Tài liệu Nghiên cứu, đề xuất một số loài cây để xây dựng đường băng xanh cản lửa tại huyện mù cang chải, tỉnh yên bái

i ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TRẦN VIẾT NHÂN NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT MỘT SỐ LOÀI CÂY ĐỂ XÂY DỰNG ĐƯỜNG BĂNG XANH CẢN LỬA TẠI HUYỆN MÙ CANG CHẢI, TỈNH YÊN BÁI LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP THÁI NGUYÊN - 2015 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn ii ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TRẦN VIẾT NHÂN NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT MỘT SỐ LOÀI CÂY ĐỂ XÂY DỰNG ĐƯỜNG BĂNG XANH CẢN LỬA TẠI HUYỆN MÙ CANG CHẢI, TỈNH YÊN BÁI Chuyên ngành: Lâm học Mã số: 60620201 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP Người hướng dẫn khoa học TS. VŨ THỊ QUẾ ANH Thái nguyên - 2015 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn iii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan Bản luận văn tốt nghiệp này là công trình nghiên cứu thực sự của cá nhân tôi, được thực hiện trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết, nghiên cứu khảo sát và phân tích từ thực tiễn dưới sự hướng dẫn khoa học của TS. VŨ THỊ QUẾ ANH. Tôi xin cam đoan rằng số liệu và kết quả nghiên cứu được trình bày trong luận văn này là hoàn toàn trung thực và chưa được sử dụng để bảo vệ cho một học vị nào, phần trích dẫn tài liệu tham khảo đều được ghi rõ nguồn gốc. Yên Bái, ngày 20 tháng 08 năm 2015 Người viết cam đoan Trần Viết Nhân Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn iv LỜI CẢM ƠN Trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài luận văn Thạc sĩ, chuyên ngành Khoa Lâm học Trường Đại học Nông lâm - Đại học Thái Nguyên, tôi đã nhận được sự ủng hộ, giúp đỡ của các thầy cô giáo, bạn bè và gia đình! Trước tiên tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS. Vũ Thị Quế Anh đơn vị Bộ Khoa học và Công nghệ - người đã định hướng nghiên cứu, hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thành đề tài này. Tôi xin chân thành cảm ơn ban chủ nhiệm khoa, cùng các thầy cô giáo Trong Khoa Sau Đại học, trường Đại học Nông lâm Thái nguyên đã truyền đạt, trang bị cho tôi những kiến thức, kinh nghiệm quý báu cũng như tạo môi trường học tập thuận lợi nhất trong suốt quá trình học vừa qua. Tôi cũng xin trân trọng cảm ơn UBND huyện Mù Cang Chải, Chi cục Kiểm lâm, phòng Kinh tế huyện Mù Cang Chải, các cán bộ Kiểm lâm Huyện Mù Cang Chải. Cuối cùng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè đã luôn động viên, giúp đỡ về tinh thần trong suốt quá trình học tập để tôi có thể hoàn thành đề tài này. Đề tài: “Nghiên cứu, đề xuất một số loài cây để xây dựng đường băng xanh cản lửa tại huyện Mù Cang Chải, tỉnh Yên Bái” được hoàn thành với sự nỗ lực cố gắng của bản thân song do kiến thức và thời gian còn hạn chế nên chắc chắc sẽ không tránh khỏi những thiếu sót nhất định, rất mong đón nhận được những ý kiến đóng góp từ phía các nhà khoa học, thầy cô và bạn đọc. Thái Nguyên, ngày 20 tháng 8 năm 2015. Tác giả Trần Viết Nhân Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn v MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN...................................................................................................................................i LỜI CẢM ƠN .......................................................................................................................................iv MỤC LỤC ..............................................................................................................................................v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC TỪ VIẾT TẮT ............................................................... viii DANH MỤC CÁC BẢNG.................................................................................................................ix DANH MỤC CÁC HÌNH ...................................................................................................................x DANH MỤC CÁC HÌNH ...................................................................................................................x MỞ ĐẦU ................................................................................................................................................1 1. Đặt vấn đề............................................................................................................................................1 2. Mục tiêu nghiên cứu ..........................................................................................................................2 3. Ý nghiã khoa học và thực tiễn của đề tài ........................................................................................2 3.1. Ý nghiã khoa học ............................................................................................................................2 3.2. Ý nghiã thực tiễn .............................................................................................................................2 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ...........................................................3 1.1. Trên thế giới.....................................................................................................................................3 1.1.1. Nghiên cứu về phòng cháy chữa cháy rừng ............................................................................3 1.1.2. Những nghiên cứu về công trình phòng cháy rừng bằng băng xanh cản lửa .............9 1.2. Trong nước.....................................................................................................................................10 1.2.1. Nghiên cứu về phòng cháy chữa cháy rừng ..........................................................................10 1.2.2. Những nghiên cứu về công trình phòng cháy rừng bằng băng xanh cản lửa ...........15 1.3. Đặc điểm về điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội huyện Mù Cang Chải..................................17 1.3.1. Vị trí địa lý ..................................................................................................................................17 1.3.2. Địa hình địa mạo........................................................................................................................18 1.3.3. Khí hậu ........................................................................................................................................18 1.3.4. Thủy văn .....................................................................................................................................18 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn vi 1.3.5. Địa chất thổ nhưỡng ..................................................................................................................18 1.3.6. Hệ động, thực vật.......................................................................................................................19 1.3.7. Điều kiện kinh tế - xã hội..........................................................................................................20 CHƯƠNG 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU......................................26 2.1 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu ...................................................................................................26 2.2. Nội dung nghiên cứu ....................................................................................................................26 2.3. Phương pháp nghiên cứu .............................................................................................................27 2.3.1. Phương pháp nghiên cứu phân bố, hiện trạng và loài cây đang trồng làm băng xanh cản lửa tại huyện Mù Cang Chải ..............................................................................27 2.3.2. Phương pháp nghiên cứu xác định tiêu chí và sơ bộ lựa chọn loài cây trồng làm băng xanh cản lửa tại huyện Mù Cang Chải.....................................................................30 2.3.3. Phương pháp đánh giá khả năng thích ứng và chống chịu lửa của một số loài cây bản địa đã lựa chọn tại huyện Mù Cang Chải ..................................................................30 2.3.4. Đề xuất danh sách các loài có khả năng chống chịu lửa tại huyện Mù Cang Chải, tỉnh Yên Bái...........................................................................................................................32 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .............................................33 3.1. Đặc điểm các trạng thái rừng và khu vực trọng điểm cháy rừng tại huyện Mù Cang Chải ....................................................................................................................33 3.2. Phân bố, hiện trạng và loài cây đang trồng làm băng xanh cản lửa tại huyện Mù Cang Chải ..............................................................................................................................36 3.2.1. Dùng băng xanh làm băng cản lửa ở Mù Cang Chải ..........................................................38 3.2.2. Hiện trạng băng xanh cản lửa tại huyện Mù Cang Chải ......................................................38 3.3. Tiêu chí và sơ bộ lựa chọn loài cây trồng làm băng xanh cản lửa tại huyện Mù Cang Chải ....................................................................................................................43 3.3.1. Tiêu chí lựa chọn loài cây trồng làm băng xanh cản lửa tại huyện Mù Cang Chải .........43 3.3.2. Kết quả sơ bộ lựa chọn loài cây trồng làm băng xanh cản lửa tại huyện Mù Cang Chải ....................................................................................................................45 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn vii 3.4. Khả năng thích ứng và chống chịu lửa của một số loài cây lựa chọn trồng làm băng xanh cản lửa tại huyện Mù Cang Chải ..............................................................................48 3.4.1. Đặc điểm của các loài cây dự tuyển lựa chọn trồng làm băng xanh cản lửa.....................49 3.4.2. Kết quả xác định khả năng thích ứng và chống chịu lửa của các loài cây lựa chọn trồng làm băng xanh cản lửa tại huyện Mù Cang Chải...................................................52 3.5. Đề xuất danh sách các loài có khả năng chống chịu lửa tại huyện Mù Cang Chải, tỉnh Yên Bái...........................................................................................................................59 KẾT LUẬN – TỒN TẠI - KIẾN NGHỊ......................................................................................62 1. Kết luận..............................................................................................................................................62 2. Tồn tại ................................................................................................................................................62 3. Kiến nghị ...........................................................................................................................................63 TÀI LIỆU THAM KHẢO ..............................................................................................................64 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn viii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC TỪ VIẾT TẮT STT Viết tắt Viết đầy đủ 1 N (Số cây) Tổng số cây trong ô tiêu chuẩn 2 N (Mật độ) Mật độ cây trong 1 hecta trồng 3 D1.3 Đường kính đo tại vị trí 1,3 mét cách mặt đất 4 Dt Đường kính tán 5 H Chiều cao 6 Hvn Chiều cao vút ngọn 7 Hdc Chiều cao dưới cành 8 PCCCR Phòng cháy chữa cháy rừng 9 TB Trung bình 10 TT Thứ tự 11 STT Số thứ tự 12 UBND Ủy ban nhân dân 13 VLC Vật liệu cháy 14 % Phần trăm Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn ix DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Cơ cấu kinh tế huyện Mù Cang Chải ..............................................................................21 Bảng 1.2: Giá trị sản xuất lâm nghiệp của huyện Mù Cang Chải qua các năm ..........................23 Bảng 3.1. Bảng thống kê số vụ cháy rừng tại huyện Mù Cang Chải............................................33 Bảng 3.2. Diện tích các loại rừng tại huyện Mù Cang Chải...........................................................34 Bảng 3.3: Đặc điểm cấu trúc tầng cây cao khu vực nghiên cứu....................................................40 Bảng 3.4: Đặc điểm cây bụi, thảm tươi.............................................................................................41 Bảng 3.5. Danh sách các loài cây có khả năng chịu lửa theo phiếu phỏng vấn người dân tại huyện Mù Cang Chải.........................................................................................................46 Bảng 3.6. Bảng phân loại khả năng cung cấp giống của các loài lựa chọn trồng trên băng cản lửa .........................................................................................................................................47 Bảng 3.7. Danh sách các loài cây dự tuyển trồng làm băng xanh cản lửa tại huyện Mù Cang Chải ......................................................................................................................................48 Bảng 3.8. Kích thước và trọng lượng lá 3 loài cây dự tuyển trồng làm băng xanh cản lửa.......52 Bảng 3.9. Diện tích trên một đơn vị trọng lượng lá 3 loài cây dự tuyển trồng làm băng xanh cản lửa ..................................................................................................................................53 Bảng 3.10. Hàm lượng tro thô trong lá 3 loài cây trồng làm băng xanh cản lửa ........................53 Bảng 3.11. Độ ẩm của vật liệu cháy dưới tán 3 loài cây dự tuyển trồng làm băng xanh cản lửa54 Bảng 3.12: Khối lượng vật liệu cháy dưới tán rừng ........................................................................55 Bảng 3.13. Phân bố thảm khô theo chiều cao. .................................................................................57 Bảng 3.14: Phân bố thảm khô theo kích thước ................................................................................58 Bảng 3.15. Khối lượng vật rơi rụng của tầng cây cao trong từng ngày........................................59 Bảng 3.16. Phân bố vật rơi rụng theo thời gian................................................................................59 Bảng 3.17. Xếp hạng các loài dự tuyển trồng trên băng xanh cản lửa theo khả năng chống cháy ......................................................................................................................................60 Bảng 3.18. Điểm xếp hạng các loài dự tuyển trồng trên băng xanh cản lửa theo khả năng chống cháy...........................................................................................................................61 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn x DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 3.1. Khu vực dễ xẩy ra cháy rừng trên địa bàn huyện Mù Cang Chải...............................36 Hình 3.2. Quả và thân loài Me rừng tại xã Nậm Khắt huyện Mù Cang Chải ........................50 Hình 3.3. Hình ảnh về loài Vối thuốc tại xã Cao Phạ – Mù Cang Chải .......................................51 Hình 3.4. Quả và thân Nhội tại xã Nậm Có - Mù Cang Chải ........................................................52 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 1 MỞ ĐẦU 1. Đặt vấn đề Cháy rừng là thảm họa thường xảy ra ở nhiều nước trên thế giới, gây ra những tổn thất to lớn về tài nguyên, môi trường sinh thái và cả tính mạng con người. Ở Việt Nam, hàng năm cháy rừng diễn ra hết sức phức tạp. Theo số liệu thống kê của Cục Kiểm lâm, trong năm 2013 toàn quốc có 971,27 ha rừng bị cháy, gây ảnh hưởng nhiều mặt tới đời sống của nhân dân và sự phát triển kinh tế - xã hội của cả nước. Vì vậy, phòng cháy, chữa cháy rừng (PCCCR) là một trong những công tác hết sức quan trọng trong việc quản lý, bảo vệ tài nguyên rừng. Yên Bái là tỉnh thuộc khu vực miền núi phía Bắc và cũng là một tỉnh trọng điểm thường bị cháy rừng ở nước ta. Mặc dù đã được các cấp các ngành quan tâm và thực hiện nhiều biện pháp PCCCR nhưng cháy rừng vẫn xảy ra khá phổ biến. Đặc biệt là trên địa bàn huyện Mù Cang Chải, năm 2007 toàn tỉnh có 20 vụ cháy rừng thì có tới 10 vụ xảy ra tại Mù Cang Chải, năm 2011 tỉnh Yên Bái có tổng cộng 5 vụ cháy rừng đều diễn ra tại Mù Cang Chải. Trong các biện pháp phòng cháy rừng hiện đang được áp dụng ở huyện Mù Cang Chải, việc xây dựng đường băng xanh cản lửa hoặc xây dựng các lâm phần với những loài cây có khả năng chống chịu lửa tốt có thể đáp ứng được tác dụng nhiều mặt về phòng cháy cũng như hiệu quả sinh thái và kinh tế. Tuy nhiên, thực tế cho thấy, các loài cây có khả năng phòng cháy hiệu quả hiện được biết và sử dụng ở huyện Mù Cang Chải còn rất hạn chế và chưa phát huy được hiệu quả một cách tổng hợp. Xuất phát từ thực tiễn của công tác phòng cháy, chữa cháy rừng của tỉnh Yên Bái nói chung và huyện Mù Cang Chải nói riêng, được sự nhất trí của Khoa Lâm nghiệp trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên tôi thực hiện luận văn: “Nghiên cứu, đề xuất một số loài cây để xây dựng đường băng xanh cản lửa tại huyện Mù Cang Chải, tỉnh Yên Bái ”. Đề tài được thực hiện về mặt khoa học sẽ làm rõ cơ sở khoa học cũng như các tiêu chí để lựa chọn loài cây trồng làm băng xanh cản lửa tại khu vực nghiên cứu, về Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 2 mặt thực tiễn sẽ cung cấp cho huyện Mù Cang Chải danh sách các loài cây có khả năng chịu lửa, cản lửa để trồng làm băng xanh cản lửa phù hợp với điều kiện của huyện. 2. Mục tiêu nghiên cứu * Mục tiêu chung: Xác định được một số loài cây có khả năng chống chịu lửa cao, phù hợp với điều kiện lập địa huyện Mù Cang Chải, tỉnh Yên Bái để trồng làm băng xanh cản lửa phòng, chống cháy rừng. * Mục tiêu cụ thể: - Xác định được tiêu chí lựa chọn loài cây trồng làm băng xanh cản lửa tại huyện Mù Cang Chải, tỉnh Yên Bái - Xác định được đặc điểm sinh thái học của các loài cây có khả năng chống chịu lửa cao tại huyện Mù Cang Chải, tỉnh Yên Bái 3. Ý nghiã khoa ho ̣c và thực tiễn của đề tài 3.1. Ý nghiã khoa học Góp phần bổ sung cơ sở khoa ho ̣c về viê ̣c xác đinh ̣ đươ ̣c một số loài cây có khả năng chố ng chiụ lửa cao, khả năng cản lửa tố t để trồng trên băng xanh cản lửa nhằ m mu ̣c đić h ha ̣n chế thiệt ha ̣i thấ p nhấ t khi cháy rừng xảy ra. 3.2. Ý nghiã thực tiễn - Xác định đươ ̣c danh sách đề xuấ t lựa cho ̣n mô ̣t số loài cây có khả năng chố ng chịu, cản lửa tố t để trồng làm băng xanh cản lửa phù hợp với điề u kiê ̣n lâ ̣p điạ của huyê ̣n Mù Cang Chải. - Là tài liê ̣u tham khảo cho các đề tài nghiên cứu tiế p theo và phu ̣c vu ̣ công tác giảng dạy Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 3 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU Cháy rừng là một hiện tượng phổ biến, thường xuyên xảy ra gây nên những tổn thất to lớn về nhiều mặt. Vì vậy, nghiên cứu các biện pháp phòng cháy, chữa cháy rừng và hạn chế đến mức thấp nhất thiệt hại do cháy rừng đã được đặt ra như một yêu cầu cấp bách của thực tiễn. Những nghiên cứu đều hướng vào tìm hiểu bản chất của hiện tượng cháy rừng và mối quan hệ giữa các yếu tố ảnh hưởng tới cháy rừng, từ đó đề xuất các giải pháp PCCCR phù hợp. Tuy nhiên, do có sự khác nhau về điều kiện tự nhiên và kinh tế, xã hội mà quy luật ảnh hưởng của các nhân tố đến cháy rừng và những giải pháp phòng cháy, chữa cháy rừng cũng không hoàn toàn giống nhau ở các địa phương. Vì vậy, tuỳ vào điều kiện cụ thể của từng quốc gia, từng địa phương mà tiến hành nghiên cứu nhằm xây dựng được những giải pháp phòng cháy, chữa cháy rừng có hiệu quả nhất. 1.1. Trên thế giới 1.1.1. Nghiên cứu về phòng cháy chữa cháy rừng Phòng cháy chữa cháy rừng trên thế giới bắt đầu được nghiên cứu vào thế kỷ 20. Thời kỳ đầu chủ yếu tập trung ở các nước có nền kinh tế phát triển như Mỹ, Nga, Đức, Thuỵ điển, Canada, Pháp, Úc.... Sau đó là ở hầu hết các nước có hoạt động lâm nghiệp. Người ta phân chia 5 lĩnh vực chính của nghiên cứu phòng cháy chữa cháy rừng gồm: 1) bản chất của cháy rừng; 2) phương pháp dự báo nguy cơ cháy rừng; 3) các công trình phòng cháy chữa cháy rừng; 4) phương pháp chữa cháy rừng và 5) phương tiện chữa cháy rừng. - Nghiên cứu bản chất của cháy rừng Kết quả nghiên cứu đã khẳng định rằng cháy rừng là hiện tượng ôxy hoá các vật liệu hữu cơ do rừng tạo ra ở nhiệt độ cao. Nó xảy ra khi có mặt đồng thời của 3 thành tố còn gọi là tam giác lửa: nguồn nhiệt, ôxy và vật liệu cháy. Tuỳ thuộc vào đặc điểm của 3 yếu tố trên mà cháy rừng có thể được hình thành, phát triển hay bị ngăn chặn hoặc suy yếu đi (Brown, 1979 [19]; Chandler, 1983 [20]; Johann G. Goldammer, 2009 [23]). Vì vậy, về bản chất, những biện pháp phòng cháy chữa cháy rừng đều nhằm tác động vào 3 yếu tố trên theo chiều hướng ngăn chặn và giảm thiểu quá trình cháy. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 4 Các nhà khoa học phân biệt 3 loại cháy rừng: (1)- Cháy dưới tán cây hay cháy mặt đất rừng, là trường hợp chỉ cháy một phần hay toàn bộ lớp cây bụi, cỏ khô và cành rơi lá rụng trên mặt đất. (2)- Cháy tán rừng (ngọn cây) là trường hợp lửa lan tràn nhanh từ tán cây này sang tán cây khác; (3)- Cháy ngầm là trường hợp xảy ra khi lửa lan tràn chậm, âm ỉ dưới mặt đất, trong lớp thảm mục dày hoặc than bùn. Trong một đám cháy rừng có thể xảy ra một hoặc đồng thời 2, 3 loại cháy trên. Tuỳ theo loại cháy rừng mà người ta đưa ra những biện pháp phòng và chữa cháy khác nhau (Brown,1979; Mc Arthur, 1984; Gromovist, 1993; Johnson Edward A, 1996; Graham, Russell, 2009) [19] [26] [22] [24] [21]. Kết quả nghiên cứu cũng chỉ ra 3 yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến sự hình thành và phát triển cháy rừng là thời tiết, loại rừng và hoạt động kinh tế xã hội của con người (Brown,1979 [19]); Thời tiết, đặc biệt là lượng mưa, nhiệt độ và độ ẩm không khí ảnh hưởng quyết định đến tốc độ bốc hơi và độ ẩm vật liệu cháy dưới rừng, qua đó ảnh hưởng đến khả năng bén lửa và lan tràn đám cháy. Loại rừng ảnh hưởng đến tính chất vật lý, hoá học, khối lượng và phân bố của vật liệu cháy, qua đó ảnh hưởng đến loại cháy, khả năng hình thành và tốc độ lan tràn của đám cháy. Hoạt động kinh tế xã hội của con người như nương rẫy, săn bắn, du lịch... ảnh hưởng đến mật độ và phân bố nguồn lửa khởi đầu của các đám cháy. Các biện pháp phòng cháy chữa cháy rừng đều được xây dựng trên cơ sở phân tích đặc điểm của của 3 yếu tố trên trong hoàn cảnh cụ thể của địa phương (Laslo Pancel, 1993 Richmond,1974) [25] [28] . - Nghiên cứu phương pháp dự báo nguy cơ cháy rừng Các kết quả nghiên cứu đều khẳng định mối liên hệ chặt giữa điều kiện thời tiết, mà quan trọng nhất là lượng mưa, nhiệt độ và độ ẩm không khí với độ ẩm vật liệu và khả năng xuất hiện cháy rừng. Vì vậy, hầu hết các phương pháp dự báo nguy cơ cháy rừng đều tính đến đặc điểm diễn biến hàng ngày của lượng mưa, nhiệt độ và độ ẩm không khí (MiBbach,1972; Chandler,1983) [27] [20]. Ở một số nước, khi dự báo nguy cơ cháy rừng ngoài căn cứ vào yếu tố khí tượng người ta còn căn cứ vào một số yếu tố khác, chẳng hạn ở Đức và Mỹ người ta sử dụng thêm độ ẩm của vật liệu cháy (Brown,1979) [19], ở Pháp người ta tính thêm lượng nước hữu hiệu Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 5 trong đất và độ ẩm vật liệu cháy, ở Trung Quốc có bổ sung thêm cả tốc độ gió, số ngày không mưa và lượng bốc hơi… Cũng có sự khác biệt nhất định khi sử dụng các yếu tố khí tượng để dự báo nguy cơ cháy rừng, chẳng hạn ở Thuỵ Điển và một số nước ở bán đảo Scandinavia người ta sử dụng độ ẩm không khí thấp nhất và nhiệt độ không khí cao nhất trong ngày, trong khi đó ở Nga và một số nước khác lại dùng nhiệt độ và độ ẩm không khí lúc 13 giờ. Những năm gần đây, ở Trung Quốc đã nghiên cứu phương pháp cho điểm các yếu tố ảnh hưởng đến nguy cơ cháy rừng, trong đó có cả những yếu tố kinh tế xã hội, và nguy cơ cháy rừng được tính theo tổng số điểm của các yếu tố. Mặc dù có những nét giống nhau nhưng cho đến nay vẫn không có phương pháp dự báo cháy rừng chung cho cả thế giới, mà ở mỗi quốc gia, thậm chí mỗi địa phương người ta vẫn nghiên cứu xây dựng phương pháp riêng. Ngoài ra, vẫn còn rất ít phương pháp dự báo nguy cơ cháy rừng có tính đến yếu tố kinh tế xã hội và loại rừng. Đây có thể là một trong những nguyên nhân làm giảm hiệu quả của phòng cháy chữa cháy rừng ngay cả ở những nước phát triển. - Nghiên cứu về công trình phòng cháy chữa cháy rừng Kết quả nghiên cứu của thế giới đã khẳng định hiệu quả của các loại băng cản lửa, các vành đai cây xanh và hệ thống kênh mương ngăn cản cháy rừng (Gromovist,1993) [22]. Người ta đã nghiên cứu tập đoàn cây trồng trên băng xanh cản lửa, trồng rừng hỗn giao và giữ nước ở hồ đập để làm giảm nguy cơ cháy rừng. Người ta cũng đã nghiên cứu hiệu lực của các hệ thống cảnh báo cháy rừng như chòi canh, tuyến tuần tra, điểm đặt biển báo nguy cơ cháy rừng. Nhìn chung thế giới đã nghiên cứu hiệu quả của nhiều loại công trình phòng cháy chữa cháy rừng. Tuy nhiên, hiện vẫn chưa đưa ra được phương pháp xác định tiêu chuẩn kỹ thuật cho các công trình đó. Những thông số kỹ thuật đưa ra đều mang tính gợi ý, và luôn được điều chỉnh theo ý kiến các chuyên gia cho phù hợp với đặc điểm của mỗi loại rừng và điều kiện địa lý, vật lý địa phương. - Nghiên cứu về biện pháp phòng và chữa cháy rừng Khi nghiên cứu các biện pháp phòng cháy chữa cháy rừng người ta chủ yếu hướng vào làm suy giảm 3 thành phần của tam giác lửa: (1)- Giảm nguồn lửa bằng cách tuyên truyền không mang lửa vào rừng, dập tắt tàn than sau khi dùng lửa, thực Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 6 hiện các biện pháp dọn vật liệu cháy trên mặt đất thành băng, đào rãnh sâu, hoặc chặt cây theo dải để ngăn cách đám cháy với phần rừng còn lại; (2)- Đốt trước một phần vật liệu cháy vào đầu mùa khô khi chúng còn ẩm để giảm khối lượng vật liệu cháy vào thời kỳ khô hạn nhất, hoặc đốt theo hướng ngược với hướng lan tràn của đám cháy để cô lập đám cháy; (3)- Dùng chất dập cháy để giảm nhiệt lượng của đám cháy hoặc ngăn cách vật liệu cháy với ôxy không khí (nước, đất, cát, hoá chất dập cháy…). Năm 2003 chính quyền bang New South Wales đã xuất bản cuốn hướng dẫn PCCCR (NSW Rural Fire Service, 2003) [31]. Trong đó các tác giả đã trình bày tương đối chi tiết về các vấn đề nguyên nhân cháy rừng, các biện pháp kỹ thuật phòng cháy chữa cháy rừng, phương tiện phòng cháy chữa cháy rừng và an toàn trong phòng cháy chữa cháy rừng v.v... - Nghiên cứu về phương tiện phòng cháy chữa cháy rừng Những phương tiện phòng cháy chữa cháy rừng đã được quan tâm nghiên cứu trong những năm gần đây, đặc biệt là phương tiện dự báo, phát hiện đám cháy, thông tin về cháy rừng và phương tiện dập lửa trong các đám cháy. Các phương pháp dự báo đã được mô hình hoá và xây dựng thành những phần mềm làm giảm nhẹ công việc và tăng độ chính xác của dự báo nguy cơ cháy rừng. Việc ứng dụng ảnh viễn thám và công nghệ GIS đã cho phép phân tích được những diễn biến thời tiết, dự báo nhanh chóng và chính xác khả năng xuất hiện cháy rừng, phát hiện sớm đám cháy trên những vùng rộng lớn. Những thông tin về khả năng xuất hiện cháy rừng, nguy cơ cháy rừng và biện pháp phòng cháy chữa cháy rừng hiện nay được truyền qua nhiều kênh khác nhau đến các lực lượng phòng cháy chữa cháy rừng và cộng đồng dân cư như hệ thống biển báo, thư tín, đài phát thanh, báo địa phương và trung ương, vô tuyến truyền hình, các mạng máy tính v.v… Những phương tiện dập tắt các đám cháy rừng được nghiên cứu theo cả hướng phát triển phương tiện thủ công như cào, cuốc, dao, câu liêm đến các loại phương tiện cơ giới như cưa xăng, máy kéo, máy gạt đất, máy đào rãnh, máy phun nước, máy phun bọt chống cháy, máy thổi gió, máy bay rải chất chống cháy và bom dập lửa… Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 7 Mặc dù các phương pháp và phương tiện phòng cháy chữa cháy rừng đã được phát triển ở mức cao, song những thiệt hại do cháy rừng vẫn rất lớn ngay cả ở những nước phát triển có hệ thống phòng cháy chữa cháy rừng hiện đại như Mỹ, Úc, Nga… Trong nhiều trường hợp việc khống chế các đám cháy vẫn không hiệu quả. Người ta cho rằng, ngăn chặn nguồn lửa để không xảy ra cháy vẫn là quan trọng nhất. Vì vậy, đã có những nghiên cứu về đặc điểm xã hội của cháy rừng và những giải pháp xã hội cho phòng cháy chữa cháy rừng. Hiện nay, các giải pháp xã hội phòng cháy chữa cháy rừng chủ yếu được tập trung vào tuyên truyền, giáo dục tác hại của cháy rừng, nghĩa vụ của công dân trong việc phòng cháy chữa cháy rừng, những hình phạt đối với người gây cháy rừng. Trong thực tế còn ít những nghiên cứu về ảnh hưởng của thể chế và chính sách quản lý sử dụng tài nguyên, chính sách chia sẻ lợi ích, những quy định của cộng đồng, những phong tục, tập quán, những nhận thức và kiến thức của người dân đến cháy rừng. Cũng còn rất ít những nghiên cứu về nguyên nhân cháy rừng do hậu quả sinh thái của sự phát triển kinh tế xã hội gây nên, về những giải pháp lồng ghép hoạt động phòng cháy chữa cháy rừng với hoạt động phát triển kinh tế và bảo vệ môi trường khác. Đây là những căn cứ quan trọng để xây dựng giải pháp kinh tế - xã hội cho phòng cháy chữa cháy rừng. - Nghiên cứu về giải pháp cộng đồng cho phòng cháy chữa cháy rừng Những vụ cháy rừng với quy mô lớn ở Đông Nam Á, đặc biệt là ở Inđônêsia đã thu hút sự quan tâm của toàn thế giới (Rowell and Moore, 2000) [30]. Các tác động tiêu cực của nó đã được nhận biết ở mọi cấp từ địa phương, quốc gia đến toàn cầu. Để có thể hiểu rõ hơn những vụ cháy rừng ở Đông Nam Á, trong khuôn khổ của Dự án phòng cháy chữa cháy rừng Đông Nam Á, Sameer Karki (2002) [29] đã nghiên cứu vai trò của cộng đồng đối với các vụ cháy rừng và sự tham gia của họ trong việc ngăn chặn các vụ cháy rừng. Báo cáo, được thực hiện nhằm phục vụ mục tiêu của Dự án Phòng cháy Chữa cháy rừng Đông Nam Á, trình bày những kinh nghiệm thành công về sự tham gia của cộng đồng trong công tác phòng cháy chữa cháy rừng và phân tích những yếu tố chính trị, thể chế, kinh tế văn hoá tạo điều kiện cho các cộng đồng địa phương tham gia tích cực vào việc ngăn chặn các vụ cháy ngoài ý muốn. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 8 Tác giả cho thấy sự đoàn kết cộng động và gắn bó với tài nguyên của địa phương là rất quan trọng trong việc sử dụng lửa có kiểm soát. Ở nhiều nước, có khi người dân dùng lửa phá huỷ rừng tự nhiên hoặc rừng trồng để trả thù hay vì các lý do chính trị. Bởi vậy, nâng cao hiệu quả quản lý lửa có thể phải bắt đầu từ việc giải quyết tốt hơn các xung đột và loại bỏ những nguyên nhân sâu xa của cháy rừng như phân chia đất đai không công bằng. Để hệ thống quản lý cháy rừng dựa vào cộng đồng được bền vững, các biện pháp khuyến khích quản lý cháy rừng phải phù hợp với nhu cầu của cộng đồng. Cần hiểu rõ mục đích của người dân khi họ tham gia vào công tác quản lý cháy rừng. Việc phối hợp các cộng đồng trong chương trình phòng cháy chữa cháy rừng cũng quan trọng, nhất là trong trường hợp có nhiều bên liên quan muốn hưởng lợi từ tài nguyên rừng. Đảm bảo sở hữu đất đai là một nhân tố quan trọng trong quản lý cháy rừng ở cộng đồng. Bên cạnh các biện pháp khuyến khích, hình phạt đối với việc quản lý không hiệu quả cũng quan trọng. Nói chung, hình phạt do cộng đồng thực thi thường có hiệu quả hơn là luật pháp của chính phủ. Việc cộng đồng tham gia thành công vào hoạt động phòng cháy chữa cháy rừng phụ thuộc vào nhiều yếu tố. Trong đó có sự gắn kết hay sở hữu của cộng đồng và sự phụ thuộc của họ đối với tài nguyên rừng; kiến thức truyền thống về môi trường vật lý – sinh học của địa phương và phương thức sử dụng lửa; và không có các xung đột về quyền sở hữu. Việc cộng đồng quản lý tài nguyên của mình cũng đảm bảo rằng quyền lợi và các mối quan tâm của họ sẽ được giải quyết và bảo vệ. Sự thành công thường phụ thuộc vào việc tuân thủ các luật lệ của cộng đồng về sử dụng lửa. Trong Dự án phòng cháy chữa cháy rừng Đông Nam Á còn nhiều tác giả tham gia nghiên cứu về giải pháp phòng cháy chữa cháy rừng dựa vào cộng đồng. Trong đó họ nhấn mạnh tầm quan trọng những giải pháp kỹ thuật và tổ chức thích hợp cho khuyến khích sự tham gia của cộng đồng vào phòng cháy chữa cháy rừng (Peter Moore, 2003) [32]. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 9 Biến đổi khí hậu trong những thập kỷ gần đây đã làm tăng nguy cơ cháy rừng của hầu hết các khu vực trên thế giới. Theo số liệu của Trung tâm giám sách cháy toàn cầu, số vụ cháy rừng từ những năm 1990 trở lại đây đã tăng lên xấp xỉ gấp 3 lần so với các thời kỳ trước đó. (Johann G. Goldammer and Nikola Nikolov, 2009) [23]. 1.1.2. Những nghiên cứu về công trình phòng cháy rừng bằng băng xanh cản lửa Băng cản lửa là một trong những biện pháp phòng chống cháy rừng có hiệu quả được áp dụng nhiều trên thế giới. Có nhiề u cách sử du ̣ng băng cản lửa khác nhau như băng trắ ng, băng xanh, hê ̣ thố ng kênh nước… Tuy nhiên ở mỗi khu vực hoă ̣c tùy thuô ̣c điề u kiê ̣n sinh thái của mỗi loa ̣i rừng để lựa cho ̣n loa ̣i băng cản lửa nào cho đa ̣t hiê ̣u quả nhấ t. Băng cản lửa là những dải đất trống không có vật liệu cháy, những băng cây xanh trong thân lá chứa nhiều nước, hoặc kênh mương… có khả năng ngăn cản sự lan tràn của các đám cháy rừng. Băng cản lửa được thiết kế nhằm ngăn cản sự lan tràn của lửa giữa các khu rừng dễ cháy hoặc giữa khu rừng dễ cháy với các tuyến đường, hay khu sản xuất có nguy cơ xuất hiện nguồn lửa cháy lan vào rừng. Để tăng cường khả năng phòng chống cháy rừng cần xây dựng những băng cản lửa nhằm có hiệu lực ngăn cản sự lan tràn của lửa từ khu rừng này sang khu rừng khác hoặc từ hệ thống đường đi vào các khu rừng giáp ranh. Nguyên lý chung của băng xanh là sử dụng các loài cây có khả năng chống chịu lửa nhờ vỏ dày, thân và lá chứa nhiều nước, xanh quanh năm, không bị cháy khi lửa tràn đến… để trồng thành băng phân chia rừng thành những diện tích nhỏ, ngăn cản được sự lan tràn của các đám cháy rừng. Từ những năm 1922 ở một số nước như: Đức, Nga, Úc đã quan tâm đến vấn đề xây dựng các băng xanh phòng cháy, tuỳ theo điều kiện lập địa mà trồng các loài cây có lá rộng như Sồi, Giẻ, Hoa mộc (Betula), Keo gai, Dương Balsam. Những năm 1930, Nga và một số nước khác ở châu Âu đã bước đầu nghiên cứu các đai rừng trồng hỗn giao giữa cây lá rộng và cây lá kim. Đến những năm 60 mới có nhiều nghiên cứu sâu hơn cả về loài cây có khả năng chống chịu lửa tốt lẫn phương thức trồng chúng trên băng phòng cháy. Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn 10 1.2. Trong nước 1.2.1. Nghiên cứu về phòng cháy chữa cháy rừng - Nghiên cứu về dự báo nguy cơ cháy rừng: Dự báo nguy cơ cháy rừng ở Việt Nam được bắt đằu từ năm 1981. Tuy nhiên trong thời gian đầu người ta chủ yếu áp dụng phương pháp dự báo của Nesterop (Phạm Ngọc Hưng, 1988) [7]. Đây là phương pháp đơn giản, cấp nguy hiểm của cháy rừng được xác định theo giá trị P bằng tổng các tích số giữa nhiệt độ và độ thiếu hụt bão hoà của không khí lúc 13 giờ hàng ngày kể từ ngày cuối cùng có lượng mưa lớn hơn 3mm. Nghiên cứu của Phạm Ngọc Hưng đã cho thấy phương pháp của Nesterop có độ chính xác cao hơn nếu tính giá trị P kể từ ngày cuối cùng có lượng mưa lớn hơn 5mm. Ngoài ra, trên cơ sở phát hiện liên hệ chặt chẽ giữa số ngày liên tục có lượng mưa dưới 5 mm hay còn gọi là số ngày khô hạn liên tục (H) với chỉ số P, Phạm Ngọc Hưng đã đưa ra phương pháp dự báo nguy cơ cháy rừng theo số ngày khô hạn liên tục. Ông xây dựng một bảng tra cấp nguy hiểm của cháy rừng căn cứ vào số ngày khô hạn liên tục cho các mùa khí hậu trong năm. Khi nghiên cứu về tính thích hợp của một số phương pháp dự báo nguy cơ cháy rừng ở Miền Bắc Việt Nam, Bế Minh Châu (2001) [2] đã khẳng định phương pháp dự báo nguy cơ cháy rừng theo chỉ tiêu P và H có độ chính xác không cao ở những vùng có sự luân phiên thường xuyên của các khối không khí biển và lục địa hoặc vào các thời gian chuyển mùa. Trong những trường hợp như vậy, thì mức độ liên hệ của chỉ số P hoặc H với độ ẩm vật liệu dưới rừng và tần suất xuất hiện của cháy rừng thấp. Từ 1989- 1991 Dự án tăng cường khả năng phòng cháy chữa cháy rừng cho Việt Nam của UNDP đã nghiên cứu, soạn thảo phương pháp dự báo nguy cơ cháy rừng theo chỉ tiêu khí tượng tổng hợp P của Nesterop nhưng thêm yếu tố gió. Chỉ tiêu P của Nesterop được nhân với hệ số là 1.0, 1.5, 2.0, và 3.0 nếu có tốc độ gió tương ứng là 0- 4, 5- 15, 16- 25, và lớn hơn 25 km/giờ. Tuy nhiên, đến nay chỉ tiêu này vẫn chưa được tính đến trong dự báo nguy cơ cháy rừng của Việt Nam. Năm 1995, Võ Đình Tiến [17] đã đưa ra phương pháp dự báo nguy cơ cháy rừng của từng tháng ở Bình Thuận theo 6 yếu tố: nhiệt độ không khí trung bình, lượng mưa trung bình, độ ẩm không khí trung bình, vận tốc gió trung bình, số vụ cháy rừng Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – ĐHTN http://www.lrc.tnu.edu.vn