Luận án tiến sĩ ước lượng sinh khối và dự trữ carbon trên mặt đất đối với rừng t

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HCM ---------------------------oOo--------------------------- TRẦN THỊ NGOAN ƯỚC LƯỢNG SINH KHỐI VÀ DỰ TRỮ CARBON TRÊN MẶT ĐẤT ĐỐI VỚI RỪNG TRỒNG KEO LAI (Acacia auriculiformis x Acacia mangium) Ở TỈNH ĐỒNG NAI Chuyên ngành: Lâm sinh. Mã số: 9 62 02 05 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP Thành phố Hồ Chí Minh – Năm 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH _____________________ TRẦN THỊ NGOAN ƯỚC LƯỢNG SINH KHỐI VÀ DỰ TRỮ CARBON TRÊN MẶT ĐẤT ĐỐI VỚI RỪNG TRỒNG KEO LAI (Acacia auriculiformis x Acacia mangium) Ở TỈNH ĐỒNG NAI Chuyên ngành: Lâm sinh.

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học: TS. Lê Bá Toàn TS. Nguyễn Tấn Chung Thành phố Hồ Chí Minh – Năm 2019 ƯỚC LƯỢNG SINH KHỐI VÀ DỰ TRỮ CARBON TRÊN MẶT ĐẤT ĐỐI VỚI RỪNG TRỒNG KEO LAI (Acacia auriculiformis x Acacia mangium) Ở TỈNH ĐỒNG NAI TRẦN THỊ NGOAN Hội đồng chấm luận án: 1. Ủy viên: i LÝ LỊCH CÁ NHÂN Tôi tên là Trần Thị Ngoan.

Sinh ngày 7 tháng 10 năm 1986 tại xã Thanh thủy, huyện Thanh Chương, tỉnh Nghệ An. Tốt nghiệp Đại học ngành quản lý tài nguyên rừng và môi trường hệ chính quy tại Trường Đại học Nông lâm Huế năm 2009. Tốt nghiệp Cao học ngành Lâm học tại Trường Đại học Lâm nghiệp năm 2013. Quá trình công tác: Từ tháng 11 năm 2010 đến nay (năm 2019) công tác tại trường phân hiệu trường Đại học Lâm nghiệp, thị trấn Trảng Bom, huyện Trảng Bom, tỉnh Đồng Nai.

Từ tháng 12 năm 2014, tôi làm nghiên cứu sinh chuyên ngành lâm sinh tại Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh. Địa chỉ liện lạc: Trần Thị Ngoan, Khoa tài nguyên và môi trường, phân hiệu trường Đại học Lâm nghiệp, thị trấn Trảng Bom, huyện Trảng Bom, tỉnh Đồng Nai. Email: ngoandhln2@gmail.com ii LỜI CAM ĐOAN Tôi tên Trần Thị Ngoan xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi.

Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Nghiên cứu sinh Trần Thị Ngoan iii LỜI CẢM TẠ Sau thời gian học tập và nghiên cứu, luận án được hoàn thành theo chương trình đào tạo Tiến sỹ chuyên ngành lâm sinh, khóa 2014 - 2018 của Trường Đại học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh, bằng sự biết ơn và kính trọng, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban Giám hiệu, Phòng sau đại học và Thầy – Cô của Khoa lâm nghiệp đã nhiệt tình hướng dẫn, giảng dạy và tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thiện luận án này. Đặc biệt, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới hai Thầy TS. Lê Bá Toàn và TS.

Nguyễn Văn Chung đã trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ em trong quá trình thực hiện đề tài. Trong quá trình học tập và làm luận án, tác giả còn nhận được sự giúp đỡ của các cơ quan đơn vị, cán bộ và nhân viên thuộc chi cục kiểm lâm tỉnh Đồng Nai, KBTTNVH Đồng Nai, Công ty TNHH MTV Lâm nghiệp La Ngà, Hạt kiểm lâm Long Thành, BQLR Xuân Lộc, HKL Vĩnh Cửu và sự động viên của gia đình, bạn bè và đồng nghiệp. Tác giả xin chân thành cảm ơn. Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 28 tháng 09 năm 2019 Trần Thị Ngoan iv TÓM TẮT Dưới tác động của biến đ i khí hậu, rừng trồng đang được ngày càng quan tâm như là nơi dự tr cácbon làm giảm phát thải khí nhà kính (CO2) trong không khí.

Keo lai là được lựa chọn cho trồng rừng nhiều v ng khác nhau. Tuy nhiên, sự biến động sinh khối và lượng carbon của rừng trồng Keo lai v ng Đông Nam bộ chưa được đánh giá một cách đầy đủ. Do vậy, chúng tôi tiến hành đề tài nghiên cứu ớc lượng sinh khối và dự tr carbon trên mặt đất đối với rừng trồng Keo lai (Acacia auriculiformis x Acacia mangium) tỉnh Đồng Nai nhằm để xác định sinh khối và dự tr carbon trên mặt đất của rừng trồng Keo lai trên nh ng cấp đất khác nhau. Thời gian nghiên cứu 2015 – 2018.

Mục tiêu của đề tài là xác định sinh khối và dự tr carbon trên mặt đất của rừng trồng Keo lai trên nh ng cấp đất khác nhau. Số liệu thu thập để phân chia cấp đất đối với rừng trồng Keo lai bao gồm 108 cây trội tại tu i 10. Mật độ (N, cây/ha) theo tu i (A, năm) của rừng trồng Keo lai từ 2 – 10 tu i được phân tích từ 81 ô tiêu chuẩn điển hình; trong đó mỗi cấp đất 27 ô tiêu chuẩn. Sinh trư ng của cây bình quân được phân tích từ 54 cây tiêu chuẩn.

Sinh khối cây bình quân được phân tích từ 162 cây tiêu chuẩn. Mô hình chỉ số lập địa (SI) đối với rừng trồng Keo lai được xây dựng bằng hàm Schumacher. Mô hình sinh trư ng đường kính (D, cm), chiều cao (H, m) và thể tích thân (V, m3) đối với cây bình quân và tr lượng quần thụ được kiểm định bằng hai hàm Korf và Gompertz. Mô hình ước lượng sinh khối cây bình quân theo hai biến A và D được kiểm định bằng 4 hàm (Korf, Korsun-Strand, lũy thừa, Drakin-Vuevski).

Mô hình hệ số điều chỉnh sinh khối cây bình quân (BEFi) và mô hình tỷ lệ sinh khối của các thành phần so với sinh khối thân (R i) được ước lượng theo hai biến A và D. Các hàm sinh trư ng và sinh khối thích hợp được chọn theo tiêu chuẩn T ng sai lệch bình phương nhỏ nhất - SSRMin. v Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng rừng trồng Keo lai tại tỉnh Đồng Nai có thể được phân chia thành ba cấp đất dựa theo chiều cao của nh ng cây trội tại tu i 8. Chỉ số lập địa đối với cấp đất tốt (I), cấp đất trung bình (II) và cấp đất xấu (III) tại tu i 8 tương ứng là 24 m, 20 m và 16 m.

Mật độ của rừng trồng Keo lai trên ba cấp đất I, II và III giảm dần theo tu i với tốc độ tương ứng là 9,0%, 3,9% và 2,4%; trung bình là 3,6%. Tr lượng gỗ cây đứng đối với rừng trồng Keo lai 10 tu i trên ba cấp đất I, II và III tương ứng là 423,3 m3/ha, 266,8 m3/ha và 171,5 m3/ha; trung bình là 291,7 m3/ha. Nh ng thành phần sinh khối trên mặt đất đối với cây bình quân của rừng trồng Keo lai từ 2 – 10 tu i trên ba cấp đất khác nhau được ước lượng bằng các hàm sinh khối với biến dự đoán A, D và H hoặc từ các hệ số BEFi và Ri đều nhận kết quả tương tự như nhau. Sinh khối trên mặt đất đối với cây bình quân và quần thụ Keo lai thay đ i theo tu i và cấp đất.

Lượng tăng trư ng trung bình 10 năm đối với t ng sinh khối trên mặt đất mức cây bình quân trên cấp đất I, II và III tương ứng là 24,9 kg/năm, 17,6 kg/năm và 11,2 kg/năm; trung bình ba cấp đất là 17,8 kg/năm. T ng sinh khối trên mặt đất đối với rừng trồng Keo lai trên cấp đất I tại tu i 2, 4, 6, 8 và 10 tương ứng là 14,6; 59,7; 139,9; 234,6 và 321,0 tấn/ha. T ng sinh khối trên mặt đất đối với rừng trồng Keo lai trên cấp đất II tại tu i 2, 4, 6, 8 và 10 tương ứng là 10,9; 58,1; 131,5; 196,0 và 238,1 tấn/ha. T ng sinh khối trên mặt đất đối với rừng trồng Keo lai trên cấp đất III tại tu i 2, 4, 6, 8 và 10 tương ứng là 13,4; 46,7; 91,9; 132,8 và 162,1 tấn/ha.

T ng sinh khối trung bình trên mặt đất đối với rừng trồng Keo lai trên ba cấp đất I, II và III tại tu i 2, 4, 6, 8 và 10 tương ứng là 13,0; 55,3; 122,7; 190,1 và 241,7 tấn/ha. T ng khối lượng carbon trung bình trong sinh khối trên mặt đất đối với rừng trồng Keo lai trên ba cấp đất I, II và III tại tu i 2, 4, 6, 8 và 10 tương ứng là 6,1; 26,0; 57,7; 89,3 và 113,6 tấn/ha. vi ABSTRACT Under impacts of climate change, plantations are increasingly concerned as a carbon sequestration that reduces greenhouse gas (CO2) emissions. Acacia hybrid (Acacia auriculiformis x Acacia mangium) is chosen for afforestation in many different regions.

However, accumulation of biomass and carbon content of Acacia hybrid plantations in the South have not been fully evaluated. Therefore, we carried out a research project entitled "Estimating above-ground biomass and carbon stocks for Acacia auriculiformis x Acacia mangium plantation in Dong Nai province" to determine its above ground biomass and carbon stocks on different site classes. Study period from 2015 - 2018. The general objective of this study is to determine the above-ground biomass and carbon storage of hybrid plantations on different site classes.

The collected data for dividing site indice of Acacia hybrid plantations consist of 108 dominant trees at the age of 10. Tree density (N, tree/ha) of Acacia hybrid plantations from 2 to 10 years old was analyzed from 81 standard sample plots; in which each site index was 27 standard sample plots. An growth of medium trees was analyzed basing on 54 standard trees. Biomass of medium trees was analyzed basing on 162 standard trees.

The site index (SI) model was constructed by Schumacher function. Growth models of diameter (D, cm), height (H, m) and volume (V, m3) for both medium trees and stand biomass were verified by functions of Korf and Gompertz. Models of biomass estimation followed by variables of A and D were validated by four functions of Korf, Korsun-Strand, Power, and Drakin-Vuevski. Models for biomass expansion factor of the average tree (BEFi) and for biomass ratio of tree separate components compared to stem biomass (Ri) were estimated by variables of A and D.

Functions of growth and biomass were selected basing on criteria of "The minimum sum squares of residuals". vii The results show that Acacia hybrid plantations in Dong Nai province could be divided into three site indice based on heights of dominant and co-dominant trees at the age of 8. Tree heights for good site class (I), medium site class (II) and bad site class (III) at age 8 were 24, 20 and 16 m respectively. Tree densities of three site indice gradually decreased by increasing of age at the corresponding rates of 9.4%; an average of 3.

Total volume of standing trees at the age of 10 for three site indice were 423.5 m3/ha respectively, the average of 291. Components of above-ground biomass from 2 to 10 years old on three different site classes estimated by biomass functions with predictive variables of A, D and H or from coefficients of BEFi and Ri had the similar results. Above-ground biomass of medium trees and stands varied with ages and site classes. The annual growth rate in 10 years for total above-ground biomass on three site classes of I, II and III were 24.2 kg/year respectively; the average of 17.