Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM  NGUYỄN MINH TÂM NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP THỤ KHÍ CO 2 CỦA RỪNG TRỒNG MỠ (MANGLIETIA CONIFERA) TẠI THÀNH PHỐ LÀO CAI, TỈNH LÀO CAI Chuyên ngành: Sinh thái học Mã số: 60.42.01.20 LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC 1. TS. Nguyễn Thế Hƣng 2. PGS.TS. Hoàng Ngọc Quang THÁI NGUYÊN - 2013 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn i LỜI CẢM ƠN Luận văn này được hoàn thành tại trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên theo chương trình đào tạo cao học Sinh học hệ chính quy, chuyên ngành Sinh thái học, khoá 19 (2011 - 2013). Trước hết, tác giả xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc đến TS. Nguyễn Thế Hưng và PGS.TS. Hoàng Ngọc Quang - người hướng dẫn khoa học, đã trực tiếp hướng dẫn, tận tình giúp đỡ, truyền đạt những kiến thức quý báu và dành những tình cảm tốt đẹp cho tác giả trong suốt quá trình thực hiện luận văn này. Trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn, tác giả nhận được sự quan tâm, giúp đỡ của Ban giám hiệu, Khoa Sau đại học và các thầy, cô giáo khoa Sinh Trường Đại học Sư phạm và các bạn bè đồng nghiệp. Nhân dịp này, tác giả xin chân thành cảm ơn về sự giúp đỡ hiệu quả đó. Xin cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình của các cơ quan, ban ngành trên địa bàn tỉnh Lào Cai, các xã, phường và một số hộ dân trồng rừng trên địa bàn nghiên cứu đã tạo điều kiện giúp đỡ tác giả trong việc thu thập số liệu ngoại nghiệp để thực hiện luận văn này. Do thời gian và kinh nghiệm còn hạn chế, bản luận văn này chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót. Với tinh thần cầu thị, tác giả mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu của các thầy, cô giáo, các nhà khoa học cùng bạn bè đồng nghiệp để luận văn này được hoàn thiện hơn. Xin trân trọng cảm ơn! Thái Nguyên, ngày 11 tháng 4 năm 2013 Tác giả Nguyễn Minh Tâm Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi cùng với sự hướng dẫn khoa học của TS. Nguyễn Thế Hưng và PGS.TS. Hoàng Ngọc Quang (Trường Đại học Tài Nguyên và Môi Trường Hà Nội). Các số liệu, kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn là hoàn toàn trung thực. Nếu sai tôi chịu hoàn toàn trách nhiệm. Tác giả Nguyễn Minh Tâm Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i LỜI CAM ĐOAN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT vii DANH MỤC CÁC BẢNG viii DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ ẢNH x MỞ ĐẦU 1 Chƣơng 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 4 1.1. Trên thế giới 4 1.1.1. Nghiên cứu sinh khối và năng suất rừng 4 1.1.2. Nghiên cứu khả năng hấp thụ carbon của rừng 8 1.1.3. Nghiên cứu về cây Mỡ (Manglietia conifera) 12 1.2. Ở Việt Nam 13 1.2.1. Nghiên cứu sinh khối và năng suất rừng 13 1.2.2. Nghiên cứu khả năng hấp thụ carbon của rừng 16 1.2.3. Các hoạt động liên quan đến CDM ở Việt Nam 19 1.2.4. Nghiên cứu về cây Mỡ 21 1.3. Nhận xét và đánh giá chung 22 Chƣơng 2: MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24 2.1. Mục tiêu nghiên cứu 24 2.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 24 2.3. Nội dung nghiên cứu 25 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn iv 2.3.1. Tổng quan tài liệu: Phân tích, tổng hợp và đánh giá các công trình nghiên cứu trên thế giới và ở Việt Nam có liên quan đến đề tài. 25 2.3.2. Nghiên cứu điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội tỉnh Lào Cai (vị trí địa lý, địa hình, khí hậu, thổ nhưỡng…). 25 2.3.3. Nghiên cứu sinh khối rừng Mỡ trồng thuần loài ở các tuổi khác nhau ở thành phố Lào Cai, tỉnh Lào Cai. 25 2.3.4. Nghiên cứu khả năng hấp thụ CO 2 của một số quần xã rừng Mỡ trồng thuần loài ở các tuổi khác nhau ở thành phố Lào Cai, tỉnh Lào Cai. 25 2.3.5. Nghiên cứu mối quan hệ giữa sinh khối, lượng carbon hấp thụ với các nhân tố điều tra rừng chủ yếu và xây dựng bảng tra lượng CO 2 hấp thụ của rừng Mỡ cho tỉnh Lào Cai. 25 2.4. Phương pháp nghiên cứu 25 2.4.1. Quan điểm và cách tiếp cận của đề tài 25 2.4.2. Phương pháp nghiên cứu cụ thể 27 Chƣơng 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 30 3.1. Điều kiện tự nhiên 30 3.1.1. Vị trí địa lý 30 3.1.2. Địa hình, địa thế 30 3.1.3. Khí hậu, thuỷ văn 31 3.1.4. Địa chất, thổ nhưỡng 33 3.1.5. Hiện trạng đất đai và tài nguyên rừng 34 3.2. Điều kiện kinh tế - xã hội 38 3.2.1. Nguồn nhân lực 38 3.2.2. Thực trạng chung về kinh tế - xã hội của tỉnh Lào Cai 39 3.3. Nhận xét đánh giá chung về điều kiện khu vực nghiên cứu 39 3.3.1. Thuận lợi 39 3.3.2. Khó khăn 40 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn v Chƣơng 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 41 4.1. Nghiên cứu sinh khối cây cá thể 41 4.1.1. Nghiên cứu sinh khối tươi cây cá thể 41 4.1.2. Nghiên cứu sinh khối khô cây cá thể 44 4.1.3. Mối quan hệ sinh khối khô với sinh khối tươi cây cá thể Mỡ 47 4.2. Nghiên cứu sinh khối cây bụi, thảm tươi và vật rơi rụng 48 4.2.1. Nghiên cứu sinh khối cây bụi, thảm tươi 48 4.2.2. Nghiên cứu sinh khối vật rơi rụng 50 4.3. Nghiên cứu tổng sinh khối toàn lâm phần 52 4.3.1. Nghiên cứu tổng sinh khối tươi toàn lâm phần 52 4.3.2. Nghiên cứu tổng sinh khối khô phần trên mặt đất toàn lâm phần 55 4.4. Nghiên cứu lượng carbon tích lũy trong cây cá thể 57 4.4.1. Cấu trúc carbon tích lũy trong cây cá thể 57 4.4.2. Mối quan hệ giữa lượng carbon tích lũy trong cây cá thể với các nhân tố điều tra lâm phần 60 4.4.3. Mối quan hệ carbon với sinh khối khô cây cá thể 61 4.5. Nghiên cứu lượng carbon tích lũy trong cây bụi, thảm tươi và vật rơi rụng 62 4.5.1. Nghiên cứu lượng carbon tích lũy trong cây bụi, thảm tươi 62 4.5.2. Nghiên cứu lượng carbon tích lũy trong vật rơi rụng 63 4.6. Nghiên cứu tổng lượng carbon, CO 2 hấp thụ trong rừng Mỡ 64 4.6.1. Cấu trúc tổng lượng carbon tích lũy trong lâm phần 64 4.6.2. Nghiên cứu tổng lượng CO 2 được hấp thụ trong phần trên mặt đất của toàn lâm phần 65 4.6.3. Mối quan hệ tổng CO 2 được hấp thụ bởi phần trên mặt đất của toàn lâm phần với các nhân tố điều tra 66 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn vi 4.7. Đề xuất một số ứng dụng trong việc xác định sinh khối và lượng carbon tích lũy rừng trồng Mỡ 67 4.7.1. Đề xuất ứng dụng xác định sinh khối tươi, sinh khối khô và lượng carbon cây cá thể Mỡ dựa vào các nhân tố điều tra lâm phần 67 4.7.2. Đề xuất ứng dụng xác định sinh khối khô thông qua sinh khối tươi 68 4.7.3. Đề xuất ứng dụng xác định lượng carbon được tích lũy thông qua sinh khối khô cây cá thể 68 4.7.4. Đề xuất ứng dụng xác định tổng sinh khối tươi và khô phần trên mặt đất cho lâm phần rừng trồng Mỡ 69 4.7.5. Đề xuất ứng dụng xác định tổng lượng CO 2 được hấp thụ bởi các phần trên mặt đất trong lâm phần rừng trồng Mỡ 70 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 71 Kết luận 71 Kiến nghị 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO 74 PHỤ LỤC 78 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn vii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT CDM : Cơ chế phát triển sạch (Clean Development Mechanism) IPCC : Uỷ ban liên Chính phủ về biến đổi khí hậu (The Intergovermental Panel on Climate Change) UNFCCC : Công ước chống biến đổi khí hậu toàn cầu (United Nations Framework Convention on Climate Change) P.T : Phương trình OTC : Ô tiêu chuẩn VRR : Vật rơi rụng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn viii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 4.1: Cấu trúc sinh khối tươi cây cá thể Mỡ 41 Bảng 4.2: Mối quan hệ giữa tổng sinh khối tươi cây cá thể Mỡ với đường kính thân cây (D 1.3 ) 43 Bảng 4.3: Cấu trúc sinh khối khô cây cá thể Mỡ trong rừng trồng 45 Bảng 4.4: Mối quan hệ giữa tổng sinh khối khô cây cá thể Mỡ với đường kính thân cây (D 1.3 ) 46 Bảng 4.5: Tỷ lệ sinh khối khô so với sinh khối tươi cây cá thể (%) 47 Bảng 4.6: Mối quan hệ giữa tổng sinh khối khô với sinh khối tươi cây cá thể Mỡ trong rừng trồng 47 Bảng 4.7: Cấu trúc sinh khối cây bụi, thảm tươi dưới tán rừng trồng Mỡ 48 Bảng 4.8: Mối quan hệ giữa sinh khối tươi và sinh khối khô cây bụi, thảm tươi trong rừng trồng Mỡ 49 Bảng 4.9: Cấu trúc sinh khối vật rơi rụng trong rừng trồng Mỡ 50 Bảng 4.10: Mối quan hệ giữa sinh khối tươi và sinh khối khô vật rơi rụng 51 Bảng 4.11: Tổng sinh khối tươi toàn lâm phần theo độ tuổi 52 Bảng 4.12: Mối quan hệ tổng sinh khối tươi phần trên mặt đất toàn lâm phần với các nhân tố điều tra 54 Bảng 4.13: Tổng sinh khối khô phần trên mặt đất toàn lâm phần theo độ tuổi 55 Bảng 4.14: Mối quan hệ giữa tổng sinh khối khô phần trên mặt đất toàn lâm phần với các nhân tố điều tra 57 Bảng 4.15: Cấu trúc lượng carbon tích lũy trong cây cá thể 57 Bảng 4.16: Hàm lượng carbon ở các vị trí khác nhau trên thân 59 Bảng 4.17: Mối quan hệ giữa tổng lượng carbon tích lũy trong cây cá thể với các nhân tố điều tra 60 Bảng 4.18: Mối quan hệ giữa carbon với sinh khối khô cây cá thể 61 Bảng 4.19: Cấu trúc carbon tích lũy trong cây bụi, thảm tươi ở rừng trồng Mỡ . 62 Bảng 4.20: Mối quan hệ giữa carbon với sinh khối khô cây bụi, thảm tươi 62 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ix Bảng 4.21: Lượng carbon tích lũy trong vật rơi rụng ở rừng trồng Mỡ 63 Bảng 4.22: Mối quan hệ giữa lượng carbon với sinh khối khô vật rơi rụng 63 Bảng 4.23: Hàm lượng carbon tích lũy trong lâm phần 64 Bảng 4.24: Hàm lượng CO 2 hấp thụ phần trên mặt đất trong lâm phần 65 Hình 4.7: Biểu đồ tổng lượng CO 2 hấp thụ toàn lâm phần 66 Bảng 4.25: Mối quan hệ giữa CO 2 được hấp thụ bởi phần trên mặt đất toàn lâm phần với các nhân tố điều tra 66 [...]... hấp thụ khí CO2 của rừng - Các công trình nghiên cứu về cây Mỡ 2.3.2 Nghiên cứu điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội tỉnh Lào Cai (vị trí địa lý, địa hình, khí hậu, thổ nhưỡng…) 2.3.3 Nghiên cứu sinh khối rừng Mỡ trồng thuần loài ở các tuổi khác nhau ở thành phố Lào Cai, tỉnh Lào Cai 2.3.4 Nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 của một số quần xã rừng Mỡ trồng thuần loài ở các tuổi khác nhau ở thành phố Lào. .. đề tài: Nghiên cứu khả năng hấp thụ khí CO2 của một số quần xã rừng trồng mỡ ở thành phố Lào Cai, tỉnh Lào Cai , nhằm đưa ra những dẫn liệu về khả năng tích luỹ carbon của rừng trồng mỡ ở thành phố Lào Cai, tỉnh Lào Cai Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 3 http://www.lrc-tnu.edu.vn Chƣơng 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Trên thế giới 1.1.1 Nghiên cứu sinh khối và năng suất rừng Sinh... PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Mục tiêu nghiên cứu - Xác định được sinh khối và khả năng hấp thụ CO2 của một số quần xã rừng trồng Mỡ thuần loài tại tỉnh Lào Cai (khác nhau về tuổi, mật độ và một số nhân tố điều tra khác) - Đề xuất được một số ứng dụng trong việc tra cứu, tính toán và dự báo sinh khối và lượng CO2 hấp thụ của rừng trồng Mỡ tại tỉnh Lào Cai 2.2 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu * Đối tượng nghiên cứu: ... nghiên cứu: Một số quần xã rừng trồng Mỡ trên địa bàn thành phố Lào Cai, tỉnh Lào Cai * Phạm vi nghiên cứu: + Đề tài chỉ tiến hành nghiên cứu rừng trồng Mỡ tại thời điểm điều tra, không nghiên cứu hiện trạng thảm thực vật trước khi trồng rừng và diễn biến rừng trước thời điểm triều tra Do đó đề tài không xác định đường carbon cơ sở của thảm thực vật trước khi trồng rừng Mỡ và không ước tính sinh khối... nhau ở thành phố Lào Cai, tỉnh Lào Cai 2.3.5 Nghiên cứu mối quan hệ giữa sinh khối, lượng carbon hấp thụ với các nhân tố điều tra rừng chủ yếu và xây dựng bảng tra lượng CO2 hấp thụ của rừng Mỡ cho tỉnh Lào Cai 2.4 Phƣơng pháp nghiên cứu 2.4.1 Quan điểm và cách tiếp cận của đề tài Sinh khối và lượng CO2 hấp thụ của rừng là phần vật chất hữu cơ đã được tổng hợp bởi hệ thực vật trong rừng, bao gồm tầng... trình nghiên cứu khác về sinh khối rừng như: Viên Ngọc Nam, Nguyễn Dương Thuỵ (1991) nghiên cứu sinh khối rừng Đước tại Cần Giờ, Nguyễn Văn Bé (1999) nghiên cứu sinh khối rừng Đước tại Bến Tre,… 1.2.2 Nghiên cứu khả năng hấp thụ carbon của rừng Ngô Đình Quế (2005) [16] khi Nghiên cứu, xây dựng các tiêu chí, chỉ tiêu trồng rừng theo cơ chế phát triển sạch ở Việt Nam đã tiến hành đánh giá khả năng hấp thụ. .. carbon tích luỹ của rừng trồng nước ta thông qua điều tra một số chỉ tiêu đơn giản Khả năng hấp thụ carbon của rừng tự nhiên cũng được quan tâm nghiên cứu Vũ Tấn Phương (2006) [14] đã nghiên cứu trữ lượng carbon theo các trạng thái rừng cho biết: rừng giàu có tổng trữ lượng carbon 694,9 - 733,9 tấn CO2/ ha; rừng trung bình 539,6 - 577,8 tấn CO2/ ha; rừng nghèo 387,0 - 478,9 tấn CO2/ ha; rừng phục hồi 164,9... 179,42 tấn/ha; rừng trồng Thông nhựa từ 5 - 45 tuổi lượng carbon hấp thụ từ 51,37 148,89 tấn/ha; rừng trồng Keo lai từ 1 - 7 tuổi lượng carbon hấp thụ từ 43,85 108,82 tấn/ha; rừng trồng Bạch đàn urophylla từ 1 - 7 tuổi lượng carbon hấp thụ từ 35,5 - 95,64 tấn/ha; rừng trồng Mỡ từ 6 - 18 tuổi lượng carbon hấp thụ từ 55,93 - 112,40 tấn/ha; rừng trồng Keo lá tràm từ 2 - 12 tuổi lượng carbon hấp thụ từ 27,05... bố của tổ chức Thống kê Nam cực (BAS) của Anh cho biết năm 2006 có gần 10 tỉ tấn khí CO 2 trong khí quyển Trái Đất, tăng 35% so với năm 1990 Vì vậy nghiên cứu carbon trở thành một vấn đề trọng tâm trong khoa học kể từ khi mức độ phát thải khí CO2 ngày càng tăng lên Trên thực tế lượng CO2 hấp thụ phụ thuộc vào kiểu rừng, trạng thái rừng, loài cây ưu thế, tuổi lâm phần, rừng cây có khả năng hấp thụ CO2. .. trình nghiên cứu còn rất ít, nội dung nghiên cứu tập trung vào xác định khả năng hấp thụ carbon, xác định tiêu chí rừng CDM Các kết quả nghiên cứu bước đầu đã cung cấp những thông tin cần thiết về sinh khối và lượng carbon tích luỹ ở một số dạng rừng trồng Tuy nhiên, đối với Mỡ số lượng công trình nghiên cứu còn rất hạn chế Bên cạnh đó, các nghiên cứu cũng chưa gắn nhiều với điều kiện lập địa vì vậy khả . Nghiên cứu khả năng hấp thụ khí CO 2 của một số quần xã rừng trồng mỡ ở thành phố Lào Cai, tỉnh Lào Cai , nhằm đưa ra những dẫn liệu về khả năng tích luỹ carbon của rừng trồng mỡ ở thành phố. 2.3.3. Nghiên cứu sinh khối rừng Mỡ trồng thuần loài ở các tuổi khác nhau ở thành phố Lào Cai, tỉnh Lào Cai. 25 2.3.4. Nghiên cứu khả năng hấp thụ CO 2 của một số quần xã rừng Mỡ trồng thuần.  NGUYỄN MINH TÂM NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG HẤP THỤ KHÍ CO 2 CỦA RỪNG TRỒNG MỠ (MANGLIETIA CONIFERA) TẠI THÀNH PHỐ LÀO CAI, TỈNH LÀO CAI Chuyên ngành: Sinh thái học Mã số: