Luận án Đặc điểm các nhân tố thành tạo địa mạo sinh thái tỉnh Nghệ An

i MỤC LỤC DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT.................................................................................... iv DANH MỤC BẢNG ..................................................................................................... v DANH MỤC HÌNH ....................................................................................................vii MỞ ĐẦU ....................................................................................................................... 1 1. Tính cấp thiết của luận án ......................................................................................... 1 2. Mục tiêu nghiên cứu .................................................................................................. 4 3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................................. 4 4. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu ............................................................................. 4 5. Luận điểm bảo vệ ...................................................................................................... 4 6. Những điểm mới của luận án .................................................................................... 5 7. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài luận án ..................................................... 5 8. Cơ sở tài liệu ............................................................................................................. 5 9. Cấu trúc của luận án .................................................................................................. 6 CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................... 7 1.1. Cơ sở lý luận về nghiên cứu địa mạo sinh thái ...................................................... 7 1.1.1. Khái niệm Địa mạo sinh thái .......................................................................... 7 1.1.2. Tổng quan các nghiên cứu về địa mạo sinh thái .......................................... 13 1.2. Các khía cạnh ứng dụng của địa mạo sinh thái .................................................... 21 1.3. Cách tiếp cận và quan điểm nghiên cứu............................................................... 23 1.4. Phƣơng pháp nghiên cứu ...................................................................................... 26 1.3. Quy trình nghiên cứu ........................................................................................... 30 CHƢƠNG 2. CÁC NHÂN TỐ THÀNH TẠO ĐỊA MẠO SINH THÁI TỈNH NGHỆ AN ................................................................................................................... 32 2.1. Đặc điểm các nhân tố tự nhiên ............................................................................. 32 2.1.1. Vị trí địa lý .................................................................................................... 32 2.1.2. Đặc điểm trắc lượng hình thái địa hình ....................................................... 32 2.1.3. Đặc điểm địa chất ......................................................................................... 36 2.1.4. Đặc điểm khí hậu .......................................................................................... 40 2.1.5. Đặc điểm thuỷ văn ........................................................................................ 44 2.1.6. Đặc điểm địa chất thuỷ văn .......................................................................... 49 ii 2.1.7. Đặc điểm thổ nhưỡng.................................................................................... 52 2.1.8. Đặc điểm thực, động vật ............................................................................... 55 2.2. Đặc điểm các nhân tố kinh tế - xã hội .................................................................. 57 2.2.1. Dân tộc, dân số và lao động ......................................................................... 57 2.2.2. Đặc điểm các ngành kinh tế .......................................................................... 59 2.2.3. Hiện trạng sử dụng đất ................................................................................. 63 2.3. Hiện trạng môi trƣờng, nguy cơ tai biến tỉnh Nghệ An ...................................... 65 2.3.1. Hiện trạng môi trường .................................................................................. 65 2.3.2. Tai biến chi phối đặc điểm địa mạo sinh thái tỉnh Nghệ An ........................ 69 2.4. Đánh giá tổng hợp các yếu tố tự nhiên, kinh tế xã hội chi phối cân bằng địa mạo sinh thái ....................................................................................................................... 74 2.4.1. Nhóm nhân tố nội sinh .................................................................................. 75 2.4.2. Nhóm nhân tố ngoại sinh .............................................................................. 76 2.4.3. Nhóm nhân tố con người .............................................................................. 84 2.4.4. Nhóm nhân tố tai biến ................................................................................... 86 CHƢƠNG 3. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA MẠO SINH THÁI VÀ SỬ DỤNG HỢP LÝ LÃNH THỔ TỈNH NGHỆ AN ............................................................................................... 87 3.1. Đặc điểm địa mạo tỉnh Nghệ An .......................................................................... 87 3.1.1. Dạng địa hình ............................................................................................... 87 3.1.2. Kiểu địa hình ................................................................................................. 95 3.2. Đặc điểm các hệ sinh thái tỉnh Nghệ An .............................................................. 98 3.2.1. Đánh giá các nhân tố thành tạo và biến đổi các hệ sinh thái Nghệ An ....... 98 3.2.2. Hiện trạng các hệ sinh thái tỉnh Nghệ An..................................................... 98 3.3. Xác định chỉ số ổn định địa mạo sinh thái tỉnh Nghệ An .................................. 104 3.3.1. Đánh giá độ ổn định của các yếu tố tự nhiên đến các hệ sinh thái ............ 104 3.3.2. Đánh giá mức độ ổn định của các HST đối với các đơn vị địa mạo .......... 109 3.3.3. Xác định chỉ số mức độ ổn định địa mạo sinh thái ..................................... 112 3.4. Phân vùng địa mạo sinh thái tỉnh Nghệ An ....................................................... 114 3.4.1. Phân loại địa mạo sinh thái tỉnh Nghệ An .................................................. 114 3.4.2. Phân vùng địa mạo sinh thái tỉnh Nghệ An ................................................ 118 3.5. Định hƣớng sử dụng hợp lý lãnh thổ tỉnh Nghệ An theo các đơn vị phân vùng địa mạo sinh thái ....................................................................................................... 130 3.5.1. Vai trò phân vùng địa mạo sinh thái trong tổ chức sử dụng hợp lý lãnh thổ130 iii 3.5.2. Nhận định về tổ chức lãnh thổ trong quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội tỉnh Nghệ An đến năm 2020 .................................................................................. 130 3.5.3. Định hướng sử dụng các đơn vị địa mạo sinh thái nhằm mục đích phát triển bền vững kinh tế - xã hội và bảo vệ môi trường ........................................... 133 KẾT LUẬN ............................................................................................................... 142 TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 144 NHỮNG CÔNG TRÌNH ĐÃ ĐƢỢC CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ........................................................................................................ 153 PHỤ LỤC ....................................................................................................................... i iv DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT BTTN BVMT Bảo tồn thiên nhiên Bảo vệ môi trƣờng CCN Cụm công nghiệp CN Công nghiệp CNMT Chức năng môi trƣờng CQST DTNT Cảnh quan sinh thái Diện tích tự nhiên ĐDSH Đa dạng sinh học ĐKTN Điều kiện tự nhiên ĐMST Địa mạo sinh thái ĐTM Đánh giá tác động môi trƣờng HST Hệ sinh thái HTMT Hiện trạng môi trƣờng KCN Khu công nghiệp KTXH Kinh tế - xã hội MT Môi trƣờng NCS Nghiên cứu sinh PTBV Phát triển bền vững QCVN QHPT Quy chuẩn Việt Nam Quy hoạch phát triển SX Sản xuất TB Trung bình TCCP Tiêu chuẩn cho phép TNTN TKT Tài nguyên tự nhiên Tân kiến tạo VLXD VQG Vật liệu xây dựng Vƣờn quốc gia v DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Biến thiên địa mạo và thực vật và các sự kiện ngoại sinh ánh hƣởng tới hệ sinh thái và cảnh quan theo các quy mô thời gian. ....................................................... 8 Bảng 1.2. Số lƣợng bài viết tìm kiếm đƣợc trên website khoa học với từ khóa tìm kiếm liên quan đến địa mạo sinh thái .......................................................................... 15 Bảng 2.1. Dân số, diện tích và mật độ dân số tỉnh Nghệ An ...................................... 58 Bảng 2.2. Thống kê diện tích theo cấp độ dốc ở Nghệ An ......................................... 34 Bảng 2.3. Thống kê diện tích theo các cấp phân cắt sâu............................................. 34 Bảng 2.4. Thống kê diện tích theo các cấp phân cắt ngang ........................................ 35 Bảng 2.5. Thống kê diện tích theo các cấp độ ẩm địa hình ........................................ 36 Bảng 2.6. Nhiệt độ không khí trung bình tháng và năm ............................................. 40 Bảng 2.7. Lƣợng mƣa trung bình tháng và năm ......................................................... 41 Bảng 2.8. Tổng số ngày mƣa lớn trung bình tháng và năm ........................................ 42 Bảng 2.9. Đặc trƣng hình thái sông suối tỉnh Nghệ An .............................................. 45 Bảng 2.10. Lƣu lƣợng nƣớc trung bình tháng trên các sông tỉnh Nghệ An ................ 46 Bảng 2.11. Mực nƣớc và lƣợng lũ lớn nhất trên sông ................................................ 46 Bảng 2.12. Lƣu lƣợng kiệt nhất đã quan trắc đƣợc trên sông ..................................... 47 Bảng 2.13. Thống kê các điểm, khu vực đã tìm kiếm thăm dò nƣớc dƣới đất ........... 51 Bảng 2.14. Trữ lƣợng khai thác tiềm năng nƣớc dƣới đất tỉnh Nghệ An ................... 51 Bảng 2.15. Các nhóm đất chính tỉnh Nghệ An ........................................................... 52 Bảng 2.16. Thành phần loài động vật có xƣơng sống trên cạn và lƣỡng cƣ ............... 56 Bảng 2.17. Hiện trạng sử dụng đất tỉnh Nghệ An năm 2015 .................................... 63 Bảng 2.18. Thống kê diện tích theo cấp xói mòn đất Nghệ An .................................. 70 Bảng 2.19. Tai biến xói lở bờ biển tại một số khu vực tỉnh Nghệ An ........................ 74 Bảng 3.1. Đặc điểm các kiểu địa hình Nghệ An ......................................................... 97 Bảng 3.2. Đánh giá sự chi phối của các yếu tố trắc lƣợng hình thái địa hình đối với sự ổn định của các hệ sinh thái ...................................................................................... 104 Bảng 3.3. Đánh giá sự chi phối của các dạng địa hình đối với sự ổn định của các hệ sinh thái ..................................................................................................................... 105 Bảng 3.4. Đánh giá sự chi phối của các đơn vị sinh khí hậu đối với sự ổn định của các hệ sinh thái .......................................................................................................... 106 Bảng 3.5. Đánh giá sự chi phối của các yếu tố thổ nhƣỡng đối với sự ổn định của các hệ sinh thái ................................................................................................................ 107 vi Bảng 3.6. Đánh giá sự chi phối của các yếu tố modul dòng chảy mặt đối với sự ổn định của các hệ sinh thái ........................................................................................... 108 Bảng 3.7. Đánh giá sự chi phối của các loại hình tai biến đối với sự ổn định của các hệ sinh thái ................................................................................................................ 109 Bảng 3.8. Đánh giá mức độ ổn định địa mạo do yếu tố hiện trạng sử dụng đất ....... 109 Bảng 3.9. Đánh giá mức độ ổn định địa mạo do yếu tố lớp phủ............................... 111 Bảng 3.10. Đặc điểm địa mạo sinh thái tỉnh Nghệ An.............................................. 114 Bảng 3.11. Đặc điểm các đơn vị phân vùng Địa mạo sinh thái và đề xuất định hƣớng sử dụng hợp lý lãnh thổ tỉnh Nghệ An ...................................................................... 123 vii DANH MỤC HÌNH Hình 1. Sơ đồ ý niệm về phát triển bền vững ............................................................. 2 Hình 1.1. Mối tƣơng quan giữa địa hình, các quá trình địa mạo với thực- động vật. ... 8 Hình 1.2. Sơ đồ sự giao thoa giữa các khoa học chuyên ngành địa – sinh – thủy học và vị trí của địa mạo sinh thái ................................................................................... 15 Hình 1.3. Sơ đồ mối tƣơng quan trong địa mạo sinh thái ở các tỉ lệ quy mô khác nhau . .................................................................................................................................... 16 Hình 1.4. Sơ đồ nội dung thực hiện nghiên cứu ĐMST ........................................... 17 Hình 1.5. Sơ đồ quy trình xác định và bản đồ hóa chỉ số đánh giá mức độ ổn định địa mạo sinh thái tỉnh Nghệ An ........................................................................................ 29 Hình 1.6. Sơ đồ quy trình nghiên cứu ......................................................................... 30 Hình 2.1. Bản đồ hành chính và hình thể địa hình tỉnh Nghệ An ............................. 33 Hình 2.2. Bản đồ địa chất tỉnh Nghệ An .................................................................... 38 Hình 2.3. Cơ cấu kinh tế tỉnh Nghệ An năm 2010- 2016 ........................................... 59 Hình 2.4. Sơ đồ mối quan hệ giữa khí hậu với các quá trình địa mạo ngoại sinh chủ yếu ....................................................................................... 77 Hình 3.1. Bản đồ dạng địa hình tỉnh Nghệ An ......................................................... 88 Hình 3.2. Bản đồ kiểu địa hình tỉnh Nghệ An ........................................................... 96 Hình 3.3. Bản đồ chỉ số mức độ ổn định ĐMST tỉnh Nghệ An .............................. 113 Hình 3.4. Bản đồ địa mạo sinh thái tỉnh Nghệ An .................................................. 117 Hình 3.5. Bản đồ phân vùng địa mạo sinh thái tỉnh Nghệ An ................................ 121 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của luận án Ngày nay, ở nƣớc ta cũng nhƣ nhiều nƣớc trên thế giới đang ngày càng phải đối mặt với các vấn đề môi trƣờng trầm trọng hơn do tác động vào tự nhiên của con ngƣời trong tiến trình. Hệ quả là làm cạn kiệt nguồn tài nguyên, biến đổi chất lƣợng môi trƣờng theo hƣớng tiêu cực, dẫn tới cục diện khó khăn cho sự phát triển của các thế hệ tƣơng lai. Nguyên nhân thực trạng trên là do tri thức loài ngƣời còn nhiều hạn chế về hệ thống tƣơng tác tự nhiên – xã hội – môi trƣờng, do đó chƣa có đƣợc sự hài hòa trong hành động nhằm hƣớng tới phát triển bền vững. Trong hệ thống đó, mối tƣơng quan địa mạo sinh thái đƣợc xem là sự gắn kết giữa thực thể nền rắn của trái đất với sinh giới phát triển trên đó. Xuất phát từ quan điểm Địa hình hiện tại của bề mặt trái đất là sản phẩm của các quá trình (nội sinh, ngoại sinh và nhân sinh), đồng thời là hợp phần quan trọng của lớp vỏ cảnh quan với vai trò phân phối lại vật chất và năng lƣợng, mang tính quyết định đến điều kiện sống của thế giới sinh vật nói chung và hình thức hoạt động kinh tế xã hội của con ngƣời nói riêng. Do đó, để phát triển kinh tế – xã hội (KTXH) một cách bền vững, con ngƣời cần nắm vững các quy luật biến đổi của địa hình trong mối tƣơng tác với thế giới sinh vật và hoạt động phát triển của chính mình. Vì thế, trên thế giới đã phát triển hƣớng nghiên cứu có sự liên kết chặt chẽ, mang tính chất qua lại giữa địa hình, các quá trình địa mạo với sinh giới đƣợc gọi là địa mạo sinh thái (ĐMST). Nhu cầu phát triển bền vững, hài hoà giữa lợi ích kinh tế – môi trƣờng và xã hội là nhu cầu tất yếu của mọi quốc gia, mọi vùng lãnh thổ, và không gian đó đƣợc thể hiện trong sơ đồ ý niệm của Munro [73] (hình 1) với sự giao thoa giữa các hợp phần hệ thống và tính chất của từng khu vực không gian giao thoa. Mặc dù trong những thập niên gần đây, định hƣớng phát triển bền vững đã giành đƣợc nhiều sự quan tâm của xã hội, đặc biệt là từ sau hội nghị thƣợng đỉnh các nguyên thủ quốc gia tại Rio Dejanero (1992) với một loạt các cam kết mạnh mẽ cho sự phát triển bền vững của địa cầu. Việt Nam cũng đã cam kết thực hiện nhiều mục tiêu đặt ra từ Hội nghị Rio và những hội nghị Quốc tế tiếp theo về phát triển bền vững. Trong thời 2 gian triển khai thực hiện các cam kết vừa qua, Việt Nam đã giành đƣợc những thành tựu nhất định, đặc biệt trong công tác xoá đói, giảm nghèo, tuy nhiên rất nhiều vấn đề môi trƣờng, sinh thái lại nảy sinh cùng với tiến trình thúc đẩy phát triển nhanh kinh tế ở nƣớc ta. Hình 1. Sơ đồ ý niệm về phát triển bền vững [73] Hiện tại, bối cảnh KTXH nƣớc ta vẫn còn nhiều hạn chế, việc tiếp cận phát triển bền vững dựa trên những nguyên tắc, tiêu chí chung toàn cầu nhƣng cần mang nét đặc thù riêng, phù hợp cho từng vùng lãnh thổ trong mối quan hệ hài hoà với không gian phát triển chung của cả nƣớc. Tỉnh Nghệ An – địa bàn nghiên cứu, thuộc vùng Bắc Trung Bộ, có DTTN 16.498 km², là tỉnh có diện tích lớn nhất nƣớc ta. Địa hình Nghệ An đa dạng, phân hóa phức tạp nhƣng nhìn chung lãnh thổ có địa hình cao ở phía Tây Bắc, Tây Nam và thấp ở phía Đông, Đông Nam với 83% diện tích là đồi núi. Diện tích tự nhiên lớn và nhiều đồi núi là điều kiện hình thành khu dự trữ sinh quyển thế giới tây Nghệ An với một số VQG và khu BTTN nhƣ Pù Mát, Pù Huống, Pù Hoạt, trong đó có những vạt rừng nguyên sinh quý giá, với tính đa dạng sinh học cao, cung cấp nguồn quỹ gen phong phú. Bờ biển Nghệ An dài 82km, có 6 cửa lạch thuận lợi cho vận tải biển 3 và phát triển cảng biển nhƣng chỉ với loại cảng biển nƣớc nông. Hiện tại cảng Cửa Lò là một cảng lớn tiếp nhận hàng hoá cho các tỉnh lân cận và nƣớc Lào. Nghệ An có cấu trúc địa chất phức tạp, nhiều loại khoáng sản nhƣng phân tán và chất lƣợng không cao. Tuy nhiên, ở Nghệ An có mỏ đá quý Châu Bình (Quỳ Châu) và mỏ thiếc (Quỳ Hợp) là hai loại khoáng sản quan trọng đã và đang đƣợc khai thác. Sinh kế của phần lớn ngƣời dân dựa vào sản xuất nông – lâm – ngƣ nghiệp, tiểu thủ công nghiệp và thƣơng mại – du lịch. Đời sống của ngƣời dân đã có nhiều cải thiện với sự thay đổi về cơ chế chính sách trong quản lý tài nguyên đất, tài nguyên rừng và khu vực biên giới. Một bộ phận dân cƣ có sinh kế dựa vào hoạt động sản xuất công nghiệp. Trên địa bàn tỉnh đã hình thành một số khu, cụm công nghiệp tập trung tại thành phố Vinh, Nghĩa Đàn, bắc Quỳnh Lƣu. Lĩnh vực này đã thu hút sự quan tâm lớn của chính quyền tỉnh nhƣng chƣa có đƣợc bƣớc phát triển tƣơng xứng. Những thập niên gần đây, biến đổi lớn nhất trên diện rộng về tự nhiên của tỉnh là sự chuyển đổi các hệ sinh thái vùng đồi núi và ven biển có liên quan đến các hoạt động phát triển kinh tế (giao đất giao rừng, nuôi tôm, khai thác tài nguyên...). Trong tiến trình phát triển, Nghệ An đã xây dựng Quy hoạch phát triển tổng thể KTXH và cho từng ngành, trong đó những vấn đề về sinh thái – môi trƣờng và phát triển bền vững đã đƣợc đề cập nhƣng những giải pháp chƣa thực sự dựa trên những luận cứ khoa học. Hơn thế nữa