Nghiên cứu, đánh giá tài nguyên sinh khí hậu vùng Đông Bắc Việt Nam phục vụ phát triển một số cây trồng nông, lâm nghiệp có giá trị kinh tế

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 sin

VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM VIỆN ĐỊA LÝ

============

ĐỖ THỊ VÂN HƯƠNG

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 trường

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 Hương

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 trường

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

LỜI CẢM ƠN

Luận án được hoàn thành tại Phòng Địa lý Khí hậu, Viện Địa lý, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS Nguyễn Khanh Vân và TS Đỗ Hữu Thư Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy cô hướng dẫn, những người đã đóng góp quan trọng cho sự thành công của luận án

Trong quá trình hoàn thành luận án, tác giả luôn nhận được sự giúp đỡ của Phòng Địa lý Khí hậu, Phòng Địa lý Sinh vật, Phòng Địa lý Thổ nhưỡng và Tài nguyên Đất, các Phòng chuyên môn, Cơ sở Đào tạo sau Đại học và Ban lãnh đạo Viện Địa lý mà trước hết là PGS.TS Lại Vĩnh Cẩm - Quyền Viện Trưởng Cảm ơn Viện Sinh thái và Tài nguyên Sinh vật, Viện Khoa học Lâm nghiệp Việt Nam, Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường đã tạo điều kiện cho tác giả có các nguồn tài liệu, tư liệu và các công trình nghiên cứu có liên quan Xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo trường 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 được nhiều ý kiến đóng góp quý báu của GS.TSKH Phạm Hoàng Hải, PGS.TS Đặng Duy Lợi Ngoài ra tác giả còn nhận được 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 Sư 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 Hương

ii

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

Chương 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 Phương 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 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 37

TIỂU KẾT CHƯƠNG 1 47

Chương 2: ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU VÀ TÀI NGUYÊN SINH KHÍ HẬU VÙNG ĐÔNG BẮC 58

2.1 CÁC NHÂN TỐ HÌNH THÀNH VÀ ẢNH HƯỞNG 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 hưởng 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 mưa - ẩm 1

2.3.5 Các hiện tượng thời tiết đặc biệt 83

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 tắc 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 vù ng Đông Bắc 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 CHƯƠNG 2 111

Chương 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 dược liệu 115

3.2 BẢN ĐỒ SINH KHÍ HẬU - THỔ NHƯỠNG 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 nhưỡng 121

3.2.2 Mô tả bản đồ sinh khí hậu - thổ nhưỡng 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 HƯỚNG 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 hướng 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 CHƯƠNG 3 Error! Bookmark not defined KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 148 TÀI LIỆU THAM KHẢO I

iv

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 phương (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: Sự phân hóa yếu tố khí hậu theo phương 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 lượng mưa năm của bản đồ SKH vùng Đông Bắc Viê ̣t Nam 8

Bảng 2.7: Chỉ tiêu số tháng khô cấp loa ̣i sinh khí hâ ̣u 9

Bảng 2.8: Hệ thống chỉ tiêu sinh khí hậu thảm thực vật tự nhiên vù ng Đông Bắc 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 lượng mưa và sự phân bố sản lượng 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

vi

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 phương thuộc các tỉnh Thái Nguyên, Lạng Sơn, Sa Pa……….………142

Bảng 3.16: Định hướng phát triển một số cây trồng NLN có giá trị kinh tế 143 Bảng 3.17: Một số mô hình kinh tế sinh thái ưu tiên phát triển cây trồng NLN 77

DANH MỤC HÌNH

Mở đầu

Chương II

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

Chương II

Hình 2.4 Bản đồ thổ nhưỡng huyện Sa Pa, tỉnh Lào Cai tỷ lệ 1: 50 000 58c

Hình 2.8 Biểu đồ hiện trạng sử dụng đất nông lâm nghiệp phân theo địa phương tính đến

Hình 2.9 Biểu đồ so sánh tỷ lệ độ che phủ (%) phân theo địa phương 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 lượng mưa trung bình năm vùng Đông Bắc, tỷ lệ 1: 500 000 80a

Hình 2.13 Bản đồ sinh khí hậu thảm thực vật tự nhiên vùng Đông Bắc Việt Nam, tỷ lệ

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

Hình 2.17 Những hệ quả của sự rối loạn rừng nhiệt đới gió mùa ở Việt Nam 110

Chương III

Hình 3.1 Bản đồ sinh khí hậu - thổ nhưỡng tỉnh Thái Nguyên, tỷ lệ 1: 100.000 122a

Hình 3.2 Bản đồ sinh khí hậu - thổ nhưỡng tỉnh Lạng Sơn, tỷ lệ 1: 100.000 122b

Hình 3.3 Bản đồ sinh khí hậu - thổ nhưỡng 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

Hình 3.5 Bản đồ đánh giá thích nghi sinh khí hậu - thổ nhưỡng 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 nhưỡng 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 nhưỡng 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 phương Bảng 2 Nhóm và loại đất vùng Đông Bắc

Bảng 3 Hiện trạng sử dụng đất vùng Đông Bắc phân theo địa phương (tính đến 31/12/2011) Bảng 4 Cơ cấu sử dụng đất vùng Đông Bắc phân theo địa phương (tính đến 01/01/2011)

Bảng 5 Hiện trạng rừng vùng Đông Bắc phân theo địa phương tính đến 31/12

Phụ lục 2: Các đặc trưng và số liệu khí hậu vùng Đông Bắc

Bảng 1 So sánh một số đă ̣c trưng khí hâ ̣u của miền Bắc Viê ̣t Nam với tiêu chuẩn của nhiê ̣t đớiBảng 2 Nhiệt độ trung bình tháng và năm các trạm vùng Đông Bắc Việt Nam giai đoạn 1961-2005 Bảng 3 Lượng mưa 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

viii

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

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

PHẦN MỞ ĐẦU

1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA LUẬN ÁN

Khí hậu là nhân tố tự nhiên đầu tiên, là điều kiện thường 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 trưởng 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 hướng 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 được hết thế mạnh của TNKH trên mỗi vùng lãnh thổ, hướng sử dụng tổng hợp lãnh thổ đạt được hiệu quả cao, bền vững

Vùng Đông Bắc Việt Nam (ĐBVN) là một trong những vùng trung du, đồi núi của nước 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 được 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% cư 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 nước Tuy nhiên, trên thực tế hiện khu vực này vẫn đang gặp nhiều khó khăn, đời sống người dân còn nghèo, giá trị sản xuất hàng hóa trên một đơn vị diện tích còn thấp, lương thực thực phẩm thiếu, trình độ dân trí chưa cao, công tác quy hoạch quản lý còn thiếu khoa học, vấn đề môi trường và khai thác tài nguyên chưa hợp lý đang là những trở ngại cho phát triển Chính vì thế sản xuất NLN của vùng vẫn chưa phát triển tương xứng với tầm mà nó có thể có

Phương hướng 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

1

hình thành và phát triển các vùng chuyên canh tập trung với quy mô thích hợp như cây chè, cây ăn quả, dược liệu, ” [3] Có thể thấy đây là chiến lược 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 hướng 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 phương, có giá trị kinh tế, ưu 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 dược 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 được 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 hướng 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

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 hướng khai thác, SDHL tài nguyên SKH định hướng 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 được giới hạn trong phạm vi vùng Đông Bắc với diện tích

tự nhiên là 64.952 km² (chiếm khoảng 20% diện tích cả nước), 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 lượng mưa năm, thời kỳ lạnh, độ dài mùa khô Ngoài ra một số chỉ tiêu khác của khí hậu, địa hình, thổ nhưỡng có ảnh hưởng quan trọng đến sự phát sinh, phát triển của cây trồng cũng được lựa chọn làm chỉ tiêu đánh giá

- Đối tượng 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 dược 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

3

Hình 1: Bản đồ hành chính vùng Đông Bắc

Thu từ tỷ lệ 1: 500 000

- Luận điểm 2: Vận dụng phương pháp đánh giá thích nghi sinh thái, tài nguyên

SKH vùng Đông Bắc đã được đánh giá cho một số cây trồng NLN, cây dược liệu có giá trị kinh tế cao; và đây chính là những cơ sở khoa học cần thiết cho định hướng SDHL tài nguyên SKH, phát triển cây lâm nghiệp, cây công nghiệp, cây dược 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 trưng 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 hướng 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 phương 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 tư 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 hướng 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 dược liệu có giá trị kinh tế cao, phù hợp với đặc thù của tài nguyên SKH lãnh thổ vùng ĐBVN

Những kiến nghị định hướng bố trí PTSX NLN theo các đơn vị SKH sẽ có giá trị như là một cơ sở khoa học đối với các nhà hoạch định chính sách của các địa phương, 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

4

8 CƠ SỞ TÀI LIỆU

Luận án được xây dựng dựa trên nguồn tài liệu chính sau:

- Các số liệu khí hậu về bức xạ, số giờ nắng, gió (hướng và tốc độ), nhiệt độ, độ ẩm, lượng mưa (trung bình và cực trị ) của 34 trạm khí tượng và nhiều trạm đo mưa 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 phương

- 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 nhưỡng tỉnh Thái Nguyên, Lạng Sơn tỷ lệ 1:100.000, Bản

đồ thổ nhưỡng huyện Sa Pa, tỉnh Lào Cai tỷ lệ 1:50.000 của Viện Quy hoạch và Thiết

9 CẤU TRÚC CỦA LUẬN ÁN

Ngoài phần mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo, luận án được cấu trúc trong

3 chương 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 được 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 nước ngoài

Chương 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 tượng 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”

Như vậy, theo quan điểm của đa số nhà khoa học nghiên cứu về khí hậu, khí tượng thì khái niệm “khí hậu” được định nghĩa là tổng hợp của thời tiết được đặc trưng bởi các trị

số thống kê dài hạn (trung bình, xác suất các cực trị v.v ) của các yếu tố khí tượng biến động trong một khu vực địa lý và khoảng thời gian tính trung bình thường là vài thập kỷ

Khí hậu ứng dụng là một khoa học nghiên cứu khí hậu trong mối quan hệ với một đối tượng cụ thể; phân tích, làm sáng tỏ tác động tích cực và tiêu cực của khí hậu lên các đối tượng (nông nghiệp, lâm nghiệp…) nhằm đưa 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 hướng 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 người - môi trường, khí hậu ứng dụng có thể được phân chia theo các hướng cơ bản như: 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]

6

Hình 1.1: Các lĩnh vực nghiên cứu của khí hậu ứng dụng

Khí hậu ứng dụng gồm một nhóm các hướng nghiên cứu, nghiên cứu ảnh hưởng của khí hậu đối với các cơ thể sống (SKH), trong đó hướng nghiên cứu liên quan trực tiếp đến hướng 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 tượng, khí hậu đối với sản xuất nông nghiệp dưới 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 phương 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 như 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 hưởng, tác động của khí hậu, thời tiết lên sự hình thành, sinh trưởng, tái sinh của TTV rừng tự nhiên cũng như 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 ưu; xác định lịch thời vụ đúng đắn; ứng dụng phương 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]

Khí hậu

y học

Khí hậu

du lịch

Khí hậu xây dựng

Khí hậu giao thông - hàng không

Khí hậu quân

sự

Sinh khí hậu

Khí hậu một số lĩnh vực khác

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 trường 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 hưởng 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 hưởng 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]

Như vậy đối tượng nghiên cứu của SKH khá đa dạng, bao gồm rất nhiều các lĩnh vực của các khoa học về sự sống cũng như các lĩnh vực khác nhau của nền kinh

tế Có thể nêu một vài hướng 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 trưởng, 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 như là

một yếu tố sinh thái, ảnh hưởng đến sự hình thành, phát sinh, diện mạo, cấu trúc sinh

thái cũng như 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 Người ta coi lớp phủ thực vật như là vật chỉ thị của điều kiện khí hậu Trong luận án, hướng SKH được 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, được hiểu là SKH TTV tự nhiên

8

1.2 TỔNG QUAN LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU SINH KHÍ HẬU THẢM THỰC VẬT

TỰ NHIÊN

1.2.1 Nghiên cứu sinh khí hậu trên thế giới

Nghiên cứu SKH TTV tự nhiên là mô ̣t trong những hướng nghiên cứu đã có từ lâu Nhiều công trình nghiên cứu của các nhà khoa ho ̣c trong và ngoài nước có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao

Thực tế, kết quả nghiên cứu SKH đã cung cấp những cơ sở khoa ho ̣c cho đi ̣a lý thực vật trong viê ̣c xác đi ̣nh phân bố các loài thực vật, cũng như những đặc điểm sinh thái phát sinh TTV tự nhiên Khí hậu và thực vật có mối quan hệ rất chặt chẽ , người ta xem lớp phủ thực vật tự nhiên như là vâ ̣t chỉ thi ̣ của điều kiê ̣n khí hâ ̣u và tương ứng với

mô ̣t kiểu khí hâ ̣u có mô ̣t kiểu TTV nguyên sinh nhất định Trước đây, mối quan hê ̣ khí

hâ ̣u - thực vật đã được áp du ̣ng nghiên cứu trong nhiều công trình , đáng ghi nhâ ̣n phải kể đến: A Griesebach (1872), De Candolle (1974), A F W Schimper, Lăng (1915) Những tác giả này đã cho rằng , ảnh hưởng của khí hậu đối với thực vật tự nhiên rõ rê ̣t nhất là đối với sinh thái thực vật và do đó có thể sử dụng những dấu hiệu sinh thái thực vật làm căn cứ cho tiêu chuẩn phân loại khí hậu W Koppen (1900), O Drude (1913) và

B Stenfanoff (1930) cũng đã xuất phát từ sinh thái thực vật để phân chia khí hậu Chính

W Koppen, trong phương pháp phân loa ̣i khí hâ ̣u nổi tiếng của mình năm 1918 cũng

vâ ̣n du ̣ng sinh thái thực vật để phân chia các đới, các loại hình khí hậu trên bề mặt Trái Đất Thornthwaite (1948) trong phương pháp phân loa ̣i khí hâ ̣u cũng căn cứ vào phân bố thực vật, tìm ra công thức thực nghiệm để phân chia khí hậu nước Mỹ [87]

Quá trình hình thành nên một hướng nghiên cứu phân loại khí hậu trên cơ sở sinh thái thực vật là một quá trình lâu dài và luôn được phát triển bằng những tiến bộ khoa học khác nhau của các nhà phân loại thực vật học, các nhà khí hậu học và được bổ sung bằng các kết quả nghiên cứu của các nhà cảnh quan ho ̣c

Một số công trình nghiên cứu của các tác giả được phân tích dưới đây giúp nhận rõ quá trình hình thành và tự hoàn thiê ̣n mô ̣t cách khoa ho ̣c của hướng nghiên cứu SKH TTV tự nhiên

Năm 1874, De Candolle đã căn cứ vào ảnh hưởng của khí hậu đối với thực vật

để chia ra các đới khí hậu khác nhau: Đới khí hậu thực vật nóng (nhiệt độ trung bình năm - Tnăm > 30°C); Đới khí hậu thực vật nhiệt độ cao (Tnăm = 20 - 30°C); Đới khí hậu thực vật sinh trưởng ở vùng khô ráo; Đới khí hậu thực vật nhiệt độ trung bình (Tnăm =

15 - 20°C); Đới khí hậu thực vật nhiệt độ thấp (Tnăm = 0 - 14°C); Đới khí hậu thực vật

nhiệt rét lạnh (Tnăm < 0°C) có mùa sinh trưởng ngắn khi nhiệt độ tháng từ 0 - 5°C Ưu điểm của phân loại khí hậu của De Candolle là dựa vào thực tế phân bố khách quan của thực vật Hạn chế của cách phân loại này là chưa tính đến sự biến đổi của nhiệt độ trong năm, chưa có chỉ tiêu bao quát chế độ ẩm - một yếu tố sinh thái quan trọng trong

sự hình thành, phát triển của các kiểu TTV [55], [87]

Năm 1900, W Koppen căn cứ vào bản đồ thực vật của A Griesebach để phân chia

bề mặt Trái Đất thành 6 đới khí hậu và 24 loại hình khí hậu Nhà khí hậu học này đã sử dụng các chỉ tiêu: nhiệt độ trung bình tháng nóng nhất và tháng lạnh nhất, lượng mưa năm

và số tháng có lượng mưa ít nhất để phân chia Koppen đã gắn tên gọi các đới, các kiểu khí hậu của mình với các loại TTV Đặc biệt Koppen còn gắn tên gọi các kiểu khí hâụ với một số loài thực vật chỉ thị như khí hậu loài cây Chè, khí hậu cây Ngô, cây Ô liu… Tiếp

đó đến năm 1936, ông đã cải tiến phân loại của mình bằng cách sử dụng chỉ tiêu nhiệt độ trung bình tháng lạnh nhất, tháng nóng nhất, lượng mưa năm và số tháng có lượng mưa ít nhất để phân chia thế giới thành 5 đới khí hậu chính phù hợp với 5 lớp phủ thực vật chính trên Trái Đất Trong các đới khí hậu ông lại tiếp tục dùng chỉ tiêu mùa khô, mùa rét lạnh cũng như thời gian xuất hiện để chia thành 11 loại hình khí hậu khác nhau Năm đới khí hậu chính theo cách phân chia của ông bao gồm: A Đới khí hậu nhiệt đới mưa nhiều; B Đới khí hậu khô ráo; C Đới khí hậu ấm áp, mưa nhiều; D Đới khí hậu rét lạnh - khí hậu rừng có tuyết; E Đới khí hậu băng tuyết Trong đó, bốn đới đầu (A, B, C, D) là khí hậu có rừng cây gỗ Trong các đới khí hậu rừng gỗ, ông lại xét đến có mùa khô, mùa rét lạnh hay không cũng như thời gian xuất hiện để chia tiếp thành các hình khí hậu

Năm 1915, nhà thổ nhưỡng học Lăng đã dùng chỉ số lượng mưa R = r/ Tnăm (trong

đó r và Tnăm là lượng mưa trung bình và nhiệt độ trung bình năm) để phân chia thành các đới khí hậu: Khí hậu sa mạc: chỉ số lượng mưa từ 0 - 20, Khí hậu bán sa mạc: chỉ số lượng mưa từ 20 - 40; Khí hậu thảo nguyên và thảo nguyên rừng thưa nhiệt đới: chỉ số lượng mưa từ 40 – 60; Khí hậu rừng cây thân gỗ: chỉ số lượng mưa từ 60 - 100; Khí hậu rừng cây lớn: chỉ số lượng mưa từ 100 - 160; Khí hậu bãi hoang và bãi cỏ thấp: chỉ số lượng mưa > 160 Zenepxkaia (Желевская) sau này (1954) căn cứ vào bản đồ TTV toàn

đi ̣a cầu của Lavrenko (Лавренко) thử la ̣i các đường phân giới giữa thảo nguyên và rừng

râ ̣m bằng chỉ số mưa của Lăng nhưng kết quả không như ý Tuy vậy Lăng cũng là người đầu tiên đưa vào phân loa ̣i khí hâ ̣u những công thức có tính chất bán định lượng

Năm 1925, Berg đã đưa ra phân loại khí hậu trên quan điểm cảnh quan học, tách biệt khí hậu nơi đất thấp và khí hậu nơi đất cao Trong khí hậu đất thấp ông chia tiếp thành

10

11 kiểu khí hậu với các tên gọi kèm theo đặc điểm lớp phủ thực vật: Khí hậu đài nguyên; Khí hậu Taiga; Khí hậu rừng lá rộng ôn đới; Khí hậu gió mùa ôn đới; Khí hậu thảo nguyên; Khí hậu Địa Trung Hải; Khí hậu rừng cận nhiệt; Khí hậu sa mạc nội địa ôn đới; Khí hậu sa mạc nhiệt đới; Khí hậu thảo nguyên rừng thưa nhiệt đới; Khí hậu rừng mưa nhiệt đới Đối với khí hậu nơi núi cao ông cũng có những phân chia tương tự Nhờ có phương pháp phân loại khí hậu trên quan điểm cảnh quan của Berg mà các đơn vị SKH không chỉ trải dài theo không gian vĩ độ mà đã được hoàn thiện hơn bằng phân tầng theo chiều thẳng đứng Tuy hệ chỉ tiêu của Berg còn ở dạng hỗn hợp cả định tính và định lượng nhưng ông đã chú trọng đến tính mùa của yếu tố nhiệt, ẩm và gắn kết những chỉ tiêu này với những ngưỡng sinh thái của thực vật Hệ thống phân loại khí hậu của Berg đã cung cấp những cơ sở khoa học tin cậy cho việc xác định nhịp điệu mùa - động lực phát triển của cảnh quan [55]

Thornthwaite - nhà thực vật học (1931) cho rằng sự sinh trưởng của thực vật không những phụ thuộc vào lượng mưa mà còn có quan hệ chặt chẽ với lượng bốc hơi thực vật Nếu như trong phương pháp phân loại của Koppen, vấn đề bốc hơi chưa được giải quyết một cách thấu đáo, thì Thornthwaite đặc biệt chú ý đến và coi nó là điểm xuất phát trong phân loại SKH theo TTV của mình [87], [105] Dựa vào chỉ số Index I PE(trong đó P: lượng mưa, E: chỉ số bốc hơi tính cho 3000 trạm) đồng thời dựa vào thực tế thực địa và bản đồ thực vật, Thornthwaite đã phân chia vùng phía tây nước Mỹ thành 5 khu vực: A Ướt - rừng có mưa (I ≥ 128); B Ẩm ướt - rừng (I =

64 - 127); C Bán ẩm ướt - đất cỏ (I = 32 - 63); D Bán khô ráo - thảo nguyên (I = 16 - 31); E Khô ráo - sa mạc (I < 16) Tiến xa hơn (1948) ông còn cho rằng, khi yếu tố ẩm đã thoả mãn đầy đủ thì trong một giới hạn nào đó tình hình sinh trưởng của thực vật cũng có quan hệ trực tiếp với nhiệt độ Để đạt được mục đích này ông thiết kế hiệu ứng nhiệt của các chỉ số Index, với điều kiện biên là: Ở nhiệt đới, điều kiện nhiệt thích hợp nhất đối với sinh trưởng của thực vật; ở địa cực nhiệt độ rất thấp nên sẽ là giới hạn phía bắc của đài nguyên, lúc này T E0 Ông chia địa cầu ra làm 6 khu vực nhiệt độ: A’ Nhiệt đới (I’ ≥ 128); B’ Nhiệt độ ấm áp (I’ = 64 - 127); C’ Nhiệt độ lạnh (I’ = 32 - 63); D’ Taiga (I’ = 16 - 31); E’ Đài nguyên (I’ = 1 - 15); F’ Băng nguyên (I’ = 0)

Năm 1945, H Gaussen (mô ̣t trong những ho ̣c giả có công lớn trong quá trình hình thành hướng nghiên cứu SKH ) đã tiếp thu những thành tựu của các nhà khoa học

đi trước, tiến hành khái quát hoá những mối quan hệ nhiệt ẩm và xây dựng được phương trình cân bằng nước cho thực vật trên cơ sở của nhiệt ẩm là nhân tố quan trọng nhất: r = 2t (r là tổng lượng mưa tháng tính bằng mm, t là nhiệt độ trung bình tháng

tính bằng ºC) Theo ông, chỉ số khô sinh khí hậu (K) được xác định như sau: Tháng khô là tháng có lượng mưa nhỏ hơn hoă ̣c bằng hai lần nhiệt độ trung bình tháng (r ≤ 2t); Tháng hạn là tháng có lượng mưa nhỏ hơn hoặc bằng nhiệt độ trung bình tháng (r ≤ t); Tháng kiệt là tháng hầu như không có mưa (r  0) Chỉ số khô (K) của Gaussen được nhiều nhà thực vật công nhận

Thực tế để tính mức đô ̣ khô ẩm của khí hâ ̣u đối với thực vật, nhiều tác giả sau này cũng đưa ra một số công thức khác: chỉ số khô hạn của Ivanov (K = r/E0), hoă ̣c công thức

hê ̣ số thủy nhiê ̣t của Xelanhinop (Г.Τ.Селянинов): K = r/0,1.∑t Trong đó: r – lượng mưa

năm; ∑t – tổng nhiê ̣t đô ̣ những ngày có nhiê ̣t đô ̣ >10ºC Theo công thức này thì: K ≤ 1,21: tháng ít mưa; K: 1,21÷0,61: tháng khô; K: 0,61÷0,31: tháng hạn; K ≈ 0,06: tháng kiệt

Năm 1945, các nhà khí hậu G.N Vuxotski (Высоцкий), N.N Ivanov (иванов), Docutsaev (Докучайев) đã dùng hệ số ẩm ướt K= r/Eo (r là lượng mưa năm, Eo là lượng bốc hơi năm) để phân chia 6 loại khí hậu cơ bản

Nhà khoa học Armand đưa ra chỉ số P/LE (trong đó P là trao đổi loạn lưu, LE là tiềm nhiệt bốc hơi) là thông số đặc trưng cho tỉ số giữa cân bằng nhiệt và ẩm Tuy nhiên, chỉ số này nhạy bén hơn với các điều kiện địa phương, các đại lượng P và LE phụ thuộc nhiều hơn vào các tính chất của bề mặt đệm so với mưa và nhiệt bức xạ Khi dùng thông

số này có thể phát hiện ra vai trò của các điều kiện địa lý tự nhiên địa phương trong sự hình thành cảnh quan

Ivanov năm 1948 đã đề xuất hệ số ẩm ướt, được xác định theo công thức:

Trong đó, r - lượng mưa; Eo - lượng bốc hơi, ông đã sử dụng hệ số ẩm ướt này để phân

chia khí hậu ra thành 6 loại khí hậu sau: (1) Khu vực thừa ẩm ướt (K ≥ 1,50) với các

TTV rừng nhiệt đới và cận nhiệt đới xanh quanh năm, rừng ẩm ướt và đài nguyên ẩm ướt ở

ôn đới cũng thuộc loại này; (2) Khu vực ẩm ướt đầy đủ (K = 1,49 – 1,00) rừng rụng lá về

mùa khô ở nhiệt đới, rừng lá kim và lá rộng ở ôn đới, đài nguyên mức độ ẩm ướt trung bình

đều thuộc khu vực này; (3) Khu vực ẩm ướt trung bình (K = 0,99 – 0,60) Ở nhiệt đới có

thảo nguyên, rừng thưa nhiệt đới, ở cận nhiệt đới có rừng lá cứng, ở ôn đới có thảo

nguyên rừng; (4) Khu vực hơi ẩm (K = 0,59 – 0,30) thảo nguyên rừng thưa nhiệt đới khô ráo, rừng… mọc ở vùng khô nhiệt đới, thảo nguyên và đất cỏ cận nhiệt đới…; (5) Khu vực thiếu ẩm ướt (K = 0,29 – 0,13) vùng bán sa mạc, khô có nhiều gai; (6) Khu

vực khô ráo hoặc sa mạc (K = 0,12 – 0,00)

Cũng như Thornthwaite (1948), Ivanov đã nhận thấy diện mạo TTV ở các vùng khác nhau phụ thuộc rất nhiều vào hệ quả khí hậu ở từng vùng mà trong cách phân loại

đã được thể hiện qua sự so sánh giữa lượng nước thu được và lượng nước có khả năng mất đi tối đa Phương pháp phân loại của Ivanov chỉ coi trọng yếu tố ẩm mà ít xét đến nhiệt độ, do đó một khu vực khí hậu có thể kéo dài từ nhiệt đới đến tận ôn đới

Nhìn chung, các phương pháp phân loại SKH đều dựa trên nhiệt độ và lượng mưa, đây là các yếu tố chính nhưng không thể thay thế được cân bằng nhiệt lượng và cân bằng nước - là những nhân tố quan trọng nhất hình thành nên các SKH của lãnh thổ

Để đại diện cho cân bằng nhiệt lượng và cân bằng nước năm của lãnh thổ,

Buduko (Μ.И Будыко), 1948 đã đề xuất chỉ số khô ráo - tỷ số giữa cân bằng bức xạ

năm B và lượng nhiệt cần cho bốc hơi lượng mưa năm L.r (L: tiềm năng hoá hơi, r: lượng mưa) làm chỉ tiêu kiểm nghiệm So sánh với thực tế cho thấy trị số của Buduko

nhỏ hơn 0,35 tương đương với vùng đài nguyên, từ 0,35 đến 1,1 - rừng rậm, từ 1,1 đến 2,3 - thảo nguyên, từ 2,3 đến 3,4 - bán sa mạc và lớn hơn 3,4 - sa mạc

Ông cho rằng, các cảnh quan tự nhiên được tạo nên bởi cân bằng bức xạ năm B và cân bằng nước năm (B/L.r) nên các đới thực vật trong mối liên hệ với khí hậu sẽ có dạng như trên hình 1.2

Hình 1.2: Đới thực vật khí hậu (Buduko, 1948)

Kết quả phân chia khí hậu của ông khá phù hợp với các khu vực địa lý tự nhiên Bên cạnh những nghiên cứu về SKH, phân loại SKH trên phạm vi toàn cầu như đã nêu, ở một số quốc gia trên thế giới xuất phát từ những nhu cầu cụ thể về nghiên cứu rừng, khai thác, tái tạo rừng ở từng nơi, nghiên cứu SKH cũng được đẩy mạnhNăm 1938

H C Trumhle đã giới thiệu công trình nghiên cứu SKH TTV Inđônêxia Kolokon

(Колокол) năm 1953 đã công bố công trình nghiên cứu tiềm năng và phân loại SKH Liên Xô J S Beard năm 1954 đã công bố công trình về TTV khí hậu vùng nhiệt đới Nam Mỹ Năm 1949, A Aubreville nghiên cứu và cho xuất bản cuốn “Khí hậu và rừng ở vùng khô hạn nhiệt đới châu Phi” F R Bharucha và G Y Chanbhag năm

1956 cũng cho ra đời công trình “Phân loại TTV Ấn Độ, Pakistan và Birma theo ảnh hưởng của lượng mưa” J Van Steenis năm 1958 cũng trình bầy quan điểm SKH của mình trong cuốn “TTV vùng đất thấp nhiệt đới - những đặc điểm của chúng và mối liên hệ với điều kiện khí hậu” K O Koelmeyer năm 1957 cũng đưa ra phân loại khí hậu của Ceylon trên cơ sở SKH J Vidal năm 1961 cũng ứng dụng SKH trong nghiên cứu TTV ở Lào Krajina , V J (1959) nghiên cứu SKH Côlômbia [87]

Ở Liên Xô (cũ) các nhà địa lý thực vật đã áp dụng các chỉ tiêu khí hậu chi tiết như nhiệt độ trung bình tháng, lượng mưa trung bình năm, biên độ nhiệt ngày đêm… xác định ra các loại TTV chính trên lãnh thổ như: miền đài nguyên, miền rừng, miền đồng cỏ, bán hoang mạc…

R Good (1954) đã so sánh độ cao địa hình với các hệ thực vật chủ yếu: độ cao < 1.200m - TTV nhiệt đới; 1.200 - 1.800m - TTV á nhiệt đới; 1.800 - 3.600m - TTV ôn đới; 3.600 – 5.400m - TTV hàn đới núi cao [87]

Để nhận xét về khí hậu - nhân tố nguồn gốc chủ yếu phát sinh, tồn tại, phát triển của TTV tự nhiên, các nhà địa lý học thực vật đã cho rằng nhiệt độ, độ ẩm là những nhân

tố chủ đạo Nhiệt ảnh hưởng đến các loại cây, loài cây, ẩm - khô ảnh hưởng đến diện

mạo, hình dáng bên ngoài, trạng thái của thảm cây Quan điểm này đã được nhiều nhà

nghiên cứu thực vật khác đồng thuận và thực tế cũng chứng minh: càng đi dần về xích đạo, số lượng cây gỗ càng tăng, các loài thực vật khác cũng tăng, trong khi càng đi lên phía bắc nơi điều kiện nhiệt có những hạn chế rõ ràng, các loài thực vật trong rừng có chiều hướng giảm đi rõ rệt cho tới khi xuất hiện những kiểu TTV rừng với một vài cây thuần chủng

Năm 1961, Walter và Lieth đã dùng biểu đồ khí hậu để giải thích, mô tả sự hình thành tự nhiên của thực vật trên thế giới Kết quả được thể hiện bằng biểu đồ khí hậu với hai yếu tố chính được thể hiện là nhiệt độ và lượng mưa Năm 1962, ông đã tiến hành nghiên cứu sinh thái TTV rừng nhiệt đới và cận nhiệt đới Ông cho rằng, ở khu vực này lượng bức xạ dồi dào, nền nhiệt lượng cao Sự phân hoá quần thể hệ thực vật ở đây phụ thuộc vào chế độ khô, ẩm hơn là chế độ nhiệt (trừ các vùng cao là nơi độ cao địa hình

14

có tính quyết định quy luật này mới ít rõ rệt) Ông đã đưa ra cách phân loại về mối quan

hệ giữa kiểu TTV với số tháng khô hạn [108]

Walter và Lieth đã dùng công thức tính chỉ số khô hạn để giải thích, mô tả sự hình thành tự nhiên của thực vật trên thế giới và đã xây dựng một Atlát các biểu đồ khí hậu thế giới đồ sộ với khoảng 9.000 biểu đồ

Để thấy rõ hơn vai trò của chế độ nhiệt - ẩm trong việc hình thành các tổ thành, cấu trúc rừng, C Raunkier (1904, 1934) đã thống kê, sử dụng các kết quả nghiên cứu phổ dạng sống (SN) cho hơn một nghìn loài cây khác nhau trên thế giới [75]:

Trong đó: Ph: cây chồi trên mặt đất, Ch: cây chồi ngang mặt đất, H: cây chồi mặt đất, Cr: cây chồi dưới đất, Th: cây chồi mùa hè

Việc phân loại các dạng sống của Raunkier chủ yếu dựa vào các đặc điểm của thực vật cho phép chúng thích nghi được với những điều kiện khí hậu, thời tiết bất lợi

Tỷ lệ cây gỗ giảm theo chiều tăng của vĩ độ địa lý, trong khi đó thành phần các cây có vẩy chồi trên mặt đất và chồi ẩn nông dưới mặt đất tăng lên theo vĩ độ Trong điều kiện khí hậu thường xuyên nóng ẩm, thực vật có chồi cao trên mặt đất chiếm ưu thế tuyệt đối, chủ yếu là cây gỗ thường xanh có chồi không được bảo vệ

P W Richard (1952) đã tìm ra được công thức phổ của 2 loại rừng chủ yếu [87]: Rừng NĐGM ẩm: SN = (88,12,0,0,0); Rừng rụng lá: SN = (27,6,32,25,5)

Hướng nghiên cứu SKH càng có ý nghĩa khi vào năm 1963, tổ chức UNESSCO

- FAO đã nghiên cứu và xuất bản cuốn sách: Bản đồ Sinh khí hậu vùng Địa Trung Hải phục vụ cho nghiên cứu và phát triển NLN [106]

Trong những năm gần đây, hướng nghiên cứu ứng dụng SKH TTV tự nhiên, mối quan hệ khí hậu-sinh vật càng được phát huy và có ý nghĩa thực tiễn, nhất là trong

xu thế biến đổi khí hậu Có thể kể đến các công trình: Martin T Sykes, I Colin Prentice and Wolfgang Cramer (1996) đã nghiên cứu mô hình SKH và tiềm năng phát triển của các loài thực vật Bắc Âu từ hiện tại đến tương lai [102] Hướng nghiên cứu SKH ứng dụng trong phân loại TTV được thể hiện trong nhiều công trình nghiên cứu: Javier Amigo and Carlos Ramirez (1998) nghiên cứu SKH, từ đó nghiên cứu TTV rừng ôn đới Chi Lê; Năm 2002, Fang JY, Song YC, Liu HY, & Piao SL đã nghiên cứu mối quan hệ của TTV - khí hậu, từ đó tiến hành phân chia khu hệ thực vật tại Trung Quốc [90], [92] Năm 2005, Krestov P V , Ermakov N B , Osipov S V , Yukito Nakamura công bố công trình nghiên cứu tổng hợp tài nguyên SKH và phân vùng

%) 13 (

%), 6 (

%), 26 (

%), 9 (

%), 46 ( Ch H Cr Th Ph

SN 

TTV khu vực Đông Bắc Á; De Mera, Antonio Galan, Vicente Orellana, Jose A (2007) công bố bài báo nghiên cứu SKH để giải thích các mô hình phát triển của các loại TTV; Nakamura, Yukito; Krestov (Крестов ПВ), Pavel V ; Omelko (Омелько АМ), Alexander M (2007) đã nghiên cứu đặc điểm SKH và nghiên cứu mối quan hệ giữa SKH với ĐDSH trong các TTV rừng lá rộng Đông Bắc Á [89], [95], [98] Các tác giả Manuel Peinado, Miguela Macias, Juan L Aguirre, Jose Delgadillo Rodriguez (2010) lại có những nghiên cứu về SKH TTV vùng Tây bắc Mê-hi-cô…[100]

Nghiên cứu vai trò SKH trong bối cảnh biến đổi khí hậu cũng là hướng nghiên cứu quan trọng của các nhà khoa học Một số công trình nghiên cứu tiêu biểu như: Jeschke JM, Strayer DL.(2008) đã nghiên cứu tính ứng dụng của các mô hình SKH để nghiên cứu biến đổi khí hậu và các loài ngoại lai; nhóm tác giả Mandar.R.Trivedi, Pamelam Bery (2008) nghiên cứu mô hình SKH trong xu thế biến đổi khí hậu ảnh hưởng đến TTV miền núi… [93], [99]

Như vậy, điểm qua lịch sử nghiên cứu SKH trên thế giới chúng ta thấy: (i) Đây

là một hướng nghiên cứu có bề dày lịch sử được đóng góp, làm giầu, được soi sáng lẫn nhau bởi các kết quả nghiên cứu của nhiều ngành khoa học trong nhóm các ngành

khoa học về Trái Đất nói chung (ii) Hướng nghiên cứu SKH bắt đầu từ những nghiên

cứu mang tính khái quát cao (phạm vi toàn cầu) đến những nghiên cứu SKH ở phạm vi khu vực, những vùng cụ thể các chỉ tiêu phân đới, phân loại, phân kiểu SKH đều bắt đầu bằng phức hệ nhiệt – ẩm – phức hệ khí hậu góp phần quan trọng trong việc xác

định bộ mặt của lớp phủ thực vật tự nhiên trên Trái Đất (iii) Nghiên cứu SKH là một

hướng nghiên cứu vừa có tính chất lý thuyết vừa có ý nghĩa thực tiễn cụ thể Tính lý thuyết cao vì nó chỉ ra nguyên nhân hình thành, phát sinh, cấu trúc, diễn thế sinh thái của các kiểu TTV tự nhiên… Tính thực tiễn vì dựa vào các kết quả nghiên cứu, những kinh nghiệm khai thác bố trí các ngành sản xuất có thể được áp dụng ở những vùng tuy

ở xa nhau về không gian địa lý lại có điều kiện SKH giống nhau

Hiê ̣n nay, các nhà khoa học trên thế giới vẫn đang tiếp tu ̣c thực hiện và phát huy hướ ng nghiên cứu này Phạm vi ứng dụng của nghiên cứu SKH TTV tự nhiên không chỉ dừng ở viê ̣c nghiên cứu nhằm mu ̣c đích đánh giá thích nghi sinh thái cây trồng, mà ngay cả trong nghiên cứu cảnh báo cháy rừng , bảo vệ tài nguyên rừng và TTV tự nhiên , nghiên cứu cho mu ̣c đích thích ứng và ứng phó với biến đổi khí hâ ̣u đươ ̣c chú trọng nghiên cứu

16

Trong khu vực Đông Nam Á, hướng nghiên cứu SKH thảm thực vật tự nhiên được nghiên cứu từ khá sớm, mở đầu là các nghiên cứu của nhiều nhà khí hậu học, địa thực vật học người Pháp tiến hành từ những năm nửa đầu của thế kỷ trước

Nhà địa thực vật P Dop và H Gaussen (1931) đã cho công bố các kết quả nghiên cứu thảm thực vật trong mối liên hệ với lượng mưa trên bán đảo Đông Dương [87]

Tiếp đó, trong khoảng gần 20 năm (1930 – 1949), P Cartow và một số người khác như P Sallenare, H Bruzon đã lần lượt trình bày một loạt các kết quả nghiên cứu

về khí hậu, SKH cũng như mối liên hệ của chúng đối với sự hình thành, phát triển của các kiểu rừng ở Đông Dương trên quan điểm sinh thái học Từ những nghiên cứu tổng quan này, các tác giả đã đi đến nghiên cứu chi tiết từng vùng , từng loại quần hệ thực vật với điều kiện SKH

Năm 1967, H Gaussen, P Legrie, F Blasco đã trình bày kết quả nghiên cứu SKH ở Đông Nam Châu Á trong công trình “Bioclimits du Sudest Asiatique” [87] Các chỉ tiêu SKH chính được sử dụng để phân kiểu là: nhiệt độ trung bình tháng lạnh nhất (tm*), tổng lượng mưa năm (P) và số tháng khô, các chỉ tiêu phụ là: biên độ nhiệt trung bình năm (∆T), nhiệt độ cao nhất trung bình ngày…

Theo quan điểm của các tác giả, rừng thường xanh sẽ xuất hiện ở vùng khí hậu nóng, mùa khô kéo dài không quá 4 tháng; Kiểu trung gian sẽ là rừng hỗn giao nửa rụng

lá Phân kiểu SKH này có ưu điểm sử dụng các chỉ tiêu nhiệt - ẩm phối hợp, bên cạnh đó các tác giả cũng chú ý đến độ dài và cường độ mùa khô, một trong những hạn chế có ảnh hưởng lớn đến diện mạo và thành phần loài thực vật của vùng nhiê ̣t đới Đông Nam Á

Năm 1985, tác giả K D Singh, trong công trình “Classification and Mapping

of tropical Vegetation Types in Asia” [87], đã dùng các chỉ tiêu lượng mưa năm (P), số

ngày mưa (L), độ ẩm trung bình (f), nhiệt độ trung bình tháng lạnh nhất (Tn), nhiệt độ trung bình năm (T), số tháng khô (Lk) để phân chia các kiểu SKH ở châu Á trong đó

vùng sinh thái thực vật của Việt Nam và Lào bao gồm các kiểu sau: (1) Vùng ẩm ở

đất thấp (< 700m) và ở độ cao trung bình với kiểu TTV là rừng rậm ẩm thường xanh cây họ Dầu P > 2000mm, L = 155 – 200, chế độ nhiê ̣t đới Lk < 4; T > 18ºC, f > 80% các tháng đều > 70%, Tn > 15ºC (2) Vùng ẩm, mùa khô rõ rệt, đất thấp (< 800m)

rừng rậm nửa rụng lá họ dầu: P > 1500mm, L = 120 – 150, chế độ nhiệt đới Lk = 4 - 5;

T > 22ºC, Tn > 15ºC (3) Vùng bán khô, có mùa khô sâu sắc, đất thấp < 800m: rừng

rậm rụng lá: P = 1000 - 1500mm, L = 100 – 130, chế độ nhiệt đới Lk = 5 - 6; T > 22ºC, Tn > 20ºC (4) Vùng khô với thời gian dài trên đất thấp (< 800m): rừng rụng lá

thấp và cây bụi cứng: P = 500 - 1000mm, L = 45 – 70, chế độ nhiệt đới Lk = 7 - 8; Tn >

20ºC (5) Vùng núi cao nhiệt đới (> 1500m): rừng thấp nhiê ̣t đới thường xanh trên núi, có hoặc không có thông Kashya (thông 3 lá): P > 2000mm, L > 200, Lk = 0 - 3; Tn = 10 - 18ºC

Bên ca ̣nh yếu tố nhiê ̣t, yếu tố nhiê ̣t - ẩm cũng đóng vai trò quan trọng hay chính

là quan trọng nhất trong sự hình thành nên kiểu TTV Có một số kiểu rừng có liên quan chă ̣t chẽ với chế đô ̣ khô - ẩm như: Rừng mưa nhiê ̣t đới , rừng gió mùa, rừng khô nhiê ̣t đới và savan khô

1.2.2 Nghiên cứu sinh khí hậu ở Việt Nam

Việc nghiên cứu và đánh giá TNTN nói chung, TNKH nói riêng đã được Nhà nước quan tâm ngay từ khi miền Bắc hoàn toàn giải phóng (1954) và đã thu được những kết quả quan trọng, góp phần vào sự nghiệp khôi phục kinh tế và xây dựng đất nước sau chiến tranh

Nghiên cứu SKH trong phân loại TTV, trong NLN nói chung, đã được Thái Văn

Trừng tổng kết trong công trình “Thảm thực vật rừng Việt Nam” [74] Năm 1962,

Schmid nghiên cứu TTV của dãy núi Nam Trung Bộ và những vùng lân cận [87] đã dùng hệ thống phân loại của Aubréville, có thêm một số kiểu của các tác giả khác và đặt thêm một số kiểu khác như kiểu rú thứ sinh, kiểu bãi thảo nguyên cho phù hợp với hoàn cảnh châu Á Thái Văn Trừng, trong giai đoạn 1948 – 1963 đã đưa ra các kết quả

nghiên cứu về “Đặc điểm, sự hình thành rừng ngập mặn ở Cà Mau”, “Điều kiện thiên

nhiên và TTV trên những đồi cát di động ven biển Quảng Bình”; “TTV trên những đồi trọc vùng Trung du Miền Bắc” “Góp phần nghiên cứu rừng Cúc Phương ở Ninh Bình”,

1960 và “Những quần hợp thực vật trên bãi cát sông Hồng”, 1961 của Dương Hữu Thời “Thảm thực vật khu vực Cầu Đá, Nha Trang”, Phạm Hoàng Hộ, 1960 “Những

quần hệ thực vật đồng bằng Phan Rang”, Thái Công Tùng, 1966 “Những kiểu TTV vùng Tây Bắc và vùng Quỳ Châu”, Lê Viết Lộc và Nguyễn Bội Quỳnh, 1963 “Hệ thực vật và TTV vùng núi ở Sa Pa”, Võ Văn Chi, 1964 “Sinh thái hệ thực vật và thực bì vùng ven biển miền Bắc”, Phan Nguyên Hồng, 1968 Năm 1970, Trần Ngũ Phương đã đưa ra

một bảng phân loại rừng miền Bắc Việt Nam gồm 3 đai lớn theo độ cao: đai rừng nhiệt

đới mưa mùa, đai rừng á nhiệt đới mưa mùa, và đai rừng á nhiệt đới mưa mùa núi cao

Thái Văn Trừng, năm 1978 tiến hành phân loại TTV rừng Việt Nam bao gồm 2 nhóm

lớn [75]: Nhóm 1: những kiểu trên vành đai ngang theo vĩ độ ở các vùng thấp và vùng núi có độ cao trung bình (<1.000m ở miền Nam và <700m ở miền Bắc) bao gồm: Các

kiểu rừng, rú kín vùng thấp; Các kiểu rừng thưa; Các kiểu trảng, truông Nhóm 2:

18

những kiểu trên vành đai đứng theo độ cao ở trên các vùng núi: Các kiểu rừng kín vùng

cao; Các kiểu quần hệ khô, lạnh vùng cao Nhìn chung, trong các nghiên cứu này, nhân

tố SKH được vận dụng đến khi mô tả, lý giải sự hình thành, phân hoá của các kiểu TTV ở những vùng khác nhau trên đất nước ta

Tuy nhiên, vẫn cần có những công trình tổng hợp hơn, đi sâu hơn về mặt sinh thái học để hiểu biết quá trình phát sinh, phát triển của các quần thể thực vật dưới tác động của những nhóm nhân tố sinh thái, để có thể xếp loại các “sinh vật khí hậu” làm cơ sở lý giải

về khu hệ thực vật khá đặc sắc của miền Đông Nam Á nhiệt đới gió mùa (NĐGM)

Những kết quả nghiên cứu, điều tra khảo sát và đánh giá TNKH tiếp theo phải kể

đến là: Khí hậu và phát triển kinh tế của D.H.K Lee (1973); Cảnh quan địa lý miền Bắc

Viê ̣t Nam của Vũ Tự Lập (1976); Đánh giá và sử dụng TNKH trong việc xây dựng chiến lược phát triển kinh tế của Nguyễn Đức Ngữ, Nguyễn Trọng Hiệu (1985); Sinh khí hậu ứng dụng trong lâm nghiệp ở Việt Nam của Lâm Công Định (1992); Đánh giá khai thác

và bảo vệ TNKH và tài nguyên nước ở Việt Nam của Nguyễn Viết Phổ, Vũ Văn Tuấn

(1993); Khí hậu và TNKH Việt Nam của Nguyễn Đức Ngữ, Nguyễn Trọng Hiệu (2004)

Ngoài ra, vấn đề nghiên cứu, đánh giá TNKH Việt Nam còn được đề cập đến trong một số giáo trình về tự nhiên Việt Nam, kinh tế sinh thái, cơ sở SKH của các tác giả: Nguyễn Đức Chính, Vũ Tự Lập, Lê Bá Thảo, Nguyễn Pháp, Nguyễn Khanh Vân [44], [60], [87]

Mặt khác, TNKH rất đa dạng và phức tạp nên việc nghiên cứu và đánh giá TNKH cho một khu vực có diện tích không quá lớn (ví dụ cấp tỉnh) mang lại ý nghĩa thực tiễn cao Có thể kể đến một số nghiên cứu loại này tại những khu vực cụ thể như:

Đánh giá điều kiện khí hậu vùng Bắc Trung Bộ phục vụ sản xuất NLN và du lịch của

Nguyễn Thị Hiền, Nguyễn Khanh Vân (1995)

* Các công trình nghiên cứu ở Vùng Đông Bắc

Đối với vùng Đông Bắc, cho đến nay, đã có nhiều công trình nghiên cứu, báo cáo khoa học, bài báo đề cập đến thời tiết, khí hậu khu vực Bắc Bô ̣ (bao gồm vùng Đông Bắc) Các công trình khoa học này là sản phẩm của nhiều người làm công tác khoa học, giảng dạy, quản lí trong nhiều ngành khác nhau: giáo dục, nông nghiệp, lâm nghiệp, thủy lợi, khí tượng thủy văn

Phần lớn các công trình khoa học đều đề cập đến khí hậu cũng như phân vùng khí hậu khu vực Bắc Bộ mà không dùng toàn bộ nội dung nghiên cứu riêng cho vùng Đông Bắc Viê ̣t Nam - Ngược lại, một số công trình nghiên cứu riêng cho một bộ phận hoặc một tỉnh nằm trong vùng Đông Bắc

Trước năm 1954, những đặc trưng khí hậu của khu vực Bắc Bộ trong đó có vùng Đông Bắc đã được mô tả trong các công trình nghiên cứu khí hậu Đông Dương của các nhà khí hậu học người Pháp như: E Bruzon, Pcartai, A Romer [87]

Ảnh hưởng của điều kiện khí hậu đối với sản xuất nông nghiệp và đời sống xã

hội của nhân dân đã được đề cập trong “Tài nguyên khí hậu Việt Nam” của tác giả

Nguyễn Đức Ngữ và Nguyễn Trọng Hiệu [49] Khí hậu vùng Đông Bắc cũng được

phân tích, đánh giá trong tác phẩm “Đặc điểm khí hậu miền Bắc Việt Nam” của Phạm Ngọc Toàn, Phan Tất Đắc [71] hay “Khí hậu Việt Nam” của Phạm Ngọc Toàn và Phan

Tất Đắc [72]

Những năm gần đây, có một số công trình tiêu biểu như: Kiểm kê, đánh giá

TNKH Việt Nam do Nguyễn Duy Chinh phụ trách năm 2006; các tác giả đã nêu đặc

điểm chung của chế độ khí hậu, những đặc trưng của từng yếu tố khí hậu và đánh giá những thuận lợi và khó khăn do khí hậu mang lại

Các công trình nghiên cứu khí hậu ở những khu vực , địa phương cụ thể thuộc

Đông Bắc như: Đặc điểm khí hậu Hoàng Liên Sơn của Đài KTTV Hoàng Liên Sơn [20]; Đặc điểm khí hậu tỉnh Lào Cai của Đài KTTV Lào Cai [18]; Đặc điểm khí hậu

tỉnh Hà Giang của Đài KTTV Hà Giang [19], Đặc điểm khí hậu tỉnh Tuyên Quang của

Đài KTTV Tuyên Quang [21], Đặc điểm khí hậu tỉnh Lạng Sơn của Đài KTTV Lạng Sơn [22], Đặc điểm khí hậu Quảng Ninh của tác giả Nguyễn Trọng Hiệu [33]; Đặc

điểm khí hậu Bắc Thái của Đài KTTV Bắc Thái (cũ); Khí hậu Hà Bắc của Đài KTTV

tỉnh Hà Bắc (cũ).…

Đặc biệt, ít có công trình nào riêng biệt nghiên cứu đánh giá tài nguyên SKH phục vụ phát triển cây trồng NLN vùng Đông Bắc Nhâ ̣n thấy đây là hướng nghiên cứu của khí hậu ứng dụng có ý nghĩa thực tiễn cao, tác giả đã kế thừa và tiếp tục phát huy hướng nghiên cứu này

1.3 CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU VỀ CÂY TRỒNG NÔNG, LÂM NGHIỆP

* Công tri ̀nh nghiên cứu về cây trồng nông nghiệp , cây công nghiê ̣p dài ngày

và cây dược liệu

- Nghiên cứu về cây nông nghiệp nói chung: Lê Trọng Cúc và nnk (1990), Hệ

sinh thái nông nghiệp trung du miền bắc Việt Nam [15];Phạm Quang Anh (1996), Bước đầu nghiên cứu địa sinh thái và định hướng tổ chức sản xuất một số cây công nghiệp dài ngày ở Việt Nam [1]; Nguyễn Xuân Độ (2003), Nghiên cứu, đánh giá các điều kiện địa lý phục vụ phát triển cây công nghiệp dài ngày tỉnh Đắk Lắk [24];

20

- Phân tích và đánh giá mức đô ̣ thích nghi sinh thái của cây công nghiê ̣p dài ngày (cây chè, hồi) với khí hâ ̣u có thể kể đến mô ̣t số công trình: Nguyễn Ngọc Bình, Trần Quang

Việt (2002), Cây Hồi; Nguyễn Đại Khánh, Đánh giá điều kiện khí hậu nông nghiệp đối với

cây chè tại một số vùng trồng chè ở Việt Nam; Tổng Công ty chè Việt Nam (2001), Tóm tắt lý lịch các giống chè nhập nội; [9], [39], [64]

- Để đánh giá mức độ thích nghi TNKH đối với các cây dược liệu NCS đã tổng

quan các tài liệu liên quan đến các cây dược liệu Tiêu biểu trong số đó là: Dược liệu Việt

Nam (NXB Y học, 1978); Phạm Chí Thành, Trần Đức Viên, Nguyễn Chí Thành (2002), Nghiên cứu phát triển một số cây thuốc tham gia chuyển đổi cơ cấu cây trồng ở huyện vùng cao Sa Pa - Lào Cai; Sở Nông nghiệp & PTNN tỉnh Hà Giang (2001), Hướng dẫn

kỹ thuật trồng, chăm sóc cây thảo quả; UBND huyện Hoàng Su Phì (2001), Dự án phát triển trồng cây thảo quả huyện Hoàng Su Phì tỉnh Hà Giang; Triệu Văn Hùng, Nguyễn

Xuân Quát, Hoàng Chương (2002), Kỹ thuật trồng một số loài cây đặc sản rừng; Vương Văn Quỳnh, Phan Văn Thắng (2002), Nghiên cứu điều kiện lập địa cho phát triển thảo

quả ở xã San Sả Hồ, huyện Sa Pa, Lào Cai; Đỗ Tất Lợi (NXB Y học, 2003), Những cây thuốc và vị thuốc Việt Nam; Kỹ thuật trồng một số cây dược liệu của Nguyễn Văn Lan

(NXB Nông nghiệp, 2004); Cây thuốc và động vật làm thuốc ở Việt Nam của Đỗ Huy Bích (NXB Khoa học và Kỹ thuật, 2006); Chu Thị Thơm, Phan Thị Lài, Nguyễn Văn Tó,

Kỹ thuật trồng cây thuốc; Ngô Sỹ Giai và Nguyễn Văn Liêm, Đánh giá các điều kiện khí tượng tương đối với các cây dược liệu chính ở Sa Pa; Cây thuốc, vị thuốc và bài thuốc Việt Nam của Tào Duy Cần (NXB Hà Nội, 2007);… Các tài liệu này nghiên cứu khá

sâu về các cây dược liệu Đây chính là cơ sở giúp NCS xác lập các ngưỡng sinh thái thích nghi của cây dược liệu trong quá trình đánh giá mức độ thích nghi khí hậu của cây dược liệu ở vùng Đông Bắc

* Các công trình nghiên cứu ảnh hưởng của điều kiện tự nhiên tơ ́ i sự phát triển của một số cây lâm nghiệp:

Cho tới nay, một số loại cây rừng trồng chủ yếu ở nước ta như: Keo, Thông, Bạch đàn, Mỡ… đã được nhiều tác giả nghiên cứu lập biểu cấp đất, biểu thể tích, quá trình sinh trưởng và sản lượng rừng như Vũ Tiến Hinh, 2000; Đào Công Khanh, 2001;

Vũ Nhâm (Viện Điều tra Quy hoạch rừng, 2001) Ngoài ra các tác giả Nguyễn Ngọc Lung, Ngô Đình Quế, Lê Đình Khả…cũng có nhiều đóng góp lớn trong quá trình nghiên cứu phát triển rừng trồng tại Việt Nam [37], [38]

Đối với cây keo lai, nghiên cứu trong nước đã có một số công trình tiêu biểu như: Lê

Đình Khả (1999), Nghiên cứu sử dụng giống lai tự nhiên giữa keo tai tượng và keo lá tràm

ở Việt Nam; Nguyễn Hoàng Nghĩa (2003), Phát triển các loài keo acacia ở Việt nam; Trần

Duy Rương (2011), Phân tích hiệu quả kinh tế của rừng trồng keo lai ở Bắc Kạn,… Nghiên cứu đặc tính sinh thái của cây keo lai đã được Lê Đình Khả (1999) và Cẩm nang

ngành lâm nghiệp (2004) đã đề cập tới Yêu cầu về đất của keo lai được Lê Đình Khả

(1999) và Nguyễn Huy Sơn (2006)… nghiên cứu trong nhiều công trình đã được công bố

Trên địa bàn vùng Đông Bắc còn ít công trình nghiên cứu đánh giá cụ thể về TNKH Đặc biệt, chưa có công trình nào nghiên cứu, đánh giá tài nguyên SKH phục vụ phát triển cây trồng NLN có giá trị kinh tế, phù hợp với đặc điểm sinh thái của vùng Đông Bắc Đây là hướng nghiên cứu của khí hậu ứng dụng có ý nghĩa thực tiễn cao

1.4 MỘT SỐ HỆ THỐNG PHÂN LOẠI, PHÂN KIỂU SINH KHÍ HẬU THẢM THỰC VẬT Ở VIỆT NAM

Trong các công trình nghiên cứu về khí hậu, đã có một số tài liệu đề cập, phân tích, phân loại và phân kiểu SKH TTV tự nhiên Tiêu biểu có thể kể đến:

a Phân loại SKH của Vũ Tự Lập

Trong cách phân loại của Vũ Tự Lập, ông nghiên cứu sự hạ nhiệt độ trong mùa đông ở miền Bắc (hiện tượng không thường thấy ở các vùng nhiệt đới khác) cũng như ảnh hưởng của độ cao địa hình đồi núi của lãnh thổ Việt Nam, ông đã đề nghị sử dụng những chỉ số của De Martonne Thực chất đó là số tháng có nhiệt độ thấp dưới một số ngưỡng chính: 18ºC (Koppen coi là ôn đới ấm), 15C (cây nhiệt đới ngừng sinh trưởng), 10ºC (cây cối nói chung ngừng sinh trưởng), 5ºC (nhiệt độ mà khả năng sương muối và băng giá có thể xuất hiện vào nửa đêm về sáng) Dựa vào quan điểm của nhiều nhà nghiên cứu như A.A.Grigôriev và M.I Buduko, G.I.Xelianhinov, của Yêu Trẩm Sinh; Vũ Tự Lập (1978) cho rằng ở những vùng nhiệt đới gió mùa (NĐGM) có nhiều núi như miền Bắc Việt Nam sử dụng tổng tích nhiệt trên 0ºC thích hợp hơn Để phân chia các kiểu SKH cho lãnh thổ miền Bắc Việt Nam, ông đã sử dụng các chỉ tiêu nền tảng nhiệt - ẩm (tổ hợp tổng tích nhiệt trên 0ºC, hệ số thuỷ nhiệt Xelianhinov cải tiến với tổng tích nhiệt trên 0°C thích hợp hơn) Kết quả nhận được 12 tổ hợp nhiệt - ẩm, trong đó ba tổ hợp F, J, K - nội ngoại suy và 9 tổ hợp có số liệu thực tế minh hoạ Với các chỉ tiêu phân chia này chỉ riêng cho miền Bắc Việt Nam có 206 kiểu khí hậu và được tác giả kết hợp thành 97 nhóm kiểu SKH khác nhau [43], [87]

b Phân loại SKH của Thái Văn Trừng

22

Để phục vụ cho phân loại TTV rừng Việt Nam, Thái Văn Trừng đã thiết lập những

tổ hợp các chế độ nhiệt, khô-ẩm Theo tác giả, chế độ khô ẩm ở đây là một phức hệ bao gồm: tổng lượng mưa năm, chỉ số khô hạn và độ ẩm trung bình thấp nhất, phức hệ này là tác nhân khống chế, quyết định sự hình thành những kiểu khí hậu nguyên sinh của TTV tự nhiên thuộc một vùng lớn ở miền NĐGM, như ở Việt Nam

Chế độ nhiệt được tác giả phân chia ra 4 cấp tương đương với các đai sau: Vùng thấp, đai á nhiệt đới núi thấp tầng dưới, đai ôn đới ấm núi thấp tầng trên, đai ôn đới lạnh

núi vừa tầng dưới Chế độ khô-ẩm được tác giả liên kết từ hai chỉ số tổng lượng mưa

trung bình năm (R N ), chỉ số khô hạn (X) Tổng lượng mưa trung bình năm được phân ra

các cấp: Mưa ẩm (>2500mm), ẩm và hơi ẩm (1200-2500mm), Hơi khô và khô 1200mm), Hạn (300-600m) Chỉ số khô hạn X = S.A.D, ở đây S: số tháng khô được xác định theo công thức nhiệt mưa của H Gaussen Ps < 2t, chỉ số S biểu thị độ dài mùa khô, A: số tháng hạn (Pa < t), D: số tháng kiệt (Pd ≈ 0) Hai chỉ số sau cùng đánh giá mức độ nghiêm trọng của mùa khô, trong đó số tháng kiệt D luôn nhỏ hơn số tháng hạn A cũng như chỉ số này luôn nhỏ hơn số tháng khô S Tác giả cho rằng, ở Việt Nam, tại những vùng thấp, t thường gần 25ºC nên lượng mưa Ps của một tháng hạn thường bằng hay nhỏ

(600-hơn 25 mm, xấp xỉ với lượng mưa của “tháng khô sinh thái” mà theo đó thiên nhiên có

những biểu hiện cụ thể về nhịp sống của thực vật, sự rụng lá trong một quần thể thực vật, sự héo ngọn của các cây con trong các khu trồng rừng trên đất trọc Kết quả, dựa vào các kiểu SKH như cách phân chia trên, Thái Văn Trừng đã phân chia được 14 kiểu TTV với những đặc trưng SKH riêng của từng kiểu [75]

c Phân loại SKH của Lâm Công Định

Trong lâm học, chế độ khí hậu là một trong các yếu tố chủ đạo đối với sự phân bố của các loài cây, sự hình thành các kiểu rừng, sự biến đổi của các TTV trên một lãnh thổ

Để xác định chế độ khí hậu của từng địa điểm trên lãnh thổ Việt Nam, Lâm Công Định đã

xây dựng công thức “Nhiệt - ẩm - quang”, trong đó mỗi một yếu tố thành phần lại được tác giả biểu thị ở ba khía cạnh: nền, phân phối trong năm và dao động của nó Về nhiệt,

nền nhiệt bao gồm các chỉ số: tổng nhiệt độ năm, nhiệt độ trung bình năm, chỉ số nhiệt

năm (∆n) và biên độ ngày trung bình Phân phối nhiệt được biểu thị bằng nhiệt – sinh học qua các tháng trong năm Dao động nhiệt gồm những giá trị cực trị (nhiệt độ tháng

lạnh nhất và tháng nóng nhất cũng như nhiệt độ tối cao và tối thấp tuyệt đối trong

năm) Về ẩm, chế độ mưa ẩm cũng bao gồm: nền ẩm (tổng lượng mưa trung bình năm,

số ngày mưa năm, chỉ số ẩm năm - hệ số thuỷ nhiệt năm Xelianhicov cải tiến, độ ẩm

tương đối không khí trung bình năm) Phân phối ẩm được biểu thị bằng chỉ số ẩm

tháng - Ith có xét đến ý nghĩa của nó đối với thực vật Giới hạn dao động mưa ẩm cũng bao gồm các cực trị (tháng khô nhất, trị số Ith nhỏnhất, lượng mưa và độ ẩm tháng khô nhất, tháng ẩm nhất, Ith caonhất, lượng mưa và độ ẩm tháng ẩm nhất) Tương tự, về

quang (độ chiếu sáng) cũng có nền - tổng số giờ nắng năm, số giờ nắng trung bình ngày,

chỉ số quang k (được xác định như là tỷ số giữa số giờ nắng trung bình ngày và lượng

mây che trung bình ngày Phân phối sáng trong năm chủ yếu nhằm vào ý nghĩa sinh

học, cụ thể là sự phân phối chỉ số quang tháng - kth Dao động sáng cũng bao gồm các

giới hạn về mức độ chiếu sáng (những trị số thấp nhất và cao nhất)

Kết quả, trên cơ sở 140 trạm của toàn quốc, tác giả đã thành lập được 78 dạng

công thức “Nhiệt - ẩm - quang” và kết hợp chúng lại thành 10 nhóm loại hình SKH [23]

d Phân loại SKH của các tác giả Viện Địa Lý

Nghiên cứu tính đa dạng của tự nhiên NĐGM Việt Nam, với quan điểm SDHL tài nguyên, phát huy thế mạnh của lãnh thổ, phục vụ PTBV sản xuất NLN, trong khoảng 25 năm trở lại đây những nghiên cứu SKH phục vụ tổ chức lãnh thổ sản xuất ngày càng tỏ rõ lợi ích của mình Đáng chú ý có các nghiên cứu SKH được các tác giả Viện Địa Lý thực hiện trên phạm vi toàn quốc và ở một loạt các vùng địa lý khác nhau:

* Phân loại SKH trong chương trình nghiên cứu Tây Nguyên: Trong chương

trình Tây Nguyên II (1988), phân loại và bản đồ SKH Tây Nguyên ở tỷ lệ 1:250.000

đã được thành lập với những chỉ tiêu nhiệt ẩm chính là [67]: Nền nhiệt biểu thị qua nhiệt độ trung bình năm Nền ẩm biểu thị qua tổng lượng mưa năm, độ dài mùa ít mưa N, cường độ mùa khô n Kết quả trên bản đồ vùng Tây Nguyên (tỷ lệ 1: 250 000) đã phân

chia ra được 12 kiểu và 33 loại SKH

* Phân loại SKH trong chương trình nghiên cứu Dải ven biển Việt Nam: Trong

chương trình nghiên cứu Dải ven biển Việt Nam (1989), để phù hợp với đặc điểm khí hậu chung của lãnh thổ Việt Nam, sử dụng các kết quả nghiên cứu của các nhà khí hậu trước đây, tập thể tác giả viện Địa lý đã phân chia điều kiện khí hậu thành hai miền: miền khí hậu có mùa đông lạnh ở phía Bắc đèo Hải Vân, ký hiệu là N (T tháng 1 < 20ºC và biên độ nhiệt trung bình năm ∆ TN > 9ºC) và miền khí hậu phía Nam (T tháng1 > 20ºC và biên độ nhiệt trung bình năm ∆ TN < 9ºC) [68] Các tác giả đã sử dụng các chỉ số: Tổng lượng

mưa năm và hệ số thuỷ nhiệt Xelianhinov cải tiến k để đánh giá chi tiết hơn chế độ ẩm

của toàn dải ven biển, độ dài mùa ít mưa, độ dài thời đoạn khô Kết quả trên bản đồ

SKH tỷ lệ 1: 1.000.000 ở dải ven biển Việt Nam có 27 đơn vị SKH

24

* Phân loại SKH toàn lãnh thổ Việt Nam: Ở mức độ khái quát hơn, khi thành lập

bản đồ SKH toàn lãnh thổ Việt Nam, tỷ lệ 1: 1.000.000, 1992, các tác giả đã phân chia kiểu SKH (cấp phân loại cơ sở của bản đồ SKH) dựa trên tổ hợp 4 đặc trưng chính, phản ánh điều kiện nhiệt, mưa-ẩm của lãnh thổ, đó là: nhiệt độ trung bình năm, tổng lượng mưa năm,

độ dài mùa lạnh, độ dài mùa khô [80] Kết quả là trên bản đồ tỷ lệ 1: 1.000.000 tồn tại 45 kiểu SKH khác nhau Để thuận tiện cho việc sử dụng cũng như định hướng nghiên cứu chi tiết hơn ở từng vùng cụ thể, các tác giả đã dựa trên cơ chế mùa và nhất là mùa hạn chế về nhiệt và ẩm đối với thực vật (lấy thực vật và cây trồng nhiệt đới làm chuẩn) khái quát hoá những đặc điểm SKH chung, nhóm các kiểu SKH vào thành 5 nhóm

sau: Nhóm 1: Nhóm kiểu SKH NĐGM vùng núi, gồm các kiểu SKH lạnh và rất lạnh,

có độ cao trên 1.500 – 1.600m ở miền Bắc và trên 1.800 ở miền Nam; Nhóm 2: Nhóm

kiểu SKH NĐGM suốt mùa đông lạnh và khô, tồn tại chủ yếu ở Tây Bắc; Nhóm 3: Nhóm kiểu SKH NĐGM có mùa đông lạnh, nửa đầu lạnh khô, nửa sau lạnh ẩm, bao

gồm các kiểu SKH thuộc vùng Đông Bắc, đồng bằng Bắc Bộ, Thanh Hoá, Nghệ An;

Nhóm 4: Nhóm kiểu SKH NĐGM có mùa đông lạnh và hầu như không có mùa khô

(mùa khô dưới 2 tháng), gồm các kiểu SKH ở vùng thấp khu vực Quảng Trị - Thừa

Thiên Huế; Nhóm 5: Nhóm kiểu SKH NĐGM không có mùa đông và có một mùa khô

rõ rệt, bao gồm các kiểu SKH ở vùng thấp miền Nam nước ta

* Phân loại SKH cho một số vùng lãnh thổ: Khi tiến hành phân loại SKH tại các

vùng lãnh thổ khác nhau của Việt Nam như vùng Đông Nam Bộ (1996), Bắc Trung Bộ (1997), …, ở những bản đồ tỷ lệ lớn hơn (1: 500.000; 1: 250.000; 1: 100.000), các tác giả Viện Địa lý đều sử dụng 4 chỉ số đặc trưng: TN, RN, N, n làm chỉ tiêu phân chia ra các đơn

vị SKH Các cấp phân chia chỉ tiêu phụ thuộc vào đặc điểm khí hậu từng vùng cũng như mục đích nghiên cứu cụ thể của mỗi lãnh thổ Tuy nhiên, nhìn chung chúng đều chi tiết hơn so với phân loại SKH Việt Nam

* Phân loại SKH cho một số tỉnh: Ở những bản đồ tỷ lệ lớn hơn (ví dụ: 1:

100.000), được xây dựng phục vụ cho việc đề xuất phát triển những loại hình sản xuất

cụ thể, hoặc phát triển những đối tượng cây trồng lâu năm trong sản xuất lâm nghiệp hay cây cao su, cà phê, chè… trong sản xuất nông nghiệp Các đơn vị SKH ở cấp thấp hơn cấp kiểu còn được phân chia với sự trợ giúp của một số chỉ tiêu biểu thị sự hạn chế đặc biệt của khí hậu địa phương đối với những đối tượng thực vật, cây trồng cụ thể được lựa chọn đó [87]

Nhận xét về phương pháp và kết quả phân loại SKH Việt Nam: Có thể thấy rõ

tính đa dạng của các loại SKH, tuy nhiên, khái quát hoá vẫn có thể rút ra một số nét

chung nhất, đó là: Các cách phân loại SKH ở Việt Nam đều rất chú ý đến những yếu

tố cơ bản của khí hậu là nhiệt độ và lượng mưa hay độ ẩm Trong một số trường hợp, các tác giả chú ý đến một số yếu tố phức hợp như hệ số thuỷ nhiệt, số ngày khô nóng hoặc số ngày sương muối Đối với mỗi yếu tố SKH cơ bản, các tác giả không chỉ chú

ý đến những giá trị nền, phản ánh qua trị số trung bình mà còn chú ý đến trạng thái cực đoan của chúng trong chu kỳ năm, trị số tháng cao nhất và trị số thấp nhất Các tác giả không những chú ý đến trị số của yếu tố mà còn đặc biệt quan tâm đến thời gian duy trì các trị số của yếu tố (độ dài mùa nhiệt, độ dài mùa mưa, mùa khô ) Và mặc dù coi trọng cả hai yếu tố nhiệt và mưa, song hầu hết các tác giả đều quan niệm nhiệt là yếu tố hàng đầu và sự xuất hiện, tồn tại của mùa đông lạnh là yếu tố tạo nên sự phân hoá ở cấp cao nhất

- Chỉ tiêu nhiệt: nhiệt độ trung bình năm lớn hơn 25ºC được gọi là rất nóng, nhiệt

độ trung bình năm dưới 18ºC được gọi là lạnh, tháng có nhiệt độ dưới 18ºC được gọi là tháng lạnh, thời kỳ có nhiệt độ trung bình tháng liên tục dưới 18ºC được gọi là thời kỳ lạnh trong mùa đông (lạnh tương đối ở vùng nhiệt đới) Lựa chọn những ngưỡng nhiệt

độ cũng như tên gọi này các tác giả đã cân nhắc và tham khảo những tài liệu, công trình nghiên cứu của rất nhiều khung phân loại khí hậu trên thế giới cũng như trong vùng Đông Nam Á

- Chỉ tiêu mưa - ẩm: tổng lượng mưa trung bình năm trên 2.500mm là mưa rất

nhiều, tổng lượng mưa khoảng 2.000mm trở lên là mưa nhiều, lượng mưa từ 2.000 đến 1.500 mm thường là mưa vừa, lượng mưa dưới 1.500mm là ít mưa

Nhìn chung các kết quả nghiên cứu về TTV và phân loại TTV của Trần Ngũ Phương, Thái Văn Trừng cho thấy ở vùng NĐGM như Việt Nam với tổng lượng mưa năm khoảng 2.000mm trở lên đã có đủ điều kiện ẩm cho sự tồn tại của kiểu TTV khí hậu ở vùng thấp

(dưới 700m ở miền Bắc và dưới 1.000m ở miền Nam) rừng rậm nhiệt đới thường xanh cây

lá rộng, rừng rậm nhiệt đới mưa mùa, hay kiểu thảm rừng á nhiệt đới mưa mùa phân bố ở

vùng cao (độ cao từ 500-600m đến 1.600 - 1.800m) Thái Văn Trừng chia tổng lượng mưa năm trên 2.500mm thành ngưỡng mưa ẩm, ngưỡng này theo “quy luật tối thiểu” của Mangenot và cũng được thẩm tra trong thực tế, là lượng mưa mà kiểu RKTX lá rộng được hình thành và tồn tại trong bất kỳ hoàn cảnh nào

26

- Độ dài mùa khô: đối với phân kiểu SKH, độ dài mùa khô được tính theo số tháng

khô Những nơi có mùa khô ngắn (còn được gọi là mùa khô không đáng kể) là nơi có dưới 2 tháng khô Từ 3 đến 4 tháng khô là mùa khô trung bình Từ 5 đến 6 tháng khô - mùa khô dài Trên 7 tháng khô: mùa khô rất dài Vì chế độ khô-ẩm của một lãnh thổ có quan hệ chặt chẽ với khả năng bốc hơi thực vật mà đại lượng này luôn phụ thuộc vào điều kiện bức xạ hay nói cách khác là nhiệt độ nên chỉ tiêu tháng khô xác định theo tương quan giữa lượng mưa và nhiệt độ: r = 2t, đã được Koppen, Gausen (1954), Walter và Lieth (1960) sử dụng trong các nghiên cứu của mình

- Độ dài mùa lạnh: được tính bằng số tháng có nhiệt độ trung bình dưới 18ºC, khu

vực có số tháng lạnh 3 tháng là khu vực có mùa lạnh ngắn Khu vực có mùa lạnh trung bình là khu vực có từ 4 - 6 tháng lạnh Những nơi có 7 tháng lạnh trở lên thường là những vùng núi cao có mùa lạnh dài, thậm chí có nơi lạnh quanh năm - khu vực đỉnh núi cao HLS có 12 tháng có nhiệt độ dưới 18ºC Thông thường, ở những vùng thấp nhiệt đới, nhiệt độ trung bình tháng nóng nhất cũng không dưới 18ºC, tuy nhiên miền Bắc Việt Nam lại là một ngoại lệ Lợi dụng nét đặc sắc này của điều kiện khí hậu, từ lâu miền Bắc nước ta, các loại rau mầu ngắn ngày của các vùng vĩ độ trung bình vẫn được trồng rộng rãi và được vận dụng triệt để trong sản xuất nông nghiệp ở đồng bằng Bắc Bộ Khi tiến hành phân kiểu SKH Việt Nam hay ở phần phía Bắc của lãnh thổ phục vụ cho mục đích PTSX NLN, nét đặc sắc này đã được các tác giả đưa vào trong hệ thống chỉ tiêu

Ưu điểm của các phương pháp phân loại SKH của các nhóm tác giả là: (i) Phần đông

các phân loại SKH trên bản đồ (đặc biệt là các phân loại của các tác giả viện Địa Lý) có các đơn vị SKH được thể hiện bằng các khoanh vi có ranh giới cụ thể, trực quan hơn Bên cạnh

đó, việc phân chia các đơn vị SKH trên bản đồ đều được tiến hành trên cơ sở phân loại, có nghĩa là cho phép các đơn vị SKH được lặp lại trong một không gian lãnh thổ Người ta có thể tìm thấy những vùng tuy xa nhau về mặt địa lý, không giống nhau về mặt xuất xứ khu

hệ thực vật nhưng có điều kiện SKH giống nhau Từ những loại, kiểu SKH giống nhau ở các vùng lãnh thổ khác nhau, người sử dụng có thể nhận được những gợi ý, định hướng khai thác khu vực tương tự Chính vì vậy, các kết quả phân loại SKH luôn có ý nghĩa khoa

học và thực tiễn, dễ áp dụng cho những người làm công tác nghiên cứu, quy hoạch (ii) Việc

phân loại và thành lập bản đồ SKH trên phạm vi toàn quốc cho thấy một quan niệm tổng thể

về tài nguyên SKH của lãnh thổ: trên nền NĐGM chung, điều kiện SKH ở các khu vực lớn rất đa dạng và đặc sắc, đã đưa những gợi ý có tính “chiến lược” về đặc thù của điều kiện

SKH ở từng khu vực (iii) Nghiên cứu sự đa dạng độc đáo của điều kiện SKH cho thấy ở

miền Bắc Việt Nam khí hậu NĐGM có mùa đông lạnh thích hợp cho thực vật, cây trồng á nhiệt đới phát triển (điều hiếm có ở các khu vực nhiệt đới khác trên thế giới) Ở vùng Đông Bắc, nhờ thời kỳ mưa phùn ẩm ướt vào cuối mùa đông mà hạn chế mưa-ẩm chỉ tập trung

chủ yếu vào thời kỳ khô hanh nửa đầu mùa đông (iv) Các phân loại SKH đều được tiến

hành dựa trên những nguyên tắc cơ bản: về hình thức phải phản ánh khách quan đặc điểm phân hoá khí hậu của vùng lãnh thổ, về nội dung nó phải thể hiện được đặc điểm sinh thái TTV tự nhiên của chính lãnh thổ đó Bên cạnh đó để đáp ứng được nhu cầu phục vụ quy hoạch lãnh thổ, định hướng sản xuất NLN ở tầm vĩ mô, các phân loại SKH, đặc biệt là phân loại ở phạm vi những vùng cụ thể, đã chỉ rõ những nét đặc thù, những đặc điểm hạn chế

sinh thái đối với các nhóm cây trồng NLN chính ở vùng nghiên cứu (v) Bên cạnh đó các

kết quả phân loại SKH là cơ sở khoa học đáng tin cậy cho việc nghiên cứu phân loại TTV

tự nhiên trên cơ sở nguồn gốc phát sinh Ngày nay, bản đồ SKH đã và đang được sử dụng rộng rãi như những bản đồ thành phần khác của tự nhiên trong nghiên cứu xây dựng bản đồ cảnh quan, và cũng chính bản đồ này khi được xây dựng trên cơ sở tiếp cận sinh thái sẽ là

công cụ đắc lực cho đánh giá tổng hợp, SDHL TNTN và BVMT (vi) Các kết quả phân loại

SKH lại càng có ý nghĩa thực tiễn ứng dụng Chúng đã được sử dụng làm cơ sở khoa học cho việc đánh giá mức độ thuận lợi của điều kiện khí hậu các vùng lãnh thổ khác nhau đối với các loại cây trồng, từ các cây trồng công nghiệp lâu năm cho đến các loại cây trồng rừng

ở vùng đất trống đồi núi trọc Trên cơ sở các kết quả đánh giá này các nhà khoa học đã giúp những người làm công tác quản lý, quy hoạch, xác định và bố trí một cơ cấu cây trồng NLN hợp lý từ ở các vùng địa lý tự nhiên, vùng sinh thái nông nghiệp khác nhau, cho đến ở các tỉnh như Lào Cai, Thái Nguyên, , và tới tận các khu vực hải đảo [86]

Trong sản xuất nông nghiệp những kết quả nghiên cứu SKH là những gợi ý có cơ sở khoa học cho việc bố trí một nhóm cây trồng thích hợp với điều kiện khí hậu riêng của từng vùng lãnh thổ, giúp ích cho việc bố trí cơ cấu gieo trồng, mùa vụ, đề xuất những biện pháp

kỹ thuật canh tác, thuỷ lợi hợp lý, có dự kiến sơ bộ về mức độ tưới tiêu thích hợp cho mỗi loại cây trồng vào những thời điểm cụ thể để đạt năng suất và hiệu quả kinh tế, ít gây tổn hại đến môi trường

28