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
2.2.1. Cấu trúc đứng của tổng hợp thể tự nhiên tỉnh Thái Nguyên
Mỗi đơn vị cảnh quan là 1 địa tổng thể thống nhất. Cấu trúc đứng cảnh quan (tổng hợp thể tự nhiên) vừa cho biết sự sắp xếp theo tầng của các nhân tố thành tạo,
vừa cho biết tác động tương hỗ giữa các thành phần trong quá trình thành tạo cảnh quan. Đơn vị CQ dù ở cấp nào cũng đƣợc cấu tạo bởi các thành phần tự nhiên có quan hệ mật thiết với nhau. Khi nghiên cứu cấu trúc đứng của cảnh quan tỉnh Thái Nguyên cần phân tích 2 vấn đề: vai trò của các hợp phần trong cấu trúc CQ và sự phân hóa CQ theo chiều thẳng đứng.
2.2.1.1. Vai trò của các hợp phần trong cấu trúc đứng tổng hợp thể tự nhiên tỉnh Thái Nguyên
Luận án phân tích vai trò của các thành phần tự nhiên thành tạo nên tổng hợp thể tự nhiên lãnh thổ (CQ) trên cơ sở quan điểm của A.G Ixatrenko và A.A.
Krauklis.
a. Địa chất, kiến tạo và địa hình là nền tảng rắn của sự hình thành và phân hóa tổng hợp thể tự nhiên lãnh thổ Thái Nguyên
- Vai trò của địa chất, kiến tạo đối với sự hình thành và phân hóa tổng hợp thể tự nhiên lãnh thổ
Trên bản đồ cấu trúc chung của toàn lãnh thổ, Thái Nguyên nằm trong miền uốn nếp Bắc Bộ. Tuy nhiên, lịch sử phát triển địa chất ở các khu vực thuộc tỉnh Thái Nguyên không giống nhau. Khu vực tây bắc Định Hoá, các xã phía tây Phú Lương, Đại Từ có lịch sử hình thành sớm nhất thuộc chu kỳ tạo sơn Calêđôni bắt đầu cách đây 480 triệu năm và đƣợc hình thành xong trong đại cổ sinh cách đây 225 triệu năm. Ở dưới sâu là các lớp đá có tuổi nguyên sinh và thái cổ, có nhiều đá mác ma xít và bazơ xâm nhập. Phía trên là các lớp đá trầm tích có tuổi cổ sinh. Vận động kiến tạo, cách đây 25 triệu năm, ảnh hưởng rõ rệt đến khu vực này, làm cho khu vực đƣợc nâng cao 200-500m.
Các khu vực núi còn lại của Thái Nguyên có lịch sử địa chất trẻ hơn, quá trình sụt võng để tạo nên các trầm tích trẻ hơn trong suốt trung sinh đến tận kỷ Crêta với các trầm tích lục, nguyên màu đỏ rất đặc trƣng.
Phần lớn lãnh thổ Thái Nguyên có lịch sử hình thành suốt trung sinh (bắt đầu hình thành cách đây 240 triệu năm, kết thúc cách đây 67 triệu năm, kéo dài 173 triệu năm).
Trải qua các pha nâng lên, hạ xuống của chu kì kiến tạo, đặc biệt là hoạt động Tân kiến tạo đã hình thành nên bộ mặt địa hình của Thái Nguyên, dẫn đến sự phân hóa đa dạng, phức tạp trong không gian lãnh thổ.
Thái Nguyên nằm trong hai đới kiến tạo chính là phức nếp lồi Bắc Thái và võng chồng An Châu. Trong đới phức nếp lồi Bắc Thái hoạt động macma xảy ra Header Page 86 of 148. 68
khá mạnh vào giai đoạn Pecmi - Triat. Ngoài ra còn có cả xâm nhập bazơ là Gabro ở núi Chúa, Khau Quế. Trải qua các giai đoạn kiến tạo, trong đới phức hệ nếp lồi Bắc Thái bắt gặp các loại đá nhƣ trầm tích, biến chất, đá vôi, đá vôi xen trầm tích, đá macma axit và macma bazơ. Trong võng chồng An Châu, hoạt động macma cũng xảy ra khá mạnh, đặc biệt là sự phát triển các thành tạo phun trào trong khu vực Thái Nguyên, điển hình là các thành tạo phun trào axit riolit Tam Đảo. Các thành tạo xâm nhập axit đi kèm với các phun trào này là các khối granit Ở vùng Đại Từ. Trong đới An Châu có mặt các nền nham nhƣ các kiểu trầm tích, phun trào và xâm nhập axit.
Nhƣ vậy, quá trình địa chất, kiến tạo là cơ sở hình thành và phát triển địa hình lãnh thổ. Mỗi một kiểu hình thái địa hình đƣợc đặc trƣng bởi một tập hợp đá nền nhất định. Đặc biệt, hệ thống đứt gãy địa chất đã quy định nên hướng của địa hình tỉnh Thái Nguyên, đó là hệ thống đứt gãy hướng tây bắc - đông nam ở phần trung lưu và lên phần thượng lưu, chúng cong dần về phía lưu vực Lô - Gâm đã quy định hướng núi tây bắc - đông nam của các dãy núi Tam Đảo, Bắc Sơn; hướng đông bắc - tây nam của dãy Ngân Sơn. Các nền nham kết hợp với đặc điểm địa hình, khí hậu, sinh vật đã quy định sự hình thành và đặc điểm các loại thổ nhƣỡng khác nhau trong vùng. Vì vậy, đây chính là một trong các yếu tố có vai trò quan trọng trong quá trình hình thành nền móng CQ tỉnh Thái Nguyên.
- Vai trò của địa hình đối với sự hình thành và phân hóa tổng hợp thể tự nhiên lãnh thổ
Địa hình là nền tảng rắn của CQ, là kết quả tổng hợp của sự tác động nội lực và ngoại lực qua một quá trình lịch sử phát triển lâu dài, phức tạp. Do tính hệ thống của CQ nên đặc điểm dịa hình tỉnh Thái Nguyên đã có tác động mạnh mẽ đến các thành phần tự nhiên khác, tạo nên bộ mặt CQ tỉnh Thái Nguyên.
Địa hình là một trong những nhân tố tạo nên sự phân hoá của khí hậu Thái Nguyên. Với vị trí địa lý nằm ở Trung du và miền núi phía Bắc, Thái Nguyên chịu ảnh hưởng của gió mùa đông bắc, có một mùa đông lạnh trong năm. Tuy nhiên, do đặc điểm và sự phân hóa địa hình mà các khu vực trong tỉnh thái Nguyên có đặc điểm khí hậu khác nhau.
Ở phía tây Thái Nguyên do có 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 mƣa rào ở
sườn đông thuộc địa phận Thái Nguyên. Do vậy, đây là khu vực có lượng mưa lớn ở trong tỉnh.
Ở 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, mùa đông thường xuất hiện sương muối.
Vùng trung du và đồng bằng phía nam tỉnh, do địa hình thấp và bằng phẳng, khí hậu mang sắc thái chuyển tiếp của đồng bằng Bắc Bộ.
Chính đặc điểm địa hình đã phân hoá khí hậu Thái Nguyên thành ba vùng khá rõ nét: phía tây nóng và mƣa nhiều; phía đông lạnh và ít mƣa; phía nam khí hậu có tính chất trung gian chuyển tiếp giữa phía đông và phía tây, giữa các tỉnh miền núi đông bắc và đồng bằng Bắc Bộ.
Đặc điểm địa hình đã tác động đến đặc điểm thủy văn của Thái Nguyên nhƣ ảnh hưởng trực tiếp đến hướng chảy chính tây bắc - đông nam của sông ngòi và quá trình vận chuyển vật chất. Các phụ lưu thuộc tả ngạn sông Cầu (sông Nghinh Tường, sông Huống Thượng...) và phụ lưu thuộc hữu ngạn (sông Chợ Chu, sông Đu) đã hình thành nên hình dạng lưới sông Cầu hình lông chim rõ rệt. Hình dạng lông chim khiến cho lũ sông Cầu không quá đột ngột. Địa hình cũng ảnh hưởng gián tiếp đến lưu lượng nước sông và chế độ nước sông tỉnh Thái nguyên thông qua đặc điểm khí hậu.
Đặc điểm địa hình đồng thời cũng tác động đến đặc điểm thổ nhƣỡng, sinh vật của Thái Nguyên thông qua kiểu thảm rừng và lớp phủ thổ nhƣỡng phát sinh.
Tương ứng với đai cao lớn hơn 700 m thảm thực vật đã xuất hiện một số loài á nhiệt đới 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.
Vì vậy, gắn với đặc điểm địa chất, kiến tạo, địa hình tỉnh Thái nguyên là nền tảng quan trọng trong việc hình thành các tổng hợp thể tự nhiên lãnh thổ, là cơ sở phân chia thành các lớp, phụ lớp CQ. Trong cấu trúc CQ tỉnh Thái Nguyên đƣợc chia ra các lớp và phụ lớp CQ gồm: lớp CQ núi (gồm phụ lớp CQ núi trung bình, phụ lớp CQ núi thấp), lớp CQ đồi (gồm phụ lớp CQ đồi cao, phụ lớp CQ đồi thấp) và lớp CQ đồng bằng. Do vậy, địa hình là một trong những thành phần rất quan trọng trong cấu trúc CQ.
Header Page 88 of 148. 70
b. Khí hậu là thành phần động lực của sự hình thành và phân hóa tổng hợp thể tự nhiên lãnh thổ
Khí hậu là thành phần tự nhiên rất quan trọng đối với sự hình thành và phân hóa lãnh thổ tự nhiên, quyết định bộ mặt CQ tự nhiên. Khí hậu là nhân tố tiên phong tác động đến các quá trình phong hóa hình thành thổ nhƣỡng, đến sự phân bố và chế độ thủy văn, đến quá trình sinh trưởng, phát triển và của sinh vật tạo nên sự phân hóa đa dạng CQ của lãnh thổ.
Với vị trí địa lý nằm trong miền khí hậu phía Bắc, Thái Nguyên nằm trong Hệ thống cảnh quan nhiệt đới gió mùa. Sự phân hóa các Phụ hệ cảnh quan là do hoàn lưu gió mùa và phân hóa địa hình đã tạo nên sự phân hóa nhiệt, ẩm. Là khu vực chịu ảnh hưởng khá sâu sắc của gió mùa đông bắc, do đó Thái Nguyên nằm trong Phụ hệ thống cảnh quan nhiệt đới gió mùa có một mùa đông lạnh và là một phần Kiểu cảnh quan rừng rậm nhiệt đới thường xanh mưa mùa.
Vai trò của khí hậu đối với sự thành tạo và phân hóa CQ thể hiện ở sự tác động trực tiếp hoặc gián tiếp đến tất cả các thành phần tự nhiên khác trong hệ thống.
Với đặc điểm khí hậu nhiệt đới ẩm gió mùa, nền nhiệt cao, lƣợng mƣa khá lớn nên tốc độ phong hóa đá diễn ra khá mạnh, lớp vỏ phong hóa dày, cùng với địa hình đa số là đồi núi nên quá trình xói mòn, rửa trôi, hiện tƣợng đất trƣợt, lở diễn ra mạnh, nhất là những khu vực bị mất lớp phủ thực vật. Với lƣợng mƣa trung bình khá lớn của Thái Nguyên (đạt 1600 - 1900mm/năm) đã tạo nên mật độ sông ngòi ở Thái Nguyên khá dày (trung bình từ 0,9 - 1,2 km/km2) và lưu lượng dòng chảy dồi dào [89]. Chế độ mưa theo mùa dẫn đến chế độ nước sông ngòi Thái Nguyên cũng phân ra hai mùa rõ rệt: mùa lũ tương ứng với mùa mưa và mùa cạn tương ứng với mùa khô.
Đặc điểm khí hậu nhiệt đới ẩm gió mùa cũng ảnh hưởng trực tiếp và gián tiếp đến đặc điểm thổ nhƣỡng của Thái Nguyên. Tính địa đới của thổ nhƣỡng ở Thái Nguyên thể hiện ở chỗ, đất feralit là loại đất đặc trƣng, phổ biến ở đây. Do nền nhiệt ẩm lớn, tốc độ phong hóa mạnh nên phẫu diện đất ở Thái Nguyên tương đối dày.
Tác động gián tiếp của khí hậu đến thổ nhƣỡng của Thái Nguyên là thông qua thảm thực vật. Khu vực phía bắc của tỉnh Thái Nguyên, lƣợng mƣa khá, thảm thực vật tương đối phát triển, diện ích rừng đang được phục hồi lại nên diện tích đất đá ong hóa không nhiều, đất có độ phì khá. Ngƣợc lại, khu vực phía nam của tỉnh, do địa hình bằng phẳng, lƣợng mƣa ít, sự khác biệt về mùa mƣa, mùa khô rõ rệt, lớp
phủ thực vật kém phát triển hơn và lại bị tàn phá lâu đời nên xuất hiện nhiều vùng đất đá ong hóa, độ phì nhiêu kém, ảnh hưởng xấu đến sản xuất nông nghiệp.
Khí hậu cũng ảnh hưởng trực tiếp đến đặc điểm sinh vật của Thái Nguyên, hình thành nên kiểu rừng chung là rừng rậm nhiệt đới thường xanh mưa mùa. Dưới sự tác động của điều kiện khí hậu, sự kết hợp của thảm thực vật với các loại đất là cơ sở phân chia cấp Loại cảnh quan tỉnh Thái Nguyên.
Nhƣ vậy, có thể nói khí hậu là một trong những thành phần động có vai trò rất quan trọng trong việc hình thành và phân hóa tổng hợp thể tự nhiên lãnh thổ tỉnh Thái Nguyên. Cùng với các thành phần tự nhiên khác nhƣ địa hình, thủy văn, thổ nhƣỡng, khí hậu đã tạo nên bộ mặt phong phú, đa dạng của tổng hợp thể tự nhiên lãnh thổ tỉnh Thái Nguyên.
c. Thủy văn là thành phần quan trọng trong trao đổi và vận chuyển vật chất bên trong tổng hợp thể tự nhiên lãnh thổ
Trong các quá trình ngoại lực, dòng chảy đã tham gia vào quá trình xâm thực, vận chuyển và bồi tụ để hình thành nên một số dạng địa hình. Các dòng chảy tạm thời thường xuất hiện vào mùa mưa gây ra tai biến lũ quét lũ bùn đá ở các kiểu địa hình núi. Các quá trình này phát triển rộng rãi ở khu vực sườn đông bắc Tam Đảo (vùng Phúc Thuận thuộc huyện Phổ Yên, Quân Chu thuộc huyện Đại Từ). Ở kiểu địa hình đồi, dòng chảy tạm thời là nguyên nhân chính tạo ra các mương xói (Phổ Yên, Phú Bình và một phần ở Phú Lương, Đại Từ). Các dòng chảy thường xuyên với hoạt động chủ yếu là xâm thực và bồi tụ đã hình thành nên địa hình đồng bằng dọc theo các thung lũng sông, hình thành nên Lớp cảnh quan đồng bằng ở Thái Nguyên. Ngoài ra, các hoạt động này còn gây nên xói lở bờ sông nhƣ ở dọc thung lũng sông Cầu. Các dòng chảy ngầm là một trong những điều kiện cơ bản hình thành nên dạng địa hình cacxtơ ở Thái Nguyên như ở khu vực Nghinh Tường - Thần Sa, khối núi đá vôi Bắc Sơn.
Nước có vai trò quan trọng, thúc đẩy sự phát triển của các thành phần tự nhiên khác bởi vì hầu nhƣ nó thâm nhập vào trong tất cả các thành phần khác của CQ thực hiện quá trình trao đổi vật chất giữa các thành phần và phân phối lại vật chất khoáng trong CQ. Nhờ có sự thâm nhập của nước vào thổ nhưỡng tạo nên độ ẩm trong đất, là một trong những điều kiện hình thành nên độ phì của đất. Sự tác động của thủy văn đến thổ nhƣỡng Thái Nguyên còn thể hiện ở việc hình thành nên các loại đất nhƣ đất phù sa bồi chua, đất phù sa ngòi suối, đất phù sa glây...
tạo nên sự đa dạng thổ nhƣỡng, là một trong những cơ sở hình thành nên các Loại cảnh quan khác nhau.
Header Page 90 of 148. 72
Nhƣ vậy, thành phần thủy văn có thể coi là thành phần động trong tổng hợp thể tự nhiên lãnh thổ, có vai trò quan trọng trong việc trao đổi và vận chuyển vật chất bên trong tổng hợp thể tự nhiên lãnh thổ.
d. Thổ nhưỡng là thành phần tích cực trong việc thành tạo và phân hóa tổng hợp thể tự nhiên lãnh thổ
Thổ nhưỡng được coi là "sản phẩm của cảnh quan", là "tấm gương phản chiếu cảnh quan" vì mối quan hệ tương hỗ với các thành phần tự nhiên khác, là nhân tố duy nhất cho thấy mối tương quan tác động giữa các nhân tố sống và các nhân tố không sống, giữa nhân tố mang tính địa đới và nhân tố phi địa đới [36]
Với sự đa dạng của nền nham thạch, sự phân hóa của địa hình, khí hậu, đã tạo nên sự phong phú, đa dạng về chủng loại của thổ nhƣỡng Thái Nguyên nhƣ: đất phù sa, đất xám, đất đen, đất đỏ vàng trên các loại đá, đất mùn... Sự phong phú, đa dạng của thổ nhƣỡng và lớp phủ thực vật đã tạo nên tính đa dạng của THTTN tỉnh Thái Nguyên. Trong sự phân chia các đơn vị THTTN Thái Nguyên ra cấp Loại CQ ngoài việc dựa trên sự phân hóa thảm thực vật, cũng dựa trên sự phân hóa các loại đất đặc thù của tỉnh.
e. Thực vật có vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh, phục hồi và chuyển hóa năng lượng của tổng hợp thể tự nhiên lãnh thổ
Sinh vật, đặc biệt là thảm thực vật là thành phần tự nhiên đặc trƣng nhất cho tính chất phong phú, đa dạng của CQ Việt Nam nói chung và CQ Thái Nguyên nói riêng. Thảm thực vật chịu sự tác động mạnh mẽ từ các thành phần tự nhiên khác nhƣ địa hình, khí hậu, thủy văn, thổ nhƣỡng... nhƣng đồng thời cũng có sự tác động ngƣợc lại rất lớn đến các thành phần tự nhiên đó.
Thảm thực vật là chỉ tiêu quan trọng nhất trong phân chia cấp Kiểu cảnh quan. Theo điều kiện phát sinh, kiểu CQ tỉnh Thái Nguyên là rừng rậm nhiệt đới thường xanh mưa mùa và kiểu rừng rậm thường xanh á nhiệt dới trên nhiều loại đất khác nhau. Trong cấu trúc THTTN tỉnh Thái Nguyên, vai trò của thảm thực vật thể hiện qua đặc điểm cấu trúc, thành phần loài và hiện trạng lớp phủ thảm thực vật.
Thảm thực vật tỉnh Thái Nguyên bao gồm có thảm thực vật tự nhiên (rừng rậm thường xanh nhiệt đới ít bị tác động; rừng thứ sinh; trảng cây bụi thứ sinh, cỏ;) và thảm thực vật trồng (rừng trồng; cây công nghiệp dài ngày và cây ăn quả; lúa; cây hàng năm, nương rẫy). Đối với một tỉnh trung du và miền núi như Thái Nguyên, thảm thực vật rừng đặc biệt là rừng rậm thường xanh nhiệt đới có vai trò rất lớn đối với các thành phần tự nhiên khác và đối với đời sống cũng nhƣ hoạt động sản xuất của con người như: kìm hãm xói mòn, rửa trôi; làm giảm hiện tượng trượt lở đất đá;