Nghiên cứu cấu trúc sinh khối và tích luỹ cacbon của một số quần xã cây bụi tại trạm đa dạng sinh học mê linh

6 rừng trên đơn vị diện tích (tấn/ha) tại từng thời điểm trong quá trình sinh trưởng. Từ đó tính trực tiếp lượng CO2 hấp thụ và tồn trữ trong vật chất hữu cơ của rừng, hoặc tính khối lượng cacbon (C) với bình quân là 50% của khối lượng sinh khối khô (biomass) rồi từ cacbon suy ra CO2. 1.3.2. Ở Việt Nam Trong thời gian vừa qua các nghiên cứu về khả năng tích lũy cacbon của thảm thực vật ở Việt Nam đã nhận được sự quan tâm rất lớn của các nhà khoa học, thể hiện qua một số công trình nghiên cứu sau: - Thảm tươi và cây bụi: cơ sở để xác định lượng cacbon cơ sở trong các dự án trồng rừng/tái trồng rừng theo cơ chế phát triển sạch ở Việt Nam (Vũ Tấn Phương): Nghiên cứu được tiến hành tại các vùng đất không có rừng ở các huyện Cao Phong, Đà Bắc tỉnh Hoà Bình và Hà Trung, Thạch Thành, Ngọc Lạc tỉnh Thanh Hoá. Đã xác định được và đưa ra kết quả về sinh khối tươi, khô, trữ lượng cacbon trong sinh khối thảm tươi và cây bụi, đưa ra các kết luận sau: + Sinh khối (tươi và khô) của thảm tươi và cây bụi là rất khác nhau trong các đối tượng nghiên cứu. + Sinh khối khô và tươi của cây bụi thảm tươi nghiên cứu có sự chênh lệch đáng kể do hàm lượng nước trong sinh khối tươi chiếm tỉ trọng khá lớn. + Trữ lượng cacbon của thảm tươi và cây bụi tỉ lệ thuận với sinh khối của chúng. Trữ lượng cacbon của lau lách là cao nhất, tiếp đến là cây bụi cao 2-3m, cây bụi thấp dưới 2m, cỏ lá tre, cỏ tranh và cỏ lông lợn/cỏ chỉ. + Hàm lượng cacbon tập trung chủ yếu ở phần sinh khối trên mặt đất (gồm lá, thân cành, cỏ) và dưới mạt đất (rễ). Trữ lượng trên mặt đất chiếm khoảng 40 - 54 % tổng trữ lượng cacbon và ở rễ là từ 30 - 57%. Đối với thảm mục, tỉ lệ này là khoảng 11 - 34% [5]. - Khả năng hấp thụ CO2 của một số loại rừng trồng chủ yếu ở Việt Nam (do PGS.TS. Ngô Đình Quế và cộng sự thực hiện): 7 + Phương pháp áp dụng: Lập ô tiêu chuẩn, chọn một số cây để cân đo sinh khối tươi và khô. Từ đó sẽ có tổng hợp khối lượng tích luỹ CO 2 trong quá trình quang hợp để tạo thành biomass rừng trồng. + Khả năng hấp thụ CO2 thực tế với thông nhựa, keo lai, keo tai tượng, keo lá tràm và bạch đàn Uro ở Việt Nam [6]. - Trung tâm sinh thái rừng và môi trường thuộc Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam đã có nghiên cứu xác định trữ lượng cacbon của thảm tươi cây bụi, tương ứng với trạng thái rừng IA, IB; để cung cấp thông tin nhằm xác định đường carbon cơ sở trong các dự án trồng rừng theo cơ chế CDM. Việc xác định sinh khối tươi khô được thực hiện theo từng bộ phận thân, cành và lá. Trữ lượng cacbon được xác định thông qua sinh khối khô của các bộ phận và hệ số chuyển đổi 0,5. Tuy nhiên nghiên cứu chấp nhận lượng cacbon lưu giữ được chuyển đổi theo hệ số, chưa được phân tích hàm lượng trong từng bộ phận thực vật cụ thể. 8 Chƣơng 2: ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI, THỜI GIAN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tƣợng nghiên cứu Chúng tôi đã lựa chọn điều tra các địa điểm thảm cây bụi điển hình sau đây: - Thảm cây bụi cao phục hồi tự nhiên sau khai thác kiệt. Gọi tắt là địa điểm 1 - OTC 1. - Thảm cây bụi cao sau nương rẫy. Gọi tắt là địa điểm 2 - OTC 2. - Thảm cây bụi thấp sau nương rẫy. Gọi tắt là địa điểm 3 – OTC 3. 2.2. Phạm vi nghiên cứu Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh. 2.2.1. Vị trí địa lý Trạm ĐDSH Mê Linh nằm trong địa phận xã Ngọc Thanh, thị xã Phúc Yên, Vĩnh Phúc. Khu vực trạm có tọa độ 21 23’57’’- 21 25’35’’ độ Vĩ Bắc và 105 42’40’’ - 105 46’ 65’’ độ Kinh Đông. Phía Bắc giáp huyện Phổ Yên Thái Nguyên, phía Đông và Nam giáp hợp tác xã Đồng Trầm - xã Ngọc Thanh, phía Tây giáp xã Trung Mỹ - huyện Bình Xuyên, xã vùng đệm vườn Quốc gia Tam Đảo. 2.2.2. Địa hình Khu vực nghiên cứu nằm ở phía Đông Nam dãy núi Tam Đảo thuộc tỉnh Vĩnh Phúc. Là nơi có địa hình dốc, độ chia cắt mạnh, có nhiều dông phụ gần như vuông góc với dông chính. Độ dốc trung bình từ 15 - 25, nhiều nơi dốc từ 30 - 35. Độ cao từ 100 - 520 m so với mực nước biển. 2.2.3. Địa chất và thổ nhƣỡng 9 - Địa chất: Khu vực nghiên cứu là một bộ phận của dãy núi Tam Đảo nên có cấu tạo địa chất chủ yếu bằng hệ tầng phún trào axit gồm các lớp Rionit, Daxit kết tinh xen kẽ nhau, có tuổi 260 triệu năm. - Thổ nhưỡng: nhìn chung các loại đá mẹ khá cứng, thành phần khoáng có nhiều thạch anh, Muscovit, khoáng phong hoá, hình thành nên các loại đất có thành phần cơ giới nhẹ, các hạt thô dễ bị rửa trôi và xói mòn, nhất là những nơi dốc cao bị xói mòn mạnh để trơ lại phần đá rất cứng (điển hình là khu vực có độ cao 300 - 400m). Theo nguồn gốc phát sinh trong vùng có hai loại đất chính sau: + Ở độ cao trên 300 m là đất Feralit mùn đỏ vàng. + Ở độ cao dưới 300 m là đất Feralit đỏ vàng phát triển trên nhiều loại đá khác nhau. Ngoài ra còn có đất dốc tụ phù sa ở ven các suối lớn trên độ cao dưới 100m. Thành phần cơ giới của loại đất này là trung bình, tầng đất dày, độ ẩm cao, màu mỡ, đã được khai phá trồng lúa và hoa màu. Đất thuộc loại chua với pH là 3,5 - 5,5; độ dày tầng đất trung bình 30 - 40cm. 2.2.4. Khí hậu thuỷ văn - Khí hậu: Trạm Đa dạng sinh học Mê Linh nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa. - Thuỷ văn: Trạm ĐDSH Mê Linh là một trong những khu vực đầu nguồn của nhiều suối nhỏ đổ vào hồ Đại Lải. - Sông suối: có một suối nhỏ, nước chảy quanh năm bắt nguồn từ điểm cực Bắc chảy dọc biên giới phía Tây giáp với VQG Tam Đảo và gặp suối Thanh Lộc đổ vào hồ Đại Lải. Ngoài ra, còn có một số suối cạn ngắn chỉ có nước sau những trận mưa. 10 2.2.5. Tài nguyên động, rừng - Khu hệ động vật: Theo kết quả điều tra năm 2003 của Phòng động vật có xương sống - Viện sinh Thái và Tài nguyên sinh vật, đã xác định thành phần phân loại học của 5 lớp thú, chim, bò sát, ếch nhái, côn trùng gồm 25 bộ, 99 họ, 461 loài. - Hệ thực vật: Theo Nguyễn Tiến Bân (2001), khu vực nghiên cứu nằm trong miền địa lý thực vật Đông Bắc và Bắc Trung Bộ, trong đó chủ yếu tồn tại những nhân tố bản địa đặc hữu của khu hệ thực vật Bắc Việt Nam Nam Trung Hoa với các ưu hợp thực vật họ Re (Lauraceae), họ Dẻ (Fagaceae), họ Dâu tằm (Moraceae), họ Mộc lan (Magloniaceae), họ Đậu (Fabaceae), họ Xoài (Anacardiaceae), họ Trám (Burseraceae), họ Bồ hòn (Sapinraceae), họ Sau sau (Hamamelidaceae), họ Gạo (Bombaceae). Đây cũng là nơi có các yếu tố thực vật di cư từ phía nam lên như các loài cây thuộc họ Dầu (Dipterocarpaceae)… Với diện tích khoảng 178ha, trạm ĐDSH Mê Linh hiện có 166 họ thực vật với 651 chi và 1129 loài. - Hiện trạng thảm thực vật theo Lê Đồng Tấn, thảm thực vật trên khu vực hoàn toàn là các trạng thái thảm thực vật thứ sinh nhân tác từ trảng cỏ, trảng cây bụi đến rừng thứ sinh phục hồi tự nhiên hay rừng trồng. 2.2.5. Tình hình dân sinh kinh tế Khu vực nghiên cứu nằm trên địa bàn xã Ngọc Thanh nơi có diện tích đất lâm nghiệp chiếm 51.8% tổng diện tích đất tự nhiên toàn xã, với mật độ dân số 139 người/km2, dân tộc Kinh chiếm 53%, dân tộc thiểu số chiếm 47%, thu nhập bình quân đầu người 3 triệu đồng/người/năm. Trong khu vực nghiên cứu không có dân sinh sống, tuy nhiên do tập quán của dân quanh vùng nên 11 vẫn có một số tác động tiêu cực tới diện tích rừng trong khu vực nghiên cứu như: thả rông gia súc sau mùa vụ, lấy củi, măng và khai thác lâm sản phi gỗ. 2.3. Thời gian nghiên cứu Từ tháng 3/2011 – tháng 4/2012. 2.4. Phƣơng pháp nghiên cứu 2.4.1. Điều tra thu thập số liệu Chuẩn bị: Tham quan sơ thám hiện trường, chuẩn bị dụng cụ. Điều tra ngoại nghiệp: Lập ô tiêu chuẩn (OTC): OTC là vị trí đại diện cho các địa điểm, lập OTC điển hình để đo đếm. Diện tích OTC điển hình là 16m2 (4 x 4 m) và được lập tại các vị trí chân - sườn - đỉnh ở các điểm nghiên cứu. - Thu thập số liệu về sinh khối trên mặt đất: sử dụng phương pháp chặt hạ toàn diện để đo đếm sinh khối, chặt toàn bộ cây bụi ở vị trí sát mặt đất và tiến hành cân để xác định tổng trọng lượng. Sau đó xác định sinh khối của từng bộ phận (lá, thân cành). Lấy đại diện 10% của từng bộ phận để phân tích trọng lượng khô kiệt trong phòng thí ngiệm để xác định sinh khối khô. - Thu thập số liệu về sinh khối dưới mặt đất: Tại các OTC sau khi đã đo đếm sinh khối trên mặt đất, chia OTC thành 4 phần bằng nhau, dùng cuốc đào và thu nhặt toàn bộ rễ cây trong diện 1m2. Loại bỏ đất đá, rửa sạch, để se nước và cân xác định sinh khối tươi. Lấy khoảng 10% trọng lượng rễ đã thu nhặt để phân tích trọng lượng khô trong phòng thí nghiệm. 2.4.2. Phƣơng pháp xử lý số liệu - Nghiên cứu đặc trưng cấu trúc cơ bản của các địa điểm + Thành phần loài + Tính đa dạng loài (chỉ số đa dạng Shannon index) S Chỉ số đa dạng Shannon được tính theo công thức:H= -  PixLnPi i 1