CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Trên thế giới 1. Tình hình nghiên cứu về cháy rừng Năm 1997, Tổ chức WWF đã đưa ra báo cáo với tiêu đề “Năm thế giới bốc cháy”, bỡi lẽ trong năm đó nhiều diện tích rừng trên thế giới bị cháy gây nên tổn thất nặng nề về sinh thái, đa dạng sinh học và kinh tế. Một vài con số về cháy rừng trong năm 1997 được thống kê, như: Ở Brazil có khoảng 3.000ha đất bị cháy trong đó 1.000ha là rừng nhiệt đới Amazon, phía Bắc Mexico và Trung Mỹ có 1.000 ha rừng bị cháy.
Cháy rừng xảy ra không chỉ ảnh hưởng đến sinh thái, môi trường, đa dạng sinh học, kinh tế mà còn ảnh hưởng đến tính mạng và cuộc sống của hàng triệu người trên toàn khu vực. Năm 1999, hạn hán xảy ra ở nhiều nơi thuộc các tỉnh miền Nam, Tây Nam, Đông và Bắc Trung Quốc đã làm nhiều diện tích rừng ở những khu vực này bị cháy rừng. Theo thống kê của Cơ quan quản lý rừng của Trung Quốc, trong hai tháng đầu năm đã xảy ra hơn 2.000 vụ cháy rừng, gây thiệt hại khoảng 12. Các vụ cháy rừng đã làm cho 33 người thiệt mạng và 198 người bị thương.
Năm 1999, nhiều vùng thuộc Châu Mỹ Latinh đã xảy ra hiện tượng khô hạn kéo dài gây nguy hiểm đến rừng ở Amazon thuộc bang Roraima, nhưng trước khi đám cháy lan rộng, mưa đã làm giảm bớt được những thiệt hại do lửa rừng gây nên. Để đánh giá khả năng xảy ra cháy rừng, Hàn Quốc đã phân chia các vùng đất tự nhiên thành 16 vùng sinh thái để phân tích nhóm các yếu tố ảnh 4 hưởng đến cháy rừng, các yếu tố ảnh hưởng bao gồm: vĩ độ, kinh độ, nhiệt độ trung bình mùa, và lượng mưa theo mùa. Các yếu tố khí hậu được thống kê và đo đếm ở 28 Trunng tâm Dự báo thời tiết và 40 trạm quan trắc khí tượng trong vòng 30 năm 1961-1990. Trong số 16 vùng sinh thái, các khu rừng của ba miền ven biển, như: Kangwon, Woolyong và Hyung-Taewha (phía đông khu vực ven biển của Hàn Quốc) rất dễ xảy ra cháy rừng vì những khu vực này có lượng mưa rất thấp vào mùa xuân và gió thay đổi đột ngột nhiều lần trong ngày.
Trong điều kiện khí tượng như thế, cháy rừng lan rất nhanh và xảy ra trên diện rộng. Vào tháng 4/1996, một đám cháy rừng lớn xảy ra tại Kosung, Kangwon gây thiệt hại 3. Các kết quả nghiên cứu đã khẳng định rằng cháy rừng là hiện tượng ôxy hoá các vật liệu hữu cơ do rừng tạo ra ở nhiệt độ cao. Nó xảy ra khi có mặt đồng thời của 3 thành tố (còn gọi là tam giác lửa): nguồn nhiệt, ôxy và vật liệu cháy.
Tuỳ thuộc vào đặc điểm của 3 yếu tố trên mà cháy rừng có thể được hình thành, phát triển hay bị ngăn chặn hoặc suy yếu đi (Brown, 1979; Belop,1982; Chandler, 1983). Vì vậy, về bản chất, những biện pháp phòng chống cháy rừng chính là những biện pháp tác động vào 3 yếu tố trên theo chiều hướng ngăn chặn và giảm thiểu quá trình cháy. Các nhà khoa học phân biệt 3 loại cháy rừng: (1)-Cháy dưới tán cây hay cháy mặt đất rừng, là trường hợp chỉ cháy một phần hay toàn bộ lớp cây bụi, cỏ khô và cành rơi lá rụng trên mặt đất. (2)-Cháy tán rừng (ngọn cây) là trường hợp lửa lan tràn nhanh từ tán cây này sang tán cây khác; (3)-Cháy ngầm là trường hợp xảy ra khi lửa lan tràn chậm, âm ỉ dưới mặt đất, trong lớp thảm mục dày hoặc than bùn.
Trong một đám cháy rừng có thể xảy ra một hoặc đồng thời 2, 3 loại cháy trên. Tuỳ theo loại cháy rừng mà người ta đưa ra những biện pháp phòng và chữa cháy khác nhau (Brown,1979; Mc Arthur, 1986; Gromovist, 1993). 5 Kết quả nghiên cứu cũng chỉ ra 3 yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến sự hình thành và phát triển cháy rừng là thời tiết, loại rừng và hoạt động kinh tế xã hội của con người (Belop,1982). Thời tiết, đặc biệt là lượng mưa, nhiệt độ và độ ẩm không khí ảnh hưởng quyết định đến tốc độ bốc hơi và độ ẩm vật liệu cháy dưới rừng, qua đó ảnh hưởng đến khả năng bén lửa và lan tràn đám cháy.
Loại rừng ảnh hưởng đến tính chất vật lý, hoá học, khối lượng và phân bố của vật liệu cháy, qua đó ảnh hưởng đến loại cháy, khả năng hình thành và tốc độ lan tràn của đám cháy. Hoạt động kinh tế xã hội của con người như nương rẫy, săn bắn, du lịch v. ảnh hưởng đến mật độ và phân bố nguồn lửa khởi đầu của các đám cháy. Phần lớn các biện pháp phòng chống cháy rừng đều được xây dựng trên cơ sở phân tích đặc điểm của của 3 yếu tố trên trong hoàn cảnh cụ thể của địa phương (Richmond,1976; Laslo Pancel, 1993).
Nghiên cứu khả năng phục hồi rừng sau cháy Các tài liệu liên quan cho thấy hiện nay chưa có công trình nào đi sâu nghiên cứu đến khả năng phục hồi của rừng sau cháy. Các nghiên cứu chỉ mới đề cập đến khả năng tái sinh của cây rừng và khả năng chống chịu lửa của thực vật. Các nghiên cứu về tái sinh rừng được thực hiện bởi các tác giả như: Richards. Những vấn đề về tái sinh rừng được các tác giả tập trung giải quyết, như: đặc điểm phân bố của cây tái sinh, đặc điểm tái sinh của rừng mưa nhiệt đới, các vấn đề cân bằng sinh thái, khả năng tự duy trì và tự điều chỉnh, có khả năng tự chống chịu sự biến đổi và duy trì trạng thái cân bằng,… Năm 1938, A.
Obrevin đã nhận định cây con của các loài ưu thế trong rừng mưa là rất hiếm, ông gọi là hiện tượng “không bao giờ sinh con đẻ cái” 6 của cây mẹ trong thành phần cây gỗ của rừng mưa. Tổ thành tầng cây mẹ tầng trên và cây con tầng dưới thường khác nhau rất nhiều, biến đồi không giống nhau giữa các vùng. Vì vậy, tổ thành loài cây trong rừng mưa không ổn định trong không gian và thời gian. Tác giả đưa ra lý luận bức khảm tái sinh, nhưng phần lý giải các hiện tượng đó còn hạn chế, tính thuyết phục chưa cao, chưa có tính thực tiễn, nhất là khi đưa ra biện pháp kỹ thuật lâm sinh nhằm điều khiển tái sinh theo mục đích kinh doanh.
Bava (1954), Budowski (1956), Katinot (1965) ở châu Á lại nhận định rằng dưới tán rừng nhiệt đới nhìn chung có đủ số lượng cây tái sinh có giá trị kinh tế, do vậy các biện pháp lâm sinh đề ra cần thiết để bảo vệ và phát triển cây tái sinh có sẵn dưới tán rừng. Khi nghiên cứu đánh giá về chất lượng tái sinh của rừng, M.Loechau (1997) đã đưa ra một số đề nghị: để đánh giá một khu rừng có tái sinh đạt yêu cầu hay không phải áp dụng phương pháp điều tra bằng cách rút ngẫu nhiên, trừ trường hợp đặc biệt có thể dựa vào những nhận xét tổng quát về mật độ tái sinh. Các số liệu này sẽ là cơ sở cho các quyết định trong từng kế hoạch lâm sinh cụ thể, đặc biệc là xét xem lâm phần có đáng được chăm sóc hay không? Việc chăm sóc cấp bách đến mức độ nào? Cường độ chăm sóc phải ra sao? Tác giả cũng đề nghị những chỉ tiêu cần phải điều tra gồm có mật độ, chất lượng cây tái sinh cũng như đường kính ngang ngực của những cây có giá trị kinh tế lớn trong khoảng từ 1cm (cây tái sinh đã đảm bảo) đến 12,6cm (giới hạn dưới của kích thước sản phẩm). Trong các nghiên cứu về tái sinh rừng, người ta đã nhận thấy rằng các nhân tố, như: ánh sáng, độ ẩm của đất, kết cấu quần thụ cây bụi, thảm tươi là những nhân tố ảnh hưởng trực tiếp đến tái sinh.
Nghiên cứu của G. Baur (1976) trong rừng mưa nhiệt đới đã chỉ ra rằng: sự thiếu hụt của ánh sáng ảnh 7 hưởng đến sự phát triển của cây con, cây mầm hay sự nảy mầm là rất rõ. Ngoài ra, tầng cỏ và tầng cây bụi qua quá trình sinh trưởng thu nhận ánh sáng, các chất dinh dưỡng cũng làm ảnh hưởng đến cây tái sinh. Những lâm phần thưa, rừng đã bị khai thác nhiều sẽ tạo ra nhiều khoảng trống lớn, tạo điều kiện cho cây bụi thảm tươi phát triển mạnh.
Nghiên cứu ảnh hưởng của các nhân tố đến tái sinh rừng, Ghent.W (1969) [15] đã nhận xét: thảm mục, chế độ thủy nhiệt và tầng đất mặt điều có quan hệ với tái sinh rừng ở mức độ khác nhau. Khi nghiên cứu về thảm thực vật sau cháy các tác giả Lloret & Vila (2003); Pausas và cộng sự (2004);. Arnan và cộng sự (2007) cho rằng quá trình tái sinh sau cháy là rất cao và chúng phụ thuộc nhiều vào các thảm thực vật trước khi cháy. Theo Science Daily nhóm Catalan đã thực hiện nghiên cứu về sự thay đổi tập tính của quần thể động vật sau vụ cháy rừng.
Nghiên cứu đã lấy mẫu từ các khu vực bị ảnh hưởng bởi một đám cháy rừng diễn ra hồi tháng 8/2003 ở vùng ngoại ô Sant Llorenç del Munt i l'Obac Natural Park, Catalonia (Tây Ban Nha). Sau khi phân tích mẫu đã có kết luận rằng: sự xuất hiện của các loài nhuyễn thể là một dấu hiệu cho thấy rừng đang phục hồi và quá trình phục hồi sau cháy rừng không gây hại đến loài động vật vốn nhạy cảm với các môi trường đất và cấu trúc thảm thực vật; cháy rừng làm thay đổi toàn bộ điều kiện môi trường sống, chẳng hạn như thay đổi cấu trúc thảm thực vật, đất nhiều xác lá nhưng thiếu mùn, gây ảnh hưởng lớn đến việc hình thành cấu trúc loài của ngành thân mềm. Nhìn chung, các công trình nghiên cứu về tái sinh rừng được đề cập ở trên đã làm sáng tỏ về những phương pháp nghiên cứu, quy luật tái sinh tự nhiên ở một số vùng, các nhân tố ảnh hưởng đến tái sinh và những nguyên lý 8 chung để xây dựng phương thức xúc tiến tái sinh rừng, những biến đổi của rừng sau khi bị cháy. Từ những hiểu biết đó giúp chúng ta xây dựng, đề xuất các biện pháp lâm sinh hợp lý nhằm quản lý rừng bền vững.
Tình hình cháy rừng Việt Nam hiện có trên 11,8 triệu ha rừng (độ che phủ tương ứng là 35,8%), với 9,8 triệu ha rừng tự nhiên và 2 triệu ha rừng trồng.