Tiến Sĩ Nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 của trạng thái rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên sau khai thác kiệt tạ

LUẬN ÁN TIẾN SĨ
NĂM 2012

MỤC LỤC
Trang
DANH MỤC CÁC K. HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN ÁN i
DANH MỤC CÁC BẢNG iii
DANH MỤC CÁC HÌNH .v
PHẦN MỞ ĐẦU .1

Chương 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .5
1.1.Trên thế giới 5
1.1.1. Nghiên cứu sinh khối rừng 5
1.1.2. Nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 của rừng 11
1.2. Ở Việt Nam 17
1.2.1. Nghiên cứu sinh khối rừng .17
1.2.2. Nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 của rừng .19
1.2.3. Những nghiên cứu rừng trạng thái IIB 23
1.2.4. Những nghiên cứu trạng thái rừng IIB tại Thái Nguy ên .27
1.3. Nhận định và đánh giá 27

Chương 2: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. .30
2.1. Nội dung nghiên cứu 30
2.2. Phương pháp nghiên cứu 30
2.2.1. Cách tiếp cận của đề tài 30
2.2.2. Phương pháp kế thừa số liệu, tài liệu 32
2.2.3. Phương pháp lập ô tiêu chuẩn 32
2.2.4. Phương pháp nghiên cứu sinh khối cây tiêu chuẩn .33
2.2.5. Phương pháp nghiên cứu sinh khối tầng tầng cây dưới tán .35
2.2.6. Phương pháp nghiên cứu sinh khối vật rơi rụng .35
2.2.7. Phương pháp lấy mẫu đất dưới tán rừng .35
2.3. Phương pháp xử l. số liệu 35
2.3.1. Đặc điểm cấu trúc rừng IIB .35
2.3.2. Xác định sinh khối rừng IIB 36
2.3.3. Xác định lượng CO2 hấp thụ .39
2.3.4. Phương pháp xây dựng mối quan hệ giữa các đại lượng 41
2.3.5. Đề xuất phương pháp xác định sinh khối và lượng CO2 hấp thụ của rừng
tự nhiên phục hồi sau khai thác kiệt (trạng thái IIB) 41

Chương 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN
CỨU 42
3.1. Điều kiện tự nhiên 42
3.1.1. Vị trí địa l . .42
3.1.2. Địa hình, địa thế .43
3.1.3. Khí hậu, thủy văn .43
3.1.4. Địa chất, thổ nhưỡng 45
3.1. 5. Hiện trạng đất đai và tài nguyên rừng 45
3.2. Điều kiện kinh tế - xã hội 46
3.2.1. Dân tộc, dân số và lao động 46
3.2.2. Giáo dục, y tế 47
3.2.3. Cơ sở hạ tầng 48
3.3. Nhận xét và đánh giá chung 48
3.3.1. Thuận lợi 48
3.3.2. Khó khăn 49

Chương 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN . . 50
4.1. Nghiên cứu một số đặc điểm rừng thứ sinh phục hồi tự nhi ên trạng thái IIB tại
tỉnh Thái Nguyên .50
4.1.1. Diện tích rừng IIB tại Thái Nguy ên 50
4.1.2. Một số đặc điểm cấu trúc trạng thái rừng IIB tại tỉnh Thái Nguy ên 51
4.2. Nghiên cứu sinh khối rừng thứ sinh phục hồi tự nhi ên trạng thái IIB tại tỉnh
Thái Nguyên 57
4.2.1. Sinh khối cây cá lẻ .57
4.2.2. Sinh khối tầng cây gỗ .64
4.2.3. Sinh khối tầng cây dưới tán 69
4.2.4. Sinh khối vật rơi rụng 74
4.2.5. Tổng sinh khối toàn lâm phần rừng phục hồi tự nhiên trạng thái IIB tại
tỉnh Thái Nguyên .79
4.3. Nghiên cứu lượng CO2 hấp thụ và mối quan hệ giữa sinh khối, lượng CO2 hấp
thụ rừng thứ sinh phục hồi trạng thái IIB với các nhân tố điều tra 82
4.3.1. Nghiên cứu lượng CO2 hấp thụ của rừng phục hồi tự nhiển trạng thái IIB
tại Thái Nguyên. 83
4.3.2. Nghiên cứu mối quan hệ sinh khối, lượng CO2 hấp thụ rừng thứ sinh
phục hồi tự nhiên trạng thái IIB với các nhân tố điều tra 98
4.4. Đề xuất một số ứng dụng trong việc xác định sinh khối v à lượng CO2 hấp thụ
rừng thứ sinh phục hồi tự nhi ên trạng thái IIB tỉnh Thái Nguyên .105
4.4.1. Đề xuất ứng dụng xác định sinh khối v à lượng CO2 hấp thụ cây cá lẻ 105
4.4.2. Đề xuất ứng dụng xác định sinh khối khô v à lượng CO2 hấp thụ trong
tầng cây dưới tán thông qua sinh khối tươi tầng cây dưới tán .107
4.4.3. Đề xuất ứng dụng xác định sinh khối khô v à lượng CO2 tích lũy trong vật
rơi rụng thông qua sinh khối tươi vật rơi rụng 107
4.4.4. Đề xuất ứng dụng xác định sinh khối v à lượng CO2 hấp thụ bởi tầng cây
gỗ với các nhân tố điều tra lâm phần 107
4.4.5.Đề xuất ứng dụng xác định tổng sinh khối v à lượng CO2 hấp thụ toàn lâm
phần với các nhân tố điều tra lâm phần 107
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .108
Kết luận .108
Kiến nghị .111
TÀI LIỆU THAM KHẢO .112
DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN
LUẬN ÁN .120
PHỤ LỤC 121

PHẦN MỞ ĐẦU
1. Sự cần thiết của đề tài
Biến đổi khí hậu, hiện tượng nóng lên của trái đất đang là vấn đề nghiêm
trọng và là mối quan tâm chung của toàn xã hội. Nồng độ khí cacbonic (CO2) gia
tăng trong bầu khí quyển được coi là nguyên nhân chính gây ra hi ện tượng nóng lên
của trái đất. Theo tính toán của các nhà khoa học, khi nồng độ CO2 trong khí quyển
tăng gấp đôi, thì nhiệt độ bề mặt trái đất tăng lên khoảng 30C. Các số liệu nghiên
cứu cho thấy nhiệt độ trái đất đã tăng 0,50c trong khoảng thời gian từ 1885 - 1940,
do thay đổi của nồng độ CO2 trong khí quyển từ 0,027% lên 0,035%. Từ năm 1958
đến 2003 lượng CO2 trong khí quyển tăng lên 5%. Theo ước tính của các nhà khoa
học, nếu toàn bộ sinh khối của rừng mưa nhiệt đới bị đốt trong vòng 50 năm tới thì
lượng CO2 thải ra cùng với lượng CO2 không được hấp thụ từ rừng mưa sẽ làm tăng
lượng CO2 trong khí quyển gấp đôi hiện nay và nhiệt độ trái đất sẽ tăng lên 2 - 50C,
làm cho băng 2 cực tan dẫn đến những thay đổi đối với các hệ sinh thái ở dãy
Himalaya, dãy Andes và mực nước biển sẽ dâng lên 1 - 3 m làm ngập các vùng thấp
ven biển phía Nam của Bangladesh, đồng bằng sông Mêkông ở Việt Nam và một
phần lớn diện tích các bang Florida và Louisiana c ủa Mỹ, nhiều hòn đảo trên Thái
Bình Dương sẽ biến mất trên bản đồ thế giới (Bảo Huy, 2005)[18]
Nhằm ngăn chặn những thảm họa do biến đổi khí hậu toàn cầu gây ra, Công
ước khung của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu (UNFCCC) đã được ký tại Rio de
Janeiro - Brazil năm 1992 với sự tham gia của gần 160 quốc gia trên toàn thế giới.
Nghị định thư Kyoto ra đời nhằm đạt được sự thỏa thuận về giảm phát thải khí nhà
kính của các nước, trong đó CDM (Clean Development Mechanism) là m ột trong 3
cơ chế linh hoạt của Nghị định thư Kyoto, trong đó nó cho phép các nư ớc phát triển
đạt được các chỉ tiêu về giảm phát thải khí nhà kính bắt buộc thông qua đầu tư
thương mại các dự án trồng rừng tại các nước đang phát triển, nhằm hấp thụ khí
CO2 từ khí quyển và làm giảm lượng phát thải khí nhà kính. Do vậy, đây cũng được
xem là hướng đi quan trọng đối với những nước đang phát triển, trong đó có Việt
Nam trong việc tiến tới xóa đói, giảm nghèo phát triển kinh tế từ những giá trị thu
được từ dịch vụ môi trường rừng.

Điều quan tâm hiện nay là làm thế nào để ước lượng, dự báo khả năng hấp
thụ CO2 của các trạng thái rừng và các phương thức quản lý rừng để làm cơ sở
khuyến khích, xây dựng cơ chế chi trả dịch vụ môi trường.
Ở Việt Nam, vấn đề thương mại hóa các giá trị dịch vụ môi trường rừng bao
gồm khả năng hấp thụ CO2 của rừng còn rất mới mẻ nhưng cũng đã có sự quan tâm
nghiên cứu trong một vài năm gần đây. Chính phủ đã có Nghị định 48/2007/NĐ-CP
ngày 28/3/2007 về nguyên tắc và phương pháp định giá các loại rừng; Quyết định
380-TTg ngày 10/4/2008 của Thủ tướng Chính phủ về thí điểm cơ chế chi trả dịch
vụ môi trường rừng, tiếp đó năm 2010 chính phủ đã ra Nghị định số 99/2010/NĐ-
CP ngày 24/9/2010 về chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng. Chính phủ cũng
đã có nhiều chủ trương, chính sách nhằm ứng phó với biến đổi khí hậu điển hình là
quyết định 158/QĐ-TTg ngày 02/12/2008 của Thủ tướng chính phủ về chương trình
mục tiêu quốc gia ứng phó với biến đổi khí hậu, trong đó việc giảm lượng CO2
(nguyên nhân chính gây nên sự nóng lên của trái đất) rất được quan tâm. Như vậy,
có thể nói hiện nay ở nước ta hành lang pháp lý cho vi ệc thực hiện chi trả dịch vụ
môi trường rừng bao gồm cả khả năng hấp thụ và lưu giữ CO2 là đã có cơ sở nhưng
việc thực thi còn rất nhiều cản trở do chúng ta chưa có đủ cơ sở khoa học cũng như
thực tiễn cho việc xác định khả năng hấp thụ và lưu giữ CO2 của từng loại rừng. Ở
nước ta hiện nay các công trình nghiên cứu mới chỉ tập trung nghiên cứu sinh khối
và khả năng hấp thụ carbon của một số dạng rừng trồng cho một số loài cây trồng
rừng phổ biến ở Việt Nam như Keo các loại, Bạch đàn, Thông, . Rừng tự nhiên là
đối tượng có cấu trúc rất phức tạp, do vậy việc nghiên cứu sinh khối và khả năng
hấp thụ CO2 cho đối tượng rừng này là rất khó khăn và cho tới nay rất ít được tiến
hành. Trong đối tượng rừng tự nhiên thì trạng thái rừng phục hồi sau khai thác kiệt
(sau đây gọi tắt là trạng thái IIB) hiện nay ở nước ta chiếm khá phổ biến, ở Thái
Nguyên đối tượng này chiếm gần 20% diện tích rừng tự nhiên. Do vậy, để có thể
xây dựng được luận cứ cơ sở khoa học cũng như thực tiễn trong việc lượng hóa
được những giá trị môi trường rừng thì nghiên cứu khả năng hấp thụ CO2 của trạng
thái rừng IIB là rất khách quan và cấp bách.

Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn đó, đề tài “Nghiên cứu khả năng hấp thụ
CO2 của trạng thái rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên sau khai thác kiệt tại tỉnh
Thái Nguyên” được đặt ra là thật sự cần thiết, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn.
2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
2.1. Ý nghĩa khoa học của đề tài
Nhằm cung cấp thêm những kết quả nghiên cứu về sinh khối và lượng CO2
hấp thụ của rừng tự nhiên nói chung và rừng thứ sinh phục hồi trạng thái IIB ở Thái
Nguyên nói riêng, góp phần định lượng giá trị môi trường của rừng tự nhiên.
2.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
Góp phần thực hiện chính sách chi trả dịch vụ môi trường rừng ở Thái Nguyên
theo Nghị định 99/2010/NĐ-CP ngày 24/9/2010 của Chính phủ.
3. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
3.1. Mục tiêu về lý luận
Góp phần xây dựng luận cứ khoa học cho việc định lượng giá trị môi trường
của rừng thứ sinh phục hồi trạng thái IIB tại Thái Nguyên nói riêng và định giá rừng
tự nhiên Việt Nam nói chung.
3.2. Mục tiêu thực tiễn
+ Xác định được lượng CO2 hấp thụ ở rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên trạng
thái IIB tại Thái Nguyên.
+ Đề xuất được hướng dẫn phương phap xac định sinh khối va lượng CO2 hấp
thụ ở rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên trạng thái IIB tại khu vưc nghien cứu.
4. Những đóng góp mới của đề tài
- Là công trình đầu tiên nghiên cứu tương đối hệ thống, đầy đủ, co độ tin cậy về sinh
khối và khả năng tich tụ carbon lam cơ sở xac định giá trị dịch vụ moi trường rừng
của kiểu rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên IIB tại tỉnh Thái Nguyên.
- Đề xuất một số ứng dụng kết quả nghiên cứu để xac định sinh khối va lượng CO2
hấp thu của rừng IIB tại khu vực nghiên cứu và những nơi khac co điều kiện lập địa
và kiểu rừng tương tự .