I. Tổng quan nghiên cứu sinh khối rừng tràm Melaleuca Đồng Tháp
Rừng tràm Melaleuca cajuputi là loại rừng đặc trưng của vùng đất ngập nước Đồng bằng sông Cửu Long, đóng vai trò quan trọng trong việc hấp thụ và lưu trữ carbon dioxide từ khí quyển. Nghiên cứu sinh khối rừng tràm tại tỉnh Đồng Tháp được thực hiện nhằm xác định trữ lượng sinh khối trên mặt đất và đánh giá khả năng tích tụ carbon của loại rừng này. Đề tài do Nguyễn Phước Thành thực hiện năm 2015 dưới sự hướng dẫn của PGS. Nguyễn Trọng Bình, thuộc chuyên ngành Lâm học, Trường Đại học Lâm nghiệp. Sinh khối rừng là tổng khối lượng vật chất khô của toàn bộ cây sống và cây chết trong một đơn vị diện tích. Việc định lượng sinh khối giúp đánh giá khả năng sản xuất gỗ, tiềm năng lưu trữ carbon và giá trị môi trường của rừng. Rừng tràm cajuputi trồng tại Đồng Tháp phát triển trên đất phèn, đất than bùn, có đặc điểm sinh trưởng nhanh và khả năng tái sinh tốt. Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học quan trọng cho việc quản lý bền vững tài nguyên rừng và ứng phó biến đổi khí hậu tại khu vực Đồng bằng sông Cửu Long.
1.1. Vai trò của rừng tràm trong lưu trữ carbon
Rừng tràm Melaleuca cajuputi có khả năng hấp thụ carbon dioxide từ khí quyển và chuyển hóa thành sinh khối thông qua quá trình quang hợp. Theo nghiên cứu, hàm lượng carbon trung bình trong sinh khối cây gỗ chiếm khoảng 48,5% tổng sinh khối khô. Rừng tràm tại Đồng Tháp phát triển trên vùng đất ngập nước, đóng góp đáng kể vào việc giảm phát thải khí nhà kính. Diện tích rừng tràm trồng ngày càng mở rộng tạo điều kiện thuận lợi cho việc tăng cường hấp thụ carbon, góp phần thực hiện cam kết quốc tế về giảm phát thải và ứng phó biến đổi khí hậu của Việt Nam.
1.2. Đặc điểm tự nhiên vùng nghiên cứu Đồng Tháp
Tỉnh Đồng Tháp nằm trong vùng Đồng bằng sông Cửu Long, có hệ thống đất ngập nước phong phú với diện tích rừng tràm lớn. Đất trồng rừng tràm chủ yếu là đất phèn và đất than bùn, có độ pH thấp, hàm lượng lưu huỳnh cao. Khí hậu nhiệt đới gió mùa với hai mùa rõ rệt là mùa mưa và mùa khô. Điều kiện tự nhiên này ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ sinh trưởng và phát triển của rừng tràm cajuputi. Hệ sinh thái rừng tràm Đồng Tháp còn là nơi cư trú của nhiều loài động thực vật quý hiếm, đặc biệt tại Vườn quốc gia Tràm Chim.
II. Phân tích phương pháp xác định sinh khối rừng tràm
Việc xác định sinh khối rừng tràm được thực hiện bằng hai phương pháp chính là cân đo trực tiếp và sử dụng hàm thống kê sinh khối. Phương pháp cân đo trực tiếp đòi hỏi phải chặt hạ cây mẫu, phân chia thành các bộ phận gồm thân, cành, lá rồi sấy khô và cân trọng lượng. Phương pháp này cho kết quả chính xác nhưng tốn kém chi phí và thời gian. Phương pháp hàm thống kê sinh khối sử dụng các phép đo lâm sinh như đường kính và chiều cao để ước lượng sinh khối qua các phương trình hồi quy. Trong nghiên cứu tại Đồng Tháp, các hàm sinh khối được xây dựng dựa trên đường kính thân cây ở độ cao 1,3 mét và tuổi cây từ 2 đến 12 năm. Các hàm được kiểm định gồm Korf, Korsun-Strand, lũy thừa và Gompertz. Kết quả cho thấy hàm Korsun-Strand có hệ số xác định R² đạt 99,9%, cho độ chính xác cao nhất trong việc mô tả mối quan hệ giữa sinh khối và tuổi cây. Sai số ước lượng sinh khối rừng nhiệt đới theo Brown và cộng sự có thể sai khác đến 20% so với số liệu điều tra thực tế.
2.1. Phương pháp cân đo trực tiếp sinh khối cây tràm
Phương pháp cân đo trực tiếp được thực hiện bằng cách chọn mẫu cây đại diện, chặt hạ và phân chia thành các bộ phận gồm thân gỗ, cành và lá. Mỗi bộ phận được cân trọng lượng tươi tại hiện trường, sau đó lấy mẫu sấy khô ở nhiệt độ 105 độ C để xác định hàm lượng nước và trọng lượng khô. Từ tỷ lệ khô/tươi, sinh khối toàn cây được tính toán lại. Phương pháp này cho kết quả chính xác cao nhưng đòi hỏi nhiều nhân lực, thời gian và chi phí. Ngoài ra, việc chặt cây mẫu bị hạn chế bởi quy định bảo vệ rừng, khiến số lượng mẫu thường không đạt yêu cầu thống kê.
2.2. Xây dựng hàm thống kê hồi quy sinh khối
Hàm thống kê sinh khối được xây dựng dựa trên mối tương quan giữa sinh khối thực đo và các biến lâm sinh như đường kính (D), chiều cao (H), tuổi cây (A). Các hàm hồi quy phi tuyến gồm Korf, Korsun-Strand, lũy thừa và Gompertz được kiểm định để chọn mô hình phù hợp nhất. Chỉ số đánh giá bao gồm hệ số xác định R², sai số chuẩn Se, MAE, MAPE và SSR. Hàm Korsun-Strand BTo = f(A) cho kết quả tốt nhất với R² = 99,9% và các chỉ số sai số thấp nhất. Việc xây dựng hàm theo tuổi giúp ước lượng sinh khối rừng tràm ở các giai đoạn phát triển khác nhau mà không cần chặt hạ cây.
III. Kết quả nghiên cứu sinh khối và tích tụ carbon rừng tràm
Kết quả nghiên cứu cho thấy sinh khối trên mặt đất của rừng tràm cajuputi tăng nhanh theo tuổi, đạt mức cao nhất ở giai đoạn 10-12 năm. Tỷ lệ sinh khối thân gỗ giảm đáng kể từ 50% ở tuổi 2 xuống còn 3% ở tuổi 12, trong khi tỷ lệ sinh khối cành và lá tăng lên tương ứng. Điều này phản ánh đặc điểm sinh trưởng phân nhánh mạnh của cây tràm khi tuổi tăng. Tổng sinh khối trên mặt đất BTo được ước lượng thông qua hàm Korsun-Strand với phương trình BTo = A²/(4,40284 - 0,505878×A + 0,047163×A²). Hàm lượng carbon trong sinh khối được tính bằng cách nhân tổng sinh khối khô với hệ số carbon trung bình 48,5%. Diện tích rừng tràm nghiên cứu trải rộng trên nhiều huyện của tỉnh Đồng Tháp, với mật độ trồng khác nhau tạo ra sự biến động về trữ lượng sinh khối giữa các khu vực. Những kết quả này cung cấp dữ liệu nền tảng quan trọng cho việc tính toán tín chỉ carbon và phát triển thị trường carbon tại Việt Nam.
3.1. Phân bố sinh khối theo tuổi cây tràm cajuputi
Sinh khối cây tràm cajuputi phân bố không đều theo các bộ phận và thay đổi theo tuổi cây. Ở giai đoạn 2 năm tuổi, thân gỗ chiếm tỷ trọng lớn nhất khoảng 50% tổng sinh khối. Đến giai đoạn 4 năm, tỷ lệ này giảm xuống 37,8% và tiếp tục giảm mạnh ở tuổi 10 (6,7%) và tuổi 12 (3%). Ngược lại, sinh khối cành và lá tăng dần theo tuổi do đặc tính phân nhánh mạnh của loài tràm. Tổng sinh khối trên mặt đất đạt mức cao nhất ở tuổi 12, cho thấy rừng tràm cần thời gian trồng tối thiểu 10-12 năm để đạt hiệu quả tích tụ carbon tốt nhất.
3.2. Đánh giá tích tụ carbon trong sinh khối rừng
Tích tụ carbon trong sinh khối rừng tràm được tính dựa trên hàm lượng carbon trung bình 48,5% theo đề xuất của Vũ Tiến Hinh năm 2012. Carbon tích tụ trong thân gỗ chiếm tỷ trọng lớn nhất do thân có mật độ vật liệu khô cao. Quá trình tích tụ carbon diễn ra liên tục trong suốt vòng đời của rừng, với tốc độ tích tụ nhanh nhất ở giai đoạn cây từ 4-8 tuổi. Kết quả nghiên cứu cho thấy rừng tràm trồng tại Đồng Tháp có tiềm năng lớn trong việc hấp thụ và lưu trữ carbon, góp phần giảm phát thải khí nhà kính và đáp ứng yêu cầu của các chương trình tín chỉ carbon quốc tế.
IV. Ứng dụng và ý nghĩa nghiên cứu rừng tràm Đồng Tháp
Nghiên cứu sinh khối và tích tụ carbon rừng tràm Melaleuca tại Đồng Tháp có ý nghĩa khoa học và thực tiễn sâu sắc. Về mặt khoa học, các hàm sinh khối được xây dựng cho phép ước lượng trữ lượng rừng mà không cần chặt hạ cây mẫu, tiết kiệm chi phí và bảo vệ tài nguyên rừng. Về mặt thực tiễn, kết quả nghiên cứu là cơ sở để cơ quan kiểm lâm và chủ rừng đánh giá chính xác trữ lượng gỗ phục vụ khai thác bền vững. Đặc biệt, dữ liệu về tích tụ carbon được sử dụng để tính toán tín chỉ carbon, tham gia các chương trình giảm phát thải từ rừng và đất ngập nước. Tỉnh Đồng Tháp với diện tích rừng tràm lớn có tiềm năng tham gia thị trường carbon tự nguyện và bắt buộc trong tương lai. Nghiên cứu cũng góp phần nâng cao nhận thức cộng đồng về giá trị kinh tế và môi trường của rừng tràm, khuyến khích người dân mở rộng diện tích trồng rừng gắn với bảo tồn đa dạng sinh học vùng đất ngập nước Đồng bằng sông Cửu Long.
4.1. Ứng dụng trong quản lý rừng bền vững
Các hàm sinh khối được xây dựng trong nghiên cứu giúp cơ quan quản lý rừng tại Đồng Tháp ước lượng nhanh trữ lượng gỗ và sinh khối mà không cần điều tra xâm hại. Thông tin về phân bố sinh khối theo tuổi cây hỗ trợ việc xác định chu kỳ khai thác tối ưu, đảm bảo rừng vừa cho sản lượng gỗ cao vừa duy trì khả năng hấp thụ carbon. Chủ rừng có thể sử dụng dữ liệu này để lập kế hoạch quản lý rừng phù hợp, tối ưu hóa lợi ích kinh tế song song với bảo vệ môi trường. Kết quả nghiên cứu cũng áp dụng được cho các vùng trồng tràm tương tự tại Đồng bằng sông Cửu Long.
4.2. Ý nghĩa trong ứng phó biến đổi khí hậu
Rừng tràm là nguồn lưu trữ carbon quan trọng trong hệ sinh thái đất ngập nước nhiệt đới. Nghiên cứu cung cấp dữ liệu định lượng về khả năng tích tụ carbon của rừng tràm theo từng giai đoạn tuổi, phục vụ tính toán tín chỉ carbon cho các chương trình REDD+ và thị trường carbon tự nguyện. Việt Nam đang cam kết đạt mức phát thải ròng bằng không vào năm 2050, do đó việc định giá carbon trong rừng tràm có ý nghĩa chiến lược. Dữ liệu nghiên cứu tại Đồng Tháp là mô hình mẫu để nhân rộng cho các tỉnh khác có diện tích rừng tràm lớn tại miền Nam Việt Nam.
