ĐẶT VẤN ĐỀ Rừng là một hệ sinh thái mà quần xã cây rừng giữ vai trò quan trọng chủ đạo trong mối quan hệ tƣơng tác giữa sinh vật với môi trƣờng. Rừng có vai trò rất quan trọng đối với cuộc sống của con ngƣời cũng nhƣ môi trƣờng: cung cấp nguồn gỗ, củi, điều hòa, tạo ra oxy, điều hòa nƣớc, là nơi cƣ trú của các loài động thực vật và tàng trữ các các nguồn gen quý hiếm, bảo vệ và ngặn chặn gió bão, chống sói mòn đất, đảm bảo cho sự sống, bảo vệ sức khỏe con ngƣời…Trong thời gian gần đây diện tích cũng nhƣ chất lƣợng rừng ngày càng bị giảm sút. Một trong những nguyên nhân đó là do cháy rừng. Cháy rừng là hiện tƣợng phổ biến, xảy ra ở hầu hết các quốc gia có rừng trên thế giới, trong đó có Việt Nam, cho dù vấn đề này đã nhận đƣợc sự quan tâm lớn của các chính phủ, các tổ chức, các nhà quản lý, những nhà chuyên môn và những ngƣời quan tâm đến lĩnh vực lâm nghiệp.
Cháy rừng đã gây nên những hậu quả tiêu cực lớn đến môi trƣờng sống, nguồn tài nguyên thiên nhiên và thậm chí cả tính mạng con ngƣời. Số liệu thống kê cho thấy tốc độ mất rừng hàng năm trên thế giới là 20 triệu ha, một trong những nguyên nhân cơ bản của mất rừng chính là cháy rừng: Trung bình có khoảng 10 – 15 triệu ha rừng bị cháy/năm.[23] Ở Việt Nam, theo Báo cáo hàng năm của Cục Kiểm lâm, trung bình mỗi năm mất đi khoảng từ 30.000 ha rừng, trong đó khoảng 10% diện tích rừng mất đi là hậu quả của cháy rừng. Theo số liệu thống kê trên cả nƣớc, trung bình mỗi năm xảy ra 1.413 vụ cháy rừng, gây thiệt hại 3.616 ha rừng tự nhiên và 3.032 ha rừng trồng[5]. Chính vì những thiệt hại to lớn kể trên mà công tác phòng cháy chữa cháy rừng luôn đƣợc coi là một nhiệm vụ quan trọng ở Việt Nam và nhiều quốc gia trên thế giới.
Đặc điểm rừng có liên quan mật thiết với vật liệu cháy, mà vật liệu cháy là một trong 3 yếu tố hình thành nên đám cháy rừng, tính chất và khối lƣợng vật liệu cháy chủ yếu do loại hình rừng quyết định. Thực tế cho thấy ở 1 mỗi trạng thái rừng khác nhau thì khả năng cháy của chúng cũng khác nhau. Điều này đặt ra vấn đề là cần phải phân loại rừng theo nguy cơ cháy để có những biện pháp quản lý rừng nói chung và công tác quản lý lửa rừng nói riêng hợp lý và hiệu quả. Thanh Hóa là tỉnh có diện tích rừng lớn của cả nƣớc, tồn tại nhiều loại hình rừng có khả năng xảy ra cháy khác nhau.
Trong nhiều năm trở lại đây, cháy rừng vẫn xảy ra, mặc dù ở đây đã nhận đƣợc sự quan tâm của các nhà nghiên cứu trong vấn đề dự báo cháy rừng, song việc nghiên cứu một cách tổng thể khả năng cháy của các trạng thái rừng cho khu vực chƣa đƣợc thực hiện một cách hệ thống. Để bổ sung thêm cơ sở phục vụ cho công tác quản lý lửa tại khu vực này, tôi đã thực hiện đề tài tốt nghiệp: “Nghiên cứu phân cấp nguy cơ cháy cho các trạng thái rừng tại xã Xuân Chinh, Huyện Thường Xuân, Tỉnh Thanh Hóa ” 2 PHẦN I TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Lịch sử phát triển của khoa học phòng cháy, chữa cháy rừng 1. Giai đoạn dùng lửa Theo tạp chí Science số ngày 14 tháng 8 năm 2010, một nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế bao gồm 3 nhà nghiên cứu thuộc Học viện nguồn gốc con ngƣời tại Đại học bang Arizona (Mỹ) đã tìm thấy bằng chứng chứng minh rằng: Ngƣời hiện đại thời kỳ đầu sống tại khu vực bờ biển mũi phía Nam Châu Phi 72.000 năm trƣớc đã sử dụng kỹ thuật điều khiển lửa để tăng tính hiệu quả và chất lƣợng của quá trình chế tạo dụng cụ đồ đá. Bằng chứng đó là silcrete chƣa đƣợc nung (trái) thể hiện những thay đổi lớn về màu sắc và cấu trúc sau khi đƣợc nung và đẽo gọt (phải) đƣợc phát hiện tại vị trí cách điểm khai quật Pinnacle Point, Vịnh Mossel 5 km, các nhà khoa học còn cho biết là hầu hết các miếng silcrete tìm thấy đều đã đƣợc đẽo gọt tỉ mỉ.
Giai đoạn dùng lửa đƣợc tính từ khi con ngƣời biết dùng lửa cho tới cuối thế kỷ XIX. Lúc đầu chủ yếu con ngƣời dùng lửa để đốt rừng, khai hoang, săn bắn và sƣởi ấm, do đó nạn cháy rừng xảy ra rất phổ biến. Đặc biệt là sau thế kỷ XVIII, cùng với sự phát triển mạnh của chủ nghĩa tƣ bản, hoạt động di dân, đốt rừng khai hoang cùng với nhu cầu về gỗ tăng cao làm cho diện tích rừng giảm sút nhanh. Trong giai đoạn này con ngƣời chỉ đơn thuần là lợi dụng lửa mà chƣa nhận thức đƣợc những tác hại của cháy rừng nên khoa học về lửa rừng chƣa đƣợc hình thành.
Giai đoạn phòng chống cháy rừng Giai đoạn này đƣợc bắt đầu từ cuối thế kỷ XIX đến thập kỷ 60 của thế kỷ XX. đứng trƣớc hậu quả nghiêm trọng của nạn cháy rừng và suy giảm tài nguyên cũng nhƣ thay đổi môi trƣờng sống, thiêu rụi tài sản và gây ảnh hƣởng lớn đến cuộc sống của nhân loại. Con ngƣời dần dần nhận thức đƣợc tầm quan trọng của lửa rừng và đã tiến hành nghiên cứu, áp dụng nhiều biện pháp phòng và chữa cháy rừng. Cũng từ đây khoa học lửa rừng đã đƣợc hình thành và ngày càng phát triển.
3 Ngay từ khi khoa học lửa rừng mới hình thành, các nƣớc nhƣ Mỹ, Canada, Nga (Liên Xô cũ), Australia,… đã bắt đầu nghiên cứu mối liên hệ giữa các nhân tố khí tƣợng và đặc điểm rừng với cháy rừng để dự báo cháy rừng. Nghiên cứu và áp dụng nhiều biện pháp phòng và chữa cháy rừng tiên tiến, kể cả việc dùng máy bay để phát hiện và tham gia dập lửa. Giai đoạn quản lý lửa rừng Từ thập kỷ 70 của thế kỷ XX đến nay, do sự phát triển của khoa học hiện đại, nhất là ứng dụng khoa học công nghệ thông tin, giúp cho việc nghiên cứu, ứng dụng kỹ thuật phòng cháy và chữa cháy đạt đƣợc những bƣớc tiến nhảy vọt. Bên cạnh đó, nhận thức của con ngƣời về lửa rừng cũng đã đƣợc thay đổi.
Lửa rừng không chỉ có hại mà còn có lợi, hay nói cách khác lửa là kẻ thù nguy hiểm nhất đồng thời cũng là ngƣời bạn tốt của rừng. Vì vậy, không giống với phòng chống cháy rừng chỉ quan tâm tới việc ngăn chặn cháy rừng, nâng cao năng lực phòng và chữa cháy rừng, quản lý lửa rừng mà còn quan tâm tới việc khống chế lửa rừng, vừa dùng lửa an toàn theo một quy trình hợp lý để phục vụ mục tiêu kinh doanh và bảo vệ rừng đã đƣợc định trƣớc. Việc lợi dụng lửa hiện đại đã góp phần làm cho khoa học sinh thái rừng có những bƣớc phát triển mới. Nhiều nhà sinh thái học lâm nghiệp đã cho rằng lửa rừng là một nhân tố sinh thái.
Đồng thời hình thành một phân nhánh mới của sinh thái học, đó là sinh thái học lửa rừng (Forest fire ecology), nó đi sâu nghiên cứu các tác dụng và ảnh hƣởng của lửa đến môi trƣờng, thực vật, động vật, quần thể,…là cơ sở lý luận cho việc dùng lửa trong kinh doanh rừng và cũng là một bộ phận không thể thiếu trong quản lý lửa rừng. Sơ lƣợc về nghiên cứu phòng chống cháy rừng trên thế giới và Việt Nam 1. Trên thế giới Theo kết quả nghiên cứu của tổ chức Lƣơng Nông Liên hợp quốc (FAO) về hiện trạng rừng toàn cầu năm 2010, thế giới đã mất hơn 13 triệu 4 hécta rừng, rừng chỉ còn 31 % diện tích toàn cầu với tổng diện tích chƣa đầy 4 tỷ hécta; trong khi đó ở đầu thế kỷ XX diện tích rừng thế giới là 6 tỷ ha. Vậy nên việc bắt đầu nghiên cứu các giải pháp về PCCCR ra đời từ đây.
Những nghiên cứu về phòng chống cháy rừng trên thế giới đƣợc bắt đầu vào thế kỷ 20. Thời kỳ đầu, chủ yếu tập trung ở các nƣớc có nền kinh tế phát triển nhƣ: Mỹ, Nga, Đức, Thuỵ điển, Canada, Pháp, Úc v. Sau đó là ở hầu hết các nƣớc có hoạt động lâm nghiệp. Ngƣời ta phân chia 5 lĩnh vực chính của nghiên cứu phòng chống cháy rừng: bản chất của cháy rừng, phƣơng pháp dự báo nguy cơ cháy rừng, các công trình phòng chống cháy rừng, phƣơng pháp chữa cháy rừng và phƣơng tiện chữa cháy rừng.
[13] - Nghiên cứu bản chất của cháy rừng Về vấn đề này, mọi kết quả nghiên cứu đều đã khẳng định rằng cháy rừng là hiện tƣợng oxy hoá các vật liệu hữu cơ do rừng tạo ra ở nhiệt độ cao. Hiện tƣợng này xảy ra khi có mặt đồng thời của 3 yêú tố (gọi là tam giác lửa): nguồn nhiệt, oxy và vật liệu cháy[3]. Tuỳ thuộc vào đặc điểm của 3 yếu tố trên mà cháy rừng có thể đƣợc hình thành, phát triển hay bị ngăn chặn hoặc suy yếu đi. 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 hƣớng giảm thiểu và ngăn chặn quá trình cháy.
Trong một đám cháy có thể xuất hiện một hay một số loại cháy bao gồm: cháy mặt đất, cháy tán hay cháy ngầm. Tuỳ theo loại cháy rừng mà ngƣời ta đƣa ra những biện pháp phòng và chữa cháy khác nhau Kết quả của những nghiên cứu cũng chỉ ra 3 yếu tố quan trọng nhất ảnh hƣởng đến sự hình thành và phát triển cháy rừng là thời tiết, loại rừng và hoạt động kinh tế xã hội của con ngƣời. Thời tiết, đặc biệt là lƣợng mƣa, nhiệt độ và độ ẩm không khí ảnh hƣởng quyết định đến tốc độ bốc hơi và độ ẩm vật 5 liệu cháy dƣới rừng, qua đó ảnh hƣởng đến khả năng bén lửa và lan tràn đám cháy. Loại rừng ảnh hƣởng đến tính chất vật lý, hoá học, khối lƣợng và phân bố của vật liệu cháy, qua đó ảnh hƣởng đến loại cháy, khả năng hình thành và tốc độ lan tràn của đám cháy.
Hoạt động kinh tế xã hội của con ngƣời nhƣ: Nƣơng rẫy, săn bắn, du lịch v. ảnh hƣởng đến mật độ và phân bố nguồn lửa khởi đầu của các đám cháy. Phần lớn các biện pháp phòng chống cháy rừng đều đƣợc xây dựng trên cơ sở phân tích đặc điểm của của 3 yếu tố trên trong hoàn cảnh cụ thể của địa phƣơng.