TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Trên thế giới
Sinh khối và năng suất rừng là những vấn đề được nhiều tác giả nghiên cứu, đặc biệt từ những năm 1840 trở về trước, với các công trình về sinh lý thực vật và vai trò của diệp lục trong quang hợp Nghiên cứu sinh khối, theo Clough và Scott (1989), giúp ước lượng tổng sản lượng trong sinh thái, đánh giá lợi ích kinh tế từ rừng và phát triển phương pháp lâm sinh hiệu quả hơn Sinh khối được xem là đơn vị đánh giá năng suất rừng, đồng thời là cơ sở để tính toán khả năng hấp thu carbon và động thái của quá trình này trong rừng.
Vào thế kỷ XIX, nhờ vào những tiến bộ trong khoa học như hóa phân tích và hóa thực vật, cùng với việc áp dụng nguyên lý tuần hoàn vật chất trong thiên nhiên, các nhà khoa học đã đạt được nhiều thành tựu đáng kể Một số tác giả tiêu biểu trong lĩnh vực này đã có những đóng góp quan trọng.
Liebig (1862) đã lần đầu tiên định lượng tác động của thực vật đến không khí, dẫn đến sự hình thành định luật “tối thiểu” Sau đó, Mitscherlich (1954) đã mở rộng định luật này thành luật “năng suất”.
- Riley (1944), Steemann Nielsen (1954), Fleming (1957) đã tổng kết quá trình nghiên cứu và phát triển sinh khối rừng trong các công trình nghiên cứu của mình
Lieth (1964) đã tạo ra bản đồ năng suất toàn cầu, đồng thời đánh dấu sự khởi đầu của chương trình sinh học quốc tế “IBP” (1964) và chương trình sinh quyển con người “MAB” (1971), góp phần quan trọng vào nghiên cứu sinh khối Giai đoạn này tập trung vào các hệ sinh thái như đồng cỏ, savan, rừng rụng lá và rừng mưa thường xanh.
Duyiho cho biết thực vật biển hàng năm quang hợp khoảng 30 triệu tấn vật hữu cơ, trong khi trên đất liền con số này là 53 triệu tấn Đặc biệt, hệ sinh thái rừng nhiệt đới có năng suất chất khô thuần từ 10 đến 50 tấn/ha/năm, với trung bình là 20 tấn/ha/năm, và sinh khối chất khô dao động từ 60 đến 800 tấn/ha/năm, trung bình đạt 450 tấn/ha/năm (theo Lê Hồng Phúc, 1994).
Theo Dajoz (1971), năng suất sơ cấp của một số hệ sinh thái được tính toán như sau: Mía ở châu Phi đạt 67 tấn/ha/năm; rừng nhiệt đới thứ sinh tại Yangambi có năng suất 20 tấn/ha/năm; Savana cỏ Mỹ (Penisetum purpureum) ở châu Phi đạt 30 tấn/ha/năm; đồng cỏ tự nhiên ở Fustuca (Đức) dao động từ 10,5 đến 15,5 tấn/ha/năm; đồng cỏ Deschampia và Trifolium ở vùng ôn đới có năng suất 23,4 tấn/ha/năm Bên cạnh đó, sinh khối của Savana cỏ cao Andrôpgon (Cỏ Ghine) đạt từ 5000 đến 10000 kg/ha/năm, trong khi rừng thứ sinh 40 – 50 tuổi ở Ghana có năng suất lên tới 362.369 kg/ha/năm (theo Dương Hữu Thời, 1992).
Năm 1982, Canell đã công bố nghiên cứu mang tên “Sinh khối và năng suất sơ cấp rừng thế giới”, trong đó tổng hợp 600 công trình về sinh khối khô, than, cành, lá và các sản phẩm sơ cấp khác từ hơn 1.200 lâm phần ở 46 quốc gia.
Theo Rodel (2002), rừng chỉ chiếm 21% diện tích bề mặt trái đất, nhưng lại đóng góp 75% sinh khối thực vật trên cạn và chiếm 37% lượng sinh trưởng hàng năm.
Khi nghiên cứu sinh khối, phương pháp xác định đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo độ chính xác của kết quả Nhiều tác giả đã quan tâm đến vấn đề này và lựa chọn các phương pháp khác nhau tùy thuộc vào điều kiện nghiên cứu cụ thể Một số tác giả tiêu biểu trong lĩnh vực này đã được ghi nhận.
Khi phân tích các phương pháp nghiên cứu của Whitaker (1961, 1966), Mark (1971) nhấn mạnh rằng "Số đo năng suất phản ánh sự tăng trưởng và tích lũy sinh khối trong cơ thể thực vật trong quần xã."
Năng suất sơ cấp tuyệt đối là lượng chất hữu cơ tích lũy trong cơ thể thực vật theo thời gian và diện tích, có ý nghĩa quan trọng đối với đời sống con người Dựa trên khái niệm này, Woodwell (1965) đã phát triển phương pháp “thu hoạch” để nghiên cứu năng suất sơ cấp tuyệt đối.
Newbuold (1967) đã đề xuất phương pháp "cây mẫu" nhằm nghiên cứu sinh khối và năng suất của lâm phần từ các ô tiêu chuẩn Phương pháp này đã được áp dụng thống nhất trong chương trình quốc tế "IBP".
Sinh khối rừng có thể được xác định nhanh chóng thông qua mối quan hệ giữa sinh khối và kích thước cây hoặc từng bộ phận của cây thông qua các hàm toán học Phương pháp này hiện đang được áp dụng phổ biến tại Bắc Mỹ và châu Âu (Whitaker, 1966).
- Phương pháp lấy mẫu rễ để xác định sinh khối được mô tả bởi McKenzie và cộng sự (2001)
- Theo Rayachhetry et al.,(2001) [34], sinh khối sẽ gia tăng theo lƣợng tăng đường kính ngang ngực và trong đó sinh khối các thành phần gỗ chiếm
Nghiên cứu của Van et al (2002) cho thấy rằng 83 đến 96% tổng sinh khối của cây Tràm Melaleuca cajuputi Alpian et al (2013) đã xác nhận rằng cây Tràm có đường kính 16 cm trên đất than bùn ở Central Kalimantan, Indonesia, có thể đạt sinh khối khoảng 230 kg Hơn nữa, theo nghiên cứu của Nguyen et al (2003), sinh khối của cây Tràm sẽ giảm khi thiếu nitrogen.
Emil Cienciala và cộng sự (2006) đã thực hiện nghiên cứu "Đánh giá thay đổi Carbon rừng Thông theo hướng dẫn của IPCC tại Cộng Hòa Séc", sử dụng hai phương pháp để ước tính lượng Carbon tích tụ trong sinh khối cây Kết quả cho thấy lượng Carbon tích tụ đã tăng từ 203 triệu tấn vào năm 1990 lên 236 triệu tấn vào năm 2003, tương ứng với lượng CO2 hấp thụ lần lượt là 475 triệu tấn và 865 triệu tấn Phương pháp thứ hai nghiên cứu sinh khối của bốn loài cây: Giẻ gai, Sồi, Thông và Vân sam, với trữ lượng lần lượt vào năm 2003 là khoảng 450 m3/ha, 100 m3/ha, 80 m3/ha và 25 m3/ha Các tác giả cũng khuyến nghị sử dụng hệ số chuyển đổi BEF cho cây lá kim là 1,3 và cho cây lá rộng là 1,4 ở vùng ôn đới.
Ở Việt Nam
Nghiên cứu về sinh khối rừng ở Việt Nam bắt đầu muộn vào cuối thập kỷ 80 và diễn ra một cách tản mạn, thiếu hệ thống Mặc dù vậy, những nghiên cứu này đã mang lại nhiều kết quả có ý nghĩa và để lại dấu ấn quan trọng trong lĩnh vực lâm nghiệp.
- Nguyễn Hoàng Trí (1986) [25] cùng với công trình “Sinh khối và năng suất rừng Đước (Rhizophora apliculata BL.) đã áp dụng phương pháp
Nghiên cứu về cây mẫu và năng suất sinh khối của các quần xã Đước đôi trong rừng ngập mặn ven biển Minh Hải đóng góp quan trọng cho lý thuyết và thực tiễn, nâng cao hiểu biết về hệ sinh thái rừng ngập mặn ven biển Việt Nam.
Hà Văn Tuế (1994) đã áp dụng phương pháp “cây mẫu” của Newboul (1967) để nghiên cứu năng suất và sinh khối của một số quần xã rừng trồng nguyên liệu giấy tại khu vực trung du Vĩnh Phúc.
Lê Hồng Phúc (1986) trong công trình “Đánh giá sinh trưởng, tăng trưởng, sinh khối và năng suất rừng trồng Thông ba lá (Pinus keysia) vùng Đà Lạt, Lâm Đồng” đã chỉ ra rằng mật độ rừng trồng có ảnh hưởng đáng kể đến sinh trưởng, tăng trưởng, sinh khối và năng suất của rừng.
Viên Ngọc Nam (2003) đã tiến hành nghiên cứu về khối lượng và năng suất của lâm phần Mấm trắng (Avicennia alba BL.) tại Cần Giờ, TP Hồ Chí Minh Nghiên cứu này đã xác định tổng sinh khối, lượng tăng trưởng sinh khối, năng suất vật rơi rụng và năng suất thuần của Mấm trắng trồng tại khu vực này Tác giả cũng đã mô tả mối tương quan giữa sinh khối khô của các bộ phận cây Mấm và đường kính thông qua phương trình logW = a + blogD1.3, đồng thời lập bảng sinh khối cây cá thể của loài Mấm trắng.
Viên Ngọc Nam (1998) đã tiến hành nghiên cứu về sinh khối và năng suất sơ cấp của rừng Đước (Rhizophora apiculata) tại Cần Giờ Kết quả cho thấy sinh khối rừng Đước có mức tăng trưởng từ 5,93 đến 12,44 tấn/ha/năm, với mức tăng thấp nhất ở tuổi 4 và cao nhất ở tuổi 12 Bên cạnh đó, đường kính cây tăng từ 0,46 đến 0,81 cm/năm, và trữ lượng thảm mục tích lũy trên sàn rừng dao động từ 3,4 đến 12,46 tấn/ha.
Vũ Văn Thông (1998) đã tiến hành nghiên cứu xác định sinh khối cây cá thể và lâm phần Keo lá tràm (Acacia auriculiformis Cunn) tại Thái Nguyên, thiết lập các mô hình dự đoán sinh khối thông qua phương pháp sử dụng cây mẫu Nghiên cứu đã chỉ ra mối quan hệ giữa sinh khối các bộ phận và các chỉ tiêu sinh trưởng đường kính thông qua các dạng hàm W = a + b.D1.3 và LnW = a + b.LnD1.3 Tuy nhiên, đề tài này chỉ dừng lại ở việc nghiên cứu sinh khối các bộ phận trên mặt đất mà chưa xem xét sinh khối rễ và vật rơi rụng.
Hoàng Văn Dƣỡng (2000) đã nghiên cứu mối quan hệ giữa các chỉ tiêu sinh khối và kích thước của cây, cũng như mối quan hệ giữa sinh khối tươi và sinh khối khô của các bộ phận thân cây Keo lá tràm Nghiên cứu này còn xây dựng biểu điều tra sinh khối và ứng dụng biểu để xác định sinh khối của cây cá thể và lâm phần Keo lá tràm.
Đặng Trung Tấn (2001) trong nghiên cứu “Sinh khối rừng Đước” đã chỉ ra rằng tổng sinh khối khô của rừng Đước tại Cà Mau đạt 327 m3/ha, với mức tăng trưởng sinh khối bình quân hàng năm là 9500 kg/cây.
- Theo Nguyễn Văn Dũng (2005), rừng trồng Thông mã vĩ thuần loài
Tại độ tuổi 20, tổng sinh khối tươi của rừng đạt từ 321,7 đến 495,4 tấn/ha, tương ứng với sinh khối khô từ 173,4 đến 266,2 tấn/ha Đối với rừng Keo lá tràm trồng thuần loài 15 tuổi, tổng sinh khối tươi dao động từ 251,1 đến 433,7 tấn/ha, với sinh khối khô thân nằm trong khoảng 132,2 đến 223,4 tấn/ha.
Nghiên cứu của Vũ Tấn Phương (2006) tại Đà Bắc - Hòa Bình và các khu vực khác cho thấy sinh khối tươi của cây bụi thảm tươi có sự biến động đáng kể Cụ thể, lau lách có sinh khối tươi cao nhất, đạt khoảng 104 tấn/ha, theo sau là trảng cây bụi 2 - 3 m với sinh khối tươi khoảng 61 tấn/ha Các loại cỏ như lá tre, cỏ tranh và cỏ chỉ (hoặc lông lợn) có sinh khối biến động khoảng 22 tấn/ha.
Lau lách đạt sinh khối khô cao nhất với 40 tấn/ha, trong khi cây bụi cao từ 2-3 m có sinh khối 27 tấn/ha Cây bụi dưới 2 m và Tế guột đạt 20 tấn/ha, cỏ lá tre 13 tấn/ha, cỏ tranh 10 tấn/ha, và cỏ chỉ cùng cỏ lông lợn đều đạt 8 tấn/ha.
Nguyễn Ngọc Lung và Nguyễn Tường Vân (2004) đã áp dụng quá trình sinh trưởng và biểu Biomass để tính toán sinh khối rừng, cho thấy rằng trữ lượng thân cây cả vỏ trên 1 ha vào lúc 60 tuổi đạt 586 m3/ha Biomass thân cây khô tuyệt đối được tính là 311,75 tấn, trong khi Biomass toàn bộ rừng đạt 428,2 tấn Nếu tính theo biểu Biomass, giá trị này là 434,2 tấn, với sai số giữa hai phương pháp chỉ là 1,4%, cho thấy mức sai số này là có thể chấp nhận được.
Ngoài ra, các nghiên cứu khác về sinh khối rừng cũng được thực hiện, chẳng hạn như nghiên cứu của Nguyễn Thị Hà (2007), nhằm xác định khả năng hấp thụ CO2 của rừng Keo lai trồng tại Quận 9, TP Hồ Chí Minh.
- Lý ThuQuỳnh (2007), nghiên cứu sinh khối và khả năng hấp thụ Carbon của rừng Mỡ trồng tại Tuyên Quang và Phú Thọ; Phạm Tuấn Anh
(2007), Dự báo năng lực hấp thu CO2 của rừng tự nhiên lá rộng thường xanh tại huyện Tuy Hòa - Đắc Nông
Theo nghiên cứu của Phạm Xuân Quý (2008), phương pháp tính tổng sinh khối tươi của rừng Tràm (Melaleuca cajuputi) được thực hiện bằng cách đo chiều cao và đường kính ngang ngực của từng cây, sau đó quy đổi về tấn sinh khối/ha Tác giả đã xây dựng biểu dự đoán tổng sinh khối tươi dựa trên đường kính và chiều cao cây, với sai số dưới 10% Kết quả cho thấy sinh khối tươi và khô của các bộ phận trên mặt đất của rừng Tràm có mối liên hệ chặt chẽ với đường kính và chiều cao cây.
Thảo luận
Các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước cho thấy sự đồng bộ trong nghiên cứu sinh khối rừng, với sự quan tâm ngày càng tăng từ nhiều tác giả trong những năm gần đây Phương pháp nghiên cứu cũng trở nên đa dạng và ngày càng hoàn thiện Tại Việt Nam, nhiều nghiên cứu về sinh khối rừng đã được thực hiện, với số lượng công trình phong phú và nội dung nghiên cứu đa dạng, cùng với việc công bố dữ liệu rộng rãi.
Tại Công ty TNHH MTV Lâm Nghiệp Bà Rịa Vũng Tàu, việc đánh giá giá trị môi trường thông qua nghiên cứu sinh khối và khả năng hấp thụ CO2 của rừng Keo chưa được thực hiện, điều này làm cho đề tài trở nên cần thiết Nghiên cứu này sẽ làm phong phú thêm hiểu biết về sinh khối của các trạng thái rừng khác nhau và xây dựng luận cứ cho việc xác định khả năng hấp thụ Carbon, cũng như lượng hóa giá trị kinh tế - môi trường mà rừng mang lại Hơn nữa, nó sẽ hỗ trợ xây dựng chính sách chi trả dịch vụ môi trường cho chủ rừng và cộng đồng quản lý rừng, đồng thời nâng cao nhận thức cộng đồng về giá trị của rừng trong việc giảm nhẹ thiên tai và điều hòa khí hậu Cuối cùng, nghiên cứu này góp phần vào việc khống chế biến đổi khí hậu toàn cầu, xác định giá trị môi trường rừng và định giá phí dịch vụ môi trường, từ đó giảm thiểu khí thải nhà kính.
MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18 2.1 Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu tổng quát
Nghiên cứu cơ bản về sinh khối rừng Keo lai đóng vai trò quan trọng trong việc xác định khả năng hấp thụ CO2, từ đó cung cấp cơ sở khoa học cho việc định lượng giá trị môi trường của rừng.
Mục tiêu cụ thể
- Xác định đƣợc sinh khối và khả năng hấp thụ CO2 của rừng trồng keo lai tại Công ty TNHH MTV Lâm Nghiệp Bà Rịa Vũng Tàu
Mô hình hồi quy đã được thiết lập để phân tích mối quan hệ giữa sinh khối và khả năng hấp thụ CO2, dựa trên một số yếu tố điều tra trong lâm phần rừng trồng keo lai.
Đối tƣợng nghiên cứu
Rừng trồng Keo lai tại Công ty TNHH MTV Lâm Nghiệp Bà Rịa Vũng Tàu
Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu được thực hiện tại Công ty TNHH MTV Lâm Nghiệp Bà Rịa - Vũng Tàu, tập trung vào việc đánh giá lượng carbon tích lũy của rừng Keo lai trên mặt đất Đề tài không xem xét các yếu tố như lập địa, đất đai, sinh khối và tích lũy carbon dưới mặt đất.
Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu một số đặc trƣng lâm phần Keo laitại Công ty TNHH MTV Lâm Nghiệp Bà Rịa Vũng Tàu
- Nghiên cứu kết cấu sinh khối tươi, khô và xây dựng các mô hình hồi quy quan hệ giữa sinh khối với một số nhân tố điều tra
Nghiên cứu về tổng sinh khối lâm phần và khả năng hấp thụ CO2 của tầng trên mặt đất tại rừng Keo lai thuộc Công ty TNHH MTV Lâm Nghiệp Bà Rịa Vũng Tàu đã được thực hiện nhằm đánh giá vai trò của rừng trong việc giảm thiểu khí nhà kính Kết quả nghiên cứu cung cấp thông tin quan trọng về tiềm năng sinh học của rừng Keo lai, góp phần vào việc bảo vệ môi trường và phát triển bền vững trong khu vực.
- Đề xuất ứng dụng kết quả và đề xuất biện pháp lâm sinh phù hợp cho rừng Keo lai ở khu vực nghiên cứu.
Phương pháp nghiên cứu
2.5.1 Phương pháp kế thừa tài liệu thứ cấp Đề tài sử dụng các phương pháp phân tích số liệu truyền thống, phương pháp kế thừa các tƣ liệu, số liệu có liên quan
- Số liệu điều kiện tự nhiên khí hậu thuỷ văn, địa hình, đất đai, tài nguyên của khu vực nghiên cứu
- Số liệu điều kiện kinh tế xã hội: cơ cấu ngành nghề, sản xuất hàng hoá, dân số, phong tục tập quán, …
- Số liệu tài nguyên rừng, các biện pháp phục hồi rừng, về công tác bảo vệ, sử dụng và phát triển rừng
2.5.2 Phương pháp thu thập số liệu và tính toán a) Xác lập OTC và lựa chọn cây mẫu:
Lập ô tiêu chuẩn (OTC) bao gồm việc thiết lập 6 OTC điển hình tạm thời cho mỗi độ tuổi, với diện tích mỗi ô là 500 m² (kích thước 25m x 20m) Các OTC này được chọn để đại diện cho khu vực nghiên cứu và được phân bố đều ở các vị trí chân, sườn và đỉnh.
Xác định các chỉ tiêu sinh trưởng trung bình và cây tiêu chuẩn: tiến hành đo đếm D1.3, Hvn và N của toàn bộ số cây trong OTC
Kết quả điều tra đƣợc ghi vào mẫu bảng 2.1:
Bảng 2.1 Biểu điều tra đo cây
Số hiệu ÔTC Loài cây Độ dốc
Vị trí Địa hình Hướng dốc Ngày điều tra Người điều tra Địa điểm
Dt (m) Ghi ĐT NB T.Bình chú
+ Tính giá trị trung bình của Hvn, D1.3: ̅ ∑ x là Hvn hoặc D1.3
Tính trữ lƣợng M/ha (m 3 /ha): M = G x H x f (m 3 /ha)
Trong đó: G: tổng tiết diện ngang (m 2 /ha)
H: chiều cao trung bình (m) f : hình số (lấy f = 0.5)
Để xác định cây tiêu chuẩn, cần chọn cây có đường kính ngang ngực tương đương hoặc gần bằng đường kính trung bình của tiết diện Việc này là cần thiết để tiến hành chặt ngả và thực hiện các phép đo sinh khối Tiếp theo, tiến hành đo đếm sinh khối tươi để có được số liệu chính xác.
Sau khi xác định cây tiêu chuẩn cho mỗi OTC, tiến hành chặt hạ để đo đếm sinh khối Tại mỗi ô tiêu chuẩn, chặt toàn bộ cây tiêu chuẩn và tách riêng từng bộ phận như thân, cành, lá Sau đó, cân ngay tại hiện trường bằng cân có độ chính xác 0,1 gram để xác định sinh khối tươi của từng bộ phận.
Cách lấy mẫu cụ thể nhƣ sau:
Thân cây rừng là phần sinh khối lớn nhất, được chia thành các đoạn dài 1m Những đoạn có đường kính nhỏ hơn 5cm sẽ được tính vào sinh khối cành Sau đó, các đoạn thân này được cân để xác định tổng sinh khối của cây.
+ Sinh khối cành: sau khi đã tách lá, tiến hành chia cành thành các đoạn nhỏ và đem toàn bộ cân để xác định sinh khối
+ Sinh khối lá: thu gom toàn bộ sinh khối lá và đem lên cân
Bảng 2.2 Bảng tổng hợp kết quả sinh khối tươi của các cây tiêu chuẩn rừng trồng Keo lai
OTC số: Cây tiêu chuẩn số: Tuổi:
Vị trí: Địa điểm: Ngày điều tra:
Sinh khối tươi (kg/cây)
TB/ha Xác định sinh khối tươi như sau:
+ Sinh khối tươi của cây cá thể:
Wt_t(tươi/cây) = Wt(th) + Wt(c) + Wt(la) (kg/cây) + Sinh khối tươi cho 1 ha:
W (tươi/ha) = Wt(tươi/cây) x N (kg/ha)
Trong đó: Wt (th) , Wt(c),Wt(l): sinh khối tươi của thân, cành, lá
Hình 2.1 Thu thập số liệu trên các ô tiêu chuẩn c) Xác định sinh khối khô:
Sinh khối khô của cây rừng là sinh khối thực của cây sau khi đã tách nước Để xác định sinh khối khô, phương pháp mẫu đại diện được áp dụng Mẫu này được sử dụng để xác định chính xác sinh khối khô của cây rừng.
Sinh khối thân cây được xác định bằng cách chia thân thành các đoạn cụ thể, sau đó lấy mẫu thớt để đo sinh khối khô Mỗi cây sẽ được lấy 3 mẫu tại các vị trí gốc, giữa thân và ngọn, với độ dày 6 cm cho mỗi thớt Việc cân thớt ngay sau khi lấy mẫu là cần thiết để đảm bảo độ chính xác trong việc xác định sinh khối tươi.
+ Sinh khối cành: Cành cân lấy 1 mẫu 1kg tại vị trí giữa cành
+ Sinh khối lá: lá trộn đều và lấy 1 mẫu 0,3 kg
Phương pháp sấy mẫu được thực hiện bằng cách cân nhanh khối lượng tươi của các mẫu, sau đó sấy khô ở nhiệt độ từ 80 đến 105 độ C trong khoảng 6 đến 8 giờ Trong quá trình sấy, trọng lượng của mẫu sẽ được kiểm tra sau 2, 4, 6 và 8 giờ Nếu sau ba lần kiểm tra liên tiếp, trọng lượng của mẫu không thay đổi, thì đó chính là trọng lượng khô của mẫu Kết quả tính toán sẽ được ghi vào biểu mẫu tương ứng.
Bảng 3.3 Bảng tổng hợp kết quả sinh khối khô của các cây tiêu chuẩn rừng trồng Keo lai
OTC số: Cây tiêu chuẩn số:
Lần cân Sinh khối khô (kg/cây)
- Dựa trên trọng lƣợng khô kiệt, độ ẩm từng bộ phận thân, cành, lá và rễ sẽ đƣợc xác định theo công thức sau:
Trong đó: MC là độ ẩm tính bằng %
Wt và Wk là trọng lượng tươi và khô của mẫu
- Tổng sinh khối khô của cây tiêu chuẩn đƣợc tính nhƣ sau:
Wk (khô/cây) = Wk(th) + Wk(c) + Wk(la) (kg/cây)
Trong đó: Wk(th), Wk(c),Wk(la): sinh khối thân, cành, lá
- Sinh khối khô cho 1 ha:
Wk (khô/ha) = W(khô/cây) x N (kg/ha) d) Xác định hàm lượng Carbon, CO 2 trong sinh khối khô:
Hàm lượng Carbon trong sinh khối khô được xác định bằng cách áp dụng hệ số mặc định 0,5 do Ủy ban liên Chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC, 2003) công nhận Cụ thể, hàm lượng Carbon được tính bằng cách nhân sinh khối khô với 0,5 Đối với cây tiêu chuẩn, hàm lượng Carbon sẽ là tổng của hàm lượng Carbon ở các bộ phận như lá, thân, cành và rễ, được tính theo công thức cụ thể.
CS(i) = (Wk(th) + Wk(c) + Wk(l))*0,5 (kg /cây)
Tính trữ lƣợng CO2 của lâm phần rừng trồng: Sử dụng hệ số quy đổi Theo tiêu chuẩn quốc tế: 1C = 3,67CO2
CS = CS(i)*3,67 (kg CO2/cây)
Trong đó: CS (i) , CS lần lƣợt là trữ lƣợng C và CO 2 e) Lượng hóa bằng tiền giá trị của rừng về khả năng hấp thụ CO 2 :
Dựa vào giá mua bán khí Carbon trên thị trường cho nhiều loại dự án khác nhau, mức giá cũng khác nhau, như trong cơ chế phát triển sạch (CDM).
JI (cơ chế đồng thực hiện), IET (Cơ chế buôn bán phát thải) và REDD+ đóng vai trò quan trọng trong việc lượng hóa giá trị rừng bằng tiền tại khu vực nghiên cứu Để xây dựng mối quan hệ giữa các đại lượng, đề tài đã sử dụng phần mềm Statgraphics XV cùng với phương trình phân tích thống kê nhằm xác định các mối quan hệ này một cách chính xác.
- Xây dựng mối quan hệ giữa sinh khối tươi, khô của cây cá thểvới nhân tố điều tra D1.3, Hvn
- Xây dựng mối quan hệ giữa sinh khối tươi cây cá thể với sinh khối khô
Sử dụng phần mềm Statgraphics XV để khám phá và xác định mối quan hệ phù hợp thông qua các dạng hàm phi tuyến hoặc tuyến tính Kiểm tra hệ số tương quan R và hệ số xác định R² bằng tiêu chuẩn F, đồng thời đánh giá sự ảnh hưởng của từng biến số độc lập qua tiêu chuẩn t với mức sai số 5%.
Phương trình lựa chọn cần có hệ số xác định cao nhất và sai số tiêu chuẩn nhỏ nhất Khi kiểm tra sự tồn tại của phương trình, các hệ số hồi quy phải đạt xác suất F (sig.F) và T (sig.T) nhỏ hơn 0,05.
ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC NGHIÊN CỨU
Đặc điểm của khu vực nghiên cứu
Công ty TNHH MTV Lâm Nghiệp Bà Rịa – Vũng Tàu thuộc huyện Xuyên Mộc, tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu
Huyện Xuyên Mộc, thuộc tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu, nằm ở phía Đông Bắc với tổng diện tích tự nhiên là 63.924,41 ha, chiếm 32,34% tổng diện tích của toàn tỉnh theo thống kê đất đai năm 2015.
Vị trí địa lý của Huyện nằm trong tọa độ địa lý từ 10 0 27’33 ” đến
10 0 48’20 ” vĩ độ Bắc và từ 107 0 20’21 ” đến 107 0 34’16 ” kinh độ Đông Ranh giới hành chính của huyện tiếp giáp nhƣ sau:
+ Phía Bắc và Tây Bắc giáp huyện Xuân Lộc - tỉnh Đồng Nai;
+ Phía Đông Bắc giáp huyện Hàm Tân - tỉnh Bình Thuận;
+ Phía Nam và Đông Nam giáp biển Đông;
+ Phía Tây giáp huyện Đất Đỏ và huyện Châu Đức - tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu
Về hành chính, Huyện có 13 đơn vị hành chính cấp xã (01 thị trấn và 12 xã)
Hình 3.1 Vị trí huyện Xuyên Mộc trong tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu
Địa hình huyện Xuyên Mộc khá đa dạng với vùng đồng bằng thủy triều, các dải đồng bằng hẹp ven sông suối, bãi cát ven biển và thung lũng nhỏ trong nội địa Nơi đây có vùng bậc thềm phù sa cổ bằng phẳng, đồi thấp thoải và núi sót cao dốc Huyện có độ nghiêng nhẹ từ Bắc xuống Nam, với một số núi cao như Mây Tào (704 m), Ngọc (212 m), Hồ Linh (112 m, 162 m), Lá (113 m) và Đất (93 m) Phần lớn diện tích còn lại có độ cao từ 1-2 m đến 90-100 m, phổ biến ở mức 40-60 m.
Huyện có khoảng 77% diện tích hình thành từ 4 thành tạo chính, bao gồm: (i) phun trào bazan tuổi Holocene trung (QII), (ii) phù sa cổ tuổi Pleistocene trung thượng (QII-III), (iii) thành tạo lục nguyên tuổi Jura trung (J2), và (iv) xâm nhập mácma axít tuổi Jura thượng - Creta (J3-K) Với nền móng địa chất ổn định và vững chắc, khu vực này rất thuận lợi cho việc xây dựng các công trình.
Nhiệt độ trung bình năm đạt 26,3°C với tổng tích ôn hàng năm lớn và số giờ nắng lên đến 2.610 giờ, đặc biệt trong mùa khô từ tháng 11 đến tháng 5 Điều kiện này tạo thuận lợi cho sự phát triển của đất và thực vật, làm tăng năng suất cây trồng Tuy nhiên, nó cũng thúc đẩy quá trình phân giải và khoáng hóa các hợp chất hữu cơ, dẫn đến giảm lượng hữu cơ trong đất nếu bề mặt không được che phủ tốt.
Lượng mưa trung bình thấp chỉ đạt 1.352 mm, với số ngày mưa ít (116 ngày) và sự phân hóa theo mùa rõ rệt, khi 90% lượng mưa tập trung vào mùa mưa Mưa tập trung gây ngập úng ở một số khu vực đất thấp, trong khi ở những vùng địa hình cao, quá trình xói mòn và rửa trôi xảy ra, dẫn đến tình trạng chua hóa và giảm dinh dưỡng trong đất Trong mùa khô, lượng mưa giảm xuống chỉ còn 120-150 mm, trong khi lượng bốc hơi lại cao, lên tới 700 mm.
Nắng nóng kéo dài với lượng mưa chỉ đạt 710 mm đã khiến chỉ số khô hạn tăng lên 4,5-5,5 lần, tạo điều kiện cho quá trình phân hủy chất hữu cơ và bốc hơi nước bề mặt diễn ra mạnh mẽ Hệ quả là đất bị giảm chất hữu cơ và bề mặt trở nên chai cứng.
Đặc điểm thuận lợi cho sự phát triển đất và cây trồng nhiệt đới có thể bị ảnh hưởng tiêu cực nếu không áp dụng biện pháp che phủ bảo vệ đất trong quá trình khai thác và mở rộng sản xuất nông nghiệp Điều này có thể dẫn đến tăng nhiệt độ không khí và mặt đất, gia tăng quá trình khoáng hóa chất hữu cơ, cũng như rửa trôi và xói mòn đất Hệ quả là lớp đất mặt ngày càng giảm dinh dưỡng và trở nên chai cứng.
Xuyên Mộc có bờ biển dài, chịu ảnh hưởng của chế độ bán nhật triều không đều của biển Đông Tuy nhiên, với các cồn cát dọc bờ biển, tác động của thủy triều chủ yếu ảnh hưởng đến vùng đất thấp ven biển như xã Bình Châu và cửa sông Ray (xã Phước Thuận) Do đó, có thể tận dụng thủy triều để điều tiết nước trong ao đầm, phục vụ cho việc nuôi thủy sản, duy trì sinh thái rừng ngập mặn tại cửa sông, đồng thời bảo vệ môi trường và nguồn lợi thủy sản.
Lũ lụt ở khu vực đồi núi cao thường xảy ra vào mùa mưa do địa hình dốc và rừng đầu nguồn bị suy giảm Tuy nhiên, tác động của lũ quét hiện nay không lớn nhờ vào các biện pháp phòng tránh hiệu quả, với nhiều công trình và nhà ở được xây dựng ở vị trí cao hơn khu vực có nguy cơ lũ.
3.1.5 Tài nguyên thiên nhiên a Tài nguyên đất
Theo tài liệu điều tra và xây dựng bản đồ đất huyện Xuyên Mộc tỷ lệ 1/25.000, toàn huyện có 8 nhóm đất với 19 đơn vị chú dẫn bản đồ tương ứng với các loại đất phát sinh.
Bảng 3.1 Phân loại đất huyện Xuyên Mộc
Việt Nam Tên tương đương WRB (*) (ha) (%)
TỔNG DIỆN TÍCH TỰ NHIÊN 63.924 100
1 Đất cồn cát trắng vàng Albic Hypoluvic Arenosols
2 Đất cát biển Hypoluvic Arenosols (Dystric) C 6.996 10,94
3 Đất cát glây Gleyic Hypoluvic Arenosols Cg 164 0,26
4 Đất cát có mạch mặn Haplic Regosols (Arenic) Cm 161 0,25
5 Đất phèn tiềm tàng nông mặn nặng
6 Đất phèn tiềm tàng nông mặn t.bình
III/ NHÓM ĐẤT PHÙ SA 1.247 1,95
7 Đất phù sa có tầng loang lổ Umbric Gleyic Fluvisols
8 Đất xám trên phù sa cổ Haplic Acrisols X 8.468 13,25
9 Đất xám trên mácma axít Haplic Acrisols (Arenic) Xa 4.817 7,54
10 Đất xám glây Umbric Gleyic Acrisols Xg 316 0,49
11 Đất nâu thẫm/ đá bọt và bazan Andic Leptic Luvisols (Chromic) Ru 1.530 2,39
12 Đất đen/ s.phẩm bồi tụ của bazan Mollic Anthraquic Gleysols Rk 1.356 2,12
VI/ NHÓM ĐẤT ĐỎ VÀNG 32.095 50,21
13 Đất nâu đỏ trên đá bazan Umbric Acric Ferralsols (Rhodic) Fk 11.968 18,72
14 Đất nâu vàng trên đá bazan Umbric Acric Ferralsols (Ferric,
15 Đất nâu vàng trên phù sa cổ Haplic Acrisols (Chromic) Fp 5.040 7,88
16 Đất đỏ vàng trên đá sét Haplic Acrisols (Endohyperskeletic,
17 Đất vàng đỏ trên đá mácma axít Leptic Acrisols (Chromic) Fa 3.102 4,85
18 Đất thung lũng do s.phẩm dốc tụ
XIII/ NHÓM ĐẤT XÓI MÕN
19 Đất xói mòn trơ sỏi đá Lithic Leptosols E 1.452 2,27
(Nguồn: Phân viện Quy hoạch và Thiết kế nông nghiệp)
Nhóm đất đỏ vàng là loại đất chiếm diện tích lớn nhất với 32.095 ha, tương đương 50,21% diện tích đất tự nhiên (DTTN), tiếp theo là nhóm đất xám với 13.600 ha (21,28% DTTN) và nhóm đất cát 9.127 ha (14,28% DTTN) Các loại đất khác bao gồm đất đen (2.886 ha), đất xói mòn trơ sỏi đá (1.452 ha), đất phù sa (1.247 ha), đất dốc tụ (749 ha) và đất phèn (521 ha) Đặc biệt, đất nâu đỏ và nâu vàng trên bazan có diện tích lên đến 23.925 ha, chiếm 37,43% DTTN, với nhiều ưu điểm về cơ lý và nông hóa cho nông nghiệp Những loại đất này có tầng đất hữu hiệu dày, thành phần cơ giới nặng (50-60% sét) và cấu trúc viên-cụm, giúp rễ cây dễ dàng phát triển Độ pH của đất chua đến ít chua dao động từ 5,0-5,4 và 4,5-5,0, với dung tích hấp thu cao (14-16 me/100g đất) và độ no bazơ tương đối tốt.
(40-45%) Hữu cơ và các yếu tố dinh dƣỡng đa lƣợng trong đất, ngoại trừ kaly, thường đạt mức khá cao
Đất xám và đất nâu vàng trên phù sa cổ chiếm diện tích 13.508 ha (21,13% DTTN), có thành phần cơ giới nhẹ với 50,9-57,1% cát và 13,6-27,1% sét Đất này có độ pH chua (pHH2O: 4,1-4,5; pHKCl: 3,6-4,0), dung lượng trao đổi cation và độ no bazơ thấp, đồng thời nghèo hữu cơ, đạm, lân và kali Mặc dù độ phì không cao, đất xám và đất nâu vàng dễ sử dụng và cải tạo, phù hợp cho nhiều hình thức sử dụng đất như xây dựng, nông nghiệp và lâm nghiệp Trong nông nghiệp, tùy thuộc vào điều kiện nguồn nước tưới, có thể trồng các cây lâu năm như cao su, tiêu, điều, cùng với các loại cây ăn quả và cây hàng năm.
Khu vực này có các loại đất như đất phù sa, đất xám glây, đất đen trên sản phẩm bồi tụ của bazan, đất dốc tụ và đất phèn mặn, với tổng diện tích 4.188 ha (chiếm 6,51% diện tích tự nhiên) Những loại đất này rất phù hợp cho các mô hình canh tác nước, bao gồm chuyên canh lúa, luân canh lúa- màu và nuôi trồng thủy sản nước ngọt, nước lợ- mặn.
Nguồn nước mặt tại huyện Xuyên Mộc chủ yếu đến từ lượng mưa và dòng chảy của các sông như Ray, Hỏa, Đu Đủ cùng một số sông suối nhỏ khác Nguồn nước tự nhiên này chủ yếu xuất hiện trong mùa mưa và được tích trữ cho mùa khô qua các hồ, đập, và bưng bàu chứa nước thủy lợi trên địa bàn.
Huyện Xuyên Mộc có tổng chiều dài sông suối khoảng 180 km với mật độ 0,30 km/km², trong đó sông Ray là dòng chảy lớn nhất, dài khoảng 40 km và có lưu vực 770 km² Diện tích các hồ chứa nước và hồ thủy lợi toàn huyện khoảng 1.500 ha, chiếm 2,36% diện tích tự nhiên, với các hồ chính như hồ Sông Ray, hồ Sông Hỏa, hồ Sông Kinh, hồ Suối Các, và hồ Xuyên Mộc Hồ Sông Ray là hồ chứa lớn nhất tỉnh với dung tích từ 208,9 đến 235,8 triệu m³, tưới cho khoảng 9.160 ha và cung cấp 535.000 m³ nước sinh hoạt và công nghiệp mỗi ngày Tuy nhiên, vùng tưới của hồ Sông Ray nằm ngoài huyện Xuyên Mộc do địa hình dốc, chỉ có xã Phước Thuận được hưởng lợi từ việc tiếp nước cho hồ Xuyên Mộc Các công trình thủy lợi khác chỉ tưới được khoảng 900-950 ha, chưa đạt năng lực thiết kế.
Điều kiện kinh tế - xã hội
Dân số trung bình năm 2016 trên toàn huyện là 144.498 người Tỷ lệ tăng dân số tự nhiên đạt 0,96% Lao động trong độ tuổi ước đạt 92.000 người
Tỷ lệ lao động trong huyện Xuyên Mộc đạt 63,66%, trong đó lao động nữ chiếm 49,52% Mối quan hệ giữa dân số và sử dụng đất được thể hiện qua chỉ số bình quân diện tích đất trên đầu người, cho thấy bình quân đất nông nghiệp trên mỗi hộ gia đình là 1,43 ha, trong khi bình quân đất ở đạt 64 m²/người.
Bảng 3.3 Các đơn vị hành chính huyện Xuyên Mộc
TT Tên đơn vị hành chính
Diện tích tự nhiên (ha) TT Tên đơn vị hành chính
Diện tích tự nhiên (ha)
1 Thị trấn Phước Bửu 920,99 8 Xã Hòa Bình 3.736,52
2 Xã Phước Thuận 5.067,03 9 Xã Hòa Hưng 2.736,01
3 Xã Phước Tân 3.241,09 10 Xã Hòa Hiệp 9.906,33
4 Xã Xuyên Mộc 1.804,56 11 Xã Hòa Hội 7.123,31
5 Xã Bông Trang 3.486,25 12 Xã Bƣng Riềng 5.011,90
6 Xã Tân Lâm 8.884,10 13 Xã Bình Châu 8.514,49
Nguồn: UBND huyện Xuyên Mộc, 2018
Vị trí huyện nằm trong vùng kinh tế trọng điểm phía Nam, gần TPHCM – trung tâm kinh tế lớn nhất cả nước, cùng với đường bờ biển dài, tạo điều kiện thuận lợi cho phát triển du lịch sinh thái biển và kinh tế xã hội Tuy nhiên, sự phát triển này cũng đối mặt với thách thức lớn, đặc biệt là áp lực lên việc sử dụng đất và bảo vệ môi trường, cảnh quan thiên nhiên.
Thực trạng môi trường
Xuyên Mộc là huyện bán sơn địa ven biển, nổi bật với không khí trong lành và đặc trưng của vùng biển Mặc dù là huyện ven biển, mật độ dân số ở đây vẫn thưa thớt và nền kinh tế chưa phát triển mạnh, chủ yếu dựa vào nông nghiệp Các lĩnh vực công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp và thương mại - dịch vụ vẫn chưa phát triển mạnh mẽ, giúp giữ gìn môi trường tự nhiên của khu vực.
Trên địa bàn hiện có khoảng 1.100 cơ sở sản xuất kinh doanh thuộc nhiều ngành nghề, trong đó có nhiều ngành có nguy cơ gây ô nhiễm cao như chế biến cao su, thủy sản, nông sản, thực phẩm, và chăn nuôi gia súc, gia cầm Đặc biệt, các cơ sở kinh doanh có nguy cơ ô nhiễm môi trường cao bao gồm 02 cụm cơ sở chế biến bột mì, với Cơ sở Đại Hưng tại xã Hòa Hội.
Cơ sở Hương Nhung, Hữu Minh, và Duy Phát nằm tại xã Hòa Hưng, cùng với cơ sở chế biến thủy sản BC Vinaseafood ở xã Bình Châu, và 08 trại chăn nuôi heo tập trung, đều góp phần quan trọng vào ngành nông nghiệp địa phương.
Ngoài ra trên địa bàn huyện Xuyên Mộc có 03 khu du lịch tập trung là
Khu vực Hồ Tràm - Bến Cát - Lộc An, Hồ Cốc - Bưng Riềng và Suối nước khoáng nóng Bình Châu hiện có tổng cộng 64 dự án du lịch, trong đó 15 dự án đã đi vào hoạt động Môi trường tại các khu du lịch được duy trì tốt với hệ thống xử lý nước thải và rác thải đúng quy định Đến năm 2016, huyện có 42 cơ sở sản xuất kinh doanh được cấp giấy xác nhận đạt tiêu chuẩn môi trường, 58 cơ sở được phê duyệt báo cáo đánh giá tác động môi trường, và 32 dự án được cấp giấy xác nhận cam kết bảo vệ môi trường Ngoài ra, 101 dự án khác cũng đã được xác nhận Đề án bảo vệ môi trường đơn giản.
Công tác thu gom và xử lý chất thải tại huyện tập trung vào Bãi chôn lấp rác ở xã Bưng Riềng, hoạt động từ tháng 03/2012 trên diện tích 04 ha, phục vụ nhu cầu xử lý khoảng 40 tấn rác sinh hoạt/ngày bằng công nghệ chôn lấp Công ty cổ phần dịch vụ đô thị và công cộng huyện Xuyên Mộc là đơn vị vận hành bãi rác Hiện tại, huyện chưa có khu xử lý chất thải rắn nguy hại, nhưng lượng chất thải này phát sinh không nhiều và được thu gom, chuyển giao cho các công ty xử lý theo quy định Về rác thải y tế, trung bình mỗi ngày phát sinh khoảng 15 đến 20 kg, được xử lý 100% bằng phương pháp đốt tại lò đốt rác của Trung tâm y tế huyện.
Tỷ lệ che phủ thực vật ở mức cao, tỷ lệ che phủ cây lâu năm và rừng chiếm đến 88,95% trong đó tỷ lệ che phủ rừng chiếm 25,21% DTTN
Môi trường tại huyện hiện đang ở mức tốt, nhưng cần chú ý đến các yếu tố gây ô nhiễm tiềm ẩn như việc lạm dụng thuốc trừ sâu và phân hóa học trên đồng ruộng Ngoài ra, biến đổi khí hậu, nước biển dâng, xâm nhập mặn, khai thác khoáng sản ven biển và sự cố tràn dầu từ tàu thuyền cũng là những vấn đề cần được quan tâm.