêu chuẩn chính, thiết kê và lập các ô tiêu chuẩn phụ có kích thước 1 x 1
(m) và 0,5 x 0,5 (m) như hình 1 để thu thập mẫu cây bụi thảm tươi, gỗ chết và vật
rơi rụng và mẫu đất.
Cây có DBH > 30 cm
Cây có DBH từ 5 – 30 cm
Cây có DBH < 5 cm
Ô tiêu chuẩn phụ thu thập mẫu cây bụi, thảm tươi
(1 x 1 m)
Ô tiêu chuẩn thứ cấp thu thập mẫu vật rơi rụng và đất
(0,5 x 0,5 m)
Hình 1. Sơ đồ thiết kế ô tiêu chuẩn thu thập mẫu theo phương pháp RaCSA.
2.3.2 Thu thập số liệu
a) Sinh khối trên mặt đất
Đo đếm đường kính ngang ngực và chiều cao của tất cả các cây có đường kính
(DBH) ≥ 5 cm trong ô tiêu chuẩn chính. Nếu có cây có đường kính ngang ngực ≥ 30 cm
trong ô tiêu chuẩn chính, đo toàn bộ các cây có DBH ≥ 30 cm trong ô tiêu chuẩn bổ sung.
Tổng hợp vào các phiếu thu thập số liệu. Sử dụng các phương trình tương quan bên dưới
để tính toán sinh khối trên mặt đất:
TDW = 0,092*D
2,60
(Brown, 1997), nếu không có dữ liệu khối lượng thể tích

0
C trong 48 giờ để đo trọng lượng sinh
khối khô.
e) Sinh khối vật rơi rụng
Thu thập toàn bộ vật rơi rụng trong ô tiêu chuẩn thứ cấp (0,5 x 0,5 m). Vật rơi rụng
kích thước lớn (cây chết có DBH < 5 cm hoặc/và có chiều dài < 50 cm), lá và cành chưa
phân hủy, cành bị cháy được thu thập và cân ngoài hiện trường. Lấy khoảng 200 gram
mẫu đưa về phòng thí nghiệm để phân tích trọng lượng khô.
Dùng khuôn lấy mẫu đất có kích thước 20 x 20 x 5 cm lấy mẫu đất ở tầng tầng 0 – 5
cm để thu thập vật rơi rụng có kích thước nhỏ và chưa bị phân hủy. Dùng rây 2 mm để thu
thập vật rơi rụng kích thước nhỏ ở tầng đất được lấy mẫu, cân ngoài hiện trường và đưa
toàn bộ mẫu về phòng thí nghiệm để phân tích trọng lượng khô. Đất ở tầng 0 – 5 cm lọt
qua rây được dùng để phân tích hàm lượng cacbon và dung trọng của đất.
Mẫu được đưa vào lò sấy ở 80
0
C trong khoảng 48 giờ, cho đến khi trọng lượng của
mẫu không đổi. Sau khi tính toán được trọng lượng sinh khối khô của mẫu, tính toán trữ
lượng cacbon của mỗi bộ phận bằng cách nhân với hệ số cacbon mặc định 0,45 (IPCC, 1996).
f) Mẫu đất
Dùng khuôn lấy mẫu đất có kích thước 20 x 20 x 5 cm và 20 x 20 x 10 cm lấy mẫu đất
trong các ô tiêu chuẩn thứ cấp 0,5 x 0,5 m tại tầng đất 5 – 10 cm và 10 – 20 cm. Mẫu đất được
cho vào túi mẫu và cân tại hiện trường (W
1
, g/2000 cm
3
). Một phần mẫu ở 02 tầng đất khác
nhau được lấy ra và trộn đều để phân tích hàm lượng cacbon trong đất theo phương pháp oxy
hóa khử (Walkey và Black, 1934). Phần mẫu còn lại ở mỗi tầng đất, lấy khoảng 100 gram
(W
2

dụng đất khác nhau cho thấy DBH trung bình của cây gỗ trong rừng thứ sinh, vườn nhà và
vườn rừng lần lượt là 8,34 cm, 11,58 cm và 12,60 cm. Rừng thứ sinh có số lượng loài cây gỗ
lớn nhất (22 loài), vườn nhà và vườn rừng có số lượng loài lần lượt là 18 và 5. Mật độ cây và
độ dốc trung bình của mỗi loại hình sử dụng đất cũng khác nhau, cụ thể được trình bày trong
bảng bên dưới.
Bảng 1. Đặc trưng thảm thực vật và các nhân tố điều tra của các loại hình sử dụng đất.
Loại hình
sử dụng đất
Số lượng
ô tiêu
chuẩn (ô)
Độ dốc
trung
bình (%)
DBH trung
bình (cm)
Độ che phủ
trung bình
(%)
Mật độ
trung bình
(cây/ha)
>30
5<D<3
0
Rừng thứ sinh 9 26,47 NA 8,34 65 1.450
Vườn nhà 9 13,70 34,63 11,58 55 825
Vườn rừng 9 23,03 NA 12,60 38 500
Canh tác nương
rẫy

Rừng thứ
sinh
200
12,
35
b
(0,84)
9,
44
a
(0,48)
3,
13
(0,96)
5,
51
a
(0,48)
30,
43
a
(1,71)
Vườn nhà 2000
21,
17
a
(3,31)
7,
41
a

Canh tác
nương rẫy
200
5,
25
c
(0,11)
NA NA
2,
46
b
(0,37)
7,
71
b
(0,45)
Lưu ý: Các chữ latinh khác nhau cho thấy sự khác biệt rõ rệt khi so sánh các cặp giá trị
cacbon của các loại hình sử dụng đất theo kiểm định Duncan với mức ý nghĩa 5%. Các chữ
latinh được sắp xếp theo trật tự phân hạng từ cao xuống thấp (theo thứ tự abc). Các giá trị
trong dấu ngoặc đơn là các giá trị sai tiêu chuẩn (SE).
Kết quả nghiên cứu cho thấy có khoảng biến động khá rộng về trữ lượng cacbon
trên mặt đất của các loại hình sử dụng đất khác nhau. Các kết quả kiểm định ANOVA và
Duncan chỉ ra rằng các yếu tố ngoại cảnh như độ dốc, độ che phủ và đặc trưng loại hình sử
dụng đất có thể dẫn đến sự khác biệt về trữ lượng cacbon trên mặt đất. Theo các kết quả
được trình bày trong bảng 2, trữ lượng cacbon trên mặt đất của vườn nhà có giá trị lớn nhất
do phân bố trên các diện tích có độ dốc thấp, độ che phủ cao, mật độ lớn và đường kính có
phân bố rộng; trong khi đó độ dốc cao và cấu trúc thảm thực vật đơn giản là nguyên nhân chủ
yếu khiến hệ thống canh tác nương rẫy có trữ lượng cacbon trên mặt đất thấp nhất. Albrecht
và Kandji (2003) cho rằng tuổi cây, cấu trúc loài và tầng tán, và phương thức quản lý là các
yếu tố chủ yếu ảnh hưởng tới trữ lượng cacbon trên mặt đất của mỗi loại hình sử dụng đất.

10 – 20
(cm)
Rừng thứ sinh
2,80
a
(0,187)
1,79
a
(0,13)
0,97
a
(0,074)
1,04
a
(0,058)
1,06
a
(0,058)
Vườn nhà
2,71
b
(0,087)
1,64
b
(0.076)
0,95
ab
(0,072)
0,98
b

0,94
c
(0,08)
0,96
c
(0,09)
6
Lưu ý: Các chữ la tinh khác nhau cho thấy sự khác biệt rõ rệt khi so sánh các cặp giá trị
cacbon của các loại hình sử dụng đất theo kiểm định Duncan với mức ý nghĩa 5%. Các chữ
latinh được sắp xếp theo trật tự phân hạng từ cao xuống thấp (theo thứ tự abc). Các giá trị
trong dấu ngoặc đơn là các giá trị sai tiêu chuẩn (SE).
Kết quả tính toán cho thấy trữ lượng cacbon trung bình dưới mặt đất của rừng thứ
sinh, vườn nhà, vườn rừng và hệ thống canh tác nương rẫy lần lượt là 49,97 tấn/ha, 48,04
tấn/ha, 32,70 tấn/ha và 23,74 tấn/ha (hình 2). Kết quả ANOVA chỉ rõ sự khác biệt rõ rệt về
tổng trữ lượng cacbon dưới mặt đất của 04 loại hình sử dụng đất (F = 114,50, p < 0,0001).
Kiểm định Duncan phân loại trữ lượng cacbon dưới mặt đất thành ba nhóm khác nhau, cho
thấy có sự khác biệt rõ rệt giữa rừng thứ sinh và vườn nhà với các giá trị còn lại. Kết quả
tương tự cũng được thể hiện ở khi so sánh các cặp giá trị trữ lượng cacbon trong các bộ phận
ở các loại hình sử dụng đất khác nhau (hình 2). Nghiên cứu này cũng chỉ ra rằng cacbon trong
đất chiếm tỷ lệ chủ yếu trong tổng trữ lượng cacbon dưới mặt đất, trong khi đó trữ lượng
cacbon trong rễ và vật rơi rụng chiếm một tỷ lệ nhỏ (90% so với 10%).
Lưu ý: Các chữ latinh khác nhau cho thấy sự khác biệt rõ rệt khi so sánh các cặp giá trị
cacbon của các loại hình sử dụng đất theo kiểm định Duncan với mức ý nghĩa 5%.
Hình 2. Trữ lượng cacbon dưới mặt đất trong các loại hình sử dụng đất.
Theo Montagnini và Nair (2004), lớp thảm thực vật đóng vai trò hết sức quan trọng
đối với trữ lượng cacbon trong đất. Saha và cộng sự (2009) cũng chỉ ra rằng đất trong các hệ
thống nông lâm có độ che phủ cao và nhiều tầng tán sẽ tích lũy được cacbon nhiều hơn so với
các hệ thống có độ che phủ thấp và thành phần loài cây đơn giản. Hairiah và cộng sự (2001)
cho rằng quá trình chuyển đổi sử dụng đất từ hệ thống này sang hệ thống khác sẽ ảnh hưởng
lớn tới trữ lượng cacbon trên mặt đất mà ít ảnh hưởng tới trữ lượng cacbon trong đất. Kết quả

bền vững phải được khuyến khích và thay thế các hệ thống canh tác nương rẫy được hình
thành do thay đổi sử dụng đất, là nguyên nhân chủ yếu gây nên hiện tượng phát thải khí.
Hình 3. Tỷ lệ trữ lượng cacbon theo các bộ phận của các loại hình sử dụng đất.
IV. KẾT LUẬN
1) Có sự khác biệt rõ rệt về trữ lượng cacbon trên mặt đất, cacbon dưới mặt đất và tổng trữ
lượng cacbon ở bốn loại hình sử dụng đất được nghiên cứu.Tổng trữ lượng cacbon của
các loại hình sử dụng đất được xắp xếp theo thứ tự tăng dần như sau: Canh tác nương rẫy
< Vườn rừng < Rừng thứ sinh < Vườn nhà;
2) Tổng trữ lượng cacbon của rừng thứ sinh và vườn nhà là gần tương đương nhau, lần
lượt là 80,40 tấn/ha và 81,63 tấn/ha; trong khi đó tổng trữ lượng cacbon của vườn
rừng và hệ thống canh tác nương rẫy khá thấp, lần lượt là 47,74 tấn/ha và 31,45
tấn/ha.
3) Phương pháp đánh giá nhanh trữ lượng cacbon (RaCSA) là phương pháp có thể ước
tính được trữ lượng cacbon trong các bể chứa trong khoảng thời gian ngắn, mặt khác
phương pháp này không yêu cầu chặt hạ các cây gỗ lớn để phân tích và tính toán trữ lượng
cacbon do vậy tích kiệm được thời gian và kinh phí điều tra. Phương pháp này có thể
được sử dụng trong các cơ chế giảm phát thải khí nhà kính như Giảm phát thải từ phá
rừng và suy thoái rừng (REDD), chi trả dịch vụ môi trường (PES) và các dự án kiểm kê
khí nhà kính có sự tham gia của người dân địa phương.
4) Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng, nếu thay đổi sử dụng đất xảy ra tại khu vực nghiên cứu,
thì lượng cacbon thu được hoặc mất đi do quá trình chuyển đổi là khá lớn, đặc biệt là trữ
lượng cacbon trên mặt đất. Quản lý sử dụng đất bền vững và hạn chế tập quán canh tác
nương rẫy tại địa phương là một yêu cầu bức thiết trong thời gian tới nhằm hạn chế phát
thải khí nhà kính từ các hoạt động thay đổi sử dụng đất.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1) Albrecht A, Kandji ST, 2003. Carbon sequestration in tropical agroforestry systems. Agric. Ecosyst. Environ. 99,
15 – 17.
2) Brady, NC, Weil, RR, 1996. The nature and properties of soil. Prentice- Hall, International, Inc. London.
3) Brown S, Sayant J, Cannell M, Kauppi PE, 1996. Management of forests for mitigation of greenhouse gas
emissions. Pages 773–797 in Working Group II: Second Assessment Report. Intergovernmental Panel on

National Park, which was funded and assisted by International Centre for Research in Agroforestry (ICRAF).
In the study, we used Rapid Carbon stock Appraisal method, introduced by Hairiah et al (2001). The study
focussed on estimating carbon pools in 1) woody trees, 2) understory species, 3) dead wood and litter, and 4)
soil layers of the land uses. Research results showed that aboveground carbon stock of home gardens scored
the highest (33,59 ton/ha), while shifting cultivation systems showed the lowest carbon stock (7,71 ton/ha).
Belowground carbon stocks including carbon in roots and fine litter, and soil profiles (0 - 20 cm) of the
secondary forests, home gardens, fruit gardens and shifting cultivation systems scored 49,97 ton/ha, 48,04
ton/ha, 32,70 ton/ha and 23,74 ton/ha, respectively. Total carbon stocks of secondary forests and home gardens
were quite similar, which showed 80,40 ton/ha and 81,63 ton/ha, respectively; while the carbon stocks of fruit
gardens and shifting cultivation systems were 47,74 ton/ha and 31,45 ton/ha, respectively. The results
indicated that there are significant carbon losses/gains if land conversion from the secondary forest and home
garden into the fruit garden and shifting cultivation, and conversely.
Key words: agroforestry, biomass, carbon stock, home garden, secondary forest
9