Luận án Nghiên cứu cơ sở khoa học phục hồi rừng sau cháy tại khu rừng phòng hộ Nam Ngưm, nước Cộng hòa Dân chủ nhân dân Lào

thực bì khu canh tác nương rẫy, nhiều trường hợp gây cháy lan vào rừng. Bên cạnh đó, trong các diện tích rừng phòng hộ, người dân thường có hoạt động săn bắn, dùng lửa lấy tổ ong, v.v. Các hoạt động này rất khó kiểm soát, trong những năm qua còn nhiều vụ cháy rừng chưa xác định chính xác nguyên nhân, do đó việc đánh giá nguyên nhân trực tiếp gây cháy chưa được toàn diện và thật chính xác. Điều đó ít nhiều gây ra những khó khăn trong đúc rút kinh nghiệm phòng cháy, chữa cháy rừng tại địa phương. Như vậy, cùng với phong tục tập quán, trình độ canh tác và điều kiện kinh tế của các hộ gia đình sinh sống trong rừng và sống gần rừng trong quá trình di dời, tái định cư thuộc công trình thủy điện Xiêng Khoảng cũng có ảnh 61 hưởng khá rõ tới nguyên nhân gây nguồn lửa dẫn tới cháy rừng ở trong khu rừng phòng hộ. Từ những kết quả trên cho thấy, khu rừng phòng hộ Nam Ngưm, trong rất nhiều năm trước năm 2016 không xảy ra cháy rừng lớn nhưng đến năm 2016 đã xảy ra cháy với trận cháy lớn, vụ cháy được đánh giá hết sức nguy hiểm do lượng vật liệu cháy tích tụ với khối lượng lớn, nằm sâu trong khu rừng phòng hộ, địa hình khó khăn, chia cắt mạnh mẽ nên lực lượng chuyên trách chữa cháy rất khó tiếp cận để dập lửa. Vì vậy cần có các biện pháp kỹ thuật lâm sinh phục hồi rừng sau cháy hiệu quả, cùng các biện pháp PCCCR phù hợp với điều kiện ở khu vực này. b. Trận cháy nghiêm trọng năm 2016 - Phân cấp độ cháy Kết quả tính toán về chỉ số cháy tổng hợp (CBI) cho từng OTC cho thấy, CBI của các OTC đạt từ 7,60 % đến 92,0%. Tiến hành phân chia cấp độ cháy theo chỉ số CBI từng OTC tại khu vực nghiên cứu, thu được bảng 3.3. Bảng 3.3. Phân nhóm OTC theo cấp độ cháy TT Cấp độ cháy Chỉ số cháy CBI (%) Số lượng OTC Số hiệu OTC đánh giá cấp độ cháy 1 Cháy thấp CBI ≤ 20% 9 ĐGCĐC1; 4; 6; 12; 13; 14; 22; 17 và 35 2 Cháy trung bình 20% < CBI ≤ 80% 15 ĐGCĐC5; 7; 8; 9; 10; 11; 15; 16; 17; 18; 19; 20; 21; 23 và 24 3 Cháy cao CBI > 80% 11 ĐGCĐC2; 3; 29; 30; 31; 32; 33; 34 25 và 26 Trong đó: ĐGCĐC: Đánh giá cấp độ cháy từ ô tiêu chuẩn 1 đến 35; CBI: Chỉ số đốt cháy tổng hợp tại hiện trường vụ cháy rừng, được tính theo phương pháp Key và Benson (Key and Benson 2003). 62 Kết quả trong bảng 3.3 cho thấy: tổng số 35 OTC được đánh giá chỉ số CBI để phân cấp cấp độ cháy trận cháy nghiêm trọng năm 2016 thì: Ở cấp độ cháy thấp có 9 OTC, cấp độ cháy trung bình có 15OTC, ở cấp độ cháy cao 11 OTC. Chỉ số cháy biến động lớn trên các vị trí khác nhau, dao động từ 7,60 đến 92,00%. Với kết quả trên, thể hiện trận cháy rừng năm 2016 tại khu rừng phòng hộ có đủ các cấp độ cháy và đã gây hại từ cấp độ cháy thấp đến cháy trung bình và cháy cao. Theo kết quả nghiên cứu, đánh giá về cấp độ cháy của một số tác giả cho thấy, đối với rừng cây lá kim, loài Thông chiếm ưu thế, thường cháy ở cấp độ trung bình đến cấp độ cao như ở khu vực Nam Mỹ (Key và Benson, 2005). Ở một số quốc gia vùng Trung Đông, cháy rừng trên một số kiểu rừng Thông thuần loài, khi đã cháy thường cháy ở cấp độ cao. - Diện tích bị theo các cấp độ cháy Kết quả trích xuất chỉ số cháy chuẩn hóa – NBI trên khu vực trận cháy nghiêm trọng, dựa trên mối tương quan chặt giữa chỉ số NBI với CBI đã được xác lập, diện tích theo cấp độ cháy trận cháy nghiêm trọng được tổng hợp trong bảng 3.4. và sơ đồ diện tích cháy (xem phục lục 3.2). Bảng 3.4. Thống kê diện tích theo cấp độ trận cháy nghiêm trọng 2016 TT Cấp độ cháy Diện tích (ha) Chỉ số cháy (%) 1 Cháy cao 67,85 CBI > 80 2 Cháy trung bình 45,70 20 < CBI ≤ 80 3 Cháy thấp 116,45 CBI ≤ 20 Tổng diện tích bị cháy, hại 230,00 Trong đó: CBI: Chỉ số đốt cháy tổng hợp tại hiện trường vụ cháy rừng, được tính theo phương pháp Key và Benson, (2003). Kết quả tính toán và xác định tại thực tế trận cháy, diện tích bị cháy 230ha. Trong đó, diện tích cháy ở cấp độ thấp là 116,45 ha, chiếm 50,63%; diện tích cháy trung bình là 45,70ha, chiếm 19,87% và diện tích cháy cao là 67,85, chiếm 29,50%. 63 Một số hình ảnh về trận cháy nghiêm trọng năm 2016 Hình 3.2. Ảnh khu cháy cao 3.1.3. Nguyên nhân gây các vụ cháy rừng Theo số liệu thống kê của cơ quan chức năng như hạt kiểm lâm, kiểm lâm địa bàn và qua kết quả phỏng vấn các hộ dân trên địa bàn các xã đã xảy ra cháy rừng thì có nhất nhiều nguyên nhân gây ra cháy rừng trên địa bàn khu rừng phòng hộ. Tuy nhiên, các nguyên nhân chính dẫn đến cháy rừng được thống kê trong bảng 3.5. Bảng 3.5. Thống kê những nguyên nhân gây cháy rừng TT Nguyên nhân Số vụ cháy rừng Tỉ lệ % Số vụ tìm ra thủ phạm Hình thức xử lý 1 Đốt nương làm rẫy 4 16 2 Xử phạt hành chính 2 Sử dụng lửa bất cẩn trong rừng, ven rừng 2 8 2 Khắc phục hậu quả 3 Không rõ nguyên nhân 19 76 0 0 Tổng 25 100 4 (Nguồn: Chi Cục kiểm lâm Xiêng Khoảng, và kết quả tính toán của học viên, 2021) 64 Kết quả trên cho thấy các nguyên nhân gây cháy rừng là do tập quán canh tác nông lâm nghiệp còn lạc hậu, ảnh hưởng tới rừng và công tác PCCCR; Việc chuyển đổi mục đích sử dụng đất của các công trình thuỷ điện Nam Ngưm làm giảm một phần diện tích đất sản xuất nông nghiệp của nhân dân, làm giảm đáng kể sản lượng lương thực tạo áp lực lớn đối với rừng và đất lâm nghiệp trong khu rừng phòng hộ. Bên cạnh đó, hầu hết các thôn bản đều phân bố gần rừng và ven rừng, thuộc vùng cao, đời sống nhân dân còn gặp nhiều khó khăn, cuộc sống chủ yếu phụ thuộc vào rừng; Do canh tác nương rẫy thường xuyên luân canh và mở rộng diện tích mới, nên canh tác nương rẫy là nguyên nhân trực tiếp gây mất rừng; việc sản xuất nương rẫy, đốt dọn thực bì không được quản lý chặt chẽ là nguyên nhân chủ yếu gây cháy rừng. Theo thống kê và phỏng vấn người dân thì số vụ cháy chủ yếu là do nguyên nhân đốt nương làm rẫy chiếm 16%, tỉ lệ ý kiến chung 50/70 người được hỏi. Các nguyên nhân còn lại do cháy lan từ nương rẫy khác sang, sử dụng lửa bất cẩn và các nguyên nhân khác. 3.2. Thay đổi về các chỉ tiêu phản ánh cấu trúc, đất rừng theo thời gian sau cháy 3.2.1. Thay đổi một số chỉ tiêu về tính chất đất rừng sau cháy Khi cháy rừng, lửa rừng gây ra một số ảnh hưởng không chỉ có lợi mà còn có nhiều bất lợi đến tính chất hóa lý đất rừng, từ đó làm ảnh hưởng đến một số chức năng khác trong hệ sinh thái rừng, do các hợp chất hữu cơ có trong lớp thảm mục trên mặt đất rừng và nhiệt độ của lửa rừng sẽ bị đốt cháy một phần hay cháy hoàn toàn phụ thuộc vào cấp độ cháy ngay khi cháy xảy ra. Cháy làm lớp mùn hữu cơ thay đổi sẽ làm thay đổi các hợp chất hóa học có trong đất, từ đó còn làm thay đổi cả tính chất vật lý đất, dẫn đến hiện tượng xói mòn, rửa trôi, tác động đến quá trình sinh trưởng và phát triển, phục hồi thảm thực vật rừng, v.v (Leonard F. DeBano, 1990) 3.2.1.1. Thay đổi một số tính chất hóa học trong đất rừng sau cháy Các tính chất hóa học trong đất có ý nghĩa lớn trong việc kích thích quá trình nảy mầm của hạt, cung cấp nguồn dĩnh dưỡng cho cây sinh trưởng và phát 65 triển. Các chất hóa học đất rừng ảnh hưởng đến độ phì cũng như hàm lượng dinh dưỡng cao hay thấp. Sau cháy rừng, các chất hóa học có thể bị ảnh hưởng, tác động làm thay đổi, từ đó làm thay đổi độ phì và hàm lượng dinh dưỡng trong đất. Luận án đã tiến hành phân tích một số tính chất hóa học đất chủ yếu để đánh giá sự thay đổi của chúng dưới tác động của lửa rừng theo cấp độ cháy và theo thời gian sau cháy. Kết quả phân tích các chất hóa học chính trong đất dưới tác động của cháy rừng theo thời gian thể hiện sau đây: (i). Lớp mùn hữu cơ (OM) (organic matter): Kết quả tính hàm lượng mùn tổng số (OM) dưới tác động của 3 cấp độ cháy và đối chứng theo thời gian sau cháy được thể hiện trên hình 3.3. Hình 3.3. Thay đổi hàm lượng mùn theo năm trên các cấp độ cháy Kết quả được thể hiện trên hình 3.2 cho thấy: Cháy rừng có ảnh hưởng đến lớp mùn hữu cơ, cấp độ cháy khác nhau có ảnh hưởng khác nhau. Lửa rừng đã làm giảm lớp mùn hữu cơ của đất ngay sau cháy và hàm lượng mùn có xu hướng tăng dần theo năm sau cháy, tại năm 2021, so với năm 2017, hàm lượng mùn trên các cấp độ cháy đã tăng đáng kể. Tuy vậy, ở khu đối chứng (không cháy) hàm lượng mùn hầu như không đổi trong 4 năm theo dõi và nghiên cứu. Lớp đất mùn như là một nguồn dự trữ cơ bản các chất dĩnh dưỡng như là P, S và N. Vai trò nhất của lớp đất mùn là chứa lượng N và cung cấp N cho sự sống của thực vật rừng. Do đó, lớp đất mùn hữu cơ trên cấp độ cháy cao bị 66 thiêu cháy hầu như hoàn toàn, rất có thể có những tác động xấu đến các hợp chất hữu cơ khác cũng như tính chất vật lý của đất rừng sau cháy. (ii), Độ chua của đất rừng sau cháy (pH). Kết quả tính sự thay đổi pH của đất dưới tác động của các cấp độ cháy theo thời gian được thể hiện trên hình 3.4. Hình 3.4. Thay đổi độ pH theo năm trên các cấp độ cháy Kết quả được thể hiện trên hình 3.4 cho thấy: Cháy rừng có ảnh hưởng đến độ chua của đất, cấp độ cháy khác nhau có ảnh hưởng khác nhau. Lửa rừng đã làm giảm độ pH của đất ngay sau cháy. Ở khu đối chứng pH đạt 5,18, ở cấp độ cháy thấp pH ghi nhận được 4,7, ở cấp độ cháy cao, độ pH đạt 4,57, mức thấp nhất so với 2 cấp độ cháy còn lại và đối chứng. Biến động độ chua của đất có xu hướng thay đổi tăng dần theo thời gian sau cháy, vào năm 2021, độ chua tăng dần trên các cấp cháy, tuy nhiên mức độ tăng vẫn chưa bằng khu đối chứng. Độ chua của đất rừng sau cháy là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá đất. Các hoạt động về sinh trưởng của cây rừng phụ thuộc nhiều vào độ chua, vì độ chua có chức năng trao đổi các chất hữu cơ trong đất từ đó có tắc dụng kích thích quá trình nảy mầm hạt giống còn sót sau cháy. Kết quả ghi nhận tại 67 khu cháy này khá tương đồng với các nghiên cứu trên các khu vực rừng bị cháy khác, các tác giả điều ghi nhận rằng, cháy rừng trong một số năm đầu đã làm giảm độ chua của đất, mức độ giảm phụ thuộc vào cấp độ cháy (Satyma Verma et al, 2019), (Adam MA and Attiwill PM, 1986). (iii), Đạm tổng số của đất rừng sau cháy (N%). Kết quả phân tích N của đất dưới tác động của các cấp độ cháy và mức độ thay đổi N theo thời gian sau cháy được thể hiện trên hình 3.5 Hình 3.5. Thay đổi đạm tổng số (N) theo năm trên các cấp độ cháy Kết quả được thể hiện trên hình 3.5 cho thấy: Cháy rừng có ảnh hưởng đến lượng đạm tổng số trong đất, cấp độ cháy khác nhau có ảnh hưởng khác nhau. Lửa rừng đã làm giảm độ lượng đạm tổng số trong đất rất đáng kể. Vào thời điểm thu mẫu, ở khu đối chứng lượng đạm tổng số. N =0,09%, trải qua 4 năm, vào năm 2021, lượng đạm biến động rất nhỏ, được coi như bằng nhau. Kết quả kiểm tra thống kê về mức độ ảnh hưởng của các cấp độ cháy gây ảnh hưởng đến lượng đạm tổng số cho thấy: |z| >1,96 và giá trị Sig. < 0,05 và đều có giá trị nhỏ hơn Sig. tra bảng (Sig. ≤ 0,05). Nghĩa là lượng đạm tổng số giữa các cấp độ cháy so với khu đối chứng là có sự sai khác nhau rõ rêt. Điều đó, cho thấy lửa rừng đã làm giảm rõ rệt lượng đạm tổng số. 68 Biến động lượng đạm tổng số theo số năm sau cháy, 4 năm, lượng đạm tổng số có biến động theo xu hướng tăng dần, tuy nhiên mức tăng vẫn chưa đạt bằng khu đối chứng. Với lượng đạm tổng số ghi nhận được ở khu đối chứng, so với chỉ tiêu về tổng lượng đạm trong đất cho thấy, khu vực có lượng đạm tổng số ở mức trung bình. Trên các cấp độ cháy, lượng đạm tổng số tại năm 2021 đạt ở mức độ nghèo. Kết quả nghiên cứu cũng tương đồng với kết quả nghiên cứu của một số tác giả. Thông thường sau khi cháy, lượng đạm tổng số giảm đi một cách đáng kể, sau đó lượng đạm tổng số được phục hồi dần theo thời gian, để đạt được lượng đạm tổng số tương đương lúc trước khi bị cháy, thường phải mất từ 10 đến 15 năm nếu không được tác động các biện pháp làm giàu (Badia D and Marti C, 2003). (iv), Lân tổng số của đất rừng sau cháy (P205%). Kết quả phân tích P205 của đất dưới tác động của các cấp độ cháy và mức độ biến động của P205 theo thời gian sau cháy được thể hiện trên hình 3.6. Hình 3.6. Thay đổi lân tổng số (P205%) theo năm trên các cấp độ cháy Khác với lượng mùn tổng số, độ chua và đạm tổng số đều bị giảm khi bị lửa rừng tác động, tỷ lệ lân tổng số tăng lên đáng kể dưới tác động của lửa rừng: Mức độ ảnh hưởng đến lân tổng số trong đất trên các cấp độ cháy khác nhau có ảnh hưởng khác nhau. Tại năm 2017, ở khu đối chứng tỷ lệ lân tổng số P205% 69 = 0,12%, trải qua 4 năm, vào năm 2021, tỷ lệ lân tổng số không biến động. Ở các cấp độ cháy khác nhau, tỷ lệ lân tổng số ghi nhận tương ứng đạt: P205 =0,21; 0,23; 0,23 và 0,25 %. Kết quả kiểm tra thống kê về mức độ ảnh hưởng của các cấp độ cháy gây ảnh hưởng đến lân tổng số cho thấy: |z| >1,96 và giá trị Sig. < 0,05, đều có giá trị nhỏ hơn Sig. tra bảng (Sig. ≤ 0,05). Nghĩa là lân tổng số giữa các cấp độ cháy so với khu đối chứng là có sự sai khác nhau rõ rêt. Điều đó, cho thấy lửa rừng đã làm tăng rõ rệt lượng lân tổng số. Sau cháy, lân tổng số trên các cấp độ cháy ở mức khá so với mức nghèo ở khu đối chứng (không cháy) Biến động lân tổng số theo số năm sau cháy, 4 năm tỷ lệ lân có biến động theo xu hướng tăng dần, tuy nhiên mức tăng giữa 4 năm trên cùng một cấp độ cháy là chưa rõ rệt. Kết quả nghiên cứu tương đồng với kết quả nghiên cứu của một số tác giả. Thông thường sau khi cháy, tỷ lệ lân tổng số tăng lên một cách đáng kể, sau đó chúng ổn định tương đối trong khoảng thời gian khoảng 6 đến 7 năm (Badia D and Marti C, 2003). (v), Kali tổng số của đất rừng sau cháy (K20%). Kết quả phân tích K20% của đất dưới tác động của các cấp độ cháy và mức độ thay đổi của K20% theo thời gian sau cháy được thể hiện trên hình 3.7. Hình 3.7. Thay đổi kali tổng số (K20%) theo năm trên các cấp độ cháy 70 Kết quả trên hình hình 3.7 cho thấy: Tương tự như lân tổng số, tỷ lệ kali tổng số tăng lên đáng kể dưới tác động của lửa rừng: Mức độ ảnh hưởng đến Kali tổng số trong đất trên các cấp độ cháy khác nhau có ảnh hưởng khác nhau. Kết quả kiểm tra thống kê về mức độ ảnh hưởng của các cấp độ cháy gây ảnh hưởng đến lân tổng số cho thấy: |z| >1,96 và giá trị Sig. < 0,05 và đều có giá trị nhỏ hơn Sig. tra bảng (Sig. ≤ 0,05). Nghĩa là Kali tổng số giữa các cấp độ cháy so với khu đối chứng là có sự sai khác nhau rõ rêt. Điều đó, cho thấy lửa rừng đã làm tăng rõ rệt lượng Kali tổng số. Sau cháy, lân tổng số trên các cấp độ cháy ở mức khá so với mức nghèo ở khu đối chứng (không cháy) Biến động lân tổng số theo số năm sau cháy, sau 4 năm, Kali có biến động theo xu hướng tăng dần, tuy nhiên mức tăng giữa 4 năm trên cùng một cấp độ cháy là chưa rõ rệt. Kết quả nghiên cứu tương đồng với kết quả nghiên cứu của một số tác giả, thông thường sau khi cháy, Kali tổng số tăng lên một cách đáng kể, sau đó chúng ổn định, thời gian khoảng 6 đến 7 năm là sẽ ổn định (Badia D and Marti C, 2003). 3.2.1.2. Thay đổi một số tính chất vật lý trong đất rừng sau cháy Khi cháy rừng, lửa rừng có thể gây tác động đến nhiều yếu tố vật lý đất rừng. Tuy nhiên, luận án chỉ nghiên cứu tác động lửa rừng đến thành phần cơ giới đất, độ xốp của đất có tác động và có tính quyết định đến khả năng nảy mầm của hạt giống sau cháy. (i). Thành phần cơ giới: Thành phần cơ giới là một chỉ tiêu quan trọng, nó cho biết cấp hạt (kích thức, cỡ hạt) đất, khả năng thấm, thoát nước, phân chia tầng đất từ đó ảnh hưởng đến đặc tính sinh thái học, quá trình nảy mần, sinh trưởng và phát triển của từng loài cây rừng khác nhau. Nghiên cứu ảnh hưởng của lửa rừng đến sự khác nhau về thành phần cơ giới đất sau cháy có thể cho biết sự thay đổi về mật độ, chiều cao của cây tái sinh sau cháy. Kết quả phân tích ảnh hưởng lửa rừng đến sự thay đổi thành phần cơ giới đất rừng sau cháy trên cấp độ cháy khác nhau được phân tích, tổng hợp trong bảng 3.6. 71 Bảng 3.6. Thành phần cơ giới của đất dưới tác động của lửa rừng TT Cấp độ tác động của lửa (cấp cháy) Năm 2017 Năm 2021 Thành phần cấp hạt (%) Thành phần cấp hạt (%) < 0,002 mm 0,02 - 0,002 mm 2,0 - 0,02 mm Loại đất < 0,002 mm 0,02 - 0,002 mm 2,0 - 0,02 mm Loại đất 1 Đối chứng (không cháy) 14,23 46,23 39,54 Thịt TB 14,55 46,23 39,22 Thịt TB 2 Thấp 14,84 47,77 37,39 Thịt TB 13,44 46,36 40,2 Thịt TB 3 Trung bình 16,56 45,93 37,51 Thịt TB 14,75 44,54 40,71 Thịt TB 4 Cao 12,34 48,65 39,01 Thịt TB 11,89 47,68 40,43 Thịt TB Kết quả phân tích thành phần cơ giới của đất dưới tác động của lửa rừng trên các cấp độ cháy khác nhau theo thời gian cho thấy lửa rừng có tác động đến tính chất vật lý của đất. Dưới tác động của lửa rừng, 4 năm, tỷ lệ hạt cát (2,0 - 0,02 mm) đã giảm đi đáng kể. Lửa rừng làm tăng đáng kể tỷ lệ limon (0,02 - 0,002 mm) trên cấp độ cháy thấp và cháy cao với tỷ lệ tương ứng 47,77; 48,65 so với tỷ lệ limon không bị cháy 46,23%. Bốn năm sau cháy, tỷ lệ các hạt cát tăng lên đáng kể, tỷ lệ hạt limon và hạt sét có chiều hướng giảm đi, so với đất không bị tác động lửa rừng thì tỷ lệ các hạt hầu như không thay đổi, hay tỷ lệ thay đổi không đáng kể. Kết quả kiểm tra thống kê cho thấy, mức ý nghĩa (Sig. < 0,05), nghĩa là lửa rừng có ảnh hưởng làm biến đổi thành phần cơ giới của đất so với đất rừng không bị cháy. Tuy nhiên, về loại đất, với tỷ lệ thay đổi của các loại hạt cát, limon và hạt sét chưa vượt ngưỡng làm thay đổi loại đất, so với tỷ lệ tiêu chuẩn của các cấp hạt, thì sau cháy đất vẫn ở loại đất thịt trung bình. (ii). Độ xốp của đất: Kết quả phân tích độ xốp của đất dưới tác động của các cấp độ cháy và mức độ biến động của độ xốp đất rừng theo thời gian sau cháy được thể hiện trên hình 3.8. 72 Hình 3.8 Thay đổi độ xốp đất theo năm trên các cấp độ cháy Kết quả được thể hiện trên hình cho thấy: Cháy rừng đã có ảnh hưởng lớn đến độ xốp đất, cấp độ cháy khác nhau có ảnh hưởng khác nhau. Tác động của lửa rừng đã làm giảm độ xốp của đất . Vào thời sau cháy, ở khu đối chứng độ xốp đạt 66,7%, và tương đổi ổn dinh trong 4 năm nghiên cứu. Ở cấp độ cháy thấp, độ xốp ghi nhận được đã giảm mạnh đạt 46,78%%, ở cấp độ cháy trung bình, đạt 41,65% và cháy cao đạt 35,05%. Kết quả kiểm tra thống kê về mức độ ảnh hưởng của các cấp độ cháy gây ảnh hưởng đến độ xốp cho thấy: |z| >1,96 và giá trị Sig. < 0,05 (|z| Đc- Ct; |z| Đc- ctb; |z| Đc- cc) đều có giá trị nhỏ hơn Sig. tra bảng (Sig. ≤ 0,05). Nghĩa là độ xốp giữa các cấp độ cháy so với khu đối chứng là có sự sai khác nhau rõ rêt. Điều đó, cho thấy lửa rừng đã gây ảnh hưởng xấu đến độ xốp của đất rừng sau cháy. Biến động độ xốp số theo số năm sau cháy, 4 năm, độ xốp có biến động theo xu hướng tăng dần, tuy nhiên mức tăng vẫn chưa đạt bằng khu đối chứng. Kết quả nghiên cứu trên tương đồng với kết quả nghiên cứu của một số tác giả, thông thường sau khi cháy, độ xốp giảm đi một cách đáng kể, sau đó độ xốp dần (Badia D and Marti C, 2003). 73 Trong thời gian cháy rừng, nếu chỉ nhiệt độ của lửa rừng rất ít có khả năng tạo sự thay đổi lớn và tính chất vật lý của đất rừng. Tuy vậy, nếu kết hợp cả với sự thay đổi về các thành phần hóa học được phân tích ở trên thì tính chất vật lý của đất sẽ có những thay đổi theo (Neary et al., 1999). Một trong số các nguyên nhân là cháy rừng là giảm độ xốp của đất tại khu vực là do làm giảm hàm lượng mùn hưu cơ (OM%), mức độ giảm tỷ lệ thuận với cấp độ cháy, giảm các chất dinh dưỡng, và sự hình thành lớp tro, bụi trên mặt đất đã làm ngăn cản quá trình thấm nước của đất rừng từ đó làm xói mòn lớp đất mùn, càng làm giảm độ xốp của đất từ đó đã cản trở quá trình phục hồi lớp thực vật rừng sau cháy. Đánh giá chung về sự thay đổi một số tính chất hoá học, vật lý đất rừng sau cháy. Kết quả nghiên cứu cho thấy: Cháy rừng có ảnh hưởng rất đáng kể đến các tính chất hóa - lý đất. Mức độ ảnh hưởng tỷ lệ thuận với cấp độ cháy. - Chỉ tiêu pH giảm, N% giảm mạnh, sau 4 năm phục hồi, mức độ tăng chưa đạt bằng khu đối chứng. Chỉ tiêu lân tổng số, Kali tổng số tăng mạnh ngay sau cháy. Kết quả này phần nào có ảnh hưởng tích cực đến phục hồi tầng cây cao và lớp cây tái sinh sau cháy vì lân và kali có tác động kích thích hệ rễ phát triển, tăng sức đề kháng khi bị tác động mạnh như sau cháy. Cháy rừng ảnh hưởng và làm giảm độ xốp, sau 4 năm biến động sau cháy, độ xốp vẫn ở mức thấp hơn đối chứng (thấp hơn mức trước khi cháy). Kết quả này phần nào có ảnh hưởng tiêu cực đến phục hồi tầng cây cao và lớp cây tái sinh sau cháy vì độ xốp biểu thị có khả năng thấm nước, giữ nước, tạo thuận lợi kích thích hệ rễ phát triển, tăng sức đề kháng khi bị tác động mạnh 3.2.2. Thay đổi một số chỉ tiêu cấu trúc rừng 3.2.2.1. Đặc trưng cấu trúc tầng cây cao trên các cấp độ cháy Kết quả kiểm tra, thống kê phi tham số theo tiêu chuẩn Kruskal - Wallis về các chỉ tiêu tầng cây cao cho 3 OTC/cấp độ cháy về sự đồng nhất chiều cao, 74 đường kính trên cùng một cấp độ cháy thấy rằng: Khu đối chứng: χ2(đối chứng) = 4,51; p = 0.17 > 0,05; Khu cháy cao χ2(cháy cao) = 4,76; p = 0.14 > 0,05, nghĩa là ở 2 khu này, 3 OTC là chưa có sự khác biệt đáng kể, nên luận án gộp 3 OTC lại thành một tổng thể để tính các chỉ tiêu. Kết quả ở khu cháy thấp và cháy trung bình, do 3 OTC có sự khác biệt đáng kể, luận án tiến hành loại bỏ OTC có sự khác biệt, lấy 2 OTC không có sự khác biệt để tính toán. Các OTC được loại bỏ gồm: OTCCt 11 và OTCCt 13, đây là 2 OTC không tham gia vào tính toán các chỉ tiêu nghiên cứu đặc điểm tầng cây cao. Như vậy, ở khu cháy thấp và cháy trung bình, 2 OTC được gộp lại 1 để tính các chỉ tiêu bình quân về tầng cây cao. (i). Mật độ Mật độ nói chung, bao gồm mật độ cây tái sinh, cây bụi và mật độ tầng cây cao nói riêng là một trong số nhân tố cấu trúc quan trọng, có tính quyết định đến kết quả phục hồi rừng sau cháy. Mật độ sau cháy càng cao, khả năng phục hồi rừng sau cháy càng nhanh. Kết quả điều tra, tính toán mật độ bình quân tầng cây cao/ha theo thời gian tương ứng với từng cấp độ cháy được thể hiện trên hình 3.9. Hình 3.9. Thay đổi mật độ bình quân/ha theo năm trên các cấp độ cháy 75 Kết quả trên hình 3.9 cho thấy, mật độ bình quân/ha trên khu đối chứng tại năm 2021 đạt 774 cây/ha. Trên cấp độ cháy, mật độ cấp độ cháy thấp, năm 2017 đạt 692 cây/ha, đến năm 2021 đạt 706 cây/ha. Ở cấp độ cháy trung bình và cháy cao, mật độ bình quân năm 2021 đạt tương ứng 442; 251cây/hạ. Kết quả kiểm tra thống kê theo tiêu chuẩn Kruskal - Wallis về chỉ tiêu mật độ bình quân trên 4 cấp độ cho thấy: χ2= 6,34; p = 0.036 < 0,05, nghĩa là cấp độ cháy khác nhau, ảnh hưởng rõ rệt đến chỉ tiêu về mật độ cây cao, cấp độ cháy cao, mật độ bình quân tầng cây cao giảm. Như vậy mật độ bình quân cây tầng cao theo cấp độ cháy cao đã giảm đi đáng kể. Thay đổi mật độ tầng cây cao trên từng cấp độ cháy theo thời gian là không lớn, mật độ tương đối ổn định theo các năm sau cháy. Kết quả kiểm tra thống kê cho thấy, trên cấp độ cháy theo 4 năm đều cho p < 0,05, nghĩa là biến động mật độ theo năm trên cùng một cấp độ cháy là chưa có ý nghĩa về mặt thống kê, hay nói cách khác thay đổi về mật độ theo các năm là không khác biệt rõ rệt. Theo một số nghiên cứu được các tác giả công bố trên thế giới, mật độ tầng cây cao trong một số năm đầu tăng không đáng kể, trong khoảng thời gian, thường trên 20 năm, mật độ tầng cây cao bắt đầu tăng mạnh và đạt ngang bằng khu đối chứng (Bhinmappa Kittur và Cs, 2014), (Charles C. và Cs, 2017) (Garrett W. Meigs và Meg A. Krawchuk, 2018). Một số hình ảnh phục hồi tầng cây cao trên cấp độ cháy trung bình Hình 3.10. Ảnh khu cháy trung bình theo thời gian phục hồi tầng cây cao 76 (ii). Các chỉ tiêu bình quân Các chỉ tiêu bình quân cây cao và mức độ thay đổi chỉ tiêu theo thời gian trên cấp độ cháy được tổng hợp trong bảng 3.7. Bảng 3.7 Các chỉ tiêu bình quân và sự thay đổi chỉ tiêu bình quân theo năm trên cấp độ cháy Năm Chỉ tiêu bình quân Đối chứng Cháy thấp Cháy trung bình Cháy cao 2017 Hvn (m) 14,13 12,44 14,55 15,01 D1.3(cm) 18,71 17,45 21,23 21,23 G (m2/ha) 22,022 21,58 13,43 13,43 Mbq (m 3/ha) 155,443 145,084 91,554 91,554 2018 Hvn (m) 14,13 12,67 14,55 14,55 D1.3(cm) 18,71 17,54 21,33 21,33 G (m2/ha) 22,022 21,58 13,34 13,34 Mbq (m 3/ha) 155,443 146,388 92,087 92,087 Pm (%/năm) 0,89 0,58 0,58 2019 Hvn (m) 14,15 12,67 14,58 14,58 D1.3(cm) 18,73 17,55 21,51 21,51 G (m2/ha) 22,971 21,91 13,75 13,75 Mbq (m 3/ha) 158,677 147,956 93,454 93,454 Pm (%/năm) 2,04 1,06 1,46 1,46 2021 Hvn (m) 14,15 12,68 14,49 14,49 D1.3(cm) 18,73 17,40 21,54 21,54 G (m2/ha) 22,971 22,96 13,88 13,88 Mbq (m 3/ha) 158,677 149,844 94,876 94,876 Pm (%/năm) 2,04 1,62 1,50 1,6 Trong đó: Hvn (m): Chiều cao vút ngọn (m); D1.3 (cm): đường kính tại vị trí 1,3; G (m2/ha): Tổng tiết diện ngang bình quân trên ha; Mbq (m3/ha): Trữ lượng bình quân/ha. 77 Kết quả trong bảng 3.7 trên cho thấy, bình quân