NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN VẬT LIỆU CHÁY CỦA RỪNG THÔNG BA LÁ (Pinus kesyia) LÀM CƠ SỞ ĐỀ XUẤT CÁC BIỆN PHÁP PHÒNG CHÁY TẠI VƯỜN QUỐC GIA BIDOUPNÚI BÀ TỈNH LÂM ĐỒNG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

LÊ VĂN HƯƠNG

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN VẬT LIỆU CHÁY CỦA
RỪNG THÔNG BA LÁ (Pinus kesyia) LÀM CƠ SỞ
ĐỀ XUẤT CÁC BIỆN PHÁP PHÒNG CHÁY TẠI
VƯỜN QUỐC GIA BIDOUP-NÚI BÀ
TỈNH LÂM ĐỒNG
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP
Đồng Nai, 2012
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP

LÊ VĂN HƯƠNG
NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN VẬT LIỆU CHÁY CỦA
RỪNG THÔNG BA LÁ (Pinus kesyia) LÀM CƠ SỞ
ĐỀ XUẤT CÁC BIỆN PHÁP PHÒNG CHÁY TẠI
VƯỜN QUỐC GIA BIDOUP-NÚI BÀ
TỈNH LÂM ĐỒNG
CHUYÊN NGÀNH: LÂM HỌC
MÃ SỐ: 60.62.60
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. PHÙNG VĂN KHOA
Đồng Nai, 2012
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan, đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết

quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ
công trình nghiên cứu nào khác.
TÁC GIẢ LUẬN VĂN
Lê Văn Hương
ii
LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình học tập và nghiên cứu hoàn thành luận văn tốt nghiệp,
tác giả đã nhận được sự động viên, khích lệ và giúp đỡ của nhiều tập thể và cá
nhân.
Trước tiên, tác giả xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến quý
Thầy, Cô tham gia giảng dạy lớp cao học Lâm học khoá 18, quý Thầy, Cô
công tác tại khoa Sau đại học và quý Thầy, Cô công tác tại Cơ sở 2 - Trường
đại học Lâm nghiệp Việt Nam.
Tác giả cũng xin chân thành cảm ơn Ban Giám đốc và các bạn đồng
nghiệp đang công tác tại Vườn quốc gia Bidoup-Núi Bà, tỉnh Lâm Đồng;
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS. Nguyễn Ngọc Kiểng;
TS. Phó Đức Đỉnh; Th.Sỹ Nguyễn Như Bình đã giúp đỡ và khuyến khích tôi
lựa chọn lĩnh vực nghiên cứu của luận văn.
Đặc biệt tác giả xin bày tỏ lòng tri ân sâu sắc đến Ts. Phùng Văn Khoa,
người đã hết lòng giúp đỡ và hướng dẫn tận tình để tác giả hoàn thành luận
văn tốt nghiệp.
Mặc dầu đã rất cố gắng trong quá trình thực hiện, song luận văn này sẽ
không tránh khỏi những thiếu sót. Tác giả rất mong nhận được sự góp ý của
quý Thầy, Cô và các bạn đồng nghiệp.
TÁC GIẢ LUẬN VĂN
Lê Văn Hương
iii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan, đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết

quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong
bất kỳ công trình nghiên cứu nào khác
LỜI CẢM ƠN
MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC BẢNG
Chương 1
TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
2.2 – Quan điểm và phương pháp luận nghiên cứu
2.2.1 – Quan điểm
2.2.2 – Phương pháp luận
2.4.1 – Phương pháp kế thừa số liệu thứ cấp
2.4.2 – Phương pháp điều tra hiện trường
2.4.3 - Phương pháp xử lý số liệu
DANH MỤC CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT
iv
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 3.1- Phân chia các mùa trong năm
Bảng 4.1 – Thống kê các vụ cháy rừng của Lâm Đồng từ 1996-2009
Bảng 4.2 – Số liệu khí tượng ở trạm Đà Lạt bình quân trong 20 năm, từ
năm 1978-1998
Bảng 4.3 – Tổng hợp các nguyên nhân gây cháy rừng ở VQG Bidoup – Núi
Bà
Bảng 4.4 – Hiện trạng các trạng thái rừng ở VQG Bidoup-Núi Bà
Bảng 4.5 - Thành phần các loài thực vật dễ bắt cháy
Bảng 4.6 - Các chỉ tiêu đặc trưng của rừng trồng theo cấp tuổi và lập địa
trên các tiểu khu khác nhau
VQG Vườn Quốc gia
VLC Vật liệu cháy
PCCCR Phòng cháy, chữa cháy rừng
QĐ Quyết định

UBND Ủy Ban Nhân Dân
NXB Nhà xuất bản
FAO Tổ chức Nông lương Thế giới
TK Tiểu khu
GIS Hệ thống thông tin địa lý
v
Bảng 4.7 – Các chỉ tiêu đặc trưng của rừng tự nhiên thông ba lá VQG
Bidoup-Núi Bà
Bảng 4.8 - Khối lượng VLC ở các kiểu rừng trồng dễ cháy
Bảng 4.9 - Khối lượng VLC ở các kiểu rừng tự nhiên dễ cháy
tại VQG Bidoup-Núi Bà
Bảng 4.10 - Ma trận tương quan của các thành phần cấu thành vật liệu
gây cháy rừng
Bảng 4.11 - Giá trị của hệ số chắn b0 và các hệ số hồi quy bi, cùng với mức
ý nghĩa (xác suất sai lầm) P đối với sự tồn tại của các hệ số hồi quy bi, i =
1, 2,…, 12 cho mô hình toán học Pc = exp[ b0 + b1*K + b2*m1 + b3*lnK +
b4*ln(m1) + b5* + b6* + b7/K + b8/m1 + b9* + b10*m12 + b11/K2 +
b12/m12 ]
Bảng 4.12 - Cơ sở dữ liệu thực nghiệm các kiểu rừng dễ cháy
Bảng 4.12 – Kết quả thực nghiệm hệ số khả năng bắt cháy K tại khu vực
Cổng Trời
Bảng 4.13 – Kết quả thực nghiệm tỷ lệ phần trăm cháy Pc và khối lượng
vật liệu khô m1
Bảng 4.14 - Thực nghiệm tỷ lệ phần trăm cháy Pc với K và m1 tại khu vực
Cổng Trời
Bảng 4.15 - Phân loại mức độ cháy rừng thông ba lá tại VQG Bidoup-Núi
Bà theo khối lượng VLC và hệ số khả năng bắt cháy của VLC K
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 4.1 – Biểu đồ khí hậu GAUSSEN – WALTER của vùng Đà Lạt
Hình 4.2 – Bản đồ các khu rừng dễ cháy ở VQG Bidoup-Núi Bà

Hình 4.3 - Mô hình hóa mối tương quan giữa khối lượng vật liệu khô m1
và khối lượng vật liệu tươi m2 đối với rừng trồng Cổng Trời: m2 = exp (a
+ b*m1 2), a = 1,053883 , b = -0,14732
Hình 4.4 - Mô hình hóa mối tương quan giữa khối lượng vật liệu khô m1
và tổng khối lượng vật liệu M đối với rừng trồng Đưng K’nớ: M = (a +
b*lnm1)^2, a = 1,74026, b = 0,6926
Hình 4.5 - Mô hình hóa mối tương quan giữa khối lượng vật liệu khô m1
và tổng khối lượng vật liệu M đối với rừng tự nhiên Bidoup: M = exp(a +
b*lnm1), a = 1.1868, b = 0.55254
Hình 4.6 - Mô hình hóa mối tương quan giữa khối lượng vật liệu tươi m2
và tổng khối lượng vật liệu M đối với rừng trồng Bidoup: M = sqrt(a +
b*m2^2), a = 5,2131, b = 1,71263
Hình 4.7 - Mô hình hóa mối tương quan giữa khối lượng vật liệu tươi m2
và tổng khối lượng vật liệu M đối với rừng trồng Bidoup: M = sqrt(a +
b*m2^2), a = 2,41762, b = 1,94021
vi
Hình 4.8 Mô hình hóa mối tương quan giữa khối lượng vật liệu khô m1 và
hệ số khả năng bắt cháy K ở rừng trồng Cổng Trời: K = m1 / ( A + B*m1 )
, A = 2,902691 , B = 0,46979
Hình 4.9 Mô hình hóa mối tương quan giữa khối lượng vật liệu khô m1 và
hệ số khả năng bắt cháy K ở rừng tự nhiên Bidoup: K = sqrt[1/(a +b *
lnm1)], a = 11,64198 , B = - 8,71205
Hình 4.10 - Mô hình hóa mối tương quan giữa khối lượng vật liệu tươi m2
và hệ số khả năng bắt cháy K ở rừng trồng Cổng trời: , A = 0,38386 , B =
-0,08532
Hình 4.11 - Mô hình hóa mối tương quan giữa khối lượng vật liệu tươi m2
và hệ số khả năng bắt cháy K ở rừng tự nhiên Bidoup: K = cubrt(a +
b/m2^3), a = 0,03453 , b = 0,1071
Hình 4.12 - Mô hình hóa mối tương quan giữa thời gian cháy Tc và khối
lượng vật liệu khô m1ở rừng trồng Đưng K’nớ: Tc = exp(a + b/m1), a =

2,1063, b = -1,2498)
Hình 4.13- Mô hình hóa mối tương quan giữa thời gian cháy Tc và khối
lượng vật liệu tươi m2 ở rừng trồng Đưng K’nớ: Tc = sqrt(1/(a + b/m2^3),
a =0,03287, b = 0,47662
Hình 4.14 - Mô hình hóa mối tương quan giữa thời gian cháy Tc và khối
lượng vật liệu tươi m2 ở rừng tự nhiên Bidoup: Tc = cubrt((a + b* expm2),
a =7,41088, b = 25,8478
Hình 4.15 - Mô hình hóa mối tương quan giữa thời gian cháy Tc và tổng
khối lượng vật liệu M ở rừng trồng Đưng K’nớ: Tc = sqrt[1/(a + b* M^3)],
a = 0,01578, b = 4,38594
Hình 4.16 - Mô hình hóa mối tương quan giữa thời gian cháy Tc và tổng
khối lượng vật liệu M ở rừng tự nhiên Bidoup: Tc = cubrt(a + b* M^3), a
= 45,79195, b = 5, 38806
Hình 4.17 - Mô hình hóa mối tương quan giữa khối lượng vật liệu khô m1
và % cháy hết Pc đối với rừng trồng Cổng Trời: Pc = exp: ( A + B*m12) /
m12 , A = -0,20409 , B = 4,58433
Hình 4.18 - Mô hình hóa mối tương quan giữa phần trăm cháy hết Pc với
khối lượng vật liệu tươi m2 đối với rừng trồng Bidoup: Pc = a+b* m2 với a
= 102,5273 , b = -1,93756
Hình 4.19 - Mô hình hóa mối tương quan giữa hệ số khả năng bắt cháy K
và % cháy hết Pc: Pc = exp ( a + b / K3 ) , a = 4,54792 , b = -0,00245
Hình 4.20 – Đồ thị biểu hiện mối tương quan giữa K và m1 với Pc
1
ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong kinh doanh rừng vì bất cứ mục đích nào, cháy rừng luôn là hiểm
họa thường trực đối với xã hội và con người. Hàng năm trên thế giới có
khoảng 10 đến 15 triệu héc ta rừng bị cháy. Khi cháy rừng xảy ra, tài nguyên
rừng bị hủy hoại, môi trường sống biến đổi theo hướng tiêu cực thậm chí còn
ảnh hưởng đến tài sản và tính mạng của con người. Hiện nay cháy rừng là một
trong những thách thức lớn nhất của ngành lâm nghiệp, của hệ thống các

Vườn quốc gia (VQG) Việt Nam trong đó có VQG Bidoup-Núi Bà.
VQG Bidoup-Núi Bà nằm trong hệ thống các VQG Việt Nam được
Thủ tướng Chính phủ thành lập theo Quyết định số 1240/QĐ-TTg ngày 18
tháng 11 năm 2004. VQG Bidoup-Núi Bà có ý nghĩa đặc biệt quan trọng
trong việc bảo tồn đa dạng sinh học, phòng hộ đầu nguồn, cung cấp dịch vụ
môi trường, phát triển du lịch, bảo vệ an ninh quốc phòng và phát triển kinh tế
xã hội của địa phương. Với vùng khí hậu mang tính đặc thù của vùng Nam
Tây Nguyên với mùa khô kéo dài, cháy rừng là nguy cơ thường trực đối với
VQG Bidoup-Núi Bà.
Nghiên cứu về sự cháy và cháy rừng đã được nhiều nhà khoa học trong
nước và quốc tế quan tâm, nhiều kết quả nghiên cứu đã và đang được áp dụng
trong thực tiễn để phòng cháy, chữa cháy rừng, tuy nhiên khi cháy rừng xảy
ra hầu như con người vẫn chưa thể kiểm soát được và hoàn toàn bị động. Vì
vậy, việc nghiên cứu về thành phần vật liệu cháy và mối quan hệ giữa chúng
làm cơ sở khoa học để đề xuất các biện pháp phòng cháy phù hợp chủ động
được coi là hướng đi tối ưu về phòng cháy, chữa cháy rừng hiện nay.
Những năm gần đây, mặc dầu đã rất cố gắng trong việc quản lý lửa
rừng, tuy nhiên, hàng năm trên địa bàn VQG Bidoup-Núi Bà đã xẩy ra hàng
chục vụ cháy do nhiều nguyên nhân khác nhau. Kết quả nghiên cứu của đề tài
không những có ý nghĩa trong việc phòng cháy, chữa cháy đối với VQG
2
Bidoup-Núi Bà mà còn có khả năng ứng dụng trong các hệ sinh thái lửa rừng
khác nhau đối với khu hệ rừng thông ba lá tại Lâm Đồng.
3
Chương 1
TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1 – Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Kết quả nghiên cứu của Weitmann (1918) về mối quan hệ giữa hàm lượng
nước của VLC với khả năng cháy dẫn đến kết luận như sau: Khi hàm lượng
nước của VLC>= 25% thì không phát sinh cháy rừng, còn nếu hàm lượng

nước VLC từ 10-15% thì dễ phát sinh cháy rừng.
Vào năm 1939, V.G. Nesterop từ các kết quả nghiên cứu của mình, đã đề
xuất phương pháp dự báo cháy rừng tổng hợp. Theo ông chỉ tiêu tổng hợp là
tổng số của tích số giữa độ chênh lệch bão hòa độ ẩm không khí với nhiệt độ
không khí lúc 13h (giờ địa phương) của tất cả những ngày sau trận mưa cuối
cùng (ở nước ta hiện nay là 5mm trở lên). Chỉ tiêu tổng hợp được tính theo
phương trình tổng quát sau đây:
P
i
= K ∑ T
0
13
D
n13
Trong đó:
- P
i
là chỉ tiêu tổng hợp về cháy rừng của một ngày nào đó;
- K là hệ số điều chỉnh, có hai giá trị là 0 và 1 phụ thuộc vào lượng
mưa ngày a; nếu a > =5mm thì K=0; nếu a < 5mm thì K=1;
- T
0
13
là nhiệt độ không khí tối cao lúc 13h đo ở nhiệt biểu khô
- D
n13
là độ chênh lệch bão hòa lúc 13 h;
- T
0
13

’ là nhiệt độ không khí tối cao lúc 13h đo ở nhiệt biểu ướt;
- n là số ngày không mưa kể từ ngày có trận mưa cuối cùng a<5mm
Phương pháp dự báo cháy rừng tổng hợp của V.G Nesterop công bố năm
1939 đã được nhiều tác giả Việt Nam và thế giới vận dụng và cải tiến để lập
biểu dự báo cấp cháy rừng phổ biến nhất cho đến hiện nay.
4
K.P. Davis (1959) đã tiến hành thiết lập mô hình toán học để phục vụ cho
công tác dự báo cháy rừng như sau:
y = b0 + b1*x1 + b2*x2 + b3*x3 + b4*x4
Trong đó:
- x1 là điều kiện vật liệu cháy tinh (condition of lesser vegetation);
- x2 là chỉ số tích lũy (build-up index) của vật liệu cháy tinh;
- x3 là độ ẩm của vật cháy(fuel moisture);
- x4 là vận tốc gió (wind velocity);
- y là chỉ số đốt cháy (burning index).
Căn cứ vào kết quả tính toán từ chỉ số đốt cháy y sẽ phân ra được 5 cấp dự
báo cháy rừng như sau:
• Cấp 1(class 1): rất thấp (very low), y xấp xỉ 1,
• Cấp 2 (class 2): thấp (low), y từ 2 đến 5,
• Cấp 3 (class 3): trung bình (medium), y từ 6 đến 17,
• Cấp 4 (class 4): cao (high), y từ 18 đến 45,
• Cấp 5 (class 5): rất cao (extreme), y từ 46 đến 100.
Năm 1978, các nhà khoa học của Mỹ về quản lý lửa rừng đã đề xuất một
hệ thống đánh giá mức độ nguy hiểm của cháy rừng, đã và đang được áp dụng
trong việc quản lý lửa rừng hiện nay. Mức độ nguy hiểm của cháy rừng được
chia làm 4 pha: Nguy cơ cháy, khả năng bén lửa, lan tràn và thải nhiệt lượng.
Bốn pha chịu ảnh hưởng chi phối bởi vật liệu cháy, các nhân tố khí tượng và
độ dốc (Lửa rừng, Giáo trình Đại học Lâm nghiệp, NXB Nông nghiệp, 2002)
Kết quả nghiên cứu của L.Trabaud (1979) thực hiện ở một khu rừng dễ
cháy tại miền Nam nước Pháp đã xác định được nhiệt độ tối đa của vùng vật

liệu đang cháy đạt tới 1200
o
C. Tác giả đã kết luận rằng, tốc độ cháy lan của
5
ngọn lửa phụ thuộc vào tốc độ gió, chiều cao thực bì và hàm lượng nước
trong thực vật. Chiều cao ngọn lửa tỉ lệ thuận với tốc độ cháy lan và chiều cao
thực bì; ngọn lửa có chiều cao tối đa khi tốc độ gió đạt 30-40km/h.
Nghiên cứu về vật liệu cháy (VLC) trong rừng, nhiều tác giả đều cho rằng
VLC là nhân tố có ảnh hưởng đến mức độ, nguy cơ và quá trình cháy rất lớn.
Theo P.P. Kulatxki (trích dẫn theo tài liệu Lửa rừng, Giáo trình Đại học Lâm
nghiệp, NXB Nông nghiệp, 2002 ), khi nghiên cứu về ảnh hưởng của tính
chất VLC liên quan đến sự xuất hiện và lan truyền của đám cháy, đã chia
VLC ra một số nhóm chính theo thứ tự như sau:
(1)Thảm khô (cành lá rụng và thảm khô);
(2) Thảm mục, than bùn và cây có dầu;
(3) Cỏ và cây bụi tươi;
(4) Cây tái sinh;
(5) Cây đổ, cành gãy;
(6) Cành ngọn và gốc chặt sau khai thác;
(7) Cành lá và thân cây gỗ còn tươi.
Theo tác giả, cường độ cháy rừng thường phụ thuộc vào tình trạng và số
lượng VLC trong khu rừng đó. Tác giả cũng cho rằng, độ ẩm tới hạn của các
nhóm VLC có ý nghĩa lớn trong việc xác định nguy cơ cháy rừng và mức độ
lan truyền của đám cháy.
Việc phân chia các nhóm VLC như trên là đúng khi cháy rừng xảy ra. Tuy
nhiên khi sự cháy chưa bắt đầu thì cỏ và cây bụi còn tươi, cây tái sinh, cành lá
và cây gỗ còn tươi là những vật không cháy. Có thể lợi dụng các nhóm này
(nhóm 3, 4 và 7) và những vật không cháy khác (đất, đá ) để hạn chế cháy
trong kỹ thuật phòng cháy, chữa cháy rừng.
6

Khi nghiên cứu về bản chất của sự cháy và các nhân tố ảnh hưởng đến quá
trình cháy, V.Bêlốp (1982) đã xác định được thành phần hóa học của vật liệu
cháy, hàm lượng các nguyên tố chính là C, H, O, N và các chất khoáng tham
gia vào quá trình cháy của một số loài cây vùng ôn đới như Thông, Dẻ, Bạch
dương
Năm 1991, dự án VIE 86/028 của Tổ chức Nông nghiệp và Lương thực
Liên Hợp Quốc ( FAO) về phòng chống cháy rừng tại Việt Nam ở hai tỉnh
Nghệ An và Lâm Đồng, các chuyên gia của dự án đã mở lớp tập huấn về
phòng chống cháy rừng thông ba lá (Pinus kesiya Royle ex Gordon). Nội
dung tập trung vào việc hướng dẫn kỹ thuật dùng lửa để xử lý thảm cỏ khô để
phòng cháy đối với rừng thông ba lá tự nhiên.
Xử lý VLC theo phương pháp đốt trước (đốt chủ động) làm giảm VLC
cũng đã được áp dụng nhiều nơi trên thế giới. Theo FAO (1991) định nghĩa
về đốt trước có kiểm soát là “Việc gây cháy có kiểm soát lớp thảm thực vật
trong tình trạng tự nhiên hay đã bị biến đổi, dưới các điều kiện môi trường
xác định mà cho phép lửa bị giới hạn trong một khu vực nhất định và trong
cùng một lúc có cường độ nóng và tốc độ lan truyền đúng theo yêu cầu nhằm
đạt được các mục tiêu quản lý nguồn tài nguyên theo kế hoạch”
Theo Wang Mingzu et al. (2006), có sự liên quan của cháy rừng, như tốc
độ cháy, đến khối lượng vật liệu cháy, tốc độ gió, nhiệt độ và lượng mưa của
các khu rừng tranh, lau sậy tại Khu bảo tồn đất ngập nước tự nhiên Zhalong,
tỉnh Heilongjiang, Trung Quốc; nhưng tác giả chưa có các đánh giá về mối
tương quan giữa khối lượng VLC tươi và khô để dự báo khả năng phát cháy
của rừng.
Nghiên cứu về quá trình cháy trong rừng bạch đàn, Phil Cheney (1996)
cũng đã cho thấy tầm quan trọng của việc giảm khối lượng VLCtrong việc
giảm quá trình lan truyền của cháy rừng. Tác giả đã xác định mối quan hệ
7
giữa thời gian cháy với khối lượng VLC trong rừng bạch đàn, trong đó 3 nhân
tố quan trọng là kích cỡ đường kính của khối vật liệu cháy, độ lèn chặt và độ

dày của lớp vật liệu cháy. Thêm vào đó tác giả cũng đã có sự phân biệt giữa
vật liệu khô và vật liệu chứa độ ẩm cao của thành phần vật liệu cháy; ngoài ra
tác giả cũng đã xác định rằng chỉ có vật liệu khô là nhân tố quyết định trong
quá trình cháy rừng. Tuy nhiên, trong nghiên cứu của mình, tác giả vẫn chưa
xác định được mối quan hệ giữa khối lượng vật liệu khô và tươi của lớp VLC
trong việc phát sinh ra quá trình cháy.
Mindy C. McCallum(2006) đã tiến hành nghiên cứu mô hình hóa mối
quan hệ giữa quá trình cháy với lớp VLC (bao gồm thành phần, độ nhiều và
cấu trúc của đám vật liệu) và các nhân tố thời tiết như độ ẩm đất, nhiệt độ, tốc
độ gió, độ ẩm tương đối.
Trong các biện pháp phòng cháy rừng, việc thiết lập các đường ranh
cản lửa và các đai rừng phòng cháy bằng biện pháp lâm sinh cũng được nhiều
nước trên thế giới nghiên cứu và ứng dụng từ rất sớm. Ở Nga, Mỹ, Trung
Quốc đã ứng dụng bằng cách thiết lập các đai cây xanh ngăn lửa khép kín
với kết cấu nhiều loài, tạo thành nhiều tầng để ngăn lửa cháy vào các lô rừng
trồng thông, bạch đàn, bạch dương, sồi
Ngày nay, hầu hết các nước tiên tiến đã ứng dụng công nghệ GIS và kỹ
thuật vệ tinh để phát hiện chính xác các điểm cháy rừng trên một phạm vi
rộng lớn phục vụ công tác phòng cháy chữa cháy rừng.
1.2 – Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam
Ở nước ta, nghiên cứu về cháy rừng cũng đã được nhiều nhà khoa học
thực hiện, các kết quả đã được khảo nghiệm phù hợp với điều kiện thực tế tại
nhiều khu vực trên các vùng sinh thái khác nhau.
Đã có nhiều kết quả nghiên cứu ứng dụng cho công tác phòng chống
cháy và dự báo cháy rừng, trong đó đáng chú ý có các công trình như: phương
8
pháp xác định chỉ số khô hạn của GS.TS Thái Văn Trừng (1970); phương
pháp chỉ tiêu tổng hợp của Nesterop (1939); phương pháp chỉ số ngày khô
hạn liên tục của Phạm Ngọc Hưng(2001)
Chỉ số khô hạn của Gs.Ts Thái Văn Trừng bao gồm 3 con số đứng cạnh

nhau đặc trưng cho số tháng khô, tháng hạn, số tháng kiệt trong năm:
X= S;A;D
Trong đó:
- X là chỉ số khô hạn;
- S là số tháng khô, nghĩa là các tháng có lượng mưa bình quân P
s
mm
<= 2t;
- t là nhiết độ bình quân của tháng khô.
- A là số tháng hạn, nghĩa là các tháng có lượng mưa bình quân P
a
mm
<= t;
- t là nhiết độ bình quân của tháng hạn.
- D là số tháng kiệt, nghĩa là với các tháng có lượng mưa bình quân
P
d
mm
<= 5mm
Theo Phạm Ngọc Hưng (2001) đã đề xuất phương pháp dự báo dài hạn
theo chỉ số ngày khô hạn liên tục không mưa (H) hoặc mưa < 5mm. Theo
ông, qua nghiên cứu phân tích mối tương quan giữa chỉ tiêu tổng hợp P của
Nestorop với chỉ số ngày khô hạn liên tục không mưa (H) cho thấy mối quan
hệ giữa P và H có tương quan rất chặt chẽ. Từ kết quả phân tích tương quan
giữa P và H, TS. Phạm Ngọc Hưng đã đề xuất công thức dự báo cháy rừng
đơn giản như sau:
H
i
= K(H
i-1

+ n)
Trong đó:
- i và K có cùng ý nghĩa như công thức của Nesterop;
9
- Hi-1 là số ngày khô hạn liên tục không mưa hoặc mưa < 5mm của
ngày hôm trước;
- n là số ngày khô hạn liên tục không mưa hoặc mưa <5mm kể từ
ngày dự báo tiếp theo của đợt sau.
Giới hạn của phương pháp dự báo theo chỉ số H của Phạm Ngọc Hưng
cũng như phương pháp dự báo theo chỉ tiêu tổng hợp của Nesterop là nếu số
ngày không mưa, khô, hạn kéo dài thì việc dự báo không sát hợp với thực tế
của nguồn VLC phát sinh trong rừng, hơn nữa việc dự báo của đài khí tượng
thủy văn cho từng khu vực chỉ mang tính định tính.
Phương pháp dự báo cháy rừng theo khối lượng VLC cũng đã được
nhiều tác giả quan tâm. Theo Phạm Ngọc Hưng (2001), bằng cách phân tích
tương quan hàm số giữa chỉ tiêu tổng hợp P; chỉ số H với độ ẩm VLC và khối
lượng VLC, hoặc phương pháp dự báo cháy rừng tổng hợp gồm: bước (1) lập
trạm đo khí hậu thủy văn rừng, bước (2) xác định mùa cháy theo biểu đồ giá
trị trung bình theo tuần về lượng mưa và chỉ số khô hạn của Thái Văn Trừng,
bước (3) tính các chỉ tiêu tổng hợp P và chỉ số khô hạn liên tục H nhằm xác
định cấp độ cháy rừng, bước (4) là thông tin cấp cháy rộng rãi.
Tuy nhiên các phương pháp của TS. Phạm Ngọc Hưng phụ thuộc vào
các yếu tố thời tiết là chủ yếu, mà yếu tố này lại áp dụng cho từng vùng cụ
thể nên rất khó có khả năng thực hiện.
Phó Đức Đỉnh (1996,1997) trong công trình nghiên cứu “Biện pháp kỹ
thuật đốt dọn VLC trong giai đoạn chăm sóc nuôi dưỡng rừng thông non ở
Lâm Đồng” tác giả đã nghiên cứu về mùa cháy rừng và có những điều chỉnh
cho phù hợp với diễn biến thời tiết ở địa phương, phân chia các giai đoạn
thông non, phân tích kết cấu VLC, xác định khối lượng vật liệu cháy, thử
nghiệm đốt trước VLC vào các thời điểm thích hợp ; từ đó tác giả đề xuất

biện pháp kỹ thuật phát dọn thảm cỏ, kỹ thuật đốt VLC, cách thức tổ chức
10
thực hiện để áp dụng cho công tác phòng cháy chữa cháy rừng thông ba lá
trên toàn tỉnh Lâm Đồng. Có thể nói từ khi áp dụng biện pháp đốt dọn VLC
đối với rừng non trong giai đoạn chăm sóc và nuôi dưỡng cũng như rừng tự
nhiên thông ba lá lớn, các vụ cháy rừng trong toàn tỉnh giảm đáng kể, mức độ
thiệt hại do cháy rừng gây ra không còn lớn như trước đây.
Từ kết quả nghiên cứu của Ts. Phó Đức Đỉnh và những kết quả tổng kết
thực tiễn trong công tác phòng cháy chữa cháy rừng giai đoạn 1995-2006, kết
hợp với các công trình nghiên cứu liên quan khác. Chi cục Kiểm Lâm Lâm
Đồng đã đề xuất UBND tỉnh Lâm Đồng ban hành quy định về kỹ thuật làm
giảm VLC trong phòng cháy rừng thông Lâm Đồng (QĐ số 31/2007/QĐ-
UBND ngày 10/9/2007). Bản quy định này là cơ sở cho việc xây dựng và
thực hiện phương án phòng cháy chữa cháy rừng hiện nay ở Lâm Đồng. Tuy
nhiên trong quy định này cũng còn một số hạn chế nhất định như xác định đối
tượng xử lý VLC không căn cứ vào khối lượng thực tế của VLC trên lô rừng
mà xác định theo năm trồng hoặc chu kỳ xử lý trước đó, chưa có cơ sở định
lượng cho mức độ cháy hết của đám vật liệu hay thời điểm đốt phù hợp trong
ngày…
Khi nghiên cứu vai trò sinh thái của lửa rừng, một số tác giả đã cho
rằng: lửa rừng là một nhân tố sinh thái đặc biệt. Theo Phùng Văn Khoa
(2002), lửa rừng là một nhân tố sinh thái không liên tục, có thể tồn tại độc lập
ngoài hệ sinh thái rừng, có mối quan hệ giữa lửa-con người-rừng và đi đến kết
luận lửa là một nhân tố sinh thái tàn khốc.
Lê Đình Thơm (2009) cho rằng kết quả về mối liên hệ giữa độ ẩm VLC
với chỉ số khí tượng tổng hợp trong đó có hệ số k thay đổi theo lượng mưa; từ
đó tác giả đã đề xuất thay đổi bậc thang dự báo cháy rừng cho khu vực Bắc
Trung Bộ (a > 7 mm).
11
Với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, ngày nay dựa vào các chỉ số tổng

hợp và kỹ thuật vệ tinh, việc cảnh báo nguy cơ cháy rừng đã được cập nhật
liên tục trong phạm vi cả nước do cục Kiểm Lâm thực hiện.
Nhìn chung các nghiên cứu của các tác giả trong nước tập trung vào
các yếu tố khí hậu là chủ yếu để phân cấp mức độ cháy rừng. Tuy nhiên, các
yếu tố khí hậu thay đổi liên tục trong ngày và không thể kiểm soát. Chính vì
vậy khi cháy rừng ở cấp cao nhất(cấp V) thì rừng có thể cháy bất cứ lúc nào.
Khi cháy rừng xẩy ra, với hạn chế của địa hình, việc chữa cháy là rất khó
khăn và tốn kém. Việc nghiên cứu quá trình sinh trưởng phát triển của thảm
cỏ, xác định các loài dễ cháy, khối lượng vật liệu cháy cho từng lô rừng trồng,
lựa chọn thời điểm thích hợp để đốt trước làm giảm khả năng cháy trong mùa
cao điểm bằng phương pháp định lượng là giải pháp phòng cháy chủ động cần
phải giải quyết trong nội dung nghiên cứu của đề tài.
12
Chương 2
MỤC TIÊU, QUAN ĐIỂM, NỘI DUNG
VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 – Mục tiêu và giới hạn của đề tài
2.1.1 - Mục tiêu nghiên cứu
 Về lý luận
Xác định đặc điểm vật liệu cháy và mối quan hệ giữa vật liệu cháy dưới
tán rừng thông ba lá(Pinus kesiya) liên quan trực tiếp đến khả năng gây ra
cháy rừng;
 Về thực tiễn
Làm cơ sở đề xuất các biện pháp phòng cháy cho VQG Bidoup-Núi Bà;
2.1.2 - Giới hạn của đề tài
- Đối tượng nghiên cứu:
Rừng trồng thông ba lá ở ba cấp tuổi I,II,III và rừng tự nhiên thông ba
lá là đối tượng rừng dễ cháy theo khuyến cáo của Cục kiểm lâm – Bộ Nông
nghiệp và phát triển nông thôn.
- Địa điểm nghiên cứu:

Tại các tiểu khu: 26; 56;58;76;78;79; 100; 102; 103; 125;129;130 của
VQG Bidoup-Núi Bà thuộc huyện Lạc Dương tỉnh Lâm Đồng; TK 99 Ban
quản lý rừng phòng hộ Đầu nguồn Đa Nhim – Huyện Lạc Dương, tỉnh Lâm
Đồng; tiểu khu: 148B Ban quản lý rừng phòng hộ Tà Nung Đà Lạt Lâm
Đồng;
- Giới hạn về nội dung nghiên cứu:
Đề tài chỉ tập trung nghiên cứu về thành phần và mối quan hệ của VLC
dưới tán rừng trồng và rừng tự nhiên thông ba lá mà không đi sâu nghiên cứu
13
tất cả các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình cháy của VLC như địa hình, khí
hậu, lương mưa, độ ẩm vật liệu….
Đối với rừng tự nhiên thông ba lá, đề tài chỉ tập trung nghiên cứu loại
rừng Th4.Ntb là loại rừng chiếm đa số tại VQG Bidoup-Núi Bà;
2.2 – Quan điểm và phương pháp luận nghiên cứu.
2.2.1 – Quan điểm
Sự cháy chỉ có thể xảy ra khi có sự kết hợp đồng thời của ba nhân tố cơ
bản tạo thành tam giác cháy là ôxy, VLC và nguồn nhiệt gây cháy. Ôxy là
nhân tố không thể kiểm soát vì luôn tồn tại trong không khí ở ngưỡng từ 21-
23%; việc kiểm soát nguồn nhiệt gây cháy đã không hiệu quả do các hoạt
động sử dụng lửa của con người và thiên tai. Vì vậy, VLC là đối tượng cần
quan tâm nghiên cứu trong từng điều kiện cụ thể khác nhau để hạn chế đến
mức thấp nhất nguy cơ cháy rừng cũng như thiệt hại khi cháy rừng xảy ra. Để
nghiên cứu VLC liên quan đến cháy rừng, đề tài sẽ tập trung vào việc nghiên
cứu thành phần và mối quan hệ của VLC là một trong ba nhân tố tạo nên cháy
rừng ở những địa điểm được lựa chọn qua đó đề ra các giải pháp phòng cháy
phù hợp.
2.2.2 – Phương pháp luận
Từ tổng quan nghiên cứu về cháy rừng cho thấy, có ba phương pháp dự
báo cháy rừng và từ kết quả của dự báo để đề xuất các giải pháp cho phòng
cháy khác nhau. Phương pháp thứ nhất là phát triển mô hình dự đoán mức độ

nguy cơ cháy rừng dựa vào các biến khí hậu (phương pháp của Nesterop,
1939 và phương pháp của Phạm Ngọc Hưng, 2001). Phương pháp thứ hai là
phương pháp phát triển mô hình dự đoán mức độ nguy cơ cháy rừng tổng hợp
dựa vào các biến khí hậu và độ ẩm VLC (các phương pháp áp dụng tại Mỹ
được trích dẫn trong giáo trình lửa rừng của Bế Minh Châu, 2002). Phương
pháp thứ ba là phương pháp tích hợp dự báo cháy rừng qua vệ tinh. Hạn chế
của các phương pháp này là:
14
(1) Các nhân tố khí hậu thay đổi liên tục trong ngày và suốt mùa cháy;
(2) Không thể đo đếm các yếu tố khí hậu cho các khu vực cụ thể của
từng lô, khoảnh hoặc tiểu khu rừng do hạn chế về mặt địa hình và thiếu các
trạm đo khí tượng;
(3) Mất nhiều thời gian thu thập số liệu và tính toán trong khi độ chính
xác không cao;
(4) Độ ẩm VLClà chỉ tiêu biến đổi liên tục nhất là VLCtinh;
(5) Khi cháy rừng xảy ra mặc dầu phát hiện được đám cháy tuy nhiên
việc chữa cháy khó khăn và tốn kém.
Vì vậy, việc tìm kiếm những phương pháp dự báo vừa đảm bảo độ chính
xác cao và dễ thực hiện, phục vụ cho công tác phòng chống cháy rừng là cần
thiết.
Thành phần VLCtrong rừng chủ yếu là thảm cỏ, cây bụi, cành, lá của cây
rừng (vật hậu) tạo thành. Khối lượng VLC và thành phần của nó có liên quan
đến tổ thành loài và đặc tính sinh vật học đặc trưng của các loài cũng như
trạng thái biến động phức tạp của các loài. Đó là quá trình sinh trưởng, phát
triển, ra hoa kết quả, già cỗi chết đi và tích lũy một khối lượng đủ lớn trở
thành vật liệu khô để tham gia vào quá trình cháy. Trong quá trình sinh
trưởng phát triển của các loài hay chu kỳ sống của chúng, có những giai đoạn
chúng là VLC hay tham gia vào thành phần của VLC nhưng cũng có những
giai đoạn chúng có tác dụng ngăn chặn, cản trở khả năng gây cháy rừng.
Sự cháy của VLC phụ thuộc vào khả năng bắt cháy của VLC, khả năng

bắt cháy của VLC phụ thuộc vào nhiều yếu tố như hàm lượng nước chứa
trong vật liệu, ẩm độ của vật liệu theo mùa, khối lượng VLC, thành phần và
cấu trúc của VLC, khả năng chất đống của VLC, các yếu tố tự nhiên như
nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ gió, hướng phơi và các yếu tố khác như loài, mật độ
rừng trồng, thời gian chăm sóc, phương pháp bố trí cây trồng, chủng loại thực
15
bì, thời gian sinh trưởng và vật hậu…; như vậy có rất nhiều biến độc lập phản
ánh khả năng bắt cháy của VLC. Tuy nhiên về mặt thống kê, mô hình dự đoán
biến phụ thuộc (nguy cơ cháy rừng hay khả năng bắt cháy của VLC) dựa trên
nhiều biến độc lập chỉ có ý nghĩa phản ánh mối quan hệ giữa các biến. Vì vậy,
nếu dự đoán biến phụ thuộc từ nhiều biến độc lập thì sai số dự đoán sẽ lớn
hơn rất nhiều so với một hoặc hai biến độc lập.
Đề tài lựa chọn các biến độc lập có thể định lượng, ít bị thay đổi và dễ
kiểm soát để mô hình hóa các mối tương quan giữa chúng nhằm xác định khả
năng bắt cháy của VLC, từ đó đề xuất các giải pháp phòng cháy phù hợp.
Nghiên cứu thảm cỏ dưới tán rừng, định danh, tìm hiểu quá trình sinh
trưởng phát triển của thảm cỏ, phân loại và điều tra khối lượng vật liệu cháy,
tìm hiểu mối tương quan giữa chúng, xác định hệ số khả năng bắt cháy và đề
xuất các giải pháp làm giảm VLC là phương pháp luận của đề tài.
2.3 - Nội dung nghiên cứu
2.3.1- Nội dụng 1: Khảo sát thực trạng các nguyên nhân gây cháy rừng,
xác định đối tượng rừng dễ cháy tại VQG Bidoup-Núi Bà.
2.3.2- Nội dung 2: Điều tra các loài thực vật chủ yếu là nguồn gốc của
VLC và khối lượng trên các kiểu rừng dễ cháy.
2.3.3- Nội dung 3: Xác định hệ số khả năng bắt cháy của vật liệu cháy
(k) và các yếu tố liên quan để làm cơ sở đề xuất giải pháp phòng cháy;
2.3.4- Nội dung 4: Khảo nghiệm một số chỉ tiêu liên quan đến phương
pháp xử lý VLC phục vụ phòng cháy ở các kiểu rừng dễ cháy tại VQG
Bidoup Núi Bà.
2.3.5- Nội dung 5: Đề xuất các giải pháp phòng cháy cho VQG Bidoup-

Núi Bà.
16
2.4 - Phương pháp nghiên cứu
2.4.1 – Phương pháp kế thừa số liệu thứ cấp
2.4.2 – Phương pháp điều tra hiện trường
Đối với nội dung 1- Khảo sát thực trạng các nguyên nhân gây cháy rừng,
xác định đối tượng rừng dễ cháy tại VQG Bidoup-Núi Bà
Trước hết phân chia đối tượng nghiên cứu thành các nhóm khác nhau.
Đối với rừng thông ba lá tự nhiên dựa vào biểu phân cấp rừng thông để lựa
chọn đối tượng nghiên cứu đặc trưng; đối với rừng trồng thông ba lá phân
chia theo cấp tuổi. Cấp tuổi I là rừng trồng từ năm thứ 1 đến năm thứ 5; cấp
tuổi II rừng trồng từ năm thứ 6 đến năm thứ 10 và cấp tuổi III rừng trồng lớn
hơn 10 tuổi.
Đối với nội dung 2 – Điều tra các loài thực vật chủ yếu là nguồn gốc của
VLC và khối lượng VLC trên các kiểu rừng dễ cháy, phân loại vật liệu cháy.
Ở rừng trồng của 3 cấp tuổi và rừng tự nhiên tương ứng với 3 cấp đất
khác nhau(cấp I, cấp II và cấp III) lập 3 ô tiêu chuẩn đại diện cho các năm
trồng khác nhau với diện tích 500m
2
(20m*25m) tổng số ô tiểu chuẩn 500 m
2
cần điều tra là 36 ô. Trên các ô tiêu chuẩn tiến hành thu thập các chỉ tiêu bình
quân của lâm phần như D
1,3
(cm); H
VN
(m) và

N (cây/ha). Những chỉ tiêu điều
tra cây gỗ lớn trong ô tiêu chuẩn được đo đạc theo những chỉ dẫn thông

thường của lâm học và điều tra rừng làm cơ sở cho việc phân tích mối quan
hệ giữa các chỉ tiêu bình quân của lâm phần với sự biến động của thành phần
khối lượng vật liệu cháy.
Thành phần thực vật dưới tán rừng trong ô tiêu chuẩn được xác định theo
những ô dạng bản kích thước 4m
2
(2m*2m). Trong mỗi ô tiêu chuẩn bố trí 5 ô
dạng bản ở bốn góc và 01 ô ở giữa để đo chiều cao và thống kê thành phần
các loài thực vật dưới tán rừng, sắp xếp theo họ và phân chia các loài dễ cháy,
các loài khó cháy, các loài sống lâu năm và hàng năm.
17
VLC được cấu thành từ Vật rụng (lá, thân, cành, quả khô) và thảm thực
vật dưới tán rừng. VLC gồm vật liệu tinh và vật liệu thô. Vật liệu tinh gồm
các thành phần nêu trên nhưng có đường kính của thân, cành khô nhỏ hơn 1
cm. Vật liệu thô gồm các thành phần nêu trên nhưng có đường kính của thân,
cành khô lớn hơn 1 cm (Giáo trình Đại học Lâm nghiệp, NXB Nông nghiệp,
2002). Vật liệu tinh là vật liệu tham gia ngay vào quá trình cháy khi cháy
rừng xẩy ra trong khi đó vật liệu thô chỉ cháy khi cường độ cháy đạt đến một
mức độ nào đó. Trong khuôn khổ nghiên cứu của đề tài này, chúng tôi chỉ
nghiên cứu và phân loại vật liệu tinh ban đầu phục vụ cho công tác phòng
cháy rừng thông ba lá.
Phương pháp xác định khối lượng VLC như sau:
Đặt 36 ô tiêu chuẩn điền hình 1000m
2
(20m*50m) trên diện tích rừng
trồng của 3 cấp tuổi và rừng tự nhiên tương ứng với 3 cấp đất khác nhau. Trên
mỗi ô tiêu chuẩn đặt 9 ô dạng bản theo tuyến song song cách đều để đo đếm
khối lượng vật liệu cháy.
Trên các ô dạng bản 4m
2

, khối lượng VLC khô tự nhiên (vật liệu tinh,
khô) của mỗi loại được thu gom bằng cào và cân đo. Sau đó cộng dồn lại
được tổng khối lượng vật liệu khô tự nhiên ban đầu (ký hiệu là m1, kg/4m2).
Khối lượng vật liệu tươi của mỗi loại (cây bụi có đường kính gốc nhỏ hơn 1
cm, cỏ, dây leo còn tươi) cắt sát gốc bằng liềm và cân chính xác đến 0,1 kg,
sau đó cộng dồn lại được khối lượng của vật liệu tươi ban đầu (ký hiệu m2,
kg/4m2). Số liệu chỉ được thu thập vào những ngày nắng và thời gian thu thập
từ 11h đến 14h trong ngày để loại trừ độ ẩm tương đối của VLC ảnh hưởng
đến khối lượng VLC. Tổng khối lượng VLC dưới tán rừng (được ký hiệu là
M, kg/4 m2) được tính như sau:
M = m
1
+m
2