Luận văn Nghiên cứu định lượng cacbon trong rừng ngập mặn ven biển xã Hải Lạng, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG

TRƢỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ

NGHIÊN CỨU ĐỊNH LƢỢNG CACBON TRONG

RỪNG NGẬP MẶN VEN BIỂN XÃ HẢI LẠNG,

HUYỆN TIÊN YÊN, TỈNH QUẢNG NINH

CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG

LÊ KHÁNH LINH

HÀ NỘI, NĂM 2018

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG

TRƢỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ

NGHIÊN CỨU ĐỊNH LƢỢNG CACBON TRONG

RỪNG NGẬP MẶN VEN BIỂN XÃ HẢI LẠNG,

HUYỆN TIÊN YÊN, TỈNH QUẢNG NINH

LÊ KHÁNH LINH

CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG

MÃ SỐ: 8440301

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS.TS. NGUYỄN THỊ HỒNG HẠNH

HÀ NỘI, NĂM 2018

CÔNG TRÌNH ĐƢỢC HOÀN THÀNH TẠI

TRƢỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG HÀ NỘI

Cán bộ hƣớng dẫn chính: PGS.TS. Nguyễn Thị Hồng Hạnh

Cán bộ chấm phản biện 1: PGS. TS. Nguyễn Mạnh Khải

Cán bộ chấm phản biện 2: TS. Nguyễn Thành Vĩnh

Luận văn thạc sĩ đƣợc bảo vệ tại:

HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN THẠC SĨ

TRƢỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG HÀ NỘI

Ngày 04 tháng 10 năm 2018

i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết

quả nêu trong luận văn là hoàn toàn trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong

bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Lê Khánh Linh

ii

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn thạc sĩ với tên đề tài: “Nghiên cứu định lượng

cacbon trong rừng ngập mặn ven biển xã Hải Lạng, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng

Ninh”. Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS. Nguyễn Thị Hồng Hạnh đã hƣớng dẫn

tôi thực hiện luận văn trong suốt thời gian qua, truyền đạt cho tôi những kinh

nghiệm quý báu, chỉ bảo tận tình và động viên giúp tôi hoàn thành luận văn này.

Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban lãnh đạo xã Hải Lạng, huyện Tiên Yên đã tạo

điều kiện tốt nhất để tôi có thể đi thực địa và cung cấp cho tôi số liệu, tài liệu liên

quan đến luận văn. Đồng thời, tôi xin cảm ơn ngƣời dân xã Hải Lạng đã hỗ trợ tôi

trong suốt quá trình thực địa.

Tôi xin gửi lời tri ân sâu sắc đến Quý thầy cô Khoa Môi trƣờng, Trƣờng Đại

học Tài nguyên và Môi trƣờng Hà Nội đã tận tình giảng dạy và truyền đạt những

kiến thức quý giá trong suốt thời gian học cao học tại trƣờng.

Trân trọng cảm ơn đề tài “Nghiên cứu xây dựng mô hình dự báo xu hƣớng

thay đổi hệ sinh thái rừng ngập mặn trong bối cảnh biến đổi khí hậu ở các tỉnh ven

biển Bắc Bộ”, mã số TNMT.2018.05.06 đã hỗ trợ kinh phí thực địa, điều tra và

phân tích mẫu.

Cảm ơn các anh chị, bạn bè những ngƣời bạn đồng hành trong quãng thời gian

học cao học, những ngƣời đã luôn sát cánh, giúp đỡ, động viên và là nguồn động

lực để tôi vƣơn lên.

Do thời gian và kiến thức còn hạn chế nên luận văn không tránh khỏi những

thiếu sót, vì vậy tôi rất mong nhận đƣợc ý kiến đóng góp của Quý thầy, cô để luận

văn đƣợc hoàn thiện hơn.

Tôi xin chân thành cảm ơn !

HỌC VIÊN

Lê Khánh Linh

iii

MỤC LỤC

L ỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................... ii

L Ờ I C ẢM ƠN ........................................................................................................... iii

M Ụ C L Ụ C................................................................................................................. iv

DANH M ỤC CÁC TỪ VI Ế T T Ắ T .......................................................................... vi

DANH M Ụ C B Ả NG................................................................................................ vii

DANH M ỤC HÌN H ....................................................................................................x

M Ở ĐẦ U.....................................................................................................................x

1. Lý do lự a ch ọn đề tài ...............................................................................................1

2. M ục tiêu nghiên cứ u................................................................................................3

3. N ội dung nghiên cứ u ...............................................................................................3

CHƢƠNG I: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨ U ....................................5

1.1. S ự tích lũy cacbon trong rừ ng ng ậ p m ặ n .............................................................5

1.1.1. Các công trình nghiên cứu trên thế gi ớ i ............................................................5

1.1.2. Các công trình nghiê n c ứ u ở Vi ệ t Nam.............................................................9

1.2. V ị trí địa lý, điề u ki ệ n t ự nhiên của xã Hả i L ạ ng, huy ện Tiên Yên, tỉ nh Qu ả ng

Nin h ...........................................................................................................................16

1.2.1. V ị trí đị a lý củ a khu v ực nghiên cứ u...............................................................16

1.2.2. Đặc điểm khí hậ u, th ủ y, h ải văn ......................................................................17

1.2.3. Đặc điể m th ổ nhƣỡ n g ......................................................................................19

1.3. Điề u ki ệ n kinh t ế - xã hội xã Hả i L ạ ng, huy ện Tiên Yên, tỉ nh Qu ả ng Ninh .....20

1.3.1. Đặc điể m kinh t ế .............................................................................................20

1.3.2. Đặc điểm xã hộ i ..............................................................................................24

CHƢƠNG II: ĐỐI TƢỢNG, ĐỊA ĐIỂ M, TH ỜI GIAN VÀ PHƢƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨ U..........................................................................................................27

2.1. Đối tƣợ ng nghiên cứ u.........................................................................................27

2.2. Địa điểm nghiên cứu và thời gian nghiên cứ u ...................................................27

2.3. Phƣơng pháp nghiên cứ u....................................................................................28

2.3.1. Phƣơng pháp thu thập, tài liệ u ........................................................................28

2.3.2. Phƣơng pháp bố trí thí nghiệ m........................................................................28

2.3.3. Phƣơng pháp xác đị nh chi ều cao, đƣờng kính thân cây và mật độ r ừ ng ........29

iv

2.3.4. Phƣơng pháp nghiên cứ u sinh kh ố i.................................................................30

2.3.5. Phƣơng pháp xác định cacbon tích lũy trong sinh khố i c ủa câ y.....................31

2.3.6. Xác định lƣợ ng CO₂hấ p th ụ t ạ o ra sinh kh ố i c ủa cây ....................................32

2.3.7. Phƣơng pháp xác định hàm lƣợng cacbon trong đấ t.......................................32

2.3.8. Phƣơng pháp xác định hàm lƣợng cacbon tích lũy củ a r ừ n g ..........................34

2.3.9. Phƣơng pháp thống kê, xử lý số li ệ u...............................................................35

CHƢƠNG III: KẾ T QU Ả NGHIÊN CỨU VÀ THẢ O LU Ậ N................................36

3.1. M ật độ, đƣờng kính, chiều cao cây tạ i khu v ực nghiê n c ứ u ..............................36

3.2. Lƣợng cacbon tích lũy trong sinh khố i r ừ ng ng ậ p m ặn xã Hả i L ạ ng huy ện Tiên

Yên, tỉ nh Qu ả ng Ninh ...............................................................................................42

3.2.1. Sinh kh ố i r ừ ng - cơ sở xác định lƣợ ng cacbon trong sinh kh ố i r ừ ng..............42

3.2.2. Lƣợng cacbon tích lũy trong sinh khố i r ừ ng ng ậ p m ặn xã hả i L ạ ng, huy ệ n

Tiên Yên, tỉ nh Qu ả ng Nin h .......................................................................................49

3.3. S ự tích lũy cacbon trong đấ t r ừ ng ng ậ p m ặn xã Hả i L ạ ng, huy ện Tiên Yên, tỉ nh

Qu ả ng Ninh ...............................................................................................................59

3.3.1. Hàm lƣợng cacbon (% cacbon) trong đấ t r ừ n g ...............................................60

3.3.2. Lƣợ ng cacbon (t ấn/ha) tích lũy trong đấ t r ừ ng ...............................................63

3.4. Đánh giá khả năng tạ o b ể ch ứ a cacbon c ủ a r ừ ng ng ậ p m ặn xã Hả i L ạ ng, huy ệ n

Tiên Yên, tỉ nh Qu ả ng Nin h .......................................................................................66

3.4.1. Đánh giá khả năng tạ o b ể ch ứ a cacbon trong sinh kh ố i c ủ a r ừ ng ng ậ p m ặn xã

h ả i L ạ ng, huy ện Tiên Yên, tỉ nh Qu ả ng Nin h ............................................................67

3.4.2 . Đánh giá khả năng tạ o b ể ch ứa cacbon trong đấ t r ừ n g ...................................73

3.4.3. Đánh giá khả năng tạ o b ể ch ứ a cacbon c ủ a r ừ ng ng ậ p m ặ n ven bi ển xã Hả i

L ạ ng, huy ện Tiên Yên, t ỉ nh Qu ả ng Ninh..................................................................76

K Ế T LU Ậ N- KI Ế N NGH Ị ........................................................................................81

K Ế T LU Ậ N ...............................................................................................................81

KI Ế N NGH Ị ..............................................................................................................82

TÀI LIỆ U THAM KH Ả O.........................................................................................83

PHỤ LỤC..................................................................Error! Bookmark not defined.

v

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

BĐKH

Biến đổi khí hậu

CIFOR

Trung tâm nghiên cứu Lâm nghiệp Quốc tế (Center For

International Forestry Research).

IPCC

Ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu

Giảm phát thải khí nhà kính thông qua các nỗ lực hạn chế mất

rừng và suy thoái rừng tại các nƣớc đang phát triển (Reducing

Emisson from Deforestation and Degradation in developing

countries).

REDD

REDD⁺

Giai đoạn sau của REDD, Giảm phát thải khí nhà kính thông

qua nỗ lực hạn chế mất rừng và suy thoái rừng. Bảo tồn trữ

lƣợng cacbon rừng; Quản lý bền vững tài nguyên rừng và Tăng

cƣờng lƣợng cacbon rừng.

RNM

TB

Rừng ngập mặn

Trung bình

vi

DANH MỤC BẢNG

B ảng 1.1: Tích lũy cacbon trong cây rừ ng ng ậ p m ặ n .................................................6

B ảng 1.2. Hàm lƣợng cacbon trong đấ t c ủ a m ộ t s ố lo ạ i r ừ ng ng ặ p m ặ n ở các độ sâu

khác nhau tạ i mi ền Nam Thái Lan .......................................................................8

B ảng 1.3. Tích lũy cacbon củ a r ừ ng ng ậ p m ặn vùng ven biển đồ ng b ằ ng B ắ c B ộ ..11

B ảng 1.4. Lƣợ ng cacbon trong tr ầm tích rừ ng ng ậ p m ặ n ở Cà Mau và Cầ n Gi ờ .....12

B ảng 1.5. Hàm lƣợ ng cacbon ở các độ sâu khác nhau của đấ t .................................13

B ả ng 2.1. V ị trí các ô tiêu chuẩ n trong r ừ ng ng ậ p m ặn xã Hả i L ạ ng, huy ện Tiên Yên

............................................................................................................................28

Bảng 2.2. Phƣơng trình tính sinh khối trên mặt đất, dƣới mặt đất và sinh khối tổng

đối với 2 loài trang (Kandelia abovata ) và bần chua (Sonneratia caseolaris ) ..30

B ả ng 2.3 . Phƣơng trình tính sinh khối cây theo Komiyama và cs, 2005 ..................31

B ảng 3.1. Thành phần loài cây ngậ p m ặ n t ại các tuyến điề u tra...............................36

B ả ng 3.2. M ật độ cây ng ậ p m ặ n ven bi ển xã Hả i L ạ ng, huy ện Tiên Yên, tỉ nh Qu ả ng

Nin h ....................................................................................................................38

B ả ng 3.3. Chi ề u cao, đƣờng kính thân cây ngậ p m ặ n ven bi ển xã Hả i L ạ ng, huy ệ n

Tiên Yên, tỉ nh Qu ả ng Nin h ................................................................................38

B ả ng 3.4. S ự tăng trƣở ng c ủa cây ngậ p m ặ n ven bi ển xã Hả i L ạ ng, huy ện Tiên Yên,

t ỉ nh Qu ả ng Ninh .................................................................................................41

B ả ng 3.5. Sinh khối trên mặt đất của rừng ngập mặn tự nhiên xã Hải Lạng, huyện

Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh ................................................................................43

B ả ng 3.6. S ự gia tăng sinh khối trên mặt đấ t gi ữ a 2 l ần nghiên cứ u ........................46

B ả ng 3.7. Sinh kh ối dƣớ i m ặt đấ t c ủ a r ừ ng ng ậ p m ặn xã Hả i L ạ ng, huy ện Tiên Yên, tỉ nh

Qu ả ng Ninh .........................................................................................................47

B ả ng 3.8. S ự gia tăng sinh khối dƣớ i m ặt đấ t gi ữ a 2 l ần nghiên cứ u .......................49

B ả ng 3.9. K ế t qu ả sinh kh ối trên mặt đấ t t ổ ng s ố c ủ a r ừ ng ng ậ p m ặn xã hả i L ạ ng,

huy ện Tiên yên, tỉ nh Qu ả ng Ninh ......................................................................50

B ả ng 3.10. Sinh kh ối trên mặt đất, dƣớ i m ặt đất và sinh khố i t ổ ng s ố c ủ a r ừ ng h ỗ n

giao 2 loài trang và bầ n chua..............................................................................52

B ả ng 3.11. Sinh kh ối trên mặt đất và dƣớ i m ặt đấ t c ủ a r ừ ng ng ậ p m ặ n ven bi ển xã

H ả i L ạ ng, huy ện Tiên Yên, tỉ nh Qu ả ng Ninh ....................................................48

vii

B ảng 3.12. Lƣợng cacbon tích lũy trong sinh khối trên mặt đấ t c ủ a r ừ ng ng ậ p m ặ n

xã Hả i L ạ ng, huy ện Tiên yên, tỉ nh Qu ả ng Ninh ................................................50

B ả ng 3.13. S ự gia tăng hàm lƣợng cacbon tích lũy trong sinh khối trên mặt đấ t c ủ a

r ừ ng ng ậ p m ặn xã hả i L ạ ng, huy ện Tiên yên, tỉ nh Qu ả ng Nin h ........................52

B ảng 3.14. Lƣợng cacbon tích lũy trong sinh khối dƣớ i m ặt đấ t c ủ a r ừ ng ng ậ p m ặ n

xã Hả i L ạ ng, huy ện tiên Yên, tỉ nh Qu ả ng Ninh.................................................53

B ả ng 3.15. S ự gia tăng lƣợng cacbon tích lũy trong sinh khối dƣớ i m ặt đấ t c ủ a qu ầ n

th ể r ừ ng ng ậ p m ặn xã Hả i L ạ ng, huy ện Tiên yên, tỉ nh Qu ả ng Ninh .................55

B ả ng 3.16. Lƣợng cacbon tích lũy trong sinh khố i r ừ ng ng ậ p m ặn xã Hả i L ạ ng,

huy ện Tiên yên, tỉ nh qu ả ng Ninh .......................................................................56

B ảng 3.17. Lƣợng cacbon tích lũy trong sinh khố i c ủ a t ừ ng qu ầ n th ể trong r ừ ng

ng ậ p m ặn xã H ả i L ạ ng, huy ện Tiên yên, tỉ nh Qu ả ng Ninh................................57

B ảng 3.18. Lƣợng cacbon tích lũy trong sinh khối trên mặt đất, dƣớ i m ặt đất và

trong sinh kh ố i t ổ ng s ố c ủ a r ừ ng h ỗn giao 2 loài trang và bầ n chua..................58

B ả ng 3.19. Lƣợng cacbon tích lũy trong sinh khối trên mặt đất và lƣợng cacbon tích

lũy dƣớ i m ặt đấ t..................................................................................................59

B ảng 3.20. Hàm lƣợ ng ca cbon trong đấ t ng ậ p m ặ n ven bi ển xã Hả i L ạ ng, huy ện tiên

yên, tỉ nh Qu ả ng Ninh .........................................................................................60

B ả ng 3.21. L ƣợng cacbon tích lũy trong đấ t r ừ ng (t ấn/ha) xã Hả i L ạ ng, huy ện Tiên

Yên, tỉ nh Qu ả ng Ninh. .......................................................................................63

Bảng 3.22.T ổng lƣợng cacbon trong sinh khối rừng ngập mặn xã Hải Lạng, huyện

Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh ................................................................................67

Bảng 3.23. Sự thay đổi bể chứa cacbon trong sinh khối trên mặt đất của rừng ngập

mặn xã hải Lạng, huyện Tiên yên, tỉnh Quảng Ninh .........................................68

Bảng 3.24. Khả năng tạo bể chứa cacbon trong sinh khối dƣới mặt đất của rừng

ngập mặn xã Hải Lạng, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh ...............................70

Bảng 3.25. K hả năng tạo bể chứa cacbon trong sinh khối rừng (tấn/ha/năm)..........72

Bảng 3.26. Khả năng tích lũy cacbon trong đất rừng ngập mặn xã Hải Lạng, huyện

Tiên yên, tỉnh Quảng Nin h .................................................................................73

Bảng 3.27. Khả năng tạo bể chứa cacbon tích lũy ở các độ sâu khác nhau của đất xã

Hải Lạng, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh ....................................................74

viii

B ả ng 3.28. T ổng lƣợ ng cacbon tích lũy (t ấ n/ha) c ủ a r ừ ng ng ậ p m ặn xã Hả i L ạ ng,

huy ện tiên Yên, tỉ nh Qu ả ng Ninh.......................................................................76

B ả ng 3.29. T ổng lƣợng cacbon tích lũy trong rừ ng tr ồ ng thu ần loài và rừ ng h ỗ n giao

vùng ven bi ển đồ ng b ằ ng B ắ c B ộ (t ấ n/ha) .........................................................77

B ả ng 3.30. Đánh giá k h ả năng tạ o b ể ch ứ a cacbon (t ấn/ha/năm) c ủ a r ừ ng ng ậ p m ặ n

xã Hả i L ạ ng, huy ện Tiên Yên, tỉ nh Qu ả ng Ninh ...............................................78

B ảng 3.31. Lƣợng cacbon tích lũy hàng năm củ a r ừ ng r ừ ng tr ồ ng thu ần loài trang,

thu ần loài bần chua và rừ ng h ỗn giao 2 loài ở vùng ven biể n B ắ c B ộ ...............79

ix

DANH MỤC HÌNH

Hình 1: Sơ đồ liên kết các nội dung nghiên cứ u c ủ a lu ận văn ....................................4

Hình 1.1. Bản đồ vị trí khu vực nghiên cứu, xã Hải Lạng, huyện Tiên Yên, tỉnh

Quảng Ninh. ..............................................................................................................16

Hình 2.1. Rừng ngập mặn xã Hải Lạng, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh ............27

Hình 2.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm ..............................................................................29

Hình 3.1. Sự phát triể n c ủa cây ngậ p m ặ n t ạ i tuy ến 1, xã Hả i L ạ ng.........................40

Hình 3.2. Sự phát triể n c ủa cây ngậ p m ặ n t ạ i tuy ến 2, xã Hả i L ạ ng.........................40

Hình 3.3. Sự phát triể n c ủa cây ngậ p m ặ n t ạ i tuy ế n 3 , xã Hả i L ạ ng.........................40

Hình 3.4. Biểu đồ sinh kh ố i t ổ ng c ủ a qu ần xã rừ ng h ỗ n giao t ại các tuyến điều tra xã

H ả i L ạ ng, huy ện Tiên Yên, tỉ nh Qu ả ng Nin h ...........................................................51

Hình 3.5. Biểu đồ th ể hi ện lƣợng cacbon trong đấ t r ừ ng ng ậ p m ặn xã Hả i L ạ ng,

huy ện Tiên Yên, tỉ nh Qu ả ng Nin h ............................................................................61

Hình 3.6. Biểu đồ v ề s ự gia tăng lƣợng cacbon (%) trong đấ t r ừ ng ng ậ p m ặn, xã Hả i

L ạ ng, huy ện Tiên Yên, tỉ nh Qu ả ng Ninh..................................................................62

Hình 3.7. Biểu đồ th ể hi ện lƣợng cacbon tích lũy trong đấ t (t ấ n/ha) r ừ ng ng ậ p m ặ n

xã Hả i L ạ ng, huy ện Tiên Yên, tỉ nh Qu ả ng Ninh ......................................................64

Hình 3.8. Biều đồ th ế hi ệ n s ự gia tăng lƣợng cacbon trong đấ t r ừ ng ng ậ p m ặn xã

H ả i L ạ ng, huy ện Tiên Yên, tỉ nh Qu ả ng Ninh qua 2 l ần nghiên cứ u. .......................65

Hình 3.9 . Khả năng tạo bể chứa cacbon trong đất rừng (tấn/ha/năm) ......................75

Hình 3.10. Kh ả năng tạ o b ể ch ứa cacbon thông qua ba bể chính củ a r ừ ng ng ậ p m ặ n

ven bi ển xã Hả i L ạ ng, huy ện Tiên Yên, tỉ nh Qu ả ng Ninh .......................................79

x

MỞ ĐẦU

1. Lý do lựa chọn đề tài

Trong hơn 100 năm công nghiệp hóa và phát triển, các hoạt động của con

ngƣời nhƣ đốt nhiên liệu hóa thạch (xăng, dầu, than đá, khí đốt tự nhiên), phá rừng

và thay đổi sử dụng đất nhƣ phát triển đô thị, sản xuất, làm đƣờng… đã thải một

lƣợng lớn khí nhà kính vào trong khí quyển nhƣ: CO₂, CH₄, CFC, N₂O,... Trong đó,

CO₂là khí nhà kính phát thải nhiều nhất và là nguyên nhân đẩy mạnh hiệu ứng nhà

kính làm cho Trái đất nóng hơn - hay còn gọi là ấm lên toàn cầu.

Theo báo cáo hàng năm "The Greenhouse Gas Bulletin" của Tổ chức Khí

tƣợng Thế giới (WMO), cơ quan thời tiết Liên hiệp quốc, nồng độ CO₂trung bình

trên toàn cầu đã tăng đến 403,3 phần triệu (ppm) trong năm 2016, tăng từ 400 ppm

của năm 2015, do sự kết hợp các hoạt động của con ngƣời và hiện tƣợng El Nino

mạnh. Mức tăng CO₂3,3 ppm của năm 2016 cao hơn đáng kể so với mức tăng 2,3

ppm trong năm trƣớc đó và so với mức tăng trung bình hàng năm 2,08 ppm trong

thập niên qua. Mức tăng này cũng cao hơn nhiều so với mức tăng 2,7 ppm trong

năm gần nhất có hiện tƣợng El Nino mạnh trƣớc đó là năm 1998.

Rừng nói chung và rừng ngập mặn nói riêng là một bộ phận không thể thay

thế đƣợc của môi trƣờng, giữ vai trò cực kì quan trọng đối với đời sống của con

ngƣời. Đặc biệt, rừng ngập mặn còn đƣợc biết đến với tốc độ đồng hòa và tốc độ

lƣu chuyển cacbon cao. Tuy nhiên, trong nửa thế kỉ qua diện tích rừng ngập mặn đã

giảm 30-50% do các hoạt động phát triển vùng duyên hải, mở rộng nuôi trồng thủy

sản và khai thác quá mức. Các nhà khoa học ngày càng lo ngại về khả năng hấp thụ

CO₂trong tự nhiên đang suy yếu. Các nghiên cứu gần đây cho thấy, nhiều vùng

rừng bị khai thác và suy thoái nhanh đến mức chúng đang thải ra CO₂nhiều hơn

hấp thụ. Do vậy, vấn đề đặt ra là cần cắt giảm khí nhà kính nhằm mục tiêu bảo vệ

môi trƣờng Trái đất và con ngƣời.

Để thực hiện hiệu quả mục tiêu cắt giảm khí nhà kính, trong những năm qua

Chính phủ đã ban hành nhiều chính sách nhằm cắt giảm khí nhà kính, một trong

những chính sách này đó chính là Quyết định số 799/QĐ-TTg ngày 27 tháng 6 năm

1

2012 của Thủ tƣớng Chính phủ về việc Phê duyệt Chƣơng trình hành động quốc gia

về "Giảm phát thải khí nhà kính thông qua nỗ lực hạn chế mất rừng và suy thoái

rừng, quản lý bền vững tài nguyên rừng, bảo tồn và nâng cao trữ lƣợng cacbon

rừng" giai đoạn 2011 - 2020. Mục tiêu tổng quát của chƣơng trình là giảm phát thải

khí nhà kính thông qua nỗ lực hạn chế mất rừng và suy thoái rừng, tăng khả năng

hấp thụ khí nhà kính của rừng, quản lý bền vững tài nguyên rừng, bảo tồn đa dạng

sinh học, góp phần thực hiện thành công Chiến lƣợc quốc gia về biến đổi khí hậu và

thực hiện mục tiêu xóa đói giảm nghèo, hƣớng tới phát triển bền vững. Nhƣ vậy,

muốn giảm khí nhà kính thì cần phải tăng các bể hấp thụ cacbon. Rừng chính là một

+

bể dự trữ cacbon tự nhiên khổng lồ. Chƣơng trình REDD và REDD là một trong

những giải pháp quan trọng để Việt Nam có thể thực hiện đƣợc mục tiêu này.

+

Để tham gia vào chƣơng trình REDD và REDD , Việt Nam cần phải tính

toán đƣợc trữ lƣợng cacbon của rừng hay ƣớc tính đƣợc sinh khối, trữ lƣợng

cacbon rừng lƣu trữ và lƣợng CO hấp thụ hoặc phát thải trong quá trình quản lý

2

rừng. Vì vậy, công trình nghiên cứu về định lƣợng cacbon tích lũy của rừng theo

hƣớng dẫn của IPCC (2006) đã đƣợc triển khai và thực hiện tại một vài địa

phƣơng, điển hình là nghiên cứu về định lƣợng và giám sát cacbon của rừng để

xác định CO₂hấp thụ của rừng lá rộng thƣờng xanh vùng Tây Nguyên làm cơ sở

tham gia chƣơng trình giảm thiểu khí nhà kính từ suy thoái và mất rừng ở Việt

Nam [13]. Đối với rừng ngập mặn, nghiên cứu đầy đủ về định lƣợng cacbon tích

lũy của rừng theo phƣơng pháp tiếp cận của IPCC (2006) và CIFOR (2012) tại

vùng ven biển đồng bằng Bắc Bộ gồm Nam Định, Thái Bình, Hải Phòng và Ninh

Bình [7].

Đối với tỉnh Quảng Ninh, nghiên cứu về định lƣợng cacbon của rừng còn hạn

chế trong khi rừng ngập mặn vùng cửa sông Tiên Yên đƣợc coi là hệ sinh thái rừng

ngập mặn điển hình của khu vực phía Bắc Việt Nam. Để góp phần đánh giá khả

năng tích lũy cacbon của rừng ngập mặn ven biển huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng

Ninh, chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu định lượng cacbon trong rừng ngập

2

mặn xã Hải Lạng, huyện Tiên Yên, tinh Quảng Ninh”. Kết quả nghiên cứu của đề tài

cung cấp các số liệu khoa học, đánh giá khả năng tích lũy cacbon của rừng ngập

mặn, cung cấp cơ sở cho việc đàm phán quốc gia trong các chƣơng trình cắt giảm

khí nhà kính, góp phần ứng phó biến đổi khí hậu.

2. Mục tiêu nghiên cứu

- Định lƣợng đƣợc lƣợng cacbon tích lũy của rừng ngập mặn ven biển xã Hải

Lạng, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh

- Đánh giá khả năng tích lũy cacbon của rừng ngập mặn ven biển xã Hải Lạng,

huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh

3. Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu đặc điểm của rừng: chiều cao, mật độ và đƣờng kính thân cây -

cơ sở xác định sinh khối cây và sinh khối rừng

- Nghiên cứu sinh khối trên mặt đất, dƣới mặt đất của cây và của rừng - cơ sở

xác định lƣợng cacbon trong sinh khối trên mặt đất, dƣới mặt đất của cây và của

rừng.

- Nghiên cứu lƣợng cacbon tích lũy trong sinh khối trên mặt đất, dƣới mặt đất

của cây và của rừng ngập mặn xã Hải Lạng, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh.

- Nghiên cứu lƣợng cacbon tích lũy trong đất tại rừng ngập mặn xã Hải Lạng,

huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh.

- Từ kết quả nghiên cứu trên, đánh giá khả năng tạo bể chứa cacbon của rừng

thông qua ba bể chứa: (1) bể chứa cacbon trên mặt đất của cây; (2) bể chứa cacbon

dƣới mặt đất của cây và (3) bể chứa cacbon trong đất rừng ngập mặn xã Hải Lạng,

huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh.

Toàn bộ nội dung nghiên cứu đƣợc thể hiện qua hình 1

3

Đánh giá khả năng tạo bể chứa cacbon

của rừng ngập mặn xã Hải Lạng, huyện

Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh

Đánh giá khả năng

tạo bể chứa cacbon

trong sinh khối trên

mặt đất của cây và

của rừng

Đánh giá khả năng

tạo bể chứa cacbon

trong sinh khối dƣới

mặt đất của cây và

của rừng

tạo bể chứa cacbon

trong đất của rừng

Xác định sinh khối

trên mặt đất (above

ground biomass -

AGB) của cây và

của rừng

Xác định sinh khối

dƣới mặt đất (below

ground biomass -

BGB) của cây và

của rừng

Xác định trữ lƣợng

cacbon trong đất

Xác định chiều cao, đƣờng kính của

cây, mật độ rừng

Xác định hàm lƣợng

cacbon hữu cơ (%) trong

đất

Hình 1: Sơ đồ liên kết các nội dung nghiên cứu của luận văn

4

CHƢƠNG I: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1. Sự tích lũy cacbon trong rừng ngập mặn

1.1.1. Các công trình nghiên cứu trên thế giới

1.1.1.1 Sự tích lũy trong cây rừng ngập mặn

Lƣợng cacbon trong hệ sinh thái rừng ngập mặn chủ yếu đƣợc tích lũy ở dạng

tăng sinh khối các bộ phận trên mặt đất (thân, cành, lá, hoa, quả, rễ trên mặt đất), rễ

dƣới mặt đất của cây và quần thể rừng.

Sato và Kanatomi (2000) [47] cho biết, khả năng tích lũy cacbon của rừng

ngập mặn có thể tƣơng đƣơng hoặc lớn hơn các loại rừng nội địa và đóng góp trong

việc chuyển hóa và cân bằng các loại khí nhà kính vùng ven biển. Matsui, 1998 chỉ

ra rằng hệ sinh thái rừng ngập mặn hàng năm tích lũy vào khoảng 3,7 tấn

Cacbon/ha/năm, tƣơng đƣơng với 13,91 tấn CO₂/ha/năm [39].

Một số nghiên cứu đã cho thấy, quá trình tích lũy cacbon trong sinh khối

rừng ngập mặn là 97,1 tấn/ha, cao hơn so với tích lũy cacbon trong rừng mƣa nhiệt

đới là 29,5 tấn/ha nhƣng lại thấp hơn so với rừng mƣa ôn đới (129,82 ha) (Nguyễn

Hoàng Trí, 2006) [21].

Đối với rừng trồng, theo nghiên cứu của Hai Ren và cộng sự (2010) [33],

nghiên cứu rừng bần (Sonnerratia apetala) trồng tại Trung Quốc ở giai đoạn 4, 5, 8

và 10 tuổi có sinh khối là 47,9 tấn/ha; 71,7 tấn/ha; 95,9 tấn/ha và 108,1 tấn/ha. Tác

giả cũng chỉ ra rằng sinh khối trên mặt đất và sinh khối dƣới mặt đất của rừng tăng

dần theo tuổi rừng. Sinh khối của loài bần (Sonnerratia apetala) tăng trƣởng nhanh

ở giai đoạn từ 4 đến 5 tuổi, sau giai đoạn 5 tuổi thì tích lũy sinh khối chậm. Sinh

khối thân và rễ chiếm tỉ lệ lớn nhất là 60% so với tổng sinh khối. Tỷ lệ BGB/AGB ở

thân và rễ ở rừng trồng 4, 5, 8, 10 tuổi là 0,2; 0,2; 0,3 và 0,3.

Với rừng ngập mặn tự nhiên, công trình nghiên cứu đầu tiên đánh giá sinh

khối và tăng trƣởng của rừng có tính chất hệ thống và tƣơng đối hoàn chỉnh là của

Golley F.B., Odum và Wilson (1958 - 1962) trên đối tƣợng rừng đâng đỏ

(Rhizophora mangle) ở Puerto. Năm 1975, ông cùng với cộng sự tiếp tục nghiên

5

cứu sinh khối của rừng đâng đỏ (R. mangle) và 278,9 tấn/ha của rừng đâng (R.

brevistyla) (Vũ Đoàn Thái, 2003) [17].

Okimoto Y. và cộng sự, (2007) [42] đã nghiên cứu trên đối tƣợng là rừng

trang (Kandelia obovata) 5 tuổi, 10 tuổi và 15 tuổi trồng tại cửa sông Lèn, Thanh

Hóa. Kết quả nghiên cứu đã ƣớc tính đƣợc khả năng cố định CO₂trong sinh khối

trên mặt đất của các tuổi rừng lần lƣợt là 28,5; 13,7; 1,45 tấn/ha/năm.

Nguyễn Thanh Hà và các cộng sự, (2002) [31] nghiên cứu tại một số rừng

ngập mặn ở miền Nam Thái Lan và Indonesia, kết quả nghiên cứu của tác giả chỉ ra

rằng sự tích lũy cacbon trong cây rừng ngập mặn tùy thuộc vào loại rừng, đặc điểm

về cấu trúc, tuổi cây. Kết quả nghiên cứu đƣợc thể hiện ở dƣới bảng 1.1

Bảng 1.1. Tích lũy cacbon trong cây rừng ngập mặn

Tổng cacbon

trong rừng

(tấn/ha)

Địa điểm

nghiên cứu

Mật độ

(Cây/ha)

Loài cây chính

Bần chua

478

761

400

117,4

354,3

313,5

(Sonneratia caseolaris (L.) Engler)

Đƣớc đôi

Sosobok,

Indonesia (Rhizophoza apiculata Blume)

Vẹt dù

(Bruguiera gymnorrhiza (L.) Savigny)

Vẹt dù (Bruguiera gymnorrhiza) -

Ranong,

Cui biển (Heritira littoralis Aiton ex

-

280,0

Thái Lan

Dryander/Dry.)

(Rừng tự

Đƣớc đôi

nhiên)

1489

6900

2300

531,7

51,4

(Rhizophoza apiculata Blume)

Đƣớc đôi

Nakorn, Sri

Thmarat

(Rừng

(Rhizophoza apiculata Blume)

Đƣớc đôi

163,6

trồng)

(Rhizophoza apiculata Blume)

Nguyễn Thanh Hà và cộng sự (2002) [31]

6

Mật độ cây và loài cây là các yếu tố chi phối đến khả năng tích lũy cacbon

trong rừng ngập mặn. Kết quả nghiên cứu của Sathirathai S. (2003) [46] về khả

năng tích lũy cacbon hàng năm của rừng ngập mặn Tha Po, Thái Lan ở các loại

đƣợc kết quả nhƣ sau:

- Mật độ cây: Mật độ rừng cao nhất là loài mắm biển (Avicennia marina

(Forsk) Vierh) với số lƣợng là 2337,5 cây/ha, thứ hai là loại giá (Excoecaria

agallocha L.) với 1262,5 cây/ha, thứ ba là tra lâm vồ (Thespesia populnea) có

406,25 cây/ha, thấp nhất là cây đƣớc đôi (Rhizophoza apiculata) 306,25 cây/ha.

- Sinh khối: Từ kết quả nghiên cứu về mật độ cây rừng tác giả tính đƣợc

lƣợng sinh khối tổng số của rừng. Theo đó, sinh khối của rừng cũng nhƣ tổng lƣợng

cacbon tích lũy sau một năm của rừng ngập mặn tại làng Tha Po, Thái Lan giảm

dần theo thứ tự nhƣ sau: Cao nhất là loài mắm biển (Avicennia marina (Forsk)

Vierh) có sinh khối 29,06 tấn/ha - tƣơng ứng với tổng lƣợng cacbon tích lũy trong

năm là 8,19 tấn/ha/năm. Thứ hai là loài giá (Excoecaria agallocha L.) với giá trị

sinh khối thu đƣợc là 7,69 tấn/ha - tƣơng ứng tổng lƣợng cacbon tích lũy hàng năm

là 4,94 tấn/ha/năm. Đứng thứ ba là loại đƣớc đôi (Rhizophoza apiculata Blume) với

kết quả sinh khối là 4,31 tấn/ha - tƣơng đƣơng tổng cacbon tích lũy là 1,19

tấn/ha/năm. Thấp nhất là tra lâm vồ (Thespesia populnea) có giá trị sinh khối rừng

là 4,13 tấn/ha - tƣơng ứng tổng cacbon tích lũy là 0,81 tấn/ha/năm.

Có thể thấy rằng tuy mật độ cây tra lâm vồ (Thespesia populnea) trong rừng

cao hơn đƣớc đôi (Rhizophoza apiculata Blume) nhƣng sinh khối và tổng lƣợng

cacbon tích lũy hàng năm của loài đƣớc đôi lại cao hơn.

1.1.1.2. Sự tích lũy cacbon trong đất rừng ngập mặn

Trên thế giới, có rất nhiều nghiên cứu về hàm lƣợng cacbon hữu cơ tích luỹ

trong đất rừng ngặp mặn. Vào thập kỷ 90 của thế kỷ trƣớc một số nhà khoa học bắt

đầu quan tâm đến vai trò của rừng ngặp mặn trong việc tích luỹ cacbon trong đất.

Tuy nhiên, từ đầu thế kỷ 21 đến nay, nhiều nhà khoa học đã nghiên cứu sâu

hơn đến chu trình cacbon trong các hệ sinh thái ven biển nhiệt đới, vai trò của rừng

ngặp mặn trong việc tích luỹ cacbon trong đất và trong cây làm giảm khí CO₂- một

7

trong những loại khí chính gây ra hiệu ứng nhà kính. Các công trình nghiên cứu của

Batjes N. H. (2001) [27], nghiên cứu hàm lƣợng cacbon tích luỹ trong đất rừng

ngặp mặn ở đầm lầy Senegal và cho kết quả về hàm lƣợng cacbon tích luỹ trong đất

rừng ngặp mặn là 90 - 257 tấn/ha. Năm 2003, Bouillon S. và cộng sự [29] nghiên

cứu hàm lƣợng cacbon tích luỹ trong trầm tích rừng ngặp mặn ở châu thổ sông

Godovari, Ấn Độ và phía Tây Nam Srilanka đã cho biết, hàm lƣợng cacbon tích luỹ

trong trầm tích rừng ngặp mặn trung bình là 0,6 - 31 % trọng lƣợng khô, có khi lên

tới 75 %.

Năm 2000, Fujimoto K. và cộng sự [45] đã nghiên cứu một số loại rừng ngặp

mặn ở Thái Lan và đó tính hàm lƣợng cacbon trong đất ở các độ sâu khác nhau

(bảng 1.2)

Bảng 1.2. Hàm lƣợng cacbon trong đất của một số loại rừng ngặp mặn ở các độ

sâu khác nhau tại miền Nam Thái Lan

Độ sâu

của đất

(cm)

Tổng số

cacbon

(tấn/ha)

773,1

Địa điểm

Loại rừng

nghiên cứu

Đƣớc đôi(Rhizophora apiculata Blume)

Đƣớc đôi (Rhizophora apiculata)

- Su (Xylocarpus sp.)

0 - 155

0 - 175

0 - 230

0 - 90

852,0

Khlong

Thom

1093,5

627,0

Đƣớc đôi (Rhizophora apiculata)

- Cóc đỏ (Lumnitzera littorea (jack) Voigt.)

Đƣớc đôi (Rhizophora apiculata)

0 - 230

1126,1

0 - 140

496,6

Vẹt dù (Bruguiera gymnorrhiza (L.) Savigny)

0 - 150

0 - 210

460,1

633,9

Satun

Dà vôi (Ceriops tagal (Perrottet) Robinson)

Đƣớc đôi (Rhizophora apiculata) - Su sung

(Xylocarpus moluccensis (Lam) Roem)

0 - 120

484,8

Fujimoto và cs, 2000 [45]

8