Tác giả

Nguyễn Văn Thịnh 1* , Đỗ Phong Lưu 1 , Hồ Công Toàn 2 , Trần Tuấn Hoàng 2 , Phạm Thanh Long 2

Đơn vị công tác

1 Trung tâm Nhiệt đới Việt–Nga, Chi nhánh phía Nam; thinh39b@gmail.com; dophongluu@gmail.com  

2 Phân Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu; hocongtoanhdh@gmail.com; hoangkttv@gmail.com; longphamsihymete@gmail.com.   

*Tác giả liên hệ: thinh39b@gmail.com; Tel.: +84–0913145914

Tóm tắt

Mục đích của bài báo này là xác định mối tương quan giữa lượng CO2 trao đổi thuần của hệ sinh thái (NEE) với nhiệt độ không khí trong quá trình quang hợp của thực vật ngập mặn, dựa trên chuỗi số liệu đo đạc tại tháp quan trắc khí hậu ở rừng ngập mặn Cần Giờ. Đầu tiên, chuỗi số liệu quan trắc về NEE và nhiệt độ không khí từ tháng 6/2019 đến 5/2020 được kiểm tra tính đồng nhất về mặt dữ liệu dựa trên các kiểm định Pettitt và kiểm định đồng nhất độ lệch chuẩn thông thường (Standard Normal Homogeneity Test–SNHT). Tiếp theo, nhóm nghiên cứu sử dụng phương pháp xu thế Sen và kiểm định Mann–Kendall để đánh giá mức ý nghĩa thống kê của chuỗi số liệu NEE và nhiệt độ không khí. Kết quả phân tích cho thấy, với mức ý nghĩa 0,05, giá trị đo đạc NEE có xu thế giảm trong khoảng thời gian đo đạc, khoảng –1,23x10–7 (gC/m2.phút)/30 phút và nhiệt độ không khí có xu thế tăng 2,69x10–5 (oC/30 phút) theo phương pháp đánh giá xu thế Sen. Cuối cùng, tương quan giữa NEE và nhiệt độ không khí trong quá trình quang hợp của thực vật ngập mặn được xác định dựa trên tương quan tuyến tính. Với mức ý nghĩa 0.05 trong 1 năm liên tục đo đạc NEE có tương quan nghịch, tuy nhiên, chỉ có 1,4% sự thay đổi của NEE được giải thích bởi nhiệt độ không khí theo phương trình hồi quy tuyến tính y = –0,237x + 6,551, xu thế cận trên y = –0,207x + 7,400 và xu thế cận dưới y = 0,267x + 5,703. Và cũng ở mức ý nghĩa đó, nghiên cứu đã xác định được mối tương quan tuyến tính giữa NEE và nhiệt độ không khí vào mùa mưa và mùa khô lần lượt là y = –0,003x + 0,089 và y = –0,498x + 13,641. 

Từ khóa

Tương quan tuyến tính; Tính đồng nhất; Lượng CO2 trao đổi thuần của hệ sinh thái (NEE).

Trích dẫn bài báo

Thịnh, N.V; Lưu, Đ.P; Toàn, H.C; Hoàng, T.T; Long, P.T. Xác định mối tương quan giữa nhiệt độ không khí với lượng CO2 trao đổi thuần của hệ sinh thái trong quá trình quang hợp của thực vật ngập mặn tại khu vực (huyện) Cần Giờ. Tạp chí Khí tượng Thủy văn 2021, 722, 1-14.

Tài liệu tham khảo

1. BCA, WWF, Đại học Stockholm. Đa dạng sinh học; Biến đổi khí hậu và bảo tồn ĐDSH trong bối cảnh biến đổi khí hậu tại Việt Nam. Hà Nội, 2013, tr. 40.

2. Dũng, N.H.; Dũng, V.V. Bảo tồn đa dạng sinh học ở Việt Nam–mối liên hệ với Phát triển bền vững (SD) và biến đổi khí hậu (CC). Hội thảo Chuyên đề về Đa dạng sinh học và BĐKH: mối liên quan tới đói nghèo và phát triển bền vững. Hà Nội, 2007.

3. Bộ Tài nguyên Môi trường. Báo cáo quốc gia về đa dạng sinh học năm 2011. Hà Nội, 2011, tr. 124.

4. Short, F.T.; Kosten, S., Morgan, P.A.; Malone, S.; Moore, G.E. Impacts of climate change on submerged and emergent wetland plants. Aquat. Bot. 2016, 135, 3–17.

5. Pernetta, J.C. Mangrove forests, climate change and sea–level rise: hydrological influences on community structure and survival, with examples from the Indo–West Pacific. A Marine Conservation and Development Report. IUCN, Gland, Switzerland 1993, VII, pp. 46.

6. Hutchings, P.; Saenger, P. Ecology of Mangroves. Queensland University Press 1987.

7. Moore, R.T.; Miller, P.C.; Ehleringer, J.; Lawrence, W. Seasonal trends in gas exchange characteristics of three mangrove species. Photosynthetica 1973, 7, 387–93.

8. Andrews, T.J.; Clough, B.F.; Muller, G.J. Photosynthetic gas exchange and carbon isotope ratios of some mangroves in North Queensland. In Physiology and Management of Mangroves, Tasks for Vegetation Science. (Ed H.J. Teas.) Junk Publications, The Hague 1984, 15–23.

9. Andrews, T.J.; Muller, G.J. Photosynthetic gas exchange of the mangrove, Rhizophora stylosa Griff., in its natural environment. Oecologia 1985, 65, 449–455.

10. Clough, B.F.; Andrews, T.J.; Cowan, I.R. Physiological processes in mangroves In "Mangrove Ecosystems in Australia: Structure, Function and Management." (Ed B.F. Clough.) Australian National University Press, Canberra, 1982, 194–210.

11. Quý, V. Biến đổi khí hậu và đa dạng sinh học ở Việt Nam. Bản tin ĐHQG Hà Nội. 2009, 219, 22–25.

12. Nam, V.N. và cs. Nghiên cứu khả năng cố định carbon của rừng ngập mặn trong Khu Dự trữ sinh quyển Cần Giờ, thành phố Hồ Chí Minh. Sở KH&CN Thành phố Hồ Chí Minh. Báo cáo tổng kết, 2011, tr. 118.

13. Mỹ, N.T.T. và cs. Nghiên cứu ảnh hưởng của BĐKH đến khu hệ thực vật RNM Cần Giờ và đề xuất các giải pháp bảo vệ. Sở KH&CN Thành phố Hồ Chí Minh. Báo cáo tổng kết, 2014, tr. 247.

14. Khôi, L.V. và cs. Khôi phục và phát triển bền vững rừng ngập mặn Cần Giờ. Ban quản lý RNM Cần Giờ, 2006.

15. Lưu, Đ.P.; Vitaly, K.A.; Thịnh, N.V. Ước tính khả năng trao đổi CO2 của hệ sinh thái rừng ngập mặn Cần Giờ bằng phương pháp Eddy–Covariance. Tạp chí Sinh Học 2019, 41, 377–384. https://doi.org/10.15625/0866–7160/v41n2se1&2se2.14149.

16. Burba, G. Eddy Covariance method for scientific, industrial, agricultural and regulatory applications: A field book on measuring ecosystem gas exchange and areal emission rates. Li–Cor Biosciences, Lincoln. USA 2013, pp. 345.

17. Huấn, T.C.; Duy, Đ.B.; Kurbatova, J.A.; Deshcherevskaya, O.A.; Avilov, V.A. Cơ sở lý thuyết của phương pháp phương sai rối trong nghiên cứu dòng nhiệt, ẩm, khí CO2 và các đặc trưng kỹ thuật của Trạm quan trắc dòng Nam Cát Tiên. Tạp chí Khoa học và Công nghệ Nhiệt đới 2012, 1, 100–107.

18. Kominami, Y.; Jomura, M.; Dannoura, M.; Goto, Y.; Tamai, K.; Miyama, T.; Kanazawa, Y.; Kaneko, S.; Okumura, M.; Misawa, N.; Hamada, S.; Sasaki, T.; Kimura, H.; Ohtani, Y. Biometric and eddy covariance based estimates of carbon balance for a warm temperate mixed forest in Japan. Agric. For. Meteorol. 2008, 148, 723–737

19. Elbers, J.A.; Jacobs, C.M.J.; Kruijt, B.; Jans, W.P.; Moors, E.J. Assessing the uncertainty of estimated annual totals of net ecosystem productivity: A practical approach applied to a mid latitude temperate pine forest. Agric. For. Meteorol.  2011, 151, 1823–1830.

20. Duy, Đ.B. Nghiên cứu xác định lượng Carbon trao đổi (hấp thụ) của hệ sinh thái rừng mưa nhiệt đới Nam Cát Tiên bằng phương pháp Eddy–Covariance. Hội Nghị khoa học toàn quốc về sinh thái và tài nguyên sinh vật lần thứ 6. Hà Nội, 2015, 1310–1316.

21. Saigusa, N.; Yamamoto, S.; Hirata, R.; Ohtani, Y.; Ide, R.; Asanuma, J.; Gamo, M.; Hirano, T.; Kondo, H.; Kosugi, Y.; Li, S.G.; Nakai, Y.; Takagi, K.; Tani, M. and Wang, H. Temporal and spatial variations in the seasonal patterns of CO2 flux in boreal, temperate, and tropical forests in East Asia. Agric. For. Meteorol. 2008, 148, 700–713.

22. Barr, J.G.; Engel, V.; Smith, T.J.; Fuentes, J.D. Hurricane disturbance and recovery of energy balance, CO2 fluxes and canopy structure in a mangrove forest of the Florida Everglades. Agric. For. Meteorol. 2012, 153, 54–66.

23. Alexandersson, H. A homogeneity test applied to precipitation data. Int. J. Climatol.           International 1986, 6, 661–675.

24. Tân, P.V. Phương pháp thống kê trong khí hậu. Nhà xuất bản Đại học Quốc Gia Hà Nội, 2005.

25. Wijngaard, J.B.; Tank, A.M.G.; Konnen, G.P. Homogeneity of 20th century European daily temperature and precipitation series. Int. J. Climatol. 2003, 23, 679–692.

26. Pettitt, A.N. A non–parametric approach to the change–point problem. J. Royal Stat. Soc. Series C (Applied Stat.) 1979, 28, 126–135.

27. Kahya, E.; Arıkan, B.B.; Akdeniz, E. Homogeneity analysis of precipitation series in Turkey. Conference Paper, 2016.

28. Talaee, P.H.; Kouchakzadeh, M.D.; Some, B.S. Homogeneity analysis of precipitation series in Iran. Theor. Appl. Climatol. 2013, 118, Nos 1/2. https://doi.org/10.1007/s00704–013–1074–y.

29. Tuân, N.V. Phân tích số liệu và tạo biểu đồ bằng R: hướng dẫn và thực hành. Nhà xuất bản Đại học Quốc Gia Thành phố Hồ Chí Minh, 2006.

30. McLeod, A.I. Kendall rank correlation and Mann–Kendall trend test, 2011.

31. Kendall, M.G. Rank Correlation Methods. Charles Griffin, London 1975, pp. 272.

32. Sen, P.K. Estimates of the Regression Coefficient Based on Kendall’s Tau. J. Am. Stat. Assoc. 1968, 63, 1379­1389.

33. Carswell, F.E.; Meir, P.; Wandelli, E.V.; Bonates, L.C.; Kruijt, B.; Barbosa, E.M.; Nobre, A.D.; Grace, J.; Jarvis, P.G. Photosynthetic capacity in a central Amazonian rain forest. Tree Physiol. 2000, 20, 179–186.

34. Malhi, Y. et al. Comprehensive assessment of carbon productivity, allocation and storage in three Amazonian forests. Global Change Biol.      2009, 15, 1255–1274.

35. Hirata, R.; Saigusa, N.; Yamamoto, S.; Ohtani, Y.; Ide, R.; Asanumae, J.; Gamo, M.; Hirano, T.; Kondo, H.; Kosugi, H.; Li, S.G.; Nakai, Y.; Takagi, K.; Tani, M.; Wang, H. Spatial distribution of carbon balance in forest ecosystems across East Asia. Agric. For. Meteorol.          2008, 148, 761–775.

36. Barr, J.G.; Engel, V.; Fuentes, J.D.; Zieman, J.C.; O’Halloran, T.L.; Smith, T.J.; Anderson, G.H. Controls on mangrove forest atmosphere carbon dioxide exchanges in western Everglades National Park. J. Geophys. Res. 2010, 115, G02020. https://doi.org/10.1029/2009JG001186.