Phần mở đầu: 7 trang Chương. Tổng quan vấn đề nghiên cứu: 29 trang Chương 2 Vật liệu, nội dung và phương pháp nghiên cứu: 21 trang Chương 3 ết quả nghiên cứu và thảo luận: 77 trang Kết luận, tồn tại và kiến nghị: 3 trang Luận án đã tham khảo 107 tài liệu, trong đó 35 tài liệu tiếng Việt và 72 tài liệu tiếng nước ngoài. 8 Chƣơng 1 Ổ Q A VẤ ĐỀ C 1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới 1.
Nghiên cứu cháy rừng và các biện pháp phòng cháy, chữa cháy rừng 1. Nghiên cứu về cháy rừng và thực trạng cháy rừng Cháy rừng là một dạng thiên tai phổ biến hiện nay, được định nghĩa là sự xuất hiện và lan truyền của những đám cháy trong rừng mà không nằm trong sự kiểm soát của con người, gây nên những tổn thất nhiều mặt về tài nguyên, của cải và môi trường (Ye et al. Cháy rừng xảy ra khi có mặt đồng thời của ba yếu tố, là nguồn nhiệt, O2 và vật liệu cháy. Tùy thuộc vào đặc điểm của các yếu tố nêu trên, cháy rừng có thể được hình thành, phát triển hay bị ngăn chặn hoặc suy yếu đi rown and Davis, 1973) [41] ên cạnh đó, một số báo cáo cũng đã chỉ ra ba yếu tố quan trọng khác ảnh hưởng đến sự hình thành và phát triển cháy rừng, bao gồm thời tiết, loại rừng và hoạt động kinh tế - xã hội của con người (Norgrove and Hauser, 2015; Vadrevu et al., 2019) [72; 99] Các yếu tố của thời tiết, đặc biệt là lượng mưa, nhiệt độ không khí, độ ẩm không khí, độ ẩm đất và tốc độ gió được ghi nhận có ảnh hưởng đến tốc độ bốc hơi và độ ẩm vật liệu cháy, qua đó ảnh hưởng đến khả năng bắt lửa và cháy lan đám cháy iu and Wimberly, 2 5) [63]; loại rừng ảnh hưởng tới tính chất vật lý, hoá học, khối lượng và phân bố của vật liệu cháy, dẫn đến ảnh hưởng đến quy mô cháy, khả năng hình thành và tốc độ lan của đám cháy Ye et al.
Hoạt động sản xuất của con người, như canh tác nương rẫy, săn bắt thú rừng và du lịch sinh thái cũng có ảnh hưởng trực tiếp và gián tiếp đến phân bố nguồn lửa khởi đầu của các đám cháy oerr and antín, 2 6) [44]. 9 Trong số các yếu tố gây nên cháy rừng, vật liệu cháy là một nguồn duy trì sự cháy của lửa cùng với O2. Khối lượng và tính chất của vật liệu cháy đã được chứng minh là có ảnh hưởng đến đặc điểm và các tác động đến một đám cháy rừng (Barlow and Peres, 2008) [37]. Dựa vào sự phân bố và lan tràn của lửa trên các tầng vật liệu cháy trong rừng, cháy rừng có thể được chia làm ba dạng, i cháy dưới tán cây rừng (cháy mặt , nghĩa là cháy một phần hay toàn bộ lớp cây bụi, xác thực vật trên mặt đất, (ii) cháy tán rừng, nghĩa là trường hợp lửa lan tràn nhanh từ tán cây này sang tán cây khác và iii cháy ngầm, là trường hợp xảy ra khi lửa lan tràn chậm dưới mặt đất, trong lớp thảm mục dày hoặc than bùn (Tremblay et al.
Cháy rừng làm cây rừng chết hàng loạt hoặc sinh trưởng kém, qua đó làm thay đổi thành phần các loài cây, ảnh hưởng đến quá trình diễn thế rừng Đặc biệt, cháy rừng có thể làm thay đổi số lượng và thành phần các loài động vật hoang dã cũng như ảnh hưởng đến hoạt động sống của các vi sinh vật ở trong đất rừng. ên cạnh đó, cháy rừng cũng được báo cáo có thể phá vỡ cấu tượng đất, gây xói mòn, rửa trôi, bạc màu, làm mất khả năng giữ và điều tiết nước, gây lũ lụt (Baldrian, 2016; Ramírez Rojas et al. Tại Chile, hỏa hoạn phá hủy trung bình khoảng 7.000 ha rừng trồng thông P. radiata mỗi năm, chiếm khoảng 0,5% diện tích trồng thông của cả nước (Mead, 2013) [69].
Vào tháng 10/2017, cháy rừng tồi tệ nhất trong lịch sử bang California, nước Mỹ đã làm ít nhất 4 người thiệt mạng và thiêu trụi 3,5 triệu héc ta rừng và hàng nghìn ngôi nhà ột báo cáo tổng hợp gần đây đã cho thấy, hầu hết các vụ cháy rừng trên thế giới xảy ra là do con người, chỉ khoảng 4% các vụ cháy là do tự nhiên như: sét, hạn hán. Các số liệu thống kê trên thế giới đã cho thấy số lượng cháy rừng thay đổi theo hàng năm, có xu hướng giảm nh qua từng năm, nhưng diện tích ảnh 10 hưởng lại tăng lên Cụ thể, tại oa ỳ, số vụ cháy rừng trung bình hàng năm được báo cáo là khoảng 7 685 vụ, gây ảnh hưởng đến khoảng 7, triệu mẫu nh trong giai đoạn những năm 2 Ở giai đoạn trước đó, mặc dù số vụ cháy rừng được ghi nhận nhiều hơn, khoảng 78 6 vụ hàng năm nhưng diện tích rừng bị ảnh hưởng chỉ khoảng 3,3 triệu mẫu nh C, 2 2 ) [70].1: Thống kê số vụ cháy rừng tại oa ỳ trong giai đoạn 99 - 2020 guồn: C, 2 2 Theo số liệu báo cáo của Trung tâm Cứu hỏa quốc gia liên ngành của oa ỳ, số vụ cháy rừng hàng năm trong giai đoạn 2 - 2 2 được ghi nhận là khoảng 62 693 vụ, gây ảnh hưởng đến khoảng 7,5 triệu mẫu nh diện tích rừng bị ảnh hưởng (NIFC, 2021) [70]. Tại Canada, Trung tâm dữ liệu cháy rừng quốc gia đã tổng kết lại toàn bộ các sự kiện cháy rừng diễn ra trong 6 thập kỷ, từ 959 - 2 9 áo cáo cho thấy số vụ cháy rừng tại Canada đạt đỉnh điểm vào năm 989, làm cháy khoảng 7,6 triệu ha rừng ình 2 hững năm có diện tích rừng bị cháy với diện tích rộng lớn khác được ghi nhận lần lượt là 995 thiệt hại 7,3 triệu ha , 98 thiệt hại 6,2 triệu ha C, 2 2 ) [71].2: Tóm lược số vụ cháy xảy ra tại Canada trong giai đoạn 6 năm từ 959 - 2 9 guồn C, 2 2 1. Nghiên cứu về các biện pháp phòng cháy và chữa cháy rừng Các biện pháp phòng cháy rừng có thể bao gồm: tổ chức, hành chính, tuyên truyền giáo dục nâng cao nhận thức của nhân dân về phòng cháy, chữa cháy rừng, chuẩn bị đầy đủ lực lượng và phương tiện chữa cháy, dự báo và cảnh báo nguy cơ cháy, các biện pháp nâng cao khả năng chống chịu lửa của rừng, quy hoạch, thiết kế các công trình phòng cháy, tổ chức hệ thống theo dõi và phát hiện lửa rừng.
Tùy thuộc vào đặc điểm của các yếu tố nêu trên, cháy rừng có thể được hình thành, phát triển hay bị ngăn chặn hoặc suy yếu đi (Brown and Davis, 1973) [41]. Vì vậy, về bản chất phòng cháy rừng chính là những biện pháp tác động vào 3 yếu tố (nguồn nhiệt, oxi và VLC) theo chiều hướng ngăn chặn và giảm thiểu quá trình cháy. o đó, nghiên cứu vật liệu dễ cháy dưới tán rừng thông nhằm đề xuất biện pháp phòng cháy hiệu quả trở thành vấn đề được quan tâm bởi các nhà quản lý cũng như các nhà khoa học. Các mô hình cháy cho phép đánh giá khả năng xảy ra cháy liên quan đến các vật liệu cháy phức tạp dưới điều kiện đốt 12 trước, vì vậy từ trước đến nay, biện pháp đốt trước, dọn thực bì nhằm giảm thiểu vật liệu cháy rất được quan tâm (Johnson and Peterson, 2005) [56].
Rất nhiều các công trình nghiên cứu về các loài thông nhằm góp phần giúp việc quản lý cháy được dễ dàng hơn ầu hết là các nghiên cứu về vật liệu cháy và động thái cháy (cách thức cháy, phát triển và lan tràn lửa). Trong đó nghiên cứu về vật liệu cháy bề mặt được quan tâm nhiều nhất như: lá rụng, cành cây, vỏ cây, cây bụi, dây leo… lớp vật liệu này có thể bốc cháy và cháy âm ỉ khi có nguồn lửa và chiều cao của lớp này có thể thay đổi từ chỉ vài xăng ti mét đến hơn một mét trên mặt đất (Gould et al. Các công trình nghiên cứu về đốt trước làm giảm VLC đã được nhiều nước áp dụng ngay từ đầu thế kỷ XX Các nước tiến hành nghiên cứu vấn đề này, rất sớm và có nhiều công trình nhất là Đức, ỹ, ga, Canada và Trung uốc Đối tượng rừng được đưa vào đốt trước làm giảm vật liệu có cả rừng tự nhiên và rừng trồng Thường các chủ rừng đốt theo đám ở những diện tích rừng có nhiều VLC, có nguy cơ cháy cao vào thời gian trước mùa cháy, hạn chế đến mức thấp nhất khả năng cháy lan đến những khu rừng lân cận (Gromovist et al., 1986) [52; 68] ăm 993, nhóm tác giả người hần an đã đưa ra các vấn đề về khối lượng, độ ẩm VLC, thời tiết, diện tích, địa hình và các vấn đề về kinh phí, tổ chức lực lượng một cách khá toàn diện trong đốt trước có điều khiển cho các vùng rừng trọng điểm cháy dựa trên nghiên cứu về đặc điểm nguồn VLC và việc đốt thử trên những diện tích rộng lớn romovist et al. hư vậy đã có nhiều công trình nghiên cứu về cháy rừng và giảm vật liệu cháy dưới tán rừng, trong đó có biện pháp đốt trước có điều khiển để làm 13 giảm vật liệu cháy Tuy nhiên biện pháp này thường tốn nhiều công và chi phí lớn và ảnh hưởng đến môi trường sinh thái ghiên cứu về giảm vật liệu cháy bằng chế phẩm sinh học trong phòng cháy và chữa cháy rừng còn hạn chế, đây là hướng đi mới góp phần bảo vệ môi trường, chi phí thấp và hiệu quả lại cao, rất cần được đầu tư nghiên cứu 1.
Nghiên cứu về nấm phân giải cellulose 1. Nghiên cứu về nấm phân giải cellulose trên đất mùn và lá rụng rừng cây lá rộng Nấm đóng một vai trò quan trọng trong việc phân huỷ lá cây do khả năng phá vỡ chất nền lignocellulose mà các sinh vật khác không thể phân huỷ được (Przybyl et al. Nấm là sinh vật có cơ chế sinh hóa độc đáo trong phân giải cơ chất tạo những sản phẩm bậc hai đặc biệt, đây là nhóm được nghiên cứu nhiều nhất trong lĩnh vực phân hủy cellulose (Sari et al. Các cellulase từ nấm thường có hoạt lực cao và dường như không có các dạng vật lý phức tạp như enzyme này từ vi khuẩn.
Các loài nấm mốc đã được phân lập và định loại gồm: Acremonium spp., Trichoderma reesei, Trichoderma viride, penicillium pinophilum, Phanerochaete chrysosporium, Fusarium solani, Talaromyces emersonii, Trichoderma koningii, Fusarium oxysporium, Aspergillus niger, Aspergillus terreus và Rhizopus oryzae. Các loài nấm này có vai trò quan trọng trong quá trình phân hủy cellulose ở nhiều môi trường khác nhau (Mahmoud et al., 2016; Strakowska et al.
