Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. CÁC NHÂN TỐ THÀNH TẠO CẢNH QUAN
2.1.3. Khí hậu và thuỷ văn
Khí hậu có ảnh hưởng đến sự phân bố, cấu trúc, sinh trưởng, phát triển và năng suất của thảm thực vật. Nhóm nhân tố khí hậu bao gồm: Bức xạ mặt trời, nhiệt độ, lượng mưa, thành phần và sự chuyển động của không khí. Tất cả các yếu tố trên liên quan chặt chẽ với nhau và ảnh hưởng tổng hợp lên đời sống thảm thực vật. Là một huyện nằm ở phía Nam tỉnh Hà Tĩnh, Kỳ Anh có một chế độ khí hậu khá đặc biệt. Theo tác giả Vũ Tự Lập, Kỳ Anh là khu vực giới hạn cuối của á đới khí hậu nhiệt đới gió mùa có mùa đông lạnh. Khí hậu ở đây nằm trong vành đai nhiệt đới gió mùa với một mùa mưa và một mùa ít mưa được phân hoá không rõ nét, trong đó mùa mưa ở đây thường đến chậm và ngắn do sự hoạt động muộn của các nhiễu động khí quyển và sự rút lui của hoàn lưu Tây Nam, thời gian mùa đông và tính chất lạnh khô ở Kỳ Anh không được biểu hiện rõ nét nữa. Như vậy, Kỳ Anh có nền khí hậu nhiệt đới là căn bản bởi diện tích phần lớn là đai chân núi có độ cao dưới 700m và chỉ có đai khí hậu nhiệt đới trên núi theo đai cao.
- 43 -
Bảng 2.3: Một số đặc trưng về khí hậu huyện Kỳ Anh
Chỉ tiêu Tháng TB
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII năm
Nhiệt độ (0C) 17.3 19.4 21.1 24.3 27.6 30.3 30.0 28.6 27.0 24.2 21.7 19.7 24.3
Biên độ nhiệt
ngày (0C) 5,1 4,6 5,1 6,5 7,3 6,9 7,1 6,7 6,1 5,7 5,5 5,2 6,0 Số giờ nắng
(giờ) 27 115 93 127 185 256 294 183 121 47 61 55 1564
Số ngày khô
nóng (ngày) - 0,5 1,5 3 6,8 7,1 6,1 2 0,6 - - - 27,6
Lượng mưa trung bình
(mm)
110.1 74.6 58.5 69.4 156.8 124.9 97.4 237.7 572 761.9 409.8 203.9 2867.4
Khả năng bốc
hơi (mm) 44,6 32,2 42,3 68,5 138,9 180,7 227,2 167,4 80,2 65,8 59,8 55,7 1161,3 Độ ẩm tương
đối (%) 91,0 90,0 93,0 88,0 83,0 72,0 68,0 77,0 84,0 86,0 84,0 90,0 83,8
Nguồn: [11,29]
a) Chế độ nhiệt:
Huyện Kỳ Anh nằm trong vành đai khí hậu nhiệt đới Bắc Bán Cầu, có nhiệt độ trung bình năm là 24,3oC, tổng lượng nhiệt năm khoảng 8.000 - 8.500oC, biên độ nhiệt giữa tháng nóng nhất và tháng lạnh nhất trong năm từ 10 - 12oC. Vào mùa hè, do chịu ảnh hưởng của gió mùa Tây Nam khô nóng hoạt động mạnh nên khu vực này có nền nhiệt rất cao, nhiệt độ tháng nóng nhất vào tháng VII khoảng 30oC, có những ngày nhiệt độ lên đến 39 - 40oC. Trong khi đó, vào mùa đông do chịu ảnh hưởng của những đợt gió mùa Đông Bắc với cường độ mạnh làm cho nền nhiệt ở Kỳ Anh hạ thấp trung bình khoảng 17,5oC. Bên cạnh đó, ở những khu vực miền núi thì nhiệt độ luôn thấp hơn vùng đồng bằng do ảnh hưởng của sự chênh cao địa hình, lên cao 100 m thì nhiệt độ giảm đi 0,6oC; điều này đã tạo nên sự phân hoá về lớp phủ thực vật rất rõ nét theo độ cao của địa hình.
Như vậy, với điều kiện nhiệt độ như trên đã cung cấp một lượng nhiệt rất lớn, tạo điều kiện cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển của thực vật. Đặc biệt, với biên độ nhiệt năm lớn và nằm trong khoảng thích nghi của thực vật đã góp phần tạo nên sự phong phú trong về thành phần loài trong hệ thảm thực vật của địa phương.
- 44 -
Bảng 2.4: Nhiệt độ trung bình tháng trong nhiều năm (1963 - 2011) ở các trạm thuộc khu vực nghiên cứu và lân cận
Trạm Tháng
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Hương Sơn 17.1 18.8 21.0 24.5 27.4 29.6 29.4 28.1 26.7 24.0 21.1 18.9 Hà Tĩnh 17.0 19.4 21.0 24.5 27.7 30.4 29.8 28.6 27.0 23.9 21.4 19.3 Hương Khê 17.1 19.7 21.3 24.8 27.4 29.8 29.5 28.2 26.6 23.4 21.0 19.7 Kỳ Anh 17.3 19.4 21.1 24.3 27.6 30.3 30.0 28.6 27.0 24.2 21.7 19.7 Ba đồn 18.2 20.5 22.6 25.3 27.6 30.1 29.3 28.1 26.9 23.4 21.6 19.8 Nguồn: [11,29]
Biểu đồ 2.1: Biến thiên nhiệt độ trung bình tháng trong nhiều năm (1963 - 2011) trạm Kỳ Anh
b) Chế độ khô ẩm
Nước là nhân tố sinh thái giữ vai trò quan trọng trong đời sống của thực vật.
Cùng với chế độ nhiệt, nước là nhân tố có ảnh hưởng quyết định đến bộ mặt phân bố thực bì trên trái đất. Theo Thái Văn Trừng [94], chế độ khô ẩm là nhân tố quyết định việc hình thành các thảm thực vật nguyên sinh khí hậu. Nước ảnh hưởng đến thảm thực vật ở ba dạng: Mưa, độ ẩm không khí và độ ẩm đất.
- Lượng mưa:
Do chịu ảnh hưởng của địa hình - lãnh thổ huyện Kỳ Anh nằm về phía sườn Đông của dãy Hoành Sơn chắn ngang ra biển với những ngọn núi có độ cao lên tới 1.000 m đã tạo thành những tấm bình phong đón gió thổi từ biển vào đã làm cho Kỳ Anh trở thành một túi mưa của cả nước. Trừ một phần ở phía Bắc lãnh thổ, còn lại các vùng khác có lượng mưa bình quân hàng năm đều lớn hơn 2.000 mm, đặc biệt có một số nơi lên đến hơn 3.000 mm. Tuy nhiên, lượng mưa phân bố không đồng
- 45 -
đều trong năm, tập trung vào mùa hạ và mùa thu. Đối với những tháng mùa đông thì lượng mưa chỉ đạt khoảng 26% lượng mưa của cả năm mặc dù thời gian mưa có thể kéo dài nhưng vào cuối đông chủ yếu là mưa phùn. Những tháng có lượng mưa lớn nhất là tháng IX, X, XI; những tháng có lượng mưa thấp nhất vào tháng II, III, IV nhưng vẫn chưa xuống dưới mức tháng khô bởi lượng mưa trung bình tháng luôn lớn hơn hai lần nhiệt độ trung bình tháng.
Bảng 2.5: Lượng mưa trung bình tháng trong nhiều năm (1963 - 2011) ở các trạm khu vực nghiên cứu và lân cận
Trạm Tháng
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Kỳ Anh 110.1 74.6 58.5 69.4 156.8 124.9 97.4 237.7 572 761.9 409.8 203.9 Kỳ Thượng 108.7 68.2 58 64.3 159.8 145.8 112.7 240.2 538.2 838.1 382.3 146.4 Kỳ Lạc 161 66.5 51 60.2 146.9 150.8 139 242.7 677.1 927 476.7 171.8 Sông Rác 143 95.3 69.3 66.2 148.6 107.9 114.1 252.9 678.2 709.9 420 235.9 Nguồn: [11,29]
Số ngày mưa trung bình năm ở Kỳ Anh cũng khá cao, phổ biến từ 150 - 160 ngày/năm. Nhìn chung, chế độ mưa khu vực này rất thất thường, do ảnh hưởng của bão và mưa nguồn, lượng mưa hằng năm cũng như hàng tháng có thể khác nhau từ năm này sang năm khác.
Biểu đồ 2.2: Biến thiên lượng mưa trung bình tháng trong nhiều năm (1963 - 2011) ở các trạm huyện Kỳ Anh
- 46 -
Bảng 2.6: Số ngày mưa trung bình các tháng trong nhiều năm trạm Kỳ Anh
Chỉ tiêu Tháng
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Số ngày mưa (ngày) 22 5 14 16 12 4 3 11 17 17 14 18
Nguồn: [11,29]
Biểu đồ 2.3: Biến thiên số ngày mưa trung bình các tháng trong nhiều năm trạm Kỳ Anh
- Độ ẩm:
Hơi nước trong không khí phụ thuộc vào đặc điểm của khí hậu và cũng là nguồn cung cấp độ ẩm cho thực vật. Độ ẩm không khí trung bình hằng năm ở Kỳ Anh khá cao, trung bình khoảng 83 - 84%, vào những tháng khô nóng nhất của mùa hè độ ẩm trung bình khoảng 68%. Vào mùa đông, độ ẩm không khí thường rất cao, đặc biệt vào những tháng cuối đông, độ ẩm trung bình của không khí luôn trên 90%
do hoạt động của các khối khí cực đới tràng về mang theo hơi ẩm khi qua biển Đông gây ra mưa phùn. Thời kỳ có độ ẩm không khí thấp nhất là vào các tháng VI, VII, đây là thời kỳ hoạt động mạnh mẽ của gió Tây khô nóng ảnh hưởng trực tiếp đến sinh trưởng của thực vật, cây cối khô héo. Tuy nhiên, vào mùa hè thường có những cơn mưa dông vào chiều tối đã góp phần hạ thấp bớt nền nhiệt trong ngày và cũng cung cấp lượng ẩm trong không khí.
Bảng 2.7: Độ ẩm tương đối các tháng trong năm trạm Kỳ Anh
Chỉ tiêu Tháng TB
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm Độ ẩm
tương đối (%) 91.0 90.0 93.0 88.0 83.0 72.0 68.0 77.0 84.0 86.0 84.0 90.0 83.8 Nguồn:[11,29]
- 47 - Lượng bốc hơi nước:
Vào những tháng mùa đông, lượng bốc hơi tại Kỳ Anh rất thấp do nhiệt độ không khí thấp, độ ẩm lại cao, áp lực không khí lớn nên lượng bốc hơi chỉ bằng 1/5 đến 1/2 lượng mưa. Đặc biệt vào mùa hạ, do nhiệt độ không khí cao, độ ẩm thấp, gió lớn, áp lực không khí giảm nên cường độ bốc hơi lớn hơn nhiều, vào tháng VI, VII lượng bốc hơi có thể gấp 3 - 4 lần năm tháng mùa lạnh. Ở khu vực ven biển, có những tháng lượng bốc hơi nhiều hơn lượng mưa.
Bảng 2.8: Lượng bốc hơi nước các tháng trong năm trạm Kỳ Anh
Chỉ tiêu
Tháng
TB I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm
Lượng bốc hơi (mm)
44,6 32,2 42,3 68,5 138,9 180,7 227,2 167,4 80,2 65,8 59,8 55,7 1161,3 Nguồn: [11,29]
Nhìn chung, trong toàn mùa mưa, lượng mưa vẫn lớn gấp ba lần lượng bốc hơi, điều này rất có ý nghĩa đối với thực vật vì nền nhiệt độ và độ ẩm là một trong những động lực thúc đẩy sự tăng trưởng năng suất sinh học.
Như đã nói, nhân tố vị trí địa lí và địa hình đã góp phần hình thành nên một kiểu khí hậu khá độc đáo của lãnh thổ Kỳ Anh, đó là kiểu khí hậu mang tính chất á nhiệt đới mưa mùa ẩm hơn là khí hậu nhiệt đới điển hình. Với kiểu sinh khí hậu này đã hình thành trên đất địa đới kiểu rừng kín thường xanh với những loài đặc trưng cho cho khu hệ Hoa Nam - Bắc Việt Nam, xen lẫn với một số ngành Hạt trần từ khu vực lạnh Hymalaya di cư tới.
c) Chế độ gió:
Gió là nhân tố làm thay đổi các nhân tố khí hậu như nhiệt độ, độ ẩm, thành phần không khí, thông qua đó ảnh hưởng đến các quá trình hô hấp, thoát hơi nước, hấp thụ nước và các chất dinh dưỡng khoáng của thực vật cũng như trong đất.
Huyện Kỳ Anh nằm trong khu vực chịu ảnh hưởng của chế độ gió mùa nhưng tính chất phân mùa không rõ rệt như khu vực Bắc Trung Bộ hay Bắc Bộ. Hướng gió là một yếu tố bị địa hình chi phối sâu sắc nhất, trên căn bản khí hậu Kỳ Anh mỗi năm có hai mùa gió chủ yếu, là gió mùa Đông Bắc thổi vào mùa đông (kéo dài từ tháng X đến tháng III năm sau) và gió mùa Tây Nam thổi vào mùa hè (từ tháng V đến tháng IX hằng năm).
- 48 -
Thời gian thịnh hành gió mùa mùa đông ở Hà Tĩnh nói chung và Kỳ Anh nói riêng thường muộn hơn ở Bắc Bộ, song các đợt gió mùa Đông Bắc đều mạnh và thường ảnh hưởng đến Kỳ Anh. Trong thời kỳ tháng XII, I, II, trên địa bàn Kỳ Anh bị chi phối bởi hướng gió Đông Bắc tương đối đồng nhất. Thời kỳ cuối mùa đông, do sự di chuyển lệch về phía Đông của áp cao lục địa và quá trình biến tính ẩm qua vùng biển, nên hoạt động của gió mùa Đông Bắc cũng biến tính dần. Thời gian này khối khí lạnh di chuyển chậm hơn và biến tính nhanh hơn, hướng gió dịch chuyển dần từ Đông Bắc sang hướng Đông.
Gió mùa Tây Nam thường phát triển mạnh vào thời kỳ giữa hè. Đây là loại gió khô nóng, thường kèm theo dông vào chiều tối. Tháng IV là tháng chuyển tiếp từ gió mùa Đông Bắc sang Tây Nam.
Bảng 2.9: Tốc độ gió trung bình hàng tháng trong năm trạm Kỳ Anh
Trạm Tháng TB
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm Tốc độ
gió (m/s) 2.2 2.1 1.8 1.8 2.2 2.8 3.4 2.4 1.9 2.5 2.6 2.3 2.3 Nguồn: [11,29]
Nhìn chung, tốc độ gió ở Kỳ Anh thuộc loại lớn nhất trong tỉnh Hà Tĩnh, chính vì vậy nó ảnh hưởng rất lớn đến khả năng truyền phấn, phát tán hạt giống, mở rộng phạm vi phân bố của cây rừng và hệ sinh thái rừng. Đại đa số cây gỗ đặc trưng cho hệ sinh thái rừng thứ sinh rất thích nghi với sự phát tán bằng gió. Ở những vùng núi cao, do tốc độ gió khá mạnh nên phần lớn thực vật có bộ rễ vững chắc, cây thấp, độ thon lớn. Ngoài ra, gió quá mạnh còn cuốn đi những chất màu và cuốn cát bụi khiến cho đất trở nên cằn cỗi, ảnh hưởng đến năng suất thực vật và đời sống nhân dân.
Các hiện tượng khí hậu đặc trưng:
- Ở Kỳ Anh, sương mù chủ yếu xảy ra trong mùa đông và những tháng chuyển tiếp, thường 5 - 6 ngày có sương mù, ở khu vực miền núi thường nhiều hơn, phổ biến nhất là loại sương mù địa hình xuất hiện từng đám mà không thành từng lớp dày đặc.
- Số giờ nắng ở Kỳ Anh khá cao, bình quân mùa đông có 70 - 80 giờ, ở các tháng mùa hè là 180 - 190 giờ; trung bình năm có 1.500 - 1.700 giờ nắng, nhưng do phân bố không đều nên vào mùa đông thực vật thường thiếu ánh sáng, trong khi mùa hè thì lại quá dư thừa. Mùa đông nắng ít gay gắt rất thuận lợi cho thực vật, nhưng mùa hè nắng thường quá gay gắt ảnh hưởng xấu đến thực vật nói chung và sản xuất nông nghiệp nói riêng.
- 49 -
Kỳ Anh cũng là một trong những huyện của Hà Tĩnh cũng chịu ảnh hưởng của bão, trung bình mỗi năm có từ 0,8 đến 1,0 cơn bão (Đài khí tượng thủy văn Bắc Trung Bộ). Thông thường bão xuất hiện từ tháng IX đến tháng XI. Do ảnh hưởng của bão thường gây mưa lớn đến 100 - 200 mm/cơn bão, có nơi 400 - 500 mm/cơn bão nên dễ gây lũ lụt lớn, làm cho những cây to bị bật gốc, gẫy đổ.
- Gió Tây khô nóng là một loại hình đặc biệt ở Kỳ Anh nói riêng và Khu IV nói chung. Nó thường chỉ xuất hiện thành từng đợt, nhiệt độ cao nhất lớn hơn 35oC, độ ẩm thấp nhất dưới 55%. Bình quân số ngày gió Tây khô nóng ở khu vực này là 30 - 35 ngày/năm, thường bắt đầu vào tháng III và kết thúc vào tháng IX, cao điểm là tháng VII. Chính loại gió này đã gây hậu quả xấu đến thực vật, cây cối khô héo giảm năng suất, trong đất tích luỹ nhiều sắt nhôm gây thoái hoá đất.
Dựa vào các chỉ tiêu về khí hậu và các hiện tượng khí hậu cực đoan, luận án đã tiến hành phân kiểu sinh khí hậu cho huyện Kỳ Anh bao gồm: 1 - Kiểu sinh khí hậu mưa nhiều có 1 tháng lạnh và số ngày khô nóng trong năm trên 30 ngày; 2 - Kiểu sinh khí hậu mưa nhiều có 1 tháng lạnh và số ngày khô nóng trong năm dưới 30 ngày; 3 - Kiểu sinh khí hậu mưa nhiều có 2 - 3 tháng lạnh và số ngày khô nóng trong năm trên 30 ngày;4 - Kiểu sinh khí hậu mưa nhiều có 4 tháng lạnh và không có ngày khô nóng trong năm; 5 - Kiểu sinh khí hậu mưa nhiều có trên 4 tháng lạnh và không có ngày khô nóng trong năm.
2.1.3.2. Thủy văn
Kỳ Anh là một huyện có đồi núi chiếm phần lớn diện tích lãnh thổ, địa hình dốc nghiêng ra biển nên sông ngòi có đặc điểm là ngắn, lưu vực nhỏ, dốc và đều bắt nguồn từ những đỉnh núi cao nên tốc độ dòng chảy lớn nhất là về mùa mưa lũ; và đặc biệt mạng lưới sông ngòi ở đây khá dày đặc, có độ uốn khúc lớn.
Bảng 2.10: Đặc điểm một số sông chính ở huyện Kỳ Anh
Tên sông Chiều dài (km)
Diện tích lưu vực
(km2)
Chiều dài lưu vực
(km)
Chu vi lưu vực (km)
Hệ số uốn khúc
Sông Rác 32 167 23 75 1,43
Sông Trí 29 57 20 50 2,52
Sông Rào Trổ 51 480 - - -
Sông Quyền 34 150 16 49 3,34
Nguồn: [11,29]
- 50 -
Mùa lũ nước chảy dồn ứ từ các sườn dốc xuống phía các thung lũng hẹp, nước sông lớn lên rất nhanh gây lũ lớn, ngược lại vào mùa ít mưa nước sông xuống thấp, dòng chảy trong các tháng kiệt rất nhỏ. Sự phân bố dòng chảy đối với các sông suối ở Kỳ Anh theo mùa rõ rệt, hầu hết các sông chịu ảnh hưởng của mưa lũ ở thượng nguồn, ở khu vực hạ lưu do chịu ảnh hưởng của chế độ thuỷ triều nên thường bị nhiễm mặn.
Nhìn chung nguồn nước ngầm ở đây khá phong phú vì nền địa chất bên dưới chủ yếu từ các đá phiến sét nên khả năng chứa và giữ nước tốt. Sự phong phú về nguồn nước mặt và nước ngầm đã cung cấp một lượng nước cần thiết cho thực vật vào mùa khô.
- TN nước mặt
TN nước mặt của huyện Kỳ Anh được phong phú, hiện nay đang triển khai xây dựng các công trình thủy lợi nhằm cung cấp nguồn nước sinh hoạt, sản xuất và nước tưới phục vụ phát triển KT - XH của huyện.
Sông chính cung cấp nguồn nước như: Sông Rác, Sông Trí, Sông Quyền, Sông Cầu Quèn, Khe Cầu đá, Sông Rào Trổ. Ngoài ra, có nhiều suối nhỏ trong địa bàn huyện chia cắt địa hình với mạng lưới khá dày đặc.
Đầu nguồn sông Trí có các hồ thủy lợi tích nước phục vụ cho nông, lâm, ngư nghiệp và sinh hoạt cộng đồng dân cư trong mùa khô: Hồ Kim Sơn xã Kỳ Hoa, nằm trên khe Hố có diện tích lưu vực 25 km2; Hồ sông Trí (Kỳ Hoa) có diện tích lưu vực 56 km2; Trên khe Cầu đá có hồ Đá Cát (Kỳ Tân) diện tích lưu vực 11 km2. Hồ Thượng Thầu Dầu - Khe Lũy có diện tích lưu vực là 10,0 km2; Hồ Rào Trổ có diện tích lưu vực là 125,5 km2.
- Nguồn nước ngầm
Theo các số liệu đánh giá địa chất thuỷ văn của Cục Địa chất Việt Nam cho thấy vùng Kỳ Anh là vùng địa tầng có nước ngầm nghèo. Trữ lượng nước ngầm ở độ sâu trung bình và từ mạch nông rất nhỏ, chất lượng nước không tốt. Giếng khoan tại bệnh viện huyện ở độ sâu khoảng 40 m, lưu lượng chỉ đạt 2,2 l/s, hàm lượng sắt trên 5 mg/l, một số chất khác cũng có hàm lượng vượt quá giới hạn cho phép. Trên bản đồ địa chất thủy văn cho thấy vùng Kỳ Anh là vùng có địa tầng chứa nước ngầm nghèo, tổng lưu lượng nước ngầm có thể khai thác ước tính chỉ khoảng 1.000 m3/ngày đêm. Việc khai thác nước ngầm cũng hỗ trợ nguồn nước sử dụng nhất là vào mùa khô nóng, nguồn nước mặt khan hiếm.