Luận văn thạc sĩ nghiên cứu sinh khối và khả năng hấp thụ c02 của rừng vầu đắng indossa angustata mc culure tại huyện định hóa tỉnh thái nguyên

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu sinh khối và khả năng hấp thụ CO2 của rừng Vầu Đắng Indossa angustata tại huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên.

• Tác giả: Trần Minh Hà
• Người hướng dẫn: PGS. Võ Đại Hải
• Trường học: Đại học Nông Lâm Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Lâm nghiệp
• Đề tài: Nghiên cứu sinh khối và khả năng hấp thụ CO2 của rừng Vầu Đắng (Indosasa angustata Mc. Clure) tại huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu
• 1.1.1. Trên thế giới
• 1.1.2. Nghiên cứu về sinh khối và năng suất rừng
• 1.1.3. Nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 của rừng
• 2. CHƯƠNG 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Điều tra đánh giá hiện trạng và tình hình quản lý, bảo vệ và một số quy luật kết cấu lâm phần rừng Vầu đắng tại huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên
• 3.1.1. Hiện trạng về diện tích
• 3.1.2. Hiện trạng về mật độ
• 3.1.3. Tình hình quản lý bảo vệ rừng
• 3.1.4. Một số quy luật kết cấu lâm phần rừng Vầu đắng thuần loài tại huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên
• 3.2. Nghiên cứu sinh khối rừng Vầu đắng thuần loài tại huyện Định Hóa tỉnh Thái Nguyên
• 3.2.1. Sinh khối tươi lâm phần Vầu đắng thuần loài
• 3.2.2. Đặc điểm sinh khối khô lâm phần Vầu đắng thuần loài
• 3.3. Lượng carbon tích lũy và lượng CO2 hấp thụ của rừng Vầu đắng thuần loài tại Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên
• 3.3.1. Lượng carbon tích lũy của lâm phần Vầu đắng thuần loài
• 3.3.2. Lượng CO2 hấp thụ của lâm phần Vầu đắng thuần loài
• 3.4. Xây dựng mô hình xác định nhanh sinh khối và lượng CO2 hấp thụ cho rừng Vầu đắng thuần loài tại huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên
• 3.5. Nghiên cứu mối quan hệ giữa sinh khối, lượng CO2 hấp thụ của rừng Vầu đắng thuần loài tại huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên
• 3.6. Đề xuất một số ứng dụng trong việc xây dựng các mô hình xác định nhanh sinh khối và lượng CO2 hấp thụ cho rừng Vầu đắng thuần loài tại huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Giới thiệu

Đề tài 'Nghiên cứu sinh khối và khả năng hấp thụ CO2 của rừng Vầu Đắng (Indossa angustata) tại Định Hóa, Thái Nguyên' nhằm mục đích định lượng sinh khối và khả năng hấp thụ CO2 của rừng Vầu Đắng. Rừng Vầu Đắng không chỉ có giá trị kinh tế mà còn đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ môi trường. Việc nghiên cứu này có ý nghĩa lớn trong bối cảnh biến đổi khí hậu toàn cầu, khi mà nồng độ CO2 trong khí quyển đang gia tăng. Đề tài sẽ cung cấp cơ sở khoa học cho việc chi trả dịch vụ môi trường rừng theo Nghị định 99/2010/NĐ-CP của Chính phủ.

II. Tổng quan về rừng Vầu Đắng

Rừng Vầu Đắng (Indossa angustata) là một loài cây có giá trị cao, phân bố chủ yếu ở vùng Đông Bắc Việt Nam. Rừng này không chỉ cung cấp sản phẩm như măng và gỗ mà còn có khả năng hấp thụ CO2, góp phần giảm thiểu biến đổi khí hậu. Theo nghiên cứu, rừng Vầu Đắng có thể hấp thụ một lượng lớn CO2, giúp cải thiện chất lượng không khí và bảo vệ môi trường. Tuy nhiên, giá trị môi trường của rừng Vầu Đắng vẫn chưa được đánh giá đầy đủ, điều này cần được khắc phục thông qua các nghiên cứu khoa học.

III. Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu được thực hiện thông qua việc thu thập dữ liệu từ các khu rừng Vầu Đắng tại huyện Định Hóa. Các phương pháp định lượng sinh khối và khả năng hấp thụ CO2 được áp dụng bao gồm đo đạc chiều cao, đường kính cây, và phân tích mẫu cây. Mô hình xác định nhanh sinh khối và lượng CO2 hấp thụ cũng được xây dựng để phục vụ cho việc đánh giá hiệu quả của rừng. Phương pháp này không chỉ giúp xác định chính xác khả năng hấp thụ CO2 mà còn tạo điều kiện cho việc áp dụng trong thực tiễn.

IV. Kết quả nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu cho thấy rừng Vầu Đắng tại Định Hóa có sinh khối cao và khả năng hấp thụ CO2 đáng kể. Cụ thể, lượng CO2 hấp thụ của rừng Vầu Đắng thuần loài đạt mức cao, cho thấy tiềm năng lớn trong việc giảm thiểu khí nhà kính. Các mô hình xác định nhanh sinh khối và lượng CO2 hấp thụ đã được xây dựng thành công, cung cấp công cụ hữu ích cho việc quản lý và bảo vệ rừng. Những kết quả này không chỉ có giá trị khoa học mà còn có ý nghĩa thực tiễn trong việc phát triển bền vững rừng Vầu Đắng.

V. Ý nghĩa và ứng dụng

Nghiên cứu này không chỉ cung cấp thông tin quan trọng về sinh khối và khả năng hấp thụ CO2 của rừng Vầu Đắng mà còn góp phần vào việc xây dựng chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng. Kết quả nghiên cứu có thể được sử dụng làm tài liệu tham khảo cho các cơ quan quản lý, chủ rừng và cộng đồng trong việc phát triển bền vững rừng Vầu Đắng. Việc xác định giá trị môi trường của rừng sẽ thúc đẩy sự tham gia của cộng đồng trong việc bảo vệ và phát triển rừng, từ đó nâng cao nhận thức về vai trò của rừng trong việc ứng phó với biến đổi khí hậu.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Biến đổi khí hậu toàn cầu đang là thách thức nghiêm trọng, trong đó nồng độ khí CO2 gia tăng được xem là nguyên nhân chính gây ra hiện tượng nóng lên toàn cầu. Theo ước tính, nếu toàn bộ sinh khối rừng mưa nhiệt đới bị đốt trong 50 năm tới, lượng CO2 thải ra sẽ làm tăng gấp đôi nồng độ CO2 hiện tại, dẫn đến nhiệt độ trái đất tăng từ 2 đến 5 độ C, gây ra nhiều hệ quả nghiêm trọng như băng tan, mực nước biển dâng cao, ảnh hưởng đến các vùng ven biển và đảo quốc. Trước thực trạng này, Công ước khung của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu (UNFCCC) và Nghị định thư Kyoto đã được ký kết nhằm giảm phát thải khí nhà kính, trong đó cơ chế phát triển sạch (CDM) cho phép các nước phát triển đầu tư vào các dự án trồng rừng tại các nước đang phát triển để hấp thụ CO2.

Tại Việt Nam, các chính sách về chi trả dịch vụ môi trường rừng đã được ban hành như Nghị định 48/2007/NĐ-CP, Quyết định 380-TTg năm 2008 và Nghị định 99/2010/NĐ-CP nhằm thúc đẩy phát triển dịch vụ môi trường rừng, trong đó có khả năng hấp thụ CO2. Tuy nhiên, việc xác định chính xác sinh khối và khả năng hấp thụ CO2 của từng loại rừng còn hạn chế, đặc biệt với rừng tự nhiên như rừng Vầu đắng (Indosasa angustata Mc. Clure) tại huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên.

Rừng Vầu đắng có diện tích khoảng 1.730,9 ha, chiếm 5,72% diện tích rừng tự nhiên huyện Định Hóa, phân bố chủ yếu tại các xã Lam Vĩ, Tân Thịnh, Quy Kỳ, Bảo Linh, Phú Đình và Bình Thành. Loài cây này không chỉ có giá trị kinh tế từ măng và thân khí sinh mà còn góp phần quan trọng trong cải tạo đất, điều hòa khí hậu và bảo vệ nguồn nước. Mục tiêu nghiên cứu là định lượng sinh khối và khả năng hấp thụ CO2 của rừng Vầu đắng thuần loài, xây dựng mô hình xác định nhanh sinh khối và lượng CO2 hấp thụ, làm cơ sở cho việc chi trả dịch vụ môi trường rừng theo chính sách của Chính phủ. Nghiên cứu được thực hiện trên địa bàn 4 xã có diện tích rừng Vầu đắng tập trung, trong phạm vi thời gian nghiên cứu theo phương pháp mẫu điển hình.

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 và năng suất rừng, cũng như khả năng hấp thụ CO2 của rừng. Sinh khối được định nghĩa là tổng trọng lượng sinh vật sống trên một đơn vị diện tích, là chỉ tiêu quan trọng thể hiện năng suất rừng và được dùng để tính toán lượng carbon hấp thụ. Các lý thuyết nổi bật bao gồm:

• Luật tối thiểu của Liebig và phát triển thành luật năng suất của Mitscherlich, giải thích sự ảnh hưởng của các yếu tố môi trường đến năng suất sinh khối.
• Mô hình sinh khối và năng suất sơ cấp của rừng thế giới do Canell (1982) tổng hợp từ hơn 600 công trình nghiên cứu.
• Các nghiên cứu về cấu trúc sinh khối và hàm lượng carbon trong các bộ phận cây rừng, từ thân, cành, lá đến rễ và vật rơi rụng.
• Cơ chế phát triển sạch (CDM) và các chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng tại Việt Nam, làm nền tảng pháp lý và thực tiễn cho việc định lượng giá trị môi trường rừng.

Các khái niệm chính bao gồm sinh khối tươi và khô, hàm lượng carbon trong sinh khối, lượng CO2 hấp thụ, và các cấp tuổi cây trong rừng Vầu đắng (cấp 1: 1-2 tuổi, cấp 2: 3-4 tuổi, cấp 3: trên 4 tuổi).

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu được thực hiện tại huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên, trên 4 xã có diện tích rừng Vầu đắng tập trung: Tân Thịnh, Quy Kỳ, Lam Vĩ và Bảo Linh. Phương pháp nghiên cứu bao gồm:

• Lập ô tiêu chuẩn (OTC): 12 ô tiêu chuẩn được bố trí ngẫu nhiên, mỗi xã 3 ô tương ứng với 3 cấp mật độ rừng (thưa, trung bình, cao). Mỗi ô tiêu chuẩn có diện tích 400 m², trong đó có 5 ô thứ cấp (25 m²) để điều tra cây bụi, thảm tươi và 5 ô dạng bản (1 m²) để thu gom vật rơi rụng.
• Thu thập số liệu: Đo đạc đường kính ngang ngực (D1.3), chiều cao cây (Hvn), phân loại cây theo cấp tuổi. Chọn ngẫu nhiên 36 cây tiêu chuẩn (12 cây mỗi cấp tuổi) để chặt hạ, đo đếm sinh khối tươi từng bộ phận (thân, cành, lá, thân ngầm), lấy mẫu phân tích sinh khối khô.
• Phân tích sinh khối khô: Mẫu được sấy khô ở 105°C đến khối lượng không đổi để xác định tỷ lệ khô/tươi.
• Tính toán sinh khối và lượng carbon tích lũy: Sử dụng công thức tính sinh khối tươi, sinh khối khô, lượng carbon tích lũy dựa trên tỷ lệ phần trăm carbon trong sinh khối khô từng bộ phận. Lượng CO2 hấp thụ được tính theo công thức chuẩn dựa trên lượng carbon tích lũy.
• Phân tích thống kê: Sử dụng phần mềm SPSS 13.0 để xây dựng mô hình hồi quy giữa sinh khối, lượng CO2 hấp thụ với các nhân tố điều tra như đường kính, chiều cao, mật độ cây. Các mô hình được lựa chọn dựa trên hệ số tương quan cao và sai số thấp, với mức ý nghĩa thống kê p < 0,05.

Phương pháp mẫu điển hình và phân tích nội nghiệp đảm bảo tính đại diện và độ chính xác của kết quả nghiên cứu trong điều kiện thời gian và kinh phí hạn chế.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Hiện trạng diện tích và mật độ rừng Vầu đắng: Tổng diện tích rừng Vầu đắng tại huyện Định Hóa là 1.730,9 ha, chiếm 5,72% diện tích rừng tự nhiên. Mật độ cây phân bố theo 3 cấp: thưa (<3.000 cây/ha), trung bình (3.000-5.000 cây/ha), và cao (>5.000 cây/ha).

2. Sinh khối tươi và khô của rừng Vầu đắng: Sinh khối tươi trung bình của lâm phần Vầu đắng dao động từ khoảng 50 đến 120 tấn/ha tùy theo cấp mật độ, trong đó sinh khối khô chiếm khoảng 40-50% sinh khối tươi. Cây Vầu đắng cấp tuổi 3 (trên 4 tuổi) chiếm tỷ trọng sinh khối lớn nhất, đạt khoảng 60% tổng sinh khối lâm phần.

3. Lượng carbon tích lũy: Lượng carbon tích lũy trong rừng Vầu đắng dao động từ 20 đến 60 tấn C/ha, tương ứng với lượng CO2 hấp thụ từ 73 đến 220 tấn CO2/ha. Cây thân chính chiếm tỷ lệ carbon tích lũy cao nhất (khoảng 50-55%), tiếp theo là thân ngầm và cành lá.

4. Mô hình xác định nhanh sinh khối và CO2 hấp thụ: Mối quan hệ hồi quy giữa sinh khối cây cá thể với đường kính D1.3 và chiều cao cây có hệ số tương quan cao (R² > 0,85), cho phép xây dựng mô hình dự báo sinh khối và lượng CO2 hấp thụ chính xác và dễ áp dụng trong thực tiễn quản lý rừng.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy rừng Vầu đắng tại Định Hóa có khả năng tích lũy sinh khối và hấp thụ CO2 đáng kể, góp phần quan trọng trong việc giảm thiểu biến đổi khí hậu. So với các nghiên cứu về rừng trồng phổ biến như Keo, Thông, Bạch đàn, sinh khối và lượng carbon tích lũy của rừng Vầu đắng tương đối thấp hơn do đặc tính sinh trưởng của loài tre trúc và mật độ phân bố. Tuy nhiên, rừng Vầu đắng có ưu thế về khả năng phát triển nhanh, tái sinh tốt và giá trị kinh tế từ măng và thân khí sinh.

Việc xây dựng mô hình xác định nhanh sinh khối và CO2 hấp thụ dựa trên các chỉ tiêu sinh trưởng cơ bản giúp giảm chi phí và thời gian khảo sát, đồng thời cung cấp công cụ hữu ích cho các chủ rừng và cơ quan quản lý trong việc đánh giá giá trị dịch vụ môi trường rừng. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ phân bố sinh khối theo cấp tuổi, bảng tổng hợp lượng carbon tích lũy theo mật độ rừng, và mô hình hồi quy sinh khối - CO2 hấp thụ.

Kết quả cũng khẳng định vai trò của rừng Vầu đắng trong hệ sinh thái địa phương, góp phần bảo vệ đất, điều hòa khí hậu và tạo cảnh quan, đồng thời mở ra cơ hội phát triển dịch vụ môi trường rừng theo cơ chế chi trả hiện hành.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Xây dựng chương trình quản lý và bảo vệ rừng Vầu đắng: Tăng cường công tác quản lý, bảo vệ rừng tại các xã trọng điểm như Tân Thịnh, Quy Kỳ, Lam Vĩ và Bảo Linh nhằm duy trì và phát triển diện tích rừng Vầu đắng, bảo vệ nguồn sinh khối và khả năng hấp thụ CO2. Thời gian thực hiện: 1-3 năm; chủ thể: Ban quản lý rừng địa phương, chính quyền xã.

2. Áp dụng mô hình xác định nhanh sinh khối và CO2 hấp thụ: Đào tạo cán bộ kỹ thuật và chủ rừng sử dụng mô hình dự báo sinh khối để đánh giá nhanh giá trị môi trường rừng, phục vụ cho việc chi trả dịch vụ môi trường rừng theo Nghị định 99/2010/NĐ-CP. Thời gian: 6-12 tháng; chủ thể: Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, Viện Khoa học Lâm nghiệp.

3. Phát triển dịch vụ môi trường rừng và thị trường carbon: Khuyến khích các dự án trồng mới, phục hồi rừng Vầu đắng theo cơ chế phát triển sạch (CDM), tận dụng giá trị hấp thụ CO2 để thu hút đầu tư tài chính, góp phần nâng cao thu nhập cho người dân. Thời gian: 3-5 năm; chủ thể: UBND tỉnh, các tổ chức phi chính phủ, doanh nghiệp.

4. Nâng cao nhận thức và đào tạo cộng đồng: Tổ chức các chương trình tuyên truyền, tập huấn về vai trò của rừng Vầu đắng trong bảo vệ môi trường và biến đổi khí hậu, thúc đẩy sự tham gia của cộng đồng trong bảo vệ và phát triển rừng bền vững. Thời gian: liên tục; chủ thể: Hội Nông dân, các tổ chức xã hội.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Cơ quan quản lý lâm nghiệp và môi trường: Sở Nông nghiệp, Ban quản lý rừng, các phòng ban chuyên môn có thể sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách, kế hoạch quản lý và phát triển rừng Vầu đắng, cũng như triển khai chi trả dịch vụ môi trường rừng.

2. Chủ rừng và cộng đồng dân cư địa phương: Các hộ dân và tổ chức quản lý rừng tại huyện Định Hóa có thể áp dụng mô hình xác định sinh khối và lượng CO2 hấp thụ để đánh giá giá trị rừng, từ đó nâng cao hiệu quả kinh tế và bảo vệ tài nguyên rừng.

3. Các nhà nghiên cứu và học viên ngành Lâm nghiệp, Môi trường: Luận văn cung cấp dữ liệu thực nghiệm, phương pháp nghiên cứu và mô hình toán học hữu ích cho các nghiên cứu tiếp theo về sinh khối, hấp thụ carbon và dịch vụ môi trường rừng.

4. Doanh nghiệp và tổ chức phát triển dự án CDM: Các tổ chức, doanh nghiệp quan tâm đến đầu tư trồng rừng, phát triển thị trường carbon có thể tham khảo để đánh giá tiềm năng và hiệu quả kinh tế của rừng Vầu đắng trong các dự án giảm phát thải khí nhà kính.

Câu hỏi thường gặp

1. Rừng Vầu đắng có vai trò gì trong việc hấp thụ CO2?
   Rừng Vầu đắng có khả năng tích lũy lượng carbon từ 20 đến 60 tấn C/ha, tương đương hấp thụ 73-220 tấn CO2/ha, góp phần giảm lượng khí nhà kính trong khí quyển và hạn chế biến đổi khí hậu.

2. Phương pháp xác định sinh khối và CO2 hấp thụ được thực hiện như thế nào?
   Nghiên cứu sử dụng phương pháp mẫu điển hình, đo đạc đường kính, chiều cao cây, chặt hạ cây tiêu chuẩn để cân sinh khối tươi, lấy mẫu phân tích sinh khối khô, sau đó tính toán lượng carbon và CO2 hấp thụ dựa trên tỷ lệ phần trăm carbon trong sinh khối.

3. Mô hình dự báo sinh khối có thể áp dụng trong thực tế ra sao?
   Mô hình hồi quy giữa sinh khối với đường kính và chiều cao cây có độ chính xác cao, giúp chủ rừng và cán bộ kỹ thuật nhanh chóng ước lượng sinh khối và lượng CO2 hấp thụ mà không cần chặt hạ cây, tiết kiệm thời gian và chi phí.

4. Lượng CO2 hấp thụ của rừng Vầu đắng so với các loại rừng khác như thế nào?
   So với các rừng trồng phổ biến như Keo, Thông, rừng Vầu đắng có lượng sinh khối và CO2 hấp thụ thấp hơn do đặc tính sinh trưởng của loài tre, nhưng vẫn đóng vai trò quan trọng trong hệ sinh thái và có giá trị kinh tế riêng biệt.

5. Làm thế nào để phát triển dịch vụ môi trường rừng dựa trên kết quả nghiên cứu này?
   Cần xây dựng chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng dựa trên dữ liệu sinh khối và CO2 hấp thụ, đồng thời triển khai các dự án trồng rừng theo cơ chế phát triển sạch (CDM), kết hợp đào tạo cộng đồng và quản lý bền vững rừng Vầu đắng.

Kết luận

• Đã xác định được sinh khối tươi và khô, lượng carbon tích lũy và CO2 hấp thụ của rừng Vầu đắng thuần loài tại huyện Định Hóa, với sinh khối tươi dao động từ 50-120 tấn/ha và lượng CO2 hấp thụ từ 73-220 tấn/ha.
• Xây dựng thành công mô hình hồi quy dự báo sinh khối và lượng CO2 hấp thụ dựa trên các chỉ tiêu sinh trưởng cơ bản, có độ chính xác cao và dễ áp dụng.
• Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho việc chi trả dịch vụ môi trường rừng theo Nghị định 99/2010/NĐ-CP và phát triển thị trường carbon tại địa phương.
• Đề xuất các giải pháp quản lý, bảo vệ, phát triển rừng Vầu đắng và nâng cao nhận thức cộng đồng nhằm phát huy giá trị kinh tế và môi trường của rừng.
• Khuyến nghị triển khai các bước tiếp theo gồm đào tạo cán bộ kỹ thuật, xây dựng dự án CDM, và mở rộng nghiên cứu sang các dạng rừng hỗn giao có Vầu đắng.

Luận văn là tài liệu tham khảo quan trọng cho các nhà quản lý, nhà nghiên cứu, chủ rừng và các tổ chức phát triển dự án liên quan đến lâm nghiệp và biến đổi khí hậu. Để góp phần bảo vệ môi trường và phát triển bền vững, cần tiếp tục ứng dụng và mở rộng nghiên cứu trong lĩnh vực này.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu 1. Trên thế giới 1. Nghiên cứu về sinh khối và năng suất rừng Sinh khối và năng suất rừng là những vấn đề đã được rất nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu.

"Sinh khối là tổng trọng lượng của sinh vật sống trong sinh quyển hoặc số lượng sinh vật sống trên một đơn vị diện tích, thể tích vùng”. Sinh khối là một chỉ tiêu quan trọng thể hiện năng suất của rừng, sinh khối được dùng để nghiên cứu một số chỉ tiêu khác như dinh dưỡng hoặc các chỉ tiêu về môi trường rừng. Khi cơ chế phát triển sạch (CDM) xuất hiện, nghiên cứu sinh khối giữ vai trò quan trọng hơn, được dùng để xác định lượng carbon hấp thụ bởi thực vật rừng, góp phần định lượng giá trị môi trường do rừng mang lại. Từ những năm 1840 trở về trước, đã có những công trình nghiên cứu về lĩnh vực sinh lý thực vật, đặc biệt là vai trò hoạt động của diệp lục trong quá trình quang hợp để tạo nên các sản phẩm hữu cơ dưới tác động của các nhân tố tự nhiên như: Đất, nước, không khí, và năng lượng ánh sáng mặt trời.

sang thế kỷ 19 nhờ áp dụng các thành tựu khoa học như hóa phân tích, hóa thực vật và đặc biệt là vận dụng nguyên lý tuần hoàn vật chất trong thiên nhiên, các nhà khoa học đã thu được những thành tựu đáng kể. Tiêu biểu cho lĩnh vực này có thể kể tới một số tác giả sau: - Liebig (1862) lần đầu tiên đã định lượng về sự tác động của thực vật tới không khí và phát triển thành định luật tối thiểu, sau đó Mitscherlich (1954) đã phát triển luật tối thiểu của Liebig thành luật "năng suất" [31]. - Lieth (1964) đã thể hiện năng suất trên toàn thế giới bằng bản đồ năng suất, đồng thời với sự ra đời của chương trình sinh học quốc tế “IBP” (1964) và n 7 chương trình sinh quyển con người “MAB” (1971) đã tác động mạnh mẽ tới việc nghiên cứu sinh khối. Những nghiên cứu trong giai đoạn này tập trung vào các đối tượng đồng cỏ, savan, rừng rụng lá, rừng mưa thường xanh [32].

- Duyiho cho biết hệ sinh thái rừng nhiệt đới năng suất chất khô thuần từ 10-50 tấn/ha/năm, trung bình là 20 tấn/ha/năm, sinh khối chất khô từ 60-800 tấn/ha/năm, trung bình là 450 tấn/ha/năm (theo Lê Hồng Phúc, 1996) [10]. - Dajoz (1971) đưa ra năng suất của một số hệ sinh thái rừng như sau: + Mía ở Châu Phi: 76 tấn/ha/năm. + Rừng nhiệt đới thứ sinh ở Yangambi: 20 tấn/ha/năm. + Đồng cỏ tự nhiên ở Fustuca (Đức): 10,5-15,5 tấn/ha/năm (dẫn theo Lê Hồng Phúc, 1996) [10].

- Canell (1982) đã cho ra đời cuốn sách “Sinh khối và năng suất sơ cấp của rừng thế giới", cho đến nay nó vẫn là tác phẩm quy mô nhất. Tác phẩm đã tổng hợp 600 công trình nghiên cứu được toám tắt xuất bản về sinh khối khô, thân, cành, lá và một số thành phần sản phẩm sơ cấp của hơn 1.200 lâm phần thuộc 46 nước trên thế giới [25]. Nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 của rừng Trong bối cảnh toàn thế giới đang cùng bắt tay để ứng phó với các tác động do biến đổi khí hậu gây ra, thì vai trò của rừng trong việc duy trì và cải thiện các chức năng phòng hộ môi trường ngày càng được khẳng định, trong đó vai trò hấp thụ khí C0 2 (tác nhân cơ bản gây ra hiệu ứng nhà kính và biến đổi khí hậu toàn cầu) của rừng đang rất được các nhà khoa học quan tâm nghiên cứu, có thể tổng kết lại một số công trình nghiên cứu chủ yếu như sau: n 8 - Kang Bing và cộng sự (2006) khi nghiên cứu về khả năng hấp thụ C02 của rừng trồng hỗn giao giữa P. massoniana và Cunninghamia lanceolata cho thấy, đối với cả 2 loài, hàm lượng carbon tập trung chủ yếu ở tầng cây gỗ đạt trung bình 51,1%, tiếp đến là vật rơi rụng chiếm 48,3%, cây bụi chiếm 44,1% và thấp nhất là trong cỏ chỉ chiếm khoảng 33,0% so với tổng sinh khối khô từng bộ phận tương ứng.

Khả năng hấp thụ carbon của loài P. massoniana lớn hơn lượng carbon của C. Lanceolata, trong đó hàm lượng carbon chứa trong gỗ, rễ, cành, vỏ, lá của P. masoniana lần lượt là 58,6%, 56,3%, 51,2%, 49,8% và 46,8%, trong khi đó loài C.

lanceolata có hàm lượng carbon lần lượt là vỏ (52,2%), lá (51,8%), gỗ (50,2%), rễ (47,5%) và cành thấp nhất là 46,7% [29]. - Fang Yunting và cộng sự (2003) khi tiến hành nghiên cứu khả năng hấp thụ carbon đối với rừng trồng hỗn loài giữa Pinus massoniana và Schima superba tại Trung Quốc cho thấy, tổng lượng carbon hấp thụ biến động từ 146,35 - 215,30 tấn/ha, trong đó lượng carbon của cây trồng và thảm thực vật dưới tán rừng chiếm 61,9% - 69,9%, lượng carbon trong đất chiếm từ 28,5 - 35,5% và lượng carbon trong vật rơi rụng chiếm từ 1,6 - 2,8% [ 27]. - Jianhua Zhu (2007) đối với rừng trồng Larix potaninii có độ tuổi từ 2 - 40 thì hàm lượng carbon của sinh khối trên mặt đất chứa 49,70% và hàm lượng carbon của sinh khối dưới mặt đất chứa 48,99%. Hàm lượng carbon trong thân cây chứa 49,47%, trong khi hàm lượng carbon trong cành chiếm 50,03% và hàm lượng carbon trong lá chiếm 49,61% so với sinh khối khô của nó [28].

- Leuvina (2007) khi nghiên cứu khả năng hấp thụ carbon của cây Lõi thọ và cho biết: lượng carbon chiếm 44,73% so với tổng sinh khối của cây Lõi thọ, trong đó hàm lượng carbon trong lá 44,89%, trong cành 44,47% và trong thân 43,53%. Với mật độ 1000 cây/ha, rừng Lõi thọ ở độ tuổi 12 có thể cố định 200 tấn carbon, tương đương 736 tấn CO2 [30]. n 9 - Việc sử dụng các công nghệ hiện đại vào trong nghiên cứu khả năng hấp thụ carbon của rừng cũng được nhiều tác giả quan tâm thực hiện. Năm 1980, Brown và cộng sự đã sử dụng công nghệ GIS dự tính lượng carbon trung bình trong rừng nhiệt đới châu Á là 144 tấn/ha trong phần sinh khối và 148 tấn/ha trong lớp đất mặt với độ sâu 1 m, tương đương 42 - 43 tỷ tấn carbon trong toàn châu lục.A đã chứng minh lượng carbon trong rừng nhiệt đới châu Á là 40 - 250 tấn/ha, trong đó 50 - 120 tấn/ha ở phần thực vật và đất (Brown, S.

- Các dự án về trồng rừng và tái trồng rừng theo cơ chế phát triển sạch đang rất được quan tâm trong thời gian qua. Tính tới năm 2004, 16 dự án về hấp thụ CO2 thông qua việc trồng mới và tái trồng mới rừng đã được thực hiện, trong đó châu Mỹ Latin có 4 dự án, châu Phi có 7 dự án, châu Á có 5 dự án và 1 dự án liên quốc gia được thực hiện tại các nước Ấn Độ, Brazil, Jordan và Kenya (FAO, 2004) [26]. - Năm 2004, dự án thực hiện trình diễn về hấp thụ CO2 trong hệ thống lâm nghiệp và sinh thái nông nghiệp trị giá 53,8 tỷ USD đã được ngân hàng Thế giới huy động. Mục tiêu của chương trình này là hỗ trợ chi phí cho việc giảm phát thải khí nhà kính, đồng thời tăng cường bảo tồn đa dạng sinh học cũng như giảm đói nghèo trên thế giới.

Tuy nhiên, cho tới cuối năm 2007, mới chỉ 1 dự án được phê duyệt bằng quỹ này và 7 dự án khác đang chờ đợi để được phê chuẩn. Dự án mới được duyệt sẽ thực hiện tại lưu vực đầu nguồn sông Pearl, Quảng Tây, Trung Quốc với 4 mục tiêu: (i) Nâng cao khả năng hấp thụ CO2 của rừng tại lưu vực đầu nguồn, (ii) Tăng cường bảo tồn đa dạng sinh học rừng tự nhiên, (iii) Cải tạo đất và chống xói mòn và (iv) Nâng cao thu nhập của người dân địa phương. Để đạt được mục tiêu trên, 4.000 ha rừng đa tác dụng sẽ được trồng mới. Hiệu quả mong muốn của dự án là đem lại n 10 việc làm cho 18.000 hộ gia đình trong vùng dự án với 110.000 ngày công, đồng thời đến năm 2012 rừng trồng trên có thể hấp thụ được 320.

- Giá trị kinh tế thông qua việc hấp thụ CO2 của rừng tự nhiên nhiệt đới khoảng từ 500-2.000 USD/ha, trong khi đó giá trị này ở rừng ôn đới là từ 100- 300 USD/ha. Đối với rừng Amazon tại Brazin, giá trị kinh tế thông qua việc cố định khí CO2 của rừng nguyên sinh là 4.400 USD/ha/năm, rừng thứ sinh là 1. Nghiên cứu về sinh khối và năng suất rừng Ở Việt Nam, việc nghiên cứu sinh khối rừng được tiến hành khá muộn, tuy nhiên bước đầu cũng đã đạt được những thành tựu đáng kể. Cho tới nay một số loài cây trồng rừng chủ yếu ở nước ta như Keo tai tượng, Mỡ, Thông mã vĩ, Thông nhựa và Keo lai,… đã được nhiều tác giả nghiên cứu lập biểu cấp đất, biểu thể tích, quá trình sinh trưởng và sản lượng rừng.

Đây là những nghiên cứu ban đầu làm cơ sở cho việc triển khai nghiên cứu sinh khối và tính toán lượng hấp thụ CO2 bởi các loại rừng trồng ở nước ta. Có thể kể đến một số công trình nghiên cứu sau: - Nguyễn Hoàng Trí (1986), với công trình nghiên cứu “Sinh khối và năng suất rừng Đước” đã áp dụng phương pháp “Cây mẫu” để nghiên cứu năng suất sinh khối một số quần xã rừng Đước đôi (Rhizophora apiculata) tại vùng ven biển ngập mặn Minh Hải, đây là đóng góp có ý nghĩa lớn về mặt lý luận và thực tiễn đối với việc nghiên cứu sinh thái rừng ngập mặn nước ta [20]. - Cũng sử dụng phương pháp “Cây mẫu” của Newboul D. - Lê Hồng Phúc (1996) đã có công trình nghiên cứu về sinh khối hoàn chỉnh, đây được xem là tác phẩm mang tính chất đi đầu trong lĩnh vực nghiên n 11 cứu sinh khối ở nước ta.

Với đối tượng nghiên cứu là Thông ba lá tại Đà Lạt. Sau khi nghiên cứu, tác giả đã lập được một số phương trình tương quan giữa sinh khối của các bộ phận của cây rừng với đường kính D1. - Vũ Văn Thông (1997) với luận văn Thạc sỹ của mình đã xác lập được mối quan hệ giữa sinh khối của các bộ phận với đường kính D1.3 cho loài Keo lá tràm [17]. - Hoàng Văn Dưỡng (2000) đã tìm ra quy luật quan hệ giữa các chỉ tiêu sinh khối với các chi tiêu biểu thị kích thước của cây, quan hệ giữa sinh khối tươi và sinh khối khô các bộ phận thân cây Keo lá tràm.

Nghiên cứu cũng đã lập được biểu tra sinh khối và ứng dụng biểu xác định sinh khối cây cá lẻ và lâm phần Keo lá tràm )[4].