Tổng quan nghiên cứu

Cây cao su (Hevea brasiliensis) là một trong những cây công nghiệp quan trọng của Việt Nam, đóng góp đáng kể vào phát triển ngành nông nghiệp và công nghiệp chế biến cao su, mang lại nguồn thu ngoại tệ lớn từ xuất khẩu sản phẩm cao su và gỗ. Tính đến năm 2017, diện tích rừng cao su trồng tại Việt Nam đạt khoảng 969.700 ha, trải dài từ Đông Nam Bộ đến Tây Nguyên và các vùng miền núi phía Bắc. Trong đó, diện tích cao su trong vùng dự trữ sinh quyển Đồng Nai chiếm khoảng 56.914 ha, tương đương 5,81% tổng diện tích khu vực. Binh Phước là tỉnh có diện tích cao su lớn nhất với 35.223 ha, chiếm 61,89% diện tích cao su trong vùng.

Mặc dù các nghiên cứu về sinh khối rừng trồng đã được thực hiện với nhiều loài cây nhanh lớn như keo lai, keo tai tượng, bạch đàn, nhưng nghiên cứu về sinh khối rừng cao su tại Việt Nam còn rất hạn chế. Nghiên cứu này nhằm mục tiêu xác định sinh khối của cây cao su cá thể và toàn bộ rừng cao su trồng ở vùng dự trữ sinh quyển Đồng Nai, từ đó làm cơ sở khoa học để đánh giá khả năng hấp thụ carbon của rừng cao su ở các độ tuổi khác nhau.

Phạm vi nghiên cứu bao gồm 312 lô mẫu được khảo sát tại ba tỉnh Binh Duong, Binh Phuoc và Dong Nai, với độ tuổi cây từ 6 đến 30 năm, giai đoạn từ trồng cơ bản đến khai thác mủ. Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc đánh giá tiềm năng lưu trữ carbon của rừng cao su, góp phần vào các chính sách phát triển bền vững, giảm phát thải khí nhà kính và tham gia thị trường carbon 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 sinh khối rừng và lưu trữ carbon, trong đó:

  • Luật năng suất (Law of Productivity) phát triển từ Luật tối thiểu của Liebig, giải thích mối quan hệ giữa các yếu tố môi trường và năng suất sinh trưởng của cây trồng.
  • Mô hình sinh khối và tích lũy carbon dựa trên các chỉ số sinh trưởng như đường kính gốc (DBH), chiều cao cây (CHM), diện tích tán và mật độ cây.
  • Khái niệm sinh khối trên mặt đất (AGB) và dưới mặt đất (BGB), cùng với hệ số chuyển đổi carbon theo hướng dẫn của IPCC (2003, 2006).
  • Mô hình hồi quy đa biến để thiết lập mối quan hệ giữa các yếu tố sinh trưởng và sinh khối, sử dụng các hàm tuyến tính, logarith, bậc hai, bậc ba và hàm mũ.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp khảo sát thực địa với 312 lô mẫu được thiết lập ngẫu nhiên theo lớp tuổi và phân loại đất trồng cao su tại ba tỉnh trọng điểm. Mỗi lô mẫu có diện tích 500 m², trong đó có các lô phụ 25 m² và 1 m² để khảo sát tầng bụi rậm và lớp hữu cơ mặt đất.

Dữ liệu thu thập bao gồm: đường kính gốc (DBH), chiều cao cây, mật độ cây, chất lượng cây (chia thành 3 mức A, B, C), sinh khối tươi và khô của từng bộ phận cây (thân, cành, lá), sinh khối tầng bụi và lớp hữu cơ mặt đất. Các cây tiêu chuẩn được chọn để chặt hạ và phân tích sinh khối nhằm xây dựng mô hình ước lượng.

Phân tích dữ liệu sử dụng phần mềm SPSS và Excel, áp dụng các mô hình hồi quy để xác định mối quan hệ giữa các chỉ số sinh trưởng và sinh khối. Cỡ mẫu lớn và phân bố rộng giúp đảm bảo tính đại diện và độ tin cậy của kết quả. Thời gian nghiên cứu kéo dài từ năm 2020 đến 2023, phù hợp với dự án nghiên cứu độc lập cấp Nhà nước về khả năng lưu trữ carbon của các loại rừng trong vùng dự trữ sinh quyển Đồng Nai.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Diện tích và phân bố rừng cao su: Tổng diện tích cao su trong vùng dự trữ sinh quyển Đồng Nai là 56.914 ha, chiếm 5,81% tổng diện tích. Binh Phuoc chiếm 61,89% diện tích cao su, Lam Dong 15,86%, và Dong Nai chỉ chiếm 1,28%. Diện tích cao su tập trung chủ yếu ở vùng đệm và vùng chuyển tiếp, phục vụ mục đích sản xuất.

  2. Đặc điểm sinh trưởng: Mật độ cây giảm từ 500 cây/ha ở tuổi 6-7 xuống còn khoảng 380 cây/ha ở tuổi 29-30. Đường kính gốc trung bình tăng từ 14,39 cm (tuổi 6) lên 29,0 cm (tuổi 30). Tốc độ tăng đường kính giảm dần theo tuổi, từ trên 2 cm/năm ở giai đoạn đầu xuống dưới 1 cm/năm ở giai đoạn cuối. Chiều cao cây cũng tăng từ khoảng 14 m đến gần 20 m, với tốc độ tăng giảm dần theo tuổi.

  3. Sinh khối cá thể và toàn bộ rừng: Sinh khối tươi trung bình của cây cao su cá thể tăng theo tuổi và giảm dần theo phân loại đất, ví dụ tuổi 5, sinh khối tươi cây ở lớp đất I là 269,8 kg/cây, lớp đất II là 231,9 kg/cây, lớp đất III là 199,9 kg/cây. Sinh khối khô chiếm khoảng 50% sinh khối tươi, trong đó thân cây chiếm tỷ lệ lớn nhất (khoảng 49,9%), tiếp theo là cành (30,3%) và lá (3%). Sinh khối toàn bộ rừng dao động từ 25.912 đến 157.170 tấn tươi/ha, tương ứng 13.434 đến 82.876 tấn khô/ha.

  4. Khả năng tích lũy carbon: Carbon tích lũy trong sinh khối khô của cây cao su được tính bằng hệ số 0,5 theo IPCC. Khả năng hấp thụ CO2 của rừng cao su có thể đạt mức đáng kể, hỗ trợ vai trò của rừng cao su trong giảm phát thải khí nhà kính. Mối quan hệ hồi quy giữa các chỉ số sinh trưởng và sinh khối có hệ số xác định (R²) cao, cho phép dự báo chính xác sinh khối và lượng carbon lưu trữ theo tuổi và điều kiện đất đai.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy sinh khối và khả năng tích lũy carbon của rừng cao su phụ thuộc chặt chẽ vào tuổi cây và điều kiện đất đai. Sự giảm mật độ cây theo tuổi là do quá trình thưa cây tự nhiên và khai thác, ảnh hưởng đến tổng sinh khối trên diện tích. Tỷ lệ sinh khối thân cây tăng theo tuổi phản ánh sự tập trung phát triển vào phần thân chính, phù hợp với mục tiêu khai thác gỗ và mủ.

So sánh với các nghiên cứu trong khu vực và quốc tế, sinh khối và khả năng tích lũy carbon của cao su tại Đồng Nai tương đương hoặc cao hơn một số loài cây công nghiệp khác như keo, bạch đàn. Điều này khẳng định tiềm năng của rừng cao su trong các chương trình giảm phát thải và thị trường carbon.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ tăng trưởng đường kính, chiều cao, sinh khối theo tuổi và bảng phân bố diện tích theo phân loại đất và vùng sinh thái, giúp minh họa rõ ràng xu hướng phát triển và tiềm năng lưu trữ carbon của rừng cao su.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường quản lý và chăm sóc rừng cao su theo phân loại đất: Áp dụng kỹ thuật canh tác phù hợp với từng loại đất để tối ưu hóa sinh trưởng và sinh khối, nâng cao khả năng hấp thụ carbon. Thời gian thực hiện: ngay trong vòng 1-3 năm, chủ thể: các doanh nghiệp cao su và hộ nông dân.

  2. Phát triển mô hình trồng xen và đa dạng sinh học trong rừng cao su: Kết hợp trồng xen cây bản địa hoặc cây lấy gỗ nhanh để tăng sinh khối tầng dưới, cải thiện đa dạng sinh học và tăng khả năng lưu trữ carbon. Thời gian: 3-5 năm, chủ thể: các tổ chức nghiên cứu và quản lý rừng.

  3. Xây dựng hệ thống theo dõi và đánh giá sinh khối, carbon định kỳ: Sử dụng công nghệ GIS và GPS để giám sát diện tích, chất lượng rừng và lượng carbon lưu trữ, phục vụ cho các chương trình thanh toán dịch vụ môi trường rừng và thị trường carbon. Thời gian: triển khai ngay, duy trì liên tục, chủ thể: cơ quan quản lý rừng và các tổ chức nghiên cứu.

  4. Khuyến khích tham gia thị trường carbon và các cơ chế giảm phát thải: Hỗ trợ các doanh nghiệp và cộng đồng trồng cao su tiếp cận các chương trình thanh toán carbon, nâng cao giá trị kinh tế của rừng cao su. Thời gian: 1-2 năm, chủ thể: chính quyền địa phương, các tổ chức tài chính và môi trường.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Các nhà quản lý và hoạch định chính sách lâm nghiệp: Nghiên cứu cung cấp dữ liệu khoa học về sinh khối và khả năng lưu trữ carbon của rừng cao su, hỗ trợ xây dựng chính sách phát triển bền vững và tham gia thị trường carbon.

  2. Doanh nghiệp và hộ nông dân trồng cao su: Tham khảo để áp dụng kỹ thuật canh tác phù hợp, nâng cao năng suất và giá trị kinh tế từ rừng cao su, đồng thời khai thác tiềm năng dịch vụ môi trường.

  3. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành khoa học môi trường, lâm nghiệp: Cung cấp phương pháp nghiên cứu, mô hình phân tích sinh khối và carbon, làm cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo về rừng trồng và biến đổi khí hậu.

  4. Các tổ chức phi chính phủ và cơ quan quốc tế về bảo tồn và biến đổi khí hậu: Sử dụng kết quả để đánh giá tiềm năng giảm phát thải và phát triển các dự án bảo tồn, phục hồi rừng trong khu vực Đông Nam Bộ.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao nghiên cứu sinh khối rừng cao su lại quan trọng?
    Sinh khối là chỉ số quan trọng để đánh giá năng suất rừng và khả năng lưu trữ carbon, giúp xác định giá trị kinh tế và môi trường của rừng cao su trong bối cảnh biến đổi khí hậu.

  2. Phương pháp khảo sát sinh khối được sử dụng như thế nào?
    Nghiên cứu sử dụng phương pháp lấy mẫu ngẫu nhiên, đo đạc trực tiếp các chỉ số sinh trưởng và chặt hạ cây tiêu chuẩn để xác định sinh khối tươi và khô, kết hợp mô hình hồi quy để ước lượng sinh khối toàn bộ rừng.

  3. Sinh khối của cây cao su thay đổi ra sao theo tuổi và điều kiện đất?
    Sinh khối tăng theo tuổi cây, nhưng giảm dần theo mức độ hạn chế của đất trồng. Cây ở đất loại I có sinh khối cao hơn đáng kể so với đất loại III.

  4. Khả năng hấp thụ carbon của rừng cao su có ý nghĩa gì đối với môi trường?
    Rừng cao su có thể hấp thụ lượng lớn CO2, góp phần giảm phát thải khí nhà kính, hỗ trợ các mục tiêu quốc gia về biến đổi khí hậu và phát triển bền vững.

  5. Làm thế nào để áp dụng kết quả nghiên cứu vào thực tiễn?
    Kết quả giúp các bên liên quan xây dựng kế hoạch quản lý rừng hiệu quả, phát triển thị trường carbon, và áp dụng kỹ thuật canh tác phù hợp nhằm tối ưu hóa lợi ích kinh tế và môi trường.

Kết luận

  • Nghiên cứu đã xác định được diện tích, đặc điểm sinh trưởng và sinh khối của rừng cao su tại vùng dự trữ sinh quyển Đồng Nai với 312 lô mẫu từ 6 đến 30 năm tuổi.
  • Sinh khối và khả năng tích lũy carbon của cây cao su phụ thuộc rõ rệt vào tuổi cây và phân loại đất, với sinh khối thân cây chiếm tỷ lệ lớn nhất.
  • Mô hình hồi quy đa biến cho phép dự báo chính xác sinh khối và lượng carbon lưu trữ, hỗ trợ đánh giá tiềm năng giảm phát thải khí nhà kính.
  • Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho các chính sách phát triển bền vững, quản lý rừng và tham gia thị trường carbon tại Việt Nam.
  • Các bước tiếp theo bao gồm triển khai các giải pháp quản lý, theo dõi sinh khối định kỳ và thúc đẩy tham gia thị trường carbon nhằm nâng cao giá trị kinh tế và môi trường của rừng cao su.

Hành động ngay hôm nay: Các nhà quản lý, doanh nghiệp và nhà nghiên cứu nên phối hợp triển khai các khuyến nghị để phát huy tối đa tiềm năng của rừng cao su trong bối cảnh biến đổi khí hậu toàn cầu.