Tầng cây cao không chỉ là đối tượng, mục tiêu trong kinh doanh rừng mà còn là loài cây hoặc nhóm những loài cây giữ vai trò chi phối, quyết định đến đặc điểm tiểu hoàn cảnh của mỗi khu rừng. Trong PCCCR, nghiên cứu cấu trúc tầng cây cao giúp chúng ta đánh giá được các đặc điểm liên quan đến khả năng cháy của vật liệu như : khối lượng, độ ẩm, vật rơi rụng và biến đổi độ ẩm VLC dưới rừng, chi phối tầng thảm tươi cây bụi làm tăng hay giảm nguy cơ cháy rừng v.v.. từ đó giúp cho việc quản lý VLC rừng trồng được chặt chẽ và chính xác hơn. Kết quả nghiên cứu cấu trúc tầng cây cao ở khu vực nghiên cứu được tổng hợp trong biểu 4.3.
Biểu 4.3. Đặc điểm cấu trúc rừng theo tuổi cây ở khu vực nghiên cứu Số
TT Trạng thái rừng (cây/ha)Mật độ D1.3(cm) Hvn(m) Hdc(m) Tàn che(%)
1 Rừng non 1.817 - - - 35
2 Keo 6 tuổi 1.167 13,87 15,33 11,55 75
3 Rừng Thông 6 tuổi 1.170 6,17 4,33 1,13 58
4 Rừng Thông 10 tuổi 940 9,64 6,77 1,52 61
5 Rừng Thông 20 tuổi 620 18,30 16,60 9,22 68
Phân tích số liệu trong biểu 4.3, chúng tôi có một số nhận xét như sau: - Mật độ ở các trạng thái rừng đều giảm theo tuổi do chặt tỉa thưa. Rừng mới trồng có mật độ cao 1817cây/ha, đến 6 tuổi mật độ rừng Thông chỉ còn 1170cây/ha, Keo còn 1.167 cây/ha, đến 10 tuổi rừng Thông là 940cây/ha và khi đến 20 tuổi còn 620 cây/ha.
- Các chỉ tiêu như đường kính (D1.3), chiều cao vút ngọn (Hvn) đều tăng theo tuổi; trong đó chiều cao dưới cành (Hdc) là chỉ tiêu có mức độ tăng rõ rệt nhất theo tuổi. ởrừng Thông tuổi 6 chiều cao dưới cành là 1,13m, đến 10 tuổi là 1,52m; trong khi đó rừng Thông 20 tuổi chiều cao dưới cành đã tăng lên rõ rệt 9,22m. Hiện tượng tăng nhanh của chiều cao dưới cành ở tuổi lớn là do mật độ trồng ban đầu tương đối cao, phần khác do người dân quanh vùng tỉa cành làm chất đốt. Tuy nhiên chiều cao dưới cành đối với Thông 10 tuổi tương đối thấp, khi xảy ra đám cháy mặt đất rất dễ cháy lan lên tán rừng. Đối với rừng Thông 20 tuổi, chiều cao dưới cành 9,22m sẽ ít nguy hiểm hơn. Mặt khác tác động của tỉa thưa đã góp phần làm giảm VLC dưới rừng, đồng thời làm cho khoảng cách từ lớp VLC mặt đất đến tán rừng tăng lên, giảm khả năng cháy lan lên tán rừng. Nếu xảy ra cháy rừng sẽ giúp cho việc dập lửa được dễ dàng và đỡ tốn công.
Hình 4.2:ảnh điều tra đặc điểm cấu trúc rừng
Rừng Thông 6 tuổi và 10 tuổi có độ tàn che thấp. Đặc điểm này là điều kiện thuận lợi cho cây bụi, thảm tươi phát triển, làm tăng nguồn VLC dưới tán rừng, đồng thời còn ngăn cản khả năng trao đổi các yếu tố môi trường ở bên trong và bên ngoài rừng. Vì lẽ đó, về mùa khô VLC dưới tán rừng (kể cả vật liệu khô và vật liệu tươi) đều bị mất nước nhanh chóng, tăng khả năng bén lửa
và như vậy nguy cơ cháy ở loại rừng này là rất cao, nên cần có biện pháp quản lý VLC rừng này một cách nghiêm ngặt và kiểm soát lửa chặt chẽ hơn.
4.2.2. Đặc điểm cây bụi, thảm tươi và cây tái sinh ở các trạng thái rừng
Số liệu thống kê về đặc điểm cây bụi, thảm tươi và cây tái sinh dưới rừng trồng Thông và Keo trong các ô tiêu chuẩn được tổng hợp ở biểu 4.4.
Biểu 4.4. Đặc điểm cây bụi, thảm tươi và cây tái sinh dưới tán rừng TT Trạng thái rừng Loài cây chủ yếu (m)H Chephủ
(%)
Tình hình sinh trưởng
1 Rừng non Cỏ tranh, lau, lànhngạnh, ràng ràng 0,45 60 Tốt
2 Keo 6 tuổi Sim, mua, cỏ móc,lấu, thầu tấu. 0,54 32 Kém
3 Rừng Thông 6 tuổi Sim, mua, lấu, ràngràng, thanh hao 0,76 68 Trungbình 4 Rừng Thông 10 tuổi Sim, mua, sầm sì, ràngràng, thanh hao. 1,2 76 Khá 5 Rừng Thông 20 tuổi(đã phát thực bì)
Lấu, sim, găng, mua,
cỏ móc, bời lời. 0,45 25 Kém
6 Rừng Thông 20 tuổi(chưa phát thực bì) tấu, cỏ móc, chạc khế.Thanh hao, mua, thầu 1,65 85 Khá Phân tích số liệu trong biểu 4.4 cho thấy: đối với rừng Thông, Keo ở tuổi 2 và 3, lớp thảm tươi, cây bụi có độ che phủ trung bình 60%, chiều cao trung bình 0,45m. Rừng Thông từ 6 đến 10 tuổi có chiều cao của lớp thảm tươi cây bụi cao hơn (0,54 1,2m) và độ che phủ cũng cao hơn (68 76%), Thông đến tuổi 20 ở nơi chủ rừng không phát thực bì thì chiều cao của lớp cây bụi thảm tươi cao lên rất nhiều 1,65m, có nơi cao đến 2,2m và độ che phủ trung bình 85%, nơi chủ rừng tiến hành phát thực bì để lấy nhựa thì chiều cao giảm đi nhiều (0,45m) và độ che phủ của thảm tươi cây bụi chỉ còn 25%. Cây bụi thảm tươi có sự khác nhau theo các trạng thái rừng. Cùng loài cây trồng là Thông, nhưng ở các cấp tuổi khác nhau mức độ phát triển của cây bụi cũng khác nhau. ở trạng thái rừng non và trung niên, cây bụi tương đối phát triển,
phong phú về thành phần loài, tình hình sinh trưởng từ trung bình đến khá, có chiều cao trung bình từ 0,5m đến hơn 1m.
Hình 4.3. Đặc điểm cây bụi, thảm tươi tại khu vực nghiên cứu
Đặc điểm phân bố cây bụi thảm tươi, kết hợp với đặc điểm cấu trúc tầng cây cao tạo thành một kiểu phân bố VLC liên tục theo chiều thẳng đứng từ mặt đất lên tán rừng, khi có cháy mặt đất xảy ra thì khả năng chuyển thành cháy tán rất cao. Hiện tượng này là do chiều cao dưới cành của tầng cây cao còn thấp. Trong khi đó, ở rừng Thông 20 tuổi đã phát thực bì chiều cao cây bụi thấp, thành phần loài đơn giản, khoảng cách từ cây bụi đến điểm phân cành của tầng cây cao lớn, khả năng bén lửa trực tiếp là thấp, vì thế nguy cơ cháy tán ít xảy ra. Nghiên cứu này giúp cho việc chăm sóc làm giảm VLC rừng trồng ở các tầng tán và tạo khoảng cách giữa tán và tầng cây bụi xa hơn, giảm được nguy cơ cháy tán.
Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy thành phần các loài cây chủ yếu dưới tán rừng ở các đối tượng nghiên cứu khá giống nhau, bao gồm : Ràng ràng, lau lách, sim, mua, cỏ lào ... Những loài này thường phân bố ở nơi có tầng đất mỏng, đất chua, nghèo chất dinh dưỡng và nhiều đá lẫn. Qua điều tra ở các đối tượng nghiên cứu cho thấy khả năng tái sinh của cây tái sinh dưới rừng Thông và Keo đều kém, thành phần và mật độ cây tái sinh rất ít, chỉ có một số cây
4.3. Đặc điểm VLC của rừng Keo và rừng Thông ở khu vực nghiên cứu
Để đánh giá mức độ nguy hiểm về khả năng cháy rừng, làm cơ sở đề xuất các biện pháp phòng cháy có hiệu quả, đề tài tiến hành nghiên cứu đặc điểm của VLC dưới rừng Thông và Keo lá tràm. Những chỉ tiêu nghiên cứu VLC bao gồm : khối lượng, độ ẩm, sự phân bố và diễn biến của VLC trong thời gian nghiên cứu.
4.3.1. Khối lượng và độ ẩm vật liệu cháy:
Khối lượng VLC là đặc trưng quan trọng có ảnh hưởng mạnh mẽ tới sự lan tràn của đám cháy, chiều cao ngọn lửa, làm tăng tổng nhiệt lượng do đám cháy gây ra, từ đó sẽ thúc đẩy mạnh hơn tốc độ lan tràn cũng như cường độ của đám cháy [5]. Do đó một trong những biện pháp hữu hiệu và khả thi nhất để làm giảm cường độ cháy là giảm thiểu khối lượng vật liệu. Qua nghiên cứu đốt thử, Xtơkôp (Nga) đã kết luận rằng: Mức độ chất đống VLC nhiều và cao gấp 2 lần thì tốc độ cháy lan truyền tăng gấp 2 lần. VLC càng nhỏ, cháy càng nhanh và nếu VLC nhỏ đi gấp 2 lần thì tốc độ cháy lan tăng gấp 3 lần. Nếu khối lượng VLC nhiều, độ ẩm VLC thấp thì khả năng xảy ra cháy rừng cao và đám cháy có quy mô lớn hơn [5].
Đối với khu vực nghiên cứu, do ảnh hưởng của khí hậu nhiệt đới gió mùa, mùa mưa thường kéo dài và khi đó thảm tươi, cây bụi phát triển rất nhanh. Khi mùa khô đến, kèm theo gió Tây Nam thổi mạnh, mang đặc tính khô hanh đã làm cho VLC khô nỏ nhanh, dẫn đến khối lượng VLC khô tăng cao. Đây chính là nguy cơ tiềm ẩn và là mối nguy hiểm lớn, rất dễ xảy ra cháy rừng.
Số liệu thống kê về khối lượng và độ ẩm VLC ở các trạng thái được tổng hợp trong biểu 4.5 và biểu diễn ở biểu đồ hình 4.4.
Phân tích số liệu trong biểu 4.5 cho thấy : Nhìn chung khối lượng VLC ở các loại hình rừng có sự sai khác nhau rõ rệt. Khối lượng VLC của các trạng thái thực bì lau lách, trảng cỏ, cây bụi đều tương đối cao, cao nhất là ở trạng thái trảng cỏ, cây bụi với khối lượng là 26,1tấn/ha, sau đó đến các trạng thái
lau lách là 23,8 tấn/ha; rừng trồng Thông 20 tuổi chưa phát thực bì 18,9 tấn/ha.
Biểu 4.5. Khối lượng, độ ẩm VLC ở các trạng thái rừng STT Trạng thái rừng Khối lượng VLC (tấn/ha) VLC khôĐộ ẩm (%) Thảm khô Thảm tươi Tổng cộng 1 Rừng non (23 tuổi) 2,42 5,22 7,64 8,52 2 Keo 6 tuổi 5,8 2,45 8,25 8,24 3 Rừng Thông 6 tuổi 4,02 6,1 10,12 7,95 4 Rừng Thông 10 tuổi 6,81 8,55 15,36 8,20 5 Rừng Thông 20 tuổi(đã phát thực bì) 8,2 4,2 12,40 7,80
6 Rừng Thông 20 tuổi(chưa phát thực bì) 8,4 10,5 18,90 8,80
7 Lau lách 9,4 14,4 23,80 6,20
8 Trảng cỏ, cây bụi 7,4 18,7 26,1 6,88
Hình 4.4. Khối lượng VLC rừng trồng dưới các dạng thực bì
Đối với các loại hình trảng cỏ, cây bụi và lau lách do không có tầng cây cao nên đã tạo điều kiện thuận lợi cho lớp thực bì này phát triển. Một số loài cây bụi sinh trưởng theo mùa, sau đó chúng lụi đi và trở thành lớp VLC khô
Nghiên cứu về khối lượng VLC giúp cho các chủ rừng cần phải có kế hoạch linh hoạt điều chỉnh làm giảm VLC cho phù hợp với từng cấp tuổi rừng, từng loại rừng, đảm bảo giảm thiểu nguy cơ tiềm ẩn cháy rừng cho từng loại rừng theo độ tuổi khác nhau.
Hình 4.5. Hình ảnh VLC khô dưới rừng thông 20 tuổi đã phát thực bì
- Độ ẩm VLC là nhân tố có ảnh hưởng trực tiếp và quyết định đến đặc điểm đám cháy, mà trước hết là khả năng bén lửa và tốc độ lan tràn của đám cháy. VLC có độ ẩm càng thấp thì khả năng bén lửa, tốc độ lan tràn của đám cháy càng lớn. Theo kết quả nghiên cứu của TS. Bế Minh Châu [5], nếu độ ẩm VLC nhỏ hơn 10% rất dễ bắt cháy, cực kì nguy hiểm, còn độ ẩm VLC từ 10 - 16,9% có nhiều khả năng cháy, nguy hiểm. Độ ẩm VLC > 50% không có khả năng cháy.
Đối với khu vực nghiên cứu, do đối tượng nghiên cứu là rừng trồng đồng tuổi, điều kiện khí hậu về mùa khô rất khắc nghiệt, nhiệt độ không khí cao, kèm theo gió Tây Nam mang đặc tính khô nóng kéo dài, nên độ ẩm VLC tương đối thấp. Số liệu trong biểu 4.5 cho thấy, trong những ngày có nguy cơ cháy rừng ở cấp V (cực kỳ nguy hiểm) độ ẩm VLC ở các trạng thái rừng tương đương nhau, không có sự chênh lệch đáng kể, đều nhỏ hơn 10%. Với độ ẩm này, VLC rừng trồng ở khu vực nghiên cứu có nguy cơ tiềm ẩn về cháy rừng là rất lớn. Đối với trạng thái lau lách, trảng cỏ, cây bụi do không có tầng cây cao che chắn nên độ ẩm VLC thấp nhất, rất dễ bắt lửa. Do đó trong công tác
PCCCR, cần chú ý đến các trạng thái này, vì nó là một trong những nơi dễ xảy ra cháy và dễ lan vào gây cháy rừng.
4.3.2. Sự phân bố vật liệu cháy tại khu vực nghiên cứu
Sự phân bố của vật liệu cháy dưới rừng có liên quan đến bề mặt đón nhiệt, tiếp xúc với oxy và tốc độ bốc hơi nước của nó, sẽ ảnh hưởng tới tốc độ lan tràn, cường độ và loại cháy. Sự phân bố vật liệu theo chiều ngang ảnh hưởng đến tốc độ lan tràn và cường độ của đám cháy. Vật liệu ở xa vùng cháy thường bắt cháy chậm, nhưng những vật liệu được xếp liền nhau sẽ rất dễ bắt cháy [4]. Trong khi đó sự phân bố của VLC theo chiều thẳng đứng sẽ ảnh hưởng đến tốc độ lan tràn và khả năng hình thành cháy tán. Khi có sự phân cách rõ ràng giữa các vật liệu trên tán và bề mặt thì khả năng đám cháy lan lên tán cây được giảm đến mức tối thiểu. Do đó việc nghiên cứu sự phân bố của VLC dưới rừng là rất quan trọng, từ đó có biện pháp quản lý có hiệu quả hơn.
Số liệu nghiên cứu về thành phần VLC dưới các trạng thái rừng được tổng hợp ở biểu 4.6 và thể hiện qua hình 4.6.
Kết quả nghiên cứu cho thấy ở mỗi loại hình rừng có những đặc trưng riêng về VLC dưới tán rừng. Thảm tươi chiếm đại đa số về khối lượng của VLC. Đối với rừng mới trồng, do chưa khép tán nên khối lượng thảm tươi chiếm phần lớn 68,3%, rừng Thông 6 tuổi, 10 tuổi và 20 tuổi chưa phát thực bì do chủ rừng không có biện pháp làm giảm nên khối lượng thảm tươi rất lớn, lớn nhất là trạng thái rừng Thông 20 tuổi chưa phát thực bì chiếm 55,6%. Nguồn vật liệu đó sẽ trở thành VLC khô và mục sau này. Vì vậy nếu không thực hiện biện pháp làm giảm chúng, sẽ là mối nguy hiểm lớn gây cháy rừng. Còn rừng Keo 6 tuổi và Thông 20 tuổi đã phát thực bì thì tỷ lệ thảm tươi giảm đáng kể, chỉ chiếm tỷ lệ 2940%.
Lượng thảm khô và thảm mục cũng biến động theo tuổi. Tuổi rừng trồng càng cao, tỷ lệ này càng lớn. Khi tuổi cây còn nhỏ, lượng lá, thân và cành chưa nhiều. Mặt khác do rừng chưa khép tán đã tạo điều kiện thuận lợi cho thảm cỏ, cây bụi, cây tái sinh phát triển mạnh nên lượng thảm khô, thảm mục
Biểu 4.6. Thành phần VLC dưới rừng ở khu vực nghiên cứu
Loại rừng Thành phầnVLC Độ dày TB(cm) Khối lượng TB(tấn/ha) Tỷ lệ %
Rừng non
(3 tuổi) Thảm tươiThảm khô
Thảm mục 1,660,12 5,22 2,02 0,4 68,3 21,2 10,5 Tổng số 7,64 100
Keo 6 tuổi Thảm tươi
Thảm khô Thảm mục 1,800,16 2,45 4,8 1,0 29,7 58,2 12,1 Tổng số 8,25 100 Rừng Thông
6 tuổi Thảm tươiThảm khô Thảm mục 2,00 0,4 6,1 3,0 1,02 60,3 29,6 10,1 Tổng số 10,12 100 Rừng Thông 10 tuổi Thảm tươi Thảm khô Thảm mục 2,60,6 8,55 5,01 1,8 55,7 32,6 11,7 Tổng số 15,36 100 Rừng Thông 20 tuổi đã phát thực bì Thảm tươi Thảm khô Thảm mục 2,9 1,6 4,2 5,3 2,9 33,9 42,7 23,4 Tổng số 12,4 100 Rừng Thông 20 tuổi chưa phát thực bì Thảm tươi Thảm khô Thảm mục 2,9 1,8 10,5 5,7 2,7 55,6 30,2 14,3 Tổng số 18,9 100 5.22 2.45 6.1 8.55 4.2 10.5 2.02 4.8 3 5.01 5.3 5.7 0.4 1 1.02 1.8 2.9 2.7 0 2 4 6 8 10 12
3 tuổi Keo 6tuổi Thông 6tuổi Thông 10tuổi Thông 20tuổi Thông 20tuổi*
Thảm tươi 5.22 2.45 6.1 8.55 4.2 10.5 Thảm khô 2.02 4.8 3 5.01 5.3 5.7 Thảm mục 0.4 1 1.02 1.8 2.9 2.7 Thảm tươi Thảm khô Thảm mục K hối lư ợn g (t ấn /h a) Trạng thái thực bì
Như vậy cùng với khối lượng, thành phần VLC là nhân tố có ảnh hưởng rất lớn đến đặc điểm đám cháy, điều này rất có ý nghĩa cho công tác phòng cháy rừng hiện nay, đặc biệt là với biện pháp làm giảm VLC. Tuy nhiên, trong nhiều trường hợp không nhất thiết phải loại bỏ hết một số loài cây bụi khó cháy, vì chúng là những nhân tố làm giảm chiều cao ngọn lửa và làm chậm tốc độ lan tràn của đám cháy.
Số liệu thống kê về đặc điểm phân bố VLC rừng trồng khu vực nghiên cứu theo chiều cao được tổng hợp trong biểu 4.7.
Biểu 4.7. Phân bố theo chiều cao của VLC dưới rừng trồng