Đặt vấn đề Từ xưa, rừng đã được coi là tài sản quý báu và bậc nhất mà thiên nhiên ban tặng cho con người. Trong thực tế, rừng đã đem lại nhiều lợi ích to lớn. Rừng cung cấp cho ta những sản vật quý hiếm, thanh lọc không khí, điều hòa khí hậu, bảo về sự sống,. Đứng trước những thách thức về biến đổi khí hậu, giá trị của rừng càng được đề cao.
Những năm gần đây, đã có nhiều nghiên cứu trên thế giới và trong nước nhằm nỗ lực bảo vệ và phát triển tài nguyên rừng. Giảm phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính từ phá rừng và suy thoái rừng (REDD) ở các nước đang phát triển là sang kiến toàn cầu đã được hội nghị các nước thành viên thứ 13 (COP13) của công ước khung liên hợp quốc về biến đổi khí hậu (UNFCCC) và nghị định như Kyoto thông qua tại Ba-li (Indonesia) năm 2007. Hàng năm lượng khí thải từ phá rừng và suy thoái rừng ở các nước đang phát triển chiếm 20% so với tổng sản lượng phát thải hiệu ứng nhà kính trên toàn cầu, vì thế sang kiến REDD đã dược hình thành từ ý tưởng giản đơn ban đầu là trả tiền cho các nước đang phát triển để làm giảm phát khí thải CO2 từ nghành lâm nghiệp. Một số vấn đề đặt ra là cần phải lượng hoá cacbon cơ sở, hiện đang được lưu trữ ở các cánh rừng.
Các bể chứa cacbon chính trong 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 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 lớn nhất từ nạn phá rừng và suy thoái. Như vậy, ước tính cacbon trong sinh khối trên mặt đất của rừng là là bước quan trọng nhất trong việc xác định số lượng, dòng cacbon từ rừng nhiệt đới phương thức đo lường đối với các bể chứa đã được mô tả ở các tài liệu của Post và cộng sự (1999), Brown Masera (2003), Pearson và cộng sự (2005), IPCC (2006). Luan van 2 Sinh trưởng nhanh và năng suất cao đó là những loại cây trồng rừng tại khu vực nhiệt đới.
Ở khu vực này việc sản xuất gỗ có ý nghĩa và tầm quan trọng hang. Diện tích rừng trồng trên thế giới khoảng 130 triệu ha (Allan and Landy 1991) và che phủ toàn bộ khu vực nhiệt đới (FAO, 1995). Tổng số lượng các bon tích luỹ tại các khu rừng trồng toàn cầu ước tính khoảng 11,8 PgC (Winjum and Schroeder 1997), trong đó lượng cacbon trên mặt đất chủ yếu từ các khu công nghiệp. Những hoạt động của Nghành lâm nghiệp đang có những đóng góp cho việc tích luỹ cacbon ở các khu vực nhiệt đới,cũng như kết quả về sự thay đổikhí hậu và nhịp độ sinh trưởng của thực vật (Schroeder and ladd 1991).
Kết quả trồng rừng ở các khu vực trên thế giới đã tích luỹ một lượng cacbon trong khí quyển và từ mặt đất (Schroeder, 1992). Tất cả ước lượng cho việc tích luỹ cacbon ở các kiểu rừng (Brow, 1993; Lugo and Brow, 1992; Vogt, 1991) và những thông tin mới nhất về khả năng tích luỹ cacbon của những loài cây đã được công bố. Tầm quan trọng những đặc điểm riêng của loài cây có ý nghĩa trong việc tích luỹ cacbon toàn cầu và chu kỳ của nó. Thái Nguyên là một tỉnh miền núi với nhiều nhà máy, khu công nghiệp lớn, đang gây sức ép nặng nề với môi trường về lượng khí thải.
Điều quan trọng, trong những năm gần đây được Đảng và Nhà nước quan tâm tới công tác phát triển rừng, diện tích rừng trên toàn tỉnh Thái Nguyên đã lên tăng đáng kể. Để đánh giá được giá trị thực của rừng trồng keo tại tỉnh Thái Nguyên nói chung, qua đó có thể thương mại hoá chứng chỉ giảm phát thải, chủ yếu là lượng CO2, thì cần thiết phải xác định được trữ lượng cacbon có trong tích lũy Cacbon của các loại rừng. Những nghiên cứu dựa trên các phương pháp được thừa nhận và có độ tin cậy cao đã được áp dụng. Xuất phát từ lý do đó, được sự đồng ý của trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên, Ban chủ nhiệm khoa Lâm Nghiệp tôi tiến hành nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu khả năng tích luỹ Cacbon của rừng trồng Keo tai tượng (Acacia mangium) tại xã Phúc Xuân, Thành phố Thái Nguyên” Luan van 3 1.
Mục tiêu tổng quát Xác định được khả năng tích lũy cacbon của rừng trồng Keo tai tượng trên địa bàn xã Phúc Xuân, thành phố Thái Nguyên. Mục tiêu cụ thể - Đánh giá được hiện trạng rừng trồng Keo tai tượng trên địa bàn xã Phúc Xuân, thành phố Thái Nguyên. - Đánh giá được lượng sinh khối của rừng trồng Keo tai tượng trên địa bàn xã Phúc Xuân, thành phố Thái Nguyên. - Đánh giá được lượng cacbon tích lũy trong rừng trồng Keo tai tượng trên địa bàn xã Phúc Xuân, thành phố Thái Nguyên.
- Lượng hóa được năng lực hấp thu CO2 và giá trị môi trường của rừng trồng Keo tai tượng trên địa bàn xã Phúc Xuân, thành phố Thái Nguyên. Ý nghĩa học tập và nghiên cứu - Qua quá trình thực hiện đề tài, sinh viên sẽ được thực hành việc nghiên cứu khoa học, biết phương pháp phân bổ thời gian hợp lý để đạt hiệu quả cao trong quá trình làm việc, đồng thời là cơ sở để củng cố những kiến thức đã học trong nhà trường vào hoạt động thực tiễn. Ý nghĩa thực tiễn sản xuất - Thúc đẩy việc trồng rừng của người dân, giúp người dân hiểu rõ được chu kỳ của rừng trồng để thu được lợi ích trong việc trồng và phát triển rừng sản xuất. Luan van 4 PHẦN 2 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2.
Trên thế giới 2. Những nghiên cứu về ảnh hưởng và biến động khí CO2 trong khí quyển đối với sự thay đổi khí hậu Các lý thuyết về sự hâm nóng toàn cầu phát sinh từ cuối thế kỷ XIX do những nhà khoa học Thụy Điển trong khi quan sát sự thay đổi nhiệt độ của không khí bị ô nhiễm để rồi từ đó kết luận rằng trái đất nóng dần do con người phóng thích các khí ô nhiễm vào không khí. Lý thuyết này là nguyên nhân khởi đầu cho bao cuộc thảo luận sau đó giữa các nhà khoa học. Họ đã tiên đoán là từ năm 1896, thán khí (CO2) thải vào không khí do việc đốt than đá để tạo ra năng lượng là nguyên nhân chính gây ra “hiệu ứng nhà kính”.
Mãi đến năm 1949, sau khi khảo sát hiện tượng tăng nhiệt độ trong không khí ở Âu Châu và Bắc Mỹ từ năm 1850 đến 1940 so với các nơi khác trên thế giới, các nhà nghiên cứu Anh đã đi đến kết luận là sự phát triển ở các quốc gia kỹ nghệ đã làm tăng lượng ô nhiễm thán khí trong không khí, do đó làm cho mặt đất ở hai vùng này nóng mau hơn so với các vùng chưa phát triển. Đến năm 1958, các cuộc nghiên cứu ở phòng thí nghiệm Mauna Loa Observatory (Hawai) đặt ở độ cao 3.345m đã chứng minh được khí CO2 là nguyên nhân chính yếu của sự gia tăng nhiệt độ. Đến năm 1976, các chất khí methane (CH4), chlorofluoroCác bon (CFC), nitrogen dioxide (NO2) cũng được xác nhận là nguyên nhân của hiệu ứng nhà kính. Các cuộc nghiên cứu do hai khoa học gia Karl và Trenberth trên tạp chí Sciences số tháng 12/2003 nói lên tính chất khẩn thiết của vấn đề này.
Theo ước tính của hai ông thì từ năm 1990 đến 2100, nhiệt độ trên mặt địa cầu sẽ tăng từ 3,1 đến 8,9oF (1,6 đến 4,2oC); sự tăng nhiệt độ này sẽ làm Luan van 5 nóng chảy hai tảng băng ở Greenland và Antartica và có thể làm ngập lụt các bờ biển (và người ta cũng ước tính được rằng CO2 trong không khí đã tăng 30% từ năm 1750 đến nay). Điều này sẽ làm thu hẹp diện tích đất sống của con người trên quả địa cầu, để rồi từ đó sinh ra nhiều hệ lụy như sau [43]: – Trái đất sẽ chịu đựng những luồng khí nóng bất thường; – Hạn hán sẽ thường xuyên hơn và xảy ra ở nhiều nơi; – Mưa to, bão tố xảy ra bất thường cũng như không thể tiên liệu trước như hiện nay; – Các hệ thực vật, sinh vật trên trái đất sẽ bị thay đổi; – Sau cùng mực nước biển sẽ dâng cao ở nhiều nơi, ước tính khoảng 0,75 –1,5m vào năm 2100. Vai trò gây nên hiệu ứng nhà kính của các chất khí được xếp thứ tự theo tỉ lệ được trình bày trong bảng sau: Bảng 2. Tỷ lệ đóng góp gây hiệu ứng nhà kính của các loại khí trong khí quyển Các loại chất khí Tỷ lệ (%) gây hiệu ứng NO2 5 O3 8 CH4 12-20 CFC 15-25 CO2 50-60 (Nguồn: Md.
Mahmudur Rahman, 2004) Tóm lại, “Hiệu ứng nhà kính” có thể được giải thích một cách khoa học và hình tượng hơn như sau: Các khí kể trên (cũng được gọi là “khí nhà kính” - KNK) di chuyển trong bầu khí quyển, “nhốt” (trap) khí nóng, các bức xạ nhiệt thải hồi từ mặt địa cầu tại nơi đây, do đó khí nóng này không thể thoát ra ngoài không gian được. Ngược lại, các khí trên cũng đã “hành xử” như một nhà kính để lọc các tia sáng mặt trời trước khi vào trái đất. Nghiên cứu về sự tích lũy Cacbon trong các hệ sinh thái rừng Theo số liệu của Tổ chức Lương Nông thế giới (FAO): tổng diện tích rừng trên thế giới hiện nay khoảng 4 tỉ ha, chiếm gần 30% diện tích đất toàn cầu. Hàng năm trên toàn thế giới bị mất đi khoảng 13 triệu ha rừng (trong đó có khoảng 0,4% là rừng nguyên sinh) và con số này vẫn chưa có dấu hiệu giảm, đặc biệt là trong những năm gần đây những vụ cháy rừng có qui mô lớn đã xảy ra ngày càng nhiều hơn trước (như ở Indonesia, Mỹ, Nga vừa qua…).
Từ đó tổ chức này đã cảnh báo: nạn phá rừng lấy đất sản xuất, làm nhà ở, nhất là nạn khai thác rừng lấy gỗ một cách bừa bãi và hiểm họa cháy rừng hiện làm cho trái đất ngày càng bị sa mạc hóa, nhiều động thực vật quý hiếm đã và đang bị diệt chủng. Các chuyên gia khí tượng trên thế giới cũng cho biết, nhiệt độ trung bình trên thế giới từ đầu năm 2007 đã cao hơn mức nhiệt độ trung bình của thế kỷ XX là khoảng 0,720 C, gây ra hạn hán kéo dài, mưa lớn, bão tuyết, lũ lụt và sụt lở đất … diễn ra trong những năm trở lại đây thường xuyên hơn.