Chương 1 , TONG QUAN VAN DE NGHIEN CUU 1. Những nghiên cứu về cây luồng và sinh khối 1. Trên thế giới 1.1 Nghiên cứu về cây Luồng Luồng là cây thân ngầm dạng củ, thân khí sinh mọc cụm, chiều cao thân 15- 18m, đường kính 10-15em, ngọn cong hay hơi rủ, một số đốt gốc có vòng rễ khí sinh; lóng màu lục xẫm, chiều dài 26-32cm, phần phẳng det một phía không lông, phân trên có ít phấn trắng, bề dày vách thân 2 - 2,5cm; vòng thân không nỗi lên, chiều dài đốt 1,5cm, ở đốt và phía dưới vòng mo đều có một vòng lông nhung màu trắng. Chiều cao dưới cành 0,5 - Im.
Mỗi đốt thân có nhiều cành, cành chính 3. Bẹ mo rụng sớm, chất da, lúc đầu màu nâu vàng, lưng phú phấn trắng và có lông gai nhỏ màu nâu; tai mo liền với phần kéo dài ra ngoài của gốc phiến mo, dạng sóng, đài 5-15mm, rộng 2-3mm, phủ dày lông mi dạng lông bờm lợn dài 1cm; lưỡi mo cao $-8mm, dau xẻ răng không đều; phiến mo lật ra ngoài, gốc mặt bụng cũng phủ day lông thẳng cứng dạng lông bờm lợn, phần còn lại phủ lông gai nhỏ. Cảnh nhỏ 8-15 lá; bẹ lá phủ lông; tai lá nhỏ, dễ rụng; lưỡi lá cao 1mm; chiều dài phiến lá 10-15em, rộng 1-2em, gân cấp hai 5 hay 6 đôi. Cụm hoa không mang.
lá, mỗi đốt đính 10-25 bông nhỏ, đường kính trục cụm 1-2,2cm; bông nhỏ hình trứng ngược, dài 6 - 8.5mm, rộng 2 - 4mm, màu lục vàng; chiều dài mày ngoài 6- 7mm, rộng 4-5mm, đầu có mũi nhọn nhỏ dạng gai dài 0,8-Imm; chiều dai may trong 5-6mm, khoảng cách giữa hai gờ Imm, có 3 gân; chiều dài chỉ nhị 6mm, bao phan mau vàng hay sau khi khô màu tím, dài 6mm, đầu có mũi nhọn; chiều dài nhuy 6-7,Smm, phần trên của bầu cùng với vòi và đầu nhuy đều phủ lông. Luỗng có phân bố tự nhiên ở Myanma, được trồng tại Vườn thực vật Ân Độ ở Trung tâm nghiên cứu Lâm nghiệp Calcutta, Dehra Dun và được dẫn giống vào Kerala. Đây là một trong những loài phổ biến ở Trung Quốc và Dai Loan. Ludng mọc ở những khu rừng ẩm, đất thấp, độ cao so với mặt nước biển dưới 1000m.
Luông cũng chịu được điều kiện đất xấu và khô hạn. Đắt thích hợp là đất mùn trên núi đá hoặc đất giàu nhôm và ô xít sắt hình thành ở khu vực nhiệt đới nóng ẩm. Luồng được dùng để xây dựng nhà cửa ở Myanma và Thái Lan. Nó là một trong những loài triển vọng cho bột giấy.
Kennard và Freyre (1957) sau khi nghiên cứu 27 loài tre trúc trong 10 chỉ có măng ăn được đã coi Luồng là loài tốt nhất cho chế biến măng vì măng non nhẫn và dễ cầm. Ở Trung Quốc, nó được dùng để làm đũa, dăm hoặc giấy. 'Theo thông tin trên mạng eFlora of China (FOC vol. 22 Page 40) thì Luồng (Dendrocalamus membranaceus Munro) cdn có tên khoa học là Bambusa membranaceus là loài cây có thân khí sinh, cao từ 8- 15m, đường kính thân từ 7- 10cm, chiều dài đốt từ 34- 42cm, ban đầu có phủ bột trắng, sau bóng.
Cành mọc từ thân, có từ 3 đến vài cành trên một đốt, tập trung chủ yếu ở 1/3 chiều dài thân tính từ ngọn xuống, cành ở giữa không phát triển lớn hơn các cành khác. Bẹ lá rụng, lúc đầu có màu xanh cam, hình elip hoặc thuôn dài, thường dài hơn đốt, mỏng. Phân bố ở đồng bằng ven song hoặc khu vực đồi rừng ở độ cao 500- 1000m ỏ Nam Vân Nam (Lào, Myanma, Bắc Thái Lan, Bắc Việt Nam). Loài này cũng được xếp vào chỉ Bambusa vì có đặc điểm thực vật và 2 lá bắc nhưng lại có hơn các loài Bambusa một đầu cụm hoa.
Nó là loài tre trúc quan trọng nhất và có phân bố tự nhiên rộng ở khu vực á nhiệt đới Trung Quốc, xuất hiện trong rừng tre trúc thuần loài hoặc hỗn giao với cây thân gỗ lá rộng. Nghiên cứu về sinh khối và khả năng hắp thụ cacbon của rừng Mặc dù rừng chỉ che phủ 31% 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. Lượng các bon tích luỳ bởi rừng chiếm 47% tông lượng các bon trên trái đất, nên việc chuyển đổi đất rừng thành các loại hình sử dụng đất khác có tác động mạnh mẽ đến chu trình carbon trên hành tinh. Những nghiên cứu hiện nay đã hướng vào các nhân tố có ảnh hưởng đến quá trình tích luỹ và phát thải các bon của lớp thảm thực vật rừng [21], [30], [31].
Các hoạt động lâm nghiệp và sự thay đổi phương thức sử dụng đất, đặc biệt là sự suy thoái rừng nhiệt đới là một nguyên nhân quan trọng làm tăng lượng CO2 trong khí quyền, ước tính khoảng 1,6 tỷ tắn/năm trong tổng số 6,3 tỷ tắn khí CO2 /năm được phát thải ra do các hoạt động, của con người. Do đó, rừng nhiệt đới và sự biến động của nó có ý nghĩa rất to lớn trong việc hạn chế quá trình biến đổi khí hậu toàn cầu [22], [30], [43], [45]. Sang thế kỷ XIX nhờ áp dụng các thành tựu khoa học như hoá phân tích, hoá thực vật và đặc biệt là vận dụng nguyên lý tuần hoàn vật chất trong thiên nhiên, các nhà khoa học đã thu được những thành tựu đáng kể. Tiêu biểu cho lĩnh vực này có tác giả sau: - Liebig, J (1862) [42], lần đầu tiên đã định lượng về sự tác động của thực vật tới không khí và phát triển thành định luật "tối thiểu" và sau đó phát triển thành luật luật "năng suất".
(1964) [45], đã thể hiện năng suất trên toàn thế giới bằng bản đồ năng suất, đồng thời với sự ra đời của chương trình sinh học quốc tế "IBP" (1964) và chương trình sinh quyển con người "MAB" (1971) đã tác động mạnh mẽ tới việc nghiên cứu sinh khối. Những nghiên cứu trong giai đoạn này tập trung vào các đối tượng đồng cỏ, savan, rừng rụng lá, rừng mưa thường xanh [42].R (1982) [32] [52], đã công bồ công trình "Sinh khối và năng suất sơ cấp rừng thế giới - World forest biomass and primary production data" trong. đó tập hợp 600 công trình đã được 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 [22], (26), [32] ~ Công trình nghiên cứu tương đổi toàn diện và có hệ thống về lượng các bon tích luỹ của rừng được thực hiện bởi Me Kenzie (2001). Theo Me Kenzie các bon trong hệ sinh thái rừng thường tập trung ở bốn bộ phận chính: thảm thực vật còn sống trên mặt đất, vật rơi rụng, rễ cây và đất rừng.
Việc xác định lượng các bon trong rừng thường được thực hiện thông qua xác định sinh khối rừng. Tuỳ thuộc vào yêu câu chí tiết của việc kiểm kê hay dự án thương mại các bon mà việc lựa chọn các bể chứa các bon được đề xuất. Các bể chứa các bon chủ yếu trong rừng, gồm: trong sinh khối cây rừng (trên mặt đất và dưới mặt đất); trong sinh khối cây bụi thảm tươi (trên mặt đất và dưới mặt đấu); trong sinh khối thảm mục và cây chết và trong đất [51]. Các nhà sinh thái rừng đã dành sự quan tâm đặc biệt đến nghiên cứu sự khác nhau về sinh khối rừng ở các vùng sinh thái.
Tuy nhiên, việc xác định đầy đủ sinh khối rừng không dễ dàng, đặc biệt là sinh khối của hệ rễ, trong đất rừng, nên việc làm sáng tỏ vấn để trên đòi hỏi nhiều nỗ lực hơn nữa mới đưa ra được những dẫn liệu mang tính thực tiễn và có sức thuyết phục cao. Việc xác định sinh khối rừng, chủ yếu được thực hiện theo 3 cách tiếp cận sau: ~ Tiếp cận thứ nhất dựa vào mối liên hệ giữa sinh khối rừng với kích thước của cây hoặc của từng bộ phận cây theo dạng hàm toán học nào đó. Hướng tiếp cận này được sử dụng phổ biến ở Bắc Mỹ và châu Âu [36], [44]. Tuy nhiên, đo khó khăn trong việc thu thập rễ cây, nên hướng tiếp cận này chủ yếu dùng để xác định sinh khối của bộ phận trên mặt đắt [27], [34].
Hiện nay một số phương trình toán xây dựng cho ước tính sinh khối được sử dụng khá phổ biến gồm: Brown (1997) và Chave (2005) cho rừng nhiệt đới ở phạm vi toàn cầu [23], [24]. [29] và Zianis (2005) cho các loài cây ở Châu Âu. Cách tiếp cận này mang lại độ chính xác cao và rắt phù hợp với quy mô quốc gia, vùng hoặc dự án cụ thể. Các biến thường được sử dụng trong các phương trình toán là đường kính ngang ngực, chiều cao vút ngọn và các hàm sử dụng phổ biến là hàm mũ, tuyến tính hoặc lô ga rít.
Tuy nhiên dể lập được mô hình toán thì việc đo đếm trực tiếp sinh khối tươi thường được tiến hành bằng phương pháp chặt hạ. Ngoài các mô hình toán ước tính trực tiếp sinh khối rừng, thì việc ước tính sinh khối rừng có thể thực hiện thông qua trữ lượng gỗ, BEF, BCEF và WD [29|, [51] cận thứ hai để xác định sinh khối rừng là đo trực tiếp quá trình sinh lý điều khiển cân bằng các bon trong hệ sinh thái. Cách này bao gồm việc đo cường độ quang hợp và bô hấp cho từng thành phần trong hệ sinh thái rừng (lá, cành, thân, rễ), sau đó ngoại suy ra lượng CO2 tích luỹ trong toàn bộ hệ sinh thái. Các nhà sinh thái rừng thường sử dụng tiếp cận này để dự tính tổng sản lượng nguyên, hô hấp của sinh thái và sinh khối hiện có của nhiều dạng rừng trồng hỗn gjao ở Bắc Mỹ [23].
Tuy nhiên cách tiếp cận này đòi hỏi các trang thiết bị chính xác, hiện đại nên không phù hợp với các nước đang phát triển như Việt Nam. - Tiếp cận thứ ba là ứng dụng kỹ thuật viễn thám trong ước tính sinh khối rừng. Trong cách tiếp cận này, các ảnh vệ tinh có độ phân giải cao và đặc biệt là ảnh ra đa cho phép có thẻ đo đếm tương đối chính xác kích thước cây rừng và từ đó có thể xác định sinh khối và trữ lượng các bon của rừng. Phương pháp này chủ yếu áp dụng cho đánh giá sinh khối và trữ lượng các bon trên mặt đất ở quy mô lớn, nhưng nó cũng khá tốn kém do yêu cầu về chất lượng ảnh và các điều tra mặt đất.
Dựa trên nghiên cứu về sinh khối rừng, các tính toán về trữ lượng các bon trong sinh khối được tiến hành. Việc nghiên cứu trữ lượng các bon trong sinh khối thường được tiến hành bằng cách rút mẫu và phân tích trong phòng thí nghiệm.