2.4.2.1. Nghiờn cứu đặc điểm rừng và chỏy rừng ở địa phương khu vực Tõy Bắc + Phương phỏp nghiờn cứu đặc điểm cấu trỳc và vật liệu chỏy ở cỏc trạng thỏi rừng chủ yếu.
Để xỏc định đặc điểm cấu trỳc rừng và VLC của cỏc trạng thỏi rừng đề tài kế thừa số liệu đề tài “Tỏc động của biến đổi khớ hậu đến nguy cơ chỏy rừng ở cỏc vựng sinh thỏi Việt Nam” (Vương Văn Quỳnh, 2012)[11] và lập 40 ụ tiờu chuẩn kiểm chứng diện tớch 1000 m2 (30mx33m) ở những trạng thỏi rừng cú diện tớch lớn tại cỏc vựng trọng điểm chỏy rừng, thu thập cỏc thụng tin về cấu trỳc rừng và khối lượng vật liệu chỏy dưới tỏn rừng. Nội dung điều tra trong ụ tiờu chuẩn điển hỡnh gồm: tổ thành loài, đường kớnh, chiều cao, độ tàn che tầng cõy cao, chiều cao trung bỡnh và độ che phủ của thảm tươi cõy bụi, khối lượng và phõn bố của thảm khụ (cỏc mẫu biểu điều tra trong phần phụ lục).
* Đường kớnh ngang ngực cỏc cõy tầng cao (D1.3) được xỏc định bằng thước dõy cú độ chớnh xỏc đến mm.
* Chiều cao dưới cành (Hdc) cỏc cõy tầng cao được xỏc định bằng thước Blume-leiss, cú độ chớnh xỏc đến 0,5m.
* Đường kớnh tỏn (Dt) của cỏc cõy tầng cao được xỏc định bằng sào cú độ chớnh xỏc đến 0,1m.
* Độ tàn che tầng cõy cao, độ che phủ của cõy bụi thảm tươi và tỷ lệ che phủ của thảm khụ được xỏc định bằng phương phỏp cho điểm. Trờn mỗi ụ nghiờn cứu xỏc định 80 điểm ngẫu nhiờn, phõn bố cỏch đều và tiến hành cho điểm theo phương phỏp như sau: nếu điểm điều tra nằm trong tỏn cõy thỡ giỏ trị của độ tàn che được ghi là 1 điểm, nếu nằm ngoài tỏn cõy thỡ giỏ trị của độ tàn che được ghi là 0 điểm, nếu điểm điều tra nằm trong tỏn của cõy bụi thảm tươi thỡ giỏ trị của độ che phủ được ghi là 1 điểm, điểm nằm ngoài là 0 điểm, nếu điểm điều tra cú thảm khụ thỡ giỏ trị của tỷ lệ che phủ thảm khụ được ghi là 1 điểm, nếu khụng cú thảm khụ thỡ ghi là 0 điểm. Độ tàn che chung toàn ụ nghiờn cứu được tớnh bằng tỷ số giữa tổng số điểm điều tra cú giỏ trị tàn che bằng 1 trờn 80, độ che phủ của cõy bụi thảm tươi chung toàn ụ nghiờn cứu được tớnh bằng tỷ số giữa tổng số điểm điều tra cú giỏ trị che phủ bằng 1 trờn 80, tỷ lệ che phủ của thảm khụ của toàn ụ nghiờn cứu được xỏc định bằng tỷ lệ giữa tổng số điểm điều tra cú giỏ trị che phủ bằng 1 trờn 80.
* Chiều cao trung bỡnh từng loài cõy bụi, được xỏc định bằng sào cú độ chớnh xỏc đến 0,1 m.
* Độ che phủ chung của cõy bụi trờn ụ dạng bản được xỏc định theo phương phỏp mục trắc.
* Chiều cao trung bỡnh từng loài cõy thảm tươi, được xỏc định bằng sào cú độ chớnh xỏc đến 0,1m.
* Độ che phủ chung của thảm tươi trờn ụ dạng bản được xỏc định theo phương phỏp mục trắc.
* Khối lượng vật liệu chỏy khụ ở một ụ nghiờn cứu được điều tra bằng cỏch cõn vật liệu khụ thu được từ 25 ụ dạng bản diện tớch 1 m2. Chỳng được phõn bố ở giữa và 4 gúc của cỏc ụ dạng bản diện tớch 25 m2.
* Khối lượng vật liệu chỏy tươi ở một ụ nghiờn cứu được điều tra bằng cỏch cõn toàn bộ vật liệu tươi thu được từ 25 ụ dạng bản diện tớch 1 m2.
* Phõn bố của vật liệu chỏy theo chiều ngang trờn mặt đất được xỏc định theo hệ số biến động khối lượng của chỳng trờn cỏc ụ dạng bản 1 m2. Phõn bố theo chiều cao của vật liệu chỏy được xỏc định theo thước và mục trắc trờn ụ tiờu chuẩn.
* Phương phỏp nghiờn cứu phõn loại rừng theo nguy cơ chỏy ở cỏc vựng trọng điểm chỏy rừng.
Phõn loại rừng theo nguy cơ chỏy được thực hiện theo phương phỏp đa tiờu chuẩn. Cỏc tiờu chớ được sử dụng để phõn tớch và xếp hạng cỏc loại rừng theo nguy cơ chỏy gồm cỏc tiờu chớ chủ yếu quyết định đến điều kiện tiểu khớ hậu dưới tỏn rừng, khối lượng, phõn bố vật liệu chỏy, quan trọng nhất là độ tàn che, che phủ của thảm tươi cõy bụi, chiều cao thảm tươi cõy bụi, khối lượng thảm tươi, thảm khụ. Ảnh hưởng của cỏc tiờu chớ trờn đến nguy cơ chỏy được thể hiện qua xu hướng tỏc động như sau:
* Độ tàn che rừng càng lớn thỡ mức ẩm ướt của vật liệu chỏy càng tăng và nguy cơ chỏy giảm đi.
* Che phủ của thảm tươi cõy bụi càng lớn thỡ nguy cơ chỏy rừng càng cao, do khối lượng vật liệu chỏy càng nhiều.
* Chiều cao thảm tươi cõy bụi càng lớn thỡ khả năng phỏt triển từ chỏy mặt đất thành chỏy tỏn càng mạnh, nguy cơ chỏy rừng càng cao.
* Khối lượng thảm tươi cõy bụi càng lớn khả năng chỏy rừng càng mạnh. * Khối lượng thảm khụ càng lớn nguy cơ chỏy càng tăng.
Để phõn loại được cỏc trạng thỏi rừng theo nguy cơ chỏy, đề tài sử dụng phương phỏp chỉ số hiệu quả canh tỏc ECT (Nijikam ,1982) để xếp hạng cỏc trạng thỏi rừng theo nguy cơ chỏy. Chỉ số ECT được xỏc định theo cỏc bước thức sau.
(1)- Xõy dựng bảng đặc điểm liờn quan đến nguy cơ chỏy của từng ụ tiờu chuẩn, số liệu được ghi vào bảng sau:
Bảng 2.1: Một số chỉ tiờu cấu trỳc rừng liờn quan đến nguy cơ chỏy ở cỏc OTC T TT O TC TT rừng TC (%) CP (%) TK (%) Mtk (Kg/ha) Mtt (Kg/ha) DDtk (cm) 1 2 3 .
(2)- Tớnh chỉ số Fij cho từng tiờu chớ của từng ụ tiờu chuẩn:
Chỉ số Fij được tớnh theo từng chỉ tiờu cho cỏc ụ tiờu chuẩn, trong đú i là biểu thị ụ tiờu chuẩn thứ i, j là biểu thị cho chỉ tiờu thứ j. Người ta tớnh chỉ số Fij theo từng chỉ tiờu theo cỏc cụng thức khỏc nhau.
Nếu giỏ trị của một chỉ tiờu nào đú càng tăng càng tốt thỡ người ta sử dụng cụng thức : Fij = xij/ xmax , trong đú xij là giỏ trị tiờu chớ thứ j của ụ tiờu chuẩn thứ i, xmax là giỏ trị cực đại của tiờu chớ thứ j.
Nếu giỏ trị của một chỉ tiờu nào đú càng nhỏ càng tốt thỡ người ta dựng cụng thức sau: Fij = 1 – (xij/ xmax ), trong đú cỏc ký hiệu vẫn như trờn.
Để nõng cao mức chớnh xỏc của phương phỏp đa tiờu chuẩn đề tài xỏc định thờm trọng số Pj cho từng tiờu chớ theo phương phỏp chuyờn gia.
(3)- Tớnh chỉ số Ect:
Chỉ số Ect được tớnh theo cụng thức sau Ecti = (Fij*Pj) (1)
Trong đú Ecti là chỉ số về tổng hiệu quả tỏc động của cỏc tiờu chớ ở ụ tiờu chuẩn thứ i, Pj là chỉ số về tầm quan trọng (trọng số) của tiờu chớ thứ j, n là số tiờu chớ được sử dụng để phõn tớch theo phương phỏp đa tiờu chuẩn. Kết quả xỏc định chỉ số Ect được ghi trong bảng sau:
n
Bảng 2.2: Giỏ trị Ect của cỏc ụ tiờu chuẩn T TT O TC TT rừng Fij Ect=Tổng Fij TC (%) CP (%) TK (%) Mtk (Kg/ha) Mtt (Kg/ha) DDtk (cm) 1 2 3
(4)- Phõn loại cỏc trạng thỏi rừng theo chỉ số Ect (chỉ số phản ảnh nguy cơ chỏy)
Căn cứ vào kết quả tớnh giỏ trị Ect = tổng Fij của cỏc ụ tiờu chuẩn đề tài sẽ tớnh giỏ trị Ect trung bỡnh cho từng trạng thỏi rừng, ghộp cỏc trạng thỏi rừng thành những nhúm cú theo giỏ trị Ect gần nhau. Đú chớnh là những nhúm trạng thỏi rừng cú nguy cơ chỏy khỏc nhau. Việc phõn cấp cỏc trạng thỏi rừng sẽ được xỏc định căn cứ theo kết quả phõn tớch chỉ số Ect.
+ Nghiờn cứu đặc điểm chỏy rừng của khu vực nghiờn cứu.
Nghiờn cứu số vụ chỏy rừng và đặc điểm cỏc đỏm chỏy (diện tớch, thời gian, loại rừng, vị trớ…) ở những vựng chỏy rừng trọng điểm được kế thừa từ cỏc cơ quan kiểm lõm trong vựng.
2.4.2.2. Phương phỏp nghiờn cứu đặc điểm biến đổi khớ hậu của khu vực Tõy Bắc
Đặc điểm biến đổi của cỏc chỉ tiờu khớ hậu của vựng Tõy Bắc được xỏc định theo số liệu quan trắc về nhiệt độ, độ ẩm, lượng mưa tại cỏc trạm Khớ tượng Quốc Gia và Kịch bản Biến đổi khớ hậu trung bỡnh B2 do Bộ Tài nguyờn và Mụi trường cụng bố năm 2009.
Hỡnh 2.1. Vị trớ cỏc trạm Khớ tượng Quốc gia phục vụ nghiờn cứu
2.4.2.3. Phương phỏp nghiờn cứu xõy dựng chỉ số phản ỏnh nguy cơ chỏy rừng cho khu vực Tõy Bắc
+ Phương phỏp nghiờn cứu chỉ số phản ỏnh nguy cơ chỏy rừng
Hiện nay, ở nước ta nguy cơ chỏy rừng của một ngày cụ thể ở phần lớn cỏc khu vực được xỏc định theo chỉ tiờu khớ tượng P với cụng thức như sau:
d t i13 n 1 i i13 5i x P K (2.1) Trong đú:
- Pi là chỉ tiờu khớ tượng tổng hợp tớnh cho ngày thứ i,
- K là hệ số cú giỏ trị bằng 1 khi lượng mưa ngày thứ i nhỏ hơn 5 mm, và cú giỏ trị bằng 0 khi lượng mưa ngày lớn hơn hoặc bằng 5 mm,
- ti13 là nhiệt độ khụng khớ tại thời điểm 13 giờ ngày thứ i (oC),
- di13 là độ chờnh lệch bóo hoà độ ẩm khụng khớ tại thời điểm 13 giờ ngày thứ i (mb),
- n là số ngày khụng mưa hoặc cú mưa nhưng nhỏ hơn 5 mm kể từ ngày cuối cựng cú lượng mưa lớn hơn 5 mm.
Nguy cơ chỏy rừng của một ngày cụ thể được xỏc định theo giỏ trị của chỉ số Pi. Ngày mà Pi từ 7.500 – 10.000 được gọi là ngày cú nguy cơ chỏy cao, Ngày mà Pi lớn hơn 10.000 được gọi là ngày cú nguy cơ chỏy rất cao. Nguy cơ chỏy rừng của một thỏng được xỏc định theo số ngày cú nguy cơ chỏy cao và rất cao (Snc45).
Cỏc cụng trỡnh nghiờn cứu và thực tế đều khảng định, số ngày cú nguy cơ chỏy cao cú liờn hệ chặt với điều kiện khớ hậu. Căn cứ vào số ngày cú nguy cơ chỏy cao và điều kiện nhiệt ẩm từng thỏng ở cỏc địa phương, nghiờn cứu tiến hành khảo nghiệm và xỏc định cỏc chỉ số khớ hậu Qi phản ảnh nguy cơ chỏy rừng.
Chỉ số khớ hậu Qi được lựa chọn là chỉ số cú mối liờn hệ chặt chẽ nhất với số ngày cú nguy cơ chỏy rừng cao Snc45.
+ Nghiờn cứu lựa chọn chỉ số nguy cơ chỏy rừng thớch hợp cho khu vực Tõy Bắc.
Chỉ số phản ỏnh nguy cơ chỏy rừng được xỏc định trờn cơ sở phõn tớch liờn hệ tổng hợp giữa cỏc chỉ tiờu khớ hậu với nguy cơ chỏy rừng ở tất cả cỏc địa phương, chỉ số nào cú liờn hệ chặt chẽ nhất sẽ được lựa chọn làm chỉ số phản ỏnh nguy cơ chỏy rừng.
2.4.2.4. Phương phỏp nghiờn cứu đặc điểm biến đổi của nguy cơ chỏy rừng theo cỏc kịch bản biến đổi khớ hậu của khu vực Tõy Bắc
+ Nghiờn cứu đặc điểm biến đổi của nguy cơ chỏy rừng theo cỏc kịch bản BĐKH tại khu vực Tõy Bắc.
Chỉ số khớ hậu phản ỏnh nguy cơ chỏy rừng Qi được xỏc định trờn cơ sở phõn tớch liờn hệ giữa cỏc chỉ tiờu khớ hậu với số ngày cú nguy cơ chỏy rừng cao và rất cao ở tất cả cỏc địa phương, chỉ tiờu khớ hậu nào cú liờn hệ chặt chẽ
nhất và thỏa món cỏc tiờu chớ về mặt thống kờ, đơn giản dễ ứng dụng sẽ được lựa chọn làm chỉ tiờu khớ hậu phản ỏnh nguy cơ chỏy rừng.
Cỏc ngưỡng phõn cấp phản ỏnh cấp độ của nguy cơ chỏy rừng được xỏc định trờn cơ sở kết quả khảo sỏt đặc điểm biến đổi của nguy cơ chỏy rừng theo chỉ số khớ hậu phản ỏnh nguy cơ chỏy rừng Qi. Mỗi ngưỡng là một điểm biến đổi về tớnh chất của đường cong liờn hệ giữa nguy cơ chỏy rừng với chỉ tiờu khớ hậu.
+ Nghiờn cứu tỏc động của BĐKH đến nguy cơ chỏy rừng của cỏc địa phương trong khu vực nghiờn cứu trong tương lai theo kịch bản BĐKH
Đặc điểm biến đổi nguy cơ chỏy rừng của cỏc tỉnh ở vựng Tõy Bắc được đỏnh giỏ thụng qua đặc điểm biến đổi của chỉ số khớ hậu phản ỏnh nguy cơ chỏy rừng Qi theo thời gian theo Kịch bản BĐKH trung bỡnh B2 do Bộ Tài nguyờn và Mụi trường cụng bố năm 2009. Nghiờn cứu sẽ xỏc định và làm rừ đặc điểm biến đổi của nguy cơ chỏy rừng tại cỏc tỉnh trong vựng Tõy Bắc theo Kịch bản BĐKH trung bỡnh B2 tại cỏc thời điểm khỏc nhau trong tương lai: 2020, 2030, 2050, 2090
2.4.2.5. Nghiờn cứu đề xuất cỏc giải phỏp giảm thiểu nguy cơ chỏy rừng liờn quan đến biến đổi khớ hậu.
+ Nghiờn cứu hệ thống cỏc giải phỏp giảm thiểu nguy cơ chỏy rừng và điều kiện ỏp dụng ở trong khu vực, trong nước và trờn thế giới.
+ Nghiờn cứu đề xuất giải phỏp giảm thiểu nguy cơ chỏy rừng phự hợp với đặc điểm biến đổi khớ hậu ở địa phương.
Chương 3
ĐIỀU KIỆN CƠ BẢN CỦA KHU VỰC TÂY BẮC