MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết Công ước khung của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu (UNFCCC) đã được ký tại Rio de Janeiro - Brazil năm 1992 với sự tham gia của gần 160 quốc gia trên toàn thế giới. Nghị định thư Kyoto ra đời nhằm đạt được sự thỏa thuận về giảm phát thải khí nhà kính của các nước. Để nhằm chố ng la ̣i biế n đổ i khí hâ ̣u toàn cầ u có hiệu q uả hơn , chương triǹ h “ Giảm phát thải thông qua việc hạn chế mất rừng và suy thoái rừng” (REDD) và tăng cường đa dạng sinh học (REED+) bởi các nhà khoa ho ̣c nhâ ̣n đinh ̣ rằ ng mấ t rừng và suy thoái rừng tự nhiên đóng góp khoảng 20% lươ ̣ng khí C O2 phát thải ra khí quyển.
Viê ̣t Nam là mô ̣t trong 47 quố c gia đầ u tiên đươ ̣c Liên Hiê ̣p Quố c lựa chọn để thí điểm triển khai chương trình hợp tác của Liên hiệp quốc về giảm phát thải từ phá rừng và suy thoái rừng ở các nước đang phát triển (UN-REDD) với tổ ng số vố n viê ̣n trơ ̣ trong giai đoa ̣n I là 4,38 triê ̣u USD (giai đoa ̣n 2009 - 2011). Giai đoạn II của Chương trình UN-REDD triển khai trong vòng 3 năm từ năm 2013 đến năm 2015 được thực hiện theo Kế hoạch hành động Quốc gia REDD+ ở 6 tỉnh Bắc Kạn, Lào Cai, Hà Tĩnh, Bình Thuận, Lâm Đồng, Cà Mau, với khoản ngân sách tài trợ không hoàn lại khoảng 100 triệu USD. Một loạt các văn bản pháp lý như Nghị định 48/2007/NĐ-CP ngày 28/3/2007 của Chính phủ về nguyên tắc và phương pháp định giá các loại rừng; Quyết định 380-TTg ngày 10/4/2008 của Thủ tướng Chính phủ về thí điểm cơ chế chi trả dịch vụ môi trường rừng, Nghị định số 99/2010/NĐ-CP ngày 24/9/2010 về chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng, Quyết định 158/QĐ-TTg ngày 02/12/2008 của Thủ tướng chính phủ về chương trình mục tiêu quốc gia ứng phó với biến đổi khí hậu, trong đó việc giảm lượng n 2 CO2 phát thải. Mặc dù hành lang pháp lý cho việc thực hiện chi trả dịch vụ môi trường rừng bao gồm cả khả năng lưu trữ các bon là đã có cơ sở ở nước ta , nhưng việc thực thi còn rất nhiều cản trở do chúng ta chưa có đủ cơ sở khoa học cũng như thực tiễn cho việc xác định khả năng lưu trữ các bon của từng loại rừng.
Ở Việt Nam hiện nay các công trình nghiên cứu mới chỉ tập trung nghiên cứu sinh khối và khả năng lưu trữ các bon của một số dạng rừng trồng. Rừng tự nhiên, đặc biệt là rừng Vầu, tre nứa là đối tượng có cấu trúc rất phức tạp , do vậy việc nghiên cứu sinh khối và khả năng lưu trữ các bon cho đối tượng rừng này là rất khó khăn và cho tới nay chưa được tiến hành hoặc tiến hành nhỏ lẻ thiếu hệ thống. Rừng Vầu đắng là loại rừng thứ sinh hình thành sau khi rừng gỗ nguyên sinh bị phá hoại. Vầu đắng là loài tre không gai, thân ngầm dạng roi, thân tre mọc phân tán từng cây, phát triển rất tốt dưới tán thưa của rừng cây gỗ nhất là ở các khe hẻm, thung lũng.
Vầu đắng là loài điển hình cho nhóm mọc tản, có kích thước thân lớn của nước ta. Kích thước cây trung bình: Thân cao 17m, đường kính 10cm, lóng dài 35cm, vách thân dầy 1cm, thân tươi nặng 30kg. Vầu đắng mọc tự nhiên và có nhiều ở các tỉnh Lào Cai, Yên Bái, Hà Giang, Tuyên Quang, Bắc Kạn, Phú Thọ, Thái Nguyên, cũng có và có thể phát triển ở Cao Bằng, Lạng Sơn, Quảng Ninh, Sơn La, Hoà Bình, Thanh Hoá. Na Rì là huyện ở phía Đông của tỉnh Bắc Kạn có 80% diê ̣n tích là đồ i núi.
Với tổ ng diê ̣n tích rừng tự nhiên là 56.805,83 ha chủ yế u là rừng thứ sinh phân bố ở hầ u hế t các xã , thị trấn của huyện Na Rì. Trong đó rừng Vầu đắng có 756,03 ha chủ yếu tập trung tại các xã Vũ Loan, Cư Lễ, Kim Lư. Hiện nay rừng Vầu đắng của huyện Na Rì cũng chỉ được thừa nhận về giá trị kinh tế, phòng hộ. về cấu trúc và giá trị môi trường chưa có nghiên cứu đánh giá về cấu trúc và khả năng hấp thụ CO2 để làm cơ sở cho phát triển n 3 và việc chi trả dịch vụ môi trường rừng cũng như xác định giá trị đích thực của rừng Vầu đắng đem lại để có các giải pháp quản lý, bảo vệ và phát triển rừng Vầu đắng trong thời gian tới.
Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn đó, đề tài “Nghiên cứu đặc điểm cấu trúc và sinh khố i của rừng Vầu đắng (Indosasa angustata Mc. Clure) thuần loài tại xã Cư Lễ, huyện Na Rì, tỉnh Bắc Kạn” được đặt ra là thật sự cần thiết, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn. Mục tiêu nghiên cứu 1. Mục tiêu chung Cung cấp cơ sở khoa học cũng như thực tiễn trong việc xác định được cấu trúc rừng và khả năng sinh khố i rừng Vầu đắng thuần loài tại Xã Cư Lễ, huyện Na Rì, tỉnh Bắc Kạn nhằm góp phần làm cơ sở cho việc thực hiện chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng ở Việt Nam trong hiện tại và tương lai.
Mục tiêu cụ thể - Phân tích được một số quy luật kết cấu lâm phần của rừng Vầu đắng thuần loài tại xã Cư Lễ, huyện Na Rì tỉnh Bắc Kạn. - Xác định được khả năng sinh khối của rừng Vầu đắng thuầ n loài tại xã Cư Lễ, huyện Na Rì, tỉnh Bắc Kạn. Ý nghĩa của đề tài Xây dựng cơ sở khoa học cho việc nghiên cứu xác định sinh khối của rừng Vầu đắng thuần loài tại khu vực nghiên cứu. Kết quả nghiên cứu của đề tài có thể làm tư liêu tham khảo cho các cấp, các ngành trong việc chi trả dịch vụ môi trường rừng, cho chủ rừng trong thực tiễn sản xuất rừng Vầu đắng tại địa phương nói riêng và cho tất cả các địa phương có rừng Vầu đắng nói chung.
n 4 Phầ n 2 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 2. Những nghiên cứu về cấ u trúc rƣ̀ng và sinh khố i của cây rƣ̀ng trên thế giới và Việt Nam 2. Những nghiên cứu về cấ u trúc rừng 2. Nghiên cứu cấ u trúc rừng trên thế giới Các nghiên cứu về cấu trúc sinh thái của rừng mưa nhiệt đới đã được Richards P.
Các nghiên cứu này đã đưa ra các quan điểm, khái niệm và mô tả định tính về tổ thành loài, dạng sống và tầng phiến của rừng. Đây là những công trình nghiên cứu cơ sở rất quan trọng và hệ thống giúp chúng ta hiểu sâu hơn về cấu trúc của rừng, đặc biệt là về cấu trúc hình thái và ngoại mạo. (1976) đã nghiên cứu các vấn đề về cơ sở sinh thái học nói chung và về cơ sở sinh thái học của kinh doanh rừng mưa nói riêng, trong đó tác giả đã đi sâu nghiên cứu các nhân tố cấu trúc rừng, các kiểu xử lý về mặt lâm sinh áp dụng cho rừng mưa tự nhiên. Từ đó tác giả đã đưa ra những tổng kết hết sức phong phú về các nguyên lý tác động xử lý lâm sinh nhằm đem lại rừng cơ bản đều tuổi, rừng không đều tuổi và các phương thức xử lý cải thiện rừng mưa.
Khái niệm về hệ sinh thái được làm sáng tỏ là cơ sở để nghiên cứu các nhân tố cấu trúc rừng liên quan trên quan điểm sinh thái học. Khi nghiên cứu về cấu trúc rừng tự nhiên nhiệt đới, nhiều tác giả đã có ý kiến khác nhau trong việc xác định tầng thứ, trong đó có ý kiến cho rằng, kiểu rừng này chỉ có một tầng cây gỗ mà thôi. Richards (1952) phân rừng ở Nigeria thành 6 tầng với các giới hạn chiều cao là 6 - 12m, 12 - 18m, 18 - n 5 24m, 24 - 30m, 30 - 36m và 36 - 42m. Thực chất việc phân tầng này chỉ là phân chia rừng thành các lớp chiều cao khác nhau một cách cơ giới (mỗi tầng cách nhau 6 m).
P (1971) chưa thống nhất với ý kiến cho rằng có sự phân tầng rừng rậm nơi có độ cao dưới 600 m ở Puecto Rico và cho rằng không có sự tập trung khối tán ở một tầng riêng biệt nào cả. Quy luật phân bố số cây theo đường kính (N/Di) là quy luật cấu trúc cơ bản và quan trọng nhất của lâm phần. Đã có nhiều tác giả nghiên cứu mô tả quy luật này, có thể dẫn ra một số tác giả với các công trình nghiên cứu sau đây. Roemisch (1975) (theo Phạm Ngọc Giao, 1996) đã nghiên cứu khả năng dùng hàm Gammar để mô phỏng sự biến đổi theo tuổi của phân bố đường kính cây rừng, xác lập quan hệ của tham số Beta với tuổi, đường kính trung bình, chiều cao tầng trội và đi đến khẳng định quan hệ giữa tham số Beta và chiều cao tầng trội là chặt chẽ nhất.
Trên cơ sở kết quả nghiên cứu đó tác giả đã đề nghị mô hình xác định tham số Beta cho phân bố N/D của lâm phần sau khi tỉa thưa như sau: ' a0 a1 .n 2 với ' : Tham số phân bố Gamma sau tỉa thưa; : Tham số phân bố Gamma trước tỉa thưa; n là tỷ lệ phần trăm số cây tỉa thưa.A 2 ; N = e A A Giữa chiều cao và đường kính thân cây luôn có mối quan hệ chặt chẽ. Đây là một trong những quy luật cấu trúc cơ bản và quan trọng. Đã có nhiều tác giả dùng phương pháp giải tích toán học để tìm ra các quy luật này như: Naslund, M (1929); Prodan, M (1944); Assmann, E (1936); Hohenadl, W (1936); Meyer, H. Đã đề nghị các dạng phương trình sau: H = a + b1.logD; H = a + b1logD + b2logD; H = k.D b n 6 Khi nghiên cứu sự biến đổi theo tuổi của quan hệ giữa chiều cao và đường kính ngang ngực, tác giả Vagui, A.B (1955) khẳng định “đường cong chiều cao thay đổi và luôn dịch chuyển lên phía trên khi tuổi tăng lên”, và Tiurin, A.V (1972) (dẫn theo Phạm Ngọc Giao 1996 [9]) cũng đưa ra kết luận tương tự.E (1973) cũng phát hiện ra quy luật: “Độ dốc đường cong chiều cao có chiều hướng giảm dần khi tuổi tăng lên”.O (1967) đã mô phỏng quan hệ giữa chiều cao với đường kính và theo tuổi theo dạng phương trình: 1 1 1 LogH = D + b1.
A Tán cây rừng là một bộ phận quyết định đến sinh trưởng cũng như tăng trưởng của cây rừng.