TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
KHOA MÔI TRƯỜNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU ĐỊNH LƯỢNG CACBON TRONG LƯỢNG RƠI VÀ CÂY GỖ CHẾT CỦA
RỪNG NGẬP MẶN TRỒNG TẠI XÃ NAM PHÚ, HUYỆN TIỀN HẢI, TỈNH THÁI BÌNH

Sinh viên thực hiện: Ma Thu Huyền
Giáo viên hướng dẫn: TS. Nguyễn Thị Hồng Hạnh

Hà Nội, năm 2014


LỜI CẢM ƠN!
Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới TS. Nguyễn Thị Hồng
Hạnh, người đã hết lòng hướng dẫn, chỉ bảo, tận tình giúp em trong suốt quá trình
nghiên cứu để em hoàn thành đồ án này.
Em xin chân thành cảm ơn khoa Môi trường đặc biệt là các thầy cô ở bộ môn
Độc học, các thầy cô ở phòng Thí nghiệm trường Đại học Tài nguyên và Môi trường
Hà Nội đã nhiệt tình chỉ bảo, giúp đỡ em trong suốt thời gian nghiên cứu.
Em cũng xin gửi lời cảm ơn trân thành tới các thầy trong Trung tâm Nghiên cứu
hệ sinh thái rừng ngập mặn, Đại học Sư phạm Hà Nội đã giúp đỡ em trong quá trình đi
lấy mẫu và tiếp cận tài liệu. Cháu xin gửi lời cảm ơn đến các bác trồng rừng ở xã Nam
Phú, huyện Tiền Hải, tỉnh Thái Bình đã giúp đỡ chúng cháu trong suốt quá trình đi lấy
mẫu. Và cũng xin được gửi lời cảm ơn đến tất cả bạn bè cùng những người thân yêu
trong gia đình đã dành cho em sự giúp đỡ, động viên trong suốt quá trình học tập
nghiên cứu.
Trong quá trình thực tập và làm đồ án, mặc dù đã cố gắng vận dụng những kỹ
năng và kiến thức đã được học vào thực tế nhưng do vẫn còn thiếu kinh nghiệm nên
không tránh khỏi thiếu sót trong quá trình thực tập và hoàn thành đồ án. Em rất mong

2.3. Thời gian nghiên cứu .......................................................................................... 17
2.4. Phương pháp nghiên cứu..................................................................................... 17
2.4.1. Phương pháp bố trí ô thí nghiệm ...................................................................... 17
2.4.2. Phương pháp nghiên cứu năng suất lượng rơi................................................... 18
2.4.3. Phương pháp xác định hàm lượng cacbon trong lượng rơi................................ 18
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .................................... 20
3.1. Năng suất lượng rơi và hàm lượng cacbon trong lượng rơi.................................. 20
3.1.1. Năng suất lượng rơi tổng số theo tuổi rừng ...................................................... 20


3.1.2. Hàm lượng cacbon trong lượng rơi .................................................................. 23
3.2. Hàm lượng cacbon trong cây gỗ chết .................................................................. 26
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.................................................................................... 27
KẾT LUẬN: .............................................................................................................. 27
KIẾN NGHỊ: ............................................................................................................. 27
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 28
PHỤ LỤC .................................................................................................................. 30


DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1. Diễn biến thời tiết khí hậu tại khu vực nghiên cứu………………………. 13
Bảng 2.2. Đặc điểm rừng hỗn giao trồng ở khu vực nghiên cứu…………………… 16
Bảng 3.1. Năng suất lượng rơi tổng số theo tuổi rừng trong tháng 4…………. …… 19
Bảng 3.2. Thành phần lượng rơi (g/m2)……………………………………………... 21
Bảng 3.3. Lượng cacbon trong lượng rơi cung cấp cho đất rừng…………………… 22
Bảng 3.4. So sánh hàm lượng cacbon trong lượng rơi cung cấp cho đất giữa rừng trồng
hỗn giao loài trang và bần chua với rừng trồng thuần loài trang…………………… 24
Bảng 3.5. Hàm lượng cacbon trong cây gỗ chết…………………………………….. 25


REDD: Giảm phát thải gây hiệu ứng nhà kính do mất rừng và suy thoái rừng
tại các nước đang phát triển (Reducing Emission from Deforestation and
Degradation in developing countries)

-

REDD+ : Giảm phát thải gây hiệu ứng nhà kính do mất rừng và suy thoái
rừng kết hợp với bảo tồn, quản lý bền vững và tăng cường trữ lượng cacbon
rừng ở các nước đang phát triển.


1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Rừng ngập mặn là kiểu rừng phát triển trên vùng đất lầy, ngập nước mặn vùng
cửa sông, ven biển, dọc theo các sông ngòi, kênh rạch có nước lợ chịu tác động trực
tiếp của thủy triều, phân bố ở các vùng nhiệt đới và Á nhiệt đới. Nằm trong mối tương
tác giữa đất liền và biển nên rừng ngập mặn có giá trị kinh tế và tầm quan trọng đặc
biệt là một nguồn tài nguyên thiên nhiên quý giá đối với con người. Rừng ngập mặn có
tác dụng to lớn trong ngăn ngừa và giảm thiểu khí cacbon góp phần vào giảm thiểu
biến đổi khí hậu toàn cầu.
Rừng ngập mặn cung cấp các lâm sản có giá trị như than, củi, gỗ, thực phẩm,
dược phẩm... đây còn là nơi nuôi dưỡng và sinh sản của nhiều loại hải sản, chim nước,
chim di cư và một số loài động vật có ý nghĩa kinh tế lớn. Ngoài ra, rừng ngập mặn
còn có tác dụng to lớn trong việc hạn chế gió bão, sóng lớn, bảo vệ bờ biển, sông, hạn
chế xói lở, mở rộng diện tích bãi bồi, hạn chế sự xâm nhập mặn. Rừng ngập mặn còn
là điểm du lịch sinh thái có tiềm năng và triển vọng đóng góp vào sự phát triển kinh tế
đất nước.
Rừng ngập mặn góp phần đáng kể vào việc điều hòa khí hậu, hấp thụ và tích

đang phát triển giảm tỉ lệ mất rừng và suy thoái rừng (so với một giai đoạn tham thảo)
để nhận được thù lao về mặt tài chính (từ phía các nước phát triển). Mục tiêu thứ nhất
của REDD+ là giảm phát thải. Tuy nhiên, REDD+ có tiềm năng cung cấp nhiều lợi ích
khác như xóa đói giảm nghèo trong lĩnh vực lâm nghiệp, bảo tồn đa dạng sinh học…
Nhận được tầm quan trọng của rừng đối với việc giảm thiểu biến đối khí hậu và
lợi ích khi tham gia REDD+, chính phủ Việt Nam đã nhanh chóng áp dụng và triển
khai Khung chương trình REDD+. Mục tiêu chung của Việt Nam khi tham gia chương
trình REDD+ là đóng góp vào việc giảm phát thải khí nhà kính, tăng trữ lượng cacbon
của rừng, bảo tồn đa dạng sinh học đồng thời góp phần vào xóa đói giảm nghèo, bảo
vệ môi trường và thúc đẩy phát triển bền vững ở Việt Nam. Vấn đề định lượng cacbon
của rừng hay ước tính được sinh khối, trữ lượng cacbon của rừng lưu trữ, lượng CO2
hấp thụ hoạc phát thải trong quá trình quản lý rừng là điều kiện cần thiết để tham gia
chương trình REDD+ ở Việt Nam.
Để tham gia được chương trình REDD+ thì phải tính được trữ lượng cacbon của
rừng. Theo IPCC, 2006 đã đưa ra cách tính toán hàm lượng cacbon tích lũy của rừng
qua năm bể chứa cacbon như sau:
-

Bể chứa 1: lượng cacbon của cây trên mặt đất.

-

Bể chứa 2: lượng cacbon của cây dưới mặt đất (trong rễ).

-

Bể chứa 3: lượng cacbon trong lượng rơi (cành, lá rụng).

-


tại khu vực nghiên cứu.
- Từ kết quả nghiên cứu trên, đánh giá khả năng tạo bể chứa cacbon trong sinh
khối của lượng rơi và cây gỗ chết của khu vực nghiên cứu.


4

CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Năng suất lượng rơi
Trong hệ sinh thái rừng ngập mặn, lượng rơi là nhân tố quan trọng đối với quá
trình tích lũy vật chất hữu cơ trong đất rừng ngập mặn (RNM). Thông qua quá trình
quang hợp, cây rừng sử dụng CO2 trong không khí để tổng hợp chất hữu cơ. Chất hữu
cơ được tổng hợp một phần phục vụ cho việc phân giải tạo ra các chất đơn giản và
năng lượng cho cây, phần nhỏ còn lại được trả về cho đất rừng thông qua lượng rơi
(cành, lá…).
Năng suất lượng rơi (NSLR) được tính bằng tổng trọng lượng khô của tất cả các
bộ phận rơi rụng của thực vật như: lá, cành, hoa, quả… rơi rụng trên một đơn vị diện
tích (m2, km2, ha…) trong một khoảng thời gian nhất định (ngày, tháng, năm…).
Nghiên cứu năng suất lượng rơi có ý nghĩa vì nó là một chỉ tiêu dùng để đánh
giá năng suất sơ cấp (GPP) của rừng.
GPP = NPP (tăng lượng sinh khối + lượng rơi) + hô hấp
Trong đó: GPP: Năng suất tổng số
NPP: Năng suất thuần (là chỉ tiêu để đánh giá mức độ tích
lũy cacbon của hệ sinh thái rừng)
Nghiên cứu NSLR rất quan trọng vì đây là bước đầu cho các nghiên cứu về
lượng cacbon tích lũy trong rừng ngập mặn. Ngoài ra NSLR trong rừng còn giúp đánh
giá dòng năng lượng của hệ sinh thái. Thực vật rừng ngập mặn là điểm khởi đầu trong
chuỗi thức ăn của hệ sinh thái rừng ngập mặn. Thông qua NSLR xác định được hàm
lượng cacbon trong lượng rơi trả lại cho đất rừng, đánh giá một phần cacbon trong chu

4m2, mắt lưới là 1mm2(dẫn Nguyễn Thị Hồng Hạnh, 2008) [2]. Các nhà khoa học
cũng nhấn mạnh tuỳ thuộc vào mật độ của cây rừng để sử dụng các loại bẫy có kích
thước khác nhau cho phù hợp. Aksornkoae S. (1983) đã ứng dụng mô hình bẫy
lượng rơi với kích thước 1m2, mắt lưới 1mm2 để nghiên cứu NSLR của rừng đước
(R. apiculata) và rừng mắm (A. marina) ở Thái Lan. Kết quả cho biết, NSLR của
rừng đước là 883 – 978 g/m2/năm, còn NSLR của rừng mắm là 964 - 1002
g/m2/năm (dẫn Nguyễn Thị Hồng Hạnh, 2008) [2].
Năng suất lượng rơi của RNM cao hay thấp phụ thuộc vào loài cây, tuổi cây, kiểu
rừng trồng hay rừng tự nhiên, rừng thuần loại hay rừng hỗn giao và vị trí địa lý. Thành
phần lượng rơi của rừng cũng không giống nhau, năng suất lượng rơi lá thường chiếm tỷ
lệ cao nhất trong NSLR tổng số và NSLR thường bị biến động theo các tháng trong năm
(Chimner và cs., 2005) (dẫn Nguyễn Thị Hồng Hạnh, 2008) [2].
Ở Việt Nam, Nguyễn Hoàng Trí (1986) [8] đã nghiên cứu NSLR của rừng đước
đôi (R. apiculata) ở Cà Mau. Tác giả dùng bẫy lượng rơi có kích thước 0,5m x 0,5m,
mắt lưới là 1mm2, kết quả cho biết NSLR tổng số trung bình là 2,673 g/m2/ngày.


6

Các công trình nghiên cứu về NSLR của các tác giả nêu ở trên đều đánh giá
năng suất sơ cấp của rừng, chưa đi sâu vào việc đánh giá hàm lượng cacbon trong
lượng rơi trả lại cho đất rừng. Nhằm đánh giá vai trò của RNM trong việc tự cung
cấp các chất khoáng và chất dinh dưỡng cho rừng thông qua lượng rơi, Gong W. K.
và cộng sự (1984) đã nghiên cứu NSLR của RNM ở Matang, Malaysia và đã tính
được lượng khoáng trong lượng rơi tương ứng là: 46,6 kg N/ha/năm; 4,7 kg
P/ha/năm; 25,6 kg K/ha/năm; 99,3 kg Ca/ha/năm; 34,1 kg Mg/ha/năm; 31,8 kg
Na/ha/năm và tổng lượng chất dinh dưỡng trả lại cho đất thông qua lượng rơi là
242,1 kg/ha/năm (dẫn Nguyễn Thị Hồng Hạnh, 2008) [2]. Aksornkoae S. và cộng sự
(1987) đã tính lượng khoáng thông qua lượng rơi của RNM ở Ranong, Thái Lan là
306,3 kg/ha/năm (dẫn Nguyễn Thị Hồng Hạnh, 2008) [2]. Viên Ngọc Nam, 2003 [6]

trong rừng ngập mặn
Việc tính cacbon tích lũy trong lượng rơi hay trong sinh khối của thực vật có
thể sử dụng bằng các phương pháp khác nhau như phương pháp phân tích hóa học
trong phòng thí nghiệm của Loss on Ignition, hay phương pháp của Tiurin.
Ngoài ra, hiện nay người ta có thể tính hàm lượng cacbon tích lũy trong lượng
rơi bằng cách chuyển đổi đơn vị và giá trị từ năng suất lượng rơi thực vật. Theo
phương pháp của Trung tâm Hợp tác quốc tế và Xúc tiến lâm nghiệp Nhật Bản
(JIFPRO): Khối lượng cacbon chiếm 50% khối lượng sinh khối khô không đổi.
Từ lượng cacbon được tích lũy (C), xác định lượng CO2 hấp thụ (Q) dựa trên
phương trình quang hợp: Q = C x (44/12) = C x 3,67 (hằng số chuyển đổi được áp
dụng cho tất cả các loại rừng).


8

CHƯƠNG 2
ĐỐI TƯỢNG, ĐỊA ĐIỂM, THỜI GIAN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng nghiên cứu
Rừng trồng hỗn giao giữa hai loài: Trang (Kandelia obovata) và Bần Chua
(Sonneratia caseolaris) vào các năm 2000, 2002, 2003 (rừng 13, 11 và 10 tuổi) trồng
tại xã Nam Phú, huyện Tiền Hải, tỉnh Thái Bình.
2.1.1. Loài Trang (Kandelia obovata)
Đặc điểm hình thái:
Loài trang (Kandelia obovata Sheue, Liu & Yong) thuộc họ Đước
(Rhizophoraceae), bộ Sim (Myrtales). Đây là loài cây trồng chính ở miền Bắc Việt
Nam.
Trang (Kandelia obovata) là cây gỗ nhỏ, chiều cao trung bình từ 4 m đến hơn
10 m, không có rễ chống nhưng có bạnh gốc (hình 2.1).
Lá mọc đối, hình thuôn dài, đầu lá thường bầu, hơi cong, mép nguyên, kích
thước khoảng 7 - 12cm x 3 - 5,5cm.

Hình 2.2a. Cây bần chua (Sonneratia caseolaris)