ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
HOÀNG VĂN LONG
NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC SINH KHỐI
VÀ TÍCH LŨY CARBON CỦA RỪNG PHỤC HỒI TỰ NHIÊN (IIB)
TẠI XÃ HOÀNG NÔNG, HUYỆN ĐẠI TỪ, TỈNH THÁI NGUYÊN
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hệ đào tạo
: Chính quy
Chuyên ngành
: Quản lý tài nguyên rừng
Khoa
Khoá học
: Lâm nghiệp
: 2011 - 2015
Thái Nguyên, năm 2015
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
HOÀNG VĂN LONG
NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC SINH KHỐI
VÀ TÍCH LŨY CARBON CỦA RỪNG PHỤC HỒI TỰ NHIÊN (IIB)
TẠI XÃ HOÀNG NÔNG, HUYỆN ĐẠI TỪ, TỈNH THÁI NGUYÊN
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hệ đào tạo
: Chính quy
Chuyên ngành
: Quản lý tài nguyên rừng
Lớp
: K43 - QLTNR - N02
Khoa
: Lâm nghiệp
Khoá học
: 2011 - 2015
mong nhận được sự góp ý của quí thầy (cô), các bạn đồng nghiệp để bài của
tôi ngày càng hoàn thiện hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Thái nguyên, tháng 5 năm 2015
Sinh viên
HOÀNG VĂN LONG
iii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 4.1. Đặc điểm cấu trúc của rừng phục hồi tự nhiên .............................. 27
Bảng 4.2. Sinh khối trên mặt đất của các trạng thái rừng tự nhiên ................ 28
Bảng 4.3. Tỷ lệ cấu trúc sinh khối khô các thành phần trên mặt đất của toàn
bộ OTC theo % ..................................................................................... 29
Bảng 4.4. Lượng carbon tích lũy trên mặt đất của rừng phục hồi tự nhiên.... 31
Bảng 4.5. Lượng CO2 tương đương................................................................ 33
Bảng 4.6. Lượng carbon tích lũy và giá trị hấp thụ CO2 của rừng phục hồi
tự nhiên ................................................................................................. 34
iv
DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Hình 2.1. Ảnh vệ tinh xã Hoàng Nông ........................................................... 14
Hình 3.1. Cách thiết lập ô tiêu chuẩn ............................................................. 21
Hình 4.1. Biểu đồ tỷ lệ cấu trúc sinh khối khô các thành phần trên mặt đất của
toàn bộ OTC theo % ............................................................................. 30
Khí nhà kính
5
OTC
Ô tiêu chuẩn
6
UBND
7
VQG
Biến đổi khí hậu
Carbon
Ủy ban nhân dân
Vườn quốc gia
vi
MỤC LỤC
Trang
Phần 1: MỞ ĐẦU .............................................................................................. 1
1.1. Đặt vấn đề ............................................................................................... 1
Tôi xin cam đoan đây là đề tài nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết
quả nghiên cứu trong khóa luận là trung thực; các loại bảng biểu, số liệu được
kế thừa, điều tra dưới sự cho phép của cơ quan có thẩm quyền chứng nhận.
Thái Nguyên, năm 2015
XÁC NHẬN CỦA GVHD
NGƯỜI VIẾT CAM ĐOAN
Đồng ý cho bảo vệ kết quả
trước Hội đồng
1. TS. Đỗ Hoàng Chung
Hoàng Văn Long
2. Th.S Trương Quốc Hưng
XÁC NHẬN CỦA GV CHẤM PHẢN BIỆN
xác nhận đã sửa chữa sai sót sau khi Hội đồng đánh giá chấm
(Ký, họ và tên)
1
Phần 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Hiện tượng nóng lên toàn cầu thực sự đã và đang là chủ đề nóng bỏng
trên các bàn nghị sự liên quan đến vấn đề biến đổi khí hậu, sự đóng góp của
các khí nhà kính (chủ yếu là CO2) trong hiện tượng nóng lên toàn cầu sẽ còn
nhiên liệu hóa thạch và thải ra nhiều khí CO2 thì vấn đề sử dụng đất không thể
tiếp tục lờ đi. Các cơ chế toàn cầu tạo ra động lực kinh tế nhằm duy trì việc tích
lũy carbon đang được hình thành. Hội nghị của Liên hợp quốc về biến đổi khí
hậu toàn cầu (UNFCCC) quy định về cơ chế phát triển sạch (CDM) bao gồm
các điều khoản cụ thể đối với các hoạt động phục hồi rừng và trồng rừng mới.
Những diễn đàn hiện tại cũng tập trung vào một cách tiếp cận khác làm giảm
khí thải do tàn phá rừng hoặc do làm giảm chất lượng rừng ở các nước đang
phát triển (REDD). Các cơ chế thị trường tự nguyện, ngoài những điều khoản
giảm thải mà các nước đã cam kết tại UNFCCC, hướng tới sự kết hợp phục hồi
cảnh quan, bảo vệ độ che phủ của rừng và duy trì sự tích lũy carbon.
Xuất phát từ nhu cầu đó cùng với sự nhất trí của trường Đại học Nông Lâm
Thái Nguyên, Ban chủ nhiệm khoa Lâm Nghiệp, tôi đã thực hiện đề tài: “Nghiên
cứu xác định đặc điểm cấu trúc sinh khối và tích lũy Carbon của rừng phục hồi
tự nhiên (IIb) tại xã Hoàng Nông, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên”.
1.2. Mục đích nghiên cứu
- Xác định được lượng carbon tích lũy của rừng tại khu vực nghiên cứu.
- Xác định được đặc điểm cấu trúc sinh khối và tích lũy carbon của
rừng trên quy mô toàn bộ khu vực nghiên cứu.
- Xác định được lượng giá trị của rừng nghiên cứu.
1.3. Mục tiêu nghiên cứu
- Đánh giá được một số đặc điểm cấu trúc của rừng phục hồi tự nhiên
(IIb) tại xã Hoàng Nông huyện Đại Từ - tỉnh Thái Nguyên.
3
- Nghiên cứu xác định đặc điểm cấu trúc sinh khối và tích lũy carbon
của rừng tại xã Hoàng Nông, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên.
- Đánh giá khả năng tích lũy carbon của khu vực rừng nào là cao nhất
để từ đó thực hiện các biện pháp kỹ thuật nâng cao khả năng tích lũy carbon
biển dâng, là một trong những thách thức lớn nhất đối với nhân loại trong
thế kỷ 21. Thiên tai và các hiện tượng khí hậu cực đoan khác đang gia tăng ở
hầu hết các nơi trên thế giới, nhiệt độ và mực nước biển trung bình toàn cầu
tiếp tục tăng nhanh chưa từng có và đang là mối lo ngại của các quốc gia
trên thế giới. Từ những chứng cỡ thu thập được trong những năm 60 và 70
thế kỷ trước cho thấy sự tăng lên đáng kể của nồng độ cacbonic (CO2) trong
khí quyển đã dấy lên sự quan tâm của cộng đồng khoa học quốc tế mà trước
tiên là các nhà nghiên cứu khí hậu. Tuy nhiên, cũng phải mất hàng chục năm
sau, vào năm 1988, Ủy ban liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu mới được
thành lập bởi Tổ chức Khí tượng Thế giới (WMO) và Chương trình Môi
trường Liên hợp quốc (UNEP). Tổ chức này đã đưa ra báo cáo đánh giá lần
đầu tiên vào năm 1990 trên cơ sở nghiên cứu và ý kiến của 400 nhà khoa
học trên thế giới. Bản báo cáo đã kết luận, hiện tượng nóng lên toàn cầu là
có thật và cần phải có những hành động kịp thời để đối phó với hiện tượng
này (UNFCCC, 2005b).
Những kết quả của Ban Liên chính phủ đã thúc giục cộng đồng quốc tế
thành lập Công ước khung của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu. Tại Hội
nghị Thượng đỉnh Liên hợp quốc về Môi trường và Phát triển - hay còn gọi là
“Hội nghị thượng đỉnh Trái đất” tại Rio de Janeiro năm 1992, Công ước đã
được thông qua. Mục tiêu của Công ước là nhằm ngăn ngừa những hoạt động
có hại của loài người đến hệ khí hậu trên trái đất. Công ước có hiệu lực năm
1994. Cho đến nay, trên toàn thế giới đã có 189 nước ký kết Công ước
(UNFCCC, 2005).
5
Vì vậy, nhằm thực hiện được mục tiêu của Hội nghị Liên Hiệp Quốc về
Môi trường và Phát triển, Công ước khung của Liên hiệp Quốc về Biến đổi
khí hậu (UNFCCC) đã được phê chuẩn và có hiệu lực vào 3/1994. Công ước
của trái đất, rừng có vai trò quan trọng hấp thu khí cacbonic, sản sinh ra khí
ôxy cần thiết cho sự sống. Rừng giữ vai trò trong việc chống biến đổi khí hậu
toàn cầu, cung cấp ôxy cho khí quyển và hấp thụ lượng khí cacbonic. Vì lẽ
đó, nhiều nhà bác học trên thế giới đã tiến hành nghiên cứu về sinh khối và
khả năng hấp thu carbon của rừng.
Năm 1980, Brawn và cộng sự đã sử dụng công nghệ GIS dự tính lượng
carbon trung bình trong rừng nhiệt đới châu Á là 144 tấn/ha trong phần sinh
khối và 148 tấn/ha trong lớp đất mặt với độ sâu 1m, tương đương 42 - 43 tỷ
tấn carbon trong toàn châu lục. Tuy nhiên, lượng carbon có biến động rất lớn
giữa các vùng và các kiểu thảm thực bì khác nhau. Thông thường lượng
carbon trong sinh khối biến động từ dưới 50 tấn/ha đến 360 tấn/ha, phần lớn ở
các kiểu rừng là 100 - 200 tấn/ha (dẫn theo Phạm Xuân Hoàn, 2005) [5].
Theo Rodel (2002), mặc dù rừng chỉ che phủ 21% diện tích bề mặt trái
đất, nhưng sinh khối thực vật của nó chiếm đến 75% so với tổng sinh khối
thực vật trên cạn và lượng tăng trưởng sinh khối hàng năm chiếm 37% [24].
Canell (1981) đã cho ra đời cuốn sách “Sinh khối và năng suất sơ cấp
của rừng thế giới", cho đến nay nó vẫn là tác phẩm quy mô nhất. Tác phẩm đã
tổng hợp 600 công trình nghiên cứu được tóm tắt xuất bản về sinh khối khô,
thân, cành, lá và một số thành phần sản phẩm sơ cấp của hơn 1.200 lâm phần
thuộc 46 nước trên thế giới [21].
Margaret Kraenzel và cộng sự (2001), đã kết luận cây gỗ Tếch tại các
đồn điền Panama được nghiên cứu có lượng carbon tích lũy rất lớn, lớn hơn
rất nhiều so với lượng tích lũy của thảm rơi lá rụng ở đồng cỏ. Trồng rừng sẽ
là biện pháp tốt nhất để tăng hàm lượng tích lũy carbon, giảm thiểu ô nhiễm
môi trường và hằng năm sẽ tích lũy được khoảng 120 tấn C/ha. Ngoài ra
7
lượng vật rơi rụng sẽ tích lũy được khoảng 6 tấn C/ha/năm. Tổng tiềm năng
LỜI CẢM ƠN
Thực tập tốt nghiệp là một khâu quan trọng không thể thiếu đối với mỗi
sinh viên. Đó không chỉ là điều kiện cần thiết để mỗi sinh viên có thể hoàn
thành khóa học và tốt nghiệp ra trường, mà đó còn là cơ hội cho mỗi sinh viên
ôn lại và áp dụng các kiến thức đã học vào thực tế. ngoài ra, qua quá trình
thực tập, mỗi sinh viên còn có thể học tập, trau dồi những kiến thức quý báu
ngoài thực tế, để sau khi ra trường trở thành một cán bộ vừa có trình độ lý
luận, kiến thức chuyên môn vững vàng, vừa có kiến thức thực tiễn, tính sáng
tạo trong công việc, đáp ứng yêu cầu của xã hội, góp phần xứng đáng vào sự
nghiệp phát triển chung của đất nước.
Được sự đồng ý của khoa Lâm Nghiệp, trường Đại Học Nông Lâm
Thái Nguyên, tôi đã tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu xác định đặc
điểm cấu trúc sinh khối và tích lũy Carbon của rừng phục hồi tự nhiên
(IIb) tại xã Hoàng Nông, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên”. Để thực hiện
đề tài này, ngoài sự nỗ lực của bản thân còn có sự giúp đỡ của các thầy (cô)
giáo khoa Lâm Nghiệp, Trường Đại Học Nông Lâm Thái Nguyên, các cán bộ
thuộc UBND xã Hoàng Nông và nhân dân trong xã, đặc biệt sự hướng dẫn tận
tình của thầy giáo - TS. Đỗ Hoàng Chung và ThS.Trương Quốc Hưng trong
suốt thời gian thực tập của mình.
Qua đây cho phép tôi gửi lời cảm ơn đến tất cả sự giúp đỡ quý báu
trên. Mặc dù đã có nhiều cố gắng nhưng do trình độ chuyên môn của bản
thân, thời gian có hạn nên không thể tránh khỏi những sai sót. Vì vậy, tôi kính
mong nhận được sự góp ý của quí thầy (cô), các bạn đồng nghiệp để bài của
tôi ngày càng hoàn thiện hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Thái nguyên, tháng 5 năm 2015
Sinh viên
HOÀNG VĂN LONG
Vũ Tấn Phương (2006) đã nghiên cứu về cây bụi, thảm tươi tại Hoà
Bình và Thanh Hoá, kết quả cho thấy sinh khối của lau lách khoảng 104
tấn/ha, trảng cây bụi cao 2 - 3m khoảng 61 tấn/ha, cỏ lá tre, cỏ tranh, cỏ chỉ có
sinh khối từ 22 - 31 tấn/ha. Về sinh khối khô: Lau lách là 40 tấn/ha, cây bụi
cao 2 - 3m là 27 tấn/ha, cây bụi cao dưới 2m và tế guột là 20 tấn/ha, cỏ lá tre
13 tấn/ha, cỏ tranh 10 tấn/ha [9].
Nguyễn Văn Tấn (2006) nghiên cứu về sinh khối rừng Bạch đàn Urophylla
ở Yên Bái cho kết quả cho thấy với sinh khối tươi ở tuổi 4 bằng 183,54
tấn/ha, ở tuổi 5 là 219,77 tấn/ha và ở tuổi 5 là 239,19 tấn/ha. Trong đó sinh
khối trên mặt đất chiếm từ 77,78% - 89,12%. Tương ứng sinh khối khô ở tuổi
4 là 66,87 tấn/ha, tuổi 5 là 73,53 tấn/ha, tuổi 6 là 96,02 tấn/ha. Trong đó sinh
khối khô trên mặt đất chiếm từ 64,27% - 85,92% [9].
Lý Thu Huỳnh (2007) nghiên cứu về cây Mỡ tại tỉnh Phú Thọ và
Tuyên Quang kết quả cho thấy tổng sinh khối tươi của 1ha rừng trồng Mỡ dao
động trong khoảng 53,440 – 309,689 kg/ha còn tổng sinh khối khô dao động
trong khoảng 22,965 - 105,026 kg/ha [6].
Đỗ Hoàng Chung (2012) đã nghiên cứu về đa dạng nhóm sinh vật
phân giải và cường độ phân giải thảm mục trong rừng thứ sinh phục hồi tự
nhiên tại trạm đa dạng sinh học Mê Linh, Vĩnh Phúc kết quả cho thấy sinh
khối khô của tầng thảm mục tại các quần xã rừng có sự khác biệt. Tổng sinh
khối khô của tầng thảm mục tại các quần xã rừng nghiên cứu nằm trong
khoảng 8,35 - 12,91 tấn/ha [2].
Nguyễn Thanh Tiến (2012) nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 của trạng
thái rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên sau khai thác kiệt tại tỉnh Thái Nguyên đã
cho thấy sinh khối khô rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên trạng thái IIb tại Thái
Nguyên là 76,46 tấn/ha. Trong đó: Sinh khối khô tầng cây gỗ trung bình
63,38 tấn/ha; sinh khối tầng cây dưới tán (cây bụi thảm tươi, cây tái sinh)
trung bình 4,86 tấn/ha; sinh khối khô vật rơi rụng trung bình 8,22 tấn/ha [16].
12
8,40 tấn C/ha chiếm 17,74% và trữ lượng carbon trong thảm mục là 1,79 tấn
C/ha chiếm 3,79% tổng trữ lượng carbon [14].
Lý Thu Huỳnh (2007) nghiên cứu về khả năng hấp thụ carbon của rừng
Mỡ, kết quả thu được tổng lượng carbon tích luỹ dao động từ 40,933 –
145,041 kg/ha; trong đó chủ yếu tập trung vào carbon trong đất trung bình là
59%, tầng cây gỗ 30%, vật rơi rụng 4% và cây bụi thảm tươi là 2% [6].
Phạm Tuấn Anh (2007) Nghiên cứu về năng lực hấp thụ CO2 của rừng
tự nhiên lá rộng thường xanh ở Đăk Nông cho kết quả: Lượng tích luỹ CO2
hàng năm từ 1,73 đến 5,18 tấn/ha/năm tuỳ theo trạng thái rừng [1].
Ngô Đình Quế (2005) 12 khi nghiên cứu, xây dựng các tiêu chí, chỉ tiêu
trồng rừng theo cơ chế phát triển sạch ở Việt Nam đã tiến hành đánh giá khả
năng hấp thụ CO2 thực tế của một số loại rừng trồng ở Việt Nam gồm: Thông
nhựa, Keo lai, Mỡ, Keo lá tràm và Bạch đàn Uro ở các tuổi khác nhau. Kết
quả tính toán cho thấy khả năng hấp thụ CO2 của các lâm phần khác nhau tuỳ
thuộc vào năng suất lâm phần đó ở các tuổi nhất định. Để tích luỹ khoảng 100
tấn CO2/ha Thông nhựa phải đến tuổi 16 - 17, Thông mã vĩ và Thông ba lá ở
tuổi 10, Keo lai 4 - 5 tuổi, Keo tai tượng 5 - 6 tuổi, Bạch đàn Uro 4 - 5 tuổi.
Kết quả này là rất quan trọng nhằm làm cơ sở cho việc quy hoạch vùng trồng,
xây dựng các dự án trồng rừng theo cơ chế phát triển sạch (CDM). Tác giả đã
lập phương trình tương quan hồi quy - tuyến tính giữa các yếu tố lượng CO2
hấp thụ hàng năm với năng suất gỗ và năng suất sinh học. Từ đó tính ra được
khả năng hấp thụ CO2 thực tế ở nước ta đối với 5 loài cây trên.[11]
Ngô Đình Quế (2006) cho biết, với tổng diện tích là 123,95 ha sau khi
trồng Keo lai 3 tuổi, Quế 17 tuổi, Thông ba lá 17 tuổi, Keo lá tràm 12 tuổi thì
sau khi trừ đi tổng lượng carbon của đường làm cơ sở, lượng carbon thực tế
thu được qua việc trồng rừng theo dự án CDM là 7.553,6 tấn carbon hoặc
tấn/ha) [16].
14
2.3. Tổng quan về khu vực nghiên cứu
2.3.1. Vị trí địa lý
Hoàng Nông xã nằm ở phía Tây của huyện Đại Từ cách trung tâm huyện
khoảng 11 km, thuộc vùng núi Tam Đảo, tiếp giáp với đỉnh cao nhất của dãy núi
này (1590 mét). Đây cũng là xã ngã ba ranh giới giữa ba tỉnh Thái Nguyên, Vĩnh
Phúc và Tuyên Quang.với tổng diện tích 27,24 km²;
Có ranh giới hành chính :
Phía Bắc giáp xã Bản Ngoại, Tiên Hội và La Bằng;
Phía Nam giáp dãy núi Tam Đảo (thuộc vườn quốc gia Tam Đảo);
Phía Đông giáp xã Khôi Kỳ và xã Mỹ Yên;
Phía Tây giáp xã La Bằng.
Hình 2.1. Ảnh vệ tinh xã Hoàng Nông
15
2.3.2. Địa hình, địa thế
+ Địa hình, địa mạo khu vực quy hoạch có đặc trưng của vùng đồi núi
trung du. Địa hình xã nghiêng dần từ Tây sang Đông, do kiến tạo địa chất xã
Hoàng Nông có địa hình khá phức tạp, hình thành những sườn đồi, ruộng bậc
thang và vùng đồng bằng.
+ Đặc điểm địa hình đa dạng là tiền đề phát sinh nhiều loại đất khác
nhau và sự đa dạng hóa các loại cây trồng.
+ Tuy nhiên, địa hình phức tạp cũng gây khó khăn không nhỏ đến
Bảng 4.5. Lượng CO2 tương đương................................................................ 33
Bảng 4.6. Lượng carbon tích lũy và giá trị hấp thụ CO2 của rừng phục hồi
tự nhiên ................................................................................................. 34
Copyright: Tài liệu đại học ©