Đặt vấn đề Ngày nay, sự gia tăng nồng độ CO2 trong khí quyển là mối quan tâm của toàn cầu. Các nhà nghiên cứu lo ngại sự gia tăng các khí gây hiệu ứng nhà kính đặc biệt là khí CO2, chính là nhân tố gây nên những biến đổi bất ngờ và không lường trước của khí hậu. Trong khi đó hệ sinh thái rừng có vai trò điều tiết khí hậu, đặc biệt là khả năng hấp thụ khí thải CO2 của các trạng thái rừng tự nhiên và các phương thức canh tác Nông lâm nghiệp 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.
Sự biến đổi khí hậu là chủ đề nóng bỏng hiện nay trên toàn cầu, không chỉ các nhà khoa học mà các nhà chính trị, kinh tế và xã hội đều quan tâm. Nguyên nhân chủ yếu của vấn đề này là do các hoạt động của con người như: Việc đốt cháy nhiên liệu, các hoạt động sản xuất công nghiệp (khai thác khoáng sản, sản xuất hoá chất…), sản xuất nông lâm nghiệp (cháy rừng, chặt phá rừng…) và quản lý chất thải. Chính các hoạt động này của con người đã thải vào môi trường các chất khí độc hại (CO2, CH4, NOx, CFC…) gây nên hiện tượng hiệu ứng nhà kính và đó cũng là nguyên nhân chính dẫn đến hiện tượng biến đổi khí hậu trong những năm gần đây. Để giải quyết tận gốc vấn đề trên thì cần nhanh chóng giảm lượng khí thải nhà kính và phát triển theo “Cơ chế phát triển sạch - CDM”.
Vì vậy, các hệ sinh thái rừng và các phương thức canh tác Nông lâm nghiệp đóng vai trò quan trọng góp phần cải thiện và giảm tác động xấu của biến đổi khí hậu. Mặt khác, hiện nay trên thế giới việc nghiên cứu để lượng hóa những giá trị về mặt môi trường của rừng mới trong giai đoạn khởi đầu và hoàn toàn mới ở Việt Nam. Chính vì vậy, nghiên cứu sự tích lũy carbon của một số loài cây gỗ trong mô hình Nông lâm kết hợp để xác định giá trị kinh tế đối với chức năng phòng hộ môi trường sinh thái của rừng nói chung, cây rừng trong mô hình Nông lâm kết hợp nói riêng là một hướng nghiên cứu mới cần quan n 2 tâm. Kết quả những nghiên cứu mang tính định lượng này sẽ là cơ sở để xác định giá trị chi trả cho các mô hình, trong đó tập trung vào nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 của các loài cây gỗ trong mô hình và chỉ ra vai trò của Nông lâm kết hợp trong tình hình biến đổi khí hậu toàn cầu, định hướng cho việc tiếp tục phát triển Nông lâm kết hợp không chỉ về hiệu quả kinh tế mà còn đóng góp vào giá trị môi trường, cải thiện đất, giữ nước, hấp thụ và lưu giữ khí CO2 trong hệ thống, giảm khí gây hiệu ứng nhà kính và thay đổi khí hậu.
Phú Lương là vùng trung du, địa hình tương đối bằng phẳng do đó các phương thức canh tác độc canh sẽ mang lại nhiều nguy cơ về môi trường và thiếu bền vững. Trong thực tế, nhiều nơi nông dân cũng đã nhận thức được điều này và từng bước áp dụng các mô hình Nông lâm kết hợp. Mô hình Nông lâm kết hợp Chè - Rừng là một trong số các mô hình đó. Vô Tranh là một xã của huyện Phú Lương, ở đây mô hình Nông lâm kết hợp Chè - Rừng được trồng khá phổ biến, tạo nên khối lượng sản phẩm khá ổn định và đóng góp quan trọng trong thu nhập của nông dân.
Mô hình này đã khắc phục được nhược điểm của canh tác cây chè độc canh. Cây rừng trồng xen với chè giúp cản gió, ngăn cản tác động của mưa bão. Với sự đóng góp của cây rừng đã tạo nên việc sử dụng đất khá bền vững, nông dân có thể kinh doanh dài ngày và có thu nhập ổn định. Bên cạnh giá trị về kinh tế và ổn định về đất đai, mô hình với cây rừng được kinh doanh theo nhiều chu kỳ đã giúp cho việc hấp thụ và lưu giữ một lượng carbon, như vậy nó còn có ý nghĩa làm giảm khí gây hiệu ứng hiện nay.
Trung tâm Nghiên cứu Nông lâm kết hợp thế giới đã đánh giá, Nông lâm kết hợp có thể được coi là giải pháp tốt nhất để giảm sự nóng lên toàn cầu, đồng thời giảm đói nghèo ở các nước đang phát triển (ICRAF, 2001) [22]. Tuy nhiên khả năng hấp thụ CO2 của từng hệ thống, từng phương thức Nông lâm kết hợp là bao nhiêu, nhất là trong điều kiện Việt Nam thì chưa được quan tâm. Hơn nữa vấn đề thể chế hóa “Thương mại carbon” ở nước ta còn chưa chính thức được thông qua, đồng thời hợp phần Nông lâm kết hợp còn thiếu quá nhiều cơ sở lý luận để xác lập cơ chế. n 3 Xuất phát từ thực tiễn đó, tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 của một số loài cây gỗ trồng xen trong mô hình NLKH tại xã Vô Tranh, Phú Lương, Thái Nguyên”.
Mục đích nghiên cứu Nhằm cung cấp thêm những thông tin khoa học về giá trị môi trường rừng của mô hình Nông lâm kết hợp nói chung và tại xã Vô Tranh, huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên nói riêng. Mục tiêu nghiên cứu 1. Mục tiêu về lý luận Góp phần xây dựng luận cứ khoa học cho việc định lượng giá trị môi trường của rừng trong hệ thống Nông lâm kết hợp tại xã Vô Tranh, huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên nói riêng và định giá rừng Việt Nam nói chung. Mục tiêu cụ thể - Xác định được lượng CO2 hấp thụ ở một số loài cây gỗ trồng trong mô hình Nông lâm kết hợp tại xã Vô Tranh, huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên.
- Đề xuất được hướng dẫn phương pháp xác định lượng CO2 hấp thụ ở một số loài cây gỗ trong hệ thống mô hình Nông lâm kết hợp tại khu vực nghiên cứu và ước tính giá trị môi trường thông qua CO2. Ý nghĩa của đề tài 1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu Giúp cho sinh viên tích lũy được kĩ năng học tập và quan sát, thực hành. Hiểu rõ các hoạt động diễn biến xảy ra trong tự nhiên cũng như sự tác động của con người vào tự nhiên.
Tập duyệt cho sinh viên có một phương pháp nghiên cứu trong khoa học giải quyết các vấn đề dặt ra, biết phân bổ thời gian hợp lý để đạt hiệu quả cao trong quá trình làm việc, đồng thời là cơ sở củng cố những kiến thức đã học ở nhà trường để đi vào thực tế. Ý nghĩa thực tiễn Đề tài góp phần xác định được khả năng hấp thụ CO2 của một số loài cây gỗ trồng xen trong mô hình Nông lâm kết hợp, từ đó có thể làm tư liệu tham khảo cho các cấp, các ngành trong việc chi trả dịch vụ môi trường từ rừng nói chung và cho cơ quan quản lý nhà nước tại Vô tranh nói riêng. n 4 Phần 2 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 2. Cơ sở khoa học của đề tài 2.
Nghiên cứu hấp thụ CO2 của rừng Với tầm quan trọng của các bể chứa carbon ở rừng nhiệt đới, trong hệ thống NLKH, trong gần một thập niên qua, nhiều tổ chức trên thế giới đã có các nghiên cứu liên quan đến sinh khối rừng và lượng carbon tích lũy trong các hệ sinh thái rừng để đưa ra phương pháp luận hoặc các đề xuất về thể chế chính sách trong việc bảo vệ các khu rừng nhiệt đới, sử dụng bền vững vì giá trị môi trường trong tình hình biến đổi khí hậu toàn cầu, trong đó những giá trị môi trường rừng đặc biệt là khả năng hấp thụ CO2 của rừng được xem là biện pháp rẻ tiền, có hiệu quả lâu dài, do vậy rất được quan tâm nghiên cứu. Tại trung tâm nghiên cứu Lâm nghiệp quốc tế - CIFOR (2007) đưa ra nhu cầu nghiên cứu để theo dõi thay đổi che phủ rừng, bể chứa carbon và chính sách để thực hiện chương trình REDD. Trung tâm Nông lâm kết hợp thế giới - ICRAF (2007), đã phát triển các phương pháp dự báo năng lượng carbon lưu giữ thông qua việc giám sát thay đổi sử dụng đất bằng phân tích ảnh viễn thám, lập ô mẫu nghiên cứu sinh khối và ước tính lượng carbon tích lũy một cách phù hợp hơn đối với các hệ sinh thái rừng của Việt Nam. Qua kết quả nghiên cứu của trường đại học tổng hợp Wageningen, Hà Lan đã phát triển phần mềm CO2Fix V3.1 để ứng dụng trong tính toán sinh khối và lượng carbon tích lũy của rừng.
Phần mềm này thực chất là xuất ra các dữ liệu tổng hợp, thông tin về sinh khối và lượng carbon lưu giữ trên cơ sở phải có các thông tin đầu vào thích hợp như trữ lượng, tăng trưởng, sinh khối rừng, lượng carbon lưu giữ ban đầu, tuổi rừng, và chủ yếu là cho các khu rừng thuần loài, đồng tuổi. Vì vậy phần mềm này chưa tương thích với các hệ sinh thái rừng Việt Nam, tuy nhiên tiếp cận theo hướng lập phần mềm để đưa ra thông tin giữ liệu về sinh khối và khả năng tích lũy carbon của rừng nhiệt đới hỗn loài khác tuổi là một cách làm cần quan tâm ứng dụng. n 5 Sự ước lượng carbon hấp thụ trong cây rừng nói chung theo cách tiếp cận dựa trên dữ liệu điều tra như thể tích thân cây để tính ra sinh khối và lượng carbon trong cây, các mô hình kinh nghiệm hay lý thuyết thường được sử dụng để ước lượng carbon trong các thành phần khác nhau trong hệ sinh thái rừng như cây sống, cây chết, hay trong đất. Với việc ước tính carbon trong cây rừng, lâm phần thường được tính trên cơ sở dự báo khối lượng sinh khối khô của rừng trên đơn vị diện tích (tấn/ha) tại từng thời điểm trong quá trình sinh trưởng.
Từ đó tính trực tiếp lượng CO2 hấp thụ và tồn trữ trong vật chất hữu cơ của rừng, hoặc tính khối lượng carbon (C) với bình quân là 50% của khối lượng sinh khối khô rồi từ carbon suy ra CO2. Ở Việt Nam cho đến nay chưa có nghiên cứu đầy đủ và hoàn chỉnh về xác định sinh khối và carbon tích lũy trong các hệ sinh thái rừng tự nhiên, các mô hình NLKH ở Việt Nam để làm cơ sở lượng giá dịch vụ môi trường hấp thụ CO2 của các kiểu rừng, canh tác NLKH khác nhau. Nghiên cứu của Trung tâm sinh thái rừng và môi trường thuộc Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam đã xác định trữ lượng carbon của thảm tươi cây bụi, tương ứng với trạng thái rừng IA, IB, để cung cấp thông tin nhằm xác định đường carbon cơ sở trong các dự án trồng rừng theo cơ chế CDM.