Tổng quan luận án

Luận án tiến sĩ địa lý với đề tài "Nghiên cứu đánh giá cảnh quan phục vụ định hướng sử dụng hợp lý lãnh thổ lưu vực sông Lại Giang" do nghiên cứu sinh Nguyễn Thị Huyền thực hiện tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội (năm 2015), dưới sự hướng dẫn của GS. Trương Quang Hải và TS. Lương Thị Vân, thuộc chuyên ngành Địa lý tự nhiên (mã số 62 44 02 17).

Về tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu, tác giả chỉ ra rằng việc sử dụng hợp lý lãnh thổ dựa trên quản lý lưu vực sông là phương thức tiếp cận được áp dụng rộng rãi nhằm cân bằng giữa khai thác tài nguyên và bảo vệ môi trường. Lưu vực sông Lại Giang là lưu vực lớn thứ hai tại tỉnh Bình Định, đóng vai trò cung cấp nguồn nước chính cho sản xuất và sinh hoạt của khu vực phía Bắc tỉnh. Tuy nhiên, khu vực này đang đối mặt với các vấn đề môi trường bất lợi: địa hình đồi núi chiếm tới 80% diện tích khiến nguy cơ xói mòn sạt lở cao, lũ lụt diễn ra với tần suất lớn vào mùa mưa, dòng chảy cạn kiệt trong mùa khô và chất lượng nước có dấu hiệu suy giảm. Thêm vào đó, sự phát triển kinh tế - xã hội còn thiếu đồng đều giữa thượng lưu và hạ lưu. Khoảng trống nghiên cứu được xác định là sự thiếu vắng một công trình tích hợp toàn diện giữa nghiên cứu cấu trúc, phân loại cảnh quan với việc phân tích lưu vực thông qua phân cấp phòng hộ đầu nguồn nhằm phục vụ trực tiếp cho việc tổ chức không gian nông - lâm nghiệp.

Mục tiêu nghiên cứu tổng quát của luận án là xác lập cơ sở khoa học cho việc đề xuất các định hướng không gian khai thác, sử dụng hợp lý lãnh thổ lưu vực sông Lại Giang trong phát triển nông, lâm nghiệp trên cơ sở nghiên cứu đánh giá cảnh quan kết hợp với phân tích lưu vực sông thông qua phân cấp phòng hộ đầu nguồn.

Để đạt được mục tiêu trên, luận án xác lập 4 nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể:

  1. Tổng quan, hệ thống hóa có chọn lọc các công trình nghiên cứu liên quan; từ đó xác định cơ sở khoa học và phương pháp nghiên cứu phù hợp.
  2. Phân tích các yếu tố thành tạo và đặc điểm, cấu trúc cảnh quan trên bản đồ tỷ lệ 1:50.000 nhằm phản ánh quy luật phân hóa tự nhiên, phục vụ định hướng sử dụng hợp lý lãnh thổ.
  3. Phân cấp phòng hộ đầu nguồn trên cơ sở phân cấp xói mòn tiềm năng đất đai, kết hợp với phân tích và đánh giá cảnh quan.
  4. Từ kết quả phân cấp phòng hộ đầu nguồn và đánh giá cảnh quan, đề xuất các định hướng sử dụng hợp lý lãnh thổ cho phát triển nông, lâm nghiệp theo đơn vị cảnh quan và các tiểu vùng cảnh quan ở lưu vực sông Lại Giang.

Về đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Các thể tổng hợp lãnh thổ tự nhiên (các đơn vị cảnh quan) và các cấp phòng hộ đầu nguồn trên lưu vực sông Lại Giang.
  • Phạm vi không gian: Toàn bộ diện tích phần đất liền thuộc lưu vực sông Lại Giang với tổng diện tích 1.683,27 km², thuộc địa giới hành chính của 3 huyện thuộc tỉnh Bình Định (Hoài Ân, Hoài Nhơn, An Lão - ngoại trừ xã An Toàn thuộc lưu vực sông Kôn) và xã Ba Trang thuộc huyện Ba Tơ, tỉnh Quảng Ngãi. Luận án không nghiên cứu phần biển ven bờ.
  • Phạm vi nội dung: Tập trung vào nghiên cứu cấu trúc, đánh giá cảnh quan kết hợp phân tích lưu vực theo hướng phân cấp phòng hộ đầu nguồn; đề xuất định hướng không gian cho các loại hình sử dụng đất chính trong nông - lâm nghiệp gồm: đất rừng phòng hộ (rất xung yếu và xung yếu), đất rừng đặc dụng, đất rừng sản xuất (lâm nghiệp sản xuất, lâm - nông kết hợp, nông - lâm kết hợp), đất nông nghiệp và đất khác.
Thông số Giá trị xác lập trong luận án
Tên đề tài Nghiên cứu đánh giá cảnh quan phục vụ định hướng sử dụng hợp lý lãnh thổ lưu vực sông Lại Giang
Tác giả / Người hướng dẫn Nguyễn Thị Huyền / GS. Trương Quang Hải, TS. Lương Thị Vân
Chuyên ngành / Năm Địa lý tự nhiên (Mã số: 62 44 02 17) / Năm 2015
Cơ quan đào tạo Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội
Tổng diện tích nghiên cứu 1.683,27 km² (Phần đất liền lưu vực)
Đơn vị hành chính liên quan Huyện Hoài Ân, Hoài Nhơn, An Lão (Bình Định) và xã Ba Trang, huyện Ba Tơ (Quảng Ngãi)
Quy mô phân loại cảnh quan 1 kiểu, 3 lớp, 6 phụ lớp, 13 hạng, 111 loại cảnh quan và 6 tiểu vùng cảnh quan

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Luận án thực hiện tổng quan hệ thống các công trình nghiên cứu trên ba nhóm nội dung chính: nghiên cứu cảnh quan cho sử dụng hợp lý lãnh thổ, phân cấp phòng hộ đầu nguồn lưu vực sông và các nghiên cứu địa bàn tỉnh Bình Định cùng lưu vực sông Lại Giang.

Về nghiên cứu cảnh quan trên thế giới, tác giả điểm lại lịch sử từ các mô tả ban đầu của Hans Sachs (1537), Frankfurt (1556) đến học thuyết về các đới thiên nhiên của V. Dokuchaev cuối thế kỷ XIX. Giai đoạn 1920 - 1930 ghi nhận các nghiên cứu khảo sát lập bản đồ của B.B. Polynov, L.S. Berg. Giai đoạn 1930 - 1960 hình thành khái niệm sinh thái cảnh quan của Carl Troll (1939) với hai trường phái Bắc Mỹ và Châu Âu. Cuối thế kỷ XX, nghiên cứu chức năng và động lực cảnh quan phát triển mạnh thông qua công trình của V.B. Sochava. Tiếp đó, các nghiên cứu cấu trúc và chức năng cảnh quan được Tomasz và cộng sự (2003), Ning (2002), Fujihara và nnk (2005), Dong và cộng sự (2009) thực hiện trên các lưu vực sông. Sự biến đổi cảnh quan theo thời gian được nghiên cứu bởi Xolsev (1948), Simpson và nnk (1994), Antrop (1997, 2000, 2005, 2013), Xiu-qin Wu và Yun-long Cai (2004), Gregory Hood (2007), Yixing Feng và Geping Luo (2011). Hướng tiếp cận liên ngành, liên vùng được đề cập qua Fu và nnk (2007), Bloemers (2010), Angelstam (2013). Các nghiên cứu cảnh quan phục vụ tài nguyên có công trình của Dagerman (2004), Rodolphe Schlaepfer và Chris Elliott (2000), K. Bruce Jones và nnk (2000), Uea Hirofumi (2012).

Tại Việt Nam, hướng nghiên cứu phân vùng cảnh quan được thực hiện bởi Nguyễn Đức Chính và Vũ Tự Lập (1963), Tổ phân vùng thuộc Ủy ban Khoa học và Kỹ thuật Nhà nước (1970), Trương Quang Hải (1991), Phạm Hoàng Hải, Nguyễn Thượng Hùng, Nguyễn Ngọc Khánh (1997). Hướng phân loại cảnh quan gồm các hệ thống của Vũ Tự Lập (1976), Phạm Quang Anh và nnk (1983, 1996), Nguyễn Thành Long và nnk (1993), Lê Văn Thăng (1995), Nguyễn Cao Huần (2000, 2002, 2003), Phạm Thế Vĩnh và nnk (2007), Hà Văn Hành (2002), Phạm Quang Tuấn (2003), Nguyễn An Thịnh (2004, 2007). Hướng nghiên cứu ứng dụng đánh giá cảnh quan gắn với sử dụng hợp lý tài nguyên có công trình của Lê Bá Thảo (1977), Trần An Phong (1995), Nguyễn Văn Trương (1992), Đặng Như Toàn (1996), Lại Vĩnh Cẩm (2008), Đỗ Văn Thanh (2011).

Về nghiên cứu phân cấp phòng hộ đầu nguồn, trên thế giới có mô hình USLE của A. Wischmeier và D. Smith (1965, 1978), mô hình Weep (Nearing, 1989), Euro Sem (Morgan, 1991), Answers (De Roo, 1993) và phương trình phân cấp đầu nguồn của David Woolridge (1980) ứng dụng dạng hàm hồi quy đa biến: $$Y = a + bX_1 + cX_2 + dX_3 + eX_4 + fX_5$$ Tại Việt Nam, nghiên cứu xói mòn và phòng hộ được triển khai bởi Nguyễn Quí Khải (1962), Nguyễn Xuân Khoát (1963), Bùi Quang Toản (1965, 1985), Vũ Văn Mễ (1972), Đỗ Hưng Thành và Nguyễn Thị Kim Chương (với mô hình xói mòn gia tốc $M = A \cdot t \cdot I \cdot L \cdot X$), Nguyễn Ngọc Lung và Võ Đại Hải (1992, 1997, 1998), Lương Thị Vân (2005). Hướng nghiên cứu thủy văn - rừng và bùn cát có Vi Văn Vị, Trần Bích Nga, Nguyễn Lập Dân, Vũ Thị Thu Lan.

Tại địa bàn tỉnh Bình Định, các nghiên cứu địa chất và khoáng sản gồm công trình của Giả Tấn Đỉnh (1997) và các nhóm tờ bản đồ địa chất tỷ lệ 1:50.000 như An Lão - Tam Quan, Tăng Bạt Hổ - Bồng Sơn.

Vị trí của luận án: Luận án kế thừa quan niệm cảnh quan kiểu loại và phương pháp phân cấp đầu nguồn, chọn giải quyết khoảng trống trong việc tích hợp đồng thời phân tích lưu vực (thông qua mô hình năng lượng dòng chảy mặt xác định xói mòn tiềm năng) với hệ thống phân loại cảnh quan tỷ lệ 1:50.000, tạo lập cơ sở liên kết giữa phân cấp phòng hộ và đánh giá thích nghi sinh thái cho phát triển nông - lâm nghiệp tại lưu vực sông Lại Giang.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Luận án xây dựng cơ sở lý luận dựa trên các khái niệm nền tảng:

  • Cảnh quan (Địa cảnh): Dẫn theo định nghĩa của L.S. Berg (1913), cảnh quan địa lý là một tập hợp các sự vật, hiện tượng (địa hình, khí hậu, nước, đất, thảm thực vật, động vật và hoạt động của con người) hòa trộn vào một thể thống nhất, lặp lại điển hình trên một đới nhất định. Luận án tiếp cận cảnh quan vừa là thể tổng hợp tự nhiên cá thể, vừa là đơn vị kiểu loại.
  • Sinh thái cảnh quan: Tiếp cận theo Carl Troll (1939), kết hợp góc độ cấu trúc của địa lý với góc độ chức năng của sinh thái học, coi thảm thực vật là nhân tố chỉ thị cảnh quan.
  • Sử dụng hợp lý lãnh thổ: Bố trí không gian các hoạt động kinh tế - xã hội phù hợp với quy luật tự nhiên, đạt hiệu quả kinh tế, xã hội và sinh thái nhằm hướng tới phát triển bền vững theo 5 khía cạnh: kinh tế, xã hội, sinh thái, không gian và văn hóa.
  • Lưu vực sông và vùng đầu nguồn: Định nghĩa theo Luật Tài nguyên nước (2012) và lý thuyết thủy văn; phân chia hình thái lưu vực thành thượng lưu, trung lưu và hạ lưu. Phân cấp phòng hộ đầu nguồn phân chia lãnh thổ theo mức độ nguy cơ xói mòn thành 3 mức: rất xung yếu, xung yếu và ít xung yếu dựa trên cấp xung yếu tự nhiên và cấp xung yếu hiện thời.
  • Loại hình sử dụng đất (LHSDĐ): Mô tả việc sử dụng đất với các phương thức quản lý kỹ thuật xác định.

Hệ thống nguyên tắc nghiên cứu cảnh quan được áp dụng gồm:

  • Nguyên tắc phát sinh.
  • Nguyên tắc đồng nhất tương đối.
  • Nguyên tắc phân tích tổng hợp.
  • Nguyên tắc khách quan.

Phương pháp nghiên cứu thực tế và kỹ thuật phân tích:

  1. Mô hình hóa định lượng xói mòn tiềm năng đất: Sử dụng mô hình năng lượng dòng chảy mặt do Lương Thị Vân xác lập để tính toán chỉ số năng lượng xói mòn tiềm năng ($Y$) theo từng ô lưới (pixel) kích thước 50 m × 50 m (tương ứng 0,25 ha): $$Y = DOC^{0,75} \cdot \Delta H^{0,5} \cdot MUA^{1,5}$$ Trong đó, $DOC$ là độ dốc trung bình của bề mặt địa hình; $\Delta H$ là độ chênh cao địa hình trong lưu vực cấp 3 (hiệu số giữa độ cao điểm xét và độ cao thấp nhất lưu vực); $MUA$ là lượng mưa trung bình năm. Chỉ số này kết hợp với hệ số xói mòn của các loại đất để phân cấp xói mòn tiềm năng và xác định các cấp phòng hộ đầu nguồn.
  2. Phương pháp đánh giá thích nghi sinh thái cảnh quan: Vận dụng quy trình đánh giá thích nghi cảnh quan của Nguyễn Cao Huần (2005) kết hợp khung đánh giá đất đai của FAO (1976) và mô hình ALES. Đơn vị đánh giá cơ sở là loại cảnh quan. Các chỉ tiêu đánh giá bao gồm: độ dốc, tầng dày đất, thành phần cơ giới, chế độ tưới/nước, nhiệt độ, lượng mưa. Phân hạng thích nghi gồm: Thích hợp cao (S1), Thích hợp trung bình (S2), Ít thích hợp (S3) và Không thích hợp (N) đối với các nhóm cây trồng: cây hàng năm, lúa nước, cây ăn quả, cây hồ tiêu.
  3. Phương pháp bản đồ và Hệ thông tin địa lý (GIS): Xây dựng mô hình số độ cao (DEM), bản đồ độ dốc, bản đồ hướng sườn, bản đồ dòng chảy mặt, bản đồ xói mòn tiềm năng, bản đồ cảnh quan và bản đồ định hướng không gian ở tỷ lệ 1:50.000.
  4. Phương pháp khảo sát thực địa: Thu thập số liệu, quan trắc lát cắt cảnh quan, đối chiếu kiểm tra thực địa từ năm 2009 đến 2015.

Nguồn tư liệu và dữ liệu:

  • Bản đồ địa chất - thủy văn, địa chất - địa mạo các nhóm tờ An Lão - Tam Quan, Tăng Bạt Hổ - Bồng Sơn tỷ lệ 1:50.000.
  • Bản đồ địa hình tỷ lệ 1:50.000, bản đồ thổ nhưỡng tỷ lệ 1:50.000 và 1:100.000 (Viện Thổ nhưỡng Nông hóa thành lập năm 2000).
  • Tập hồ sơ phẫu diện đất gồm 1.210 phẫu diện của Hội Khoa học Đất Việt Nam (1997).
  • Bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2010, bản đồ quy hoạch 3 loại rừng năm 2010, bản đồ phân vùng đầu nguồn lưu vực sông Lại Giang (1986).
  • Chuỗi số liệu khí hậu, thủy văn nhiều năm tại các trạm Hoài Nhơn, An Lão, An Hòa, Bồng Sơn (1978 - 2008 và 1978 - 2010).

Nội dung chính theo từng chương

Chương 1: Cơ sở lý luận và phương pháp nghiên cứu

Chương 1 thiết lập khung lý luận khoa học và phương pháp luận cho toàn bộ luận án:

  • Hệ thống hóa các giai đoạn phát triển của khoa học cảnh quan trên thế giới và Việt Nam, chứng minh việc chuyển đổi từ nghiên cứu mô tả hình thái tĩnh sang phân tích cấu trúc, chức năng, động lực và sinh thái cảnh quan phục vụ quy hoạch thực tiễn.
  • Luận giải cơ sở lý luận về quản lý lưu vực sông thông qua phân cấp phòng hộ đầu nguồn. Tác giả khẳng định mối quan hệ truyền dẫn dòng chảy, vật chất và bùn cát từ thượng nguồn xuống hạ nguồn đòi hỏi phải lượng hóa nguy cơ xói mòn đất để xác lập các ranh giới phòng hộ.
  • Xây dựng sơ đồ quy trình nghiên cứu tích hợp gồm các bước: thu thập cơ sở dữ liệu địa lý -> phân tích các yếu tố thành tạo -> thành lập bản đồ cảnh quan -> phân tích lưu vực và mô hình hóa xói mòn tiềm năng đất -> phân cấp phòng hộ đầu nguồn -> đánh giá thích nghi sinh thái cảnh quan -> đề xuất định hướng tổ chức không gian sử dụng hợp lý lãnh thổ cho phát triển nông - lâm nghiệp.

Chương 2: Đặc điểm cảnh quan lưu vực sông Lại Giang

Chương 2 tập trung phân tích các hợp phần thành tạo tự nhiên, cấu trúc phân hóa và thành lập hệ thống phân loại, phân vùng cảnh quan lưu vực:

  • Các nhân tố thành tạo: Địa hình đồi núi chiếm 80% diện tích, phân cắt mạnh từ Tây sang Đông với các đỉnh cao ở thượng nguồn An Lão hạ thấp đột ngột xuống vùng thung lũng Hoài Ân và đồng bằng ven biển Hoài Nhơn; mạng lưới thủy văn gồm 3 hệ thống chính là sông An Lão, sông Kim Sơn hợp lưu thành dòng chính sông Lại Giang; khí hậu thuộc khu vực nhiệt đới gió mùa không có mùa đông lạnh, lượng mưa phân bố không đều giữa các trạm; thổ nhưỡng chủ yếu là đất feralit trên đồi núi và đất phù sa bồi tụ hẹp ven sông; thảm thực vật tự nhiên ưu thế là kiểu rừng kín thường xanh nhiệt đới ẩm mưa mùa, tuy nhiên chịu tác động nhân sinh mạnh mẽ dẫn đến sự xuất hiện của các trảng cây bụi, đồi cỏ và rừng trồng.
  • Hệ thống phân loại cảnh quan: Luận án xây dựng hệ thống phân loại cảnh quan gồm các cấp: Hệ thống -> Phụ hệ thống -> Kiểu -> Lớp -> Phụ lớp -> Hạng -> Loại cảnh quan. Kết quả phân loại toàn lưu vực sông Lại Giang được xác định:
    • 1 Phụ hệ thống: Cảnh quan nhiệt đới ẩm gió mùa không có mùa đông lạnh.
    • 1 Kiểu cảnh quan: Rừng kín thường xanh nhiệt đới ẩm mưa mùa.
    • 3 Lớp cảnh quan: Cảnh quan vùng núi; Cảnh quan vùng đồi; Cảnh quan vùng đồng bằng.
    • 6 Phụ lớp cảnh quan: Phân chia theo nền địa chất và đặc trưng địa mạo.
    • 13 Hạng cảnh quan: Phân hóa theo đai cao và sinh khí hậu.
    • 111 Loại cảnh quan: Cấp cơ sở, được xác lập dựa trên sự đồng nhất tương đối về thổ nhưỡng, địa mạo và thảm thực vật.
  • Phân vùng cảnh quan: Toàn bộ lãnh thổ lưu vực được phân chia thành 6 tiểu vùng cảnh quan (TVCQ), phản ánh sự khác biệt về tự nhiên và mức độ tác động kinh tế - xã hội.
TT Tiểu vùng cảnh quan (TVCQ) Đặc trưng địa hình và vị trí không gian
1 TVCQ An Lão Vùng núi cao, đồi núi phân cắt mạnh thuộc thượng nguồn sông An Lão
2 TVCQ Kim Sơn Vùng đồi núi thượng nguồn sông Kim Sơn (huyện Hoài Ân)
3 TVCQ Hoài Ân Vùng thung lũng gò đồi lượn sóng và dải đồng bằng ven sông Kim Sơn
4 TVCQ Hoài Nhơn Bắc Vùng đồng bằng và cồn cát ven biển phía Bắc hạ lưu sông Lại Giang
5 TVCQ Hoài Nhơn Nam Vùng đồi cát, đồng bằng tích tụ phía Nam hạ lưu sông Lại Giang
6 TVCQ Ba Trang Vùng núi cao thượng nguồn phía Tây Bắc thuộc huyện Ba Tơ, Quảng Ngãi

Chương 3: Đánh giá cảnh quan và phân tích lưu vực phục vụ định hướng phát triển nông lâm nghiệp lưu vực sông Lại Giang

Chương 3 triển khai nội dung đánh giá ứng dụng và đề xuất quy hoạch không gian lãnh thổ:

  • Phân cấp phòng hộ đầu nguồn: Dựa trên mô hình số hóa độ dốc ($DOC$), độ chênh cao ($\Delta H$), lượng mưa ($MUA$) và hệ số xói mòn đất, tác giả xác lập các bản đồ năng lượng dòng chảy mặt ($Y_2$), năng lượng xói mòn tiềm năng đất ($Y_3$) và phân chia diện tích lưu vực theo 3 cấp xói mòn tiềm năng (XMTN). Kết hợp bản đồ hiện trạng rừng và quy hoạch 3 loại rừng năm 2010, lưu vực được phân thành 3 mức độ phòng hộ:
    • Vùng rất xung yếu (PHRXY): Tập trung ở các sườn núi cao có độ dốc lớn, đầu nguồn sông An Lão, Kim Sơn và Ba Trang; yêu cầu bảo vệ nghiêm ngặt thảm phủ rừng tự nhiên.
    • Vùng xung yếu (PHXY): Địa hình đồi núi trung bình và thoải, có chức năng kết hợp bảo vệ đất với phát triển lâm nghiệp sản xuất và nông - lâm kết hợp.
    • Vùng ít xung yếu: Vùng gò đồi thấp và đồng bằng, bố trí cho phát triển nông nghiệp và khu dân cư.
  • Đánh giá khả năng sử dụng đất (KNSDĐ) và thích nghi sinh thái: Đánh giá mức độ thích hợp cho các loại cây trồng chủ lực (lúa nước, cây hàng năm, cây ăn quả, cây hồ tiêu) trên 111 loại cảnh quan. Kết quả tổng hợp diện tích phân hạng thích nghi S1 (rất thích hợp) và S2 (thích hợp trung bình) cho từng loại cây được thống kê chi tiết theo 6 tiểu vùng cảnh quan. Kiểm tra so sánh với hiện trạng sử dụng đất năm 2010 chỉ ra nhiều khu vực canh tác nông nghiệp còn phân tán trên đất dốc có nguy cơ thoái hóa cao, trong khi một số khu vực có tiềm năng cây ăn quả và hồ tiêu chưa được khai thác đúng mức.
  • Đề xuất định hướng sử dụng hợp lý lãnh thổ: Luận án đề xuất 2 nhóm định hướng không gian:
    1. Định hướng theo chức năng của các loại cảnh quan: Bố trí không gian cho đất rừng phòng hộ (rất xung yếu và xung yếu), đất rừng sản xuất (lâm nghiệp thuần loại, mô hình lâm - nông kết hợp, nông - lâm kết hợp), đất trồng cây công nghiệp dài ngày, cây ăn quả và đất lúa nước thâm canh.
    2. Định hướng không gian theo 6 tiểu vùng cảnh quan: Xác lập mục tiêu ưu tiên phát triển nông - lâm nghiệp, bảo vệ nguồn nước và phòng tránh thiên tai cho từng tiểu vùng (An Lão, Kim Sơn, Hoài Ân, Hoài Nhơn Bắc, Hoài Nhơn Nam, Ba Trang).
Hạng mục định hướng sử dụng Tiêu chí phân bố cảnh quan và định hướng chính
Đất rừng phòng hộ rất xung yếu Phân bố tại các sườn dốc > 25°, độ cao lớn ở thượng nguồn An Lão, Ba Trang; khoanh nuôi bảo vệ nghiêm ngặt
Đất rừng phòng hộ xung yếu Vùng đồi núi trung bình, sườn dốc 15 - 25°; trồng rừng bổ sung, kết hợp khoanh nuôi tái sinh tự nhiên
Đất lâm nghiệp sản xuất Vùng đồi thấp và núi thoải lượn sóng; phát triển rừng kinh tế, mô hình lâm - nông kết hợp (LNKH)
Đất nông nghiệp gò đồi Vùng thung lũng, gò đồi Hoài Ân; phát triển mô hình nông - lâm kết hợp (NLKH), cây ăn quả, hồ tiêu
Đất nông nghiệp đồng bằng Vùng đất phù sa bằng phẳng hạ lưu Hoài Nhơn, Hoài Ân; thâm canh lúa nước, hoa màu lương thực hàng năm

Kết quả và những đóng góp mới

Các kết quả và đóng góp mới của luận án được trình bày tập trung vào hai luận điểm khoa học bảo vệ:

  1. Về mặt khoa học và lý luận:
  • Luận án đã ứng dụng hướng liên kết giữa phân tích lưu vực (thông qua định lượng phân cấp phòng hộ đầu nguồn dựa trên xói mòn tiềm năng đất) với phân tích và đánh giá cảnh quan. Phương thức tích hợp này bổ sung luận cứ phương pháp luận trong việc tổ chức không gian sử dụng hợp lý lãnh thổ lưu vực sông.
  • Xác định được đặc điểm cấu trúc, quy luật phân hóa không gian cảnh quan lưu vực sông Lại Giang; xây dựng bản đồ cảnh quan tỷ lệ 1:50.000 với hệ thống phân loại gồm 1 kiểu, 3 lớp, 6 phụ lớp, 13 hạng, 111 loại cảnh quan và phân chia thành 6 tiểu vùng cảnh quan.
  1. Về mặt thực tiễn và ứng dụng:
  • Cung cấp cơ sở khoa học cho công tác quy hoạch, điều chỉnh ranh giới 3 loại rừng (rừng đặc dụng, rừng phòng hộ, rừng sản xuất) và quy hoạch sử dụng đất nông - lâm nghiệp tại các huyện Hoài Ân, Hoài Nhơn, An Lão (tỉnh Bình Định) và xã Ba Trang (huyện Ba Tơ, tỉnh Quảng Ngãi).
  • Xác lập bản đồ phân hạng thích nghi sinh thái cảnh quan đối với các cây trồng chủ lực (lúa nước, cây hàng năm, cây ăn quả, hồ tiêu), chỉ rõ những mâu thuẫn giữa hiện trạng sử dụng và tiềm năng sinh thái tự nhiên.
  • Đề xuất các giải pháp định hướng không gian cụ thể theo từng loại cảnh quan và từng tiểu vùng cảnh quan, bảo đảm việc khai thác tài nguyên đất, nước đi đôi với kiểm soát xói mòn và giảm thiểu thiên tai lũ lụt, hạn hán trên toàn lưu vực.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Dựa trên giới hạn nội dung được văn bản đề cập, luận án có các hạn chế sau:

  • Phạm vi nghiên cứu chỉ giới hạn trong phần đất liền của lưu vực sông Lại Giang (1.683,27 km²), chưa mở rộng nghiên cứu tương tác ở vùng cửa sông và vùng biển ven bờ - nơi tiếp nhận trực tiếp dòng chảy, bùn cát và các tác động môi trường từ lưu vực đổ ra.
  • Nội dung định hướng sử dụng lãnh thổ tập trung chủ yếu vào ngành nông nghiệp và lâm nghiệp (do địa hình đồi núi chiếm 80%), chưa nghiên cứu sâu cấu trúc cảnh quan phục vụ cho các ngành kinh tế khác như công nghiệp chế biến, du lịch sinh thái và đô thị hóa.
  • Việc phân tích động lực cảnh quan theo thời gian mới chỉ dừng lại ở việc xem xét biến đổi trạng thái theo mùa và biến động sử dụng đất do hoạt động nhân sinh trong giai đoạn ngắn (2000 - 2010), chưa lượng hóa được các quá trình biến đổi địa vật lý dài hạn do thiếu chuỗi quan trắc liên tục về bùn cát lòng dẫn.

Hướng nghiên cứu tiếp:

  • Mở rộng phân tích mối liên hệ tương tác giữa lưu vực sông và dải ven biển, đánh giá ảnh hưởng của chế độ dòng chảy bùn cát tới quá trình bồi tụ, xói lở bờ biển Tam Quan và đầm An Dũ.
  • Ứng dụng các kịch bản biến đổi khí hậu để đánh giá mức độ nhạy cảm của các tiểu vùng cảnh quan trước nguy cơ hạn hán và lũ quét cực đoan.

Giá trị tham khảo

Luận án là tài liệu tham khảo cho các đối tượng và cơ quan chuyên môn:

  • Nghiên cứu sinh, học viên cao học và giảng viên: Thuộc các chuyên ngành Địa lý tự nhiên, Cảnh quan học, Quản lý tài nguyên và môi trường, Lâm nghiệp, Quản lý lưu vực sông; có thể tham khảo quy trình tích hợp mô hình năng lượng dòng chảy mặt trong phân cấp phòng hộ với đánh giá thích nghi sinh thái cảnh quan (ALES - GIS).
  • Cơ quan quản lý và hoạch định chính sách địa phương: Sở Tài nguyên và Môi trường, Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Bình Định, Ủy ban nhân dân các huyện Hoài Ân, Hoài Nhơn, An Lão và huyện Ba Tơ (Quảng Ngãi); sử dụng các bản đồ phân vùng, phân cấp phòng hộ và định hướng không gian nông - lâm nghiệp tỷ lệ 1:50.000 để rà soát quy hoạch ba loại rừng và lập kế hoạch sử dụng đất cấp huyện đến năm 2020.
  • Phần đáng tham khảo nhất: Hệ thống bản đồ chuyên đề tỷ lệ 1:50.000 (bản đồ cảnh quan, bản đồ xói mòn tiềm năng, bản đồ phân cấp phòng hộ đầu nguồn, bản đồ thích nghi cây trồng) và ma trận đánh giá 111 loại cảnh quan tại Chương 2 và Chương 3.

Câu hỏi thường gặp

1. Lưu vực sông Lại Giang có diện tích bao nhiêu và bao gồm những đơn vị hành chính nào?
Lưu vực sông Lại Giang có tổng diện tích tự nhiên phần đất liền là 1.683,27 km² (xác định trên bản đồ tỷ lệ 1:50.000). Phạm vi hành chính bao gồm 3 huyện phía Bắc tỉnh Bình Định là Hoài Ân, Hoài Nhơn, An Lão (ngoại trừ xã An Toàn thuộc lưu vực sông Kôn) và xã Ba Trang thuộc huyện Ba Tơ, tỉnh Quảng Ngãi.

2. Hệ thống phân loại cảnh quan lưu vực sông Lại Giang được phân chia thành những cấp bậc nào và có bao nhiêu đơn vị cảnh quan ở cấp cơ sở?
Hệ thống phân loại cảnh quan trong luận án gồm các cấp: Phụ hệ thống -> Kiểu -> Lớp -> Phụ lớp -> Hạng -> Loại cảnh quan. Kết quả xác lập gồm 1 phụ hệ thống cảnh quan nhiệt đới ẩm gió mùa không có mùa đông lạnh; 1 kiểu cảnh quan rừng kín thường xanh nhiệt đới ẩm mưa mùa; 3 lớp cảnh quan; 6 phụ lớp cảnh quan; 13 hạng cảnh quan và 111 loại cảnh quan ở cấp cơ sở, phân bố trong 6 tiểu vùng cảnh quan.

3. Luận án sử dụng công thức định lượng nào để tính toán xói mòn tiềm năng đất và phân cấp phòng hộ đầu nguồn?
Luận án sử dụng mô hình năng lượng dòng chảy mặt của Lương Thị Vân với công thức: $$Y = DOC^{0,75} \cdot \Delta H^{0,5} \cdot MUA^{1,5}$$ Mô hình được tính toán trên hệ thống lưới ô vuông (pixel) kích thước 50 m × 50 m (diện tích 0,25 ha), trong đó $DOC$ là độ dốc trung bình, $\Delta H$ là độ chênh cao địa hình trong lưu vực cấp 3, $MUA$ là lượng mưa trung bình năm. Kết quả $Y$ kết hợp với hệ số xói mòn đất để xác định năng lượng xói mòn tiềm năng ($Y_3$) và phân thành 3 cấp xung yếu phòng hộ (rất xung yếu, xung yếu, ít xung yếu).

4. Luận án phân chia lưu vực sông Lại Giang thành mấy tiểu vùng cảnh quan để định hướng không gian nông - lâm nghiệp?
Lưu vực được phân chia thành 6 tiểu vùng cảnh quan (TVCQ): TVCQ An Lão, TVCQ Kim Sơn, TVCQ Hoài Ân, TVCQ Hoài Nhơn Bắc, TVCQ Hoài Nhơn Nam và TVCQ Ba Trang. Mỗi tiểu vùng có đặc trưng địa hình, mức độ xung yếu phòng hộ và định hướng cơ cấu cây trồng nông - lâm nghiệp riêng biệt.

5. Các loại cây trồng nào được đưa vào đánh giá thích nghi sinh thái cảnh quan trong luận án?
Luận án tiến hành đánh giá thích nghi sinh thái trên các loại cảnh quan đối với các nhóm và loại cây trồng chính: cây lương thực hàng năm (trọng tâm là lúa nước), nhóm cây hàng năm khác, nhóm cây ăn quả và cây công nghiệp dài ngày (cụ thể là cây hồ tiêu), với các mức phân hạng thích nghi S1 (rất thích hợp) và S2 (thích hợp trung bình).

Kết luận

Luận án tiến sĩ của tác giả Nguyễn Thị Huyền đã giải quyết trọn vẹn mục tiêu xác lập cơ sở khoa học cho định hướng không gian phát triển nông - lâm nghiệp tại lưu vực sông Lại Giang bằng phương pháp tích hợp giữa phân tích cảnh quan học và phân cấp phòng hộ đầu nguồn. Kết quả nghiên cứu đã phân loại chi tiết cấu trúc tự nhiên thành 111 loại cảnh quan và 6 tiểu vùng cảnh quan trên bản đồ tỷ lệ 1:50.000, đồng thời mô hình hóa định lượng nguy cơ xói mòn tiềm năng để phân lập các cấp phòng hộ xung yếu. Đây là công trình địa lý ứng dụng cung cấp hệ thống luận cứ và bản đồ tin cậy phục vụ quy hoạch sử dụng hợp lý tài nguyên đất, bảo vệ rừng đầu nguồn và phát triển bền vững lãnh thổ lưu vực.