2.3.3.1. Ảnh hưởng của chế độ ngập nước đến khối lượng vật liệu chỏy. 2.3.3.2. Biến đổi của khối lượng vật liệu chỏy theo độ cao mực nước ngập. 2.3.3.3. Ảnh hưởng của chế độ ngập nước đến độ ẩm của vật liệu chỏy. 2.3.4. Giải phỏp quản lý thủy văn đảm bảo chức năng phũng chỏy cho Vườn quốc gia U Minh Thượng.
2.4. Phương phỏp nghiờn cứu
2.4.1. Phương phỏp kế thừa
Phương phỏp này được ỏp dụng nhằm rỳt ngắn khối lượng và thời gian nghiờn cứu. Những số liệu được đề tài kế thừa bao gồm:
Cỏc tư liệu về điều kiện tự nhiờn, điều kiện kinh tế - xó hội ở khu vực nghiờn cứu, những kết quả nghiờn cứu, kết quả hội thảo liờn quan đến phũng chỏy và khắc phục hậu quả của chỏy rừng ở trong nước và thế giới, kết quả cỏc hội thảo nghiờn cứu khoa học nụng, lõm nghiệp trong những năm gần đõy cú liờn quan đến PCCCR và khắc phục hậu quả của chỏy rừng.
2..4.2. Phương phỏp điều tra thu thập số liệu chuyờn ngành
Tham khảo số liệu quan trắc thủy văn của Trạm nghiờn cứu thủy văn và dự bỏo cấp chỏy của Hạt kiểm lõm VQG U Minh Thượng về số liệu đo mực nước tại 10 thước đo mực nước dọc kờnh Trung tõm.
- Điều tra, thu thập số liệu thủy văn trờn ụ tiờu chuẩn (OTC)
+ Tiến hành lập và điều tra 20 OTC (kớch thước mỗi ụ tiờu chuẩn 20m x 25m) và 30 giếng đo mực nước ngầm.
+ Cỏc ụ tiờu chuẩn được bố trớ trờn cỏc cấp độ cao địa hỡnh khỏc nhau. Khu vực than bựn dày và rừng Tràm khụng bị chỏy vào năm 2002 đại diện cho khu vực cú độ cao địa hỡnh lớn nhất trong Vườn quốc gia, khu vực than bựn dày, khu vực than bựn trung bỡnh đại diện cho những nơi cú độ cao thấp hơn khu vực than bựn dầy, khu vực than bựn mỏng và đất sột là những nơi thấp nhất của vườn quốc gia. Cụ thể: Khu vực rừng tràm khụng bị chỏy năm 2002 bố trớ 02 OTC, khu vực than bựn dày bố trớ 03 OTC, khu vực than bựn trung bỡnh bố trớ 05 OTC, khu vực than bựn mỏng bố trớ 05 OTC và khu vực đất sột bố trớ 05 OTC (Hỡnh 2.1).
Hỡnh 2.1. Sơ đồ vị trớ thiết lập cỏc ụ tiờu chuẩn nghiờn cứu khối lượng vật liệu chỏy
+ Mỗi giếng đo mực nước ngầm là một ống nhựa PC cú đường kớnh 6cm dài 2.5 m, phần dưới được đục nhiều lỗ nhỏ để nước cú thể tự do thấm vào, phần đỏy giếng được bịt kớn để khi cắm ống xuống đất thỡ đất khụng chốn vào trong ống gõy tắc ống, phần trờn giếng cú nắp đậy để trỏnh trường hợp bị cỏc vật rơi rụng ở tầng cõy cao rơi vào làm tắc ống ảnh hưởng đến quỏ trỡnh đo. Để lắp đặt được cỏc giếng đề tài sử dụng phương phỏp thủy bỡnh. Độ cao đầu giếng ở tất cả cỏc tuyến là như nhau và cỏch mặt nước tĩnh một khoảng bằng nhau.
Sơ đồ vị trớ lắp đặt cỏc giếng đo nước ở vườn quốc gia U Minh Thượng được thể hiện ở Hỡnh 2.2.
Hỡnh 2.2. Vị trớ đặt cỏc giếng đo nước để thu thập thụng tin giỏm sỏt mực nước ngầm
+ Tuyến số 1 và tuyến số 2 nối tiếp nhau đi qua khu vực cú bề dày lớp than bựn lớn nhất cũng là nơi đú độ cao nhất của Vườn. Điểm khởi đầu của tuyến số 1 gần trạm cõy Gũn trờn kờnh trung tõm. Tổng cộng tuyến số 1 và tuyến số 2 lắp đặt 20 giếng đo mực nước ngầm.
+ Tuyến số 3 đi qua vỉa than bựn phớa nam của vườn với điểm bắt đầu tuyến gần trạm cõy Bố.
Tuyến đặt giờng đo nước ngầm
+ Định kỳ vào những ngày nhất định trong mựa khụ, tiến hành đo nước trờn cỏc giếng đo nước ngầm. Cỏch đo như sau: Mở nắp cỏc giếng, dựng que cú kớch thước mảnh và thẳng đo khoảng cỏch từ đầu giếng tới mực nước ngầm.
- Điều tra khối lượng vật liệu chỏy
+ Khối lượng vật liệu chỏy được nghiờn cứu trờn hệ thống 20 ụ tiờu chuẩn lập cho khu vực vườn quốc gia U Minh Thượng.
+ Trờn mỗi ụ tiờu chuẩn lập 05 ụ dạng bản cấp 1 (bốn ụ ở bốn gúc và một ụ ở tõm), kớch thước ụ dạng bản cấp 1 là 5x5m, trờn mỗi ụ dạng bản cấp 1 lập 05 ụ dạng bản cấp 2, kớch thước ụ dạng bản cấp 2 là 1x1m. Trờn mỗi ụ dạng bản cấp 2 tiến hành cõn toàn bộ khối lượng của cõy bụi, thảm tươi và thảm khụ. Số liệu thu thập được tớnh trung bỡnh cho một ụ dạng bản và quy ra khối lượng vật liệu chỏy/ha.
- Điều tra ảnh hưởng của mực nước ngầm đến độ ẩm vật liệu chỏy
Độ ẩm vật liệu chỏy được giỏm sỏt thụng qua phõn tớch mẫu độ ẩm vật liệu bằng phương phỏp cõn - sấy.
+ Cỏch lẫy mẫu độ ẩm vật liệu chỏy: Trờn cỏc 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 chỏy tương ứng với từng giếng đo nước. Mẫu vật liệu chỏy sau khi lấy được cho vào tỳi ni lụng và buộc kớn khụng để vật liệu chỏy tiếp xỳc với mụi trường bờn ngoài.
+ Cỏch tớnh độ ẩm vật liệu chỏy:
Mẫu độ ẩm vật liệu chỏy sau khi thu thập ở thực địa được phõn tớch trong phũng thớ nghiệm bằng phương phỏp cõn - sấy.
W=(Mts-Mss)/Mss*100 Trong đú:
Mts: Khối lượng vật liệu chỏy trước khi sấy
Mss: Khối lượng vật liệu chỏy sau khi sấy khụ kiệt
Ảnh hưởng của mực nước ngầm đến độ ẩm vật liệu chỏy được xỏc định thụng qua phương trỡnh liờn hệ giữa độ ẩm vật liệu chỏy với độ sõu mực nước ngầm.
Chương 3
ĐIỀU KIỆN CƠ BẢN CỦA KHU VỰC NGHIấN CỨU 3.1. Điều kiện tự nhiờn của khu vực nghiờn cứu
3.1.1. Vị trớ địa lý
Vườn Quốc Gia U Minh Thượng tỉnh Kiờn Giang cú diện tớch 21.107 ha gồm vựng lừi 8.038 ha, vựng đệm 13.069 ha nằm trờn địa bàn hai xó: xó An Minh Bắc và xó Minh Thuận huyện U Minh Thượng, cú toạ độ địa lý từ 9o31'16” đến 9o39'45” vĩ độ Bắc và 105o03'06” đến 105o07'59” kinh độ Đụng.
3.1.2. Địa hỡnh
Địa hỡnh VQG U Minh Thượng địa hỡnh khụng đều và cú dạng “lưng rựa”, dốc từ trong ra ngoài. Khu vực cao nhất lệch về phớa Nam và từ đú thấp dần về phớa Bắc. Khu vực thấp nhất ở phớa Tõy - Bắc.
Để quản lý và điều tiết nước cho VQG U Minh Thượng, việc thành lập bản đồ địa hỡnh là rất quan trọng. Bản đồ địa hỡnh Vựng lừi VQG U Minh Thuợng do dự ỏn CARE lập năm 2000, vựng lừi tập trung cú cao trỡnh từ +2,0 đến +2,1 m. Sau trận chỏy rừng thỏng 03 năm 2002, bản đồ địa hỡnh được thiết lập lại cho thấy lớp than bựn giảm thấp 0,3 đến 0,6 m nhưng khụng đều. Để thiết kế và điều tiết nước an toàn, đề tài sử dụng bản đồ địa hỡnh năm 2002.
3.1.3. Đặc điểm thổ nhưỡng
3.1.3.1. Hỡnh thỏi đất rừng tràm
- Phõn tầng đất rừng tràm
Theo kết quả nghiờn cứu ở VQG U Minh Thượng, phõn tầng đất trong giới hạn độ sõu 13 m khu vực rừng tràm như sau:
Dưới cựng là đất sột xanh lục, mềm và dẻo. Trờn là bựn sột màu xỏm xanh nhóo dày từ 5-7 m. Kế đến là lớp sột xen cỏt mịn chứa mảnh vỏ sũ (bói triều) dày từ 1,5-2 m. Phần nằm sỏt với đỏy than bựn là sột xỏm đến xỏm nõu,
chứa ớt bó thực vật, dầy từ 1-1,5 m (tầng chứa vật liệu sinh phốn) và trờn cựng là lớp than bựn dày từ 0,3-3 m.
Cú thể chia lớp than bựn thành 2 lớp phụ:
* Bờn dưới là lớp than bựn màu đen hơi chặt, dày từ 0,8-1,5 m. * Phớa trờn là lớp than bựn màu nõu, xốp, nhẹ, dầy từ 0,3-1,5 m. - Địa mạo đất rừng tràm
Về địa mạo cú thể phõn biệt 2 đơn vị: (1)- vựng đầm lầy than bựn và (2)- vựng phẳng giữa ghềnh và lạch triều cổ.
Vựng đầm lầy than bựn phõn bố chủ yếu ở những khu vực cú độ cao mặt đất trung bỡnh dưới 0,5 m. Trong vựng này mặt đất thấp, tầng sinh phốn nụng. Phần lớn đất phốn hoạt động đều phõn bố ở vựng đầm lầy hoặc lạch triều cổ. Ở những đầm lầy than bựn khi bị chỏy triệt để khả năng tỏi sinh của tràm và cỏc loài cõy khỏc rất khú khăn. Nguyờn nhõn chủ yếu do đõy là vựng trũng, trong mựa mưa nước ngập kộo dài, hạt tràm khụng nẩy mầm được.
Vựng phẳng giữa ghềnh và lạch triều cổ phõn bố ở những nơi cú độ cao mặt đất trờn 0,5m, tầng sinh phốn tương đối sõu. Mặt đất thường tương đối cao. Khi mất lớp than bựn hoặc chỏy làm giảm độ cao lớp than bựn, do bị ụ xy hoỏ mạnh tầng sinh phốn và trở nờn hoạt động. Tỏi sinh tràm và cỏc loài cõy khỏc ở khu vực này thuận lợi hơn vỡ đất cao hạt tràm khụng bị chết do ngập nước, mựa mưa cú thể tỏi sinh dễ dàng.
Độ cao lớp than bựn thay đổi nhiều phụ thuộc vào tỡnh trạng bị chỏy trước đõy. Tần suất chỏy càng cao thỡ than bựn càng bị chỏy nhiều và lớp than bựn cũn lại càng mỏng. Hiện nay lớp than bựn trong khu vực ở mức dao động từ 20 đến 140 cm. Sự phõn bố của độ cao lớp than bựn cũn lại sau chỏy rừng năm 2002 ở VQG U Minh Thượng được thể hiện ở hỡnh sau.
Hỡnh 3.1. Phõn bố độ cao lớp than bựn sau chỏy rừng năm 2002
3.1.3.2. Cỏc loại đất rừng tràm
Cỏc loại đất chớnh trong khu vực gồm (1) - đất than bựn trờn nền phốn tiềm tàng, (2) - đất than bựn trờn nền phốn hoạt động, (3) - đất phốn hoạt động, (4) - đất phự sa, glõy. Trong khu vực VQG U Minh Thượng hiện nay
tồn tại chủ yếu cỏc loại (1) - đất than bựn trờn nền phốn tiềm tàng, (2) - đất than bựn trờn nền phốn hoạt động, (3) - đất phốn hoạt động [11].
- Đất phốn hoạt động hỡnh thành trờn mẫu chất khụng cú than bựn:
Toàn bộ khu vực U Minh Thượng trước đõy đó từng cú lớp than bựn dày tới 3 m. Chiều dày than bựn bị mất dần sau mỗi lần chỏy. Tuỳ điều kiện khụ hạn của mỗi vị trớ mà lớp than bựn cú thể bị chỏy nhiều, ớt khỏc nhau. Phần lớn những khu vực trơ đất sột hiện nay là hậu quả của chỏy triệt để lớp than bựn. Ở loại đất này, tầng phốn hoạt động gần mặt đất (<50 cm). Phần lớn thực vật là sậy. Đõy là loài phỏt tỏn mạnh, ưa sỏng và cú thể sinh trưởng bỡnh thường cả trong điều kiện ngập nước. Lớp phủ sậy cú chiều cao từ 2 đến 4 m. [20]
Trờn đất khụng cú than bựn tràm vẫn cú thể tỏi sinh và phỏt triển tốt nếu cú một thời kỳ khụ cho cõy sinh trưởng. Ngược lại ở nơi ngập nước quanh năm thỡ hầu như tràm khụng cú khả năng tỏi sinh, chủ yếu là cỏ hoặc sậy.
- Đất than bựn trờn nền phốn:
Bờn dưới lớp than bựn là tầng sinh phốn xuất hiện ở độ nụng sõu khỏc nhau. Những nơi tầng sinh phốn sõu hỡnh thành đất phốn tiềm tàng, những nơi tầng sinh phốn nụng đó hỡnh thành đất phốn hoạt động.
Ở những nơi cú nhiều nhụm đất phốn thường cú màu sỏng, nước trong. Ngược lại ở những nơi cú nhiều sắt, đất thường cú màu nõu, nõu đen, nước thường cú màu nõu đen.
- Than bựn: Tầng than bựn về mặt hỡnh thỏi, cú thể chia thành 2 loại: than bựn đen cú độ phõn giải cao, bị nộn chặt nằm ở phần dưới; than bựn nõu cú cấu trỳc bở rời, một vài nơi cũn chứa thõn gỗ mục, nằm ngay trờn lớp than bựn đen.
Than bựn cũn lại sau chỏy chủ yếu là than bựn đen, chặt, thường cú bề dày dưới 1m. Đõy là lớp dưới của than bựn, cú tỷ trọng cao hơn. Đất chặt nờn khả năng thẩm ngấm nước bằng mao quản tốt hơn. Lớp than bựn đen thường
ẩm hơn cỏc lớp than bựn mầu nõu, xốp ở phớa trờn và thường khú chỏy hơn. Chỉ trong trường hợp thời tiết rất khụ, ở những vị trớ xa cỏc kờnh nước, độ ẩm của chỳng mới giảm thấp đến mức cú thể xảy ra chỏy.
3.1.4. Đặc điểm thời tiết, khớ hậu
3.1.4.1. Đặc điểm chung
VQG U Minh Thượng nằm ở vĩ độ thấp, chịu ảnh hưởng của khớ hậu nhiệt đới giú mựa. Theo cỏc tài liệu quan trắc tại trạm khớ tượng Rạch Giỏ cho thấy VQG U Minh Thượng nằm trong vựng cú đặc điểm khớ tượng vựng nhiệt đới rất rừ nột.
3.1.4.2. Chế độ nhiệt
Chế độ nhiệt VQG U Minh Thượng được lấy từ cỏc chỉ tiờu khớ tượng cơ bản tại trạm khớ tượng Rạch Giỏ tỉnh Kiờn Giang.
Bảng 3.1: Cỏc chỉ tiờu khớ tượng cơ bản tại Rạch Giỏ
Chỉ tiờu Thỏng 1 Thỏng 2 Thỏng 3 Thỏng 4 Thỏng 5 Thỏng 6 Thỏng 7 Thỏng 8 Thỏng 9 Thỏng 10 Thỏng 11 Thỏng 12 Cả năm Tổng bức xạ (kcl/cm2) 13 13 16 14 12 11 12 11 11 11 11 12 147 Lượng mõy (số phần 10) 3.5 3.9 3.3 4.6 6.2 7.3 7 7.3 7.3 6.5 5.7 4.8 5.6 Tổng số giờ nắng (giờ) 232.9 222.2 241.1 234.1 204 166.9 177.9 162.4 164.3 178.5 200.9 224.1 2409 Vận tốc giú TB (m/s) 1.4 2 2.3 2.2 2.5 3.4 3.6 3.9 2.4 1.6 1.2 1.4 2.3 Nhiệt độ TB (oC) 26 27 28.2 29 28.9 28.2 28.1 27.8 27.8 27.7 27.1 25.9 27.6
Nhiệt độ tối cao
(oC) 35.6 35.4 37.8 37.9 37.7 34.2 33.7 33.4 34.4 33.9 33.2 34.8 37.9 Nhiệt độ tối
caoTB(oC) 31.1 32.4 33.4 33.7 32.3 30.5 30.2 29.7 30.2 30.9 30.7 30 31.3 Nhiệt độ tối
Biờn độ nhiệt (oC) 9.1 9.7 9.4 8.3 6.3 4.8 4.4 4.2 4.7 5.7 6.3 7.2 6.7 Lượng mưa TB (mm) 11 6.7 36 97.8 227.8 260.6 299.2 329.8 299.7 271.8 171.8 44.7 2057 Số ngày mưa (ngày) 1.8 0.8 2.7 7.6 15.1 17.5 18.8 19.2 18.3 17.8 12.4 4.7 136.7 Độ ẩm khụng khớ (%) 77 76 76 78 83 85 85 86 85 84 82 80 81 Độ ẩm k.khớ T.thap(%) 52 50 53 54 63 69 72 73 69 66 62 58 62 Lượng bốc hơi (mm) 101.7 101.5 126.1 111.8 103.3 102.1 102.9 103.8 81.8 77.5 69.1 90.6 1172
(Nguồn: Trạm Khớ tượng thủy văn Thành phố Rạch Giỏ)
Nhiệt độ trung bỡnh hàng năm tại khu vực nghiờn cứu khỏ cao (27,60C) là đặc trưng cơ bản của nền nhiệt độ tại vựng Tõy Nam bộ. Hàng năm, thỏng IV là thỏng núng nhất, với nhiệt độ bỡnh quõn từ 25,4 - 33,7 0C và thỏng I là thỏng lạnh nhất với nhiệt độ bỡnh quõn từ 22 - 31,1 0C. Chờnh lệch nhiệt độ trung bỡnh thỏng trong năm chỉ từ 2,9 - 3,4 0C. Do tớnh biến động của khớ hậu từng năm cụ thể cú sự dịch chuyển thỏng nhiệt độ trung bỡnh cao nhất và thấp nhất trong năm song sự dịch chuyển này khụng gõy nờn sự xỏo trộn lớn nào trong thời tiết hàng năm. Trong ngày, nhiệt độ cao nhất thường xảy ra vào lỳc 13 - 14 giờ và thấp nhất thường xảy ra vào lỳc 3 - 4 giờ. Biờn độ dao động nhiệt ngày lớn nhất xảy ra trong mựa khụ (7 - 8 0C) và thấp nhất xảy ra trong mựa mưa (6 - 7 0C). Nhiệt độ trờn 35 0C duy trỡ trung bỡnh 3 - 4 ngày trong cỏc thỏng mựa khụ. Số ngày cú nhiệt độ trung bỡnh từ 26,0 – 28,0 0C là 206 ngày/năm.
3.1.4.3. Chế độ mưa
Tài liệu quan trắc mưa nhiều năm cho thấy lượng mưa trung bỡnh ở U Minh Thượng đạt trờn 2.000 mm và khỏ ổn định theo thời gian song phõn bố khụng đều trong năm. Mựa khụ kộo dài từ thỏng XII đến thỏng IV,
với tổng lượng mưa cả 5 thỏng dao động từ 170 đến 206,2 mm, trong khi đú tổng lượng bốc hơi bỡnh quõn nhiều năm cựng kỳ biến đổi từ 531,7 mm đến 614 mm. Sự thiếu hụt nước trong mựa khụ rất lớn dao động từ 361,7 đến 417,8 mm (Hỡnh 3.2). 0 50 100 150 200 250 300 350 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Hỡnh 3.2: Phõn bố mưa theo cỏc thỏng trong năm ở Rạch Giỏ
Số liệu cho thấy mựa mưa tập trung từ thỏng V đến thỏng XI hàng năm.