ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

LÝ SINH QUÂN

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP THỤ CO2
CỦA VẬT RƠI RỤNG RỪNG PHỤC HỒI (IIA) TẠI XÃ
YÊN LÃNG, 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

: Lâm nghiệp

Khóa học

: 2011 - 2015

Thái Nguyên, năm 2015


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP THỤ CO2
CỦA VẬT RƠI RỤNG RỪNG PHỤC HỒI (IIA) TẠI XÃ
YÊN LÃNG, 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
: 43 – QLTNR
Khoa
: Lâm nghiệp
Khóa học
: 2011 – 2015
Giảng viên hướng dẫn : TS. Nguyễn Thanh Tiến
Th.S Nguyễn Đăng Cường

Thái Nguyên, 2015


ii
LỜI CẢM ƠN
Thực tập tốt nghiệp là giai đoạn cuối cùng của quá trình đào tạo tại các
trường Đại học. Đây là thời gian giúp cho mỗi sinh viên làm quen với công tác
nghiên cứu khoa học, củng cố lại kiến thức lý thuyết đã được học và vận dụng kiến
thức đó vào thực tế. Thực tập tốt nghiệp là kết quả của quá trình tiếp thu kiến thức
thực tế, qua đó giúp sinh viên tích lũy kinh nghiệm để phục vụ cho quá trình công
tác sau này.
Để đạt mục tiêu trên, được sự nhất trí của trường đại học Nông Lâm Thái

Bảng 4-02: Sinh khối khô vật rơi rụng dưới tán rừng IIA xã Yên Lãng ........ 34
Bảng 4-03: Lượng C tích luỹ trong vật rơi rụng xã Yên Lãng ....................... 36
Bảng 4-04: Lượng CO2 hấp thụ tương đương trong vật rơi rụng tại xã
Yên Lãng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên................................ 38
Bảng 4-05. Giá trị thương mại từ carbon của vật rơi rụng dưới tán rừng
trạng thái IIA tại xã Yên Lãng...................................................... 40


iv

DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Hình 3-01. Sơ đồ bố trí ô tiêu chuẩn ............................................................... 28
Hình 3-02. Mẫu vật được thu gom và phân loại ............................................. 29
Hình 3-03. Băm nhỏ mẫu trước khi sấy .......................................................... 29
Hình 3-04. Cân trọng lượng mẫu trước khi sấy .............................................. 30
Hình 3-05. Đưa mẫu vào máy sấy ................................................................... 30
Hình 4-01. Sinh khối tươi của vật rơi rụng ở trạng thái rừng phục hồi IIA
tại xã Yên Lãng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên ......................... 33
Hình 4-02. Biểu đồ tỷ lệ sinh khối khô của bộ phận cành và lá, hoa, quả
ở vật rơi rụng trạng thái rừng IIA tại xã Yên Lãng ...................... 35
Hình 4-03. Lượng carbon tích lũy của vật rơi rụng ở trạng thái rừng
phục hồi IIA tại xã Yên Lãng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên .... 37
Hình: 4-04. Biểu đồ so sánh lượng CO2 hấp thụ tương đương trong vật
rơi rụng dưới tán rừng IIA tại ba vị trí khác nhau ........................ 39


v

DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT

Đường kính tán

5

Hdc

Chiều cao dưới cành

6

HVN

Chiều cao vút ngọn

7

IPCC

The Intergovernmental Panel on Climate Change

8

KNK

Khí nhà kính

9

ÔDB


môi trường Liên Hiệp Quốc)
United Nations Framework Convention on Climate

13

UNFCCC

Change (Công ước khung của Liên Hiệp Quốc về Biến
đổi khí hậu

14

WMO

World Meteorological Organization


vi

MỤC LỤC
Trang
LỜI CAM ĐOAN............................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................... ii
DANH MỤC CÁC BẢNG............................................................................... iii
DANH MỤC CÁC HÌNH ................................................................................ iv
DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT ................................................. v
MỤC LỤC ........................................................................................................ vi
Phần 1. MỞ ĐẦU ............................................................................................ 1
1.1. Đặt vấn đề................................................................................................... 1
1.2. Mục đích nghiên cứu .................................................................................. 3


Đồng ý cho bảo vệ kết quả

(Ký, ghi rõ họ và tên)

trước hội đồng khoa học
(Ký, ghi rõ họ và tên)

TS. Nguyễn Thanh Tiến

Lý Sinh Quân

XÁC NHẬN CỦA GV CHẤM PHẢN BIỆN
Giáo viên chấm phản biện xác nhận sinh viên
Đã chữa sai sót sau khi Hội đồng chấm yêu cầu!
(Ký, họ và tên)


1

Phần 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Sự biến đổi khí hậu (BĐKH) toàn cầu đang diễn ra ngày càng nghiêm
trọng. Biểu hiện rõ nhất là sự nóng lên của trái đất, là băng tan, nước biển
dâng cao, các hiện tượng thời tiết bất thường, bão lũ, sóng thần, động đất, hạn
hán và giá rét kéo dài… dẫn đến thiếu lương thực, thực phẩm và xuất hiện
hàng loạt dịch bệnh trên người, gia súc, gia cầm…, đây được coi là một trong
thách thức đáng kể của nhân loại trong thế kỷ 21. Nguyên nhân gây ra biến
đổi khí hậu chủ yếu là do các hoạt động của con người, dẫn đến sự gia tăng

nước đang phát triển, trong đó có Việt Nam trong việc tiến tới xóa đói, giảm
nghèo phát triển kinh tế từ những giá trị thu được từ dịch vụ môi trường rừng.
Phương pháp nghiên cứu hấp thụ CO2 của rừng trên thế giới đã được
nhiều tổ chức nghiên cứu và xây dựng, tuy nhiên các phương pháp này cần
được tiếp tục phát triển đối với hệ sinh thái rừng nhiệt đới để đưa ra giải pháp
xác định, dự báo lượng carbon tích lũy một cách khoa học và có tính thực tiễn
khi tham gia chương trình REDD cũng như phục vụ cho sau này. Riêng ở
nước ta cho đến nay chưa có nhiều nghiên cứu đầy đủ và hoàn chỉnh về xác
định lượng carbon trong hệ sinh thái rừng tự nhiên Việt Nam.
Vật rơi rụng như lá, cành, hoa, quả... rơi xuống mặt đất tạo thành lớp
thảm thực vật dưới tán cây và bị phân giải ở những mức độ khác nhau. Nó là
sản phẩm đặc trưng và là một thành phần của hệ sinh thái rừng giữ vai trò
quan trọng trong đời sống của rừng. Thảm mục rơi rụng là một trong những
hình thức của quá trình chu chuyển vật chất và năng lượng, trả lại phần nào
chất dinh dưỡng khoáng và mùn cho đất. Là môi trường sinh sống và nguồn
dinh dưỡng chính cho vi sinh vật đất và một số loài động vật khác. Nó có tác
dụng điều hoà nhiệt độ đất rừng, giữ ẩm, điều hoà nguồn nước, ngăn cản dòng


3
chảy trên mặt đất, tăng lượng nước thấm, giảm lượng bốc hơi mặt đất, có ảnh
hưởng đến tái sinh, sinh trưởng và phát triển của rừng. Đồng thời nó cũng là
một bể chứa carbon của quần thể rừng.
Nghiên cứu khả năng cố định CO2 của rừng nhằm định giá kinh tế của
rừng, mà các nước có nguồn phát thải khí CO2 lớn phải trả lại phí môi trường
nhằm bảo vệ môi trường sinh thái toàn cầu. Nghiên cứu hấp thụ CO2 của rừng
đã được nhiều tổ chức quốc tế xây dựng phương pháp, tuy nhiên cần chú ý
đến rừng tự nhiên nhiệt đới để đưa ra giải pháp xác định lượng carbon tích lũy
khoa học và thực tiễn hơn. Vì vậy nghiên cứu ước tính lượng CO2 hấp thụ của
rừng tự nhiên là cần thiết. Với những lý do trên tôi tiến hành làm đề tài nghiên

tăng nhanh. Nghiên cứu này giúp ta biết được sự ảnh hưởng của CO2 đến môi
trường và tác dụng của vật rơi rụng với hấp thụ CO2, trong xu thế toàn cầu đối
phó với biến đổi khí hậu, các thảm thực vật ở rừng phục hồi có giá trị lớn
trong việc hấp thu khí CO2, góp phần giảm phát thải khí nhà kính. Phát triển
và lượng hóa khả năng tích lũy C của thảm rừng này là một trong hoạt động
của chương trình “Giảm thiểu khí phát thải từ suy thoái và mất rừng - REED”.
Ủy ban liên quốc gia về biến đổi khí hậu (IPCC) đã chấp nhận sự tham gia và
thúc đẩy các nước đang phát triển thực hiện mục tiêu giảm phát thải bằng
cách mua các tín dụng Các bon của các nước từ những khu rừng hấp thụ CO2.
Tuy nhiên, việc áp dụng các phương pháp định lượng C đối với rừng tự nhiên
nhiệt đới rất khó và tốn kém đặc biệt trong điều kiện Việt Nam. Do vậy, ước
lượng một cách tương đối lượng C mà lâm phần có thể tích lũy bằng phương
pháp đánh giá nhanh, ít tốn kém là rất cần thiết và có ý nghĩa thực tiễn trong
điều kiện hiện tại
Qua nghiên cứu và thực hiện đề tài ta xác định được hàm lượng CO2
được hấp thụ từ đó làm cơ sở để thu phí môi trường và định hướng phát triển


5
nền lâm nghiệp sạch (ARCMD). Kết quả nghiên cứu sẽ góp phần xác định
nhanh lượng CO2 hấp thu, từ đó làm cơ sở dự tính giá trị kinh tế của rừng
phục hồi trạng thái IIA tại xã Yên Lãng, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên.


6

Phần 2
TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
2.1. Cơ sở khoa học của đề tài
2.1.1. Công ước liên hiệp quốc về biến đổi khí hậu

sự kiện quan trọng trong nỗ lực của thế giới nhằm bảo vệ môi trường và đạt
được phát triển bền vững - đánh dấu lần đầu tiên việc chính phủ các nước chấp
nhận hạn chế các phát thải khí nhà kính của nước mình bằng những ràng buộc
pháp lý. Mục tiêu của Nghị định này là 38 nước công nghiệp cắt giảm 5,2%
KNK so với phát thải cơ sở năm 1990 trong giai đoạn 2008- 2012. Nghị định thư
cũng mở ra cơ sở mới với các "cơ chế hợp tác" mang tính đổi mới nhằm giảm
chi phí cho giảm phát thải. Mặc dù đối với khí hậu điều này không quan trọng,
nhưng kinh tế về khí cạnh cần đạt được các giảm phát thải với chi phí thấp nhất.
Do đó Nghị định thư bao gồm 3 cơ chế dựa trên thị trường nhằm đạt được giảm
phát thải với chi phí- hiệu quả - Buôn bán quyền phát thải (IET), Cùng thực hiện
(JI) và Cơ chế Phát triển sạch (CDM).Cơ chế Phát triển sạch (CDM) quy định tại
Điều 12 của Nghị định thư Kyoto, cho phép khu vực chính phủ và khu vực tư
nhân của các nước công nghiệp hoá thực hiện các dự án giảm phát thải tại các
nước đang phát triển và nhận được tín dụng dưới dạng "giảm phát thải được
chứng nhận" (CERs) - khoản tín dụng này được tính vào chỉ tiêu giảm phát thải
của các nước công nghiệp hoá. CDM thúc đẩy phát triển bền vững tại các nước
đang phát triển đồng thời cho phép các nước phát triển góp phần vào mục tiêu
giảm nồng độ khí nhà kính trong khí quyển.
2.1.3. Nghị định thư Kyoto
Nghị định thư Kyoto là một nghị định liên quan đến chương trình
khung về biến đổi khí hậu tầm quốc tế của Liên hiệp quốc với mục tiêu cắt
giảm lượng khí thải gây hiệu ứng nhà kính


ii
LỜI CẢM ƠN
Thực tập tốt nghiệp là giai đoạn cuối cùng của quá trình đào tạo tại các
trường Đại học. Đây là thời gian giúp cho mỗi sinh viên làm quen với công tác
nghiên cứu khoa học, củng cố lại kiến thức lý thuyết đã được học và vận dụng kiến
thức đó vào thực tế. Thực tập tốt nghiệp là kết quả của quá trình tiếp thu kiến thức

Qua kết quả nghiên cứu của trường Đại học tổng hợp Wageningen, Hà
Lan đã phát triển phần mềm CO2 Fix V3.1 để ứng dụng trong tính toán sinh
khối và lượng carbon tích lũy của rừng. Phần mềm này thực chất là xuất ra
các dữ liệu tổng hợp, thông tin về sinh khối và lượng carbon lưu giữ trên cơ
sở phải có các thông tin đầu vào thích hợp như trữ lượng, tăng trưởng, sinh
khối rừng, lượng carbon lưu giữ ban đầu, tuổi rừng, và chủ yếu là cho các khu
rừng thuần loài, đồng tuổi. Vì vậy phần mềm này chưa tương thích với các hệ
sinh thái rừng Việt Nam, tuy nhiên tiếp cận theo hướng lập phần mềm để đưa
ra thông tin dữ liệu về sinh khối và khả năng tích lũy carbon của rừng nhiệt
đới hỗn loài khác tuổi là một cách làm cần quan tâm ứng dụng.
Sự ước lượng carbon hấp thụ trong cây rừng nói chung theo cách tiếp cận
dựa trên dữ liệu điều tra như thể tích thân cây để tính ra sinh khối và sử dụng
để ước lượng carbon trong các thành phần khác nhau trong hệ sinh thái rừng
như cây sống, cây chết hay trong đất.
Với việc ước tính carbon trong cây rừng, lâm phần thường được tính trên
cơ sở dự báo khối lượng sinh khối khô của rừng trên đơn vị diện tích (tấn/ha)
tại từng thời điểm trong quá trình sinh trưởng. Từ đó tính trực tiếp lượng CO2
hấp thụ và tồn trữ trong vật chất hữu cơ của rừng, hoặc tính sinh khối khô rồi
từ carbon suy ra CO2. Ở Việt Nam cho đến nay chưa có nghiên cứu đầy đủ và
hoàn chỉnh về xác định sinh khối và carbon tích lũy trong các hệ sinh thái
rừng tự nhiên, các mô hình NLKH ở Việt Nam để làm cơ sở lượng giá dịch vụ
môi trường hấp thụ CO2 của các kiểu rừng, canh tác NLKH khác nhau. Vì vậy
cần phải có những phương pháp chính xác để đo đếm lượng sinh khối và
carbon tích luỹ trong các hệ sinh thái rừng.


10

2.1.5. Chi trả dịch vụ môi trường hấp thụ CO2 của rừng
Từ các dịch vụ môi trường mà những cộng đồng vùng cao có thể được

triển khung khái niệm, tiếp cận và một số nơi đang được thúc đẩy thử nghiệm.
Tuy nhiên với xu thế biến đổi khí hậu hiện nay do lượng CO2 phát thải không
giảm xuống, thì việc bảo vệ phát triển rừng tự nhiên là một chiến lược đúng
đắn nhằm cân bằng lượng khí thải phát thải gây hiệu ứng nhà kính, chi trả cho
các cộng đồng ở các quốc gia đang phát triển để bào vệ và phát triển rừng với
mục đích lưu giữ và tăng khả năng hấp thụ CO2 của các hệ sinh thái rừng, các
kiểu sử dụng đất ở vùng nhiệt đới.
2.2. Tổng quan vấn đề nghiên cứu
2.2.1. Những nghiên cứu trên thế giới
Biến đổi khí hậu là sự thay đổi của hệ thống khí hậu gồm khí quyển,
thủy quyển, sinh quyển, thạch quyển hiện tại và trong tương lai bởi các
nguyên nhân tự nhiên và nhân tạo trong một giai đoạn nhất định từ tính bằng
thập kỷ hay hàng triệu năm. Đó là sự nóng lên toàn cầu làm tổn hại đến tất cả
các thành phần của môi trường sống như nước biển dâng cao, gia tăng hạn
hán, ngập lụt, thay đổi các kiểu khí hậu, gia tăng các loại bệnh tật, thiếu nước.
Mặc dù rừng chỉ che phủ 21% diện tích bề mặt đất, nhưng sinh khối
thực vật của nó chiếm đến 75% so với tổng sinh khối thực vật trên cạn và
lượng tăng trưởng hàng năm chiếm 37%. Lượng carbon tích lũy bởi rừng
chiếm 47% tổng lượng carbon trên trái đất, việc định lượng lượng CO2 mà
rừng hấp thụ là vấn đề khá phức tạp, liên quan đến quá trình quang hợp và hô
hấp ở thực vật, cũng như việc xác định tăng trưởng và sự đào thải của cây
rừng theo thời gian, vì thế phần lớn các nghiên cứu mới chỉ tập trung vào xác
định lượng carbon tích lũy trong thực vật tại thời điểm nghiên cứu. Những
nghiên cứu hiện nay đã hướng vào các nhân tố có ảnh hưởng đến quá trình


12

tích luỹ và phát thải carbon của lớp thảm thực vật rừng (Pastor và Post, 1986;
Ceulemans và Saugier, 1991; Mellio và cộng sự, 1993

được trả lại cho đất thông qua lượng rơi đạt 3 kg/ha/năm, trong khi đó Canxi
(Ca) đạt tới 84 kg/ha/năm.
Khi tiến hành nghiên cứu rừng mưa nhiệt đới ở phía Tây Sumatra,
Indonesia, Hermansah và cộng sự (2002) [19] đã ghi nhận năng suất lượng rơi
trung bình năm đạt 11.700 kg/ha/năm, lượng rơi tập trung nhiều vào mùa mưa
ở Indonesia (tháng 6). Khối lượng các chất dinh dưỡng trả lại thông qua lượng
rơi trung bình đạt: N 92, P 3, K 17, Ca 91, Mg 10, Na 4, S 11, Al 12,1, Fe 2,4,
Cu 0,1, Si 50,4, Sr 0,2 và Zn 0,2 kg/ha/năm. Trong nghiên cứu này các tác giả
có so sánh kết quả với các rừng nhiệt đới khác như rừng ở Venezuela, Brazil,
Malaysia
Levett và cộng sự (1985) [21] sau hai năm nghiên cứu tại các loại rừng
khác nhau ở vùng Westland, New Zealand chỉ ra lượng rơi ở các loại rừng
khác nhau theo mùa. Ở rừng cây lá rộng (các loài ưu thế: Dacrydium
cupressinum, Metrosideros umbellata, Quintinia acutifolia) năng suất lượng
rơi đạt 4489 kg/ha/năm, lượng rơi thường tập trung vào mùa Hè và đầu mùa
Thu (tháng 12 cho đến tháng 4), không có cao đỉnh ở mùa Xuân và mùa Thu.
Khối lượng các chất dinh dưỡng trả lại thông qua lượng rơi đạt: Na 3,28, K
11,41, Ca 29,70, Mg 9,44, P 2,09, Cl 4,90 , S 6,17 và N 30,9 kg/ha/năm; Đối
với rừng Sồi (Nothofagus truncata) có sự phân hoá mùa rõ rệt, hàng năm đạt
cao đỉnh về lượng rơi vào tháng 1 và tháng 10, năng suất đạt 7252 kg/ha/năm.
Khối lượng các chất dinh dưỡng trả lại thông qua lượng rơi đạt: Na 4,23, K
10,41, Ca 62,40, Mg 9,60, P 2,79, Cl 5,43 , S 4,95 và N 40,1 kg/ha/năm; Tại
rừng trồng Thông (18-19 tuổi) đạt cao đỉnh về lượng rơi vào mùa Xuân
(tháng 10 -11) và mùa Thu (tháng 4 - 5) hoặc đầu Đông (tháng 5 - 7), năng
suất đạt 3946 kg/ha/năm. Khối lượng các chất dinh dưỡng trả lại thông qua
lượng rơi đạt: Na 2,12, K 7,46, Ca 16,90, Mg 4,55, P 1,96, Cl 3,10 , S 3,96 và


14
N 30,50 kg/ha/năm. Trong nghiên cứu này các tác giả cũng khẳng định hàm

0,86 và Mn 3,9 kg/ha/năm.Tỷ lệ lá rụng chiếm 63% tổng lượng rơi rụng hàng
năm. Kết quả cho thấy lượng rơi và thành phần dinh dưỡng phụ thuộc vào
điều kiện thời tiết, vào mùa thu thường có bão ở Nhật. Ở thời điểm này hàm
lượng N và P của lá xanh rụng bởi bão cao hơn 34% và 106% so với ở lá già
rụng, điều này càng củng cố cho giả thuyết là cây xanh có khả năng tận dụng
các chất dinh dưỡng có ở trong lá trước khi lá rụng.
2.2.2. Những nghiên cứu ở Việt Nam
Trong nước, mặc dù Việt Nam tham gia Nghị định thư Kyoto nhưng
vấn đề này hiện đang còn bỏ ngỏ, thiếu các thông tin cũng như cơ sở khoa
học, phương pháp tính toán, dự báo lượng CO2 hấp thụ bởi thảm phủ của quốc
gia làm cơ sở tham gia thị trường carbon toàn cầu.
Ở Việt Nam trong thời gian vừa qua, các nghiên cứu về hấp thụ carbon
của các thảm thực vật ở Việt Nam đã nhận được sự quan tâm lớn của các nhà
khoa học.
Tác giả Đỗ Hoàng Chung và cộng sự (2010) [1] đã đánh giá nhanh
lượng cácbon tích lũy trên mặt đất của một số trạng thái thảm thực vật tại
Thái Nguyên, kết quả cho thấy: Trạng thái thảm cỏ, trảng cây bụi và cây bụi
xen cây gỗ tái sinh lượng các bon tích lũy đạt 1,78 – 13,67 tấnC/ha; Rừng
trồng đạt 13,52 – 53,25 tấnC/ha; Rừng phục hồi tự nhiên đạt 19,08 – 35,27
tấnC/ha.
Võ Đại Hải (2008) [2] đã nghiên cứu khả năng hấp thụ carbon của một
số dạng rừng trồng chủ yếu ở Việt Nam như: Keo lá tràm, Mỡ, Thông mã vĩ,
Keo tai tượng;
Kết quả nghiên cứu của Bảo Huy (2009) [4] sử dụng phương pháp chặt
hạ để đo đếm sinh khối và thiết lập mô hình toán cho ước tính sinh khối và trữ
lượng carbon của rừng lá rộng thường xanh theo các trạng thái: non, nghèo,
trung bình và giàu ở Tây Nguyên. Tuy nhiên nghiên cứu mới chỉ dừng lại ở


iii