Thông tin tài liệu
Quản lý Tài nguyên rừng & Môi trường ĐẶC ĐIỂM VẬT LIỆU CHÁY DƯỚI TÁN RỪNG TRỒNG KEO LAI (Acacia auriculi/ormis X mangium) Ở TRẠI THựC NGHIỆM CỦA PHÂN HIỆU TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP TAI HUYÊN TÁNH LINH, TỈNH BÌNH THUẢN Phạm Văn Hường, Lê Hồng Việt, Phạm Thị Luận Trường Đại học Lâm nghiệp - Phân hiệu Đồng Nai https://doi.Org/10.55250/jo.vnuf.2022.4.078-087 TÓM TẮT Nghiên cứu đặc điểm vật liệu cháy (VLC) duới tán rừng ừồng Keo lai cấp tuổi (trạng thái) khác dự báo cấp cháy cho trạng thái rừng trồng Trại thục nghiệm Tánh Linh, tỉnh Bình Thuận Thơng qua liệu quan trắc, theo dõi đặc điểm VLC 120 ô mẫu (ODB), thời gian từ tháng 11/2021 đến 4/2022, kết quà nghiên cứu cho thấy: Khối luợng VLC trung bình duới tán rừng Keo 5,6 tấn/ha, Keo 5,5 tấn/ha, Keo 5,0 tấn/ha rùng Keo 5,2 tấn/ha M v ic có xu huớng giảm dần tù đầu mùa khô đến cuối mùa khô Độ ẩm VLC rừng Keo tuơng đồng với Keo cao so với trạng thái rừng Keo Keo 4, cuối mùa khơ độ ẩm VLC giảm, nguy cháy rừng tăng cao Độ che phủ (DCP) độ dày (Day) VLC phụ thuộc mạnh mẽ vào trạng thái rùng Độ ẩm (W v ic ) độ xốp (dx) vật liệu cháy duới tán rừng ảnh huởng chi phối mạnh mẽ đến nguy cháy rùng Sử dụng hàm hồi quy tuyến tính, đa biến phù hợp để dự báo nguy cháy rừng dựa theo đặc điểm VLC Mùa cháy rùng đầu tháng 11 năm truớc kéo dài đến cuối tháng năm sau Tháng 12,1 hàng năm tháng trọng điểm cháy rừng Diện tích rùng Keo có nguy xảy cháy cấp IV V chiếm tỷ lệ cao, cần tập trung áp dụng biện pháp phòng cháy cách giảm khối lượng VLC lâm phần rừng trồng Keo lai có nguy xảy cháy cấp rv V bong tháng cao điểm mùa cháy Từ khóa: Dự báo cháy rừng, đặc điểm vật liệu cháy, rừng trồng Keo lai, vật liệu cháy ĐẶT VẤN ĐỀ Vật liệu cháy (VLC), lớp bổi thành tố tam giác lửa (Bế Minh Châu, 2002) Đặc điểm tính chất VLC như: thành phần, khối lượng, độ ẩm, độ chất đống ảnh hưởng đến đặc điểm, tính chất đám cháy (Phạm Ngọc Hưng, 2004; Dương Huy Khôi cs, 2021) Ở rừng, VLC chia làm loại VLC thơ tinh (Bế Minh Châu cs, 2002) Trong đó, nguy xảy cháy rừng phụ thuộc lớn vào lớp VLC tinh (Trần Quang Bảo cs, 2019) Cơng tác phịng cháy chữa cháy rừng (PCCCR) việc chủ động dự tính, dự báo xác nguy Cơ cháy rừng góp phần quan trọng để nâng cao hiệu biện pháp PCCCR Hiện nay, giới Việt Nam có nhiều phương pháp dự báo cháy rừng khác nhau, mức độ xác phương pháp nâng cao phù hợp cho phạm vi không gian rộng (Lê Sỹ Doanh cs, 2014) Ở Việt Nam, Cục Kiểm lâm Việt Nam sử dụng tiêu tổng hợp Nesterov (Pi) có điều chỉnh hệ sổ K (lượng mưa) để dự báo cấp cháy rừng cho toàn quốc (Bế Minh Châu cs, 2014) Bên 78 cạnh ưu việt phương pháp dự báo cấp cháy rừng Cục Kiểm lâm sử dụng, cịn hạn chế định như: mức độ xác lơ trạng thái rừng thấp, lực lượng bảo vệ rừng chuyên ưách chủ rừng cịn bị động nhận thơng tin dự báo cấp cháy M ột nguyên nhân dẫn đến hạn chế phương pháp dựa vào liệu thời tiết, cháy rừng chịu chi phối yếu tố khác như: đặc điểm lâm phần, đặc điểm lớp bổi (VLC), địa hình, yếu tố kinh tế - xã hội (Phạm Ngọc Hưng, 2004; Nguyễn Phương Văn, 2019; Cooper A N., 1991) Trại thực nghiệm Phân hiệu Trường Đại học Lâm nghiệp tỉnh Đồng Nai nằm địa bàn xã Gia Huynh, huyện Tánh Linh, tỉnh Bình Thuận tổ chức quản lý tổ chức sản xuất kinh doanh, thực nghiệm khoa học 175,7 rừng Rừng Trại thực nghiệm rừng trồng Keo lai (Acacia auricuỉiformis X mangium) Do phạm vi không gian hẹp, nên kết dự báo cấp cháy rừng Cục Kiểm lâm thực cho Trại thực hiệm có mức độ xác khơng cao Đe góp phần nâng TAP CHÍ KHOA HOC VÀ CƠNG NGHÊ LÂM NGHIẼP SỐ - 2022 • • • • Quản lý Tài nguyên rừng & Môi trường cao độ xác dự báo cháy rừng, khắc phục hạn chế phương pháp dự báo nay, đồng thời hỗ trợ chủ rừng chủ động thực nghiệp vụ dự báo cháy rừng việc nghiên cứu, theo dõi động thái biến đổi đặc điểm lớp bổi (VLC), từ rút mối quan hệ nguy cháy rừng với đặc điểm VLC việc làm cần thiết có ý nghĩa PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN c ứ u 2.1 Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu vật liệu cháy gồm: vật rơi rụng, thảm cỏ nằm mặt đất, phía tán rừng trồng Keo lai (Acacỉa auricuỉi/ormis X mangìum) cấp tuổi gồm: cấp tuổi (Keo 1) rừng Keo lai trồng năm 2021; cấp tuổi (Keo 2) rừng trồng năm 2020; cấp tuổi (Keo 3) rừng ưồng năm 2018 2019; cấp tuổi (Keo 4) rừng trồng năm 2017 Trại thực nghiệm Tánh Linh Phân hiệu Trường Đại học Lâm nghiệp tỉnh Đồng Nai (VNUF2) thuộc xã Gia Huynh, huyện Tánh Linh, tỉnh Bình Thuận 2.2 Phương pháp nghiên cứu (1) Điều tra đặc điểm VLC Ở trạng thái rừng ưồng Keo lai lập 01 tuyến điều tra chạy cắt ngang qua lô rừng Tổng cộng có tuyến lập Trên tuyến điều tra tiến hành lập mẫu (ODB) có diện tích 24 m2 (4 X m), định vị theo dõi suốt thời gian mùa cháy Sơ đồ bố trí tuyến ODB hình Mỗi tuyến lập 30 ODB theo dạng nanh sấu (so le), khoảng cách từ tuyến đến ODB 20 m, khảng cách ODB 100 m, tổng số ODB lập 120 Các tiêu chí thu thập ODB bao gồm: khối lượng VLC tinh (M v ic ) (gồm lớp thảm khô, mục thảm cỏ); độ ẩm tương đối (W v ic ); độ dày (Day) độ che phủ (DCP) VLC Đe loại trừ độ ẩm VLC ảnh hưởng đến khối lượng VLC, nên số liệu thu thập vào ngày nắng, khoảng thời gian từ lh đến 14h ngày Tần suất thu thập số liệu lần/tháng, vào ngày: - ; -1 ngày - hàng tháng, tức số liệu thu thập theo tuần khí tượng Các đại lượng M v ic , W v ic , Day, DCP xác định sau: + Khối lượng vật liệu cháy (M v ic , tấn/ha): Dùng cân đồng hồ loại kg (mức độ sai số cân 10 g), trọng lượng VLC tiến hành 1/24 ODB (tức m2) + Độ dày vật liệu cháy (Day, cm): Tính độ dày trung bình 10 điểm phân bố dạng lưới ô m2 (điểm đo độ dày hình 2) + Độ che phủ VLC (DCP, %): Trên 1/24 ODB (1 m2) cách tiến hành lập đường chéo ô m2, chiều dài tổng đường chéo L= L 1+L (m), sau đo độ dài hình chiếu tán lá/đám cỏ/vật rơi rụng (di) chạy qua đường chéo hình vng, tính tổng chiều dài d= di+d 2+ dn Sau xác định độ che phủ theo cơng thức 1: DCp = Ỉ Ì £ Í X 100 Trong đỏ: DCP độ che phủ VLC (%); L tổng chiều dài đường chéo hình vng ODB (m); di chiều dài hình chiếu tán chạy qua đường chéo hình vng (m) TAP CHÍ KHOA HOC VÀ CÔNG NGHÊ LÂM NGHIÊP SỐ - 2022 • • (1) • * 79 Quản lý Tài nguyên rừng & Môi trường + Độ ẩm tương đối VLC (W v ic , %): Trên ô mẫu m2, thu khối lượng mi có trọng lượng 1.000 (g), mẫu đựng túi nilon màu đen, đánh số cẩn thận để tránh nhầm lẫn Mấu đưa phòng xử lý cách phơi khô điều kiện môi trường tự nhiên từ 3-5 ngày, cân 2-3 lần, lần cách mà trọng lượng khơng đổi tiến hành ghi nhận số liệu lần cân cuối, gọi ĨŨ2 (g) Khi độ ẩm tương đối VLC tính theo công thức 2: wvlc, % = (Tni~m2) X 0 (2) + Tuy nhiên, M v ic W v ic đặc điểm tính chất đám cháy phụ thuộc vào mức độ chất đống, độ rỗng, tỷ trọng mức độ tơi xốp VLC Do vậy, để đánh giá ảnh hưởng tính chất độ chất đống, độ rỗng, tỷ trọng độ tơi xốp VLC, nghiên cứu sử dụng hệ số độ xốp (dx) để mô tả đặc điểm VLC Hệ số độ xốp (độ chất đống, độ rỗng, tỷ trọng) VLC tính theo cơng thức 3: dx = 55555) (2) Lập hàm hồi quy dự bảo nguy cháy rừng theo đặc điếm VLC Hàm dự báo nguy cấp cháy rừng sử dụng hàm hồi quy tuyến tính đa biến, có dạng (Lê Văn Hương, 2020; Phan Thị Hữu Phước, 2011): Y = F(xO Trong đó: Y hệ số nguy cấp cháy rừng; Xi yếu tố ảnh hưởng đến nguy cháy rừng, gồm: M v ic , W v ic , DCP, Day hay dx Kiểm tra tương quan biến Xi với hệ số nguy cháy rừng (Y) hệ số tương quan Pearson (r) với mức độ tin cậy mặt thống kê 95%, tức mức ý nghĩa a = 0,05 Sử dụng số 80 Durbin-Watson (DW) để kiểm tra tượng tự tương quan biến Xi, DW thỏa mãn điều kiện: 0,0 < DW < ,0 Xi không xảy tự tương quan (Subong et al., 2005; Hoàng Trọng cs, 2005) - Lựa chọn hàm dự báo cấp cháy hàm số có sai số trung bình tuyệt đối (MAE) nhỏ tiêu Mallows' Cp nhỏ Trong đó, tiêu M allow’s Cp sử dụng để xác định số biến số độc lập Xi ảnh hưởng có ý nghĩa tới biến phụ thuộc Y, Cp tiến đến giá trị gần với số biến số độc lập (tức hiệu số Cp - n nhỏ nhất, với n số biến độc lập) biến tối ưu ảnh hưởng đến Y (Subong et al., 2005; Hoàng Trọng cs, 2005) - Kết hệ số nguy cháy rừng Y phân thành cấp, tương ứng với cấp cháy rừng: cấp cháy I (ít có khả cháy rừng) có Y < 1,0 ; cấp cháy II (có khả cháy rừng) 1,1 < Y < 2,0; cấp cháy III (cấp cháy cao, khả cháy lan diện rộng) 2,1 < Y < 3,0; cấp cháy rv (cấp nguy hiểm, nguy cháy rừng lớn) 3,1 < Y < 4,0 cấp cháy V (cấp nguy hiểm, có khả cháy lớn lan tràn nhanh loại rừng) Y > 4,1 (Lê Văn Hương, 2020; Trần Đăng Khoa, 2017; Phan Thị Hữu Phước, 2011) KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Đặc điểm số yếu tố ảnh hưởng đến đặc điểm vật liệu cháy tán Đ ặc điểm địa hình, thồ nhưỡng Địa hình Trại thực nghiệm tương đối phẳng, dạng đồi thoải, lượn sóng Mức độ chia cắt địa hình thấp, độ cao giao động từ 83 - 100 m so với mặt thủy chuẩn Thổ nhưỡng Trại thực nghiệm chủ yếu đất xám đất đỏ vàng phát triển đá Granit Hai loại đất có đặc TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ - 2022 Quản lỷ Tài nguyên rừng & Mơi trường tính rửa trơi mạnh, thành phần giới nhẹ, chủ yếu cát pha, thịt nhẹ Độ dày tầng đất giao động từ 70 cm - 150 cm Đ ăc điểm thịi tiết, k h í hâu Trại thực nghiệm nằm vừng khí hậu nhiệt đới gió mùa cận xích đạo, năm có mùa mưa mùa khô rõ rệt Mùa mưa từ đầu tháng đến đầu tháng 11, lượng mưa thấp phân bố không tháng Lượng mưa trung bình hàng năm 1.500-1.900 mm, mưa lớn thường tập trung vào tháng 7, 10 Mùa khô từ cuối tháng 11 đến tháng năm sau, khơng có mưa mưa với lượng mưa thấp (lượng mưa tháng 12 > tháng > tháng > tháng thấp tháng (4,31 tấn/ha) Mvic trung bình tán rừng Keo 5,0 tấn/ha, giảm dần từ đầu mùa khô (tháng 11) đến cuối mùa khơ (tháng 4) Khối lượng VLC trung bình tán rừng Keo 5,2 tấn/ha, có xu hướng giảm dần từ đầu mùa khô đến cuối mùa khô So sánh với khối lượng VLC tán số loại rừng cho thấy Mvic rừng Keo thấp 2,3 lần so với VLC rừng trồng Thông 25 tuổi (12 tấn/ha) Sóc Sơn, Hà Nội (Trần Kim Khánh cs, 2022) có khối lượng ngang rừng trồng gỗ Khu Bảo tồn Thiên nhiên - Văn hóa Đồng Nai (Mvic 5,27 tấn/ha) (Trần Quang Bảo cs, 2019) thấp so với Mvic rừng trồng Keo Đồng Nai (8,5 tấn/ha) (Dương Huy Khơi cs, 2021) Nhìn chung Mvic tán rừng hồng Keo lai Trại thực nhiệm thấp so với trạng thái rừng tự nhiên, rừng thường xanh, mưa ẩm nhiệt đới Tuy nhiên, Mvic tán rừng trồng Keo lai Trại thực nghiệm lại có xu hướng giảm dần vào cuối mùa khơ, kết nghiên cứu có khác với nghiên cứu Dương Huy Khôi cs Sự khác biệt đặc điểm điều kiện lập địa khác tạo nên trạng thái rừng khác hai khu vực nghiên cứu, mặt khác nghiên cứu xem xét Mvic cấp tuổi rừng Keo lai khác nhau, Dương Huy Khôi cs chưa xem xét cấp tuổi rừng Keo lai ảnh hưởng đến khối lượng VLC (Dương Huy Khôi cs, 2021) Số liệu bảng cho thấy độ ẩm VLC tác trạng thái rừng tháng 11 có khác rõ nét (F = 50,3 Sig = 0,000 < 0,05) Tuy nhiên, tháng 12 tháng Wvic hạng thái rừng khơng có khác (Sig > 0,05), đặc điểm tháng 12 tháng tháng trung tâm mùa khô, lúc yếu tố như: nhiệt độ không khỉ cao, cường độ bốc thoát nước mạnh, cuờng độ chiếu sáng mặt trời cao, liên tục Môi trường nhiều ngày khơng có mưa, dong phạm vi khơng gian khơng q rộng, nằm vùng tiểu khí hậu (chỉ có 175 h a) nguyên nhân làm cho VLC trạng thái rừng chuyển sang trạng thái khô kiệt, mà W v ic tán trạng thái rừng có tương đồng Tuy nhiên, đến tháng , tháng W v ic loại rừng lại có khác (0,01 < Sig < 0,05) Ở khoảng thời gian này, W v ic vật liệu tán rừng Keo tương đồng với Keo cao Keo > Keo Đặc điểm W v ic rừng Keo cao so với trạng thái rừng Keo Keo lượng cành nhánh khô rơi rụng Keo cao sơ với Keo Keo W v ic Keo Keo tương đồng nhau, hàm lượng nước lớp thảm cỏ rừng Keo lượng nước cành nhánh rừng Keo có tính chất tương đồng Độ ẩm VLC trung bình tháng 11 26,8%, tháng 12 13,5%, tháng 11,1%; tháng 11,9%; tháng 14,4% tháng 11,4% Nhìn chung cuối mùa khơ độ ẩm VLC giảm, nguy cháy rừng tăng cao Tuy nhiên, tháng VLC có W v ic cao tháng có xảy trận mưa trái mùa, với lượng mưa 38,5 mm, vào ngày 07/3/2022 (Trung tâm KTTV tỉnh Bình Thuận, 2022), làm cho VLC trạng thái khô kiệt bổ sung lượng nước làm cho W v ic tăng lên, sau ngày 07/3/2022 thời tiết tiếp tục khô, nắng, không mưa liên tục, W v ic tháng tiếp tục giảm mạnh Độ che phủ độ dày VLC phụ thuộc mạnh mẽ vào trạng thái rừng Trong thời gian từ tháng 11 đến tháng 1, độ che phủ (DCP, %) VLC rừng Keo > rừng Keo > rừng Keo > Keo (đều có Sig < 0,05), nhiên khoảng thời gian từ tháng đến tháng DCP VLC tán trạng thải rừng Keo thường cao nhất, thấp rừng Keo Đặc điểm cho thấy trình phân hủy VLC rừng Keo diễn mạnh so với trạng thái rừng khác Độ dày (Day) vật liệu cháy tán hạng thái rừng tháng từ tháng 12 năm trước đến tháng năm sau giao động từ 3,9 cm đến 6,2 cm Giữa trạng thái rừng, đa phần độ dày VLC có khác (Sig < 0,05), thường Day VLC rừng Keo > Keo > Keo > Keo TẠP CHÍ KHOA H p c VÀ CỘNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ - 2022 83 Quản lý Tài nguyên rùng & Môi trường 3.3 H àm d ự báo cấp cháy cho trạ n g th cho rừng trồng Keo lai Trại thực nghiệm theo rừ n g tro n g m ùa cháy đặc điểm vật liệu cháy bảng Kết xây dựng hàm dự báo cấp cháy rừng Bảng Hàm hồi quy sử dụng dự báo nguy cháy rừng theo đặc điểm VLC mùã cháy Tháng Hàm hồi quy lựa chọn MSE R i Cp - i DW Sig Cp 0,82 2,12 0,12 1,90 0,000 11 Yxi = 5,898-7,794*dx-ojl30*w 0,106 0,000 0,107 0,81 4,00 1,00 1,89 0,01 1,86 0,000 2,01 12 Yxii = 6,037 + 2,89*dx - 0,169*w 0,110 0,87 2,24 0,24 0,000 1,87 0,110 0,87 0,000 Yi = 6,319 + 19,373*dx- 0,21 l*w 0,092 0,87 2,88 0,88 2,09 0,000 4,00 1,00 2,17 0,090 0,86 Yii = 6,640 - 9,942*dx - 0,195*w 0,48 1,86 0,000 0,098 0,92 2,48 1,00 1,84 0,000 0,097 0,90 4,00 3 Yra = 6,044 - 0,244*dx - 0,164*w 0,132 0,92 2,00 0,00 0,000 1,35 0,132 0,92 0,01 0,75 0,000 2,01 1,90 0,000 Yrv = 6,621 - l,657*dx - 0,213*w 0,080 0,91 2,26 0,26 0,92 0,000 0,080 0,91 2,48 - - - - - 00 Ó' đổi VLC (%), i ỉà số biến, DW ỉà số Durbin-Watson Kết kiểm nghiệm hệ số DW cho đặc điểm VLC phù hợp Căn vào thấy hàm hồi quy có DW dao động tiêu Mallows' Cp hiệu số Cp - i lựa chọn hàm dựng báo cấp cháy rừng cho rừng từ 0,75 - 2,17 thỏa mãn điều kiện 0,0 < DW < 3,0, chứng tỏ biến đặc điểm trồng Keo lai Trại thực nghiệm từ tháng 11 năm trước đến tháng năm sau (đều có Sig = VLC gồm: Wvic, Mvic, dx, DCP, Day không xảy tượng tự tương quan Tuy nhiên, 0,000 < 0,05) Tuỵ nhiên, để thuận tiện cho vào hiệu số Cp - i cho thấy tiêu đặc nghiệm vụ dự báo cấp cháy, sử dụng Mvic điểm vật liệu cháy phù hợp phản ánh rõ nét để thay cho dx ảnh hưởng đến cấp cháy rừng Wvic độ 3.4 D ự báo cấp cháy rừ n g theo đặc điểm xốp {dx = Mvic/(DCP*Day) VLC Hàm hồi quy tuyến tính, đa biến phù hợp để Tần suất nguy cháy rừng dự báo cấp cháy rừng dựa theo đặc điểm tháng mùa cháy VLC Trong số hàm hồi quy có hệ số Thay yếu tố độ ẩm độ xốp tương quan pearson (r) cao, r giao động từ VLC tán trạng thái rừng vào 0,82 đến 0,92 Sai số trung bình tuyệt phương trình hồi quy bảng 3, xác định tần suất nguy xảy cháy rừng dựa vào đặc đối (MAE) nhỏ (0,08 - 0,13), điều nàỵ cho thấy hàm hồi quy tuyến tính lựa chọn để điểm VLC cho trạng thái rừng môi mối tương quan hệ số cháy với tháng mùa cháy rừng biểu đồ hình Hình Biểu đồ tần suất nguy ctf cấp cháy rừng rừng Keo lai 84 TẠ P C H Í K H O A H Ọ C VÀ C Ồ N G N G H Ệ LÂ M N G H IỆ P SỐ - 2022 Quản lý Tài nguyên rừng
Ngày đăng: 07/11/2022, 23:52
Xem thêm:
