cháy rừng
Ứng dụng chỉ số khí hậu phản ánh nguy cơ cháy rừng Qi xác định theo công thức (3.5) và phương trình xác định chỉ số Snc45 (3.7) với số liệu về lượng mưa, nhiệt độ không khí trong kịch bản BĐKH trung bình B2, nghiên cứu đã xác định được số ngày có nguy cơ cháy rừng cao từng tháng trong các thời kỳ khác nhau, kết quả được ghi trong bảng 3.19.
Bảng 3.19. Số ngày có nguy cơ cháy rừng cao trung bình trên cả nước Thời kỳ Tháng Năm T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 T11 T12 2000 13 15 14 6 0 0 1 0 0 0 2 9 63 2010 15 17 15 7 0 0 1 0 0 0 2 10 70 2020 15 17 16 7 0 0 1 0 0 0 2 10 72 2030 16 18 16 8 0 0 1 0 0 0 2 10 73 2050 17 19 17 9 0 0 1 0 0 0 2 11 78 2090 19 20 19 11 1 0 1 0 0 0 2 11 84
Trung bình trên cả nước số ngày có nguy cơ cháy rừng cao sẽ tăng lên từ 63 ngày/năm thời kỳ 2000 đến 84 ngày/năm thời kỳ 2090. Nhìn chung, nguy cơ cháy rừng cao xuất hiện chủ yếu từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau. BĐKH làm cho nguy cơ cháy rừng tăng lên và dường như kéo dài hơn một chút sang đến đầu mùa hè.
Hình 3.14. Diễn biến nguy cơ cháy rừng trung bình trên cả nước trong những thời kỳ khác nhau
Luận án đã căn cứ vào số ngày có nguy cơ cháy rừng cao và rất cao để xác định cấp nguy cơ cháy cho mỗi địa phương. Các ngưỡng phân cấp phản ánh cấp độ của nguy cơ cháy rừng được xác định trên cơ sở kết quả khảo sát đặc điểm biến đổi của nguy cơ cháy rừng theo chỉ số khí hậu phản ánh nguy cơ cháy rừng Qi. Mỗi ngưỡng là một điểm biến đổi về tính chất của đường cong liên hệ giữa nguy cơ cháy rừng với chỉ số khí hậu. Các ngưỡng để phân cấp nguy cơ cháy theo số ngày có nguy cơ cháy cao và rất cao được xác định cụ thể như sau.
Bảng 3.20. Cấp nguy cơ cháy rừng xác định theo số ngày có nguy cơ cháy cao và rất cao trong một tháng
TT Số ngày có nguy cơ cháy cao và rất cao trên một tháng
Cấp nguy cơ
cháy Mức nguy cơ cháy
1 <= 3 I Ít khả năng cháy
2 3 - 8 II Nguy cơ cháy thấp
3 8 - 13 III Nguy cơ cháy trung bình
4 13 - 18 IV Nguy cơ cháy cao
5 >=18 V Nguy cơ cháy rất cao
Như vậy, phân cấp nguy cơ cháy rừng theo số ngày có nguy cơ cháy cao Snc45 được chia thành 5 cấp: ít khả năng cháy, nguy cơ cháy thấp, nguy cơ cháy trung bình, nguy cơ cháy cao, nguy cơ cháy rất cao.
3.2. Phương pháp đánh giá tác động của BĐKH đến nguy cơ cháy rừng
3.2.1. Đặc điểm biến đổi của chỉ số khí hậu phản ánh nguy cơ cháy rừngtheo không gian theo không gian
Đặc điểm biến đổi của chỉ số khí hậu phản ánh nguy cơ cháy rừng Qi
theo không gian được đánh giá thông qua đặc điểm biến đổi của số ngày có nguy cơ cháy rừng cao Snc45. Để xác định quy luật biến đổi của chỉ số Snc45 theo không gian, nghiên cứu tiến hành phân tích quy luật biết đổi chỉ số Snc45 theo các chỉ số phản ánh không gian: kinh độ, vĩ độ và độ cao.
Nghiên cứu tiến hành xác định số ngày có nguy cơ cháy rừng cao Snc45 trung bình cho 88 Trạm Khí tượng phân bố đều trên phạm vi cả nước theo
từng tháng trong năm và trung bình cho cả năm, tiếp theo tiến hành phân tích mối liên hệ giữa các chỉ tiêu Snc45 tính được với các thông tin về: kinh độ, vĩ độ và độ cao của từng trạm khí tượng. Kết quả đã xác định được các phương trình phản ánh mối liên hệ giữa chỉ tiêu Snc45 với các yếu tố không gian: kinh độ (kd), vĩ độ (vd) độ cao (dc) của từng tháng và tính trung bình cho cả năm cụ thể như sau.
Bảng 3.21. Liên hệ của chỉ số Snc45 với các yếu tố ảnh hưởng Tháng Liên hệ giữa chỉ số Snc45 với kinh độ, vĩ độ và độ cao
11 Snc45 = 113.37+0.4812*(vd)-1.10016*(kd)-0.00301*(dc) 12 Snc45 = 268.97+0.2201*(vd)-2.406*(kd)-0.006*(dc) 1 Snc45 = 288.95-1.03713*(vd)-2.3981*(kd)-0.00533*(dc) 2 Snc45 = 199.0979-2.33691*(vd)-1.3987*(kd)+0.00006*(dc) 3 Snc45 = 271.679-2.07425*(vd)-2.08609*(kd)-0.00289*(dc) 4 Snc45 = -23.2658-1.38248*(vd)+0.5172654*(kd)-0.00445*(dc) 5 Snc45 = -130.34+0.03265*(vd)+1.243782*(kd)-0.00067*(dc) 6 Snc45 = -57.706+0.214652*(vd)+0.535204*(kd)-0.003*(dc) 7 Snc45 = -46.69+0.2641*(vd)+0.453045*(kd)-0.00621*(dc) Cả năm Snc45 = 883.85-5.618*(vd)-6.6398*(kd)-0.03264*(dc)
Các phương trình tương quan xác lập được kết hợp với phương pháp nội suy không gian theo nghịch đảo giá trị khoảng cách đến 3 trạm khí tượng gần nhất, đã cho phép chúng ta nội suy chỉ tiêu số ngày có nguy cơ cháy cao ở một điểm x bất kỳ khi biết giá trị của Snc45 ở ba trạm khí tượng gần nhất và khoảng cách đến các trạm. Công thức nội suy như sau.
Tx = [Txa/a) + Txb/b + Txc/c] / [(1/a)+(1/b)+(1/c)] (3.8) Txa = Ta + (Tx0-Ta0)
Txb = Tb + (Tx0-Tb0) Txc = Tc + (Tx0-Tc0) Trong đó:
Txa, Txb, Txc là số ngày có nguy cơ cháy cao (Snc45) tại điểm x được xác định theo chỉ tiêu Qi thông qua điều kiện khí hậu tại trạm khí tượng a, b và c;
Ta, Tb, Tc là số ngày có nguy cơ cháy cao (Snc45) tại các trạm khí tượng a, b, c;
Tx0 là số ngày có nguy cơ cháy cao (Snc45) xác định được tại điểm x theo phương trình tương quan đã xác định được ở trên;
Ta0, Tb0, Tc0 là số ngày có nguy cơ cháy rừng cao (Snc45) xác định được tại trạm khí tượng a, b, c theo phương trình tương quan đã xác định được ở trên;
a, b, c là khoảng cách từ các trạm khí tượng đến điểm x cần xác định số ngày có nguy cơ cháy cao Snc45.
3.2.2. Đặc điểm biến đổi của chỉ số khí hậu phản ánh nguy cơ cháy rừngtheo thời gian theo thời gian
Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng, chỉ số khí hậu phản ánh nguy cơ cháy rừng Qi cho hiệu lực tốt nhất được xác định theo công thức:
Qi= ((Ki-2*Ti-2*abs(Ri-2-100)^0,8)*0,1) + ((Ki-1*Ti-1*abs(Ri-1-100)^0,8)*0,2) + (Ki*Ti*abs(Ri-100)^0,8
Giữa Qi tính theo công thức trên với chỉ tiêu số ngày có nguy cơ cháy rừng cao Snc45 có mối liên hệ chặt theo phương trình:
Snc45 = 7,284*Qi + 1,029 với R2 = 0,588
Chính vì vậy, quy luật biến đổi của chỉ số khí hậu phản ánh nguy cơ cháy rừng Qi theo thời gian chính là quy luật biến đổi của chỉ tiêu số ngày có nguy cơ cháy rừng cao Snc45 theo thời gian. Nghiên cứu vận dụng công thức xác định Qi theo các chỉ tiêu khí hậu, thông qua Qi để tính số ngày có nguy cơ cháy cao Snc45 trung bình cho từng tháng và cả năm của 135 trạm khí tượng phân bố đều trên cả nước. Kết quả về diễn biến số ngày có nguy cơ cháy rừng cao theo thời gian trong năm và qua các thời kỳ được tổng hợp trong bảng sau.
Bảng 3.22. Diễn biến số ngày có nguy cơ cháy rừng cao Snc45 qua các thời kỳ Thời kỳ T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 T10 T11 T12 Năm 2000 13 15 14 6 0 0 1 0 0 0 2 9 63 2010 15 17 15 7 0 0 1 0 0 0 2 10 70 2020 15 17 16 7 0 0 1 0 0 0 2 10 72 2030 16 18 16 8 0 0 1 0 0 0 2 10 73 2050 17 19 17 9 0 0 1 0 0 0 2 11 78 2090 19 20 19 11 1 0 1 0 0 0 2 11 84
Số liệu cho thấy, số ngày có nguy cơ cháy rừng cao thường rơi vào các tháng 11, 12, 1, 2, 3, 4 điều này hoàn toàn phù hợp với thực tế vì đây cũng chính là những tháng trọng điểm trong mùa cháy rừng ở nước ta. Ở nước ta mùa cháy rừng bắt đầu vào tháng 11 và kết thúc vào cuối tháng 4, số liệu cũng cho thấy số ngày có nguy cơ cháy rừng cao trong năm bắt đầu tăng dần từ tháng 11 và đạt đỉnh điểm vào 3 tháng 1, 2 và 3 sau đó giảm dần vào tháng 4 và kết thúc vào đầu tháng 5. Quy luật biến đổi của số ngày có nguy cơ cháy rừng cao theo thời gian trong năm 2010 được thể hiện qua hình 3.15.
Hình 3.15. Diễn biến số ngày có nguy cơ cháy rừng cao Snc45 theo các tháng trong năm 2010
Trong khoảng thời gian từ năm 2000 đến 2010 số ngày có nguy cơ cháy rừng cao trung bình trên toàn quốc đã tăng thêm 7 ngày, theo kịch bản BĐKH trung bình B2 do Bộ TN&MT công bố thì số ngày có nguy cơ cháy rừng vào
năm 2020 sẽ là 72 ngày/năm tăng 9 ngày so với năm 2000 và vào năm 2090 số ngày có nguy cơ cháy cao sẽ tăng lên 84 ngày/năm tăng thêm 21 ngày so với thời điểm năm 2000. Đặc điểm biến đổi số ngày có nguy cơ cháy rừng cao theo kịch bản biến đổi khí hậu B2 qua từng thời kỳ thể hiện cụ thể qua hình 3.16.
Hình 3.16. Diễn biến số ngày có nguy cơ cháy rừng cao Snc45 theo các thời kỳ của kịch bản BĐKH trung bình B2
3.2.3. Đặc điểm biến đổi của nguy cơ cháy rừng theo loại trạng thái rừng
Đặc điểm liên quan đến nguy cơ cháy của các trạng thái rừng được hiểu là những đặc điểm chi phối hoàn cảnh tiểu khí hậu rừng, khối lượng và phân bố vật liệu cháy dưới rừng. Để xác định đặc điểm liên quan đến nguy cơ cháy của các trạng thái rừng đề tài đã thiết lập 66 ô tiêu chuẩn (OTC) điển hình ở những trạng thái rừng có diện tích lớn tại các vùng trọng điểm cháy rừng, thu thập các thông tin về cấu trúc rừng và khối lượng, độ ẩm vật liệu cháy dưới tán rừng vào thời điểm 13 giờ.
Rừng tự nhiên lá rộng thường xanh:
Rừng tự nhiên lá rộng thường xanh phát triển chủ yếu trên địa hình núi cao, tầng đất dày, hoặc ven các khe suối. Rừng gồm nhiều tầng, với những loài cây quí hiếm như: giổi, pơ mu, cẩm lai, dáng hương, gõ, trắc, kiền kiền, pơ mu, kim giao, thông 3 lá... và các loại dược liệu quý. Độ che phủ cao, tầng thảm mục dày, đất tơi xốp, tầng thảm tươi cây bụi và cây tái sinh phát triển tốt. Theo thống kê của Cục Kiểm lâm thì đây là kiểu rừng ít xảy ra cháy nhất ở Việt Nam.
Rừng rụng lá theo mùa:
Rừng rụng lá theo mùa, tên thông thường được gọi là rừng Khộp, phát triển chủ yếu trên địa hình bằng hoặc đồi lượn sóng với độ dốc thấp ở những khu vực đất xám và điều kiện khí hậu khô nóng. Nơi tập trung chủ yếu của rừng rụng lá theo mùa là huyện Ea Súp và Buôn Đôn. Thành phần loài trong trạng thái rừng này tương đối đơn giản, chủ yếu là các loài cây họ dầu. Chúng thường rụng lá vào mùa khô.
Rừng nửa rụng lá:
Rừng nửa rụng lá là loại rừng phân bố ở những vùng chuyển tiếp giữa rừng thường xanh và rừng rụng lá theo mùa, thành phần loài phức tạp hơn rừng khộp, gồm các cây họ dầu xen lẫn các cây như bằng lăng, chiêu liêu ổi, kơ nia … Chúng phân bố nhiều ở hai huyện Cư Jút và Đăk Mil.
Rừng tre nứa và tre nứa hỗn giao với các loài cây gỗ:
Đây là loại rừng chiếm tới trên 10% diện tích rừng hiện có với thành phần chủ yếu là các cây họ tre, nứa, le và các loại cây gỗ như dầu trà beng, dầu đồng, dầu nước, gội, đinh, đẹn...
Rừng trên núi đá:
Rừng trên núi đá là một hệ sinh thái đặc hữu phân bố ở các tỉnh có diện tích núi đá lớn của nước ta như: Hà Giang, Cao bằng, Ninh Bình, Quảng Bình... Tổng diện tích rừng trên núi đá của nước ta hiện nay có khoảng 704.370 ha, do tính phức tạp của địa hình nên đây là trạng thái rừng đặc biệt
nguy hiểm khi xuất hiện cháy rừng và cần được quan tâm bảo vệ nghiêm ngặt.
Rừng lá kim và hỗn giao lá rộng lá kim:
Các trạng thái rừng là kim và hỗn giao lá rộng lá kim tự nhiên hiện còn của nước ta đa số phân bố tại các khu vực có độ cao từ 600m trở lên và tập trung trong các khu bảo tồn, vườn quốc gia. Đây là trạng thái rừng có lượng vật liệu cháy lớn, trong thành phần có hàm lượng tinh dầu cao nên rất dễ bắt lửa và bùng phát cháy lớn khi xảy ra cháy rừng.
Rừng trồng:
Diện tích rừng trồng của nước ta theo số liệu thống kê đến 31/12/2012 là 3.438.200 ha trong tổng số 13.862.043 ha diện tích đất có rừng, bao gồm nhiều loại rừng khác nhau: rừng trồng Thông, rừng trồng Keo, Bạch đàn v.v... phân bố trên địa bàn các tỉnh trong toàn quốc.
Đặc điểm cấu trúc hình thái tầng cây cao và lớp cây bụi thảm tươi dưới rừng:
Kết quả điều tra đặc điểm cấu trúc tầng cây cao và lớp cây bụi thảm tươi được tổng hợp ở bảng 3.23.
Bảng 3.23. Đặc điểm cấu trúc rừng tại các khu vực nghiên cứu
TTTên trạng thái rừng và đất không có rừng(LDLR)
Tầng cây cao Cây bụi
thảm tươi Hvn (m) D1.3 (cm) Ngo (cây/ha) Hvntn (m) D1.3tn (cm) Ntn (cây/ha)TC Htb (m) CP (%) 1. Rừng tự nhiên lá rộng thường xanh
1 Rừng gỗ tự nhiên núi đất LRTX giàu 15,5 33,5 425 0,77 0,9 45,0 2 Rừng gỗ tự nhiên núi đất LRTX TB 13,8 26,4 500 0,72 1,0 56,0 3 Rừng gỗ tự nhiên núi đất LRTX nghèo 11,5 22,5 375 0,53 1,5 60,0 4 Rừng gỗ tự nhiên núi đất LRTX nghèo kiệt 9,5 13,6 280 0,40 1,6 65,0 5 Rừng gỗ tự nhiên núi đất LRTX phục hồi 10,0 10,8 400 0,45 1,3 62,0
Rừng lá rộng thường xanh 12,1 21,4 396 0,57 1,3 57,6
2. Rừng lá rộng rụng lá
6 Rừng gỗ tự nhiên núi đất LRRL giàu 14,3 27,3 590 0,63 0,7 50,0 7 Rừng gỗ tự nhiên núi đất LRRL TB 13,2 22,9 670 0,41 0,6 27,0
TTTên trạng thái rừng và đất không có rừng(LDLR)
Tầng cây cao Cây bụi
thảm tươi Hvn (m) D1.3 (cm) Ngo (cây/ha) Hvntn (m) D1.3tn (cm) Ntn (cây/ha)TC Htb (m) CP (%)
8 Rừng gỗ tự nhiên núi đất LRRL nghèo 8,7 11,0 1490 0,26 0,8 20,0 9 Rừng gỗ tự nhiên núi đất LRRL nghèo kiệt 6,9 11,3 670 0,26 0,5 53,0 10 Rừng gỗ tự nhiên núi đất LRRL phục hồi 6,5 12,1 610 0,13 0,3 46,0
Rừng lá rộng rụng lá 9,9 16,9 806 0,34 0,6 39,2
3. Rừng lá rộng nửa rụng lá
11 Rừng gỗ tự nhiên núi đất LRNRL giàu 14,6 31,8 470 0,70 1,0 40,0 12 Rừng gỗ tự nhiên núi đất LRNRL TB 13,5 28,6 420 0,63 0,8 52,0 13 Rừng gỗ tự nhiên núi đất LRNRL nghèo 8,8 12,2 1160 0,58 0,6 60,0 14 Rừng gỗ tự nhiên núi đất LRNRL nghèo kiệt 9,0 14,5 630 0,38 1,1 47,0 15 Rừng gỗ tự nhiên núi đất LRNRL phục hồi 9,5 10,5 780 0,43 1,4 55,0
Rừng lá rộng nửa rụng lá 11,1 19,5 692 0,54 1,0 50,8
4. Rừng lá kim
16 Rừng gỗ tự nhiên núi đất LK giàu 21,2 36,4 311 0,70 1,2 57,0 17 Rừng gỗ tự nhiên núi đất LK TB 17,5 25,6 421 0,65 1,5 50,0
Rừng lá kim 19,4 31,0 366 0,68 1,4 53,5
5. Rừng lá rộng lá kim
18 Rừng gỗ tự nhiên núi đất LRLK giàu 18,0 32,5 400 0,74 0,8 50,0 19 Rừng gỗ tự nhiên núi đất LRLK TB 16,2 23,5 510 0,66 1,0 59,0
Rừng lá rộng lá kim 17,1 28,0 455 0,70 0,9 54,5
6. Rừng núi đá
20 Rừng gỗ tự nhiên núi đá LRTX nghèo 8,5 19,8 425 0,35 1,0 57,0 21 Rừng gỗ tự nhiên núi đá LRTX nghèo kiệt 4,2 8,5 300 0,28 1,2 47,0 22 Rừng gỗ tự nhiên núi đá LRTX phục hồi 3,9 12,7 80 0,20 0,9 52,0
Rừng trên núi đá 5,5 13,7 268 0,28 1,0 52,0
7. Rừng tre nứa
23 Rừng nứa tự nhiên núi đất 12,4 6,4 11493 0,75 0,9 44,0
Rừng tre nứa 12,4 6,4 11493 0,75 0,9 44,0
8. Rừng hỗn giao gỗ và tre nứa
24 Rừng hỗn giao G-TN tự nhiên núi đất 13,5 25,5 364 9,5 5,6 6750 0,68 1,1 52,0 25 Rừng hỗn giao TN-G tự nhiên núi đất 10,5 19,5 180 11,5 6,2 9570 0,73 0,8 38,0
Rừng hỗn giao gỗ và tre nứa 12,0 22,5 272 10,5 5,9 8160 0,71 1,0 45,0
9. Rừng trồng
26 Rừng Keo 10,5 11,2 1870 0,76 0,7 28,5
27 Rừng Bạch đàn 13,6 12,3 1350 0,63 0,7 27,5
28 Rừng Thông 14,5 20,8 820 0,70 0,4 34,0
Rừng trồng 12,9 14,8 1347 0,70 0,6 30,0
10. Có cây gỗ tái sinh
29 Đất có cây gỗ tái sinh núi đất 3,2 4,5 536 1,5 66,0
11. Đất trống cây bụi