Nghiên cứu khả năng tích lũy CO2 dioxit cacbon trong đất rừng ngập mặn vùng cửa sông Hồng

Luận văn thạc sĩ phân tích hus nghiên cứu khả năng tích lũy co2 dioxitcacbon trong đất của rừng ngập mặn vùng cửa sông hồng, đánh giá thực trạng, chỉ ra hạn chế, đề xuất giải pháp

• Tác giả: Trịnh Thị Thanh Hà
• Người hướng dẫn: TS. Đinh Văn Thuận
• Trường học: Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên
• Chuyên ngành: Quản Lý Tài Nguyên Và Môi Trường
• Đề tài: Nghiên cứu khả năng tích lũy CO2 (dioxitcacbon) trong đất của rừng ngập mặn vùng cửa sông Hồng
• Loại tài liệu: Luận Văn Thạc Sĩ Khoa Học
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC CÁC BẢNG
• DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ
• DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VÙNG NGHIÊN CỨU
• 1.1. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu
• 1.2. Tổng quan về điều kiện tự nhiên vùng nghiên cứu
• 1.2.1. Vị trí địa lý
• 1.2.2. Điều kiện khí tượng, thủy văn, hải văn
• 1.2.3. Các yếu tố địa hình, địa mạo, địa chất
• 1.2.4. Đặc điểm trầm tích tầng mặt
• 1.2.5. Hệ sinh thái rừng ngập mặn
• 1.2.6. Tổng quan về kinh tế xã hội
• 1.2.6.1. Tình hình phát triển kinh tế
• 1.2.6.2. Tình hình phát triển văn hoá - xã hội
• 2. CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP VÀ CƠ SỞ TÀI LIỆU
• 2.1. Phương pháp luận. Phương pháp nghiên cứu
• 2.2. Phương pháp ngoài trời
• 2.3. Phương pháp trong phòng
• 2.4. Cơ sở tài liệu
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Cơ chế tích lũy cacbon trong đất rừng ngập mặn
• 3.2. Các kết quả phân tích
• 3.3. Các kết quả thu thập
• 3.4. Kết quả phân tích
• 3.5. Đánh giá khả năng tích lũy cacbon trong đất
• 3.6. Đánh giá khả năng tích lũy cacbon trong đất theo địa hình
• 3.7. Đánh giá khả năng tích lũy cacbon trong đất theo đặc điểm trầm tích
• 3.8. Đánh giá khả năng tích lũy cacbon trong đất theo độ sâu
• 3.9. Đánh giá khả năng tích lũy cacbon trong đất theo tuổi rừng
• 3.10. Đánh giá khả năng tích lũy CO2 trong đất rừng ngập mặn
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về khả năng tích lũy CO2 trong đất rừng ngập mặn

Rừng ngập mặn đóng vai trò quan trọng trong việc tích lũy CO2, một trong những khí nhà kính chính. Nghiên cứu khả năng tích lũy CO2 trong đất rừng ngập mặn vùng cửa sông Hồng không chỉ giúp hiểu rõ hơn về chu trình carbon mà còn cung cấp thông tin cần thiết cho các chính sách bảo vệ môi trường. Theo nghiên cứu của Trịnh Thị Thanh Hà (2014), đất rừng ngập mặn có khả năng tích lũy carbon cao, góp phần giảm thiểu biến đổi khí hậu.

1.1. Đặc điểm của rừng ngập mặn vùng cửa sông Hồng

Rừng ngập mặn tại vùng cửa sông Hồng có sự đa dạng sinh học phong phú với nhiều loài thực vật đặc trưng. Hệ sinh thái này không chỉ cung cấp môi trường sống cho nhiều loài động thực vật mà còn đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ bờ biển và giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu.

1.2. Vai trò của rừng ngập mặn trong việc giảm thiểu CO2

Rừng ngập mặn có khả năng hấp thụ và lưu trữ carbon trong đất, giúp giảm nồng độ CO2 trong khí quyển. Nghiên cứu cho thấy, lượng carbon tích lũy trong đất rừng ngập mặn có thể đạt tới 5,7-8,3% trọng lượng khô, tùy thuộc vào điều kiện sinh thái và địa hình.

II. Thách thức trong việc bảo vệ rừng ngập mặn và khả năng tích lũy CO2

Mặc dù rừng ngập mặn có khả năng tích lũy CO2 cao, nhưng hiện nay chúng đang phải đối mặt với nhiều thách thức. Việc phát triển đô thị, công nghiệp và nông nghiệp đã dẫn đến sự suy giảm diện tích rừng ngập mặn. Theo thống kê, hơn 50% diện tích rừng ngập mặn ở Việt Nam đã bị mất do các hoạt động của con người.

2.1. Nguyên nhân mất diện tích rừng ngập mặn

Các nguyên nhân chính dẫn đến mất diện tích rừng ngập mặn bao gồm khai thác quá mức, chuyển đổi mục đích sử dụng đất và ô nhiễm môi trường. Việc phá rừng để nuôi tôm và phát triển nông nghiệp đã làm giảm đáng kể diện tích rừng ngập mặn.

2.2. Tác động của biến đổi khí hậu đến rừng ngập mặn

Biến đổi khí hậu gây ra hiện tượng nước biển dâng, làm tăng nguy cơ xói lở bờ biển và ảnh hưởng đến sự phát triển của rừng ngập mặn. Điều này không chỉ ảnh hưởng đến khả năng tích lũy CO2 mà còn đe dọa đến sự sống của nhiều loài động thực vật trong hệ sinh thái này.

III. Phương pháp nghiên cứu khả năng tích lũy CO2 trong đất rừng ngập mặn

Nghiên cứu khả năng tích lũy CO2 trong đất rừng ngập mặn được thực hiện thông qua các phương pháp phân tích mẫu đất và đánh giá các yếu tố ảnh hưởng. Các mẫu đất được thu thập từ nhiều độ sâu khác nhau để xác định hàm lượng carbon và khả năng tích lũy CO2.

3.1. Phương pháp thu thập mẫu đất

Mẫu đất được thu thập từ các khu vực khác nhau trong rừng ngập mặn, bao gồm cả bãi triều cao và bãi triều thấp. Việc thu thập mẫu được thực hiện theo quy trình nghiêm ngặt để đảm bảo tính chính xác của kết quả.

3.2. Phân tích hàm lượng carbon trong đất

Hàm lượng carbon trong đất được phân tích bằng các phương pháp hóa học hiện đại. Kết quả phân tích sẽ giúp đánh giá khả năng tích lũy CO2 của đất rừng ngập mặn và xác định các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình này.

IV. Kết quả nghiên cứu khả năng tích lũy CO2 trong đất rừng ngập mặn

Kết quả nghiên cứu cho thấy đất rừng ngập mặn vùng cửa sông Hồng có khả năng tích lũy CO2 đáng kể. Lượng CO2 tích lũy trong đất tại bãi triều cao đạt khoảng 3,4 tấn/ha/năm, trong khi tại bãi triều thấp là 1,5 tấn/ha/năm. Điều này cho thấy sự khác biệt trong khả năng tích lũy CO2 giữa các khu vực khác nhau.

4.1. Đánh giá khả năng tích lũy CO2 theo độ sâu

Khả năng tích lũy CO2 trong đất rừng ngập mặn giảm dần theo độ sâu. Các mẫu đất ở độ sâu nông thường có hàm lượng carbon cao hơn so với các mẫu ở độ sâu lớn hơn. Điều này cho thấy tầm quan trọng của việc bảo vệ lớp đất bề mặt trong rừng ngập mặn.

4.2. So sánh khả năng tích lũy CO2 giữa các khu vực

Kết quả nghiên cứu cho thấy sự khác biệt rõ rệt trong khả năng tích lũy CO2 giữa các khu vực bãi triều cao và bãi triều thấp. Điều này có thể liên quan đến các yếu tố như độ ẩm, loại đất và sự phát triển của thực vật.

V. Kết luận và triển vọng nghiên cứu về rừng ngập mặn

Nghiên cứu khả năng tích lũy CO2 trong đất rừng ngập mặn vùng cửa sông Hồng đã chỉ ra rằng rừng ngập mặn có vai trò quan trọng trong việc giảm thiểu khí nhà kính. Tuy nhiên, việc bảo vệ và phát triển bền vững rừng ngập mặn là cần thiết để duy trì khả năng tích lũy CO2 của hệ sinh thái này.

5.1. Tầm quan trọng của việc bảo vệ rừng ngập mặn

Bảo vệ rừng ngập mặn không chỉ giúp duy trì khả năng tích lũy CO2 mà còn bảo vệ môi trường sống cho nhiều loài động thực vật. Việc thực hiện các chính sách bảo vệ rừng ngập mặn là cần thiết để đảm bảo sự phát triển bền vững.

5.2. Hướng nghiên cứu trong tương lai

Các nghiên cứu trong tương lai cần tập trung vào việc đánh giá tác động của biến đổi khí hậu đến rừng ngập mặn và khả năng tích lũy CO2. Đồng thời, cần phát triển các giải pháp bảo vệ và phục hồi rừng ngập mặn để tăng cường khả năng tích lũy carbon trong đất.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1: Tổng quan vùng nghiên cứu Chương 2: Phương pháp và cơ sở tài liệu Chương 3: Kết quả và thảo luận. 2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VÙNG NGHIÊN CỨU I.1 Tổng quan về vấn đề nghiên cứu Cacbon điôxit (CO2) chiếm tới 55 % trong khí nhà kính và được coi là khí chính của khí nhà kính (Houhgton J. Sự gia tăng nhanh chóng nồng độ khí CO2 trong khí quyển là một trong những nguyên nhân dẫn đến sự biến đổi khí hậu làm cho Trái đất nóng dần lên. Nhằm hạn chế sự gia tăng khí CO 2, các nhà khoa học đã đi sâu vào nghiên cứu chu trình cacbon trong hệ sinh thái rừng trong đó có hệ sinh thái rừng ngập mặn (HST RNM), tìm ra cơ sở khoa học để đánh giá chính xác khả năng tích lũy và tích luỹ CO2 của cây và đất rừng.

Trên thế giới, có rất nhiều nghiên cứu về hàm lượng cacbon hữu cơ dự trữ trong đất rừng ngập mặn (RNM). Vào thập kỷ 90 của thế kỷ trước một số nhà khoa học bắt đầu quan tâm đến vai trò của RNM trong việc tích luỹ cacbon trong đất. Ong (1993) [27] đã nghiên cứu hàm lượng cacbon tích luỹ trong đất rừng ngập mặn Matang và Sungai ở Peninsular, Malaysia. Kết quả nghiên cứu cho thấy hàm lượng cacbon tích luỹ trong đất RNM là 1,5 tấn/ha/năm.

Tiếp theo là Sotomayor và cộng sự (1994) [28] đã nghiên cứu hàm lượng cacbon trong đất RNM ở miền Nam Ấn Độ và cho biết hàm lượng cacbon tích luỹ trong đất RNM trung bình là 5,7- 8,3 %. Năm 1996, Cahoon và cộng sự [19] cũng nghiên cứu hàm lượng cacbon trong đất RNM ở cửa sông Tijuana Mexico và cho kết quả là hàm lượng cacbon tích luỹ trong đất RNM trung bình là 343 g/m2/năm tương ứng là 3,4 tấn/ha/năm. Kết quả nghiên cứu của Cahoon tương tự với kết quả nghiên cứu của Matsui (1998) [25] khi ông nghiên cứu hàm lượng cacbon trong rễ và trầm tích của RNM ở Australia, hàng năm HST RNM tích luỹ vào khoảng 3,7 tấn/ha/năm. Năm 1999, Fujimoto và cộng sự [20] nghiên cứu sự tích luỹ cacbon trong RNM ở đảo Pohnpei, Micronesian và cho kết quả là trung bình 1 năm đất RNM tích luỹ 93g/m2/năm tương ứng là 0,9 tấn/ha/năm.

Từ đầu thế kỷ 21 đến nay, nhiều nhà khoa học đã nghiên cứu sâu hơn đến chu trình cacbon trong các HST ven biển nhiệt đới. Các công trình nghiên cứu như của Batjes 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] (2001) [17], nghiên cứu hàm lượng cacbon tích luỹ trong đất RNM ở đầm lầy Senegal và cho kết quả về hàm lượng cacbon tích luỹ trong đất RNM là 90- 257 tấn/ha. Năm 2003, Bouillon và cộng sự [18] nghiên cứu nguồn cacbon tích luỹ trong trầm tích RNM ở châu thổ sông Godovari, Ấn Độ và phía Tây Nam Srilanka và cho biết kết quả nghiên cứu về hàm lượng cacbon tích luỹ trong trầm tích RNM trung bình là 0,6- 31 % trọng lượng khô, có khi lên tới 75 %. Năm 2000, Fujimoto và cộng sự [22] đã nghiên cứu một số loại RNM ở Thái Lan và đã tính hàm lượng cacbon trong đất ở các độ sâu khác nhau.

Kết quả cho thấy, hàm lượng cacbon tích luỹ trong đất RNM giảm dần theo độ sâu của đất. Đồng thời kết quả nghiên cứu của Fujimoto cũng chỉ ra rằng, hàm lượng cacbon tích luỹ trong đất RNM phụ thuộc vào loại rừng. Rừng đước (Rhizophora apiculata) thuần loại có khả năng tích luỹ cacbon cao hơn các loại rừng khác. Các kết quả nghiên cứu còn cho thấy, sự tích luỹ cacbon trong RNM còn phụ thuộc vào loài cây.

Theo những nghiên cứu của Matsui và cộng sự (2000) [26] về sự tích luỹ cacbon trong RNM ở vịnh Sawi của miền Nam Thái Lan và của Alongi (2003) [13] ở Australia cũng chỉ ra điều này. Ở Việt Nam, các công trình nghiên cứu về sự tích luỹ cacbon trong đất RNM chưa nhiều. Năm 2000, Fujimoto và cộng sự [21] nghiên cứu sự tích luỹ cacbon dưới mặt đất của RNM hỗn hợp rừng tự nhiên và rừng trồng ở Cà Mau và Cần Giờ, miền Nam Việt Nam. Kết quả nghiên cứu cho thấy, hàm lượng cacbon tích luỹ trong trầm tích RNM ở Cà Mau cao hơn so với RNM ở Cần Giờ.

Năm 2004, Nguyễn Thanh Hà và cộng sự [23] đã nghiên cứu sự tích luỹ cacbon dưới mặt đất (cacbon trong đất, rễ sống, rễ chết) của rừng trang (Kandelia obovata) 9, 8, 6, 4 và 3 tuổi trồng ở huyện Giao Thuỷ, tỉnh Nam Định. Kết quả nghiên cứu cho biết, hàm lượng cacbon tích luỹ dưới mặt đất ở rừng có tuổi càng cao thì càng lớn. Nguyễn Hồng Hạnh (2009) [1] với luận án tiến sĩ “Nghiên cứu sự phân huỷ lượng rơi trong chu trình chuyển hoá cacbon và nitơ của rừng ngập mặn ở huyện Giao Thuỷ, tỉnh Nam Định” đã xác định quá trình tích luỹ 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] cacbon và nitơ trong đất phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: tuổi của cây rừng, sự phân giải vật chất hữu cơ trong đất, sự ngập triều và loài cây trồng. Trong đó, sinh khối rễ và sự ngập nước thường xuyên của thuỷ triều là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến lượng cacbon tích luỹ trong đất, còn lượng nitơ tích luỹ trong đất phụ thuộc chủ yếu vào sự bồi tụ trầm tích và năng suất lượng rơi.

Tuy nhiên, các kết quả nghiên cứu nêu trên chưa đề cập cụ thể khả năng tích lũy cacbon trong đất RNM theo các tiêu chí địa mạo, địa chất như đặc điểm địa hình; đặc điểm thạch học trầm tích. Do vậy, mục tiêu nghiên cứu của luận văn là góp phần làm sáng tỏ vấn đề này.2 Tổng quan về điều kiện tự nhiên vùng nghiên cứu I.1 Vị trí địa lý Huyện Giao Thuỷ là một huyện ven biển của tỉnh Nam Định, thuộc vùng châu thổ sông Hồng với diện tích bãi bồi trên 10. Dân số khoảng 20 vạn người, tỷ lệ gia tăng dân số tự nhiên trung bình là 1,2 %, số người nghèo chiếm 14,8 % dân số. Sản xuất nông nghiệp chiếm 78,6 %, còn lại là các ngành nghề khác như thương mại dịch vụ chiếm 2 %, công nghiệp; tiểu thủ công nghiệp và xây dựng chiếm 3,2 %, thuỷ sản chiếm 16,2 % (Theo niên giám thống kê huyện Giao Thủy 2012).

Huyện Giao Thuỷ có 22 xã và thị trấn, trong đó có 9 xã tiếp giáp với biển là Giao Thiện, Giao An, Giao Lạc, Giao Xuân, Giao Hải, Giao Long, Bạch Long, Giao Phong và Giao Lâm với 32 km đường bờ biển, nằm giữa hai cửa sông Ba Lạt (sông Hồng) và cửa Hà Lận (thuộc sông Sò). Trong 9 xã giáp biển này thì xã Giao Thiện, Giao An, Giao Lạc và Giao Xuân có hệ thống RNM phát triển, tuy nhiên luận văn tập trung chủ yếu nghiên cứu khả năng tích lũy cacbon trong đất của RNM tại vùng bãi triều thuộc xã Giao Lạc, Giao An và Giao Xuân. 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Vị trí khu vực nghiên cứu I.2 Điều kiện khí tượng, thủy văn, hải văn Khu vực nghiên cứu nằm ở vùng ven biển và mang đầy đủ những thuộc tính cơ bản của khí hậu miền Bắc, đó là khí hậu nhiệt đới gió mùa nóng ẩm: + Mùa đông – xuân hay mùa khô (từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau): khí hậu lạnh và khô, ít mưa, gió có hướng chính là đông bắc và đông.

+ Mùa hè hay mùa mưa (kéo dài từ tháng 5 đến tháng 9): khí hậu nóng ẩm, mưa nhiều, gió có hướng nam và đông nam là hướng chính, bão thường xuất hiện vào tháng 5- 6 và kết thúc vào tháng 10. + Tháng 4 và tháng 10 hàng năm là các tháng chuyển tiếp từ mùa đông sang mùa hè và ngược lại nên khí hậu trong các tháng này thường mát mẻ. Nhiệt độ Vùng nghiên cứu nằm ở vĩ độ thấp, chịu sự chi phối của chế độ mặt trời nội chí tuyến nên nhiệt độ vùng này khá cao. Nhiệt độ trung bình năm từ 23- 240C.

Nhiệt độ trung bình vào mùa hè từ 29- 310C, nhiệt độ trung bình vào mùa đông từ 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Nhiệt độ thấp nhất thường vào tháng 1, có lúc nhiệt độ xuống thấp xuống 70C. Lượng mưa Tổng lượng mưa trung bình của khu vực nghiên cứu từ 1. Lượng mưa cao nhất thường vào tháng 7 và tháng 8 (trung bình 227mm - 315 mm/tháng), lượng mưa thấp nhất vào tháng 1 (trung bình 25mm/tháng).

Nắng nóng và mưa nhiều tạo điều kiện cho cây trồng sinh trưởng và phát triển. Độ ẩm không khí Do nằm sát biển nên độ ẩm không khí cao , trung bình năm khoảng 86%. Độ ẩm không đều trong các tháng , cao nhất là tháng 2 (92%), thấp nhất là tháng 12 (81%).1: Các đặc trưng khí hậu trung bình tháng và năm tại trạm Văn Lý, tỉnh Nam Định từ năm 2009 - 2012 Nhiệt độ Độ ẩm Lượng mưa Tổng số giờ nắng Gió cực đại Tháng (0C) (%) (mm) (giờ) (m/s) 1 16,7 86 25 77,1 18 2 17,3 92 30,2 43,7 18 3 19,2 91 40,7 42,8 18 4 23,1 90 61 95,9 33 5 27,1 87 150,8 204,3 40 6 29 84 163,1 196 28 7 29,4 83 208 215,2 40 8 28,8 84 315,2 177,6 45 9 27,6 84 312 174,6 48 10 25,2 83 215,3 172,2 40 11 22 82 72,9 145,2 20 12 18,6 81 24,9 118,8 20 TB năm 23,7 86 1.663,2 48 (Nguồn: Viện khí tượng thủy văn) 7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Sông ngòi Huyện Giao Thuỷ được bao bọc bởi hai sông chính là sông Hồng, sông Sò và biển với chiều dài bờ biển khoảng 32 km.

Hàng năm, huyện Giao Thuỷ được mở rộng ra biển khoảng 200 ha đất bãi bồi màu mỡ từ nguồn phù sa tại hai cửa sông lớn tại cửa Ba Lạt và Hà Lận. Sông Hồng là ranh giới tự nhiên giữa tỉnh Nam Định và tỉnh Thái Bình, sông chảy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam và đổ ra biển tại cửa Ba Lạt. Mực nước sông Hồng thay đổi theo mùa rõ rệt, cao nhất là tháng 8 (481 cm), thấp nhất là tháng 4 (10cm). Ngoài ra, còn có hệ thống sông nhỏ, kênh tưới tiêu phục vụ mục đích sản xuất nông nghiệp.

Sông Sò là ranh giới tự nhiên giữa huyện Xuân Trường, Giao Thuỷ và Hải Hậu bắt nguồn từ sông Hồng chảy ra cửa Hà Lận. Mạng lưới giao thông đường thuỷ của huyện Giao Thuỷ rất phát triển. Chế độ sóng Chiều cao sóng khoảng 2,3 – 2,6m (đối với bão cấp 7, cấp 8), cao 2,9 – 3,4m (đối với bão cấp 9, cấp 10). Chế độ thủy triều Khu vực ven biển cửa Ba Lạt có chế độ nhật triều khá thuần nhất, triều có chu kỳ trung bình 24h45’.