BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI
----------
NGUYỄN THỊ HƯƠNG
ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN KHÍ HẬU PHỤC VỤ
PHÁT TRIỂN MỘT SỐ CÂY TRỒNG TỈNH BẮC NINH
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC ĐỊA LÍ
HÀ NỘI – 2016
1
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI
----------
NGUYỄN THỊ HƯƠNG
ĐÁNH GIÁ TÀI NGUYÊN KHÍ HẬU PHỤC VỤ
PHÁT TRIỂN MỘT SỐ CÂY TRỒNG TỈNH BẮC NINH
Chuyên ngành: Địa lí tự nhiên
Mã số: 60.44.02.17
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC ĐỊA LÍ
Người hướng dẫn khoa học:
PGS.TS NGUYỄN THỤC NHU
MỘT SỐ HÌNH ẢNH THỰC TẾ
PHỤ LỤC
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
TT
Viết tắt
Từ đầy đủ
1.
GDP
Tổng sản phẩm nội địa
2.
HĐND
Hội đồng nhân dân
3.
Max
Cực đại
4.
R (mm)
Tổng lượng mưa trung bình năm
10.
SKH
Sinh khí hậu
11.
Tnăm
Nhiệt độ trung bình năm
12.
TN&MT
Tài nguyên và môi trường
13.
UBND
Ủy ban nhân dân
DANH MỤC CÁC BẢN ĐỒ
Hình 2.3 Bản đồ phân bố lượng mưa trung bình năm tỉnh Bắc Ninh
50b
Hình 3.1 Sơ đồ tổng hợp các kiểu sinh khí hậu lãnh thổ Việt Nam
74b
Hình 3.2 Bản đồ sinh khí hậu tỉnh Bắc Ninh
80b
Hình 3.3 Bản đồ đánh giá mức độ thích nghi của cây lúa đối với
điều kiện sinh khí hậu tỉnh Bắc Ninh
93b
Hình 3.4 Bản đồ đánh giá mức độ thích nghi của cây ngô đối với
điều kiện sinh khí hậu tỉnh Bắc Ninh
96b
Hình 3.5 Bản đồ tổng hợp mức độ thích nghi của cây lúa, cây ngô
theo các kiểu loại khí hậu tỉnh Bắc Ninh
97b
Hình 3.6 Bản đồ tổng hợp mức độ thích nghi của cây lúa, cây ngô đối
với điều kiện sinh khí hậu theo các đơn vị hành chính tỉnh
Bắc Ninh
Biểu đồ
Tên biểu đồ
Biểu đồ 1.1 Chuyển dịch cơ cấu kinh tế theo ngành tỉnh Bắc Ninh
giai đoạn 2010 – 2014 (ĐV: %)
5
Trang
27
Biểu đồ 1.2 Cơ cấu sử dụng đất tỉnh Bắc Ninh năm 2014 (ĐV:%)
29
Biểu đồ 1.3 Giá trị sản xuất nông nghiệp tỉnh Bắc Ninh (giai
đoạn 2010 -2014)
31
Biểu đồ 1.4 Giá trị sản xuất ngành trồng trọt và lương thực có
hạt tỉnh Bắc Ninh (giai đoạn 2010 – 2014)
32
Biểu đồ 1.5 Diện tích và sản lượng cây lương thực có hạt phân
theo đơn vị hành chính tỉnh Bắc Ninh năm 2014
97
Trang
Bảng 1.1
Các đơn vị hành chính tỉnh Bắc Ninh năm 2014
25
Bảng 1.2
Hiện trạng sử dụng tài nguyên đất tỉnh Bắc Ninh năm 2014
30
Bảng 2.1
Giờ nắng trong các tháng và năm tỉnh Bắc Ninh (ĐV: giờ)
44
Bảng 2.2
Trị số phổ biến của một số đặc trưng tài nguyên bức xạ,
nắng.
45
Bảng 2.7
Khả năng bốc hơi trong năm (ĐV: mm)
53
Bảng 2.8
Trị số phổ biến của một số đặc trưng tài nguyên gió tỉnh
Bắc Ninh năm 2014
54
Bảng 3.1
Hệ thống chỉ tiêu sinh khí hậu thảm thực vật tỉnh Bắc Ninh.
80
Bảng 3.2
Diện tích các loại sinh khí tỉnh Bắc Ninh.
81
Bảng 3.3
Các cấp thích nghi đối với cây trồng tỉnh Bắc Ninh.
Bảng 3.8
Kết quả đánh giá mức độ thích nghi của cây lúa, cây
ngô đối với điều kiện sinh khí hậu tỉnh Bắc Ninh.
92
Bảng 3.9
Diện tích các mức độ thích nghi của cây lúa đối với điều
kiện sinh khí hậu theo các đơn vị hành chính và toàn
tỉnh Bắc Ninh.
93
Diện tích các mức độ thích nghi của cây ngô đối với
điều kiện sinh khí hậu theo các đơn vị hành chính và
toàn tỉnh Bắc Ninh.
96
Bảng
3.10
7
PHẦN MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Các yếu tố khí hậu có vai trò to lớn trong đời sống và sự phát triển của
nguyên khí hậu phục vụ phát triển một số cây trồng tỉnh Bắc Ninh” làm nội
dung nghiên cứu.
2. Mục đích, nhiệm vụ và giới hạn nghiên cứu của đề tài
2.1. Mục đích nghiên cứu
Đánh giá tài nguyên khí hậu nhằm mục đích đánh giá mức độ thích
nghi của điều kiện khí hậu đối với một số cây trồng nông nghiệp phục vụ định
hướng quy hoạch theo hướng sinh thái thích nghi cây trồng tỉnh Bắc Ninh.
2.2. Nhiệm vụ nghiên cứu
Để đạt được những mục tiêu nêu trên đề tài tập trung nghiên cứu, giải
quyết những nhiệm vụ cơ bản sau:
(1) Tổng quan cơ sở lí luận và thực tiễn, chỉ tiêu đánh giá mức độ thích
nghi của cây trồng.
(2) Phân tích các đặc điểm khí hậu tỉnh Bắc Ninh, xác định được các
loại hình sinh khí hậu tỉnh Bắc Ninh.
(3) Nghiên cứu đặc điểm sinh thái của một số cây nông nghiệp để xác
định các chỉ tiêu và ngưỡng sinh thái cụ thể phù hợp với các loại hình sinh khí
hậu.
(4) Phân loại sinh khí hậu tỉnh Bắc Ninh và thể hiện kết quả phân loại
trên bản đồ tỉ lệ 1: 200 000
(5) Xây dựng hệ thống chỉ tiêu và phương pháp để đánh giá mức độ
thích nghi của cây nông nghiệp với điều kiện khí hậu
(6) Đề xuất các phương án giải quyết, định hướng phát triển các cây
nông nghiệp trên địa bàn tỉnh Bắc Ninh.
2.3. Giới hạn nghiên cứu
9
Phạm vi lãnh thổ nghiên cứu của đề tài là một đơn vị hành chính cấp
tỉnh: Tỉnh Bắc Ninh có tọa độ:
105o54’00’’
Kết quả đánh giá tổng hợp điều kiện tự nhiên và tài nguyên thiên nhiên
nói chung, đánh giá tài nguyên khí hậu nói riêng là cơ sở khoa học đầu tiên
trong công tác quy hoạch lãnh thổ của mỗi địa phương, mỗi quốc gia trên thế
10
giới. Do đó việc nghiên cứu, đánh giá ảnh hưởng của khí hậu đến thảm thực
vật tự nhiên và cây trồng đã được tiến hành từ lâu. Với mục đích cao nhất là
phát triển nền kinh tế sinh thái, các hoạt động đánh giá phải có sự chỉ đạo
chung thống nhất ở cấp quốc gia và hơn nữa.
De Cadolle, năm 1874 đã căn cứ vào ảnh hưởng của khí hậu đối với
thảm thực vật, ông đã đề ra định nghĩa về đới khí hậu và vạch ra 6 đới khí hậu
khác nhau.
Năm 1900, W.Koppen (nhà khí hậu học ngưới Đức) căn cứ vào bản đồ
thực vật của Grisebach để phân chia thế giới thành 6 đới khí hậu và 24 loại
hình khí hậu. Ông đã dùng các chỉ tiêu: nhiệt độ trung bình tháng nóng nhất
và tháng lạnh nhất, lượng mưa ít nhất để phân chia và đánh giá tác động của
khí hậu đến cây trồng.
Năm 1936, W.Koppen đã cải tiến cách phân loại của mình. Ông vẫn
dùng chỉ tiêu nhiệt độ trung bình tháng lạnh nhất và lượng mưa năm 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 dùng chỉ tiêu mùa khô, mùa rét
lạnh cũng như thời gian xuất hiện của chúng để chia thành 11 loại khí hậu
khác nhau từ đới khí hậu nhiệt đới mưa nhiều đến đới khí hậu băng tuyết.
Năm 1925, Becgơ đã đưa ra phân loại khí hậu dựa trên quan điểm cảnh
quan học. Ông tách biệt khí hậu nơi đất thấp và khí hậu nơi đất cao. Trong đó
khí hậu nơi đất thấp ông chia thành 11 loại với đặc điểm kèm theo lớp phủ
thực vật. Khí hậu nơi đất cao bao gồm khí hậu vùng núi, khí hậu cao nguyên,
khí hậu dãy núi, khí hậu dãy núi cô lập.
Năm 1948, nhà khí hậu học Ivanôp đã dùng hệ số ẩm ướt K=r/E 0 (r là
đúc kết các số liệu nhiều năm, xây dựng bản đồ khí hậu, thủy văn, khí tượng,
thủy văn biển. Sản phẩm đầu tiên của chương trình là công trình “Số liệu khí
tượng thủy văn Việt Nam”, gồm ba tập, tập một: Số liệu khí hậu, tập hai: Số
12
liệu thủy văn và tập ba: Số liệu khí tượng thủy văn biển; với sự tham gia của
nhiều chuyên gia, nhiều nhà khoa học và được sự chỉ đạo chặt chẽ của Ủy ban
khoa học kỹ thuật Nhà nước, đã được hoàn thành vào năm 1988.
Những kết quả nghiên cứu trước đó, cùng với kết quả nghiên cứu của
chương trình 42A là tiền đề cho một loạt các công trình nghiên cứu, điều tra
khảo sát và đánh giá tài nguyên khí hậu tiếp theo, với sự tham gia của đông
đảo đội ngũ các nhà khoa học trong và ngoài nước:
- Tài nguyên khí hậu nông nghiệp Việt Nam –Nguyễn Văn Viết - Nhà
xuất bản nông nghiệp.
- Khí hậu và Nông nghiệp – Phạm Ngọc Toàn, Phan Tất Đắc. Nhà xuất
bản Khoa học, Hà Nội, 1969.
- Tài nguyên khí hậu và kinh tế Nông nghiệp – Vụ thông tin tư liệu
khoa học, ban Nông nghiệp Trung Ương, 1985
- Tài nguyên khí hậu Việt Nam – Nguyễn Đức Ngữ, Nguyễn Trọng
Hiệu. Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, 1988.
- Sinh khí hậu ứng dụng trong Lâm nghiệp ở Việt Nam – Lâm Công
Định. Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 1992.
- Khí hậu và phát triển kinh tế ở Việt Nam – D.H.K.Lee. Nhà xuất bản
Đại học sư phạm, 1973.
- Cơ sở khoa học của việc xác định cơ cấu cây trồng hợp lý – Đào Thế
Tuấn. Nhà xuất bản Nông nghiệp, 1977.
- Một số vấn đề sinh khí tượng – Đào Ngọc Phong. Nhà xuất bản Khoa
học và Kỹ thuật, Hà Nội, 1984.
- Đánh giá sử dụng tài nguyên khí hậu trong việc xây dựng chiến lược
hậu – kinh tế nông nghiệp. Hà Nội, tháng 3/2002.
- Thành lập bản đồ phân loại tài nguyên khí hậu nông nghiệp khu vực
duyên hải miền Trung (từ Thanh Hóa đến Bình Thuận tỉ lệ 1:250000) –
14
Nguyễn Võ Linh. Trung tâm Khóa Học Tự Nhiên và Công Nghệ Quốc Gia –
Viện Địa Lí, Hà Nội, 12/2002.
- Khí hậu và tài nguyên khí hậu Việt Nam – Nguyễn Đức Ngữ, Nguyễn
Trọng Hiệu. Nhà xuất bản Nông Nghiệp, 2004.
Đánh giá tiềm năng ẩm ở Thanh Hóa – Đặng Ngọc San. Tạp chí khí tượng
thủy văn số 10/2014 (trang 45-47).
Ngoài ra, vấn để nghiên cứu, đánh giá tài nguyên khí hậu còn được đề
cập trong một số giáo trình về tự nhiên Việt Nam, kinh tế sinh thái Việt Nam
của các tác giả: Nguyễn Đức Chính, Vũ Tự Lập, Lê Bá Thảo, Nguyễn Văn
Chương, Nguyễn Pháp.
Những tài liệu thu thập được, tuy chưa thật đầy đủ, song cũng phần nào
khái quát được những nét chính về lịch sử nghiên cứu vấn đề và những kết
quả đạt được của nhiều nhà nghiên cứu trong và ngoài nước. Hầu hết các tác
giả, dù ở góc độ tiếp cận khác nhau nhưng đều đi đến những nhận định xác
thực, khách quan về đặc điểm, hiện trạng và giá trị của tài nguyên khí hậu.
Đồng thời, một số công trình cũng đã đưa ra được những kết quả đánh giá tài
nguyên khí hậu có ý nghĩa thực tiễn cao
Trên địa bàn tỉnh Bắc Ninh có rất ít công trình nghiên cứu đánh giá cụ
thể về tài nguyên khí hậu. Đặc biệt chưa có công trình nào nghiên cứu đánh
giá về tài nguyên khí hậu phục vụ cây trồng trong nông nghiệp.
Những tài liệu mà tác giả thu thập được, có thể chưa thực sự đầy đủ,
song cũng phần nào khái quát được những nét chính về lịch sử nghiên cứu
những vấn đề có liên quan tới đề tài tác giả thực hiện.
Nghiên cứu tài nguyên khí hậu ứng dụng cho một vùng lãnh thổ nhỏ ở
hậu. Chính sự khác nhau đó là nguyên nhân tạo nên sự phân bố các loại cây
cũng khác nhau. Vì vậy khi nghiên cứu cần chú ý đến quan điểm lãnh thổ.
Trên cơ sở đó đề tài tiến hành đánh giá mức độ thích nghi của những loại cây
16
trồng khác nhau và đưa ra định hướng phát triển cây trồng phù hợp với từng
khu vực.
4.1.4.Quan điểm thực tiễn
Quan điểm thực tiễn là quan điểm đúng đắn nhất, xác nhận giá trị và
khả năng thực thi của kết quả nghiên cứu. Quan điểm thực tiễn được vận dụng
để lựa chọn đối tượng đánh giá phù hợp với kết quả nghiên cứu góp phần cho
việc định hướng quy hoạch, phát triển các loại cây trồng của tỉnh. Kết quả
đánh giá sẽ phần nào phục vụ cho việc định hướng quy hoạch, phát triển kinh
tế - xã hội của tỉnh.
4.1.5.Quan điểm phát triển bền vững
Phát triển bền vững là sự phát triển trong đó đảm bảo sự hài hòa giữa
các mục tiêu tang trưởng kinh tế với các mục tiêu giữ gìn ổn định của văn
hóa, xã hội và bảo vệ môi trường. Các loại cây lựa chọn phải mang lại hiệu
quả kinh tế cao, ổn định, mức độ thích nghi sinh thái cao và có khả năng bảo
vệ môi trường. Khi đưa ra những định hướng phát triển cây trồng cần chú ý
tới cảnh quan nhân văn, phong tục, tập quán canh tác lâu năm của bà con để
đảm bảo tính bền vững trong nhận thức. Đồng thời phải có những phương
pháp đảm bảo tính lâu dài và ổn định.
4.1.6. Quan điểm sinh thái môi trường
Quan điểm sinh thái, môi trường ảnh hưởng quyết định đến sự tồn tại,
sinh trưởng và phát triển của sinh vật. Mỗi cá thể (sinh vật) có mối quan hệ
chặt chẽ với các nhân tố môi trường xung quanh. Vì vậy, khi nghiên cứu và
đánh giá mức độ thích hợp của cây trồng đối với điều kiện khí hậu cần phải
xem xét một cách toàn diện. Sự tác động của mỗi nhân tố sinh thái đều có một
Đây là phương tiện để thể hiện nội dung và kết quả nghiên cứu, và
cũng là nguồn thong tin để đánh giá mức độ thích nghi của một số cây trồng.
4.2.4. Phương pháp bản đồ - GIS
Công nghệ thông tin ngày càng phát triển và được ứng dụng trong tất
mọi lĩnh vực của đời sống, sản xuất, kinh tế - xã hội. Đề tài đã sử dụng hệ
thống thông tin địa lí (GIS) và phần mềm Mapinfo Professional 11.0 để xây
18
dựng các bản đồ, sử dụng phần mềm Microsoft Excel để vẽ các biểu đồ sinh
khí hậu. Ngoài ra, những thông tin được cập nhật từ Internet sát với nội dung
nghiên cứu cũng là nguồn tư liệu tham khảo rất có giá trị.
5. Cấu trúc luận văn
Nội dung luận văn gồm có 103 trang bao gồm 3 phần: phần mở đầu,
phần nội dung, phần kết luận. Phần nội dung gồm 3 chương chính:
Chương 1: Cơ sở khoa học và thực tiễn của việc đánh giá tài nguyên
khí hậu tỉnh Bắc Ninh.
Chương 2: Tài nguyên khí hậu tỉnh Bắc Ninh.
Chương 3: Đánh giá mức độ thích hợp của cây trồng nông nghiệp đối
với điều kiện sinh khí hậu tỉnh Bắc Ninh.
PHẦN NỘI DUNG
Chương 1
CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC ĐÁNH GIÁ
TÀI NGUYÊN KHÍ HẬU TỈNH BẮC NINH
1.1. Cơ sở khoa học.
1.1.1. Một số khái niệm cơ bản.
1.1.1.1. Khái niệm tài nguyên thiên nhiên
Tài nguyên, theo nghĩa rộng, bao gồm tất cả các nguồn vật liệu, năng
lượng, thông tin có trên Trái Đất và trong vũ trụ mà con người có thể khai
thác, sử dụng để phục vụ cho cuộc sống và sự phát triển của mình. Số lượng
Trong giai đoạn hiện nay, các nguồn tài nguyên ngày càng cạn kiệt do
sự phát triển mạnh mẽ của lực lượng sản xuất. Đồng thời, với tiến bộ kĩ thuật
đã mở ra những khả năng thay thế các loại tài nguyên và khả năng tái tạo
chúng.
1.1.1.2. Khí hậu và khí hậu ứng dụng
Khí hậu là một nhân tố tự nhiên có vai trò rất quan trọng đối với thế
giới sinh vật, với đời sống, sản xuất và các lĩnh vực khác của con người thông
qua các yếu tố: nhiệt độ, độ ẩm, khí áp, mưa, nắng, mây, bức xạ, ánh sang,
chất lượng không khí…
Theo nhà khí hậu học J.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”; W.Koppen thì cho rằng “Khí hậu là trạng thái thời tiết
trung bình và quá trình thời tiết nói chung ở một nơi”[33]; L.S.Béc-gơ định
nghĩa “Khí hậu là trạng thái trung bình của hiện tượng khí tượng có thể ảnh
hưởng đến thực vật, động vật, con người và các loại hình thổ nhưỡng”; Theo
B.P.Alixôp “ Khí hậu của một nơi nào đó là chế độ thời tiết đặc trưng nhiều
năm, được tạo nên bởi bức xạ Mặt Trời, đặc tính của bề mặt đệm và hoàn lưu
khí quyển”.
Khí hậu ứng dụng có thể được phân chia theo các hướng cơ bản sau:
Khí hậu ứng dụng
Nhóm Sinh khí hậu
Khí hậu Y học
Khí hậu duKhí
lịch
Khí hậu ứng
Khídụng
hậu lâm nghiêp
nhất định”. [37]
Sinh khí hậu bao gồm rất nhiều hướng nghiên cứu: Sinh khí hậu thảm
thực vật tự nhiên (Sinh khí hậu lâm nghiệp), sinh khí hậu cây trồng, sinh khí
hậu vật nuôi (sinh khí hậu nông nghiệp), một số nhà nghiên cứu còn xác lập
các hướng nghiên cứu sâu hơn như: sinh khí hậu tế bào, sinh khí hậu vi sinh
vật, sinh khí hậu cá thể, sinh khí hậu quần thể… Tuy nhiên trên quan điểm
22
sinh thái phát sinh thảm thực vật, trong sự hình thành nên các kiểu thảm thực
vật thì nhân tố khí hậu giữ vai trò chủ đạo. chính vì vậy theo nghĩa hẹp thì
sinh khí hậu chính là khí hậu thảm thực vật tự nhiên.
Khí hậu ứng dụng có các hướng nghiên cứu tương đối rộng. Trong
khuôn khổ luận văn này, tác giả chỉ tập trung vào nghiên cứu hướng cơ bản là
khí hậu nông nghiệp. Trong đó đối tượng chủ yếu là cây trồng.
Khí hậu nông nghiệp: nghiên cứu khí hậu đối với cây trồng, làm cơ sở
để đánh giá mức độ thích nghi của một số cây trồng nông nghiệp với đặc
điểm sinh khí hậu.
1.1.1.4. Khái niệm về đánh giá tài nguyên khí hậu
Đánh giá được hiểu là việc xác định giá trị, tiềm năng của một đối
tượng nào đấy với một số yêu cầu nhất định như mức độ thuận lợi – không
thuận lợi, thích nghi – không thích nghi, tốt – xấu…[20] Đánh giá bao gồm
hai nội dung chính là: đánh giá các điều kiện tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên
và đánh giá về mặt kinh tế - xã hội.
Đánh giá tài nguyên khí hậu thực chất là việc xem xét, xác định và
phân loại giá trị (mức độ thuận lợi, thích nghi, phong phú) của loại tài nguyên
này trên mỗi vùng lãnh thổ đối với một số yêu cầu kinh tế - xã hội nhất định;
từ đó có thể đưa ra những đề xuất về khả năng khai thác và sử dụng hợp lí cho
mục đích nào đó. Tùy theo mục đích mà hoạt động đánh giá tài nguyên khí
hậu được thực hiện theo các bước từ thấp đến cao. [8]
(5) Đánh giá chung
(6) Đánh giá tổng hợp
Không phù hợp
(7) Kiểm chứng thực tế
với thực tiễn
Phù hợp với thực tiễn
24
(8) Kiến nghị sử dụng
Sơ đồ 1.3. Quy trình đánh giá tài nguyên khí hậu [11]
1.1.2. Cơ sở của việc đánh giá tài nguyên khí hậu đối với một số cây
trồng nông nghiệp.
1.1.2.1. Định luật về sự chống chịu của Selford
Sinh vật trong một môi trường nhất định có sự thích nghi của cơ thể đối
với điều kiện sống ở đó. Mỗi loài, tùy vào đặc tính sinh lý của cơ thể mà có
khả năng thích nghi với hoàn cảnh sinh thái riêng. Để tìm hiểu sự ảnh hưởng
của các nhân tố sinh thái đối với cây trồng, chúng ta cần nắm được quy luật
giới hạn sinh thái. Đây là quy luật có ý nghĩa về mặt lý luận và thực tiễn để
làm phương hướng cho việc nghiên cứu sự tác động của các nhân tố sinh thái
lên đời sống của một số cây trồng – lâm nghiệp.
Hoạt động (tăng trưởng)
I Opt
Min