Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh biến đổi khí hậu toàn cầu ngày càng nghiêm trọng, việc giảm thiểu lượng khí CO2 trong khí quyển trở thành một nhiệm vụ cấp thiết. Rừng trồng đóng vai trò quan trọng trong việc hấp thụ CO2, góp phần điều hòa khí hậu và bảo vệ môi trường. Tại Việt Nam, rừng trồng Keo tai tượng (Acacia mangium Willd.) được xem là một trong những loài cây trồng nhanh phát triển, có khả năng tích lũy sinh khối và hấp thụ CO2 hiệu quả. Huyện Yên Sơn, tỉnh Tuyên Quang, với diện tích rừng trồng Keo tai tượng khoảng 40.757,3 ha, là vùng nghiên cứu điển hình để đánh giá trữ lượng các bon và năng lực hấp thụ CO2 của loại rừng này.

Mục tiêu nghiên cứu nhằm xác định hiện trạng rừng trồng Keo tai tượng, đánh giá trữ lượng sinh khối, lượng các bon tích lũy và năng lực hấp thụ CO2 trên địa bàn huyện Yên Sơn trong giai đoạn từ 2020 đến 2022. Nghiên cứu tập trung vào các lâm phần có tuổi từ 2 đến 6 năm, nhằm cung cấp số liệu khoa học làm cơ sở cho việc quản lý, phát triển rừng bền vững và xây dựng cơ chế chi trả dịch vụ môi trường rừng. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả kinh tế - môi trường của rừng trồng Keo tai tượng, đồng thời góp phần giảm thiểu hiệu ứng nhà kính tại địa phương.

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, trữ lượng các bon và chu trình carbon trong hệ sinh thái rừng. Hai lý thuyết chính được áp dụng gồm:

  1. Lý thuyết sinh khối và trữ lượng các bon: Sinh khối rừng được xem là tổng khối lượng vật chất sống của cây, bao gồm thân, cành, lá và rễ. Trữ lượng các bon được tính dựa trên hệ số chuyển đổi từ sinh khối khô sang lượng các bon tích lũy, theo hướng dẫn của IPCC (2003) với hệ số 0,5.

  2. Mô hình năng lực hấp thụ CO2 của rừng trồng: Dựa trên lượng các bon tích lũy trung bình theo thời gian, năng lực hấp thụ CO2 được quy đổi theo hệ số 3,67 (theo IPCC), phản ánh lượng CO2 tương đương được rừng hấp thụ hàng năm.

Các khái niệm chính bao gồm: sinh khối tươi và khô, trữ lượng các bon, năng lực hấp thụ CO2, mật độ cây rừng, tuổi rừng và tiết diện ngang lâm phần.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính được thu thập từ 25 ô tiêu chuẩn (OTC) được thiết lập ngẫu nhiên tại 5 xã đại diện cho toàn huyện Yên Sơn, với diện tích mỗi ô là 500 m². Các ô tiêu chuẩn được bố trí ở chân, sườn và đỉnh đồi nhằm đảm bảo tính đại diện cho các điều kiện sinh thái và mật độ rừng. Cỡ mẫu gồm 1566 cây/ha ở tuổi 2 và giảm dần đến 1384 cây/ha ở tuổi 6.

Phương pháp phân tích sử dụng phần mềm Excel để tính toán các chỉ số sinh trưởng (đường kính thân D1,3, chiều cao vút ngọn Hvn), mật độ, tiết diện ngang và trữ lượng lâm phần. Sinh khối cây được xác định theo phương pháp bảo tồn cây không phá hủy, áp dụng công thức sinh khối theo đường kính thân. Lượng các bon tích lũy được tính dựa trên tổng sinh khối khô và hệ số chuyển đổi 0,5. Năng lực hấp thụ CO2 được quy đổi từ lượng các bon tích lũy trung bình theo thời gian.

Thời gian nghiên cứu kéo dài từ năm 2020 đến 2022, tập trung đánh giá rừng trồng Keo tai tượng từ 2 đến 6 năm tuổi trên địa bàn huyện Yên Sơn, tỉnh Tuyên Quang.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Hiện trạng rừng trồng Keo tai tượng: Tổng diện tích rừng Keo tai tượng là 40.757,3 ha, trong đó rừng 4 tuổi chiếm tỷ lệ lớn nhất với 61,42%, tiếp theo là rừng 3 tuổi (18,38%) và rừng 6 tuổi (9,84%). Mật độ cây giảm dần theo tuổi, từ 1566 cây/ha ở tuổi 2 xuống còn 1384 cây/ha ở tuổi 6. Chiều cao vút ngọn tăng từ 5,55 m (tuổi 2) lên 16 m (tuổi 6), đường kính thân tăng từ 5,65 cm lên 15,5 cm, tiết diện ngang lâm phần tăng từ 6,33 m²/ha lên 25,24 m²/ha.

  2. Trữ lượng và tăng trưởng rừng: Trữ lượng bình quân lâm phần tăng theo tuổi, từ 8,67 m³/ha (tuổi 2) lên 159,20 m³/ha (tuổi 6). Lượng tăng trưởng bình quân đạt cao nhất ở tuổi 5 với 26,86 m³/ha/năm, sau đó chững lại ở tuổi 6 (26,53 m³/ha/năm).

  3. Sinh khối rừng trồng: Tổng sinh khối tăng theo tuổi, từ trung bình 13,74 tấn/ha (tuổi 2) lên 108,18 tấn/ha (tuổi 6). Sinh khối tầng cây gỗ chiếm tỷ lệ lớn nhất, tăng từ 58,59% (tuổi 2) lên 96,09% (tuổi 6). Sinh khối thảm tươi và thảm mục giảm tỷ lệ theo tuổi rừng.

  4. Trữ lượng các bon và năng lực hấp thụ CO2: Lượng các bon tích lũy tăng từ 6,87 tấnC/ha (tuổi 2) lên 54,09 tấnC/ha (tuổi 6). Năng lực hấp thụ CO2 trung bình đạt 23,61 tấn CO2e/ha/năm, cao nhất ở rừng 5 tuổi (33,88 tấn CO2e/ha/năm). Tổng lượng CO2 hấp thụ trên toàn huyện ước tính khoảng 806.000 tấn/năm, trong đó rừng 4 tuổi đóng góp 57,37%.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy rừng trồng Keo tai tượng tại Yên Sơn có khả năng sinh trưởng nhanh, tích lũy sinh khối và các bon hiệu quả, phù hợp với điều kiện sinh thái địa phương. Mật độ cây giảm theo tuổi do sự cạnh tranh và thưa dần cây còi cọc, trong khi chiều cao và đường kính thân tăng rõ rệt, phản ánh sự phát triển khỏe mạnh của cây.

So sánh với các nghiên cứu quốc tế, sinh khối và trữ lượng các bon của rừng Keo tai tượng tại Yên Sơn tương đương hoặc cao hơn một số khu vực ở Malaysia và Indonesia, cho thấy tiềm năng lớn trong việc hấp thụ CO2. Việc trữ lượng các bon và năng lực hấp thụ CO2 đạt đỉnh ở tuổi 5 phù hợp với chu kỳ sinh trưởng nhanh của loài Keo tai tượng.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ tăng trưởng trữ lượng lâm phần theo tuổi, biểu đồ tỷ lệ sinh khối các tầng rừng và bảng tổng hợp trữ lượng các bon cùng năng lực hấp thụ CO2 theo tuổi rừng, giúp minh họa rõ nét xu hướng phát triển và đóng góp môi trường của rừng trồng.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường trồng rừng Keo tai tượng ở độ tuổi sinh trưởng cao: Khuyến khích trồng và duy trì rừng Keo tai tượng đến tuổi 5 để tối ưu hóa năng lực hấp thụ CO2, góp phần giảm phát thải khí nhà kính. Chủ thể thực hiện: UBND huyện, các tổ chức lâm nghiệp; thời gian: 5 năm tới.

  2. Xây dựng cơ chế chi trả dịch vụ môi trường rừng (PFES): Áp dụng chính sách chi trả dựa trên giá trị hấp thụ CO2 để khuyến khích người dân và doanh nghiệp tham gia bảo vệ và phát triển rừng. Chủ thể: Sở Tài nguyên Môi trường, chính quyền địa phương; thời gian: 2 năm.

  3. Nâng cao năng lực quản lý và kỹ thuật trồng rừng: Đào tạo kỹ thuật trồng, chăm sóc và bảo vệ rừng Keo tai tượng nhằm tăng mật độ và chất lượng rừng, giảm thiểu cây còi cọc, tăng hiệu quả sinh trưởng. Chủ thể: Trường Đại học Nông Lâm, các trung tâm đào tạo; thời gian: liên tục.

  4. Phát triển mô hình kết hợp kinh tế rừng và bảo vệ môi trường: Khuyến khích mô hình nông lâm kết hợp, tận dụng lợi ích kinh tế từ rừng trồng Keo tai tượng đồng thời bảo vệ đa dạng sinh học và đất đai. Chủ thể: Hộ gia đình, hợp tác xã; thời gian: 3-5 năm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Nhà quản lý lâm nghiệp và chính quyền địa phương: Sử dụng số liệu để xây dựng chính sách phát triển rừng bền vững, quản lý tài nguyên rừng hiệu quả và phát triển dịch vụ môi trường rừng.

  2. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành Lâm nghiệp, Môi trường: Tham khảo phương pháp nghiên cứu, số liệu thực nghiệm và kết quả phân tích về sinh khối, trữ lượng các bon và năng lực hấp thụ CO2 của rừng trồng Keo tai tượng.

  3. Doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực chế biến gỗ và dịch vụ môi trường: Đánh giá tiềm năng nguyên liệu gỗ và giá trị kinh tế từ dịch vụ hấp thụ CO2 để phát triển sản phẩm và tham gia thị trường các bon.

  4. Người dân và cộng đồng địa phương: Nắm bắt kiến thức về lợi ích kinh tế và môi trường của rừng trồng Keo tai tượng, từ đó nâng cao ý thức bảo vệ và phát triển rừng.

Câu hỏi thường gặp

  1. Rừng trồng Keo tai tượng có khả năng hấp thụ CO2 như thế nào?
    Rừng Keo tai tượng tại Yên Sơn có năng lực hấp thụ trung bình khoảng 23,61 tấn CO2e/ha/năm, cao nhất ở tuổi 5 với 33,88 tấn CO2e/ha/năm, góp phần giảm thiểu hiệu ứng nhà kính hiệu quả.

  2. Phương pháp xác định trữ lượng các bon trong rừng được thực hiện ra sao?
    Trữ lượng các bon được tính dựa trên sinh khối khô của cây gỗ, cây bụi và thảm mục, áp dụng hệ số chuyển đổi 0,5 theo hướng dẫn của IPCC, sử dụng số liệu đo đạc thực tế tại các ô tiêu chuẩn.

  3. Tại sao mật độ cây giảm theo tuổi rừng?
    Mật độ giảm do sự cạnh tranh giữa các cây, cây còi cọc bị loại bỏ tự nhiên, giúp cây còn lại phát triển tốt hơn về chiều cao và đường kính thân.

  4. Giá trị kinh tế từ năng lực hấp thụ CO2 của rừng được tính như thế nào?
    Giá trị được quy đổi dựa trên chứng chỉ giảm phát thải (CER) với mức giá thị trường tự nguyện hiện tại khoảng 3,9 USD/tấn CO2e, tương đương từ 49,18 đến 132,13 USD/ha/năm tùy theo tuổi rừng.

  5. Làm thế nào để nâng cao hiệu quả hấp thụ CO2 của rừng trồng Keo tai tượng?
    Cần duy trì rừng đến tuổi sinh trưởng tối ưu (khoảng 5 năm), áp dụng kỹ thuật trồng và chăm sóc tốt, đồng thời xây dựng chính sách hỗ trợ và cơ chế chi trả dịch vụ môi trường rừng.

Kết luận

  • Rừng trồng Keo tai tượng tại huyện Yên Sơn có khả năng sinh trưởng nhanh, tích lũy sinh khối và trữ lượng các bon cao, đặc biệt ở tuổi 5 và 6.
  • Năng lực hấp thụ CO2 trung bình đạt 23,61 tấn CO2e/ha/năm, góp phần quan trọng trong giảm phát thải khí nhà kính tại địa phương.
  • Mật độ cây giảm theo tuổi, trong khi chiều cao và đường kính thân tăng, phản ánh sự phát triển khỏe mạnh của rừng.
  • Giá trị kinh tế từ năng lực hấp thụ CO2 có tiềm năng phát triển, hỗ trợ chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng.
  • Đề xuất các giải pháp phát triển bền vững rừng trồng Keo tai tượng nhằm tối ưu hóa lợi ích kinh tế và môi trường trong 5 năm tới.

Khuyến khích các nhà quản lý, nhà nghiên cứu và cộng đồng địa phương tiếp tục nghiên cứu, áp dụng và phát triển mô hình rừng trồng Keo tai tượng để góp phần bảo vệ môi trường và phát triển kinh tế bền vững.