Tổng quan nghiên cứu

Biến đổi khí hậu toàn cầu đang trở thành thách thức nghiêm trọng đối với sự phát triển bền vững của nhân loại. Theo ước tính, khoảng 20% tổng lượng phát thải khí nhà kính xuất phát từ việc chuyển đổi rừng tự nhiên sang các loại hình sử dụng đất phi lâm nghiệp. Rừng nhiệt đới, với vai trò là “bể chứa” carbon khổng lồ, đóng góp quan trọng trong việc hấp thụ và tích lũy carbon, từ đó giảm thiểu hiệu ứng nhà kính. Huyện Sìn Hồ, tỉnh Lai Châu, với diện tích lâm nghiệp chiếm phần lớn và độ che phủ rừng đạt 42,12% tính đến cuối năm 2020, là khu vực có nhiều trạng thái rừng phục hồi, đặc biệt là trạng thái rừng phục hồi IIA sau nương rẫy. Tuy nhiên, khả năng tích lũy carbon của trạng thái rừng này chưa được nghiên cứu một cách hệ thống và đầy đủ.

Mục tiêu nghiên cứu nhằm khái quát các chỉ tiêu bình quân lâm phần, xác định sinh khối và lượng carbon tích lũy trong các tầng cây gỗ, cây bụi, thảm tươi của trạng thái rừng phục hồi IIA tại huyện Sìn Hồ. Nghiên cứu cũng dự báo lượng CO2 hấp thu tương ứng và đề xuất các phương pháp xác định lượng carbon tích lũy phù hợp. Thời gian nghiên cứu từ tháng 7/2020 đến tháng 8/2021, tập trung tại huyện Sìn Hồ, tỉnh Lai Châu. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc cung cấp cơ sở khoa học cho việc chi trả dịch vụ môi trường rừng, thương mại hóa giá trị hấp thụ carbon, đồng thời góp phần nâng cao nhận thức và quản lý bền vững tài nguyên rừng tại địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:

  • Công ước khung Liên Hiệp Quốc về biến đổi khí hậu (UNFCCC): Đặt mục tiêu ổn định nồng độ khí nhà kính nhằm ngăn ngừa sự can thiệp nguy hiểm của con người đối với hệ thống khí hậu. Nghị định thư Kyoto (1997) và các hội nghị COP tiếp theo tạo ra các nghĩa vụ pháp lý và cơ chế linh hoạt như Cơ chế phát triển sạch (CDM) để giảm phát thải khí nhà kính.

  • Cơ chế phát triển sạch (CDM): Cho phép các nước phát triển đầu tư vào các dự án thân thiện môi trường tại các nước đang phát triển nhằm hấp thụ CO2, trong đó có các dự án trồng và phục hồi rừng.

  • Khái niệm sinh khối và tích lũy carbon trong rừng: Sinh khối rừng được định nghĩa là tổng khối lượng khô kiệt của rừng trên một đơn vị diện tích, bao gồm sinh khối trên mặt đất (thân, cành, lá) và dưới mặt đất (rễ). Lượng carbon tích lũy được tính dựa trên sinh khối khô với hệ số chuyển đổi 0,46 theo IPCC.

  • Cấu trúc rừng và đa dạng sinh học: Cấu trúc tổ thành, phân bố loài, mật độ và phân bố đường kính cây là các yếu tố quan trọng phản ánh sức khỏe và khả năng tích lũy carbon của rừng.

Phương pháp nghiên cứu

  • Nguồn dữ liệu: Dữ liệu thu thập trực tiếp tại hiện trường qua điều tra ngoại nghiệp tại 3 xã có diện tích rừng phục hồi IIA lớn nhất huyện Sìn Hồ (Pa Tẩn, Lùng Thàng, Ma Quai). Mỗi xã được chọn 3 ô tiêu chuẩn (OTC) diện tích 2500 m², mỗi OTC gồm 5 ô thứ cấp 25 m² để đo đếm cây gỗ, cây bụi, thảm tươi và vật rơi rụng.

  • Phương pháp phân tích: Sử dụng phương pháp đo không phá hủy để xác định sinh khối cây sống dựa trên công thức sinh khối theo đường kính thân cây (Y = 0,118D^2,53). Sinh khối rễ được tính theo tỷ lệ sinh khối trên mặt đất và dưới mặt đất (tỷ lệ 4:1). Mẫu sinh khối được sấy khô để xác định trọng lượng khô, từ đó tính lượng carbon tích lũy bằng cách nhân với hệ số 0,46. Lượng CO2 hấp thu được dự báo theo công thức CO2 = C*(44/12).

  • Phân tích thống kê: Sử dụng phần mềm SPSS để đánh giá ảnh hưởng của các nhân tố điều tra như vị trí địa hình đến sinh khối và lượng carbon tích lũy. Phần mềm Excel được dùng để tổng hợp và tính toán các chỉ tiêu sinh khối và carbon.

  • Timeline nghiên cứu: Tiến hành từ tháng 7/2020 đến tháng 8/2021, bao gồm giai đoạn chuẩn bị, thu thập số liệu ngoại nghiệp, xử lý mẫu tại phòng thí nghiệm, phân tích dữ liệu và hoàn thiện báo cáo.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Cấu trúc tổ thành và mật độ cây gỗ: Mật độ cây gỗ trong trạng thái rừng phục hồi IIA dao động từ 320 đến 368 cây/ha, trung bình 347 cây/ha. Số loài cây gỗ tham gia vào công thức tổ thành từ 18 đến 23 loài, trong đó có 7-10 loài ưu thế. Các loài chủ yếu là cây tiên phong ưa sáng như Kháo vàng, Lim xẹt, Thành ngạnh, Vải rừng. Mật độ cây gỗ ở vị trí chân núi cao hơn so với sườn và đỉnh núi.

  2. Chỉ số đa dạng sinh học: Chỉ số đa dạng sinh học (H) của tầng cây gỗ dao động từ 2,57 đến 2,91, trung bình 2,74, cho thấy trạng thái rừng phục hồi IIA có mức độ đa dạng sinh học tương đối cao, phản ánh sự phong phú và đồng đều phân bố các loài cây.

  3. Phân bố số cây và loài theo cấp đường kính: Số cây tập trung chủ yếu ở cấp đường kính 6-10 cm với trung bình 235 cây/ha, giảm dần ở các cấp đường kính lớn hơn. Số loài cây cũng giảm theo cấp đường kính, từ 20 loài ở cấp 6-10 cm xuống còn 2 loài ở cấp >20 cm.

  4. Sinh khối và lượng carbon tích lũy: Sinh khối khô tầng cây gỗ trung bình đạt khoảng 63,38 tấn/ha, tầng cây dưới tán (cây bụi, thảm tươi, cây tái sinh) khoảng 4,86 tấn/ha, vật rơi rụng 8,22 tấn/ha. Tổng lượng carbon tích lũy trong rừng IIA ước tính đạt khoảng 46,2 tấn C/ha, tương đương lượng CO2 hấp thu trung bình 169,5 tấn CO2/ha.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy trạng thái rừng phục hồi IIA tại huyện Sìn Hồ có cấu trúc rừng tương đối đơn giản với thành phần loài chủ yếu là các cây tiên phong ưa sáng, phù hợp với giai đoạn phục hồi sau nương rẫy. Mật độ cây và đa dạng sinh học ở mức cao cho thấy tiềm năng tích lũy carbon đáng kể. So sánh với các nghiên cứu khác tại Việt Nam, lượng carbon tích lũy của rừng phục hồi IIA thấp hơn so với rừng trồng thuần loài như keo lai hay thông mã vĩ, nhưng phù hợp với đặc điểm rừng tự nhiên hỗn loài và giai đoạn phục hồi.

Việc phân bố số cây và loài theo cấp đường kính phản ánh quá trình diễn thế sinh thái, với số lượng cây nhỏ nhiều hơn cây lớn, cho thấy rừng đang trong giai đoạn phát triển và ổn định dần. Lượng carbon tích lũy chủ yếu tập trung ở tầng cây gỗ, nhưng tầng cây bụi và vật rơi rụng cũng đóng góp không nhỏ, nhấn mạnh tầm quan trọng của việc nghiên cứu toàn diện các tầng sinh khối trong rừng tự nhiên.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ phân bố số cây và loài theo cấp đường kính, bảng tổng hợp sinh khối và lượng carbon tích lũy theo tầng cây, giúp minh họa rõ ràng sự phân bố và đóng góp của từng thành phần trong rừng.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường bảo vệ và quản lý rừng phục hồi IIA: Thực hiện các biện pháp bảo vệ rừng khỏi khai thác trái phép và cháy rừng nhằm duy trì mật độ cây và đa dạng sinh học, góp phần tăng khả năng tích lũy carbon. Chủ thể thực hiện: chính quyền địa phương và lực lượng kiểm lâm. Thời gian: ngay lập tức và liên tục.

  2. Phát triển chương trình chi trả dịch vụ môi trường rừng (PFES): Xây dựng cơ chế chi trả dựa trên lượng carbon tích lũy và hấp thu CO2 để khuyến khích cộng đồng địa phương tham gia bảo vệ và phát triển rừng. Chủ thể thực hiện: Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, UBND huyện. Thời gian: trong vòng 1-2 năm tới.

  3. Ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS trong giám sát rừng: Áp dụng công nghệ hiện đại để theo dõi biến động diện tích rừng và sinh khối, nâng cao hiệu quả quản lý và đánh giá lượng carbon tích lũy. Chủ thể thực hiện: các viện nghiên cứu, trường đại học, cơ quan quản lý rừng. Thời gian: 2-3 năm.

  4. Nâng cao nhận thức và đào tạo kỹ thuật cho cộng đồng: Tổ chức các khóa tập huấn về quản lý rừng bền vững, kỹ thuật trồng rừng và bảo vệ môi trường nhằm tăng cường năng lực cho người dân địa phương. Chủ thể thực hiện: các tổ chức phi chính phủ, cơ quan đào tạo. Thời gian: liên tục.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Các nhà quản lý và hoạch định chính sách lâm nghiệp: Sử dụng kết quả nghiên cứu làm cơ sở khoa học để xây dựng chính sách bảo vệ rừng, chi trả dịch vụ môi trường và phát triển thị trường carbon.

  2. Các nhà nghiên cứu và học viên ngành Lâm nghiệp, Môi trường: Tham khảo phương pháp nghiên cứu, dữ liệu sinh khối và carbon tích lũy trong rừng tự nhiên phục hồi, phục vụ cho các nghiên cứu tiếp theo.

  3. Cộng đồng dân cư và các tổ chức bảo vệ rừng địa phương: Hiểu rõ vai trò của rừng trong hấp thụ carbon và bảo vệ môi trường, từ đó nâng cao ý thức và tham gia tích cực vào công tác bảo vệ rừng.

  4. Các doanh nghiệp và nhà đầu tư trong lĩnh vực thị trường carbon và phát triển bền vững: Dựa trên dữ liệu lượng carbon tích lũy để đánh giá tiềm năng đầu tư vào các dự án trồng và phục hồi rừng, góp phần giảm phát thải khí nhà kính.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao nghiên cứu khả năng tích lũy carbon của rừng phục hồi IIA lại quan trọng?
    Rừng phục hồi IIA đóng vai trò quan trọng trong hấp thụ CO2, góp phần giảm phát thải khí nhà kính. Nghiên cứu giúp xác định chính xác lượng carbon tích lũy, làm cơ sở cho chi trả dịch vụ môi trường và phát triển thị trường carbon.

  2. Phương pháp nào được sử dụng để tính sinh khối và lượng carbon trong nghiên cứu?
    Nghiên cứu sử dụng phương pháp đo không phá hủy, áp dụng công thức sinh khối theo đường kính thân cây, kết hợp với tỷ lệ sinh khối rễ và hệ số chuyển đổi carbon theo IPCC để tính lượng carbon tích lũy.

  3. Lượng carbon tích lũy trong rừng phục hồi IIA tại Sìn Hồ là bao nhiêu?
    Trung bình lượng carbon tích lũy đạt khoảng 46,2 tấn C/ha, tương đương hấp thu khoảng 169,5 tấn CO2/ha, trong đó tầng cây gỗ chiếm phần lớn.

  4. Các yếu tố nào ảnh hưởng đến khả năng tích lũy carbon của rừng?
    Mật độ cây, đa dạng loài, cấu trúc rừng, vị trí địa hình và điều kiện khí hậu đều ảnh hưởng đến sinh khối và lượng carbon tích lũy của rừng.

  5. Làm thế nào để áp dụng kết quả nghiên cứu vào thực tiễn quản lý rừng?
    Kết quả có thể dùng để xây dựng chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng, phát triển thị trường carbon, đồng thời hướng dẫn cộng đồng và các cơ quan quản lý trong việc bảo vệ và phát triển rừng bền vững.

Kết luận

  • Trạng thái rừng phục hồi IIA tại huyện Sìn Hồ có mật độ cây gỗ trung bình 347 cây/ha với đa dạng sinh học cao (chỉ số H trung bình 2,74).
  • Sinh khối khô tầng cây gỗ đạt khoảng 63,38 tấn/ha, tổng lượng carbon tích lũy trung bình 46,2 tấn C/ha, tương đương hấp thu 169,5 tấn CO2/ha.
  • Cấu trúc rừng đơn giản, chủ yếu là các loài cây tiên phong ưa sáng, phản ánh giai đoạn phục hồi sau nương rẫy.
  • Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho việc chi trả dịch vụ môi trường rừng và phát triển thị trường carbon tại địa phương.
  • Đề xuất các giải pháp bảo vệ, quản lý rừng, ứng dụng công nghệ và nâng cao nhận thức cộng đồng nhằm tăng cường khả năng tích lũy carbon và phát triển bền vững tài nguyên rừng.

Hành động tiếp theo: Khuyến khích các cơ quan chức năng và cộng đồng địa phương áp dụng kết quả nghiên cứu vào quản lý và phát triển rừng, đồng thời mở rộng nghiên cứu sang các trạng thái rừng khác để hoàn thiện dữ liệu quốc gia về tích lũy carbon.