Tải bản đầy đủ

Nghiên cứu sinh thái cảnh quan tỉnh Sơn La phục vụ quy hoạch, phát triển kinh tế - xã hội

i
g.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC
VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
-----------------------------

DOÃN THỊ TRƯỜNG NHUNG

NGHIÊN CỨU SINH THÁI CẢNH QUAN TỈNH SƠN LA
PHỤC VỤ QUY HOẠCH, PHÁT TRIỂN KINH TẾ - XÃ HỘI

LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC

Hà Nội - 2018



iii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ...........................................................................................................ii
MỤC LỤC............................................................................................................... iii
MỞ ĐẦU................................................................................................................... 1
1. Lý do chọn đề tài................................................................................................... 1
2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài ............................................................................. 2
3. Phạm vi nghiên cứu............................................................................................... 2
4. Những điểm mới của luận án ................................................................................ 2
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án ........................................................... 2
5.1. Ý nghĩa khoa học ............................................................................................... 2
5.2. Ý nghĩa thực tiễn ................................................................................................ 3
6. Bố cục của luận án ................................................................................................ 3
Chương I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC VỀ VẤN ĐỀ
NGHIÊN CỨU .......................................................................................................... 4
1.1. Những lĩnh vực khoa học liên quan đến sinh thái cảnh quan ............................ 4
1.1.1. Sinh thái học ................................................................................................... 4
1.1.2. Hệ sinh thái ..................................................................................................... 6
1.1.2.1. Khái niệm hệ sinh thái ................................................................................. 6
1.1.2.2. Thành phần của hệ sinh thái......................................................................... 7
1.1.2.3. Cấu trúc của hệ sinh thái .............................................................................. 8
1.1.2.4. Chức năng của hệ sinh thái .......................................................................... 8
1.1.2.5. Tính chất của hệ sinh thái ............................................................................ 9
1.1.3. Cảnh quan học............................................................................................... 10
1.1.3.1. Khái niệm cảnh quan ................................................................................. 10
1.1.3.2. Nhân tố thành tạo cảnh quan ...................................................................... 11
1.1.3.3. Hệ thống phân loại cảnh quan .................................................................... 12
1.1.3.4. Cấu trúc, động lực cảnh quan .................................................................... 13
1.1.3.5. Chức năng cảnh quan ................................................................................. 15
1.1.4. Sinh địa quần học .......................................................................................... 16
1.2. Một số nghiên cứu về sinh thái cảnh quan ....................................................... 17
1.2.1. Khái niệm sinh thái cảnh quan ...................................................................... 17
1.2.1.1. Các định nghĩa về sinh thái cảnh quan chú trọng đến đặc trưng sinh thái
học của cảnh quan ................................................................................................... 17


iv
1.2.1.2. Các định nghĩa chú trọng đến đặc trưng nhân văn của cảnh quan............. 19
1.2.1.3. Các định nghĩa về sinh thái cảnh quan của các nhà cảnh quan học Xô Viết


và Việt Nam ............................................................................................................ 20
1.2.1.4. Các định nghĩa tích hợp về sinh thái cảnh quan ........................................ 21
1.2.2. Cấu trúc và chức năng của sinh thái cảnh quan ............................................ 22
1.2.3. Phân biệt khái niệm “Sinh thái cảnh quan” và “Cảnh quan sinh thái” ......... 24
1.2.3.1. Về “Sinh thái cảnh quan” ........................................................................... 24
1.2.3.2. Về “Cảnh quan sinh thái” .......................................................................... 25
1.2.4. Tình hình nghiên cứu sinh thái cảnh quan .................................................... 26
1.2.4.1. Trên thế giới ............................................................................................... 26
1.2.4.2. Ở Việt Nam ................................................................................................ 27
1.3. Các công trình nghiên cứu liên quan tới đề tài luận án tại tỉnh Sơn La ........... 30
1.4. Cơ sở lý luận .................................................................................................... 32
CHƯƠNG 2. NỘI DUNG, QUAN ĐIỂM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 35
2.1. Nội dung nghiên cứu ........................................................................................ 35
2.2. Quan điểm nghiên cứu ..................................................................................... 35
2.2.1. Quan điểm hệ thống ...................................................................................... 35
2.2.2. Quan điểm tổng hợp ...................................................................................... 36
2.2.3. Quan điểm lãnh thổ ....................................................................................... 36
2.2.4. Quan điểm lịch sử ......................................................................................... 37
2.2.5. Quan điểm liên ngành và phát triển bền vững .............................................. 37
2.3. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................. 38
2.3.1. Phương pháp khảo sát ngoài thực địa ........................................................... 38
2.3.2. Phương pháp phân tích và tổng hợp tài liệu ................................................. 39
2.3.3. Phương pháp Bản đồ và Hệ thông tin địa lí .................................................. 39
2.3.4. Phương pháp chuyên gia ............................................................................... 40
2.3.5. Nhóm phương pháp nghiên cứu, đánh giá sinh thái cảnh quan .................... 40
2.4. Các bước nghiên cứu ....................................................................................... 41
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ................................ 42
3.1. Điều kiện tự nhiên, các yếu tố sinh thái nhân văn - nhân tố hình thành sinh
thái cảnh quan ......................................................................................................... 42
3.1.1. Điều kiện tự nhiên ......................................................................................... 42
3.1.1.1. Vị trí địa lý ................................................................................................. 42
3.1.1.2. Địa chất - Địa hình ..................................................................................... 42


v
3.1.1.3. Khí hậu - thủy văn...................................................................................... 49
3.1.1.4. Thổ nhưỡng ................................................................................................ 56
3.1.1.5. Thảm thực vật ............................................................................................ 60
3.1.2. Các yếu tố sinh thái nhân văn ....................................................................... 69
3.1.2.1. Về dân số, dân tộc ...................................................................................... 69
3.1.2.2. Về tình hình xóa đói giảm nghèo và giải quyết việc làm .......................... 70
3.1.2.3. Về cơ cấu kinh tế ....................................................................................... 70
3.1.2.4. Các tác động nhân sinh đến môi trường tự nhiên ...................................... 71
3.2. Phân loại hệ thống sinh thái cảnh quan tỉnh Sơn La ........................................ 74
3.3. Biến động sinh thái cảnh quan tỉnh Sơn La theo thời gian ............................ 111
3.3.1. Bản đồ sinh thái cảnh quan tỉnh Sơn La năm 2005 .................................... 112
3.3.2. Bản đồ sinh thái cảnh quan tỉnh Sơn La năm 2015 .................................... 115
3.3.3. Biến động sinh thái cảnh quan tỉnh Sơn La theo thời gian ......................... 118
3.4. Định hướng khai thác, sử dụng hợp lý lãnh thổ phục vụ phát triển kinh tế - xã
hội.......................................................................................................................... 121
3.4.1. Quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh Sơn La ................. 121
3.4.2. Định hướng không gian các đơn vị sinh thái cảnh quan cho bảo tồn, sử dụng
hợp lý tài nguyên ................................................................................................... 123
3.4.2.1. Ngành nông nghiệp .................................................................................. 124
3.4.2.2. Ngành lâm nghiệp .................................................................................... 125
3.4.2.3. Phát triển các khu bảo tồn ........................................................................ 127
3.4.2.4. Ngành công nghiệp .................................................................................. 130
3.4.2.5. Ngành du lịch, thương mại, dịch vụ......................................................... 131
3.4.2.6. Phát triển đô thị ........................................................................................ 133
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .............................................................................. 139
KẾT LUẬN ........................................................................................................... 139
KIẾN NGHỊ .......................................................................................................... 140
CÁC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN TỚI LUẬN ÁN ................. 141
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................... 104
PHỤ LỤC


vi
DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1. Hệ thống phân vị và chỉ tiêu phân loại cảnh quan áp dụng cho tỉnh
Sơn La ..................................................................................................................... 33
Bảng 3. 1 Bảng phân loại đất tỉnh Sơn La ............................................................. 56
Bảng 3.2. Thống kê các đơn vị Sinh thái cảnh quan tỉnh Sơn La ......................... 104
Bảng 3.3. Diện tích các loại sinh thái cảnh quan tỉnh Sơn La năm 2005 ............. 112
Bảng 3.4. Diện tích các loại sinh thái cảnh quan tỉnh Sơn La năm 2015 ............. 115
Bảng 3.5. Biến động diện tích các đơn vị sinh thái cảnh quan tỉnh Sơn La theo
thời gian ................................................................................................................ 118
Bảng 3.6. Hiện trạng và định hướng sử dụng lãnh thổ tỉnh Sơn La ..................... 133


vii
DANH MỤC HÌNH

Hình 3.1. Bản đồ mô hình số độ cao tỉnh Sơn La ................................... sau trang 47
Hình 3.2. Bản đồ địa hình tỉnh Sơn La ................................................... sau trang 47
Hình 3.3. Bản đồ sinh khí hậu tỉnh Sơn La ............................................. sau trang 49
Hình 3.4. Bản đồ đất tỉnh Sơn La ............................................................ sau trang 56
Hình 3.5. Bản đồ thảm thực vật tỉnh Sơn La............................................ sau trang 61
Hình 3.6. Loại sinh thái cảnh quan rừng cây lá rộng ..............................................97
Hình 3.7. Loại STCQ rừng hỗn giao cây lá rộng, lá kim........................................98
Hình 3.8. Loại sinh thái cảnh quan rừng cây lá rộng trên núi đá vôi......................98
Hình 3.9. Loại sinh thái cảnh quan rừng hỗn giao tre, nứa.....................................99
Hình 3.10. Loại sinh thái cảnh quan rừng trồng, rừng cây lá kim ..........................99
Hình 3.11. Loại sinh thái cảnh quan cây bụi.........................................................100
Hình 3.12. Loại sinh thái cảnh quan thảm cây trồng gồm nhiều loại khác nhau ..100
Hình 3.13. Loại sinh thái cảnh quan thổ cư ..........................................................101
Hình 3.14. Loại STCQ thuỷ văn ...........................................................................101
Hình 3.15. Sơ đồ phân loại hệ thống STCQ tỉnh Sơn La .....................................103
Hình 3.16. Bản đồ sinh thái cảnh quan tỉnh Sơn La năm 2005 ............ sau trang 111
Hình 3.17. Biểu đồ diện tích các loại sinh thái cảnh quan tỉnh Sơn La năm 2005
...............................................................................................................................114
Hình 3.18. Bản đồ sinh thái cảnh quan tỉnh Sơn La năm 2015 ............ sau trang 114
Hình 3.19. Biểu đồ diện tích các loại sinh thái cảnh quan tỉnh Sơn La năm 2015
...............................................................................................................................117
Hình 3.20. Biểu đồ biến động diện tích các loại sinh thái cảnh quan tỉnh Sơn La
theo thời gian ................................................................................................................. 120
Hình 3.21. Bản đồ hiện trạng và định hướng sử dụng lãnh thổ tỉnh Sơn La sau
trang ...................................................................................................................... 125


viii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

CQ

Cảnh quan

ĐDSH

Đa dạng sinh học

GIS

Geographic Information System

HST

Hệ sinh thái

KT - XH

Kinh tế - xã hội

NCS

Nghiên cứu sinh

PTBV

Phát triển bền vững

STCQ

Sinh thái cảnh quan


1

MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Tỉnh Sơn La thuộc vùng Tây Bắc, có vị trí địa lí quan trọng trong chiến lược
phát triển kinh tế - xã hội (KT - XH), an ninh quốc phòng cấp vùng và Quốc gia.
Đồng thời, với vị trí đầu nguồn của Sông Đà và Sông Mã, đây là địa bàn phòng hộ
xung yếu cho vùng đồng bằng Bắc Bộ và 2 công trình thủy điện lớn nhất Việt Nam.
Với địa hình núi thấp, cao nguyên và thung lũng chiếm ưu thế, tài nguyên đất, khí
hậu phong phú, kho tàng tri thức bản địa đặc sắc…Tỉnh Sơn La có nhiều triển vọng
để phát triển kinh tế nông, lâm nghiệp, thương mại và du lịch, đem lại hiệu quả về
KT - XH và môi trường.
Tuy nhiên, công tác bảo vệ nguồn tài nguyên ở Sơn La còn thấp, ảnh hưởng
rất lớn đến các địa phương khác thuộc vùng hạ du Sông Đà và Sông Mã. Trong 10
năm qua, những biến đổi trong sử dụng đất và chuyển đổi cơ cấu cây trồng ở Sơn
La diễn ra mạnh mẽ. Trên địa bàn tỉnh, thoái hóa đất ngày càng trầm trọng, tài
nguyên nước suy giảm, ô nhiễm do mất rừng và sử dụng hóa chất nông nghiệp, tai
biến thiên nhiên xảy ra nhiều hơn, gây thiệt hại ngày càng nặng nề [84]. Vì vậy,
chiến lược phát triển KT - XH lâu dài của tỉnh cần xem xét theo chức năng từng
vùng lãnh thổ, theo hướng nhanh và bền vững.
Nghiên cứu sinh thái cảnh quan (STCQ) là phương pháp tiếp cận tổng hợp và
đa ngành, từ nghiên cứu thành phần loài sinh vật, đặc điểm môi trường sống, điều
kiện sinh thái, địa lý và vùng phân bố. Nghiên cứu STCQ nhằm hiểu rõ các nguồn
tài nguyên và điều kiện tự nhiên; mối quan hệ tác động qua lại giữa các thành phần
tự nhiên; đặc điểm và chức năng của từng đơn vị lãnh thổ... làm cơ sở cho việc đề
xuất những biện pháp khai thác và sử dụng các nguồn tài nguyên bền vững. Vì vậy,
việc nghiên cứu STCQ tỉnh Sơn La nhằm định hướng khai thác, cải tạo và phục hồi
chức năng sinh thái của lãnh thổ tại tỉnh Sơn La là cần thiết trong giai đoạn
hiện nay.
Đứng trước thực tế đó nghiên cứu sinh chọn đề tài: “Nghiên cứu sinh thái
cảnh quan tỉnh Sơn La phục vụ quy hoạch, phát triển kinh tế - xã hội”, góp phần
phát triển bền vững kinh tế - xã hội tỉnh Sơn La.


2

2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
Mục tiêu nghiên cứu của luận án:
2.1. Phân loại được hệ thống STCQ tỉnh Sơn La và thành lập được bản đồ STCQ
tỉnh Sơn La.
2.2. Làm rõ được sự biến động STCQ tỉnh Sơn La theo thời gian (2005 - 2015).
2.3. Xác lập được cơ sở khoa học dựa trên nghiên cứu STCQ phục vụ định hướng
sử dụng hợp lý lãnh thổ trong nông, lâm nghiệp và bảo tồn.
3. Phạm vi nghiên cứu
- Ranh giới lãnh thổ nghiên cứu được xác định trên cơ sở Bản đồ địa hình tỷ
lệ 1:100.000 và Bản đồ hành chính năm 2015 của Bộ Tài nguyên và Môi trường.
- Lãnh thổ nghiên cứu là toàn bộ tỉnh Sơn La có diện tích tự nhiên 14.125,0 km²,
tọa độ địa lý: 20°39’ - 22°02’ vĩ độ Bắc và 103°11’ - 105°02’ kinh độ Đông. Tính đến
năm 2015, tỉnh Sơn La có 12 đơn vị hành chính cấp huyện và 204 đơn vị hành
chính cấp xã [20].
- Nghiên cứu cơ sở khoa học về STCQ và phân loại STCQ, định hướng
không gian các đơn vị STCQ cho bảo tồn và sử dụng hợp lý tài nguyên.
4. Những điểm mới của luận án
- Đã xây dựng được hệ thống phân loại STCQ tỉnh Sơn La trên cơ sở kế thừa
có chọn lọc các kết quả nghiên cứu của cảnh quan học và sinh thái học.
- Xây dựng được bản đồ STCQ tỉnh Sơn La tỷ lệ 1:100.000.
- Bước đầu làm rõ giá trị dịch vụ của các đơn vị STCQ là cơ sở cho đề xuất
không gian bảo tồn và sử dụng hợp lý tài nguyên.
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
5.1. Ý nghĩa khoa học
- Các kết quả nghiên cứu của luận án góp phần bổ sung về lý thuyết nghiên
cứu STCQ phục vụ sử dụng hợp lý tài nguyên và bảo vệ thiên nhiên.


3

5.2. Ý nghĩa thực tiễn
- Luận án là tài liệu tham khảo có cơ sở khoa học trong công tác nghiên cứu,
giảng dạy và học tập liên quan đến nội dung STCQ.
- Các kết quả nghiên cứu của luận án là các dữ liệu tham khảo quan trọng
như các căn cứ khoa học cho các cơ quan chức năng liên quan, các nhà quản lý
tham khảo khi tiến hành quy hoạch sử dụng hợp lý tài nguyên tỉnh Sơn La.
6. Bố cục của luận án
Luận án ngoài các phần Mở đầu, Kết luận và Kiến nghị, có 3 chương chính:
Chương 1: Tổng quan tài liệu và cơ sở khoa học về vấn đề nghiên cứu
(32 trang)
Chương 2: Nội dung và phương pháp nghiên cứu (09 trang).
Chương 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận (100 trang).


4

CHƯƠNG I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC VỀ
VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Những lĩnh vực khoa học liên quan đến sinh thái cảnh quan
1.1.1. Sinh thái học
Sinh thái học (Ecology) bắt nguồn từ ngôn ngữ Hy Lạp “Oikos” có nghĩa
là nơi sống, nhà ở, “Logos” là môn học, khoa học. Theo nghĩa này, sinh thái học có
nghĩa là khoa học về nơi ở của sinh vật. Cho đến nay, nhiều định nghĩa về sinh thái
học ra đời, nhưng đều thống nhất rằng: Sinh thái học là khoa học chuyên ngành sinh
học nghiên cứu mối quan hệ tương hỗ giữa các sinh vật với môi trường. Sinh thái
học được nghiên cứu ở các cấp độ khác nhau từ cá thể, quần thể, quần xã, cho đến
các hệ sinh thái và sinh quyển [42]. Do tập trung vào mối tương tác giữa sinh vật
với môi trường của chúng, sinh thái học được coi là khoa học tổng hợp và đa ngành,
bao gồm nhiều mảng kiến thức của địa lý học, địa chất học, khí tượng học,
thổ nhưỡng học, di truyền học, hóa học, vật lý, toán học và khoa học thống kê [42].
Ernst Haeckel (1866) đã đưa ra định nghĩa đầu tiên về sinh thái học là “khoa
học bao hàm nhiều khái niệm về mối quan hệ giữa sinh vật với môi trường”.
Warming (1895) lần đầu tiên xuất bản cuốn “Sinh thái học thực vật” và lập giáo
trình đại học đầu tiên về sinh thái học thực vật [51, 52, 63, 72].
Mặc dù được công nhận phát triển vào nửa sau thế kỷ XIX, tuy nhiên, nhiều
nghiên cứu về sinh thái học tổng hợp đã xuất hiện ở thời cổ đại. Aristot và
Theophrastus đã thực hiện các quan sát về dòng di cư của động vật và thực vật, hiện
nay còn lưu lại những dẫn liệu mang tính chất sinh thái học khá rõ nét. Ở Châu Âu,
từ thế kỷ XVIII - XIX, được xem là thời kỳ “phục hưng sinh học”, tuy chưa chính
thức dùng tên gọi “sinh thái học”, nhưng nhiều nhà khoa học đã có nhiều công bố
đáng kể về sinh thái học. Đầu thế kỷ XVIII, nhà vi sinh vật học Hà Lan là
Leeuvenhoek đã nghiên cứu chuỗi thức ăn và quy luật điều chỉnh số lượng quần thể.
Các nhà khoa học của thế kỷ thứ XIX là Alexander von Humboldt (1769 - 1859),
Charles Darwin (1809 - 1882), Alfred Russel Wallace (1823 - 1913) và Karl
Möbius (1825 - 1908) đã có những đóng góp quan trọng trong nghiên cứu và giải
thích về mối quan hệ giữa các nhóm sinh vật với môi trường. Các nhà tự nhiên học


5

người Đức đóng vai trò tiên phong sáng lập, còn các nhà động vật và thực vật học
người Anh và Hoa Kỳ đóng vai trò kế cận, phát triển và hoàn thiện lý luận sinh thái
học [72].
Trong thời kì phát triển mạnh mẽ trên toàn thế giới, vấn đề “không gian sinh
thái” được coi là hạn chế lớn nhất của sinh thái học. Lịch sử phát triển của sinh thái
học chỉ ra rằng, hầu hết các nguyên lý sinh thái đều có tính chất phi không gian.
Ví dụ, quan hệ vật ăn thịt - con mồi là quan hệ sinh học thuần túy với điều kiện giả
thiết xảy ra trong một không gian bất kỳ, thuyết diễn thế sinh thái được xây dựng
cho một hệ sinh thái đồng nhất. Tuy nhiên, nếu xem xét sâu hơn, ảnh hưởng không
gian luôn là yếu tố khách quan, do đó, tiếp cận không gian là việc cần thiết trong
các nghiên cứu sinh thái học [72].
Đầu thế kỷ thứ XX, đánh dấu sự kiện các công trình nghiên cứu sinh thái
học, đã tích hợp các vấn đề địa lý học và sinh học: Cowles (1899) đã nghiên cứu về
diễn thế thực vật trên dải cồn cát ven hồ Michigan (Hoa Kỳ); Clements (1916) đã
nghiên cứu về quy luật phát triển của sinh vật quần lạc trong mối quan hệ với nhân
tố thổ nhưỡng...Đây được xem là những nghiên cứu sinh thái đầu tiên tiếp cận
không gian. Gause (1934) đã khẳng định mối quan hệ cạnh tranh khác loài là một
nguyên nhân gây ra sự phân hóa không gian. Khái niệm hệ sinh thái ra đời có ảnh
hưởng quyết định đến việc hình thành STCQ. Đối tượng nghiên cứu của sinh thái
học là các hệ sinh thái, theo Tansley (1935), sinh thái học là một tập hợp các vật
sống (thực vật, động vật, vi sinh vật) và môi trường phi sinh học nơi chúng sinh
sống (khí hậu, đất) [72].
Phần lớn các nhà STCQ trên thế giới đều khẳng định STCQ lý thuyết có
nguồn gốc từ sinh thái học truyền thống và hiện nay, sinh thái học hiện đại đang có
ảnh hưởng rất lớn đến định hướng nghiên cứu STCQ ứng dụng. Trong đó, hai đóng
góp quan trọng nhất của sinh thái học là:
- Định nghĩa về hệ sinh thái đã tạo ra mối liên kết giữa các yếu tố phi sinh
học (đối tượng nghiên cứu của các nhà địa lý) và các yếu tố sinh học (đối tượng
nghiên cứu của các nhà sinh thái học). Các nhà sinh thái học Xô Viết và Đông Âu
trước đây thường sử dụng khái niệm sinh địa quần lạc trong nghiên cứu sinh thái
học. Trong khi đó, các nhà sinh thái học Tây Âu và Bắc Mỹ chấp nhận hệ sinh thái


6

là đối tượng nghiên cứu, đồng thời kế thừa và tiếp tục phát triển: “Hệ sinh thái là
một hệ thống bao gồm các quá trình vật lý, hóa học, sinh học hoạt động trong một
không gian và thời gian nào đó” (Linderman, 1942) [115]; “…Là một đơn vị bất kỳ
bao gồm tất cả các vật sống (thực vật, động vật, vi sinh vật) trong một khu vực nhất
định có sự tương tác với môi trường vật lý bằng các dòng năng lượng tạo nên cấu
trúc dinh dưỡng xác định, sự đa dạng về loài và chu trình tuần hoàn vật chất”
(Odum, 1953); “…Là một hệ thống chức năng bao gồm tập hợp các vật sống (thực
vật, động vật, vi sinh vật) và môi trường tự nhiên (khí hậu, đất) tương tác qua lại”
(Whittaker, 1975) [72]. Chính quan điểm về hệ sinh thái của Tansley (1935), Troll
đã sáng tạo thuật ngữ STCQ vào năm 1939 [72].
- Xét về khía cạnh ứng dụng, những bài toán ứng dụng của sinh thái học là
nền tảng để phát triển các nghiên cứu STCQ ứng dụng trong nghiên cứu STCQ
tự nhiên, đặc biệt phổ biến ở Bắc Mỹ. Sinh thái học, xét về bản chất cũng là một
ngành khoa học ứng dụng cao, chú trọng tới các vấn đề quản lý tài nguyên thiên
nhiên và bảo vệ môi trường. Các hướng nghiên cứu ứng dụng cụ thể bao gồm, bảo
tồn thiên nhiên, quản lý nơi sống của sinh vật, giảm thiểu các tác động sinh thái do
ô nhiễm môi trường, phục hồi hệ sinh thái, tái tạo loài, sinh thái học biển, quản lý
rừng (là những ứng dụng trực tiếp của sinh thái); phát triển đô thị, các vấn đề nông
nghiệp, sức khỏe cộng đồng (là những ý tưởng và phân tích sinh thái học).
Kế thừa các nguyên lý cơ bản và các bài toán ứng dụng của sinh thái học,
STCQ tập trung nghiên cứu tương tác giữa cấu trúc không gian và các quá trình hệ
sinh thái, bao gồm các nguyên nhân và hệ quả sinh thái học do phân hóa cảnh quan
ở các tỷ lệ khác nhau. Điều đó tạo ra hai đặc trưng quan trọng của STCQ, phân biệt
với sinh thái học và cảnh quan học:
- Nghiên cứu ảnh hưởng của cấu trúc cảnh quan tới các quá trình HST;
- Nghiên cứu sinh thái học trên các đơn vị không gian có quy mô thường lớn
hơn so với các nghiên cứu sinh thái học truyền thống trước đây [72].
1.1.2. Hệ sinh thái
1.1.2.1. Khái niệm hệ sinh thái


7

Hệ sinh thái (HST) là một khái niệm tương đối rộng. HST coi các đơn vị
sinh thái là một tổ hợp các yếu tố có quan hệ với nhau theo các chức năng thống
nhất. Vì vậy, quy mô của HST có thể rất khác nhau, từ một cái ao, một thửa ruộng,
một khu rừng đến một vùng rộng lớn hay cả sinh quyển.
Khái niệm HST đã đưa thế giới sinh học và vật lý vào một thể thống nhất,
con người có thể mô tả, đánh giá và quản lý hệ này. HST là nơi mà các dạng sống
và môi trường xung quanh có tác động qua lại với nhau; nó đóng vai trò như một
đơn vị thể tích của Trái đất với sự biến động theo không gian, thời gian và mức độ.
Các HST bao gồm các thành phần hữu sinh và vô sinh, phân biệt nhờ cấu trúc và
chức năng khác nhau của chúng.
Vũ Trung Tạng (2000) [63] đã định nghĩa hệ sinh thái như sau: “Hệ sinh thái
là tổ hợp của một quần xã sinh vật với môi trường vật lý mà quần xã ở đó tồn tại,
trong đó các sinh vật tương tác với nhau và với môi trường để tạo nên chu trình
vật chất và sự chuyển hoá năng lượng”.
1.1.2.2. Thành phần của hệ sinh thái
Hệ sinh thái gồm hai hợp phần căn bản là quần xã sinh vật và môi trường mà
sinh vật tồn tại. Một HST hoàn chỉnh có các thành phần chính sau đây:
- Những chất vô cơ (C, N, CO2, H2O,…) tham gia vào chu trình tuần hoàn
vật chất trong hệ sinh thái;
- Những chất hữu cơ (protein, gluxit, lipid, các chất mùn…);
- Khí hậu, bao gồm nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm và các yếu tố vật lý khác;
- Đất, bao gồm thành phần đất, các đặc tính lý hóa học của đất;
- Các sinh vật, đây là thành phần sống của HST. Bao gồm 3 nhóm:
Nhóm sinh vật sản xuất: Gồm các sinh vật tự dưỡng, chủ yếu là cây xanh và
các vi khuẩn hóa tổng hợp. Chúng có khả năng tổng hợp chất hữu cơ từ các chất vô
cơ nhờ quang hợp hoặc hóa tổng hợp.
Sinh vật tiêu thụ: Gồm các sinh vật dị dưỡng, chủ yếu là các động vật. Chúng
sử dụng chất hữu cơ được tạo thành nhờ sinh vật sản xuất. Động vật ăn trực tiếp


8

thực vật là sinh vật tiêu thụ bậc I. Động vật ăn thịt các động vật tiêu thụ bậc I là sinh
vật tiêu thụ bậc II. Quá trình tương tự sẽ có các sinh vật tiêu thụ bậc III.
Sinh vật phân hủy: Gồm các sinh vật dị dưỡng như vi khuẩn, nấm. Chúng
phân hủy chất thải và xác chết của các sinh vật sản xuất, sinh vật tiêu thụ, biến đổi
các chất hữu cơ.
1.1.2.3. Cấu trúc của hệ sinh thái
Hai hợp phần căn bản của HST là quần xã sinh vật và môi trường sống của
nó cùng các mối quan hệ tác động qua lại lẫn nhau giữa sinh vật với sinh vật, giữa
sinh vật với môi trường và tác động của môi trường lên sinh vật. Các yếu tố cấu
thành HST rất khác nhau, mối quan hệ tác động qua lại giữa các yếu tố cũng phức
tạp, do đó cấu trúc HST cũng khác nhau. Có thể nghiên cứu các HST theo các kiểu
cấu trúc như: Cấu trúc không gian (theo chiều ngang và chiều thẳng đứng, theo tầng
và theo phiến), cấu trúc chu kỳ, cấu trúc mạng lưới dinh dưỡng, cấu trúc đặc tính
sinh sản, cấu trúc quần tụ (sống theo đàn, theo đám), cấu trúc do hoạt động
cạnh tranh…
1.1.2.4. Chức năng của hệ sinh thái
Chức năng cơ bản của HST là thực hiện vòng tuần hoàn vật chất, trao đổi
năng lượng và trao đổi thông tin để tái tổ hợp các quần xã sinh vật thích nghi với
điều kiện môi trường tạo thế cân bằng động trong quá trình phát triển. Cần nhấn
mạnh một số điểm như sau:
- Tuần hoàn vật chất là vòng cơ sở: Trong HST thường xuyên có sự trao đổi
vật chất đi từ môi trường vô sinh đi vào cơ thể sinh vật, rồi từ cơ thể sinh vật này
qua sinh vật khác theo chuỗi thức ăn, rồi từ cơ thể sinh vật đi trở lại môi trường.
Người ta gọi đó là vòng sinh địa hóa. Có rất nhiều loại vòng tuần hoàn vật chất khác
nhau nhưng nhìn chung đều gồm các khâu quan trọng là: tổng hợp chất hữu cơ, sử
dụng chất hữu cơ và phân giải chất hữu cơ.
- Thực vật xanh sử dụng năng lượng từ ánh sáng mặt trời để tổng hợp chất vô
cơ thành chất hữu cơ - nguồn chất sống cơ bản. Ta gọi đó là quá trình quang hợp.
Nguồn năng lượng để thực hiện quá trình biến đổi chất vô cơ thành chất hữu cơ


9

nhận được từ các phản ứng oxi hóa các chất vô cơ vi khuẩn thực hiện gọi là quá
trình hóa tổng hợp.
- Dòng tuần hoàn vật chất khác với dòng tuần hoàn năng lượng là vật chất
được HST sử dụng lại còn năng lượng thì không được sử dụng lại mà nó phát tán và
mất đi dưới dạng nhiệt vào vũ trụ. Vì vậy, dòng tuần hoàn vật chất là vòng kín còn
dòng tuần hoàn năng lượng là vòng hở.
1.1.2.5. Tính chất của hệ sinh thái
Hệ sinh thái có nhiều tính chất. Phần này muốn đề cập đến ba tính chất quan
trọng nhất là:
1) HST là một hệ thống luôn luôn vận động và biến đổi không ngừng, trạng
thái tĩnh chỉ là tương đối và tạm thời. HST gồm hai phần cơ bản là quần xã sinh vật,
môi trường và các mối quan hệ tác động qua lại giữa các yếu tố cấu thành của HST.
Một HST có hai mặt: mặt tĩnh và mặt động. Mặt tĩnh là tương đối và tạm thời. Mặt
động là liên tục và không ngừng. Mặt tĩnh tương đối của HST là các yếu tố vật chất
cấu thành hệ thống như động vật, thực vật, vi sinh vật, các chất hữu cơ và vô cơ ở
môi trường. Mối tác động qua lại giữa các thành phần của hệ thường xuyên, liên tục
là mặt động. Các mối tác động qua lại đó thể hiện trong dòng tuần hoàn vật chất,
dòng năng lượng, dòng thông tin. Kết quả quá trình vận động của ba dòng trên dẫn
đến tái tổ hợp lại các quần xã sinh vật mới, làm thay đổi cấu trúc và chức năng của
hệ cũ, tạo lập hệ mới.
2) HST là một hệ thống cân bằng động có khả năng tự điều chỉnh. Mặc dù,
HST luôn luôn vận động và biến đổi không ngừng nhưng nó cũng có khả năng tự
điều chỉnh để tái lập thế cân bằng khi bị tác động của một hay nhiều nhân tố nào đó.
Chúng ta biết rằng trong HST có nhiều thành phần đi vào như ánh sáng mặt trời,
nước, không khí, các chất khoáng, các sinh vật du nhập và các thành phần đi ra như
nhiệt, các khí như: CO2, O2, H2O, các khí thải, chất mùn, chất hữu cơ vụn nát, các
loài cây gỗ bị khai thác, các động vật bị săn bắt hay di cư đi nơi khác. Ở một thời
điểm nhất định các mối tác động qua lại giữa các yếu tố đi ra và các yếu tố đi vào hệ
sinh thái đạt được sự cân bằng. Nếu có tác động của một hay nhiều nhân tố nào đó
vào hệ sinh thái dẫn đến mất cân bằng thì hệ tự điều chỉnh để duy trì trạng thái ổn


10

định của hệ để hệ có thể tồn tại và phát triển đi lên, người ta gọi đó là trạng thái nội
cân bằng động của HST. Ở trạng thái này thì sản xuất entropi là cực tiểu. Nếu HST
ở thế càng mất cân bằng thì entropi càng lớn. Đặc tính tự điều chỉnh cân bằng của
HST được thể hiện ở khả năng thích nghi của HST.
3) Một HST có tính đa dạng càng cao thì tính bền vững càng lớn. Tính đa
dạng của HST thể hiện ở nhiều mặt như hình thái, cấu trúc và chức năng vận
chuyển vật chất và năng lượng…Nhưng rõ nhất mà ta có thể tính toán được là tính
đa dạng loài trong quần xã sinh vật. Như chúng ta đã biết trong một quần xã sinh
vật tự nhiên nếu điều kiện môi trường thuận lợi và đa dạng thì số lượng loài lớn, số
cá thể trong mỗi loài nhỏ, hệ số đa dạng cao. Khi điều kiện không thuận lợi hay ở
môi trường có tính chất cực đoan thì số lượng loài trong quần xã ít nhưng số lượng
cá thể của từng loài có thể cao và hệ số đa dạng thấp, sản xuất entropi tăng. Một
quần xã sinh vật có nhiều loài thì mạng lưới thức ăn càng phức tạp và tạo ra mối
quan hệ tương hỗ có tính bền vững trong hệ sinh thái. Vì vậy, sự đa dạng về loài
trong quần xã đó có quan hệ trực tiếp dẫn đến tính ổn định và bền vững động của
HST.
1.1.3. Cảnh quan học
1.1.3.1. Khái niệm cảnh quan
Khái niệm cảnh quan (CQ) được sử dụng lần đầu tiên vào đầu thế kỉ XX.
Hiện nay, ở Nga và các nước khác thuộc Liên Xô trước đây, trong khoa học địa lí
tồn tại 3 quan niệm về CQ tùy theo ý và nội dung người ta muốn diễn đạt: cảnh
quan là khái niệm chung (Minkov, Armand,...), đồng nghĩa với tổng thể địa lí thuộc
các đơn vị khác nhau; là khái niệm loại hình (Polunov, Gvozdetxki,...); là khái niệm
cá thể (Xontxev, Ixatsenko, Vũ Tự Lập) [72]. Dù theo khía cạnh nào thì CQ vẫn
được xem là tổng thể tự nhiên, còn sự khác biệt của các quan niệm trên ở chỗ coi
CQ là đơn vị thuộc cấp phân vị nào, CQ được xác định và thể hiện trên bản đồ theo
cách thức nào, theo cách quy nạp hay diễn giải [32]. Tại Việt Nam, có nhiều nhà
khoa học có quan điểm cảnh quan là khái niệm loại hình. Tiêu biểu như Phạm
Hoàng Hải và nnk. (1997) [26]; Nguyễn Cao Huần (2005) [32]; Nguyễn An Thịnh
(2014) [73]. Trong quan niệm loại hình, đơn vị phân loại CQ thể hiện được rõ nét cả
2 quy luật địa đới và phi địa đới, đồng thời là địa hệ tự nhiên cấp cơ sở có cấu trúc


11

hình thái riêng. Điều này, thể hiện một trong những đặc tính của tập hợp - đặc tính
nổi bật chỉ có trong hệ thống các cấp, mà mỗi cấp có tính chất riêng cho sự liên kết
tương hỗ của các yếu tố hợp thành. Quan niệm này có lợi thế trong phân loại và
thành lập bản đồ CQ phục vụ các mục đích ứng dụng thực tiễn. Tuy nhiên, khi có
yếu tố chưa định lượng được, cần phải công nhận tính đồng nhất tương đối để có thể
ghép vào một nhóm, một dạng có thể định lượng được, đưa ra các phương án khả
dĩ, tính toán được nhiều vấn đề, nhiều mặt để bố trí sản xuất hợp lí [26].
Về bản chất, CQ là tổng thể tự nhiên phức tạp, vừa có tính đồng nhất, vừa có
tính bất đồng nhất. Tính đồng nhất của CQ được hiểu ở chỗ, một lãnh thổ mà trong
phạm vi của nó, các thành phần và tính chất của mối quan hệ giữa các thành phần
coi như không đổi, nghĩa là đồng nhất. Tính bất đồng nhất được biểu thị ở 2 mặt: (i)
CQ bao gồm nhiều thành phần khác nhau về bản chất (địa hình, khí hậu, thủy văn,
đất, thực vật) tạo nên. (ii) Mỗi thành phần trong CQ tồn tại ở nhiều dạng khác nhau.
Chính những điều nói trên, đòi hỏi các nhà địa lí khi nghiên cứu, đánh giá CQ phải
xuất phát từ quan điểm tổng hợp và quan điểm hệ thống [32].
Trong luận án này nghiên cứu sinh quan niệm CQ là khái niệm loại hình,
“CQ là một phần trọn vẹn của bề mặt Trái đất có địa mạo, cấu trúc, hình thái xác
định trong quá trình phát triển và các mối quan hệ nhân quả của tổng hợp các
nhân tố tác động” [97].
1.1.3.2. Nhân tố thành tạo cảnh quan
Trong nhiều công trình nghiên cứu, các tác giả đều quan tâm phân tích đặc
điểm, vai trò các nhân tố thành tạo CQ và mối quan hệ giữa chúng. Vì sự phân hóa
của các đơn vị phân loại CQ vừa phụ thuộc vào sự phân hóa của các nhân tố thành
tạo CQ, vừa phụ thuộc và mối quan hệ và tương tác giữa các hợp phần với nhau.
Theo tiếp cận sinh thái, các nhân tố thành tạo cảnh quan được chia thành 2 nhóm:
nhóm nguyên sinh và nhóm thứ cấp. Dựa vào mức độ tác động của các nhân tố có
thể nhóm các nhân tố thành 3 nhóm: các thành phần cứng, các thành phần động và
các thành phần tích cực [105].
Tại Châu Âu, quan điểm CQ là địa tổng thể đầy đủ được áp dụng để thành
lập bản đồ sinh thái cảnh quan. Zonneveld (1995) [125] đã đồng nhất đất đai với


12

CQ nhằm thể hiện tổng hợp các mối quan hệ tương tác và mối quan hệ phát sinh
giữa các nhân tố và thuộc tính đất đai. Ở Bắc Mĩ, quan niệm về CQ đơn giản hơn
nên không phải toàn bộ các nhân tố mà chỉ những nhân tố được quan tâm nghiên
cứu mới được xem xét.
Ở Việt Nam, Nguyễn An Thịnh (2014) [72] cho rằng các nhân tố thành tạo
CQ là những nhân tố không gian, thời gian trong nội tại và bên ngoài CQ có vai trò
hình thành cấu trúc, chức năng và chế độ động lực trong CQ. Khác với các hợp
phần CQ chỉ được xem xét trong cùng một hệ thống, các nhân tố thành tạo CQ được
xem xét ở cả hệ thống được nghiên cứu và hệ thống lớn hơn. CQ được cấu tạo bởi
các thành phần có quan hệ chặt chẽ với nhau về mặt vật chất và năng lượng.
Nhân tố thành tạo CQ được định nghĩa là: Các thực thể địa lí độc lập tương
đối nhưng tác động lẫn nhau thành tạo môi trường địa phương trong CQ, bao gồm
mẫu chất (hệ tầng, đá mẹ, trầm tích), địa hình, khí hậu, thủy văn, thổ nhưỡng, lớp
phủ thực vật (đối với CQ tự nhiên và bán tự nhiên) hoặc lớp phủ sử dụng đất (đối
với CQ văn hóa). Mối liên hệ giữa các nhân tố thông qua các quá trình hệ sinh thái
trong cấu trúc đứng, cấu trúc ngang và cấu trúc thời gian của CQ. Theo khái niệm
này thì các nhân tố thành tạo CQ bao gồm: (i) Nhóm nhân tố vùng: bao gồm 3 nhân
tố có ảnh hưởng trực tiếp tới hình thành các nhân tố cảnh quan là địa chất - kiến tạo,
kiểu khí hậu và khu hệ sinh vật; (ii) Nhân tố con người [72].
Đối với tỉnh Sơn La, luận án đã phân tích đặc điểm phân hóa, vai trò của các
nhân tố thành tạo CQ và mối quan hệ, tác động giữa chúng, đồng thời, sắp xếp các
nhân tố thành tạo CQ thành từng nhóm. Nhóm nhân tố vô sinh bao gồm: nền địa
chất, địa hình và các quá trình địa mạo, khí hậu, thủy văn. Nhóm nhân tố hữu sinh
bao gồm thổ nhưỡng và thế giới sinh vật; thời gian và hoạt động của con người.
1.1.3.3. Hệ thống phân loại cảnh quan
Nghiên cứu sử dụng hợp lí các thể tổng hợp lãnh thổ tự nhiên không thể tiến
hành trên phạm vi rộng lớn, mà phải chia thành các lãnh thổ nhỏ hơn. Hệ thống
phân vị cảnh quan được ra đời cùng với sự xuất hiện các quan niệm về CQ. Kết quả
phân loại CQ sẽ là những căn cứ quan trọng để thành lập Bản đồ CQ cho một vùng
lãnh thổ được xác định. Tùy theo quan niệm của mỗi người và lãnh thổ nghiên cứu


13

mà các hệ thống phân loại được hình thành. Hệ thống phân loại của các đơn vị đồng
phụ thuộc, Ixatsenko (1976) [34], với 8 cấp phân vị: Nhóm kiểu - Kiểu - Phụ kiểu Lớp - Phụ lớp - Loại - Phụ loại - Thể loại. Hệ thống phân loại của Gvozaexki (1961)
gồm 5 cấp phân vị: Lớp - Kiểu - Phụ kiểu - Nhóm - Loại. Ngoài ra, có nhiều hệ
thống phân loại khác như: hệ thống phân loại cảnh quan của Nhicolaev, Polunov,
Mitchell và Howard… [27].
Ở Việt Nam, nhiều hệ thống phân loại cảnh quan khác nhau được xây dựng
phù hợp với mục tiêu và lãnh thổ nghiên cứu. Vũ Tự Lập (1976) [38] đã đưa ra hệ
thống phân loại CQ địa lí Miền Bắc Việt Nam gồm 16 cấp phân vị, lớn nhất là “Địa
lí quyển”, cấp nhỏ nhất là “Điểm địa lí”. Mỗi đơn vị đều có chỉ tiêu xác định, rất
thuận lợi trong phân vùng ở mọi tỷ lệ trên mọi quy mô lãnh thổ. Hệ thống phân loại
của Nguyễn Cao Huần (2005) [32] đã sử dụng hệ thống phân loại gồm 6 cấp phân
vị: Hệ CQ - Phụ hệ CQ - Lớp CQ - Kiểu CQ - Hạng CQ - Loại CQ. Phạm Hoàng
Hải và nnk. (1997) [27] đã xây dựng hệ thống phân loại cảnh quan áp dụng cho lãnh
thổ Việt Nam ở tỷ lệ bản đồ 1:1.000.000 gồm 7 cấp phân vị: Hệ CQ - Phụ hệ CQ Lớp CQ - Phụ lớp CQ - Kiểu CQ - Phụ kiểu CQ - Loại CQ. Hệ thống phân loại CQ
có nhiều cấp tương ứng mức độ phân loại các thành phần CQ theo các yếu tố cùng
tỷ lệ bản đồ. Đơn vị phân loại cảnh quan ở cấp càng thấp thì sự tham gia của các
yếu tố của các thành phần cảnh quan càng nhiều.
1.1.3.4. Cấu trúc, động lực cảnh quan
Cấu trúc đứng: là đặc điểm kết hợp giữa các nhân tố cảnh quan thông qua
mối liên hệ và tác động tương hỗ giữa các thành phần cấu tạo riêng biệt, gồm: địa
chất - địa hình - khí hậu - thủy văn - thổ nhưỡng - sinh vật. Các nhân tố này có mối
liên hệ với nhau, sự biến đổi của một nhân tố kéo theo sự biến đổi của các nhân tố
khác theo phản ứng dây chuyền. Tác động này là động lực phát triển của các CQ địa
lí. Do các nguyên nhân khác nhau, sự thay đổi cấu trúc đứng sẽ tạo ra sự thay đổi
các chức năng của cảnh quan so với chức năng nguyên thủy của nó. Mỗi cấp phân
vị trong hệ thống phân loại cảnh quan đều có cấu trúc thẳng đứng riêng. Vì vậy, xác
định cấu trúc thẳng đứng của một địa tổng thể thuộc cấp phân vị nào đó không phải
là nghiên cứu địa chất, địa hình, khí hậu, thủy văn chung chung mà phải xác định rõ
đơn vị địa chất nào, đơn vị địa hình nào… tương đương với cấp phân vị của địa


14

tổng thể đang xét [38]. Phân tích cấu trúc đứng được sử dụng trong luận án thực
chất là phân tích đặc điểm phân hóa và mối quan hệ giữa các nhân tố thành tạo
trong hệ thống phân loại CQ tỉnh Sơn La.
Cấu trúc ngang: được hình thành từ tính chất của hệ thống tự nhiên. Theo
đó, mỗi hệ thống bậc cao được cấu thành từ các hệ thống bậc thấp hơn. Mỗi hệ
thống bậc thấp là thành phần cấu trúc của hệ thống bậc cao hơn. Các hệ thống bậc
thấp hơn trong cùng một hệ thống bậc cao cũng có những mối liên quan chặt chẽ
với nhau. Sự biến động của một hệ thống này sẽ ảnh hưởng đến trạng thái và tính
chất của các hệ thống khác trên quan hệ nhân quả thông qua sự trao đổi vật chất và
năng lượng nội tại giữa các hệ thống cùng cấp.
Cùng với tác động biến đổi trong cấu trúc đứng, những biến động của cấu
trúc ngang tạo nên động lực phát triển của các cảnh quan. Vì vậy, trong nghiên cứu
cấu trúc ngang của cảnh quan, việc xác định hệ thống phân loại cùng chỉ tiêu chẩn
đoán các cấp phân vị và thành lập bản đồ CQ là các nội dung quan trọng. Cũng như
cấu trúc thẳng đứng của CQ, mỗi cấp phân vị có cấu trúc ngang riêng, cần tìm hiểu
số lượng các cấp dưới cấp đang xét và các đặc trưng địa lí của chúng.
Cấu trúc thời gian: thể hiện những nét quan trọng nhất của biến đổi trạng
thái CQ. Phân tích cấu trúc thời gian thực chất là phân tích biến đổi CQ theo thời
gian. Tuy nhiên, đây là nội dung rộng và phức tạp, vì vậy trong phạm vi luận án chỉ
đề cập khái quát động lực phát triển CQ thông qua phân tích sự biến đổi CQ theo
mùa và sự biến đổi CQ dưới sự tác động của tai biến thiên nhiên và con người.
Động lực cảnh quan: trong quá trình hình thành và phát triển, các CQ luôn
chịu sự tác động của nhiều yếu tố tự nhiên như: năng lượng bức xạ mặt trời, chế độ
nhiệt, cơ chế hoạt động của gió mùa và hoạt động khai thác lãnh thổ của con người.
Tác động này, làm gia tăng các quá trình tích tụ và trao đổi vật chất - năng lượng
trong CQ. Tuy nhiên, yếu tố động lực có tính chất quyết định nhất đến biến đổi CQ
chính là các hoạt động khai thác lãnh thổ của con người. Một mặt, những tác động
tích cực của con người như trồng và bảo vệ rừng, xây hồ chứa nước,... tạo cân bằng
tự nhiên, tăng sinh khối CQ, cải thiện tốt môi trường khu vực. Mặt khác, những tác
động tiêu cực như phá rừng, làm thoái hóa đất, biến đổi, suy thoái CQ theo chiều


15

hướng xấu, phá vỡ cấu trúc CQ, xóa bỏ khả năng tự điều chỉnh của các địa hệ tự
nhiên cũng như các địa hệ nhân sinh, gây mất cân bằng sinh thái.
Biến đổi cảnh quan: là hiện tượng CQ bị thay đổi theo hướng đạt được cấu
trúc mới hoặc mất đi cấu trúc cũ dưới ảnh hưởng của các nhân tố ngoại cảnh hoặc
nội tại. Xét về cơ chế động lực, biến đổi CQ là quá trình gồm chuỗi 3 sự kiện: các
yếu tố tác động đến CQ; thay đổi cấu trúc CQ; thay đổi chức năng và các quá trình
trong CQ [72]. Biến đổi thuận nghịch là sự biến đổi với sự trở lại trạng thái ban đầu
sau lần tác động không có sự tái tạo CQ về chất lượng chỉ thực hiện chức năng biến
đổi trạng thái CQ. Biến đổi không thuận nghịch hay còn gọi là tiến bộ thể hiện sự
biến đổi theo một hướng nhất định mà không quay trở lại trạng thái ban đầu.
1.1.3.5. Chức năng cảnh quan
Chức năng của cảnh quan có nhiều quan niệm khác nhau. Theo Ixatsenko
(1976) [33], chức năng cảnh quan là “tổng hợp các quá trình trao đổi, biến đổi vật
chất và năng lượng trong cảnh quan”. Forman (1981) [106] lại xác định “chức năng
cảnh quan là dòng năng lượng, dinh dưỡng khoáng và sinh vật giữa các yếu tố cảnh
quan”. Bên cạnh đó, chức năng của cảnh quan còn được hiểu là lợi ích mà con
người thu được từ các thuộc tính và quá trình của CQ (Niemann, 1977; De Groot,
1992) Do đó, có nhiều hệ thống phân loại chức năng CQ [72]. Các chức năng của
cảnh quan gồm chức năng tự nhiên, chức năng KT - XH, chức năng bảo vệ
môi trường.
Như vậy, tiềm năng của một đơn vị cảnh quan chính là khả năng đơn vị CQ
đó phục vụ và đáp ứng đối với nhu cầu của quá trình tự nhiên khác và con người.
Một CQ có thể đảm nhận nhiều chức năng khác nhau. Việc sử dụng CQ phù hợp
với chức năng tự nhiên cũng như chức năng KT - XH, 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 đặc điểm, 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 chính là hướng sử dụng hợp lí CQ và CQ có khả
năng phát triển bền vững, lâu dài. Nếu con người sử dụng CQ không phù hợp với
khả năng đáp ứng của CQ thì CQ sẽ bị suy giảm và không bền vững [72].


16

1.1.4. Sinh địa quần học
Trên cơ sở kế thừa quan niệm về sinh vật quần lạc (biocoenosis) của Möbius
(1877) và thuyết hệ sinh rừng của Morozov (1912), nhà địa sinh vật và cổ địa lý
người Nga, Sukachev (1947) [122] phát triển khái niệm sinh địa quần lạc
(biogeocenos) gần tương tự với khái niệm hệ sinh thái của Tansley. Thuyết sinh địa
quần lạc học (biogeocenos) của Sukachev xác định đối tượng chính là các sinh địa
quần lạc, được sử dụng phổ biến ở Liên Xô và các nước Đông Âu. Làm rõ mối quan
hệ tương tác giữa đá mẹ, đất, khí quyển với thảm thực vật, quần thể động vật và vi
sinh vật được xác định là mục tiêu chính và các nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể của
khoa học này.
Sinh vật quần lạc được định nghĩa là “tất cả các sinh vật sống tương tác với
nhau trong một nơi sống đặc biệt (hoặc sinh cảnh)” (Möbius, 1877). Khái niệm này
tương tự với quần xã sinh vật: chẳng hạn Forman (1981) [106] coi sinh vật quần lạc
là “một tập hợp hoặc quần xã của các loài động vật và thực vật có nhu cầu sinh thái
giống nhau cùng phân bố trong một khu vực cụ thể”. Kendeigh & Charles (1961)
phân chia sinh vật quần lạc thành 3 kiểu: động vật quần lạc (zoocoenosis) chỉ quần
xã động vật; thực vật quần lạc (phytocoenosis) chỉ quần xã thực vật, vi sinh vật
quần lạc (microbiocoenosis) chỉ quần xã vi sinh vật trong một hệ sinh thái [72].
Sinh địa quần lạc được định nghĩa là “tổng hợp trên một bề mặt nhất định các
hiện tượng tự nhiên theo một kiểu chỉnh hợp với dòng trao đổi và chuyển hóa vật
chất giữa các điều kiện tự nhiên đó (đá mẹ, thảm thực vật, thế giới động vật, thế
giới vi sinh vật, đất và điều kiện khí hậu - thủy văn), có đặc thù riêng về tác động
tương hỗ của các bộ phận tổ thành và có kiểu trao đổi vật chất và năng lượng xác
định giữa chúng với nhau và với các hiện tượng tự nhiên khác và là một thể thống
nhất biện chứng có mâu thuẫn nội tại đang ở trong sự vận động không ngừng”
(Sukachev, 1947) [122]. Hiểu một cách đơn giản, sinh địa quần lạc bao gồm sinh
vật quần lạc và nơi sống. Bản chất của mối quan hệ qua lại giữa các thành phần của
sinh địa quần lạc là quá trình tích lũy, chuyển hóa vật chất và năng lượng (Sukachev
gọi đó là quá trình sinh địa quần lạc), quyết định cho sự phát sinh, tăng trưởng, phát
triển và diễn thế của hệ sinh thái rừng.


17

Khái niệm sinh vật quần lạc có ý nghĩa quan trọng đối với sinh thái học trong
khi đó, khái niệm sinh địa quần lạc lại đóng vai trò quan trọng đối với STCQ. Trong
sinh thái học, khái niệm sinh vật quần lạc cho phép làm rõ mối quan hệ qua lại giữa
các sinh vật trong một khu vực địa lý. Sinh vật quần lạc được coi là một quần xã
sinh vật đặc biệt hoặc các sinh vật quần lạc thích nghi với các điều kiện ưu thế trong
một khu vực nhất định. Tansley (1935) [123] cũng cho rằng, hệ sinh thái bao gồm
một quần xã sinh vật (hoặc sinh vật quần lạc) cùng với môi trường vật lý của chúng
(hoặc sinh cảnh theo quan điểm của nhiều nhà sinh thái học). Trong khi đó, khái
niệm sinh địa quần lạc học được các nhà STCQ Bắc Mỹ hiện đại đánh giá là gần
tương tự với khái niệm STCQ mà Troll (1939) [100] đề xuất.
1.2. Một số nghiên cứu về sinh thái cảnh quan
1.2.1. Khái niệm sinh thái cảnh quan
Thuật ngữ và khái niệm đầu tiên về Sinh thái cảnh quan (gọi đầy đủ là sinh
thái học cảnh quan, tiếng Anh - Landscape ecology) được nhà địa lý người Đức
Troll (1939) [100] sáng tạo ra trong công trình “Quy hoạch hàng không và khoa học
môi trường đất”. Tuy nhiên, Troll không cho rằng STCQ là một bộ môn khoa học
mới, mà chỉ nhìn nhận là một hướng nghiên cứu mối quan hệ giữa các quần xã sinh
vật với môi trường trong phạm vi một CQ ở các quy mô không gian khác nhau.
Mặc dù Troll được coi là cha đẻ của STCQ nhưng bản thân ông chưa đưa ra
được một định nghĩa đầy đủ về STCQ. Do có nhiều cách tiếp cận khác nhau nên
quan niệm và lý luận cụ thể về STCQ hiện nay chưa thực sự thống nhất. Có rất
nhiều các công trình nghiên cứu về STCQ mặc dù có nhiều sự khác biệt nhưng tất
cả các công trình đó đều có điểm chung về tính liên ngành địa lý học - sinh thái học
và chú trọng nhiều đến các đặc trưng sinh thái học và nhân văn của cảnh quan [12,
72].
1.2.1.1. Các định nghĩa về sinh thái cảnh quan chú trọng đến đặc trưng sinh thái
học của cảnh quan
Các định nghĩa theo hướng này tập trung vào luận điểm STCQ là khoa học
tổng hợp và liên ngành nghiên cứu mối quan hệ giữa cấu trúc cảnh quan và các quá
trình hệ sinh thái trong phạm vi cảnh quan.


18

“STCQ là khoa học nghiên cứu cấu trúc không gian, đặc điểm phát triển và
động lực của không gian bất đồng nhất, tương tác không gian và thời gian, quan hệ
trao đổi trong cảnh quan, ảnh hưởng của không gian bất đồng nhất đến các quá trình
sinh học và phi sinh học, quản lý không gian bất đồng nhất” [72];
“STCQ là khoa học nghiên cứu quan hệ không gian giữa các yếu tố cảnh
quan hoặc các hệ sinh thái, dòng năng lượng, dinh dưỡng khoáng và dòng chảy sinh
vật; động lực sinh thái của cảnh quan theo thời gian” (Forman & Godron, 1986)
[106];
Theo Deconov (1990), “STCQ là một hướng mới trong nghiên cứu cảnh
quan học, xem xét môi trường hình thành của cảnh quan hiện đại, trong đó bao gồm
cả cảnh quan nhân sinh và cảnh quan tự nhiên. Ở đây, con người được bao hàm như
một bộ phận hợp phần của cảnh quan dưới dạng các sản phẩm của hoạt động kinh tế
và lấy yếu tố ngoại cảnh hình thành cảnh quan” [72];
Theo Wiens (1995), “STCQ là khoa học nghiên cứu ảnh hưởng của cấu trúc
cảnh quan tới các quá trình hệ sinh thái” [72];
Còn Turner (1989) cho rằng “STCQ là khoa học nghiên cứu cấu trúc cảnh
quan có ảnh hưởng như thế nào đến sự đa dạng và sự phân bố của các quần thể
sinh vật” [72];
“STCQ là tổng thể hiện tại, có cấu trúc cảnh quan địa lý và có chức năng
sinh thái của các hệ sinh thái đang tồn tại và phát triển trên tổng thể lãnh thổ đó.
STCQ được phân biệt theo cấu trúc cảnh quan và theo chức năng hệ sinh thái khác
nhau trên các phần lãnh thổ khác nhau” (Nguyễn Thế Thôn, 1993) [74];
Theo Pickett & Cadenasso (1995), “STCQ là khoa học nghiên cứu ảnh
hưởng tương hỗ của cấu trúc không gian đến các hệ sinh thái, thúc đẩy hướng phát
triển mô hình hoá và lý thuyết quan hệ không gian, tập hợp các kiểu dữ liệu mới về
cấu trúc không gian và động lực học,…Những vấn đề ít được quan tâm trong sinh
thái học” [72];
“STCQ nghiên cứu cảnh quan theo ba hướng: (i) cấu trúc, quá trình và biến
đổi; (ii) đặc điểm không gian, đặc tính và thứ bậc; (iii) tương tác giữa các nhân tố
khác nhau trong một cảnh quan” (Bastian & Steinhardt, 2010) [96];


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×