Luận văn Thạc sĩ Khoa học lâm nghiệp: Nghiên cứu thành phần vật liệu cháy của rừng Thông ba lá (Pinus kesyia) làm cơ sở đề xuất các biện pháp phòng cháy tại vườn quốc gia Bidoup núi Bà tỉnh Lâm Đồng

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:122

Thêm vào BST

Báo xấu

19
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài nghiên cứu được thực hiện nhằm xác định đặc điểm vật liệu cháy và mối quan hệ giữa vật liệu cháy dưới tán rừng thông ba lá(Pinus kesiya) liên quan trực tiếp đến khả năng gây ra cháy rừng. Để hiểu rõ hơn mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết của luận văn này.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học lâm nghiệp: Nghiên cứu thành phần vật liệu cháy của rừng Thông ba lá (Pinus kesyia) làm cơ sở đề xuất các biện pháp phòng cháy tại vườn quốc gia Bidoup núi Bà tỉnh Lâm Đồng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP LÊ VĂN HƯƠNG NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN VẬT LIỆU CHÁY CỦA RỪNG THÔNG BA LÁ (Pinus kesyia) LÀM CƠ SỞ ĐỀ XUẤT CÁC BIỆN PHÁP PHÒNG CHÁY TẠI VƯỜN QUỐC GIA BIDOUP-NÚI BÀ TỈNH LÂM ĐỒNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP Đồng Nai, 2012
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP LÊ VĂN HƯƠNG NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN VẬT LIỆU CHÁY CỦA RỪNG THÔNG BA LÁ (Pinus kesyia) LÀM CƠ SỞ ĐỀ XUẤT CÁC BIỆN PHÁP PHÒNG CHÁY TẠI VƯỜN QUỐC GIA BIDOUP-NÚI BÀ TỈNH LÂM ĐỒNG CHUYÊN NGÀNH: LÂM HỌC MÃ SỐ: 60.62.60 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS. PHÙNG VĂN KHOA Đồng Nai, 2012
i LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan, đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác. TÁC GIẢ LUẬN VĂN Lê Văn Hương
ii LỜI CẢM ƠN Trong quá trình học tập và nghiên cứu hoàn thành luận văn tốt nghiệp, tác giả đã nhận được sự động viên, khích lệ và giúp đỡ của nhiều tập thể và cá nhân. Trước tiên, tác giả xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến quý Thầy, Cô tham gia giảng dạy lớp cao học Lâm học khoá 18, quý Thầy, Cô công tác tại khoa Sau đại học và quý Thầy, Cô công tác tại Cơ sở 2 - Trường đại học Lâm nghiệp Việt Nam. Tác giả cũng xin chân thành cảm ơn Ban Giám đốc và các bạn đồng nghiệp đang công tác tại Vườn quốc gia Bidoup-Núi Bà, tỉnh Lâm Đồng; Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS. Nguyễn Ngọc Kiểng; TS. Phó Đức Đỉnh; Th.Sỹ Nguyễn Như Bình đã giúp đỡ và khuyến khích tôi lựa chọn lĩnh vực nghiên cứu của luận văn. Đặc biệt tác giả xin bày tỏ lòng tri ân sâu sắc đến Ts. Phùng Văn Khoa, người đã hết lòng giúp đỡ và hướng dẫn tận tình để tác giả hoàn thành luận văn tốt nghiệp. Mặc dầu đã rất cố gắng trong quá trình thực hiện, song luận văn này sẽ không tránh khỏi những thiếu sót. Tác giả rất mong nhận được sự góp ý của quý Thầy, Cô và các bạn đồng nghiệp. TÁC GIẢ LUẬN VĂN Lê Văn Hương
iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ..................................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN .......................................................................................................................... ii DANH MỤC CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT .............................................................................. v DANH MỤC CÁC BẢNG ..................................................................................................... vi DANH MỤC CÁC HÌNH ..................................................................................................... vii ĐẶT VẤN ĐỀ ......................................................................................................................... 1 Chương 1. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .................................................... 3 1.1 – Tình hình nghiên cứu trên thế giới ................................................................... 3 1.2 – Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam ................................................................... 7 Chương 2. MỤC TIÊU, QUAN ĐIỂM, NỘI DUNG, VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..................................................................................................................... 12 2.1 – Mục tiêu và giới hạn của đề tài ...................................................................... 12 2.1.1 - Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................ 12 2.1.2 - Giới hạn của đề tài .................................................................................. 12 2.2 – Quan điểm và phương pháp luận nghiên cứu. ............................................... 13 2.2.1 – Quan điểm ............................................................................................... 13 2.2.2 – Phương pháp luận ................................................................................... 13 2.3 - Nội dung nghiên cứu....................................................................................... 15 2.4 - Phương pháp nghiên cứu ................................................................................ 16 2.4.1 – Phương pháp kế thừa số liệu thứ cấp. .................................................... 16 2.4.2 – Phương pháp điều tra hiện trường ......................................................... 16 2.4.3 - Phương pháp xử lý số liệu: ...................................................................... 19 Chương 3. ĐIỀU KIỆN CƠ BẢN KHU VỰC NGHIÊN CỨU ....................................... 21 3.1- Lược sử đối tượng nghiên cứu ......................................................................... 21 3.2– Điều kiện tự nhiên và tình hình kinh tế - xã hội ............................................. 22 3.2.1 – Điều kiện tự nhiên ................................................................................... 22 3.2.2 – Tình hình kinh tế - xã hội ........................................................................ 27 Chương 4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ............................................... 29 4.1- Khảo sát thực trạng và các nguyên nhân gây cháy rừng, xác định đối tượng rừng dễ cháy tại VQG Bidoup-Núi Bà ......................................................... 29 4.1.1 - Hiện trạng ................................................................................................ 29 4.1.2 - Các nguyên nhân gây cháy rừng ............................................................. 31 4.1.3 - Xác định đối tượng rừng dễ cháy tại VQG Bidoup-Núi Bà..................... 35 4.2 – Thành phần các loài thực vật chủ yếu là nguồn gốc của VLC và khối lượng VLC trên các kiểu rừng dễ cháy. .................................................................. 36 4.2.1 - Thành phần các loài thực vật chủ yếu tham gia vào quá trình cháy. .................................................................................................................... 36
iv 4.2.2 – Các loài thực vật dễ cháy và phân loại vật liệu cháy ............................. 38 4.2.3 – Khối lượng VLC trên các kiểu rừng dễ cháy tại VQG ............................ 41 Bidoup-Núi Bà ..................................................................................................... 41 4.3 – Xác định hệ số khả năng bắt cháy của VLC k bằng phương pháp mô hình hóa vật liệu gây cháy rừng .............................................................................. 47 4.3.1- Ma trận tương quan .................................................................................. 47 4.3.2 - Mô hình hóa mối tương quan giữa m1, m2 và M .................................... 50 4.3.3 - Mô hình hóa mối tương quan giữa K với m1 và m2 ............................... 54 4.3.4 - Mô hình hóa mối tương tương quan giữa Tc với m1, m2 và M. ............ 58 4.3.5 - Mô hình hóa mối tương quan giữa Pc với m1, m2 và K. ....................... 63 4.3.6 - Mô hình hóa mối tương quan giữa K và m1 với Pc ................................ 66 4.4 – Khảo nghiệm phương pháp xử lý VLC ở các kiểu rừng dễ cháy tại VQG Bidoup Núi Bà ............................................................................................... 68 4.4.1 – Kết quả khảo nghiệm............................................................................... 68 4.4.2 – Thực nghiệm hệ số khả năng bắt cháy K tại Cổng Trời ......................... 69 4.4.3– Thực nghiệm tỷ lệ phần trăm cháy Pc với m1 tại khu vực Cổng Trời. ..................................................................................................................... 71 4.4.4 – Thực nghiệm tỷ lệ phần trăm cháy Pc với K và m1 tại khu vực cổng trời. ............................................................................................................. 73 4.4.5 – Phân loại mức độ cháy rừng thông ba lá tại VQG Bidoup-Núi Bà theo khối lượng VLC và hệ số khả năng bắt cháy của VLC K............................ 74 4.5 – Đề xuất các giải pháp phòng cháy hiệu quả cho VQG Bidoup-Núi Bà ........ 75 4.5.1 – Giải pháp về kỹ thuật .............................................................................. 75 4.5.2 – Giải pháp về tổ chức và quản lý ............................................................. 79 4.5.3 – Giải pháp tuyên truyền giáo dục ............................................................. 80 Chương 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................... 81 5.1. Kết luận ............................................................................................................ 81 5.2- Kiến nghị .......................................................................................................... 83 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................... 84 PHỤ LỤC ................................................................................................................... 85
v DANH MỤC CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT VQG Vườn Quốc gia VLC Vật liệu cháy PCCCR Phòng cháy, chữa cháy rừng QĐ Quyết định UBND Ủy Ban Nhân Dân NXB Nhà xuất bản FAO Tổ chức Nông lương Thế giới TK Tiểu khu GIS Hệ thống thông tin địa lý
vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1- Phân chia các mùa trong năm ..................................................................... 27 Bảng 4.1 – Thống kê các vụ cháy rừng của Lâm Đồng từ 1996-2009 ....................... 30 Bảng 4.2 – Số liệu khí tượng ở trạm Đà Lạt bình quân trong 20 năm, từ năm 1978-1998 .................................................................................................................... 32 Bảng 4.3 – Tổng hợp các nguyên nhân gây cháy rừng ở VQG Bidoup – Núi Bà. ..... 34 Bảng 4.4 – Hiện trạng các trạng thái rừng ở VQG Bidoup-Núi Bà ............................ 35 Bảng 4.5 - Thành phần các loài thực vật dễ bắt cháy ................................................. 38 Bảng 4.6 - Các chỉ tiêu đặc trưng của rừng trồng theo cấp tuổi và lập địa trên các tiểu khu khác nhau ....................................................................................................... 41 Bảng 4.7 – Các chỉ tiêu đặc trưng của rừng tự nhiên thông ba lá VQG Bidoup- Núi Bà.......................................................................................................................... 43 Bảng 4.8 - Khối lượng VLC ở các kiểu rừng trồng dễ cháy tại VQG Bidoup-Núi Bà ................................................................................................................................. 44 Bảng 4.9 - Khối lượng VLC ở các kiểu rừng tự nhiên dễ cháy tại VQG Bidoup- Núi Bà.......................................................................................................................... 46 Bảng 4.10 - Ma trận tương quan của các thành phần cấu thành vật liệu gây cháy rừng.............................................................................................................................. 47 Bảng 4.11 - Giá trị của hệ số chắn b0 và các hệ số hồi quy bi, cùng với mức ý nghĩa (xác suất sai lầm) P đối với sự tồn tại của các hệ số hồi quy bi, i = 1, 2,…, 12 cho mô hình toán học Pc = exp[ b0 + b1*K + b2*m1 + b3*lnK + b4*ln(m1) + b5* K + b6* m1 + b7/K + b8/m1 + b9* K 3 + b10*m12 + b11/K2 + b12/m12 ]............ 67 Bảng 4.12 - Cơ sở dữ liệu thực nghiệm các kiểu rừng dễ cháy .................................. 68 Bảng 4.12 – Kết quả thực nghiệm hệ số khả năng bắt cháy K tại khu vực Cổng Trời. ............................................................................................................................. 70 Bảng 4.13 – Kết quả thực nghiệm tỷ lệ phần trăm cháy Pc và khối lượng vật liệu khô m1 ......................................................................................................................... 72 Bảng 4.14 - Thực nghiệm tỷ lệ phần trăm cháy Pc với K và m1 tại khu vực Cổng Trời .............................................................................................................................. 73 Bảng 4.15 - Phân loại mức độ cháy rừng thông ba lá tại VQG Bidoup-Núi Bà theo khối lượng VLC và hệ số khả năng bắt cháy của VLC K ................................... 74
vii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 4.1 - Biểu đồ khí hậu GAUSSEN – WALTER của vùng Đà Lạt. ........... 32 Hình 4.2 - Bản đồ các khu rừng dễ cháy ở VQG Bidoup-Núi Bà. ................... 36 Hình 4.3 - Mô hình hóa mối tương quan giữa khối lượng vật liệu khô m1 và khối lượng vật liệu tươi m2 đối với rừng trồng Cổng Trời: m2 = exp (a + b*m1 2), a = 1,053883 , b = -0,14732 ................................................................ 50 Hình 4.4 - Mô hình hóa mối tương quan giữa khối lượng vật liệu khô m1 và tổng khối lượng vật liệu M đối với rừng trồng Đưng K’nớ: M = (a + b*lnm1)^2, a = 1,74026, b = 0,6926 .................................................................. 51 Hình 4.5 - Mô hình hóa mối tương quan giữa khối lượng vật liệu khô m1 và tổng khối lượng vật liệu M đối với rừng tự nhiên Bidoup: M = exp(a + b*lnm1), a = 1.1868, b = 0.55254...................................................................... 52 Hình 4.6 - Mô hình hóa mối tương quan giữa khối lượng vật liệu tươi m2 và tổng khối lượng vật liệu M đối với rừng trồng Bidoup: M = sqrt(a + b*m2^2), a = 5,2131, b = 1,71263 .................................................................... 53 Hình 4.7 - Mô hình hóa mối tương quan giữa khối lượng vật liệu tươi m2 và tổng khối lượng vật liệu M đối với rừng trồng Bidoup: M = sqrt(a + b*m2^2), a = 2,41762, b = 1,94021 .................................................................. 54 Hình 4.8 - Mô hình hóa mối tương quan giữa khối lượng vật liệu khô m1 và hệ số khả năng bắt cháy K ở rừng trồng Cổng Trời: K = m1 / ( A + B*m1 ) , A = 2,902691 , B = 0,46979 .............................................................................. 55 Hình 4.9 - Mô hình hóa mối tương quan giữa khối lượng vật liệu khô m1 và hệ số khả năng bắt cháy K ở rừng tự nhiên Bidoup: K = sqrt[1/(a +b * lnm1)], a = 11,64198 , B = - 8,71205 ............................................................ 56 Hình 4.10 - Mô hình hóa mối tương quan giữa khối lượng vật liệu tươi m2 và hệ số khả năng bắt cháy K ............................................................................... 57 Hình 4.11 - Mô hình hóa mối tương quan giữa khối lượng vật liệu tươi m2 và hệ số khả năng bắt cháy K ở rừng tự nhiên Bidoup: K = cubrt(a + b/m2^3), a = 0,03453 , b = 0,1071 ................................................................................... 58 Hình 4.12 - Mô hình hóa mối tương quan giữa thời gian cháy Tc và khối lượng vật liệu khô m1ở rừng trồng Đưng K’nớ: Tc = exp(a + b/m1), a = 2,1063, b = -1,2498) .......................................................................................... 59
viii Hình 4.13- Mô hình hóa mối tương quan giữa thời gian cháy Tc và khối lượng vật liệu tươi m2 ở rừng trồng Đưng K’nớ: Tc = sqrt(1/(a + b/m2^3), a =0,03287, b = 0,47662 ..................................................................................... 60 Hình 4.14 - Mô hình hóa mối tương quan giữa thời gian cháy Tc và khối lượng vật liệu tươi m2 ở rừng tự nhiên Bidoup: Tc = cubrt((a + b* expm2), a =7,41088, b = 25,8478 .................................................................................. 61 Hình 4.15 - Mô hình hóa mối tương quan giữa thời gian cháy Tc và tổng khối lượng vật liệu M ở rừng trồng Đưng K’nớ: Tc = sqrt[1/(a + b* M^3)], a = 0,01578, b = 4,38594 ................................................................................. 62 Hình 4.16 - Mô hình hóa mối tương quan giữa thời gian cháy Tc và tổng khối lượng vật liệu M ở rừng tự nhiên Bidoup: Tc = cubrt(a + b* M^3), a = 45,79195, b = 5, 38806..................................................................................... 63 Hình 4.17 - Mô hình hóa mối tương quan giữa khối lượng vật liệu khô m1 và % cháy hết Pc đối với rừng trồng Cổng Trời: Pc = exp: ( A + B*m12) / m12 , A = -0,20409 , B = 4,58433...................................................................... 64 Hình 4.18 - Mô hình hóa mối tương quan giữa phần trăm cháy hết Pc với khối lượng vật liệu tươi m2 đối với rừng trồng Bidoup: Pc = a+b* m2 với a = 102,5273 , b = -1,93756. ................................................................................ 65 Hình 4.19 - Mô hình hóa mối tương quan giữa hệ số khả năng bắt cháy K và % cháy hết Pc: Pc = exp ( a + b / K3 ) , a = 4,54792 , b = -0,00245 ................. 66 Hình 4.20 - Đồ thị biểu hiện mối tương quan giữa K và m1 với Pc. ................ 67
1 ĐẶT VẤN ĐỀ Trong kinh doanh rừng vì bất cứ mục đích nào, cháy rừng luôn là hiểm họa thường trực đối với xã hội và con người. Hàng năm trên thế giới có khoảng 10 đến 15 triệu héc ta rừng bị cháy. Khi cháy rừng xảy ra, tài nguyên rừng bị hủy hoại, môi trường sống biến đổi theo hướng tiêu cực thậm chí còn ảnh hưởng đến tài sản và tính mạng của con người. Hiện nay cháy rừng là một trong những thách thức lớn nhất của ngành lâm nghiệp, của hệ thống các Vườn quốc gia (VQG) Việt Nam trong đó có VQG Bidoup-Núi Bà. VQG Bidoup-Núi Bà nằm trong hệ thống các VQG Việt Nam được Thủ tướng Chính phủ thành lập theo Quyết định số 1240/QĐ-TTg ngày 18 tháng 11 năm 2004. VQG Bidoup-Núi Bà có ý nghĩa đặc biệt quan trọng trong việc bảo tồn đa dạng sinh học, phòng hộ đầu nguồn, cung cấp dịch vụ môi trường, phát triển du lịch, bảo vệ an ninh quốc phòng và phát triển kinh tế xã hội của địa phương. Với vùng khí hậu mang tính đặc thù của vùng Nam Tây Nguyên với mùa khô kéo dài, cháy rừng là nguy cơ thường trực đối với VQG Bidoup-Núi Bà. Nghiên cứu về sự cháy và cháy rừng đã được nhiều nhà khoa học trong nước và quốc tế quan tâm, nhiều kết quả nghiên cứu đã và đang được áp dụng trong thực tiễn để phòng cháy, chữa cháy rừng, tuy nhiên khi cháy rừng xảy ra hầu như con người vẫn chưa thể kiểm soát được và hoàn toàn bị động. Vì vậy, việc nghiên cứu về thành phần vật liệu cháy và mối quan hệ giữa chúng làm cơ sở khoa học để đề xuất các biện pháp phòng cháy phù hợp chủ động được coi là hướng đi tối ưu về phòng cháy, chữa cháy rừng hiện nay. Những năm gần đây, mặc dầu đã rất cố gắng trong việc quản lý lửa rừng, tuy nhiên, hàng năm trên địa bàn VQG Bidoup-Núi Bà đã xẩy ra hàng chục vụ cháy do nhiều nguyên nhân khác nhau. Kết quả nghiên cứu của đề tài không những có ý nghĩa trong việc phòng cháy, chữa cháy đối với VQG Bi-
2 doup-Núi Bà mà còn có khả năng ứng dụng trong các hệ sinh thái lửa rừng khác nhau đối với khu hệ rừng thông ba lá tại Lâm Đồng.
3 Chương 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 – Tình hình nghiên cứu trên thế giới Kết quả nghiên cứu của Weitmann (1918) về mối quan hệ giữa hàm lượng nước của VLC với khả năng cháy dẫn đến kết luận như sau: Khi hàm lượng nước của VLC>= 25% thì không phát sinh cháy rừng, còn nếu hàm lượng nước VLC từ 10-15% thì dễ phát sinh cháy rừng. Vào năm 1939, V.G. Nesterop từ các kết quả nghiên cứu của mình, đã đề xuất phương pháp dự báo cháy rừng tổng hợp. Theo ông chỉ tiêu tổng hợp là tổng số của tích số giữa độ chênh lệch bão hòa độ ẩm không khí với nhiệt độ không khí lúc 13h (giờ địa phương) của tất cả những ngày sau trận mưa cuối cùng (ở nước ta hiện nay là 5mm trở lên). Chỉ tiêu tổng hợp được tính theo phương trình tổng quát sau đây: Pi = K ∑ T013Dn13 Trong đó: - Pi là chỉ tiêu tổng hợp về cháy rừng của một ngày nào đó; - K là hệ số điều chỉnh, có hai giá trị là 0 và 1 phụ thuộc vào lượng mưa ngày a; nếu a > =5mm thì K=0; nếu a < 5mm thì K=1; - T013 là nhiệt độ không khí tối cao lúc 13h đo ở nhiệt biểu khô - Dn13 là độ chênh lệch bão hòa lúc 13 h; - T013’ là nhiệt độ không khí tối cao lúc 13h đo ở nhiệt biểu ướt; - n là số ngày không mưa kể từ ngày có trận mưa cuối cùng a
4 K.P. Davis (1959) đã tiến hành thiết lập mô hình toán học để phục vụ cho công tác dự báo cháy rừng như sau: y = b0 + b1*x1 + b2*x2 + b3*x3 + b4*x4 Trong đó: - x1 là điều kiện vật liệu cháy tinh (condition of lesser vegetation); - x2 là chỉ số tích lũy (build-up index) của vật liệu cháy tinh; - x3 là độ ẩm của vật cháy(fuel moisture); - x4 là vận tốc gió (wind velocity); - y là chỉ số đốt cháy (burning index). Căn cứ vào kết quả tính toán từ chỉ số đốt cháy y sẽ phân ra được 5 cấp dự báo cháy rừng như sau:  Cấp 1(class 1): rất thấp (very low), y xấp xỉ 1,  Cấp 2 (class 2): thấp (low), y từ 2 đến 5,  Cấp 3 (class 3): trung bình (medium), y từ 6 đến 17,  Cấp 4 (class 4): cao (high), y từ 18 đến 45,  Cấp 5 (class 5): rất cao (extreme), y từ 46 đến 100. Năm 1978, các nhà khoa học của Mỹ về quản lý lửa rừng đã đề xuất một hệ thống đánh giá mức độ nguy hiểm của cháy rừng, đã và đang được áp dụng trong việc quản lý lửa rừng hiện nay. Mức độ nguy hiểm của cháy rừng được chia làm 4 pha: Nguy cơ cháy, khả năng bén lửa, lan tràn và thải nhiệt lượng. Bốn pha chịu ảnh hưởng chi phối bởi vật liệu cháy, các nhân tố khí tượng và độ dốc (Lửa rừng, Giáo trình Đại học Lâm nghiệp, NXB Nông nghiệp, 2002) Kết quả nghiên cứu của L.Trabaud (1979) thực hiện ở một khu rừng dễ cháy tại miền Nam nước Pháp đã xác định được nhiệt độ tối đa của vùng vật liệu đang cháy đạt tới 1200oC. Tác giả đã kết luận rằng, tốc độ cháy lan của ngọn lửa phụ thuộc vào tốc độ gió, chiều cao thực bì và hàm lượng nước
5 trong thực vật. Chiều cao ngọn lửa tỉ lệ thuận với tốc độ cháy lan và chiều cao thực bì; ngọn lửa có chiều cao tối đa khi tốc độ gió đạt 30-40km/h. Nghiên cứu về vật liệu cháy (VLC) trong rừng, nhiều tác giả đều cho rằng VLC là nhân tố có ảnh hưởng đến mức độ, nguy cơ và quá trình cháy rất lớn. Theo P.P. Kulatxki (trích dẫn theo tài liệu Lửa rừng, Giáo trình Đại học Lâm nghiệp, NXB Nông nghiệp, 2002 ), khi nghiên cứu về ảnh hưởng của tính chất VLC liên quan đến sự xuất hiện và lan truyền của đám cháy, đã chia VLC ra một số nhóm chính theo thứ tự như sau: (1) Thảm khô (cành lá rụng và thảm khô); (2) Thảm mục, than bùn và cây có dầu; (3) Cỏ và cây bụi tươi; (4) Cây tái sinh; (5) Cây đổ, cành gãy; (6) Cành ngọn và gốc chặt sau khai thác; (7) Cành lá và thân cây gỗ còn tươi. Theo tác giả, cường độ cháy rừng thường phụ thuộc vào tình trạng và số lượng VLC trong khu rừng đó. Tác giả cũng cho rằng, độ ẩm tới hạn của các nhóm VLC có ý nghĩa lớn trong việc xác định nguy cơ cháy rừng và mức độ lan truyền của đám cháy. Việc phân chia các nhóm VLC như trên là đúng khi cháy rừng xảy ra. Tuy nhiên khi sự cháy chưa bắt đầu thì cỏ và cây bụi còn tươi, cây tái sinh, cành lá và cây gỗ còn tươi là những vật không cháy. Có thể lợi dụng các nhóm này (nhóm 3, 4 và 7) và những vật không cháy khác (đất, đá...) để hạn chế cháy trong kỹ thuật phòng cháy, chữa cháy rừng. Khi nghiên cứu về bản chất của sự cháy và các nhân tố ảnh hưởng đến quá trình cháy, V.Bêlốp (1982) đã xác định được thành phần hóa học của vật liệu
6 cháy, hàm lượng các nguyên tố chính là C, H, O, N và các chất khoáng tham gia vào quá trình cháy của một số loài cây vùng ôn đới như Thông, Dẻ, Bạch dương ... Năm 1991, dự án VIE 86/028 của Tổ chức Nông nghiệp và Lương thực Liên Hợp Quốc ( FAO) về phòng chống cháy rừng tại Việt Nam ở hai tỉnh Nghệ An và Lâm Đồng, các chuyên gia của dự án đã mở lớp tập huấn về phòng chống cháy rừng thông ba lá (Pinus kesiya Royle ex Gordon). Nội dung tập trung vào việc hướng dẫn kỹ thuật dùng lửa để xử lý thảm cỏ khô để phòng cháy đối với rừng thông ba lá tự nhiên. Xử lý VLC theo phương pháp đốt trước (đốt chủ động) làm giảm VLC cũng đã được áp dụng nhiều nơi trên thế giới. Theo FAO (1991) định nghĩa về đốt trước có kiểm soát là “Việc gây cháy có kiểm soát lớp thảm thực vật trong tình trạng tự nhiên hay đã bị biến đổi, dưới các điều kiện môi trường xác định mà cho phép lửa bị giới hạn trong một khu vực nhất định và trong cùng một lúc có cường độ nóng và tốc độ lan truyền đúng theo yêu cầu nhằm đạt được các mục tiêu quản lý nguồn tài nguyên theo kế hoạch” Theo Wang Mingzu et al. (2006), có sự liên quan của cháy rừng, như tốc độ cháy, đến khối lượng vật liệu cháy, tốc độ gió, nhiệt độ và lượng mưa của các khu rừng tranh, lau sậy tại Khu bảo tồn đất ngập nước tự nhiên Zhalong, tỉnh Heilongjiang, Trung Quốc; nhưng tác giả chưa có các đánh giá về mối tương quan giữa khối lượng VLC tươi và khô để dự báo khả năng phát cháy của rừng. Nghiên cứu về quá trình cháy trong rừng bạch đàn, Phil Cheney (1996) cũng đã cho thấy tầm quan trọng của việc giảm khối lượng VLCtrong việc giảm quá trình lan truyền của cháy rừng. Tác giả đã xác định mối quan hệ giữa thời gian cháy với khối lượng VLC trong rừng bạch đàn, trong đó 3 nhân tố quan trọng là kích cỡ đường kính của khối vật liệu cháy, độ lèn chặt và độ
7 dày của lớp vật liệu cháy. Thêm vào đó tác giả cũng đã có sự phân biệt giữa vật liệu khô và vật liệu chứa độ ẩm cao của thành phần vật liệu cháy; ngoài ra tác giả cũng đã xác định rằng chỉ có vật liệu khô là nhân tố quyết định trong quá trình cháy rừng. Tuy nhiên, trong nghiên cứu của mình, tác giả vẫn chưa xác định được mối quan hệ giữa khối lượng vật liệu khô và tươi của lớp VLC trong việc phát sinh ra quá trình cháy. Mindy C. McCallum(2006) đã tiến hành nghiên cứu mô hình hóa mối quan hệ giữa quá trình cháy với lớp VLC (bao gồm thành phần, độ nhiều và cấu trúc của đám vật liệu) và các nhân tố thời tiết như độ ẩm đất, nhiệt độ, tốc độ gió, độ ẩm tương đối. Trong các biện pháp phòng cháy rừng, việc thiết lập các đường ranh cản lửa và các đai rừng phòng cháy bằng biện pháp lâm sinh cũng được nhiều nước trên thế giới nghiên cứu và ứng dụng từ rất sớm. Ở Nga, Mỹ, Trung Quốc...đã ứng dụng bằng cách thiết lập các đai cây xanh ngăn lửa khép kín với kết cấu nhiều loài, tạo thành nhiều tầng để ngăn lửa cháy vào các lô rừng trồng thông, bạch đàn, bạch dương, sồi... Ngày nay, hầu hết các nước tiên tiến đã ứng dụng công nghệ GIS và kỹ thuật vệ tinh để phát hiện chính xác các điểm cháy rừng trên một phạm vi rộng lớn phục vụ công tác phòng cháy chữa cháy rừng. 1.2 – Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam Ở nước ta, nghiên cứu về cháy rừng cũng đã được nhiều nhà khoa học thực hiện, các kết quả đã được khảo nghiệm phù hợp với điều kiện thực tế tại nhiều khu vực trên các vùng sinh thái khác nhau. Đã có nhiều kết quả nghiên cứu ứng dụng cho công tác phòng chống cháy và dự báo cháy rừng, trong đó đáng chú ý có các công trình như: phương pháp xác định chỉ số khô hạn của GS.TS Thái Văn Trừng (1970); phương
8 pháp chỉ tiêu tổng hợp của Nesterop (1939); phương pháp chỉ số ngày khô hạn liên tục của Phạm Ngọc Hưng(2001)... Chỉ số khô hạn của Gs.Ts Thái Văn Trừng bao gồm 3 con số đứng cạnh nhau đặc trưng cho số tháng khô, tháng hạn, số tháng kiệt trong năm: X= S;A;D Trong đó: - X là chỉ số khô hạn; - S là số tháng khô, nghĩa là các tháng có lượng mưa bình quân Psmm
9 - Hi-1 là số ngày khô hạn liên tục không mưa hoặc mưa < 5mm của ngày hôm trước; - n là số ngày khô hạn liên tục không mưa hoặc mưa
10 thực hiện để áp dụng cho công tác phòng cháy chữa cháy rừng thông ba lá trên toàn tỉnh Lâm Đồng. Có thể nói từ khi áp dụng biện pháp đốt dọn VLC đối với rừng non trong giai đoạn chăm sóc và nuôi dưỡng cũng như rừng tự nhiên thông ba lá lớn, các vụ cháy rừng trong toàn tỉnh giảm đáng kể, mức độ thiệt hại do cháy rừng gây ra không còn lớn như trước đây. Từ kết quả nghiên cứu của Ts. Phó Đức Đỉnh và những kết quả tổng kết thực tiễn trong công tác phòng cháy chữa cháy rừng giai đoạn 1995-2006, kết hợp với các công trình nghiên cứu liên quan khác. Chi cục Kiểm Lâm Lâm Đồng đã đề xuất UBND tỉnh Lâm Đồng ban hành quy định về kỹ thuật làm giảm VLC trong phòng cháy rừng thông Lâm Đồng (QĐ số 31/2007/QĐ- UBND ngày 10/9/2007). Bản quy định này là cơ sở cho việc xây dựng và thực hiện phương án phòng cháy chữa cháy rừng hiện nay ở Lâm Đồng. Tuy nhiên trong quy định này cũng còn một số hạn chế nhất định như xác định đối tượng xử lý VLC không căn cứ vào khối lượng thực tế của VLC trên lô rừng mà xác định theo năm trồng hoặc chu kỳ xử lý trước đó, chưa có cơ sở định lượng cho mức độ cháy hết của đám vật liệu hay thời điểm đốt phù hợp trong ngày… Khi nghiên cứu vai trò sinh thái của lửa rừng, một số tác giả đã cho rằng: lửa rừng là một nhân tố sinh thái đặc biệt. Theo Phùng Văn Khoa (2002), lửa rừng là một nhân tố sinh thái không liên tục, có thể tồn tại độc lập ngoài hệ sinh thái rừng, có mối quan hệ giữa lửa-con người-rừng và đi đến kết luận lửa là một nhân tố sinh thái tàn khốc. Lê Đình Thơm (2009) cho rằng kết quả về mối liên hệ giữa độ ẩm VLC với chỉ số khí tượng tổng hợp trong đó có hệ số k thay đổi theo lượng mưa; từ đó tác giả đã đề xuất thay đổi bậc thang dự báo cháy rừng cho khu vực Bắc Trung Bộ (a > 7 mm).