Bài giảng Cơ sở cảnh quan học - Chương 3: cấu trúc và chức năng của cảnh quan

Nội dung text: Bài giảng Cơ sở cảnh quan học - Chương 3: cấu trúc và chức năng của cảnh quan

1. Chƣơng 3: CẤU TRÚC VÀ CHỨC NĂNG CỦA CẢNH QUAN 9 tiết (8-2-0) 3.1. Các hợp phần và các nhân tố thành tạo cảnh quan 3.1.1. Hợp phần cảnh quan (Landscape components) a, Khái quát chung * Khái niệm: Nó là “các thực thể địa lý độc lập tương đối nhưng tác động lẫn nhau thành tạo môi trường địa phương trong cảnh quan, bao gồm địa chất, địa hình, khí hậu địa phương, thổ nhưỡng, lớp phủ thực vật (đối với cảnh quan tự nhiên, bán tự nhiên) hoặc lớp phủ thổ nhưỡng được sử dụng ở hiện tại (đối với cảnh quan văn hóa). Mối liên hệ giữa các hợp phần thông qua các quá trình trao đổi vật chtấ và năng lượng trong cấu trúc đứng, cấu trúc thời gian của cảnh quan”. Mô hình khái niệm về các hợp phần cảnh quan: LP = f (G, T, Cl, Wl, S, C) Trong đó: LP- cấu trúc cảnh quan; G- mẫu chất; T- địa hình; Cl- khí hậu địa phương; Wl- thủy văn địa phương; S- thổ nhưỡng; C- lớp phủ (thực vật hoặc sử dụng đất); f- hàm quan hệ nội tại giữa các biến hợp phần. * Đặc điểm: - Là những bộ phận cấu trúc cơ bản của lớp vỏ địa lý (thạch quyển, thổ nhƣỡng quyển, khí quyển, thủy quyển và sinh quyển). - Các thành phần của các bậc phân vị trong hệ thống phân loại cảnh quan tƣơng ứng với các bậc phân vị trong phân chia lãnh thổ của các hợp phần. - Tùy thuộc vào điều kiện cụ thể mà vai trò thành tạo cảnh quan của các hợp phần thể hiện khác nhau. * Các tiêu chí phân chia hợp phần: - Căn cứ vào mức độ biến đổi do hoạt động phát triển của con ngƣời: hợp phần tự nhiên và hợp phần nhân sinh. - Căn cứ vào đặc tính: hợp phần vô cơ và hợp phần hữu cơ. 49
2. - Căn cứ vào khả năng biến đổi trong cảnh quan: hợp phần ít bị biến đổi (nền rắn, bao gồm địa hình- mẫu chất) là cơ sở định vị cảnh quan; hợp phần tích cực (sinh vật) là yếu tố điều chỉnh, phục hồi và ổn định cảnh quan. - Căn cứ vào chức năng trong cảnh quan: hợp phần nền tảng nhiệt- ẩm; hợp phần nền tảng rắn; hợp phần nền tảng dinh dƣỡng; hợp phần sử dụng đất. b, Đặc điểm của các hợp phần cảnh quan theo A.G. Isatxenko Các hợp phần và yếu tố thành tạo cảnh quan là những bộ phận cấu tạo không chỉ của cảnh quan mà còn của bất cứ địa tổng thể khác- từ cảnh tƣớng đến lớp vỏ địa lý. Với tƣ cách là các thể tổng hợp lãnh thổ tự nhiên, cảnh quan đƣợc cấu tạo từ tất cả các thành phần, yếu tố tự nhiên. Trong đó, lớp vỏ rắn (địa chất), thủy quyển, khí quyển, quần xã sinh vật và thổ nhƣỡng là các thành phần vật chất có mối liên hệ chặt chẽ với nhau. Địa hình và khí hậu đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong đời sống cảnh quan nên chúng đƣợc xếp vào thành phần cấu tạo với tƣ cách là thành phần đặc biệt quan trọng. Ngoài ra, cảnh quan còn đƣợc cấu tạo nên từ thành phần đặc biệt đó là thành phần cấu tạo năng lƣợng. Trƣớc hết, tất cả mọi định nghĩa về cảnh quan đều nhấn mạnh về một nền địa chất đồng nhất trong cảnh quan. Điều đó có nghĩa là sự đồng nhất của thành phần nham thạch và điều kiện thế nằm của nham thạch bề mặt. Những đặc điểm đó lại liên quan đến cấu tạo của đáy nếp uốn, với chỗ lồi, lõm của nếp uốn. Các nền địa chất đơn giản này tƣơng đối hiếm gặp, xuất hiện lẻ tẻ ở một số nơi nhƣ phù sa Đệ Tứ ở đồng bằng sông Hồng, đá granit tuổi Nguyên sinh ở khối núi thƣợng nguồn sông Chảy, hay đá vôi tuổi Triat ở khối cacxtơ ở phía Nam cao nguyên Mộc Châu. Tuy nhiên, nền địa chất của cảnh quan không nhất thiết phải chỉ gồm một kiểu mẫu nham mà có thể là một tổng thể các nham thạch đƣợc hình thành trong điều kiện cấu trúc nham tƣớng nhất định và liên quan với nhau về mặt lãnh thổ phân bố. Chính vì thế, sự xen kẽ, thay thế lẫn nhau giữa các loại nham vẫn tuân theo một qui luật kiến tạo nhất định, nói cách khác chúng vẫn tạo thành một thể thống nhất, một nền địa chất. Ví dụ nhƣ dãy núi Con Voi trong 50
3. đới sông Hồng là một nếp uốn cổ có tầng nham thạch dƣới cùng là các đá biến chất mạnh nhƣ gơnai, amphibolit, pegmatit, diệp thạch kết tinh. Trên cùng phủ trầm tích lục nguyên tuổi Đệ Tam gồm đá cuội kết, cát kết Cao nguyên Đắc Lắc gồm cả đá bazan, sa thạch, diệp thạch, granit, đaxit, riolit và gabro. Địa hình với tƣ cách là một thành phần cấu tạo cảnh quan là bao gồm tất cả các cấp của địa hình từ những nét bao quát của bề mặt lục địa hoặc những máng trũng đại dƣơng đến độ gồ ghề của lớp đất cày. Nói cách khác, trong cảnh quan tồn tại các thang bậc địa hình khác nhau từ “đại địa hình”, “trung địa hình” đến “vi địa hình”, song các nội dung này chƣa chính xác và chƣa đƣợc thống nhất. Đối với bậc cảnh quan cần chú trọng đến thể tổng hợp địa mạo. Nó là bậc phân chia bề mặt Trái Đất tƣơng ứng với bậc cảnh quan. Thể tổng hợp địa mạo gắn liền với nền địa chất đồng nhất và với tính chất cùng kiểu của các quá trình địa mạo ngoại sinh. Chẳng hạn nhƣ với cấp dạng cảnh quan, thể tổng hợp địa mạo là kiểu địa hình. Đó là tập hợp các dạng trung địa hình âm và dƣơng; cấu tạo địa chất cùng với hƣớng và cƣờng độ của các quá trình kiến tạo, nhất là tân kiến tạo (nội lực); tính chất của các quá trình ngoại lực; giai đoạn phát triển (GS. Vũ Tự Lập, 1976). Theo chỉ tiêu này, miền Bắc Việt Nam chia thành 60 kiểu địa hình, thuộc 17 nhóm kiểu và 4 lớp địa hình. Quan hệ giữa khí hậu và cảnh quan đã đƣợc S.P. Khromop giải quyết một cách đúng đắn. Hợp phần khí hậu đƣợc chia thành các bậc tỷ lệ khác nhau về lãnh thổ liên quan đến việc hình thành cảnh quan ở các cấp phân vị khác nhau. Các khái niệm liên quan đến là đại khí hậu, khí hậu cảnh quan, khí hậu địa phƣơng và vi khí hậu. Trong đó, đại khí hậu chỉ một tập hợp các điều kiện khí hậu của một miền hay đới địa lý nào đó, tức là bậc cao của phân vùng địa lý tự nhiên. Khí hậu địa phƣơng là khí hậu cảnh khu, đƣợc đặc trƣng bởi những quan trắc của trạm khí tƣợng. Vì thế, đại diện cho khí hậu cảnh quan trong phần lớn các trƣờng hợp cần dựa trên những tài liệu của một số trạm trên những cảnh khu điển hình. 51
4. Thủy quyển thể hiện bằng nhiều dạng trong các cảnh quan lục địa. Trong mỗi cảnh quan đều quan sát thấy một tập hợp dạng tích lũy nƣớc có quy luật với những đặc điểm động lực, hóa học và chế độ nhiệt riêng. Thế giới sinh vật trong cảnh quan là một tổng hợp thể tƣơng đối phức tạp của các sinh quần. Trong một cảnh quan có thể gặp những quần xã thuộc nhiều kiểu thực vật khác nhau. Mặt khác, cùng một quần hệ hay quần hợp thực vật lại gặp trong nhiều cảnh quan. Hình 3.1: Cảnh quan thung lũng sông Aguanus, miền Bắc Canada gồm 5 hệ sinh thái khác nhau ở cấp phân vị thấp hơn (Ducruc, 1985) Vì thế, mỗi cảnh quan là sự phối hợp có quy luật các quần xã thực vật khác nhau (các sinh quần nói chung), tạo nên trong cảnh quan hàng loạt các đặc trƣng (gọi là sinh thái điển hình) có liên quan đến sự thay đổi sinh cảnh theo cảnh khu và cảnh tƣớng. Thổ nhƣỡng trong cảnh quan cũng tƣơng tự nhƣ sinh vật. Bất cứ một cảnh quan nào cũng bao chiếm một tập hợp có quy luật các kiểu đất theo lãnh thổ, kiểu phụ, các loại và các biến dạng thổ nhƣỡng mà tập hợp theo lãnh thổ này tƣơng ứng với vùng thổ nhƣỡng. Ngoài ra ở một số cảnh quan đặc biệt còn có thành phần đặc hữu nhƣ băng hà, băng kết vĩnh cửu 3.1.2. Các nhân tố thành tạo cảnh quan Đó là “những nhân tố không- thời gian trong nội tại và bên ngoài cảnh quan có vai trò hình thành cấu trúc, chức năng và chế độ động lực trong cảnh 52
5. quan”. Nếu các hợp phần của cảnh quan chỉ đƣợc xem xét trong cùng một hệ thống (cảnh quan đƣợc nghiên cứu), thì các nhân tố thành tạo cảnh quan đƣợc xem xét cả hệ thống nghiên cứu và hệ thống lớn hơn. Các nhân tố thành tạo cảnh quan bao gồm: (1) Các hợp phần cảnh quan. (2) Nhóm nhân tố vùng: gồm 3 nhân tố là địa chất- kiến tạo, đại khí hậu, khu hệ sinh vật có ảnh hƣởng trực tiếp đến đặc điểm, cơ chế hình thành các hợp phần cảnh quan. (3) Nhân tố con người: tham gia vào thành tạo cảnh quan thể hiện ở các dạng hoạt động phát triển của con ngƣời ảnh hƣởng đến cấu trúc và các quá trình hệ sinh thái trong cảnh quan. Con ngƣời cũng là một yếu tố chủ đạo gây biến đổi cảnh quan bao gồm cả cảnh quan tự nhiên và cảnh quan văn hóa. (4) Nhân tố thời gian: còn gọi là thời gian thành tạo cảnh quan, liên quan đến động lực biến đổi cảnh quan nhƣ sự phân mùa tạo nên sự thay đổi của cảnh quan theo mùa với các hiện tƣợng rụng lá, tan băng, đâm chồi- nẩy lộc Mối quan hệ tƣơng tác trong nội tại các nhóm nhân tố thành tạo cảnh quan và tƣơng tác giữa các nhóm nhân tố thành tạo có vai trò là những yếu tố động lực hình thành cấu trúc, chức năng và động lực cảnh quan. Do đó, mối quan hệ giữa các nhân tố thành tạo cảnh quan đƣợc thể hiện theo cấu trúc đứng, cấu trúc ngang và cấu trúc thời gian của cảnh quan. Mô hình khái niệm về các nhân tố thành tạo cảnh quan: LT= f (G, T, Cl, Wl, S, C) g1 (Tec, Cr, F, H) g2 (H)t hoặc LT= LP g (Tec, Cr, F) t Trong đó: LT- toàn bộ đặc điểm cấu trúc, chức năng và động lực cảnh quan; Tec- địa chất, kiến tạo; Cr- đại khí hậu; F- khu hệ sinh vật; H- con ngƣời; t- thời gian; f- hàm quan hệ giữa các biến hợp phần; g1 và g2 là hàm quan hệ giữa các biến ngoại cảnh. Các nhân tố thành tạo cảnh quan tƣơng tác với nhau, có vai trò trực tiếp và gián tiếp hình thành các hợp phần khác cũng nhƣ các đơn vị cảnh quan. 53
6. Hình 3.2: Mô hình tương tác – phát sinh giữa các nhân tố thành tạo cảnh quan (Phạm Quang Anh, 1996) 3.2. Cấu trúc của cảnh quan Có nhiều định nghĩa về cấu trúc cảnh quan nhƣ: “Là sự sắp xếp nội tại trong cảnh quan bất đồng nhất được xác định bởi thành phần, hình dạng và tỷ lệ của các đơn vị hình thái” (Neef, 1973), “là tính tổ chức của các bộ phận cấu thành trong không gian và tính điều chỉnh trạng thái theo thời gian (được xem như là cấu trúc không gian và thời gian của địa hệ) (Kalexnik, 1978), “là đặc điểm tổ chức không gian ba chiều trên bề mặt của cảnh quan” (Bastian và Steinhard, 2002) Cấu trúc cảnh quan đƣợc tạo thành bởi mối quan hệ tác động tương hỗ giữa các bộ phận cấu tạo cảnh quan quyết định cấu trúc hay tổ chức bên trong của nó, do sự trao đổi vật chất và năng lƣợng. Theo Kalecnik, cấu trúc cảnh quan là một tập hợp của 3 đặc điểm sau: - Đặc điểm liên hệ tƣơng hỗ và tác động tƣơng hỗ giữa các thành phần cấu tạo riêng biệt. - Đặc điểm kết hợp giữa các đơn vị hình thái. - Những nét quan trọng nhất của nhịp điệu theo mùa, biểu hiện trong sự thay đổi cảnh trí. Xét theo đầy đủ các khía cạnh, có định nghĩa tổng quát hơn: “Cấu trúc cảnh quan là đặc điểm sắp xếp trong không gian, mối liên hệ giữa các hợp phần và nhịp điệu biến đổi theo thời gian trong nội tại cảnh quan, bao gồm cấu trúc đứng, cấu trúc ngang và cấu trúc thời gian” (Nguyễn An Thịnh, 2010). 54
7. Việc nghiên cứu cấu trúc cảnh quan (1978) gồm 3 khía cạnh: cấu trúc thẳng đứng, cấu trúc ngang (cấu trúc không gian) và cấu trúc động lực (cấu trúc thời gian). 3.2.1. Cấu trúc không gian của cảnh quan 3.2.1.1. Cấu trúc thẳng đứng của cảnh quan a, Đặc điểm Cấu trúc thẳng đứng của cảnh quan đƣợc tạo nên bởi đặc điểm liên hệ và mối quan hệ tác động tƣơng hỗ giữa các thành phần cấu tạo của cảnh quan, phụ thuộc vào hƣớng thay đổi của các thành phần cấu tạo trong quá trình phát triển cũng nhƣ vào tuổi và lịch sử phát triển của thể tổng hợp. Cấu trúc đứng thể hiện từ dƣới lên trên bao gồm một tập hợp có quy luật của các hợp phần của 5 quyển trong môi trƣờng địa lý: địa chất- địa hình- khí hậu- sinh vật- thổ nhƣỡng. Nó đƣợc biểu thị qua lát cắt tổng hợp nói lên sự sắp xếp các thành phần theo tầng từ dƣới lên trên và ngƣợc lại. Nằm dƣới cùng là nham thạch, rồi đến vỏ phong hóa và đất với các tầng nƣớc ngầm, trên đó là địa hình với màng lƣới sông ngòi, tầng trên cùng là thực bì và lớp không khí bao quanh. Cấu trúc thẳng đứng tồn tại trong mọi đơn vị lãnh thổ của nó, từ cấp phân vị cao đến cấp phân vị thấp. Vì thế, nó rất phức tạp, nó có sự khác nhau ở mỗi cấp phân vị, ngay cả các cá thể của cấp phân vị đó. Do đó, xác định cấu trúc thẳng đứng của một địa tổng thể thuộc cấp phân vị nào cần phải xác định rõ các thành phần thuộc cấp phân vị nào tƣơng đƣơng với cấp phân vị của địa tổng thể đang xét. b, Phân tích cấu trúc thẳng đứng Phân tích cấu trúc đứng của cảnh quan thực chất là phân tích đặc điểm và mối quan hệ phát sinh giữa các hợp phần cảnh quan. Vì thế, cần phải xác định sự tham gia của các thành phần tự nhiên vào quá trình phát sinh và phát triển của các cảnh quan. 55
8. Về vai trò, chức năng của các hợp phần trong thành tạo cảnh quan có nhiều ý kiến không đồng nhất. * Một số tác giả cho rằng 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 nhƣ sau: Địa chất Địa hình Khí hậu Đất Thủy văn Sinh vật Hình 3.3. Mô hình đơn hệ thống (V.X. Preobrajenxki) * Những nhà khoa học khác cho rằng mỗi hợp phần có vai trò, chức năng riêng trong cảnh quan. Tiêu biểu cho quan điểm này là N.I. Xolsev đã phân biệt các nhân tố thành tạo cảnh quan theo tính trội- kém hay mạnh với thứ tự: Cấu trúc địa chất Nham thạch Địa hình Khí hậu Động vật Thực vật Đất Nƣớc Theo ông, nền nham là nhân tố trội của cảnh quan, trong khi sinh vật phải phụ thuộc vào các nhân tố kia. * Theo quan điểm của A.G. Ixatsenko và một số nhà địa lý khác 56
9. A.G. Ixatsenko và các nhà địa lý có khuynh hƣớng chia các thành phần cấu tạo của cảnh quan thành chủ yếu và phụ, trong đó thƣờng địa hình với cấu tạo địa chất, khí hậu là các thành phần chính. Sở dĩ nhƣ vậy, vì hai thành phần cấu tạo trên của thể tổng hợp địa lý là những cái có trƣớc không chỉ theo thời gian xuất hiện trong lịch sử Trái Đất mà chúng còn là khâu đầu tiên của dây chuyền phản ứng các tác động tƣơng hỗ. Khí hậu và tổng hợp thể địa mạo là những thành phần cấu tạo đầu tiên chịu sự tác động trực tiếp của qui luật địa đới và phi địa đới nên chúng đóng vai trò quan trọng nhất trong sự phân hoá các điều kiện tự nhiên theo không gian và trong việc hình thành ranh giới cảnh quan. - Thạch quyển đƣợc coi là nền tảng rắn của cảnh quan gồm: địa chất, địa hình Vật chất của thạch quyển đi vào thành phần cấu tạo của sinh vật, thổ nhƣỡng, trong nƣớc, thậm chí cả trong không khí. Đây là thành phần cấu tạo bền vững nhất, bảo thủ nhất. + Địa chất: Những kết quả tác động của các điều kiện địa lý tự nhiên ở các thời kỳ địa chất là di tích của cảnh quan đã mất lâu năm còn giữ lại rõ nét ở các dạng mẫu nham khác nhau và các dạng địa hình khác nhau. Sự phong phú của các thành phần cấu tạo vật chất và các dạng bên ngoài (mặt ngoài) là nguyên nhân chủ yếu của mức độ tƣơng phản trong phân bố cảnh quan. Nó quyết định đặc điểm hình thái địa hình và động lực của quá trình di chuyển, phân bố lại vật chất trong chu trình sinh- địa- hoá cảnh quan, tạo nên đặc thù của cảnh quan hiện đại Nham thạch hình thành đất gọi là đá mẹ, là nguồn cung cấp vật chất vô cơ cho đất và ảnh hƣởng tới thành phần cơ giới, khoáng học và hóa học cho đất. + Địa hình: có liên quan trực tiếp đến cấu trúc địa chất. Nó là cơ sở vật chất bền vững quyết định tính chất của khí hậu, thủy văn, thổ nhƣỡng, sinh vật trong cảnh quan. Vì thế, việc phân tích đặc điểm và phân loại địa hình đóng vai trò chủ chốt trong xác định cấu trúc thẳng đứng của cảnh quan. 57
10. Ảnh hƣởng của địa hình đến cảnh quan thể hiện ở độ cao, độ dốc, địa thế và hƣớng phơi.  Độ cao Ảnh hƣởng sinh thái của độ cao địa hình là hình thành các vành đai sinh thái cảnh quan theo độ cao, đƣợc thể hiện ở sự giảm nhiệt độ theo qui luật đoản nhiệt với trị số gradient là 0,60C/100m và lƣợng mƣa, khí áp, thành phần khí quyển cũng biến đổi theo. Vành đai thẳng đứng là đặc tính của các hệ thống núi, đƣợc hình thành gần giống với sự phân đới theo vĩ độ trên bề mặt Trái Đất. Mỗi một đai cao mang đặc điểm riêng về điều kiện tự nhiên dẫn đến sự phân bố thực vật theo các đai là khác nhau. Địa hình ảnh hƣởng đến các nhân tố khác nhƣ khí hậu, thủy văn, thổ nhƣỡng, khu hệ sinh vật Độ cao địa hình là một nguyên nhân tạo nên năng lượng địa hình. Là cơ sở phân bố lại vật chất và năng lƣợng trong vòng tuần hoàn vật chất- năng lƣợng trong cảnh quan, cũng là cơ sở phân bố của quần xã sinh vật và cộng đồng dân cƣ.  Địa thế và hƣớng phơi của địa hình Địa thế là một bộ phận của địa hình (một bộ phận của sƣờn đồi, đỉnh núi, thung lũng, chân núi ) đƣợc đặc trƣng bằng một độ cao tƣơng đối xác định so với cơ sở xâm thực địa phƣơng, hƣớng sƣờn, dạng sƣờn, hƣớng phơi. Cò ở những nơi địa hình bằng phẳng, đặc điểm địa thế phụ thuộc vào các dạng vi địa hình cũng nhƣ mức độ gần hay xa các đƣờng tiêu nƣớc tự nhiên. Nó ảnh hƣởng đến sự chuyển động của các khối không khí, làm thay đổi hƣớng và tốc độ gió ở lớp sát mặt đất, nên dẫn đến sự thay đổi lƣợng mƣa theo địa thế. Hƣớng sƣờn phơi ảnh hƣởng đến sự phân phối bức xạ (chủ yếu là trực xạ). Đối với khu vực ôn đới trong suốt năm sƣờn phía Bắc sẽ nhận đƣợc bức xạ Mặt Trời ít hơn so với mặt phẳng nằm ngang, còn sƣờn phía Nam sẽ nhận đƣợc 58
11. nhiều hơn. Sƣờn đƣợc chiếu sáng có ảnh hƣởng lớn đến sự phân bố, số lƣợng loài, tốc độ tăng trƣởng và phát triển của loài đó.  Độ dốc địa hình Là nguyên nhân phân phối lại nhiệt- ẩm và vật chất rắn, bởi độ dốc khác nhau sẽ chi phối tới lƣợng bức xạ Mặt Trời. Chẳng hạn vào mùa đông, các sƣờn dốc đứng phía Nam sẽ nhận đƣợc một lƣợng bức xạ Mặt Trời lớn gấp nhiều lần sƣờn thoải, còn sƣờn dốc đứng phía Bắc gần nhƣ không nhận đƣợc trực xạ. Mùa hè sƣờn dốc đứng phía Nam sẽ nhận đƣợc một lƣợng bức xạ giảm vì tia sáng Mặt Trời vào lúc giữa trƣa sẽ rọi xuống mặt đất một góc tù, cụ thể tại vĩ tuyến 500B, sƣờn dốc 450 sẽ nhận đƣợc trực xạ kém hai lần so với bề mặt nằm ngang. Cƣờng độ dòng chảy, sự di chuyển vật chất hòa tan và các vật liệu vỡ vụn phụ thuộc vào độ dốc, dạng sƣờn dẫn tới những biến đổi trong thành phần cơ giới, độ dày trầm tích, độ ẩm của đất. Cƣờng độ bốc hơi cũng phụ thuộc vào hƣớng sƣờn nên quyết định độ sâu của mực nƣớc ngầm. Vì thế, độ dốc địa hình quyết định khả năng tồn tại, phát triển của sinh vật, đặc biệt với động vật lớn khó leo trèo do độ dốc địa hình lớn. - Các hợp phần nền tảng nhiệt- ẩm trong cảnh quan: khí hậu và thủy văn địa phƣơng + Khí hậu: Khác biệt với thạch quyển, ý nghĩa đặc thù của khí quyển đƣợc quyết định bởi tính dễ chuyển động đặc biệt của môi trƣờng không khí, đó là đặc tính linh động của các khối không khí. Sự chuyển động cơ giới của các khối không khí sẽ lôi kéo sự di chuyển cũng nhƣ lắng đọng của một số các vật chất ở bề mặt nhƣ các hạt khoáng, hạt giống thực vật cũng nhƣ thành tạo các dạng địa hình. Nhƣng trên hết là việc phân phối lại nhiệt và ẩm trên bề mặt Trái Đất tạo nên các kiểu khí hậu khác nhau. Đó cũng là cơ sở phân chia các đơn vị trong cảnh quan. 59
12. Ngoài vai trò của khí hậu (biểu hiện của hoạt động của khí quyển) thì tham gia vào hình thành cảnh quan còn có các vật chất trong không khí. Trong đó, oxy là nguồn vật chất chủ yếu của các phản ứng oxy hoá, cácbonic là nguyên liệu chủ yếu cấu tạo vật chất hữu cơ và một trong những yếu tố chính tạo thành chế độ nhiệt của bề mặt, hơi nƣớc là nguồn cung cấp ẩm và cũng là một yếu tố quan trọng điều hoà chế độ nhiệt của bề mặt Trái Đất. + Thủy văn địa phƣơng: Nƣớc tham gia vào cấu trúc đứng của cảnh quan với vai trò là nhân tố địa hoá học quan trọng nhất, là môi trƣờng của các phản ứng hoá học. Nó thực hiện một công cơ học lớn qua quá trình tuần hoàn chuyển từ trạng thái này sang trạng thái khác và thâm nhập vào tất cả các thành phần cấu tạo khác. Phần lớn các nguyên tố hoá học di động trong nƣớc, chuyển động cơ học- dòng chảy là nhân tố phân phối lại vật chất giữa các cảnh quan và giữa các bộ phận hình thái cảnh quan. - Hợp phần nền tảng dinh dưỡng: thổ nhưỡng Thổ nhƣỡng là một hợp phần cấu tạo đặc biệt của cảnh quan do tính chất tái sinh trong cảnh quan- kết quả tác động của thể hữu cơ tới nham thạch trong điều kiện có năng lƣợng mặt trời, độ ẩm và không khí tham gia. Nó biểu hiện rõ nhất mối tác động tƣơng hỗ giữa thiên nhiên sống và thiên nhiên chết. Sau đó, những quá trình hình thành thổ nhƣỡng lần lƣợt lại có tác động trở lại điều kiện ẩm, sự phát triển sinh vật và việc hình thành trầm tích. - Hợp phần nền tảng hữu cơ trong cảnh quan là lớp phủ thực vật. Tất cả các thành phần vô cơ trên là cơ sở đầu tiên cho sự hình thành các vật chất hữu cơ. Các thể hữu cơ nhờ vào phần tử của lớp không khí, lớp nƣớc, lớp vỏ rắn. Tuy nhiên các thành phần vật chất hữu cơ lại đóng vai trò chủ động, theo V.I.Vecnatxki, vật chất sống là lực tác động thƣờng xuyên nhất và mạnh mẽ nhất bởi khả năng trao đổi vật chất, năng lƣợng. Vai trò quan trọng nhất của sinh vật là hình thành nên các thành phần khí và ion của nƣớc trong thiên nhiên cũng nhƣ các đặc tính hoá học. Lƣợng ẩm chủ yếu đi qua thực vật, bốc hơi từ mặt đất nên thực bì đóng vai trò quan trọng nhất trong vòng tuần hoàn ẩm. Tất 60
13. cả các lớp trầm tích đƣợc hình thành với sự tham gia trực tiếp hoặc gián tiếp của các thể hữu cơ. Như vậy, địa hình với đặc tính bảo thủ của mình có vai trò chủ đạo trong sự hình thành cảnh quan. Tuy nhiên trong quá trình phát triển của cảnh quan, vai trò chủ đạo luôn luôn thuộc về những thành phần cấu tạo năng động, tiến bộ. Mặc dù vậy, sự tác động tƣơng hỗ giữa các thành phần cấu tạo địa lý rất đa dạng và phức tạp. Vì thế, việc phân ra các thành phần cấu tạo chủ đạo hay phụ thuộc chỉ có tính chất tƣơng đối, chỉ có ý nghĩa trong một thời điểm chứ không phải cả lịch sử phát triển của cảnh quan. 3.2.1.2. Cấu trúc ngang của cảnh quan a, Khái quát chung về cấu trúc ngang Là đặc điểm kết hợp các yếu tố cảnh quan hay các đơn vị cấu tạo hình thái, thể hiện quy luật sắp xếp và mối quan hệ giữa các yếu tố cảnh quan trong không gian địa lý. Cấu trúc ngang bao gồm các địa tổng thể đồng cấp hay khác cấp có mối quan hệ phức tạp tạo nên một đơn vị địa lý nhất định. Ví dụ cảnh quan huyện Quảng Ninh (Quảng Bình) thuộc phụ hệ cảnh quan nhiệt đới gió mùa với một mùa đông lạnh ẩm có 3 lớp, 3 phụ lớp, bao gồm 47 loại, 74 dạng cảnh quan. Cảnh quan huyện Sa Pa mặc dù vẫn thuộc phụ hệ cảnh quan nhiệt đới gió mùa với mùa đông lạnh ẩm, với 1 lớp và 3 phụ lớp cảnh quan nhƣng do sự chia cắt phức tạp của địa hình miền núi đã tạo nên 8 kiểu, 11 phụ kiểu, 34 loại và 85 dạng cảnh quan. Nhƣ vậy, cấu trúc ngang nói lên tính không đồng nhất của địa tổng thể. Địa tổng thể càng lớn, càng thuộc cấp phân vị cao càng có cấu trúc ngang phức tạp. Nội dung của nghiên cứu cấu trúc ngang: - Tìm hiểu số lƣợng cấp dƣới đang xét, số lƣợng cá thể mỗi cấp, đặc trƣng của từng cá thể hay từng kiểu loại về mặt hình thái, diện tích, cấu trúc, động lực. - Tìm hiểu mối quan hệ giữa các cá thể hay các kiểu loại, đánh giá vai trò của chúng trong việc hình thành địa tổng thể. 61
14. Nghiên cứu cấu trúc ngang của cảnh quan là công việc khó khăn và phức tạp hơn nhiều so với cấu trúc thẳng đứng 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 b, Các đơn vị cấu tạo hình thái Cấu trúc ngang của cảnh quan đƣợc tạo thành từ các cấp phân vị cảnh quan thấp hơn, bao gồm nhóm dạng dạng địa lý nhóm diện diện địa lý. Nó chính là các đơn vị cấu trúc hình thái của cảnh quan. Cấu tạo hình thái cảnh quan đƣợc nghiên cứu bởi môn khoa học hình thái học cảnh quan. Đó là môn khoa học của cảnh quan có nhiệm vụ nghiên cứu các qui luật phân chia lãnh thổ bên trong của cảnh quan tƣơng quan lẫn nhau giữa các bộ phận cấu tạo hình thái cảnh quan. * Diện địa lý - Khái niệm: Từ cũ gọi là "cảnh tướng” (faxia), với nhiều đồng nghĩa nhƣ biến thái (R.I. Abôlin), cảnh quan sơ đẳng (B.B. Pôlƣnôp), vi cảnh quan (I.V. Larin), địa sinh quần (V.N. Xucatsev). Quan niệm về từ cảnh tƣớng có trong chuyên ngành địa chất, nhƣng có nội dung địa lý vì "tƣớng, nham tƣớng chỉ một tổng hợp các điều kiện tự nhiên hình thành nên nham thạch trầm tích”. Hiện nay, thuật ngữ này đƣợc thay thế bằng "diện địa lý” hay "cảnh diện”, "dạng cảnh quan”. Nó đƣợc coi nhƣ là “một loại nguyên tử riêng của cảnh quan địa lý (A.I. Perelman). Nó là một đơn vị địa lý tự nhiên nhỏ nhất, không thể phân chia ra đƣợc, hình thành tổng hợp bởi nhiều nhân tố đồng nhất. Vì thế, diện địa lý là đơn vị địa lý tự nhiên nhỏ nhất, đặc trưng bởi sự đồng nhất về địa thế (trung địa hình hay vi địa hình), về vi khí hậu, về chế độ ẩm, về đá trên mặt (nham mẹ đồng nhất), về biến 62 Hình 3.4: Thực thể cảnh quan không gian nhỏ nhất (một diện cảnh quan) với các quá trình tương tác giữa các hợp phần cấu trúc
15. chủng thổ nhưỡng và về sinh- địa quần thể (GS Vũ Tự Lập). - Đặc trƣng cơ bản: + Sự phân hóa của cảnh diện do địa thế. Địa thế là một bộ phận (element) của địa hình (một bộ phận của sƣờn đồi hay thung lũng của đỉnh núi, chân núi ), nó đặc trƣng bằng một độ cao tƣơng đối xác định so với cơ sở xâm thực địa phƣơng, hƣớng sƣờn, độ dốc và dạng sƣờn. Nếu bề mặt bằng phẳng thì địa thế phụ thuộc vào các dạng của vi địa hình cũng nhƣ các mức độ gần hay xa các đƣờng tiêu nƣớc tự nhiên. Nhƣ vậy, những địa thế khác nhau phân biệt nhau về tính chất thoát nƣớc tự nhiên, về cân bằng nƣớc, về chế độ gió, lƣợng mƣa, về bức xạ nên khác nhau về chế độ nhiệt và ẩm, tƣơng quan nhập và xuất của các vật chất khoáng. Điều đó có nghĩa trong phạm vi của cảnh quan ứng với mỗi địa thế là các điều kiện sinh thái hay sinh cảnh đồng nhất nên sẽ có một quần thể sinh vật đồng nhất. + Là hạt nhân địa hóa học và năng lƣợng đầu tiên trong cảnh quan, tựa nhƣ tế bào trong vật thể sống. Tuy nhiên, cảnh diện không phải là hệ thống tự lập, vòng tuần hoàn đóng kín mà lệ thuộc lẫn nhau chặt chẽ. Thƣờng các cảnh diện thay thế nhau một cách có qui luật theo lát cắt địa hình, tạo nên hàng loạt các cảnh diện. Một loạt cảnh diện tƣơng ứng với các địa hình lồi, lõm, nối hai ba bốn dạng địa lý. + Cảnh diện thứ sinh liên quan đến hoạt động của con ngƣời. Vì thế, những cảnh diện gốc ở một khoảng thời gian nào đó sẽ có hàng loạt các cảnh diện thứ sinh do tác động của con ngƣời nhƣ đốt rừng, chặt rừng, canh tác đất hoặc các cảnh diện đƣợc phục hồi sau khi con ngƣời ngừng tác động nhƣ đất nghỉ nhiều năm, mỏ khoáng, miền đồng cỏ, rừng cây thứ sinh Các cảnh diện này có thể trở lại trạng thái gần nhƣ ban đầu sau khi con ngƣời ngừng tác động. + Quá trình thành tạo ngắn nên dễ biến đổi, không bền vững tƣơng đối. - Dấu hiệu phân loại: theo G.S Vũ Tự Lập đã phân cảnh diện làm 4 cấp” lớp- kiểu- loại- thứ tƣơng ứng với dấu hiệu phân vị là địa thế, biến chủng đất 63
16. và độ phì, quần thể sinh vật và năng suất, mức độ nhân tác và biện pháp sử dụng, cụ thể là: + Đầu tiên là địa thế, có bao gồm cả độ dốc, hƣớng phơi và độ cao tƣơng đối. Địa thế có quan hệ chặt chẽ với mực nƣớc ngầm và nƣớc trên mặt, do đó có thể đại diện cho điều kiện ẩm (ngập nƣớc thƣờng xuyên, ngập nƣớc định kỳ, chịu ảnh hƣởng của nƣớc ngầm và không chịu ảnh hƣởng của nƣớc ngầm). + Dấu hiệu thứ 2 là biến chủng thổ nhƣỡng, đại diện cho cả các thành phần đất và nham. Dấu hiệu này bao gồm các tính chất nhƣ chiều dày, thành phần cơ giới, độ ẩm đất và độ phì. + Dấu hiệu thứ 3 là quần thể thực vật, đại diện cho cả vi khí hậu, đồng thời cũng là chỉ thị cho mối quan hệ giữa sinh vật và sinh cảnh vô cơ. Quần thể thực vật không chỉ đƣợc xác định theo tỷ lệ tổ thành cây mà còn cần phải đánh giá theo năng suất (tạ/ha hay m3/ha). + Dấu hiệu cuối cùng là phải xét đến mức độ tác động của con ngƣời, vì hoạt động kinh tế làm thay đổi mạnh mẽ thực bì, thổ bì cũng nhƣ chế độ nƣớc và vi khí hậu của các diện tự nhiên nguyên sinh. - Phân loại: theo B.B. Pôlƣnôv có 3 kiểu cảnh diện sơ đẳng: kiểu tàn tích, kiểu phía trên mực nƣớc và kiểu phía dƣới mực nƣớc. 1 2 I II III I Hình 3.5: Sơ đồ các kiểu cảnh quan cơ bản (theo B.B.Pôlưnôv): I- tàn tích; II- phía trên mực nước; III- phía dưới mực nước; 1- đem vật chất vào cảnh quan; 2- đem vật chất ra khỏi cảnh quan 64
17. + Kiểu tàn tích nằm ở vị trí phân thuỷ, mực nƣớc ngầm nằm sâu. Vật chất đem vào ít (chỉ từ khí quyển), chủ yếu bị tiêu hao vật chất bởi dòng chảy và các dòng ngầm đi xuống nên đất bị rửa trôi. Lớp vật chất này di chuyển và tích tụ vùng trũng dƣới thấp qua thời gian dài tạo nên lớp vỏ phong hoá dày, có sự tích luỹ các nguyên tố hoá học. Thực vật phải đấu tranh với sự cuốn trôi liên tục của nguyên tố khoáng. + Kiểu phía trên mực nước là những cảnh quan hình thành ở vị trí gần thế nằm của nƣớc ngầm. Nƣớc ngầm dâng lên mặt do bốc hơi cộng với hợp chất hòa tan dẫn đến mặt đất giàu chất hòa tan có khả năng di động mạnh. Do đó, các tầng trên mặt giàu những nguyên tố hoá học có khả năng di động mạnh nhất (đất Sôlôsac). Ngoài ra, vật chất còn tới do các dòng chảy từ các địa thế tàn tích ở trên. + Kiểu cảnh quan nằm phía dưới mực nước đƣợc hình thành trên các đáy bồn chứa nƣớc. Vật liệu chủ yếu do dòng chảy cung cấp nên thổ nhƣỡng hình thành do lớp trầm tích của vật liệu phía trên (bùn đáy). Sinh vật là các dạng sống đặc biệt trong điều kiện của môi trƣờng nƣớc (thực vật thuỷ sinh). Ba kiểu "cảnh quan sơ đẳng” của B.B. Pôlƣnôv tạo nên những khâu cơ bản liên kết về mặt phát sinh và là đặc trƣng cho hầu hết mọi cảnh quan. Còn việc phân loại cảnh diện trên phải làm theo từng khu địa lý tự nhiên riêng và các nhóm cảnh quan giống nhau, còn bên trong mỗi nhóm cảnh quan trƣớc hết dựa vào cơ sở phân tích hàng loạt các địa thế điển hình. Ví dụ tham khảo sơ đồ các địa thế chủ yếu của các tác giả sau: . Các địa thế chủ yếu chạy dọc theo lát cắt địa hình từ vùng phân thủy đến bồn chứa nƣớc của GS. Vũ Tự Lập (1976): 65
18. Hình 3.6: Những địa thế có thể gặp trên một lát cắt địa hình từ vùng phân thủy đến vùng chứa nước (1) Địa thế nhô cao trên mặt đỉnh, tƣơng ứng với vị trí tàn tích của B.B. Pôlƣnov và M.A. Glazovxkaia, vị trí tự lập của A.I. Perelman. Ở đây, dòng nƣớc trên mặt di chuyển khá mạnh, dễ bị xói mòn đất, độ ẩm đất thấp nên chỉ có các thực vật chịu khô hạn. (2) Địa thế yên ngựa là bộ phận của đỉnh bị hạ thấp, nằm giữa hai đỉnh nhô, tƣơng ứng với vị trí tàn tích- tích tụ M.A. Glazovxkaia. Đây thƣờng là đầu nguồn, nơi chia nƣớc cho hai khe rãnh đang đào xói hai bên sƣờn. (3) Địa thế bằng phẳng trên đỉnh: chỉ xuất hiện khi bề mặt đỉnh rộng, thoải, nếu có đỉnh nhô thì ở đây cũng là vị trí tàn tích. (4) Địa thế trũng trên đỉnh, ứng với vị trí tích tụ- tàn tích, đã có tình trạng nƣớc đọng và tình trạng đầm lầy hóa, nên ẩm nhất trong số các địa thế trên đỉnh. Thông thƣờng rất hiếm gặp đỉnh có đủ cả 4 địa thế, mà chỉ xuất hiện bộ đôi, bộ ba nhƣ 1- 2, 1-3, 3- 4, 1- 3- 4 ) (5) Địa thế sườn trên, ứng với vị trí á tàn tích, hơi lồi. (6) Địa thế thân sườn, thƣờng dốc, khi sƣờn dài có thể có dạng phức tạp nhƣ dạng bậc thang, cũng là vị trí á tàn tích. (7) Địa thế sườn dưới, ứng vị trí tàn tích- tích tụ, có thể có sƣờn tích và nƣớc ngầm chảy ra. 66
19. Tuy nhiên, không phải sƣờn nào cũng có 3 địa thế phân biệt rõ, nhiều khi chỉ có 2 (5-6, 6-7). Đối với dạng địa hình bằng phẳng nằm trên mực nƣớc, thƣờng là bậc thềm bồi tụ hay bãi bồi với những địa thế biến dạng của vị trí trên mặt nƣớc của B.B. Pôlƣnov. Bộ phân nhô cao, cấu tạo bằng vật liệu tƣơng đối thô, là địa thế gờ (11), vốn là gờ đất gần lòng sông. Tại những bộ phận trung tâm nằm thấp hơn gờ đât và tỏa rộng, có những di tích của lòng sông cũ, có địa thế mặt thềm hoặc mặt bãi bồi (9) và địa thế lòng sông cũ. Sát sƣờn thung lũng hoặc chân thềm, có địa thế trũng (8), là những vũng nƣớc đầm lầy hóa ít đƣợc bồi nhất. Cuối cùng, nếu sƣờn của của bậc thềm hay bãi bồi thể hiện rõ có địa thế chân bậc thềm hay chân bãi bồi (12). Đối với bồn chứa nƣớc hay lòng sông suối, có thể phân nhỏ thành 3 địa thế: (13) Địa thế bờ, nơi mực nƣớc dao động. (14) Địa thế nước nông, luôn ngập nƣớc nhƣng không sâu đến 2 m. (15) Địa thế nước sâu, mực nƣớc sâu quá 2m. Như vậy, từ vùng phân thủy qua thềm, bãi bồi xuống đến lòng sông, suối gặp 15 địa thế biến dạng của 3 vị trí cơ bản của B.B. Pôlƣnov đã đƣa ra từ năm 1956. . Sơ đồ các địa thế của K.G. Raman áp dụng cho nƣớc Cộng hòa Litva. a b c d a a a a II III IV 1 I 2 3 a a a a Hình 3.7: Sơ đồ các địa thế chủ yếu (theo K.G. Raman): I- Thung lũng, II- Đồng bằng, III- Vùng trũng, IV- Đồi a, Thềm; b , Bãi bồi; c, Lòng; d, Sườn thung lũng 1. Mực nước ngầm; 2. Than67 bùn; 3. Trầm tích sườn 2.
20. *Nhóm diện địa lý Bao gồm các diện địa lý có quan hệ mật thiết với nhau, phát sinh trên cùng một yếu tố của dạng trung địa hình. Khi có sự khác biệt theo hƣớng thể hiện rõ, hoặc trong các đặc điểm tự nhiên, hoặc trong sự trao đổi vật chất và năng lƣợng thì nhóm diện là tập hợp của những diện cùng nằm trên một hướng. Các diện này có thể khác nhau về thành phần cơ giới, về độ ẩm, về mức độ glây hoặc kết von, về cƣờng độ rửa trôi hoặc xói mòn, về thành phần loài thực vật song phải có sự liên kết với nhau về mặt địa hóa và về năng lƣợng (nhiệt độ, ánh sáng). Vì thế, sự thay đổi tự nhiên trong các nhóm diện là sự thay đổi có qui luật, sự thay đổi do có sự trao đổi vật chất và năng lƣợng chỉ diễn ra trong một yếu tố địa hình (nhƣ các bộ phận khác nhau của sƣờn, của bề mặt phân thủy). * Á dạng và dạng địa lý: - Khái niệm: Dạng địa lý là tập hợp các nhóm diện địa lý phát triển trên mỗi một dạng trung địa hình âm hoặc dương. Trong trƣờng hợp dạng trung địa hình là địa hình âm, không đồng nhất về nham thạch thì mỗi một bộ phận của dạng trung địa hình ứng với mỗi một nham thạch sẽ là một á dạng. Hình 3.8: Mô hình cấu trúc ngang của cảnh địa lý đồi xen thung lũng bồi tụ- xâm thực (Vũ Tự Lập, 1976) - Dấu hiệu phân loại các dạng địa lý theo GS. Vũ Tự Lập: 68
21. + Đặc điểm quan trọng để phân biệt là dạng trung địa hình và các quá trình địa mạo diễn ra trên các dạng địa hình đó (xâm thực, bồi tụ, lũ tích, trƣợt đất, caxto và tiềm thực, thổi mòn ) cũng nhƣ quá trình hình thành đất. + Dấu hiệu thứ 2 là nham thạch, vì các dạng địa hình phát triển trên các nham thạch khác nhau về nhiều đặc điểm (hình dáng đỉnh, sƣờn, độ dốc ), vỏ phong hóa khác nhau về hàm lƣợng nguyên tố hóa học, điều kiện thủy địa chất khác nhau. + Dấu hiệu loại thứ 3 là tiểu tổ hợp đất, là tập hợp các biến chủng đất (hay khoanh đất sơ đẳng theo V.M. Friland) theo các dạng trung địa hình. Trên các dạng địa lý đơn giản, đồng nhất về mẫu nham, các khoanh đất trong tiểu tổ hợp đất có mối quan hệ phát sinh rõ rệt, lặp lại một cách đều đặn, có qui luật, tạo nên các chuỗi đất. Trên các cảnh dạng phức tạp, đa nham các khoanh đất không có quan hệ phát sinh chặt chẽ, không lặp lại nhịp nhàng và tạo thành các dãy đất. + Dấu hiệu thứ 4 là tiểu tổ hợp thực vật là tập hợp quần hợp các quần- ƣu hợp (sinh địa quần theo V.N. Xukatsev) theo các dạng trung địa hình. + Cuối cùng là xét đến tác động của các hoạt động kinh tế. Ở cấp dạng đã ổn định hơn với các tác động. Do đó, tác động nhân tác đối với cấp dạng đƣợc xác định theo quan hệ tỷ lệ giữa các diện thứ sinh nhân tá trong dạng, hoặc lấy theo tác động chủ yếu nhất. - Phân loại: Tuỳ thuộc vào mức độ phức tạp của cấu tạo bên trong mà phân biệt ra các dạng đơn giản và phức tạp. + Theo N.A. Xolxev thì các dạng đơn giản thì mỗi bộ phận trung địa hình chỉ có một diện địa lý, còn các dạng phức tạp lại có một hệ thống toàn vẹn các diện địa lý. Ví dụ trên một khe rãnh, mỗi sƣờn chỉ có một cảnh diện thì nó đƣợc xem là dạng đơn giản, nhƣng nếu trên một khe lớn đó bị chia cắt thành vài khe nhỏ tạo nên vài cảnh diện thì đó là dạng phức tạp. + A.G. Ixatsenko và cộng sự đã nhận thấy: quan niệm cảnh dạng phức tạp cần hiểu một cách rộng hơn phù hợp với tính nhiều vẻ của các dạng cấu tạo 69
22. của các đơn vị hình thái cảnh quan. Theo ông sự hình thành các dạng cảnh phức tạp liên quan một số yếu tố sau: 1/ Dạng trung địa hình lớn với các dạng trung bình “chồng lên” hay “cắt xẻ” bậc hai (khe với rãnh đáy, đồi dài với máng hay vùng đầm lầy với hồ). 2/ Dạng trung địa hình đồng nhất những khác về nham thạch nhƣ ví dụ mà N.A. Xolntxev đƣa ra một khe gồm 3 cảnh dạng độc lập: a/ Cảnh dạng trên một khe khô cạn một phần đƣợc phủ cỏ với đất thịt trên moren; b/ Phần giữa là một khe ẩm với các sƣờn đất trƣợt phủ đất sét Jura; c/ Phần dƣới là một khe (banca) nhỏ khô phủ đá vôi thạch thán và có sƣờn cấu trúc theo bậc. 3/ Cảnh dạng của miền phân thuỷ rộng (thống trị) với các đoạn nhỏ là các phụ cảnh dạng hay các cảnh diện riêng biệt, là các đầm lầy, vùng trũng, caxtơ 4/ Các cảnh dạng hai, ba bậc nhƣ hệ thống các đầm lầy nối nhau mà mỗi đầm lầy là một cảnh dạng đơn giản. Mặt khác, theo A.G. Ixatsenko khi phân loại các cảnh dạng cần xuất phát từ sự giống nhau và khác nhau có tính phát sinh tồn tại giữa chúng, cả từ sự kết hợp các cảnh diện. Từ quan điểm này có thể phân biệt ra hai bậc cơ sở của các cảnh dạng: 1. Các cảnh dạng có liên quan đến các dạng lồi của trung địa hình với các miền phân thuỷ cao (bằng phẳng) thoát nƣớc tốt, mực nƣớc ngầm nằm sâu, sự vận chuyển vật chất đi xuống tạo nên các cảnh diện tàn tích chiếm ƣu thế. 2. Các cảnh dạng lõm của trung địa hình (do xâm thực sụt lún, caxtơ ) cũng nhƣ các thềm thấp có độ ẩm đầy đủ do dòng trên mặt và dòng ngầm cung cấp, có sự thống trị của cảnh diện trên mực nƣớc và dƣới mực nƣớc. Nếu muốn phân chia các bậc nhỏ hơn thì phải xét tới các dạng phát sinh của địa hình, nham thạch, tính chất của độ ẩm và sự thoát nƣớc. + GS. Vũ Tự Lập: với sự kết hợp 5 dấu hiệu phân loại trên đã hình thành 5 bậc sau trong hệ thống phân loại các dạng cảnh quan trong phạm vi miền cảnh quan phía Bắc Việt Nam: 70
23. Bảng 3.1: Hệ thống phân loại các dạng cảnh quan Số TT Tên bậc Dấu hiệu phân loại 1 Lớp Dạng trung địa hình theo phát sinh 2 Nhóm Nham thạch và lớp vỏ phong hóa 3 Kiểu Tiểu tổ hợp đất 4 Loại Tiểu tổ hợp thực vật 5 Thứ Mức độ nhân tác và biện pháp sử dụng bảo vệ, cải tạo * Nhóm dạng đia lý Là tập hợp của nhiều dạng bao gồm những dạng không tách rời nhau phát triển trên một dạng trung địa hình âm hoặc dƣơng cỡ lớn, có thêm một số dạng trung địa hình âm hoặc dƣơng cỡ nhỏ phát triển ở trên, nhƣ nhóm dạng đồi- khe rãnh. Nhóm dạng cũng có khi là một chuỗi dạng nối tiếp nhau nhƣ chuỗi đầm lầy, dãy ao Như vậy, dƣới cấp cảnh địa lý còn có sự phân hóa phức tạp thành nhiều cấp. Cấp nhỏ nhất không thể chia cắt đƣợc, có sự đồng nhất về tất cả các thành phần là cấp diện địa lý. Chỉ thị cho một diện là một quần thể thực vật (quần hợp, ƣu hợp), đúng hơn là một sinh địa quần. Các cấp trên cấp diện đã kém đồng nhất, thƣờng là tập hợp diện địa lý theo các dạng trung địa hình, tiểu địa hình và theo nham thạch. Chỉ thị cho nhóm diện địa lý là hƣớng của các dạng trung địa hình, cho dạng là dạng trung địa hình. Các diện trên nhóm diện và trên dạng địa lý liên kết với nhau theo những kết hợp vật chất và năng lƣợng nối liền các dạng địa hình âm và dƣơng, khiến cho các dạng này xâm nhập vào nhau thành một thể tổng hợp cao hơn là cảnh địa lý. Dƣới đây là hệ thống các dấu hiệu nhận biết các đơn vị hình thái cảnh quan theo tổ hợp đất và thực vật: 71
24. Bảng 3.2: Hệ thống địa lý của các tổ hợp đất và thực vật Đơn vị Đơn vị Tổ hợp đất Tổ hợp Quần hệ thực vật địa lý địa hình thực vật (theo cây lập quần) Diện và - Yếu tố của - Khoanh đất sơ - Quần hợp, ƣu - Quần hợp, ƣu hợp, nhóm diện dạng trung địa đẳng đơn giản hợp, phức hợp. phức hợp. địa lý hình. và phức tạp - Tiểu địa hình - Vi tổ hợp đất - Vi tổ hợp - Nhóm quần- ƣu thực vật hợp Á dạng và Dạng trung địa Tiểu tổ hợp đất Tiểu tổ hợp Lớp quần- ƣu hợp, dạng địa lý hình thực vật quần hệ Nhóm dạng Dạng trung địa Trung tổ hợp Trung tổ hợp Nhóm quần hệ và á cảnh hình phức tạp đất thực vật địa lý Cảnh địa lý Kiểu địa hình Đại tổ hợp đất. Đại tổ hợp Lớp quần hệ thực vật 3.2.2. Cấu trúc động lực của cảnh quan 3.2.2.1. Nhịp điệu cảnh quan Các quá trình địa lý tự nhiên trong cảnh quan đều có tính chất nhịp điệu. Tính nhịp điệu là một mặt không thể tách rời với sự phát triển đi lên của cảnh quan. Có nhiều loại nhịp điệu: nhịp điệu ngày, nhịp điệu mùa, nhịp điệu nhiều năm (hay nhịp điệu trong phạm vi thế kỷ), nhịp điệu ngoài phạm vi thế kỷ và các chu kỳ địa chất. Tuy nhiên, nhịp điệu ngày và nhịp điệu mùa đƣợc nghiên cứu nhiều hơn đặc biệt nhịp điệu mùa. Tìm hiểu cấu trúc cảnh quan thì nghiên cứu nhịp điệu mùa có tầm quan trọng đặc biệt. Nó là một trong các chỉ tiêu chủ yếu để phân loại cảnh quan (mỗi đới cảnh quan đều đặc trƣng bởi một chế độ mùa riêng cho mình). Ví dụ: tính chất mùa thể hiện rất rõ ở cảnh quan vành đai ôn đới (4 mùa). Còn các cảnh quan gió mùa có sự tƣơng phản rõ rệt trong động 72
25. lực mùa: mùa hè độ ẩm dƣ thừa, nhiệt độ cao tạo điều kiện cho thế giới hữu cơ phát triển mạnh và đẩy nhanh cƣờng độ của các quá trình địa hoá. Tính nhịp điệu mùa không phải là sự lặp lại đơn giản của một hiện tƣợng. Bởi mỗi một vòng chu kỳ / nhịp điệu, không phải là vòng khép kín mà theo hình xoáy trôn ốc của sự phát triển. Mỗi một chu kỳ tiếp theo đều bắt đầu trên cơ sở có một biến đổi ít nhiều của chu kỳ trƣớc. Ví dụ nhƣ sau mỗi một chu kỳ trong phát triển cảnh quan còn sót lại những biến đổi không thuận nghịch và từ năm này sang năm khác chúng sẽ tích luỹ một lƣợng chất khoáng và hữu cơ nhất định nào đó. Vì thế, các hiện tƣợng có tính nhịp điệu tiến triển trên nền phát triển không ngừng của vỏ cảnh quan nên chúng không thể lặp lại tình trạng ban đầu vào cuối nhịp điệu. 3.5.2.2. Động lực của cảnh quan a, Động lực mùa Động lực cảnh quan nghiên cứu sự thay đổi trạng thái cảnh quan theo thời gian mà không trùng với sự thay đổi cấu trúc cảnh quan. Trong đó, những biến đổi về chế độ nhiệt ẩm là cơ sở động lực của các quá trình thiên nhiên theo mùa. Nghiên cứu những hiện tƣợng theo mùa là nhiệm vụ của vật hậu học. Vật hậu học theo X.V. Kalecnik là một ngành của địa lý, một khoa học về động lực theo mùa của cảnh quan. Nhiệm vụ của chúng là phân tích một cách đầy đủ năng lƣợng và chế độ nƣớc của cảnh quan trong sự biến đổi theo mùa. Do đó, nghiên cứu động lực cảnh quan theo mùa cần bắt đầu từ chế độ nhiệt ẩm. Nhiệt độ bao gồm bức xạ và nhiệt bình lƣu xâm nhập vào. Sự tổn thất nhiệt do bốc hơi từ mặt đất, thực vật và tuyết do hô hấp; quang hợp; trao đổi nhiệt nhiễu động với lớp không khí sát mặt đất; vào tan tuyết, băng giá. Độ ẩm trong cảnh quan đƣợc cung cấp bởi mƣa, sự ngƣng tụ trong đất, dòng chảy, băng, tuyết tan và mất đi do quá trình bốc hơi, sự thoát hơi của thực vật. Về chế độ ẩm phải nghiên cứu cán cân nƣớc nhằm đánh giá về số lƣợng động lực của sự xâm nhập và tiêu ẩm, lƣợng trữ ẩm trong cảnh quan; động lực lớp tuyết. 73
26. Nhiệm vụ tiếp theo là nghiên cứu và giải thích mối quan hệ của hàm số giữa động lực của nhiệt và ẩm, diễn biến của các quá trình trong cảnh quan với cân bằng vật chất khoáng và hữu cơ, sự tích luỹ và sự phá huỷ của nó theo mùa với vòng tuần hoàn sinh vật, chuyển dịch của muối trong đất theo mùa. Nhƣ vậy, động lực phát triển cảnh quan phụ thuộc các yếu tố của tự nhiên (năng lƣợng bức xạ mặt trời, chế độ nhiệt, cơ chế hoạt động của gió mùa ). 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 cảnh quan 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. b, Các tác động của con người Ngày nay yếu tố động lực có tính chất quyết định nhất đến động lực biến đổi cảnh quan là các hoạt động khai thác lãnh thổ của con ngƣời. Tác động của con ngƣời nếu theo hƣớng tích cực sẽ góp phần giữ vững thế cân bằng của tự nhiên, tăng sinh khối cảnh quan, cải thiện tốt môi trƣờng khu vực. Nếu là những tác động tiêu cực (phá rừng, gây thoái hoá đất, ô nhiễm môi trƣờng ) làm biến đổi theo chiều hƣớng xấu và suy thoái cảnh quan. * Các hƣớng tác động tích cực: - Làm thay đổi chế độ ẩm của các khu vực lãnh thổ khác nhau, nhƣ là các hoạt động thủy lợi, đặc biệt là xây dựng các hồ chứa nƣớc. Việc điều khiển chế độ nƣớc theo mùa đã làm biến đổi cán cân ẩm của cảnh quan cũng nhƣ nhịp điệu phát triển của chúng. - Hình thành nên các cảnh quan nhân sinh với các cây trồng thuần loại trong các hệ sinh thái nông nghiệp, hệ sinh thái nông- lâm nghiệp, hệ sinh thái ngƣ nghiệp trong đó cán cân vật chất đƣợc điều khiển một phần hoặc hoàn toàn. - Thay đổi bề mặt địa hình, tạo nên các quần thể kiến trúc; hình thành các cảnh quan đô thị, cảnh quan công nghiệp có cấu trúc, chức năng đặc thù riêng. * Các hƣớng tác động tiêu cực: - Phá hủy cân bằng trọng lực: Việc phá hủy cân bằng trọng lực đã dẫn đến sự di chuyển cơ học một khối lƣợng lớn vật chất trong các cảnh quan có 74
27. thể dẫn đến các hậu quả kinh tế trực tiếp hay gián tiếp. Trong đó, khai thác khoáng sản và các hoạt động đào bới khác dẫn đến sự di chuyển một lƣợng rất lớn vật chất rắn. Ở Quảng Ninh, các bãi đổ thải trong quá trình khai thác than đã tạo nên những quả đồi cao tới 100-250m, nhiều moong khai thác lộ thiên tạo nên những địa hình có độ sâu từ -50m đến -150m dƣới mực nƣớc biển. Hiệu ứng đầu tiên của hoạt động này là tạo nên các núi đất thải, thay đổi địa hình bề mặt, tạo nên các diện, dạng cảnh quan nhân sinh, gây sụt lún bề mặt đất, hủy hoại rừng, biến động đất canh tác. Đồng thời, các phá hủy cân bằng trọng lực kèm theo các quá trình liên quan đến vòng tuần hoàn địa hóa, đó là sự phân tán, di chuyển của các chất độc hại trong đất thải, xỉ thải nhƣ muối, lƣu huỳnh, kim loại nặng làm nhiễm bẩn nguồn nƣớc mặt, nƣớc ngầm cũng nhƣ không khí. Nếu cƣờng độ di chuyển các chất này lớn sẽ làm phá hủy lớp phủ thực vật hoặc làm mất khả năng phát triển của cây cối do nhiễm độc, nên ảnh hƣởng đến sự phát triển của cảnh quan. - Thay đổi vòng tuần hoàn nước và cán cân nước: Những hoạt động sử dụng dòng nƣớc nhƣ tƣới nƣớc, dẫn nƣớc, trữ nƣớc đã làm tăng cƣờng quá trình thoát hơi và bốc hơi của bề mặt đệm. Theo tính toán việc tƣới nƣớc đã tiêu tốn khoảng ¾ các dòng nƣớc trên Trái Đất, tƣới cho khoảng 2,2 triệu km2 (chiếm 1,5% diện tích các lục địa). Trong con số này, một nửa là đƣợc thực vật hấp thụ, còn lại là bốc hơi bề mặt và thấm xuống đất. Đối với cảnh quan khô hạn, việc tƣới nƣớc không hợp lý sẽ làm thay đổi đáng kể lƣợng trữ nƣớc bề mặt. Sự xuất hiện của các hồ chứa nƣớc nhân tạo đã dẫn đến các quá trình thứ sinh nhƣ tái tạo bờ hồ (sập lở, trƣợt, sụt, rửa lũa ); nâng cao mực xâm thực cơ sở và làm lầy hóa các vùng trũng thấp. Đối với các hồ đập lớn ảnh hƣởng mạnh đến các công trình thủy lợi ở vùng hạ lƣu, đến biên mặn và các điều kiện sinh thái vùng cửa sông, ven biển, đến quá trình bồi đắp châu thổ, đến thành phần hóa học của phù sa tức là đến cán cân vật chất của dòng chảy. - Sự phá vỡ cân bằng sinh học và tuần hoàn sinh học của vật chất trong cảnh quan: Vật chất sống rất nhạy cảm với các tác động của con ngƣời và biến đổi nhanh chóng sau tác động nhân sinh. Nhiều quần xã sau các tác động nhân 75
28. sinh đã bị biến đổi một phần hoặc bị thay thế hoàn toàn nhƣ rừng ngập mặn biến thành khu nuôi trồng thủy sản, thảm rừng thành nƣơng rẫy hay trảng cỏ Ở những khu vực mà cân bằng của các thành phần kém bền vững nhƣ cảnh quan nhiệt đới ẩm, các tác động làm giảm lớp phủ bề mặt dẫn đến rửa trôi, xói mòn làm thoái hóa đất, giảm độ phì của đất, tạo ra các quần thể kém chất lƣợng gây nên sự thoái hóa cảnh quan. Theo tính toán, lƣợng vật chất trong đất có thể mất đi sau 50- 150 năm canh tác do nhiều quần xã nhân tạo chỉ lấy đi mà không tích lũy vật chất cho đất. Ở Mỹ, việc khai khẩn đất hoang hàng năm đã làm cuốn trôi đi 1,5- 3,0 tỷ tấn đất, làm mất đi 40 triệu tấn đạm, lân và kali từ những năm 30 của thế kỷ XX. Sự phá vỡ cân bằng sinh học và tuần hoàn sinh học của vật chất hầu nhƣ chỉ diễn ra ở phạm vi nhỏ, cục bộ. Tuy nhiên một vài hậu quả gián tiếp của sự phá hủy này có thể lan rộng ở phạm vi lớn qua sự vận chuyển của dòng nƣớc, của sự tích đọng vật chất và sự di chuyển các chất hóa học bằng đƣờng nƣớc. - Sự di chuyển có tính công nghệ các chất hóa học trong cảnh quan: Sự di chuyển này nằm trong tuần hoàn địa hóa công nghệ (tuần hoàn địa hóa nhân sinh). Trong quá trình sản xuất, các chất hóa học đƣợc đƣa vào cảnh quan qua chất thải, nƣớc thải, ở các dạng chất thải khác nhƣ CO2, C, Cu, Fe, Al, S, N2, P, K, Zn, Cd, Hg, Pb, phenol, amoniac gây ô nhiễm bầu khí quyển, ô nhiễm nguồn nƣớc, đất, thủng tầng ôzôn, hiệu ứng nhà kính - Sự biến đổi cán cân nhiệt của cảnh quan: Đó là sự gia tăng của hàm lƣợng khí CO2 làm tăng hiệu ứng nhà kính, gây ra sự nóng lên của khí hậu toàn cầu. Ngoài ra, hiện tƣợng mang tính hành tinh nay còn đƣợc tăng cƣờng do sự gia tăng hàm lƣợng bụi trong khí quyển. Bởi, các phần tử bụi hình thành các đám mây và gia tăng bức xạ khuếch tán, hấp thụ bức xạ sóng dài. Trong khoảng thời gian từ 1885 đến 1940 do thay đổi của nồng độ CO2 trong khí quyển từ 0,027% đến 0,035%. Năm 2005, nồng độ CO2 trong bầu khí quyển đã đạt mức kỷ lục, tăng 2,6 ppm so với năm 2004. Dự báo, nếu không có biện pháp khắc phục hiệu ứng nhà kính, nhiệt độ Trái Đất sẽ tăng lên 1,5-4,50C 76
29. vào năm 2050. Trong 50 năm (1958- 2007), nhiệt độ trung bình năm ở Việt Nam tăng lên khoảng 0,5- 0,70C. Như vậy, thực tế hiện nay không có cảnh quan nào mà không bị tác động trực tiếp hay gián tiếp của con ngƣời tạo nên các cảnh quan nhân sinh. Các cảnh quan này hầu hết đều kém bền vững hơn cảnh quan ban đầu. Tuy nhiên, khi muốn xem xét sự bền vững của cảnh quan cần xem xét khả năng phục hồi lại trạng thái ban đầu, làm sáng tỏ khả năng bảo tồn trạng thái phá vỡ đến đâu, ở mức độ nào. 3.3. Chức năng của cảnh quan 3.3.1. Khái niệm Chức năng cảnh quan biểu thị quan hệ tƣơng tác giữa các nhân tố không gian, bao gồm dòng năng lƣợng, vật chất và sinh vật trong cảnh quan. Chức năng cảnh quan đƣợc hiểu theo 2 nghĩa: 1/ Các quá trình nội tại trong cảnh quan: + Bao gồm các quá trình địa lý tự nhiên và quá trình sinh thái trong nội tại cảnh quan nhƣ quá trình địa mạo, thủy văn, chu trình các chất dinh dƣỡng, dòng năng lƣợng trong chuỗi, lƣới thức ăn. + Đƣợc hiểu theo nghĩa “vận hành”, “hoạt động” của cảnh quan liên quan đến dòng vật chất, năng lƣợng và sinh vật. Theo hƣớng này, chức năng của cảnh quan đƣợc định nghĩa là “tổng hợp các quá trao đổi, biến đổi vật chất và năng lượng trong cảnh quan” (A.G.Ixatsenko), “là dòng năng lượng, dinh dưỡng khoáng và sinh vật giữa các yếu tố cảnh quan hoặc quá trình tương tác mảnh rời rạc- thể nền” (Forman, 1981). + Nghĩa này đƣợc áp dụng rộng rãi với cảnh quan tự nhiên, trong đó các quá trình trong cảnh quan có ƣu thế nổi bật hơn dịch vụ trong cảnh quan. + Chức năng cảnh quan bao gồm các quá trình sơ đẳng mang tính cơ học, hoá học, sinh học. Vì thế, chức năng hoạt động của cảnh quan tuân theo những định luật vật lý học, sinh học, hoá học. Thí dụ: sự vận động cơ giới của vật chất, sự quang hợp, quá trình khoáng hoá. 77
30. 2/ Các lợi ích con người thu được từ các thuộc tính và các quá trình của cảnh quan + Đó là lợi ích thu đƣợc từ các thuộc tính, các quá trình địa lý tự nhiên và quá trình hệ sinh thái của cảnh quan nhƣ chức năng cung cấp thức ăn, phân giải chất ô nhiễm + Theo Dự án Đánh giá Hệ sinh thái Thiên niên kỷ (2003), chức năng cảnh quan biểu thị: khả năng của một cảnh quan cung cấp hàng hóa và dịch vụ cho xã hội”. Các hàng hóa, dịch vụ này đều có lợi ích cho con ngƣời nhƣ cung cấp thức ăn, nƣớc uống 3.3.2. Các kênh chức năng Có 3 hƣớng khoa học nghiên cứu về chức năng cảnh quan: + Địa vật lý cảnh quan + Địa hoá cảnh quan + Sinh học cảnh quan (địa sinh vật quần lạc) Theo Ixatsenko có 3 kênh liên lạc chính giữa các thành phần cấu tạo của cảnh quan là: 1. Sự vận chuyển cơ giới (theo trọng lực) Đó là sự chuyển động theo một hƣớng duy nhất (theo chiều ngang) do nguyên nhân trọng lực (không có chiều ngƣợc lại), chủ yếu tạo thành mối liên kết bên ngoài của cảnh quan. Sự vận chuyển cơ giới diễn ra nhƣ sau: các vật chất - đá chuyển động theo sƣờn dốc; các hợp chất lơ lửng trong nƣớc; các bụi khí quyển. 2. Sự chuyển hóa sinh hóa học Sự chuyển hóa này đƣợc thực hiện nhờ năng lƣợng Mặt Trời. Nó đóng vai trò quan trọng để điều chỉnh và ổn định cảnh quan. Sự chuyển hoá sinh vật giữ lại vật chất trong cảnh quan, có vai trò quan trọng trong mối quan hệ giữa các thành phần (mối quan hệ bên trong cảnh quan). 3. Các quá trình vật lý 78
31. Đảm bảo sự trao đổi theo chiều thẳng đứng giữa các thành phần nhờ có năng lƣợng Mặt Trời (trao đổi năng lƣợng). Để đánh giá định lƣợng chức năng cảnh quan và tƣơng quan trao đổi vật chất và năng lƣợng bên trong, bên ngoài cảnh quan cần có dữ liệu về cân bằng vật chất và năng lƣợng, nghĩa là cần biết: nguồn vào, sự vận chuyển và tích tụ bên trong, nguồn ra. Tuy nhiên, hiện nay việc nghiên cứu chức năng của cảnh quan còn rất ít, không đồng bộ, không đủ. 4.3.3. Các quá trình trao đổi vật chất và năng lượng trong cảnh quan a, Sự di động các chất không sinh học trong thạch quyển Các dòng vật chất trong cảnh quan phụ thuộc phần lớn vào tác động của trọng lực và chủ yếu thực hiện mối quan hệ bên ngoài của cảnh quan. Còn sự tham gia vào trao đổi vật chất bên trong của cảnh quan (theo chiều thẳng đứng, giữa các thành phần cảnh quan) ít có ý nghĩa. Bản chất địa lý của sự di động này là không có sự trở lại (theo một hƣớng đi xuống), điều này khác với tuần hoàn sinh học. Có 2 dạng cơ bản của sự vận chuyển vật chất trong thạch quyển : 1- Vật chất tích đọng ở chân sƣờn do tác động của trọng lực dƣới dạng bào mòn một số lƣợng lớn các vật chất rắn; các hợp chất lơ lửng trong nƣớc; các bụi khí quyển. 2- Dƣới dạng không hoà tan trong dung dịch (các ion theo dòng nƣớc và tham gia vào các phản ứng địa hoá. Đại lƣợng vận chuyển cơ học các vật chất rắn không cho phép tính toán một cách chính xác, chỉ có thể xem xét 2 chỉ số: Chỉ số tổng hợp vật chất rắn là dòng chảy rắn, đúng hơn là các chất lơ lửng. Tuy nhiên không tính đến sự phân bố vật chất trong cảnh quan và trƣớc hết là sự mang chuyển vật chất theo dòng chảy sƣờn và vật chất theo dòng chảy sông. Cƣờng độ bào mòn trong cảnh quan phụ thuộc vào mức độ phân cắt địa hình, độ bền vững chống lại xói mòn, đại lƣợng dòng chảy, mức độ phát triển của thực vật. Thí dụ: dòng chảy rắn ở rừng lá rộng: 10-20 tấn /km2 năm; Thảo 79
32. nguyên; 50-100; Xích đạo: không lớn mặc dù mƣa nhiều (có lớp phủ thực vật tốt): Lƣu vực Kongo-18-37, Amazon -67-87. b, Tuần hoàn ẩm trong cảnh quan Toàn bộ chu kỳ của vòng tuần hoàn ẩm trong cảnh quan chia ra thành hai thời kỳ chính: 1/ Thời kỳ cân bằng nƣớc dƣơng (tức là lƣợng mƣa rơi cao hơn lƣợng tiêu phí cho bốc hơi và dòng chảy. 2/ Thời kỳ cân bằng ẩm âm (lƣợng tiêu phí cho bốc hơi và dòng chảy lại cao hơn lƣợng mƣa rơi). Trong thời kỳ đầu, cảnh quan sẽ tích lũy ẩm và hình thành những lƣợng trữ ẩm và sẽ bị mất đi vào thời kỳ sau. Mùa hè vòng tuần hoàn ẩm hoạt động mạnh nhất c, Tuần hoàn sinh học trong cảnh quan * Nguyên lý: Trong cơ cấu của cảnh quan có sự tồn tại của sinh vật. Đây là khối vật chất sống khá đặc biệt, có vai trò to lớn trong việc cung cấp vật chất cho cảnh quan. Khối sinh vật này chia thành 3 nhóm chính: nhóm các sinh vật sản xuất, nhóm các sinh vật tiêu thụ và nhóm các sinh vật phân hủy. Hoạt động tích cực của 3 nhóm này tạo nên vòng tuần hoàn sinh học cho cảnh quan. Trong đó cây xanh là bộ phận tích cực nhất, bao gồm tập hợp các sinh vật hoạt tính cao và có sinh khối cao nhất. Chúng là các sinh vật sản xuất của cảnh quan. Chu trình sinh địa hoá (hay tuần hoàn sinh học nhỏ) là một trong những mắt xích chức năng của địa hệ. Điều chủ yếu của chu trình này là quá trình thành tạo năng suất, tức là thành tạo các vật chất hữu cơ. Trong chu trình sinh địa hoá bao gồm các quá trình đối lập (tích tụ sinh học và quá trình khoáng hoá) đã tạo thành chu trình sinh học thống nhất của các nguyên tố hoá học trong cảnh quan. - Tích tụ sinh học là sự tích luỹ sinh vật của các hợp chất khoáng. Sinh vật tích luỹ các chất nhờ việc lấy các nguyên tố từ nƣớc, không khí, thổ nhƣỡng, chuyển chúng sang trạng thái ít di động hơn và làm giảm khả năng di động của chúng sang cảnh quan. Tham gia vào quá trình tích luỹ sinh học có quá trình quang hợp và quá trình hoá hợp. 80
33. + Quang hợp là phản ứng oxy hoá- khử xảy ra trong cây xanh với sự tham gia của diệp lục tố nhờ có năng lƣợng Mặt Trời, với phƣơng trình phản ứng: ánh sáng 6CO2 + 6H2O + 2818kJ = C6H12O6 + 6O2 diệp lục + Hoá hợp bao gồm các phản ứng hoá học khác nhau, đƣợc tìm ra bởi nhà vi sinh vật ngƣời Nga (1856- 1953) phát hiện vào năm 1890. Ông thấy một nhóm vi sinh vật (Nitrosomonas, Nitrobacter ) có khả năng oxy hoá amôniac thành muối nitơ và sau đó thành axitnitơric theo phản ứng: 2NH3 + 3O2 = 2HNO2 + 2H2O + 660,7kJ (Nitrosomonas) 2HNO2 + O2 = 2HNO3 + 180,6kJ (Nitrobacter) Năng lƣợng từ các phản ứng oxy hoá đƣợc vi sinh vật sử dụng để tổng hợp các chất hữu cơ từ khí CO2, nƣớc và các vật chất khoáng khác. Ngoài ra còn tìm thấy các vi sinh vật oxy hoá đƣợc lƣu huỳnh, hyđrosunphua, sắt hai, mangan, hyđro, mêtan, than đá. Sự tích luỹ vật chất sống trong cảnh quan diễn ra theo nhiều cách và nó là một đặc trƣng địa hoá quan trọng của cảnh quan. Nó dao động từ hàng chục nghìn tấn trên một hecta của cảnh quan nhiệt đới ẩm tới 0,01 tấn/ha của cảnh quan đá có phủ địa y. - Một phần lớn khối sinh khối thực vật sau khi chết đi bị, phá huỷ do động vật, vi khuẩn, nấm (chủ yếu là vi khuẩn). Cuối cùng các vật chất hữu cơ chết này đƣợc khoáng hóa. Sự khoáng hoá các vật chất hữu cơ là quá trình phân huỷ các chất hữu cơ để giải phóng các nguyên tố hoá học từ các thành phần hữu cơ phức tạp, giàu năng lƣợng, hình thành nên các hợp chất khoáng đơn giản hơn, nghèo năng lƣợng hơn nhƣ CO2, H2O, CaCO3, Na2SO4 Các sản phẩm khoáng hoá quay trở lại khí quyển (CO2 và hợp chất bay) và đất (các nguyên tố tro và Nitơ) nên khả năng di động của chúng tăng lên. Quá trình hình thành và phân huỷ vật chất hữu cơ không phải lúc nào cũng cân bằng: Khoảng 1% sinh khối qua một thời gian dài có thể bị tách ra 81
34. khỏi vòng tuần hoàn và tích tụ trong đất (ở dạng mùn và trong các đá trầm tích). * Các chỉ số đặc trƣng cho tuần hoàn sinh học: - Khối lượng của tuần hoàn sinh vật gồm: + Tiềm năng sinh khối thực vật (quan trọng nhất) là lƣợng vật chất hữu cơ bị rơi rụng và tích tụ, tính theo tạ/ha và số lƣợng nguyên tố hoá học đồng thời có trong thành phần vật chất sống của cảnh quan. Đây là chỉ số quan trọng nhất. + Cấu trúc của khối lượng sinh vật (tỷ lệ của bộ phận có màu xanh, của bộ phận trên mặt đất lâu năm, của rễ, của động vật, vi sinh vật ). - Cường độ tuần hoàn của sinh vật: để đánh giá số lƣợng vật chất sống tạo thành và phân huỷ trong một đơn vị thời gian gồm gia tăng hàng năm của khối lƣợng sinh vật (tuyệt đối tính theo tạ/ha, tƣơng đối tính theo % khối lƣợng sinh vật), khối lƣợng vật chất rơi rụng (tuyệt đối tính theo tạ/ha, tƣơng đối tính theo % khối lƣợng sinh vật). Từ đó có chỉ số tỷ số sinh khối thực vật và chất hữu cơ bị rơi rụng để đánh giá cƣờng độ tuần hoàn sinh học. Thành phần hoá học tham gia vào sự chuyển hoá sinh học chủ yếu là các nguyên tố nguồn gốc sinh học: N, K, Ca, Si, sau đó là P, Mg, S, Fe, Al - Chỉ số hấp thụ sinh học: Ax =Lx / Nx Trong đó: Lx- hàm lƣợng nguyên tố x có trong thực vật Nx- hàm lƣợng nguyên tố có trong đất hoặc đá nơi mà thực vật sống. Nếu Ax > 1 thì yếu tố đƣợc tích luỹ trong thực vật. Nếu Ax < 1 thì yếu tố không đƣợc tích lũy trong thực vật. - Cường độ phân huỷ: K= Ot / Ox Trong đ: Ot là thảm mục Ox là vật chất rơi rụng (còn tơi) 82
35. d, Sự di động các chất trong cảnh quan Vai trò đặc biệt quan trọng trong việc di dộng các chất thuộc về vòng tuần hoàn sinh vật. Cơ sở nhận thức sự di động của các nguyên tố hóa học trong cảnh quan là sự gắn bó các thành phần hóa học trong nham thạch, lớp vỏ phong hóa, nƣớc trên mặt và nƣớc ngầm, thổ nhƣỡng và sinh vật, nhất là sự di động của các nguyên tố di động mạnh nhất. Khả năng di động (tính năng động) của các nguyên tố hóa học trƣớc tiên do những tính chất bên trong chúng, tức là cấu tạo lớp điện tử của các nguyên tử quyết định. Ví dụ Cl di động hơn Ca, nhƣng Ca lại di động hớn Fe. Tuy nhiên phụ thuộc vào điều kiện địa lý tự nhiên, khả năng di động ngay cùng một nguyên tố có thể thay đổi trong một giới hạn rộng rãi. Nhƣ vậy, chính cảnh quan tạo điều kiện cụ thể cho sự di động các nguyên tố. Chẳng hạn ở cảnh quan này Cl và Na di động mạnh nhất, nhƣng ở cảnh quan kia lại là Ca Các thành phần cấu tạo của vỏ địa lý là những nhân tố trực tiếp làm di động các nguyên tố hóa học. Bức xạ Mặt Trời đƣợc sinh vật biến đổi là nguồn năng lƣợng quan trọng nhất của các quá trình địa hóa học. Điều kiện nhiệt độ ảnh hƣởng tới tốc độ của các phản ứng hóa học. Nƣớc là môi trƣờng để diễn ra các quá trình di chuyển địa hóa học. Tính chất của các quá trình địa hóa học ở mức độ lớn phụ thuộc vào các dạng nằm của nƣớc trong thiên nhiên cũng nhƣ tính chất hóa lý và sự chuyển động của chúng. Những đặc điểm này lại do khí hậu, giới sinh vật, địa hình và các thành phần khác của cảnh quan quyết định. Chẳng hạn nhƣ nƣớc sa mạc quá trình oxy hóa chiếm ƣu thế, nƣớc đầm lầy và đài nguyên lại là quá trình khử oxy. Ngoài ra, các dòng chảy (trên mặt và dƣới đất) quyết định sự phân phối lại các nguyên tố hóa học bên trong cảnh quan và với cảnh quan khác. Nham thạch là nguồn nguyên liệu chủ yếu của các nguyên tố, những nguyên tố đó có thể bị thu hút vào quá trình di chuyển. Tuy nhiên, mức độ di chuyển còn phụ thuộc vào dạng nằm của các nguyên tố. Ngay cả Na nếu chứa trong loại nham khó bị phong hóa thì khả năng di động cũng rất thấp. Nếu trong nham thạch có các muối dễ hòa tan thì khả năng di động của nguyên tố 83
36. tăng lên rõ rệt. Điều kiện thế nằm của nham thạch ảnh hƣởng gián tiếp thông qua ảnh hƣởng tới tốc độ và hƣớng chuyển động của nƣớc tới cƣờng độ di chuyển của các nguyên tố. Tính chất và cƣờng độ của các quá trình địa hóa phụ thuộc trực tiếp vào khối vật chất sống, vào sản lƣợng hàng năm, vào đặc điểm sinh thái và sinh vật. Tất cả tính chất của thế giới hữu cơ biến đổi theo cảnh quan. Ví dụ ở cảnh quan rừng, khối lƣợng vật chất sống lớn nhất, vòng tuần hoàn có cƣờng độ mạnh. Trái lại ở các cảnh quan sa mạc, sản lƣợng sinh vật thấp, vòng tuần hoàn sinh vật yếu, tƣơng đối ít các sinh vật tham gia. Cuối cùng, địa hình cũng có ý nghĩa nhất định đến sự di chuyển của các nguyên tố hóa học. Địa hình định hƣớng sự di chuyển của nƣớc, nhân tố chủ đạo ảnh hƣởng đến cƣờng độ di chuyển của các nguyên tố cũng nhƣ sự phân phối của chúng trong cảnh quan. Ví dụ: địa hình bằng phẳng tạo điều kiện làm lắng đọng nƣớc, môi trƣờng ẩm sẽ dẫn tới thiếu oxy tạo nên môi trƣờng khử oxy. Nhƣ vậy, những đặc điểm di động của các nguyên tố hóa học ở các bộ phận lớp vỏ địa lý khác nhau là do một tập hợp các thành phần cấu tạo cảnh quan, tức là toàn vẹn cảnh quan quyết định. e, Năng lượng cảnh quan Thành phần cấu tạo năng lƣợng trong cảnh quan quan trọng nhất là bức xạ Mặt Trời. Đây là nguồn năng lƣợng chủ yếu cho mọi hoạt động của các thành phần trong cảnh quan. Tiếp theo là năng lƣợng của quá trình kiến tạo và núi lửa, mà chúng biểu hiện trực tiếp chủ yếu qua các miền hoạt động kiến tạo. Tác động gián tiếp của nguồn năng lƣợng bên trong cũng rất lớn. Nó là tiền đề để tạo nên sự vận động của các khối thạch quyển, hình thành các dạng địa hình, làm cho vật chất và các nguyên tố hóa học của cảnh quan di chuyển theo trọng lực. Ngoài ra năng lƣợng của cảnh quan còn đƣợc tạo thành từ các quá trình tuần hoàn ẩm, tuần hoàn sinh học, các vòng tuần hoàn của nƣớc và khí. 4.3.4. Các chức năng của cảnh quan 84
37. Hiện nay việc nghiên cứu chức năng của cảnh quan còn rất ít, không đồng bộ, không đủ do tính chất phức tạp của nó. Tuy nhiên khi đƣa tiếp cận sinh thái vào nghiên cứu cảnh quan sẽ cho phép tìm hiểu vai trò, chức năng của từng khối vật chất, từng đơn vị cảnh quan. a, Các hệ thống phân loại chức năng cảnh quan 85
38. Bảng 5.1. Hệ thống phân loại chức năng cảnh quan của Neiman (1977) 86
39. Bảng 5.2. Chức năng, giá trị hàng hóa và dịch vụ của cảnh quan tự nhiên và bán tự nhiên (de Groot, 1992; Costaza, 1997; de Groot, 2002) 87
40. b, Một số chức năng của cảnh quan *Chức năng sản xuất: Là sự tổng hợp chất hữu cơ, chất xanh của cảnh quan có liên quan đến các yếu tố tham gia vào quá trình quang hợp và hô hấp, quá trình nuôi trồng các loại cây, con. Chức năng sản xuất tạo ra nguồn thức ăn sơ cấp, nguồn nguyên vật liệu cho công nghiệp chế biến, cung cấp dƣợc liệu và các vật liệu hữu cơ đặc biệt. Nếu không có sản xuất thì không tồn tại xã hội nói riêng và thế giới sinh vật nói chung. Quá trình sản xuất có thể là tự nhiên nhƣ tổng hợp chất hữu cơ của cây rừng nhƣng cũng có thể do con ngƣời nuôi trồng. Sản xuất lao động là hoạt động cơ bản của con ngƣời, nó khẳng định vị thế quan trọng của chức năng đƣợc nghiên cứu. Quá trình tổng hợp chất hữu cơ ban đầu nhờ đặc tính đặc biệt của diệp lục đã đƣợc các nhà sinh hóa, sinh thái học nghiên cứu. Trong lớp phủ cảnh quan, sự phân hóa không gian chức năng quang hợp diễn ra phức tạp phụ thuộc vào cấu trúc thành phần loài cũng nhƣ mùa sinh trƣởng và các tác động của con ngƣời về giống, thuốc hóa học, phân bón, Do nhu cầu sử dụng tại chỗ cũng nhƣ tạo nguồn hàng hóa trao đổi mà con ngƣời tác động vào chức năng sản xuất mang đặc thù tập quán canh tác cùng các giống đƣợc chọn lọc từ tự nhiên, giống ngoại lai, cho thấy chức năng sản xuất của cảnh quan rất đa dạng. Riêng trồng lúa đã có sự khác nhau giữa đồng bằng Bắc Bộ và Nam Bộ. Nếu nhƣ nhân dân miền Nam trƣớc kia hay gieo sạ (lúa trời) thì nhân dân có truyền thống gieo cấy một vụ lúa chiêm (vụ cấy dầm) và một vụ lúa mùa (vụ cấy ải). Trong chức năng sản xuất, chức năng quang hợp là chức năng đặc thù nhất của sinh quyển hoặc cảnh quan quyển. Chức năng này biến các chất vô cơ thành chất hữu cơ. 88
41. * Chức năng sinh sản Là sự tạo ta cá thể mới để duy trì và phát triển số lƣợng cá thể của loài sinh vật trong lớp phủ cảnh quan. Có nhiều phƣơng thức sinh sản để duy trì số lƣợng cá thể. Sự phát triển số lƣợng cá thể của loài còn phụ thuộc vào nguồn thức ăn, tính thích nghi môi trƣờng sống, sự cạnh tranh giữa các loài. Quá trình sinh sản phụ thuộc phƣơng thức, tập tính của loài nhƣ kiểu sinh sản, mùa sinh sản và các điều kiện đặc thù khác. Chức năng sinh sản trong các đơn vị cảnh quan diễn ra có những điểm giống nhau nhƣng cũng có điểm khác nhau do cấu trúc hình thành. Số lƣợng cá thể sinh ra trong một đơn vị thời gian là tham số đo khả năng sinh sản của loài. Chức năng sinh sản của hợp phần sinh vật trong cảnh quan đƣợc thực hiện bằng nhiều loại hình sinh sản. Mỗi loại hình sinh sản đƣợc thực hiện trong những hoàn cảnh môi trƣờng thích hợp. Chức năng sinh sản liên hệ mật thiết với chức năng sản xuất. Vòng đời của các cá thể một loài sinh vật đều hữu hạn. Nếu cá thể mới không ra đời thì chức năng sản xuất cũng không tồn tại. * Chức năng tự điều chỉnh: Là sự phản ứng của các đơn vị cảnh quan với các biến động môi trƣờng nhằm duy trì trạng thái cân bằng đã đƣợc xác lập. Các cảnh quan tồn tại nhờ trao đổi vật chất và năng lƣợng, nhƣng nó vẫn có xu hƣớng bảo tồn cấu trúc cũ. Chính đặc tính này quyết định tính tự khôi phục của cảnh quan. Khi cấu trúc bị phá vỡ, chúng vẫn có xu hƣớng lặp lại trong điều kiện các yếu tố gốc không bị biến đổi. Chính các tính chất này đã làm cho cảnh quan duy trì đƣợc cấu trúc của mình. Các đặc điểm của cảnh quan ở các địa phƣơng khác nhau luôn luôn đƣợc duy trì, cũng nhƣ các quy luật tiến hóa, khôi phục của chúng không bị thay đổi nhƣ là gen di truyền. Trong quá trình phát triển, nhiều quá trình tiến tới trạng thái cân bằng nhƣ quá trình xói mòn giật lùi tạo thành trắc diện dọc cân bằng của mƣơng xói, hình thành các khu rừng già (giá trị năng suất quang hợp cao nhất) Tạo lập 89
42. trạng thái cân bằng cảnh quan ban đầu sau khi bị tác động còn có thể biểu đạt bằng tính kháng, tính chống chịu, Khả năng tự điều chỉnh có những giới hạn xác định. Khai thác vƣợt qua các giới hạn đó thì chức năng tự điều chỉnh không còn tác dụng. * Chức năng thông tin: Là sự hình thành các tín hiệu để khai báo quá trình phát sinh, phát triển cảnh quan trong đó bao hàm các nguồn thông tin tự nhiên, kinh tế và xã hội. Các thông tin khai báo trạng thái cảnh quan, có thông tin khai báo xu thế biến đổi cảnh quan, các thông tin khai báo các ngƣỡng phát triển. Các đơn vị cảnh quan là các đơn vị có thuộc tính tài nguyên và môi trƣờng. Sự trao đổi vật chất và năng lƣợng diễn ra theo những trật tự đƣợc xác lập và đều có thể tiếp cận quan sát, theo dõi, tìm hiểu các luật tác động tƣơng hỗ lẫn nhau để có thông tin hệ thống. Các phản ứng của các đơn vị cảnh quan với các biến động tự nhiên hoặc tác động của con ngƣời đều đƣợc thể hiện, lƣu trữ. Các dòng năng lƣợng và vật chất di chuyển từ đơn vị cảnh quan này sang các đơn vị cảnh quan khác nhƣ sự di chuyển của các loài thú, sự vận chuyển hàng hóa từ vùng này sang vùng khác là các dấu hiệu phát hiện, dự báo và điều khiển. Quá trình tạo lập và trao đổi thông tin trong xã hội ngày càng phát triển mạnh đáp ứng nhu cầu xã hội. Các loại thông tin có giá trị kinh tế đƣợc hình thành và đƣa vào khai thác trong văn hóa tuyên truyền, giáo dục, du lịch, y tế, sản xuất nông lâm ngƣ nghiệp. * Chức năng tự làm sạch Các cảnh quan có khả năng tự làm sạch môi trƣờng. Bản thân các cảnh quan có khả năng sản xuất nhờ quá trình phong hoá và quang hợp chúng cũng thải ra môi trƣờng lƣợng chất thải khổng lồ: lƣợng rơi rụng, chất thải qua quá trình tiêu hoá Nhƣng bản thân chúng cũng có khả năng tự làm sạch. Quá trình đó chủ yếu do quá trình phong hoá và các vi sinh vật đảm nhận. Chúng phân huỷ các chất hữu cơ thành các chất khoáng và khí, giới sinh vật lại hấp thụ chúng. Quá trình này xảy ra ở các đới địa lý mang tính chất khác nhau và tốc độ cũng rất khác nhau. 90
43. Đặc tính nữa của các cảnh quan là có khả năng điều hoà quá trình đồng hoá, phân huỷ các chất thải khác. Trong tất cả các loại chất thải do con ngƣời tạo ra, chỉ trừ có thủy tinh, ni lông và một số kim loại mà thực vật và động vật không phân huỷ đƣợc. Thực vật ngăn cản làm khuyếch tán tiếng ồn, hấp thụ bụi và ngăn cản vành phân tán của chúng. Các chất hữu cơ bị phân huỷ nhanh chóng và quay trở lại vòng tuần hoàn cây - đất – cây. Một số vi sinh vật lại có khả năng phân huỷ dần và hấp thụ các kim loại nặng. * Chức năng không gian: Cảnh quan là không gian cho các hoạt động kinh tế. Bản thân các cảnh quan tự nhiên không có nhiệm vụ này. Chúng hoạt động theo bản năng do các hoạt động theo bản năng do các quy luật tự nhiên. Khi có tác động của con ngƣời, chúng bị chi phối bởi các lực không là thuộc tính. Đối với hoạt động kinh tế – xã hội, chúng là nền tảng của mọi hoạt động. Đối với từng giai đoạn phát triển xã hội – kinh tế, chức năng này bị thay đổi. Từ các chức năng chính này có thể liệt kê một số chức năng cụ thể của các cảnh quan nhƣ sau : - Chức năng phòng hộ và bảo vệ môi trƣờng. - Chức năng phục hồi và bảo tồn tự nhiên. - Chức năng khai thác kinh tế. - Chức năng định cƣ. - Chức năng thuỷ điện. - Chức năng nuôi trồng thuỷ hải sản. - Chức năng thuỷ lợi. - Chức năng phòng hộ bảo vệ bờ biển. 3.4. Ranh giới cảnh quan 3.4.1. Khái niệm 91
44. Ranh giới cảnh quan là vùng chuyển tiếp giữa các cảnh quan ở tất cả các mặt. Khái niệm này đồng nghĩa với khái niệm vùng chuyển tiếp (ecoton). Ví dụ nhƣ ranh giới giữa đất/nƣớc, kiểm thảm thực vật khô/ ƣa ẩm, nƣớc mặt/ nƣớc ngầm, đất nông nghiệp/ đồng cỏ, núi/đồng bằng, thảo nguyên/bán hoang mạc Các cảnh quan tách biệt với nhau bởi các ranh giới tự nhiên hoặc ranh giới nhân tạo. Việc chuyển cảnh quan này sang cảnh quan khác có nghĩa là xây dựng lại cấu trúc, thể hiện qua sự biến đổi các thành phần cấu tạo cũng nhƣ cấu tạo hình thái. Ranh giới cảnh quan rõ khi sự biến đổi cấu trúc cảnh quan diễn ra mạnh mẽ, đột ngột và ngƣợc lại. 3.4.2. Nguồn gốc Nguồn gốc ranh giới cảnh quan gắn liền với tác động của các nhân tố địa đới và phi địa đới. Nó bị biến dạng và biểu hiện trong cảnh quan qua thể tổng hợp địa mạo và khí hậu. Tuy nhiên trong những trƣờng hợp cụ thể sự thay đổi cảnh quan trong không gian lại do một nhân tố nào đó có ý nghĩa quyết định. Mỗi một trƣờng hợp cụ thể có thể có một yếu tố quyết định nhƣ sự thay đổi đột ngột của nham gốc và nham đệ tứ, sự thay đổi độ cao so với mực nƣớc biển. Vì thế, không nên cho rằng ranh giới của mọi cảnh quan đều do một nhân tố chủ yếu nào đó gây ra. Những ranh giới này ngay cả trong cùng một cảnh quan trên các bộ phận khác nhau cũng có thể có nguồn gốc khác nhau. 3.4.3. Đặc điểm Ranh giới cảnh quan có 3 đặc điểm chính: là tính bất đồng nhất tƣơng đối, tính động lực và phụ thuộc vào qui mô. a, Tính bất đồng nhất tương đối Ranh giới cảnh quan có tính tổng hợp với ý nghĩa bao gồm nhiều ranh giới bộ phận. Vì thế tính chất của nó cũng phức tạp, bởi các thành phần cấu thành ranh giới có mức độ biến đổi không đồng nhất. Mức độ biến đổi của các thành phần địa lý tuân theo những quy luật đặc thù riêng. Một vài ranh giới bộ phận (khí hậu, thủy văn, địa lý động vật) về bản chất thƣờng không rõ, ranh giới 92
45. khác (địa thực vật, thổ nhƣỡng) vừa rõ vừa mờ, đặc biệt loại ranh giới thứ ba (địa chất- địa mạo) thƣờng rõ rệt hơn. Tuy nhiên, ranh giới cảnh quan rõ nét do nhân tố chủ đạo nào đó gây ra. Trong đó, nhân tố địa chất- địa mạo mang tính phi địa đới do tính bảo thủ của mình mà tạo nên những ranh giới cảnh quan bền vững hơn cả. Những giới hạn cảnh quan tƣơng đối rõ có liên quan đến sự thay thế các nham thạch bề mặt. Phù hợp với địa hình, lƣới thủy văn cũng tạo ra những ranh giới phi địa đới kiểu trên. Tuy nhiên, một số giới hạn cảnh quan lại do sự thay thế của các điều kiện địa đới tạo nên, chính là khí hậu. Mặc dù vậy, các nhân tố chủ đạo vẫn chịu sự chi phối của các thành phần tự nhiên khác nên trên cùng một cảnh quan ở các bộ phận khác nhau của ranh giới có thể có nguồn gốc khác nhau. Điều này có thể tìm thấy ở ranh giới cấp dạng cảnh quan đƣợc vạch ra bởi các kiểu địa hình, song có thể là do thành phần của khí hậu. Do đó, không có những đƣờng ranh giới tuyệt đối rõ rệt, vì thế đƣờng ranh giới vạch ra ít nhiều mang tính qui ƣớc, bởi tính liên tục của địa lý quyển. Những ranh giới thƣờng đƣợc coi là rõ rệt nhƣ địa hình, nham thạch, sông, biển cũng là một dải chuyển tiếp. Sự chuyển từ cảnh địa lý này sang cảnh địa lý khác diễn ra từ từ, tuy rằng có thể gồm nhiều bƣớc nhảy vọt. Tính bất đồng nhất tƣơng đối của ranh giới cảnh quan thể hiện ở khía cạnh cặp giá trị đồng nhất- bất đồng nhất sẽ thay đổi theo qui mô lãnh thổ nghiên cứu (hoặc tỷ lệ bản đồ, hoặc độ phân giải ảnh viễn thám). b, Tính động lực Mức độ biểu hiện của giới hạn không gian ở các thành phần cấu tạo khác nhau đều có liên quan đến tính biến động và tính biến đổi trong không gian của chúng. Mặc dù, sự phát triển của thành phần cấu tạo tạo điều kiện lẫn nhau trong không gian và thời gian, nhƣng diễn ra với tốc độ khác nhau. Mỗi hợp phần cấu tạo đều có quán tính đối với các nguyên nhân biến đổi: thành phần này thích ứng với những biến đổi khá nhanh, cái khác thích ứng chậm hơn. 93
46. Ranh giới là một phạm trù lịch sử, có thể biến đổi theo thời gian và do ảnh hƣởng của nhiều tác nhân, trong đó có ảnh hƣởng của hoạt động KT-XH của loài ngƣời. Cùng với sự biến đổi của các địa tổng thể theo mùa, các ranh giới cũng biến đổi theo. Ví dụ nhƣ ở miền Bắc Việt Nam, ranh giới á nhiệt đới xuống thấp và lan quá xuống phía Nam nhƣng vào mùa hè ranh giới này lại trở về độ cao 600m, đồng thời rút về phía Bắc vĩ tuyến 250B. Ngoài ra, ranh giới cảnh quan cũng chịu sự tác động của con ngƣời làm chuyển dịch, tức là tạo ra các ranh giới nhân sinh. Tuy nhiên, ranh giới của các địa tổng thể cấp cao nhƣ đới, xứ, miền, khu, đai cao rất khó có thể cải tạo. Còn ở các địa tổng thể cấp thấp nhƣ diện, dạng, cảnh quan hoàn toàn có thể tạo ra các ranh giới nhân sinh nhƣng cần tôn trọng qui luật của tự nhiên thì mới sử dụng, cải tạo tƣ nhiên. c, Phụ thuộc vào qui mô Ranh giới cũng có cấp phân vị và tính chất của ranh giới thay đổi tuỳ theo cấp phân vị của địa tổng thể. Cấp ranh giới càng cao, thì dải chuyển tiếp càng rộng lớn, sự trùng hợp giữa các thành phần càng khó, ranh giới càng mơ hồ nên cần dựa vào phƣơng pháp nhân tố trội để xác định. Chẳng hạn nhƣ cấp đới dựa vào khí hậu (tƣơng quan nhiệt ẩm), cấp xứ dựa vào đơn vị địa cấu trúc có chung những nét về đại địa hình, hay dấu hiệu sơn văn cho cấp khu Ngƣợc lại, ranh giới cho cấp phân vị thấp nhƣ dạng, diện cảnh quan càng rõ rệt. Khu vực ranh giới có diện tích thay đổi và thƣờng nhỏ hơn hai địa tổng thể mà chúng phân cách, nhƣng tối đa có thể tƣơng đƣơng nhƣ đới chuyển tiếp thảo nguyên rừng, đài nguyên rừng, bán hoang mạc Việc xác định ranh giới căn cứ vào sự phân tích các đặc điểm, động lực, thành phần chủ yếu của các địa tổng thể, mà không phải là sự lắp ghép một cách cơ học (tập hợp ranh giới diện cảnh quan tạo thành ranh giới dạng cảnh quan). Ranh giới cảnh quan không bao giờ là một đƣờng kẻ hình học. Ví dụ nhƣ ranh giới do sông hay đƣờng bờ biển tạo nên cũng không phải là đƣờng thẳng vì mực mặt nƣớc dao động luôn nên ranh giới cảnh quan là một dải chuyển tiếp nằm giữa mực trên và mực dƣới của mép nƣớc. 94
47. Ngoài ra, trong cảnh quan còn tồn tại cả giới hạn thẳng đứng vì nó trải từ trên xuống hoặc từ dƣới lên. Giới hạn dƣới của cảnh quan trên lục địa đƣợc xác định đến độ sâu mấy chục mét. Ở đó có sự tác động tƣơng hỗ trực tiếp giữa các thành phần cấu tạo vật chất và năng lƣợng của cảnh quan. Nơi diễn ra các quá trình địa lý đặc biệt nhƣ sự biến dạng của năng lƣợng Mặt Trời, sự tuần hoàn ẩm, phong hóa, hoạt động địa hóa học (chủ yếu là quá trình oxy hóa) , song cũng tuân theo nhịp điệu mùa. Ví dụ nhƣ dao động nhiệt độ ở nhiệt đới đến độ sâu 5- 10m, ôn đới 15- 20m. Quá trình oxy hóa đến độ sâu dày nhất là 60m. Chiều dày của vỏ phong hóa từ vài mét đến vài chục mét. Các thể hữu cơ xâm nhập vào thạch quyển tới độ sâu 3km. Tầng bên ngoài của cảnh quan là những lớp dƣới của đối lƣu khí quyển và tầng trên của nham thạch không bị biến đổi. 3.5. Sự phát triển của cảnh quan 3.5.1. Tính bền vững và trạng thái ổn định a, Tính bền vững Là khả năng của cảnh quan giữ lại cấu trúc hoặc khả năng trở lại trạng thái ban đầu sau khi bị tác động. Nguyên nhân do cảnh quan có khả năng hấp thụ hoặc làm tiêu tán các xáo động và ngăn ngừa chúng khuếch đại thành các xáo động qui mô lớn, cƣờng độ mạnh. Tính bền vững của cảnh quan đƣợc xác định dựa trên 3 tiêu chí là khả năng đàn hồi, tính chống chịu, khả năng phục hồi của cảnh quan: + Khả năng đàn hồi: khả năng của một cảnh quan trở lại trạng thái ban đầu khi xảy ra các xáo động. Trong đó có thể là trạng thái phục hồi không hoàn toàn giống trạng thái trƣớc đó nhƣng cảnh quan vẫn duy trì đƣợc tất cả các yếu tố cấu trúc cơ bản (cấu trúc nơi sống, độ phì đất ) và các quá trình chủ đạo (vòng tuần hoàn của nƣớc và chu trình các chất dinh dƣỡng ). + Tính chống chịu: khả năng của một hệ thống giữ đƣợc trạng thái nguyên thủy khỏi các tác động. + Khả năng phục hồi: tốc độ trở lại trạng thái ban đầu của một cảnh quan sau tác động làm biến đổi cảnh quan. 95
48. - Đặc điểm của tính bền vững: Tính bền vững không có nghĩa là tính ổn định tuyệt đối, không biến động. Nó dao động quanh trạng thái trung bình nào đó, tức là cân bằng động. Biên độ dao động càng rộng càng ít rủi ro xảy ra của sự thay đổi không thuận nghịch trong sự tác động dị thƣờng của các yếu tố bên ngoài. Bất kỳ cảnh quan nào cũng đều có giới hạn (đều có ngƣỡng). Mức độ bền vững của địa hệ tỷ lệ với bậc của nó. Địa hệ cấp càng nhỏ tính bền vững đối với các tác động bên ngoài càng thấp: Diện < Dạng < Cảnh quan Tính bền vững có ý nghĩa lớn đặc biệt khi nghiên cứu cảnh quan liên quan tới các yếu tố nhân sinh và nghiên cứu phát triển bền vững b, Tính ổn định, bất ổn định và trạng thái ổn định của cảnh quan Do cảnh quan là một hệ thống động lực cao nên một cảnh quan luôn có xu thế dịch chuyển xa khỏi một trạng thái ổn định. Trạng thái ổn định đƣợc định nghĩa là “trạng thái của một cảnh quan được xác định trong một khoảng biến thiên”. Trạng thái bất ổn định xảy ra khi cảnh quan vƣợt ra khỏi các ngƣỡng dẫn tới không thể phục hồi lại trạng thái ban đầu, nếu có thể phục hồi cần một khoảng thời gian rất dài hoặc phải bổ sung nguồn vật chất và năng lƣợng vào (mất tầng đất canh tác, phá rừng ). Vì thế thời kỳ ổn định: “là khoảng thời gian một cảnh quan duy trì một trạng thái ổn định” Trạng thái ổn định của cảnh quan phụ thuộc vào độ ổn định cảnh quan (landscape stability) hoặc độ bất ổn định (landscape instability). Là hai đại lƣợng đƣợc xác định dựa trên giá trị tƣơng quan giữa độ bền vững, khả năng phục hồi và độ đàn hồi của cảnh quan nhƣ: + Các cảnh quan có sinh khối thấp: dễ bị biến đổi nhanh chóng (độ bền vững thấp) nhƣng cũng nhanh chóng trở lại trạng thái ban đầu (khả năng phục hồi nhanh và độ đàn hồi cao). 96
49. + Các cảnh quan có sinh khối cao: các cảnh quan này có độ bền vững cao đối với các xáo động, do đó duy trì trạng thái ổn định trong một thời gian dài. + Các cảnh quan không có sinh khối: duy trì trạng thái ổn định vật lý. 3.5.2. Sự phát triển và tiến hóa của cảnh quan a, Khái niệm A.G.Ixatsenko gọi là sự tự phát triển của cảnh quan. Sự phát triển cảnh quan (landscape development) là: “biến đổi tiến bộ của cảnh quan dưới tác động của các mâu thuẫn bên trong” (Ixatsenko, 1969). Động lực của sự phát triển là sự giải quyết các mâu thuẫn bên trong. Sự phát triển này liên quan chặt chẽ đến động lực tự nhiên bên trong cảnh quan. Hay theo Naveh: “Sự phát triển của cảnh quan là sự phát triển không liên tục của cảnh quan với các bước nhảy rẽ nhánh lên một cấp tổ chức cao hơn”. Khái niệm tiến hóa này gắn liền với tiến hóa của xã hội loài ngƣời nên thƣờng giới hạn trong Holocen. b, Cơ chế Cảnh quan phát triển nhƣ là một hệ thống vật chất, nhƣng tốc độ của các thành phần cấu tạo cũng nhƣ của các đơn vị hình thái không phù hợp nhau. Cảnh diện có thể biến đổi nhanh chóng, nhóm cảnh diện thì chậm hơn, còn cảnh quan thì lại chậm hơn cả. Trong số các thành phần cấu tạo thì sinh vật biến động nhất, thì thổ nhƣỡng biến đổi chậm hơn, còn khí hậu và địa hình thì biến đổi chậm hơn cả. Nếu cảnh quan phát triển một cách liên tục thì trong cảnh quan hiện đại luôn tồn tại những nét thuộc về quá khứ, những nét hiện đại và những nét tiến bộ quyết định sự phát triển của nó trong tƣơng lai, hay đó là các phần tử tàn dƣ, bảo thủ và tiến bộ. Những phần tử tàn dư hay yếu tố di lưu sẽ giữ lại những nét của quá khứ, cho ta biết lịch sử phát triển của cảnh quan và cắt nghĩa đặc điểm trong cảnh quan hiện đại. Đó có thể là các dạng địa hình (địa hình băng hà), lƣới thủy văn (lòng sông khô trên sa mạc), sinh vật và thổ nhƣỡng. 97
50. Những phần tử bảo thủ hay những yếu tố hiện đại hoàn toàn phù hợp với điều kiện hiện thời và quyết định cấu trúc hiện tại của cảnh quan. Còn các yếu tố tiến bộ, là cái mới, cái đang sinh ra trong cảnh quan chỉ rõ tính chất biến động của cảnh quan và khuynh hƣớng phát triển của nó (nhƣ các đảo rừng trong thảo nguyên ). Sự tích lũy dần về các phần tử cấu trúc mới trong cảnh quan sẽ dẫn đến sự biến đổi về chất, sẽ dần hình thành cảnh quan mới tại đó. Đây là cơ chế phát triển của cảnh quan. c, Các giai đoạn phát triển Có hai giai đoạn phát triển cảnh quan: - Giai đoạn hình thành cấu trúc: Cảnh quan hình thành vừa từ từ nhƣng cũng tƣơng đối nhanh của những đặc điểm cấu trúc cảnh quan. Sự kế thừa giữa cảnh quan cũ và mới vẫn còn đƣợc bảo tồn rõ rệt ngay sau khi có tai họa xảy ra. Những thành phần bảo thủ nhất nhƣ nền địa chất, các dạng địa hình là yếu tố tàn dƣ, làm nền để phát triển cảnh quan mới. Cảnh quan có tính biến đổi nhanh (mang nét điển hình của cảnh quan trẻ) và kiến trúc còn chƣa đƣợc hình thành (sinh vật quần chƣa hình thành, thổ nhƣỡng ở giai đoạn phát triển ban đầu, địa hình ít bị chia cắt, mạng lƣới thuỷ văn chƣa đƣợc hoàn thiện Ví dụ : Đảo giữa sông > Dải bồi tụ . Hình 3.9 98
51. - Giai đoạn ổn định cấu trúc: Các thành phần cấu tạo tƣơng đối phù hợp với nhau, với điều kiện địa đới và phi địa đới chung. Cảnh quan có cấu trúc bền vững hơn. Giai đoạn này dài hơn, hình thành các mối tác động tƣơng hỗ mâu thuẫn nhau của các thành phần phần cấu tạo cảnh quan trở thành nguồn lực biến đổi. Sự thay đổi cấu trúc bằng con đƣờng tích lũy các phần tử tiến bộ phải trải qua một thời gian rất dài và không có ranh giới rõ rệt vì bƣớc nhảy vọt về chất cần một thời gian dài nếu nhƣ không có sự can thiệp của các nhân tố bên ngoài. Nhƣ vậy, sự tự phát triển của cảnh quan diễn ra tƣơng đối chậm và ít biểu hiện ở dạng thuần khiết vì sự tác động chồng chất của các nhân tố bên ngoài. Những tác động này không những làm lệch sự phát triển bình thƣờng của cảnh quan mà còn có thể đình trệ cũng nhƣ tiêu diệt. Hiện nay, sự phát triển của đại đa số cảnh quan đều có sự can thiệp của con ngƣời. 3.6. Biến đổi cảnh quan 3.6.1. Khái niệm biến đổi cảnh quan Biến đổi cảnh quan (landscape change) là: “sự thay đổi cấu trúc và chức năng của cảnh quan theo thời gian”. Nó là một quá trình gồm chuỗi ba sự kiện: (1) tác động đến cảnh quan (2) thay đổi cấu trúc cảnh quan (3) thay đổi chức năng hoặc quá trình hệ sinh thái trong cảnh quan. Hệ quả là cảnh quan đạt đến một cấu trúc mới hoặc mất đi cấu trúc cũ dƣới ảnh hƣởng bên ngoài hoặc sự phát triển nội tại. Đặc điểm biến đổi cảnh quan đƣợc xem xét ở 4 khía cạnh chính: 1. Đặc điểm biến đổi cấu trúc không gian (cấu trúc đứng và cấu trúc ngang): xem những cảnh quan nào, hợp phần hoặc yếu tố cấu trúc nào biến đổi. 2. Xu thế biến đổi: đƣợc xác định thông qua tần số, khoảng thời gian và cƣờng độ biến đổi cảnh quan. Khi bản chất, tần số và cƣờng độ biến đổi cảnh quan có thể đƣợc mô tả hoặc xác định thì cần đánh giá từng khía cạnh biến đổi này trong khung cảnh toàn cầu của cảnh quan theo hƣớng tích cực hoặc tiêu cực. Do đó, để đánh giá cần có một cơ sở hoặc thời gian qui chuẩn. 99
52. 3. Qui mô không gian và vị trí lãnh thổ xảy ra biến đổi cảnh quan: cấp địa phƣơng, vùng hoặc toàn cầu. Ví dụ nhƣ biến đổi cảnh quan do cháy rừng ở qui mô địa phƣơng, biến đổi rừng ngập mặn ở khu vực nhiệt đới, biến đổi cảnh quan lục địa ở qui mô toàn cầu do biến đổi khí hậu. 4. Thời kỳ xảy ra biến đổi cảnh quan: biến đổi cảnh quan đƣợc đặc trƣng trong một thời kỳ nhất định, liên quan đến cấu trúc cảnh quan và các yếu tố gây biến đổi cảnh quan hiện tại. Biến đổi cảnh quan do băng hà Đệ Tứ. 3.6.2. Các kiểu biến đổi của cảnh quan a, Phân loại dựa trên tính thuận nghịch của quá trình Có 2 kiểu biến đổi: thuận nghịch và không thuận nghịch: - 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 cảnh quan về chất lƣợng chỉ thực hiện chức năng biến đổi trạng thái cảnh quan. Ví dụ nhƣ biến đổi theo mùa thuộc về biến đổi thuận nghịch, thực chất chúng không mang theo một cái gì mới vào trong trật tự đã xác lập của sự vật. Thuộc loại này còn có những sự biến đổi có tính tai nạn (động đất, cháy lớn ), sau đó cảnh quan lại khôi phục gần giống trạng thái trƣớc tai nạn. - Biến đổi không thuận nghịch hay còn gọi là tiến bộ là sự biến đổi theo một phía, một hƣớng nhất định mà không quay trở lại trạng thái ban đầu. Theo L.S. Becgo thì khí hậu, các nhân tố địa chất (sự nâng lên, hạ xuống của mực nƣớc biển), hoạt động của con ngƣời, sinh vật là các tác nhân gây ra sự biến đổi không thuận nghịch. b, Phân loại dựa trên các yếu tố tác động và mức độ biến đổi * Biến đổi đột ngột: Là biến đổi cảnh quan do yếu tố ngoại cảnh bất lợi là thiên tai, tai biến (lửa, bão, lũ, động đất, sóng thần ), chiến tranh, bệnh tật Các yếu tố này gây ra tác động mạnh trong thời gian ngắn, ở các qui mô không gian khác nhau làm cho cảnh quan biến đổi đột ngột. Sau đó, trạng thái cảnh quan bị biến đổi ít phụ thuộc vào trạng thái ban đầu, mà chỉ phụ thuộc vào tác động. 100
53. Hình 3.11 * Biến đổi tuần tự: Do yếu tố ngoại cảnh tác động trong một khoảng thời gian dài, tạo ra sự biến đổi cảnh quan trong đó trạng thái bị biến đổi phụ thuộc nhiều vào trạng thái trƣớc đó. Do đó, kiểu biến đổi này có khả năng dự đoán. Có 3 dạng biến đổi cảnh quan tuần tự: - Biến động lớp phủ mặt đất do sử dụng đất: nguyên nhân do hoạt động phát triển của con ngƣời nhƣ công nghiệp, nông nghiệp, quần cƣ, xây dựng, thƣơng mại. Trên phạm vi toàn cầu, những hệ quả của biến đổi sử dụng đất nhìn nhận ở hai khía cạnh biến đổi khí hậu và biến đổi đa dạng sinh học. Biến đổi khí hậu: Biến đổi lớp phủ mặt đất do sử dụng đất là một nhân tố quan trọng làm tăng lƣợng CO2 trong phạm vi toàn cầu và đóng góp vào biến đổi khí hậu toàn cầu. Theo Ủy ban Liên Chính phủ về Biến đổi Khí hậu của Liên Hợp Quốc (IPCC) ƣớc tính biến đổi sử dụng đất (phá rừng chuyển thành đất nông nghiệp ) phát thải khoảng 1,6±0,8Gt cacbon vào khí quyển mỗi năm tƣơng đối lớn nếu so sánh với nguồn phát thải CO2 chính trên Trái Đất từ đốt nhiên liệu hóa thạch và sản xuất xi măng đạt 6,3± 0,6 Gt cacbon mỗi năm. Biến đổi đa dạng sinh học: Qui mô và loại hình sử dụng đất trực tiếp ảnh hƣởng đến nơi sống tự nhiên và sẽ tác động đến đa dạng sinh học cả qui mô 101
54. toàn cầu, địa phƣơng. Tác động chuyển đổi mục đích sử dụng đất từ các khu vực còn tƣơng đối hoang sơ, các khu vực đa dạng sinh học cao thành khu vực phát triển kinh tế nên dẫn tới những hệ quả sinh thái nghiêm trọng là mất nơi sống, suy thoái và phân mảnh cảnh quan. Các nguyên nhân trên đều là những nhân tố gây mất đa dạng sinh học qui mô lớn, ngay cả trong trƣờng hợp cảnh quan đƣợc phục hồi khỏi mất nơi sống và suy thoái cảnh quan nhƣng sự phân mảnh cảnh quan là một nhân tố giới hạn đối với nhiều loài đã từng cƣ trú trong nơi sống đó. Vì vậy, chuyển đổi mục đích sử dụng đất cũng đƣợc coi là nguyên nhân lớn nhất gây tuyệt chủng đối với các sinh vật trên lục địa. - Diễn thế sinh thái: diễn thế sinh thái tạo ra sự phát triển tuần tự của cảnh quan theo thời gian. Các nhân tố gây diễn thế sinh thái bao gồm các nhân tố vô sinh (tác động mạnh mẽ của ngoại cảnh lên quần xã sinh vật), các nhân tố hữu sinh (tác động của quần xã lên ngoại cảnh làm biến đổi mạnh mẽ ngoại cảnh đến mức gây diễn thế), nhân tố con người với những tác động vô ý thức (đôt, phá rừng ) hay có ý thức (cải tạo thiên nhiên, xây hồ thủy lợi ) có vai trò quan trọng trong định hƣớng diễn thế. Trong diễn thế sinh thái, sự biến đổi quan trọng nhất đƣợc quan tâm là thay đổi cấu trúc của quần xã sinh vật và lớp phủ thổ nhƣỡng. - Suy thoái cảnh quan: là sự suy giảm ổn định của các thuộc tính của cảnh quan, là kết quả tác động của các nhân tố tự nhiên và nguyên sinh. Nó đƣợc đặc trƣng bởi sự biến đổi cực đoan trong phạm vi rộng của cấu trúc cảnh quan, biểu thị bằng sự mất toàn bộ khả năng thực hiện tái sản xuất tài nguyên và môi trƣờng nhƣ axit hóa, phú dƣỡng, khô cằn Hai hợp phần chịu ảnh hƣởng rõ rệt là suy thoái lớp phủ thực vật và thoái hóa đất. Suy thoái lớp phủ thực vật là sự suy giảm lớp phủ thực vật và đa dạng sinh học cũng nhƣ các nguồn lâm sản. Tình trạng đó dẫn tới những hậu quả môi trƣờng nghiêm trọng do sự phá vỡ cân bằng sinh thái nhƣ tăng cƣờng quá trình xói mòn, rửa trôi, thoái hóa đất, lũ lụt, hạn hán diễn ra mãnh liệt. Sự suy thoái lớp phủ thực vật là nguyên nhân chính dẫn đến suy thoái đất. Thoái hóa đất là dấu hiệu chung của sự suy giảm nhất thời hoặc thƣờng xuyên khả năng sản xuất của đất đai (UNEP, 1992), là những quá trình thay đổi 102
55. các tính chất lý, hóa, sinh học của đất dẫn đến làm giảm hoặc mất đi khả năng thực hiện chức năng của mình. Điều này dẫn đến sự phá hủy cấu trúc đất, các chất dinh dƣỡng, làm suy giảm độ phì nên sẽ ảnh hƣởng đến các hợp phần khác của cảnh quan. Hiện nay, thoái hóa đất, sa mạc hóa và hoang mạc hóa là một trong những vấn đề môi trƣờng và tài nguyên thiên nhiên mà nhiều quốc gia, nhiều vùng lãnh thổ đang phải đối mặt. (a) (b) Hình 3.12. Suy thoái cảnh quan do biến đổi cảnh quan tuần tự: (a) Suy thoái lơp phủ thực vật do đốt phá rừng mưa nhiệt đới ở Madagaxca, (b) Thoái hóa đất do mất lớp phủ rừng tăng cường quá trình xói mòn ở vùng đất Cheltenham- Canada, CÂU HỎI ÔN TẬP CHƢƠNG 3 3.1. Phân tích vai trò của các hợp phần trong thành tạo cấu trúc đứng cảnh quan (lấy ví dụ ở Việt Nam)? 3.2. Phân tích các chức năng chính của cảnh quan? 3.3. Động lực mùa của cảnh quan? Động lực mùa của cảnh quan Việt Nam? 103
56. Chƣơng 4: PHÂN LOẠI, PHÂN VÙNG CẢNH QUAN 6 tiết (5-0-2) 4.1. Phân loại cảnh quan 4.1.1. Nguyên tắc phân loại Phân loại cảnh quan là một trong những vấn đề cấp thiết và cũng là phức tạp nhất của cảnh quan học, là khâu quan trọng để thành lập bản đồ cảnh quan. Có nhiều cách phân loại cảnh quan: - Cách thứ nhất là phân chúng theo thứ tự nhất định căn cứ vào nguồn gốc tự nhiên, vào nguồn gốc phát sinh hay sự tƣơng tự nhau. Đây là sự phân loại theo nghĩa rộng, sự sắp xếp thành một hệ thống các cấp. - Cách thứ hai là phân loại theo loại hình tức là phân thành các kiểu, giống, loài Đến nay, các phƣơng án phân loại và phân vị chung vẫn chƣa có ý kiến thống nhất. Vì thế, khi tiến hành nghiên cứu, thành lập bản đồ cảnh quan trên một lãnh thổ nào đó, các tác giả thƣờng xác lập một hệ thống phân loại mới trên cơ sở những hệ thống phân loại có từ trƣớc. Hệ thống phân loại phải vừa đảm bảo khách quan, vừa đảm bảo tính logic khoa học và ứng dụng thực tiễn. Hệ thống phân loại cảnh quan đều phải đảm bảo những nguyên tắc nhất định: - Phải bao quát đầy đủ các cá thể. - Tuỳ thuộc vào mức độ phân hoá của lãnh thổ mà lựa chọn hệ thống phân loại không quá phức tạp, cồng kềnh song cũng không đƣợc bỏ qua những bậc cần thiết. Ngoài ra, theo Vũ Tự Lập trong “Cảnh quan miền Bắc” cũng đƣa ra các nguyên tắc khi tiến hành phân loại cảnh quan nhƣ sau: - Phân loại riêng từng cấp phân vị, mỗi hệ thống có số lƣợng cá thể riêng, chỉ tiêu phân loại riêng và số lƣợng bậc phân loại riêng. 104
57. - Hệ thống phân loại phải phản ánh đúng đắn mối quan hệ biện chứng giữa các quy luật phân hóa không gian phổ biến của cấp địa quyển, đây là nguyên nhân chính dẫn đến sự hình thành các cấp. - Hệ thống phân loại phải bao quát đầy đủ các cấp có thể áp dụng cho việc thành lập bản đồ cảnh quan ở mọi tỷ lệ, cho mọi lãnh thổ lớn nhỏ, cả cho miền núi và đồng bằng. Hệ thống phân loại phải bao quát đầy đủ các cá thể, không thể có tình trạng không thể biết xếp một cá thể vào một bậc phân loại nào, đồng thời cũng không đƣợc xếp một cá thể vào vài bậc phân loại khác nhau. - Mỗi bậc phân loại chỉ đƣợc dùng một tiêu chí. Nếu muốn dùng nhiều chỉ tiêu thì phải kết hợp chúng lại thành chỉ tiêu tổng hợp. - Hệ thống phân loại phải có số bậc hợp lý tùy thuộc vào tính chất của đối tƣợng phân loại. Tránh tình trạng quá nhiều (sẽ gây rƣờm rà), song cũng tránh thiếu bậc (gây khó hiểu cho mối liên hệ giữa các bậc). - Chú ý đến danh pháp cho từng bậc phân loại khác nhau, đồng thời đơn vị bậc dƣới nếu có dấu vết của bậc trên trong tên gọi và ký hiệu. 4.1.2. Chỉ tiêu và hệ thống phân loại 4.1.2.1. Phân loại cảnh quan của các nhà địa lý Liên Xô Các nhà Địa lý học Liên Xô cũ phân loại cảnh quan dựa vào tính địa đới và phi địa đới. Có nhiều cách phân loại, nhƣng theo A.E. Phedina (1973) thì 3 phƣơng án đƣợc chấp nhận rộng rãi là phƣơng án của A.G. Ixatsenko, của N.A. Govodexki và V.A. Nicolaep. Hệ thống phân loại cảnh quan của A.G. Ixatsenko (1961) gồm 8 bậc: nhóm kiểu kiểu phụ kiểu lớp phụ lớp loại phụ loại biến chủng (thể loại). Trong đó, kiểu cảnh quan là đơn vị phân loại cao nhất, với những nét tƣơng tự chung nhất về phát sinh và cấu trúc, cũng nhƣ tính chất của các quá trình địa lý cơ bản. Bảng 4.1. Bảng phân loại cảnh quan của A.G. Ixatsenko STT Đơn vị Dấu hiệu 105
58. 1 Nhóm kiểu Có những nét địa đới tƣơng tự các cảnh quan trong phạm vi địa ô và lục địa khác nhau. 2 Kiểu Có cùng điều kiện thủy nhiệt, cùng đặc điểm về cấu trúc, đồng nhất về quá trình di động của các nguyên tố hóa học, các quá trình ngoại sinh hình thành thổ nhƣỡng, thành phần và cấu trúc các quần thể sinh vật. 3 Phụ kiểu Có những khác nhau theo tính địa đới bậc thứ và những dấu hiệu chuyển tiếp trong cấu trúc 4 Lớp Mức độ tác động điển hình cao các nhân tố kiến tạo sơn văn, cấu trúc đới của các cảnh quan. 5 Phụ lớp Ở miền núi sự phát triển đầy đủ của dãy vòng đai theo chiều cao điển hình. 6 Loại Cùng chung nguồn gốc, kiểu địa hình, đá mẹ và cấu trúc hình thế. 7 Phụ loại Có một vài đặc điểm về bối cảnh. 8 Biến chủng (thể Những đặc điểm theo khí hậu địa phƣơng. loại) Hệ thống phân loại cảnh quan của N.A. Gvozdexki (1961), gồm 5 bậc: Lớp kiểu phụ kiểu nhóm loại. Bảng 4.2. Bảng phân loại cảnh quan của N.A. Gvozdexki STT Đơn vị Dấu hiệu 1 Lớp Những dấu hiệu địa chất- địa mạo quyết định tính chất biểu hiện tính địa đới và mối tƣơng quan nhiệt ẩm. 2 Kiểu Những dấu hiệu mang tính đới (chỉ số khô hạn bức xạ, tuần hoàn sinh vật của các phần tử di động nguyên tố loại hình của sự di động theo nƣớc, kiểu thực bì và thổ nhƣỡng). 3 Phụ kiểu Tính địa đới (các á đới theo chiều ngang và các vòng đai (biến thể) theo chiều cao) và tính địa khu theo kinh tuyến. 4 Nhóm Những đặc điểm địa chất- địa mạo. 5 Loại Tính đồng nhất về các điều kiện tự nhiên. 106
59. Hệ thống phân loại cảnh quan của Nikolaev (1966), gồm 12 cấp: Thống hệ phụ hệ lớp phụ lớp nhóm kiểu phụ kiểu hạng Phụ hạng loại phụ loại. Bảng 4.3. Bảng phân loại cảnh quan của Nhikolaev STT Đơn vị Dấu hiệu 1 Thống Kiểu tiếp xúc của các quyển địa lý trong cấu trúc lớp vỏ cảnh quan. 2 Hệ Cân bằng nhiệt ẩm và biểu hiện của cơ sở năng lƣợng phân bố trong không gian thông qua tính địa đới của cảnh quan 3 Phụ hệ Tính địa ô của các đới làm phân bố lại nền tảng nhiệt ẩm của các đới. 4 Lớp Cấu trúc hình thái của các đơn vị cấp lớn (đại địa hình) đã xác định kiểu địa đới của lãnh thổ (địa đới theo vĩ độ và đai cao theo chiều cao). Có 2 lớp chủ yếu là đồng bằng và núi. 5 Phụ lớp Sự phân hóa tầng trong cấu trúc cảnh quan ở miền núi và đồng bằng làm phân hóa cƣờng độ các quá trình địa lý tự nhiên. 6 Nhóm Những đặc điểm về chế độ địa hóa theo mức độ thoát nƣớc. 7 Kiểu Những chỉ số sinh khí hậu 8 Phụ kiểu Mang dấu hiệu của kiểu nhƣng ở cấp phụ kiểu thổ nhƣỡng và phụ lớp quần thể thực vật mang tính chất của các quần thể chuyển tiếp. 9 Hạng Các kiểu địa hình phát sinh. 10 Phụ hạng Các kiểu địa hình phát sinh và nham thạch bề mặt 11 Loại Sự giống nhau của các dạng ƣu thế. 12 Phụ loại Ƣu thế về diện tích của các dạng phụ thuộc. Những hệ thống phân loại trên cho thấy thứ tự cấp bậc không đồng nhất trong sơ đồ phân loại của các tác giả, có sơ đồ thì đặt cấp kiểu trên cấp lớp, đa số các sơ đồ đặt cấp lớp trên cấp kiểu. 4.1.2.2. Phân loại cảnh quan áp dụng cho lãnh thổ Việt Nam 107
60. 1/ Phân loại cảnh quan của các tác giả nƣớc ngoài Năm 1957, T.N. Sêglova (Liên Xô) trong công trình “Việt Nam” đã sử dụng hệ thống phân loại gồm hai cấp là vùng và á vùng để phân chia các khu vực địa lý tự nhiên của Việt Nam và Singapore. Chỉ tiêu để phân chia vùng là yếu tố địa chất – kiến tạo, khí hậu, thực vật, trong đó yếu tố chủ đạo là khí hậu. Chỉ tiêu để phân chia á vùng là các nhân tố địa mạo. Năm 1962, Fridland trong cuốn “Thiên nhiên miền Bắc Việt Nam”, đã sử dụng hệ thống phân loại gồm 5 cấp: lãnh thổ, tỉnh, quận, á quận, vùng để phân vùng địa lý tự nhiên Việt Nam. Tuy nhiên, mối quan hệ giữa các cấp không rõ ràng. Miền Bắc đƣợc chia làm 3 lãnh thổ: đồng bằng, đồi, núi. Lãnh thổ đồng bằng và đồi đƣợc chia ra thành tỉnh và vùng. Lãnh thổ núi chia thành quận á quận đới (đối với khu vực đá silicat) hoặc vùng (đối với khu vực đá vôi). Hệ thống phân vị này không chỉ rõ quan hệ của các cấp với cấp trên nó và không rõ chỉ tiêu cho từng cấp cụ thể. 2/ Phân loại cảnh quan của các tác giả Việt Nam Cảnh quan học tuy đƣợc áp dụng vào nghiên cứu tại Việt Nam muộn hơn các nƣớc khác nhƣng đã thu đƣợc nhiều thành công. Nhiều công trình nghiên cứu cảnh quan trên lãnh thổ đã xây dựng đƣợc các hệ thống phân loại. Trong tác phẩm “Cảnh quan miền Bắc Việt Nam” của Vũ Tự Lập đã đưa ra hệ thống phân loại các cảnh địa lý miền Bắc Việt Nam gồm 8 cấp, mỗi cấp đều có một chỉ tiêu hoặc một tập hợp chỉ tiêu tƣơng ứng với cấp đó. Để xác định các cá thể cảnh địa lý miền Bắc Việt Nam, ông xét lần lƣợt từng cặp hai nhân tố, xuất phát từ nền địa chất và kiểu địa hình (nền tảng rắn) sau đó kết hợp giữa nền tảng rắn với khí hậu. Tiếp đến kết hợp giữa nền tảng rắn – khí hậu với thuỷ văn – hải văn,thổ nhƣỡng cuối cùng kết hợp với thực vật. Bảng 4.4. Hệ thống phân loại cảnh quan của Vũ Tự Lập (1976) Số Tên bậc Chỉ tiêu phân loại Số đơn vị bậc phân loại 1 Hệ Đồng nhất về nền tảng nhiệt – ẩm 9 (tổng nhiệt độ và hệ số thuỷ văn) 108