Tổng quan nghiên cứu
Biến đổi khí hậu đang là thách thức toàn cầu với các hiện tượng thiên tai ngày càng gia tăng, ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường sống và đời sống con người. Trong đó, phá rừng và suy thoái rừng chiếm khoảng 18% tổng lượng phát thải khí nhà kính toàn cầu. Việt Nam, với tỷ lệ che phủ rừng khoảng 42%, có tiềm năng lớn trong phát triển các dự án tín chỉ các bon rừng nhằm giảm thiểu hiệu ứng nhà kính. Năm 2021, lượng các bon lưu giữ trong rừng Việt Nam đạt khoảng 612 triệu tấn, trong đó 80% đến từ rừng tự nhiên. Giai đoạn 2010-2020, giảm phát thải chủ yếu đến từ giảm suy thoái và mất rừng tự nhiên, đồng thời hoạt động phục hồi và trồng rừng đóng vai trò quan trọng trong hấp thụ các bon.
Huyện Cao Lộc, tỉnh Lạng Sơn, với tổng diện tích tự nhiên gần 62.000 ha, trong đó diện tích rừng trồng chiếm hơn 35.000 ha, có khí hậu mát mẻ, nhiệt độ trung bình năm khoảng 21°C, phù hợp cho phát triển nhiều loại cây lâm nghiệp, đặc biệt là Thông mã vĩ (Pinus massoniana Lamb). Loài cây này không chỉ cung cấp nhựa và gỗ mà còn có khả năng tích lũy các bon, góp phần giảm thiểu hiệu ứng nhà kính. Tuy nhiên, nghiên cứu về khả năng tích lũy các bon của rừng trồng Thông mã vĩ tại Cao Lộc còn hạn chế.
Mục tiêu nghiên cứu nhằm xác định đặc điểm cấu trúc và khả năng tích lũy các bon của rừng trồng Thông mã vĩ thuần loài, đều tuổi tại huyện Cao Lộc, làm cơ sở đề xuất các biện pháp kỹ thuật chăm sóc và xác định phí dịch vụ môi trường rừng trong tương lai. Nghiên cứu có phạm vi thực hiện tại xã Xuân Long và Yên Trạch, tập trung vào rừng trồng Thông mã vĩ tuổi 9. Kết quả nghiên cứu sẽ góp phần nâng cao hiệu quả quản lý tài nguyên rừng, đồng thời hỗ trợ phát triển bền vững thị trường các bon rừng tại Việt Nam.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu
Khung lý thuyết áp dụng
Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình về cấu trúc rừng, sinh khối và tích lũy các bon trong hệ sinh thái rừng trồng. Hai lý thuyết chính được áp dụng gồm:
Lý thuyết phân bố Weibull: Được sử dụng để mô tả quy luật phân bố số cây theo đường kính (N/D1,3) và chiều cao (N/Hvn) trong rừng trồng thuần loài, đều tuổi. Phân bố Weibull có khả năng phản ánh chính xác dạng phân bố lệch trái, đối xứng hoặc lệch phải của các chỉ tiêu cấu trúc rừng.
Mô hình tương quan sinh trưởng Hvn/D1,3 và Dt/D1,3: Mối quan hệ giữa chiều cao vút ngọn (Hvn) và đường kính ngang ngực (D1,3), cũng như đường kính tán (Dt) và đường kính thân (D1,3), được mô hình hóa bằng các phương trình hồi quy tuyến tính hoặc phi tuyến nhằm phản ánh sự phát triển sinh trưởng của cây trong lâm phần.
Các khái niệm chính bao gồm: đường kính ngang ngực (D1,3), chiều cao vút ngọn (Hvn), mật độ cây (N), sinh khối tươi và khô (Wt, Wk), hàm lượng các bon trong sinh khối, và phân bố các bon trong các bộ phận cây (thân, rễ, cành, lá).
Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu sử dụng phương pháp kế thừa kết hợp điều tra thực địa tại huyện Cao Lộc, tỉnh Lạng Sơn. Cụ thể:
Nguồn dữ liệu: Thu thập số liệu ngoài hiện trường tại 9 ô tiêu chuẩn (OTC) điển hình, diện tích mỗi ô 1000 m² (25x40 m), đại diện cho rừng trồng Thông mã vĩ thuần loài, đều tuổi 9. Trong mỗi OTC, đo đếm các chỉ tiêu sinh trưởng như đường kính ngang ngực (D1,3), chiều cao vút ngọn (Hvn), mật độ cây, phân cấp sinh trưởng.
Thu thập sinh khối và các bon: Mỗi OTC chặt hạ 1 cây tiêu chuẩn để xác định sinh khối tươi và khô các bộ phận thân, cành, lá, rễ. Đồng thời, lập 5 ô thứ cấp diện tích 25 m² để xác định sinh khối cây bụi và thảm tươi, trong mỗi ô thứ cấp lập 1 ô dạng bản 1 m² để xác định sinh khối thảm mục. Tổng cộng 45 ô thứ cấp và ô dạng bản được khảo sát.
Phân tích số liệu: Sử dụng phần mềm SPSS 20.0 để phân tích thống kê mô tả, kiểm định phân bố Weibull, xây dựng các mô hình hồi quy tương quan Hvn/D1,3 và Dt/D1,3. Tính toán sinh khối tươi, khô và lượng các bon tích lũy theo công thức chuẩn, áp dụng hệ số chuyển đổi hàm lượng các bon là 0,495.
Timeline nghiên cứu: Thu thập số liệu thực địa trong năm 2023, xử lý và phân tích số liệu trong vòng 3 tháng tiếp theo, hoàn thiện báo cáo và luận văn trong quý cuối năm 2023.
Kết quả nghiên cứu và thảo luận
Những phát hiện chính
Đặc điểm cấu trúc rừng trồng Thông mã vĩ: Tổng diện tích rừng trồng Thông mã vĩ tại huyện Cao Lộc là khoảng 2.425 ha, phân bố tại 8 xã. Mật độ cây trung bình khoảng 1.300 cây/ha, đường kính trung bình 13,58 cm, chiều cao trung bình 9,41 m. Trữ lượng gỗ trung bình đạt 90,93 m³/ha. Phân bố số cây theo đường kính có dạng phân bố Weibull với tham số α dao động từ 2,22 đến 3,21, cho thấy cấu trúc rừng có dạng đỉnh lệch trái hoặc tiệm cận phân bố chuẩn, tập trung nhiều cây nhỏ thuộc cấp sinh trưởng III và Va, chiếm khoảng 70% số cây trong các ô tiêu chuẩn.
Sinh khối cây tiêu chuẩn và lâm phần: Sinh khối tươi trung bình của cây tiêu chuẩn dao động từ 99,53 đến 136,30 kg/cây, phân bố sinh khối theo chiều cao cây giảm dần từ chân > sườn > đỉnh. Sinh khối khô của cây bụi và thảm tươi chiếm tỷ lệ cao hơn so với thảm mục, với sinh khối khô cây bụi thảm tươi chiếm phần lớn trong tổng sinh khối khô.
Khả năng tích lũy các bon: Tổng lượng các bon tích lũy trong rừng trồng Thông mã vĩ dao động từ 25,16 đến 29,63 tấn/ha. Lượng các bon phân bố giảm dần theo thứ tự thân > rễ > cành > lá với tỷ lệ tương ứng 53,16%; 20,16%; 17,42% và 9,26%. Phần lớn các bon tích lũy tập trung trong sinh khối trên mặt đất (thân, cành, lá) chiếm trên 80%, phần còn lại nằm trong rễ và thảm mục.
Thảo luận kết quả
Kết quả phân bố số cây theo đường kính và chiều cao phù hợp với các nghiên cứu trước đây về rừng trồng thuần loài đều tuổi, cho thấy rừng Thông mã vĩ tại Cao Lộc đang trong giai đoạn phát triển với nhiều cây nhỏ cần được tỉa thưa để tăng không gian sinh trưởng. Sinh khối cây tiêu chuẩn và lâm phần tương đối ổn định, phù hợp với điều kiện sinh thái và khí hậu của vùng.
Khả năng tích lũy các bon của rừng trồng Thông mã vĩ tại Cao Lộc tương đương với các nghiên cứu ở miền Trung Trung Quốc và các vùng Đông Bắc Việt Nam, khẳng định vai trò quan trọng của rừng trồng trong giảm phát thải khí nhà kính. Việc phân bố các bon chủ yếu tập trung ở thân cây và rễ phù hợp với đặc điểm sinh trưởng của loài, đồng thời cho thấy tầm quan trọng của việc bảo vệ và chăm sóc rừng để duy trì khả năng tích lũy các bon.
Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ phân bố Weibull cho số cây theo đường kính và chiều cao, biểu đồ cột thể hiện sinh khối tươi và khô các bộ phận cây, cũng như biểu đồ tròn minh họa tỷ lệ các bon tích lũy trong từng bộ phận cây và toàn lâm phần.
Đề xuất và khuyến nghị
Thực hiện tỉa thưa nhóm cây nhỏ: Tiến hành tỉa thưa các cây thuộc cấp sinh trưởng III và Va nhằm giảm mật độ cây nhỏ, tăng không gian dinh dưỡng cho cây còn lại, nâng cao chất lượng rừng. Thời gian thực hiện trong vòng 1-2 năm tới, do Ban quản lý rừng và các hộ dân trồng rừng phối hợp thực hiện.
Tăng cường công tác chăm sóc, nuôi dưỡng: Áp dụng các biện pháp kỹ thuật như cắt tỉa cành, bón phân hữu cơ để thúc đẩy sinh trưởng, tăng sinh khối và khả năng tích lũy các bon. Thực hiện định kỳ hàng năm, ưu tiên các lâm phần có mật độ cao và sinh trưởng kém.
Xây dựng mô hình quản lý rừng bền vững: Kết hợp giám sát sinh trưởng, sinh khối và tích lũy các bon để điều chỉnh kế hoạch quản lý phù hợp, đảm bảo phát triển rừng ổn định và hiệu quả kinh tế - môi trường. Thời gian triển khai trong 3-5 năm, do các cơ quan quản lý tài nguyên rừng chủ trì.
Phát triển dịch vụ môi trường rừng và thị trường các bon: Xác định phí dịch vụ môi trường dựa trên khả năng tích lũy các bon của rừng trồng Thông mã vĩ, tạo nguồn thu bền vững cho người dân và doanh nghiệp trồng rừng. Triển khai trong giai đoạn 2024-2026, phối hợp với các tổ chức tài chính và chính quyền địa phương.
Đối tượng nên tham khảo luận văn
Các nhà quản lý tài nguyên rừng: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách quản lý, chăm sóc và phát triển rừng trồng Thông mã vĩ hiệu quả, đồng thời phát triển thị trường các bon rừng.
Các nhà nghiên cứu và học viên ngành lâm nghiệp: Tham khảo phương pháp nghiên cứu, mô hình phân tích cấu trúc rừng và tích lũy các bon, phục vụ cho các đề tài nghiên cứu tiếp theo.
Doanh nghiệp và cộng đồng trồng rừng: Áp dụng các giải pháp kỹ thuật chăm sóc, tỉa thưa nhằm nâng cao năng suất và giá trị kinh tế của rừng trồng, đồng thời khai thác tiềm năng dịch vụ môi trường rừng.
Các tổ chức môi trường và phát triển bền vững: Sử dụng dữ liệu về tích lũy các bon để đánh giá hiệu quả các dự án trồng rừng, góp phần giảm phát thải khí nhà kính và bảo vệ đa dạng sinh học.
Câu hỏi thường gặp
Rừng trồng Thông mã vĩ có khả năng tích lũy các bon như thế nào?
Rừng trồng Thông mã vĩ tại Cao Lộc tích lũy khoảng 25,16 - 29,63 tấn các bon trên mỗi hecta, chủ yếu tập trung ở thân cây (53,16%) và rễ (20,16%). Đây là mức tích lũy tương đối cao, góp phần quan trọng trong giảm phát thải khí nhà kính.Phân bố cây theo đường kính và chiều cao có ý nghĩa gì trong quản lý rừng?
Phân bố cây theo đường kính và chiều cao giúp xác định cấu trúc rừng, đánh giá mật độ và chất lượng cây trồng. Cấu trúc lệch trái cho thấy nhiều cây nhỏ cần tỉa thưa để tăng không gian sinh trưởng, từ đó nâng cao năng suất và sức khỏe rừng.Phương pháp thu thập sinh khối và các bon được thực hiện như thế nào?
Sinh khối được xác định bằng cách chặt hạ cây tiêu chuẩn, phân chia các bộ phận thân, cành, lá, rễ, cân đo sinh khối tươi và khô. Lượng các bon được tính bằng cách nhân sinh khối khô với hệ số 0,495 theo tiêu chuẩn quốc tế.Các biện pháp kỹ thuật nào được đề xuất để nâng cao khả năng tích lũy các bon?
Các biện pháp gồm tỉa thưa cây nhỏ, cắt tỉa cành, bón phân hữu cơ, quản lý mật độ cây hợp lý và chăm sóc định kỳ nhằm thúc đẩy sinh trưởng và tăng sinh khối, từ đó tăng khả năng tích lũy các bon.Làm thế nào để áp dụng kết quả nghiên cứu vào phát triển thị trường các bon rừng?
Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học để xác định giá trị các bon tích lũy, từ đó xây dựng chính sách phí dịch vụ môi trường rừng, hỗ trợ doanh nghiệp và cộng đồng tham gia thị trường các bon, góp phần phát triển kinh tế xanh bền vững.
Kết luận
- Rừng trồng Thông mã vĩ tại huyện Cao Lộc có cấu trúc phân bố cây theo đường kính và chiều cao phù hợp với mô hình phân bố Weibull, với nhiều cây nhỏ cần tỉa thưa để nâng cao chất lượng rừng.
- Sinh khối tươi trung bình cây tiêu chuẩn dao động từ 99,53 đến 136,30 kg/cây, sinh khối khô và lượng các bon tích lũy tập trung chủ yếu ở thân và rễ.
- Tổng lượng các bon tích lũy trong rừng trồng dao động từ 25,16 đến 29,63 tấn/ha, đóng góp quan trọng vào giảm phát thải khí nhà kính và bảo vệ môi trường.
- Đề xuất các giải pháp kỹ thuật tỉa thưa, chăm sóc và phát triển dịch vụ môi trường rừng nhằm nâng cao năng suất và giá trị các bon tích lũy.
- Nghiên cứu là cơ sở khoa học quan trọng cho quản lý tài nguyên rừng, phát triển thị trường các bon và thúc đẩy phát triển bền vững tại địa phương.
Hành động tiếp theo: Triển khai các biện pháp quản lý và chăm sóc rừng theo khuyến nghị, đồng thời mở rộng nghiên cứu đánh giá tích lũy các bon ở các tuổi rừng khác và các vùng sinh thái khác để hoàn thiện dữ liệu phục vụ chính sách phát triển rừng bền vững.