3.1.2. Đặc điểm địa hình
Huyện Sơn Động có địa hình dốc dần từ Đơng Bắc xuống Tây Nam, độ dốc khá lớn, đặc biệt là các xã nằm ven dãy núi Yên Tử (bình quân trên 25o). Độ cao trung bình của huyện là 450m so với mặt nước biển, cao nhất là đỉnh núi Yên Tử (1.068m), thấp nhất là 52m, cá biệt khu vực Ba Khe (Tuấn Đạo) chỉ cao hơn mực nước biển 24m.
3.1.3. Đặc điểm khí hậu
Sơn Động ở cách biển không xa, nhưng do bị án ngữ bởi dãy núi n Tử ở phía Nam nên có đặc điểm khí hậu lục địa vùng núi. Hàng năm có bốn mùa xn,
nóng, mưa nhiều; mùa đơng lạnh, khơ hanh, ít mưa. Nhiệt độ trung bình hàng năm là 22,60C, nhiệt độ trung bình cao nhất là 32,90C, nhiệt độ trung bình thấp nhất là 11,60C. Lượng mưa trung bình hàng năm là 1.564mm, thuộc khu vực có lượng mưa trung bình trong vùng. Số ngày mưa trung bình trong năm là 128,5 ngày, những ngày có lượng mưa lớn nhất vào tháng 8, đạt 310,6mm. Do nằm trong khu vực che chắn bởi vịng cung Đơng Triều nên huyện Sơn Động ít chịu ảnh hưởng của bão.
3.1.4. Thủy văn
Sơng suối trong huyện chiếm 1,53% diện tích tự nhiên (1.292 ha). Trên địa bàn huyện có một sơng chính chảy qua, đó là sơng Lục Nam cịn có tên gọi là Minh Đức. Trên địa phận Sơn Động, sông Lục Nam cịn có các tên gọi sơngBè (hay sơng An Châu). Sơng Lục Nam bắt nguồn từ Đình Lập (Lạng Sơn), chảy vào Sơn Động ở Hữu Sản qua địa phận Sơn Động dài khoảng 40km. Từ Hữu Sản đến Khe Rỗ (An Lạc), sông chảy theo hướng Đông Bắc - Tây Nam, đến Lệ Viễn đổi hướng Đông - Tây chảy qua An Lập, An Châu, An Bá, Yên Định rồi hợp lưu với ba nhánh sơng khác, đó là:
- Sơng Rãng bắt nguồn từ xã Long Sơn chảy qua xã Dương Hưu, một phần xã An Lạc, qua xã An Châu, gặp sông Lục Nam ở xã An Bá. Nhánh sông này dài khoảng 26km.
- Sông Cẩm Đàn bắt nguồn từ khu vực xã Thạch Sơn hợp lưu với sông Thảo (huyện Lục Ngạn) ở Chiên Sơn rồi chảy qua các xã Phúc Thắng, Quế Sơn, Chiên Sơn, Cẩm Đàn theo hướng bắc - nam. Đến Cẩm Đàn, sông đổi hướng đông - bắc chảy qua xã Yên Định nhập với sông Lục Nam. Nhánh sông này dài khoảng 21km.
- Sông Tuấn Đạo gồm hai nhánh: Một nhánh bắt nguồn từ khu vực tây bắc Yên Tử, một nhánh bắt nguồn từ xã Bồng Am chảy qua xã Tuấn Đạo ở Bãi Chợ nhập vào sông Lục Nam ở Đồng Hả (xã Yên Định). Sơng này dài khoảng 15km.
Nhìn chung, mật độ sơng suối của huyện khá dầy, nhưng phần lớn là đầu nguồn nên lịng sơng, suối hẹp, độ dốc lớn, lưu lượng nước hạn chế, đặc biệt về mùa khơ.
3.1.5. Thổ nhưỡng và tình hình sử dụng đất, đánh giá hiện trạng rừng trên địabàn huyện Sơn Động, tỉnh Bắc Giang. bàn huyện Sơn Động, tỉnh Bắc Giang.
Đất đai của huyện khá đa dạng, phong phú với nhiều loại đất được phân bố ở cả địa hình bằng và địa hình dốc, cho phép phát triển hệ sinh thái nơng - lâm nghiệp với nhiều loại cây trồng có giá trị, từ cây lương thực như lúa và rau màu trên các dải đất phù sa dọc theo các sông suối, đến việc khai thác đất dốc trồng các loại cây ăn quả và cây lấy gỗ.
Huyện Sơn Động có 66.863 ha rừng (năm 2018), trong đó diện tích rừng tự nhiên có 34.898 ha, diện tích rừng trồng có 31.965 ha, độ che phủ rừng đạt 71,8% (UBND Tỉnh Bắc Giang - 2018). Rừng tự nhiên phân bố chủ yếu ở các xã An Lạc, Vân Sơn, Hữu Sản, Dương Hưu, thị trấn Thanh Sơn, Tuấn Mậu, Thanh Luận, Bồng Am, Tuấn Đạo... Đặc biệt trong Khu bảo tồn thiên nhiên Tây Yên Tử, thảm thực vật rừng có độ che phủ lớn (68%), chủ yếu là các loài cây bản địa và các loại gỗ quý như lim, lát, pơmu, thông tre, sến, táu, dẻ...
3.2. Dữ liệu sử dụng và lựa chọn phương pháp nghiên cứu
3.2.1. Dữ liệu sử dụng
Nghiên cứu sử dụng ảnh Landsat 8 OLI và Sentinel 2 được chụp tháng 8 năm 2017, dữ liệu kiểm kê rừng nhận được từ Chi cục kiểm lâm Bắc Giang và dữ liệu độ cao địa hình được chiết tách từ 9 mảnh bản đồ địa hình tỷ lệ 1:25.000 phiên hiệu mảnh F-48-70-A-c, F-48-70-A-d, F-48-70-B-a, F-48-70-B-b, F-48-70-B-c, F-48-70- B-d, F-48-70-C-b, F-48-70-D-a, F-48-70-D-b được cung cấp bởi Cục Đo đạc, Bản đồ và Thông tin địa lý Việt Nam - Bộ Tài nguyên và Môi trường là nguồn dữ liệu đầu vào để tính tốn 8 tham số cho luận văn. Những dữ liệu này được sử dụng từ nguồn tư liệu trong đề tài khoa học cấp tỉnh năm 2018: “Ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS nghiên cứu vật liệu cháy trong các kiểu rừng phục vụ cơng tác phịng chống cháy rừng tại tỉnh Bắc Giang ứng phó biến đổi khí hậu”.
3.2.2. Phương pháp thành lập bản đồ phân vùng nguy cơ cháy rừng huyện Sơn Động, tỉnh Bắc Giang bằng công nghệ viễn thám và GIS
Hiện nay, ngành Kiểm lâm nước ta sử dụng 5 cấp nguy cơ cháy gồm: - Cấp I: Nguy cơ cháy thấp.
- Cấp II: Nguy cơ cháy trung bình. - Cấp III: Nguy cơ cháy cao. - Cấp IV: Nguy hiểm.
- Cấp V: Cực kỳ nguy hiểm.
Theo Quyết định số 127/2000/QĐ-BNN-KL ngày 11/12/2000 của Bộ trưởng Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn phục vụ công tác dự báo cháy rừng (bảng 3.1). Tương ứng với mỗi mức độ nguy hiểm học viên đã đề xuất biện pháp thực hiện phòng cháy chữa cháy rừng.
Bảng 3.1. Phân cấp dự báo nguy cơ cháy rừng và các biện pháp thực hiện phòng cháy chữa cháy rừng
STT Cấp
cháy Mức độ nguy hiểm
Biện pháp thực hiện phòng cháy chữa cháy rừng
1 I
Cấp thấp: Ít có
khả năng xảy ra cháy rừng
Ban chỉ huy phòng cháy chữa cháy rừng cấp xã và các chủ rừng chủ động triển khai phương án phòng cháy, chữa cháy rừng.
Cần theo dõi diễn biến thời tiết ở các bản tin tiếp theo để chủ động trong công tác chữa cháy rừng.
2 II
Cấp trung bình:
Có khả năng xảy ra cháy rừng
Ban chỉ huy phòng cháy chữa cháy rừng cấp xã và các chủ rừng tăng cường kiểm tra bố trí người canh phịng và lực lượng sẵn sàng ứng cứu khi xảy ra cháy rừng; kiểm soát kỹ thuật phát đốt nương rẫy.
3 III
Cấp cao: Thời tiết
khô hanh, dễ xảy ra cháy rừng
Ban chỉ huy phòng cháy chữa cháy rừng cấp huyện tăng cường kiểm tra đơn đốc cơng tác phịng cháy, chữa cháy rừng của các chủ rừng. Cấm phát đốt nương rẫy.
Cần theo dõi diễn biến thời tiết ở các bản tin tiếp theo.
4 IV
Cấp nguy hiểm:
Thời tiết khô hanh, nắng hạn dài ngày, nguy cơ cháy rừng cao, nếu xảy ra cháy lửa dễ lan nhanh
Ban chỉ huy phòng cháy chữa cháy rừng cấp huyện thường xuyên kiểm tra, đôn đốc cơng tác phịng cháy chữa cháy rừng tại địa phương. Thơng tin cảnh báo liên tục, kịp thời cấp dự báo cháy rừng ở vùng trọng điểm cháy.
Chủ rừng và lực lượng Kiểm lâm tăng cường kiểm tra, giám sát chặt chẽ vùng trọng điểm cháy; bố trí lực lượng canh phòng 24/24 giờ hàng ngày; phát hiện kịp thời điểm cháy để dập tắt ngay đám cháy không để lây lan.
5 V
Cấp cực kỳ nguy hiểm: Thời tiết khô
hanh, nắng hạn kéo dài, thảm thực vật khô kiệt, nguy cơ cháy rừng rất lớn và lan nhanh trên tất cả các loại rừng
Ban chỉ huy phòng cháy chữa cháy rừng cấp tỉnh trực tiếp chỉ đạo kiểm tra, đơn đốc chính quyền các cấp và các chủ rừng tăng cường kiểm tra, chủ động và sẵn sàng ứng cứu chữa cháy rừng. Thông tin cảnh báo thường xuyên liên tục, kịp thời cấp dự báo cháy rừng ở vùng trọng điểm cháy. Bố trí lực lượng canh phòng 24/24 giờ hàng ngày, không cho người qua lại các khu vục trọng điểm. Khi xảy ra cháy phải khoanh vùng, dập tắt ngay đám cháy.
Nguồn: Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông Thôn, 2000
Tuy nhiên, trên thực tế rất khó để phân biệt và phân định rõ ràng cấp nguy hiểm và cấp cực kỳ nguy hiểm. Vì vậy, học viên đề nghị gộp Cấp IV (nguy hiểm) và Cấp V (cực kỳ nguy hiểm) thành một cấp và đề xuất 04 cấp để phân loại thảm thực vật rừng dễ cháy và thành lập bản đồ phân vùng nguy cơ cháy rừng cho huyện Sơn Động, tỉnh Bắc Giang, gồm:
- Cấp I: Nguy cơ cháy thấp.
- Cấp III: Nguy cơ cháy rất cao.
Bảng 3.2. Đề xuất phân cấp thảm thực vật rừng dễ cháy theo nguy cơ cháy huyện Sơn Động, tỉnh Bắc Giang
STT
Đề xuất phân cấp nguy cơ cháy rừng của huyện Sơn Động tỉnh
Bắc Giang
Phân cấp dự báo cháy rừng theo QĐ 127/2000/QĐ-BNN-KL của Bộ
NN&PTNT
1 Cấp I: Nguy cơ cháy thấp Cấp I: Nguy cơ cháy thấp 2 Cấp II: Nguy cơ cháy trung bình Cấp II: Nguy cơ cháy trung bình 3 Cấp III: Nguy cơ cháy cao Cấp III: Nguy cơ cháy cao 4 Cấp IV: Nguy cơ cháy rất cao Cấp IV: Nguy hiểm
Cấp V: Cực kỳ nguy hiểm
Nguồn: Chi cục Kiểm lâm Bắc Giang, 2017
3.2.2.2. Lựa chọn các chỉ tiêu cho phân loại thảm thực vật rừng theo nguy cơ cháy
Phân vùng nguy cơ cháy rừng bằng công nghệ viễn thám và GIS là đánh giá mức độ ảnh hưởng của các yếu tố tham gia vào quá trình hình thành cháy rừng. Trong luận văn này, bản đồ phân vùng nguy cơ cháy rừng được xây dựng dựa trên cơ sở khả năng xảy ra cháy và mức độ nguy hiểm của quá trình cháy đối với rừng. Sự phân cấp dựa trên việc tham khảo và tổng hợp kinh nghiệm của các chuyên gia đầu ngành về các lĩnh vực liên quan như: địa mạo, thực vật, khí hậu, thủy văn…, đồng thời kết hợp với việc phân tích điều kiện tự nhiên của khu vực thử nghiệm.
- Cơ sở lựa chọn các chỉ tiêu:
Như đã phân tích ở trên về điều kiện xảy ra cháy rừng và các nhân tố ảnh hưởng đến quá trình cháy rừng cho thấy, điều kiện tiên quyết để một vụ cháy rừng xảy ra là có sự kết hợp của đồng thời 3 yếu tố: vật liệu cháy, ôxy và nguồn nhiệt. Trong đó, vật liệu cháy và ơxy là các yếu tố có sẵn trong rừng. Kiểu rừng và thành phần thực bì quyết định đến khối lượng và tính chất của vật liệu cháy. Nói cách khác, khả năng cháy rừng có quan hệ chặt chẽ với khối lượng vật liệu cháy; khối lượng vật liệu khơ càng lớn thì nguy cơ xảy ra cháy rừng càng cao; ngược lại khối lượng vật liệu tươi càng lớn thì nguy cơ xảy ra cháy rừng thấp.
Từ kinh nghiệm nghiên cứu cháy rừng ở Việt Nam trong nhiều năm qua, Phạm Ngọc Hưng cho rằng, cháy rừng là quá trình phức tạp ln chịu ảnh hưởng của nhiều nhân tố tự nhiên và xã hội, gồm [7]:
1) Đặc trưng của rừng, gồm các yếu tố chính: - Cấu trúc lâm phần.
- Kiểu rừng.
2) Kết cấu vật liệu cháy, gồm các yếu tố: - Kích thước vật liệu.
- Sự sắp xếp và phân bố của vật liệu. - Độ ẩm của vật liệu.
- Khối lượng vật liệu cháy. 3) Khí hậu và thời tiết, gồm các yếu tố:
- Nhiệt độ khơng khí, đặc biệt là nhiệt độ khơng khí ngày. - Độ ẩm tương đối của khơng khí.
- Tốc độ gió.
- Lượng mưa và thời gian mưa. 4) Địa hình, gồm các yếu tố:
- Độ dốc của địa hình. - Hướng sườn.
- Vị trí tương đối theo sườn dốc.
Ở một số nước như Iran và Ấn Độ, khi nghiên cứu phân vùng nguy cơ cháy rừng một số tác giả [16, 17] đã đề xuất thêm các yếu tố như:
- Khoảng cách từ các khu dân cư đến rừng.
- Khoảng cách từ các tuyến đường giao thông đến rừng. - Số người trung bình vào rừng mỗi ngày.
Kết quả phân loại cho thấy, hệ thống thảm thực vật rừng của huyện Sơn Động phong phú và đa dạng, bao gồm: các kiểu rừng lá rộng thường xanh, kiểu rừng phục hồi, kiểu phụ rừng hỗn giao với các loài cây gỗ lá rộng, và rừng trồng. Ngoài ra, cịn một số diện tích trảng cỏ, cây bụi, lau lách tương đối lớn phân bố ở
nhiều nơi trong huyện và thường xuyên bị tác động của con người nên dễ gây ra cháy rừng.
3.3. Thử nghiệm thành lập bản đồ phân vùng nguy cơ cháy rừng huyện Sơn Động, tỉnh Bắc Giang tỷ lệ 1:25.000 bằng cơng nghệ viễn thám và GIS
3.3.1. Quy trình
Theo quy trình thực hiện được trình bày trong Hình 2.4 trong chương 2
Các bước thực hiện quy trình như sau:
Phân vùng nguy cơ cháy rừng bằng công nghệ viễn thám và GIS là đánh giá mức độ ảnh hưởng của các yếu tố tham gia vào quá trình hình thành cháy rừng. Trong nghiên cứu này, bản đồ phân vùng nguy cơ cháy rừng được xây dựng dựa trên cơ sở khả năng xảy ra cháy và mức độ nguy hiểm của quá trình cháy đối với rừng. Sự phân cấp dựa trên việc tham khảo và tổng hợp kinh nghiệm của các chuyên gia đầu ngành về các lĩnh vực liên quan như: địa mạo, thực vật, khí hậu, thủy văn…, đồng thời kết hợp với việc phân tích điều kiện tự nhiên của khu vực nghiên cứu.
Bước 1: Dữ liệu đầu vào gồm DEM, dữ liệu hiện trạng sử dụng đất, dữ liệu khí tượng, dữ liệu ảnh vệ tinh, và dữ liệu hiện trạng rừng.
Các hệ sinh thái rừng ở huyện Sơn Động hàng năm tích lũy lượng vật liệu cháy lớn. Kết quả điều tra vật liệu cháy cho thấy, rừng trồng thơng nhựa có khối lượng vật liệu khô lớn nhất; tiếp đến là rừng hỗn giao lá rộng và tre nứa; rừng trồng Keo lá tràm và rừng trồng Bạch Đàn trắng có khối lượng vật liệu khô như nhau; cuối cùng rừng lá rộng thường xanh tái sinh là hệ sinh thái có lượng vật liệu cháy ít nhất.
Vì vậy, kiểu thảm thực vật là một trong những yếu tố quan trọng nhất trong các vụ cháy rừng. Do đó, trong các nghiên cứu nguy cơ cháy rừng trên thế giới và ở Việt Nam, nhiều tác giả đã lựa chọn chỉ tiêu kiểu thảm thực vật rừng đầu tiên [14- 16].
Bước 2: Tính tốn các giá trị nhiệt độ, tính độ dốc dựa trên dữ liệu bản đồ và dữ liệu ảnh vệ tinh để thành lập các loại bản đồ thành phần như: bản đồ nhiệt độ, bản đồ độ dốc, bản đồ hướng sườn, bản đồ vị trí dân cư và nương rẫy.
Hình 3. 2. Dữ liệu các bản đồ thành phần phục vụ cho thành lập bản đồ phân cấp nguy cơ cháy rừng huyện Sơn Động, tỉnh Bắc Giang.
Theo kết quả tính tốn, mùa cháy rừng của huyện Sơn Động, tỉnh Bắc Giang cũng trùng với mùa khô ở đây (từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau). Trong đó, từ tháng 11 - 12 là thời kỳ khơ hạn có khả năng xuất hiện cháy rừng, từ tháng 1 - 4 là thời kỳ hạn kiệt và rất nguy hiểm về cháy rừng. Vào mùa khô ở huyện Sơn Động, lượng mưa rất thấp, chỉ chiếm khoảng 10 - 20% tổng lượng mưa năm. Trong khi đó, nền nhiệt ban ngày cao và rất nóng, nhất là vào thời điểm 13 giờ, biên độ nhiệt ngày đêm trong mùa khơ lớn, gió Đơng Bắc thịnh hành thường thổi mạnh cấp 3, cấp 4 có lúc gió mạnh lên cấp 6, cấp 7 đã làm cho lượng bốc hơi tăng gấp nhiều lần so với lượng mưa làm cho mùa khô ở đây thiếu ẩm và hạn khốc liệt, vật liệu cháy có độ ẩm rất thấp nên khả năng bén lửa là rất cao. Thời kỳ này cháy rừng thường rất dễ xảy ra, khi xảy ra cháy thì đám cháy phát triển và lan tràn rất nhanh, gây khó khăn cho việc cứu chữa. Như vậy, các chỉ tiêu đặc trưng của điều kiện khí tượng - thời