Đặt vấn đề Biến đổi khí hậu là vấn đề đang đe dọa nghiêm trọng đến cuộc sống của con người trên toàn thế giới, trong đó có Việt Nam. Nguyên nhân trực tiếp dẫn tới sự biến đổi khí hậu là do phát thải quá mức khí nhà kính, đặc biệt là CO2. Kể từ cuối thế kỷ XVIII, mức CO2 tăng thêm 35,4% chủ yếu do con người đốt cháy các nhiên liệu hóa thạch như than đá, dầu mỏ, khí đốt trong quá trình phát triển công nghiệp. Tình trạng phá rừng, đốt rẫy, khai thác gỗ vô tổ chức cũng là nguyên nhân tạo ra hơn 20% phát thải khí nhà kính trên toàn cầu [11].
Theo IPCC, Việt Nam sẽ là nước bị ảnh hưởng nặng nề nhất bởi biến đổi khí hậu. Nếu nhiệt độ tăng trên 2oC khoảng 22 triệu người Việt Nam sẽ mất chỗ ở và 45% đất nông nghiệp ở Đồng bằng sông Mê Kông sẽ biến thành đất không thể canh tác do mực nước biển dâng cao [5]. Những nghiên cứu trong và ngoài nước đều khẳng định biến đổi khí hậu đã và đang ảnh hưởng tới vùng biển nước ta. Mực nước biển dâng làm chế độ cân bằng sinh thái bị tác động mạnh.
Kết quả là các quần xã sinh vật hiện hữu thay đổi cấu trúc, thành phần, trữ lượng bổ sung giảm sút. Cá ở các rạn san hô bị tiêu diệt rồi sẽ di cư đến các vùng biển khác. Việt Nam là nước đứng thứ 4 trong 10 nước chịu ảnh hưởng nhiều nhất do mực nước biển dâng lên. Hiện nay, khoa học đã khẳng định rằng hệ sinh thái trên cạn có vai trò to lớn trong chu trình các bon của sinh quyển, lượng các bon trao đổi giữa các hệ sinh thái này với sinh quyển ước tính khoảng 60 tỷ tấn/năm.
Rừng nhiệt đới trên toàn thế giới có diện tích khoảng 17,6 triệu km2 chứa đựng 428 tỷ tấn các bon trong sinh khối và trong đất. Rừng trồng có thể hấp thụ được 115 tấn các bon và sẽ bị giảm 20 - 30% nếu chuyển thành đất nông nghiệp. Lượng các bon lưu giữ trong rừng h 2 trên toàn thế giới là khoảng 800 - 1.000 tỷ tấn, trong 1 năm rừng hấp thụ 100 tỷ tấn khí CO2 và thải ra khoảng 80 tỷ tấn O2 [3]. Ở Việt Nam, việc định giá rừng được đề cập đến trong Luật bảo vệ và phát triển rừng sửa đổi năm 2004.
Vấn đề định lượng khả năng hấp thụ các bon và giá trị thương mại các bon của rừng đã và đang được quan tâm. Nhưng trên thực tế cả trên thế giới và Việt Nam những nghiên cứu về vấn đề này còn ít. Trong khi đó mỗi dạng rừng, kiểu rừng, trạng thái rừng, loài cây ưu thế, tuổi của lâm phần khác nhau thì lượng các bon hấp thụ là khác nhau, trong khi đó thì không thể có bất kỳ cơ chế chi trả nào có thể áp dụng được cho mọi trường hợp. Do đó cần phải có những nghiên cứu cho từng loại hình rừng cụ thể về khả năng hấp thụ các bon để làm cơ sở lượng hoá những giá trị kinh tế mà rừng mang lại trong điều hoà khí hậu và giảm tác hại của hiệu ứng nhà kính.
Keo tai tượng (Acacia mangium) là dạng cây gỗ lớn, chiều cao từ 7 - 30 m. Đường kính từ 25 - 35 cm. Keo tai tương thích hợp nơi có nhiệt độ bình quân năm 23 - 24°C, lượng mưa từ 1. Keo tai tượng là loài cây ưa đất ẩm, thành phần cơ giới trung bình và thoát nước.
Vì vậy nên tiến hành trồng rừng sau khi trời mưa hoặc trồng đón mưa trước 1 - 3 ngày. Có thể trồng tập trung hoặc phân tán đều được. Ở Việt Nam, keo tai tượng được trồng rừng với mục đích chủ yếu là cải tạo môi trường sinh thái và sản xuất gỗ nhỏ, gỗ nguyên liệu cho ngành công nghiệp chế biến bột giấy, gỗ ván dăm. Nhằm đi sâu nghiên cứu, đánh giá giá trị môi trường và khả năng tích luỹ các bon của rừng trồng Keo tai tượng tại trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên, dự báo khả năng hấp thụ CO2 của rừng Keo tai tượng và các phương thức quản lý rừng để làm cơ sở khuyến khích, xây dựng cơ chế chi trả dịch vụ môi trường, đây chính là những vấn đề còn thiếu nhiều nghiên cứu ở Việt Nam.
Trên cơ sở đó có những đề xuất, khuyến cáo người dân, cấp uỷ, chính quyền địa phương để có những định hướng, lựa chọn loại cây để đưa vào h 3 trồng rừng ở địa phương nhằm đáp ứng tốt nhất hiệu quả kinh tế và hiệu quả bảo vệ môi trường trong thời gian tới. Từ những điều kiện thực tiễn và nhu cầu khoa học trên đây nên tôi chọn đề tài nghiên cứu của mình là: “Nghiên cứu khả năng tích lũy các bon của rừng Keo tai tượng (Acacia mangium) tại trường Đại học Nông Lâm Thái Nguyên”. Mục tiêu nghiên cứu - Xác định sinh khối của trạng thái rừng Keo tai tượng. - Xác định được trữ lượng các bon tích lũy trên mặt đất ở rừng Keo tai tượng tại Trường Đại học Nông Lâm (ĐHNL) Thái Nguyên.
- Tính toán được tổng lượng các bon tích lũy trong rừng Keo tai tượng tại Trường ĐHNL Thái Nguyên. Ý nghĩa của đề tài 1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu khoa học 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 trong sản xuất thực tiễn + Nghiên cứu đề tài sẽ đánh giá được vai trò của rừng nói chung và của các thành phần trên mặt đất nói riêng trong việc hấp thụ khí CO2 nhằm góp phần nâng cao ý thức của mọi người trong bảo vệ tài nguyên rừng và môi trường sinh thái.
+ Góp phần làm cơ sở cho việc tính toán khả năng tích lũy các bon của rừng. Đồng thời đưa ra các giải pháp để bảo tồn và phát triển quản lý rừng Keo tai tượng tại Trường ĐHNL Thái Nguyên. h 5 PHẦN 2 TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2. Nghiên cứu về sinh khối và năng suất rừng 2.
Trên thế giới Sinh khối và năng suất rừng là những vấn đề đã được rất nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu. Từ những năm 1840 trở về trước, đã có những công trình nghiên cứu về lĩnh vực sinh lý thực vật, đặc biệt là vai trò hoạt động của diệp lục trong quá trình quang hợp để tạo nên các sản phẩm hữu cơ dưới tác động của các nhân tố tự nhiên như: Đất, nước, không khí, và năng lượng ánh sáng mặt trời. Sang thế kỷ XIX nhờ áp dụng các thành tựu khoa học như hóa phân tích, hóa 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 thể kể tới một số tác giả sau: - Liebig J.
- Lieth, H (1964) đã thể hiện năng suất trên toàn thế giới bằng bản đồ năng suất [23], 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. - Duyiho cho biết hệ sinh thái rừng nhiệt đới năng suất chất khô thuần từ 10 - 50 tấn/ha/năm, trung bình là 20 tấn/ha/năm, sinh khối chất khô từ 60 - 800 tấn/ha/năm, trung bình là 450 tấn/ha/năm (theo Lê Hồng Phúc, 1996) [9]. - Dajoz (1971) đưa ra năng suất của một số hệ sinh thái rừng như sau: h 6 + Mía ở Châu Phi: 76 tấn/ha/năm.
+ Rừng nhiệt đới thứ sinh ở Yangambi: 20 tấn/ha/năm. + Đồng cỏ tự nhiên ở Fustuca (Đức): 10,5 - 15,5 tấn/ha/năm (dẫn theo Lê Hồng Phúc, 1996) [9]. - Canell (1982) đã cho ra đời cuốn sách “Sinh khối và năng suất sơ cấp của rừng thế giới", cho đến nay nó vẫn là tác phẩm quy mô nhất. Tác phẩm đã tổng hợp 600 công trình nghiên cứu được toám tắt 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.
Ở Việt Nam Nghiên cứu về sinh khối rừng ở nước ta tiến hành muộn nhưng cũng đã có một số công trình nghiên cứu sau: - Hoàng Mạnh Trí (1986) thực hiện nghiên cứu “Sinh khối và năng suất rừng Đước” đã áp dụng phương pháp “cây mẫu” để nghiên cứu năng suất, sinh khối một số quần xã rừng Đước đôi (Zhizophora apiculata) rừng ngập mặn ven biển Minh Hải là đóng góp ý nghĩa lớn về mặt lý luận và thực tiễn đối với hệ sinh thái rừng ngập mặn ven biển nước ta. - Hà Văn Tuế (1994) cũng trên cơ sở dùng phương pháp “cây mẫu” của Newboul, P. - Lê Hồng Phúc (1996) đã có công trình nghiên cứu về sinh khối hoàn chỉnh, đây được xem là tác phẩm mang tính chất đi đầu trong lĩnh vực nghiên cứu sinh khối ở nước ta. Với đối tượng nghiên cứu là Thông ba lá tại Đà Lạt.
h 7 Sau khi nghiên cứu, tác giả đã lập được một số phương trình tương quan giữa sinh khối của các bộ phận của cây rừng với đường kính D1. - Vũ Văn Thông (1998) với luận văn Thạc sỹ của mình đã xác lập được mối quan hệ giữa sinh khối của các bộ phận với đường kính D1.3 cho loài Keo lá tràm [15]. - Đặng Trung Tấn (2001) cũng đã nghiên cứu về “Sinh khối rừng Đước” và đã nhận định tổng sinh khối khô rừng Đước ở Cà Mau là 327 m3/ha và tăng trưởng sinh khối bình quân hàng năm là 9. - Nguyễn Ngọc Lung (2004) đã có công trình nghiên cứu về sinh khối rừng Thông ba lá để tính toán thử khả năng cố định CO2 mà cây rừng hấp thụ.
Từ việc nghiên cứu này tác giả đã xác định được một số hàm tương quan mang tích chất định lượng sinh khối [8]. - Đỗ Hoàng Chung (2012) đã nghiên cứu về đa dạng nhóm sinh vật phân giải và cường độ phân giải thảm mục trong rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên tại trạm đa dạng sinh học Mê Linh, Vĩnh Phúc kết quả cho thấy sinh khối khô của tầng thảm mục tại các quần xã rừng có sự khác biệt. Tổng sinh khối khô của tầng thảm mục tại các quần xã rừng nghiên cứu nằm trong khoảng 8,35 -12,91 tấn/ha [2].