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

CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƢỜNG MÃ SỐ: 8440301 NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. NGUYỄN THỊ HỒNG HẠNH HÀ NỘI, NĂM 2018 i 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 ii 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 iii 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 iv MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................... ii LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................... iii MỤC LỤC ................................................................................................................. iv DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .......................................................................... vi DANH MỤC BẢNG ................................................................................................ vii DANH MỤC HÌNH .................................................................................................... x MỞ ĐẦU ..................................................................................................................... x 1. Lý do lựa chọn đề tài ............................................................................................... 1 2. Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................................ 3 3. Nội dung nghiên cứu ............................................................................................... 3 CHƢƠNG I: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .................................... 5 1.1. Sự tích lũy cacbon trong rừng ngập mặn ............................................................. 5 1.1.1. Các công trình nghiên cứu trên thế giới ............................................................ 5 1.1.2. Các công trình nghiên cứu ở Việt Nam............................................................. 9 1.2. Vị trí địa lý, điều kiện tự nhiên của xã Hải Lạng, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh ........................................................................................................................... 16 1.2.1. Vị trí địa lý của khu vực nghiên cứu ............................................................... 16 1.2.2. Đặc điểm khí hậu, thủy, hải văn ...................................................................... 17 1.2.3. Đặc điểm thổ nhƣỡng ...................................................................................... 19 1.3. Điều kiện kinh tế - xã hội xã Hải Lạng, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh ..... 20 1.3.1. Đặc điểm kinh tế ............................................................................................. 20 1.3.2. Đặc điểm xã hội .............................................................................................. 24 CHƢƠNG II: ĐỐI TƢỢNG, ĐỊA ĐIỂM, THỜI GIAN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......................................................................................................... 27 2.1. Đối tƣợng nghiên cứu......................................................................................... 27 2.2. Địa điểm nghiên cứu và thời gian nghiên cứu ................................................... 27 2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu .................................................................................... 28 2.3.1. Phƣơng pháp thu thập, tài liệu ........................................................................ 28 2.3.2. Phƣơng pháp bố trí thí nghiệm ........................................................................ 28 2.3.3. Phƣơng pháp xác định chiều cao, đƣờng kính thân cây và mật độ rừng ........ 29 v 2.3.4. Phƣơng pháp nghiên cứu sinh khối ................................................................. 30 2.3.5. Phƣơng pháp xác định cacbon tích lũy trong sinh khối của cây ..................... 31 2.3.6. Xác định lƣợng CO2 hấp thụ tạo ra sinh khối của cây .................................... 32 2.3.7. Phƣơng pháp xác định hàm lƣợng cacbon trong đất ....................................... 32 2.3.8. Phƣơng pháp xác định hàm lƣợng cacbon tích lũy của rừng .......................... 34 2.3.9. Phƣơng pháp thống kê, xử lý số liệu ............................................................... 35 CHƢƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ................................ 36 3.1. Mật độ, đƣờng kính, chiều cao cây tại khu vực nghiên cứu .............................. 36 3.2. Lƣợng cacbon tích lũy trong sinh khối rừng ngập mặn xã Hải Lạng huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh ............................................................................................... 42 3.2.1. Sinh khối rừng - cơ sở xác định lƣợng cacbon trong sinh khối rừng .............. 42 3.2.2. Lƣợng cacbon tích lũy trong sinh khối rừng ngập mặn xã hải Lạng, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh ....................................................................................... 49 3.3. Sự tích lũy cacbon trong đất rừng ngập mặn xã Hải Lạng, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh ............................................................................................................... 59 3.3.1. Hàm lƣợng cacbon (% cacbon) trong đất rừng ............................................... 60 3.3.2. Lƣợng cacbon (tấn/ha) tích lũy trong đất rừng ............................................... 63 3.4. Đánh giá khả năng tạo bể chứa cacbon của rừng ngập mặn xã Hải Lạng, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh ....................................................................................... 66 3.4.1. Đánh giá khả năng tạo bể chứa cacbon trong sinh khối của rừng ngập mặn xã hải Lạng, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh ............................................................ 67 3.4.2. Đánh giá khả năng tạo bể chứa cacbon trong đất rừng ................................... 73 3.4.3. Đánh giá khả năng tạo bể chứa cacbon của rừng ngập mặn ven biển xã Hải Lạng, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh. ................................................................. 76 KẾT LUẬN- KIẾN NGHỊ ........................................................................................ 81 KẾT LUẬN ............................................................................................................... 81 KIẾN NGHỊ .............................................................................................................. 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 83 PHỤ LỤC .................................................................. Error! Bookmark not defined. vi 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 REDD 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 + 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 Rừng ngập mặn TB Trung bình vii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Tích lũy cacbon trong cây rừng ngập mặn ................................................. 6 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 ....................................................................... 8 Bảng 1.3. Tích lũy cacbon của rừng ngập mặn vùng ven biển đồng bằng Bắc Bộ .. 11 Bảng 1.4. Lƣợng cacbon trong trầm tích rừng ngập mặn ở Cà Mau và Cần Giờ ..... 12 Bảng 1.5. Hàm lƣợng cacbon ở các độ sâu khác nhau của đất ................................. 13 Bảng 2.1. Vị trí các ô tiêu chuẩn trong rừng ngập mặn xã Hải Lạng, huyện 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 Bảng 2.3. Phƣơng trình tính sinh khối cây theo Komiyama và cs, 2005 .................. 31 Bảng 3.1. Thành phần loài cây ngập mặn tại các tuyến điều tra ............................... 36 Bảng 3.2. Mật độ cây ngập mặn ven biển xã Hải Lạng, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh .................................................................................................................... 38 Bảng 3.3. Chiều cao, đƣờng kính thân cây ngập mặn ven biển xã Hải Lạng, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh ................................................................................ 38 Bảng 3.4. Sự tăng trƣởng của cây ngập mặn ven biển xã Hải Lạng, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh ................................................................................................. 41 Bảng 3.5. Sinh khối trên mặt đất của rừng ngập mặn tự nhiên xã Hải Lạng, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh ................................................................................ 43 Bảng 3.6. Sự gia tăng sinh khối trên mặt đất giữa 2 lần nghiên cứu ........................ 46 Bảng 3.7. Sinh khối dƣới mặt đất của rừng ngập mặn xã Hải Lạng, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh ......................................................................................................... 47 Bảng 3.8. Sự gia tăng sinh khối dƣới mặt đất giữa 2 lần nghiên cứu ....................... 49 Bảng 3.9. Kết quả sinh khối trên mặt đất tổng số của rừng ngập mặn xã hải Lạng, huyện Tiên yên, tỉnh Quảng Ninh ...................................................................... 50 Bảng 3.10. Sinh khối trên mặt đất, dƣới mặt đất và sinh khối tổng số của rừng hỗn giao 2 loài trang và bần chua .............................................................................. 52 Bảng 3.11. Sinh khối trên mặt đất và dƣới mặt đất của rừng ngập mặn ven biển xã Hải Lạng, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh .................................................... 48 viii Bảng 3.12. Lƣợng cacbon tích lũy trong sinh khối trên mặt đất của rừng ngập mặn xã Hải Lạng, huyện Tiên yên, tỉnh Quảng Ninh ................................................ 50 Bảng 3.13. Sự gia tăng hàm lƣợng cacbon tích lũy trong sinh khối trên mặt đất của rừng ngập mặn xã hải Lạng, huyện Tiên yên, tỉnh Quảng Ninh ........................ 52 Bảng 3.14. Lƣợng cacbon tích lũy trong sinh khối dƣới mặt đất của rừng ngập mặn xã Hải Lạng, huyện tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh ................................................. 53 Bảng 3.15. Sự gia tăng lƣợng cacbon tích lũy trong sinh khối dƣới mặt đất của quần thể rừng ngập mặn xã Hải Lạng, huyện Tiên yên, tỉnh Quảng Ninh ................. 55 Bảng 3.16. Lƣợng cacbon tích lũy trong sinh khối rừng ngập mặn xã Hải Lạng, huyện Tiên yên, tỉnh quảng Ninh. ...................................................................... 56 Bảng 3.17. Lƣợng cacbon tích lũy trong sinh khối của từng quần thể trong rừng ngập mặn xã Hải Lạng, huyện Tiên yên, tỉnh Quảng Ninh ................................ 57 Bảng 3.18. Lƣợng cacbon tích lũy trong sinh khối trên mặt đất, dƣới mặt đất và trong sinh khối tổng số của rừng hỗn giao 2 loài trang và bần chua .................. 58 Bảng 3.19. Lƣợng cacbon tích lũy trong sinh khối trên mặt đất và lƣợng cacbon tích lũy dƣới mặt đất .................................................................................................. 59 Bảng 3.20. Hàm lƣợng cacbon trong đất ngập mặn ven biển xã Hải Lạng, huyện tiên yên, tỉnh Quảng Ninh ......................................................................................... 60 Bảng 3.21. Lƣợng cacbon tích lũy trong đất rừng (tấn/ha) xã Hải Lạng, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh. ....................................................................................... 63 Bảng 3.22.Tổng 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. Khả 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 Ninh ................................................................................. 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 ix Bảng 3.28. Tổng lƣợng cacbon tích lũy (tấn/ha) của rừng ngập mặn xã Hải Lạng, huyện tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh ....................................................................... 76 Bảng 3.29. Tổng lƣợng cacbon tích lũy trong rừng trồng thuần loài và rừng hỗn giao vùng ven biển đồng bằng Bắc Bộ (tấn/ha) ......................................................... 77 Bảng 3.30. Đánh giá khả năng tạo bể chứa cacbon (tấn/ha/năm) của rừng ngập mặn xã Hải Lạng, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh ............................................... 78 Bảng 3.31. Lƣợng cacbon tích lũy hàng năm của rừng rừng trồng thuần loài trang, thuần loài bần chua và rừng hỗn giao 2 loài ở vùng ven biển Bắc Bộ ............... 79 x DANH MỤC HÌNH Hình 1: Sơ đồ liên kết các nội dung nghiên cứu của luận 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 triển của cây ngập mặn tại tuyến 1, xã Hải Lạng......................... 40 Hình 3.2. Sự phát triển của cây ngập mặn tại tuyến 2, xã Hải Lạng......................... 40 Hình 3.3. Sự phát triển của cây ngập mặn tại tuyến 3, xã Hải Lạng......................... 40 Hình 3.4. Biểu đồ sinh khối tổng của quần xã rừng hỗn giao tại các tuyến điều tra xã Hải Lạng, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh ........................................................... 51 Hình 3.5. Biểu đồ thể hiện lƣợng cacbon trong đất rừng ngập mặn xã Hải Lạng, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh ............................................................................ 61 Hình 3.6. Biểu đồ về sự gia tăng lƣợng cacbon (%) trong đất rừng ngập mặn, xã Hải Lạng, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh .................................................................. 62 Hình 3.7. Biểu đồ thể hiện lƣợng cacbon tích lũy trong đất (tấn/ha) rừng ngập mặn xã Hải Lạng, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh ...................................................... 64 Hình 3.8. Biều đồ thế hiện sự gia tăng lƣợng cacbon trong đất rừng ngập mặn xã Hải Lạng, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh qua 2 lần nghiên cứu. ....................... 65 Hình 3.9. Khả năng tạo bể chứa cacbon trong đất rừng (tấn/ha/năm) ...................... 75 Hình 3.10. Khả năng tạo bể chứa cacbon thông qua ba bể chính của rừng ngập mặn ven biển xã Hải Lạng, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh ....................................... 79 1 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, CO2 là 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 CO2 trung 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 CO2 3,3 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 CO2 trong 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 CO2 nhiều 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 2 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 CO2 hấp thụ hoặc phát thải trong quá trình quản lý 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 CO2 hấp 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 3 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 4 Hình 1: Sơ đồ liên kết các nội dung nghiên cứu của luận văn 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 Đánh giá khả năng 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 chiều cao, đƣờng kính của cây, mật độ rừng Xác định trữ lƣợng cacbon trong đất Xác định hàm lƣợng cacbon hữu cơ (%) trong đất 5 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 6 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 CO2 trong 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 Địa điểm nghiên cứu Loài cây chính Mật độ (Cây/ha) Tổng cacbon trong rừng (tấn/ha) Sosobok, Indonesia Bần chua (Sonneratia caseolaris (L.) Engler) 478 117,4 Đƣớc đôi (Rhizophoza apiculata Blume) 761 354,3 Vẹt dù (Bruguiera gymnorrhiza (L.) Savigny) 400 313,5 Ranong, Thái Lan (Rừng tự nhiên) Vẹt dù (Bruguiera gymnorrhiza) - Cui biển (Heritira littoralis Aiton ex Dryander/Dry.) - 280,0 Đƣớc đôi (Rhizophoza apiculata Blume) 1489 531,7 Nakorn, Sri Thmarat (Rừng trồng) Đƣớc đôi (Rhizophoza apiculata Blume) 6900 51,4 Đƣớc đôi (Rhizophoza apiculata Blume) 2300 163,6 Nguyễn Thanh Hà và cộng sự (2002) [31] 7 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...ng mại và tiểu thủ công nghiệp năm 2017 ƣớc đạt 66 tỷ đồng theo giá cố định 2010. Trong đó doanh thu dịch vụ đạt 55,3 tỷ đồng giá cố định 2010 (61,4 tỷ đồng giá hiện hành). Doanh thu từ tiểu thủ công nghiệp đạt 10,7 tỷ đồng giá cố định 2010 (13,8 tỷ đồng giá hiện hành). 24 * Cơ sở hạ tầng Hệ thống đƣờng giao thông của xã có 92,4 km, trong đó đƣờng trục thôn đã có 42,6 km đƣợc bê tông hoá. Năm 2017, tổng kinh phí phục vụ cho việc xây dựng nông thôn mới là trên 2 tỷ đồng, trong đó ngân sách nhà nƣớc hỗ trợ trực tiếp cho chƣơng trình là 1,2 tỷ đồng, còn lại là tiền nhân dân đóng góp. Về phát triển hạ tầng, năm 2017, xã đã hoàn thành việc xây mới 24,5km mƣơng dẫn nƣớc phục vụ sản xuất sau Hồ Khe Cát; làm mới 2 tuyến đƣờng ngõ xóm với tổng chiều dài 203 m theo cơ chế nhà nƣớc hỗ trợ xi măng, phần còn lại nhân dân đóng góp. Cùng với đó, xã cũng thực hiện 2,5 km điện chiếu sáng quốc lộ 18A; 152 m mƣơng dẫn nƣớc thôn Hà Dong Nam... Hay nhƣ việc đầu tƣ xây dựng cơ sở vật chất văn hóa, xã cũng đã có hội trƣờng phục vụ đƣợc 150 chỗ ngồi; có sân vận động rộng 6846m2 đảm bảo cho tổ chức các sinh hoạt ngoài trời; có điểm vui chơi, giải trí... Về phát triển kinh tế, năm 2017, Hải Lạng cũng thực hiện hỗ trợ 4 dự án, mô hình phát triển sản xuất: Dự án gà Tiên Yên cho Hợp tác xã Đồi Mây; dự án nuôi cua biển thƣơng phẩm; dự án hỗ trợ lãi suất tín dụng, phát triển sản xuất tập trung; dự án chƣơng trình giảm nghèo bền vững hỗ trợ cho các hộ nghèo vay tiền để xây nhà. Riêng về đầu tƣ hạ tầng cho vùng nuôi tôm, đến nay, xã đã xây dựng đƣợc 6 tuyến đƣờng với chiều dài hơn 3 km. Ngoài ra, đầu tƣ lƣới điện ra khu nuôi trồng thủy sản tập trung với chiều dài tuyến trên 2 km (bao gồm 2 trạm biến áp). 1.3.2. Đặc điểm xã hội - Về dân số Xã Hải Lạng có 13 thôn (thôn Bình Minh, thôn Cái Kỳ, thôn Hà Dong Bắc, thôn Hà Dong Nam, thôn Hà Thụ, thôn Lâm Thành, thôn Thanh Hải, thôn Thống Nhất, thôn Trƣờng Tiền, thông Trƣờng Tùng, bản Khe cát, bản Đồi Mây vùng Cao, bản Đồi Mây Vùng Thấp) với 1444 hộ gia đình, với khoảng 6257 nhân khẩu với 12 dân tộc anh em cùng sinh sống, trong đó ngƣời dân tộc Kinh chiếm tỷ lệ cao nhất trên 50%, tiếp theo là các dân tộc Dao, Tày, Sán Dìu, Sán Chay, Hoa và một tỷ lệ nhỏ các dân tộc thiểu số khác nhƣ Nùng, Mƣờng, Thái, Hmông, 25 Tỷ lệ gia tăng dân số vẫn đang ở mức tƣơng đối cao trong khoảng 1,4. Năm 2017, số trẻ sinh ra trong năm 85 trẻ, sinh con thứ 3 trở lên là 21 trẻ; tỷ lệ sinh con thứ 3 là 25% tăng 20,1% so với năm 2016; tỷ suất sinh 17,1‰ tăng 9% so với năm 2016. Những năm gần đây tỷ lệ gia tăng dân số cơ học do sự di dân từ nơi khác đến có xu hƣớng giảm nhƣng vẫn biến động tăng với tốc độ chậm. Tổng mức thu nhập bình quân đầu ngƣời/năm của xã Hải Lạng đã tăng mạnh trong các năm từ 11,8 triệu đồng/ngƣời/năm 2011 lên 30,78 triệu đồng/ngƣời/năm 2014. Tỷ lệ lao động làm việc chiếm 93% dân số trong độ tuổi lao động toàn xã, tăng 2,5% so với năm 2011. Số hộ nghèo giảm mạnh qua các năm từ 25,36% năm 2011 còn 3,75% năm 2014 thấp hơn bình quân chung toàn huyện và đặc biệt đến cuối năm 2017 toàn xã còn 34 hộ nghèo chiếm 2,32%. - Về văn hóa Xã Hải Lạng rất ít ngƣời bản địa, chủ yếu là các hộ dân di cƣ từ các khu vực khác đến sinh sống. Trong cuộc sống hàng ngày, ngƣời dân tộc thiểu số giao tiếp với nhau bằng hán ngữ, hầu hết họ đều nói đƣợc tiếng Kinh và giao tiếp đƣợc với ngƣời Kinh. Là nơi tập trung nhiều dân tộc điển hình nên Hải Lạng mang nhiều bản sắc văn hóa đặc trƣng cho các dân tộc, làm phong phú thêm những nét văn hóa truyền thống cho xã Hải Lạng. Cơ quan, chính quyền địa phƣơng đã có những chính sách ƣu tiên, phát triển và duy trì bản sắc văn hóa dân tộc. Riêng trong năm 2017, tập trung cho các hoạt động lễ, tết, các sự kiện chính trị với các nội dung nhƣ: Bóng chuyền, cầu lông, bóng đá, văn nghệ quần chúng, ... Treo và trang trí đƣợc 765 lƣợt cờ, phƣớn, băng zôn và đèn các loại, bổ sung 13 bộ loa truyền thanh và các thiết bị cho các thôn. Tổ chức thành công Đại hội Thể dục - Thể thao xã Hải Lạng lần thứ 2 năm 2017 gồm 6 môn thi đấu: Điền kinh, đẩy gậy, đi cà kheo, kéo co, bóng đá, cầu lông. Phong trào toàn dân đoàn kết xây dựng đời sống văn hóa gắn với phong trào thi đua chung sức xây dựng nông thôn mới đƣợc ngƣời dân tích cực tham gia. Trong năm 2017, có 1257/1444 hộ đạt tiêu chuẩn gia đình văn hóa, số hộ đạt gia 26 đình văn hóa 3 năm 2015 - 2017 là 1074/1444 hộ. Uỷ ban nhân dân huyện công nhận 09/13 thôn đạt Tiêu chuẩn thôn văn hóa. Đặc biệt xã đã duy trì 01 Câu lạc bộ hát đối dân tộc Dao tại thôn Thanh Hải gồm 20 học viên. - Về y tế - giáo dục: Về y tế: Trong thời gian qua, xã Hải Lạng không ngừng phát triển cơ sở khám chữa bệnh và nâng cao chất lƣợng dịch vụ khám chữa bệnh cũng nhƣ chuyên môn các y bác sĩ. Trong năm 2017, trạm y tế đã khám và điều trị bệnh 6742 lƣợt ngƣời, không xảy ra ngộ độc thực phẩm, không có dịch bệnh lớn xảy ra, có 03 ca tay chân miệng và 28 ca quai bị đã điều trị khỏi. Tổ chức 50 buổi tuyên truyền lồng ghép phòng chống dịch bệnh sởi, TCM, sốt xuất huyết, bệnh do vi rút Zika, vệ sinh an toàn thực phẩm với sự tham gia của hơn 1500 lƣợt ngƣời. Triển khai tiêm phòng Vắc xin Lao 105 trẻ, tiêm Sởi 105/110 trẻ. Về giáo dục: Ngành giáo dục đã đƣợc quan tâm chú trọng về cả chất lƣợng giáo dục và cơ sở dạy và học. Sự nghiệp giáo đục từng bƣớc vƣợt khó và có nhiều chuyển biến tích cực. 100% ngƣời trong độ tuổi từ 15 - 35 biết chữ. Từ năm 2005 -2011 xã Hải Lạng luôn đạt chuẩn phổ cập giáo dục tiểu học đúng độ tuổi; giữ vững kết quả phổ cập giáo dục trung học cơ sở từ năm 2004 đến nay. Các chính sách chăm sóc, nuôi dƣỡng trẻ đƣợc quan tâm, không xảy ra tai nạn thƣơng tích và dịch bệnh ở trẻ. Năm học 2016 - 2017 trƣờng Mầm non Hải Lạng đƣợc công nhận đạt chuẩn quốc gia. Nhƣ vậy, xã Hải Lạng là một xã có điều kiện tự nhiên tƣơng đối thuận lợi cho sự phát triển của rừng ngập mặn. Sự phát triển về kinh tế, đang dần dần chuyển dịch từ nông nghiệp sang dịch vụ góp phần không nhỏ vào việc duy trì diện tích rừng ngập mặn hiện có. Trình độ dân trí đang và đã tiếp tục đƣợc nâng cao, nhận thức của ngƣời dân về ảnh hƣởng xấu của biến đổi khí hậu đến cuộc sống ngày một rõ nét, các công trình nghiên cứu về rừng ngập mặn đã đƣợc mở rộng, kết quả về vai trò to lớn của rừng ngập mặn trong việc giảm tác động xấu của biến đổi khí hậu từng bƣớc đƣợc ghi nhận và tuyên truyền đến cộng đồng dân cƣ trong và ngoài khu vực. Tất cả các yếu tố trên đã tạo điều kiện thuận lợi cho việc bảo vệ và phát triển rừng ngập mặn xã Hải Lạng, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh. 27 CHƢƠNG II: ĐỐI TƢỢNG, ĐỊA ĐIỂM, THỜI GIAN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tƣợng nghiên cứu Nghiên cứu sự tích lũy cacbon của rừng ngập mặn tại xã Hải Lạng, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh với 3 bể chứa cacbon bao gồm: - Cacbon trong cây trên mặt đất (thân, cành, lá); - Cacbon trong cây dƣới mặt đất (trong rễ); - Cacbon trong đất rừng. Hình 2.1. Rừng ngập mặn xã Hải Lạng, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh 2.2. Địa điểm nghiên cứu và thời gian nghiên cứu - Địa điểm nghiên cứu: Rừng ngập mặn ven biển xã Hải Lạng, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh - Thời gian nghiên cứu: Luận văn đƣợc thực hiện từ 6/11/2017 đến ngày 15/8/2018. + Tiến hành khảo sát thực địa, thu thập tài liệu về hiện trạng rừng tại địa phƣơng vào tháng 12 năm 2017; + Tiến hành quan trắc lấy mẫu tại địa điểm nghiên cứu 2 đợt: Quan trắc, lấy mẫu đợt 1 vào tháng 12 năm 2017; Quan trắc, lấy mẫu đợt 2 vào tháng 5 năm 2018. 28 2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu 2.3.1. Phương pháp thu thập, tài liệu Thu thập các, tài liệu liên quan đến đề tài nghiên cứu: - Các tài liệu, các nghiên cứu đã đƣợc thực hiện có liên quan đến phƣơng pháp và nội dung nghiên cứu của đề tài. - Các tài liệu, thông tin về đối tƣợng nghiên cứu từ các cơ quan quản lý + Báo cáo kinh tế, xã hội của xã Hải Lạng, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh + Tình hình phát triển kinh tế - xã hội huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh - Tổng hợp và kế thừa số liệu từ các nghiên cứu, đề tài trƣớc. 2.3.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm Thiết lập 3 tuyến nghiên cứu theo hƣớng từ đất liền ra phía biển tại khu vực rừng ngập mặn xã Hải Lạng, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh. Trên mỗi tuyến nghiên cứu, thiết lập 3 ô tiêu chuẩn, mỗi ô có diện tích 100m2 (10m × 10m) (Nguyễn Thị Hồng Hạnh, 2009) [3]. Vị trí các ô tiêu chuẩn đƣợc thể hiện qua bảng 2.1 và hình 2.2 Bảng 2.1. Vị trí các ô tiêu chuẩn trong rừng ngập mặn xã Hải Lạng, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh Tuyến nghiên cứu Ô tiêu chuẩn (10 m × 10 m) Tọa độ 1 Ô 1 21°15'06.3"N 107°21'51.8"E Ô 2 21°15'07.8"N 107°21'54.0"E Ô 3 21°15'10.5"N 107°21'57.2"E 2 Ô 1 21°15'31.3"N 107°21'48.6"E Ô 2 21°15'35.0"N 107°22'02.7"E Ô 3 21°15'39.4"N 107°22'09.2"E 3 Ô 1 21°15'36.4"N 107°22'31.6"E Ô 2 21°15'46.8"N 107°22'42.6"E Ô 3 21°15'52.3"N 107°22'48.2"E 29 Sơ đồ bố trí thí nghiệm đƣợc thể hiện qua hình 2.2 Hình 2.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2.3.3. Phương pháp xác định chiều cao, đường kính thân cây và mật độ rừng - Xác định đường kính thân và chiều cao: Xác định đƣờng kính thân cây: Xác định đƣờng kính thân cây bằng thƣớc dây đo đƣờng kính (Forestry Suppliers Metric Fabric Diameter Tape Model 283d/5m) tại vị trí 30 cm phía trên bạnh gốc đối với các loài trang (Kandelia obovata) và vẹt dù (Bruguiera gymnorhiza), tại vị trí phía trên rễ chống cao nhất đối với đâng (Rhizophora stylosa) và tại vị trí 30 cm trên mặt đất đối với những loài còn lại. Xác định chiều cao cây: Chiều cao cây đƣợc đo bằng thƣớc mét, bắt đầu tính từ vị trí đo đƣờng kính thân đến ngọn cao nhất của cây. - Phương pháp xác định mật độ của cây rừng: Tiến hành đếm toàn bộ số lƣợng cây trong mỗi ô tiêu chuẩn (10m × 10m). Dựa trên số lƣợng cây trung bình có trong một ô tiêu chuẩn, ta tính đƣợc mật độ cây của rừng. Số lƣợng cây trung bình của một ô tiêu chuẩn: Mật độ cây ở khu vực đƣợc lựa chọn thí nghiệm: 30 Trong đó: Ô1, Ô2, Ô3...Ôn: số lƣợng cây đếm đƣợc trong ô tiêu chuẩn 1, 2, 3,...n N: Số lƣợng cây trung bình của một ô tiêu chuẩn S: Diện tích mỗi ô tiêu chuẩn (m2) 2.3.4. Phương pháp nghiên cứu sinh khối Nghiên cứu sinh khối cây, chính là cơ sở để xác định lƣợng cacbon tích lũy trong sinh khối cây. Sinh khối của cây bao gồm sinh khối trên mặt đất (lá, thân, cành...) và sinh khối dƣới mặt đất (rễ). Dựa vào kết quả phân loại loài trong các ô tiêu chuẩn, đƣờng kính của cây áp dụng công thức tính sinh khối trên mặt đất và dƣới mặt đất + Đối với cây trang và bần chua áp dụng công thức tính sinh khối của Nguyễn Thị Hồng Hạnh (2016) [7], cụ thể nhƣ sau 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) STT Tên loài Phƣơng trình sinh khối 1 Trang K. obovata Btotal= 0.10316*(D0.3) 1.85845 Babove ground = 0.04975*(D0.3) 1.94748 Bbelow ground = 0.01420*(D0.3) 2.12146 2 Bần chua S. caseolaris Btotal= 0.000596*(D0.3) 4.04876 Babove ground = 0.000318*(D0.3) 4.19917 Bbelow ground = 0.000431*(D0.3) 3.56175 Nguyễn Thị Hồng Hạnh (2016) [7] + Đối với các loài khác, áp dụng công thức tính sinh khối của Komiyama và cs, 2008 [37] 31 Bảng 2.3. Phƣơng trình tính sinh khối cây theo Komiyama và cs, 2008 STT Tên loài Phƣơng trình sinh khối Tỷ trọng của gỗ ρ (g/ cm 3 ) 1 Vẹt dù Bruguiera gymnorrhiza Btotal = 0,251*ρ*(D)2,46 0,801 2 Đâng Rhizophora stylosa 0,840 3 Sú Aegiceras corniculatum 0,510 4 Mắm biển Avicennia marina 0,730 5 Đƣớc Rhizophora apiculata 1,05 Komiyama và cs (2008) [37] Trong đó, ρ = tỷ trọng của gỗ (tham khảo tại Simpson (1996), World Agroforestry Centre (2011) [49] - Đối với các loài chƣa có phƣơng trình tính sinh khối dƣới mặt đất (vẹt dù, đâng, sú, đƣớc, mắm), áp dụng công thức tính sinh khối dƣới mặt đất của Komiyama và cs (2008) [37] theo công thức: Bbelow ground = 0,199x ρ0,899x D2,22 Trong đó p là tỷ trọng gỗ, tra bảng trên. D là đƣờng kính cây. - Trƣờng hợp không có phƣơng trình tính sinh khối trên mặt đất, thì dựa vào sinh khối của cây và sinh khối dƣới mặt đất để tính. Theo công thức: Sinh khối trên mặt đất của cây = Sinh khối của cây - Sinh khối dƣới mặt đất của cây Trong đó sinh khối của cây và sinh khối dƣới mặt đất của cây sử dụng công thức của Komiyama và cs (2008) [37] ở trên. - Sinh khối của rừng: Từ sinh khối của cây trong các ô tiêu chuẩn, tính sinh khối của rừng 2.3.5. Phương pháp xác định cacbon tích lũy trong sinh khối của cây Từ sinh khối của cây và rừng, xác định lƣợng cacbon tích lũy trong sinh khối bằng cách nhân sinh khối cây hay sinh khối của rừng với hệ số chuyển đổi sinh khối sang cacbon. Hệ số chuyển đổi đƣợc xác định nhƣ sau: 32 - Đối với loài trang (Kandelia abovata) và bần chua (Sonneratia caseolaris) áp dụng hệ số chuyển đổi của Nguyễn Thị Hồng Hạnh và Phạm Hồng Tính (2016) [8] lần lƣợt là 0,4955 và 0,4953 - Đối với các loài khác áp dụng hệ số chuyển đổi theo IPCC (2006) là 0,47. 2.3.6. Xác định lượng CO2 hấp thụ tạo ra sinh khối của cây Từ lƣợng cacbon tích lũy (C), xác định lƣợng CO2 bằng cách chuyển đổi từ cacbon tích lũy (Nguyễn Hoàng Trí, 2006) [21] Cụ thể: - Tổng lƣợng CO2 (tấn/ha) = Tổng cacbon tích lũy (tấn/ha) × 3,67 (hằng số chuyển đổi áp dụng cho tất cả các loại rừng). 2.3.7. Phương pháp xác định hàm lượng cacbon trong đất - Phƣơng pháp lấy mẫu đất: + Thiết bị lấy mẫu: Sử dụng thiết bị lấy mẫu đất của Mỹ, thiết bị lấy mẫu là bộ khoan máng làm bằng thép không gỉ, tay cầm hình chữ thập đƣợc bọc cao su, thân khoan hình máng có chiều dài 100 cm, lƣỡi khoan sắc, dạng xoắn, hình búp măng với thao tác nhẹ nhàng có thể tạo nửa hình ống vào trong đất tạo thành một mặt cắt hoàn chỉnh của các mẫu đất than bùn. Sử dụng khuôn lấy đất của Mỹ với thể tích khuôn lấy mẫu đất là: V= 3,14 x ( ) 2 x h + Lấy mẫu đất: Sử dụng thiết bị khoan máng đặt tại vị trí lấy mẫu sau đấy dùng lực xoay tay cầm hoặc ấn thẳng đến độ sâu 100 cm, sau đấy xoay và rút lên. Dùng dao lấy mẫu ở các độ sâu từ mặt nền đến 20 cm, 40 cm, 60 cm, 80 cm, 100 cm. Cân khối lƣợng tƣơi từng khoảng đất. Sau đó đem mẫu đất về Phòng thí nghiệm môi trƣờng, Trƣờng Đại học Tài nguyên và Môi trƣờng Hà Nội để xử lý và phân tích. Số lƣợng mẫu đất phân tích cacbon: khuôn đất/ô tiêu chuẩn × 9 ô tiêu chuẩn/rừng × 5 khoảng đất/khuôn mẫu (0 - 20 cm, 20 - 40 cm, 40 - 60 cm, 60 - 80 cm, 80 - 100 cm) × 2 đợt lấy mẫu (trong thời gian thực hiện luận văn) = 90 mẫu. Xác định hàm lượng cacbon hữu cơ (%) trong đất: theo phƣơng pháp Chiurin. 33 Tính lƣợng cacbon tích lũy trong đất (tấn/ha): Lƣợng cacbon trong đất đƣợc xác định theo công thức Nguyễn Thanh Hà (2004) [32] và Kauffman & Donato (2012) [36]. A(H) =  H 0 a(h) × dh a(h) = c(h) × C(H) = A(H) × 102 Trong đó: dh [ cm] là độ sâu của một mẫu đất; H [ cm] là độ sâu của phẫu diện đất thí nghiệm; c(h) [%] là hàm lƣợng cacbon ở độ sâu h; T(h) [g/ cm3] là dung trọng của đất hay khối lƣợng đất khô không khí trên thể tích đất ở độ sâu h; a(h) [g/ cm 3] là sự tích lũy cacbon trong đất ở độ sâu h; A(H) [g/ cm2] là sự tích lũy cacbon trong đất ở độ sâu H; C(H) [tấn/ha] là sự tích lũy cacbon trong đất của rừng ở độ sâu H. - Xác định hệ số khô kiệt của đất Sấy bát sứ đến khối lƣợng không đổi sau đấy để nguội, cân trong bình hút chân không đƣợc khối lƣợng m1 (g) Cân khoảng 5 g đất đã rây vào bát sứ, cân khối lƣợng đất và bát sứ đƣợc khối lƣợng m2 (g) Sấy bát sứ và đất trong tủ sấy ở nhiệt độ 105oC trong vòng 5 - 8h, để nguội trong bình hút chân không đƣợc khối lƣợng m3 (g) Xác định hàm lƣợng cacbon trong đất theo phƣơng pháp Chiurin - Nguyên tắc Chất hữu cơ trong cây, dƣới tác dụng của nhiệt độ bị K2Cr2O7 và H2SO4 đặc oxi hóa mạnh để tạo thành khí cacbonic. 3C + 2K2Cr2O7 + 8H2O 3CO2 + 2 K2SO4 + 2Cr2(SO4)3 + 8H2O Lƣợng K2Cr2O7 dƣ đƣợc chuẩn độ lại bằng dung dịch muối Morth 0,2N với chỉ thị feroin, dung dịch chuyển từ xanh sang đỏ nâu. - Phân tích mẫu 34 Dùng cân phân tích, cân chính xác 0,5g mẫu đất cho vào bình tam giác 100ml. Dùng pipet thêm từ từ 15ml K2Cr2O7 0,2N pha trong H2SO4 đặc vào bình, lắc nhẹ bình để tránh mẫu bám trên thành bình. Sau đó, đậy bình bằng phễu rồi đun trên bếp cách cát cho tới khi dung dịch sôi ở 1800C, đun tiếp trong 5 phút, để đảm bảo cho các chất hữu cơ trong mẫu bị phân hủy hoàn toàn. Tuy nhiên, cần phải khống chế thời gian và nhiệt độ sôi để tránh các chất khác bị phân hủy hoàn toàn. Lấy bình ra để nguội, tia nƣớc cất vào thành bình để rửa K2Cr2O7 bám ở thành bình. Cho thêm vài giọt chỉ thị feroin và chuẩn độ dung dịch bằng dung dịch muối Morth 0,2N cho đến khi dung dịch chuyển từ màu xanh sang đỏ nâu thì dừng chuẩn độ thì ghi thể tích muối Morth tiêu tốn. - Tính kết quả Hàm lƣợng cacbon trong mẫu đƣợc tính nhƣ sau: %C = Trong đó: V1: Thể tích dung dịch K2Cr2O7 dùng để phá mẫu (ml) C1: Nồng độ dung dịch K2Cr2O7 (N) V2: Thể tích dung dịch muối Morth dùng để chuẩn độ (ml) C2: Nồng độ dung dịch muối Morth dùng để chuẩn độ (N) 0,003 là đƣơng lƣợng gam của cacbon (ĐC = 12/2 x 10 -3 ) m là khối lƣợng mẫu dùng để phân tích (gam) K là hệ số khô kiệt chuyển từ mẫu tƣơi sang mẫu khô kiệt - Số mẫu đất cần thiết để phân tích hàm lƣợng cacbon: 90 mẫu. 2.3.8. Phương pháp xác định hàm lượng cacbon tích lũy của rừng Đánh giá khả năng tạo bể chứa cacbon đƣợc thực hiện theo IPCC (2006),dựa vào các lần điều tra xác định trữ lƣợng cacbon ở các bể chứa, tính toán độ tăng giảm bình quân của lƣợng cacbon theo công thức 35 Trong đó: : tín chỉ cacbon trong một khoảng thời gian; ∆t1 là trữ lƣợng cacbon nghiên cứu tại thời điểm t1; ∆t2 : trữ lƣợng cacbon nghiên cứu tại thời điểm t2. 2.3.9. Phương pháp thống kê, xử lý số liệu Số liệu thu thập đƣợc xử lý bằng phƣơng pháp thống kê toán học và đánh giá độ tin cậy của phƣơng pháp và các số liệu thu đƣợc. - Xác định giá trị trung bình bằng công thức: = Trong đó: là tổng các giá trị của xi từ 1 đến n; n là tổng số mẫu - Xác định độ lệch chuẩn (SD): SD = Trong đó: SD là đại lƣợng phản ánh độ sai lệch hay độ giao động của các giá trị trung bình cộng. Với n ≤ 30 mẫu 36 CHƢƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Mật độ, đƣờng kính, chiều cao cây tại khu vực nghiên cứu Dựa vào số liệu thống kê trên cả 3 tuyến điều tra. Có thể nhận thấy các loài cây ngập mặn chủ yếu của rừng ngập mặn ven biển xã Hải Lạng, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh chủ yếu là vẹt dù, sú, trang, đâng, mắm. Kết quả thống kê thành phần loài cây ngập mặn tại các tuyến điều tra nhƣ sau: Bảng 3.1. Thành phần loài cây ngập mặn tại các tuyến điều tra Tuyến nghiên cứu Ô tiêu chuẩn (10 m × 10 m) Loài cây 1 Ô 1 Vẹt dù (Bruguiera gymnorhiza), Đâng (Rhizophora stylosa) Ô 2 Vẹt dù (Bruguiera gymnorhiza), Đâng (Rhizophora stylosa) Ô 3 Vẹt dù (Bruguiera gymnorhiza), Sú (Aegiceras corniculatum), Trang (Kandelia obovata) 2 Ô 1 Vẹt dù (Bruguiera gymnorhiza), Đâng (Rhizophora stylosa), Sú (Aegiceras corniculatum), Trang (Kandelia obovata) Ô 2 Vẹt dù (Bruguiera gymnorhiza), Đâng (Rhizophora stylosa) Ô 3 Vẹt dù (Bruguiera gymnorhiza), Đâng (Rhizophora stylosa), Sú (Aegiceras corniculatum), Trang (Kandelia obovata) 3 Ô 1 Vẹt dù (Bruguiera gymnorhiza), Trang (Kandelia obovata) Ô 2 Vẹt dù (Bruguiera gymnorhiza), Đâng (Rhizophora stylosa), Sú (Aegiceras corniculatum), Trang (Kandelia obovata), Mắm (Avicennia marina) Ô 3 Vẹt dù (Bruguiera gymnorhiza), Đâng (Rhizophora stylosa), Sú (Aegiceras corniculatum), Trang (Kandelia obovata) 37 Kết quả điều tra về mật độ cây (bảng 3.2) cho thấy, vẹt dù có mật độ lớn nhất 5033 cây/ha, sau đó là sú 2089 cây/ha, tiếp đến là trang với mật độ 1922 cây/ha, đâng và mắm có mật độ thấp mật độ tƣơng ứng là 733 cây/ha và 22 cây/ha. Nhƣ vậy, trong khu vực nghiên cứu vẹt dù trở thành loài chiếm ƣu thế. Sự chênh lệch về mật độ này do trong quá trình sinh sinh trƣởng phát triển do sự cạnh tranh sinh trƣởng và điều kiện tự nhiên đã thúc đẩy sự phát triển của cây vẹt dù, sú cao hơn cây mắm. Ở tuyến 1 và tuyến 2, nằm ở các bãi bồi ngập triều trung bình, quần thể vẹt dù (Bruguiera gymmorhiza), đâng (Rhizophora stylosa), trang (Kandelia obovata). Vẹt dù là cây ƣa sáng và bộ rễ đầu gối rất phát triển, chúng lấn át các loài cây ngập mặn khác. Tại quần xã này thì vẹt dù thắng thế và trở thành loài chiếm ƣu thế tuy nhiên kích thƣớc cây còn khá nhỏ chủ yếu là các cây vẹt dù tái sinh. Tại các khoảng đất trống, có nhiều ánh sáng và nền đất, vẹt dù và đâng cạnh tranh nhau rất mãnh liệt. Ở tuyến 3, bãi ngập triều trung bình có thành phần hỗn hợp các loài cây đâng (Rhizophora stylosa, trang (Kandelia obovata), sú (Aegiceras corniculatm). Ở đây vẹt dù không phát triển, nền đất thƣờng mềm. Ở tuyến 3, trang là cây thắng thế và trở thành loài chiếm ƣu thế. So sánh mật độ có thể thấy tuyến 2 có mật độ cao nhất đạt 13300 cây/ha, sau đó đến tuyến 1 là 9867 cây/ha và cuối cùng là tuyến 3 thấp nhất với 6233 cây/ha. Mật độ là yếu tố quan trọng ảnh hƣởng đến sinh khối rừng và ảnh hƣởng đến khả năng tích lũy cacbon trong cây, trong đất rừng. Qua 2 lần khảo sát đo đạc ngoài thực địa, kết quả cho thấy mật độ cây của 2 lần đo là giống nhau. Điều này có nghĩa là, qua 2 lần nghiên cứu và đánh dấu ô mẫu, mật độ của các tuyến điều tra không thay đổi, cây ngập mặn phát triển ổn định, không có cây nào bị chết, có một số cây con mọc lên và đang trong giai đoạn phát triển. Kết quả chiều cao, mật độ, đƣờng kính thân cây đƣợc thể hiện trên bảng 3.2 và bảng 3.3 38 Bảng 3.2. Mật độ cây ngập mặn ven biển xã Hải Lạng, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh Tuyến Vẹt dù Sú Đƣớc Trang Mắm Mật độ (cây/ha) Tuyến 1 7867 1633,3 66,67 300 - 9867 Tuyến 2 7100,00 3866,67 800,00 1533,33 - 13300 Tuyến 3 133,33 766,67 1333,33 3933,33 66,67 6233,33 Trung bình 5033,4 ±4260,9 2088,9 ±1599,4 733,33 ±635,96 1922,2 ±1847,6 22,223 ±38,492 9800,11 ±3533,81 Bảng 3.3. Chiều cao, đƣờng kính thân cây ngập mặn ven biển xã Hải Lạng, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh Tuyến điều tra Cây Mật độ (cây/ha) Đƣờng kính thân ( cm) Chiều cao ( cm) Dmax Dmin D trung bình Hmax Hmin H trung bình Tuyến 1 Vẹt dù 7867 16,56 1,27 5,83 ± 0,96 595,0 145,0 274,8 ± 12,5 Đâng 67 7,34 6,73 7,03 ± 0,43 540,0 345,0 442,5 ± 137,9 Sú 1634 5,65 1,83 4,28 ± 0,75 280,0 130,0 203,3 ± 36,5 Trang 300 9,00 4,97 7,11 ± 1,08 325,0 235,0 282,2 ± 26,5 Tuyến 2 Vẹt dù 7100 15,68 1,37 4,38 ± 0,67 505,0 110,0 246,7 ± 29,0 Đâng 800 7,96 2,69 5,06 ± 0,37 495,0 195,0 373,5 ± 34,2 Sú 3867 7,50 1,83 2,99 ± 0,94 242,5 95,0 212,4 ± 35,5 Trang 1534 7,55 1,74 5,70 ± 2,62 305,0 115,0 264,9 ± 42,6 Tuyến 3 Vẹt dù 133 14,97 1,75 6,40 ± 7,43 517,5 117,5 300,8 ± 162,6 Đâng 1334 8,76 1,91 4,54 ± 0,82 460,0 125,0 286,9 ± 64,2 Sú 767 3,34 1,43 2,55 ± 0,13 247,5 95,0 167,9 ± 5,1 Trang 3934 10,51 1,75 4,89 ± 0,61 350,0 110,0 233,8 ± 12,8 Mắm 67 14,25 10,19 12,22 ± 2,87 347,5 342,5 345,0 ± 3,5 So sánh về chiều cao, đƣờng kính thân cây tại xã Hải Lạng, loài vẹt dù (Bruguiera gymmorrhiza) có kích thƣớc cây nhỏ, có chiều cao dao động từ 1,0 m cho đến 6,0 m, đƣờng kính thân 1,27 - 16,56 cm, chủ yếu là vẹt dù tái sinh, là loài 39 có số lƣợng cá thể lớn. Đối với đâng (Rhizophora stylosa) chiều cao trung bình nằm trong khoảng từ 1,8 m đến 5,3 m, đƣờng kính thân 1,91 - 8,92 cm. Ở đây, loài mắm có số lƣợng ít, tuy nhiên lại là loài có chiều cao và đƣớng kính thân tƣơng đối lớn so với các loài khác với chiều cao và đƣờng kính cây mắm đo đƣợc tại tuyến 3, chiều cao cây mắm khoảng 3,5 m và đƣờng kính thân cây từ 10,19 - 14,25 cm. Đặc biệt loài sú (Aegiceras corniculatm) và trang (Kandelia obovat) tƣơng đối phát triển và sinh trƣởng tốt, loài sú có chiều cao dao động từ 1 m đến 2,6 m đƣờng kình từ 1,46 - 8 cm, còn loài trang có chiều cao từ 1,2 - 4,1 m và đƣờng kính thân cây từ 1,9 - 10 cm và phát triển đồng đều ở các tuyến. Bảng số liệu cho thấy, ở tuyến 1 và tuyến 2 đƣờng kính thân trung bình của các loài giảm dần theo thứ tự sau: Trang (7,11 ± 1,08 cm ở tuyến 1 và 5,7 ± 2,62 ở tuyến 2) > đâng (7,03 ± 0,43 cm ở tuyến 1 và 5,06 ± 0,37 cm ở tuyến 2) > vẹt dù (5,83 ± 0,96 cm ở tuyến 1 và 4,38 ± 0,67 cm ở tuyến 2) > sú (4,28 ± 0,75 cm ở tuyến 1 và 2,99 ± 0,94 cm ở tuyến 2) trong khi chiều cao của các loài lại giảm theo thứ tự sau: Đâng (442,5 ± 137,9 cm ở tuyến 1 và 373,5 ± 34,2 cm ở tuyến 2) > trang (282,2 ± 26,5 cm ở tuyến 1 và 264,9 ± 42,6 cm ở tuyến 2) > vẹt dù (274,8 ± 12,5 cm ở tuyến 1 và 246,7 ± 29 cm ở tuyến 2) > sú (203,2 ± 36,5 cm ở tuyến 1 và 212,4 ± 35,5 cm ở tuyến 2). Riêng ở tuyến 3, mặc dù mật độ ít và là loài chỉ xuất hiện ở tuyến 3, nhƣng mắm là loài có đƣờng kính trung bình lớn nhất, đƣờng kính trung bình của các loài tuyến 3 giảm theo thứ tự sau: Mắm (12,22 ± 2,87 cm) > vẹt dù (6,4 ± 7,43 cm) > trang (4,89 ± 0,61 cm) > đâng (4,54 ± 0,82 cm) > sú (2,55 ± 0,13 cm). Nhƣ vậy, sự phát triển về chiều cao và đƣờng kính ở từng loài khác nhau là khác nhau. Có loài ƣu tiên phát triển về chiều cao song cũng có những loài ƣu tiên phát triển về đƣờng kính. Các giá trị về độ lệch chuẩn cho thấy, rừng tự nhiên không đồng đều về sự phát triển chiều cao, sự phát triển này phụ thuộc phần lớn vào các yếu tố tự nhiên thích hợp cho các loại cây phát triển. Sự phát triển của các cây phụ thuộc vào điều kiện thuận lợi cho từng loài phát triển. Đối với xã Hải Lạng, qua 2 thời điểm nghiên cứu, sự phát triển về đƣờng kính và chiều cao không có sự thay đổi lớn, nguyên 40 nhân do thời tiết lạnh vào mùa đông và độ mặn tăng cao không thích hợp cho sự phát triển của cây ngập mặn. Kết quả thể hiện trên các hình 3.1, 3.2, 3.3 Hình 3.1. Sự phát triển của cây ngập mặn tại tuyến 1, xã Hải Lạng Hình 3.2. Sự phát triển của cây ngập mặn tại tuyến 2, xã Hải Lạng Hình 3.3. Sự phát triển của cây ngập mặn tại tuyến 3, xã Hải Lạng 41 Sơ đồ cho thấy, qua 2 lần nghiên cứu và đánh dấu ô, sự tăng lên về chiều cao và đƣờng kính không đáng kể. Các cây sú, vẹt dù, đâng có sự thay đổi chủ yếu ở các cây nhỏ đang trong quá trình sinh trƣởng và phát triển tốt, còn nhƣng cây lớn thì sự phát triển của cây chậm hơn (bảng 3.4). Sự phát triển về chiều cao của cây vẹt dù nằm trong khoảng 17,56 ± 10,96 cm, của cây đâng 22,17 ± 3,74 cm, của cây sú 10,97 ± 8,62 cm, của cây trang 12,78 ± 7,59 cm và của cây mắm là 10 cm. Nhƣ vậy, sự gia tăng về chiều cao giữa các loài khác nhau là khác nhau trong đó cây vẹt dù có sự gia tăng chiều cao lớn nhất, cây sú có sự gia tăng về chiều cao là nhỏ nhất. Trong đó, có những cây không có sự thay đổi về chiều cao hoặc thay đổi rất nhỏ ngoài ảnh hƣởng của thời tiết thì đó là những cây tồn tại lâu năm hoặc bị ảnh hƣởng bởi các loài sâu bệnh (sâu ăn lá, sâu đục thân,...) và các loài động vật đáy. Nhƣ vậy, có thể thấy sự gia tăng về chiều cao và đƣờng kính thân cây điều này hoàn toàn phù hợp với quy luật sinh trƣởng và phát triển của cây rừng. Bảng 3.4. Sự tăng trƣởng của cây ngập mặn ven biển xã Hải Lạng, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh Loài Sự phát triển về chiều cao (cm) Sự phát triển về đƣờng kính (cm) Tuyến 1 Tuyến 2 Tuyến 3 TB Tuyến 1 Tuyến 2 Tuyến 3 TB Vẹt dù 25,24 22,43 5,00 17,56 ± 10,96 0,17 0,27 0,27 0,24 ± 0,06 Đâng 25,00 17,94 23,58 22,17 ± 3,74 0,14 0,26 0,24 0,21 ± 0,07 Sú 20,92 5,80 6,19 10,97 ± 8,62 0,21 0,23 0,36 0,27 ± 0,08 Trang 21,11 10,94 6,28 12,78 ± 5,79 0,15 0,26 0,37 0,26 ± 0,11 Mắm 0,00 0,00 10,00 10,00 0,00 0,00 0,08 0,08 So sánh với kết quả của tác giả Nguyễn Thị Hồng Hạnh (2016) [7] khi nghiên cứu rừng ngập mặn hỗn giao giữa hai loài trang và bần chua tại xã Nam Phú, huyện Tiền Hải, tỉnh Thái Bình. Đối với loài trang: Cây trang 13 tuổi có đƣờng kính là cao nhất với 6,56 cm; tiếp theo là cây trang 11 tuổi với đƣờng kính 5,75 cm; thấp nhất là 42 cây trang 10 tuổi với đƣờng kính 5,42 cm. Về chiều cao, cây trang 13 tuổi có chiều cao là cao nhất với 3,59 m; tiếp theo là cây trang 11 tuổi với chiều cao 1.65 và thấp nhất là cây trang 10 tuổi với chiều cao 1,54 m. Điều này có nghĩa là đƣờng kính và chiều cao của cây ngập mặn sẽ tăng theo tuổi rừng, và sự gia tăng này còn phụ thuộc vào nhiều nhân tố khác nhau nhƣ thời tiết, độ mặn, chất lƣợng đất trong rừng, sâu bệnh và các loài động vật đáy. Kết quả này phù hợp với kết quả nghiên cứu của Mai Sỹ Tuấn và cộng sự (2009) [22]. Các tác giả chỉ ra rừng ngập mặn tự nhiên ven biển xã Hải Lạng, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh xuất hiện năm loài cây ngập mặn là vẹt dù, trang, đâng, sú và mắm biển có đặc điểm hình thái, sinh thái và giá trị sử dụng khác nhau. Nhiều loài vẹt dù sống 20 - 30 năm, cây cao 9 -12m, đƣờng kính thân tới 20 - 35 cm hoặc đôi khi gặp những cây vẹt dù có kích thƣớc lớn hơn (ƣớc chừng trên 40 - 50 tuổi), đƣờng kính lên tới 50 - 60 cm, đâng cao từ 7 - 10m và trang cao từ 3 - 6m cũng là những cây có số lƣợng cá thể lớn. Ngoải ra, ở đây có loài mắm biển cao từ 5 - 10m và đặc biệt là loài sú rất phát triển cao từ 1,5 - 2m sinh trƣờng rất tốt. 3.2. Lƣợng cacbon tích lũy trong sinh khối rừng ngập mặn xã Hải Lạng huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh 3.2.1. Sinh khối rừng - cơ sở xác định lượng cacbon trong sinh khối rừng Nghiên cứu sinh khối của cây, chính là cơ sở để xác định trữ lƣợng cacbon của cây. Sinh khối thực vật là lƣợng chất hữu cơ mà cây tích lũy đƣợc trong các bộ phận nhƣ thân, cành, lá, rễ của cây trên một đơn vị diện tích tại một thời điểm nhất định, đƣợc tính bằng trọng lƣợng khô (kg/m2 hoặc tấn/ha). Từ các giá trị sinh khối, ta có thể tính đƣợc lƣợng cacbon hữu cơ tích lũy trong... 3.25, có thể thấy lƣợng cacbon gia tăng cao nhất ở tuyến 2 (14,86 tấn/ha/năm) tƣơng ứng với lƣợng CO2 hấp thụ là 55,45 tấn/ha/năm, thứ 2 là tuyến 1 (8,74 tấn/ha/năm) tƣơng ứng với lƣợng CO2 hấp thụ là 32,07 tấn/ha/năm, thấp nhất là tuyến 3 (3,25 tấn/ha/năm) tƣơng ứng với lƣợng CO2 hấp thụ là 3,25 tấn/ha/năm Bảng 3.25. Khả năng tạo bể chứa cacbon trong sinh khối rừng (tấn/ha/năm) Tuyến Đánh giá sự thay đổi bể chứa Bể chứa cacbon trong sinh khối trên mặt đất Bể chứa cacbon trong sinh khối dƣới mặt đất Bể chứa cacbon trong sinh khối rừng Tuyến 1 Cacbon tích lũy sau 1 năm (tấn/ha/năm) 5,06 3,68 8,74 Lƣợng CO2 tƣơng ứng(tấn/ha/năm) 18,57 13,51 32,07 Tuyến 2 Cacbon tích lũy sau 1 năm (tấn/ha/năm) 8,34 6,52 14,86 Lƣợng CO2 tƣơng ứng(tấn/ha/năm) 30,61 23,94 54,55 Tuyến 3 Cacbon tích lũy sau 1 năm (tấn/ha/năm) 2,02 1,22 3,25 Lƣợng CO2 tƣơng ứng(tấn/ha/năm) 7,43 4,48 11,91 So sánh với kết quả nghiên cứu của Nguyễn Thị Hồng Hạnh (2016) [7] khi đánh giá khả năng tạo bể chứa cacbon trong sinh khối rừng ngập mặn hỗn giao hai loài trang và bần 13 tuổi, 11 tuổi và 10 tuổi tại xã Nam Phú, huyện Tiền Hải, tỉnh Thái Bình, kết quả lƣợng CO2 hấp thụ đƣợc trong rừng 13T là lớn nhất 17,87 tấn/ha/năm, tiếp theo là rừng trang 10T 15,67 tấn/ha/năm và thấp nhất là rừng 11T là 9,4 tấn/ha/năm. Kết quả này cho thấy hàm lƣợng cacbon hấp thụ đƣợc phụ thuộc vào loài cây, độ tuổi, mật độ cây trồng và vị trí trồng rừng. Ngoài ra, khi so sánh với lƣợng cacbon hấp thụ trong sinh khối rừng ngập mặn xã Hải Lạng, huyện Tiên Yên tỉnh Quảng Ninh, thì lƣợng cacbon hấp thụ trong sinh khối rừng ngập mặn Tiên Yên lớn hơn rất nhiều kết quả nghiên cứu của Nguyễn Thị Hồng Hạnh (2016) [7], điều này có thể lý giải rằng rừng tự nhiên có tuổi cao hơn rất nhiều so với rừng trồng, ngoài ra những cây có bộ rễ thở phát triển thì có khả năng hấp thụ cacbon tƣơng đối đồng đều trong cả sinh khối trên mặt đất và dƣới mặt đất. Vì vậy, việc bảo tồn vào duy trì hệ sinh thái rừng ngập mặn là vô cùng quan trọng có ý nghĩa to lớn trong việc giảm lƣợng CO2 trong khí quyển và là yếu tố quan trọng trong việc thực hiện REDD, REDD+ tại Việt Nam. 3.4.2. Đánh giá khả năng tạo bể chứa cacbon trong đất rừng Để đánh giá khả năng tạo bể chứa cacbon trong đất của rừng, đánh giá sự thay đổi bể chứa cacbon qua các năm nghiên cứu dựa theo hƣớng dẫn của IPCC (2006) Từ kết quả nghiên cứu năm 2017 và năm 2018 về lƣợng cacbon tích lũy trong đất rừng ngập mặn xã Hải Lạng, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh xác định đƣợc khả năng tích lũy cacbon trong đất (bảng 3.26) và lƣợng cacbon trong 1 năm của rừng (bảng 3.27). Bảng 3.26. Khả năng tích lũy cacbon trong đất rừng ngập mặn xã Hải Lạng, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh Tuyến Khả năng tích lũy cacbon 0 - 20 cm 20 - 40 cm 40 - 60 cm 60 - 80 cm 80 - 100 cm Tổng cacbon (từ 0- 100 cm) Tuyến 1 Lƣợng cacbon tích lũy (tấn/ha) 37,96 35,49 24,19 21,34 15,77 134,75 Lƣợng CO2 tƣơng ứng (tấn/ha/năm) 139,31 130,25 88,77 78,32 57,87 494,52 Tuyến 2 Lƣợng cacbon tích lũy (tấn/ha) 35,76 29,08 24,10 18,65 17,96 125,56 Lƣợng CO2 tƣơng ứng (tấn/ha/năm) 131,25 106,71 88,46 68,45 65,92 460,79 Tuyến 3 Lƣợng cacbon tích lũy (tấn/ha) 28,04 25,00 23,83 20,13 17,25 114,25 Lƣợng CO2 tƣơng ứng (tấn/ha/năm) 102,92 91,75 87,44 73,89 63,30 419,29 Cả 2 đợt nghiên cứu lƣợng cacbon tích lũy tại các độ sâu của đất giảm dần từ tầng đất mặt (0 - 20 cm) đến tầng đất 80 - 100 cm. Lƣợng cacbon tích lũy trong độ sâu tăng dần theo thời gian nghiên cứu, điều này hoàn toàn phù hợp với sự phát triển tự nhiên của rừng. Mỗi năm rừng lại đƣợc bổ sung thêm một lƣơng chất hữu cơ từ nhiều nguồn khác nhau. Kết quả đƣợc thể hiện trên bảng 3.27. Bảng 3.27. Khả năng tạo bể chứa cacbon tích lũy ở các độ sâu khác nhau trong đất rừng ngập mặn xã Hải Lạng, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh Tuyến Thời gian lấy mẫu 0 - 20 cm 20 - 40 cm 40 - 60 cm 60 - 80 cm 80 - 100 cm Tổng cacbon (từ 0-100 cm) Lƣợng CO2 Tuyến 1 T12/2017 37,51 34,90 23,49 20,81 15,47 132,18 485,10 T5/2018 38,41 36,08 24,88 21,87 16,07 137,31 503,94 Sự thay đổi lƣợng Cacbon sau 1 năm (tấn/ha/năm) 1,81 2,35 2,79 2,13 1,20 10,27 37,68 Lƣợng CO2 tƣơng ứng(tấn/ha/năm) 6,63 8,61 10,23 7,81 4,39 37,68 138,28 Tuyến 2 T12/2017 35,24 28,48 23,08 18,01 17,46 122,27 448,72 T5/2018 36,29 29,68 25,12 19,29 18,47 128,85 472,87 Sự thay đổi lƣợng Cacbon sau 1 năm (tấn/ha/năm) 2,09 2,41 4,07 2,57 2,03 13,16 48,30 Lƣợng CO2 tƣơng ứng(tấn/ha/năm) 7,66 8,83 14,94 9,42 7,44 48,30 177,24 Tuyến 3 T12/2017 27,57 24,46 22,76 19,39 17,06 111,24 408,24 T5/2018 28,51 25,54 24,89 20,88 17,44 117,26 430,35 Sự thay đổi lƣợng Cacbon sau 1 năm (tấn/ha/năm) 1,87 2,16 4,27 2,98 0,77 12,05 44,22 Lƣợng CO2 tƣơng ứng(tấn/ha/năm) 6,88 7,93 15,65 10,93 2,82 44,22 162,27 Từ bảng số liệu ta thấy, khả năng tạo bể chứa cacbon trong đất của rừng tăng theo tuổi rừng và không đồng đều giữa các tuyến, Ở tuyến 2, có khả năng tạo bể chứa cacbon cao nhất 13,16 tấn/ha/năm - ứng với lƣợng CO2 là 48,30 tấn/ha/năm. Thứ 2 là tuyến 3, có khả năng tạo bể chứa cacbon cao nhất là 12,05 tấn/ha/năm- ứng với lƣợng CO2 là 44,22 tấn/ha/năm. Và tuyến 1 có khả năng tạo bể chứa cacbon thấp nhất 10,27 tấn/ha/năm - ứng với lƣợng CO2 là 37,68 tấn/ha/năm (hình 3.9). Hình 3.9. Khả năng tạo bể chứa cacbon trong đất rừng (tấn/ha/năm) Cùng với sự gia tăng mạnh mẽ về sinh khối dƣới mặt đất là sự gia tăng về lƣợng cacbon tích lũy trong bể chứa dƣới mặt đất. Khi cây phát triển mạnh thì lƣợng rơi xuống đất là tƣơng đối nhiều. Ngoài ra, khi sinh khối rễ cây tăng nhanh, rễ thở sẽ hoạt động rất mạnh một phần cacbon đi vào trong đất thông qua hoạt động hô hấp đất, một phần khác đi vào trong đất thông qua dịch tiết từ rễ cây. Đặc biệt hơn, khi một số loại sinh vật trong đất sử dụng dịch tiết từ rễ cây để làm nguồn thức ăn và để phát triển một số lƣợng lớn hơn nữa vi sinh vật, chúng sẽ hỗ trợ cây để cây có bộ rễ khỏe hơn nữa, nhằm tổng hợp cacbon trong sinh khối mạnh mẽ hơn. Khi so sánh sự tích lũy cacbon trong đất rừng ngập mặn xã Hải Lạng với rừng trồng thuần loài trang ven biển huyện Hậu Lộc, tỉnh Thanh Hóa (Nguyễn Thị Hồng Hạnh và Đàm Trọng Đức, 2017) [9] với mật độ cao nhất từ 16700 - 18000 cây/ha đã tích lũy đƣợc lƣợng cacbon cao nhất từ 8,8 - 11,6 tấn/ha/năm, Tiếp đến rừng ngập mặn xã Hải Lạng với mât độ từ 5900 - 9900 cây/ha tích lũy đƣợc từ 10,2 - 13,6 tấn/ha/năm. Theo Nguyễn Thị Hồng Hạnh (2016) [7], mật độ của rừng ảnh hƣởng đến năng suất rơi của rừng, năng suất rơi là yếu tố quan trong tạo cho đất rừng là bể chứa cacbon. 3.4.3. Đánh giá khả năng tạo bể chứa cacbon của rừng ngập mặn ven biển xã Hải Lạng, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh. Khả năng tạo bể chứa cacbon của rừng đâng đánh giá thông qua 3 bể chứa chính. Bể chứa cacbon trong sinh khối trên mặt đất (AGB), bể chứa cacbon trong sinh khối dƣới mặt đất (BGB) và bể chứa cacbon trong đất (SOC). Kết quả đƣợc thể hiện dƣới bảng 3.28. Dựa vào kết quả có thể thấy cacbon tích lũy và khả năng hấp thụ CO2 trong đất cao hơn rất nhiều trong sinh khối. Nguyên nhân là qua nhiều năm, lƣợng rơi thay đổi rất nhiều và di chuyển vào trong đất, cũng nhƣ sự bồi đắp phù sa làm cho trong đất luôn luôn tích lũy thêm 1 lƣợng cacbon nhất định. Theo Fujimoto và cộng sự (2000) [45] cho rằng, sự tích lũy cacbon trong đất rừng ngập mặn là thuận lợi bởi sự phân hủy chậm các chất hữu cơ trong đất (chủ yếu là rễ), 90 % lá bị phân hủy trong vòng gần 7 tháng nhƣng 50 - 88 % mô rễ vẫn giữ đƣợc trong một năm, khi rễ bị chôn vùi trong đất thì tốc độ phân hủy rễ còn chậm hơn nữa. Hàm lƣợng cacbon tích lũy trong đất rừng ngập mặn khá cao (trung bình khoảng 97,57 tấn/ha) so với rừng mƣa nhiệt đới (29,5 tấn/ha). Sở dĩ nhƣ vậy vì hầu hết lƣợng rơi thực vật trên sàn rừng mƣa nhiệt đới đều đƣợc phân hủy nhanh chóng và tích lũy không nhiều trên sàn rừng, trong khi đó rừng ngập mặn với lƣợng trầm tích và ngập nƣớc triều thƣờng xuyên đã làm giảm hoặc chậm quá trình phân hủy lƣợng rơi xác thực vật. Lƣợng cacbon tích lũy phần lớn trong trầm tích của rừng. Lƣợng cacbon đƣợc tích lũy thêm hàng năm đƣợc thể hiện trên bảng 3.28. Bảng 3.28. Tổng lƣợng cacbon tích lũy (tấn/ha) của rừng ngập mặn xã Hải Lạng, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh Tuyến điều tra Bể chứa cacbon Cacbon tích lũy trong sinh khối trên mặt đất (tấn/ha) Cacbon tích lũy trong sinh khối dƣới mặt đất (tấn/ha) Cacbon tích lũy trong đất (tấn/ha) Tổng lƣợng cacbon tích lũy trong rừng (tấn/ha) Tuyến 1 Lƣợng cacbon (tấn/ha) 41,87 38,11 134,75 214,72 Lƣợng CO2 tƣơng ứng 153,65 139,87 494,52 788,04 Tuyến 2 Lƣợng cacbon (tấn/ha) 27,54 27,75 125,56 180,85 Lƣợng CO2 tƣơng ứng 101,08 101,85 460,79 663,72 Tuyến 3 Lƣợng cacbon (tấn/ha) 9,53 7,20 114,25 130,98 Lƣợng CO2 tƣơng ứng 34,97 26,42 419,29 480,69 So sánh với kết quả nghiên cứu của Nguyễn Thị Hồng Hạnh (2016) [10] về tổng lƣợng cacbon tích lũy trong rừng trồng thuần loài trang, bần chua và rừng trồng hỗn giao vùng ven biển Bắc Bộ thấy, lƣợng cacbon tích lũy của rừng trang tăng theo tuổi của rừng, kết quả nghiên cứu đƣợc thể hiện trong bảng 3.29. Bảng 3.29. Tổng lƣợng cacbon tích lũy trong rừng trồng thuần loài và rừng hỗn giao vùng ven biển đồng bằng Bắc Bộ (tấn/ha) Tuổi rừng Rừng trồng thuần loài trang (K. obovata) Rừng trồng thuần loài bần chua (S. caseolaris) Rừng trồng hỗn giao hai loài trang và bần chua Cacbon tích lũy CO2 hấp thụ Cacbon tích lũy CO2 hấp thụ Cacbon tích lũy CO2 hấp thụ 1 89,83 329,68 - - - - 3 99,94 366,78 - - - - 5 114,47 420,10 - - - - 10 150,35 551,78 132,19 485,14 121,41 445,57 11 167,81 615,86 143,22 525,62 119,38 438,12 13 205,55 754,37 167,46 614,58 165,35 606,83 Nguyễn Thị Hồng Hạnh (2016) [10] So sánh kết quả lƣợng cacbon tích lũy trong rừng ngập mặn xã Hải Lạng huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh với kết quả của Nguyễn Thị Hồng Hạnh và cs (2016) [7]. Lƣợng CO2 hấp thụ của rừng ngập mặn xã Hải Lạng ở tuyến 1 là 214,72 tấn/ha tƣơng ứng với 788,04 tấn CO2/ha, ở tuyến 2 là 180,85 tấn/ha tƣơng ứng với 553,72 tấn CO2/ha và ở tuyến 3 là 130,98 tấn/ha tƣơng ứng với 480,69 tấn CO2/ha. Có thể thấy kết quả ở xã Hải Lạng thấp hơn rất nhiều rừng hỗn giao ở xã Nam Phú, huyện Tiền Hải. Nguyên nhân là do thành phần loài khác nhau, địa hình khác nhau và mật độ cũng khác nhau. Bảng 3.30. Đánh giá khả năng tạo bể chứa cacbon (tấn/ha/năm) của rừng ngập mặn xã Hải Lạng, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh Tuyến Đánh giá sự thay đổi bể chứa Bể chứa cacbon trong sinh khối trên mặt đất Bể chứa cacbon trong sinh khối dƣới mặt đất Bể chứa cacbon trong đất Bể chứa cacbon của rừng Tuyến 1 Cacbon tích lũy sau 1 năm (tấn/ha/năm) 5,06 3,68 10,27 19,01 Lƣợng CO2 tƣơng ứng(tấn/ha/năm) 18,57 13,51 37,68 69,75 Tuyến 2 Cacbon tích lũy sau 1 năm (tấn/ha/năm) 8,34 6,52 13,16 28,02 Lƣợng CO2 tƣơng ứng(tấn/ha/năm) 30,61 23,94 48,30 102,84 Tuyến 3 Cacbon tích lũy sau 1 năm (tấn/ha/năm) 2,02 1,22 12,05 15,29 Lƣợng CO2 tƣơng ứng(tấn/ha/năm) 7,43 4,48 44,22 56,13 Kết quả bảng 3.30 cho thấy, khả năng tạo bể chứa cacbon của rừng tăng theo thời gian. Tuyến 2 có lƣợng cacbon tích lũy là 28,02 tấn/ha/năm (tƣơng ứng với lƣợng CO2 là 102,84 tấn/ha/năm), tiếp theo là tuyến 1 có lƣợng cacbon tích lũy là 19,01 tấn/ha/năm (tƣơng ứng với lƣợng CO2 là 69,75 tấn/ha/năm) và thấp nhất là tuyến 3 có lƣợng cacbon tích lũy là 15,29 tấn/ha/năm (tƣơng ứng với lƣợng CO2 là 56,13 tấn/ha/năm). So sánh lƣợng cacbon tích lũy hàng năm của rừng ngập mặn xã Hải Lạng huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh với rừng trồng thuần loài trang, thuần loài bần chua và rừng hỗn giao 2 loài ở vùng ven biển Bắc Bộ trong nghiên cứu của Nguyễn Thị Hồng Hạnh và cs (2016) [7]. Bảng 3.31. Lƣợng cacbon tích lũy hàng năm của rừng rừng trồng thuần loài trang, thuần loài bần chua và rừng hỗn giao 2 loài ở vùng ven biển Bắc Bộ Tuổi rừng Rừng trồng thuần loài trang (K.obovata) Rừng trồng thuần loài bần chua (S.caseolaris) Rừng trồng hỗn giao hai loài trang và bần chua Cacbon tích lũy CO2 hấp thụ Cacbon tích lũy CO2 hấp thụ Cacbon tích lũy CO2 hấp thụ 1 16,24 59,61 - - - - 3 17,46 64,08 - - - - 5 21,70 79,65 - - - - 10 22,18 81,39 15,15 55,60 16,98 62,33 11 23,29 85,47 18,26 67,02 15,66 57,48 13 26,22 96,22 19,45 71,37 21,41 78,56 Nguyễn Thị Hồng Hạnh và cs (2016) [7] Kết quả cho thấy, lƣợng cacbon tích lũy hàng năm của rừng ngập mặn xã Hải Lạng, huyện Tiên Yên, thấp hơn kết quả của Nguyễn Thị Hồng Hạnh (2016) [7]. Nguyên nhân là rừng trồng có tốc độ sinh trƣởng và phát triển nhanh hơn rừng tự nhiên. Ngoài ra, rừng trồng có mật độ cao hơn so với rừng tự nhiên và rừng tự nhiên là hỗn hợp của nhiều loài. Do vậy, hiệu quả tích lũy cacbon là khác nhau. Lƣợng cacbon tích lũy trong từng bể chứa khác nhau là khác nhau. Bể chứa cacbon trong đất > Bể chứa cacbon trong sinh khối trên mặt đất > Bể chứa cacbon trong sinh khối dƣới mặt đất. Hình 3.10. Khả năng tạo bể chứa cacbon thông qua ba bể chính của rừng ngập mặn ven biển xã Hải Lạng, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh Bể chứa cacbon ở trong đất cao hơn bể chứa cacbon trong sinh khối dƣới mặt đất của rừng từ 2 - 9 lần và cao hơn từ 1,5 - 9 lần sinh khối trên mặt đất của rừng. Điều này đƣợc giải thích là do các nguồn cung cấp cacbon rất đa dạng: Lƣợng cacbon từ trầm tích biển, đại dƣơng; cacbon từ việc phân hủy các chất hữu cơ nhƣ sinh khối của thực vật, xác động vật; cacbon từ dịch tiết của rễ cây, cacbon đƣợc bổ sung từ quá trình quang hợp, tổng hợp sinh khối của cây. Ngoài ra địa hình của khu vực nghiên cứu cũng ảnh hƣởng đến khả năng tích lũy trong các bể chứa cacbon. Bể chứa cacbon trong sinh khối trên mặt đất cao hơn bể chứa cacbon trong sinh khối dƣới mặt đất khoảng 1 - 2 lần nguyên nhân là do sinh khối trên mặt đất bao gồm rất nhiều các bôn phậ nhƣ thân, cành, lá, hoa, quả.... Các bộ phận này đều tham gia quá trình quang hợp, sinh khối cây đƣợc tổng hợp chủ yếu là sinh khối trên mặt đất và sinh khối thân chiếm tỷ lệ cao nhất. Tuy nhiên, kết quả điều tra cho thấy sinh khối trên mặt đất và sinh khối dƣới mặt đất có sự chênh nhau rất nhỏ nguyên nhân là do loài chiếm ƣu thế tại khu vực nghiên cứu có bộ rễ thở phát triển mạnh, mà sinh khối dƣới mặt đất chủ yếu là sinh khối từ bộ rễ, do vậy mà bể chứa cacbon trong sinh khối dƣới mặt đất cao tƣơng đối. Với khả năng tích lũy cacbon cao trong cây và đặc biệt trong đất rừng, có thể chỉ ra rằng rừng ngập mặn có khả năng tích lũy cacbon cao, tạo bể chứa khí nhà kính. Sự mất đi rừng ngập mặn sẽ tác động đến tổng lƣợng cacbon trên toàn cầu .Vì vậy việc trồng rừng, bảo vệ rừng ngập mặn là quan trọng để rừng ngập mặn là nơi lƣu trữ và tích lũy cacbon, cắt giảm khí nhà kính. Khả năng tích lũy cacbon cao của rừng ngập mặn là yếu tố cần thiết để xây dựng và thực giện các chƣơng trình cắt giảm khí nhà kính nhƣ REDD REDD+ tại các vùng ven biển Việt Nam. KẾT LUẬN- KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN 1. Rừng ngập mặn xã Hải Lạng, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh có địa hình tƣơng đối thấp và bằng phẳng, độ cao từ 1,5 - 3m, là vùng bồi tụ ven biển. Đây là một trong những khu vực có điều kiện tƣơng đối thuận lợi cho cây ngập mặn phát triển. Theo Ủy ban Nhân dân xã Hải Lạng, diện tích rừng ngập mặn tính đến năm 2017 trên 1350 ha với các loài đặc trƣng thực thụ thân ghỗ nhƣ vẹt dù (Bruguiera gymnorhiza), đâng (Rhizophora stylosa), trang (Kandelia obovata), sú (Aegiceras corniculatum), mắm (Avicennia marina). 2. Đề tài đã định lƣợng đƣợc lƣợng cacbon tích lũy trong sinh khối trên mặt đất, dƣới mặt đất và sinh khối tổng số của rừng ngập mặn xã Hải Lạng, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh, kết quả cụ thể nhƣ sau: Lƣợng cacbon tích lũy trong sinh khối trên mặt đất ở tuyến 1 là cao nhất với 41,78 tấn/ha (tƣơng ứng với lƣợng CO2 là 153,65 tấn/ha), tiếp theo là tuyến 2 với 27,54 tấn/ha (tƣơng ứng với lƣợng CO2 là 101,08 tấn/ha), thấp nhất là tuyến 3 với 9,53 tấn/ha (tƣơng ứng với lƣợng CO2 là 34,97 tấn/ha). Lƣợng cacbon tích lũy trong sinh khối dƣới mặt đất: Khả năng tích lũy cacbon ở tuyến 1 là cao nhất với 38,11 tấn/ha (tƣơng ứng với lƣợng CO2 là 139,87 tấn/ha), tiếp theo là tuyến 2 với 27,75 tấn/ha (tƣơng ứng với lƣợng CO2 là 101,85 tấn/ha), thấp nhất là tuyến 3 với 7,2 tấn/ha (tƣơng ứng với lƣợng CO2 là 26,42 tấn/ha). Lƣợng cacbon tích lũy trong sinh khối tổng số của rừng: Tuyến 1 có tổng lƣợng cacbon tích lũy lớn nhất đạt 79,98 tấn/ha, rừng hỗn giao tuyến 2 đạt 55,29 tấn/ha và tuyến 3 là thấp nhất đạt 16,73 tấn/ha. 3. Lƣợng cacbon tích lũy trong đất giảm dần theo độ sâu của đất: đối với tầng dất mặt (0 - 20 cm, 20 - 40 cm) thì lƣợng cacbon tích lũy dao động từ 25,05 tấn/ha đến 37,96 tấn/ha. Lƣợng cacbon tích lũy này bắt đầu giảm khi xuống sâu hơn. Khoảng đất từ 40 - 60 cm và khoảng từ 60 - 80 cm giá trị này bắt đầu dao động từ 18,65 tấn/ha đến 24,19 tấn/ha. Khoảng đất từ 80 - 100 cm, lƣợng cacbon tích lũy trong mặt đất giảm còn 15,77 tấn/ha đến 17,96 tấn/ha Đã định lƣợng đƣợc lƣợng cacbon tích lũy trong đất: Tổng lƣợng cacbon tích lũy trong đất (tấn/ha) ở tuyến 1 là cao nhất đạt 134,75 tấn/ha, tiếp theo là tuyến 2 đạt 125,56 tấn/ha, thấp nhất là tuyến 3 với 114,25 tấn/ha. Mặc dù, tổng lƣợng cacbon (tấn/ha) ở các tuyến có sự khác nhau nhƣng đều giảm dần theo độ sâu, càng xuống tầng sâu lƣợng cacbon tích lũy càng giảm dần 4. Tổng lƣợng cacbon tích lũy thông qua 3 bể chứa cacbon của rừng: (1) Bể chứa cacbon trong thực vật ở trên mặt đất; (2) Bể chứa cacbon trong thực vật ở dƣới mặt đất; (3) Bể chứa cacbon trong đất đạt trung bình là (175,52 ± 38,13) tấn/ha (tƣơng ứng với lƣợng CO2 là (607,48 ± 114,39) tấn/ha. 5. Lƣợng cacbon tích lũy sau 1 năm của rừng đạt giá trị cao nhất là 28,02 tấn/ha/năm, tiếp theo là 19,01 tấn/ha/năm và thấp nhất là 15,29 tấn/ha/năm. KIẾN NGHỊ Rừng ngập mặn có khả năng tích lũy cacbon tạo bể chứa khí nhà kính. Sự mất đi của rừng ngập mặn sẽ tác động đến lƣợng cacbon toàn cầu. Vì vậy, cần phải quản lý và bảo vệ rừng để rừng ngập mặn là nơi lƣu trữ và tích lũy cacbon, giảm khí thải nhà kính. Đặc biệt đối với rừng ngập mặn xã Hải Lạng, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh có mật độ cây thấp, và là nơi có thể phát triển nhiều cây ngập mặn, vì vậy nên có phƣơng án trồng rừng nhằm mục tiêu cắt giảm khí nhà kính. TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt 1. Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn (2007), Báo cáo phát triển rừng 2. Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn (2016), Quyết định số 3158/ QĐ-BNN- TCLN ngày 27 tháng 7 năm 2016 của Bộ trƣởng Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn về việc Công bố hiện trạng rừng đến năm 2015. 3. Nguyễn Thị Hồng Hạnh (2009), Nghiên cứu khả năng tích lũy cacbon của rừng trang (Kandelia obovata Sheue, Liu & Yong) trồng ven biển huyện Giao Thủy, tỉnh Nam Định. Luận án tiến sĩ sinh học, Trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội. 4. Nguyễn Thị Hồng Hạnh (2012), Nghiên cứu sự tích lũy cacbon trong đất rừng bần chua (Sonneratia caseolaris (L). Engler) trồng ven biển huyện Tiền Hải, tỉnh Thái Bình, đề tài KH&CN cấp cơ sở, Trƣờng Đại học Tài Nguyên và Môi trƣờng Hà Nội. 5. Nguyễn Thị Hồng Hạnh (2015), Nghiên cứu định lƣợng cacbon trong đất rừng ngập mặn xã Giao Lạc, huyện Giao Thủy, tỉnh Nam Định, Kỷ yếu Hội Thảo Câu Lạc Bộ Khoa học - Công nghệ các trƣờng Đại học Kỹ thuật lần thứ 47, tr.260-267. 6. Nguyễn Thị Hồng Hạnh (2015), Nghiên cứu định lƣợng cacbon trong rừng ngập mặn trồng hỗn giao hai loài tại xã Nam Phú, huyện Tiền Hải, tỉnh Thái Bình. Tạp chí sinh học, tập 37, số 1, tr.39-45. 7. Nguyễn Thị Hồng Hạnh (2016), Nghiên cứu định lƣợng cacbon tích lũy để đánh giá khả năng tạo bể chứa cacbon của rừng ngập mặn ở ven biển đồng bằng Bắc Bộ, mã số: TNMT.04.57/10-15, đề tài khoa học và công nghệ cấp Bộ, báo cáo tổng hợp kết quả khoa học công nghệ đề tài. 8. Nguyễn Thị Hồng Hạnh, Phạm Hồng Tính, (2017). Sách chuyên khảo định lƣợng cacbon trong rừng ngập mặn trồng vùng ven biển miền Bắc Việt Nam, tr. 72- 73. 9. Nguyễn Thị Hồng Hạnh, Đàm Trọng Đức (2017), “Đánh giá khả năng tạo bể chứa cacbon của rừng trồng thuần loài bần chua (Sonneratia caseolaris) 7, 6, 5 tuổi ven biển huyện Hậu Lộc, tỉnh Thanh Hóa”, Tạp chí khoa học Đại học Quốc gia Hà Nội (33): 14-25. 10. Phan Nguyên Hồng (1991), Sinh thái thảm thực vật rừng ngập mặn Việt Nam, Luận án Tiến sĩ khoa học Sinh học, Trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội 1, Hà Nội. 11. Phan Nguyên Hồng (Chủ biên), Trần Văn Ba, Viên Ngọc Nam, Hoàng Thị Sản, Lê Thị Trễ, Nguyễn Hoành Trí, Mai Sỹ Tuấn, Lê Xuân Tuấn (1997), Vai trò của rừng ngập mặn Việt Nam, kỹ thuật trồng và chăm sóc, Nhà xuất bản Nông nghiệp Hà Nội. 12. Mỵ Thị Hồng (2006), Nghiên cứu sinh trƣởng và khả năng tích luỹ cacbon hữu cơ của rừng bần chua (Sonneratia caseolaris (L.) Engler) trồng tại xã Nam Hƣng, huyện Tiền Hải, tỉnh Thái Bình, Luận văn thạc sĩ Khoa học Sinh học, Trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội. 13. Bảo Huy (2012), Định lƣợng và giám sát cacbon của rừng để xác định CO2 hấp 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 14. Lê Tấn Lợi, Lý Hằng Ni (2015), Nghiên cứu sự tích lũy cacbon trong đất tại rừng ngập mặn cồn Ông Trang, huyện Ngọc Hiển, tỉnh Cà Mau, tuyển tập hội thảo khoa học quốc gia: Phục hồi và quản lý hệ sinh thái rừng ngập mặn trong bối cảnh biến đổi khí hậu, Cần Giờ - thành phố Hồ Chí Minh, 26 - 27/6/2015. 15. Viên Ngọc Nam (1998), Nghiên cứu sinh khối và năng suất sơ cấp của rừng đâng (Rhizophora apiculata) trồng tại Cần Giờ, thành phố Hồ Chí Minh, Luận văn Thạc sĩ Khoa học Nông nghiệp. 16. Viên Ngọc Nam (2003), Nghiên cứu sinh khối và năng suất sơ cấp quần xã mắm trắng (Avicennia alba) tự nhiên trồng tại Cần Giờ, thành phố Hồ Chí Minh, Luận án tiến sỹ nông nghiệp, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam. 17. Vũ Đoàn Thái (2003), Cấu trúc và năng suất rừng trang trồng tại xã Giao Lạc, huyện Giao Thủy, tỉnh Nam Định, Luận văn thạc sỹ khoa học sinh học, trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội. 18. Nguyễn Hà Quốc Tín, Lê Tấn Lợi (2015), Khảo sát sinh khối và tích lũycacbon trên mặt đất rừng ngập mặn tại cồn Ông Trang, huyện Ngọc Hiển, tỉnh Cà Mau, Tuyển tập Hội thảo Khoa học quốc gia: Phục hồi và Quản lý hệ sinhthái rừng ngập mặn trong bối cảnh biến đổi khí hậu, Cần Giờ - Thành phố HồChí Minh, 26-27/6/2015. 19. Trần Huyền Trang, Trần Ngọc Cƣờng (2010), Phục hồi hệ sinh thái rừng ngập mặn, trƣờng hợp điển hình tại xã Đồng Rui, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh 20. Nguyễn Hoàng Trí (1986), Góp phần nghiên cứu sinh khối và năng suất quần xã rừng đâng ở Cà Mau, tỉnh Minh Hải, Luận án phó tiến sĩ sinh học, trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội. 21. Nguyễn Hoàng Trí (2006), Lƣợng giá kinh tế hệ sinh thái rừng ngập mặn nguyên lý và ứng dụng, Nhà xuất bản Đại học Kinh tế Quốc dân. 22. Mai Sỹ Tuấn, Phan Hồng Anh, Asano Tesumi (2009), nghiên cứu về “Hệ thực vật rừng ngập mặn khu vực cửa sông Ba Chẽ, huyện Tiên Yên, tỉnh Quảng Ninh” 23. Lê Xuân Tuấn, Phan Nguyên Hồng, Trƣơng Quang Học (2008), Những vấn đề môi trƣờng ven biển và phục hồi rừng ngập mặn ở Việt Nam, Kỷ yếu Hội thảo Quốc tế Việt Nam học lần thứ III, Tiểu ban: Tài nguyên thiên nhiên, môi trƣờng và phát triển bền vững, Viện Điều tra Quy hoạch rừng, Viện Khoa học Lâm nghiệp (Bộ Nông nghiệp và PTNT) và Bộ Tài nguyên và Môi trƣờng. 24. Ủy ban nhân dân huyện Tiên Yên (2017), Số 95/BC-UBND Báo cáo tình hình phát triển kinh tế - xã hội và công tác chỉ đạo, điều hành của UBND huyện năm 2017, kế hoach phát triển kinh tế - xã hội năm 2018 Tài liệu tiếng Anh 25. Alongi D. M., Dixon P. (2000), “Mangrove primary production and above-and below ground biomass in Sawi bay, Southern Thailand”, Phuket Mar. Biol. CenterSpec, pp. 22, 31-38. 26. Alongi D. M., Clough B. F., Dixon P and Tirendi F. (2003), “Nutrient partitioning and storage in arid- zone forest of the mangroves Rhizophora stylosa and Avicennia marina”, Trees 17, pp. 51- 60. 27. Batjes N. H. (2001), “Options for increasing carbon sequestration in West African soils: an exploratory study with special focus on Senegal”, Land Degradation & Development 12 (2), pp. 131-142. 28. Boone Kauffman J., Daniel C. Donato (2012), Protocols for the measurement, monitoring and reporting of structure, biomass and carbon stocks in mangroveforest, CIFOR, 40pp. 29. Bouillon S., Dahdouh- Guebas F., Rao A. V. V. S., Koedam N. & Dehairs F.(2003), “Sources of organic carbon in mangrove sediments variability and possibleecological implication”, Hydrobiologia 495, pp. 33- 39. 30. Chandra I. A., Seca G., Abu Hena M. K. (2011), “Aboveground Biomass Production of Rhizophora apiculata Blume in Sarawak Mangrove Forest”, American Journal of Agricultural and Biological Sciences 6 (4), pp. 469-474. 31. Nguyen Thanh Ha, Ninomiya L., Toma T. and Ogino K. (2002), “Estimation of carbon accumulation in soil of mangrove forest in Thailand and Indonesia”, In: Proceedings of the Ecotone X “Ecosystem valuation for assessing function goodsand services of coastal Ecosystems in Southeast Asia”, Agricultural Publishing House, Hanoi, pp. 173- 194. 32. Nguyen Thanh Ha, Yoneda R., Ninomiya I., Harada K., D.V. Tan, M.S. Tuanand P.N. Hong (2004), “The effects of stand-age and inundation on the carbon accumulation in soil of mangrove plantation in Namdinh, northern Vietnam”, The Japan society of tropical ecology 14, pp 21- 37. 33. Hai Ren & Hua Chen & Zhi’an Li &Weidong Han (2010), “Biomassaccumulation and carbon storage of four different aged Sonneratia apetala plantations in Southern China”, Plant Soil 327, pp. 279-291. 34. Nguyen Thi Hong Hanh, Pham Hong Tinh, Mai Sy Tuan (2016), “Allometryand biomass accounting for mangroves Kandelia obovata Sheue, Liu & Yong and Sonneratia caseolaris (L.) Engler planted in coastal zone of red river delta,Vietnam”. International Journal of Development Research Vol.06, Issue, 05,pp.7804-7808. 35. IPCC (2006), IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories, Prepared by National Greenhouse Gas Inventories Programme, Eggleston H.S.,Buendia L., Miwa K., Ngara T., Tanabe K., (eds). Published: IGES, Japan. 36. Kauffman J. B., & Donato D., 2012. Protocols for the measurement, monitorring and reporting of structure, biomass and carbon stocks in mangrove forests. Bogor, Indonesia: Center for International Forestry Research (CIFOR). 37. Komiyama A., Ong J.E., Poungparn S., 2008. Allometry, biomass, and productivity of mangrove forests: A review, Aquatic Botany, 89: 128-137 38. Liao W. B., Zheng D. Z., Li Y. D. (1999), “Above ground biomass and nutrient accumulation and distribution in different type Sonneratia caseolaria Kandeliacandel mangrove plantations”, Chinese J of Appl Ecol 10, pp. 11-15. 39. Matsui N. (1998), “Estimated stocks of organic carbon in mangrove roots and sediments in Hinchinbrook Channel, Australia”. 40. Matsui N., Yamatani Y. (2000), “Estimated total stocks of sediment carbon inrelation to stratigraphy underlying the mangrove forest of Sawi Bay”, Phuketmarine biological center special publication 22, pp. 15- 25. 41. Mitra S., Wassmann R. and Paul L., Vlek G. (2005), “An appraisal of global wetland area and its organic carbon stock”, Current science, Vol.88 (1), pp. 25- 35. 42. Okimoto Y., Nose A., Agarie S., Tateda Y., Ikeda K., Ishii T. và Nhan D. D.(2007), “An estimation of CO2 fixation capacity in mangrove forest by CO2 gas exchange analaysis and growth curve analysis: A case study of Kandelia candel grown in the estuary of river Len, Thanh Hóa, Viet Nam”, Greenhouse gas carbon balances in magrove coastal ecosytems, pp. 11-26. 43. Okimoto Y. & et al (2013), “Thinning Practices In Rehabilitated Mangroves Opportunity To Synergize Climate Change Mitigation And Adaptation”,Proceedings of the 7th International Conference on Asian and Pacific Coasts(APAC 2013) Bali, Indonesia, September 24-26, 2013. 44. Okimoto Y., Nose A ., Agarie S ., Tateda Y., Ikeda K., Ishii T. and Nhan. D. D.(2007), “An estimation of CO2 fixation capacity in mangrove forest by CO2 gas exchange analysis and growth curve analysis: A case study of Kandelia candelgrown in the estuary of river Len, Thanh Hoa, Vietnam”, Greenhouse gas andcarbon balances in mangrove coastal ecosystems (Edited by Yutaka Tateda), pp.11-26. 45. Fujimoto K., Miyagi T., Murofushi T., Adachi H., Komiyama A., Mochida Y.,Ishihara S., Pramojanee P., Srisawatt W., Havanond S. (2000), “Evaluation of the below ground carbon sequestration of estuarine mangrove habitats, South western Thailand”, In: Miyagi T. (ed.) Organic material and sea-level change in mangrove habitat, Tohoku-Gakuin University, Sendai, 980-8511, Japan, pp. 101-109. 46. Sathirathai S. (2003), Economic valuation of mangroves and the roles of local communities in the conservation of natural resources: Case study of Surat Thani, South of Thailand, Research Report. 47. Sato K., Kanatomi M. (2000), “Application of Remote Sensing with LANDSATTM data for Management and Control of Mangrove Forest- A Case Study in Okinawa”, Proceedings of the 21 st Asian Conference on Remote Sensing, pp. 83-88 48. Sato K., Dui S. (2001), Extraction of Stand Parameters on Mangrove Forest - ACase Study in Okinawa, Proceedings of the 21 st Asian Conference on RemoteSensing, pp. 83-88. 49. World Agroforestry Centre 2011 Databases. World Agroforestry Centre, Nairobi, Kenya.