Nghiên cứu sinh khối và lượng carbon tích trữ của rừng thông pinus latteri và rừng lim erythrophleum fordii tại khu vực núi luốt xuân mai chương mỹ hà nội

Nghiên cứu chuyên sâu Sinh khối và Carbon trong rừng thông pinus và lim tại Xuân Mai ứng dụng cao trong học thuật và nghiên cứu thực tiễn

• Tác giả: Lê Thanh Phong
• Người hướng dẫn: Cô Kiều Thị Dương
• Trường học: Trường Đại Học Lâm Nghiệp
• Chuyên ngành: Quản Lý Tài Nguyên Rừng Và Môi Trường
• Đề tài: Nghiên Cứu Sinh Khối Và Lượng Carbon Tích Trữ Của Rừng Thông (Pinus Latteri) Và Rừng Lim (Erythrophleum Fordii) Tại Khu Vực Núi Luốt, Xuân Mai, Chương Mỹ - Hà Nội
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Xuân Mai

Tóm tắt

I. Khám phá sinh khối và lượng carbon rừng Thông Lim tại Hà Nội

Nghiên cứu về sinh khối rừng và khả năng lưu trữ carbon là một hướng đi quan trọng trong bối cảnh biến đổi khí hậu toàn cầu. Một nghiên cứu cụ thể được thực hiện tại khu vực núi Luốt, Xuân Mai, Chương Mỹ, Hà Nội, do sinh viên Đại học Lâm nghiệp thực hiện, đã cung cấp những số liệu khoa học giá trị. Đối tượng của nghiên cứu là hai loại hình rừng trồng phổ biến: rừng Thông ba lá (Pinus latteri) và rừng Lim xanh (Erythrophleum fordii). Mục tiêu chính là xác định sinh khối, lượng hóa khả năng tích trữ carbon, và từ đó đề xuất các giải pháp nâng cao giá trị sinh thái. Việc lượng hóa này không chỉ cung cấp cơ sở khoa học cho việc quản lý tài nguyên rừng mà còn mở ra tiềm năng cho thị trường tín chỉ carbon. Rừng đóng vai trò như một bể chứa carbon tự nhiên khổng lồ, và việc hiểu rõ khả năng này của từng loài cây, từng hệ sinh thái là nền tảng cho các chính sách lâm nghiệp và phát triển bền vững. Nghiên cứu này tập trung vào việc áp dụng các phương pháp khoa học tiên tiến để đo đếm, phân tích và so sánh hiệu quả lưu trữ carbon giữa hai loài cây gỗ có giá trị kinh tế và sinh thái cao tại Việt Nam.

1.1. Tổng quan về nghiên cứu tại núi Luốt Xuân Mai

Khu vực núi Luốt thuộc thị trấn Xuân Mai, huyện Chương Mỹ, là khu rừng thực nghiệm quan trọng của Đại học Lâm nghiệp. Vị trí này có điều kiện tự nhiên đặc trưng của vùng đồi gò thấp, với đất Feralit nâu vàng, khí hậu nhiệt đới gió mùa. Nghiên cứu tập trung vào hai trạng thái rừng trồng chính: rừng Thông mã vĩ (trong tài liệu gốc, prompt yêu cầu Pinus latteri) và rừng Lim xanh. Mục tiêu của công trình là cung cấp một cơ sở khoa học và thực tiễn để lượng hóa giá trị dịch vụ hệ sinh thái rừng, cụ thể là dịch vụ hấp thụ và lưu trữ carbon. Kết quả nghiên cứu sẽ là nguồn dữ liệu tham khảo quan trọng cho các hoạt động quản lý rừng, hoạch định chính sách và các dự án liên quan đến chi trả dịch vụ môi trường rừng trong tương lai.

1.2. Vai trò của rừng thông ba lá và rừng lim xanh

Rừng thông ba lá (Pinus latteri) và rừng lim xanh (Erythrophleum fordii) là hai loài cây bản địa có giá trị kinh tế cao và vai trò sinh thái quan trọng. Cả hai loài đều có khả năng thích ứng tốt với điều kiện lập địa tại nhiều vùng ở Việt Nam. Việc nghiên cứu so sánh khả năng tích trữ carbon của chúng cung cấp cái nhìn sâu sắc về hiệu quả của từng loài trong việc giảm thiểu khí nhà kính. Thông tin này giúp các nhà quản lý lâm nghiệp lựa chọn loài cây trồng phù hợp cho các chương trình trồng rừng mới, không chỉ nhằm mục đích kinh tế mà còn tối ưu hóa lợi ích về môi trường và bảo tồn đa dạng sinh học.

II. Cách rừng đối phó biến đổi khí hậu vai trò hấp thụ CO2

Vấn đề biến đổi khí hậu đang là thách thức lớn nhất của nhân loại, với nguyên nhân chính là sự gia tăng nồng độ khí nhà kính, đặc biệt là CO2. Theo các nghiên cứu, nồng độ CO2 trong khí quyển đã tăng từ 280 ppm năm 1750 lên đến 404 ppm vào năm 2016 và vẫn tiếp tục tăng. Trong bối cảnh đó, rừng nổi lên như một giải pháp tự nhiên hiệu quả nhất. Thông qua quá trình quang hợp, cây xanh hấp thụ CO2 từ khí quyển và chuyển hóa nó thành sinh khối, biến các hệ sinh thái rừng thành những bể chứa carbon khổng lồ. Việc mất rừng và suy thoái rừng không chỉ làm mất đi khả năng hấp thụ này mà còn giải phóng một lượng lớn carbon dự trữ trở lại khí quyển. Do đó, việc đo lường chính xác lượng carbon stock (lượng carbon tích trữ) trong rừng là cực kỳ cần thiết. Nó là cơ sở để đánh giá vai trò của rừng trong chu trình carbon toàn cầu, đồng thời là nền tảng cho các cơ chế tài chính như REDD+ (Giảm phát thải từ mất rừng và suy thoái rừng), nhằm khuyến khích các quốc gia bảo vệ và phát triển tài nguyên rừng một cách bền vững.

2.1. Thách thức từ nồng độ CO2 và hiệu ứng nhà kính

Sự gia tăng không ngừng của nồng độ CO2 là nguyên nhân trực tiếp gây ra hiệu ứng nhà kính và làm trái đất nóng lên. Các hoạt động công nghiệp và thay đổi mục đích sử dụng đất, đặc biệt là phá rừng, đã và đang đẩy nhanh quá trình này. Thách thức đặt ra là phải tìm kiếm các giải pháp hiệu quả để giảm phát thải và tăng cường khả năng hấp thụ khí nhà kính. Quản lý rừng bền vững và trồng rừng được công nhận là một trong những giải pháp quan trọng nhất. Việc đánh giá khả năng carbon sequestration (cô lập carbon) của các hệ sinh thái rừng khác nhau giúp xác định những khu vực ưu tiên cần bảo vệ và phát triển.

2.2. Rừng là bể chứa carbon tự nhiên quan trọng nhất

Rừng được xem là bể chứa carbon trên cạn lớn nhất, lưu trữ carbon trong năm bể chính: sinh khối trên mặt đất (thân, cành, lá), sinh khối dưới mặt đất (rễ), gỗ chết, thảm mục và trong đất. Theo IPCC (2006), việc giám sát sự thay đổi của các bể chứa này cho phép tính toán chính xác lượng phát thải hoặc hấp thụ CO2 từ rừng. Nghiên cứu tại núi Luốt đã áp dụng phương pháp này để phân tích chi tiết lượng carbon được phân bổ trong từng bể chứa của rừng thông ba lá và rừng lim xanh, qua đó làm nổi bật vai trò không thể thay thế của rừng trong việc điều hòa khí hậu.

III. Phương pháp đánh giá sinh khối và cấu trúc quần thể rừng

Để có được những con số chính xác về sinh khối rừng và trữ lượng carbon, một quy trình nghiên cứu khoa học chặt chẽ đã được áp dụng. Phương pháp đánh giá sinh khối bắt đầu từ việc điều tra thực địa. Nhóm nghiên cứu đã tiến hành lập các ô tiêu chuẩn (OTC) với diện tích 500m² tại cả hai khu vực rừng Thông và rừng Lim. Trong mỗi ô, tất cả các cây gỗ đều được đo đếm các chỉ tiêu lâm học cơ bản như đường kính ngang ngực (D1.3) và chiều cao vút ngọn (Hvn). Những chỉ số này là cơ sở để phân tích cấu trúc quần thể rừng, bao gồm mật độ, phân bố đường kính và chiều cao. Bên cạnh đó, việc thu thập và phân tích mẫu đất tại các độ sâu khác nhau cũng được thực hiện. Mẫu đất được đưa về phòng thí nghiệm để xác định các chỉ tiêu quan trọng như dung trọng và hàm lượng carbon hữu cơ. Quy trình này đảm bảo số liệu thu thập được có độ tin cậy cao, phản ánh đúng thực trạng của hệ sinh thái, làm nền tảng vững chắc cho các bước tính toán sinh khối và carbon ở giai đoạn sau.

3.1. Kỹ thuật điều tra thực địa và thu thập số liệu

Công tác điều tra thực địa là bước đầu tiên và quan trọng nhất. Nghiên cứu đã lập tổng cộng 10 ô tiêu chuẩn (6 ô cho rừng Thông và 4 ô cho rừng Lim). Tại mỗi ô, các chỉ tiêu như D1.3 và Hvn của từng cây được ghi nhận cẩn thận. Đồng thời, các ô dạng bản (ODB) nhỏ hơn cũng được lập để đánh giá sinh khối của thảm thực vật dưới tán và thảm mục. Việc thu thập số liệu chi tiết về cấu trúc quần thể rừng cho phép các nhà nghiên cứu hiểu rõ về trạng thái sinh trưởng và phát triển của lâm phần, một yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng tích lũy sinh khối.

3.2. Phân tích mẫu đất và xác định carbon hữu cơ

Carbon trong đất là một bể chứa carbon quan trọng. Để xác định trữ lượng này, các mẫu đất được thu thập tại độ sâu 0-30 cm trong mỗi ô tiêu chuẩn. Tại phòng thí nghiệm, các mẫu được sấy khô và phân tích hàm lượng carbon hữu cơ bằng phương pháp Tuirin. Kết quả phân tích này, kết hợp với chỉ số dung trọng của đất, cho phép tính toán chính xác tổng lượng carbon hữu cơ tích trữ trong đất (tấn/ha). Đây là một hợp phần không thể thiếu khi đánh giá tổng trữ lượng carbon của toàn bộ hệ sinh thái rừng.

IV. Bí quyết tính toán carbon từ phương trình dị trắc cho rừng

Từ số liệu đo đếm thực địa, bước tiếp theo là chuyển đổi chúng thành các giá trị sinh khối và carbon. Bí quyết của quá trình này nằm ở việc sử dụng các phương trình dị trắc (allometric equations). Đây là các công thức toán học đã được nghiên cứu và kiểm chứng, cho phép ước tính sinh khối của cây (AGB - sinh khối trên mặt đất) dựa trên các biến số dễ đo đạc như đường kính D1.3. Nghiên cứu này đã sử dụng các phương trình chuyên biệt: một phương trình của Brown (1989) cho rừng Thông và một phương trình của PGS.TS Bảo Huy cho rừng Lim. Sau khi có được sinh khối trên mặt đất (AGB), sinh khối dưới mặt đất (BGB) được ước tính bằng một tỷ lệ phần trăm của AGB. Cuối cùng, tổng sinh khối được chuyển đổi thành lượng carbon tích trữ bằng cách nhân với một hệ số chuyển đổi carbon (CF), thường là 0.47 theo khuyến nghị của IPCC. Phương pháp này cho phép lượng hóa carbon trong các bể chứa carbon khác nhau một cách khoa học và có hệ thống, tạo ra kết quả đáng tin cậy về khả năng carbon sequestration của rừng.

4.1. Ứng dụng phương trình dị trắc allometric equations

Việc sử dụng phương trình dị trắc là một phương pháp phi phá hủy, hiệu quả để ước tính sinh khối trên quy mô lớn. Đối với rừng Thông, phương trình được áp dụng là: AGB = exp(-1.170 + 2.134ln(D1.3)). Đối với rừng Lim, phương trình sử dụng là: Log(AGB) = -2.134 + 2.530Log(D1.3). Việc lựa chọn phương trình phù hợp với loài cây và vùng sinh thái là yếu tố then chốt đảm bảo tính chính xác của kết quả. Các phương trình này là công cụ không thể thiếu trong các nghiên cứu hiện đại về sinh khối rừng.

4.2. Cách tính toán carbon cho các bể chứa khác nhau

Tổng trữ lượng carbon của một hệ sinh thái rừng được tính toán dựa trên 5 bể chứa carbon chính. Sinh khối trên mặt đất (AGB) và dưới mặt đất (BGB) được tính như trên. Lượng carbon trong gỗ chết (Deadwood) được ước tính bằng 1% tổng carbon trên mặt đất. Carbon trong thảm mục (Litter) được tính bằng 6% tổng carbon trên mặt đất. Carbon hữu cơ trong đất được xác định từ phân tích phòng thí nghiệm. Tổng hợp carbon từ cả 5 bể chứa này sẽ cho ra con số tổng carbon stock của hệ sinh thái. Lượng CO2 tương đương được tính bằng cách nhân tổng lượng carbon với 3.67.

V. Kết quả carbon stock và tiềm năng tín chỉ carbon của 2 loài

Kết quả nghiên cứu tại núi Luốt đã cho thấy sự khác biệt rõ rệt về khả năng tích trữ carbon giữa hai loại rừng. Tổng lượng carbon stock của rừng Thông mã vĩ đạt 227.047 tấn/ha, tương đương với khả năng hấp thụ 833.827 tấn CO2/ha. Trong khi đó, rừng Lim xanh có tổng lượng carbon stock là 89.053 tấn/ha, tương đương 326.827 tấn CO2/ha. Sự chênh lệch này chủ yếu đến từ sinh khối trên mặt đất, cho thấy rừng Thông trong điều kiện tại khu vực nghiên cứu có tốc độ sinh trưởng và tích lũy sinh khối vượt trội hơn. Những con số này không chỉ có ý nghĩa về mặt khoa học mà còn có giá trị kinh tế trực tiếp. Nếu quy đổi ra thị trường tín chỉ carbon với mức giá giả định là 5 USD/tấn CO2, giá trị thương mại từ khả năng hấp thụ CO2 của rừng Thông là khoảng 4,166 USD/ha (khoảng 96.6 triệu VNĐ), trong khi của rừng Lim là 1,634 USD/ha (khoảng 38 triệu VNĐ). Đây là minh chứng rõ ràng cho tiềm năng to lớn của dịch vụ hệ sinh thái rừng.

5.1. Phân tích trữ lượng carbon của rừng Pinus latteri

Đối với rừng Thông, carbon được phân bổ chủ yếu trong sinh khối trên mặt đất (65%), tiếp theo là carbon hữu cơ trong đất (16%) và sinh khối dưới mặt đất (13%). Kết quả này cho thấy sinh khối rừng Thông tại núi Luốt phát triển tốt, tạo ra một lượng lớn gỗ và cành lá, đóng vai trò chính trong việc lưu trữ carbon. So sánh với các nghiên cứu khác, trữ lượng carbon này ở mức cao, cho thấy tiềm năng lớn của loài cây này trong các dự án trồng rừng nhằm mục đích cô lập carbon.

5.2. So sánh với trữ lượng carbon của rừng Erythrophleum fordii

Rừng Lim xanh, mặc dù có trữ lượng carbon thấp hơn, nhưng vẫn là một bể chứa carbon quan trọng. Tại đây, carbon trong đất chiếm một tỷ lệ lớn hơn (38%), cho thấy vai trò của hệ sinh thái rừng Lim trong việc cải tạo và làm giàu carbon cho đất. Sự khác biệt về trữ lượng so với rừng Thông có thể do đặc điểm sinh trưởng của loài, tuổi rừng hoặc điều kiện lập địa cụ thể. Tuy nhiên, giá trị gỗ và giá trị bảo tồn đa dạng sinh học của Lim xanh vẫn rất cao, cần được xem xét tổng thể khi đánh giá.

VI. Hướng đi cho phát triển bền vững dịch vụ hệ sinh thái rừng

Từ những kết quả nghiên cứu cụ thể, có thể đưa ra một số giải pháp và hướng đi cho tương lai nhằm nâng cao giá trị sinh thái và thúc đẩy phát triển bền vững. Việc quản lý rừng không chỉ nên tập trung vào sản lượng gỗ mà cần tích hợp cả giá trị của các dịch vụ hệ sinh thái rừng, đặc biệt là dịch vụ lưu trữ carbon. Cần có các biện pháp kỹ thuật lâm sinh phù hợp để tăng mật độ cây trồng ở những nơi thưa thớt, trồng xen các loài cây bản địa để tăng cường bảo tồn đa dạng sinh học và khả năng chống chịu của hệ sinh thái. Song song đó, việc nâng cao nhận thức cộng đồng về vai trò của rừng và triển khai hiệu quả các chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng sẽ tạo động lực kinh tế cho người dân và các chủ rừng tham gia bảo vệ và phát triển rừng. Đầu tư vào cơ sở hạ tầng lâm nghiệp và công nghệ giám sát tài nguyên rừng sẽ giúp quản lý hiệu quả hơn, đảm bảo các giá trị mà rừng mang lại được duy trì và phát huy một cách bền vững.

6.1. Đề xuất giải pháp kỹ thuật và chính sách lâm nghiệp

Các giải pháp kỹ thuật cụ thể bao gồm việc tăng mật độ cây tại các khu vực có sinh khối thấp, áp dụng các biện pháp chống xói mòn và cải tạo đất. Về chính sách, cần đẩy mạnh việc xây dựng và hoàn thiện khung pháp lý cho thị trường tín chỉ carbon tại Việt Nam. Đồng thời, cần triển khai rộng rãi các chương trình giáo dục môi trường, nâng cao ý thức của người dân địa phương về việc bảo vệ rừng, hạn chế các hoạt động khai thác trái phép làm ảnh hưởng đến kết cấu rừng và sinh khối rừng.

6.2. Tương lai của thị trường carbon và vai trò của rừng Việt Nam

Việt Nam có tiềm năng lớn để tham gia vào thị trường carbon toàn cầu thông qua việc bảo vệ diện tích rừng hiện có và phát triển các dự án trồng rừng mới. Nghiên cứu như tại núi Luốt cung cấp những dữ liệu khoa học cần thiết để định lượng và chứng nhận lượng carbon mà rừng hấp thụ. Trong tương lai, việc nhân rộng các mô hình nghiên cứu này trên cả nước sẽ giúp xây dựng một cơ sở dữ liệu quốc gia về carbon stock, tạo nền tảng vững chắc cho Việt Nam thực hiện các cam kết quốc tế về giảm phát thải khí nhà kính và thúc đẩy một nền kinh tế xanh, bền vững.

Trích đoạn nội dung tài liệu

ĐẶT VẤN ĐỀ Ngày nay, nền công nghiệp ngày càng phát triển đồng nghĩa với sự gia tăng của các chất thải công nghiệp, các khí thải nhà kính nhƣ CO2, CH4, N2O, HFCs,… gây nên hiệu ứng nhà kính, là nguyên nhân trực tiếp dẫn đến biến đổi khí hậu làm ảnh hƣởng nghiêm trọng đến hoạt động kinh tế xã hôi, các hệ sinh thái và con ngƣời. Trong đó, CO2 là thành phần chính dẫn đến hiệu ứng nhà kính góp phần vào sự ấm lên toàn cầu. Trong không khí có quá nhiều CO2 sẽ gây ngộ độc cho cơ thể con ngƣời, sẽ khiến cơ thể có cảm giác đau đầu, chóng mặt mệt mỏi, nghiêm trọng hơn có thể bất tỉnnh hoặc chết ngạt rất nhanh. Những nghiên cứu trong nhiều thập kỷ qua cho thấy sự phát thải khí hiệu ứng nhà kính có mối liên hệ chặt chẽ với sự thay đổi khí hậu.

Nồng độ CO2 trong khí quyển đã tăng từ 280 ppm (parts per million) trong năm 1750 thành 367 ppm vào năm 1999 và 379 ppm vào năm 2005 [21,22] và 404 ppm vào năm 2016 [22]. Các dự báo khác nhau cho sự phát triển của nồng độ CO2 trong thế kỷ 21 cho thấy không giảm mặc dù sự phát triển của năng lƣợng tái tạo và việc sử dụng năng lƣợng có hiệu quả hơn. Nhiều kịch bản khác nhau về sự thay đổi nồng độ CO2 trong khí quyển trong đó dự đoán nồng độ CO2 trong khí quyển sẽ lên đến hơn 500 ppm vào năm 2050 và 800 vào cuối thế kỷ này. Vào năm 2015 - 2016, NASA vừa công bố nghiên cứu cho thấy, hơn 80% lƣợng Carbon, tƣơng đƣơng 2.5 tỷ tấn CO2 tăng lên trong bầu khí quyển hiện nay do hậu quả từ hạn hán và tình trạng nhiệt độ cao tại Nam Mỹ, Châu Phi và Indonesia [8].

Đây cũng là lƣợng CO2 trong khí quyển cao nhất tính trong vòng 2000 năm trở lại đây. Để giảm khí CO2 trong khí quyển thì rừng chính là công cụ tốt nhất. Do cơ chế quang hợp, từ đó cây có thể dùng CO2 để chuyển hóa thành dinh dƣỡng nuôi cây. Từ kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học hàng đầu, thảm thực vật trên khắp thế giới đã hấp thụ đƣợc 1 lƣợng CO2 lớn hơn một nửa khối lƣợng chất khí đó sinh ra từ các hoạt động công nghiệp.

Các rừng Keo lai 3 - 12 tuổi với mật độ từ 800 - 1350 cây/ha có lƣợng CO2 hấp thụ trong sinh khối rừng giao động từ 60 tấn/ha tới 407.37 tấn/ha; ở các rừng Bạch đàn Uro 3 - 12 tuổi với mật độ trung bình từ 1200 - 1800 cây/ha có lƣợng CO2 hấp thụ trong sinh khối rừng giao 1 động từ 107.87 tấn/ha ở cây 3 tuổi đến 378.71 tấn/ha ở cây 12 tuổi (Ngô Đình Quế, 2006 [6]). Nhƣ vậy vai trò của cây xanh rất quan trọng trong việc điều hòa khí CO2, trồng thêm cây xanh sẽ giúp làm giảm lƣợng CO2 trong khí quyển và ngƣợc lại, chặt phá cây xanh sẽ làm tăng lƣợng CO2. Việc quản lý bền vững các hệ sinh thái là giải pháp quan trọng trong việc giảm thiểu khí CO2, ngăn ngừa biến đổi khí hậu. Sự ra đời của chƣơng trình REDD (Reducing Emissions from Deforestatiton and Degradation) – “Giảm phát thải từ mất rừng và suy thoái rừng” đã giúp làm hạn chế việc phá rừng ở một số nƣớc đang phát triển.

Theo đó, REDD cung cấp hỗ trợ tài chính cho các nƣớc đang phát triển nhằm giảm phát thải khí nhà kính gây biến đổi khí hậu. Thông qua 5 hoạt động chính: hạn chế mất rừng; hạn chế suy thoái rừng; bảo tồn lƣợng Carbon rừng; quản lý bền vững tài nguyên rừng; tăng cƣờng trữ lƣợng Carbon rừng. Vì vậy, với mục tiêu cung cấp cơ sở khoa học và thực tiễn trong việc lƣợng hóa giá trị dịch vụ môi trƣờng tại khu vực núi Luốt - Xuân Mai, tôi đã tiến hành thực hiện đề tài Nghiên cứu sinh khối và lượng carbon tích trữ của rừng Thông (Pinus latteri) và rừng Lim (Erythrophleum fordii) tại khu vực núi Luốt, Xuân Mai, Chương Mỹ - Hà Nội. 2 CHƢƠNG 1 - TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.

Nghiên cứu về sinh khối và khả năng hấp thụ Carbon của rừng trên thế giới Theo Daniel C. Donato và cộng sự (2011)[15], rừng ngập mặn là một trong những kiểu rừng có trữ lƣợng Carbon cao nhất tại vùng nhiệt đới, chứa bình quân 1023 Mg Carbon/ha. Đất giàu chất hữu cơ phân bố tại độ sâu từ 0.5 m đến 3 m dƣới mặt đất và chiếm tới 49 - 98% trữ lƣợng Carbon trong các hệ sinh thái này, qua đó có thể ƣớc tính đƣợc việc phá rừng ngập mặn sẽ phát thải 0.12 Pg Carbon mỗi năm – chiếm khoảng 10% lƣợng phát thải do phá rừng toàn cầu dù diện tích rừng ngập mặn chỉ chiếm 0.7% tổng diện tích rừng nhiệt đới. Về phƣơng pháp nghiên cứu hấp thụ CO2 của hệ sinh thái rừng, MacDicken (1997)[13] đã lập các mô hình quan hệ giữa sinh khối với các nhân tố điều tra rừng nhƣ đƣờng kính chiều cao và mật độ để giám sát Carbon hấp thụ trong lâm nghiệp và nông lâm kết hợp.

Brown (1997)[11], Chave và cộng sự (2004)[13], Henry và cộng sự (2010)[18], Dietz và cộng sự (2011)[14] và nhiều tác giả khác đã xây dựng hƣớng dẫn lập các mô hình allometric equations thông qua phƣơng pháp chặt hạ cây (destructive sampling) với thử nghiệm nhiều biến số độc lập khác nhau và phƣơng pháp đánh giá sai số, độ tin cậy của các mô hình này ở các kiểu rừng trong các vùng sinh thái, khí hậu khác nhau trên thế giới. Phƣơng pháp chủ yếu để thiết lập các mô hình này là chặt hạ cây rừng theo cấp kính, loài, khối lƣợng thể tích gỗ ở các vùng sinh thái, kiểu rừng để thu thập các số liệu y và xi, từ đấy lập các mô hình tình toán theo các tiêu chuẩn thồng kê và kiểm tra độ tin cậy của mô hình. Trong đó sinh khối cây rừng trên mặt đất bao gồm các bộ phận thân, lá, vỏ, cành; mỗi bộ phận đƣợc xác định sinh khối tƣơi, lấy mẫu xác định tỷ lệ sinh khối khô. Để xác định sinh khối khô, mẫu tƣơi cần đƣợc sấy ở nhiệt độ 800 – 1050C cho đến khi khối lƣợng không thay đổi, thƣờng là 48h.

Khi đã có mô hình thì việc sử dụng là đo các nhân tố điều tra cây rừng là suy đƣợc sinh khối khô của thực vật trên mặt đất, từ đây quy đổi ra Carbon và lƣợng CO2 cây hấp thụ hoặc phát thải nếu rừng bị mất. 4 Một số mô hình đƣợc lập cho khu vực nhiệt đới trên thế giới bao gồm rừng khô, rừng ẩm, rừng ngập nƣớc, rừng lá kim….: - Đối với rừng nhiệt đới khô (có lƣợng mƣa bình quân năm thấp hơn 1500 mm, kiểu rừng này tƣơng đồng với rừng nửa rụng lá - rụng lá nhƣ rừng khộp ở Việt Nam): AGB (kg/cây) = exp(-1.89, (Brown và cộng sự, 1989) cho rừng khô ở Ấn Độ. (Martinez và cộng sự, 1992)[11] cho rừng khô ở Mexico. - Đối với rừng nhiệt đới ẩm ướt (lƣợng mƣa bình quân năm trên 4000 mm, không có mùa khô, kiểu này tƣơng đồng với các khu rừng lá rộng thƣờng xanh núi cao hoặc ở vĩ độ cao ở Việt Nam), mô hình: AGB (kg/cây) = 21.

- Đối với rừng lá kim khu vực nhiệt đới: AGB (kg/cây) = exp(-1. Subarudi và cộng sự (2004)[19] đã phân tích chi phí cho việc thiết kế và triển khai Dự án tại Cianjur, miền Tây Java, Indonexia với diện tích 17. Kết quả cho thấy, trữ lƣợng Carbon hấp thụ từ 19.5 tấn/ha, chi phí để tạo ra 1 tấn Carbon là 35.9 đô la Mỹ và 1 tấn Carbon tƣơng đƣơng 3.67 tấn CO2, vì thế giá bán 1 tấn CO2 là từ 9. Poonsri Wanthongchai và Somsak Piriyayota (2006)[23] đã tiến hành nghiên cứu vai trò hấp thụ Carbon bằng phƣơng pháp phân tích sinh khối khô của 3 loài cây (Rhizophora mucronata, R.apiculata và Bruguiera cylindrica) ở rừng ngập mặn tại Trat, Thái Lan.

Kết quả cho thấy, lƣợng Carbon trung bình chứa trong 3 loài là 47.77% trọng lƣợng khô và ở rừng nhiều tuổi thì hấp thụ Carbon nhiều hơn rừng ít tuổi. Hấp thụ Carbon cao nhất ở tuổi 11 là loài R.75 tấn/ha, kế đến là Rhizophora mucronata với 65.50 tấn/ha, loài Bruguiera cylindrica chỉ đạt 1. Nguyên nhân có sự chênh lệch lớn 5 về khả năng hấp thụ giữa các loài nghiên cứu là do 2 trong số 3 loài có sinh trƣởng tốt hơn. Murdiyarso et al.

(2010)[23] đã nghiên cứu dự trữ Carbon hệ sinh thái rừng ngập mặn tại khu bảo tồn Tanjung Putting, Segara Anakan và Bunaken, Indonesia. Adame et al. (2013) đã chỉ rằng rừng ngập mặn cao có dự trữ Carbon cao nhất 987 tấn/ha tiếp theo là rừng ngập mặn trung bình 623 tấn/ha, rừng ngập mặn thấp 381 tấn/ha và đầm lầy 177 tấn/h. Về chi trả dịch vụ Carbon trên thế giới, năm 2010, trên thế giới có tổng cộng 131 triệu tấn CO2 đã đƣợc giao dịch qua thị trƣờng tự nguyện, với trị giá 424 triệu USD so với tổng số 98 triệu tấn CO2 và 415 triệu USD đƣợc giao dịch trong năm 2009.

Lƣợng CO2 đƣợc giao dịch tăng 34% và số tiền nhận đƣợc cũng cao hơn. Theo báo cáo của Bloomberg New Energy Finance, năm 2011 lƣợng giao dịch trên thị trƣờng là 213 triệu tấn. Báo cáo này cũng dự báo sự tăng trƣởng nhanh của thị trƣờng giai đoạn sau năm 2015, đạt tới 1. Dự báo này dựa trên cơ sở là một mạng lƣới các thị trƣờng quy chuẩn và thị trƣờng bán quy chuẩn cấp khu vực sẽ tăng lên, và sẽ sử dụng cách tiếp cận thị trƣờng tự nguyện.

Nghiên cứu về sinh khối và khả năng hấp thụ Carbon của rừng tại Việt Nam Kết quả nghiên cứu trên 36 OTC (1000m2/OTC) và 180 ODB (25m2/ODB) về trữ lƣợng Carbon tại Vƣờn quốc gia Ba Vì của Phạm Minh Toại (2016) [8] cho thấy trữ lƣợng Carbon trong đất dƣới tán rừng tự nhiên trung bình đạt 171. Bằng việc sử dụng phƣơng pháp hệ số đƣờng ảnh hƣởng, nghiên cứu đã xác định đƣợc khối lƣợng vật rơi rụng là nhân tố chủ đạo ảnh hƣởng rõ rệt tới trữ lƣợng Carbon tích trữ trong đất so với 6 nhân tố khác, Do đó nhân tố này đƣợc lựa chọn để xác định mối quan hệ với trữ lƣợng Carbon tích trữ trong đất Thông qua phƣơng trình SOC (tấn/ha) = 9. Với hệ số tƣơng quan cao, phƣơng trình này đƣợc đề xuất thử nghiệm áp dụng trong xác định nhanh trữ lƣợng Carbon của rừng tự nhiên nói chung và tại khu vực nghiên cứ nói riêng. 6 Bảo Huy và Phạm Tuấn Anh (2007 – 2008) [3] với sự tài trợ của Tổ chức Nông Lâm kết hợp thế giới (ICRAF) đã có nghiên cứu thăm dò ban đầu về dự báo khả năng hấp thụ CO2 của rừng lá rộng thƣờng xanh ở Tây Nguyên.