Luận án Nghiên cứu sinh thái cảnh quan tỉnh sơn la phục vụ quy hoạch, phát triển kinh tế - Xã hội

i g. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ----------------------------- DOÃN THỊ TRƯỜNG NHUNG NGHIÊN CỨU SINH THÁI CẢNH QUAN TỈNH SƠN LA PHỤC VỤ QUY HOẠCH, PHÁT TRIỂN KINH TẾ - XÃ HỘI LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC Hà Nội - 2018 ii BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ ----------------------------- DOÃN THỊ TRƯỜNG NHUNG NGHIÊN CỨU SINH THÁI CẢNH QUAN TỈNH SƠN LA PHỤC VỤ QUY HOẠCH, PHÁT TRIỂN KINH TẾ - XÃ HỘI Chuyên ngành: Sinh thái học Mã số: 9 42 01 20 LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC 1. GS. TSKH. Trần Đình Lý 2. TS. Hà Quý Quỳnh Hà Nội - 2018 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực, chưa từng được người khác công bố trong bất kỳ công trình nào. Tác giả DOÃN THỊ TRƯỜNG NHUNG ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận án “Nghiên cứu sinh thái cảnh quan tỉnh Sơn La phục vụ quy hoạch, phát triển kinh tế - xã hội”, tôi đã nhận được sự hướng dẫn tận tình của các thầy hướng dẫn là GS.TSKH. Trần Đình Lý và TS. Hà Quý Quỳnh. Tôi cũng đã nhận được sự động viên và giúp đỡ tận tình của PGS.TS. Nguyễn Văn Sinh, Viện trưởng Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật, cùng sự giúp đỡ quý báu từ các nhà khoa học, cán bộ của Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật, Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy, các bạn đồng nghiệp về sự giúp đỡ này. Tôi cũng xin cảm ơn Phòng Sinh thái Viễn thám, Phòng Thực vật, Phòng Động vật, Phòng Quản lý tổng hợp, Viện Sinh thái và Tài nguyên sinh vật và toàn thể các đồng nghiệp đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thiện luận án. Xin cảm ơn Đề tài cấp Nhà nước thuộc chương trình KHCN Vũ trụ VT01/14-15 do TS Hà Quý Quỳnh làm chủ nhiệm, đã cho tôi tham gia thực hiện đề tài và sử dụng số liệu của đề tài. Tôi xin gửi lời cảm ơn đến các cán bộ UBND tỉnh Sơn La, Sở KH&CN Sơn La, Chi cục Kiểm lâm Sơn La, bà con nhân dân đã cung cấp thông tin và hỗ trợ tôi trong thời gian thực hiện đề tài luận án. Tôi xin gửi lời cảm ơn đến Ban Giám hiệu và toàn thể Hội đồng Sư phạm Trường THPT Thái Phiên - thành phố Hải Phòng đã tạo điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận án. Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn đến những người thân trong gia đình, bố, mẹ, chồng, các con và các anh em đã động viên và tạo tất cả các điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận án. Doãn Thị Trường Nhung iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................... ii MỤC LỤC............................................................................................................... iii MỞ ĐẦU ................................................................................................................... 1 1. Lý do chọn đề tài ................................................................................................... 1 2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài ............................................................................. 2 3. Phạm vi nghiên cứu............................................................................................... 2 4. Những điểm mới của luận án ................................................................................ 2 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án ........................................................... 2 5.1. Ý nghĩa khoa học ............................................................................................... 2 5.2. Ý nghĩa thực tiễn ................................................................................................ 3 6. Bố cục của luận án ................................................................................................ 3 Chương I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ KHOA HỌC VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .......................................................................................................... 4 1.1. Những lĩnh vực khoa học liên quan đến sinh thái cảnh quan ............................ 4 1.1.1. Sinh thái học ................................................................................................... 4 1.1.2. Hệ sinh thái ..................................................................................................... 6 1.1.2.1. Khái niệm hệ sinh thái ................................................................................. 6 1.1.2.2. Thành phần của hệ sinh thái......................................................................... 7 1.1.2.3. Cấu trúc của hệ sinh thái .............................................................................. 8 1.1.2.4. Chức năng của hệ sinh thái .......................................................................... 8 1.1.2.5. Tính chất của hệ sinh thái ............................................................................ 9 1.1.3. Cảnh quan học ............................................................................................... 10 1.1.3.1. Khái niệm cảnh quan ................................................................................. 10 1.1.3.2. Nhân tố thành tạo cảnh quan ...................................................................... 11 1.1.3.3. Hệ thống phân loại cảnh quan .................................................................... 12 1.1.3.4. Cấu trúc, động lực cảnh quan .................................................................... 13 1.1.3.5. Chức năng cảnh quan ................................................................................. 15 1.1.4. Sinh địa quần học .......................................................................................... 16 1.2. Một số nghiên cứu về sinh thái cảnh quan ....................................................... 17 1.2.1. Khái niệm sinh thái cảnh quan ...................................................................... 17 1.2.1.1. Các định nghĩa về sinh thái cảnh quan chú trọng đến đặc trưng sinh thái học của cảnh quan ................................................................................................... 17 iv 1.2.1.2. Các định nghĩa chú trọng đến đặc trưng nhân văn của cảnh quan ............. 19 1.2.1.3. Các định nghĩa về sinh thái cảnh quan của các nhà cảnh quan học Xô Viết và Việt Nam ............................................................................................................ 20 1.2.1.4. Các định nghĩa tích hợp về sinh thái cảnh quan ........................................ 21 1.2.2. Cấu trúc và chức năng của sinh thái cảnh quan ............................................ 22 1.2.3. Phân biệt khái niệm “Sinh thái cảnh quan” và “Cảnh quan sinh thái” ......... 24 1.2.3.1. Về “Sinh thái cảnh quan” ........................................................................... 24 1.2.3.2. Về “Cảnh quan sinh thái” .......................................................................... 25 1.2.4. Tình hình nghiên cứu sinh thái cảnh quan .................................................... 26 1.2.4.1. Trên thế giới ............................................................................................... 26 1.2.4.2. Ở Việt Nam ................................................................................................ 27 1.3. Các công trình nghiên cứu liên quan tới đề tài luận án tại tỉnh Sơn La ........... 30 1.4. Cơ sở lý luận .................................................................................................... 32 CHƯƠNG 2. NỘI DUNG, QUAN ĐIỂM VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 35 2.1. Nội dung nghiên cứu ........................................................................................ 35 2.2. Quan điểm nghiên cứu ..................................................................................... 35 2.2.1. Quan điểm hệ thống ...................................................................................... 35 2.2.2. Quan điểm tổng hợp ...................................................................................... 36 2.2.3. Quan điểm lãnh thổ ....................................................................................... 36 2.2.4. Quan điểm lịch sử ......................................................................................... 37 2.2.5. Quan điểm liên ngành và phát triển bền vững .............................................. 37 2.3. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................. 38 2.3.1. Phương pháp khảo sát ngoài thực địa ........................................................... 38 2.3.2. Phương pháp phân tích và tổng hợp tài liệu ................................................. 39 2.3.3. Phương pháp Bản đồ và Hệ thông tin địa lí .................................................. 39 2.3.4. Phương pháp chuyên gia ............................................................................... 40 2.3.5. Nhóm phương pháp nghiên cứu, đánh giá sinh thái cảnh quan .................... 40 2.4. Các bước nghiên cứu ....................................................................................... 41 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ................................ 42 3.1. Điều kiện tự nhiên, các yếu tố sinh thái nhân văn - nhân tố hình thành sinh thái cảnh quan ......................................................................................................... 42 3.1.1. Điều kiện tự nhiên ......................................................................................... 42 3.1.1.1. Vị trí địa lý ................................................................................................. 42 3.1.1.2. Địa chất - Địa hình ..................................................................................... 42 v 3.1.1.3. Khí hậu - thủy văn ...................................................................................... 49 3.1.1.4. Thổ nhưỡng ................................................................................................ 56 3.1.1.5. Thảm thực vật ............................................................................................ 60 3.1.2. Các yếu tố sinh thái nhân văn ....................................................................... 69 3.1.2.1. Về dân số, dân tộc ...................................................................................... 69 3.1.2.2. Về tình hình xóa đói giảm nghèo và giải quyết việc làm .......................... 70 3.1.2.3. Về cơ cấu kinh tế ....................................................................................... 70 3.1.2.4. Các tác động nhân sinh đến môi trường tự nhiên ...................................... 71 3.2. Phân loại hệ thống sinh thái cảnh quan tỉnh Sơn La ........................................ 74 3.3. Biến động sinh thái cảnh quan tỉnh Sơn La theo thời gian ............................ 111 3.3.1. Bản đồ sinh thái cảnh quan tỉnh Sơn La năm 2005 .................................... 112 3.3.2. Bản đồ sinh thái cảnh quan tỉnh Sơn La năm 2015 .................................... 115 3.3.3. Biến động sinh thái cảnh quan tỉnh Sơn La theo thời gian ......................... 118 3.4. Định hướng khai thác, sử dụng hợp lý lãnh thổ phục vụ phát triển kinh tế - xã hội .......................................................................................................................... 121 3.4.1. Quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh Sơn La ................. 121 3.4.2. Định hướng không gian các đơn vị sinh thái cảnh quan cho bảo tồn, sử dụng hợp lý tài nguyên ................................................................................................... 123 3.4.2.1. Ngành nông nghiệp .................................................................................. 124 3.4.2.2. Ngành lâm nghiệp .................................................................................... 125 3.4.2.3. Phát triển các khu bảo tồn ........................................................................ 127 3.4.2.4. Ngành công nghiệp .................................................................................. 130 3.4.2.5. Ngành du lịch, thương mại, dịch vụ ......................................................... 131 3.4.2.6. Phát triển đô thị ........................................................................................ 133 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .............................................................................. 139 KẾT LUẬN ........................................................................................................... 139 KIẾN NGHỊ .......................................................................................................... 140 CÁC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN TỚI LUẬN ÁN ................. 141 TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................... 104 PHỤ LỤC vi DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Hệ thống phân vị và chỉ tiêu phân loại cảnh quan áp dụng cho tỉnh Sơn La ..................................................................................................................... 33 Bảng 3. 1 Bảng phân loại đất tỉnh Sơn La ............................................................. 56 Bảng 3.2. Thống kê các đơn vị Sinh thái cảnh quan tỉnh Sơn La ......................... 104 Bảng 3.3. Diện tích các loại sinh thái cảnh quan tỉnh Sơn La năm 2005 ............. 112 Bảng 3.4. Diện tích các loại sinh thái cảnh quan tỉnh Sơn La năm 2015 ............. 115 Bảng 3.5. Biến động diện tích các đơn vị sinh thái cảnh quan tỉnh Sơn La theo thời gian ................................................................................................................ 118 Bảng 3.6. Hiện trạng và định hướng sử dụng lãnh thổ tỉnh Sơn La ..................... 133 vii DANH MỤC HÌNH Hình 3.1. Bản đồ mô hình số độ cao tỉnh Sơn La ................................... sau trang 47 Hình 3.2. Bản đồ địa hình tỉnh Sơn La ................................................... sau trang 47 Hình 3.3. Bản đồ sinh khí hậu tỉnh Sơn La ............................................. sau trang 49 Hình 3.4. Bản đồ đất tỉnh Sơn La ............................................................ sau trang 56 Hình 3.5. Bản đồ thảm thực vật tỉnh Sơn La ............................................ sau trang 61 Hình 3.6. Loại sinh thái cảnh quan rừng cây lá rộng .............................................. 97 Hình 3.7. Loại STCQ rừng hỗn giao cây lá rộng, lá kim ........................................ 98 Hình 3.8. Loại sinh thái cảnh quan rừng cây lá rộng trên núi đá vôi ...................... 98 Hình 3.9. Loại sinh thái cảnh quan rừng hỗn giao tre, nứa ..................................... 99 Hình 3.10. Loại sinh thái cảnh quan rừng trồng, rừng cây lá kim .......................... 99 Hình 3.11. Loại sinh thái cảnh quan cây bụi......................................................... 100 Hình 3.12. Loại sinh thái cảnh quan thảm cây trồng gồm nhiều loại khác nhau .. 100 Hình 3.13. Loại sinh thái cảnh quan thổ cư .......................................................... 101 Hình 3.14. Loại STCQ thuỷ văn ........................................................................... 101 Hình 3.15. Sơ đồ phân loại hệ thống STCQ tỉnh Sơn La ..................................... 103 Hình 3.16. Bản đồ sinh thái cảnh quan tỉnh Sơn La năm 2005 ............ sau trang 111 Hình 3.17. Biểu đồ diện tích các loại sinh thái cảnh quan tỉnh Sơn La năm 2005 ............................................................................................................................... 114 Hình 3.18. Bản đồ sinh thái cảnh quan tỉnh Sơn La năm 2015 ............ sau trang 114 Hình 3.19. Biểu đồ diện tích các loại sinh thái cảnh quan tỉnh Sơn La năm 2015 ............................................................................................................................... 117 Hình 3.20. Biểu đồ biến động diện tích các loại sinh thái cảnh quan tỉnh Sơn La theo thời gian ................................................................................................................. 120 Hình 3.21. Bản đồ hiện trạng và định hướng sử dụng lãnh thổ tỉnh Sơn La sau trang ...................................................................................................................... 125 viii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT CQ Cảnh quan ĐDSH Đa dạng sinh học GIS Geographic Information System HST Hệ sinh thái KT - XH Kinh tế - xã hội NCS Nghiên cứu sinh PTBV Phát triển bền vững STCQ Sinh thái cảnh quan 1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Tỉnh Sơn La thuộc vùng Tây Bắc, có vị trí địa lí quan trọng trong chiến lược phát triển kinh tế - xã hội (KT - XH), an ninh quốc phòng cấp vùng và Quốc gia. Đồng thời, với vị trí đầu nguồn của Sông Đà và Sông Mã, đây là địa bàn phòng hộ xung yếu cho vùng đồng bằng Bắc Bộ và 2 công trình thủy điện lớn nhất Việt Nam. Với địa hình núi thấp, cao nguyên và thung lũng chiếm ưu thế, tài nguyên đất, khí hậu phong phú, kho tàng tri thức bản địa đặc sắcTỉnh Sơn La có nhiều triển vọng để phát triển kinh tế nông, lâm nghiệp, thương mại và du lịch, đem lại hiệu quả về KT - XH và môi trường. Tuy nhiên, công tác bảo vệ nguồn tài nguyên ở Sơn La còn thấp, ảnh hưởng rất lớn đến các địa phương khác thuộc vùng hạ du Sông Đà và Sông Mã. Trong 10 năm qua, những biến đổi trong sử dụng đất và chuyển đổi cơ cấu cây trồng ở Sơn La diễn ra mạnh mẽ. Trên địa bàn tỉnh, thoái hóa đất ngày càng trầm trọng, tài nguyên nước suy giảm, ô nhiễm do mất rừng và sử dụng hóa chất nông nghiệp, tai biến thiên nhiên xảy ra nhiều hơn, gây thiệt hại ngày càng nặng nề [84]. Vì vậy, chiến lược phát triển KT - XH lâu dài của tỉnh cần xem xét theo chức năng từng vùng lãnh thổ, theo hướng nhanh và bền vững. Nghiên cứu sinh thái cảnh quan (STCQ) là phương pháp tiếp cận tổng hợp và đa ngành, từ nghiên cứu thành phần loài sinh vật, đặc điểm môi trường sống, điều kiện sinh thái, địa lý và vùng phân bố. Nghiên cứu STCQ nhằm hiểu rõ các nguồn tài nguyên và điều kiện tự nhiên; mối quan hệ tác động qua lại giữa các thành phần tự nhiên; đặc điểm và chức năng của từng đơn vị lãnh thổ... làm cơ sở cho việc đề xuất những biện pháp khai thác và sử dụng các nguồn tài nguyên bền vững. Vì vậy, việc nghiên cứu STCQ tỉnh Sơn La nhằm định hướng khai thác, cải tạo và phục hồi chức năng sinh thái của lãnh thổ tại tỉnh Sơn La là cần thiết trong giai đoạn hiện nay. Đứng trước thực tế đó nghiên cứu sinh chọn đề tài: “Nghiên cứu sinh thái cảnh quan tỉnh Sơn La phục vụ quy hoạch, phát triển kinh tế - xã hội”, góp phần phát triển bền vững kinh tế - xã hội tỉnh Sơn La. 2 2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài Mục tiêu nghiên cứu của luận án: 2.1. Phân loại được hệ thống STCQ tỉnh Sơn La và thành lập được bản đồ STCQ tỉnh Sơn La. 2.2. Làm rõ được sự biến động STCQ tỉnh Sơn La theo thời gian (2005 - 2015). 2.3. Xác lập được cơ sở khoa học dựa trên nghiên cứu STCQ phục vụ định hướng sử dụng hợp lý lãnh thổ trong nông, lâm nghiệp và bảo tồn. 3. Phạm vi nghiên cứu - Ranh giới lãnh thổ nghiên cứu được xác định trên cơ sở Bản đồ địa hình tỷ lệ 1:100.000 và Bản đồ hành chính năm 2015 của Bộ Tài nguyên và Môi trường. - Lãnh thổ nghiên cứu là toàn bộ tỉnh Sơn La có diện tích tự nhiên 14.125,0 km², tọa độ địa lý: 20°39’ - 22°02’ vĩ độ Bắc và 103°11’ - 105°02’ kinh độ Đông. Tính đến năm 2015, tỉnh Sơn La có 12 đơn vị hành chính cấp huyện và 204 đơn vị hành chính cấp xã [20]. - Nghiên cứu cơ sở khoa học về STCQ và phân loại STCQ, định hướng không gian các đơn vị STCQ cho bảo tồn