MỤC LỤC
MỞ ĐẦU . 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU. 5
1.1. Các khái niệm về cháy rừng và những quan niệm về tái sinh phục
hồi rừng sau cháy . 5
1.1.1. Khái niệm về cháy rừng. 5
1.1.2. Phân loại cháy rừng . 5
1.1.3. Quan niệm về phục hồi rừng sau cháy. 6
1.2. Nghiên cứu về tái sinh phục hồi rừng sau cháy . 9
1.2.1. Nghiên cứu tái sinh phục hồi tự nhiên sau cháy rừng. 9
1.2.2. Nghiên cứu phục hồi rừng sau cháy bằng các biện pháp kỹ thuật
lâm sinh. 17
1.2.3. Một số nghiên cứu tại khu rừng phòng hộ đầu nguồn Nam
Ngưm . 21
1.3. Thảo luận và xác định hướng nghiên cứu . 22
1.3.1. Về khái niệm cháy, phân loại và quan niệm tái sinh phục hồi rừng
sau cháy. 22
1.3.2. Về phục hổi rừng sau cháy bằng các biện pháp kỹ thuật lâm sinh
. 22
1.3.3. Về khoảng trống nghiên cứu. 23
1.3.4. Xác định vấn đề nghiên cứu cho đề tài luận án. 23
CHƯƠNG 2 NỘI DUNG, PHƯƠNG PHÁP VÀ ĐIỀU KIỆU TỰ NHIÊN
KHU VỰC NGHIÊN CỨU . 25
2.1. Nội dung nghiên cứu. 25
2.1.1. Nghiên cứu hiện trạng rừng và cháy rừng khu vực nghiên cứu
. 25
2.1.2. Nghiên cứu các thay đổi về các chỉ tiêu phản ánh cấu trúc rừng,
đất rừng theo thời gian sau cháy . 25iv
2.1.3. Đánh giá kết quả thử nghiệm một số biện pháp kỹ thuật phục
hồi rừng sau cháy . 25
2.1.4. Nghiên cứu đề xuất một số biện pháp quản lý và biện pháp kỹ
thuật lâm sinh phục hồi rừng rau cháy. 25
2.2. Phương pháp nghiên cứu . 26
2.2.1. Phương pháp luận . 26
2.2.2. Cách tiếp cận nghiên cứu. 27
2.2.3. Phương pháp nghiên cứu. 28
2.4. Một số thông tin cơ bản về điều kiện tư nhiên khu vực nghiên cứu
. 50
2.4.1. Vị trí địa lý. 50
1.4.2. Địa hình, địa mạo . 51
1.4.3. Khí hậu thủy văn. 52
1.4.4. Tài nguyên thiên nhiên. 52
171 trang |
Chia sẻ: thinhloan | Ngày: 13/01/2023 | Lượt xem: 423 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu 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, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
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