Tóm tắt luận án Tiến sĩ Địa lý: Nghiên cứu địa mạo - thổ nhưỡng phục vụ quy hoạch và sử dụng đất bền vững vùng bắc Tây Nguyên

Mục tiêu nghiên cứu của luận án xác lập được các phân vị địa mạo thổ nhưỡng làm luận cứ khoa học phục vụ quy hoạch và sử dụng đất bền vững vùng Bắc Tây Nguyên. Xây dựng hệ thống phân vị, tiêu chí và thành lập bản đồ địa mạo thổ nhưỡng vùng Bắc Tây Nguyên. Phân tích đặc điểm, phân hạng cảnh quan địa mạo thổ nhưỡng, đề xuất các giải pháp quản lý và sử dụng đất bền vững trên quan điểm địa mạo thổ nhưỡng vùng Bắc Tây Nguyên.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC

VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

Công trình được hoàn thành tại: Học viện Khoa học và Công nghệ -

Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam

Người hướng dẫn khoa học 1: TS NCVCC Nguyễn Đình Kỳ Người hướng dẫn khoa học 2: PGS.TSKH Nguyễn Địch Dỹ

…… tháng …… năm 201……

Có thể tìm hiểu luận án tại:

- Thư viện Học viện Khoa học và Công nghệ

- Thư viện Quốc gia Việt Nam

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết

Đất là nguồn tài nguyên thiên nhiên quí giá mà hầu hết các nguồn thức ăn cung cấp cho con người đều bắt nguồn từ đó Nhà bác học V.V.Docutraev đã khẳng định, đất là vật thể tự nhiên độc lập, được hình thành do tác động tương hỗ các yếu tố đá mẹ, địa hình, khí hậu, sinh vật và yếu tố thời gian Các mối quan hệ này được nghiên cứu chuyên sâu thành các hướng như: địa mạo - thổ nhưỡng (ĐMTN), đá mẹ/mẫu chất - thổ nhưỡng, khí hậu - thổ nhưỡng, sinh vật - thổ nhưỡng Trong đó, quan hệ ĐM và TN này được coi là quan hệ động

và phức tạp nhất Có thể được giải thích trên cơ sở cân bằng giữa phát sinh hình thái (PSHT) và phát sinh thổ nhưỡng (PSTH) Trong

tổ chức sản xuất và sử dụng đất, đặc điểm ĐMTN đóng vai trò quan trọng tới hiệu quả kinh tế và mức độ bền vững bởi vì, khi sử dụng đất dẫn đến kích hoạt các quá trình ngoại sinh (địa mạo) tác động vào lớp phủ thổ nhưỡng, làm cho nó thay đổi Khi sử dụng đất hợp quy luật PSHT và PSTN thì bền vững và hiệu quả Sử dụng không hợp quy luật thì không bền vững và kém hiệu quả, dẫn đến đất bị thoái hoá - hoang mạc hoá

Vùng Bắc Tây Nguyên (BTN) chiếm khoảng 50% tổng diện tích Tây Nguyên, gồm 2 tỉnh: Kon Tum và Gia Lai, có lớp phủ thổ nhưỡng đa dạng và phức tạp về chủng loại Vùng có đầy đủ các nhóm và loại đất chính của Tây Nguyên Với đặc điểm ĐMTN mang màu sắc vùng núi, cao nguyên, sơn nguyên luôn tiềm ẩn các quá trình tai biến thiên nhiên như: thoái hoá đất, sạt lở đất, lũ lụt, hạn hán

Từ những lý do trên tác giả lựa chọn đề tài “Nghiên cứu địa mạo -

thổ nhưỡng phục vụ quy hoạch và sử dụng đất bền vững vùng Bắc Tây Nguyên” nhằm góp phần giải quyết những yêu cầu thực tế và

phát triển bền vững vùng Tây Nguyên

2 Mục tiêu nghiên cứu của luận án

Xác lập được các phân vị ĐMTN làm luận cứ khoa học phục vụ quy hoạch và sử dụng đất bền vững vùng Bắc Tây Nguyên

3 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Tổng quan các công trình nghiên cứu ĐMTN trong nước và ngoài nước;

- Xác lập cơ sở lý luận nghiên cứu ĐMTN

- Phân tích điều kiện thành tạo cảnh quan ĐMTN vùng BTN;

- Xây dựng hệ thống phân vị, tiêu chí và thành lập bản đồ địa mạo - thổ nhưỡng vùng Bắc Tây Nguyên tỷ lệ 1/250.000;

- Phân tích đặc điểm cảnh quan ĐMTN vùng Bắc Tây Nguyên;

- Đánh giá, phân hạng cảnh quan ĐMTN vùng BTN cho sử dụng

- Đề xuất các giải pháp quản lý và sử dụng đất bền vững trên quan điểm địa mạo - thổ nhưỡng vùng Bắc Tây Nguyên

4 Phạm vi, giới hạn nghiên cứu

- Khu vực nghiên cứu: bao gồm 2 tỉnh Kon Tum và Gia Lai

- Đối tượng nghiên cứu: địa mạo và thổ nhưỡng vùng BTN

5 Luận điểm bảo vệ

- Tương quan địa mạo và thổ nhưỡng ở vùng Bắc Tây Nguyên được thể hiện rõ trong đặc điểm, cấu trúc hình thái địa hình và đặc điểm, cấu trúc hình thái lớp phủ thổ nhưỡng thông qua quá trình phát sinh hình thái và phát sinh thổ nhưỡng trong cảnh quan ĐMTN

- Lãnh thổ vùng Bắc Tây Nguyên được phân hoá thành 12 kiểu và

39 loại cảnh quan ĐMTN đa dạng, phức tạp, vì vậy việc quy hoạch

và sử dụng phải tuân theo sự phân hóa này để đạt được mục tiêu sử dụng đất bền vững và phòng tránh thiên tai

6 Điểm mới của luận án

- Luận án là công trình đầu tiên đánh giá quan hệ địa mạo và thổ nhưỡng vùng BTN và được thể hiện trên bản đồ ĐMTN ở tỷ lệ 1/250.000

- Bước đầu đề xuất phương án tổ chức không gian, quy hoạch, sử dụng đất bền vững, đồng thời cảnh báo thiên tai trên cơ sở phân tích đặc điểm, cấu trúc cảnh quan ĐMTN vùng Bắc Tây Nguyên

7 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

- Ý nghĩa khoa học: góp phần làm sáng tỏ mối quan hệ ĐM và TN

trong vùng nhiệt đới; và hoàn thiện phương pháp nghiên cứu ĐMTN phục vụ quy hoạch, sử dụng hợp lý tài nguyên đất

- Ý nghĩa thực tiễn: Kết quả của luận án là cơ sở khoa học cho quy

hoạch, tổ chức lãnh thổ, sử dụng hợp lý tài nguyên và phòng ánh thiên tai; đồng thời là dữ liệu quan trọng cho điều tra, đánh giá đất Quan điểm và phương pháp nghiên cứu của luận án có thể áp dụng cho toàn vùng Tây Nguyên và vùng khác có điều kiện tương tự

8 Cấu trúc của luận án

Ngoài phần mở đầu, phần kết luận và kiến nghị, tài liệu tham khảo và phụ lục, nội dung luận án gồm 3 chương:

Chương 1 Cơ sở lý luận và phương pháp nghiên cứu địa mạo - thổ nhưỡng vùng Bắc Tây Nguyên

Chương 2 Điều kiện thành tạo và đặc trưng cảnh quan địa mạo - thổ nhưỡng vùng Bắc Tây Nguyên

Chương 3 Đánh giá cảnh quan địa mạo - thổ nhưỡng phục vụ quy hoạch và sử dụng đất bền vững vùng Bắc Tây nguyên

Chương 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ĐỊA MẠO - THỔ NHƯỠNG VÙNG BẮC TÂY NGUYÊN 1.1 Cơ sở lý luận địa mạo - thổ nhưỡng

1.1.1 Khoa học địa mạo - thổ nhưỡng

Mỗi bề mặt địa mạo được xác định bởi hình thái, tuổi, mẫu chất/

đá mẹ và quá trình thành tạo địa hình Địa mạo chiếm ba nhân tố trong năm nhân tố phát sinh đất Do vậy nghiên cứu ĐMTN chủ yếu tập trung vào nghiên cứu quan hệ của các đặc trưng địa mạo này với đất và các quá trình tạo hình thái với quá trình thổ nhưỡng

Xem xét dưới góc độ ĐM và TN, J Tricart (1965) theo A.J Gerrard (1992) , ĐMTN là nghiên cứu mối quan hệ địa mạo, thổ nhưỡng và các quá trình thành tạo trong phát sinh và phát triển Dưới góc độ môi trường địa lý, Olson (1989), Wysocki (2000), Goudie (2004) ĐMTN là nghiên cứu quan hệ phát sinh của đất với môi trường thành tạo

Đồng thời, ĐMTN là phương pháp nghiên cứu quan trọng trong việc thiết lập lại môi trường cổ địa lý (Gerrard, 1992; Birkeland, 1999)

1.1.2 Tổng quan các công trình nghiên cứu địa mạo - thổ nhưỡng

1.1.2.1 Nghiên cứu địa mạo - thổ nhưỡng trên thế giới

Mối quan hệ giữa địa hình và thổ nhưỡng được các nhà khoa học Nga nghiên cứu từ rất sớm vào cuối thế kỷ 19, điển hình là nhà khoa học V.V Docuchaev đã nghiên cứu quy luật xác định sự thay đổi của thổ nhưỡng liên quan đến điều kiện địa hình trên những lãnh thổ nhỏ

N M Xibirtxev (1900) đã phát triển ra học thuyết tổ hợp đất và cấu trúc thổ bì, và nhấn mạnh địa hình trong việc tạo nên tổ hợp đất X.X Neuxtruev (1910) đã nêu ra qui luật tiến hoá và phát triển các tổ hợp đất tương ứng với các giai đoạn phát triển địa hình và theo sơ đồ phát triển địa hình của V Davis

Trong khi điều tra, khảo sát ở vùng đông Châu Phi nhà khoa học Milne (1935) phát hiện sự luân phiên có qui luật của đất liên quan với sự thay đổi địa hình, và đưa học thuyết chuỗi đất (Catena) Clarke (1954) đã phân loại chuỗi đất thành 3 loại, bao gồm: chuỗi đất đơn giản chuỗi đất đá mẹ và 3 chuỗi đất phức hợp

Trong nghiên cứu mối quan hệ đất và địa hình, Boulaine (1966)

và Aubert (1967) đã phân chia thành, các chuỗi đất mà các hợp phần

đất có quan hệ mặt phát sinh; các dãy đất mà các hợp phần đất có quan hệ phát sinh rất yếu hoặc không có quan hệ

J Tricart (1965, 1977) trên cơ sở phân tích mối quan hệ giữa phát sinh hình thái và phát sinh thổ nhưỡng đã phát hiện ra chính sự biến đổi các cân bằng giữa 2 quá trình này là nguyên nhân tạo ra các kiểu chuỗi đất theo địa hình khác nhau Tác giả đưa ra các khái niệm về các loại " đất cắt cụt", "đất bị chôn vùi", "đất đa pha"

Fridland V.M (1972) nghiên cứu và phân chia cấu trúc thổ bì thành 6 kiểu tổ hợp đất: bao gồm kết hợp đất, kết hợp đất đa thời gian, phức hợp đất, hỗn hợp đất, biến hợp đất, điểm hợp đất, tập hợp đất Phương pháp bản đồ cảnh quan ĐMTN đã được Kilian (1972) đã được xây dựng với các nguyên tắc cơ bản cho nghiên cứu tổng hợp

G Bourgeon (1989) đã phắc hoạ cảnh quan ĐMTN trực tiếp từ ảnh vệ tinh để thành lập bản đồ đất thăm dò ở tỷ lệ 1:1.000.000 cho một khu vực rộng lớp của peninsular Ấn Độ R Poss (1996) đã thành lập bản đồ ĐMTN cho phía bắc Togo

François Bétard, Gérard Bourgeon (2009) đã sử dụng phương pháp bản đồ ĐMTN để phân tích địa mạo và thổ nhưỡng miền Bắc Brazil

1.1.2.2 Nghiên cứu địa mạo - thổ nhưỡng ở Việt Nam

Nghiên cứu Địa mạo - Thổ nhưỡng ở Việt Nam không nhiều, đã được đề cập từ những năm 1990 trở lại đây, chủ yếu là nghiên cứu ứng dụng điển hình như Đào Đình Bắc (1997, 1998), Nguyễn Đình

Kỳ, Vũ Ngọc Quang, Đào Đình Bắc, Bourgeon (1995-1999), Nguyễn Văn Dũng (2014-2016)

1.1.3 Quan điểm về cảnh quan địa mạo - thổ nhưỡng và các thành phần cấu thành

Cảnh quan ĐMTN là sự luân phiên có quy luật của các loại đất, nhóm đất trên bề mặt địa hình xác định, được hình thành trên cơ sở cân bằng phát sinh hình thái và phát sinh thổ nhưỡng Khái niệm cảnh quan ĐMTN này trùng với khái niệm chuỗi đất và tổ hợp đất Đồng thời, khái niệm cảnh quan ĐMTN khác với khái niệm cảnh quan địa lý mà các nhà địa lý Việt Nam vẫn sử dụng

Các thành phần thổ nhưỡng trong cảnh quan ĐMTN bao gồm đất tàn tích, đất cắt cụt, đất sườn tích, đất dốc tụ sắp xếp có quy luật trên không gian sườn từ đỉnh, sườn trên, sườn dưới và xuống thung lũng, tạo thành các đơn vị địa mạo - thổ nhưỡng tương ứng

1.1.4 Các nhân tố phát sinh địa mạo - thổ nhưỡng

Cảnh quan ĐMTN phản ánh quan hệ giữa địa hình và thổ nhưỡng trong hình thành và phát triển theo không gian và thời gian và trong mối quan hệ với các nhân tố phát sinh mẫu chất/đá mẹ, khí hậu, sinh vật và chịu tác động của hoạt động con người

1.1.4.1 Đá mẹ/ mẫu chất: cung cấp vật liệu ban đầu thành tạo địa

hình và thổ nhưỡng Đá mẹ/ mẫu chất có nguồn gốc và thành phần thạch học khác nhau sẽ có tốc độ phong hoá ở mức độ khác nhau và

cho những dạng địa hình, thổ nhưỡng tương ứng và đặc trưng

1.1.4.2 Thời gian: quyết định đến mức độ phát triển của địa hình,

thổ nhưỡng và mối quan hệ này, do vậy ảnh hưởng tới đặc điểm địa

hình và thổ nhưỡng

1.1.4.3 Khí hậu, thuỷ văn: Khí hậu ảnh hưởng trực tiếp đến địa hình

và thổ nhưỡng thông qua các quá trình phong hóa đá, quá trình tạo hình thái địa hình, quá trình thổ nhưỡng hoặc ảnh hưởng gián tiếp thông qua ảnh hưởng lên các hệ động thực vật Đồng thời, đặc điểm, hình dạng mạng lưới thuỷ văn phản ánh đặc điểm cấu trúc địa chất

và chia cắt ngang của địa hình và đặc điểm lớp phủ thổ nhưỡng

1.1.4.4 Sinh vật: Động thực vật có vai trò lớn trong việc chuyển hoá

vỏ phong hoá thành lớp phủ thổ nhưỡng và tạo độ phì thông qua cung cấp tàn tích hữu cơ, mùn; quyết định đến việc di trì điều kiện nhiệt ẩm ổn định và khả năng giữ nước; duy trì cân bằng phát sinh hình thái và phát sinh thổ nhưỡng Đồng thời kiểu thảm thực vật và tốc độ tăng trưởng là chỉ thị cho lớp phủ thổ nhưỡng và là thước đo năng suất sinh học của đất

1.1.4.5 Hoạt động nhân tác: Con người có ảnh hưởng sâu sắc đến

quan hệ ĐMTN thông qua việc thay đổi thảm thực vật, tác động cơ học tới địa hình và thổ nhưỡng bằng các biện pháp canh tác, sử dụng

đất; hay như hoạt động xây dựng các công trình dân sinh

1.1.5 Quan hệ giữa địa mạo và thổ nhưỡng vùng Bắc Tây Nguyên

Trên không gian sườn địa hình, hình thành mô hình chu ỗi đất địa hình, phản ánh sự luân phiên có quy luật của đất tàn tích, đất cắt cụt, đất sườn tích, đất dốc tụ tương ứng từ bề mặt đỉnh, sườn dốc, chân sườn, trũng tụ thuỷ

Quan hệ ĐM và TN thể hiện ở quá trình tạo thổ nhưỡng và quá trình tạo hình thái và được thể hiện: 1) Nơi có quá trình phát sinh hình thái mạnh, điển hình cảnh quan đất núi có quá trình bóc mòn mạnh với ưu thế là đất cắt cụt và đất sườn tích tầng mỏng 2) Nơi có quá trình phát sinh hình thái yếu thì vỏ phong hoá, tầng đất dày điển

hình cảnh quan đất cao nguyên bazan có quá bóc mòn y ếu với ưu thế

là đất tàn tích tầng dày 3) Nơi có quá trình phát sinh hình thái khá cân bằng với quá trình thổ nhưỡng, điển hình là cảnh quan đất đồi và cảnh quan đất bình sơn có với ưu thế là đất tàn tích, á tàn tích tầng dày Trong vùng đồng bằng, thung lũng, sự hình thành và phát triển của lớp phủ thổ nhưỡng gắn liền cân bằng giữa quá trình bồi lắng trầm tích và các quá trình thổ nhưỡng feralit, và podzol trong đất, cơ

sở hình thành chuỗi đất đồng bằng, phản ánh trình tự có quy luật của đất nâu vàng hoặc đất xám, đất phù sa loang lổ, đất phù sa không được bồi, đất phù sa được bồi trên các bậc thềm sông cao nhất đến bậc thềm thấp nhất và bãi bồi sông

Địa hình phân phối điều kiện nhiệt ẩm thông qua ảnh hưởng của

độ cao địa hình, hình thành quy luật đai cao cho các thành phần địa

lý trong đó có lớp phủ thổ nhưỡng

Độ cao địa hình và thế địa hình phân phối lại các nguyên tố địa hoá thông sự di chuyển dòng chảy mặt và di chuyển của các mạch, mực nước ngầm dẫn đến ảnh hưởng đặc điểm tính chất của đất Ngoài ra hướng địa hình ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp thông qua các nhân tố phát sinh

1.1.6 Các quá trình thành tạo cảnh quan ĐMTN vùng BTN

1.1.6.1 Quá trình phát sinh thổ nhưỡng: bao gồm quá trình feralit,

quá trình laterit, quá trình sialit, quá trình hình thành mùn và khoáng

hoá trong đất, quá trình podzol hoá và quá trình glây hoá

1.1.6.2 Quá trình phát sinh hình thái địa hình: bao gồm quá trình

bóc mòn bề mặt, quá trình xâm thực của dòng chảy và quá trình bồi tụ

1.2 Cơ sở lý luận thành lập bản đồ địa mạo - thổ nhưỡng

1.2.1 Tổng quan khái quát hệ thống phân loại ĐMTN

Điển hình là hệ thống phân loại của các nhà khoa học Pháp của tổ chức ORSTOM và hệ thống phân loại của các nhà khoa Úc

1.2.2 Hệ thống phân loại cảnh quan ĐMTN cho vùng BTN

Hệ thống phân loại ĐMTN dựa trên nguyên tắc nguồn gốc phát sinh, đặc biệt động lực thành tạo và trật tự sắp xếp của các thành phần thổ nhưỡng có quy luật trên không gian sườn Trong nghiên cứu này, tác giả lựa chọn hệ thống phân loại 3 cấp bao gồm cấp kiểu, phụ kiểu và loại cảnh quan ĐMTN phù hợp với tỷ lệ nghiên cứu là 1/250.000, trong đó: 1) Cấp kiểu cảnh quan ĐMTN được hình thành trên cơ sở tương quan giữa kiểu địa hình với lớp phủ thổ nhưỡng; 2) Cấp phụ kiểu cảnh quan ĐMTN là cấp dưới của cấp kiểu, được hình

thành trên cơ sở tương quan giữa quá trình ĐM với lớp phủ TN; 3) Cấp loại cảnh quan ĐMTN là được hình thành trên cơ sở tương quan giữa mẫu chất/ đá mẹ thành tạo với lớp phủ thổ nhưỡng trong mối tương quan với cấp kiểu và phụ kiểu

1.2.3 Tiêu chí phân chia cảnh quan địa mạo - thổ nhưỡng

Phân chia ĐMTN ở cấp kiểu CQ ĐMTN trên cơ sở tương quan giữa kiểu hình thái địa hình với lớp phủ thổ nhưỡng Việc phân chia hình thái địa hình, thể hiện ở bảng 1.8

Bảng 1.1 Tiêu chí phân chia hình thái địa hình vùng BTN

Đồng thời, việc phân chia kiểu cảnh quan đất núi, bình sơn, đồi

và đồng bằng bán khô hạn dựa vào đặc điểm khí hậu và sự xuất hiện của nhóm đất đại diện cho khí hậu này như nhóm đất xám, đất xám nâu, đất nâu thẫm đạt chuẩn Lixisols, Luvisols hoặc Phaeozems Phân chia phụ kiểu cảnh quan ĐMTN dựa vào sự phân hoá của lớp phủ thổ nhưỡng với mức độ chia cắt địa hình và tỷ trọng đất đọng ở khe trũng

1.2.4 Quy trình thành lập bản đồ địa mạo - thổ nhưỡng

Thành lập bản đồ địa mạo - thổ nhưỡng vùng Bắc Tây Nguyên được thực hiện theo quy trình hình 1.4

độ phì ổn định cho năng suất sinh học cao, hệ sinh thái bền vững

1.3.2 Đánh giá, phân hạng cảnh quan địa mạo - thổ nhưỡng phục vụ quy hoạch và sử dụng đất bền vững

Việc đánh giá cảnh quan ĐMTN là việc xem xét đặc điểm, tính chất của cảnh quan ĐMTN có phù hợp với nhu cầu sinh thái của loại hình sử dụng đất đai nào đó không; và xem xét việc sử dụng hiện tại đã thích hợp hay chưa để có hướng điều chuyển trong quy hoạch để đạt được mục tiêu phát triển bền vững

Trong phân hạng mức độ thích hợp vùng BTN, NCS sử dụng nguyên tắc yếu tố hạn chế lớn nhất, tức nếu yếu tố trội ở mức giới hạn lớn nhất thì xếp hạng theo mức của yếu tố hạn chế đó

1.3.3 Giới hạn xói mòn đất cho phép: trong nghiên cứu này tác giả

lấy giá trị 5 tấn/ha/năm làm giới hạn lượng xói mòn đất cho phép

1.3.4 Mô hình nông lâm kết hợp: là mô hình tổ chức không gian

sản xuất bền vững cho vùng đồi núi và cao nguyên

1.3.5 Tổ chức không gian lãnh thổ: dựa trên các cảnh quan địa mạo

- thổ nhưỡng cơ sở Nó thể hiện mối liên kết giữa địa hình, thổ nhưỡng với các nhân tố phát sinh trong không gian Việc bố trí, sắp xếp các loại hình sử dụng đất trên quy mô khác nhau dựa vào các cấp phân vị địa mạo - thổ nhưỡng từ cao đến thấp một cách hợp lý để đạt

hiệu quả cao nhất về các mặt kinh tế, xã hội và môi trường

1.3.6 Quy hoạch sử dụng đất: Trong tiếp cận ĐMTN, quy hoạch sử

dụng đất là một tiến trình đánh giá tiềm năng cảnh quan ĐMTN, xây dựng những quyết định, và đưa đến những hành động trong việc phân chia cảnh quan ĐMTN cho nhu cầu sử dụng để cung cấp những

cái có lợi nhất, nhưng vẫn đảm bảo nhu cầu trong tương lai

1.4 Quan điểm và phương pháp nghiên cứu

1.4.1 Quan điểm nghiên cứu: quan điểm tổng hợp và hệ thống,

quan điểm lịch sử, quan điểm sinh thái, quan điểm phát triển bền vững và quan điểm về thoái hoá đất

1.4.2 Phương pháp nghiên cứu: Phương pháp địa mạo - thổ

nhưỡng, phương pháp khảo sát thực địa, phương pháp bản đồ, viễn thám và GIS, phương pháp định lượng xói mòn đất và phương pháp phân tích mẫu

1.5 Các bước tiến hành nghiên cứu của luận án

Hình 1.5 Sơ đồ các bước thực hiện nghiên cứu đề tài

Chương 2 ĐIỀU KIỆN THÀNH TẠO VÀ ĐẶC TRƯNG CẢNH QUAN ĐMTN VÙNG BẮC TÂY NGUYÊN

2.1 Điều kiện thành tạo cảnh quan ĐMTN vùng BTN

2.1.1 Vị trí địa lý

Vùng Bắc Tây nguyên nằm trong tọa độ địa lý từ 13055'10" đến 14°36'30" VB và từ 107°27'23" đến 108°54'40" KĐ Vùng Bắc Tây Nguyên với diện tích 2.522.653 ha gồm 2 tỉnh: Kon Tum và Gia Lai Vùng Bắc Tây Nguyên trải dài theo hướng Bắc Nam, hẹp ở phía Bắc Địa hình núi cao án ngữ ở phía đông gây ra hiện tượng phơn, tạo ra

sự khác biệt giữa khí hậu của vùng với Duyên Hải Nam Trung Bộ

2.1.2 Điều kiện địa chất

Vùng BTN có nền đá mẹ/mẫu chất đa dạng từ thành tạo trẻ Đệ tứ đến thành tạo cổ Ackeozoi, đa dạng về nguồn gốc từ trầm tích, biến chất, magma xâm nhập, đến magma phun trào và được làm phức tạp bởi quá trình kiến tạo, và quá trình bóc mòn Trên cơ sở thành phần thạch học và nguồn gốc địa chất vùng Bắc Tây Nguyên được chia thành 8 nhóm đá chính, bao gồm: đá biến chất, đá phun trào magma acid, đá phun trào mafic, đá xâm nhập acid, đá xâm nhập trung tính, đá xâm nhập mafic và siêu mafic, đá trầm tích, trầm tích bở rời Kainozoi

2.1.3 Điều kiện địa hình, địa mạo

Bắc Tây Nguyên là một hệ thống núi, cao nguyên với những thung lũng và đồng bằng giữa núi Hệ thống núi cao ở phía đông và thoải dần về phía Tây, đường gờ núi có hình cánh cung, phần lồi quay về phía Đông, ôm lấy các cao nguyên và đồng bằng ở phía tây, tạo nên một ranh giới tự nhiên về khí hậu giữa phía Đông và phía Tây

2.1.4 Điều kiện khí hậu

Vùng vừa chịu ảnh của khí hậu nhiệt đới gió mùa, vừa mang tính chất của khí hậu cao nguyên mát dịu Nhiệt độ trung bình năm dao động từ 170

C đến 270C Lượng mưa trung bình năm từ 1.200 đến 2.800 mm Do ảnh hưởng của địa hình mà vùng Bắc Tây Nguyên có

sự phân hoá rõ rệt theo hướng Bắc Nam hình thành 3 kiểu sinh khí hậu: kiểu khí hậu nhiệt đới núi cao dịu mát ở phía Bắc chuyển dần dần thành kiểu khí hậu nhiệt đới cao nguyên thấp và kiểu khí hậu nhiệt đới bán khô hạn ở phía Nam

2.1.5 Điều kiện thuỷ văn

Mạng lưới sông, suối tương đối phát triển Quá trình xâm thực sâu tại đây diễn ra mạnh mẽ, đường chia nước phức tạp Mạng lưới sông suối Vùng Bắc Tây Nguyên có quan hệ mật thiết với cấu trúc

địa chất và các hệ thống đứt gãy Vùng có các hệ thống sông lớn như sông Ba, sông Sê San, sông Pô Kô và sông Đắk Bla

2.1.6 Đặc điểm lớp thảm thực vật

Thảm thực vật bao gồm các kiểu sau: kiểu rừng lá rộng thường xanh, kiểu rừng thưa cây lá rộng rụng lá, kiểu rừng thưa cây lá kim, kiểu rừng hỗn giao cây lá rộng với lá kim nhiệt đới, kiểu rừng hỗn giao cây lá rộng và tre nứa, kiểu rừng tre nứa, rừng trồng, trảng cây bụi cỏ, nương rẫy, lúa nước và cây lâu năm

2.1.7 Hoạt động nhân tác

Việc tăng dân số cơ học những năm qua gây áp lực tới tài nguyên môi trường - nhu cầu sử dụng đất để phát triển kinh tế xã hội lớn Phần lớn diện tích vùng đã đưa vào sử dụng, trong đó nhóm đất nông nghiệp là 2.268.822 ha, chiếm 89,94%DTTN, bao gồm đất sản xuất nông nghiệp là 1.066.374 ha và đất lâm nghiệp là 1.199.881 ha; Đất phi nông nghiệp là 147.385 ha, chiếm 5,84% DTTN Ngoài ra còn đất chưa sử dụng là 102.941ha, chiếm 4,08% ha DTTN

2.1.8 Đặc điểm thổ nhưỡng

Lớp phủ thổ nhưỡng có 9 nhóm đất 24 loại đất trong thể hiện sự đan xen quy luật địa đới và phi địa đới liên hệ chặt chẽ với điều kiện thành tạo Nhóm đất địa đới chiếm ưu thế bao gồm nhóm đất feralit

đỏ vàng, nhóm đất feralit nâu đỏ ngoài ra còn loại đất xám bán khô hạn thể hiện đặc trưng cho vùng khô hạn; nhóm đất phù sa, nhóm đất glây, nhóm đất đen, nhóm đất xói mòn trơ sỏi đá thể hiện quy luật quy phi địa đới; và nhóm đất mùn feralit vàng đỏ và nhóm đất mùn feralit nâu đỏ thể hiện quy luật đai cao

2.2 Đặc trưng địa mạo - thổ nhưỡng vùng Bắc Tây Nguyên

Trên cơ sở mối quan hệ địa mạo và thổ nhưỡng và với các nhân tố phát sinh ra chúng, lựa chọn hệ thống phân loại phù hợp với khu vực nghiên cứu, nghiên cứu sinh tiến hành thành lập bản đồ ĐMTN ở tỷ

lệ 1/250.000 với hệ thống tiêu chí phân chia và quy trình thành l ập bản đồ ĐMTN đã được thiết lập Đặc điểm tự nhiên vùng BTN được thể hiện trong 12 kiểu và 39 loại CQ ĐMTN Quan hệ giữa địa mạo

và thổ nhưỡng thể hiện ở các kiểu, và loại cảnh quan ĐMTN

2.2.1 Kiểu cảnh quan đất núi cao trung bình

Cảnh quan này phân bố chủ yếu ở phía dãy núi Ngọc Linh Do quá trình bóc mòn chiếm ưu thế kết hợp ảnh hưởng của độ cao địa hình mà tương ứng với địa hình núi cao trung bình là tổ hợp đất mùn feralit gồm hai thành phần chính là cắt cụt tầng mỏng trên sườn trên

và đất sườn tích tầng dày hơn, giàu mùn trên sườn dưới và chân sườn, đạt chuẩn Umbric Leptosols hoặc Umbric Cambisols Tuy nhiên hợp phần đất sườn tích tầng dày ở sườn dưới và chân sườn ở địa hình núi chia cắt nhiều chiếm tỷ trọng lớn hơn ở địa hình ít chia cắt Đồng thời lớp phủ thổ nhưỡng phân hoá trên nhóm đá magma acid và đá biến chất cũng khác nhau tạo nên 4 loại cảnh quan KJ, KIJ, KA và KIA

2.2.2 Kiểu cảnh quan đất bình sơn cao

Cảnh quan này phân bố ở Kon Hà Nừng và Kon Plông Bình sơn

là kết quả của quá trình san bằng cổ địa lý, có vỏ phong hoá dày, quá trình thổ nhưỡng diễn ra mạnh Đồng thời do ảnh hưởng độ cao địa hình mà thuận lợi hình thành đất tàn tích và á tàn tích giàu mùn, có hình thái phẫu diện thuần thục như đất mùn feralit vàng đỏ đạt chuẩn Humic Acrisols hoặc Humic Ferralsols Địa hình bình sơn phần lớp

bị chia cắt mạnh có cấu trúc đồi xen trũng hẹp được hình thành bởi

đá magma acid và đá biến chất với lớp phủ thổ nhưỡng biến đổi tương ứng thể hiện ở 2 loại cảnh quan OHJ và OHA

2.2.3 Kiểu cảnh quan đất cao nguyên bazan cao (OZ)

Cảnh quan này phân bố ở Kon Plông và Kon Hà Nừng, được hình thành trên đá bazan có tuổi Neogen, có quá trình phong hoá tri ệt để cho vỏ phong hoá và tầng đất dày Đất có màu nâu đỏ, cấu trúc viên hạt, thành phần cơ giới trung bình Tương ứng cao nguyên bazan cao

có đá ong là tổ hợp đất tàn tích nâu đỏ Đồng thời có sự phân hoá thành bề mặt đỉnh với độ cao 1100-1400 m chia cắt nông, bề mặt sườn trên với độ cao 900-1100 m chia cắt sâu; và bề mặt sườn dưới với độ cao 600-900 m chia cắt nông với lớp phủ thổ nhưỡng biến đổi tương ứng, thể hiện ở cảnh quan OZ1, OZ2 và OZ3

2.2.4 Kiểu cảnh quan đất núi thấp

Cảnh quan phân bố Sa Thầy và Mang Yang Cảnh quan này có quá trình bóc mòn ưu thế, làm cho tầng đất bị mỏng đi và trẻ hoá liên tục nên đất thường có tầng mỏng, nhiều đá lẫn Tương ứng với địa hình núi thấp là tổ hợp đất feralit vàng đỏ, gồm hai thành phần chính

là đất cắt cụt tầng mỏng trên sườn trên và đất sườn tích tầng dày hơn trên sườn dưới và chân sườn, đạt chuẩn Leptosols hoặc Cambisols Tuy nhiên hợp phần đất sườn tích tầng dày ở sườn dưới và chân sườn trên địa hình núi chia cắt nhiều chiếm tỷ trọng lớn hơn ở địa hình ít chia cắt, kết hợp với ảnh hưởng của đá mẹ, lớp phủ thổ nhưỡng thay đổi tương ứng, tạo nên 3 loại cảnh quan NIJ, NJ, và NA

2.2.5 Kiểu cảnh quan đất bình nguyên thấp

Cảnh quan phân bố từ Ngọc Hồi đến TP Kon Tum và Sa Thầy Bình sơn được hình thành trên địa hình cổ, quá trình phong hoá khá triệt để và quá trình thổ nhưỡng mạnh đã tạo ra vỏ phong hoá và tầng đất dày Tương ứng với môi trường địa mạo ổn định trong thời gian khá dài của cảnh quan đất bình sơn là đất tàn tích, á tàn tích có phẫu diện thuần thục như đất feralit đỏ vàng có tầng tích sét đạt chuẩn đất Acrisols, và đất nâu đỏ đạt chuẩn đất Ferralsols Trong cảnh quan này còn có những địa hình bóc mòn sót lại là các đồi sót có tầng đất mỏng Trong điều kiện mưa nhiều phần lớn địa hình bình sơn bị chia cắt mạnh và có cấu trúc đồi xen khe trung rộng hoặc đồi xen khe trũng hẹp và lớp phủ thổ nhưỡng theo đổi theo cấu trúc này thể hiện ở trong 4 loại cảnh quan CHJ, CRJ, CHA, CRA

2.2.6 Kiểu cảnh quan đất cao nguyên bazan thấp (CZ)

Cảnh quan CZ chiếm phần lớn diện tích tỉnh Gia Lai và phân bố ở

TP Kon Tum Do đặc điểm của đá bazan dễ phong hoá nên quá trình phong hoá triệt để, cho vỏ phong hoá, tầng đất dày và địa hình trơn tru, mềm mại, tạo thuận lợi cho hình thành nguồn nước ngầm giàu khoáng chất Fe2+, Al3+, chính sự di chuyển, dao động của mực nước ngầm và hiện tượng mao dẫn lên bề mặt, kết hợp với bề mặt cao nguyên thay đổi theo đai cao tạo ra sự thay đổi quá trình địa hoá laterit theo địa thế của bề mặt cao nguyên: bề mặt đỉnh nổi cao khá bằng phẳng, bề mặt sườn trên chia cắt mạnh và sâu nhưng không có kết von, bề mặt sườn dưới có lộ đá ong ngoài ra lớp bazan phủ mỏng

ở rìa tiếp xúc của bề mặt sườn trên, bề mặt sườn dưới, và lớp phủ thổ nhưỡng tàn tích thay đổi tương ứng, được thể hiện ở 7 loại cảnh quan CZ11, CZ12, CZ21, CZ22, CZ31, CZ32, CZ4

2.2.7 Kiểu cảnh quan đất đồng bằng, thung lũng cao

Cảnh quan này phân bố từ Ngọc Hồi đến TP Kon Tum Cảnh quan này được hình thành trên sản phẩm bồi tụ của hệ thống sông Pô Kô Đặc điểm lớp phủ thổ nhưỡng phân hoá theo bậc thềm sông và nguồn gốc trầm tích bồi tụ được thể hiện ở hai loại cảnh quan TP và Tt

2.2.8 Kiểu cảnh quan đất đồi

Phần lớn địa hình đồi được hình thành bởi quá trình pediment Tương ứng địa hình đồi pediment là tổ hợp đất cắt cụt và sườn tích Phần lớn địa hình bị chia cắt mạnh và có cấu trúc đồi pediment xen khe trũng rộng hoặc đồi pediment xen khe trũng hẹp và lớp phủ thổ nhưỡng thay đổi tương ứng, thể hiện ở loại cảnh quan DRA và DHA