Xây dựng mức phát thải tham chiếu rừng khu vực huyện bảo lâm tỉnh lâm đồng luận

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY NGUYÊN NGUYỄN CÔNG TÀI ANH XÂY DỰNG MỨC PHÁT THẢI THAM CHIẾU RỪNG KHU VỰC HUYỆN BẢO LÂM TỈNH LÂM ĐỒNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP Chuyên ngành: Lâm học ĐẮK LẮK, NĂM 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY NGUYÊN NGUYỄN CÔNG TÀI ANH XÂY DỰNG MỨC PHÁT THẢI THAM CHIẾU RỪNG KHU VỰC HUYỆN BẢO LÂM TỈNH LÂM ĐỒNG LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP Chuyên ngành: Lâm học Mã số: 60.01 Người hướng dẫn khoa học PGS. BẢO HUY ĐẮK LẮK, NĂM 2016 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu và kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn là trung thực, được đồng tác giả cho phép sử dụng và chưa từng được công bố trong bất kỳ công trình nào khác, số liệu được thu thập từ các ô mẫu nghiên cứu của chương trình tư vấn: “Xây dựng phương pháp đo tính và giám sát carbon rừng có sự tham gia của cộng đồng ở Việt Nam. Đề án thử nghiệm được sự hỗ trợ của dự án HB-REDD của SNV” do PGS. Bảo Huy chủ trì và tác giả là cộng tác viên thực hiện thu thập số liệu trên hiện trường và đã được chủ nhiệm đề tài đồng ý để sử dụng trong luận văn Thạc Sỹ.

Các thông tin, trích dẫn trong luận văn đều được sự đồng ý của các tác giả hoặc đã được ghi rõ nguồn gốc. Học viên Nguyễn Công Tài Anh i LỜI CẢM ƠN Luận văn này được hoàn thành tại Trường Đại học Tây nguyên theo chương trình đào tạo Cao học, chuyên ngành Lâm học, niên khoá 8 (2013 - 2015). Trong quá trình học tập và thực hiện hoàn thành bản luận văn, tác giả đã nhận được sự quan tâm, giúp đỡ của Ban giám hiệu, Phòng Đào tạo Sau đại học và các thầy, cô giáo Trường Đại học Tây nguyên, các bạn bè đồng nghiệp và địa phương nơi tác giả thực hiện nghiên cứu. Nhân dịp này tác giả xin ghi nhận về sự giúp đỡ quý báu và hiệu quả đó.

Trước tiên, tác giả xin bày tỏ lòng tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến PGS. Bảo Huy, người đã trực tiếp giảng dạy, hướng dẫn khoa học, đã dành nhiều thời gian quý báu và tận tình giúp tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn này. Cảm ơn Bộ môn Quản lý Tài nguyên rừng và Môi trường, trường Đại học Tây Nguyên đã tạo mọi điều kiện làm việc trong thời gian xử lý số liệu, hoàn thành luận văn. Trong quá trình thu thập số liệu tại hiện trường chúng tôi đã nhận được sự giúp đỡ vô cùng tích cực và quý báu của Ban giám đốc Công ty TNHH MTV Lâm nghiệp Bảo Lâm và Công ty TNHH MTV Lâm nghiệp Lộc Bắc.

Vô cùng biết ơn về sự quan tâm của gia đình, luôn có sự động viên kịp thời trong suốt quá trình học tập và công tác. Sau cùng xin trân trọng ghi nhận sự giúp đỡ của tất cả những ai đã quan tâm, hỗ trợ tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện đề tài. Buôn Ma Thuột, tháng 3 năm 2016 Tác giả Nguyễn Công Tài Anh ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .ii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU .vii DANH MỤC HÌNH, BIỂU ĐỒ. viii ĐẶT VẤN ĐỀ.

TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU. Biến đổi khí hậu toàn cầu và chương trình REDD+. Thiết lập mức/đường phát thải tham chiếu trong thực hiện REDD+. Khái niệm mức/đường phát thải tham chiếu.

Mô hình sinh khối, carbon để cung cấp ước tính phát thải khi lập đường tham chiếu. Sử dụng ảnh viễn thám để thu thập biến động tài nguyên rừng, carbon rừng quá khứ để lập đường phát thải tham chiếu. Thảo luận về tổng quan vấn đề nghiên cứu. ĐỐI TƯỢNG, ĐẶC ĐIỂM KHU VỰC NGHIÊN CỨU .1 Vị trí, khu vực nghiên cứu .2 Đối tượng nghiên cứu .3 Đặc điểm khu vực nghiên cứu.

MỤC TIÊU, NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .1 Mục tiêu nghiên cứu .2 Nội dung nghiên cứu .3 Phương pháp nghiên cứu .1 Phương pháp luận và tiếp cận nghiên cứu.2 Vật liệu và phương pháp nghiên cứu cụ thể. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .1 Ước tính thay đổi diện tích rừng, tổng lượng carbon tích lũy trong từng 5 năm trong giai đoạn 25 năm (1990 – 2015). Tạo lập cơ sở dữ liệu để lập đường phát thải tham chiếu .1 Hiệu chỉnh hình học ảnh, phân loại thành vùng có rừng và không có rừng.2 Phân loại ảnh vệ tinh Landsat bằng phương pháp có giám định trên cơ sở phân chia theo kiểu rừng .3 Phân loại ảnh Landsat theo cấp trữ lượng sử dụng phương pháp có giám định. Lập đường phát thải tham chiếu (FRL).

59 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. 75 Phụ lục 1: Phiếu điều tra, đo đếm ô mẫu. 75 Phụ lục 2: Dữ liệu 99 ô mẫu (70% ô mẫu) được chọn ngẫu nhiên để giải đoán ảnh. 79 Phụ lục 3: Dữ liệu 42 ô mẫu (30% ô mẫu) được chọn ngẫu nhiên để thẩm định kết quả giải đoán ảnh.

86 Phụ lục 4: Kết quả xây dựng tương quan H/DBH. 89 iv DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT AE Allometric Equations: Mô hình sinh trắc AGB Above Ground Biomass: Sinh khối trên mặt đất của thực vật, chủ yếu trong cây gỗ, bao gồm thân, lá và vỏ (kg/cây) BA Basal area: Tổng tiết diện ngang cây gỗ/ha (m2/ha) BĐKH Biến đổi khí hậu (Climate change) BGB Below Ground Biomass: Sinh khối rễ cây dưới mặt đất (kg/cây) C(AGB) Carbon in ABG: Carbon tích lũy trong sinh khối trên mặt đất của thực vật (kg/cây) COP Conferences of the Parties: Hội nghị thế giới về biến đổi khí hậu. DBH Diameter at Breast Height: Đường kính ngang ngực (cm) ENVI Enviroment for Visualizing Images FREL: Forest Reference Emissons Level. Mức phát thải từ suy thoái từ rừng FREM Forest Resource & Environment Management Department: Bộ môn Quản lý tài nguyên rừng và Môi trường, Đại học Tây Nguyên FRL: Forest Reference Level.

Mức tham chiếu rừng, bao gồm phát thải (Emissions) và hấp thụ (Removals) GPS Global Positioning System: Hệ thống định vị toàn cầu GIS Geographic Information System: Hệ thống thông tin địa lý H Height - Chiều cao cây (m) IUCN International Union for Conservation of Nature and Natural Resources: Liên minh quốc tế bảo tồn thiên nhiên và tài nguyên thiên nhiên IPCC Intergovernmental Panel on Climate Change: Hội đồng quốc tế về biến đổi khí hậu v M Trữ lượng (m3) MTV Một thành viên N Mật độ (cây/ha) REDD Reducing Emissions from Deforestation and Forest Degradation: Giảm phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính từ suy thoái và mất rừng REDD+ Reducing Emissions from Deforestation and Forest Degradation: Giảm phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính từ suy thoái và mất rừng, bảo tồn rừng, tăng cường dự trữ carbon, quản lý rừng bền vững TNHH Trách nhiệm hữu hạn UN-REDD United Nations Reduction of Emissions from Deforestation and forest Degradation: Chương trình giảm phát thải từ phá rừng và suy thoái rừng của LHQ UNFCCC United Nations Framework Convention on Climate Change: Hiệp định khung của Liên Hiệp Quốc về biến đổi khí hậu vi DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 3.1: Đặc điểm ảnh Landsat 4 - 5 TM+ .2: Đặc điểm ảnh Landsat 7 ETM+ .3: Đặc điểm ảnh Landsat 8 OLI+ .1: Đánh giá kết quả phân loại ảnh Landsat theo kiểu rừng dựa vào 30% ô mẫu chọn ngẫu nhiên 200 lần, không tham gia phân loại .2: Phân cấp trữ lượng M và mã hóa để giải đoán ảnh vệ tinh .3: Diện tích và tổng lượng CO2 tương đương của từng kiểu rừng theo từng thời điểm trên cơ sở ảnh Landsat và dữ liệu ô mẫu .4: Lượng CO2 tích lũy trong rừng tự nhiên .5: Lượng CO2 tương đương hấp thụ/phát thải trung bình năm trong 25 năm từ 1990 - 2015 .6: FRL của khu vực nghiên cứu theo 2 kịch bản giảm phát thải .7: Tín chỉ CO2 khi giảm phát thải từ 2015 đến 2020 theo 2 kịch bản .65 vii DANH MỤC HÌNH, BIỂU ĐỒ Hình 2.1: Vị trí khu vực nghiên cứu .1: Mức phát thải trong quá khứ dạng đường thẳng và FRL được mô hình hóa theo mô hình tuyến tính .2: Mức phát thải trong quá khứ là ngẫu nhiên. FRL trong tương lai là giá trị trung bình.3: Ô mẫu tròn phân tầng theo cấp kính (Bảo Huy và cộng sự, 2012 - 2014) .4: Phân bố các ô mẫu ngẫu nhiên tính carbon trên mặt đất vùng nghiên cứu .5: Thu thập số liệu ô mẫu phân tầng tại hiện trường .6: Tiếp cận của IPCC (2006) để tính toán phát thải khí nhà kính trong lâm nghiệp .1: Ranh giới vùng nghiên cứu đã được cắt trên ảnh Landsat .2: Mặt nạ lớp dữ liệu (1: Có dữ liệu rừng: 2: Không có dữ liệu rừng) .3: Sơ đồ mô phỏng tiến trình thực hiện phân loại ảnh thành có rừng và không rừng .4: Ảnh Landsat phân loại thành các kiểu rừng khác nhau .5: Ma trận đánh giá độ chính xác phân loại ảnh theo kiểu rừng năm 2010 .6: Ma trận đánh giá độ chính xác trong phân loại có giám định ảnh vệ tinh Landsat theo các cấp M .7: Ảnh Landsat phân loại thành kiểu rừng ở 6 thời điểm trong 25 năm (1990 – 2015) .8: Lượng CO2 tương đương trung bình trên ha tích lũy theo kiểu rừng .9: Thay đổi diện tích rừng theo kiểu rừng trên cơ sở giải đoán ảnh Landsat trong 25 năm (1990 – 2015) .10: Lượng CO2 tích lũy trong rừng tự nhiên trong 25 năm qua .11: Lượng CO2 tương đương phát thải/hấp thụ trung bình năm .12: Thiết lập mô hình FRL dạng parabol bậc 3 có trọng số trong Statgraphics .13: Đồ thị quan hệ CO2 tương đương hấp thụ/phát thải năm trong 25 qua dang parabol bậc 3.14: Đồ thị sai số của mô hình parabol bậc 3 ước tính CO2 hấp thụ/phát thải từng năm trong 25 năm qua.15: Đường FREL và các kịch bản giảm phát thải trong giai đoạn 5 năm: 2015 - 2020.16: Tiếp cận lập FRL với 25 năm quá khứ trên cơ sở sử dụng ảnh vệ tinh Landsat, dữ liệu ô mẫu mặt đất .67 ix ĐẶT VẤN ĐỀ “Hiệu ứng nhà kính” và hậu quả của nó là sự “ấm dần lên” của trái đất đang là một trong những mối quan tâm hàng đầu của hầu hết các quốc gia trên thế giới, bởi nguy cơ và hàng loạt các tác động tiêu cực của nó đối với cuộc sống con người trong một tương lai không xa nếu ngay từ bây giờ chúng ta không có những nhận thức đúng và hành động kịp thời để hạn chế, đối phó với thực trạng nói trên. Trong khi đó rừng có vai trò hết sức quan trọng là duy trì chu trình carbon trên trái đất mà nhờ đó nó có tác dụng trực tiếp đến biến đổi khí hậu toàn cầu.