Luận văn thạc sĩ quản lý tài nguyên và môi trường khả năng hấp thụ co2 qua sinh khối trên mặt đất của rừng tràm melaleuca cajuputi powell tại khu bảo tồn đất ngập nước láng sen tỉnh long an

Khám phá khả năng hấp thụ CO2 qua sinh khối rừng tràm Melaleuca cajuputi tại khu bảo tồn Láng Sen, Long An trong luận văn thạc sĩ.

• Tác giả: Nguyễn Linh Em
• Người hướng dẫn: PGS.TS Viên Ngọc Nam
• Trường học: Đại học Bách Khoa - ĐHQG HCM
• Chuyên ngành: Quản lý Tài nguyên và Môi trường
• Đề tài: Khả Năng Hấp Thụ CO2 Qua Sinh Khối Trên Mặt Đất Của Rừng Tràm Melaleuca Cajuputi Tại Khu Bảo Tồn Đất Ngập Nước Láng Sen, Tỉnh Long An
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Bến Tre

Tóm tắt

I. Giới thiệu chung

Biến đổi khí hậu đang trở thành một vấn đề nghiêm trọng toàn cầu, ảnh hưởng trực tiếp đến các hệ sinh thái và sự sống của con người. Trong bối cảnh đó, rừng tràm Melaleuca cajuputi tại khu bảo tồn Láng Sen, tỉnh Long An được xem là một trong những giải pháp quan trọng để hấp thụ khí CO2, giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu. Nghiên cứu này nhằm xác định khả năng hấp thụ CO2 của các bộ phận sinh khối trên mặt đất của rừng tràm, từ đó cung cấp cơ sở dữ liệu cho các giải pháp quản lý rừng hiệu quả. Theo các nghiên cứu trước đây, cây xanh đóng vai trò quan trọng trong việc hấp thụ carbon, góp phần bảo vệ môi trường và đa dạng sinh học. Việc nghiên cứu khả năng hấp thụ của rừng tràm không chỉ giúp đánh giá tiềm năng của loài cây này trong việc chống lại biến đổi khí hậu mà còn cung cấp thông tin để quản lý và bảo tồn các vùng đất ngập nước.

II. Phương pháp nghiên cứu

Để thực hiện nghiên cứu này, các phương pháp thu thập số liệu được áp dụng bao gồm việc thiết lập 49 ô tiêu chuẩn với kích thước 100 m2 tại khu vực nghiên cứu. Số liệu được thu thập từ 40 cây tiêu chuẩn để tính toán tổng sinh khối tươi và khô của từng bộ phận cây. Các phương trình tương quan giữa các yếu tố như chiều cao, đường kính thân cây được xây dựng để xác định khả năng hấp thụ CO2 của rừng tràm. Kết quả cho thấy tổng sinh khối tươi của cây cá thể trung bình là 104,2 ± 28,8 kg/cây, trong đó sinh khối thân tươi chiếm tỷ lệ lớn nhất. Phương pháp này không chỉ giúp xác định chính xác khả năng hấp thụ của từng cây mà còn cho phép xây dựng mô hình dự báo khả năng hấp thụ carbon của toàn bộ rừng tràm tại khu vực này.

III. Kết quả nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng tổng sinh khối tươi của quần thể rừng tràm là 247,44 ± 42,79 tấn/ha. Kết cấu sinh khối khô của cây tràm cho thấy tỷ lệ carbon tích lũy chủ yếu tập trung ở thân cây (85,04%), tiếp theo là cành (12,27%) và lá (2,69%). Khả năng hấp thụ CO2 của cây cá thể dao động từ 5,74 kg/cây đến 393,53 kg/cây, với lượng CO2 trung bình mà rừng tràm hấp thụ đạt 311,50 ± 26,17 tấn/ha. Từ những số liệu này, ước lượng tổng lượng CO2 mà quần thể rừng tràm hấp thụ được là 491.537,772 tấn CO2. Những kết quả này không chỉ khẳng định khả năng hấp thụ đáng kể của rừng tràm mà còn nhấn mạnh tầm quan trọng của việc bảo vệ và phát triển các khu rừng ngập nước như một phần trong chiến lược ứng phó với biến đổi khí hậu.

IV. Đánh giá và ứng dụng

Nghiên cứu này có giá trị thực tiễn cao trong việc quản lý và bảo tồn rừng tràm tại khu bảo tồn Láng Sen. Việc xác định được khả năng hấp thụ CO2 của rừng tràm không chỉ cung cấp thông tin cho các chiến lược bảo vệ môi trường mà còn mở ra cơ hội cho việc phát triển các dịch vụ môi trường rừng, từ đó tạo ra nguồn thu nhập cho cộng đồng địa phương. Hơn nữa, việc xây dựng các mô hình tương quan giữa sinh khối, trữ lượng carbon và khả năng hấp thụ CO2 sẽ là cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo về biodiversity và hệ sinh thái trong khu vực. Các kết quả này cũng có thể được áp dụng vào việc lập kế hoạch quản lý rừng bền vững, góp phần vào việc giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu và bảo vệ đa dạng sinh học.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt vấn đề Biến đổi khí hậu và ứng phó với biến đổi khí hậu là vấn đề mang tính thời sự toàn cầu, nó tiềm ẩn những tác động tiêu cực tới sinh vật và hệ sinh thái. Biến đổi khí hậu là sự nóng lên toàn cầu do nồng độ các khí nhà kính trong khí quyển tăng lên đáng kể, sự tăng lên của các khí hiệu ứng nhà kính có thể do các quá trình tự nhiên và cũng có thể do tác động của con người. Những diễn biến của biến đổi khí hậu tại Việt Nam bao gồm các hiện tượng thời tiết cực đoan đang ngày càng gia tăng về tần suất và thường khó dự đoán. Theo đánh giá hàng năm về những nước chịu ảnh hưởng nặng nhất bởi các hiện tượng thời tiết cực đoạn giai đoạn 1997 - 2016, Việt Nam đứng thứ 5 về Chỉ số rủi ro khí hậu toàn cầu năm 2018 và thứ 8 về Chỉ số rủi ro khí hậu dài hạn [1] Những biểu hiện rõ nhất của biến đổi khí hậu ở Việt Nam là: Nhiệt độ có xu thế tăng ở hầu hết các trạm quan trắc, tăng nhanh trong những thập kỷ gần đây.

Trung bình cả nước, nhiệt độ trung bình năm thời kỳ 1958 - 2014 tăng khoảng 0,62oC, riêng giai đoạn (1985 - 2014) nhiệt độ tăng khoảng 0,42oC [2]. Lượng mưa trung bình năm có xu thế giảm ở hầu hết các trạm phía Bắc; tăng ở hầu hết các trạm phía Nam. Cực trị nhiệt độ tăng ở hầu hết các vùng, ngoại trừ nhiệt độ tối cao có xu thế giảm ở một số trạm phía Nam. Hạn hán xuất hiện thường xuyên hơn trong mùa khô.

Mưa cực đoan giảm đáng kể ở vùng Đồng Bằng Bắc Bộ, tăng mạnh ở Nam Trung Bộ và Tây Nguyên. Số lượng bão mạnh có xu hướng tang, số ngày rét đậm, rét hại có xu thế giảm nhưng xuất hiện những đợt rét dị thường. nh hưởng của El Nino và La Nina có xu thế tăng. Việt Nam có đường bờ biển dài 3.260 km [3] nước biển dâng gây ra ảnh hưởng nghiêm trọng đối với Việt Nam.

Theo khuyến cáo của Ủy ban Liên chính phủ về BĐKH (IPCC), khi mực nước biển dâng lên 100 cm, diện tích đất bị mất đi của Việt Nam sẽ lên tới 40.000 km2, chiếm 12,1 % tổng diện tích đất hiện có, kéo theo hệ quả 17,1 triệu người sẽ mất đi nơi sinh sống, chiếm 23,1 % dân số tại thời điểm báo cáo 1 (Daniel Workman, 2018). Điều này đe dọa an ninh lương thực không chỉ với Việt Nam mà cả với cộng đồng quốc tế, vì Việt Nam là một trong năm quốc gia xuất khẩu gạo lớn nhất trên thế giới [4]. Theo dự đoán phát thải khí nhà kính đến năm 2030 thì phát thải khí nhà kính các ngành sản xuất gồm năng lượng và nông nghiệp đều tăng lên nhanh chóng, thậm chí đối với ngành năng lượng năm 2030 gấp hơn 14 lần so với năm 1993 (396,35 triệu tấn so với 27,55 triệu tấn). Chỉ duy nhất ngành lâm nghiệp được kỳ vọng sẽ tăng dần lượng hấp thụ cácbon và lên đến khoảng 32,10 triệu tấn vào năm 2030.

Lượng hấp thụ này sẽ đóng góp vào việc giảm tổng phát thải của Việt Nam – mà sẽ gia tăng nhanh chóng do phát triển kinh tế, công nghiệp và nông nghiệp – đồng thời là nguồn tiềm năng để tham gia Cơ chế Phát triển sạch, qua đó nhận được tín dụng từ các quốc gia phát triển [5]. Cây Tràm (Melaleuca cajuputi Powell) là loài cây đặc trưng trên vùng đất ngập nước, phân bố rộng ở các đồng bằng cả nước, nhưng chủ yếu tập trung ở các tỉnh Đồng bằng sông Cửu Long. Rừng Tràm trên đất ngập nước rất đa dạng với nhiều kiểu quần xã thực vật khác nhau, là môi trường sống, nơi sinh sản của nhiều loài chim quý và các loài thủy sản, hải sản có giá trị kinh tế cao. Hiện nay, diện tích rừng ở Đồng bằng sông Cửu Long đã bị thu hẹp đáng kể, các khu rừng Tràm có diện tích lớn hiện nay chủ yếu phân bố tập trung ở các vườn quốc gia, khu bảo tồn thiên nhiên và các khu bảo vệ trong vùng [6].

Nhận thấy rõ tầm quan trọng của rừng Tràm trên đất ngập nước, những năm gần đây, nước ta đã và đang có nhiều chương trình, dự án nghiên cứu nhằm bảo vệ rừng Tràm và các vùng đất ngập nước ở các địa phương. Đến nay, mặc dù đã có nhiều đề tài nghiên cứu khoa học về đất ngập nước được triển khai, nhưng việc nghiên cứu về khả năng tích tụ carbon của rừng Tràm tại Khu Bảo tồn Đất ngập nước Láng Sen vẫn chưa được thực hiện. Để giải quyết vấn đề trên, tôi tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 qua sinh khối trên mặt đất của rừng Tràm (Melaleuca cajuputi Powell) tại Khu Bảo tồn Đất ngập nước Láng Sen” nhằm cung cấp thông tin về khả năng tích tụ carbon và giá trị CO2 của rừng. Lịch sử nghiên cứu Lê Hoàng Long đã nghiên cứu sinh khối, làm cơ sở xác định lượng carbon tích tụ của rừng Tràm (Melaleuca cajuputi Powell) trồng tại Vườn quốc gia Tràm Chim, tỉnh Đồng Tháp [7].

Tác giả đã thu thập số liệu 42 ô tiêu chuẩn tạm thời đo trọng lượng theo từng bộ phận. Sau khi thu thập số liệu, sinh khối tươi được mang về phòng thí nghiệm phân tích để tính sinh khối khô và C tích lũy trong sinh khối. Kết quả đã tính được lượng carbon tích tụ: - Sinh khối cá thể: Kết cấu sinh khối tươi các bộ phận cây Tràm theo tỉ lệ lần lượt là: Thân (62,73%) > cành (15,46%) > vỏ (14,17%) > lá (7,64%). Kết cấu sinh khối khô cây cá thể theo tỉ lệ lần lượt là: Thân (67,76%) > cành (17,11%) > vỏ (8,89%) > lá (6,24%).

Tổng sinh khối khô của quần thể trung bình đạt 231,51 ± 26,42 tấn/ha, biến động từ 87,11 tấn/ha đến 472,95 tấn/ha. Kết cấu sinh khối khô quần thể theo tỉ lệ lần lượt là: Thân (69,22% ) > cành (16,17%) > vỏ (8,79%) > lá (5,83%). - Lượng carbon tích tụ là 25,5 ± 7,91 kg/cây, biến động từ 0,51 kg/cây đến 69,48 kg/cây. Tổng lượng carbon tích tụ ở cây cá thể bằng 48,8 % so với tổng sinh khối khô và bằng 17,7% so với tổng sinh khối tươi.

- Tổng lượng carbon tích tụ trung bình là 98,01 ± 11,02 tấn/ha, biến động từ 37,21 tấn/ha đến 198,84 tấn/ha. Các bộ phận khác nhau của quần thể thì có lượng carbon tích tụ khác nhau và được sắp xếp theo tỉ lệ lần lượt là: Carbon thân (67,5%) > carbon cành (16,8%) > carbon vỏ (11,2%) > carbon lá (4,48%). Trong đề tài nghiên cứu “Đánh giá khả năng hấp thụ CO2 qua sinh khối của rừng Tràm (Melaleuca cajuputi Powell) tại xã Gáo Giồng, huyện Cao Lãnh, tỉnh Đồng Tháp” [8]. đã dựa vào phương pháp của Pearson và cộng tác viên Pearson T.

Tác giả đã chặt 40 cây Tràm tiêu chuẩn có các cấp đường kính thân cây ở vị trí 1,3 m từ nhỏ đến lớn, bố trí đều trên các cấp tuổi và cân trọng lượng theo từng bộ phận. Sau khi thu thập số liệu, sinh khối tươi được mang về 3 phòng thí nghiệm để phân tích tỉ lệ khô/tươi. Kết quả nghiên cứu cho thấy: - Phương trình hồi quy Hvn - D1,3 được thể hiện: Hvn = 2,1383*D1,30,7444 và phương trình mô tả quan hệ giữa thể tích (V) với D1,3 và Hvn là dạng phương trình: V = a*D1,3b*Hvnc. - Sinh khối tươi tăng tỉ lệ thuận với đường kính (D1,3), sinh khối tập trung lớn nhất ở thân cây.

- Kết cấu sinh khối tươi các bộ phận cây Tràm theo tỉ lệ lần lượt là: Thân (63%) > cành (15%) > vỏ (13%) > lá (9%). Kết cấu sinh khối khô theo tỉ lệ lần lượt là: Thân (64 %) > cành (17%) > vỏ (14%) > lá (5%). Tổng sinh khối khô của quần thể trung bình đạt 157,09 ± 19,41 tấn/ha, biến động từ 51,22 tấn/ha đến 265,72 tấn/ha. - Tương quan giữa sinh khối khô với sinh khối tươi là Wtk = 50,61% Wtt.

- Phương trình hồi quy của sinh khối các bộ phận với nhân tố D1,3 có dạng Y = a*Xb. Đề tài “Nghiên cứu khả năng tích tụ carbon của rừng Tràm (Melaleuca cajuputi Powell) trồng tại Khu Bảo tồn thiên nhiên Lung Ngọc Hoàng, huyện Phụng Hiệp, tỉnh Hậu Giang” [10]. Số liệu được thu thập từ 40 cây chặt và 46 ô tiêu chuẩn. Số liệu được phân tích, xử lý nhằm chọn ra các phương trình biểu thị mối quan hệ thích hợp nhất giữa các nhân tố và ước lượng khả năng tích tụ carbon của rừng Tràm.

- Kết quả cho thấy, tổng sinh khối tươi trung bình của cây cá thể là 125,22 ± 30,53 kg/cây. Kết cấu sinh khối tươi cây cá thể được sắp xếp theo thứ tự như sau: Thân (73,59%) > vỏ (13,56%) > cành (9,48%) > lá (3,37%). - Tổng sinh khối khô của cây trung bình là 62,41 ± 15,29 kg/cây. Kết cấu sinh khối khô cây cá thể được sắp xếp như sau: thân (67,35%) > vỏ (19,62%) > cành (8,81%) > lá (4,22%).

- Tổng sinh khối tươi trung bình của quần thể là 405,53 ± 29,04 tấn/ha, biến động từ 240,47 tấn/ha đến 626,51 tấn/ha. - Tổng sinh khối khô trung bình của quần thể là 202,63 ± 14,54 tấn/ha, biến động từ 121,09 tấn/ha đến 311,94 tấn/ha. 4 - Phương trình biểu thị tốt nhất mối quan hệ giữa sinh khối, khả năng tích tụ C cây Tràm với D1,3 là phương trình có dạng Y = a*Xb. - Quan hệ giữa tổng sinh khối khô với tổng sinh khối tươi là phương trình: Wtk = 51,27% Wtt.

- Quan hệ giữa sinh khối tươi cây cá thể với D1,3: Wtt = 0,5013 * D1,32,1901 - Quan hệ giữa sinh khối khô cây cá thể với D1,3: Wtk = 0,2601 * D1,32,1749 - D1,3 trung bình của cây cá thể là 11,73 ± 1,43 cm, chiều cao trung bình cây cá thể 12,8 ± 0,8 m thì tổng lượng C tích tụ trung bình là 27,29 ± 6,56 kg/cây. - Quan hệ giữa khả năng tích tụ C của cây cá thể với D1,3 thể hiện qua phương trình: Ctong = 0,1245 * D1,32,1409 - Quan hệ giữa khả năng tích tụ C của cây cá thể với thể tích thể hiện qua phương trình: Ctong = 328,2361*V - Hệ số chuyển đổi tổng lượng carbon tích tụ với tổng sinh khối khô là 0,46. Tổng lượng CO2 mà rừng Tràm hấp thụ trung bình là 327,39 tấn/ha. - Tổng lượng CO2 hấp thụ ở rừng Tràm là 442.244,85 tấn và giá trị bằng tiền khả năng hấp thụ CO2 của rừng Tràm 88.

Mục tiêu đề tài Tính toán khả năng hấp thụ CO2 của các bộ phận sinh khối trên mặt đất và dự báo năng lực hấp thụ CO2 của rừng Tràm ở vùng đất ngập nước, làm cơ sở khoa học của các giải pháp trong quản lý rừng hiệu quả ở vùng đất ngập nước.