Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ PHÂN TÍCH CẤU TRÚC CÁC TỔNG HỢP THỂ TỰ NHIÊN PHỤC VỤ SỬ DỤNG HỢP LÝ TÀI NGUYÊN, PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG
1.3. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC TỔNG HỢP THỂ TỰ NHIÊN
1.3.1. Cấu trúc cảnh quan
Các thành phần của CQ có quan hệ tương hỗ với nhau tạo thành một hệ thống hoàn chỉnh. Chính sự tương tác này tạo ra cấu trúc của cảnh quan, có thể hiểu là sự tổ chức bên trong của các đối tƣợng và hiện tƣợng trong phạm vi của hệ thống vật chất phức tạp đó (Ixatrenko A.G - 1965, Lê Bá Thảo - 1984)
1.3.1.1. Cấu trúc không gian của cảnh quan
Gồm có cấu trúc thẳng đứng và cấu trúc ngang (cấu trúc hình thái) của cảnh quan.
- Cấu trúc thẳng đứng của cảnh quan đƣợc tạo nên bởi đặc điểm liên hệ và mối quan hệ tác động tương hỗ giữa các hợp phần cấu tạo của cảnh quan, phụ thuộc vào hướng thay đổi của các thành phần cấu tạo trong quá trình phát triển cũng như vào tuổi và lịch sử phát triển của thể tổng hợp.
Cấu trúc thẳng đứng của CQ bao gồm các hợp phần hữu cơ; nền văn hóa có tác động qua lại lẫn nhau thông qua quá trình trao đổi vật chất, năng lƣợng và chuyển giao thông tin. Có thể biểu thị qua lát cắt tổng hợp để thể hiện sự sắp xếp các thành phần theo cấu trúc thẳng đứng từ dưới lên trên và ngược lại. Nằm dưới cùng là nham thạch, rồi đến vỏ phong hóa và đất với các tầng nước ngầm, trên đó là Header Page 34 of 148. 22
địa hình với mạng lưới sông ngòi, tầng trên cùng là thực bì và lớp không khí bao quanh. Do vậy, xác định cấu trúc đứng của CQ là xác định sự tham gia của các thành phần tự nhiên vào quá trình phát sinh, phát triển của cảnh quan [6],[53].
Về vai trò của các hợp phần cấu thành cảnh quan có nhiều quan niệm khác nhau. Theo V.X. Preobrajenxki, các hợp phần có vai trò nhƣ nhau trong thành tạo cảnh quan thể hiện ở mức độ bảo thủ hay tiến bộ của nó. Do các hợp phần của cảnh quan có vai trò nhƣ nhau trong quá trình thành tạo cảnh quan nên cấu trúc thẳng đứng của cảnh quan có dạng cấu trúc đơn.
Hình 1.1. Mô hình đơn hệ thống (V.X. Preobrajenxki)
Tác giả Nguyễn Ngọc khánh (2010) đã nhóm các hợp phần cảnh quan thành ba nhóm, gồm: Nền vật chất vô cơ (địa chất, địa hình), nền nhiệt ẩm (khí hậu thủy văn), nền vật chất hữu cơ (đất, sinh vật). Ngoài ra, ông cũng nhận thấy vai trò quan trọng của con người trong cấu trúc CQ nên đã bổ sung thêm 1 hợp phần nữa, là nền văn hóa.
Hình 1.2. Cấu trúc đứng của cảnh quan (Nguyễn Ngọc Khánh, 2010) Nền vật chất vô cơ
Nền nhiệt ẩm Nền vật chất hữu cơ
Nền văn hóa Đất
Địa hình Khí hậu
Thủy văn Địa chất
Sinh vật
Một số tác giả khác lại cho rằng vai trò chức năng của mỗi hợp phần khác nhau trong thành tạo cảnh quan, tiêu biểu cho nhóm thứ hai này là N.I. Xôlntxev.
Ông phân biệt các nhân tố thành tạo cảnh quan (các hợp phần) theo tính trội - kém hay mạnh - yếu và sắp xếp theo thú tự:
Cấu trúc địa chất Nham thạch Địa hình Khí hậu Động vật Thực vật Đất Nước
Theo ông nền nham thạch là nhân tố trội của cảnh quan, trong khi sinh vật phải phụ thuộc vào tất cả các hợp phần kia.
Mỗi hợp phần của cảnh quan có mức độ tác động khác nhau, trong đó nhiệt - ẩm và sinh vật là các thành phần đột biến của địa hệ, các thành phần này có tính biến động cao nhất.
Theo Ixatrenko (1969), các nhà địa lý có khuynh hướng chia các thành phần cấu tạo của cảnh quan thành chủ yếu và phụ, trong đó thường địa hình với cấu tạo địa chất, khí hậu là các thành phần chính bởi vì đây là những thành phần cấu tạo đầu tiên chịu sự tác động trực tiếp của quy luật địa đới và phi địa đới nên chúng đóng vai trò quan trọng nhất trong sự phân hóa các điều kiện tự nhiên theo không gian và trong việc hình thành ranh giới cảnh quan. Trong đó, thạch quyển đƣợc coi là nền tảng (nền rắn - nền vật chất vô cơ) của cảnh quan. Vật chất của thạch quyển đi vào thành phần cấu tạo của sinh vật, thổ nhưỡng, trong nước, thậm chí trong cả không khí. Đây là thành phần cấu tạo bền vững nhất, bảo thủ nhất, có tính quyết định đến hướng và động lực của quá trình di chuyển, phân bố lại vật chất trong chu trình sinh - địa - hóa cảnh quan, tạo nên đặc thù của cảnh quan hiện đại. Sự phong phú của các thành phần vật chất vô cơ và các quá trình di chuyển vật chất, giải phóng năng lƣợng, trao đổi thông tin là nguyên nhân chủ yếu dẫn đến sự phân hóa phức tạp của cảnh quan.
Tất cả các thành phần vật chất vô cơ đƣợc di chuyển qua các nhân tố trong nền nhiệt - ẩm trên tạo nên sự hình thành nền vật chất hữu cơ. Tuy nhiên, với đặc tính biến động cao và tốc độ phát triển nhanh, nhất là mức độ tích lũy và trao đổi thông tin, các thành phần vật chất hữu cơ lại đóng vai trò chủ động trong các cảnh quan hiện đại. Chính kết quả tác động tương hỗ của các thể hữu cơ với nham thạch Header Page 36 of 148. 24
đã tạo nên thành phần cấu tạo đặc biệt hoàn toàn có khả năng tái sinh đó chính là thổ nhƣỡng. Thổ nhƣỡng đến lƣợt nó lại tác động trở lại sự phát triển của thực vật.
Trong quá trình phát triển của cảnh quan, vai trò chủ đạo luôn thuộc về những thành phần cấu tạo năng động, tiến bộ, nhƣng đƣợc ổn định nhờ các thành phần bảo thủ. Do vậy, sự tác động tương hỗ giữa các thành phần cấu tạo địa lý rất đa dạng và phức tạp, gây nên những phân hóa đa dạng về cảnh quan, thời gian phát triển càng dài, tính ổn định của cảnh quan càng cao. Vì thế, việc phân ra thành phần cấu tạo chủ đạo hay phụ thuộc chỉ có tính chất tương đối, chỉ có ý nghĩa trong một thời điểm chứ không phải cả lịch sử phát triển của cảnh quan.[6],[53]
Theo A.A. Krauklis nhóm các thành phần thành ba nhóm:
+ Các thành phần cứng (nền địa chất, địa hình): là nền tảng rắn, là cơ sở hình thành cảnh quan và sự phân hóa cảnh quan.
+ Các thành phần động (khí hậu, thủy văn, quá trình tự nhiên,…): thực hiện các chức năng trao đổi và vận chuyển vật chất bên trong cảnh quan và giữa các cảnh quan với nhau.
+ Các thành phần tích cực (sinh vật, thổ nhƣỡng) là nhân tố quan trọng trong điều chỉnh, phục hồi cảnh quan. [53],[88]
- Cấu trúc ngang của cảnh quan
Các thành phần của CQ còn thể hiện tính tổ chức của hệ thống gọi là cấu trúc ngang hay cấu trúc tầng bậc. Nói cách khác, cảnh quan đƣợc đƣợc cấu tạo bởi một số địa hệ thống ở cấp thấp hơn phân bố theo chiều ngang. Nhiều hệ thống phân loại đƣợc thành lập để xác định sự phân bố không gian hệ thống các đơn vị cảnh quan trong phạm vi nghiên cứu.
Cấu trúc ngang nói lên tính không đồng nhất của địa tổng thể, địa tổng thể ở cấp phân vị càng cao, càng có cấu trúc ngang phức tạp.
Nội dung của nghiên cứu cấu trúc ngang:
- Tìm hiểu số lƣợng cấp dưới đang xét, số lượng cá thể mỗi cấp, đặc trƣng của từng cá thể hay từng kiểu loại về mặt Hình 1.3. Mô hình cấu trúc ngang
(tầng bậc ) (Nguyễn Ngọc khánh)
hình thái, diện tích, cấu trúc, động lực tùy thuộc vào quy mô và độ phức tạp (đa dạng trong cấu trúc đứng) của lãnh thổ.
- Tìm hiểu mối quan hệ giữa các đơn vị đồng cấp và khác cấp trong hệ thống, đánh giá vai trò của chúng trong việc hình thành địa tổng thể.
Nghiên cứu cấu trúc ngang của CQ rất phức tạp vì nó thể hiện sự phân hóa trong nội tại cảnh quan liên quan đến tổng hợp các thành phần cấu tạo. Tuy nhiên, giữa cấu trúc ngang và cấu trúc thẳng đứng có mối quan hệ phụ thuộc. Cấu trúc thẳng đứng càng không đồng nhất thì cấu trúc ngang càng phức tạp. Mối quan hệ hữu cơ giữa cấu trúc thẳng đứng và cấu trúc ngang trong hệ thống cảnh quan của một lãnh thổ tạo nên động lực phát triển, cũng nhƣ sự phân hóa của cảnh quan.
1.3.1.2. Cấu trúc chức năng của cảnh quan
Chức năng của CQ là tổng hợp các quá trình trao đổi và biến đổi của vật chất và năng lượng trong địa hệ. Vì lớp vỏ cảnh quan là môi trường sống của con người, nên Hệ thống cảnh quan của lãnh thổ bất kì biểu hiện các chức năng: (i) là không gian sinh tồn của các cộng đồng sinh sống tại đó; (ii) là nguồn thành tạo và cung cấp tài nguyên cho nền sản xuất xã hội tại lãnh thổ đó và (iii) là nơi chứa đựng, xử lý phế thải xã hội.
Theo tác giả Vũ Tự Lập (1976), Trương Quang Hải (2008), CQ có hai chức năng cơ bản là chức năng tự nhiên và chức năng kinh tế xã hội [38],[62].
Chức năng tự nhiên (còn gọi là chức năng tự điều chỉnh của CQ) là tiếp nhận các dòng vật chất, năng lƣợng để đảm bảo cho sự tồn tại và phát triển của CQ. Chức năng kinh tế xã hội là khả năng sử dụng CQ vào các mục đích phát triển kinh tế xã hội, là thuộc tính thể hiện bên ngoài của chức năng tự nhiên và chỉ xuất hiện khi có con người. Việc sử dụng CQ phù hợp với chức năng tự nhiên sẽ đảm bảo sự phát triển bền vững cho mối quan hệ giữa tự nhiên và con người. Chức năng CQ được xác định trên cơ sở phân tích cấu trúc CQ, mỗi đơn vị CQ có thể có nhiều chức năng và nhiều đơn vị CQ có thể cùng một chức năng. Nếu con người sử dụng CQ phù hợp với chức năng của nó đó là hướng sử dụng hợp lý và CQ có khả năng phát triển bền vững, lâu dài. Do vậy, việc nghiên cứu chức năng của CQ, đánh giá tiềm năng vốn có của nó là cơ sở để định hướng SDHLTN và PTBV lãnh thổ.
1.3.1.3. Động lực của cảnh quan
Các CQ luôn chịu sự tác động trong suốt quá trình hình thành, phát triển theo các quy luật tự nhiên. Động lực phát triển CQ phụ thuộc các yếu tố của tự nhiên (năng lƣợng bức xạ mặt trời, chế độ nhiệt, cơ chế hoạt động của gió mùa,...) và hoạt Header Page 38 of 148. 26
động khai thác lãnh thổ của con người. Nhịp điệu và xu thế biến đổi của nó phụ thuộc sự luân phiên tác động của chế độ mùa vào lãnh thổ. Tác động này làm biến đổi CQ qua sự gia tăng các quá trình tích tụ và trao đổi vật chất - năng lƣợng trong nó, cả những tác động kìm hãm hay thúc đẩy các quá trình tự nhiên.
Tuy nhiên, hệ thống lãnh thổ còn cấu thành từ phân hệ xã hội, do đó, nó còn chịu tác động của các quy luật phát triển xã hội. Chính các yếu tố này hình thành cơ chế động lực có tính chất quyết định đến biến đổi CQ hiện đại, đó là các hoạt động khai thác lãnh thổ của con người, tác động lên cân bằng vật chất, năng lƣợng trong hệ thống giữa hai phân hệ tự nhiên – xã hội.
Vai trò vị trí của con người trong mối quan hệ với thiên nhiên theo quan điểm sinh thái học nhân văn đƣợc Nguyễn An Thịnh [91],[92] mô tả qua các mô hình sau:
(3) (2)
(1) (4)
(a) (1) (2)
(3) (4)
(b) (1) (2)
(3) (5)
(c) Hình 1.4. Mô hình cấu trúc cảnh quan (Nguyễn An Thịnh)
Trong đó: (1, 2, 3): các nhân tố vô sinh, (4): sinh vật nói riêng, (5): sinh vật và con người)
Trong hình (a) con người hòa đồng trong giới sinh vật; trong hình (b) con người là một thành phần của hệ sinh thái tự nhiên, còn trong hình (c), con người là trọng tâm của hệ sinh thái nhân văn, bao quanh con người là môi trường sống có tất cả các mối quan hệ tương tác với môi trường sống đó.