ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
----------

---------

TRẦN VĂN TRƯỜNG
Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG TÍCH LŨY CÁC BON RỪNG TRỒNG
THÔNG MÃ VĨ (Pinus massoniana Lamb) TẠI LÂM TRƯỜNG,
HUYỆN LỘC BÌNH, TỈNH LẠNG SƠN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

Hệ đào tạo

: Chính quy

Chuyên ngành

: Lâm nghiệp

Khoa

: Lâm nghiệp

Khoá

: 2011 – 2015

Thái Nguyên, năm 2015


Giảng viên hướng dẫn :
1. TS. Nguyễn Công Hoan
2. ThS. Mai Quang Trường

Thái Nguyên, năm 2015


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
----------

---------

TRẦN VĂN TRƯỜNG
Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG TÍCH LŨY CÁC BON RỪNG TRỒNG
THÔNG MÃ VĨ (Pinus massoniana Lamb ) TẠI LÂM TRƯỜNG,
HUYỆN LỘC BÌNH, TỈNH LẠNG SƠN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Hệ đào tạo

: Chính quy

Chuyên ngành

: Lâm nghiệp

Khoa

nghiên cứu đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình tôi
thực hiện đề tài tại địa phương.
Mặc dù bản thân đã rất nỗ lực học tập, nghiên cứu, nhưng do trình độ và thời
gian còn hạn chế, nên đề tài nghiên cứu không thể tránh khỏi thiếu sót, rất mong
nhận được nhiều ý kiến đóng góp của các thầy giáo, cô giáo và các bạn để đề tài của
tôi được hoàn thiện hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn!
Thái nguyên, ngày

tháng

Sinh viên

Trần Văn Trường

năm 2015


iii

DANH MỤC BẢNG
Trang
Bảng 2.1: Lượng các bon tích lũy trong các loại rừng nhiệt đới (tấn C/ha) .............. 8
Bảng 4.1: Sinh khối tươi cây gỗ trên 9 lâm phần ................................................... 26
Bảng 4.2: Tương quan giữa Wt bộ phận cây tiêu chuẩn với D1,3 .......................... 28
Bảng 4.3: Sinh khối tươi cây bụi, thảm tươi và thảm mục ...................................... 29
Bảng 4.4: Tổng sinh khối tươi rừng trồng Thông mã vĩ ......................................... 31
Bảng 4.5: Sinh khối khô tầng cây cao rừng Thông mã vĩ ....................................... 34
Bảng 4.6: Tương quan giữa Wk các bộ phận cây tiêu chuẩn với D1,3 ................... 35
Bảng 4.7: Sinh khối khô cây bụi , thảm tươi và thảm mục ..................................... 36


Cơ chế phát triển sạch (Clean Development Mechanism)

D1,3

Đường kính ngang ngực

Dt

Đường kính tán

G (m2)

Tiết diện ngang

H dc

Chiều cao dưới cành

H vn

Chiều cao vút ngọn

N otc; N/ha

Số cây trên ô tiêu chuẩn; số cây trên ha

THCS

Trung học cơ sở


Sinh khối tươi

Wk

Sinh khối khô

WC

Lượng các bon tích lũy


vi

MỤC LỤC
Trang
LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................ii
DANH MỤC BẢNG .............................................................................................iii
DANH MỤC HÌNH .............................................................................................. iv
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ................................................................................ v
MỤC LỤC............................................................................................................. vi
Phần 1: MỞ ĐẦU .................................................................................................. 1
1.1. Đặt vấn đề ........................................................................................................ 1
1.2. Mục đích nghiên cứu ........................................................................................ 2
1.3. Mục tiêu nghiên cứu ......................................................................................... 2
1.4. Ý nghĩa của đề tài ............................................................................................. 2
1.4.1. Ý nghĩa học tập và nghiên cứu khoa học ........................................................ 2
1.4.2.Ý nghĩa thực tiễn sản xuất............................................................................... 3
Phần 2: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ....................................... 4


Trần Văn Trường

XÁC NHẬN CỦA GV CHẤM PHẢN BIỆN
(Ký, họ và tên)

năm 2015


1

Phần 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Trong chu trình các bon toàn cầu, các bon được luân chuyển giữa bốn “hồ
chứa” lớn: hóa thạch và cấu trúc địa chất, khí quyển, các đại dương và các hệ sinh
thái trên cạn (Schimel et al., 2001). Sự dịch chuyển giữa các hồ xảy ra chủ yếu là
dịch chuyển các bon dioxít (CO2) trong các quá trình đốt cháy nhiên liệu, phân rã
hóa học và khuếch tán, quang hợp, hô hấp, phân hủy, cháy rừng và đốt nhiên liệu
sinh học hiếu khí và trong lò. Nếu một thành phần trong sinh quyển như sinh khối
gỗ bị thu nhỏ lại có nghĩa là các bon được giải phóng vào khí quyển. Nếu sinh khối
được tăng lên, nó trở thành nơi tích lũy và do đó loại bỏ và giảm được các bon từ
khí quyển. Xu thế ngày càng tăng lượng CO2 trong khí quyển (DeFries R S,
Houghton R A, Hansen M C, Field C B, Skole D and Townshend J, 2002) [17], một
phần có thể được quy cho sinh khối (nhiên liệu sinh học) của Thế giới bị suy giảm.
Việc theo dõi tích lũy các bon của các thảm thực vật toàn cầu là rất quan trọng. Ước
tính lượng tích lũy các bon tại một khoảng thời gian nhất định rất có ý nghĩa, bởi nó
cho thấy tiềm năng của thảm thực vật để giải phóng hoặc hấp thụ các bon.
Hệ sinh thái trên cạn đóng một vai trò quan trọng trong chu trình các bon toàn
cầu (C). Rừng nhiệt đới ở Việt Nam liên tục thay đổi do hệ quả của việc khai thác

lai tại khu vự nghiên cứu.
1.3. Mục tiêu nghiên cứu
- Xác định đặc điểm sinh khối của rừng trồng Thông mã vĩ (Pinus massoniana
Lamb) tại lâm trường, huyện Lộc Bình, tỉnh Lạng Sơn.
- Xác định được khả năng tích lũy các bon của rừng trồng Thông mã vĩ (Pinus
massoniana Lamb) tại lâm trường, huyện Lộc Bình, tỉnh Lạng Sơn.
1.4. Ý nghĩa của đề tài
1.4.1. Ý nghĩa học tập và nghiên cứu khoa học
Qua quá trình thực hiện đề tài giúp cho sinh viên kiểm chứng lại những kiến
thức lý thuyết đã học trên lớp và biết vận dụng kiến thức đã học vào thực tế. Ngoài
ra sinh viên có thể học thêm được các phương pháp, kĩ năng trong việc lập kế


3
hoạch, viết báo cáo, phân tích số liệu,... Đây là vấn đề rất cần thiết cho công việc
sau này.
Góp phần xây dựng luận cứ khoa học cho việc định lượng giá trị môi trường
của rừng Thông mã vĩ (Pinus massoniana Lamb) trồng tại lâm trường, huyện Lộc
Bình, Tỉnh Lạng Sơn nói riêng và định giá rừng Việt Nam nói chung.
1.4.2. Ý nghĩa thực tiễn sản xuất
Trên cơ sở kết quả nghiên cứu về sinh khối và khả năng tích lũy các bon, đề
tài đã xây dựng được cơ sở khoa học đề xuất biện pháp kỹ thuật trong kinh doanh
rừng trồng Thông mã vĩ tại Lạng Sơn.
Kết quả của đề tài góp phần định được lượng CO2 hấp thụ ở cây Thông mã vĩ,
hiện trạng sử dụng rừng, tiềm năng phát triển rừng trồng Thông mã vĩ tại lâm
trường, huyện Lộc Bình, tỉnh Lạng Sơn.
Nâng cao nhận thức của cộng đồng về vai trò của rừng đối với môi trường.


4

của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu được thông qua. Mục tiêu của Liên hợp quốc
là nhằm ngăn ngừa những hoạt động có hại của loài người đến 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).
2.1.2. Những nghiên cứu về rừng trồng trên Thế giới
2.1.2.1. Nghiên cứu về sinh khối rừng trồng
Sinh khối, năng suất gắn liền với quá trình quang hợp, là kết quả của quá trình
sinh học, mang ý nghĩa thực tiễn to lớn trong kinh doanh rừng. Tiêu biểu cho lĩnh
vực này có các tác giả sau:
Liebig J. V. (1840) [23] lần đầu tiên đã định lượng về sự tác động phân bón tới
thực vật và phát triển thành định luật “tối thiểu”. Lieth H. (1964) [22], Houghton R
A, 1999 [31] tổng kết lịch sử ra đời và phát triển của sinh khối và năng suất trong
công trình nghiên cứu của mình.
Lieth H. (1964) [22] đã thể hiện năng suất trên toàn thế giới bằng biểu đồ năng
suất, đồng thời sự ra đời của phương trình sinh học quốc tế “IBP” (1964) và chương
trình sinh quyển con người “MAB” (1971) đã tác động mạnh tới nghiên cứu năng
suất và sinh khối.
Cannell M. G. R. (1981) [16] đã công bố công trình “Sinh khối và tài liệu
năng suất sơ cấp rừng thế giới” trong đó tập hợp hơn 600 công trình nghiên cứu đã
được tóm tắt về sinh khối khô thân, cành, lá và một số thành phần sản phẩm sơ cấp
của hơn 1200 lâm phần thuộc 46 quốc gia trên thế giới.
Qua tham khảo, tổng hợp các phương pháp nghiên cứu sinh khối và năng suất
thực vật của các tác giả trên thế giới, có thể tựu chung lại các phương pháp như sau:
+ Phương pháp dioxyt các bon: Do Transeau (1926) khởi xướng được áp
dụng đầu tiên ở Đức, Anh, Mỹ và Nhật bởi các tác giả Huber (1952), Monteith
(1960 - 1962), Lemon (1960 - 1967), Inoue (1965-1968)
+ Phương pháp Chlorophyll: Được Aruga và Monsi đề xuất năm 1963 cho
phép xác định hàm lượng chất diệp lục trên một đơn vị diện tích mặt đất là một chỉ





7
toàn cầu, vì thế sáng kiến REDD được hình thành từ ý tưởng giản đơn ban đầu là trả
tiền cho các nước đang phát triển để làm giảm phát thải khí CO2 từ ngành lâm
nghiệp. Một vấn đề đặt ra là cần phải lượng hóa được các bon cơ sở, hiện đang
được lưu giữ trong các cánh rừng.
Các bể chứa các bon chính trong các hệ sinh thái rừng nhiệt đới là các sinh
khối sống của cây cối và thực vật dưới tán và khối lượng vật liệu chết của vật rơi
rụng, mảnh vụn gỗ và các chất hữu cơ trong đất. Các bon được lưu trữ trong sinh
khối sống trên mặt đất của cây thường là các bể chứa lớn nhất và ảnh hưởng trực
tiếp nhất bởi nạn phá rừng và suy thoái. Như vậy, ước tính các bon trong sinh khối
trên mặt đất của rừng là bước quan trọng nhất trong việc xác định số lượng, dòng
các bon từ rừng nhiệt đới. Phương thức đo lường đối với các bể chứa các bon khác
nhau đã được mô tả ở các tài liệu của Post và cộng sự (1999), Brown và Masera
(2003) [15], Pearson và cộng sự (2005) [26], IPCC (2006) [21].
Rừng cô lập và lưu trữ các bon nhiều hơn bất kỳ hệ sinh thái nào trên trái đất
khác và là “phanh” tự nhiên quan trọng đối với biến đổi khí hậu. Khi rừng bị chặt
phá hoặc suy thoái, lưu trữ các bon của chúng được giải phóng vào khí quyển như
dioxide các bon (CO2). Nạn phá rừng nhiệt đới là ước tính đã phát thải từ 1-2 tỷ tấn
các bon mỗi năm trong những năm 1990, khoảng 15-25% lượng phát thải khí nhà
kính toàn cầu hàng năm (Malhi và Grace, 2000 [24]; Fearnside và Laurance, 2004
[19]; Houghton, 2005 [20]. Các nguồn phát thải khí nhà kính trong hầu hết các nước
nhiệt đới lớn nhất là từ nạn phá rừng và suy thoái rừng. (FAO, 2005) [18].
Trong những năm gần đây đã có rất nhiều nghiên cứu về xác định tích lũy các
bon trong các loại rừng nhiệt đới (Bảng 2.1).


ii




9
Tóm lại, các nghiên cứu cụ thể để ước tính lượng các bon tích lũy trong cây
rừng đã được phát triển rộng khắp trên thế giới. Phương pháp chủ yếu là lập ô
mẫu, đo tính sinh khối, lập các mô hình quan hệ để ước tính. Sinh khối khô với các
nhân tố điều tra rừng, từ đó suy ra trữ lượng các bon bằng 50% sinh khối khô.
Nhưng vẫn còn nhiều hạn chế về việc xác định được chính xác lượng các bon theo
loài, việc quy đổi C = 50% sinh khối khô là chưa thật chính xác, đa số dừng lại ở
xác định các bon cây cá thể.
2.1.3. Tình hình nghiên cứu trong nước
2.1.3.1. Nghiên cứu về sinh khối
Nghiên cứu về sinh khối rừng ở Việt Nam được tiến hành khá muộn so với thế
giới, song bước đầu cũng đã đạt được những thành tựu đáng kể. Cho tới nay một số
loài cây như Thông nhựa, Thông mã vĩ, Keo tai tượng, Keo lai,… đã được nhiều tác
giả nghiên cứu các biểu về cấp đất, biểu thể tích, sản lượng rừng…Đây là những
nghiên cứu bước đầu làm cơ sở cho việc nghiên cứu sinh khối và tính toán lượng
các bon hấp thụ ở các loài cây ở nước ta.
Hà Văn Tuế (1994) cũng trên cơ sở phương pháp “cây mẫu” của Newboul,
D.J (1967) [25] đã nghiên cứu năng suất, sinh khối một số quần xã rừng trồng
nguyên liệu giấy tại vùng trung du Vĩnh Phú (dẫn theo Lý Thu Quỳnh, 2007) [12] .
Công trình “Đánh giá sinh trưởng, tăng trưởng, sinh khối và năng suất rừng
Thông ba lá (Pinus Keysia Roileex Gordm) vùng Đà Lạt - Lâm Đồng” của Lê Hồng
Phúc (1996) [7] đã tìm ra quy luật tăng trưởng sinh khối, cấu trúc thành phần tăng
trưởng sinh khối thân cây. Tỷ lệ sinh khối tươi, khô của các bộ phận thân, cành, lá,
rễ, lượng rơi rụng, tổng sinh khối cá thể và quần thể. Sau khi nghiên cứu tác giả đã
lập được một số phương trình nói lên tương quan giữa sinh khối và các bộ phận cây
rừng với đường kính D1,3.
Vũ Văn Thông (1998) [14] đã thực hiện công trình “Nghiên cứu cơ sở xác
định sinh khối cây cá lẻ và lâm phần Keo lá tràm (Accia auriculiformis Cunn) tại

Keo lai 4 - 5 tuổi, Keo tai tượng 5 - 6 tuổi và Bạch đàn uro ở tuổi 4 - 5. Tác giả đã
lập phương trình tương quan hồi quy tuyến tính giữa 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


11

thực tế ở nước ta đối với 5 loài cây trên. Cũng theo Ngô Đình Quế (2005), với tổng
diện tích 123,95 ha khi trồng Keo lai 3 tuổi, Quế 17 tuổi, Thông 3 lá 15 tuổi, Keo lá
tràm 12 tuổi thì sau khi trừ đi tổng lượng Các bon của đường cơ sở, lượng Các bon
thực tế thu được qua việc trồng rừng CDM là 7553,6 tấn C hoặc 27721,9 tấn CO2.
Võ Đại Hải và cộng sự (2009) [4], trong đề tài nghiên cứu “Nghiên cứu khả
năng hấp thụ và giá trị thương mại các bon của một số dạng rừng trồng chủ yếu ở
Việt Nam” đã tiến hành nghiên cứu năng suất sinh khối của một số loài cây trồng
rừng như: Mỡ, Thông mã vĩ, Thông nhựa, Keo lai, Keo lá tràm,… Kết quả đã đánh
giá được cấu trúc sinh khối cây cá lẻ và cấu trúc sinh khối lâm phần rừng trồng, tìm
hiểu rõ được mối quan hệ giữa sinh khối cây cá lẻ và lâm phần với các nhân tố điều
tra,… Góp phần quan trọng trong nghiên cứu sinh khối rừng trồng và nghiên cứu
khả năng hấp thụ các bon của một số loài cây trồng rừng sản xuất chủ yếu ở nước ta
hiện nay.
Nghiên cứu của Vũ Tuấn Phương và các cộng sự (2010) [9] trong đề tài lượng
giá và định giá rừng đã tiến hành nghiên cứu sinh khối làm cơ sở cho việc tính toán
trữ lượng các bon một số loại rừng trồng, bao gồm: keo lá tràm, keo tai tượng,
thông mã vĩ, keo lai, quế, thông nhựa, bạch đàn uro. Kết quả đã xác định được sinh
khối, trữ lượng các bon và các mô hình cho việc tính toàn lượng các bon tích lũy.
Đỗ Hoàng Chung và cộng sự (2010) [1] đã đánh giá nhanh lượng các bon 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 tấn C/ha; Rừng trồng đạt 13,52 – 53,25 tấn C/ha; Rừng
phục hồi tự nhiên đạt 19,08 – 35,27 tấn C/ha.

quan hệ của chúng với các nhân tố điều tra lâm phần, qua đó thiết lập các mô hình
làm cơ sở xây dựng bảng tra sinh khối và định lượng các bon giữa các bộ phận cây
phục vụ cho sản xuất và nghiên cứu khoa học.
2.1.3.3. Tên, đặc điểm hình thái thực vật của loài nghiên cứu
Thông mã vĩ
Tên khác: Thông đuôi ngựa, mã vĩ tùng
Họ: Thông – Pinaceae
Tên thương phẩm: Maweisong pine
* Hình thái thông mã vĩ
Thông mã vĩ là cây gỗ lớn, cao 20-30m, thân thẳng, tròn; vỏ ngoài màu nâu
đỏ, nhưng ở phía gốc lại có màu nâu đen, khi già thường bong ra từng mảng. Cành
non màu hung hoặc màu vàng nhạt, nhẵn. Lá hình kim, màu xanh nhạt, tập trung ở
đầu cành, mềm, rủ xuống, thường 2 (rất ít khi 3) lá trong một bẹ, dài 12-20cm.


13

Nón cái có dạng gần hình cầu khi còn non, nhưng khi già lại có dạng hình
trứng, dài 4-7cm, đường kính 2,5-4cm; khi chín có màu hạt dẻ.
Hạt thông mã vĩ màu nâu nhạt, có cánh mỏng dài khoảng 1,5cm.
* Đặc điểm hình thái thực vật
Cây thông mã vĩ ưa khí hậu á nhiệt đới, thường phân bố ở các khu vực có
nhiệt độ trung bình năm không vượt quá 21,5 0C. Cây thích hợp với những khu vực
có nhiệt độ không khí trung bình năm trong khoảng 18-21,5 0C và tổng lượng mưa
hàng năm 1.000-2.500 mm. Tuy vậy, vẫn có thể đưa thông mã vĩ đến trồng ở những
khu vực có nhiệt độ trung bình năm lên tới 22-23 0C, nhiệt độ trung bình tháng nóng
nhất 25 độ C- 29 0C; song chúng sinh trưởng kém và dễ bị sâu bệnh.
Thông mã vĩ ưa sáng, ưa nóng ấm và không chịu được bóng. Hệ rễ của cây
phát triển nhanh và ăn sâu vào đất. Chúng sinh trưởng tốt ở những khu vực có tầng
đất mặt sâu, chua (pH 4,5-6) và thoát nước. Tuy vậy, thông mã vĩ vẫn có thể mọc

thuốc chữa sỏi mật, thấp khớp và mụn nhọt.
Tuy có tính chống chịu kém hơn so với thông nhựa và thông ba lá, nhưng
thông mã vĩ vẫn được coi là “cây tiên phong”, là đối tượng trồng rừng trên các vùng
đất trống, đồi núi trọc, đất đai cằn cỗi, khô hạn.
2.1.4. Nhận xét chung
Sau khi tìm hiểu các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước liên quan
tới đề tài nghiên cứu cho thấy các công trình nghiên cứu trên thế giới được tiến
hành khá đồng bộ ở nhiều lĩnh vực từ nghiên cứu cơ bản cho tới các nghiên cứu
ứng dụng, trong đó nghiên cứu sinh khối của rừng được nhiều tác giả quan tâm
trong những năm gần đây; các phương pháp nghiên cứu cũng khá đa dạng và
được hoàn thiện dần.
Ở nước ta, nghiên cứu về sinh khối hiện nay vẫn còn ít và chưa được công bố
chưa nhiều, chưa hệ thống, các phương pháp nghiên cứu vẫn chưa đa dạng nhằm
làm tăng tính chính xác của các công trình nghiên cứu, Vì vậy, đề tài này đặt ra là
hết sức cần thiết, góp phần làm phong phú thêm những hiểu biết về sinh khối của
các loại cây rừng, từ đó làm cơ sở cho việc xác định khả năng hấp thụ các bon và
lượng hóa những giá trị kinh tế - môi trường mà rừng đem lại; xa hơn nữa là xây


iii

DANH MỤC BẢNG
Trang
Bảng 2.1: Lượng các bon tích lũy trong các loại rừng nhiệt đới (tấn C/ha) .............. 8
Bảng 4.1: Sinh khối tươi cây gỗ trên 9 lâm phần ................................................... 26
Bảng 4.2: Tương quan giữa Wt bộ phận cây tiêu chuẩn với D1,3 .......................... 28
Bảng 4.3: Sinh khối tươi cây bụi, thảm tươi và thảm mục ...................................... 29
Bảng 4.4: Tổng sinh khối tươi rừng trồng Thông mã vĩ ......................................... 31
Bảng 4.5: Sinh khối khô tầng cây cao rừng Thông mã vĩ ....................................... 34
Bảng 4.6: Tương quan giữa Wk các bộ phận cây tiêu chuẩn với D1,3 ................... 35

lượng mùn rất nghèo ( 0,15 – 0,6%) lân và kali dễ tiêu rất nghèo (lân 1,5 – 2,8mg/
100g đất). Trên loại đất này hiện nhân dân đang sử dụng trồng hoa màu nhưng chủ
yếu là trồng rừng và còn một phần diện tích chưa sử dụng.
2.2.1.2. Điều kiện kinh tế - xã hội
a. Dân số, dân tộc
- Thị trấn Lộc Bình có diện tích 4.06 km², với tổng số dân 8.229 khẩu/10 khu
phố, mật độ dân số đạt 1851 người/km².