ĐẶT VẤN ĐỀ Thực vật có khả năng hấp thụ một khối lƣợng lớn khí CO2 phát thải vào không khí bởi con ngƣời. Điều này đã khẳng định vai trò cây xanh trong việc giảm hàm lƣợng CO2 trong khí quyển. Mỗi cây rừng đều có khả năng hấp thụ carbon, nên việc trồng rừng mới và hạn chế suy thoái rừng đều có vai trò lớn trong việc làm giảm hàm lƣợng CO2 trong khí quyển, từ đó giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu. Cây Mỡ tên khoa học là Manglietia conifera Blume, thuộc họ Ngọc Lan (Magnoliaceae), là loại cây có giá trị và đem lại lợi ích kinh tế cao, đặc biệt có ý nghĩa với huyện Mƣờng Lát nói chung và các xã còn nhiều khó khăn nói riêng trong kế hoạch xóa đói giảm nghèo và phát triển bền vững của huyện.
Cây Mỡ đƣợc đánh giá là có nhiều đặc tính thuận lợi nhƣ phân bố tự nhiên nhiều, dễ gây trồng, sinh trƣởng, phát triển tƣơng đối nhanh. Tiềm năng sản xuất cây mỡ lấy gỗ trên địa bàn huyện còn rất lớn. Thị trƣờng tiêu thụ tƣơng đối thuận lợi, diện tích có thể trồng đƣợc cây Mỡ còn khá nhiều, nếu đƣợc đầu tƣ sẽ trở thành vùng nguyên liệu tốt trong tƣơng lai, đáp ứng nhu cầu sử dụng của các hộ gia đình, cũng nhƣ thị trƣờng. Ngoài ra có thể đầu tƣ trồng rừng Mỡ thành rừng phòng hộ ở các khu vực phù hợp, nâng cao hiệu quả trong việc bảo vệ môi trƣờng, hạn chế những tác hại của thiên tai, góp phần ứng phó với biến đổi khí hậu hiện nay, đồng thời kết hợp trồng thêm các cây dƣợc liệu dƣới tán, sẽ đạt hiệu quả kinh tế - xã hội cao, góp phần nâng cao thu nhập cho ngƣời dân.
Tiềm năng kinh tế, xã hội là vậy, tuy nhiên đến nay chƣa có một nghiên cứu nào về đặc điểm lâm học, sinh thái, sinh trƣởng, diện tích, sản lƣợng, chất lƣợng, giá trị kinh tế, khả năng thích nghi và các yếu tố khác của cây Mỡ trên c 2 địa bàn huyện Mƣờng Lát để làm cơ sở đề ra các biện pháp phát triển bền vững, cũng nhƣ mở rộng diện tích loài cây này. Đặc biệt là yếu tố tích lũy các bon có ý nghĩa quan trọng trong việc xác định khối lƣợng nhằm chi trả các dịch vụ môi trƣờng rừng đang đƣợc quan tâm thực hiện hiện nay. Ngoài ra, Mƣờng Lát là huyện nằm trong khu vực lƣu vực của 6 nhà máy thủy điện đã và đang xây dựng, hiện tại đã có 3 6 nhà máy đã phát điện. Tiến tới nếu yếu tố tích lũy các bon đƣợc áp dụng vào diện đƣợc chi trả dịch vụ môi trƣờng rừng, sẽ là nguồng động lực không nhỏ để nhân dân huyện Mƣờng Lát thực hiện tốt hơn nữa công tác trồng mở rộng diện tích, cũng nhƣ chăm sóc, bảo vệ hiệu quả hơn nữa đối với các loại rừng hiện có trên địa bàn huyện, góp phần tăng thêm thu nhập cho ngƣời dân, nâng cao hiệu quả trong mục tiêu xóa đói giảm nghèo nhanh và bền vững của địa phƣơng, giúp ngƣời dân thêm yên tâm sống dựa vào nghề rừng ổn định, lâu dài.
Xuất phát từ lý do đó, tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm lâm học và khả năng tích lũy các bon của các lâm phần Mỡ (Manglietia conifera Blume) tại huyện Mƣờng Lát, tỉnh Thanh Hóa”, góp phần giải quyết những vấn đề tồn tại nêu trên. c 3 Chƣơng 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. T nh h nh nghiên cứu trên th gi i Liên quan đến các đặc điểm lâm học, cũng nhƣ vẫn đề tích lũy các bon, trên thế giới đã có những nghiên cứu nhƣ sau: 1. Nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái học loài cây Việc nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái của loài làm cơ sở đề xuất biện pháp kỹ thuật lâm sinh tác động phù hợp nhằm nâng cao hiệu quả trong kinh doanh rừng rất đƣợc các nhà khoa học quan tâm nghiên cứu.
Theo đó, các lý thuyết về hệ sinh thái, cấu trúc, tái sinh rừng đƣợc vận dụng triệt để trong nghiên cứu đặc điểm của 1 loài cụ thể nào đó. Tái sinh là một quá trình sinh học mang đặc thù của hệ sinh thái rừng, đó là sự xuất hiện một thế hệ cây con của những loài cây gỗ ở những nơi còn hoàn cảnh rừng. Hiệu quả của tái sinh rừng đƣợc xác định bởi mật độ, tổ thành loài, cấu trúc tuổi, chất lƣợng cây con, đặc điểm phân bố.P (1971) [22] đã phân chia ra sinh thái học cá thể và sinh thái học quần thể. Sinh thái học cá thể nghiên cứu từng cá thể sinh vật hoặc từng loài, trong đó chu kỳ sống, tập tính cũng nhƣ khả năng thích nghi với môi trƣờng đƣợc đặc biệt chú ý.
Lacher (1978) đã chỉ rõ những vấn đề cần nghiên cứu trong sinh thái thực vật nhƣ: Sự thích nghi với các điều kiện dinh dƣỡng khoáng, ánh sáng, độ nhiệt, độ ẩm, nhịp điệu khí hậu. Lowdermilk (1927) đã đề ghị sử dụng cách lấy mẫu ô vuông theo hệ thống để điều tra tái sinh, với diện tích ô đo đếm từ 1 đến 4 m2.W (1952) [23] đã tổng kết việc nghiên cứu tái sinh trên các ô dạng bản và phân bố tái sinh tự nhiên ở rừng nhiệt đới. Để giảm sai số, Barnard (1955) đã đề nghị phƣơng pháp "Điều tra chẩn đoán" theo đó kích thƣớc ô đo đếm có thể thay đổi tuỳ theo giai đoạn phát triển của cây tái sinh (Dẫn theo Nguyễn Thị Hƣơng Giang, 2009) [10].N (1962) [1] cho rằng, trong rừng nhiệt đới sự thiếu hụt ánh sáng đã làm ảnh hƣởng đến phát triển của cây con, còn đối với sự nảy mầm thì ảnh hƣởng đó thƣờng không rõ ràng. Đối với rừng nhiệt đới, số lƣợng loài cây trên một đơn vị diện tích và mật độ tái sinh thƣờng khá lớn.
Vì vậy, khi nghiên cứu tái sinh tự nhiên cần phải đánh giá chính xác tình hình tái sinh rừng và có những biện pháp tác động phù hợp.N (1962) [1] đã nghiên cứu các vấn đề về cơ sở sinh thái học nói chung và cơ sở sinh thái học trong kinh doanh rừng mƣa nói riêng, trong đó đi sâu nghiên cứu các nhân tố về cấu trúc rừng, các kiểu xử lý về mặt lâm sinh áp dụng cho rừng mƣa tự nhiên. [15] đã nghiên cứu cấu trúc hình thái rừng thông qua việc biểu diễn các phẫu đồ rừng, nghiên cứu các nhân tố cấu trúc sinh thái thông qua việc mô tả phân loại theo các khái niệm dạng sống, tầng phiến,. Hiện tƣợng thành tầng là một trong những đặc trƣng cơ bản về cấu trúc hình thái của quần thể thực vật và là cơ sở để tạo nên cấu trúc tầng thứ. Phƣơng pháp vẽ biểu đồ mặt cắt đứng của rừng do David và P.W Risa (1933- 1934) đề sƣớng và sử dụng lần đầu tiên ở Guyan, đến nay phƣơng pháp đó vẫn đƣợc sử dụng nhƣng nhƣợc điểm là chỉ minh hoạ đƣợc cách sắp xếp theo hƣớng thẳng đứng trong một diện tích có hạn.
Cusen (1951) đã khắc phục bằng cách vẽ một số dải kề nhau và đƣa lại một hình tƣợng về không gian 3 chiều.W (1968) [16] đã đi sâu nghiên cứu cấu trúc rừng mƣa nhiệt đới về mặt hình thái. Theo tác giả, đặc điểm nổi bật của rừng mƣa nhiệt đới là tuyệt đại bộ phận thực vật đều thuộc thân gỗ và thƣờng có nhiều tầng. Ông nhận định: "Rừng mưa thực sự là một quần lạc hoàn chỉnh và cầu kỳ nhất về mặt cấu tạo và cũng phong phú nhất về mặt loài cây". Việc nghiên cứu về cấu trúc rừng đã và đang đƣợc chuyển từ mô tả định tính sang định lƣợng với sự hỗ trợ của thống kê toán học và tin học.L (1971) đã biểu diễn mối quan hệ giữa chiều cao và đƣờng kính bằng các hàm hồi quy, phân bố đƣờng kính ngang ngực, đƣờng kính tán bằng các dạng phân bố xác suất.
Balley (1972) [21] sử dụng hàm Weibull để mô hình hoá cấu trúc đƣờng kính thân cây loài Thông,. Tuy nhiên, việc sử dụng các hàm toán học không thể phản ánh hết đƣợc những mối quan hệ sinh thái giữa các cây rừng với nhau và giữa chúng với hoàn cảnh xung quanh, nên các phƣơng pháp nghiên cứu cấu trúc rừng theo hƣớng này không đƣợc vận dụng trong đề tài. Từ việc vận dụng các lý luận về sinh thái, tái sinh, cấu trúc rừng trên, nhiều nhà khoa học trên thế giới đã vận dụng vào nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái cho từng loài cây. Một vài công trình nghiên cứu có thể kể tới nhƣ: Trung tâm Nông lâm kết hợp thế giới (World Agroforestry Centre, 2006), Anon (1996) đã nghiên cứu đặc điểm hình thái của loài Vối thuốc (Schima wallichii) và đã mô tả tƣơng đối chi tiết về đặc điểm hình thái thân, lá, hoa, quả, hạt của loài cây này, góp phần cung cấp cơ sở cho việc gây trồng và nhân rộng loài Vối thuốc trong các dự án trồng rừng (dẫn theo Hoàng Văn Chúc, 2009) [7].
Vối thuốc là loài cây tiên phong ƣa sáng, biên độ sinh thái rộng, phân bố rải rác ở các khu vực phía Đông Nam Châu Á. Vối thuốc xuất hiện ở nhiều vùng rừng thấp (phía Nam Thái Lan) và cả ở các vùng cao hơn (Nepal) cũng nhƣ tại các vùng có khí hậu lạnh. Là cây bản địa của Brunei, Trung Quốc, ấn Độ, Lào, Myanmar, Nepal, Papua New Guinea, Phillipines, Thailand và Việt Nam (World Agroforestry Centre, 2006). Vối thuốc là loài cây tiên phong sau nƣơng rẫy (Laos tree seed project, 2006) (dẫn theo Hoàng Văn Chúc, 2009) [7].
Theo Khamleck (2004), Họ Dẻ có phân bố khá rộng, với khoảng 900 loài chúng đƣợc tìm thấy ở vùng ôn đới Bắc bán cầu, cận nhiệt đới và nhiệt đới, song chƣa có tài liệu nào công bố chúng có ở vùng nhiệt đới Châu Phi. c 6 Hầu hết các loài phân bố tập trung ở Châu Á, đặc biệt ở Việt Nam có tới 216 loài và ít nhất là Châu Phi và vùng Địa Trung Hải chỉ có 2 loài (dẫn theo Trần Hợp, 2002) [33]. Nhƣ vậy, với các công trình nghiên cứu về lý thuyết sinh thái, tái sinh, cấu trúc rừng tự nhiên cũng nhƣ nghiên cứu đặc điểm sinh học, sinh thái đối với một số loài cây nhƣ trên đã phần nào làm sáng tỏ những đặc điểm cấu trúc, tái sinh của rừng nhiệt đới nói chung. Đó là cơ sở để lựa chọn cho hƣớng nghiên cứu trong luận văn.
Nghiên cứu về sinh khối. Khi nghiên cứu về ảnh hƣởng của cây rừng đến phát thải khí nhà kính chủ yếu ngƣời ta dựa vào tăng trƣởng sinh khối bình quân hàng năm. Phƣơng pháp xác định có ý nghĩa rất quan trọng vì nó liên quan đến độ chính xác của kết quả nghiên cứu, đây cũng là vấn đề đƣợc nhiều tác giả quan tâm.