Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ ngập nước thử nghiệm đến nguy cơ cháy rừng ở vườn quốc gia u minh thượng, tỉnh kiên giang

Tiếp sau đó, nhiều nhà khoa học khác đã nghiên cứu và đưa ra những phương pháp dự báo nguy cơ cháy rừng với các thang cấp khác nhau trên cơ sở phân tích độ ẩm của thảm khô dưới rừng và k

TRẦN MẠNH LONG

TÊN LUẬN VĂN NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ NGẬP NƯỚC THỬ NGHIỆM ĐẾN NGUY CƠ CHÁY RỪNG Ở VƯỜN QUỐC GIA U MINH

THƯỢNG, TỈNH KIÊN GIANG

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP

Hà Nội, 2011

TRẦN MẠNH LONG

TÊN LUẬN VĂN NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ NGẬP NƯỚC THỬ NGHIỆM ĐẾN NGUY CƠ CHÁY RỪNG Ở VƯỜN QUỐC GIA U MINH

THƯỢNG, TỈNH KIÊN GIANG

CHUYÊN NGÀNH: QUẢN LÝ BẢO VỆ TÀI NGUYÊN RỪNG

Mã số: 60.62.68

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS.TS VƯƠNG VĂN QUỲNH

Hà Nội, 2011

Được sự nhất trí của Ban giám hiệu nhà trường, khoa đào tạo sau đại học và thầy giáo hướng dẫn PGS TS Vương Văn Quỳnh tôi thực hiện đề tài

tốt nghiệp “Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ ngập nước thử nghiệm đến nguy cơ cháy rừng ở Vườn quốc gia U Minh Thượng, tỉnh Kiên Giang”

Với sự cố gắng của bản thân và sự hướng dẫn tận tình của thấy giáo PGS.TS Vương Văn Quỳnh tôi đã hoàn thành xong đề tài nghiên cứu

Nhân dịp này cho phép tôi được bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất tới thầy giáo PGS.TS Vương Văn Quỳnh, các thầy cô giáo trong khoa Quản lý bảo vệ tài nguyên rừng, các đồng chí trong khoa đào tạo sau đại học đã giúp đỡ tôi hoàn thành tốt đề tài này Cảm ơn các đồng chí trong Ban quản lý Vườn quốc gia U Minh Thượng đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành tốt đợt thực tập tại Vườn quốc gia

Do thời gian, kiến thức và kinh nghiệm còn nhiều hạn chế Vì vậy, đề tài không tránh khỏi những thiếu sót nhất định Tôi rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô giáo và các bạn đồng nghiệp để kết quả để tài

có giá trị cao hơn

Tôi 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 chưa từng được ai công

bố trong bất kỳ công trình nào khác./

Hà Nội, ngày 26 tháng 9 năm 2011

Học viên

Trần Mạnh Long

Trang phụ bìa

Lời nói đầu

Mục lục

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

Chương I - TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1 Trên thế giới

1.2 Ở Việt Nam

1.3 Những nghiên cứu về PCCCR ở khu vực U Minh Thượng

3 3 9 17 Chương 2 – MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Mục tiêu

2.2 Đối tượng nghiên cứu

2.3 Nội dung nghiên cứu

2.3.1 Nghiên cứu tình trạng và đặc điểm của các đám cháy rừng

2.3.2 Nghiên cứu chế độ thủy văn, hiện trạng công trình quản lý nước và chế độ ngập nước thử nghiệm

2.3.3 Ảnh hưởng của chế độ ngập nước thử nghiệm đến vật liệu cháy

2.3.4 Giải pháp quản lý thủy văn đảm bảo chức năng phòng cháy

2.4 Phương pháp nghiên cứu

2.4.1 Phương pháp kế thừa

2.4.2 Phương pháp điều tra thu thập số liệu chuyên ngành

21 21 21 21 21 21 21 21 21 22 22 Chương 3- ĐIỀU KIỆN CƠ BẢN CỦA KHU VỰC NGHIÊN CỨU

3.1 Điều kiện tự nhiên của khu vực nghiên cứu

3.1.1 Vị trí địa lý

3.1.2 Địa hình………

3.1.3 Đặc điểm thổ nhưỡng

3.1.4 Đặc điểm thời tiết, khí hậu

27

27

27

27

27

31

3.1.4.4 Đặc điểm nắng

3.2 Đặc điểm tài nguyên rừng

3.2.1 Rừng tràm tự nhiên

3.2.2 Rừng tràm tái sinh tự nhiên

3.3 Tình hình kinh tế - xã hội

3.3.1 Dân số và lao động

3.3.2 Tình hình kinh tế

3.3.2.1 Hiện trạng kinh tế

3.3.2.2 Tình hình sản xuất nông lâm nghiệp …………

3.3.3 Cơ sở hạ tầng

3.3.4 Y tế

3.3.5 Giáo dục

34 35 35 35 36 36 37 37 37 38 38 39 Chương 4 – KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

4.1 Tình trạng và đặc điểm của các đám cháy rừng ở VQG

4.1.1 Tình trạng cháy rừng ở U Minh Thượng

4.1.2 Mùa cháy rừng và đặc điểm các đám cháy rừng ở U Minh

4.1.2.1 Mùa cháy rừng ở U Minh Thượng

4.1.2.2 Các dạng cháy rừng ở U Minh Thượng

4.2 Chế độ thủy văn, hiện trạng công trình quản lý nước và chế độ ngập nước thử nghiệm tại Vườn quốc gia U Minh Thượng

4.2.1 Chế độ thủy văn Vườn Quốc Gia U Minh Thượng

4.2.1.1 Chế độ thủy văn toàn vùng U Minh Thượng

4.2.1.2 Chế độ thủy văn sông rạch chính xung quanh VQG

4.2.1.3 Chế độ thủy văn vùng đệm VQG U Minh Thượng

4.2.1.4 Chế độ thủy văn vùng lõi Vườn quốc gia

4.2.2 Hiện trạng hệ thống công trình quản lý nước ở Vườn quốc gia U Minh Thượng

4.2.3 Cơ chế quản lý nước, chế độ ngập nước ở VQG

4.3 Ảnh hưởng của chế độ ngập nước thử nghiệm đến vật liệu cháy

40

40

40

41

41

41

44

44

44

45

46

47

47

50

52

4.4 Giải pháp quản lý thủy văn đảm bảo chức năng phòng cháy cho

Vườn quốc gia U Minh Thượng

4.4.1 Giữ ẩm đất rừng phòng chống cháy mùa khô

4.4.1.1 Giữ nước nhiều bậc ở U Minh Thượng

4.4.1.2 Điều tiết nước giữ ẩm theo phương trình cân bằng nước

4.4.1.3 Giữ nước từ cuối mùa mưa

4.4.2 Thiết lập hệ thống công trình quản lý và giám sát quy trình điều tiết nước

4.4.2.1 Xây dựng và giám sát quy trình điều tiết nước

4.4.2.2 Bố trí các trạm giám sát mực nước mặt và mực nước ngầm

4.4.3 Giải pháp về mặt xã hội

64 65 65 66 67 67 68 68 69 KẾT LUẬN - TỒN TẠI - KIẾN NGHỊ

1 Kết luận

2 Tồn tại

3 Kiến nghị

70

70

71

71

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

DANH MỤCCÁC CHỮ VIẾT TẮT

HST Hệ sinh thái

PCCCR Phòng cháy chữa cháy rừng VLC Vật liệu cháy

DANH MỤC CÁC BẢNG

1.2 Phân cấp mức độ nguy hiểm của cháy rừng theo chỉ tiêu P 5 1.3 Phân cấp nguy cơ cháy rừng theo chỉ số Angstrom (I) 6 1.4 Mối quan hệ giữa các nhân tố khí tượng với mức độ bén lửa 7 1.5 Tiêu chuẩn phân cấp nguy cơ cháy rừng theo chỉ tiêu bén lửa I 8 1.6

Phân cấp cháy rừng thông theo chỉ tiêu P cho rừng Thông

3.1 Phân bố độ cao lớp than bùn sau cháy rừng năm 2002 29

3.3 Cân bằng lượng mưa và lượng bốc hơi các tháng ở Rạch Giá 33

3.5 Phân bố rừng tràm tự nhiên còn lại sau đợt cháy rừng năm 2002 35

4.1 Cháy mặt đất tiêu huỷ lớp thảm khô và thảm tươi dưới tán rừng 42 4.2 Cháy tán diễn ra với ngọn lửa lan nhanh trên tán rừng 42

4.3 Cháy ngầm lan trong lớp than bùn hoặc thảm mục dưới mặt

4.7 Mối quan hệ giữa độ cao nước ngập với khối lượng thảm tươi 56 4.8 Mối quan hệ giữa độ cao mực nước ngập với khối lượng thảm khô 56 4.9 Quan hệ giữa độ ẩm vật liệu cháy với độ sâu mực nước ngầm 60 4.10 Sự phụ thuộc của tốc độ bén lửa (Vc, m/phút) của vật liệu

ĐẶT VẤN ĐỀ

Rừng Tràm U Minh là kiểu rừng rất đặc thù, được xếp hạng độc đáo và quí hiếm trên thế giới Được coi là nơi có giá trị sinh khối cao so với các kiểu rừng, với khoảng 250 loài thực vật, hơn 180 loài chim, hơn 20 loài bò sát Sinh cảnh của rừng U Minh còn là hiện trường của những hoạt động kiến tạo địa chất Tuy nhiên, diện tích rừng từ khoảng 300 đến 400 ngàn hecta năm

1950, sau 40 năm (năm 1990) còn lại khoảng 100 ngàn hecta và đến nay sau nhiều vụ cháy, rừng U Minh Thượng và U Minh Hạ chỉ còn lại hơn 10 ngàn hecta Năm 2002, rừng U Minh Thượng vừa được Nhà nước chuyển từ Khu bảo tồn thiên nhiên thành Vườn quốc gia, với 21 ngày đêm hủy hoại của giặc lửa, khoảng 2.460 ha rừng tự nhiên đã bị thiêu trụi Diện tích rừng ở đây chỉ còn lại hơn 5 ngàn hecta, trong đó rừng tự nhiên chỉ còn khoảng 1 ngàn hecta

Thiệt hại do cháy rừng gây ra ở U Minh là rất lớn Chính phủ đã chỉ đạo các bộ, ngành, địa phương xây dựng dự án khôi phục và phát triển đối với Vườn quốc gia U Minh Thượng, đây không chỉ là mối quan tâm của Nhà nước và nhân dân ta, mà còn là mối quan tâm của nhiều nhà khoa học của các

tổ chức quốc tế

Trong nhiều năm liền, để bảo vệ rừng Tràm bằng việc giảm bớt nguy

cơ cháy rừng, Vườn quốc gia U Minh Thượng đã xây dựng và hoàn thiện hệ thống các công trình quản lý nước bao quanh vùng lõi nhằm điều tiết và giữ nước mưa phục vụ phòng cháy chữa cháy rừng; ngay cả thời kỳ khô hạn nhất, mực nước vẫn cao hơn mặt than bùn tới hàng chục centimet Nhưng do quy trình điều tiết thủy văn chưa thật hợp lý và không phù hợp với yêu cầu sinh thái của rừng Tràm, khiến rừng Tràm bị thoái hóa, kéo theo là giảm dần tính

đa dạng sinh học của các loài khác Hiện tượng cây tràm đổ ngả, chết cục bộ xảy ra ở phần lớn diện tích bị ngập nước trong thời gian dài, rừng không còn

sức sống, chim thú mất nơi trú ngụ

Việc giữ nước ở Vườn quốc gia về cơ bản đã giảm được nguy cơ cháy rừng, nhưng lại làm cho sinh trưởng rừng và hoàn cảnh sinh thái nói chung bị biến đổi nghiêm trọng Nếu tình trạng này kéo dài, rừng tràm có thể bị mất hẳn trong tương lai, đất nước sẽ mất đi những hình mẫu tiêu biểu của cảnh quan thiên nhiên cùng với nguồn tài nguyên đa dạng sinh học vô cùng phong phú của rừng Tràm

Để có thêm cơ sở khoa học về sự ảnh hưởng của việc điều tiết nước đến nguy cơ cháy rừng, góp phần tìm ra giải pháp phòng cháy chữa cháy rừng hiệu quả cho Vườn quốc gia U Minh Thượng tôi tiến hành thực hiện đề tài:

“Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ ngập nước thử nghiệm đến nguy cơ cháy rừng ở Vườn quốc gia U Minh Thượng, tỉnh Kiên Giang”

Chương 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Trên thế giới

Trước những thảm hoạ và tổn thất to lớn do cháy rừng gây nên trên thế giới người ta đã bắt đầu nghiên cứu về dự báo nguy cơ cháy rừng và phòng cháy, chữa cháy rừng nói chung ngay từ những năm đầu của thế kỷ XX

Ở Mỹ từ năm 1914 E.A Beal và C.B Show đã nghiên cứu và dự báo được khả năng cháy rừng thông qua việc xác định độ ẩm của lớp thảm mục Các tác giả đã nhận định rằng độ ẩm của lớp thảm mục thể hiện mức độ khô hạn của rừng Độ khô hạn càng cao thì khả năng xuất hiện cháy rừng càng lớn[14] Đây là một trong những công trình đầu tiên xác định yếu tố quan trọng nhất gây nguy cơ cháy rừng Nó mở đầu cho việc nghiên cứu xây dựng các phương pháp dự báo cháy rừng sau này Tiếp sau đó, nhiều nhà khoa học khác đã nghiên cứu và đưa ra những phương pháp dự báo nguy cơ cháy rừng với các thang cấp khác nhau trên cơ sở phân tích độ ẩm của thảm khô dưới rừng và kết quả thử nghiệm khả năng bén lửa của nó

Từ năm 1920 đến 1929, nhiều tác giả ở Mỹ đã tiến hành nghiên cứu các nguyên nhân gây ra cháy rừng, đã nghiên cứu mối tương quan giữa độ ẩm vật liệu cháy với các yếu tố khí tượng, dòng đối lưu không khí ở đám cháy và mối tương quan giữa dòng đối lưu với gió Từ đó đưa ra các biên pháp phòng cháy chữa cháy rừng

Đến năm 1978, các nhà khoa học Mỹ đã đưa ra được hệ thống dự báo cháy rừng tương đối hoàn thiện Theo hệ thống này có thể dự báo nguy cơ cháy rừng trên cơ sở phân ra các mô hình vật liệu Khi kết hợp với các số liệu quan trắc khí tượng và những số liệu về điều kiện địa hình người ta có thể dự báo được khả năng xuất hiện cháy rừng và mức độ nguy hiểm của các đám cháy nếu xảy ra [19]

Ở Nga cũng có nhiều nhà nghiên cứu về cháy rừng, trong đó có V.G Nesterov (1939), Melekhop I.C (1948), Arxubasev C.P (1957) Họ đã đi sâu nghiên cứu các yếu tố khí tượng thuỷ văn và các yếu tố khác ảnh hưởng đến khả năng xuất hiện cháy rừng Công trình nghiên cứu được sử dụng nhiều nhất là của Nesterov (1939)[6],[13],[26] về phương pháp dự báo cháy rừng tổng hợp

- Từ 1929 đến 1940 V.G Nesterov đã nghiên cứu mối tương quan giữa các yếu tố khí tượng gồm nhiệt độ lúc 13 giờ, độ ẩm lúc 13 giờ và lượng mưa ngày với tình hình cháy rừng trong khu vực và đi đến kết luận rằng: trong rừng nơi nào nhiệt độ không khí càng cao, độ ẩm không khí thấp, số ngày không mưa càng kéo dài, thì vật liệu cháy càng khô và càng dễ phát sinh đám cháy Trên cơ sở những phân tích của mình Nesterov đã đưa ra chỉ tiêu khí tượng tổng hợp để đánh giá mức độ nguy hiểm cháy rừng như sau:

d

n

1 i i13 x

ti13 Nhiệt độ không khí tại thời điểm 13 giờ ngày thứ i ( 0C )

di13 Độ chênh lệch bão hoà độ ẩm không khí tại thời điểm 13 giờ ngày thứ i (mb)

n Số ngày không mưa hoặc có mưa nhưng nhỏ hơn 3 mm kể từ ngày cuối cùng có lượng mưa lớn hơn 3 mm

Từ chỉ tiêu P có thể xây dựng được các cấp dự báo mức độ nguy hiểm cháy rừng cho từng địa phương khác nhau Cơ sở của của việc phân cấp cháy này dựa vào mối quan hệ giữa chỉ tiêu P với số vụ cháy rừng ở địa phương đó trong nhiều năm liên tục

Năm 1968, Trung tâm khí tượng thuỷ văn quốc gia Liên Xô (MY) đã đưa ra một phương pháp mới trên cơ sở một số thay đổi trong việc áp dụng công thức (1.1) Theo phương pháp này, chỉ số P được tính theo nhiệt độ không khí và nhiệt độ điểm sương Chỉ tiêu P được xác định theo công thức sau:

) Di ti ( n 1

i ti K

đề nghị xác định hệ số K theo lượng mưa ngày cụ thể như sau:

Bảng 1.1: Bảng hệ số K theo lượng mưa

Theo Nesterop Theo MY

II 301 – 500 201 - 450 Ít nguy hiểm

II 501 – 1000 451 - 900 Nguy hiểm

IV 1001 – 4000 901- 2000 Rất nguy hiểm

V > 4000 >2000 Cực kỳ nguy hiểm

Ở Thụy Điển năm 1951 Angstrom [8] đã nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến cháy rừng và đưa ra trị số cho việc dự báo nguy cơ cháy rừng Chỉ

số Angstrom dựa vào hai yếu tố khí hậu chính là nhiệt độ và độ ẩm không khí

để tính mức nguy hiểm cháy cho từng vùng khí hậu Chỉ số này đã được áp dụng trên nhiều nước ôn đới và khá chính xác

Công thức tính như sau:

I =

10

T)(2720

Trong đó: I – Chỉ số Angstrom, để xác định nguy cơ cháy rừng,

R - Độ ẩm tương đối của không khí thấp nhất trong ngày (%)

T – Nhiệt độ không khí cao nhất trong ngày

Căn cứ vào chỉ số Angstrom (I) tác giả tiến hành phân cấp nguy cơ cháy theo các cấp như Bảng 1.3

Bảng 1.3 Phân cấp nguy cơ cháy rừng theo chỉ số Angstrom (I) Cấp cháy Chỉ số Angstrom (I) Nguy cơ cháy

II 2.5<I<4.0 Ít có khả năng cháy III 2.0<I<2.5 Có khả năng cháy

Phương pháp dự báo nguy cơ cháy rừng dựa vào chỉ số Angstrom không tính tới các nhân tố lượng mưa, độ ẩm của vật liệu cháy và khối lượng vật liệu cháy Nó có thể phù hợp với điều kiện thời tiết ít mưa trong suốt mùa cháy, khối lượng vật liệu cháy ổn định và trạng thái rừng có tính đồng nhất cao của nơi tác giả nghiên cứu, nhưng có thể ít phù hợp với những địa phương

có sự biến động cao của lượng mưa, địa hình và khối lượng vật liệu cháy Cho đến nay, phương pháp này ít được sử dụng ở những quốc gia khác, đặc biệt là khu vực nhiệt đới

Qua nghiên cứu 103 khu vực bị cháy ở Trung Quốc Yangmei [22] đã

đưa ra phương pháp dự báo cháy rừng theo chỉ tiêu khả năng bén lửa của vật liệu (I) với trình tự như sau:

+ Tính toán mức độ nguy hiểm của sự bén lửa I:

Tác giả đã phân tích quan hệ của mức bén lửa của vật liệu cháy (I) với các yếu tố nhiệt độ không khí cao nhất (T14), độ ẩm tương đối của không khí thấp nhất (R14), số giờ nắng (m) và lượng bốc hơi (M) trong ngày Kết quả cho thấy mức bén lửa của vật liệu cháy (I) có liên hệ với các yếu tố (T14), (m), (M) đều theo dạng hàm luỹ thừa như sau:

Hệ số tương quan

Hệ số biến động

Bảng 1.5 Tiêu chuẩn phân cấp nguy cơ cháy rừng theo chỉ tiêu bén lửa I Tháng

CấpI Không cháy

Cấp II Khó cháy

Cấp III

Có thể cháy

CấpIV

Dễ cháy

CấpV Cháy mạnh

Khi nghiên cứu các biện pháp PCCCR 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 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) - Giảm khối lượng vật liệu cháy bằng cách 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) - Làm giảm khả năng cung cấp ô xy cho đám cháy bằng cách dùng chất dập cháy để ngăn cách vật liệu cháy với ô xy không khí (nước, đất, cát, hoá chất dập cháy v.v…) Các chất dập cháy cũng có tác dụng làm giảm nhiệt độ để làm giảm hoặc ngưng hẳn quá trình cháy

Những phương tiện PCCCR 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 PCCCR hiện nay được truyền qua nhiều kênh khác nhau đến các lực lượng PCCCR 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 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 v.v…

Mặc dù, các phương pháp và phương tiện PCCCR đã được phát triển ở mức cao, song những thiệt hại do cháy rừng vẫn rất khủng khiếp ngay cả ở những nước phát triển có hệ thống PCCCR hiện đại như Mỹ, Úc, Nga v.v… 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

1.2 Ở Việt Nam

Những nghiên cứu về dự báo cháy rừng ở nước ta được bắt đầu tiến hành từ năm 1981 và chủ yếu theo hướng nghiên cứu áp dụng phương pháp

dự báo theo chỉ tiêu tổng hợp của V.G Nesterov [7],[12]

Năm 1985 Cục Kiểm lâm đã chủ trì đề tài cấp nhà nước [7] về biện

pháp phòng cháy chữa cháy rừng thông và rừng tràm Kết quả đề tài là một báo cáo mang tính đúc rút các kinh nghiệm về phòng cháy, chữa cháy cho rừng thông và rừng tràm của các tỉnh trong khu vực, mà chưa đưa ra được các biện pháp mới

Năm 1988 Phạm Ngọc Hưng đã áp dụng phương pháp của V.G Nesterov trên cơ sở nghiên cứu cải tiến, điều chỉnh hệ số K theo lượng mưa ngày để tính toán và xây dựng phương pháp dự báo cháy rừng cho đối tượng rừng Thông tỉnh Quang Ninh theo các chỉ tiêu được xác định như sau:

- Trên cơ sở sử dụng công thức chỉ tiêu tổng hợp của V.G Nesterov và dãy quan trắc các yếu tố khí tượng gồm nhiệt độ không khí lúc 13 giờ, độ chênh lệch bão hoà lúc 13 giờ và lượng mưa ngày của tỉnh Quảng Ninh trong

10 năm (1975 – 1985), tác giả tính chỉ tiêu khí tượng tổng hợp P cho từng ngày ở Quảng Ninh, công thức tính như sau:

1 13

13d

- Trong đó: P – chỉ tiêu tổng hợp đánh giá nguy cơ cháy rừng

K - Hệ số điều chỉnh theo lượng mưa ngày ( K có giá tri bằng 1 khi lượng mưa ngày nhỏ hơn 5mm, K có giá trị bằng 0 khi lượng mưa ngày vượt quá 5 mm)

n - số ngày không mưa hoặc có mưa nhưng lượng ngày nhỏ hơn 5mm

kể từ ngày cuối cùng có lượng mưa lớn hơn 5mm

ti13 - nhiệt độ không khí lúc 13 giờ (0C)

di13 - độ chênh lệch bão hoà của không khí lúc 13 giờ (mb)

Sau đó tác giả dựa vào kết quả phân tích mối liên hệ giữa chỉ tiêu P với

số vụ cháy đã xảy ra trong 10 năm để chỉnh lý lại ngưỡng của các cấp dự báo cháy rừng ở Quảng Ninh, kết quả được ghi ở Bảng 1.6

Bảng 1.6 Phân cấp cháy rừng thông theo chỉ tiêu P cho rừng thông

Quảng Ninh của TS Phạm Ngọc Hưng

Cấp cháy Độ lớn của P Khả năng cháy

I <1000 Ít có khả năng cháy

II 1001-2500 Có khả năng cháy III 2501-5000 Nhiều khả năng cháy

IV 5001-10.000 Nguy hiểm

V >10.000 Cực kỳ nguy hiểm

Phương pháp dự báo cháy rừng theo chỉ tiêu tổng hợp của V.G Nesterov được áp dung rộng rãi trên quy mô cả nước Nó có ưu điểm đơn giản, dễ thực hiện với các thiết bị đơn giản và ít tốn công sức Tuy nhiên, phương pháp này lại có nhược điểm là chỉ căn cứ vào những nhân tố khí tượng là chính, chưa tính đến được ảnh hưởng của một số nhân tố khác như khối lượng vật liệu cháy, đặc điểm của nguồn lửa, điều kiện địa hình v.v… Vì vậy, việc áp dụng phương pháp này trên toàn lãnh thổ mà không có những hệ

số hiệu chỉnh thích hợp có thể sẽ dẫn đến những sai số nhất định

Từ 1989-1992, tổ chức UNDP đã hỗ trợ “Dự án tăng cường khả năng phòng cháy, chữa cháy rừng cho Việt Nam” A.N Cooper chuyên gia đánh giá mức độ nguy hiểm cháy rừng của FAO đã cùng các chuyên gia Việt Nam nghiên cứu soạn thảo phương pháp dự báo cháy rừng A.N Cooper cho rằng ngoài các yếu tố mà V.G Nesterov đã nêu, đối với nhiều vùng rừng ở Việt Nam gió cũng là nhân tố ảnh hưởng lớn đến sự hình thành và phát triển các đám cháy[32] Do vậy, ông đề nghị sử dụng phương pháp của V.G Nesterov nhưng phải tính đến tốc độ gió Tốc độ gió được xác định vào thời điểm 13 giờ ở độ cao 10 - 12 mét so với mặt đất Công thức dự báo do ông đề xuất như sau:

Pc = P.(WF) (1.8) Trong đó: Pc là chỉ tiêu khí tượng tổng hợp theo đề nghị của Cooper, P

là chỉ tiêu khí tượng tổng hợp tính theo công thức của Nesterov trên cơ sở điều chỉnh hệ số K theo lượng mưa ngày a của Pham Ngọc Hưng, WF là hệ

số hiệu chỉnh có giá trị phụ thuộc vào tốc độ gió như Bảng 1.7 dưới đây:

Bảng 1.7: Bảng tốc độ gió Tốc độ gió Giá trị hệ số WF

Căn cứ vào kết quả xác định chỉ số Pc ở Việt Nam A.N Cooper đã phân

cấp dự báo nguy cơ cháy rừng ở Việt Nam thành 4 cấp như Bảng 1.8

Bảng 1.8: Cấp nguy hiểm cháy rừng có thêm yếu tố gió

của A.N Cooper (1991) Cấp

cháy Đặc trưng cấp cháy Chỉ số Pc

Chỉ thị theo màu

II Có nguy cơ cháy trung bình 4001 – 12000 Vàng

III Có nguy cơ cháy cao 12001 – 30000 Da cam

IV Có nguy cơ cháy rất cao >30000 Đỏ

Trong quá trình nghiên cứu tác giả đã đưa thêm nhân tố gió vào khi dự báo nguy cơ cháy rừng Điều này làm tăng độ chính xác của chỉ số nhất là đối với các vùng gió có vận tốc lớn vào mùa khô Nhưng biện pháp này chưa khắc phục được nhược điểm chính của V.G Nesterov là khi không có mưa

nhiều ngày liên tục thì chỉ số Pc cứ tăng lên vô hạn trong lúc đó cấp dự báo chỉ có cấp IV Do đó dự báo không còn ý nghĩa nữa

Khi nghiên cứu quan hệ giữa chỉ tiêu tổng hợp P của Nesterov với số ngày khô hạn liên tục H (số ngày liên tục không mưa hoặc có mưa nhưng lượng mưa nhỏ hơn 5mm) TS Phạm Ngọc Hưng [12] kết luận chỉ số P có liên

hệ rất chặt chẽ với H, hệ số tương quan giữa chúng đạt 0.81 Điều đó nói lên rằng số ngày khô hạn liên tục càng tăng thì khả năng xuất hiện cháy rừng càng lớn Từ kết quả phân tích tương quan của P và H tác giả đã xây dựng một phương pháp căn cứ vào H để dự báo nguy cơ cháy rừng ngắn hạn và dài hạn cho từng vùng sinh thái khác nhau Công thức được được áp dụng để dự báo như sau:

+ Dự báo hàng ngày: Hi=K.(Hi-1+1) (1.9) + Dự báo nhiều ngày: Hi=K.(Hi-1+n) (1.10)

Trong đó:

- Hi là số ngày khô hạn liên tục,

- Hi-1 là số ngày khô hạn liên tục tính đến trước ngày dự báo

- K là hệ số điều chỉnh lượng mưa Nếu lượng mưa ngày a nhỏ hơn hoặc bằng 5mm thì K=1, nếu lượng mưa lớn hơn 5mm thì K=0

- n là số ngày khô hạn, không mưa liên tục của đợt dự báo tiếp theo

Sau khi tính được Hi sẽ tiến hành xác định khả năng cháy rừng theo biểu tra lập sẵn cho địa phương trong 6 tháng mùa cháy

Phương pháp này tính toán rất đơn giản, tiện lợi trong sử dụng (vì tính toán đơn giản chỉ cần tính số ngày không mưa hoặc có mưa nhỏ hơn 5mm) Tuy vậy, phương pháp này vẫn còn có một số hạn chế giống như phương pháp chỉ tiêu tổng hợp, độ chính xác của phương pháp này còn thấp hơn do mới chỉ căn cứ vào một nhân tố là lượng mưa

Từ năm 1991 – 1993 áp dung phương pháp dự báo cháy rừng theo chỉ

tiêu tổng hợp P cải tiến cho Việt Nam và chỉ số khô hạn của Phạm Ngọc Hưng, Võ Đình Tiến đã đưa ra phương pháp dự báo nguy cơ cháy rừng theo chỉ tiêu tổng hợp cho Việt Nam và chỉ số khô hạn liên tục của Phạm Ngọc Hưng Ông Võ Đình Tiến và những nhà quản lý cháy rừng nhận thấy rằng hai phương pháp này tỏ ra không phù hợp Do đặc thù riêng, khí hậu của Bình Thuận được phân ra hai mùa rõ rệt, mùa khô kéo dai 6 tháng từ thàng 11 năm trước đến hết tháng 4 năm sau và mùa mưa kéo dài 6 tháng từ 5 đến tháng 10 Trong mùa khô hầu như không có mưa trên 5 mm, do vậy ngay từ tháng 1 cấp

dự báo cháy rừng thường tăng vọt lên mức cấp V và cứ thế kéo dài cho đến hết mùa cháy thì tính thuyết phục không cao Mặt khác, nguyên nhân cháy còn phụ thuộc rất lớn vào yếu tố con người do đó đây là yếu tố cần quan tâm

Từ những bất cập sau 3 năm thực hiện hai biện pháp dự báo cháy rừng trên ở Bình Thuận Võ Đình Tiến cùng với các cộng tác viên đã đưa ra công thức xác định chỉ tiêu nguy hiểm đối với cháy rừng cho Bình Thuận như sau:

Wi Ai

Ci Li Vi Di Xi

Trong đó: Xi – Chỉ tiêu tổng hợp về cháy ở Bình Thuận tháng i

Di – Nhiệt độ không khí trung bình tháng i

Li – Lượng người vào rừng trung bình tháng i

Sau thời gian nghiên cứu từ năm 1995 – 1997, Bế Minh Châu [6] đã nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện khí tượng đến độ ẩm và khả năng cháy của vật liệu cháy dưới rừng thông tại một số vùng trọng điểm thông ở Miền Bắc Việt Nam Kết quả tác giả đã đưa ra được là biểu phân cấp cháy rừng theo độ ẩm vật liệu cháy trên Bảng 1.9

Biểu 1.9: Phân cấp cháy rừng theo độ ẩm vật liệu cháy

của TS.Bế Minh Châu

Cấp

cháy

Độ ẩm VLC(%)

Tốc độ cháy(m/s)

Biến đổi của tốc độ cháy

Khả năng xuất hiện cháy

I >50 Không cháy Không có khả năng cháy

II 35-50 0.002-0.0037 Cháy chậm ít có khả năng

cháy III 17-32.9 0.0038-0.0063 Tương đối

nhanh

Có khả năng cháy

<7.0%, trong 10 ngày liên tục sai số trung bình là 8.5%, trong 15 ngày liên tục sai số dự báo xấp xỉ 10% và trong khoảng thời gian 20 ngày liên tục sai số trung bình ở cả 3 khu vực đều >10% Do vậy để đảm bảo độ chính xác thì sau

10 ngày phải xác định lại độ ẩm vật liệu cháy để bổ sung

Hiện nay đã có một số công trình nghiên cứu về phòng cháy, chữa cháy rừng ở nước ta Kết quả của những công trình nghiên cứu là cơ sở khoa học cho việc việc tổ chức và xây dựng kế hoạch phòng cháy, chữa cháy rừng ở

một số địa phương Qua thực tế áp dụng các kết quả của các công trình nghiên cứu cho từng địa phương thì độ chính xác cao còn dùng các kết quả nghiên cứu này áp dụng cho tất cả các địa phương thì độ chính xác giảm đi Nguyên nhân chủ yếu là do ở vùng núi địa hình bị chia cắt tạo nên điều kiện tiểu khi hậu khác nhau, hình thành các kiểu rừng thuộc các tiểu vùng vi khí hậu rừng với mức khô ẩm khác nhau Điều đó làm cho khả năng phát sinh cháy rừng trong từng khu vực sẽ khác nhau Phạm vi lãnh thổ càng lớn thì sự phân hoá khí hậu và nguy cơ cháy rừng càng rõ rệt Đây là lý do vì sao phải nghiên cứu những hệ số hiệu chỉnh khi áp dụng phương pháp dự báo nguy cơ cháy rừng cho mỗi đia phương

Hiện còn rất ít những nghiên cứu về hiệu lực của các công trình PCCCR cũng như những phương pháp và phương tiện PCCCR Mặc dù trong các quy phạm PCCCR có đề cập đến những tiêu chuẩn của các công trình PCCCR, những phương pháp và phương tiện PCCCR song phần lớn đều được xây dựng trên cơ sở tham khảo tư liệu của nước ngoài, chưa có khảo nghiệm đầy đủ trong điều kiện Việt Nam [6]

Ở Việt Nam, các nghiên cứu về biện pháp PCCCR chủ yếu hướng vào thử nghiệm và phân tích hiệu quả của giải pháp đốt trước nhằm giảm khối lượng vật liệu cháy Năm 1995, Phan Thanh Ngọ đã thử nghiệm đốt trước vật liệu cháy dưới rừng thông 8 tuổi ở Đà Lạt Tác giả cho rằng với rừng thông lớn tuổi không cần phải gom vật liệu trước khi đốt mà chỉ cần tuân thủ những nguyên tắc về chọn thời tiết thích hợp để đốt Năm 2001, Bế Minh Châu đã nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện khí tượng đến độ ẩm và khả năng cháy

và vật liệu cháy dưới rừng thông Tác giả đã hoàn thiện phương pháp dự báo cháy rừng ở một số vùng trọng điểm Thông ở miền Bắc Việt Nam [6]

Ngoài ra, đã có một số tác giả đề cập đến giải pháp xã hội cho PCCCR (Lê Đăng Giảng, 1972; Đặng Vũ Cẩn, 1992; Phạm Ngọc Hưng, 1994) Các

tác giả đã khẳng định rằng việc tuyên truyền về tác hại của cháy rừng, quy hoạch vùng sản xuất nương rẫy, hướng dẫn về phương pháp dự báo, cảnh báo, xây dựng các công trình PCCCR, tổ chức lực lượng PCCCR, quy định về dùng lửa trong dọn đất canh tác, săn bắn, du lịch, quy định về nghĩa vụ và quyền lợi của công dân v.v sẽ là những giải pháp xã hội quan trọng trong công tác PCCCR

1.3 Những nghiên cứu về PCCCR ở khu vực U Minh Thượng

Những tài liệu đầu tiên trình bày biện pháp PCCCR Tràm là cuốn "Bài giảng Phòng cháy chữa cháy rừng" của Phạm Gia Tường (1976) và cuốn

"Phòng cháy chữa cháy rừng" của Ngô Quang Đê, Lê Đăng Giảng và Phạm Ngọc Hưng (1983) Trong những tài liệu này các tác giả đã mô tả một cách khái quát hiện tượng cháy ngầm ở rừng tràm và giới thiệu việc xây dựng kênh mương phòng cháy như một biện pháp quan trọng nhất cho PCCCR tràm Một tài liệu khác trình bày cụ thể hơn về đặc điểm cháy rừng tràm là luận án Phó tiến sỹ của Phan Thanh Ngọ (1996) với tên đề tài: “Nghiên cứu một số biện pháp PCCCR thông ba lá, rừng tràm ở Việt Nam” Tác giả đã mô tả sự tồn tại cả 3 loại cháy tán, cháy mặt đất và cháy ngầm ở rừng tràm, nêu đặc điểm thời tiết, loại rừng và hoạt động kinh tế xã hội có liên quan đến cháy rừng tràm Trên cơ sở đó tác giả đề xuất một số biện pháp kỹ thuật và kinh tế

xã hội cho PCCCR tràm

Từ năm 1981-1985, Đề tài cấp Nhà nước Mã số 04010107 do TS Phạm Ngọc Hưng làm chủ trì đã tiến hành nghiên cứu một số biện pháp PCCCR thông và rừng tràm ở ba tỉnh Quảng Ninh, Lâm đồng và Minh Hải (Cà Mau, Kiên Giang) Kết quả đề tài là một số đề xuất về những vấn đề sau:

- Xây dựng hệ thống chòi canh

- Xây dựng đường băng cản lửa (xanh và trắng)

- Xây dựng hệ thống kênh mương

- Xây dựng hệ thống hồ chứa nước phòng cháy

- Dự báo khả năng xuất hiện cháy rừng thông và rừng tràm

- Nghiên cứu ứng dụng một số công cụ chữa cháy rừng

- Xây dựng lực lượng phòng và chữa cháy rừng thông và rừng tràm Trong báo cáo sơ kết đề tài “Nghiên cứu về quản lý rừng tràm ở đồng bằng sông Cửu Long”, Mai Văn Nam (2002) cũng mô tả hiện tượng cháy

“khủng khiếp” của rừng tràm Tác giả chủ yếu tập trung phân tích nguyên nhân

về mặt kinh tế - xã hội của cháy rừng, đặc biệt là ảnh hưởng của các chính sách

sở hữu và sử dụng rừng tràm, chính sách chia sẻ lợi ích và hình thức tổ chức quản lý rừng tràm đến ý thức và mức độ tham gia của người dân vào quản lý rừng tràm Tác giả kết luận những giải pháp kinh tế - xã hội sẽ có ý nghĩa quan trọng nhất trong việc PCCCR tràm [21]

Một tài liệu khác cũng thu hút sự chú ý của những người quan tâm đến cháy rừng tràm là “Báo cáo kiểm điểm trách nhiệm của Cục kiểm lâm về các

vụ cháy rừng tràm tại U Minh năm 2002” (Cục kiểm lâm, 2002) Các tác giả

đã nêu những nguyên nhân chủ yếu của cháy rừng tràm gồm: sự biến đổi bất thường của thời tiết đã gây khô hạn nghiêm trọng, hiện tượng tháo nước bắt

cá đầu mùa khô làm tăng mức khô hạn của đất rừng tràm, hoạt động đốt ong thiếu kiểm soát đã làm tăng nguồn lửa ở rừng tràm, tổ chức tuần tra chưa nghiêm túc nên không phát hiện sớm các đám cháy, không được thực hiện nghiêm túc các biện pháp phòng cháy như đắp đập giữ nước, dọn vệ sinh rừng, thiếu sự tham gia tích cực của chính quyền và người dân địa phương vào PCCCR, thiếu phương pháp và phương tiện chữa cháy hiệu quả v.v Các tác giả cũng đề xuất những giải pháp quan trọng cho PCCCR tràm như tuyên truyền giáo dục ý thức bảo vệ rừng và chấp hành luật PCCCR, xây dựng hệ thống biển báo, biển cấm lửa, canh gác nghiêm ngặt, xây dựng các công trình PCCCR như đường vận chuyển phương tiện chữa cháy, các chòi canh cháy

rừng, hệ thống đê bao quanh khu bảo vệ nghiêm ngặt, xây dựng trạm bơm cung cấp nước trong mùa khô, trang bị đủ phương tiện PCCCR như xuồng, dây bơm nước, cưa xăng, xẻng, cuốc, dao, khoan giếng v.v

Tài liệu gần đây nhất về xây dựng giải pháp PCCCR tràm là báo cáo của hội thảo khoa học về những nội dung của “Dự án đầu tư khôi phục, bảo

vệ và phát triển VQG U Minh Thượng sau vụ cháy rừng tháng 3 năm 2002”

do Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn phối hợp với Ủy Ban Nhân Dân tỉnh Kiên Giang tổ chức Hội thảo đã đưa ra một số kết luận quan trọng sau:

- Khôi phục HST rừng tràm sau cháy bằng phương pháp tái sinh tự nhiên là chính, chỉ gieo sạ bổ sung ở những nơi không có tái sinh tự nhiên

- PCCCR tràm chủ yếu phải bằng cách duy trì độ ẩm hợp lý cho than bùn trong suốt mùa khô, tu bổ hệ thống kênh điều tiết nước, làm tốt công tác dự báo, phát hiện sớm và chữa cháy kịp thời, kết hợp phương tiện chữa cháy thô

sơ và hiện đại

- Phải ký thoả ước giữa VQG với người dân địa phương trong việc bảo

vệ rừng và PCCCR, tập trung xây dựng các công trình thuỷ lợi và hệ thống điện sản xuất và sinh hoạt cho người dân địa phương, tăng cường tuyên truyền giáo dục môi trường, giáo dục ý thức pháp luật, ý thức bảo vệ rừng, bảo vệ môi trường cho người dân địa phương, phải lôi cuốn được cộng đồng địa phương tham gia vào hoạt động PCCCR

Vào năm 2003, trong Chương trình khoa học công nghệ trọng điểm cấp Nhà nước giai đoạn 2001-2005 về “Bảo vệ môi trường và phòng tránh thiên tai”, Nhà nước đã đầu tư thực hiện đề tài: “Nghiên cứu xây dựng các giải pháp phòng chống và khắc phục hậu quả cháy rừng cho vùng U Minh và Tây Nguyên” Mã số: KC.08.24 do PGS TS Vương Văn Quỳnh làm chủ nhiệm

Đề tài đã tiến hành nghiên cứu và đề xuất một số giải pháp PCCCR và khắc phục hậu quả cháy rừng tràm ở tỉnh Cà Mau và tỉnh Kiên Giang và rừng ở các

tỉnh Tây Nguyên Đề tài đã đưa ra giải pháp hữu hiệu cho PCCCR cho vùng

U Minh trong đó có VQG U Minh Thượng như sau:

- Xây dựng các phương pháp và quy trình dự báo cháy rừng

- Xây dựng các giải pháp khoa học công nghệ, kinh tế xã hội cho phòng cháy chữa cháy rừng

- Xây dựng danh mục tập đoàn cây có khả năng chống chịu lửa

- Đề xuất các phương pháp và các phương tiện chữa cháy rừng

- Nghiên cứu những giải pháp và quy trình khắc phục hậu quả của cháy rừng

Hiện nay, việc xây dựng các giải pháp PCCCR đang được Nhà nước ta quan tâm Đây lại là vấn đề phức tạp, đòi hỏi phải có đầu tư thích đáng về thời gian và tiền của nên nhìn chung chúng ta còn thiếu hụt về thông tin, về phương pháp luận và kinh nghiệm hoạt động thực tiễn làm cho công tác PCCCR chưa được hiệu quả Chính những tồn tại trên đây là một trong những nguyên nhân gây trở ngại cho công tác quản lý và bảo vệ môi trường, thực hiện các chính sách về môi trường nói chung Do vậy chúng ta cần phải tiếp tục có những nghiên cứu nhằm hoàn thiện dần phương pháp luận cũng như tích luỹ dần kinh nghiệm thực tiễn, đồng thời làm phong phú thêm nguồn thông tin cho các nhà nghiên cứu sau này Xuất phát từ những lý do nêu trên,

và cũng chính là cơ sở cho việc lựa chọn đề tài nghiên cứu

Chương 2 MỤC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Mục tiêu nghiên cứu

đề xuất được các biện pháp PCCCR có hiệu quả và ít làm tổn hại đến biến đổi

đa dạng sinh học của Vườn quốc gia U Minh Thượng

2.2 Đối tượng

Hệ sinh thái rừng Tràm ở Vườn Quốc Gia U Minh Thượng, tỉnh Kiên Giang

2.3 Nội dung nghiên cứu

2.3.1 Nghiên cứu tình trạng và đặc điểm của các đám cháy rừng ở Vườn quốc gia U Minh Thượng

2.3.2 Nghiên cứu chế độ thủy văn, hiện trạng công trình quản lý nước và chế

độ ngập nước thử nghiệm tại Vườn quốc gia U Minh Thượng

2.3.3 Ảnh hưởng của chế độ ngập nước thử nghiệm đến vật liệu cháy

2.3.3.1 Ảnh hưởng của chế độ ngập nước đến khối lượng vật liệu cháy 2.3.3.2 Biến đổi của khối lượng vật liệu cháy theo độ cao mực nước ngập 2.3.3.3 Ảnh hưởng của chế độ ngập nước đến độ ẩm của vật liệu cháy 2.3.4 Giải pháp quản lý thủy văn đảm bảo chức năng phòng cháy cho Vườn quốc gia U Minh Thượng

2.4 Phương pháp nghiên cứu

có liên quan đến PCCCR và khắc phục hậu quả của cháy rừng

2 4.2 Phương pháp điều tra thu thập số liệu chuyên ngành

Tham khảo số liệu quan trắc thủy văn của Trạm nghiên cứu thủy văn và

dự báo cấp cháy của Hạt kiểm lâm VQG U Minh Thượng về số liệu đo mực

nước tại 10 thước đo mực nước dọc kênh Trung tâm

- Điều tra, thu thập số liệu thủy văn trên ô tiêu chuẩn (OTC)

+ Tiến hành lập và điều tra 20 OTC (kích thước mỗi ô tiêu chuẩn 20m

x 25m) và 30 giếng đo mực nước ngầm

+ Các ô tiêu chuẩn được bố trí trên các cấp độ cao địa hình khác nhau Khu vực than bùn dày và rừng Tràm không bị cháy vào năm 2002 đại diện cho khu vực có độ cao địa hình lớn nhất trong Vườn quốc gia, khu vực than bùn dày, khu vực than bùn trung bình đại diện cho những nơi có độ cao thấp hơn khu vực than bùn dầy, khu vực than bùn mỏng và đất sét là những nơi thấp nhất của vườn quốc gia Cụ thể: Khu vực rừng tràm không bị cháy năm

2002 bố trí 02 OTC, khu vực than bùn dày bố trí 03 OTC, khu vực than bùn trung bình bố trí 05 OTC, khu vực than bùn mỏng bố trí 05 OTC và khu vực đất sét bố trí 05 OTC (Hình 2.1)

Hình 2.1 Sơ đồ vị trí thiết lập các ô tiêu chuẩn nghiên cứu khối lượng vật

liệu cháy

+ Mỗi giếng đo mực nước ngầm là một ống nhựa PC có đường kính 6cm dài 2.5 m, phần dưới được đục nhiều lỗ nhỏ để nước có thể tự do thấm vào, phần đáy giếng được bịt kín để khi cắm ống xuống đất thì đất không chèn vào trong ống gây tắc ống, phần trên giếng có nắp đậy để tránh trường hợp bị các vật rơi rụng ở tầng cây cao rơi vào làm tắc ống ảnh hưởng đến quá trình đo Để lắp đặt được các giếng đề tài sử dụng phương pháp thủy bình Độ cao đầu giếng ở tất cả các tuyến là như nhau và cách mặt nước tĩnh một khoảng bằng nhau

Sơ đồ vị trí lắp đặt các giếng đo nước ở vườn quốc gia U Minh Thượng được thể hiện ở Hình 2.2

Hình 2.2 Vị trí đặt các giếng đo nước để thu thập thông tin giám

sát mực nước ngầm

+ Tuyến số 1 và tuyến số 2 nối tiếp nhau đi qua khu vực có bề dày lớp than bùn lớn nhất cũng là nơi đó độ cao nhất của Vườn Điểm khởi đầu của tuyến số 1 gần trạm cây Gòn trên kênh trung tâm Tổng cộng tuyến số 1 và tuyến số 2 lắp đặt 20 giếng đo mực nước ngầm

+ Tuyến số 3 đi qua vỉa than bùn phía nam của vườn với điểm bắt đầu tuyến gần trạm cây Bố

Tuyến đặt giêng

đo nước ngầm

+ Định kỳ vào những ngày nhất định trong mùa khô, tiến hành đo nước trên các giếng đo nước ngầm Cách đo như sau: Mở nắp các giếng, dùng que có kích thước mảnh và thẳng đo khoảng cách từ đầu giếng tới mực nước ngầm

- Điều tra khối lượng vật liệu cháy

+ Khối lượng vật liệu cháy được nghiên cứu trên hệ thống 20 ô tiêu chuẩn lập cho khu vực vườn quốc gia U Minh Thượng

+ Trên mỗi ô tiêu chuẩn lập 05 ô dạng bản cấp 1 (bốn ô ở bốn góc và một ô ở tâm), kích thước ô dạng bản cấp 1 là 5x5m, trên mỗi ô dạng bản cấp 1 lập 05 ô dạng bản cấp 2, kích thước ô dạng bản cấp 2 là 1x1m Trên mỗi ô dạng bản cấp 2 tiến hành cân toàn bộ khối lượng của cây bụi, thảm tươi và thảm khô Số liệu thu thập được tính trung bình cho một ô dạng bản và quy ra khối lượng vật liệu cháy/ha

- Điều tra ảnh hưởng của mực nước ngầm đến độ ẩm vật liệu cháy

Độ ẩm vật liệu cháy được giám sát thông qua phân tích mẫu độ ẩm vật liệu bằng phương pháp cân - sấy

+ Cách lẫy mẫu độ ẩm vật liệu cháy: Trên các tuyến thuỷ văn (Giếng

đo mực nước ngầm) tại mỗi thời điểm đo mực nước ngầm đồng thời tiến hành lấy mẫu độ ẩm vật liệu cháy tương ứng với từng giếng đo nước Mẫu vật liệu cháy sau khi lấy được cho vào túi ni lông và buộc kín không để vật liệu cháy tiếp xúc với môi trường bên ngoài

Mts: Khối lượng vật liệu cháy trước khi sấy

Mss: Khối lượng vật liệu cháy sau khi sấy khô kiệt

Ảnh hưởng của mực nước ngầm đến độ ẩm vật liệu cháy được xác định thông qua phương trình liên hệ giữa độ ẩm vật liệu cháy với độ sâu mực nước ngầm

Chương 3 ĐIỀU KIỆN CƠ BẢN CỦA KHU VỰC NGHIÊN CỨU

3.1 Điều kiện tự nhiên của khu vực nghiên cứu

3.1.1 Vị trí địa lý

Vườn Quốc Gia U Minh Thượng tỉnh Kiên Giang có diện tích 21.107

ha gồm vùng lõi 8.038 ha, vùng đệm 13.069 ha nằm trên địa bàn hai xã: xã

An Minh Bắc và xã Minh Thuận huyện U Minh Thượng, có toạ độ địa lý từ

9o31'16” đến 9o39'45” vĩ độ Bắc và 105o03'06” đến 105o07'59” kinh độ Đông

3.1.2 Địa hình

Địa hình VQG U Minh Thượng địa hình không đều và có dạng “lưng rùa”, dốc từ trong ra ngoài Khu vực cao nhất lệch về phía Nam và từ đó thấp dần về phía Bắc Khu vực thấp nhất ở phía Tây - Bắc

Để quản lý và điều tiết nước cho VQG U Minh Thượng, việc thành lập bản đồ địa hình là rất quan trọng Bản đồ địa hình Vùng lõi VQG U Minh Thuợng do dự án CARE lập năm 2000, vùng lõi tập trung có cao trình

từ +2,0 đến +2,1 m Sau trận cháy rừng tháng 03 năm 2002, bản đồ địa hình được thiết lập lại cho thấy lớp than bùn giảm thấp 0,3 đến 0,6 m nhưng không đều Để thiết kế và điều tiết nước an toàn, đề tài sử dụng bản đồ địa hình năm 2002

chứa ít bã thực vật, dầy từ 1-1,5 m (tầng chứa vật liệu sinh phèn) và trên cùng

là lớp than bùn dày từ 0,3-3 m

Có thể chia lớp than bùn thành 2 lớp phụ:

* Bên dưới là lớp than bùn màu đen hơi chặt, dày từ 0,8-1,5 m

* Phía trên là lớp than bùn màu nâu, xốp, nhẹ, dầy từ 0,3-1,5 m

Vùng phẳng giữa ghềnh và lạch triều cổ phân bố ở những nơi có độ cao mặt đất trên 0,5m, tầng sinh phèn tương đối sâu Mặt đất thường tương đối cao Khi mất lớp than bùn hoặc cháy làm giảm độ cao lớp than bùn, do bị ô xy hoá mạnh tầng sinh phèn và trở nên hoạt động Tái sinh tràm và các loài cây khác ở khu vực này thuận lợi hơn vì đất cao hạt tràm không bị chết do ngập nước, mùa mưa có thể tái sinh dễ dàng

Độ cao lớp than bùn thay đổi nhiều phụ thuộc vào tình trạng bị cháy trước đây Tần suất cháy càng cao thì than bùn càng bị cháy nhiều và lớp than bùn còn lại càng mỏng Hiện nay lớp than bùn trong khu vực ở mức dao động

từ 20 đến 140 cm Sự phân bố của độ cao lớp than bùn còn lại sau cháy rừng năm 2002 ở VQG U Minh Thượng được thể hiện ở hình sau

Hình 3.1 Phân bố độ cao lớp than bùn sau cháy rừng năm 2002

3.1.3.2 Các loại đất rừng tràm

Các loại đất chính trong khu vực gồm (1) - đất than bùn trên nền phèn tiềm tàng, (2) - đất than bùn trên nền phèn hoạt động, (3) - đất phèn hoạt động, (4) - đất phù sa, glây Trong khu vực VQG U Minh Thượng hiện nay

tồn tại chủ yếu các loại (1) - đất than bùn trên nền phèn tiềm tàng, (2) - đất than bùn trên nền phèn hoạt động, (3) - đất phèn hoạt động [11]

- Đất phèn hoạt động hình thành trên mẫu chất không có than bùn:

Toàn bộ khu vực U Minh Thượng trước đây đã từng có lớp than bùn dày tới 3 m Chiều dày than bùn bị mất dần sau mỗi lần cháy Tuỳ điều kiện khô hạn của mỗi vị trí mà lớp than bùn có thể bị cháy nhiều, ít khác nhau Phần lớn những khu vực trơ đất sét hiện nay là hậu quả của cháy triệt để lớp than bùn Ở loại đất này, tầng phèn hoạt động gần mặt đất (<50 cm) Phần lớn thực vật là sậy Đây là loài phát tán mạnh, ưa sáng và có thể sinh trưởng bình thường cả trong điều kiện ngập nước Lớp phủ sậy có chiều cao từ 2 đến 4 m [20]

Trên đất không có than bùn tràm vẫn có thể tái sinh và phát triển tốt nếu

có một thời kỳ khô cho cây sinh trưởng Ngược lại ở nơi ngập nước quanh năm thì hầu như tràm không có khả năng tái sinh, chủ yếu là cỏ hoặc sậy

- Đất than bùn trên nền phèn:

Bên dưới lớp than bùn là tầng sinh phèn xuất hiện ở độ nông sâu khác nhau Những nơi tầng sinh phèn sâu hình thành đất phèn tiềm tàng, những nơi tầng sinh phèn nông đã hình thành đất phèn hoạt động

Ở những nơi có nhiều nhôm đất phèn thường có màu sáng, nước trong Ngược lại ở những nơi có nhiều sắt, đất thường có màu nâu, nâu đen, nước thường có màu nâu đen

- Than bùn: Tầng than bùn về mặt hình thái, có thể chia thành 2 loại: than bùn đen có độ phân giải cao, bị nén chặt nằm ở phần dưới; than bùn nâu

có cấu trúc bở rời, một vài nơi còn chứa thân gỗ mục, nằm ngay trên lớp than bùn đen

Than bùn còn lại sau cháy chủ yếu là than bùn đen, chặt, thường có bề dày dưới 1m Đây là lớp dưới của than bùn, có tỷ trọng cao hơn Đất chặt nên khả năng thẩm ngấm nước bằng mao quản tốt hơn Lớp than bùn đen thường