Tính toán các bon xây dựng bản đồ các bon rừng ở Việt Nam

Tính toán các bon xây dựng bản đồ các bon rừng ở Việt Nam

Phạm Ngọc Bảy

Tóm tắt

Việt Nam được đánh giá là một trong các quốc gia chịu ảnh hưởng nặng nề nhất của biến đổi khí hậu, sớm ý thức được điều đó Việt Nam rất tích cực trong các hoạt động nhằm ứng phó với biến đổi khí hậu. Là một trong những quốc qua có diện tích che phủ rừng (bao gồm cây cao su và cây đặc sản)tương đối lớn khoảng 40,96% mục tiêu đến năm 2000 độ che phủ rừng đạt 45%. Đây là một trong những lợi thế của Việt Nam trong việc ứng phó với biến đổi khí hậu và tham gia thị trường các bon. Bài viết này nhằm mục tiêu trình bày kết quả tính toán trữ lượng các bon trung bình cho các trạng thái rừng được tính toán từ hệ thống ô sơ cấp chu kỳ IV của Viện Điều tra Quy hoạch rừng và kết quả xây dựng bản đồ các bon rừng các thời kỳ từ 1990-2010.

Từ khóa: Các bon, bản đồ các bon.

1. Đặt vấn đề

Rừng đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển kinh tế, bảo vệ môi trường, đa dạng sinh học, lưu giữ các nguồn gen quí, tạo thu nhập và duy trì điều kiện sống cho người dân vùng sâu, vùng xa. Trong bối cảnh biến đổi khí hậu toàn cầu, vai trò của rừng ngày càng quan trọng trong việc ứng phó và giảm thiểu các tác động tiêu cực của biến đổi khí hậu.

Trước thực trạng gia tăng khí nhà kính ngày một cao, thì sáng REDD (giảm phát thải khí gây hiệu ứng nhà kính từ rừng và suy thoái rừng tại các quốc gia đang phát triển), REDD đã trở thành vấn đề trọng tâm của các cuộc tranh luận quốc tế về khí hậu. REDD được coi là giải pháp giảm khí gây hiệu ứng nhà kính đáng kể, rẻ, nhanh và có lợi cho các bên. Tại hội nghị các bên (COP13) tại Bali REDD đã trở thành REDD+ nhờ bổ sung 3 hoạt động “quản lý rừng bền vững”, “bảo tồn” và “tăng cường trữ lượng các bon rừng”.Đây là chương trình chi trả dựa vào kết quả, hỗ trợ tài chính cho việc bảo vệ và phát triển rừng ở các quốc gia đang phát triển.

Để lượng hóa được giá trị của rừng, đặc biệt là trữ lượng các bon rừng phụ vụ cho việc chi trả, xây dựng mức tham chiếu cơ sở thì việc tính toán trữ lượng các bon, xây dựng bản đồ các bon rừng là một trong những đầu vào hết sức quan trọng.

1. Nội dung và phương pháp
   1. Nội dung

• Tính toán trữ lượng các bon:

Xử lý số liệu ô sơ cấp, tập hợp các ô thứ cấp (ô trạng thái) trong ô sơ cấp thành bộ dữ liệu theo từng trạng thái rừng (rừng gỗ lá rộng thường xanh giàu,rừng gỗ lá rộng thường xanh trung bình,rừng gỗ lá rộng thường xanh nghèo, rừng gỗ lá rộng thường xanh phục hồi, rừng tre nứa, rừng hỗn giao, rừng trồng) theo thang phân loại trạng thái rừng đã được xây dựng dựa trên quy định phân loại trạng thái rừng trong thông tư 34/2009/TT-BNN.

Áp dụng các phương trình tương quan sinh khối và các bon cho từng cây đơn lẻ và tập hợp cho từng trạng thái rừng theo từng vùng.

• Xây dựng bản đồ các bon

Sử dụng kết quả tính toán trữ lượng các bon trung bình cho các trạng thái rừng kết hợp kết quả xây dựng bản đồ hiện trạng rừng các thời kỳ từ 1990-2010 tiến hành xây dựng bản đồ các bon rừng

1. Phương pháp
2. Tính toán các bon

• Cơ sở dữ liệu: Cơ sở dữ liệu dùng để tính toán trữ lượng các bon là hệ thống ô sơ cấp chu kỳ IV trong chương trình theo dõi diễn biến tài nguyên rừng toàn quốc được thực hiện bởi Viện Điều tra Quy hoạch rừng thực hiện.

Tổng số lượng ô thứ cấp phục vụ tính toán trữ lượng các bon rừng ở các vùng như sau:

Bảng 1: Tổng hợp các ô thứ cấp theo các trạng thái rừng ở các vùng

• Tính toán sinh khối cho từng cây đơn lẻ: Trong báo cáo này nhóm thực hiện nhiệm vụ đã lựa chọn các phương trình tính toán sinh khối đã được xây dựng bởi chương trình UNREDD pha 1 tại một số vùng sinh thái tại Việt Nam đối với một số loại rừng chính như rừng lá rộng thường xanh, rừng tre nứa, rừng lá rộng rụng lá (rừng khộp). Một số loại rừng khác sử dụng các phương trình sẵn có, cụ thể như sau:

- Đối với rừng lá rộng thường xanh:

Ghi chú: Trong đó AGB: sinh khối trên mặt đất; D: đường kính cây đo tại vị trí 1,3m.

- Đối với một số kiểu rừng khác:

+  Rừng ngập mặn:

Do đặc thù hệ sinh thái, loài cây rừng ngập mặn phía Nam và phía Bắc có sự khác biệt nhau lớn. Do đó trong báo cáo sử dụng kết quả nghiên cứu ở các vùng khác nhau:

+ Đối với rừng ngập mặn phía Nam. Sử dụng kết quả nghiên cứu về sinh khối và các bon rừng ngập mặn của tổ chức GIZ (GIZ, 2010). Kết quả nghiên cứu của nhóm tác giả đã tiến hành đo đếm 40 ô tiêu chuẩn và kết quả cho thấy tổng lượng CO2 trung bình lưu trữ trong các bể chứa trên mặt đất và dưới mặt đất là 282 tấn/ha.

+ Đối với rừng ngập mặn phía Bắc: Hiện nay các nghiên cứu về trữ lượng các bon rừng ngập mặn khu vực phía Bắc còn khá hạn chế, phương trình tương quan các chỉ tiêu đo đếm với sinh khối khô của cây chưa thống nhất. Do đó trong báo cáo này sử dụng công thức tổng quát của Komiyama et al. 2005, được áp dụng cho khi vực Đông Nam Á, với phương trình tổng quát: 

AGB = 0,251. WD. (D)^2,46

Trong đó:       AGB: sinh khối trên mặt đất

                        WD: Tỷ trọng gỗ

(Simpson 1996 và Trung tâm nông lâm nghiệp thế giới – world agriculture centre, 2011)

•  Rừng lá kim:

            áp dụng phương trình xây dựng bởi Brown, 1997

Trong đó:       AGB: sinh khối trên mặt đất

                  WD: Tỷ trọng gỗ = 0,5 tấn/m³.

BEF với giá trị mặc định bằng 1,3.

• Rừng trồng:

Với các loài cây trồng rừng như keo lai, keo lá tràm. Trong khuôn khổ của báo cáo sử dụng phương trình sinh khối đã được xây dựng  để tính toán sinh khối trên mặt đất và dưới mặt đất cho từng cây đơn lẻ (Hải, 2008).

Đối với keo lai: B=AGB+BGB=0,2250*D^2,244

Đối với keo lá tràm: B = AGB+BGB=0,3116*D^2,107

Trong đó: B- sinh khối trên và dưới mặt đất, D-đường kính ngang ngực.

Với các loài cây trồng rừng khác như: tre nứa áp dụng phương trình tương quan sinh khối với chỉ tiêu đo đếm của tre nứa theo từng vùng, rừng trồng là cây lá kim áp dụng phương trình của cây lá kim, rừng trồng là cây lá rộng khác áp dụng như các ây lá rộng ở các vùng.

• Tính sinh khối khô của ô thứ cấp

• Sinh khối khô trên mặt đất: của từng ô thứ cấp sẽ được tính bằng tổng sinh khối khô của tất cả các cây cá lẻ trong ô thứ cấp đó.

Trong đó: AGBi là sinh khối khô trên mặt đất của ô thứ cấp i;ni là số cây trong ô thứ cấp i; AGBij là sinh khối khô trên mặt đất của cây thứ j trong ô thứ cấp i.

-  Sinh khối khô dưới mặt đất:sinh khối khô dưới mặt đất không được tính riêng cho từng cây đứng mà chỉ được tính cho từng ô thứ cấp. Công thức tính như sau:

BGB i  = AGB i ×R

Trong đó: BGBi là sinh khối khô dưới mặt đất của ô thứ cấp i; R là tỷ số giữa sinh khối khô trên mặt đất trên sinh khối khô dưới mặt đất. Ở đây áp dụng các hệ số mặc định của Mokany và cộng sự (2006), đó là R = 0,205 cho những ô thứ cấp có AGB < 125 tấn/ha và R = 0,235 cho những ô thứ cấp có AGB > 125 tấn/ha.

• Tổng sinh khối khô của ô thứ cấp i sẽ chính bằng tổng của sinh khối khô trên mặt đất và sinh khối khô dưới mặt đất của ô thứ cấp đó:

Bi =AGB i +BGB i (14)

• Hệ số chuyển đổi từ sinh khối sang các bon

            Trữ lượng các bon trong từng ô đo đếm của các ô sơ cấp được tính theo công thức:                                    Ci = Bi * CF

Trong đó: Bi = sinh khối khô (cả trên mặt đất và dưới mặt đất) của từng ô đo đếm của ô thứ cấp i, đơn vị là kg; CF là hệ số hàm lượng các bon. Ở đây áp dụng giá trị mặc định của CF là 0,47 (McGroddy và cộng sự, 2004).

2.2.2. Xây dựng bản đồ các bon

Trên cơ sở kết quả tính tóan trữ lượng các bon cho các trạng thái rừng ở các vùng, tiến hành phân chia thành các ngưỡng/cấp trữ lượng các bon khác nhau: cấp 1 – rất thấp (trữ lượng các bon từ 1-19 tấn/ha); cấp 2 – thấp (trữ lượng các bon từ 20 – 49tấn/ha); cấp 3 – Trung bình (50-100tấn/ha); cấp 4 – Cao (101-149tấn/ha); cấp 5 – rất ca0 (trên 150 tấn/ha).

Trên cơ sở kết quả xây dựng bản đồ hiện trạng rừng các thời kỳ theo các vùng được tổng hợp lên toàn quốc kết hợp với việc phân cấp trữ lượng thành 5 cấp ở trên tiến hành gộp ghép các trạng thái rừng khác nhau có cùng cấp trữ lượng các bon thành một cấp theo cấp trữ lượng các bon, sau đó sử dụng phần mềm xây dựng bản đồ chuyên dùng Mapinfor/ArcGIS tiến hành xây dựng và biên tập bản đồ các bon cho từng vùng và tổng hợp lên toàn quốc.

1. Kết quả và thảo luận

3.1. Kết quả tính tóan trữ lượng các bon trung bình cho các trạng thái rừng

Kết quả tổng hợp tính toán trữ lượng các bon trung bình cho các trạng thái rừng trên các vùng toàn quốc được thể hiện ở các bảng sau:

Bảng 2: trữ lượng các bon trung bình cho các trạng thái rừng

Một số vùng thiếu thông tin dữ liệu ô tiêu chuẩn như vùng Đồng Bằng sông Hồng, vùng Tây Nam Bộ, nên số liệu ở các vùng này được tham khảo từ các vùng lân cận như vùng Đồng Bằng sông Hồng sử dụng số liệu của vùng Đông Bắc, vùng Tây Nam Bộ sử dụng số liệu của Đông Nam Bộ. Số liệu các bon của rừng ngập mặn của các tỉnh Nam Bộ sử dụng kết quả nghiên cứu của GIZ trên đối tượng rừng này.

Kết quả tính toán trữ lượng các bon trung bình cho các loại rừng cho thấy trong cùng loại rừng tự nhiên nhưng trữ lượng các bon các vùng khác nhau.Trong đó vùng Tây Nguyên và Nam Trung bộ có trữ lượng các bon ở các đối tượng rừng lá rộng thường xanh cao hơn so với các vùng khác còn lại.

            Qua kết quả tính trữ lượng các bon trung bình cho các trạng thái rừng cho thấy, loại rừng lá rộng thường xanh giầu vùng Tây Nguyên có giá trị cao nhất 168,4 tấn/ha, trong khi đó rừng tre nứa có trữ lượng các bon thấp nhất, chỉ có trên 3 tấn/ha, như vậy có thể thấy rằng, khả năng lưu trữ các bon của loại rừng này là rất ít. Vì vậy, khi có sự biến động rừng từ các trạng thái rừng khác sang rừng tre nứa hoặc ngược lại sẽ có lượng phát thải hoặc hấp thụ khí CO₂ là rất lớn. Loại rừng ngập mặn cũng có giá trị trữ lượng các bon trung bình cũng khác nhau giữa các miền, lớn nhất là trong miền nam vì đây là nơi phân bố của các loại rừng ngập mặn có các loài cây (Đước, mắm trắng…) với đường kính, chiều cao lớn hơn nhiều so với các loài cây rừng ngập mặn ở miền bắc và miền trung (Sú, Vẹt, Trang…). Kết quả tính toán này cũng giúp chúng ta thấy được mức độ phát thải/hấp thụ khí CO₂ hoàn toàn phụ thuộc vào từng dạng biến động rừng giữa các giai đoạn. Phát thải sẽ rất lớn nếu có sự chuyển đổi từ trạng thái có trữ lượng các bon trung bình cao sang trạng thái có trữ lượng các bon thấp và khả năng hấp thụ CO₂ cũng sẽ cao nếu có sự chuyển đổi trạng thái rừng ngược lại.

3.2 Kết quả xây dựng bản đồ trữ lượng các bon rừng

Trên cơ sở phân cấp trữ lượng các bon theo các cấp từ rất thấp-rất cao, xây dựng được bảng tổng hợp các loại rừng ở các vùng theo các cấp trữ lượng các bon như sau:

Kết hợp số liệu gộp ghép các trạng thái theo phân cấp trữ lượng các bon theo các vùng và tổng hợp lên toàn quốc. Kết quả xây dựng bản đồ trữ lượng các bon rừng toàn quốc các thời kỳ thể hiện ở hình sau:

Hình 1: Bản đồ trữ lượng các bon rừng toàn quốc các thời kỳ

Kết quả tính toán diện tích phân theo cấp trữ lượng các bon rừng đưa ra được hệ thống số liệu cho toàn quốc thời kỳ 1990 – 2010 như sau:

Bảng 4: Diện tích phân theo cấp trữ lượng các bon

Từ bảng trên cho thấy,diện tích cấp trữ lượng các bon thấp và trung bình thấp chiếm tỷ lệ nhiều nhất, tương ứng với 68,8% tổng diện tích năm 2010. Diện tích này có xu hướngliên tục tăng trong những năm gần đây, trong đó đặc biệt là diện tích cấp trữ lượng thấp, tăng trên 3,37 triệu ha, trung bình 168.600 ha/năm trong vòng 20 năm. Diện tích này chủ yếu là phân bố của các trạng thái rừng có trữ lượng các bon trung bình thấp như rừng tre nứa, rừng phục hồi và rừng trồng. Ngược lại, diện tích có cấp trữ lượng các bon cao, trung bình cao và trung bình có xu hướng giảm. Đây là nơi phân bố của các trạng thái rừng có trữ lượng các bon trung bình cao như rừng LRTX giầu và trung bình, rừng lá kim, rừng rụng lá. Theo phân tích ở phần biến động rừng, các đối tượng này trong những năm gần đây bị suy thoái mạnh do quá trình khai thác quá mức, vì vậy nhiều diện tích rừng này đã bị giảm chất lượng và chuyển sang các loại rừng nghèo, hỗn giao hoặc tre nứa.

Kết luận

Việc tính toán trữ lượng các bon trung bình cho các trạng thái rừng được tính toán dựa trên cơ sở số liệu đo đếm thực tế tại các vùng trong chương trình theo dõi diễn biến tài nguyên rừng toàn quốc chu kỳ 4 giai đoạn 2005-2010 và áp dụng các phương trình tính toán sinh khối được xây dựng bởi sự hỗ trợ của UNREDD pha 1 được thực hiện ở Việt Nam, kết quả tính toán trữ lượng các bon phản ánh thực tiễn, đảm bảo tính nhất quán và độ chính xác để tính tổng lượng phát thải/hấp thụ khí CO2 trên phạm vi toàn quốc giai đoạn 1990 – 2010.

Việc xây dựng bản đồ các bon cho thấy phân bố không gian và tính trực quan về phân bố trữ lượng các bon ở các vùng sinh thái theo từng giai đoạn. Việc tính toán số liệu các bon trung bình cho các loại rừng ở các vùng sinh thái và bản đồ các bon có ý nghĩa quan trọng trong việc tính toán trữ lượng các bon cho các trạng thái rừng, tính toán biến động trữ lượng các bon qua các thời kỳ theo từng nguyên nhân để từ đó có các giải pháp cụ thể cho từng hoạt động tăng cường trữ lượng các bon nhằm bảo vệ và phát triển rừng bền vững.

Summary

Vietnam is considered as one of the countries most severely affected by climate change, soon aware that Vietnam is very active in various activities to cope with climate change. As one of the country through an area of ​​forest cover (including rubber and specialty crops) approximately 40.96% relatively large target by 2000 forest coverage reached 45%. This is one of the advantages of Vietnam in coping with climate change and carbon market participants. This article aims to present the results calculated average carbon stocks for the state forest is calculated from the system of primary squares fourth cycle of Forest Inventory and Planning Institute and mapping results of Forest Carbon periods from 1990 to 2010.

Keywords: Carbon, Carbon map.

Tài liệu tham khảo

1. Bảo Huy et all. 2012. Tree allometric equation development for estimation of forest above-ground biomass in Viet Nam - Evergreen Broadleaf Forests in the South Central Coastal region. UN-REDD.
2. Điển, V. T. (2015). Đánh giá trữ lượng các bon rừng, xây dựng đường phát thải cơ sở thực hiện REDD+ ở Việt Nam.
3. Nguyen Dinh Hung. 2013. Analysis of the raw data of sample plots in NFIMAP-cycle IV (2006-2010) in Lam Dong province.
4. SNV. (2013). Lập bản đồ tieemg năng cho REDD+ thực hiện bảo tồn đa dạng sinh học ở Việt Nam. Hà nội.

Vietnam, UN-REDD. p. 2012. Tree allometric equation development for estimation of forest Above-ground Biomass in Vietnam.

Bình luận