Nghiên cứu đặc điểm hình thái, cấu tạo giải phẫu thích nghi của một số loài cây với nhân tố ánh sáng (LV thạc sĩ)

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

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng cá nhân tôi. Các số
liệu, kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa được ai công bố trong bất
kỳ công trình nào khác. Nếu sai tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm.
Thái Nguyên, ngày 15 tháng 8 năm 2017
Học viên

Trương Thị Thanh Thủy

i


LỜI CẢM ƠN
Em xin chân thành cảm ơn TS. Sỹ Danh Thường - người đã tận tình giúp đỡ và
hướng dẫn em, truyền đạt cho em những kiến thức quý báu, những lời khuyên, lời động
viên trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thiện luận văn này.
Em cũng xin bày tỏ lòng biết ơn các thầy cô Khoa Sinh học - Trường Đại học
Sư phạm Thái Nguyên đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và cho em những kinh nghiệm
quý báu trong thời gian thực hiện luận văn.
Xin cảm ơn chân thành đến các bạn lớp cao học khóa 23 đã sát cánh, động viên,
giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và thực hiện luận văn.
Cuối cùng tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc đến gia đình, người thân và bạn
bè đã giúp đỡ, hỗ trợ và động viên tôi, giúp tôi vượt qua những khó khăn trong suốt
thời gian thực hiện luận văn này.
Thái Nguyên, ngày 15 tháng 8 năm 2017
Học viên

Trương Thị Thanh Thủy

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

3.1. Vị trí địa lý ........................................................................................................... 14
3.2. Địa hình................................................................................................................ 14
3.3. Địa chất, thổ nhưỡng............................................................................................ 15
iii


3.4. Khí hậu, thủy văn ................................................................................................. 15
Chương 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU.................................................................... 17
4.1. Đặc điểm hình thái, giải phẫu thích nghi của các loài cây ưa sáng ..................... 17
4.1.1. Đặc điểm thích nghi của cây Bạch đàn (Eucalyptus camaldulensis Dehnh) ... 17
4.1.2 Đặc điểm thích nghi của cây Phi lao (Casuarina equisetifolia L.).................... 19
4.1.3. Đặc điểm thích nghi của cây Sau sau (Liquidambar formosana Hance) ................ 21
4.1.4. Đặc điểm thích nghi của cây Keo lá tràm (Acacia auriculiformis A.Cunn.) ... 23
4.1.5. Đặc điểm thích nghi của cây Cỏ sữa (Euphobia hirta L.) ................................ 25
4.1.6. Đặc điểm thích nghi của cây Đậu phộng (Arachis hypogaea L.) ..................... 27
4.1.7. Đặc điểm thích nghi của cây Nhót (Elaeagnus latifolia L.) ............................. 28
4.1.8. Đặc điểm thích nghi của cây Bằng lăng (Lagerstroemia speciosa (L.) Pers.) ........... 30
4.1.9. Đặc điểm thích nghi của cây Liễu (Salix babylonica L.) ................................. 32
4.1.10. Đặc điểm thích nghi của cây Trúc đào (Nerium oleander L.) ........................ 34
4.2. Nghiên cứu về đặc điểm hình thái, giải phẫu thích nghi của các loài cây ưa bóng ....... 37
4.2.1. Đặc điểm thích nghi của cây Lá dong (Phrynium placentarium (Lour.)Merr.
) ........................................................................................................................ 37
4.2.2. Đặc điểm thích nghi của cây Vạn niên thanh (Dieffenbachia maculata
(Lodd.) G. Don) ............................................................................................... 39
4.2.3. Đặc điểm thích nghi của cây Lan ý (Spathiphyllum wallisii Regel)................. 41
4.2.4. Đặc điểm thích nghi của cây Kim phát tài (Zamioculcas zamiifolia (Lodd.) Engl.) ............. 43
4.2.5. Đặc điểm thích nghi của cây Hoàng thảo (Dendrobium sp.)........................... 45
4.2.6. Đặc điểm thích nghi của cây Lưỡi hổ (Sansevieria trifasciata Prain) ............. 46
4.2.8. Đặc điểm thích nghi của cây Gừng (Zingiber officinale Roscoe) .................... 50
4.2.9. Đặc điểm thích nghi của cây Lá lốt (Piper lolot L.) ......................................... 53

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 4.6. Cấu tạo giải phẫu các lớp tế bào mô giậu trên thân cây Phi lao ..................20
Hình 4.7. Cây Sau sau (Liquidambar formosana Hance)............................................21
Hình 4.8. Cấu tạo giải phẫu phần gân chính lá cây Sau sau ........................................22
Hình 4.9. Cấu tạo giải phẫu phiến lá cây Sau sau........................................................22
Hình 4.10. Cây Keo lá tràm .........................................................................................23
Hình 4.11. Quả và hạt Keo lá tràm .............................................................................23
Hình 4.12. Cấu tạo giải phẫu phiến lá qua gân chính của cây Keo lá tràm .......................24
Hình 4.13. Vi phẫu cắt ngang qua cuống lá cây Keo lá tràm ......................................24
Hình 4.14. Vi phẫu cắt ngang qua phiến lá cây Keo lá tràm .......................................25
Hình 4.15. Cây Cỏ sữa (Euphobia hirta L.) ................................................................ 25
Hình 4.16. Cấu tạo giải phẫu phiến lá cây Cỏ sữa .......................................................26
Hình 4.17. Cây Đậu phộng (Arachis hypogaea L.) .....................................................27
Hình 4.18. Vi phẫu cây Đậu phộng .............................................................................27
Hình 4.19. Một phần cắt ngang qua phiến lá cây Đậu phộng ......................................28
Hình 4.20. Cây Nhót (Elaeagnus latifolia L.) ............................................................. 28
Hình 4.21. Cấu tạo giải phẫu phiến lá qua gân chính của cây Nhót ............................ 29
Hình 4.22. Một phần lát cắt ngang phiến lá cây Nhót .................................................29
Hình 4.23. Cây Bằng lăng (Lagerstroemia speciosa (L.) Pers.) .................................30
Hình 4.24. Vi phẫu phiến lá cây Bằng lăng .................................................................31
Hình 4.25. Một phần lát cắt ngang phiến lá cây Bằng lăng .........................................31
Hình 4.26. Cây Liễu (Salix babylonica L.) ..................................................................32
Hình 4.27. Vi phẫu phiến lá của cây Liễu ...................................................................33
Hình 4.28. Một phần lát cắt ngang phiến lá của cây Liễu ...........................................33
Hình 4.29. Cây Trúc đào (Nerium oleander L.) .........................................................34
v


Hình 4.30. Vi phẫu phiến lá cây Trúc đào ...................................................................35
Hình 4.31. Một phần lát cắt ngang phiến lá cây Trúc đào ...........................................35
Hình 4.32. Cây Lá dong (Phrynium placentarium (Lour.)Merr. ) .............................. 37

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

Sinh vật nói chung và thực vật nói riêng đã hình thành và phát triển lâu dài.
Thực vật sống khắp nơi trên trái đất từ Bắc cực lạnh giá đến sa mạc khô nóng. Sống
trong môi trường, trải qua một thời gian lâu dài, thông qua chọn lọc tự nhiên đã hình
thành nên những đặc điểm thích nghi tương ứng cho phép thực vật tồn tại, sinh trưởng
và phát triển tốt. Việc tìm ra mối quan hệ giữa các đặc điểm hình thái, giải phẫu của
thực vật với môi trường sống của nó là một việc làm có ý nghĩa quan trọng, giúp chúng
ta có sự hiểu biết sâu sắc và cái nhìn toàn diện về thế giới thực vật.
Thái nguyên là tỉnh trung du miền núi phía bắc Việt Nam có diện tích tự nhiên
là 354.150 ha và nằm trong khu vực mang đặc trưng của khí hậu nhiệt đới gió mùa với
hai mùa rõ rệt: mùa đông lạnh giá mưa ít, mùa hè nóng ẩm mưa nhiều, lượng mưa trung
bình hàng năm của Thái Nguyên đạt từ 1700-2000 mm, độ ẩm trung bình từ 80-83%.
Với những điều kiện khí hậu như vậy đã giúp cho thảm thực vật tại đây phát triển phong
phú và đa dạng.
Trong các nhân tố sinh thái của môi trường, ánh sáng là nhân tố ảnh hưởng nhiều
nhất tới các đặc điểm về hình thái của cây. Căn cứ vào chế độ ánh sáng ở thực vật mà
người ta chia thực vật làm 3 nhóm: Thực vật ưa sáng, thực vật ưa bóng và thực vật chịu
bóng. Việc tìm hiểu các đặc điểm hình thái, cấu tạo giải phẫu thích nghi của các loài cây
ưa sáng và các loài cây ưa bóng trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên là cần thiết nhằm làm sáng
tỏ sự thích nghi của chúng với nhân tố ánh sáng ở tỉnh Thái Nguyên.
Với những lí do trên chúng tôi chọn đề tài: “Nghiên cứu đặc điểm hình thái,
cấu tạo giải phẫu thích nghi của một số loài cây với nhân tố ánh sáng”
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Đánh giá và giải thích được đặc điểm hình thái cấu tạo chung của nhóm cây ưa
sáng và cây ưa bóng. Đánh giá được hình thái cấu tạo ngoài, cấu tạo hiển vi của các loài
nghiên cứu.

1


3. Thời gian và phạm vi nghiên cứu

- 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

thái học có thể hiểu được bản chất và sự đa dạng của quá trình thích nghi ở thực vật
[7].
Sayre (1920) đã nghiên cứu về mối quan hệ giữa lớp lông phủ lá trong chống
thoát hơi nước ở thực vật [21].
Esau (1965) và Fahn (1982) trong tài liệu “Plant anatomy” có đề cập đến cấu
tạo giải phẫu các cơ quan sinh dưỡng như rễ, thân, lá, đặc điểm cấu tạo của tế bào, của
các mô. Đây là tài liệu quan trọng, làm cơ sở cho việc nghiên cứu cấu tạo giải phẫu các
loài thực vật [14], [18].
Carlquist (1977), nghiên cứu cấu tạo giải phẫu gỗ của nhiều loài thực vật sống
ở các môi trường khác nhau ở miền Tây Nam Úc. Công trình nghiên cứu đã xác định
chỉ số V (V = đường kính của mạch gỗ/số mạch gỗ/ mm2) và chỉ số M (M =Vx chiều
dài của yếu tố mạch) cho từng loài thực vật sống ở tầng dưới của rừng bạch đàn, sườn

3


núi ven biển, đầm lầy, trên cát và sa mạc. Kết quả cho thấy hệ thực vật ở Tây Nam Úc
nói chung là thuộc dạng ưa hạn [26].
Wiedemann (1984) trong cuốn “The ecology of pacific northwest coastal sand
dunes: a community profile” đã mô tả sinh cảnh và hình thái thân, hoa, quả của một số
loài thực vật ở các cồn cát ven biển phía Tây Bắc Thái Bình Dương [15].
Oladele và cộng sự (1988) nghiên cứu cấu tạo giải phẫu thân cây của loài
Gomphrena celosioides cho thấy tỉ lệ V thuộc loại thấp (0,67) và tỉ lệ M cũng thấp
(196) và đây là loài thực vật chịu hạn [25].
Márcia do Rocio Duarte và cộng sự (2004) khi nghiên cứu đặc điểm về hình
thái, giải phẫu lá và thân của loài Alternathera brasiliana thuộc họ Amaranthaceae đã
chỉ ra rằng: lá có hình bầu dục, có màu tím, biểu bì có 1 lớp tế bào, có nhiều lông đa
bào, khí khổng kiểu trực bào và dị bào ở cả hai bề mặt; thịt lá phân hóa thành mô giậu
ở trên và mô khuyết ở dưới [24].
Daniela và cộng sự (2009) đã nghiên cứu, mô tả đặc điểm hình thái thích nghi

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].

Fernanda Reinert và cộng sự (2013), đã nghiên cứu về các đặc điểm hình thái
và giải phẫu lá của loài Neoregelia cruenta thuộc họ Bromeliaceae sống ở 2 môi trường
có ánh sáng mạnh và bóng mát ở vùng đất cát cho thấy có sự thay đổi đáng kể. Cây
sống nơi có ánh sáng mạnh có kích thước lá nhỏ, ngắn hơn sống trong bóng mát. Về
cấu tạo giải phẫu lá cho thấy cây sống ở nơi ánh sáng mạnh có mô dự trữ nước, mô
giậu dày hơn, kích thước mạch dẫn to hơn so với lá sống nơi bóng mát [20].
1.1.2. Những nghiên cứu ở Việt Nam
Nguyễn Khoa Lân (1996) đã nghiên cứu về hình thái và cấu tạo giải phẫu thích
nghi của các loài thực vật ở rừng ngập mặn Việt Nam sống trong điều kiện ánh sáng
mạnh, đất bùn lầy, ngập mặn và thiếu oxy.
Năm 1997, Nguyễn Khoa Lân đã đề cập đến đặc điểm của cây chịu hạn: hệ rễ
ăn nông, lan rộng, khi gặp khô hạn lâu rễ gần như khô kiệt nhưng khi mưa xuống chúng
phục hồi hoạt động rất nhanh và phát triển nhiều rễ, tăng diện tích lông hút, một số loài
có rễ ăn sát mặt đất để hấp thụ nước mưa hay sương đêm; cây mọng nước biểu bì có
lớp cutin dày, mô cơ và mô dẫn kém phát triển ở cây mọng nước vì có các tổ chức giữ
nước, lỗ khí thường nằm sâu trong biểu bì; cây có lá cứng có diện tích hẹp thường phủ
lông trắng bạc để cách nhiệt, mô cơ phát triển, tế bào biểu bì có vách dày, nhiều loài
họ Lúa mặt trên có nhiều tế bào cơ làm lá có thể cuộn lại hay mở ra che chở cho các lỗ
khí; hệ rễ ăn sâu và có áp suất thẩm thấu cao 40-50 atmotphe, vì vậy khi gặp hạn chúng

5


vẫn hút được nước trong đất; một số cây có lớp lông biểu bì dày, thịt lá phát triển thành
tổ chức chứa nước hoặc phát triển thành mô giậu [7].
Nguyễn Bá (2005) trong cuốn sách “Hình thái học thực vật” đã đề cập đến đặc
điểm cây chịu hạn thích nghi với môi trường khô hạn là tỉ lệ cao giữa khối lượng và bề
mặt, có nghĩa là lá nhỏ, rắn chắc và thịt lá dày, mô giậu phát triển hơn mô xốp hoặc chỉ
có mô giậu, khoảng gian bào nhỏ, hệ gân cứng, ít có các đoạn nối bao bó mạch, lỗ khí
nhiều, đôi khi tế bào nhỏ [2].

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].

Đặng Ngọc Phúc Quỳnh (2012), nghiên cứu một số đặc điểm sinh học, sinh thái
của loài Tầm gửi năm nhị (Dendrophthoe pentandra (L.) Miq.) thuộc họ Tầm gửi
(Loranthaceae) ở thành phố Hồ Chí Minh. Công trình đề cập đến hình thái và giải phẫu
rễ, thân và lá của loài Tầm gửi năm nhị sống trên các cây chủ khác nhau là Mận, Xoài,
Bàng, Khế, Mãng cầu ta, Sứ đỏ. Loài Tầm gửi năm nhị này kí sinh trên mỗi vật chủ
khác nhau thì có đặc điểm sinh học, sinh thái khác nhau chứng tỏ được sự thích nghi
của chúng [10].
Ngô Thanh Phong (2013) nghiên cứu sự biến đổi thích nghi của lá thực vật hạt
kín ở Hòn Chông – Hà Tiên (tỉnh Kiên Giang) với các điều kiện khô hạn, ngập mặn đã
hình thành các lông che chở và lông tiết ở biểu bì lá [9].
Nguyễn Thị Thơ và cộng sự (2013), nghiên cứu về đặc điểm giải phẫu và sinh
lý của loài Trẩu (Vernicia montana Lour.), cho thấy loài này không có biểu bì nhiều
lớp và lông bao phủ, tỷ lệ mô giậu và mô xốp là 0,75. Số lượng trung bình của khí
khổng là 562/mm2.Trẩu bị tổn thương ở mức nhiệt 450C là 40-50% và lên đến 80% ở
mức nhiệt 500C. Chúng bị chết hoàn toàn ở mức nhiệt 600C. Diệp lục tổng số trong lá
tươi là 6,24 mg/g và tỷ lệ diệp lục a/b là 2,28 [13].
Lê Thị Minh Hằng (2013) nghiên cứu đặc điểm hình thái và giải phẫu thích
nghi của loài Cóc vàng (Lumnitzera racemosa Wild.) ở xã Giao Lạc, huyện Giao
Thủy, tỉnh Nam Định và kết luận một số đặc điểm của cây thích nghi với môi trường
sống thiếu không khí, ngập nước mặn: biểu bì không có lông hút; mô mềm vỏ giữa
phát triển, để lại khoảng trống chứa khí lớn, nội bì có đai caspari phát triển; thân cây
có cấu tạo đặc trưng của nhóm cây thuộc lớp Ngọc lan thân gỗ; lá có cấu tạo đặc trưng
của lá cây chịu hạn mọng nước, mô giậu phân bố ở cả hai mặt lá, mô xốp phát triển,
tăng kích thước trở thành tổ chức chứa nước giúp pha loãng muối thừa trong lá già
[4].
1.2. Đặc điểm thích nghi của thực vật với môi trường cạn
1.2.1. Đặc điểm thích nghi của thực vật với nhân tố ánh sáng
- Dựa vào nhu cầu ánh sáng của các loài cây, có thể chia thực vật làm 3 nhóm:
7

+ 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

8


bốc hơi nước. Vùng ôn đới, về mùa đông cây rụng lá để hạn chế tiếp xúc với không khí
lạnh, đồng thời hình thành lớp vảy để bảo vệ chồi non và lớp bần cách nhiệt.
Dựa vào mức độ thích nghi của thực vật đối với nhiệt độ, có thể chia thành
các nhóm:
+ Thực vật chịu băng giá: Đây là những loài cây sinh trưởng ở vùng khí hậu có
mùa đông lạnh, nước đóng băng như các vùng ôn đới lạnh.
+ Thực vật chịu nóng: Gồm những loài cây sống ở nơi khô, nơi chống trải, có
cường độ chiếu sáng mạnh, nhiệt độ không khí và đất cao(40-500C) như sa mạc, sa van,
núi đá vôi, đất cát ven biển….
1.2.3. Đặc điểm thích nghi của thực vật với nhân tố độ ẩm
Thực vật trên cạn được chia thành 4 nhóm:
- Cây ngập nước định kỳ: Sống trên đất bùn ở dọc bờ sông, ven bờ biển, vùng
cửa sông chịu tác động của thủy triều, hàng ngày ngập nước định kì 1 lần (chế độ nhật
triều) hoặc 2 lần (chế độ bán nhật triều) như một số loài thuộc chi Bần, Vẹt, Mắm, Sú…
- Cây ưa ẩm: Là cây sống trên đất ẩm như bờ ruộng, bờ ao, sông, suối, trong
rừng ẩm gồm 2 loại cây: cây ưa ẩm chịu bóng và cây ưa ẩm ưa sáng.
+ Cây ưa ẩm chịu bóng: Thường gặp trong rừng ẩm, bờ suối, hốc núi đá vôi,
trong hang. Lá cây ít lỗ khí và có cả ở 2 mặt lá. Lá mỏng bản rộng, tầng cutin mỏng,
mô giậu không phát triển. Tỷ lệ nước trong cơ thể chiếm 80%, khả năng điều tiết
nước kém, khi bị mất nước thì héo rất nhanh như sa nhân, bóng nước, họ ráy, họ thài
lài.
+ Cây ưa ẩm ưa sáng: Thường mọc ven bờ ruộng, hồ ao như các cây thuộc chi
lúa nước, rau bợ, một số loài thuộc chi cói. Chúng mang nhiều đặc điểm ưa sáng như
mô giậu phát triển, lá hẹp, ít diệp lục, cây không chịu được điều kiện khô hạn.
- Cây chịu hạn: Là những cây chịu được điều kiện khô hạn kéo dài, thường sống
ở vùng xa mạc, savan, thảo nguyên, đụn cát… Khi gặp điều kiện khô hạn, quá trình

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

nhanh khi khô hạn.

10


Chương 2
ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng nghiên cứu
Đề tài nghiên cứu 20 loài cây ưa sáng và cây ưa bóng thu thập ở tỉnh Thái Nguyên.
* Các cây ưa sáng:
1. Họ Sim (Myrtaceae): Cây Bạch đàn (Eucalyptus camaldulensis Dehnh)
2. Họ Phi lao (Casuarinaceae): Cây Phi lao (Casuarina equisetifolia L.)
3. Họ Tô hạp (Altingiaceae): Cây Sau sau (Liquidambar formosana Hance)
4. Họ Trinh nữ (Mimosaceae): Cây Keo Lá tràm (Acacia auriculiformis
A.Cunn.)
5. Họ Thầu dầu (Euphorbiaceae): Cây Cỏ sữa (Euphobia hirta L.)
6. Họ Đậu (Fabaceae): Cây Đậu phộng (Arachis hypogaea L.)
7. Họ Nhót (Elaeagnaceae): Cây Nhót (Elaeagnus latifolia L.)
8. Họ Bằng lăng (Lythraceae): Cây Bằng lăng (Lagerstroemia speciosa (L.) Pers.)
9. Họ Liễu (Salicaceae): Cây Liễu (Salix babylonica L.)
10. Họ Trúc đào (Apocynaceae): Cây Trúc đào (Nerium oleander L.)
* Các cây ưa bóng:
1. Họ Dong (Marantaceae): Cây Lá dong (Phrynium placentarium
(Lour.)Merr. )
2. Họ Ráy (Araceae): Cây Vạn niên thanh (Dieffenbachia maculata (Lodd.) G.
Don), Cây Lan ý (Spathiphyllum wallisii Regel), Cây Kim phát tài (Zamioculcas
zamiifolia (Lodd.) Engl.)
3. Họ Phong Lan (Orchidaceae): Cây Hoàng thảo (Dendrobium sp.)
4. Họ Bồng bồng (Dracaenaceae): Cây Lưỡi Hổ (Sansevieria trifasciata Prain),
Cây Phát Tài (Dracaena sanderiana Sander ex Mast)

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

- Cắt trực tiếp bằng tay với lưỡi dao lam.
- Cắt xong nhuộm kép gồm các bước sau:
+ Ngâm mẫu cắt vào dung dịch Javen trong 30 phút để tẩy sạch nội chất của tế bào.
+ Rửa sạch bằng nước cất (rửa 2-3 lần).
+ Ngâm mẫu vào axit axetic 1% khoảng 5 phút để tẩy hết dịch javen.
+ Rửa sạch bằng nước cất (rửa 2-3 lần).

12


+ Nhuộm đỏ bằng dung dịch đỏ carmin trong 30 phút.
+ Rửa sạch bằng nước cất (rửa 2-3 lần).
+ Nhuộm xanh bằng dung dịch xanh metylen loãng trong khoảng 5 - 10 giây.
+ Rửa sạch bằng nước cất (rửa 2-3 lần).
+ Lên kính bằng nước cất.
* Phương pháp đo đếm, chụp ảnh trên kính hiển vi
Đo kích thước và chụp ảnh các thành phần trên kính kiển vi kết nối máy vi tính
bằng phần mềm chuyên dụng Microscope manager ở độ bội giác khác nhau.
Sử dụng thuật ngữ để mô tả hình thái cấu tạo giải phẫu theo Nguyễn Bá (1974 1975), Hình thái thực vật học tập 1,2 [1]; Hoàng Thị Sản (1980), Hình thái giải phẫu
thực vật, Nxb Giáo dục [11]; Theo Giải phẫu thực vật của Etherine Esau, Nxb khoa
học kỹ thuật 1971 [3].
2.3.3. Phương pháp xử lý số liệu
Các số liệu nghiên cứu được xử lý bằng phần mềm Microsoft Excel (2010).

13


Chương 3
ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC NGHIÊN CỨU
3.1. Vị trí địa lý

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

so với các tỉnh trung du miền núi khác [29].
3.3. Địa chất, thổ nhưỡng
Khu vực tây bắc Thái Nguyên bao gồm huyện Định Hóa và các xã phía tây của
hai huyện Phú Lương, Đại Từ có lịch sử hình thành sớm nhất, thuộc chu kỳ kiến tạo
sơn Caledonia bắt đầu cách đây 480 triệu năm và được hình thành xong trong đại cổ
sinh cách đây 225 triệu năm. Các khu vực núi còn lại của Thái Nguyên có lịch sử địa
chất trẻ hơn. Phần lớn lãnh thổ Thái Nguyên có lịch sử hình thành suốt trung sinh (bắt
đầu từ cách đây 240 triệu năm và kết thúc cách đây 67 triệu năm, kéo dài trong khoảng
173 triệu năm). Sau khi được hình thành xong (cách đây 67 triệu năm), lãnh thổ Thái
Nguyên ngày nay tồn tại dưới chế độ lục địa liên tục 50 triệu năm. Với thời gian này,
địa hình Thái Nguyên ngày nay được san bằng và trở thành bình nguyên. Đến kiến tạo
sơn Hymalaya cách đây khoảng 25 triệu năm, do vận động nâng lên mãnh liệt, Thái
Nguyên cũng được nâng cao từ 200 đến 500m, làm cho địa hình trẻ lại. Những miền
được nâng cao có địa hình bị cắt xẻ, các vật liệu trầm tích trẻ, mềm bị ngoại lực bóc
mòn, các núi cổ được cấu tạo bằng nham thạch cổ hơn, cứng hơn lại lộ ra, tái lập lại
địa hình như lúc mới hình thành xong (cuối trung sinh) [30].
3.4. Khí hậu, thủy văn
* Khí hậu
Nằm trong vùng khí hậu cận nhiệt đới ẩm, nhưng do địa hình nên khí hậu Thái
Nguyên vào mùa đông được chia thành 3 vùng rõ rệt:
Vùng lạnh nhiều nằm ở phía bắc huyện Võ Nhai.

15


Vùng lạnh vừa gồm các huyện Định Hóa, Phú Lương và phía nam huyện Võ Nhai.
Vùng ấm gồm: Thành phố Thái Nguyên, thành phố Sông Công, thị xã Phổ Yên
và các huyện Đồng Hỷ, Phú Bình, Đại Từ.
Nhiệt độ trung bình của Thái Nguyên là 25ᵒC; chênh lệch giữa tháng nóng nhất
(tháng 6: 28,9°C) với tháng lạnh nhất (tháng 1: 15,2°C) là 13,7°C. Tổng số giờ nắng

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