Luận văn Thạc sĩ: Sinh khối và Tích tụ Carbon rừng tràm Melaleuca cajuputi Powell ở Đồng Tháp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP NGUYỄN PHƯỚC THÀNH NGHIÊN CỨU SINH KHỐI VÀ TÍCH TỤ CARBON TRÊN MẶT ĐẤT ĐỐI VỚI RỪNG TRÀM (Melaleuca cajuputi Powell) TRỒNG Ở TỈNH ĐỒNG THÁP LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP Đồng Nai, 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP NGUYỄN PHƯỚC THÀNH NGHIÊN CỨU SINH KHỐI VÀ TÍCH TỤ CARBON TRÊN MẶT ĐẤT ĐỐI VỚI RỪNG TRÀM (Melaleuca cajuputi Powell) TRỒNG Ở TỈNH ĐỒNG THÁP CHUYÊN NGÀNH: LÂM HỌC MÃ SỐ: 60 62 02 01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS. NGUYỄN TRỌNG BÌNH Đồng Nai, 2015 i LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan, đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác. Tác giả Nguyễn Phƣớc Thành ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành Luận văn này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành!  Cha, mẹ và những người thân trong gia đình đã luôn ủng hộ, động viên tôi trong suốt quá trình tham gia khóa học tập lớp đào tạo thạc sỹ khoa học Lâm nghiệp chuyên ngành Lâm học của Trường Đại học Lâm nghiệp.

 T Thầy hướng dẫn:PGS. Nguyễn Trọng Bình đã tận tình giúp đỡ và dẫn dắt tôi nghiên cứu hoàn thành luận văn này.  Quý thầy, cô đã tham gia giảng dạy lớp Cao học Lâm học khóa K21A- CS2 (2013-2015) tại Cơ sở 2- Trường Đại học Lâm nghiệp.  Ban Khoa học - Công nghệ, Ban Giám đốc cơ sở 2 trường Đại Học Lâm nghiệp, thị trấn Trảng bom, huyện Trảng Bom, tỉnh Đồng Nai; Khoa Sau đại học, Ban Giám hiệu trường Đại học Lâm nghiệp, thị trấn Xuân Mai, huyện Chương Mỹ, Hà Nội đã tạo điều kiện cho tôi nghiên cứu hoàn thành luận văn.

 Ban lãnh đạo Chi cục Kiểm lâm tỉnh Đồng Tháp đã tạo mọi điều kiện cho tôi trong suốt thời gian học tập cũng như thời gian nghiên cứu thực hiện luận văn tốt nghiệp này; Các anh, em đồng nghiệp tại Văn phòng Chi cục Kiểm lâm và các Hạt Kiểm lâm và các đơn vị quản lý rừng trên địa bàn tỉnh đã hỗ trợ, giúp đỡ tôi trong thực hiện thu thập số liệu của đề tài.  Lãnh đạo và cán bộ công chức Phòng phân tích thí nghiệm - Viện Khoa học Lâm nghiệp Nam Bộ.  Toàn thể học viên lớp Cao học Lâm học K20A-LH, cùng bạn bè đồng nghiệp đã hỗ trợ, động viên trong suốt quá trình học và thực hiện đề tài. Đồng Nai, ngày 30 tháng 12 năm 2015 Tác giả Nguyễn Phƣớc Thành iii MỤC LỤC ĐẶT VẤN ĐỀ.

Tính cấp thiết của đề tài. Ý nghĩa của đề tài. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU. Một số thuật ngữ.

Ý nghĩa của việc xác định sinh khối và dự trữ carbon của rừng. Những phương pháp xác định sinh khối và dự trữ carbon của rừng. Tình hình chung. Xác định sinh khối của rừng bằng phương pháp cân đo trực tiếp.

Phương pháp hàm thống kê sinh khối. Sai số ước lượng sinh khối và dự trữ carbon của rừng. Thảo luận chung. MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG, PHẠM VI, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.

Mục tiêu nghiên cứu. Mục tiêu tổng quát. Mục tiêu cụ thể. Đối tượng nghiên cứu.

Phạm vi nghiên cứu. Nội dung nghiên cứu. Phương pháp nghiên cứu. Phương pháp luận.

Phương pháp thu thập số liệu. Những chỉ tiêu nghiên cứu. Số lượng ô mẫu và cây mẫu. Xác định đặc điểm của rừng Tràm cajuputi.

Thu thập sinh khối và dự trữ carbon trên những cây mẫu. Phương pháp xử lý số liệu. Xây dựng hững hàm sinh trưởng đối với cây Tràm cajuputi. Xây dựng những hàm sinh trưởng đối với quần thụ Tràm cajuputi.

Xây dựng những hàm Bi = f(A) và Bi = f(D). Xây dựng những hàm Bi = f(D, H). So sánh sai lệch của các hàm sinh khối với những biến dự đoán khác nhau 16 2. Ước lượng sinh khối rừng Tràm cajuputi ở những tuổi khác nhau.

Ước lượng dự trữ carbon trên mặt đất đối với rừng Tràm cajuputi. Khảo sát quá trình sinh trưởng của cây cá thể và quần thụ Tràm cajuputi. Khảo sát quá trình biến đối sinh khối của rừng Tràm cajuputi. Công cụ tính toán.

ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC NGHIÊN CỨU. Vị trí địa lý. Khí hậu, thuỷ văn. Tài nguyên rừng.

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN. Sinh trưởng của rừng Tràm cajuputi. Xây dựng hàm sinh trưởng đường kính thân cây Tràm cajuputi. Xây dựng hàm sinh trưởng chiều cao thân cây Tràm cajuputi.

Xây dựng hàm thể tích thân cây Tràm cajuputi. Xây dựng hàm sinh trưởng trữ lượng rừng Tràm cajuputi. Khảo sát sinh trưởng của rừng Tràm cajuputi. Xây dựng những hàm sinh khối dựa theo tuổi và đường kính thân cây.

Xây dựng những hàm ước lượng sinh khối dựa theo tuổi cây. Hàm tổng sinh khối trên mặt đất đối với cây Tràm cajuputi từ 2 – 12 tuổi. Xây dựng hàm sinh khối thân đối với cây Tràm cajuputi từ 2 – 12 tuổi. Xây dựng hàm tổng sinh khối cành và lá đối với cây Tràm cajuputi.

Những hàm sinh khối dựa theo đường kính thân cây Tràm cajuputi. Xây dựng hàm tổng sinh khối trên mặt đất đối với cây Tràm cajuputi từ 2 – 12 tuổi. Xây dựng hàm sinh khối thân đối với cây Tràm cajuputi từ 2 – 12 tuổi. Xây dựng hàm tổng sinh khối cành và lá đối với cây Tràm cajuputi từ 2 – 12 tuổi.

Xây dựng hàm sinh khối dựa theo đường kính và chiều cao thân cây. Xây dựng hàm BTo = f(D, H) đối với cây Tràm cajuputi từ 2 – 12 tuổi. Xây dựng hàm BT = f(D, H) đối với cây Tràm cajuputi từ 2 – 12 tuổi. Xây dựng hàm BCL = f(D, H) đối với cây Tràm cajuputi từ 2 – 12 tuổi.

So sánh sai lệch của những hàm sinh khối đối với cây Tràm cajuputi. So sánh sai lệch của những hàm ước lượng tổng sinh khối dựa theo những biến dự đoán khác nhau. So sánh sai lệch của những hàm sinh khối thân dựa theo những biến dự đoán khác nhau. So sánh sai lệch của những hàm tổng sinh khối cành và lá dựa theo những biến dự đoán khác nhau.

Sinh khối và dự trữ carbon trên mặt đất đối với rừng Tràm cajuputi. Sinh khối trên mặt đất đối với cây Tràm cajuputi. Sinh khối và dự trữ carbon trên mặt đất đối với rừng Tràm cajuputi. Sinh khối trên mặt đất đối với rừng Tràm cajuputi.

Dự trữ carbon trong sinh khối trên mặt đất đối với rừng Tràm cajuputi. Khả năng hấp thụ dioxit carbon đối với rừng Tràm cajuputi. Một số đề xuất. Dự đoán sinh trưởng của rừng Tràm cajuputi.

Những hàm ước lượng sinh khối trên mặt đất đối với rừng Tràm cajuputi dựa theo tuổi và đường kính bình quân. Ước lượng tổng sinh khối và khối lượng carbon dự trữ trong sinh khối đối với rừng Tràm cajuputi. 69 vi KẾT LUẬN, TỒN TẠI VÀ KIẾN NGHỊ. 71 vii NHỮNG CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Tên gọi đầy đủ A (năm) Tuổi cây, lâm phần Bi (kg, tấn) Sinh khối khô của những thành phần cây gỗ BTo (kg, tấn) Tổng sinh khối trên mặt đất của cây gỗ BT (kg, tấn) Sinh khối thân BC (kg, tấn) Sinh khối cành BL (kg, tấn) Sinh khối lá BCL (kg, tấn) Sinh khối cành, lá Ci Khối lượng carbon trung bình trong sinh khối đối với 1 ha CTo Khối lượng carbon dự trữ trong những thành phần sinh khối CT Khối lượng carbon dự trữ trong sinh khối thân CCL Khối lượng carbon dự trữ trong sinh khối cành và lá D (cm) Đường kính thân cây ở vị trí ngang ngực D (cm) Đường kính thân cây ở vị trí ngang ngực bình quân H (m) Chiều cao thân cây H Chiều cao thân cây bình quân IPCC Ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu (Intergovernmental Panel on Climate Change) 3 M (m /ha) Trữ lượng gỗ thân cây/ha M Trữ lượng gỗ thân cây/ha bình quân MAE Sai số tuyệt đối trung bình (Mean Absolute Error) MAPE Sai số tuyệt đối trung bình theo phần trăm (Mean Absolute Percent Error) P(%) Tỷ lệ carbon trong sinh khối Pd% Suất tăng trưởng về đường kính Ph% Suất tăng trưởng về chiều cao viii Pm% Suất tăng trưởng về trữ lượng PV% Suất tăng trưởng về thể tích 2 R Hệ số xác định (R-Squared) Se Sai số chuẩn của ước lượng (Standard Error of Est) SSR Tổng bình phương sai lệch (Sum of Square Residuals) 3 V (m ) Thể tích thân cây V Thể tích thân cây bình quân ZD Lượng tăng trưởng thường xuyên hàng năm về đường kính ZH Lượng tăng trưởng thường xuyên hàng năm về chiều cao ZV Lượng tăng trưởng thường xuyên hàng năm về thể tích ZM Lượng tăng trưởng thường xuyên hàng năm về trữ lượng D Lượng tăng trưởng bình quân năm về đường kính H Lượng tăng trưởng bình quân năm về chiều cao V Lượng tăng trưởng bình quân năm về thể tích M Lượng tăng trưởng bình quân năm về trữ lượng ix DANH SÁCH BẢNG TT Tên bảng Trang 4.1 Những hàm D = f(A) đối với cây Tràm cajuputi được làm phù hợp 23 với 3 hàm Korf, Gompertz và Korsun-Strand.2 Tương quan và sai lệch của ba hàm D = f(A) đối với cây Tràm 23 cajuputi 4.3 Những hàm H = f(A) đối với cây Tràm cajuputi được làm phù hợp 24 với 3 hàm Korf, Gompertz và Kosun-Strand.4 Tương quan và sai lệch của hàm H = f(A) đối với cây Tràm cajuputi 24 4.5 Những hàm V = f(A) đối với cây Tràm cajuputi được làm phù hợp 25 với 3 hàm Korf, Gompertz và Korsun-Strand 4.6 Tương quan và sai lệch của hàm V = f(A) đối với cây Tràm cajuputi 25 4.7 Những hàm M = f(A) đối với rừng Tràm cajuputi được làm phù hợp 27 với 3 hàm Korf, Gompertz và Korsun-Strand 4.8 Tương quan và sai lệch của hàm M = f(A) đối với rừng Tràm cajuputi 27 4.9 Những hàm phù hợp để mô tả quan hệ D = f(A), H = f(A), V = f(A), 28 N = f(A) và M = f(A) 4.10 Quá trình sinh trưởng đường kính, chiều cao, thể tích thân cây và trữ 29 lượng gỗ của rừng Tràm cajuputi 12 tuổi 4.11 Những đặc trưng sinh trưởng đường kính, chiều cao, thể tích thân cây 29 và trữ lượng gỗ của rừng Tràm cajuputi 12 tuổi 4.12 Những hàm BTo = f(A) đối với cây Tràm cajuputi từ 2 – 12 tuổi 31 4.13 Kiểm định hàm BTo = f(A) đối với cây Tràm cajuputi từ 2 – 12 tuổi 32 4.14 Những hàm BT = f(A) đối với cây Tràm cajuputi từ 2 – 12 tuổi 33 4.15 Kiểm định hàm BT = f(A) đối với cây Tràm cajuputi từ 2 – 12 tuổi 33 4.16 Những hàm BCL = f(A) đối với cây Tràm cajuputi từ 2 – 12 tuổi 35 4.