Chương 2: PHÂN TÍCH ĐA DẠNG CẤU TRÚC TỔNG HỢP THỂ TỰ NHIÊN TỈNH THÁI NGUYÊN
2.2. ĐA DẠNG CẤU TRÚC KHÔNG GIAN CỦA TỔNG HỢP THỂ TỰ NHIÊN TỈNH THÁI NGUYÊN
2.2.2. Cấu trúc ngang của tổng hợp thể tự nhiên tỉnh Thái Nguyên
Nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa có một mùa đông lạnh, với đặc thù là tỉnh trung du và miền núi, cảnh quan tự nhiên tỉnh Thái Nguyên có sự phân hóa vừa tuân theo quy luật địa đới, vừa tuân theo quy luật phi địa đới, vừa chịu sự tác động của các hoạt động nhân tác. Cảnh quan tỉnh Thái Nguyên phân hóa khá đa dạng và phức tạp. Tính chất này đƣợc thể hiện rất rõ trong cấu trúc ngang của CQ Thái Nguyên. Cấu trúc ngang thể hiện sự phân hóa không gian của các đơn vị CQ, cho biết mối liên hệ giữa các đơn vị CQ cấp cao (hệ CQ, phụ hệ CQ, lớp CQ, phụ lớp CQ, kiểu CQ) xuống cấp thấp (loại CQ)).
2.2.2.1. Hệ thống phân loại cảnh quan tỉnh Thái Nguyên
a. Nguyên tắc và phương pháp xây dựng bản đồ cảnh quan tỉnh Thái Nguyên tỉ lệ 1/ 100.000
Bản đồ cảnh quan là sản phẩm rất quan trọng khi nghiên cứu cảnh quan của một lãnh thổ. Các đơn vị cảnh quan thể hiện sự tác động tương hỗ lẫn nhau giữa các yếu tố tham gia hình thành và phát triển cấu trúc lãnh thổ. Bản đồ CQ cần thể hiện đầy đủ các đặc điểm, mối quan hệ tương hỗ giữa các hợp phần tự nhiên trong từng đơn vị CQ và giữa các đơn vị CQ một cách khách quan. Việc thành lập bản đồ CQ tuân theo các nguyên tắc sau:
- Nguyên tắc 1: Thể hiện được tính phát sinh sinh thái trong cấu trúc đứng:
Hệ thống chú giải đƣợc thành lập theo dạng ma trận, trong đó các tọa độ sinh thái là các kiểu thảm thực vật và nền tảng vật chất rắn - dinh dƣỡng (địa hình, loại đất), cùng với nền tảng nhiệt - ẩm đóng vai trò là các nhân tố sinh thái phát sinh.
- Nguyên tắc 2: Thể hiện được tính phân vị trong cấu trúc ngang: Các đơn vị phân kiểu từ cao đến thấp theo quan điểm của V.A. Nhicolaev và nghiên cứu của tác giả Phạm Hoàng Hải, Nguyễn Thƣợng Hùng, Nguyễn Ngọc Khánh, thể hiện rõ sự phân hóa cảnh quan tỉnh Thái Nguyên theo đai cao.
Header Page 94 of 148. 76
- Nguyên tắc 3: Thể hiện được quá trình diễn thế dinh thái: thể hiện trên kiểu thảm thựcvật.
Mỗi cấp đơn vị đƣợc xác định bởi một số chỉ tiêu nhất định, phản ánh mối quan hệ giữa các hợp phần của CQ. Mỗi cấp đơn vị lớn phải bao hàm ít nhất là hai đơn vị cấp nhỏ hơn nó, một số đơn vị cấp nhỏ có đặc trưng tương đồng phải tổ hợp thành một cấp đơn vị lớn hơn nó. Đối với cấp đơn vị CQ càng lớn, lãnh thổ càng rộng thì mức độ đồng nhất càng thấp và ngƣợc lại ở các cấp đơn vị càng thấp, lãnh thổ càng hẹp thì mức độ đồng nhất càng cao. Theo nguyên tắc này, những đơn vị CQ có các hợp phần cùng nguồn gốc phát sinh, quá trình phát triển và hình thái tương đối đồng nhất được xếp vào cùng cấp, mặc dù chúng phân bố xa nhau.
- Phương pháp xây dựng bản đồ cảnh quan tỉnh Thái Nguyên tỉ lệ 1/100.000 Để xác định đƣợc các đơn vị CQ, NCS đã sử dụng các phần mềm GIS nhƣ Mapinfo, ArcGIS xử lý các lớp thông tin theo mục tiêu, nhiệm vụ đã xác định để tạo ra các bản đồ thành phần (bản đồ địa chất - địa mạo tỉnh Thái Nguyên, bản đồ địa hình tỉnh Thái Nguyên, bản đồ thủy văn tỉnh Thái Nguyên, bản đồ sinh khí hậu tỉnh Thái nguyên, bản đồ thổ nhƣỡng tỉnh Thái nguyên, bản đồ thảm thực vật tỉnh Thái Nguyên tỉ lệ 1/100.000 là tài liệu nguồn từ Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Thái Nguyên, Viện quy hoạch và phát triển nông nghiệp nên chất lƣợng bản đồ tương đối tốt), bản đồ trung gian (mô hình số độ cao địa hình (DEM)), sau đó chồng xếp các bản đồ chuyên đề ở tỉ lệ 1/100.000 để thành lập bản đồ CQ.
Ngoài ra, NCS còn áp dụng các phương pháp khảo sát thực địa theo tuyến lát cắt và theo các điểm chìa khoá để kiểm tra, đối chứng kết quả đã thực hiện trong phòng. NCS đã thực hiện khảo sát ở một số địa điểm theo hai tuyến đường theo chiều đông - tây và bắc - nam.
Lát cắt đông - tây: Lát cắt Tam Đảo - hồ Núi Cốc - Đồng Hỷ. Lát cắt này được thực hiện theo đường liên xã Đồng Hỷ, Phú Bình, theo đường Đán qua Phúc Xuân, theo đường tỉnh lộ 253, đường quốc lộ 37 và đường liên huyện vào đến xã Hoàng Nông (Đại Từ).
Lát cắt bắc - nam: Lát cắt Thần Sa - Phú Bình. Lát cắt này đƣợc thực hiện theo đường liên xã (thuộc Phú Bình), đường tỉnh lộ 265, đường quốc lộ 18 và đường liên xã (thuộc Võ Nhai).
Qua hai lát cắt CQ và khảo sát thực địa cho thấy, CQ với hiện trạng lớp phủ thực vật là rừng nguyên sinh ở tỉnh Thái Nguyên còn không nhiều (phân bố rải rác ở khu vực phía tây, tây nam (thuộc huyện Đại Từ) và phía bắc (thuộc huyện Võ Nhai). Khu vực phía đông và phía nam của tỉnh đa số CQ có hiện trạng thảm thực vật là cây trồng nông nghiệp hoặc là cây bụi, cỏ thứ sinh, rừng trồng.
b. Hệ thống phân loại cảnh quan tỉnh Thái Nguyên cho bản đồ tỉ lệ 1/
100.000
Để xây dựng hệ thống phân loại CQ cho lãnh thổ nghiên cứu, NCS đã tham khảo các kết quả nghiên cứu trước đây về nguyên tắc, cách xây dựng chỉ tiêu cho từng cấp phân loại của các tác giả trong và ngoài nước [36],[53],[64],[88],[92].
NCS kế thừa cách phân loại CQ của V.A. Nhicolaev và nghiên cứu của tác giả Phạm Hoàng Hải, Nguyễn Thƣợng Hùng, Nguyễn Ngọc Khánh; đồng thời, căn cứ vào kết quả phân tích vai trò các nhân tố thành tạo CQ; đặc điểm phân hóa tự nhiên tỉnh Thái Nguyên và tỉ lệ bản đồ cảnh quan đƣợc thành lập (1/100.000), NCS xây dựng hệ thống phân loại CQ áp dụng cho lãnh thổ nghiên cứu gồm các cấp có thứ tự nhƣ sau:
Hình 2.14. Hệ thống các cấp phân loại cảnh quan áp dụng cho lãnh thổ nghiên cứu
Thái Nguyên là một tỉnh trung du và miền núi, mặc dù địa hình đa số là đồi núi thấp nhƣng thiên nhiên đã chịu sự phân hóa theo quy luật đai cao. Quy luật này đã chi phối sự hình thành hai kiểu CQ đó là kiểu CQ rừng rậm thường xanh á nhiệt đới và kiểu rừng rậm thường xanh nhiệt đới mưa mùa.
Bảng 2.5. Chỉ tiêu các cấp phân loại CQ áp dụng cho tỉnh Thái Nguyên
TT Cấp phân
loại Chỉ tiêu
1 Hệ CQ Nền bức xạ, năng lƣợng bức xạ Mặt trời quyết định chế độ nhiệt - ẩm theo đới, kết hợp với hệ thống hoàn lưu cấp châu lục.
2 Phụ hệ CQ
Tương tác giữa địa hình và hoàn lưu gió mùa, phân bố lại chế độ nhiệt - ẩm của lãnh thổ.
3 Lớp CQ Đặc điểm phát sinh hình thái đại địa hình, thể hiện quy luật phân hoá phi địa đới của tự nhiên.
4 Phụ lớp CQ
Đƣợc phân chia trong phạm vi cấp lớp, dựa vào đặc trƣng trắc lƣợng hình thái địa hình, thể hiện qua sự phân hoá đai cao.
5 Kiểu CQ Kiểu thảm thực vật theo nguồn gốc phát sinh.
6 Loại CQ Đặc trưng bởi mối quan hệ tương hỗ giữa thảm thực vật hiện tại và loại đất.
Cụ thể, các câp phân loại CQ tỉnh Thái Nguyên nhƣ sau:
Loại cảnh quan Kiểu cảnh
quan Lớp cảnh
quan Hệ
cảnh quan
Phụ hệ
cảnh quan Phụ lớp
cảnh quan
Header Page 96 of 148. 78
Hình 2.15. Sơ đồ hệ thống phân loại CQ áp dụng cho lãnh thổ nghiên cứu 2.2.2.2. Đặc điểm các đơn vị cảnh quan tỉnh Thái Nguyên
a. Hệ thống và phụ hệ thống cảnh quan
Hệ thống CQ và Phụ hệ thống CQ tỉnh Thái Nguyên là các cấp phân loại trong hệ thống phân loại chung cho lãnh thổ Việt Nam.
- Hệ cảnh quan: Thái Nguyên là một phần trong Hệ thống cảnh quan nhiệt đới ẩm gió mùa trên toàn lãnh thổ Việt nam đƣợc đặc trƣng bởi tổng lƣợng bức xạ cao, trung bình đạt khoảng 125 kcal/cm²/năm, cán cân bức xạ luôn dương đạt trên 70 kcal/cm²/năm, tổng nhiệt độ năm trên 7.5000C, nhiệt độ trung bình hàng năm đạt 22 - 230C, lƣợng mƣa trung bình năm đạt 1.600 - 1.900mm, trong năm bị chi phối bởi hoàn lưu gió mùa, là một trong những động lực phát triển quan trọng của cảnh quan.
- Phụ hệ cảnh quan: Đƣợc phân hóa bởi sự phân hóa điều kiện nhiệt - ẩm do tác động của hoàn lưu gió mùa và với hướng sườn của địa hình, được biểu hiện rõ nét qua chế độ mƣa. Thái Nguyên nằm trong Phụ hệ thống cảnh quan nhiệt đới ẩm gió mùa có một mùa đông lạnh. Chế độ mƣa, ẩm ở Thái Nguyên khá phong phú, có sự phân hóa theo mùa, lƣợng mƣa trung bình hàng năm đạt 1.600 - 1.900mm.
Mùa mưa nhiều trùng với mùa nóng, lượng mưa trung bình các tháng thường trên 100mm kéo dài 7 tháng (từ tháng 4 đến tháng 10), chiếm 85 - 90% lƣợng mƣa cả năm. Lượng mưa lớn nhất vào tháng 7 hoặc tháng 8 với các giá trị thường vượt quá 300mm/tháng. Đặc biệt, tại những vùng núi đón gió, trị số này có thể đạt trên
5 loại CQ Lớp CQ núi
Phụ lớp núi TB
Phụ hệ CQ nhiệt đới ẩm gió mùa có mùa đông lạnh Hệ thống CQ nhiệt đới ẩm gió
mùa
Lớp CQ đồi
Phụ lớp đồi thấp Phụ lớp
đồi cao
Lớp CQ đồng bằng
Phụ lớp ĐB phù sa
Phụ lớp ĐB thung lũng
xen đồi Phụ lớp
núi thấp
Kiểu CQ rừng rậm thường xanh nhiệt đới mƣa mùa
Kiểu CQ rừng rậm thường xanh á nhiệt đới
80 loại CQ
400mm, những tháng mưa lớn vào thời kì này là do ảnh hưởng của gió mùa đông nam. Mùa khô trùng với mùa lạnh (từ tháng 11 đến tháng 3), lƣợng mƣa ít, chỉ chiếm 10 - 15% lượng mưa cả năm, chịu ảnh hưởng của gió mùa đông bắc. Mùa khô có thể phân ra hai thời kì: thời kỳ đầu mùa đông, do khối không khí lạnh, khô nên ít mưa; cuối mùa đông, không khí lạnh và ẩm do có mưa phùn. Độ ẩm tương đối trung bình ở Thái Nguyên khá cao, trung bình năm đạt khoảng 82 - 84% và cũng có sự phân hoá theo mùa.
Đây là hai cấp phân vị phản ánh sự phân hoá của tự nhiên theo quy luật địa đới, đồng thời thể hiện mối liên hệ giữa các hoàn lưu gió mùa với địa hình. Các cấp thấp hơn đƣợc xác định thông qua đặc tính của các yếu tố sinh khí hậu, các yếu tố nền rắn là cấu trúc địa chất, đặc điểm địa hình và tương quan giữa thổ nhưỡng, sinh vật cũng như sự tác động của con người. Cụ thể từ cấp kiểu CQ xuống đến cấp thấp nhất là cấp loại CQ thì sự phân chia dựa trên các đặc trƣng riêng của lãnh thổ.
b. Lớp cảnh quan và phụ lớp cảnh quan
Lớp CQ và phụ lớp CQ đƣợc phân chia trên cơ sở đặc điểm phát sinh hình thái của địa hình lãnh thổ, đặc trưng bởi sự đồng nhất tương đối của hai quá trình lớn trong chu trình vật chất là bóc mòn và tích tụ. Tỉnh Thái Nguyên đƣợc chia ra 3 lớp cảnh quan, 6 phụ lớp cảnh quan. Thuộc lớp CQ núi có 2 phụ lớp (phụ lớp CQ núi trung bình, phụ lớp CQ núi thấp). Lớp CQ đồi có 2 phụ lớp (phụ lớp đồi cao và đồi thấp).
Lớp CQ đồng bằng có 2 phụ lớp: phụ lớp CQ đồng bằng phù sa và phụ lớp CQ đồng bằng thung lũng xen đồi.
- Lớp cảnh quan núi: Bao gồm núi trung bình và núi thấp, chiếm 36,8%
diện tích tự nhiên lãnh thổ phân bố ở phía tây và phía bắc của tỉnh Thái nguyên với độ cao trung bình trên 200m. Lớp cảnh quan này chiếm ƣu thế là các loại địa hình núi với sườn có độ dốc lớn, từ 150 đến 250. Trên các đỉnh núi cao, độ dốc đạt trên 350. Quá trình ngoại sinh và tai biến liên quan đƣợc đặc trƣng bởi các quá trình trọng lực, quá trình di chuyển của các khối đá gồm có trọng lực nhanh (trƣợt lở, đổ vỡ) và trọng lực chậm (đất trôi, đất chảy), quá trình xói mòn, rửa trôi. Đặc biệt, ở những khu vực núi đá vôi ở khu vực đông bắc của tỉnh, quá trình ngoại sinh và tai biến liên quan thường là sụt lở, xói ngầm rất nguy hiểm, nhất là những khu vực lớp phủ thực vật nghèo nàn và có hoạt động khai thác đá vôi làm xi măng.
Cân bằng nhiệt ẩm của lớp CQ này phụ thuộc chặt chẽ vào tác động tương tác giữa yếu tố khí hậu và địa hình. Nhiệt độ trung bình năm của tỉnh Thái Nguyên khoảng 22 - 230C. Tuy nhiên, có sự phân hóa nhiệt độ theo độ cao. Ở các vùng núi cao 600 - 700m trị số này giảm xuống dưới 200C và ở độ cao trên 700m, nhiệt độ trung bình năm chỉ còn dưới 180C. Vào mùa lạnh, ở Thái Nguyên hàng năm có 3 Header Page 98 of 148. 80
tháng (từ tháng 12 đến tháng 2) nhiệt độ trung bình dưới 180C, tuy nhiên, ở các vùng núi cao trên 400m có thể có tới 5 tháng. Phía tây bắc của tỉnh là dãy núi Tam Đảo hướng tây bắc - đông nam có đỉnh núi Tam Đảo cao 1.591m, dốc về phía Đại Từ nên gió mùa đông nam dễ dàng xâm nhập và gây mƣa lớn vào mùa hè. Mặt khác, gió mùa đông bắc thổi về vào giữa và cuối mùa đông, gặp địa hình Tam Đảo chắn gió có thể gây mưa rào ở sườn đông thuộc địa phận Thái Nguyên. Do vậy, đây là khu vực có lƣợng mƣa lớn ở trong tỉnh. Ngƣợc lại, phía đông Thái Nguyên là vùng núi đá thấp, hướng địa hình đông bắc - tây nam, làm cho gió mùa đông bắc dễ dàng xâm nhập, nhƣng lại ngăn cản gió đông nam. Do vậy, đây là vùng khí hậu khắc nghiệt, lạnh hơn các vùng núi khác, ít mƣa hơn, mùa hè nóng hơn.
Lớp cảnh quan này là phần bắt nguồn của các phụ lưu thuộc hệ thống sông Cầu, sông Công. Mạng lưới sông suối khá dày dặc càng làm cho địa hình bị chia cắt mạnh.
Do ảnh hưởng của địa hình vùng núi, tính chất đai cao thể hiện khá rõ nét qua kiểu thảm rừng và lớp phủ thổ nhưỡng phát sinh. Tương ứng với đai cao lớn hơn 700 m thường có kiểu thảm rừng á nhiệt đới cây gỗ lá rộng chiếm ưu thế và bên dưới chúng là nhóm đất mùn đỏ vàng đặc trưng. Dưới 700m, đất và thảm thực vật tỉnh Thái Nguyên thể hiện tính địa đới rõ nét: đất điển hình là đất đỏ vàng và kiểu thảm rừng nhiệt đới mƣa mùa. Tuy nhiên, thực tế ở Thái Nguyên kiểu sử dụng đất du canh, du cƣ đã diễn ra từ lâu đời và các hoạt động khai thác lâm sản bất hợp lý đã làm cạn kiệt nguồn tài nguyên rừng trên các miền đất dốc. Diện tích rừng nguyên sinh của Thái Nguyên hiện chỉ còn lại rất ít ở khu vực Tam Đảo, một số nơi trên núi đá vôi ở Võ Nhai, Định Hóa.
Yếu tố nhân văn ở lớp CQ núi Thái Nguyên đƣợc đặc trƣng bởi sự đan xen giữa các cộng đồng dân tộc và bản sắc văn hóa khai thác tự nhiên rất đặc trƣng. Đa phần các dân tộc thiểu số sống trong lớp CQ này là Tày, Dao, Mông, Nùng… Mỗi dân tộc với bản sắc văn hóa của mình có phương thức canh tác và sử dụng đất dốc riêng. Người Mông và Dao với phạm vi phân bố hẹp trên những vùng đất cao nhất, phương thức đốt nương làm rẫy là chính. Người Tày, Nùng sống ở khu vực độ cao thấp hơn và các thung lũng thuận tiện cho canh tác lúa nước, hoa màu và cây công nghiệp. Còn người Kinh tập trung chủ yếu ở các thị trấn, thị tứ, hoạt động buôn bán và canh tác lúa nước, trồng hoa màu, cây công nghiệp.
Địa hình núi là phần thượng nguồn các con sông suối thuộc lưu vực sông Cầu, sông Công, có mối quan hệ chặt chẽ với các khu vực địa hình thấp khác ở Thái Nguyên. Do vậy, mọi biến động ở lớp CQ này đều ảnh hưởng rất lớn đến các vùng thấp khác. Vấn đề khai thác hợp lý các thành phần tự nhiên ở lớp CQ núi Thái nguyên đi đôi với việc bảo vệ lớp phủ thực vật rừng không chỉ có ý nghĩa về mặt
kinh tế mà còn có ý nghĩa về mặt sinh thái rất lớn. Ngoài ra, với đặc trƣng của địa hình núi: mức độ chia cắt sâu, chia cắt ngang lớn, độ dốc lớn, giao thông đi lại khó khăn và đây là địa bàn cư trú của đa số dân tộc ít người nên vấn đề đưa ra được định hướng, giải pháp phát triển hợp lý nông, lâm nghiệp, khai thác được lợi thế tự nhiên của khu vực núi, nâng cao thu nhập và chất lƣợng cuộc sống cho đồng bào các dân tộc trên cơ sở tôn trọng quy luật tự nhiên và bản sắc văn hóa có ý nghĩa vô cùng quan trọng đối với sự phát triển bền vững của tỉnh Thái Nguyên.
+ Phụ lớp cảnh quan núi trung bình: Hình thành ở độ cao trên 700m, phân bố ở phía tây và rải rác một phần ở phía bắc của Thái Nguyên nhƣ khu vực Tam Đảo, một số khối núi đá vôi ở Võ Nhai, Định Hóa. Đây là vùng núi cao nhất của tỉnh, có mức độ chia cắt sâu mạnh, thường có sườn dốc trên 250. Quá trình ngoại sinh và tai biến liên quan là trọng lực nhanh (trƣợt lở, đổ vỡ) và sụt lở, xói ngầm. Lƣợng mƣa khá lớn, lớp phủ thực vật phát triển, tương ứng với đai cao nên có quá trình tích lũy lƣợng mùn đáng kể, hình thành nhóm đất mùn vàng đỏ trên đá macmat axit (Ha).
Đồng thời còn có đất vàng đỏ trên đá macma axit (Fa), đất đỏ vàng trên đá sét và biến chất (Fs). Phụ lớp CQ núi trung bình rất thuận lợi cho sự phát triển lâm nghiệp.
+ Phụ lớp cảnh quan núi thấp: Hình thành ở độ cao từ 200 - 700m, phân bố chủ yếu ở phía bắc của Thái Nguyên nhƣ khu vực Võ Nhai, Định Hóa và một phần diện tích phía tây thuộc khu vực Đại Từ. Đây là vùng núi có mức độ chia cắt sâu khá mạnh, độ dốc phổ biến là 15 - 250. Quá trình ngoại sinh và tai biến liên quan là trọng lực nhanh (trƣợt lở, đổ vỡ), trọng lực chậm (đất trôi, đất chảy) và ở khu vực núi đá vôi là sụt lở, xói ngầm. Nhóm đất điển hình là đất nâu đỏ trên đá macma bazơ và trung tính (Fk), đất vàng đỏ trên đá macma axit (Fa), đất đỏ vàng trên đá sét và biến chất (Fs), đất vàng nhạt trên đá cát (Fq). Ngoài ra, ở phụ lớp CQ này còn có đất thung lũng do sản phẩm dốc tụ (D) và đất phù sa ngòi suối (Py). Thảm thực vật đa số là rừng thứ sinh, rừng trồng, cây bụi thứ sinh, cỏ và cây công nghiệp lâu năm, nương rẫy. Phụ lớp CQ núi thấp rất thuận lợi cho sự phát triển lâm nghiệp và trồng cây công nghiệp dài ngày đặc sản của Thái Nguyên là cây chè trung du.
- Lớp CQ đồi: Là lớp CQ mang tính chất chuyển tiếp giữa lớp CQ núi và đồng bằng, bao gồm đồi cao và đồi thấp. Đây là dạng địa hình phổ biến nhất ở Thái Nguyên, chiếm 52,1% diện tích tự nhiên lãnh thổ phân bố rộng rãi ở trong tỉnh nhƣ khu vực Định Hóa, Võ Nhai, Đại Từ, Phổ Yên, Phú Bình. Hình thái địa hình tương đối mềm mại, độ dốc thường không lớn từ 8 - 250, thường được hình thành trên các đá cát kết, sét kết, đá phiến, granit, là di tích các bề mặt san bằng cổ này đã bị phân Header Page 100 of 148. 82