ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM
––––––––––––––––––––––––

PHẠM QUANG HẢI

NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM CẤU TRÚC VÀ
KHẢ NĂNG TÍCH LŨY CÁC BON RỪNG VẦU ĐẮNG
(Indosasa angustata Mc. Clure) THUẦN LOÀI
TẠI HUYỆN CHỢ ĐỒN, TỈNH BẮC KẠN
Chuyên ngành: Lâm học
Mã số: 60 62 02 01

LUẬN VĂN THẠC SĨ LÂM NGHIỆP

Người hướng dẫn khoa học: TS. Đỗ Hoàng Chung

THÁI NGUYÊN - 2016


i

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn
này là trung thực, đầy đủ, rõ nguồn gốc và chưa được sử dụng để bảo vệ một
học vị nào. Các thông tin, tài liệu tham khảo sử dụng trong luận văn này đều
đã được ghi rõ nguồn gốc. Mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện cho luận văn
này đã được cảm ơn.
Tôi xin chịu trách nhiệm trước Hội đồng bảo vệ luận văn, trước phòng
đào tạo và nhà trường về các thông tin, số liệu trong đề tài.
Thái Nguyên, ngày 03 tháng 10 năm 2016

Tác giả luận văn

Phạm Quang Hải


iii

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ..................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................ ii
MỤC LỤC ............................................................................................. iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CỤM TỪ VIẾT TẮT ......................... vi
DANH MỤC CÁC BẢNG ..................................................................... vii
DANH MỤC CÁC HÌNH .................................................................... viii
MỞ ĐẦU ................................................................................................ 1
1. Đặt vấn đề ........................................................................................... 1
2. Mục tiêu nghiên cứu ............................................................................ 3
3. Ý nghĩa của đề tài ................................................................................ 3
3.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài .............................................................. 3
3.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài .............................................................. 3
4. Đóng góp mới của luận văn ................................................................. 4
Chương 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .................... 5
1.1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu ........................................................... 5
1.1.1. Trên thế giới .................................................................................. 5
1.1.1.1. Nghiên cứu về cấu trúc rừng ....................................................... 5
1.1.1.2. Nghiên cứu về sinh khối và năng suất rừng ................................. 6
1.1.1.3. Nghiên cứu khả năng hấp thụ CO 2 của rừng ................................ 7
1.1.2. Ở Việt Nam ................................................................................... 9
1.1.2.1. Nghiên cứu về cấu trúc rừng ....................................................... 9
1.1.2.2. Nghiên cứu về sinh khối và năng suất rừng ............................... 11

3.2. Sinh khối rừng Vầu đắng thuần loài huyện Chợ Đồn ....................... 41
3.2.1. Sinh khối tươi cây tiêu chuẩn Vầu đắng ....................................... 41
3.2.2. Sinh khối tươi lâm phần Vầu đắng thuần loài ............................... 42
3.2.2.1. Sinh khối tươi các cá thể cây Vầu đắng ..................................... 42


v

3.2.2.2. Sinh khối tươi cây bụi thảm tươi, thảm mục .............................. 44
3.2.3. Đặc điểm sinh khối khô lâm phần Vầu đắng thuần loài ................ 45
3.2.3.1. Sinh khối khô cây tiêu chuẩn..................................................... 45
3.2.3.2. Đặc điểm sinh khối khô các cá thể cây Vầu đắng ...................... 46
3.2.3.3. Tổng sinh khối khô toàn lâm phần Vầu đắng thuần loài ............. 49
3.3. Lượng các bon tích lũy của rừng Vầu đắng ..................................... 50
3.3.1. Lượng các bon tích lũy của lâm phần Vầu đắng ........................... 50
3.3.2. Lượng các bon tích lũy trung bình theo thời gian ......................... 53
3.4. Lượng CO2 hấ p thu ̣ của lâm phần Vầu đắng thuần loài ................... 53
KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ ............................................ 56
1. Kết luận ............................................................................................. 56
2. Tồn tại ............................................................................................... 57
3. Kiến nghị ........................................................................................... 57
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................... 58
PHỤ LỤC ....................................................................................................... 62


vi

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CỤM TỪ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt



Trách nhiệm hữu hạn

TNMT

:

Tài nguyên môi trường

UBND

:

Ủy ban nhân dân

UN-REDD

:

The United Nations Programme on Reducing Emissions
from Deforestation and Forest Degradation (Chương trình
giảm phát thải từ mất rừng và suy thoái rừng của Liên
hiệp quốc)

USD

:

Đô la Mỹ


Hình 3.1. Tỷ lệ sinh khối khô các hợp phần của cây Vầu. ............................. 47
Hình 3.2. Tỷ lệ trữ lượng các bon lâm phần Vầu đắng ................................... 52


1

MỞ ĐẦU
1. Đặt vấn đề
Công ước khung của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu (UNFCCC) đã
được ký tại Rio de Janeiro - Brazil năm 1992 với sự tham gia của gần 160
quốc gia trên toàn thế giới. Nghị định thư Kyoto ra đời nhằm đạt được sự thỏa
thuận về giảm phát thải khí nhà kính của các nước. Để nhằm chố ng la ̣i
biế n đổ i khí hâ ̣u toà n cầ u có hiệu quả hơn, chương trình “Giảm phát thải
thông qua việc hạn chế mất rừng và suy thoái rừng” (REDD) và tăng
cường đa dạng sinh học (REDD+) bở i cá c nhà khoa ho ̣c nhâ ̣n đi nh
̣ rằ ng
mấ t rừ ng và suy thoá i rừ ng tư ̣ nhiên đó ng gó p khoả ng 20% lươ ṇ g khí CO2
phá t thả i ra khí quyể n. [26]
Việt Nam là mô ̣t trong 47 quốc gia đầu tiên đươ ̣c Liên Hiệp Quố c lựa
chọn để thí điể m triể n khai chương trình hợp tác của Liên hiêp̣ quốc về giảm
phát thải từ phá rừng và suy thoái rừng ở các nước đang phát triển (UNREDD) với tổng số vốn viêṇ trơ ̣ trong giai đoa ̣n I là 4,38 triêụ USD (giai đoa ̣n
2009 - 2011). Giai đoạn II của Chương trình UN-REDD triển khai trong vòng
3 năm từ năm 2013 đến năm 2015 được thực hiện theo Kế hoạch hành động
Quốc gia REDD+ ở 6 tỉnh Bắc Kạn, Lào Cai, Hà Tĩnh, Bình Thuận, Lâm
Đồng, Cà Mau, với khoản ngân sách tài trợ không hoàn lại khoảng 100 triệu
USD. [26]
Một loạt các văn bản pháp lý như Nghị định 48/2007/NĐ-CP ngày
28/3/2007 của Chính phủ về nguyên tắc và phương pháp định giá các loại
rừng; Quyết định 380-TTg ngày 10/4/2008 của Thủ tướng Chính phủ về thí
điểm cơ chế chi trả dịch vụ môi trường rừng.

toàn huyện. Trong đó rừng sản xuất có 47.444,31 ha, chiếm 52,07 % tổng
diện tích tự nhiên toàn huyện, rừng phòng hộ có 15.498.91 ha, chiếm 17,01%
tổng diện tích tự nhiên toàn huyện, rừng đặc dụng có 1.788,00 ha chiếm
1,96% tổng diện tích tự nhiên toàn huyện. Diện tích rừng của huyện Chợ Đồn


3

khá nhiều, độ che phủ đạt trên 57%, phân bố trên tất cả các xã, thị trấn. Trong
đó rừng Vầu đắng của huyện Chợ Đồn cũng chỉ được thừa nhận về giá trị
kinh tế, phòng hộ... và giá trị môi trường, chưa có nghiên cứu đánh giá về cấu
trúc và khả năng hấp thụ CO2 để làm cơ sở cho phát triển và việc chi trả dịch
vụ môi trường rừng cũng như xác định giá trị đích thực của rừng Vầu đắng
đem lại để có các giải pháp quản lý, bảo vệ và phát triển rừng Vầu đắng trong
thời gian tới.
Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn đó, đề tài “Nghiên cứu đặc điểm cấu
trúc sinh khối của rừng Vầu đắng (Indosasa angustata Mc. Clure) thuần
loài tại huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn” được đặt ra là thật sự cần thiết, có ý
nghĩa khoa học và thực tiễn.
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Xác định được đặc điểm cấu trúc rừng Vầu đắng thuần loài tại huyện
Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn.
- Xác định được sinh khối và lượng các bon tích lũy cây cá thể và lâm
phần rừng Vầu đắng tại huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn.
- Đề xuất được các giải pháp quản lý rừng nhằm nâng cao lượng các
bon tích lũy trong rừng Vầu đắng tại huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn.
3. Ý nghĩa của đề tài
3.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài
Cung cấp thêm những kết quả nghiên cứu về sinh khối và lượng các
bon tích lũy của rừng Vầu đắng tại huyện Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn.

Các nghiên cứu về cấu trúc sinh thái của rừng mưa nhiệt đới đã được
Richards P.W, Baur. G (1976), Odum (1971),... tiến hành. Các nghiên cứu
này đã đưa ra các quan điểm, khái niệm và mô tả định tính về tổ thành loài,
dạng sống và tầng phiến của rừng. Đây là những công trình nghiên cứu cơ sở
rất quan trọng và hệ thống giúp chúng ta hiểu sâu hơn về cấu trúc của rừng,
đặc biệt là về cấu trúc hình thái và ngoại mạo.
Odum E. P (1971) đã hoàn chỉnh học thuyết về hệ sinh thái trên cơ sở
thuật ngữ hệ sinh thái (ecosystem) của Tansley A.P năm 1935. Khái niệm về hệ
sinh thái được làm sáng tỏ là cơ sở để nghiên cứu các nhân tố cấu trúc rừng liên
quan trên quan điểm sinh thái học (Dẫn theo Đặng Trung Tấn, 2001) [15].
Khác với xu hướng phân loại rừng theo cấu trúc ngoại mạo chủ yếu mô
tả rừng ở trạng thái tĩnh, trên cơ sở nghiên cứu rừng ở trạng thái động
Melekhov đã nhấn mạnh sự biến đổi của rừng theo thời gian, đặc biệt là sự
biến đổi của tổ thành loài cây trong lâm phần qua các giai đoạn khác nhau
trong quá trình phát sinh và phát triển của rừng. Nghiên cứu này đã chỉ rõ các
biện pháp kỹ thuật lâm sinh tác động vào rừng cũng cần tiến hành theo các
giai đoạn khác nhau tùy theo sự biến đổi cấu trúc nội tại của rừng.
Richards P.W (1959, 1968, 1970) đã đi sâu nghiên cứu cấu trúc rừng
mưa nhiệt đới về mặt hình thái. Theo tác giả này, một đặc điểm nổi bật của
rừng mưa nhiệt đới là tuyệt đại bộ phận thực vật đều thuộc thân gỗ. Rừng
mưa thường có nhiều tầng (thông thường nhất là có ba tầng, ngoại trừ tầng


6

cây bụi và tầng cây thân cỏ). Trong rừng mưa nhiệt đới ngoài cây gỗ lớn, cây bụi
và các loài cây thân cỏ còn có nhiều loài dây leo đủ hình dáng và kích thước,
cùng nhiều thực vật phụ sinh bám trên thân cây, cành cây,... "Rừng mưa thực sự
là một quần lạc hoàn chỉnh và cầu kỳ nhất về mặt cấu tạo và cũng phong phú
nhất về mặt loài cây" học (Dẫn theo Đặng Trung Tấn, 2001) [15].

cũng như giảm đói nghèo trên thế giới. Tuy nhiên, cho tới cuối năm 2007,
mới chỉ 1 dự án được phê duyệt bằng quỹ này và 7 dự án khác đang chờ đợi
để được phê chuẩn. Dự án mới được duyệt sẽ thực hiện tại lưu vực đầu nguồn
sông Pearl, Quảng Tây, Trung Quốc với 4 mục tiêu: (i) Nâng cao khả năng
hấp thụ CO2 của rừng tại lưu vực đầu nguồn, (ii) Tăng cường bảo tồn đa dạng
sinh học rừng tự nhiên, (iii) Cải tạo đất và chống xói mòn và (iv) Nâng cao
thu nhập của người dân địa phương. Để đạt được mục tiêu trên, 4.000 ha rừng
đa tác dụng sẽ được trồng mới. Hiệu quả mong muốn của dự án là đem lại
việc làm cho 18.000 hộ gia đình trong vùng dự án với 110.000 ngày công,
đồng thời đến năm 2012 rừng trồng trên có thể hấp thụ được 320.000 tấn CO2.
Giá trị kinh tế thông qua việc hấp thụ CO2 của rừng tự nhiên nhiệt đới
khoảng từ 500-2.000 USD/ha, trong khi đó giá trị này ở rừng ôn đới là từ 100300 USD/ha. Đối với rừng Amazon tại Brazin, giá trị kinh tế thông qua việc
cố định khí CO2 của rừng nguyên sinh là 4.000-4.400 USD/ha/năm, rừng thứ
sinh là 1.000-3.000 USD/ha/năm (Camille and Bruce, 1994).
1.1.2. Ở Việt Nam
1.1.2.1. Nghiên cứu về cấu trúc rừng
Theo Phùng Ngọc Lan (1986) thì cấu trúc rừng là một khái niệm dùng
để chỉ quy luật sắp xếp tổ hợp của các thành phần cấu tạo nên quần xã thực
vật rừng theo không gian và thời gian. Cấu trúc rừng bao gồm cấu trúc sinh
thái, cấu trúc hình thái và cấu trúc tuổi (Dẫn theo Hà Văn Tuế, 1994) [19].
Nghiên cứu rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới ở nước ta, Thái
Văn Trừng (1963, 1970, 1978) đã đưa ra mô hình cấu trúc tầng thứ như: tầng


10

vượt tán (A1), tầng ưu thế sinh thái (A2), tầng dưới tán (A3), tầng cây bụi
(B), tầng cỏ quyết (C). Ông đã vận dụng và cải tiến, bổ sung phương pháp
biểu đồ mặt cắt đứng của Davit - Risa để nghiên cứu cấu trúc rừng Việt Nam,
trong đó tầng cây bụi thảm tươi được phóng đại với tỷ lệ nhỏ hơn và ký hiệu

giảm phân bố khoảng cách để biểu diễn cấu trúc rừng thứ sinh và áp dụng quá
trình Poisson vào nghiên cứu cấu trúc quần thể rừng. Trần Văn Con (1990)
đã áp dụng hàm Weibull để mô phỏng cấu trúc đường kính cho rừng khộp ở
Đắk Lắk; Lê Sáu (1996) đã sử dụng hàm Weibull để mô phỏng các quy luật
phân bố đường kính, chiều cao tại khu vực Kon Hà Nừng, Tây Nguyên; Bùi
Văn Chúc (1996) đã nghiên cứu cấu trúc rừng phòng hộ ở đầu nguồn lâm
trường Sông Đà ở trạng thái rừng IIA1, IIIA1 và rừng trồng làm cơ sở cho
việc lựa chọn loài cây trồng,… (Dẫn theo Lê Hồng Phúc, 1996) [13].
Những nghiên cứu về cấu trúc rừng trên cho thấy trong thời gian qua,
việc nghiên cứu cấu trúc rừng ở nước ta đã có những bước phát triển nhanh
chóng và có nhiều đóng góp nhằm nâng cao hiểu biết về rừng, nâng cao hiệu
quả trong nghiên cứu cũng như sản xuất kinh doanh rừng. Tuy nhiên, các
nghiên cứu về cấu trúc rừng gần đây thường thiên về việc mô hình hoá các
quy luật kết cấu lâm phần và việc đề xuất các biện pháp kỹ thuật tác động vào
rừng thường thiếu yếu tố sinh thái nên chưa thực sự đáp ứng mục tiêu kinh
doanh rừng ổn định lâu dài.
1.1.2.2. Nghiên cứu về sinh khối và năng suất rừng
Ở Việt Nam, việc nghiên cứu sinh khối rừng được tiến hành khá
muộn, tuy nhiên bước đầu cũng đã đạt được những thành tựu đáng kể. Cho
tới nay một số loài cây trồng rừng chủ yếu ở nước ta như Keo tai tượng,
Mỡ, Thông mã vĩ, Thông nhựa và Keo lai,… đã được nhiều tác giả nghiên
cứu lập biểu cấp đất, biểu thể tích, quá trình sinh trưởng và sản lượng rừng.
Đây là những nghiên cứu ban đầu làm cơ sở cho việc triển khai nghiên cứu
sinh khối và tính toán lượng hấp thụ CO 2 bởi các loại rừng trồng ở nước ta.
Có thể kể đến một số công trình nghiên cứu sau:


12

Cũng sử dụng phương pháp “Cây mẫu” của Newboul D.J (1967), tác


Vũ Tấn Phương (2006) khi 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 [12].
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% [16].
Nguyễn Duy Kiên (2007) khi nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 rừng
trồng Keo tai tượng (Acacia mangium) tại Tuyên Quang đã cho thấy sinh khối
tươi trong các bộ phận lâm phần Keo tai tượng có tỷ lệ khá ổn định, sinh
khối tươi tầng cây cao chiếm tỷ trọng lớn nhất từ 75-79%; sinh khối cây
bụi thảm tươi chiếm tỷ trọng 17- 20 %; sinh khối vật rơi rụng chiếm tỷ
trọng 4-5% [10].
Võ Đại Hải và cộng sự (2009) trong đề tài nghiên cứu “Nghiên cứu
khả năng hấp thụ và giá trị thương mại carbon 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 đuôi ngựa, Thông nhựa,
Keo lai, Keo lá tràm,… Kết quả đã đánh giá được cấu trúc sinh khối cây
cá thể và cấu trúc sinh khối lâm phần rừng trồng, tìm hiểu rõ được mối
quan hệ giữa sinh khối cây cá thể 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 carbon của một số loài cây trồng rừng sản xuất chủ
yếu ở nước ta hiện nay [8].




15

Vũ Tấn Phương (2006) đã nghiên cứu trữ lượng carbon theo các trạng
thái rừng cho biết: Rừng giàu có tổng trữ lượng CO2 là 694,9 - 733,9 tấn
CO2/ha; rừng trung bình là 539,6-577,8 tấn CO2/ha; rừng nghèo 387,0-478,9
tấn CO2/ha; rừng phục hồi 164,9 - 330,5 tấn CO2/ha; rừng tre nứa là 116,5 277,1 tấn CO2/ha [12].
Ngô Đình Quế (2005) 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[14] .
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].
Nguyễn Thanh Tiến (2012) khi nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 của
trạng thái rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên sau khai thác kiệt, đã xác định được
tổng lượng CO2 hấp thụ của rừng IIb tại Thái Nguyên dao động từ 383,68 505,87 tấn CO2/ha, trung bình 460,69 tấn CO2/ha (trong đó lượng CO2 hấp thụ
tập trung chủ yếu ở tầng đất dưới tán rừng là 322,83 tấn/ha, tầng cây cao 106,91
tấn/ha, tầng cây dưới tán 15,6 tấn/ha và vật rơi rụng là 15,34 tấn/ha) [18].