Cơ sở xây dựng tiêu chí phân chia nhóm dạng lập đị- 123docz.net

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1. Cơ sở khoa học xây dựng tiêu chí và phân chia các nhóm dạng lập địa vùng cát

3.1.1. Cơ sở xây dựng tiêu chí phân chia nhóm dạng lập địa

Trên cơ sở kế thừa các kết quả nghiên cứu trước tác về địa mạo các dải cát ven biển (Phan Liêu, 1981) [52], phân chia lập địa đất cát ven biển (Đặng Văn Thuyết, 2004; Đặng Văn Thuyết & Nguyễn Xuân Quát, 2002; Đặng Văn Thuyết et al., 2005) [93], [94], [95], yêu cầu lập địa trồng rừng Keo lá tràm theo TCVN 11366-3:2019 (Bộ KH&CN, 2019a) [10], yêu cầu lập địa trồng rừng Keo chịu hạn theo TCVN 11366-4:2019 (Bộ KH&CN, 2019b) [11], thảm thực vật tự nhiên vùng cát ven biển (Trần Đình Lý et al., 2005; Đỗ Xuân Cẩm, 2011; Trần Thị Hân et al., 2015; Hồ Đắc Thái Hoàng & Trương Thị Hiếu Thảo, 2015; Nguyễn Hữu Tứ, 2004), [53], [20], [40], [42]… và kết quả nghiên cứu của luận án, trong phạm vi nghiên cứu luận án tổng hợp và lựa chọn 5 tiêu chí có liên quan trực tiếp tới điều kiện hình thành đất vùng cát, ảnh hưởng tới sinh trưởng phát triển của thảm thực vật và hướng sử dụng đất vùng cát ven biển khu vực nghiên cứu, làm cơ sở phân chia nhóm dạng lập địa trồng rừng phịng hộ vùng cát ven biển, bao gồm: (1) Địa hình, địa mạo; (2) Loại đất cát; (3) Độ cao so với mực nước biển; (4) Khả năng thoát, giữ nước của đất cát; và (5) Thảm thực vật chỉ thị. Cụ thể như sau:

a) Tiêu chí về địa hình địa mạo

Yếu tố địa hình địa mạo các dải cát ven biển phụ thuộc vào đặc điểm của thủy triều, gió, sóng, dịng chảy đại dương, chịu tác động của các cơn bão, … tạo nên các dạng địa hình, địa mạo thay đổi từ bãi biển bằng phẳng đến các cồn cát, đụn cát di động, bãi cát cố định giáp phía trong nội đồng. Các yếu tố này được biểu hiện thơng qua hình thái bề mặt và mức độ ổn định của cát, có thể phân chia thành ba dạng chính như sau:

(1) Đụn cát di động: là dạng địa mạo khơng ổn định ln thay đổi vị trí và

hình dạng, được hình thành trên nền cát mới khơ rời, có hình thái bề mặt phức tạp, tùy theo điều kiện hình thành có thể chia thành 3 dạng phụ: (i) Đụn cát nằm nghiêng: dốc về biển, phân bố liên tục dọc bờ biển; (ii) Đụn gị lượn sóng: phân bố thành dải rộng hẹp khác nhau nơi có gió địa hình chi phối chủ đạo; và (iii) Đụn cồn hình mi

úp: dốc thoải về hướng gió chính và dốc mạnh ở hướng ngược lại, là dạng cát di động

mạnh do gió.

(2) Cồn cát: địa mạo tương đối ổn định, đã cố định hoặc bán cố định nhờ che

thành có thể chia thành 3 dạng phụ: (i) Dạng cồn đĩa úp: thấp, rộng, thoải thường

được cố định bởi cỏ quăn, phi lao từ dạng đụn gị lượn sóng; (ii) Dạng cồn bát úp:

cao, hẹp, dốc tương đối đều về các phía hoặc dốc mạnh về phía khuất gió chính, thường được cố định bởi các lồi cỏ lơng chơng, cỏ quăn, hoặc phi lao từ dạng đụn cồn muôi úp; và (iii) Dạng cồn đê chắn: cao trung bình, hẹp nhưng kéo dài, dốc mạnh cả hai phía, thường được cố định bởi cỏ quăn, phi lao.

(3) Bãi cát cố định: địa mạo khá ổn định, thường là những trũng cát thấp, khá

bằng phẳng, đã cố định nhờ cây cỏ tự nhiên hoặc cây trồng che phủ, có liên quan tới chế độ giữ thốt của nước, có thể chia thành 4 dạng phụ: (i) Dạng bãi cát cao, khơng

ngập nước, có mực nước ngầm sâu, tương đối rộng và bằng phẳng; (ii) Bãi cát thấp, không ngập thường hẹp nhưng dài, hơi gồ ghề và dốc nhẹ; là những đường tụ thủy

dẫn nước về các bãi cát thấp, ẩm và các suối cát; (iii) Bãi cát thấp, bán ngập tương đối rộng và bằng phẳng, bán ngập nước mùa mưa, được che phủ bởi các loại cỏ ưa ẩm chịu phèn như cỏ rười xen từng đám với các loài thanh hao, mua bà; và (iv) Bãi

cát thấp ẩm ướt tương đối rộng, bằng phẳng, thấp trũng nên thường có nước quanh

năm; là nơi chịu ảnh hưởng mạnh của các suối cát (Đặng Văn Thuyết, 2004) [93]. Tuy nhiên, theo phân cấp rừng phịng hộ chắn gió, chắn cát bay ven biển (Bộ NN&PTNT, 2005) [13], tiêu chí bậc thềm cát ven biển bao gồm 4 dạng: cồn cát, đụn cát, bãi cát và thung cát (bao gồm các dạng cát san, cát lấp, cát chảy)... Tùy theo đặc điểm khác nhau, song có thể quy về 4 dạng cơ bản sau: (i) Đụn cát: gồm các đụn và cồn cát hẹp, dải cát đang di động được xếp chung vào dạng đụn cát. Đụn cát có dạng bát úp, cồn cao mấp mô không liên tục hoặc các cồn nằm kế tiếp nhau thành dải theo một hướng nhất định trong vùng cát, với đặc trưng đụn cát là dạng địa hình cát đang đi động; (ii) Cồn cát: là dạng bờ biển cát đã cố định hoặc bán cố định, có kiểu thấp, cao, mấp mô, bát úp, nằm sát nhau liên tục hoặc nằm riêng lẻ theo cùng hướng hoặc những hướng khác nhau; (iii) Bãi cát: gồm các bãi cát rộng từ sát mép biển đến các thung cao, thấp, rộng, hẹp nằm xen kẽ các đụn cát, cồn cát hoặc mở rộng, kéo dài ra các vùng cát san, cát lấp. Vì vậy, bãi cát cũng có thể thốt nước hồn tồn, thốt nước theo mùa hoặc ngập nước. Đặc trưng của bãi cát nhìn chung là thấp hơn đụn cát, cồn cát, địa hình thoải và cát khơng di động. Trong mỗi vùng bờ biển thì dạng bãi cát thường có tỷ lệ lớn nhất; và (iv) Thung cát: gồm các vùng trũng hoặc một dạng địa hình bất kỳ nằm trước vùng cát đang di động. Các địa hình này ln thay đổi mỗi lần mưa bão hoặc sau những đợt lốc cát, bão cát... Tương tự, theo yêu cầu kỹ thuật đối với rừng phòng hộ chắn cát ven biển (Bộ KH&CN, 2018) [9], vùng cát ven biển có 4 dạng: đụn cát, cồn cát, bãi cát, và thung cát. Như vậy, ngồi 3 dạng địa hình địa mạo

chính (đụn cát, cồn cát và bãi cát) thì tiêu chí bậc thềm cát ven biển để phân cấp rừng phịng hộ chắn gió, chắn cát (Bộ NN&PTNT, 2005) [13]cũng như yêu cầu kỹ thuật đối với rừng phòng hộ chắn cát bay ven biển theo TCVN 12510-1:2018 (Bộ KH&CN, 2018) [9] có bổ sung thêm dạng địa hình địa mạo là thung cát. Tuy nhiên, đây là dạng địa hình địa mạo thường khơng ổn định, ln thay đổi mỗi lần mưa bão hoặc sau những đợt lốc cát, bão cát. Vì vậy, trong phạm vi nghiên cứu về phân chia lập địa trồng rừng phòng hộ vùng đất cát ven biển, luận án chỉ kế thừa 3 dạng địa hình địa mạo chính là: (1) Đụn cát di động, (2) Cồn cát và (3) Bãi cát cố định. Ngồi ra, trong q trình điều tra các dải cát ven biển khu vực nghiên cứu, luận án đã xác định và bổ sung thêm dạng địa hình địa mạo hình thành do các hoạt động khai thác, tận dụng sa khoáng titan, khai thác cát làm vật liệu xây dựng và các hoạt động nuôi trồng thủy sản, đặc biệt là nuôi tôm trên cát. Các hoạt động tiêu cực này đã làm xáo trộn các cồn cát, đụn cát, bãi cát trưởng thành tạo nên các đụn cát, cồn cát, bãi cát nhân tác. Cụ thể:

(4) Đụn cát, cồn cát, bãi cát nhân tác: địa mạo bị xáo trộn bởi các hoạt động

khai thác và tận thu sa khoáng titan, khai thác cát làm vật liệu xây dựng… vùng cát ven biển miền Trung, hoạt động nuôi trồng thủy sản trên cát, đặc biệt là nuôi tôm trên cát. Dựa trên các hoạt động nhân tác có thể chia thành 2 dạng phụ như sau:

(i) Đụn cát, cồn cát, bãi cát bị xáo trộn bởi các hoạt động khai thác và tận dụng sa khoáng titan, khai thác cát làm vật liệu xây dựng

Hình 3.1. Hiện trạng khai thác cát làm vật liệu xây dựng và nuôi trồng thủy sản

tại khu vực nghiên cứu

Quá trình khai thác đã làm mất thảm cỏ, cây bụi là yếu tố ổn định vùng cát, chặt hạ rừng dương phòng hộ, chắn cát, tạo ra sự lồi lõm mặt đất bởi các hố khai thác, đụn cát thải, làm giảm khả năng giữ nước mưa. Khai thác sa khoáng titan vùng ven biển làm (i) cho địa hình cồn cát ven biển bị thay đổi, trật tự địa tầng của các lớp cát

bị xáo trộn; hình thành những hố trịn, trũng sâu 5 - 10m, hoặc 20m, đồng thời xuất hiện những đụn cát mới cao khoảng 6 - 10m; (ii) thảm thực vật và rừng phòng hộ bị tàn phá; (iii) thảm thực vât bị hủy hoại, nguồn nước ngầm cạn kiệt, núi cát được hình thành tạo ra những vết sẹo lồi lõm ven biển các tỉnh miền Trung; (iv) bờ biển bị xói lở; (v) nguồn nước ngầm bị suy giảm; (vi) mâu thuẫn xã hội nảy sinh. Trong khi đó, hồn thổ phục hồi mơi trường chỉ mang tính đối phó (Trương Minh Dục, 2015) [26].

(ii) Đụn cát, cồn cát, bãi cát bị xáo trộn bởi các hoạt động nuôi trồng thủy sản, đặc biệt là nuôi tôm trên cát.

Như vậy, dạng địa hình địa mạo vùng cát ven biển khu vực nghiên cứu biểu hiện hình thái bề mặt, mức độ ổn định của cát, và các hoạt động khai thác, sử dụng đất cát vùng ven biển; được tổng hợp thành 4 dạng chính, trong đó 3 dạng (đụn cát di động, cồn cát bán di động, bãi cát cố định) đã được các tác giả nghiên cứu trước tác phân chia áp dụng và kết quả nghiên cứu luận án có bổ sung thêm dạng cồn cát, bãi cát nhân tác, cụ thể như sau (Bảng 3.1).

Bảng 3.1. Các dạng địa hình, địa mạo vùng cát ven biển

TT Dạng địa hình, địa mạo Ký hiệu

1 Đụn cát di động Đ

2 Cồn cát bán di động hoặc bán cố định C

3 Bãi cát cố định B

4 Đụn cát, cồn cát, bãi cát nhân tác NT

b) Tiêu chí về loại đất cát

Ở những nghiên cứu trước tác với mỗi nghiên cứu có cách phân loại đất cát khác nhau. Tuy nhiên, trong phạm vi nghiên cứu luận án chỉ kế thừa và áp dụng 2 loại đất cát sau: (i) Cồn cát trắng, vàng (Cc) và (ii) Đất cát biển (C). Đây là hai loại đất cát chính đã được số hóa trên bản đồ loại đất để xác định diện tích và phân bố của chúng theo các đơn vị hành chính huyện, làm cơ sở phân chia các nhóm dạng lập địa vùng cát ven biển khu vực nghiên cứu.

(i) Đất cồn cát trắng, vàng (Cc)

Đất cồn cát trắng, vàng phân bố sát biển có địa hình thấp, độ dày lớp cát trắng đến 15 - 20m. Thông thường sườn dốc đứng của cồn cát quay về phía đất liền, cịn sườn thoải về phía biển. Những cồn cát khơng có thực vật che phủ có thể di chuyển khi có gió mạnh từ phía biển thổi vào làm lấp ruộng nương, làng mạc, đường xá giao thơng. Địa hình chủ yếu là các dãy cồn, đụn cát nối tiếp nhau dọc theo bờ biển tạo thành con

đê tự nhiên ngăn biển với vùng đồng bằng, làm việc tiêu thốt nước sơng, nước mưa nội đồng ra biển gặp nhiều khó khăn, gây lũ lụt. Mặt khác, lượng nước từ diện tích hướng thủy của dãy cát ven biển cũng khá lớn làm tăng cường lượng nước đổ về đồng bằng gây ngập úng, chua phèn, và hạn chế lượng phù sa của các sông suối bổ trợ cho ruộng đồng. Sự hình thành đất cồn cát trắng, vàng chủ yếu liên quan đến hoạt động của biển và thủy triều, đặc điểm địa hình của các cồn cát có sự thay đổi khác nhau theo từng khu vực, có nơi tương đối bằng phẳng hoặc lượn sóng; có nơi tạo thành những cồn cát có độ cao khác nhau, với độ cao trung bình 5 - 6m, có nơi đến 10m, thậm chí có những cồn cát cao tới 50m. Những cồn cát này thường chạy song song với bờ biển, có xu hướng lấn sâu vào đất liền khi có gió mạnh từ biển thổi vào. Khi có mưa, bão lớn do ảnh hưởng của tác động của nước chảy bề mặt ở các cồn cát có thể tạo ra các rãnh xói sâu từ 8 - 9m và rộng từ 2 - 3m (như ở một số xã ở Vĩnh Linh, Quảng Trị). Khu vực nghiên cứu có khoảng 63.541,1 ha cồn cát trắng, vàng, trong đó, tập trung lớn nhất ở các huyện ven biển tỉnh Quảng Bình, với diện tích 28.991,1 ha, chiếm 45,6 % tổng diện tích đất cồn cát trắng, vàng của khu vực nghiên cứu, chiếm 3,6 % tổng diện tích tự nhiên của tỉnh (Bảng 3.2). Nhìn chung đất cồn cát trắng, vàng chủ yếu là những hạt thạch anh (SiO2 > 95%). Đất ít chua, độ phì rất thấp, khả năng giữ nước và giữ các chất dinh dưỡng kém; các chất dinh dưỡng N, P, K, và các cation trao đổi đều rất nghèo; giá trị CEC của đất rất thấp (thấp nhất trong các loại đất ở Việt Nam, nhìn chung CEC chỉ đạt ở mức xấp xỉ 1 lđl/100g) do tỷ lệ sét trong đất gần như khơng có.

(ii) Đất cát biển (C)

Đất cát biển rất trẻ (từ kỷ đệ tứ đến hiện đại), được hình thành từ hai q trình chính: (i) Q trình hoạt động địa chất của biển, vận động nâng lên của thềm biển cũ, và (ii) Quá trình bồi tụ tạo lập đồng bằng của hệ thống các con sông ngắn ở miền Trung. Do hệ thống sông miền Trung thường ngắn do phần lớn được bắt nguồn từ phía Đơng của dãy Trường Sơn chảy thẳng ra biển nên có độ dốc lớn, dòng chảy ở các con sơng này rất mạnh do đó các sản phẩm lắng đọng lại thường là những hạt vật liệu thô chủ yếu là các hạt cát có kích thước khác nhau.

Các huyện ven biển khu vực nghiên cứu có khoảng 38.751,5 ha đất cát biển (C), trong đó, tập trung lớn nhất ở các huyện ven biển tỉnh Hà Tĩnh, có 19.236,3 ha, chiếm 49,6 % diện tích đất cát biển của khu vực nghiên cứu; tiếp đến, các huyện ven biển tỉnh Quảng Trị có 10.409,9 ha (26,9 %), phân bố ở các huyện Gio Linh, Vĩnh Linh, Triệu Phong, và Hải Lăng; và các huyện ven biển tỉnh Quảng Bình có 9.105,3 ha (23,5 %), phân bố ở các huyện Quảng Trạch, Bố Trạch, Quảng Ninh và Lệ Thủy. Đất cát biển

phân bố sâu vào phía đất liền hơn so với cồn cát, hình thành dải rộng khá bằng phẳng bởi sự bồi lắng của sông và biển, kéo dài dọc theo quốc lộ 1A. Các bãi bằng thường có hạt thơ, phân lớp rõ, bề mặt có màu trắng hoặc xám trắng.

Bảng 3.2. Diện tích và phân bố các loại đất cát ven biển khu vực nghiên cứu

Đơn vị tính: ha

TT Huyện/ Thành phố

Loại đất cát ven biển Tổng diện tích các loại đất C Cc Cộng 1 Cẩm Xuyên 3.299,0 2.068,5 5.367,4 58.824,1 2 Kỳ Anh 5.368,4 2.709,6 8.078,0 102.427,5 3 Lộc Hà 3.176,5 1.064,4 4.240,9 10.899,3 4 Thạch Hà 7.392,5 4.970,7 12.363,2 33.848,1 I Tổng 19.236,3 10.813,3 30.049,6 205.999,0 1 Bố Trạch 585,9 1.864,9 2.450,9 207.946,4 2 Lệ Thủy 4.934,0 11.123,2 16.057,3 137.148,7 3 Quảng Ninh 434,3 9.138,2 9.572,5 116.974,5 4 Quảng Trạch 3.151,0 4.896,4 8.047,4 57.128,4 5 TP Đồng Hới - 1.968,4 1.968,4 13.782,3 II Tổng 9105,3 28.991,1 38.096,4 532.980,3 1 Gio Linh 3.173,2 6.061,3 9.234,5 47.381,9 2 Hải Lăng 5.067,7 5.969,3 11.042,3 42.513,3 3 Triệu Phong 1.056,3 5.869,5 6.925,7 35.377,4 4 Vĩnh Lĩnh 1.112,8 5.836,8 6.949,5 61.716,6 III Tổng 10.409,9 23.736,7 34.152,0 186.989,2 IV Tổng khu vực 38.751,5 63.541,1 102.298,0 925.968,5

* Thành phần cấp hạt các mẫu đất cát vùng ven biển

Đất cát biển: Tỷ lệ thành phần cấp hạt cát thô, cát mịn, và cấp hạt limon ở các

độ sâu lấy mẫu khác nhau cũng như giữa các địa điểm lấy mẫu khác nhau chưa có sự khác nhau có ý nghĩa thống kê. Ở thành phần cấp hạt cát thơ (có đường kính từ 0,2 - 2,0 mm) bình quân dao động từ 83,69±25,38% (ở độ sâu lấy mẫu T3: > 40cm) đến 94,99±6,01% (T1: 0 - 20cm), hệ số biến thiên (CV%) về tỷ lệ cấp hạt cát thô dao động từ 6,1 - 30,3%. Ở cấp hạt cát mịn, tỷ lệ này dao động từ từ 2,78±2,48% (T2: 21 - 40cm) đến 11,21±19,40% (T3), CV%: 89,2 - 173,1%. Ở cấp hạt limon tỷ lệ này chiếm từ 1,62 - 3,99%.

Bảng 3.3. Thành phần cấp hạt các mẫu đất vùng cát ven biển khu vực nghiên cứu Mẫu đất cát Địa điểm Tầng đất Thành phần cấp hạt (%) theo TCVN 8567 : 2010 2,0 - 0,2 mm 0,2 - 0,02 mm 0,02 - 0,002 mm < 0,002 mm Đất cát biển (C) Hải Lăng T1 98,69 (0,56) 1,00 (0,11) 0,08 (0,11) 0,0 T2 95,62 (5,15) 2,48 (2,46) 0,08 (0,11) 0,0 T3 93,28 (6,20) 2,04 (1,05) 0,20 (0,10) 0,0 Triệu Phong T1 91,30 (7,31) 5,13 (3,44) 3,15 (4,45) 0,0 T2 93,52 (8,28) 3,08 (3,46) 3,40 (4,82) 0,0 T3 80,49 (30,08) 14,26 (22,55) 5,25 (7,55) 0,0 Trung bình T1 94,99 (6,01) 3,06 (3,11) 1,62 (3,12) 0,0 T2 94,57 (5,76) 2,78 (2,48) 1,74 (3,38) 0,0 T3 83,69 (25,38) 11,21 (19,40) 3,99 (6,67) 0,0 Cồn cát trắng, vàng (Cc) Cẩm Xuyên T1 95,03 (0,50) 3,84 (0,17) 1,13 (0,53) 0,0 T2 94,68 (1,61) 3,53 (0,90) 1,80 (0,85) 0,0 T3 95,33 (1,01) 3,25 (0,74) 1,42 (0,31) 0,0 Lệ Thủy T1 90,35 (1,32) 9,65 (1,32) 0,00 (0,00) 0,0 T2 88,44 (0,04) 11,55 (0,04) 0,00 (0,00) 0,0 Hải Lăng T1 98,34 (0,06) 1,35 (0,39) 0,32 (0,45) 0,0 T2 91,98 (5,05) 4,22 (1,21) 3,80 (0,56) 0,0 T3 96,13 (4,04) 1,52 (0,73) 2,34 (3,31) 0,0 Triệu Phong T1 97,53 (0,50) 2,04 (0,56) 0,43 (0,10) 0,0