Luận án Tiến sĩ Địa lý: Nghiên cứu, đánh giá tài nguyên sinh khí hậu vùng đồng bằng Việt Nam cho phát triển một số cây trồng nông, lâm nghiệp có giá trị kinh tế

Chia sẻ: Bobietbay | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:225

Thêm vào BST

Báo xấu

26
lượt xem 8
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là đặc điểm tài nguyên sinh khí hậu vùng Đông Bắc, làm sáng tỏ tiềm năng sinh khí hậu của vùng nhằm xác lập cơ sở khoa học phục vụ khai thác tài nguyên sinh khí hậu cho PTBV sản xuất NLN. Đề xuất hướng SDHL các đơn vị sinh khí hậu cho PTBV cây trồng NLN vùng Đông Bắc.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ Địa lý: Nghiên cứu, đánh giá tài nguyên sinh khí hậu vùng đồng bằng Việt Nam cho phát triển một số cây trồng nông, lâm nghiệp có giá trị kinh tế

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM VIỆN ĐỊA LÝ ============ ĐỖ THỊ VÂN HƢƠNG NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN SINH KHÍ HẬU VÙNG ĐÔNG BẮC VIỆT NAM CHO PHÁT TRIỂN MỘT SỐ CÂY TRỒNG NÔNG, LÂM NGHIỆP CÓ GIÁ TRỊ KINH TẾ Chuyên ngành : Địa lý Tài nguyên và Môi trƣờng Mã số : 62 44 02 19 LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA LÝ Hà Nội - 2014
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM VIỆN ĐỊA LÝ ============ Đỗ Thị Vân Hƣơng NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN SINH KHÍ HẬU VÙNG ĐÔNG BẮC VIỆT NAM CHO PHÁT TRIỂN MỘT SỐ CÂY TRỒNG NÔNG, LÂM NGHIỆP CÓ GIÁ TRỊ KINH TẾ Chuyên ngành : Địa lý Tài nguyên và Môi trƣờng Mã số : 62 44 02 19 LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA LÝ Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. Nguyễn Khanh Vân 2. TS. Đỗ Hữu Thƣ Hà Nội - 2014
i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả trong luận án là trung thực và có nguồn gốc rõ ràng, đã đƣợc công bố theo đúng quy định. Kết quả nghiên cứu của luận án chƣa từng đƣợc công bố trong bất kỳ một nghiên cứu nào khác. Nghiên cứu sinh
ii LỜI CẢM ƠN Luận án đƣợc hoàn thành tại Phòng Địa lý Khí hậu, Viện Địa lý, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam dƣới sự hƣớng dẫn khoa học của PGS.TS. Nguyễn Khanh Vân và TS. Đỗ Hữu Thƣ. Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy cô hƣớng dẫn, những ngƣời đã đóng góp quan trọng cho sự thành công của luận án. Trong quá trình hoàn thành luận án, tác giả luôn nhận đƣợc sự giúp đỡ của Phòng Địa lý Khí hậu, Phòng Địa lý Sinh vật, Phòng Địa lý Thổ nhƣỡng và Tài nguyên Đất, các Phòng chuyên môn, Cơ sở Đào tạo sau Đại học và Ban lãnh đạo Viện Địa lý mà trƣớc hết là PGS.TS. Lại Vĩnh Cẩm - Quyền Viện Trƣởng. Cảm ơn Viện Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, Viện Khoa học Khí tƣợng Thủy văn và Môi trƣờng đã tạo điều kiện cho tác giả có các nguồn tài liệu, tƣ liệu và các công trình nghiên cứu có liên quan. Xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo trƣờng Đại học Khoa học, Đại học Thái Nguyên đã tạo mọi điều kiện để tác giả có thời gian và tâm sức hoàn thiện luận án. Tác giả cũng nhận đƣợc nhiều ý kiến đóng góp quý báu của GS.TSKH. Phạm Hoàng Hải, PGS.TS. Đặng Duy Lợi. Ngoài ra tác giả còn nhận đƣợc nhiều ý kiến của các nhà khoa học khác thuộc Viện Địa lý, Khoa Địa lý - Đại học Khoa học Tự nhiên Hà Nội, Đại học Sƣ phạm Hà Nội. Nhân dịp này, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và chân thành tới các cơ quan, các nhà khoa học nói trên cùng bạn bè đồng nghiệp và gia đình đã tạo điều kiện để tác giả hoàn thành bản luận án này. Tác giả Đỗ Thị Vân Hƣơng
iii MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU ....................................................................................................................... 1 1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA LUẬN ÁN ..................................................................................... 1 2. MỤC TIÊU CỦA LUẬN ÁN................................................................................................. 2 3. NHIỆM VỤ CỦA LUẬN ÁN ................................................................................................ 2 4. GIỚI HẠN VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN ............................................... 3 5. NHỮNG LUẬN ĐIỂM BẢO VỆ .......................................................................................... 3 6. NHỮNG ĐIỂM MỚI CỦA LUẬN ÁN ................................................................................. 1 7. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA LUẬN ÁN ................................................ 1 8. CƠ SỞ TÀI LIỆU ................................................................................................................... 5 9. CẤU TRÚC CỦA LUẬN ÁN ................................................................................................ 2 Chƣơng 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN SINH KHÍ HẬU CHO PHÁT TRIỂN SẢN XUẤT NÔNG, LÂM NGHIỆP ....................................................... 3 1.1. KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH NGHĨA ....................................................................................... 3 1.1.1. Khí hậu và khí hậu ứng dụng............................................................................................ 3 1.1.2. Sinh khí hậu ...................................................................................................................... 5 1.2. TỔNG QUAN LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU SINH KHÍ HẬU THẢM THỰC VẬT TỰ NHIÊN ........................................................................................................................................ 6 1.2.1. Nghiên cứu sinh khí hậu trên thế giới .............................................................................. 6 1.2.2. Nghiên cứu sinh khí hậu ở Việt Nam ............................................................................. 15 1.3. CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU VỀ CÂY TRỒNG NÔNG, LÂM NGHIỆP ........ 170 1.4. MỘT SỐ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI, PHÂN KIỂU SINH KHÍ HẬU THẢM THỰC VẬT Ở VIỆT NAM .................................................................................................................. 19 1.5. LÝ LUẬN CHUNG VỀ ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN KHÍ HẬU PHỤC VỤ PHÁT TRIỂN SẢN XUẤT NÔNG LÂM NGHIỆP ......................................................................... 270 1.5.1. Đánh giá tài nguyên sinh khí hậu ................................................................................. 270 1.5.2. Phƣơng pháp luận đánh giá tài nguyên SKH cho phát triển sản xuất NLN ................. 292 1.5. 3. Cơ sở của việc đánh giá tài nguyên khí hậu phục vụ phát triển sản xuất nông lâm nghiệp..... 347 1.6. QUAN ĐIỂM VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................................................... 37 TIỂU KẾT CHƢƠNG 1............................................................................................................ 47 Chƣơng 2: ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU VÀ TÀI NGUYÊN SINH KHÍ HẬU VÙNG ĐÔNG BẮC ... 58 2.1. CÁC NHÂN TỐ HÌNH THÀNH VÀ ẢNH HƢỞNG ĐẾN TÀI NGUYÊN SINH KHÍ HẬU 58 2.1.1. Các nhân tố tự nhiên hình thành khí hậu vùng Đông Bắc.............................................................. 58 2.1.2. Các yếu tố kinh tế - xã hội ảnh hƣởng đến khai thác, sử dụng hợp lý tài nguyên sinh khí hậu vùng Đông Bắc............................................................................................................................................. 9 2.2. TÍNH CHẤT VÀ QUY LUẬT PHÂN HÓA CỦA KHÍ HẬU VÙNG ĐÔNG BẮC............. 70 2.2.1. Tính chất chung .............................................................................................................. 70 2.2.2. Các quy luật phân hoá khí hậu ....................................................................................... 72 2.3. ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU VÀ TÀI NGUYÊN SINH KHÍ HẬU VÙNG ĐÔNG BẮC ............. 14 2.3.1. Đặc điểm, tài nguyên bức xạ, mây, nắng........................................................................ 14 2.3.2. Đặc điểm, tài nguyên gió ................................................................................................ 15 2.3.3. Đặc điểm, tài nguyên nhiệt ...................................................................................................77 2.3.4. Đặc điểm, tài nguyên mƣa - ẩm ........................................................................................ 1 2.3.5. Các hiện tƣợng thời tiết đặc biệt ..................................................................................... 83
iv 2.4. THÀNH LẬP BẢN ĐỒ SINH KHÍ HẬU THẢM THỰC VẬT TỰ NHIÊN VÙNG ĐÔNG BẮC ........................................................................... Error! Bookmark not defined.5 2.4.1. Nguyên tắ c thành lâ ̣p bản đồ sinh khí hâ ̣u ........................................................................ 4 2.4.2. Hệ thống chỉ tiêu phân loại sinh khí hậu vùng Đông Bắc .............................................. 86 2.4.3. Các kiểu và loại SKH vùng Đông Bắ c ........................................................................... 92 2.4.4. Thành lập bản đồ sinh khí hậu thảm thực vật tự nhiên tỉnh Thái Nguyên, Lạng Sơn và huyện Sa Pa, tỉnh Lào Cai ........................................................................................................ 93 2. 5. TÍNH THỐNG NHẤT, MỐI QUAN HỆ NHÂN-QUẢ GIỮA ĐIỀU KIỆN SINH KHÍ HẬU VỚI PHÂN BỐ THẢM THỰC VẬT TỰ NHIÊN VÙNG ĐÔNG BẮC................................................. 102 2.5.1. Phân hóa không gian của sinh khí hậu - thảm thực vật tự nhiên vùng Đông Bắc ................ 103 2.5.2. Diễn thế sinh thái thảm thực vật rừng........................................................................................110 TIỂU KẾT CHƢƠNG 2 .......................................................................................................... 111 Chƣơng 3: ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN SINH KHÍ HẬU VÙNG ĐÔNG BẮC CHO PHÁT TRIỂN MỘT SỐ CÂY TRỒNG NÔNG, LÂM NGHIỆP .................................... 113 3.1. ĐẶC ĐIỂM SINH THÁI CÂY TRỒNG NÔNG LÂM NGHIỆP .................................. 113 3.1.1. Đặc điểm sinh thái cây lâm nghiệp ................................................................................. 37 3.1.2. Đặc điểm sinh thái cây công nghiệp và cây dƣợc liệu ................................................. 115 3.2. BẢN ĐỒ SINH KHÍ HẬU - THỔ NHƢỠNG TỈNH THÁI NGUYÊN, LẠNG SƠN (TỶ LỆ 1:100.000), HUYỆN SA PA, TỈNH LÀO CAI (TỶ LỆ 1:50.000)........................................121 3.2.1. Nguyên tắc, hệ thống chỉ tiêu phân loại bản đồ sinh khí hậu-thổ nhƣỡng.....................121 3.2.2. Mô tả bản đồ sinh khí hậu - thổ nhƣỡng tỉnh Thái Nguyên, tỉnh Lạng Sơn và huyện Sa Pa, tỉnh Lào Cai..........................................................................................................................................122 3.3. ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ THUẬN LỢI TÀI NGUYÊN SINH KHÍ HẬU CHO PHÁT TRIỂN MỘT SỐ CÂY TRỒNG NÔNG LÂM NGHIỆP CÓ GIÁ TRỊ KINH TẾ....................................122 3.3.1. Các chỉ tiêu đánh giá..............................................................................................................122 3.3.2. Đánh giá thích nghi SKH vùng Đông Bắc Việt Nam cho phát triển keo lai. ...............123 3.3.3. Đánh giá thích nghi sinh thái SKH-TN tỉnh Thái Nguyên cho phát triển cây chè trung du .... 125 3.3.4. Đánh giá thích nghi sinh thái SKH-TN tỉnh Lạng Sơn cho phát triển cây hồi.................. 58 3.3.5. Đánh giá thích nghi sinh thái SKH-TN huyện Sa Pa, tỉnh Lào Cai cho phát triển cây thảo quả .................................................................................................................................... 62 3.4. ĐỊNH HƢỚNG SỬ DỤNG HỢP LÝ TÀI NGUYÊN SINH KHÍ HẬU CHO PHÁT TRIỂN CÁC CÂY TRỒNG NÔNG, LÂM NGHIỆP CÓ GIÁ TRỊ KINH TẾ VÙNG ĐÔNG BẮC ............ 69 3.4.1. Cơ sở khoa học và thực tiễn của định hƣớng sử dụng hợp lý tài nguyên sinh khí hậu cho phát triển nông lâm nghiệp ....................................................................................................... 69 3.4.2. Căn cứ đề xuất sử dụng hợp lý tài nguyên SKH phát triển một số loại cây trồng cụ thể vùng Đông Bắc ......................................................................................................................... 71 3.4.3. Đề xuất một số giải pháp phát triển bền vững cây trồng nông lâm nghiệp vùng Đông Bắc Việt Nam trong giai đoạn hiện nay ................................................................................... 74 TIỂU KẾT CHƢƠNG 3 ............................................................ Error! Bookmark not defined. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................................ 148 TÀI LIỆU THAM KHẢO ...........................................................................................................I
v DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT STT Từ viết tắt Kí hiệu viết tắt 1 Bảo vệ môi trƣờng BVMT 2 Diện tích tự nhiên DTTN 3 Đa dạng sinh học ĐDSH 4 Đông Bắc Việt Nam ĐBVN 5 Điều kiện tự nhiên ĐKTN 6 Hoàng Liên Sơn HLS 7 Khí hậu nông nghiệp KHNN 8 Khí tƣợng thủy văn KTTV 9 Kinh tế - xã hội KT-XH 10 Nhiệt đới gió mùa NĐGM 11 Nông lâm nghiệp NLN 12 Phát triển bền vững PTBV 13 Phát triển sản xuất PTSX 14 Rừng kín thƣờng xanh RKTX 15 Sinh khí hậu SKH 16 Sử dụng hợp lý SDHL 17 Tài nguyên thiên nhiên TNTN 18 Tài nguyên khí hậu TNKH 19 Thảm thực vật TTV 20 Vƣờn Quốc Gia VQG
vi DANH MỤC BẢNG SỐ LIỆU Bảng 1.1: Phân cấp mức độ thích nghi ..................................................................................... 31 Bảng 1.2: Thang điểm và bậc trọng số của chỉ tiêu đánh giá ................................................... 32 Bảng 2.1: Cơ cấu đất sử dụng phân theo địa phƣơng (tính đến 01/01/2011) ............................. 6 Bảng 2.2: Diện tích rừng tự nhiên, rừng trồng, tỷ lệ độ che phủ phân theo cấp tỉnh ................. 8 Bảng 2.3: Sƣ̣ phân hóa yếu tố khí hậu theo phƣơng đông-tây ................................................. 13 Bảng 2.4: Chỉ tiêu nhiệt của bản đồ sinh khí hậu vùng Đông Bắc Việt Nam ............................ 6 Bảng 2.5: Chỉ tiêu đô ̣ dài mùa la ̣nh ............................................................................................ 7 Bảng 2.6: Chỉ tiêu tổng lƣợng mƣa năm của bản đồ SKH vùng Đông Bắ c Viê ̣t Nam............... 8 Bảng 2.7: Chỉ tiêu số tháng khô cấ p loa ̣i sinh khí hâ ̣u ............................................................... 9 Bảng 2.8: Hệ thống chỉ tiêu sinh khí hậu thảm thực vật tự nhiên vùng Đông Bắ c .................. 10 Bảng 2.9: Mô tả đặc điểm chung của các kiểu SKH vùng Đông Bắc ...................................... 11 Bảng 2.10: Các loại sinh khí hậu vùng Đông Bắc - Diện tích và số lần xuất hiện ................... 13 Bảng 2.11: Hệ thống chỉ tiêu sinh khí hậu tỉnh Thái Nguyên .................................................. 16 Bảng 2.12: Hệ thống chỉ tiêu sinh khí hậu tỉnh Lạng Sơn ........................................................ 20 Bảng 2.13: Hệ thống chỉ tiêu sinh khí hậu huyện Sa Pa - tỉnh Lào Cai ................................... 24 Bảng 2.14: Diện tích các kiểu thảm thực vật tự nhiên vùng Đông Bắc Việt Nam (trên cơ sở nguồn gốc phát sinh) ................................................................................................................ 30 Bảng 2.15: Thống kê phổ dạng sống của các loài thực vật tại một số địa điểm vùng Đông Bắc ..... 32 Bảng 3.1: Yêu cầu sinh thái cây keo lai ................................................................................... 39 Bảng 3.2: Quan hệ giữa lƣợng mƣa và sự phân bố sản lƣợng búp chè .................................... 40 Bảng 3.3: Bảng cơ sở đánh giá riêng mức độ thích nghi sinh thái đối với cây keo lai (Acacia hybrid) ...................................................................................................................................... 50 Bảng 3.4: Bảng cơ sở đánh giá riêng mức độ thích nghi sinh thái đối với đối với cây chè trung du (Theacea - Camellia Sinensis) .............................................................................................55 Bảng 3.5. Khoảng cách điểm giữa các mức độ thích nghi đối với cây chè trung du ............... 56 Bảng 3.6. Phân hạng mức độ thích nghi của các đơn vị SKH-TN đối với cây chè trung du ............. 56 Bảng 3.7: Bảng cơ sở đánh giá riêng mức độ thích nghi sinh thái đối với cây hồi .................. 60 Bảng 3.8: Khoảng cách điểm giữa các mức độ thích nghi đối với cây hồi .............................. 60 Bảng 3.9: Phân hạng mức độ thích nghi của các đơn vị SKH-TN đối với cây hồi .................. 62 Bảng 3.10: Bảng cơ sở đánh giá riêng mức độ thích nghi sinh thái ......................................... 65 Bảng 3.11: Khoảng cách điểm giữa các mức độ thích nghi đối với cây thảo quả.................... 66 Bảng 3.12: Phân hạng mức độ thích nghi của các đơn vị SKH-TN đối với cây thảo quả ............... 66
vii Bảng 3.13: Phân hạng mức độ thích nghi của các đơn vị SKH-TN, điều kiện lớp phủ thực vật đối với cây thảo quả.................................................................................................................. 68 Bảng 3.14: Phân tích hiện trạng diện tích các nhóm cây trồng NLN vùng Đông Bắc với kết quả đánh giá thích nghi SKH, quy hoạch cây trồng đến 2020 ................................................. 71 Bảng 3.15: Thống kê hiện trạng diện tích, quy hoạch, diện tích đánh giá thích nghi các loại cây trồng theo địa phƣơng thuộc các tỉnh Thái Nguyên, Lạng Sơn, Sa Pa……………….………142 Bảng 3.16: Định hƣớng phát triển một số cây trồng NLN có giá trị kinh tế .......................... 143 Bảng 3.17: Một số mô hình kinh tế sinh thái ƣu tiên phát triển cây trồng NLN ...................... 77 DANH MỤC HÌNH Mở đầu Hình 1 Bản đồ hành chính vùng Đông Bắc, tỷ lệ 1: 500 000 3a Chƣơng II Hình 1.1 Các lĩnh vực nghiên cứu của khí hậu ứng dụng 7 Hình 1.2 Đới thực vật khí hâ ̣u (Buduko, 1948) 13 Hình 1.3 Quy trình đánh giá tài nguyên khí hậu (dựa theo Nguyễn Cao Huần) 31 Hình 1.4 Nội dung và quy trình đánh giá mức độ thích nghi các đơn vị SKH, SKH-TN đối với cây trồng NLN vùng Đông Bắc 36 Hình 1.5 Sơ đồ các tuyến thực địa vùng Đông Bắc Việt Nam 43a Chƣơng II Hình 2.1 Bản đồ địa hình vùng Đông Bắc, tỷ lệ 1: 500 000 51a Hình 2.2 Bản đồ thổ nhƣỡng tỉnh Thái Nguyên, tỷ lệ 1: 100 000 58a Hình 2.3 Bản đồ thổ nhƣỡng tỉnh Lạng Sơn, tỷ lệ 1: 100 000 58b Hình 2.4 Bản đồ thổ nhƣỡng huyện Sa Pa, tỉnh Lào Cai tỷ lệ 1: 50 000 58c Hình 2.5 Bản đồ thảm thực vật vùng Đông Bắc, tỷ lệ 1: 500 000 59a Hình 2.6 Biểu đồ dân số các tỉnh vùng Đông Bắc 64 Hình 2.7 Biểu đồ mật độ dân số các tỉnh vùng Đông Bắc 64 Biểu đồ hiện trạng sử dụng đất nông lâm nghiệp phân theo địa phƣơng tính đến Hình 2.8 1/1/2012 (đơn vị: nghìn ha) 67 Hình 2.9 Biểu đồ so sánh tỷ lệ độ che phủ (%) phân theo địa phƣơng năm 2002 và 2010 69 Hình 2.10 Bản đồ phân bố nhiệt độ trung bình năm vùng Đông Bắc, tỷ lệ 1: 500 000 78a Hình 2.11 Biểu đồ biến trình năm của nhiệt độ ở một số nơi thuộc vùng Đông Bắc (Thái Nguyên (36m), Tam Đảo (897m) và Sa Pa (1570m)) 79 Hình 2.12 Bản đồ phân bố lƣợng mƣa trung bình năm vùng Đông Bắc, tỷ lệ 1: 500 000 80a
viii Hình 2.13 Bản đồ sinh khí hậu thảm thực vật tự nhiên vùng Đông Bắc Việt Nam, tỷ lệ 92a 1: 500 000 Hình 2.14 Bản đồ sinh khí hậu thảm thực vật tự nhiên tỉnh Thái Nguyên, tỷ lệ 1: 100 000 96a Hình 2.15 Bản đồ sinh khí hậu thảm thực vật tự nhiên tỉnh Lạng Sơn, tỷ lệ 1: 100 000 98a Hình 2.16 Bản đồ sinh khí hậu thảm thực vật tự nhiên huyện Sa Pa, tỉnh Lào Cai tỷ lệ 1: 50 000 101a Hình 2.17 Những hệ quả của sự rối loạn rừng nhiệt đới gió mùa ở Việt Nam 110 Chƣơng III Hình 3.1 Bản đồ sinh khí hậu - thổ nhƣỡng tỉnh Thái Nguyên, tỷ lệ 1: 100.000 122a Hình 3.2 Bản đồ sinh khí hậu - thổ nhƣỡng tỉnh Lạng Sơn, tỷ lệ 1: 100.000 122b Hình 3.3 Bản đồ sinh khí hậu - thổ nhƣỡng huyện Sa Pa - tỉnh Lào Cai, tỷ lệ 1: 50.000 122c Hình 3.4 Bản đồ đánh giá thích nghi sinh khí hậu vùng Đông Bắc Việt Nam cho phát triển cây keo lai, tỷ lệ 1: 500 000 125a Hình 3.5 Bản đồ đánh giá thích nghi sinh khí hậu - thổ nhƣỡng tỉnh Thái Nguyên cho mục đích phát triển cây chè trung du, tỷ lệ 1: 100 000 128a Hình 3.6 Bản đồ đánh giá thích nghi sinh khí hậu - thổ nhƣỡng tỉnh Lạng Sơn cho mục đích phát triển cây hồi, tỷ lệ 1: 100 000 132a Hình 3.7 Bản đồ đánh giá thích nghi sinh khí hậu - thổ nhƣỡng huyện Sa Pa - tỉnh Lào Cai cho mục đích phát triển cây thảo quả, tỷ lệ 1: 50 000 136a PHỤ LỤC Phụ lục 1: Đặc điểm kinh tế - xã hội vùng Đông Bắc Bảng 1 Diện tích, dân số và mật độ dân số (năm 2011) vùng Đông Bắc phân theo địa phƣơng Bảng 2 Nhóm và loại đất vùng Đông Bắc Bảng 3 Hiện trạng sử dụng đất vùng Đông Bắc phân theo địa phƣơng (tính đến 31/12/2011) Bảng 4 Cơ cấu sử dụng đất vùng Đông Bắc phân theo địa phƣơng (tính đến 01/01/2011) Bảng 5 Hiện trạng rừng vùng Đông Bắc phân theo địa phƣơng tính đến 31/12 Phụ lục 2: Các đặc trƣng và số liệu khí hậu vùng Đông Bắc Bảng 1 So sánh một sốđă ̣c trƣng khí hâụ của miề n Bắ c Viê ̣t Nam với tiêu chuẩ n của nhiê ̣t đới Bảng 2 Nhiệt độ trung bình tháng và năm các trạm vùng Đông Bắc Việt Nam giai đoạn 1961-2005 Bảng 3 Lƣợng mƣa trung bình tháng và năm các trạm vùng Đông Bắc Việt Nam giai đoạn 1961-2005 Phụ lục 3: Mô tả đặc điểm các loại sinh khí hậu vùng Đông Bắc Việt Nam
ix Phụ lục 4: Một số biểu đồ sinh khí hậu vùng Đông Bắc Việt Nam Phụ lục 5: Các loại SKH tỉnh Thái Nguyên, Lạng Sơn và huyện Sa Pa, tỉnh Lào Cai - Diện tích và phân bố Bảng 1 Các loại sinh khí hậu tỉnh Thái Nguyên - Diện tích và phân bố Bảng 2 Các loại sinh khí hậu tỉnh Lạng Sơn - Diện tích và phân bố Bảng 3 các loại sinh khí hậu huyện Sa Pa - Diện tích và phân bố Phụ lục 6: Đặc tính các đơn vị SKH-TN và các kết quả đánh giá thích nghi SKH, SKH-TN cho mục đích phát triển cây trồng có giá trị kinh tế vùng Đông Bắc Bảng 1 Thống kê đặc tính các đơn vị sinh khí hậu-thổ nhƣỡng tỉnh Thái Nguyên (ở bản đồ tỷ lệ 1: 100.000) Bảng 2 Thống kê đặc tính các đơn vị sinh khí hậu-thổ nhƣỡng tỉnh Lạng Sơn (ở bản đồ tỷ lệ 1: 100.000) Bảng 3 Thống kê đặc tính các đơn vị sinh khí hậu-thổ nhƣỡng huyện Sa Pa, tỉnh Lào Cai (ở bản đồ tỷ lệ 1: 50.000) Bảng 4 Kết quả đánh giá mức độ thích nghi các yếu tố SKH và độ cao địa hình vùng Đông Bắc cho mục đích phát triển cây keo lai Bảng 5 Kết quả đánh giá tổng hợp các chỉ tiêu sinh khí hậu-thổ nhƣỡng tỉnh Thái Nguyên cho mục đích phát triển cây chè trung du Bảng 6 Kết quả đánh giá tổng hợp các chỉ tiêu sinh khí hậu-thổ nhƣỡng tỉnh Lạng Sơn cho mục đích phát triển cây hồi Bảng 7 Kết quả đánh giá tổng hợp các chỉ tiêu sinh khí hậu-thổ nhƣỡng huyện Sa Pa, tỉnh Lào Cai cho mục đích phát triển cây thảo quả Phụ lục 7: Diện tích vùng thích nghi sinh thái cây keo lai, cây chè trung du, cây hồi theo các tỉnh, huyện vùng Đông Bắc Bảng 1 Diện tích vùng thích nghi sinh thái cây keo lai theo các tỉnh (ha) Bảng 2 Diện tích vùng thích nghi sinh thái cây chè trung du theo huyện, tỉnh Thái Nguyên (ha) Bảng 3 Diện tích vùng thích nghi sinh thái cây hồi theo huyện, tỉnh Lạng Sơn (ha) Phụ lục 8: Một số hình ảnh thực địa tại vùng Đông Bắc
1 PHẦN MỞ ĐẦU 1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA LUẬN ÁN Khí hậu là nhân tố tự nhiên đầu tiên, là điều kiện thƣờng xuyên của mọi quá trình phát triển, chuyển hoá tự nhiên. Khí hậu còn là nhân tố sinh thái quan trọng không thể thiếu trong sự tồn tại, sinh trƣởng và phát triển của giới sinh vật. Tài nguyên khí hậu (TNKH) là nguồn tài nguyên có tầm quan trọng đặc biệt đối với sự phát triển kinh tế xã hội (KT-XH) của mỗi vùng, lãnh thổ. Nghiên cứu, đánh giá điều kiện khí hậu không những góp phần bổ sung lý luận cho công tác đánh giá nói chung, đánh giá điều kiện tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên (ĐKTN-TNTN) nói riêng mà còn cung cấp những thông tin cần thiết về đặc điểm khí hậu, mức độ thích hợp của các điều kiện sinh khí hậu (SKH) đó đối với các loại cây trồng khác nhau..., làm cơ sở khoa học phục vụ các định hƣớng quy hoạch phát triển nông lâm nghiệp (NLN). Nghiên cứu, đánh giá điều kiện SKH thảm thực vật (TTV) tự nhiên nói chung giúp các nhà quản lý đề xuất những cơ cấu cây trồng NLN hợp lý, tận dụng đƣợc hết thế mạnh của TNKH trên mỗi vùng lãnh thổ, hƣớng sử dụng tổng hợp lãnh thổ đạt đƣợc hiệu quả cao, bền vững. Vùng Đông Bắc Việt Nam (ĐBVN) là một trong những vùng trung du, đồi núi của nƣớc ta, là vùng địa lý tự nhiên có ý nghĩa quan trọng cả về mặt tự nhiên, kinh tế và chính trị. Vùng giàu tiềm năng về ĐKTN, TNTN, khí hậu và địa hình phân dị tạo ra nhiều tiểu vùng cho phép phát triển các loại cây trồng NLN đa dạng, phong phú. Trong nhiều năm qua, khu vực trung du miền núi luôn đƣợc đánh giá là giầu tiềm năng cho PTSX NLN, cho phát triển các vùng chuyên canh cây đặc sản có giá trị kinh tế cao. Hơn 70% cƣ dân của vùng hoạt động trong lĩnh vực sản xuất NLN. Kinh tế NLN luôn chiếm tỉ trọng cao trong cơ cấu kinh tế, có vị trí quan trọng đặc biệt trong sự phát triển kinh tế của vùng, của đất nƣớc. Tuy nhiên, trên thực tế hiện khu vực này vẫn đang gặp nhiều khó khăn, đời sống ngƣời dân còn nghèo, giá trị sản xuất hàng hóa trên một đơn vị diện tích còn thấp, lƣơng thực thực phẩm thiếu, trình độ dân trí chƣa cao, công tác quy hoạch quản lý còn thiếu khoa học, vấn đề môi trƣờng và khai thác tài nguyên chƣa hợp lý... đang là những trở ngại cho phát triển. Chính vì thế sản xuất NLN của vùng vẫn chƣa phát triển tƣơng xứng với tầm mà nó có thể có. Phƣơng hƣớng phát triển NLN của vùng: “Xây dựng một nền sản xuất nông nghiệp sinh thái bền vững trên cơ sở sản xuất nông, lâm kết hợp để bảo vệ và phát triển nguồn tài nguyên rừng, BVMT sinh thái. Phát huy lợi thế của mỗi tiểu vùng để tiếp tục
2 hình thành và phát triển các vùng chuyên canh tập trung với quy mô thích hợp nhƣ cây chè, cây ăn quả, dƣợc liệu,...” [3]. Có thể thấy đây là chiến lƣợc lâu dài trong phát triển kinh tế NLN của vùng và để đáp ứng mục tiêu phát triển bền vững (PTBV), góp phần phát huy nội lực, thế mạnh kinh tế của vùng. Chúng ta cần có những đánh giá đúng mức các ĐKTN, có những định hƣớng quy hoạch, mở rộng không gian phát triển kinh tế NLN, phát triển các vùng chuyên canh cây đặc sản có giá trị kinh tế hàng hoá một cách cụ thể. Trong đó, việc xác định những vùng có khả năng mở rộng sản xuất nông nghiệp, nông - lâm kết hợp, lâm nghiệp sản xuất, trồng rừng, bảo vệ và phát triển vốn rừng, lựa chọn những tập đoàn cây con phát triển phù hợp là những vấn đề cấp thiết. Vì vậy, đánh giá điều kiện SKH một cách khoa học phục vụ PTBV NLN là việc làm cần thiết và phù hợp. Nhóm cây trồng NLN có nhiều loại nên khi tiến hành nghiên cứu, đánh giá tài nguyên SKH cho phát triển NLN của vùng, chúng ta cần chọn lựa một số cây trồng điển hình, thích hợp với điều kiện khí hậu địa phƣơng, có giá trị kinh tế, ƣu tiên các cây đặc hữu, bản địa để nhanh chóng phục hồi cân bằng sinh thái của vùng. Chính vì thế đối với vùng Đông Bắc, chúng tôi cho rằng việc lựa chọn nghiên cứu, đánh giá tài nguyên SKH cho phát triển các cây trồng lâm nghiệp, cây công nghiệp dài ngày, cây dƣợc liệu có giá trị kinh tế là việc làm hết sức cần thiết. Cá nhân nghiên cứu sinh, với nhu cầu thực tiễn đó, với lòng mong muốn đƣợc góp phần vào việc phát triển KT-XH bền vững của vùng ĐBVN, tác giả đã chọn đề tài: “Nghiên cứu, đánh giá tài nguyên sinh khí hậu vùng ĐBVN cho phát triển một số cây trồng nông, lâm nghiệp có giá trị kinh tế” để thực hiện nghiên cứu. 2. MỤC TIÊU CỦA LUẬN ÁN - Nghiên cứu đặc điểm tài nguyên SKH vùng Đông Bắc, làm sáng tỏ tiềm năng SKH của vùng nhằm xác lập cơ sở khoa học phục vụ khai thác tài nguyên SKH cho PTBV sản xuất NLN. - Đề xuất hƣớng SDHL các đơn vị SKH cho PTBV cây trồng NLN vùng Đông Bắc. 3. NHIỆM VỤ CỦA LUẬN ÁN - Tổng quan tài liệu về SKH, nghiên cứu đánh giá SKH, và các tài liệu liên quan đến vùng nghiên cứu, xây dựng cơ sở lí luận vận dụng cho đề tài. - Phân tích các nhân tố hình thành khí hậu, thành lập bản đồ SKH TTV tự nhiên vùng Đông Bắc tỷ lệ 1: 500.000; Phân tích đặc điểm SKH làm sáng tỏ quy luật phân
3 hóa tài nguyên SKH, quy luật phân bố, cấu trúc ngoại mạo, diễn thế sinh thái các kiểu TTV lãnh thổ nghiên cứu. - Đánh giá tài nguyên SKH phục vụ phát triển một số cây trồng NLN; đánh giá mức độ thích nghi các loại SKH, đơn vị SKH-TN đối với cây keo (đánh giá cho toàn vùng Đông Bắc ở tỷ lệ bản đồ 1: 500.000), chè (tỉnh Thái Nguyên ở tỷ lệ 1: 100.000), cây hồi (tỉnh Lạng Sơn ở tỷ lệ 1: 100.000), cây thảo quả (huyện Sa Pa, tỉnh Lào Cai ở tỷ lệ 1: 50.000) và đề xuất các định hƣớng khai thác, SDHL tài nguyên SKH định hƣớng PTBV cây trồng NLN. 4. GIỚI HẠN VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN 4.1. Giới hạn lãnh thổ Lãnh thổ nghiên cứu đƣợc giới hạn trong phạm vi vùng Đông Bắc với diện tích tự nhiên là 64.952 km² (chiếm khoảng 20% diện tích cả nƣớc), bao gồm 11 tỉnh (Quảng Ninh, Lạng Sơn, Cao Bằng, Bắc Cạn, Thái Nguyên, Yên Bái, Lào Cai, Hà Giang, Tuyên Quang, Phú Thọ, Bắc Giang). Địa bàn nghiên cứu tập trung nghiên cứu phần đất liền, không xét phần biển và hải đảo của vùng (Hình 1). 4.2. Giới hạn nội dung nghiên cứu - Để đánh giá điều kiện thích nghi SKH nhằm mở rộng diện tích một số loài cây, luận án sử dụng 4 chỉ tiêu cơ bản: nhiệt độ trung bình năm, tổng lƣợng mƣa năm, thời kỳ lạnh, độ dài mùa khô. Ngoài ra một số chỉ tiêu khác của khí hậu, địa hình, thổ nhƣỡng có ảnh hƣởng quan trọng đến sự phát sinh, phát triển của cây trồng cũng đƣợc lựa chọn làm chỉ tiêu đánh giá. - Đối tƣợng đánh giá của luận án bao gồm: Đặc điểm khí hậu, tài nguyên SKH vùng Đông Bắc và các loại cây trồng đánh giá (cây lâm nghiệp (keo lai), cây công nghiệp (cây chè trung du, cây hồi), và cây dƣợc liệu (cây thảo quả)). - Địa bàn đánh giá thích nghi SKH, SKH-TN: luận án lựa chọn vùng Đông Bắc đánh giá cho phát triển cây keo lai, tỉnh Thái Nguyên cho phát triển cây chè trung du, tỉnh Lạng Sơn cho phát triển cây hồi và huyện Sa Pa, tỉnh Lào Cai cho phát triển cây thảo quả. 5. NHỮNG LUẬN ĐIỂM BẢO VỆ - Luận điểm 1: Vùng trung du, miền núi Đông Bắc có ĐKTN, TNTN đa dạng, tài nguyên khí hậu (TNKH) phong phú và phân hoá theo các quy luật riêng. Phân loại SKH và bản đồ SKH TTV vùng Đông Bắc cho thấy sự phân hóa đa dạng của tài nguyên SKH, nó phản ánh diện mạo, cấu trúc của lớp phủ thực vật - các kiểu TTV tự nhiên vùng nghiên cứu.
Nguồn : Tập bản đồ hành chính Việt Nam, 2005 Ngƣời thành lập: NCS Đỗ Thị Vân Hƣơng Hình 1: Bản đồ hành chính vùng Đông Bắc Thu từ tỷ lệ 1: 500 000
4 - Luận điểm 2: Vận dụng phƣơng pháp đánh giá thích nghi sinh thái, tài nguyên SKH vùng Đông Bắc đã đƣợc đánh giá cho một số cây trồng NLN, cây dƣợc liệu có giá trị kinh tế cao; và đây chính là những cơ sở khoa học cần thiết cho định hƣớng SDHL tài nguyên SKH, phát triển cây lâm nghiệp, cây công nghiệp, cây dƣợc liệu trên lãnh thổ ĐBVN. 6. NHỮNG ĐIỂM MỚI CỦA LUẬN ÁN - Hệ thống chỉ tiêu và bản đồ SKH TTV vùng Đông Bắc, tỷ lệ 1:500.000 đã phản ánh rõ đặc điểm SKH, sự phân hóa TTV tự nhiên vùng Đông Bắc, các đơn vị SKH mang những đặc trƣng đặc thù tự nhiên riêng của vùng nghiên cứu. - Đánh giá tài nguyên SKH và các yếu tố tự nhiên khác cho phát triển cây trồng NLN có giá trị kinh tế, là cơ sở khoa học cho việc bố trí hợp lý không gian sản xuất, góp phần PTBV các ngành kinh tế NLN vùng Đông Bắc. 7. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA LUẬN ÁN Ý nghĩa khoa học: luận án đã làm sáng tỏ bản chất đặc điểm và sự phân hóa tài nguyên SKH lãnh thổ. Từ đó đề xuất hƣớng khai thác SDHL tài nguyên SKH lãnh thổ cho các mục đích phát triển KT-XH theo quan điểm PTBV. Vì vậy, luận án đã góp phần hoàn thiện phƣơng pháp luận đánh giá tài nguyên SKH đối với một đơn vị lãnh thổ trên quan điểm SDHL TNTN và BVMT. Kết quả của luận án sẽ là nguồn tƣ liệu quan trọng phục vụ cho việc nghiên cứu xây dựng bản đồ các kiểu TTV tự nhiên, nghiên cứu sinh thái TTV tự nhiên, nghiên cứu địa lý tự nhiên tổng hợp, nghiên cứu và xây dựng bản đồ cảnh quan của lãnh thổ. Ý nghĩa thực tiễn: Để định hƣớng PTSX NLN bền vững, các kết quả nghiên cứu của luận án sẽ là cơ sở khoa học cho việc duy trì, khôi phục, bảo vệ, phát triển TTV rừng tự nhiên, rừng trồng hợp lý, góp phần đề xuất những cơ cấu cây trồng NLN, những vùng chuyên canh các cây công nghiệp, cây dƣợc liệu có giá trị kinh tế cao, phù hợp với đặc thù của tài nguyên SKH lãnh thổ vùng ĐBVN. Những kiến nghị định hƣớng bố trí PTSX NLN theo các đơn vị SKH sẽ có giá trị nhƣ là một cơ sở khoa học đối với các nhà hoạch định chính sách của các địa phƣơng, nhà kinh tế và nhà nông trong trong quá trình thực hiện và điều chỉnh PTSX NLN vùng Đông Bắc đến năm 2020 và lâu dài hơn nữa.
5 8. CƠ SỞ TÀI LIỆU Luận án đƣợc xây dựng dựa trên nguồn tài liệu chính sau: - Các số liệu khí hậu về bức xạ, số giờ nắng, gió (hƣớng và tốc độ), nhiệt độ, độ ẩm, lƣợng mƣa (trung bình và cực trị...) của 34 trạm khí tƣợng và nhiều trạm đo mƣa vùng Đông Bắc. - Kết quả điều tra nghiên cứu thực địa theo các tuyến (Sơ đồ 1.1): phân tích đặc điểm và sự phân hoá các yếu tố thành tạo khí hậu và tài nguyên SKH vùng Đông Bắc và thành lập lát cắt SKH của vùng, đồng thời thu thập số liệu về thực trạng KT-XH, quy hoạch và hiện trạng phát triển NLN của vùng, của địa phƣơng. - Các kết quả nghiên cứu, khảo sát thực địa của đề tài NAFOSTED (2012- 2014): Nghiên cứu đánh giá tổng hợp điều kiện sinh khí hậu đặc thù vùng Đông Bắc Việt Nam cho mục đích phát triển một số lĩnh vực sản xuất, kinh tế quan trọng trong xu thế biến đổi khí hậu, do PGS. TS. Nguyễn Khanh Vân chủ trì, NCS là thành viên trực tiếp tham gia đề tài. - Cơ sở bản đồ chuyên đề gồm: Bản đồ địa hình vùng Đông Bắc tỷ lệ 1:500.000; Các bản đồ thổ nhƣỡng tỉnh Thái Nguyên, Lạng Sơn tỷ lệ 1:100.000, Bản đồ thổ nhƣỡng huyện Sa Pa, tỉnh Lào Cai tỷ lệ 1:50.000 của Viện Quy hoạch và Thiết kế nông nghiệp. - Các phần mềm chuyên dụng trong lĩnh vực bản đồ, viễn thám và GIS nhƣ: MapInfo, Microstation. - Các đề tài, dự án, báo cáo khoa học về điều tra điều kiện tự nhiên, KT-XH, TNKH vùng Đông Bắc. 9. CẤU TRÚC CỦA LUẬN ÁN Ngoài phần mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo, luận án đƣợc cấu trúc trong 3 chƣơng gồm: Chương 1: Cơ sở lý luận nghiên cứu, đánh giá tài nguyên sinh khí hậu cho phát triển sản xuất nông, lâm nghiệp. Chương 2: Đặc điểm khí hậu và tài nguyên sinh khí hậu vùng Đông Bắc Chương 3: Đánh giá tài nguyên sinh khí hậu vùng Đông Bắc cho phát triển một số cây trồng nông, lâm nghiệp Luận án đƣợc trình bày ở dạng văn bản với 150 trang đánh máy khổ A4, 34 bảng số liệu, 30 hình, 122 danh mục các tài liệu tham khảo bằng tiếng Việt và tiếng nƣớc ngoài.
6 Chƣơng 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN SINH KHÍ HẬU CHO PHÁT TRIỂN SẢN XUẤT NÔNG, LÂM NGHIỆP 1.1. KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH NGHĨA 1.1.1. Khí hậu và khí hậu ứng dụng Có nhiều quan niệm khác nhau về khí hậu: Theo W.Koppen: “Khí hậu là trạng thái thời tiết trung bình và quá trình thời tiết nói chung ở một nơi”. Theo nhà khí hậu học I.Hann:“Khí hậu là toàn bộ các hiện tượng khí tượng đặc trưng cho trạng thái trung bình của khí quyển ở một địa điểm nào đó trên Trái Đất”. Định nghĩa của tổ chức khí tƣợng thế giới WMO (World Meteorological Organization): khí hậu là “Tổng hợp các điều kiện thời tiết ở một khu vực nhất định đặc trưng bởi các thống kê dài hạn các biến số của trạng thái khí quyển ở khu vực đó”. Nhƣ vậy, theo quan điểm của đa số nhà khoa học nghiên cứu về khí hậu, khí tƣợng thì khái niệm “khí hậu” đƣợc định nghĩa là tổng hợp của thời tiết đƣợc đặc trƣng bởi các trị số thống kê dài hạn (trung bình, xác suất các cực trị v.v...) của các yếu tố khí tƣợng biến động trong một khu vực địa lý và khoảng thời gian tính trung bình thƣờng là vài thập kỷ. Khí hậu ứng dụng là một khoa học nghiên cứu khí hậu trong mối quan hệ với một đối tƣợng cụ thể; phân tích, làm sáng tỏ tác động tích cực và tiêu cực của khí hậu lên các đối tƣợng (nông nghiệp, lâm nghiệp…) nhằm đƣa ra những giải pháp đúng đắn, hợp lý để tận dụng và nâng cao tính tích cực, phòng ngừa hạn chế tác động tiêu cực của khí hậu. Khí hậu ứng dụng là “sự sử dụng số liệu khí hậu cho các công việc mang tính nghiệp vụ của các ngành nông nghiệp, kỹ thuật, xây dựng, giao thông, hàng không… Trong khái niệm này còn bao gồm: khí hậu nông nghiệp, khí hậu hàng không, SKH học, khí hậu học công nghiệp…”. Nghiên cứu khí hậu ứng dụng vừa có ý nghĩa khoa học, lại vừa mang ý nghĩa thực tiễn sâu sắc. * Các hƣớng cơ bản của nghiên cứu khí hậu ứng dụng: Liên quan với các yêu cầu của thực tiễn PTSX và kinh tế, trong mối quan hệ chặt chẽ giữa khí hậu - con ngƣời - môi trƣờng, khí hậu ứng dụng có thể đƣợc phân chia theo các hƣớng cơ bản nhƣ: khí hậu nông nghiệp, khí hậu lâm nghiệp, khí hậu y học, khí hậu du lịch, khí hậu xây dựng, khí hậu giao thông vận tải, khí hậu quân sự… (Hình 1.1) [87].
7 Khí hậu ứng dụng Khí hậu Khí hậu Khí hậu Khí Khí Khí hậu Khí Khí hậu lâm nông y hậu hậu giao hậu một số nghiệp nghiệp học du xây thông - quân lĩnh vực lịch dựng hàng sự khác... không Sinh khí hậu Hình 1.1: Các lĩnh vực nghiên cứu của khí hậu ứng dụng Khí hậu ứng dụng gồm một nhóm các hƣớng nghiên cứu, nghiên cứu ảnh hƣởng của khí hậu đối với các cơ thể sống (SKH), trong đó hƣớng nghiên cứu liên quan trực tiếp đến hƣớng nghiên cứu của luận án là KHNN và khí hậu lâm nghiệp. Cụ thể: - Khí hậu nông nghiệp: là khoa học nghiên cứu các điều kiện khí tƣợng, khí hậu.... đối với sản xuất nông nghiệp dƣới tác dụng của sự tác động qua lại giữa các điều kiện đó với các yếu tố và các quá trình sản xuất nông nghiệp. Nghiên cứu KHNN là cơ sở khoa học để áp dụng những phƣơng pháp kỹ thuật nông nghiệp mới, tìm ra những khả năng cải thiện các điều kiện vi khí hậu cho sản xuất nông nghiệp... [87], [88]. - Khí hậu lâm nghiệp: Khí hậu có vai trò chủ đạo trong quá trình phân bố các loài cây, trong sự hình thành các kiểu TTV cũng nhƣ sự biến đổi các kiểu TTV tự nhiên từ các vùng địa lý này qua các vùng địa lý khác trên bề mặt Trái Đất. Khí hậu lâm nghiệp là ngành khoa học nghiên cứu ảnh hƣởng, tác động của khí hậu, thời tiết lên sự hình thành, sinh trƣởng, tái sinh của TTV rừng tự nhiên cũng nhƣ rừng trồng. Đối với công tác trồng và phát triển rừng, việc nghiên cứu các điều kiện khí hậu cụ thể trong mối quan hệ với đặc tính sinh học của các loài cây có ý nghĩa thực tiễn giải quyết ba yêu cầu của sản xuất đó là: chọn loài cây và xác định khu vực trồng tối ƣu; xác định lịch thời vụ đúng đắn; ứng dụng phƣơng pháp kỹ thuật đúng đắn thích hợp. Ba mặt đó nhằm mục tiêu cuối cùng là đạt hiệu quả chắc chắn và lâu dài với năng suất sinh học cao [23].
8 1.1.2. Sinh khí hậu Cấu trúc của hệ sinh thái, theo quan điểm của E.P Odum, bao gồm hai thành phần cơ bản đó là: sinh thái cảnh (môi trƣờng vật lý) và sinh vật cảnh (quần xã sinh vật). Đây là hai thành phần của một khối thống nhất, tác động qua lại lẫn nhau. Trong sinh thái cảnh, chế độ khí hậu tác động mạnh mẽ đến tất cả giới sinh vật trong hệ sinh thái, đặc biệt rõ rệt nhất là sinh vật sản xuất. Khoa học nghiên cứu những tác động, ảnh hƣởng của khí hậu, thời tiết lên sự tồn tại và phát triển của sinh vật trong hệ sinh thái chính là “Sinh khí hậu”. Định nghĩa về SKH theo Nguyễn Khanh Vân: “SKH chính là những điều kiện khí hậu, thời tiết - các yếu tố sinh thái cảnh tác động lên sinh vật cảnh (tất cả giới sinh vật) bao gồm từ các quần xã thực vật, động vật tới các quần xã vi sinh vật và cả con người” [87, tr13]. Định nghĩa của từ điển Bách khoa Nông nghiệp: SKH học là bộ môn khoa học liên ngành giữa Khí hậu học và Sinh thái học, nghiên cứu ảnh hƣởng của khí hậu tới cơ thể sống. “SKH học chú trọng nghiên cứu tác động của các yếu tố khí hậu (bức xạ, nhiệt độ, độ ẩm…) trong thời gian dài và theo dõi tác động của thời tiết trong từng ngày, từng tháng. Nghiên cứu khí hậu trong phạm vi vùng và trong từng khu vực nhỏ (vi khí hậu), trong cảnh quan và thiết bị chuồng trại do con người tạo nên cho cây trồng vật nuôi. Nghiên cứu SKH là cơ sở cho việc nghiên cứu tính thích nghi của sinh vật để nâng cao sức sản xuất của một môi trường nhất định” [87]. Nhƣ vậy đối tƣợng nghiên cứu của SKH khá đa dạng, bao gồm rất nhiều các lĩnh vực của các khoa học về sự sống cũng nhƣ các lĩnh vực khác nhau của nền kinh tế. Có thể nêu một vài hƣớng chính sau: SKH nông nghiệp: Nghiên cứu điều kiện khí hậu có ý nghĩa đối với nông nghiệp, sự tác động của khí hậu đối với sự phân bố, sinh trƣởng, phát triển của vật nuôi, cây trồng. Từ đó có giải pháp nhằm đạt năng xuất, hiệu quả cao; SKH thảm thực vật tự nhiên: Nghiên cứu điều kiện khí hậu - thời tiết nhƣ là một yếu tố sinh thái, ảnh hƣởng đến sự hình thành, phát sinh, diện mạo, cấu trúc sinh thái cũng nhƣ sự phát triển của lớp phủ thực vật; SKH con người: Bao gồm SKH du lịch, SKH y học, SKH xây dựng. Trên quan điểm sinh thái của TTV, trong sự hình thành các kiểu TTV, nhân tố khí hậu giữ vai trò chủ đạo. Trong mỗi điều kiện khí hậu nhất định có một kiểu TTV hoặc một nhóm cây trồng nhất định tồn tại và phát triển. Hơn nữa, trong giới sinh vật, TTV chịu tác động của khí hậu một cách thụ động hơn cả. Ngƣời ta coi lớp phủ thực vật nhƣ là vật chỉ thị của điều kiện khí hậu. Trong luận án, hƣớng SKH đƣợc luận án nghiên cứu là SKH TTV tự nhiên, vì vậy ở những phần tiếp theo của luận án, khi nhắc tới thuật ngữ sinh khí hậu, đƣợc hiểu là SKH TTV tự nhiên.