ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
TRƯƠNG THỊ THANH THỦY
NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI, CẤU TẠO
GIẢI PHẪU THÍCH NGHI CỦA MỘT SỐ LOÀI CÂY
VỚI NHÂN TỐ ÁNH SÁNG
LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC
THÁI NGUYÊN - 2017
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
TRƯƠNG THỊ THANH THỦY
NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÁI, CẤU TẠO
GIẢI PHẪU THÍCH NGHI CỦA MỘT SỐ LOÀI CÂY
VỚI NHÂN TỐ ÁNH SÁNG
Chuyên ngành: Sinh thái học
Mã số: 60 42 01 20
LUẬN VĂN THẠC SĨ SINH HỌC
Người hướng dẫn khoa học: TS. SỸ DANH THƯỜNG
THÁI NGUYÊN - 2017
ii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .......................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................... ii
MỤC LỤC ................................................................................................................... iii
DANH MỤC CÁC BẢNG .......................................................................................... iv
DANH MỤC CÁC HÌNH............................................................................................. v
MỞ ĐẦU ...................................................................................................................... 1
1. Lí do chọn đề tài ....................................................................................................... 1
2. Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................................. 1
3. Thời gian và phạm vi nghiên cứu ............................................................................. 2
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận văn ............................................................ 2
Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU........................................................................ 3
1.1. Các nghiên cứu về đặc điểm thích nghi của thực vật trên thế giới và Việt Nam ....... 3
1.1.1. Những nghiên cứu trên Thế giới ......................................................................... 3
1.1.2. Những nghiên cứu ở Việt Nam ........................................................................... 5
1.2. Đặc điểm thích nghi của thực vật với môi trường cạn .......................................... 7
1.2.1. Đặc điểm thích nghi của thực vật với nhân tố ánh sáng ..................................... 7
1.2.2. Đặc điểm thích nghi của thực vật với nhân tố nhiệt độ ...................................... 8
1.2.3. Đặc điểm thích nghi của thực vật với nhân tố độ ẩm ......................................... 9
Chương 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .. 11
2.1. Đối tượng nghiên cứu .......................................................................................... 11
2.2. Nội dung nghiên cứu............................................................................................ 12
2.3. Phương pháp nghiên cứu ..................................................................................... 12
2.3.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết ................................................................... 12
2.3.2. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm ............................................................. 12
2.3.3. Phương pháp xử lý số liệu ................................................................................ 13
Chương 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC NGHIÊN CỨU ....................... 14
4.2.10. Đặc điểm thích nghi của cây Diếp cá (Houttuynia cordata Thunb.) .............. 54
4.3. Nhận xét chung về đặc điểm thích nghi của các loài nghiên cứu ........................ 56
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................................. 58
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................ 60
iv
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 4.1. Độ dày (μm) các lớp mô của phiến lá cây Bạch đàn ...................................18
Bảng 4.2 Độ dày (μm) các lớp mô của phiến lá cây Sau sau ......................................22
Bảng 4.3. Độ dày (μm) các lớp mô của phiến lá cây Trúc đào ...................................35
Bảng 4.4. Độ dày (μm) các lớp mô của phiến lá cây Vạn niên thanh .........................40
Bảng 4.5. Độ dày (μm) các lớp mô của phiến lá cây Lan ý ........................................42
Bảng 4.6. Độ dày (μm) các lớp mô của phiến lá cây Kim phát tài .............................. 44
Bảng 4.7. Độ dày (μm) các lớp mô của phiến lá cây Hoàng thảo ............................... 46
Bảng 4.8. Độ dày (μm) các lớp mô của phiến lá cây Lưỡi hổ .....................................48
Bảng 4.9. Độ dày (μm) các lớp mô của phiến lá cây Phát tài......................................50
Bảng 4.10. Độ dày (μm) các lớp mô của phiến lá cây Gừng .......................................52
iv
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 3.1. Bản đồ hành chính tỉnh Thái Nguyên .......................................................... 14
Hình 4.1. Cây Bạch đàn (Eucalyptus camaldulensis Dehnh) ......................................17
Hình 4.2. Cấu tạo giải phẫu phiến lá cây Bạch đàn .....................................................18
Hình 4.3. Cây Phi lao (Casuarina equisetifolia L.) .....................................................19
Hình 4.4. Cấu tạo giải phẫu thân cây Phi lao (phần thân màu xanh) .......................... 20
Hình 4.5. Cấu tạo giải phẫu lỗ khí trên thân cây Phi lao .............................................20
Hình 4.33. Vi phẫu Phiến lá của cây Lá dong ............................................................. 38
Hình 4.34. Một phần lát cắt ngang phiến lá của cây Lá dong .....................................38
Hình 4.35. Cây Vạn niên thanh (Dieffenbachia maculata (Lodd.) G. Don) ...............39
Hình 4.36. Vi phẫu phiến lá cây Vạn niên thanh .........................................................40
Hình 4.37. Một phần lát cắt ngang phiến lá của cây Vạn niên thanh .......................... 40
Hình 4.38. Cây Lan ý (Spathiphyllum wallisii Regel) .................................................41
Hình 4.39. Một phần cắt ngang qua phiến lá cây Lan ý ..............................................42
Hình 4.40. Cây Kim phát tài (Zamioculcas zamiifolia (Lodd.) Engl.) ........................43
Hình 4.41. Vi phẫu một phần phiến lá cây Kim phát tài .............................................44
Hình 4.42. Cây Hoàng thảo (Dendrobium sp.) ........................................................... 45
Hình 4.43. Vi Phẫu phiến lá cây Hoàng thảo .............................................................. 46
Hình 4.44. Cây Lưỡi hổ (Sansevieria trifasciata Prain) ..............................................47
Hình 4.45. Vi phẫu phiến lá cây Lưỡi hổ ....................................................................47
Hình 4.46. Một phần lát cắt ngang qua phiến lá cây Lưỡi hổ .....................................48
Hình 4.47. Cây Phát tài (Dracaena sanderiana Sander ex Mast) ............................... 49
Hình 4.48. Vi phẫu phiến lá cây Phát tài .....................................................................49
Hình 4.49. Cây Gừng (Zingiber officinale Roscoe) ....................................................50
Hình 4.50. Cấu tạo giải phẫu phiến lá cây Gừng .........................................................51
Hình 4.51. Cấu tạo giải phẫu phiến lá qua gân chính của cây Gừng ........................... 51
Hình 4.52. Cây Lá lốt (Piper lolot L.) .........................................................................53
Hình 4.53. Vi phẫu phiến lá cây Lá lốt ........................................................................53
Hình 4.54. Cây Diếp cá (Houttuynia cordata Thunb.) ................................................54
Hình 4.55. Vi phẫu phiến lá cây Diếp cá .....................................................................55
Hình 4.56. Một phần cắt ngang qua phiến lá cây Diếp cá ...........................................55
vi
MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
- Thời gian nghiên cứu: Đề tài được thực hiện từ tháng 6 năm 2016 đến tháng
6 năm 2017.
- Phạm vi nghiên cứu: Đề tài chỉ tập trung nghiên cứu đặc điểm hình thái, cấu
tạo giải phẫu thích nghi của một số cây ưa sáng và ưa bóng trên địa bàn Thành phố Thái
Nguyên.
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận văn
- Kết quả nghiên cứu của đề tài bổ sung các dữ liệu về hình thái giải phẫu thích
nghi của các loài thực vật, đồng thời là tư liệu bổ sung cho công tác giảng dạy hình thái
giải phẫu thực vật ở các cấp học.
2
Chương 1
TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Các nghiên cứu về đặc điểm thích nghi của thực vật trên thế giới và Việt Nam
1.1.1. Những nghiên cứu trên Thế giới
Cách đây hơn 2.300 năm, Theophraste (371-286 trước Công nguyên) là người
sáng lập môn thực vật học. Ông nghiên cứu về hình thái giải phẫu cơ thể thực vật và
các dẫn liệu được trình bày trong các tác phẩm “Lịch sử thực vật”, “Nghiên cứu về cây
cỏ”, ông có đề cập đến sự thích nghi của cây cỏ với môi trường sống, các đặc điểm
khác nhau của cơ thể thực vật khi sống ở môi trường khác nhau [12].
Levacopxki (1833-1893) nghiên cứu mối quan hệ của hệ rễ của một số cây dưới
ảnh hưởng của độ ẩm và nhiệt độ. Ông nhận thấy ở rễ cũng có những biến đổi về hình
thái cấu tạo do tác động của các yếu tố môi trường này.
Đến thế kỷ XX, giải phẫu hình thái thích nghi thực vật được hình thành và đã
có nhiều công trình nghiên cứu về hình thái giải phẫu thích nghi. Lúc bấy giờ sinh thái
học đã phát triển mạnh tạo điều kiện cho các nhà giải phẫu học thực vật đi sâu nghiên
cứu lĩnh vực giải phẫu sinh thái. Những năm 40 của thế kỷ XX, sinh thái học đã hình
thành hướng giải phẫu sinh thái do Keller lập ra. Từ đây, các nhà thực vật học và sinh
của lá của ba loài thực vật tiên phong ở cồn cát: Calystegia soldanella, Euphorbia
paralias và Otanthus maritimus. Nhóm nghiên cứu đã kết luận rằng, các đặc điểm hình
thái giải phẫu thích nghi của ba loài trên liên quan với điều kiện sinh thái vùng cát ven
biển là: cách định hướng lá và cuộn lá, túm lông không có tuyến và có tuyến, hình thái
chung của lớp biểu bì, hình thái và sự định vị của lỗ khí, lỗ nước, mô chứa khí và nhu
mô nước dự trữ [16].
Ahmad và cộng sự (2009), nghiên cứu về cấu tạo giải phẫu lá của 8 loài thuộc
6 chi của tông Eragrostideae (Poaceae): Acrachne racemosa, Dactyloctinium
aegyptium, Dactyloctinium scindicum, Desmostachya bipinnata, Eleusine indica,
Eragrostis cilianensis, Eragrostis papposa và Octhochloa compressa. Kết quả cho thấy
các loài đều có lông che chở, trừ loài Eragrostis papposa [19].
E.A Ogie-Odia và cộng sự (2010) đã khảo sát về cấu trúc của biểu bì của 3 loài
thuộc chi Paspalum đó là P. conjugatum, P. scrobiculatum và P. vaginatum thuộc họ
Poaceae ở Nigeria. Theo nghiên cứu, P.scrobiculatum có sự biến đổi của các sợi lông
trên cả mép lá, gai đã được quan sát ở hai trong số ba loài [17].
4
Một số công trình nghiên cứu về giải phẫu thích nghi như công trình của
Mansoor Hameed và cộng sự (2010, 2013) nghiên cứu về đặc điểm thích nghi về giải
phẫu của lá, rễ và thân loài Cỏ chỉ (Cynodon dactylon L. (Pers.)) với các độ mặn khác
nhau ở Pakistan [22], [23].
Suzane M. Fank-de-Carvalho và cộng sự (2012), đã nghiên cứu cấu tạo giải
phẫu lá và cấu trúc lục lạp của 6 loài gồm: Gomphrena hermogenesii, G. lanigera, G.
prostrata, Pfaffia gnaphaloides, P. townsendii và Froelichiella grisea thuộc họ
Amaranthaceae phân bố ở bang Cerrado, Brazil. Công trình cho thấy rất khó phân biệt
6 loài này về hình thái nhưng về giải phẫu lá thì có sự khác biệt. Ba loài thuộc chi
Gomphrena là nhóm thực vật C4, trong thịt lá có nhiều hạt tinh bột và tinh thể Canxi
oxalat, trong khi đó 3 loài còn lại thuộc thực vật C3 [27].
Thiều Lê Phong Lan (2006) khi nghiên cứu về thảm thực vật khô hạn ven biển
huyện Ninh Hải - tỉnh Ninh Thuận đã chỉ ra rằng: thân các cây khô hạn ven biển là cơ
quan chịu tác động của gió biển, chống sự mất nước và các nhân tố khí hậu khác. Do
đó nó đã hình thành một số đặc điểm thích nghi khá rõ: phần lớn cây gỗ lại có dạng cây
bụi, phân nhánh nhiều từ sát gốc và cây thường phát triển theo chiều ngang để tăng khả
năng chống đỡ của cây trước điều kiện môi trường. Cây khô hạn thường mọc thành
từng cụm có từ 2 -3 gốc xoắn vào nhau để chống sự mất nước và bảo vệ cây khỏi điều
kiện khắc nghiệt như nắng, gió, khô hạn kéo dài. Thân cây vùng khô hạn phần lớn có
vỏ dày, trên thân có nhiều u nhỏ, các mấu lồi sần sùi, có gai [6].
Nguyễn Thị Bé Nhanh (2007) đã nghiên cứu đặc điểm thích nghi hình thái, cấu
tạo và sinh thái của một số loài thực vật điển hình ở khu du lịch sinh thái Gáo Giồng
(huyện Cao Lãnh, tỉnh Đồng Tháp) như Cỏ ống (Panicum repens L.), Mồm mốc
(Ischaemum rugosum Salisb.), Lúa ma (Oryza rufipogon Griff.), Năng ống (Eleocharis
dulcis (Burm.f.) Hensch.), Rau dừa nước (Ludwidgia adscendens (L.) Hara.), Sen
(Nelumbo nucifera Gaertn.), Súng lam (Nymphaea nouchali Burm.f.) và Tràm
(Melaleuca cajuputi Powell). Kết quả chỉ ra những đặc điểm của các loài này ở vùng
đất ngập giúp chúng có thể tồn tại lâu dài trong môi trường đặc biệt này [8].
Đỗ Thị Lan Hương (2012) đã nghiên cứu hình thái, giải phẫu thích nghi cơ quan
sinh dưỡng của 27 loài dây leo thảo thuộc các họ: họ Bầu bí (Cucurbitaceae), họ Đậu
(Fabaceae), họ Khoai lang (Convolvulaceae), họ Lạc tiên (Passifloraceae ), họ Thiên
lý (Asclepiadaceae), họ Nho (Vitaceae), họ Khúc khắc (Smilicaceae), họ Củ nâu
(Dioscoreaceae), họ Bách bộ (Stenomaceae) ở một số khu vực miền Bắc Việt Nam.
Kết quả cho thấy về hình thái thực vật có sự thay đổi đáng kể từ vùng địa hình thấp đến
vùng địa hình cao: độ dày lá tăng dần, chiều dài lóng thân giảm dần, mép lá xẻ thùy
6
khi nhiệt độ thấp. Về mặt cấu tạo giải phẫu có sự thay đổi để thích nghi với các điều
kiện khí hậu khác nhau [5].
+ Nhóm cây ưa sáng: Gồm những cây sinh trưởng tốt ở nơi quang đãng: thảo
nguyên, savan, rừng thưa, núi cao và hầu hết cây nông, lâm nghiệp: tếch, phi lao, bồ
đề, xà cừ, các chi bạch đàn, thông, nhiều loài thuộc họ lúa, họ đậu.
+ Nhóm cây ưa bóng: Gồm những cây sống ở nơi ít ánh sáng và ánh sáng tán xạ
chiếm chủ yếu như dưới tán rừng, trong các hang động: bán hạ rừng, vạn niên thanh,
lim xanh và nhiều loài thuộc họ gừng, họ cà phê…
+ Nhóm cây chịu bóng: Gồm những cây có nhu cầu ánh sáng vừa phải, là nhóm
trung gian của 2 nhóm trên. Ví dụ như cây ràng ràng, cây dầu rái…
- Ánh sáng ảnh hưởng đến hình thái giải phẫu
Nhiều loài cây có tính hướng sáng, tức là cong về phía có ánh sáng. Hiện tượng
này thường thấy rõ ở các cây mọc ven rừng, dọc đường phố có tường cao và nhà cao
tầng. Cây mọc ở chỗ nhiều ánh sáng có vỏ dày, màu nhạt, cây thấp, phân cành nhiều
nên tán rộng. Cũng loài cây đó mọc trong rừng thì thân cao thẳng, cành chỉ tập trung ở
phần ngọn, các cành phía dưới héo và rụng sớm gọi là sự tỉa cành tự nhiên. Lá cây chịu
nhiều ảnh hưởng của sự thay đổi ánh sáng, biểu hiện ở các đặc điểm như cách sắp xếp
lá trên cành, hình thái và giải phẫu. Lá cây dưới tán thường nằm ngang để có thể nhận
được nhiều ánh sáng tán xạ. Các lá ở tầng trên xếp nghiêng tránh những tia nắng chiếu
thẳng góc vào bề mặt lá. Lá nằm ngang che bóng các lá bên dưới, nhưng cây có lá nằm
ngang thường có sự sắp xếp xen kẽ nhau và nhờ đó mà các lá phía dưới có thể nhận
được ánh sáng. Lá cây ở nơi ít ánh sáng thì có phiến lá lớn, mỏng, gân ít, màu xanh
thẫm, mô giậu kém phát triển (như cây hồi). Nơi có nhiều ánh sáng, như ở phần ngọn
cây thường có phiến nhỏ, dày, cứng, có màu xanh nhạt, tầng cutin dày, mô giậu phát
triển, lá có nhiều gân .
1.2.2. Đặc điểm thích nghi của thực vật với nhân tố nhiệt độ
Lá cây là bộ phận dễ biến đổi nhất dưới tác động của nhiệt độ. Thí nghiệm của
G.I.Pavlovscaia (1948) với cây cocxaghi (Taraxacum koksaghyz) với điều kiện ánh
sáng và độ ẩm giống nhau. Nếu để cây ở nhiệt độ 60C thì lá xẻ thùy sâu, nhiệt độ 15180C lá không xẻ thùy mà chỉ có nhiều răng nhỏ ở mép lá.
Cây mọc nơi nhiệt độ cao, ánh sáng mạnh thường có vỏ dày, tầng bần phát triển
nhiều lớp, giữ vai trò cách nhiệt với môi trường ngoài, lá có tầng cutin dày hạn chế sự
trao đổi chất của cây có yếu đi nhưng không dừng hẳn. Vùng nhiệt đới, nơi khô hạn
thường có cường độ ánh sáng ban ngày mạnh, nhiệt độ cao nên cây chịu hạn cũng là
cây ưa sáng và chịu nóng.
Có 2 dạng cây chịu hạn: Chịu hạn mọng nước và chịu hạn lá cứng:
9
+ Cây chịu hạn mọng nước: Gồm các loài cây thân thảo, nhỏ như trong họ thầu
dầu, họ xương rồng, họ rau muống, họ dứa, họ thuốc bỏng, họ hành. Cây chứa tới 9598% nước. Lá cây mọng nước có tầng cutin dày, trên mặt lá có lớp sáp hoặc lông rậm,
lỗ khí chìm sâu trong biểu bì. Mô lá có nhiều tế bào tích nước, gân lá kém phát triển.
Một số loài cây có lá tiêu giảm, chỉ còn là các vảy nhỏ sớm rụng như xương rồng, hoặc
lá biến đổi thành gai như xương rồng bà. Do đó thân cành nhiều nước chứa nhiều diệp
lục, làm nhiệm vụ quang hợp thay cho lá. Gặp điều kiện khô hạn lâu, rễ cây bị héo,
chúng phục hồi nhanh khi có mưa.
+ Cây lá cứng: Gồm chủ yếu các cây trong họ lúa, họ cói, một số ít thuộc họ đậu,
một số cây gỗ thuộc họ thông, phi lao, sổ. Chúng thường phân bố ở nơi có khí hậu khô
theo mùa như savan, thảo nguyên. Lá cây hẹp, phủ nhiều lông trắng bạc có tác dụng cách
nhiệt. Thành tế bào biểu bì và lớp cutin dày, gân lá phát triển, nhiều loài lá giảm hoặc
biến đổi thành gai. Các cây trong họ lúa có tế bào cơ trong lá làm lá cuộn lại để hạn chế
tiếp xúc của lỗ khí với ánh sáng mặt trời. Chất nguyên sinh của cây lá cứng chịu được
điều kiện thiếu nước cao, nếu mất 25% nước cây vẫn sống, khi đủ nước cường độ hút và
thoát hơi nước mạnh, nhưng khi thiếu nước thì lỗ khí đóng lại.
- Cây trung sinh: Là những cây mang tính chất trung gian giữa cây chịu hạn và
cây ưa ẩm, chúng phân bố rộng từ vùng ôn đới đến vùng nhiệt đới như những loài cây
gỗ thường xanh ở rừng nhiệt đới, cây rừng thường xanh ẩm, cây lá rộng rừng ôn đới,
các cây cỏ ẩm trong đồng cỏ ẩm và hầu hết cây nông nghiệp là cây trung sinh. Cây
trung sinh có kích thước lá trung bình, mỏng, biểu bì và lớp cutin mỏng, lỗ khí thường
chỉ có mặt ở dưới lá. Mô dẫn, mô cơ phát triển trung bình. Bộ rễ không phát triển, khả
năng điều tiết thoát hơi nước không cao, nên cây trung sinh dễ bị mất nước và héo
5. Họ Gừng (Zingiberaceae): Cây Gừng (Zingiber officinale Roscoe)
6. Họ Hồ tiêu (Piperaceae): Cây Lá lốt (Piper lolot L.)
7. Họ Giấp cá (Saururaceae): Cây Diếp cá (Houttuynia cordata Thunb.)
11
2.2. Nội dung nghiên cứu
- Mô tả đặc điểm hình thái thích nghi (hình thái ngoài và cấu tạo hiển vi) của
các loài nghiên cứu.
- Nhận xét đặc điểm hình thái cấu tạo thích nghi chung của nhóm cây ưa sáng
và nhóm cây ưa bóng.
2.3. Phương pháp nghiên cứu
2.3.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
Thu thập một số tài liệu liên quan đến đề tài nghiên cứu để vận dụng vào phân
tích, biện luận các kết quả đạt được.
2.3.2. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm
2.3.2.1. Phương pháp thu thập mẫu vật
Các mẫu vật của các loài dùng nghiên cứu giải phẫu được chọn từ những cây ở các
điều kiện nghiên cứu phù hợp. Đối với cây ưa sáng: Chọn các cây mọc tự nhiên ở nơi
quang đãng. Đối với câu ưa bóng: Chọn các cây mọc dưới tán hoặc nơi có che bóng.
Bộ phận thu mẫu:
- Lá: Chọn các lá nguyên vẹn, không quá non quá già.
- Thân cây. Chọn các đoạn thân nhỏ, đồng đều về kích thước, không quá non
hoặc quá già.
2.3.2.2. Phương pháp quan sát và mô tả
- Quan sát, mô tả các cơ quan sinh dưỡng của những loài nghiên cứu, đo đếm các
bộ phận liên quan, ghi chép các điều kiện sinh thái ở các địa điểm nghiên cứu.
- Chụp ảnh các đối tượng nghiên cứu trong điều kiện tự nhiên.
2.3.2.3. Phương pháp giải phẫu trong phòng thí nghiệm
* Phương pháp cắt lát và nhuộm kép
Tỉnh Thái Nguyên có diện tích 3.562,82 km², phía bắc tiếp giáp với tỉnh Bắc
Kạn, phía tây giáp với các tỉnh Vĩnh Phúc, Tuyên Quang, phía đông giáp với các
tỉnh Lạng Sơn, Bắc Giang và phía nam tiếp giáp với thủ đô Hà Nội. Tỉnh Thái Nguyên
trung bình cách sân bay quốc tế Nội Bài 50 km, cách biên giới Trung Quốc 200 km,
cách trung tâm Hà Nội 75 km và cảng Hải Phòng 200 km. Với vị trí địa lý là một trong
những trung tâm chính trị, kinh tế, giáo dục của khu Việt Bắc nói riêng, của vùng trung
du miền núi phía bắc nói chung, Thái Nguyên là cửa ngõ giao lưu kinh tế - xã hội giữa
vùng trung du miền núi với vùng đồng bằng Bắc Bộ [28].
3.2. Địa hình
Hình 3.1. Bản đồ hành chính tỉnh Thái Nguyên
Thái Nguyên có nhiều dãy núi cao chạy theo hướng Bắc - Nam và thấp dần
xuống phía nam. Cấu trúc vùng núi phía bắc chủ yếu là phong hóa mạnh, tạo thành
nhiều hang động và thung lũng nhỏ. Phía bắc Thái Nguyên chủ yếu là rừng núi. Về
phía đông có những dãy núi cao nằm giữa những ngọn núi đá vôi ở phố Bình Gia. Về
phía đông bắc, có cao nguyên Vũ Phái được giới hạn bởi những dãy núi đá vôi và có
14
khu rừng núi ngăn chia Lâu Thượng và Lâu Hạ ở phương Nam. Phía tây bắc Thái
Nguyên có thung lũng Chợ Chu bao gồm nhiều cánh đồng và những thung lũng nhỏ.
Phía tây nam có dãy Tam Đảo dọc theo cao nguyên Văn Lang và cánh đồng Đại Từ.
Tam Đảo có đỉnh cao nhất 1.591 m, các vách núi dựng đứng và kéo dài theo hướng tây
bắc - đông nam. Ngoài dãy núi trên còn có dãy Ngân Sơn bắt đầu từ Bắc Kạn chạy theo
hướng đông bắc - tây nam đến Võ Nhai và dãy núi Bắc Sơn cũng chạy theo hướng tây
bắc - đông nam. Cả ba dãy núi Tam Đảo, Ngân Sơn, Bắc Sơn đều là những dãy núi cao
che chắn gió mùa đông bắc. Thái Nguyên là một tỉnh trung du miền núi nhưng địa hình
lại không phức tạp lắm so với các tỉnh trung du, miền núi khác, đây là một thuận lợi
của Thái Nguyên cho canh tác nông lâm nghiệp và phát triển kinh tế - xã hội nói chung
trong năm dao động từ 1.300 đến 1.750 giờ và phân phối tương đối đều cho các tháng
trong năm. Khí hậu chia làm 2 mùa rõ rệt, mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10 và mùa
khô từ tháng 10 đến tháng 5. Lượng mưa trung bình hàng năm khoảng 2.000 đến 2.500
mm; cao nhất vào tháng 8 và thấp nhất vào tháng 1.
* Chế độ thủy văn
Thái Nguyên có hai con sông chính chảy qua địa phận là sông Cầu, sông Công
và chịu ảnh hưởng rất lớn về chế độ thuỷ văn của hai con sông này.
Sông Cầu là con sông chính của tỉnh và gần như chia Thái Nguyên ra thành hai
nửa bằng nhau theo chiều bắc nam. Sông bắt đầu chảy vào Thái Nguyên từ xã Văn
Lăng, huyện Đồng Hỷ và đến địa bàn xã Hà Châu, huyện Phú Bình, sông trở thành
ranh giới tự nhiên giữa hai tỉnh Thái Nguyên và Bắc Giang và sau đó hoàn toàn ra khỏi
địa bàn tỉnh ở xã Thuận Thành, huyện Phổ Yên. Ngoài ra Thái Nguyên còn có một số
sông suối khác nhưng hầu hết đều là phụ lưu của sông Cầu. Trong đó đáng kể nhất là
sông Đu, sông Nghinh Tường và sông Công. Các sông tại Thái Nguyên không thuộc
lưu vực sông Cầu là sông Rang và các chi lưu của nó tại huyện Võ Nhai, sông này chảy
sang huyện Hữu Lũng, Lạng Sơn và thuộc lưu vực sông Thương. Ngoài ra, một phần
diện tích nhỏ của huyện Định Hóa thuộc thượng lưu sông Đáy.
Ngoài đập sông Cầu, Thái Nguyên còn xây dựng một hệ thống kênh đào nhân
tạo dài 52 km ở phía đông nam của tỉnh với tên gọi là Sông Máng, nối liền sông Cầu
với sông Thương để giúp việc giao thông đường thủy và dẫn nước vào đồng ruộng
được dễ dàng.
Thái Nguyên không có nhiều hồ và nổi bật trong đó là Hồ Núi Cốc, đây là hồ
nhân tạo được hình thành do việc chặn dòng sông Công. Hồ được tạo ra nhằm các mục
đích cung cấp nước, thoát lũ cho sông Cầu và du lịch [28], [29].
16