Địa mạo sinh vật một hướng nghiên cứu mới của địa mạo

Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số (2016) 59-69 Địa mạo sinh vật: hướng nghiên cứu địa mạo Vũ Văn Phái*, Đỗ Phương Thảo Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN, 334 Nguyễn Trãi, Hà Nội, Việt Nam Nhận ngày 16 tháng năm 2015 Chỉnh sửa ngày 31 tháng 12 năm 2015; Chấp nhận đăng ngày tháng năm 2016 Tóm tắt Cho đến nay, nhân tố thành tạo địa hình trở thành môn địa mạo riêng, địa mạo kiến tạo, địa mạo dịng chảy sơng (nước chảy mặt), địa mạo gió, địa mạo bờ biển (sóng), địa mạo karst (dòng chảy ngầm), địa mạo nhân sinh (con người), v.v.Tuy nhiên, chưa có địa mạo sinh vật Gần đây, địa mạo sinh vật dần hình thành Địa mạo sinh vật phát triển vị trí giao hệ địa mạo hệ sinh thái Địa mạo sinh vật có đối tượng, mục đích, nội dung, ý nghĩa khoa học thực tiễn rõ ràng Một nội dung bật địa mạo sinh vật nghiên cứu diễn địa mạo sinh vật Địa mạo sinh vật đời góp phần hoàn thiện toàn hệ thống khoa học địa mạo hướng tới hệ thống cao hơn-khoa học bề mặt trái đất Bãi triều ven biển cửa sông Văn Úc số nơi khác lựa chọn nghiên cứu minh họa cho quan điểm Từ khóa: Địa mạo, địa mạo sinh vật, diễn địa mạo sinh vật nhiều hướng nghiên cứu liên quan tới vai trò giới sinh vật (trong có hoạt động người), địa mạo thực vật (Phytogeomorphology [3]), địa mạo động vật (Zoogeomorphology [4]), địa mạo vòng (Dendrogeomorphology) [5]), địa mạo nhân sinh (anthropogenic geomorphology [6]) gắn với thực tiễn quy hoạch bảo vệ quản lý môi trường.Địa mạo sinh vật sâu vào nghiên cứu mối quan hệ địa hình lồi sinh vật cụ thể đó, đặc biệt lồi sinh vật có khả trực tiếp tạo địa hình Chẳng hạn, rạn san hô, đàn mối, v.v chúng gọi “loài kỹ sư” (Engineer Species) “loài kỹ sư địa mạo” (Geomorphological Engineer Species) [7] Tương đương với loài kỹ sư địa mạo, vào năm 1994, Jones đồng nghiệp đưa khái niệm “kỹ sư hệ sinh thái” (ecosystem engineers) sinh vật có khả trực Mở đầu∗ Địa mạo sinh vật (Biogeomorphology) khái niệm Viles [1], đưa lần vào năm 1988 Ông định nghĩa sau “Địa mạo sinh vật có liên quan tới ảnh hưởng địa hình đến phân bố phát triển thực vật, động vật vi sinh vật; ảnh hưởng thực vật, động vật vi sinh vật đến trình mặt đất địa hình tạo q trình này” Cịn Baptist [2] lại đưa định nghĩa “Địa mạo sinh vật nghiên cứu mối tương tác trình địa mạo vùng sinh vật (biota)” Tuy nhiên, hai định nghĩa chưa làm rõ vai trị sinh vật địa hình trình địa mạo bề mặt Trái đất Từ năm 1990, địa mạo học xuất _ ∗ Tác giả liên hệ ĐT.: 84-989550936 Email: vuvanphai@yahoo.com.vn 59 60 V.V Phái, Đ.P.Thảo / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số (2016) 59-69 tiếp hay gián tiếp làm thay đổi, trì hay tạo sinh cảnh (habitat) chia thành loại là: kỹ sư tự sinh (autogenic engineers) làm thay đổi môi trường thông qua cấu trúc tự nhiên chúng (ví dụ san hơ, cối) kỹ sư tha sinh (allogenic engineers) làm thay đổi môi trường cách biến đổi vật chất sống hay không sống từ trạng thái vật lý sang trạng thái vật lý khác thơng qua tác động học hay hóa học (ví dụ, chim gõ kiến, hải ly, v.v.) [8] Gần đây, Osterkamp đồng nghiệp [9] hợp nghiên cứu sinh thái địa mạo thành địa mạo sinh vật Xu phù hợp với thống kê cơng trình nghiên cứu theo hướng địa mạo sinh vật ngày tăng lên Wheaton đồng nghiệp [10] Fei đồng nghiệp [11] Do đó, Wheaton đồng nghiệp [11] đưa quan điểm địa mạo sinh thái địa mạo sinh vật xem đồng nghĩa, chúng phát triển từ quan tâm nghiên cứu khác Do đó, báo này, nghiên cứu tiếp theo, theo ý kiến chúng tôi, nên sử dụng thuật ngữ địa mạo sinh vật Mặc dù địa mạo sinh vật đưa vào văn liệu khoa học trở thành hướng địa mạo học gần đây, mầm mống mở từ kỷ XIX cơng trình Charles Lyell (1835) đề cập tới tầm quan trọng sinh vật làm biến đổi bề mặt Trái đất, sau Charles Darwin đề cập đến vai trò sinh vật đào lỗ ảnh hưởng đến thổ nhưỡng [3] Trong năm gần đây, hướng nghiên cứu địa mạo sinh vật không ngừng tăng lên nhu cầu nghiên cứu mối tương tác trình sinh học phi sinh học đến biến đổi bề mặt Trái đất, số lượng cơng trình cơng bố tăng lên Tuy nhiên, từ năm 2011 đến nay, số cơng trình theo hướng nghiên cứu tăng lên đáng kể Ngoài ra, theo hướng nghiên cứu này, văn liệu khoa học cịn thấy có khái niệm địa mạo sinh thái (Ecogeomorphology) Khái niệm này, lần đưa ý tưởng vào năm 1989 Hội nghị thành lập Hội Địa mạo Quốc tế Franfurt (Đức) Timofeev phân tích cụ thể vào năm 1991 [12] Khái niệm hiểu điều kiện tương đồng hệ địa mạo hệ sinh thái, nghĩa mức độ tổng hợp nghiên cứu địa mạo hỗ trợ cho nghiên cứu sinh thái ngược lại Trong đó, Osterkamp Hupp [13] cho địa mạo sinh thái lĩnh vực khoa học phức tạp, khoa học đa hợp có mối liên hệ với chặt chẽ kết hợp với nhiều khoa học khác, ngành khoa học gần gũi địa lý-địa chất sinh học Đối tượng địa mạo học địa hình mặt đất trình hình thành biến đổi chúng Còn đối tượng sinh thái học sinh vật mối quan hệ chúng với điều kiện môi trường Trong đó, địa hìnhmột yếu tố mơi trường tự nhiên, trụ cột hệ sinh thái rắn cho hệ sinh thái phát triển và, đó, địa hình phần sinh thái học, đồng thời hoạt động sinh vật phần địa mạo học Tuy nhiên, rắn địa hình ln trạng thái biến động tác động nhân tố vật lý (không sinh vật) lẫn nhân tố sinh vật Do đó, địa mạo học sinh thái học có mối liên hệ với chặt chẽ diễn điều kiện vật lý gần giống (bảng 1) Khi địa hình bị biến đổi, hệ sinh thái biến đổi theo Ví dụ, đắp đập làm hồ chứa sơng, hệ sinh thái sơng biến thành hệ sinh thái hồ, hệ sinh thái đất ngập nước nói chung Ngược lại, địa hình bị phá hủy, hệ sinh thái Có lẽ lý đó, mà Bách khoa Địa mạo khơng có mục từ địa mạo sinh thái Các khái niệm địa mạo sinh vật Định nghĩa Trước hết, cần khẳng định rằng, địa mạo sinh vật hướng nghiên cứu địa mạo Sự đời lĩnh vực nghiên cứu khoa học bắt buộc phải có đối tượng phương pháp nghiên cứu đặc trưng cho vừa có giá trị khoa học, lại vừa có ý nghĩa thực tiễn Địa mạo sinh vật đời khơng nằm ngồi u cầu Trên sở định nghĩa Viles [1], Bastist [2] V.V Phái, Đ.P.Thảo/ Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số (2016) 59-69 quan điểm địa mạo, đưa định nghĩa địa mạo sinh vật lĩnh vực địa mạo học, nghiên cứu thành tạo địa hình tạo thành biến đổi hoạt động sinh vật theo cách tiếp cận hệ thống Như vậy, sinh vật (bao gồm động vật thực vật) tác nhân địa mạo giống dịng chảy sơng suối, gió, sóng, trọng lực, người, v.v Do đó, địa mạo sinh vật xem hướng địa mạo động lực Đối tượng nghiên cứu địa mạo sinh vật Từ định nghĩa nêu trên, thấy rằng, đối tượng nghiên cứu địa mạo sinh vật địa hình mặt đất, trình hình thành, làm thay đổi tác động địa hình lên khác mơi trường toàn cầu hoạt động sinh vật Mục tiêu địa mạo sinh vật Có thể đưa mục đích chung địa mạo sinh vật làm rõ vai trị lồi sinh vật hình thành biến đổi địa hình mặt đất vai trị địa hình phân bố lồi sinh vật nói riêng hệ sinh thái nói chung góp phần đề xuất giải pháp bảo vệ môi trường, bảo tồn khôi phục di sản, bao gồm di sản thiên nhiên di sản lịch sử, văn hóa Đây mục tiêu bao quát lĩnh vực địa mạo sinh vật Theo Corenblit đồng nghiệp [7], mối tương tác thể khía cạnh: ảnh hưởng sinh vật đến trình địa mạo địa hình mặt đất ngược lại, ảnh hưởng trình địa mạo địa hình mặt đất đến cấu trúc quần xã sinh vật (còn gọi mối tương tác chiều) Điều khác hẳn với quan niệm trước địa hình tác động đến sinh vật hệ sinh thái (tương tác chiều) Mối tương tác lẫn hệ địa mạo hệ sinh thái địa hình hoạt động lồi sinh vật môi trường khác nhau, sườn thung lũng, đáy thung lũng, vùng đất ngập nước nội địa, đất ngập nước ven bờ biển đáy biển Trong địa mạo học trở thành lĩnh vực định lượng trung tâm lĩnh vực khoa học bề mặt Trái đất (Earthsurface science) chắn xuất hiện, trước hết khuyến cáo thành lập Viện Bề mặt Trái đất (Earth Surface Institute) Hoa Kỳ [14]) nghiên cứu hình thành biến đổi địa hình tác động trình vật lý (động đất, núi lửa, nhiệt độ, nước, gió, sóng, băng) quan tâm từ lâu, địa mạo sinh vật lại quan tâm đến hoạt động sinh vật có ảnh hưởng đến địa hình trình địa mạo mặt đất, cạn lẫn nước giới khoa học ý năm gần Mặc dù tác động sinh vật nhỏ, tích lũy lâu dài, nên có hiệu cao việc làm biến đổi địa hình hình thành q trình vật lý nói Chẳng hạn, hạt giống nẩy mầm kẽ đá, sau lớn dần lên kèm theo q trình sinh hóa làm cho khe đá mở rộng, phong hóa đổ sập xuống Hoặc mật độ rừng ngập mặn tăng lên, lạch triều ngày bị uốn cong phát triển thành nhiều nhánh Mặt khác, địa hình (hay hệ địa mạo) lẫn hệ sinh thái (hay vùng sinh vật-biota) hình thành phát triển ảnh hưởng nhân tố động lực môi trường (bảng 1) Các nhân tố động lực biến thiên theo không gian thời gian Do đó, hệ địa mạo hệ sinh thái, giới sinh vật nhạy cảm mơi trường bên ngồi Đó ngun nhân dẫn đến tính đa dạng địa mạo nói riêng, đa dạng địa học nói chung tính đa dạng sinh học tự nhiên Và vậy, đa dạng địa học đa dạng sinh học tài nguyên thiên nhiên Bảng Tính tương đồng nhân tố động lực hệ địa mạo hệ sinh thái Các nhân tố động lực hệ địa mạo Địa chất-kiến tạo Khí hậu Thủy văn lục địa Hải văn (đối với biển) Sinh vật (bao gồm người) 61 Các nhân tố động lực hệ sinh thái Địa hình chất ( thổ nhưỡng) Khí hậu Thủy văn lục địa Hải văn (đối với biển) Các trình sinh học 62 V.V Phái, Đ.P.Thảo / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số (2016) 59-69 Hình Con Dã tràng đào hang bãi biển Đồng Châu, Thái Bình (ảnh Vũ Văn Phái, 2009) Nội dung, phương pháp ý nghĩa nghiên cứu địa mạo sinh vật Để đạt mục đích trên, nội dung nghiên cứu địa mạo sinh vật bao gồm nội hàm sau đây: xây dựng sinh vật, phá hủy sinh vật, bảo vệ sinh vật, nhiễu động sinh vật diễn địa mạo sinh vật Cũng giống hoạt động địa mạo nước chảy mặt, gió, sóng, v.v hoạt động địa mạo sinh vật thể trình địa mạo bản: xây dựng phá hủy Xây dựng sinh vật (bioconstruction) thành tạo địa hình trực tiếp sinh vật sống chết tạo nên (ví dụ, rạn san hô, ụ mối, đầm lầy than bùn), gián tiếp (ví dụ, vai trị rừng ngập mặn q trình phát triển địa hình tích tụ bờ biển) Phá hủy sinh vật, xói mịn sinh vật (bioerosion) (ví dụ, phong hóa sinh vật, loài động vật đào hang, Dã tràng bãi biển, hình 1) Tuy nhiên, địa mạo sinh vật cịn có thêm số nội hàm khác phải quan tâm bảo vệ sinh vật (bioprotection), nhiễu động sinh vật (bioturbation) diễn địa mạo sinh vật (biogeomorphological succession) Ở khía cạnh bảo vệ sinh vật thấy rằng, địa hình có chức trụ cột hay rắn hệ sinh thái, sinh vật lại có chức bảo vệ địa hình Ví dụ, lớp phủ thực vật ngăn cản va đập hạt mưa, tránh cho lớp thổ nhưỡng khỏi bị xói mịn, rừng ngập mặn ngăn cản tác động sóng, bảo vệ bờ biển khỏi bị xói lở Cịn khái niệm nhiễu động sinh vật (bioturbation) thường số lồi ngoại lai, hay cịn gọi xâm lấn gây Một khái niệm quan trọng khác nghiên cứu địa mạo sinh vật diễn địa mạo sinh vật (biogeomorphic succession) Corenblit đồng nghiệp đưa vào năm 2007 [15] Diễn địa mạo sinh vật tự nhiên q trình chuyển hóa từ trạng thái khởi đầu dễ bị biến động, qua giai đoạn trung gian để đạt tới trạng thái ổn định Diễn địa mạo sinh vật thể rõ rừng ngập mặn (sẽ trình bày phần sau) cồn cát Từ khía cạnh nêu trên, Viles [3] đưa nội dung nghiên cứu địa mạo sinh vật, gồm: nghiên cứu tác động sinh vật đến q trình địa mạo, nghiên cứu đóng góp q trình sinh vật phát triển địa hình nghiên cứu tác động trình địa mạo đến phát triển quần xã sinh vật Phương pháp nghiên cứu Để đánh giá đầy đủ vai trò sinh vật địa hình ngược lại, nghiên cứu địi hỏi tiết, cụ thể sử dụng kết hợp phương pháp nghiên cứu địa mạo với phương pháp nghiên cứu sinh học Trong đó, phương pháp đo đạc quan sát ngồi thực địa giữ vai trò quan trọng Điều cốt yếu trước tiên phải quan trắc, đo đạc thu mẫu xác ngồi thực địa để xác định loài kỹ sư địa mạo mật độ chúng Từ kết V.V Phái, Đ.P.Thảo/ Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số (2016) 59-69 mô tả, đo đạc, phân tích, tiến hành xây dựng mơ hình Hiện có số mơ hình theo hướng này, chẳng hạn mơ hình mối quan hệ địa mạo sinh vật với trình sườn Raska P [17], hay mơ hình tiến hóa bãi lầy mặn tác động nhân tố sinh thái, địa mạo khí hậu [18] Ý nghĩa nghiên cứu địa mạo sinh vật Nghiên cứu địa mạo sinh vật vừa có ý nghĩa khoa học, vừa có ý nghĩa thực tiễn Về ý nghĩa khoa học, hướng nghiên cứu địa mạo sinh vật đời nhằm hoàn thiện lý thuyết hệ thống khoa học địa mạo-khoa học địa hình mặt đất Cho đến nay, sách viết địa mạo chung (còn gọi địa mạo đại cương) đề cập đến tất nhân tố hình thành làm biến đổi địa hình, có nhiều sách viết riêng vai trò tác nhân riêng biệt sinh làm biến đổi địa hình mặt đất gọi chung địa mạo động lực Chẳng hạn, địa mạo kiến tạo, địa mạo dòng chảy sơng, địa mạo phong thành (do gió), địa mạo sườn (tác nhân trọng lực), địa mạo bờ biển (tác nhân sóng biển), địa mạo băng hà, địa mạo karst (tác nhân dịng chảy ngầm), địa mạo nhân sinh Vì quan tâm nghiên cứu khoảng 10 năm trở lại lĩnh vực phức tạp, nên đến chưa sách riêng địa mạo sinh vật.Về ý nghĩa thực tiễn Như đề cập trên, địa mạo sinh vật nghiên cứu mối tác động tương hỗ lẫn địa hình sinh vật hình thành nơi tiếp xúc hệ địa mạo (trong bao gồm địa hình q trình địa mạo) hệ sinh thái, cạn lẫn nước Mối tác động tương hỗ thể đặc biệt rõ rệt nơi có tiếp xúc đất nước, sơng suối, bờ hồ bờ biển-những nơi nhạy cảm dễ bị tổn thương tai biến thiên nhiên hay có tham gia người Do đó, kết nghiên cứu địa mạo sinh vật có ý nghĩa quan trọng quản lý môi trường với nội dung quản lý tài nguyên (chính xác quản lý việc sử dụng tài nguyên) quản lý tai biến Trong đó, đặc biệt quan tâm đến việc xâm nhập loài sinh vật ngoại lai có hại Ví dụ rõ rệt Việt 63 Nam loài thực vật Trinh nữ đầm lầy Loại thực vật biến nhiều vùng mặt nước thơng thống thành đầm lầy tăng trưởng nhanh chóng Nghiên cứu địa mạo sinh vật Việt Nam Mặc dù nhà khoa học giới sâu vào hướng nghiên cứu từ vài chục năm nay, hướng địa mạo sinh vật xa lạ với Việt Nam Trong văn liệu khoa học năm gần xuất vài cơng trình nghiên cứu địa mạo sinh thái Lại Huy Anh Tống Phúc Tuấn [19], Tống Phúc Tuấn Lại Huy Anh [20] Hai cơng trình lấy thí dụ Hà Tĩnh Nghệ An Tuy nhiên, hai cơng trình tập trung cho vai trị địa hình trình địa mạo hệ sinh thái với quan niệm địa hình trụ cột hệ sinh thái, mà chưa đề cập tới vai trò sinh vật địa hình trình địa mạo ngược lại Hy vọng, hướng địa mạo sinh vật quan tâm rộng rãi nhà nghiên cứu, đặc biệt nhà nghiên cứu linh vực khoa học Trái đất sinh vật Gần đây, tiến hành nghiên cứu trường hợp, nghiên cứu địa mạo sinh vậtt dải bờ biển khu vực cửa sông Văn Úc diễn địa mạo sinh vật rừng ngập mặn vài nơi khác Địa mạo sinh vật dải bờ biển khu vực cửa sông Văn Úc, thành phố Hải Phòng Vùng nghiên cứu bãi biển từ phường Bằng La (quận Đồ Sơn) đến phía bắc cửa sơng Thái Bình Bờ biển vùng cửa sơng Văn Úc nơi chịu tác động tương hỗ sông biển rõ nét: lượng phù sa đáng kể từ lục địa hệ thống sơng Thái Bình mang biển qua cửa sơng Thái Bình Văn Úc sóng dịng chảy biển vận chuyển tích tụ dọc theo bờ biển tạo bãi bùn rộng lớn tạo điều kiện thuận lợi cho sinh vật phát triển Ngược lại, sinh vật phát triển, đáng kể ưa mặn (bần chua, sú, vẹt dù), lại tạo ổn định cho bãi bùn Mối tương tác lẫn thể rõ sơ đồ địa mạo sinh vật vùng nghiên cứu (hình 2) 64 V.V Phái, Đ.P.Thảo / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số (2016) 59-69 Hình Sơ đồ địa mạo sinh vật dải bờ biển khu vực cửa sông Văn Úc Diễn địa mạo sinh thái rừng ngập mặn Dựa sơ đồ địa mạo sinh vật này, kết hợp với kết nghiên cứu diễn địa mạo sinh vật Corenblit đồng nghiệp [15] diễn sinh thái rừng ngập mặn Phan Nguyên Hồng [từ 16] (hình 3), chúng tơi so sánh kiểu diễn địa mạo sinh vật cho khu vực có rừng ngập mặn Việt Nam Hình Diễn địa mạo sinh vật rừng ngập mặn (trái, [15]) diễn sinh thái rừng ngập mặn Nam Bộ [từ 16] V.V Phái, Đ.P.Thảo/ Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số (2016) 59-69 Từ hình thấy rằng, có khác diễn sinh thái diễn địa mạo sinh vật hệ sinh thái rừng ngập mặn Đó pha diễn địa mạo sinh vật tạo bãi triều thấp với bùn sét (tạo giá thể) cho lồi thực vật tiên phong chiếm lĩnh Kiểu diễn gọi nội diễn (autogenic succession) hệ địa mạo sinh vật, nghĩa diễn xảy khơng có tác động từ bên ngồi vào hệ Thời gian để có pha diễn địa mạo sinh vật kéo dài đến hàng ngàn năm với hình thành bãi tích tụ bùn sét tiến biển liên tục ổn định Trong thực tế, nhân tố động lực hệ địa mạo sinh vật thay đổi theo thời gian không gian, dẫn đến phá hủy mơ hình diễn nêu Lúc , kiểu diễn khác xảy gọi ngoại diễn (allogenic succession) Các kiểu diễn địa mạo sinh vật theo mô hình phân tích cho số đoạn bờ biển tích tụ xói lở Việt Nam Tự diễn Kiểu diễn bao gồm đầy đủ pha xảy đoạn bồi tụ phù sa liên tục, khu vực cửa sơng Văn ÚcThái Bình (Hải Phịng), Cửa Đáy (Ninh Bình), Cửa Lớn (Cà Mau) vài nơi khác Thực tế cho thấy, vùng biển phía ngồi sông gần nằm ngang, cung cấp nhiều phù sa (chủ yếu vật liệu mịn: bùn,sét) từ lục địa mang ra, mực nước biển hạ thấp điều kiện động lực biển thuận lợi (sóng yếu, biên độ thủy triều trung bình, v.v.), chiều rộng bãi tích tụ lớn Trước cửa sông Cửa Lớn, chiều rộng bãi triều đạt tới 2-3 km, khu vực Cửa Đáy:1-2km khu vực cửa Văn Úc: 0,5-1,0 km (pha1) Phạm vi không gian pha xác dịnh từ đường mực biển trung bình trở ra-trong phạm vi bãi triều thấp Tiếp theo pha có tiên phong mắm khu vực cửa sơng Cửa Lớn có độ mặn cao bần chua cửa sông có độ mặn nhỏ khu vực cửa Văn Úc-Thái Bình, có chiều rộng đáng kể bao gồm cả non, trưởng thành già (pha 2) 65 Phạm vi không gian pha xác định từ đường mực nước trung bình phía đất liền (trong phạm vi bãi triều cao) Chiều rộng phát triển tiên phong thay đổi tùy thuộc vào điều kiện vật lý địa phương (như khu vực vụng Cà Mau tới 1,5-2,0km, khu vực cửa sông Văn Úc-Thái Bình khoảng vài trăm mét) Trong pha này, tiên phong giữ vai trò quan trọng việc củng cố bảo vệ địa hình Lùi sâu vào phía lục địa, nằm phần bãi triều cao có ổn định cao phát triển loại đước, vẹt, trang, v.v., đồng thời tán cịn có lồi động vật đào lỗ, cua Lúc có tương tác chiều: bảo vệ củng cố địa hình thực vật làm biến đổi địa hình động vật (pha 3) Đối với khu vực bờ biển cửa sơng Văn Úc-Thái Bình, pha nêu nằm phía ngồi đê biển cịn giữ trạng thái tự nhiên (khơng bao gồm diện tích cải tạo làm đầm ni hải sản) Pha lúc địa hình bồi tụ cao lên không bị ngập nước triều, địa hình ổn định lồi cạn, chịu mặn phát triển, giá, chà v.v Đến lúc này, điều kiện vật lý (khí hậu, thủy văn, mực nước biển, v.v ) ổn định, khơng có tác động người, hệ địa mạo sinh vật đạt trạng thái cân Kiểu diễn cần trì bảo vệ Tuy nhiên, diễn trình bày hình khơng phải lúc xảy Bởi điều kiện vật lý (lưu lượng nước sông, cung cấp trầm tích, sóng, gió, v.v.) mơi trường địa mạo ln thay đổi Điều dẫn đến thay đổi địa hình với vật chất tạo nên nó, mà sinh thái học gọi giá thể [16] Địa hình bị phá hủy vật liệu tích tụ hạt thơ khiến cho tiên phong, cụ thể mắm, phát triển Kiểu diễn gọi ngoại diễn (allogenic succession) hệ địa mạo sinh vật xảy có tác động yếu tố động lực từ bên hệ lâu dài đột biến, biến đổi khí hậu, bão lũ, tác động người, v.v Kiểu diễn quan sát thấy nhiều 66 V.V Phái, Đ.P.Thảo / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số (2016) 59-69 đọan bờ biển Việt Nam, nơi bờ biển bị xói lở bồi tụ bất thường Kiểu diễn phân biệt thành dạng trường hợp bờ biển bị bồi lấp bị xói lở Cả dạng bị tác động nhân tố tự nhiên lẫn hoạt động người Dưới dạng bờ biển bị bồi tụ san lấp để lấy mặt xây dựng, khu vực Hạ Long-Cẩm Phả (Quảng Ninh), Hà Tiên, Rạch Giá (Kiên Giang), tồn hệ địa mạo sinh vật bị biến Trong bờ biển bị bồi tự nhiên, làm khơng cho tiên phong non trẻ phát triển, làm tiên phong già ngập mặn pha sau, điển Sa Vĩ, Móng Cái (Quảng Ninh) (hình 4a) khu vực phía cửa sơng cửa đầm phá khác Miền Trung Đối với đoạn bờ biển bị xói lở, quan sát thấy rõ diễn địa mạo sinh vật bị biến từ pha đến pha 4, q trình xói lở tiếp tục diễn ra, điển hình khu vực Rạch Gốc (Cà Mau) (hình 4b) Bảo vệ sinh vật Ngồi chức mơi trường phổ biến, không gian sống, cung cấp nguyên vật liệu chứa đựng, phân hủy chất thải; rừng ngập mặn cịn có chức bảo vệ bờ biển khỏi công sóng Chức thể chiều rộng dải rừng ngập mặn chiều cao Tuy nhiên, việc giảm sóng theo chiều rộng dải rừng ngập mặn có ý nghĩa quan trọng nhiều so với chiều cao Theo Quyết định số 1613/QĐ- BNN-KHCN năm 2012 Bộ Nông nghiệp Phát triển Nông thôn việc Ban hành Tiêu chuẩn kỹ thuật áp dụng cho Chương trình củng cố, bảo vệ nâng cấp đê biển [21] áp dụng cho tỉnh ven biển từ Quảng Ninh đến Kiên Giang Đối với khu vực có rừng ngập mặn, sử dụng tốn giảm sóng qua rừng ngập mặn Xét đến khu vực nghiên cứu: rừng ngập mặn vùng ven cửa sơng Văn Úc, hồn tồn thỏa n mãn yêu cầu trên, áp dụng công thức mối tương quan hệ số chiết giảm sóng tham số giảm sóng cơng thức: Kt (x)= e-rx (1) Trong đó: Kt hệ số chiết giảm sóng r tham số giảm sóng phụ thuộc vào loại RNM dày, trung bình hay thưa x: độ rộng rừng ngập mặn Suy ra: độ rộng RNM tính cơng thức : x= ln[ Kt ( x )] −r (2) Từ (2) thấy rằng, chiều rộng dải rừng ngập mặn có tác dụng làm giảm lượng sóng tác động đến bờ biển (cụ thể chân đê biển); hệ số chiết giảm sóng (Kt) lại tỷ lệ nghịch với tham số giảm sóng (r) lại phụ thuộc vào độ phủ rừng ngập mặn Theo hướng dẫn Quyết định số 1613/QĐ- BNNKHCN, giả thiết hệ số chiết giảm sóng Kt = 0,001 qua hết dải rừng ngập mặn, độ che phủ rừng khu vực cửa sông Văn Úc thuộc loại cao (đạt tới 90%) giá trị r = 0,01(trong độ phủ trung bình, r = 0,007 rừng thưa, r = 0,004) Từ giá trị (Kt) (r) đưa vào cơng thức (2) tính chiều rộng dải rừng ngập mặn khu vực cửa sông Văn Úc 690,78 mét Để đánh giá vai trò bảo vệ bờ biển rừng ngập mặn khu vực ven biển cửa sông Văn Úc (từ Bằng La đến cửa sơng Thái Bình), chúng tơi thiết lập 80 mặt cắt để xác định chiều rộng rừng ngập mặn đoạn bờ nghiên cứu Trên cớ sở đó, xác định đoạn bờ cần trì, bổ sung khơi phục (hình 5) Qua thấy rằng, đoạn bờ biển phường Bằng La, quận Đồ Sơn cần bổ sung thêm dải rừng ngập mặn theo chiều ngang (thấp 45 mét cao 406 mét) để làm suy yếu lượng sóng tác động vào bờ bảo vệ cho bờ biển khói bị xói lở V.V Phái, Đ.P.Thảo/ Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số (2016) 59-69 67 b a Hình a): Ngoại diễn địa mạo sinh vật mũi Sa Vĩ (Trà Cổ, Quảng Ninh, ảnh Vũ Văn Phái, 2015) có mắm già, khơng có mắm non chất cát đưa tới từ vật liệu xói lở bãi phía ngồi khu vực Rạch Gốc (Ngọc Hiển, Cà Mau, ảnh Vũ Văn Phái, 2012) rừng mắm già bị phá hủy làm trơ đất chặt xít xói lở bờ biển, vậy, khơng có tiên phong non phát triển Hình Vùng cần bổ sung cần bảo vệ khu vực nghiên cứu Kết luận Từ điều trình bày trên, đưa vài kết luận sau Địa mạo sinh vật hướng địa mạo học xếp địa mạo động lực Do đó, giới sinh vật bao gồm động vật, thực vật vi sinh vật tác nhân địa mạo Đối tượng nghiên cứu địa mạo sinh vật địa hình bề mặt Trái đất Mục tiêu địa mạo sinh vật làm rõ vai trị sinh vật hình thành biến đổi địa hình mặt đất trực tiếp lẫn gián tiếp, đồng thời làm rõ ảnh hưởng địa hình trình địa mạo đến phân bố quần xã sinh vật nào, góp phần vào 68 V.V Phái, Đ.P.Thảo / Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số (2016) 59-69 công tác quản lý bảo vệ môi trường, đặc biệt bảo vệ khôi phục đa dạng sinh học Nội dung nghiên cúa địa mạo sinh vật rõ ràng cụ thể, toàn trình hình thành làm thay đổi địa hình hoạt động sinh vật, gồm: xây dựng sinh vật, phá hủy sinh vật, bảo vệ sinh vật, nhiễu động sinh vật diễn địa mạo sinh vật Nghiên cứu địa mạo sinh vật dọc bờ biển Việt Nam cho thấy rõ tính da dạng mối tương tác lẫn địa hình, trình địa mạo sinh vật địa phương khác Điều thể rõ rệt hai kiểu diễn địa mạo sinh vật nội diễn (đối với đoạn bờ tích tụ vật liệu mịn lâu dài liên tục) ngoại diễn (đối với đoạn bờ biển bị bồi lấp tự nhiên hay hoạt động người gần đây) Tài liệu tham khảo [1] Viles H A (ed.), 1988 Biogeomorphology Oxford, Basil Blackwell Ltd [2] Baptist M.J., 2005 Biogeomorphology In Encyclopedia of coastal science, ed by Schwartz M.L., Springer, pp 192-193 [3] Viles H.A., 2004 Biogeomorphology In Encyclopedia of Geomorphology, Ed By A.S Goudie, pp 83-86 [4] Butler D.R., 2004 Zoogeomorphology In Encyclopedia of Geomorphology Ed by Goudie, Routledge, pp.1122-1123 [5] Winchester v., 2004 Dendrogeomorphology In Encyclopedia of Geomorphology, Ed By A.S Goudie, pp 239-240 [6] Szabó J., Dasvid L., Lóczy D (Eds), 2010 Anthropogenic Geomorphology-A guide to manmade landforms Springer, 298 p [7] Corenblit D., Baas A.C.W., Bornette G., Darrozes J., Delmotte S., Francis R.A., Gurnell A.M., Julien F., Naiman R.J., Steiger J., 2011 Feedbacks between geomorphology and biota controlling Earth surface processes and landforms: A review of foundation concepts and current understandings Earth-Science Reviews, No 106, pp 307-331 [8] Jones CG, Lawton JH, Shachak M 1994 Organisms as ecosystem engineers Oikos 69: 373–386 [9] Osterkamp W R., Hupp C R and Markus Stoffel, 2011 The interaction between vegetation and erosion: new directions for research at the interface of ecology and geomorphology In Earth surface processes and landforms, Published online in Wiley Online Library, John Willey and Sons Ltd [10] Wheaton J.M., Gibbins C., Wainwright J., Larsen L., McElroy B., 2011 Preface: Multiscale Feedbacks in Ecogeomorphology Geomorphology, No 126, 265-268 [11] Fei S., Phillips J and Shouse M., 2014 Biogeomorphic impacts of invasive species The Annual Review of Ecology, Evolution and Systematics, online, www.anuualreviews.org [12] Тимофеев Д А., 1991 Экологическая геоморфология: объект, цели и задача Геоморфология Изд Наука, Москва, Нo 1, стр 43-48 [13] Osterkamp W.R and Hupp C.R., 1996 The Evolution of Geomorphology, Ecology, and Other Composite Sciences In The Scientific Nature of Geomorphology, Eds by Rhoads B.L and Thorn C.E., John Wiley&Son, Chichester, UK, pp 415442 [14] Murray A B., Lazarus E., Ashton A., Baas A., Coco G., Coulthard T., Fonstad M., Haff P., McNamara D., Chris Paola C., Jon Pelletier J., Liam Reinhardt L., (2009) Geomorphology, complexity, and the emerging science of the Earth's surface Geomorphology, Vol 103, Issue 3, pp 496-505 [15] Corenblit D., Tabucchi E., Steiger J., Guruell M., 2007 Reciprocal interactions and adjustments between fluvial landforms and vegetation dynamics in river corridors: a review of complementary approaches Earth Science Reviews, No.84, pp.56-86 [16] Vũ Trung Tạng, 2000 Cơ sở sinh thái học Nxb Giáo Dục, Hà Nội [17] Raska P., 2012 Biogeomorphologic Approaches to a Study of Hillslope Processes Using NonDestructive Methods In Studies on Environmental and Applied Geomorphology Eds by Tommaso Piacentini and Enrico Miccadei InTech, Croatia, pp 21-44 [18] Fagherazzi S., Kir wan M L., Mudd S M., Guntenspergen G.R., Temmerman S., D' Alpaos A., Van de Koppel J., Rybczyk J., Reyes E., Craft C., and Clough J., 2012 Numerical models of salt marsh evolution: Ecological, geomorphic, and climatic factors Rev Geophys., 50, RG1002, doi:10.1029/2011RG000359 V.V Phái, Đ.P.Thảo/ Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Các Khoa học Trái đất Môi trường, Tập 32, Số (2016) 59-69 [19] Lại Huy Anh, Tống Phúc Tuấn, 2005 Nghiên cứu địa mạo sinh thái quy hoạch tổ chức lãnh thổ (lấy khu bảo tồn thiên nhiên Kẻ Gỗ làm thí dụ) Hội thảo quốc gia sinh thái tài nguyên sinh vật lần I [20] Tống Phúc Tuấn, Lại Huy Anh, 2013 Bước đầu phân vùng địa mạo sinh thái tỉnh Nghệ Ạn Trong 69 “Khoa học Địa lý phục vụ chiến lược phát triển kinh tế-xã hội vùng lãnh thổ biển đảo Việt Nam”, Nxb Đại học Thái Nguyên, trg.438-445 [21] Bộ Nông nghiệp Phát triển Nông thôn, 2012 Quyết định số 1613/QĐ-BNN-KHCN việc Ban hành Tiêu chuẩn kỹ thuật áp dụng cho Chương trình củng cố, bảo vệ nâng cấp đê biển Biogeomorphology: A New Aspect of Geomorphology Vu Van Phai, Do Phuong Thao VNU University of Science, 334 Nguyen Trai, Hanoi, Vietnam Abstract: Up to now, there are many factors of the geomorphology, studying the role of each factor that affects the Earth landform formations and changes, such as fluvial geomorphology, aeolian geomorphology, coastal geomorphology, karst geomorphology, tectonic geomorphology, etc., but not yet biogeomorphology Biogeomorphology is now being gradually formed biogeomorphology is developed at a reciprocal interface between geomorphologic and ecologic systems Biogeomorphology has its subject, purpose and content and its scientific and practical significance is clear One of the most salient contents is biogeomorphological succession The birth of biogeomorphology will contribute to completing the geomorphological scientific system and directing toward a higher system – The Earth Surface Science The tidal flat of the Van Uc river mouth and some other places are selected to study for this viewpoint Keywords: Geomorphology, Biogeomorphology, biogeomorphological succession  ... nghĩa nghiên cứu địa mạo sinh vật Để đạt mục đích trên, nội dung nghiên cứu địa mạo sinh vật bao gồm nội hàm sau đây: xây dựng sinh vật, phá hủy sinh vật, bảo vệ sinh vật, nhiễu động sinh vật diễn... nghiên cứu Kết luận Từ điều trình bày trên, đưa vài kết luận sau Địa mạo sinh vật hướng địa mạo học xếp địa mạo động lực Do đó, giới sinh vật bao gồm động vật, thực vật vi sinh vật tác nhân địa. .. sinh vật, nhiễu động sinh vật diễn địa mạo sinh vật Nghiên cứu địa mạo sinh vật dọc bờ biển Việt Nam cho thấy rõ tính da dạng mối tương tác lẫn địa hình, trình địa mạo sinh vật địa phương khác Điều