ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN NGUYỄN VĂN THẢO

NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỘNG ĐỊA HÌNH
TRONG MỐI QUAN HỆ VỚI CÁC HỆ
SINH THÁI VÙNG VEN BIỂN TỈNH
QUẢNG NINH TRÊN CƠ SỞ ỨNG DỤNG
CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM VÀ GIS

Chuyên ngành: Quản lý tài nguyên và môi trường
Mã số: 62.85.01.01

DỰ THẢO
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA LÝ
Hà Nội – 2015

Công trình được hoàn thành tại Khoa Địa lý – Trường Đại học
Khoa học tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội

Địa hình (ĐH) và hệ sinh thái (HST) có quan hệ chặt chẽ với nhau.
Vùng ven biển (VVB) là nơi có sự đa dạng các dạng ĐH và HST
nhạy cảm, nơi tập trung dân số và các hoạt động phát triển kinh tế -
xã hội của một quốc gia hoặc vùng lãnh thổ. Việc khai thác mạnh tài
nguyên VVB đã làm biến động ĐH và tác động mạnh đến HST.
VVB Quảng Ninh có một diện tích đất ngập nước rộng lớn với nhiều
HST tiêu biển như rừng ngập mặn (RNM), cỏ biển, v.v. Trong nhiều
năm qua, việc khai thác tài nguyên tại vùng này đã đóng góp khá lớn
vào tốc độ phát triển kinh tế của tỉnh. Tuy nhiên, đi kèm với thành
tựu kinh tế là rủi ro và hiểm họa: xâm nhập mặn, sa bồi, bão lũ, ô
nhiễm môi trường, mất dần diện tích các HST, v.v. Làm rõ đặc điểm
mối quan hệ giữa ĐH và HST cũng như đánh giá biến động của
chúng sẽ góp phần xây dựng các kế hoạch, dự án làm giảm tác động
tiêu cực khi khai thác tài nguyên VVB Quảng Ninh.
2. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu
2.1. Mục tiêu
1) Làm rõ thêm đặc điểm địa mạo (ĐM), HST và mối quan hệ giữa
ĐM với các HST VVB Quảng Ninh.
2) Đánh giá sự biến động của ĐH và các HST VVB Quảng Ninh.
3) Đề xuất định hướng sử dụng hợp lý tài nguyên VVB Quảng Ninh.
2.2. Nhiệm vụ
1) Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn của biến động ĐH trong mối
quan hệ với HST tại VVB.
2) Nghiên cứu đặc điểm ĐM, các HST và mối quan hệ của chúng tại
VVB Quảng Ninh.

2
3) Nghiên cứu biến động ĐH và các HST trên cơ sở sử dụng công
nghệ viễn thám và công cụ GIS.
4) Nghiên cứu đề xuất định hướng sử dụng hợp lý tài nguyên VVB

HST VVB Quảng Ninh.
7. Cơ sở tài liệu
Ngoài những tài liệu nghiên cứu cơ bản liên quan đến cơ sở lý luận
của luận án, nghiên cứu sinh còn dựa vào các tài liệu của các đề tài,
dự án đã thực hiện, các kết quả khảo sát thực địa và dữ liệu viễn
thám.
8. Cấu trúc luận án
Luận án được trình bày trong 3 chương, ngoài phần mở đầu, kết luận,
khuyến nghị và tài liệu tham khảo
Chương 1: Tổng quan vấn đề và phương pháp nghiên cứu
Chương 2: Đặc điểm ĐM và các HST VVB Quảng Ninh.
Chương 3: Đánh giá biến động ĐH và các HST VVB Quảng Ninh.
Chƣơng 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ VÀ PHƢƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
1.1. Biến động ĐH trong mối quan hệ với HST
1.1.1. Vùng ven biển
Hiện nay có nhiều quan điểm về phạm vi không gian VVB (Coastal
land) của các tổ chức quốc tế, các nhà khoa học trong và ngoài nước,
trong các văn bản hành chính quản lý. Các quan điểm đều thống nhất
VVB là vùng giao hội giữa đất liền và biển, phạm vi không gian của
VVB phụ thuộc vào các mục đích nghiên cứu, quản lý và sử dụng tài

4
nguyên. Nghiên cứu này sử dụng quan điểm của Leontyev О. К,
(1961) về phạm vi không gian VVB.
1.1.2. Đặc trưng địa mạo VVB
Trên cơ sở quan điểm về động lực – hình thái, quá trình ĐM VVB do
yếu tố động lực ngoại sinh tác động được phân chia theo nhân tố
động lực chiếm ưu thế: vùng do sóng thống trị, vùng do sông thống
trị, vùng do thủy triều thống trị, vùng do sinh vật thống trị và vùng

đối với ĐH được thể hiện qua 3 tác động chính: bảo vệ, phát triển và
phá hủy ĐH.
1.1.5. Biến động ĐH trong quan hệ với HST VVB
Khi làm biến động ĐH thì các điều kiện vi khí hậu cũng thay đổi dẫn
đến thay đổi nguồn nước. Khi cả ĐH, vi khí hậu, thuỷ văn thay đổi,
lớp thổ nhưỡng cũng thay đổi thì lớp phủ sinh vật cũng thay đổi. Khi
làm biến đổi lớp phủ sinh vật sẽ tác động đến chế độ thổ nhưỡng,
thay đổi trầm tích bề mặt, dưới tác động của các yếu tố động lực sẽ
làm tăng khả năng biến động ĐH. Tại VVB quá trình bồi tụ và xói lở
bờ biển do yếu tố tự nhiên và tác động của con người đã làm biến
động ĐH dẫn đến mất nơi sinh cư của sinh vật. Ngược lại khi các lớp
sinh vật biến động sẽ mất vai trò đối với ĐM tác động mạnh đến quá
trình bồi tụ-xói lở bờ biển.

6
1.2. Viễn thám và GIS trong nghiên cứu biến động địa hình và
HST VVB
1.2.1. Viễn thám
Các ảnh đa phổ kết hợp với ảnh toàn sắc có độ phân giải không gian
cao cho phép xác định các kiểu bờ biển với đặc trưng về hình thái và
vật chất cấu tạo; phân biệt các đối tượng như BCB, BT, bãi cát
ngầm, các thềm biển, cồn cát cổ và hiện đại, hệ thống lạch triều, cửa
sông, đầm phá và vũng vịnh. Kết hợp với số liệu thực địa có thể phân
định trầm tích vùng triều với các thành phần cơ bản như bùn, bùn
bột, bùn cát và cát. Với đặc tính đa thời gian của dữ liệu viễn thám
cho phép đánh giá được biến động của các dạng địa hình tại VVB.
Đối với các HST RNM, BT sử dụng ảnh đa phổ như để xác định hiện
trạng và đánh giá biến động phân bố của chúng theo cách phân loại
bằng mắt kết hợp với tự động sẽ cho độ chính xác rất cao.
1.2.2. GIS

(1996); Trần Đức Thạnh (2000); Trần Văn Điện (2003); Nguyễn
Ngọc Thạch (2007); Trương Thị Hòa Bình (2008), v.v.
1.3.3. Tại VVB Quảng Ninh
Đối với VVB Quảng Ninh, các nghiên cứu về ứng dụng công nghệ
viễn thám và GIS đánh giá biến động ĐH và các HST VVB còn hạn
chế. Nổi bật hơn cả có nghiên cứu của Trần Đình Lân (2007),
Nguyễn Văn Thảo (2009).
1.3.4. Những tồn tại của các nghiên cứu trước
Các nghiên cứu trước chưa lượng hóa được các thay đổi ĐH VVB do
các hoạt động của con người. Xác định đường bờ biển trên ảnh vệ
tinh còn thiếu thuyết phục. Một hạn chế rất lớn của các nghiên cứu

8
trước là chưa làm rõ được sự biến đổi ĐH trong mối quan hệ với
HST, tức là chưa đánh giá được cơ chế biến động địa hình và HST.

và Đông Nam, tốc độ gió TB 2,5 - 3m/s. Hàng năm khu vực có 1300
- 1600 giờ nắng. Tổng lượng bức xạ cả năm TB khoảng 115
Kcal/cm2. Nhiệt độ không khí TB năm 22,5 - 23
0
C. Lượng mưa TB
của tỉnh 1995mm/năm, thuộc loại cao nhất ven bờ phía bắc.

10
Thủy văn: các sông đều ngắn và dốc, it phân nhánh, uốn khúc yếu,
thung lũng sâu, hẹp. Mạng lưới sông suối khá dày đặc, mật độ TB 1-
1,9km/km
2
. Trong số 30 con sông, tổng lượng nước của 13 con sông
chính khoảng 7.567 triệu m
3
. Lưu lượng phù sa của các con sông này
rất thấp. Tổng lượng bùn cát lơ lửng các sông đưa ra ven bờ Quảng
Ninh khoảng gần 1,5 triệu tấn/năm, trong đó riêng sông Đá Bạch -
Bạch Đằng khoảng 1 triệu tấn /năm.
Hải văn: chế độ nhật triều thuần nhất. Độ lớn thuỷ triều thuộc loại
lớn nhất nước ta, đạt khoảng 2,6 đến 3,6 mét vào kỳ nước cường.
Dòng chảy ven bờ là dòng tổng hợp, có các thành phần dòng triều,
gió và sóng, trong đó dòng chảy triều với thành phần nhật triều có
vai trò quyết định. Tốc độ dòng chảy khi triều rút có thể lớn gấp 1,5 -
2 lần khi triều dâng. Sóng biển nói chung không lớn, trừ những dịp
đặc biệt có bão và gió mùa đông bắc thổi mạnh. Bão đổ bộ vào vùng
biển Quảng Ninh có tần xuất 28% so với toàn quốc, TB mỗi năm có
1,5 cơn bão ảnh hưởng trực tiếp. Tốc độ gia tăng mực nước biển tổng
cộng được xác định là 1,25 mm/năm.
2.1.3. Các hoạt động nhân sinh

thường có mặt cùng cuội, sỏi ở cửa sông, suối tiêu biểu tại cửa sông
Đầm Hà và Hà Cối. Cuội – tảng xuất hiện lẻ tẻ xen kẽ với các loại
trầm tích khác.
2.2.2. Phân vùng ĐM
Nguyên tắc phân vùng
+ Sự khác biệt về đặc điểm địa chất và ĐH.
+ Sự khác biệt về yếu tố động lực của quá trình ĐM.
Đặc điểm các vùng ĐM

12
+ Móng Cái: là vùng cửa sông dạng lấp đầy được phát triển trên nền
đầm phá bị thoái hóa có bờ không ổn định. Khu vực này có động lực
sóng lớn hơn so với các vùng khác đã tạo ra bãi biển Trà Cổ có diện
tích lớn nhất vùng Đông Bắc.
+ Cửa Ông – Quảng Hà: vùng này có kiểu bờ biển dạng Danmat.
Do các đảo nằm song song với đường bờ biển ở phía ngoài nên đã
tạo ra các vũng vịnh kín gió nằm phía trước các cửa sông và đồng
bằng ven biển. Đây là vùng có diện tích RNM và BT lớn nhất miền
Bắc. Động lực triều là yếu tố thống trị của vùng này
+ Cửa Ông – Tuần Châu: phát triển trên nền đá vôi Cacbon –
Pecmi. Phía ngoài là các vịnh Bái Tử Long và Hạ Long. Phía bên
trong là các trung tâm đô thị lớn. Phía trên cao là các mỏ than với trữ
lượng lớn. Động lực triều và hoạt động nhân sinh là yếu tố thống trị
của vùng này.
+ Quảng Yên: là vùng cửa sông hình phễu điển hình với mạng lưới
dày đặc kênh và lạch triều. Động lực triều và sông là yếu tố thống trị
của vùng này.
2.3. Đặc điểm các HST tiêu biểu
2.3.1. Rừng ngập mặn
Các kết quả nghiên cứu gần đây đã phát hiện được 30 loài, thuộc 28
Hình 2.2. Bản đồ phân bố các hệ sinh thái VVB Quảng Ninh
Người hướng dẫn: PGS.TS. Đặng Văn Bào
TS. Trần Đình Lân
Người thực hiện: Nguyễn Văn Thảo
Phương pháp: Giải đoán ảnh viễn thám kết
hợp với khảo sát thực địa


beccarii Asch, H. ovalis Hooker, Z. japonica Asch và Ruppia
maritima Lin. Phân bố của cỏ biển Quảng Ninh tại các lạch, đầm
nuôi và vùng dưới triều ở Đầm Hà, Đồng Rui, Đại Yên và Bãi Nhà
Mạc, v.v.
2.4. Đặc điểm quan hệ giữa ĐM với HST
2.4.1. Vai trò của ĐH với HST
Sự đa dạng của các HST là kết quả của nhiều yếu tố, trong đó yếu tố
đa dạng ĐH đóng vai trò quyết định.
Bảng 2.1. Vai trò của ĐH với HST VVB Quảng Ninh
Nhóm
dạng ĐH
Dạng ĐH
Trầm tích
tầng mặt
Phân bố
HST đi
kèm
Vai trò của ĐH với
HST

Sóng
chiếm ưu

Bãi cát
biển

Cát trung
Trà Cổ,
Bãi Dài,
Bãi Cháy

giun v.v.

Bãi triều

Bùn bột, cát
bột, cát
Dọc ven
bờ biển

Bãi triều
Là môi trường
sống: động vật giáp
xác, thân mềm, cá,
giun v.v.

Delta
triều

Cát nhỏ
Các cửa
sông: Tiên
Yên, Bạch
Đằng
Đất ngập
nước
Là môi trường
sống: động vật giáp
xác, thân mềm, cá,
giun v.v.


vật ngập mặn, thân
mềm, giáp xác, cá,
v.v.

Bãi triều
lầy

Bùn sét,
bùn bột

Hà Nam –
Quảng
Yên
Đất ngập
nước
Nơi sinh cư: các
loại cỏ, động vật
thân mềm, giáp xác,
các loài cá, giun,
v.v. Hoạt động
nhân sinh
chiếm ưu
thế
Đầm nuôi


Luồng
lạch

Bùn sét,
bùn bột
Vịnh Tiên
Yên – Hà
Cối
Đất ngập
nước
Là môi trường
sống: động vật giáp
xác, thân mềm, cá,
giun v.v.
Khu dân
cư
Cát bột, cát,
cuội, sỏi
Các đô thị
ven biển

Đô thị
Là môi trường sống
của con người

15
2.4.2. Vai trò của sinh vật với ĐM
Rừng ngập mặn
Tại VVB Quảng Ninh, các hạt phù sa bùn sét từ sông suối đưa ra

1,0m có khi đến 1,2-1,5m, trong quá trình đào hang tạo nơi cư trú
chúng đưa trầm tích dưới sâu lên bề mặt. Trong cả một vòng đời của
các loài ĐVĐ này chúng sẽ đưa một khối lượng lớn trầm tích dưới
sâu lên bề mặt. Như vậy, một số loài ĐVĐ làm tái lắng đọng và phân
bố trầm tích của vùng triều.
- Đã phát hiện được 158 loài động vật thân mềm (ĐVTM) tại vùng
triều Quảng Ninh. Sinh vật lượng TB của ĐVTM tại vùng BT đạt TB
2127mg/m
2
; RNM khoảng 762mg/m
2
; BCB khoảng 10335mg/m
2
; bãi
triều rạn đá khoảng 159388mg/m
2
. TB khối lượng ĐVTM khu vực
Quảng Ninh đạt 35,51g/m
2
. Trữ lượng ĐVTM tỉnh Quảng Ninh từ
10m nước đến vùng triều vào khoảng 74304 tấn, 68304 tấn ngoài tự
nhiên và nuôi 6000 tấn. Các ĐVĐ nói chung và ĐVTM nói riêng
thường có vòng đời ngắn (TB khoảng 2 năm), trọng lượng vỏ TB của
chúng chiến từ 50 đến 90% trọng lượng cơ thể, do đó xác của ĐVĐ
được phân hủy thành các vỏ vôi cacbonnat. Đây là nguồn cung cấp vật
liệu trầm tích tại chỗ góp phần duy trì và phát triển của bãi. Ngoài ra,
các ĐVTM sống vùi dưới lớp trầm tích bề mặt có tác dụng giống như
các cốt, xương tạo nên sự rắn chắc dưới tác động của sóng và dòng
chảy lên các bãi, hạn chế xói lở bề mặt bãi. Tại khu vực bãi biển Trà
Cổ, kết quả phân tích mẫu 9 mẫu cho thấy hàm lượng cacbonnat trong

quả tạo ra một lớp thông tin mới chỉ rõ biến động diện phân bố của
các HST, đồng thời cho phép hiểu rõ cơ chế biến động phân bố của
chúng. Đánh giá cơ chế biến động phân bố các HST đồng nghĩa với
việc chỉ rõ biến động về ĐH. Ví dụ, diện tích BT bị chiếm cứ thành

18
đầm nuôi trồng thủy sản, như vậy về mặt hình thái ĐH của BT đã
thay đổi, môi trường nước cũng thay đổi.
3.2. Đánh giá biến động địa hình và hệ sinh thái vùng ven biển
Quảng Ninh
3.2.1. Biến động địa hình
Biến động theo chiều ngang
Biến động đường bờ biển
- Trước năm 1975, biến động ĐH VVB chủ yếu do yếu tố tự nhiên.
Từ 1975-1990, khai hoang lấn biển đã tác động mạnh tới ĐH. Từ
1990 đến nay, VVB được khai thác triệt để làm biến động rất mạnh
ĐH. Đánh giá biến động ĐH VVB Quảng Ninh từ năm 1975 đến nay
được chia thành 2 giai đoạn: 1975 – 1990 và 1990 – 2013.
- Từ 1975 - 1990, bờ biển Quảng Ninh có 12 đoạn biến động, trong
đó 01 đoạn xói tự nhiên, 01 đoạn bồi tự nhiên, 10 đoạn bờ bồi do
nuôi trồng thủy sản (03 đoạn), san lấp mặt bằng (03 đoạn) và phát
triển RNM (04 đoạn).
- Từ 1990 - 2013 có 66 đoạn bờ biến động, trong đó có 01 đoạn xói
tự nhiên, 03 đoạn bồi tự nhiên, 14 đoạn bờ bồi do nuôi trồng thủy
sản, 20 đoạn bờ bồi do RNM phát triển, 28 đoạn bờ bồi do san lấp
mặt bằng (hình 3.1).
- Vai trò của tác nhân tự nhiên với biến động đường bờ khoảng 3%
tổng diện tích và 10% tổng chiều dài, RNM góp 29% diện tích và
37% chiều dài biến động đường bờ từ 1975 - 1990, còn lại là do nhân
sinh. Từ 1990 - 2013 lần lượt là 1% về diện tích và 3% về chiều dài,

đồng vị phóng xạ
210
Pb và
226
Ra. Kết quả cho thấy trầm tích BT Đầm

20
Hà có tuổi 1923 - 2012 trong khoảng độ sâu 0 - 60cm, tốc độ lắng
đọng TB 0,82 ± 0,37 cm/năm.
Bãi Trà Cổ - Móng Cái: Số liệu khảo sát thực địa hai mùa được sử
dụng để đánh giá biến động nổi cao. Mặt cắt MC1 vào mùa gió đông
bắc, phần cao của bãi được bồi theo chiều thẳng đứng đạt 0,5m, phần
trung của bãi bị giảm độ cao 0,3m và phần thấp của bãi biển được
nổi cao 0,1m. Xét theo chiều ngang, tại vị trí mực biển trung bình
(MBTB) lùi vào khoảng 9m nhưng vị trí chân bãi biển lại tiến ra phía
biển khoảng 3m. Mặt cắt MC2 cũng được bồi cao vào mùa gió đông
bắc 0,5m, phần trung tâm của bãi tạo thành dải sóng cát lớn với độ
chênh cao khoảng 0,5m, phần thấp của bãi được bồi cao khoảng
0,3m. Theo chiều ngang, tại vị trí MBTB tiến ra biển 12m và chân
bãi tiến ra phía biển 16m. Mặt cắt MC3 được bồi nhẹ ở phần bãi cao,
nổi cao lớn nhất ở phần trung tâm bãi (0,5 m), ở phần thấp của bãi bị
xói sâu khoảng 0,3m, phần chân bãi được bồi nhẹ khoảng 0,2m.
Theo chiều ngang, tại vị trí MBTB tiến ra biển 18m và chân bãi tiến
ra biển khoảng 10m.
3.2.2. Biến động ĐH trong mối quan hệ với HST
- Sự biến động về phân bố của các HST đồng nghĩa với việc nền ĐH
mà lớp phủ sinh vật của HST tồn tại cũng biến động theo. Ngược lại,
khi ĐH biến động sẽ tác động đến sự tồn tại và phát triển của sinh
vật dẫn đến biến động lớp phủ sinh vật của các HST. Phân tích cơ
chế biến động diện phân bố lớp phủ sinh vật của các HST chính là