Đặt vấn đề Cháy rừng là thảm họa thiên tai thường xảy ra ở nhiều nước trên thế giới, gây nên những tổn thất to lớn về tài nguyên, môi trường sinh thái và cả tính mạng con người. Ở Việt Nam, hàng năm cháy rừng vẫn diễn ra hết sức phức tạp, gây ảnh hưởng nhiều mặt tới đời sống nhân dân và sự phát triển kinh tế - xã hội của cả nước. Chính vì vậy, phòng cháy chữa cháy rừng là một trong những công tác hết sức quan trọng trong quản lý, bảo vệ tài nguyên rừng ở các địa phương nước ta. Lạng Sơn là một tỉnh miền núi phía Bắc và cũng là một vùng trọng điểm cháy rừng của cả nước.
Mặc dù đã được các cấp, các ngành quan tâm và thực hiện nhiều biện pháp phòng cháy chữa cháy rừng, nhưng cháy rừng vẫn xảy ra khá phổ biến. Tháng 11 năm 2014 tỉnh Lạng Sơn đã xảy ra 19 vụ cháy rừng làm thiệt hại 74,3 ha, tăng 48% so với cùng kỳ năm 2013. Trong các biện pháp phòng cháy rừng hiện đang được áp dụng ở địa phương, cần chú ý việc xây dựng hệ thống đường băng cây xanh hoặc xây dựng các lâm phần khó cháy với những loài cây có khả năng chống, chịu lửa tốt có thể đáp ứng được tác dụng nhiều mặt về phòng cháy như hiệu quả sinh thái và kinh tế. Tuy nhiên, thực tế cho thấy, các loại cây có khả năng chịu lửa hiệu quả hiện nay được biết và sử dụng ở Lạng Sơn còn rất hạn chế và chưa phát huy được hiệu quả một cách tổng hợp.
Do đó, nghiên cứu, lựa chọn các loại cây có khả năng chịu lửa tốt cho địa phương có ý nghĩa cả về mặt khoa học và thực tiễn. Xuất phát từ những vẫn đề trên, được sự nhất trí của trường Đại học Nông lâm Thái Nguyên, Ban chủ nhiệm khoa Lâm Nghiệp và giáo viên n 2 hướng dẫn tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu lựa chọn loài cây có khả năng chịu lửa trên địa bàn xã Đông Quan- huyện Lộc Bình - tỉnh Lạng Sơn”. Mục tiêu nghiên cứu Lượng nước được tích lũy trong các bộ phận như: vỏ, thân, lá của cây ở rừng tự nhiên và rừng trồng tại xã Đông Quan - huyện Lộc Bình - tỉnh Lạng Sơn. Nghiên cứu mỗi quan hệ giữa lượng nước được tích lũy trong cây với một số nhân tố điều tra như: độ dày của lá, độ dày của vỏ, hàm lượng tro thô của lá, hàm lượng tro thô của vỏ, thời gian cháy của lá, thời gian cháy của vỏ.
Khả năng chịu nhiệt của lá, thời gian chịu nhiệt vỏ khả năng tái sinh của cây và khả năng thích ứng với điều kiện lập địa của các loài cây lựa chọn. Ý nghĩa nghiên cứu đề tài 1. Ý nghĩa học tập và nghiên cứu Qua việc nghiên cứu và thực hiện đề tài này sẽ giúp tôi làm quen được với công việc nghiên cứu khoa học, bên cạnh đó còn củng cố được lượng kiến thức chuyên môn đã học, có thêm cơ hội kiểm chứng những lý thuyết đã học trong nhà trường đúng theo phương châm học đi đôi với hành. Hiểu được các phương pháp nghiên cứu, bước đầu tiếp cận và áp dụng kiến thức đã được học trong trường vào công tác nghiên cứu khoa học.
Qua quá trình học tập nghiên cứu đề tài tại nghiên cứu lựa chọn loại cây có khả năng chịu lửa tại xã Đông Quan - huyện Lộc Bình - tỉnh Lạng Sơn, tôi đã tích lũy thêm được nhiều kiến thức và kinh nghiệm thực tế trong việc bảo vệ loài cây có khả năng chịu lửa. Đây sẽ là những kiến thức rất cần thiết cho quá trình nghiên cứu, học tập và làm việc sau này. Ý nghĩa thực tiễn sản xuất Hiện nay, với sự phát triển của xã hội loài người và nước ta đang trong quá trình công nghiệp hóa - hiện đại hóa đất nước, con người đã và đang thải ra lượng khí thải rất lớn làm ảnh hưởng tới môi trường sống và thủng tầng ô n 3 zôn, biến đổi khí hậu, thời tiết nóng lên cháy rừng là việc rất dễ xảy ra. Cùng với việc thiếu đất canh tác con người đã đốt nương làm rẫy, diện tích rừng bị cháy tăng cao làm ảnh hưởng tới môi trường sinh thái và làm mất dần chức năng vốn có của rừng như: hấp thụ khí thải nói chung và CO2 nói riêng và tác dụng của rừng nhằm góp phần nâng cao ý thức của người dân trong bảo vệ môi trường rừng Nghiên cứu đề tài giúp xác định tập đoàn loài cây có khả năng chịu lửa để làm cơ sở cho việc lựa chọn loại cây để tăng cường công tác bảo vệ và phòng chống cháy rừng.
Qua đó nâng cao nhận thức của người dân trong bảo vệ tài nguyên rừng. n 4 Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2. Cơ sở khoa học Các loài cây khác nhau có khả năng chịu lửa không giống nhau, tùy thuộc vào các đặc điểm sinh vật học của loài. Đám cháy có tốc độ nhanh hay chậm phụ thuộc rất lớn vào khả năng bén lửa của bộ phận lá và vỏ cây.
Nghiên cứu các chỉ tiêu về khả năng chống chịu lửa của lá, vỏ và việc lượng hóa theo các tiêu chuẩn bằng phương pháp phân thứ hạng các loài cây tạo băng cản lửa phổ biến hiện nay là cơ sở khoa học để các đơn vị kinh doanh, sản xuất lâm nghiệp tiến hành lựa chọn loài cây có khả năng phòng cháy có hiệu quả cao cho rừng trồng. Thực vật có khả năng chịu nhiệt độ cao nhất định. Giới hạn nhiệt độ cho hoạt động sống bình thường của thực vật là vùng nhiệt độ sinh lý. Những cây có khả năng thích nghi với ngưỡng nhiệt độ cao hơn là những cây chịu nhiệt độ cao.
Có nhiều kiểu phản ứng tự vệ đặc trưng để thích ứng với điều kiện nhiệt độ cao. Mỗi nhóm cây có hình thức thích nghi đặc trưng với nhiệt độ cao. Đối với cây hạn sinh chịu nóng thì hình thức phổ biến là tăng cường quá trình thoát hơi nước, kèm theo tăng hút nước để điều hoà nội nhiệt của cơ thể. Với cây mọng nước có độ nhớt nguyên sinh chất rất cao nên khả năng chịu nóng cao.
Nhiều nhóm cây chịu nóng nhờ thay đổi đặc tính về cấu trúc nguyên sinh chất, thành phần nguyên sinh chất. Các nhóm cây có hàm lượng các phức hợp nucleoprotein, lipoprotein cao và bền vững giúp cho cây chịu được nhiệt độ cao. Đặc biệt ở nhóm cây này khả năng tổng hợp loại protein sốc nhiệt (HSPs-heat shock proteins) mạnh, hàm lượng HSPs rất cao nên khả n 5 năng chịu nhiệt rất cao do các loại protein này có thể chịu được nhiệt độ cao. Đa số các loài thực vật bắt đầu bị hư tổn ở nhiệt độ 35- C.
Do vây, Khi gặp nhiệt độ cao sẽ gây sự đông kết protein dẫn đến sự tổn hại nguyên sinh chất. Đa số cây không chịu được nhiệt độ trên C kéo dài. Trước hết nhiệt độ cao phá huỷ các cấu trúc của các bào quan của tế bào và của các cơ quan của cây. Ty thể, lục lạp đều bị tổn thương nặng ảnh hưởng đến chức năng hô hấp và quang hợp.
Lá bị cháy sém giảm khả năng quang hợp và thoát hơi nước. Khi gặp nhiệt độ cao cả quang hợp lẫn hô hấp đều bị ảnh hưởng. Khi nhiệt độ tăng mạnh cường độ quang hợp giảm nhanh hơn tốc độ hô hấp. Trên ngưỡng nhiệt sinh lý quang hợp không thể bù đủ lượng cơ chất cho hô hấp, do vậy dự trữ gluxit sẽ giảm.
Do vậy sự mất cân bằng giữa hô hấp và quang hợp là một trong những nguyên nhân chủ yếu gây hại cho cây của nhiệt độ cao. Sự tăng cao hô hấp so với quang hợp ở nhiệt độ cao xảy ra rõ rệt ở cây so với cây hay CAM. Do ở cây hô hấp tối và quang hô hấp đều tăng cùng sự tăng nhiệt độ. Nhiệt độ cao làm giảm tính bền vững của màng và protein.
Khi nhiệt độ cao tính lỏng quá cao làm thay đổi cấu trúc của màng làm cho màng mất các chức năng sinh lý, để ngoại thấm các ion ra ngoại bào. Nhiệt độ cao kích thích quá trình phân huỷ các chất, đặc biệt là protein. Khi protein bị phân huỷ mạnh sản phẩm tích tụ nhiều trong tế bào là gây độc cho tế bào. Nhiệt độ cao cũng làm giảm lượng axit hữu cơ và nhiều hợp chất hữu cơ quan trọng khác do bị phân huỷ.
Đặc biệt là nhiệt độ cao làm cho hô hấp mạnh nhưng sự tích luỹ năng lượng vào ATP qua quá trình photphoryl hoá bị hạn chế nên phần lớn nhiệt thải ra trong hô hấp ở dạng nhiệt làm tăng nhiệt nội bào làm cho tế bào bị tổn thương và có thể bị chết. Nghiên cứu trên thế giới Những nghiên cứu về phòng chống cháy rừng trên thế giới được bắt đầu vào thế kỷ 20. Thời kỳ đầu, chủ yếu tập trung ở các nước có nền kinh tế phát triển như: Mỹ, Nga, Đức, Thụy điển, Canada.Pháp, Úc… Sau đó là ở hầu hết các nước có hoạt động lâm nghiệp. Người ta phân chia 5 lĩnh vực chính của nghiên cứu phòng chống cháy rừng: bản chất của cháy rừng, phương pháp dự báo nguy cơ cháy rừng, các công trình phòng chống cháy rừng, phương pháp chữa cháy rừng và phương pháp tiện chữa cháy rừng.
- Nghiên cứu bản chất cháy rừng. Vấn đề này, mọi kết quả nghiên cứu đều đã khẳng định rằng cháy rừng là hiện tượng ôxy hóa các vật liệu hữu cơ do rừng tạo ra ở nhiệt độ cao. Hiện tượng này xảy ra khi có mặt đồng thời cả 3 yếu tố là nguồn nhiệt, ôxy và vật liệu cháy. Tùy 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.
Vì vậy về bản chất, những biện pháp phòng chống cháy chính là những biện pháp tác động vào 3 yếu tố trên theo chiều hướng 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. Tùy theo loại cháy mà người ta đưa ra những biện pháp phòng chống cháy khác nhau. Kết quả của những nghiên cứu cũng chỉ đưa 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.
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.