SINH THÁI CẢNH QUAN Lý luận và ứng dụng thực tiễn trong môi trường nhiệt đới gió mùa

NGUYỄN AN THỊNH SINH THÁI CẢNH QUAN Tốt nghiệp đại học khóa II hệ đào tạo Cử nhân Khoa học Tài trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội (2002) Đồng giải thưởng Bộ Giáo dục Đào tạo phần mềm trồng Việt Nam TDPLANT 1.0 (2003) Tiến sỹ ngành Quản lý Tài nguyên Môi trường, Đại học Quốc gia Hà Nội (2007) Cán giảng dạy môn Sinh thái Cảnh quan Môi trường, khoa Địa lý, trường Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội (từ 2002 nay) SINH THÁI CẢNH QUAN SINH THÁI CẢNH QUAN Cựu học sinh chuyên Sinh trường PTTH khiếu Trần Phú, thành phố Hải Phòng (1995 - 1998) Giải ba Quốc gia môn Sinh học (1998) LÝ LUẬN VÀ ỨNG DỤNG THỰC TIỄN TRONG MÔI TRƯỜNG NHIỆT ĐỚI GIĨ MÙA Sinh ngày 18/03/1981 thành phố Hải Phịng Tác giả: NGUYỄN AN THỊNH NGUYỄN AN THỊNH LÝ LUẬN VÀ ỨNG DỤNG THỰC TIỄN TRONG MÔI TRƯỜNG NHIỆT ĐỚI GIÓ MÙA NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT NGUYỄN AN THỊNH SINH THÁI CẢNH QUAN Lý luận ứng dụng thực tiễn mơi trường nhiệt đới gió mùa NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2014 LỜI GIỚI THIỆU Quá trình gia tăng dân số phát triển kinh tế xã hội thập niên vừa qua tạo nhiều thay đổi sâu sắc cảnh quan hệ sinh thái Trái Đất Sự biến đổi diễn nhanh chóng có xu hướng ngày tăng làm suy thoái nguồn tài nguyên thiên nhiên quan trọng Trái Đất, thách thức phát triển bền vững Vấn đề thu hút quan tâm đông đảo nhà khoa học nhà quản lý thuộc nhiều lĩnh vực khác giới Trong bối cảnh đó, sinh thái cảnh quan phát triển với tư cách khoa học tổng hợp liên ngành có hướng tiếp cận khoa học mới, lý thuyết mơ hình đại, phương pháp nghiên cứu tiên tiến tính đặc thù mối quan hệ tương hỗ cấu trúc không gian lãnh thổ, động lực sinh thái hệ thống người - sinh vật Cuốn sách ”Sinh thái cảnh quan: lý luận ứng dụng thực tiễn mơi trường nhiệt đới gió mùa” tác giả Nguyễn An Thịnh sách Việt Nam viết chuyên sâu lĩnh vực lý thuyết ứng dụng sinh thái cảnh quan Với dung lượng gồm 1.000 trang in, toàn sách trình bày 16 chương với đầy đủ nội dung về: Các khái niệm bản, quan điểm đương đại, lịch sử phát triển sở khoa học hình thành sinh thái cảnh quan giới Việt Nam (Chương 1); Sự phân chia đặc trưng trường phái nghiên cứu sinh thái cảnh quan giới (Chương 2); Nội dung ứng dụng quy luật (các quy luật sinh thái học địa lý học), lý thuyết ứng dụng hai nguyên lý tiền đề sinh thái cảnh quan (nguyên lý quy mô nguyên lý thứ bậc) (Chương 3); Sinh thái học hợp phần cảnh quan (Chương 4); Các mơ hình sinh thái học cấu trúc cảnh quan hiệu ứng sinh thái yếu tố cảnh quan (Chương 5); Nội dung mơ hình khả ứng dụng độ đo cảnh quan phân tích, đo đạc định lượng cấu trúc cảnh quan hiệu ứng sinh thái (Chương 6); Bản chất động lực sinh thái học cảnh quan hệ sinh thái học biến đổi cảnh quan từ quy mơ tồn cầu quy mơ địa phương (Chương 7); Các ngun lý mơ hình diễn sinh thái quy mô cảnh quan (Chương 8); Các nguyên lý sinh thái cảnh quan, thuyết quần thể biến thái thuyết địa sinh học đảo quan hệ sinh vật cảnh quan (Chương 9); Khái niệm, nguyên lý dòng chảy sinh vật q trình khơng gian cảnh quan (Chương 10); Nghiên cứu trình hệ sinh thái cảnh quan theo nguyên lý động lực nguồn - đích (Chương 11); Tiếp cận đa chức năng, phân tích dịch vụ cảnh quan mơ hình lượng giá cảnh quan (Chương 12); Các nguyên lý khoa học đại nghiên cứu mối quan hệ đồng tiến hóa người cảnh quan (Chương 13); Cảnh quan tự nhiên, cảnh quan văn hóa tiêu chí xác định quy định công ước quốc tế, luật văn luật Việt Nam (Chương 14) Hai chương cuối đóng góp tác giả sinh thái cảnh quan vùng khu vực học nghiên cứu sinh thái cảnh quan: Lý luận định hướng mở rộng nghiên cứu sinh thái cảnh quan quy mơ lớn khu vực nhiệt đới gió mùa châu Á (Chương 15); Nghiên cứu phân hóa tổng thể cảnh quan hệ sinh thái tự nhiên nhân văn lãnh thổ Việt Nam theo tiếp cận tính đa dạng: đa dạng cảnh quan, đa dạng hệ sinh thái, đa dạng văn hóa mơ hình cho lãnh thổ Việt Nam (Chương 16) Ngồi phần lý luận, sách trình bày nhiều kết nghiên cứu trường hợp tác giả thực nhiều vùng miền lãnh thổ Việt Nam Toàn 16 chương phản ánh nội dung chuyên sâu lý thuyết sinh thái cảnh quan đại ứng dụng thực tiễn phổ biến giới Tác giả sách thư ký Chi hội Sinh thái Cảnh quan Quốc tế Việt Nam (VN-IALE), chuyên gia lĩnh vực sinh thái cảnh quan Việt Nam, trực tiếp giảng dạy hướng dẫn nghiên cứu môn học cho sinh viên, học viên cao học nghiên cứu sinh Đại học Quốc gia Hà Nội Cuốn sách viết sở hệ thống tư liệu khoa học tác giả tích lũy nhiều năm thơng qua cơng tác giảng dạy nghiên cứu khoa học Trình bày kết hợp vấn đề lý luận đại với nhiều kết nghiên cứu thực tiễn sinh thái cảnh quan khu vực nhiệt đới gió mùa châu Á toàn lãnh thổ Việt Nam ưu điểm bật sách Cuốn sách phục vụ cho nhiều đối tượng độc giả Giáo viên học sinh khối chuyên Sinh học chuyên Địa lý bậc phổ thơng tìm sách kiến thức khoa học nâng cao liên quan tới quy luật sinh thái học, quy luật địa lý tự nhiên, lý thuyết cá thể, quần thể, quần xã, hệ sinh thái, trình địa lý tự nhiên, địa lý vùng, Sinh viên ngành sinh học, địa lý học, quản lý đất đai, quản lý môi trường, khoa học nông nghiệp, khoa học lâm nghiệp, xã hội học, khoa học kinh tế, đồ học, viễn thám hệ thông tin địa lý, tốn ứng dụng, nghiên cứu nội dung khoa học mở rộng quan hệ biện chứng cấu trúc tiềm lãnh thổ định hướng cho phát triển ngành kinh tế, động lực diễn biến hệ thống tự nhiên - người liên quan tới vấn đề phát triển bền vững bối cảnh biến đổi toàn cầu Việt Nam giới Học viên cao học nghiên cứu sinh ứng dụng phương pháp, mơ hình cơng nghệ đại, tìm hiểu quan điểm trường phái đương đại sinh thái cảnh quan giới Việt Nam Cuối cùng, giảng viên, nhà khoa học, cán quản lý nhiều lĩnh vực khác sử dụng, nghiên cứu, phân tích đánh giá nghiên cứu điển hình cụ thể trình bày sách phục vụ cho công việc giảng dạy, nghiên cứu quản lý lãnh thổ Xin trân trọng giới thiệu tới bạn đọc sách ”Sinh thái cảnh quan: lý luận ứng dụng mơi trường nhiệt đới gió mùa” tác giả Nguyễn An Thịnh Hy vọng sách thật hữu ích cho nghiệp đào tạo nghiên cứu trường đại học viện nghiên cứu, góp phần tích cực vào cơng tác nâng cao nhận thức lý luận ứng dụng thực tiễn sinh thái cảnh quan Việt Nam Chúng mong muốn nhận ý kiến đóng góp nhằm nâng cao chất lượng sách GS.TS Mai Đình Yên HỘI SINH THÁI HỌC VIỆT NAM MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU 15 Chương Các quan điểm, lịch sử phát triển sở khoa học hình thành sinh thái cảnh quan 17 1.1 Các định nghĩa sinh thái cảnh quan 17 1.2 Lịch sử đời phát triển sinh thái cảnh quan 37 1.3 Cơ sở khoa học sinh thái cảnh quan 82 Chương Các trường phái nghiên cứu sinh thái cảnh quan giới 99 2.1 Trường phái sinh thái cảnh quan Tây Âu 99 2.2 Trường phái sinh thái cảnh quan Bắc Mỹ 107 2.3 Cảnh quan học Xô Viết Việt Nam 114 2.4 Sự khác biệt trường phái nghiên cứu sinh thái cảnh quan 126 Chương Các quy luật nguyên lý tiền đề sinh thái cảnh quan 133 3.1 Các thời kỳ phát triển lý luận sinh thái cảnh quan 133 3.2 Các quy luật sinh thái học địa lý học 135 3.3 Các lý thuyết định lượng ứng dụng sinh thái cảnh quan 146 3.4 Nguyên lý quy mô nguyên lý thứ bậc .152 3.5 Vận dụng nguyên lý quy mô nguyên lý thứ bậc cho hệ thống phân loại cảnh quan yếu tố cảnh quan 162 Chương Sinh thái học hợp phần cảnh quan 191 4.1 Hợp phần cảnh quan nhân tố thành tạo cảnh quan 191 4.2 Sinh thái học hợp phần cảnh quan .200 4.3 Thời gian nhân tố sinh thái 214 Chương Sinh thái học cấu trúc cảnh quan 217 5.1 Cấu trúc cảnh quan .217 5.2 Các mơ hình sinh thái cấu trúc cảnh quan 220 5.3 Mảnh rời rạc hiệu ứng sinh thái 225 5.4 Hành lang hiệu ứng sinh thái 244 5.5 Thể nền, thể khảm hiệu ứng sinh thái 248 5.6 Ecoton, ecocline hiệu ứng sinh thái .253 5.7 Trường hợp nghiên cứu điển hình: Ứng dụng mơ hình PCM phân tích động lực biến đổi rừng ngập mặn khu vực Phù Long - Gia Luận, quần đảo Cát Bà giai đoạn 1965 - 2007 258 Chương Độ đo cảnh quan 265 6.1 Khái niệm phân loại độ đo cảnh quan 265 6.2 Cơ sở toán học độ đo cảnh quan 271 6.3 Các mơ hình độ đo phi khơng gian 278 6.4 Các mơ hình độ đo không gian 289 6.5 Trường hợp nghiên cứu điển hình: Xây dựng tốn entropy cảnh quan phục vụ cơng tác giám sát đánh giá diễn biến phục hồi rừng vùng núi phía Bắc Việt Nam .321 Chương Động lực học sinh thái cảnh quan 329 7.1 Động lực cảnh quan hiệu ứng sinh thái động lực cảnh quan 329 7.2 Tiến hóa phát triển cảnh quan 335 7.3 Nhịp điệu cảnh quan 342 7.4 Biến đổi cảnh quan 353 7.5 Yếu tố xáo động yếu tố nhiễu gây biến đổi cảnh quan .365 7.6 Q trình khơng gian gây biến đổi cảnh quan 372 7.7 Giám sát biến đổi cảnh quan công nghệ viễn thám GIS 378 7.8 Mơ hình hóa biến đổi cảnh quan .392 7.9 Trường hợp nghiên cứu điển hình: Ứng dụng cơng nghệ viễn thám, GIS mơ hình SLEUTH phân tích biến đổi dự tính mở rộng khơng gian đô thị ven biển 415 Chương Diễn sinh thái quy mô cảnh quan 421 8.1 Thuyết diễn sinh thái 421 10 8.2 Các giả thiết, mơ hình quy luật chi phối diễn sinh thái .438 8.3 Quan điểm diễn sinh thái quy mô cảnh quan .442 8.4 Hệ diễn 447 8.5 Mơ hình hóa diễn sinh thái 461 8.6 Trường hợp nghiên cứu điển hình: Nghiên cứu diễn sinh thái thứ sinh phục hồi rừng cảnh quan điển hình theo đai cao dãy núi Hoàng Liên Sơn 468 Chương Sinh vật cảnh quan 477 9.1 Quan hệ biện chứng sinh vật cảnh quan góc độ sinh thái cảnh quan 477 9.2 Cá thể sinh vật 484 9.3 Quần thể sinh vật quần thể biến thái 492 9.4 Quần xã sinh vật quần xã biến thái 524 9.5 Thuyết địa sinh học đảo .566 Chương 10 Dòng chảy sinh vật q trình khơng gian cảnh quan 583 10.1 Dòng chảy sinh vật cảnh quan 583 10.2 Kết nối cảnh quan 589 10.3 Phân mảnh cảnh quan .600 10.4 Hành lang tự nhiên: giải pháp sinh thái tăng kết nối cảnh quan .613 Chương 11 Quá trình hệ sinh thái cảnh quan 621 11.1 Quan điểm trình hệ sinh thái cảnh quan 621 11.2 Động lực nguồn - đích cảnh quan 627 11.3 Chu trình sinh địa hóa tồn cầu dịng chất dinh dưỡng cảnh quan 634 11.4 Dòng lượng cảnh quan 651 11.5 Cân lượng 656 Chương 12 Đa chức dịch vụ cảnh quan 669 12.1 Chức cảnh quan .669 11 12.2 Đa chức năng, cảnh quan đơn chức cảnh quan đa chức .678 12.3 Đánh giá chức cảnh quan .685 12.4 Dịch vụ cảnh quan .697 12.5 Lượng giá cảnh quan .709 12.6 Trường hợp nghiên cứu điển hình: Phân tích xu mở rộng thay đổi giá trị đa chức ruộng bậc thang xã Trung Chải, huyện Sa Pa, tỉnh Lào Cai giai đoạn 1954 - 2002 720 Chương 13 Con người cảnh quan 729 13.1 Quan hệ người cảnh quan 729 13.2 Quá trình đồng tiến hóa quần thể lồi người cảnh quan Trái Đất 734 13.3 Sức tải quần thể loài người .756 13.4 Dấu chân sinh thái .759 13.5 Một trường hợp nghiên cứu điển hình: Phân tích dấu chân sinh thái, sức tải sinh học đánh giá thâm hụt sinh thái cho thành phố Hà Nội sau thời điểm mở rộng 774 Chương 14 Cảnh quan tự nhiên cảnh quan văn hóa 781 14.1 Tác động yếu tố văn hóa hình thành cảnh quan Trái Đất 781 14.2 Cảnh quan tự nhiên 790 14.3 Cảnh quan văn hóa 793 14.4 Các cảnh quan tự nhiên cảnh quan văn hóa phổ biến Trái Đất 811 14.5 Một trường hợp nghiên cứu điển hình: Định lượng bành trướng thị dựa mơ hình phân tích cụm có thứ bậc số phát triển đô thị cho khu vực ngoại thành Hà Nội 847 Chương 15 Lý luận sinh thái cảnh quan nhiệt đới gió mùa châu Á 857 15.1 Nội dung, nhiệm vụ nghiên cứu, ý nghĩa khoa học thực tiễn phát triển lý luận sinh thái cảnh quan nhiệt đới gió mùa .857 15.2 Phân hóa cảnh quan khu vực nhiệt đới gió mùa châu Á .867 12 15.3 Các cảnh quan hệ sinh thái nhiệt đới gió mùa đặc thù châu Á 882 15.4 Biến đổi sử dụng đất khu vực nhiệt đới gió mùa châu Á 919 15.5 Các vấn đề sinh thái môi trường cộm khu vực nhiệt đới gió mùa châu Á 925 15.6 Tác động biến đổi khí hậu nước biển dâng tới cảnh quan hệ sinh thái khu vực nhiệt đới gió mùa châu Á 931 Chương 16 Đa dạng cảnh quan, đa dạng hệ sinh thái đa dạng văn hóa: mơ hình lý thuyết cho lãnh thổ Việt Nam 941 16.1 Đa dạng cảnh quan, đa dạng địa học, đa dạng hệ sinh thái đa dạng văn hóa 941 16.2 Mơ hình lý thuyết đa dạng cảnh quan lãnh thổ Việt Nam 963 16.3 Bảo vệ giá trị đa dạng cảnh quan lãnh thổ Việt Nam 969 16.4 Đa dạng cảnh quan cấp địa phương: Các trường hợp nghiên cứu điển hình 978 KẾT LUẬN 1019 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1029 13 phận hợp phần cảnh quan dạng sản phẩm hoạt động kinh tế, yếu tố ngoại cảnh hình thành cảnh quan” Tất định nghĩa quan trọng sinh thái cảnh quan Việt Nam đưa nhà địa lý học Theo quan điểm nhiều nhà địa lý Việt Nam, sinh thái cảnh quan hướng nghiên cứu cảnh quan học ứng dụng, trọng đặc trưng sinh thái học cảnh quan nhiệt đới gió mùa Việt Nam Giống quan điểm địa vật lý cảnh quan hay địa hóa học cảnh quan, sinh thái cảnh quan xem chuyên ngành hẹp cảnh quan học có trọng đến ”cảnh quan sinh thái” (đúng cảnh quan tự nhiên) (Nguyễn Thành Long, 1992; Phạm Hoàng Hải, 1995, ), nghiên cứu quan hệ cảnh quan với sinh vật (Phạm Quang Anh, 1996) với người (Nguyễn Ngọc Khánh, 1992) Trong hội thảo quốc gia lần thứ sinh thái cảnh quan Việt Nam vào năm 1992, Phạm Hoàng Hải đưa định nghĩa: “Sinh thái cảnh quan hướng nghiên cứu cảnh quan ứng dụng, có trọng đặc biệt đến khía cạnh đặc trưng sinh thái địa tổng thể Đối tượng nghiên cứu đơn vị cảnh quan sinh thái cụ thể, có nguyên tắc, phương pháp nghiên cứu riêng đặc biệt có quy luật phân hóa đối tượng theo khơng gian lãnh thổ” d) Các định nghĩa tích hợp về sinh thái cảnh quan Những định nghĩa phân chia rạch ròi đặc trưng sinh thái học đặc trưng nhân văn cảnh quan có ý nghĩa quan trọng trường phái nghiên cứu sinh thái cảnh quan, giúp định hướng phát triển chuyên sâu lĩnh vực khoa học có tính liên ngành với đối tượng phạm vi nghiên cứu tương đối rộng sinh thái cảnh quan Ngồi ra, phân chia cịn phụ thuộc chặt chẽ vào điều kiện lịch sử hình thành phát triển lãnh thổ vùng, miền khác giới, định hướng phát triển công nghệ, đặc biệt mơ hình tốn học, cơng nghệ viễn thám công nghệ hệ thông tin địa lý (Geographic Information System, viết tắt GIS) phục vụ nghiên cứu Tuy nhiên, nhiều trường hợp yêu cầu cần nghiên 25 cứu mức khái quát cao, phạm vi khu vực tồn giới, cần có định nghĩa tích hợp đặc trưng trường phái theo logic khoa học Đây định hướng phát triển thống sinh thái cảnh quan hai thập niên đầu kỷ thứ XXI Định hướng thể khác biệt với định hướng nghiên cứu sinh thái cảnh quan nửa cuối kỷ thứ XX Trong bối cảnh phát triển nêu trên, nhà sinh thái cảnh quan Hoa Kỳ Wu (2009) đưa định nghĩa: ”Sinh thái cảnh quan nghiên cứu quan hệ cấu trúc không gian trình hệ sinh thái quy mô khác nhau, Các nội dung chủ đạo bao gồm: đặc tính bất đồng khơng gian; tương tác cấu trúc - q trình - quy mơ; quy mơ không gian; tương tác người - đất đai; độ bền vững cảnh quan Sinh thái cảnh quan cung cấp sở lý luận tổng hợp kỹ thuật thích hợp phục vụ nghiên cứu tượng tự nhiên kinh tế xã hội cảnh quan khác nhau, phục vụ cho mục tiêu bảo tồn đa dạng sinh học, quản lý hệ sinh thái, quy hoạch, thiết kế cảnh quan khoa học bền vững” Trên bình diện quốc tế, có nhiều định hướng sinh thái cảnh quan khu vực khác nhau, nhiên, hoạt động nghiên cứu phạm vi toàn giới thống tổ chức đại diện lớn Hiệp hội Sinh thái Cảnh quan Quốc tế (the International Association of Landscape Ecology, viết tắt IALE) Dưới hiệp hội Chi hội Sinh thái Cảnh quan Quốc tế vùng (được gọi IALE region), quy mô tương đương với quốc gia (chẳng hạn Chi hội Đức, Chi hội Hoa Kỳ, Chi hội Việt Nam) khu vực (Chi hội châu Âu, Chi hội châu Phi) Hoạt động nghiên cứu chi hội không tách rời với hoạt động chung hiệp hội Hội nghị giới sinh thái cảnh quan tổ chức bốn năm lần tạo hội cho tất nhà sinh thái cảnh quan giới giao lưu, trao đổi học thuật thống với định hướng phát triển lý luận ứng dụng lĩnh vực giai đoạn Do đó, cần nhấn mạnh rằng, quan niệm thống sinh thái cảnh quan, dù khu vực giới, cần phải phù hợp với quan điểm tiêu chí chung Hiệp hội Sinh thái Cảnh quan Quốc tế 26 Trên sở tổng hợp tất hướng nghiên cứu chi hội, Hiệp hội Sinh thái Cảnh quan Quốc tế (2012) định nghĩa: ”Sinh thái cảnh quan khoa học nghiên cứu đặc điểm biến đổi không gian cảnh quan theo nhiều quy mô khác nhau, bao gồm nguyên nhân tự nhiên xã hội hệ cảnh quan bất đồng Khoa học có tính chất liên ngành rộng Những vấn đề khái niệm lý luận cốt lõi sinh thái cảnh quan liên kết khoa học tự nhiên với khoa học nhân văn Những nội dung chủ đạo sinh thái cảnh quan bao gồm: cấu trúc không gian cấu trúc cảnh quan, kiểu loại cảnh quan khác nhau, từ cảnh quan rừng nguyên sinh (cảnh quan túy tự nhiên) tới cảnh quan thị (cảnh quan văn hóa bị biến đổi mạnh nhất); mối quan hệ cấu trúc trình cảnh quan; ảnh hưởng quy mô nghiên cứu yếu tố xáo động cảnh quan” Cả bốn hướng định nghĩa nêu phân tích phản ánh sinh thái cảnh quan số môn khoa học lãnh thổ nghiên cứu thống hoàn chỉnh sinh vật, người với mơi trường Đây khoa học đặc biệt, có nội dung đối tượng nghiên cứu bao hàm tính hướng sinh (nghĩa trọng tới đối tượng sinh vật) tính hướng nhân (chú trọng tới đối tượng người) Trong luận án tiến sỹ nghiên cứu sinh thái cảnh quan phục vụ định hướng quy hoạch phát triển bền vững nông, lâm nghiệp du lịch sinh thái, Nguyễn An Thịnh (2007) đưa định nghĩa: "Sinh thái cảnh quan khoa học nghiên cứu tương tác điều kiện tự nhiên đơn vị cảnh quan đóng vai trị nhân tố sinh thái phát sinh cấp phân vị hệ thống phân loại cảnh quan ảnh hưởng định đến hình thành, phát triển quần xã sinh vật, chi phối đặc điểm phân bố hoạt động kinh tế cộng đồng cư dân đơn vị cảnh quan đó" Được đặt bối cảnh nghiên cứu thực khu vực miền núi phía Bắc, nơi chứa đựng hệ thống cảnh quan, hệ thống sinh học hệ thống văn hóa - dân tộc có độ đa dạng cao, định nghĩa phản ánh mối quan hệ tương tác phức tạp cấu trúc lãnh thổ với quần xã sinh vật cộng đồng cư dân địa phương Các 27 nhân tố sinh thái phát sinh có nguồn gốc tự nhiên đề cập tới bao gồm mẫu chất, địa hình, khí hậu, thuỷ văn thổ nhưỡng Theo định nghĩa này, nghiên cứu sinh thái cảnh quan cần thực theo ba nội dung: (1) Phân tích cấu trúc lãnh thổ (cấu trúc cảnh quan, cấu trúc đất đai, ) theo hướng sinh thái học; (2) Nghiên cứu quan hệ cấu trúc cảnh quan với sinh vật với trình hệ sinh thái cảnh quan; (3) Phân tích vai trị người cảnh quan văn hóa Trên sở tổng hợp nhiều cơng trình nghiên cứu sinh thái cảnh quan nhiều vùng, miền khác lãnh thổ Việt Nam giai đoạn 2004 - 2010, Nguyễn An Thịnh (2011) đưa định nghĩa bao quát hơn: ”Sinh thái cảnh quan khoa học nghiên cứu đặc điểm ảnh hưởng cấu trúc cảnh quan tới sinh vật người, chức cảnh quan trình hệ sinh thái cảnh quan” Theo định nghĩa này, nghiên cứu sinh thái cảnh quan ln gồm hai nhiệm vụ Nghiên cứu tính đặc thù phân hóa cảnh quan nhiệm vụ đầu tiên, tạo sở cho nhiệm vụ nghiên cứu mối quan hệ với sinh vật - người, động lực học sinh thái cảnh quan, chức lượng giá cảnh quan, trình hệ sinh thái cảnh quan, 1.1.3 Hiểu thuật ngữ khái niệm ”sinh thái cảnh quan” a) Hiểu thuật ngữ ”sinh thái cảnh quan” Có điểm đáng ý giới thống thuật ngữ “landscape ecology”, Việt Nam, hai thuật ngữ “sinh thái cảnh 28 29 30 PHẦN KẾT LUẬN Tổng kết xu phát triển sinh thái cảnh quan giới Việt Nam Thực trạng xu hướng phát triển sinh thái cảnh quan giới Lịch sử phát triển sinh thái cảnh quan cho thấy hai đặc trưng phát triển khoa học này: (i) sinh thái cảnh quan môn khoa học tổng hợp liên ngành, yêu cầu tham gia nhà khoa học nhiều lĩnh vực địa lý học, sinh thái học, quy hoạch sử dụng đất, kiến trúc cảnh quan, nhà khoa học xã hội nhân văn kinh tế; (ii) sinh thái cảnh quan lĩnh vực có phạm vi nghiên cứu rộng, với ưu cách tiếp cận không gian, hướng tới giải vấn đề biến đổi mơi trường tồn cầu mà người đối mặt Về chất, quan niệm ngành khoa học hoàn chỉnh kết nối địa lý sinh thái học Hiện nay, nhiều nguyên lý sinh thái cảnh quan xây dựng, hình thành, xây dựng hồn thiện ngun lý riêng sinh thái cảnh quan - phân biệt rõ ràng với nguyên lý cổ điển sinh thái học địa lý học, tạo cho ngành khoa học ứng dụng đồng thời ba hệ thống nguyên lý lý luận ứng dụng Các nguyên lý sinh thái học phản ánh mối quan hệ sinh vật với môi trường Các nguyên lý địa lý học học phản ánh tính quy luật tính hệ thống cấu trúc không gian lãnh thổ Các nguyên lý sinh thái cảnh quan phản ánh mối quan hệ cấu trúc cảnh quan trình hệ sinh thái cảnh quan, xây dựng dựa khái niệm mảnh, hành lang, tính phân mảnh, độ kết nối, độ đa dạng cảnh quan, Điều cho phép phát triển mô hình phân tích khơng gian để nghiên cứu cảnh quan phức tạp Thừa kế kỹ thuật phân tích không gian phát triển địa lý, nắm bắt nhanh chóng ứng dụng cơng nghệ viễn 31 thám GIS thành tựu đáng ý tiến trình phát triển sinh thái cảnh quan, cho phép giải tốn mơ hình hóa quan hệ cấu trúc cảnh quan trình sinh thái - nội dung quan trọng khái niệm sinh thái cảnh quan Một thành tựu quan trọng thứ hai xây dựng hoàn chỉnh mơ hình Hệ Sinh thái Nhân văn Tổng thể (THE), coi cảnh quan văn hóa, người vấn đề mơi trường quy mơ tồn cầu, khu vực địa phương mà người đối mặt nội dung nghiên cứu quan trọng Điều tạo điều kiện cho nhà sinh thái cảnh quan nghiên cứu vấn đề nhân văn phát triển bền vững mà không giới hạn nội dung nghiên cứu túy tự nhiên cảnh quan học sinh thái học cổ điển Sinh thái cảnh quan phát triển 25 năm, khoảng thời gian mà cảnh quan xã hội loài người biến đổi nhiều Sự biến đổi cảnh quan đảo ngược ngày nhanh chóng, đồng thời tích hợp với biến đổi xã hội môi trường Những mơ hình giao thơng, cách thức di chuyển người, q trình thị hóa tồn cầu hóa đưa đến thách thức nghiên cứu, quy hoạch quản lý cảnh quan Các vấn đề câu hỏi bật khác quy mô khác nhau, từ quy mơ tồn cầu, quy mơ vùng đến quy mơ địa phương Điều dẫn tới hai chiều hướng nghiên cứu khác biệt trường phái Tây Âu trường phái Bắc Mỹ: - Tại châu Âu, suy giảm nhanh chóng đa dạng cảnh quan vùng khác coi mối đe dọa quan trọng đối lục địa châu Âu Hội nghị Cảnh quan châu Âu Hội đồng châu Âu tổ chức vào năm 2000 đề sách quản lý cảnh quan hầu hết quốc gia châu Âu Ngoài ra, thực trạng đặt yêu cầu nghiên cứu thị biến đổi sử dụng đất đặc tính cảnh quan phục vụ quản lý Hệ quả, cảnh quan châu Âu xem xét theo nhiều khía cạnh khác nhau, ví dụ khảo cổ học, kiến trúc cảnh quan, quy hoạch cảnh quan, khoa học nhân văn - thuộc ngành khoa học nghiên cứu cảnh quan truyền thống Tại châu 32 Âu, nhà sinh thái cảnh quan nhóm nhỏ tất nhà nghiên cứu quản lý cảnh quan, đó, tiếng nói họ chưa thực bật nhóm nghiên cứu Với thực trạng mật độ dân số châu Âu ngày đông đúc, mối quan tâm hàng đầu sinh thái cảnh quan châu Âu nghiên cứu cảnh quan văn hóa Đối với cảnh quan truyền thống, vấn đề chủ đạo nghiên cứu thối hóa sinh thái học giá trị di sản cảnh quan Hiện nay, vấn đề nghiên cứu áp dụng tư tưởng phát triển bền vững quy hoạch cảnh quan Tuy nhiên, châu Âu, khái niệm liên quan tới cảnh quan thường không thống nhất, đặc biệt nhà khoa học Đông Âu với nhà khoa học Tây Trung Âu - Tại Bắc Mỹ, nhà sinh thái cảnh quan trọng tới cảnh quan rừng cảnh quan tự nhiên, trọng tới mối tương tác cấu trúc không gian xáo động gây biến đổi cảnh quan Hiện nay, có vấn đề nghiên cứu mở rộng q trình phát triển/bành trướng thị biến đổi cảnh quan Sự liên hệ với nghiên cứu tai biến đánh giá tác động tương đối rõ ràng, ứng dụng độ đo cảnh quan công cụ phổ biến giám sát mô biến đổi cảnh quan Các khái niệm liên quan tới cảnh quan định nghĩa rõ ràng thống nhất, đồng thời phương pháp nghiên cứu dựa sở lý luận chặt chẽ Cách tiếp cận phổ biến toàn giới, đặc biệt lĩnh vực quản lý, bảo tồn phục hồi rừng - Tại khu vực khác, đặc biệt châu Á, xảy trình thị hóa cơng nghiệp hóa mạnh mẽ, đồng thời thường xảy nhiều tai biến thiên nhiên, sinh thái cảnh quan trở thành ngành khoa học phát triển mạnh mẽ thành công nghiên cứu theo định hướng giải vấn đề Các cơng trình cơng bố Tạp chí Sinh thái cảnh quan có vai trị định hướng quan trọng phát triển sinh thái cảnh quan toàn giới Năm 1987, Golley lần đặt câu hỏi 33 nguyên nhân gây trở ngại phát triển sinh thái cảnh quan - điều gần tương tự cảnh quan học sinh thái học cổ điển, phát triển mạnh mẽ khứ bế tắc đối tượng nghiên cứu tự nhiên Năm 1991, Navel đề xuất luận điểm cho người với cảnh quan văn hóa đối tượng nghiên cứu quan trọng sinh thái cảnh quan, đó, nghiên cứu sinh thái cảnh quan cần hướng tới vấn đề phát triển bền vững thiên niên kỷ Năm 1992, Wiens phân tích cụ thể chất nội dung nghiên cứu sinh thái cảnh quan, nhấn mạnh tới nhược điểm cách tiếp cận túy mô tả đặc trưng hạn chế phát triển sinh thái cảnh quan khứ gây khó khăn cho nhà sinh thái cảnh quan liên kết với vấn đề lý luận, đặc biệt vấn đề ứng dụng Năm 1997, Hobbs cho sinh thái cảnh quan phải tiếp tục phát triển mạnh hướng mơ hình khơng gian mơ dựa lý luận sở, mà ứng dụng sinh thái cảnh quan chưa tương xứng với lý luận Năm 2001, Antrop tổng kết đối tượng nghiên cứu sinh thái cảnh quan cảnh quan chưa chịu tác động phức tạp mạnh mẽ người Sinh thái cảnh quan quan tâm tới đặc điểm sử dụng đất biến đổi sử dụng đất, quan tâm tới vấn đề xã hội - nội dung nhà quy hoạch trọng quan tâm Các ứng dụng thực tiễn sinh thái cảnh quan quy hoạch cảnh quan sách chưa tương xứng Tồn cảnh khuynh hướng phát triển sinh thái cảnh quan giới Những kiện lịch sử sinh thái cảnh quan giới Việt Nam hệ thống hóa thể khuynh hướng phát triển sau: - Xu phát triển sinh thái cảnh quan từ mơ tả túy đến phân tích thành phần, từ phân tích định tính đến phân tích định lượng, từ nghiên cứu định hướng cấu trúc tới nghiên cứu định hướng chức năng, từ nghiên cứu định hướng hình thái đến nghiên 34 cứu định hướng hệ thống Hầu hết nghiên cứu sinh thái cảnh quan giới tỷ lệ lớn với đơn vị cảnh quan có tính đồng cao điển hình Trong đó, nghiên cứu sinh thái cảnh quan thực Việt Nam dừng mức khái quát tỷ lệ nhỏ phần lớn mang tính chất mơ tả định tính khái niệm Các nghiên cứu dựa thí nghiệm thực nghiệm cịn thiếu - Bức tranh tồn cảnh phát triển sinh thái cảnh quan toàn giới chủ đề nghiên cứu sinh thái cảnh quan đời từ năm 1939 khơng Việt Nam mà cịn giới Hầu hết chi hội Sinh thái Cảnh quan Quốc tế nước thành lập tái thành lập sau năm 1990 Ở Bắc Mỹ, đến năm 2005 có cơng trình thực tổng kết hướng phát triển sinh thái cảnh quan Chủ đề hội nghị sinh thái cảnh quan quốc tế lần thứ Wageningen (Hà Lan, 2007) “25 năm sinh thái cảnh quan: nguyên lý khoa học thực tiễn” cho thấy nhận định Riêng Việt Nam, dễ nhận thấy cơng trình cơng bố chưa đủ chuyên sâu để hình thành nên quan niệm hoàn chỉnh hướng nghiên cứu thống sinh thái cảnh quan Sự phát triển sinh thái cảnh quan kỷ XXI nhà sinh thái cảnh quan dự đoán mạnh mẽ liên quan chặt chẽ đến kiện (Forman Godron, 1986; Navel Lieberman, 1992; Bastian Steinhardt, 2002; Turner, 2005): - Các vấn đề môi trường phạm vi toàn cầu vấn đề quản lý đất đai cộm nhiều quốc gia, đặc biệt nước phát triển - Sự tiến công nghệ mới, quan trọng công nghệ GIS viễn thám cho phép xử lý nhanh chóng cập nhật liệu không gian nghiên cứu sinh thái cảnh quan, công nghệ di truyền cho phép nghiên cứu chế cách ly sinh thái loài vùng địa lý khác 35 Hướng phát triển sinh thái cảnh quan Việt Nam tương lai Bốn định hướng phát triển sinh thái cảnh quan Việt Nam đưa dựa sở nhìn nhận xu hướng phát triển sinh thái cảnh quan giới, ưu tính đặc thù thực tiễn nghiên cứu sinh thái cảnh quan Việt Nam: Đẩy mạnh hướng liên ngành phát triển sinh thái cảnh quan Việt Nam Sinh thái cảnh quan khoa học tổng hợp liên ngành, vậy, nghiên cứu sinh thái cảnh quan khuyến khích liên kết nhiều nhà khoa học nhiều lĩnh vực chuyên môn, khoa học tự nhiên, khoa học xã hội nhân văn khoa học kinh tế Trong thực tiễn Việt Nam, tính liên ngành thể việc gắn kết chặt chẽ sinh thái cảnh quan với địa lý học, sinh thái học, tốn học, cơng nghệ viễn thám GIS Địa lý học sinh thái cảnh quan có mục tiêu chung xây dựng mối quan hệ hài hoà người tự nhiên không gian thời gian cụ thể nhằm sử dụng hợp lý tài nguyên, phát triển kinh tế bảo vệ môi trường Đối tượng nghiên cứu sinh thái cảnh quan hợp phần lớp vỏ địa lý, vậy, địa lý học đóng vai trị trang bị kiến thức hợp phần địa lý kiến thức tổng hợp cho nhà sinh thái cảnh quan Trong đó, sinh thái học cung cấp phương pháp luận nghiên cứu thực nghiệm hợp phần sinh học cấu trúc cảnh quan - lĩnh vực tương đối yếu nghiên cứu cảnh quan túy trước Việt Nam Ứng dụng toán học - gọi tiếp cận định lượng nghiên cứu sinh thái cảnh quan, hướng nghiên cứu phát triển mạnh mẽ giới, giúp nhà sinh thái cảnh quan giải nhiều toán thực tiễn Sự tiến công nghệ viễn thám GIS đánh giá động lực quan trọng thúc đẩy phát triển sinh thái cảnh quan giới Việt Nam, cho phép cập nhật phân tích nhanh chóng liệu không gian nghiên cứu sinh thái cảnh quan 36 Trong bối cảnh tồn cầu hóa biến đổi tồn cầu nhanh chóng nay, nhà khoa học tự nhiên mở rộng hợp tác lĩnh vực nghiên cứu với nhà khoa học xã hội nhân văn khoa học kinh tế cần xem hướng ưu tiên hàng đầu Phát triển lý luận sinh thái cảnh quan nhiệt đới gió mùa Việt Nam nhằm giải vấn đề phát triển bền vững, sử dụng hợp lý tài nguyên bảo vệ mơi trường Với tính đặc thù lãnh thổ Việt Nam nhìn nhận mối tương quan chung phát triển sinh thái cảnh quan giới Việt Nam nên phát triển sinh thái cảnh quan theo hai hướng: - Hướng sinh thái cảnh quan lý thuyết: tập trung vào phát triển lý luận sinh thái cảnh quan nhiệt đới gió mùa Việt Nam; làm rõ tính đặc thù tính đa dạng cấu trúc, chức năng, động lực cảnh quan Việt Nam theo tiếp cận đa tỷ lệ, lượng giá cảnh quan - Hướng sinh thái cảnh quan ứng dụng: phát triển hướng nghiên cứu ứng dụng phục vụ giải vấn đề phát triển bền vững, sử dụng hợp lý tài nguyên bảo vệ môi trường Trên thực tế, với xu toàn cầu phát triển bền vững giới thời kỳ nay, nhiều cơng trình nghiên cứu sinh thái cảnh quan Việt Nam hướng đến lĩnh vực nghiên cứu đa dạng cảnh quan, quy hoạch bảo vệ môi trường, sinh thái cảnh quan đô thị nông thôn Các hướng nghiên cứu sinh thái cảnh quan Việt Nam góp phần giải thách thức phát triển bền vững nhân loại kỷ XXI bảo vệ đa dạng sinh học, ứng phó thích ứng với biến đổi tồn cầu, bảo tồn phát triển hệ sinh thái Hoàn thiện xây dựng hệ thống phân loại địa tổng thể nghiên cứu sinh thái cảnh quan Việt Nam Xuất phát từ tiên đề thứ hai tính thứ bậc hệ thống tự nhiên mà nhà sinh thái cảnh quan giới cố gắng xác định đơn vị khơng gian có thứ bậc để nghiên cứu 37 trình sinh thái Do vậy, trước tiên phải khẳng định đối tượng không gian sinh thái cảnh quan địa tổng thể thể phân hóa lãnh thổ xét theo khía cạnh địa lý học sinh thái học Sinh thái cảnh quan Việt Nam thừa kế từ cảnh quan học phát sinh Xô Viết thực tiễn nghiên cứu điều kiện nhiệt đới gió mùa Việt Nam với nhiều hệ thống phân loại cảnh quan chặt chẽ, có tính khoa học cao (Ixatrenko, 1976; Armand, 1983; Nguyễn Thành Long, 1993; Phạm Quang Anh, 1996; Phạm Hoàng Hải, 1993, 2006, ) Do vậy, nghiên cứu sinh thái cảnh quan Việt Nam cần dựa việc kết hợp phát huy ưu điểm hệ thống phân loại cảnh quan hoàn thiện theo hướng làm rõ đặc trưng sinh thái cấp phân vị cảnh quan Đồng thời, tiến tới xây dựng hệ thống phân loại đất đai, sinh cảnh, sinh thái cảnh, lập địa, đất ngập nước, phù hợp cho công tác thành lập đồ sinh thái cảnh quan theo mục đích ưu tiên khác Kết hợp nghiên cứu sinh thái cảnh quan lãnh thổ đặc thù quy mô nhỏ Việt Nam với nghiên cứu sinh thái cảnh quan quy mô lớn cấp quốc gia, khu vực Trước năm 1992, đề tài nghiên cứu sinh thái cảnh quan Việt Nam thường triển khai quy mơ tồn lãnh thổ địa bàn rộng lớn Trong năm gần đây, nghiên cứu tiến hành quy mô nhỏ nhằm giải nhu cầu cụ thể đến cấp huyện khu vực đặc thù Cùng với xu tồn cầu hóa hợp tác giới thời kỳ nay, nghiên cứu sinh thái cảnh quan Việt Nam cần thiết vừa tiến hành quy mơ nhỏ phục vụ cho mục đích ứng dụng, đồng thời tiến hành lãnh thổ cấp lớn (quốc gia, khu vực, ) để làm rõ tính đặc thù sinh thái cảnh quan Việt Nam so với lãnh thổ giới Đặc điểm sinh thái cảnh quan nhiệt đới gió mùa lãnh thổ Việt Nam, khu vực Đông Nam Á Nam Á cần xác định hướng nghiên cứu khu vực ưu tiên hàng đầu 38 Bốn định hướng nêu định hướng cụ thể việc hình thành, thúc đẩy phát triển hướng nghiên cứu, giảng dạy sinh thái cảnh quan vùng (regional landscape ecology) khu vực học sinh thái cảnh quan (area studies in landscape ecology) Việt Nam 39