sinh thái và môi trường

Hình 1.3 : Sơ đồ các thành phần trong MT đất Ta cũng biết rằng mối liên quan chặt chẽ và hữu cơ của các thành phần MT còn biểu hiện ở chỗ khi 1 MT thành phần hay 1 mắt xích trong dây chu

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA NUÔI TRỒNG THỦY SẢN

Tài liệu học tập SINH THÁI VÀ MÔI TRƯỜNG

Biên soạn: TS Trương Minh Chuẩn

Nha Trang, năm 2011

Nội dung môn học là những vấn đề chung của nhân loại, đang được thế giới quan tâm Giáo trình môn học được soạn dựa trên cơ ở chương trình môn học của

Bộ Giáo dục và Đào tạo ban hành năm 1995, tác giả có tham giả có tham khảo các giáo trình khác như: “Con người và Môi trường” (1999) của PGS-TS Nguyễn Trọng Nho và CN Nguyễn Văn Quỳnh Bôi biên soạn, Trường Đại học Thủy sản (nay là Trường Đại học Nha Trang) ấn hành; “Khoa học Môi trường” (2001) của Lê Văn Khoa chủ biên, NXB Khoa học Giáo dục phát hành; “Sinh thái và Môi trường học cơ bản” (2005) của GS-TSKH Lê Huy Bá và GS-TS Lâm Minh Triết chủ biên, NXB Đại học Quốc gia TP.HCM phát hành

Giáo trình được biên soạn dưới dạng một giáo án cụ thể để đáp ứng yêu cầu giảng dạy của môn học Sinh thái và Môi trường theo phương pháp giảng dạy tính cực: nêu vấn đề và phát huy tính tự giác học tập, tự nghiên cứu của sinh viên

Giáo trình này được thiêt kế gồm 45 tiết học lý thuyết và thảo luận trên lớp, nội dung gồm có 6 chương

Qua quá trình thực hiện, chúng tôi nhận thấy giáo trình này còn co nhiều thiết sót, nhiêu vấn đề cần có thêm nhiều thời gian để tiếp tục nghiên cứu, bởi vì Sinh thái và Môi trường là lĩnh vực rộng lớn, việc hiểu và sử dụng các khái niệm, thuật ngữ và hệ thống hóa các khái niệm, nội dung, … còn nhiều hạn chế Chúng tôi mong nhận được sự đóng góp của đồng nghiệp và sinh viên

CHƯƠNG 1 SINH THÁI HỌC VÀ KHOA HỌC MƠI TRƯỜNG (7 tiết)

1.1 SINH THÁI HỌC

1.1.1 Khái niệm về sinh thái :

- Là các yếu tố sinh thái trong môi trường (MT) sống của sinh vật

- Gồm 3 nhóm yếu tố chính :

+ Yếu tố vô sinh (ánh sáng, nhiệt độ, đất, gió …)

+ Yếu tố hữu sinh (các sinh vật)

+ Yếu tố con người

Hình 1.1: Sơ đồ về các yếu tố sinh thái trong MT sống thường xuyên tác động lên đời sống của thỏ 1.1.2 Khái niệm sinh thái học (Ecology)

a/ Thuật ngữ sinh thái học hình thành từ chữ Hylạp:

+ Oikos là: nhà, nơi ở

+ Logos là: môn học

b/ Định nghĩa sinh thái học:

E.P.Odum định nghĩa rằng “Sinh thái học là khoa học về quan hệ của sinh vật hoặc một nhóm sinh vật với MT xung quanh hoặc như là quan hệ tương hỗ giữa sinh vật với MT sống của chúng (1971)”

Hay nói cách khác là Khoa học về toàn bộ mối quan hệ giữa cơ thể sinh vật với ngoại cảnh và các điều kiện cần thiết cho sự tồn tại của chúng

c/ Đối tượng nghiên cứu sinh thái học: là tất cả mối quan hệ tương hỗ giữa sinh vật với MT sống của chúng Tuy nhiên sinh thái học chỉ nghiên cứu: các hệ sinh học có tổ chức cao (cá thể, quần thể, quần xã…) Hệ sinh thái là đơn vị cơ sở của tự nhiên, đơn vị chức năng cơ bản của sinh thái học

Thí dụ: Trong phát triển nghề thuỷ sản, các nhà sinh thái phải nghiên cứu về: chu trình sống, tập tính, di truyền, sinh sản các loài, quan hệ dinh dưỡng của chúng, nghiên cứu phương pháp thuần dưỡng Vấn đề mũi nhọn là bảo vệ khôi phục loài quí hiếm, phải bảo tồn nguồn gen

1.2 KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG (Environment )

1.2.1 Khái niệm chung về môi trường (MT):

Môi trường được hiểu là tổ hợp các thành phần của thế giới vật chất làm

cơ sở cho sự tồn tại, phát triển của sinh vật và con người MT được tạo thành bởi các thành phần của nó như đất, nước, không khí, sinh vật và con người, giữa chúng lại có mối liên quan chặt chẽ và rất hữu cơ với nhau Mỗi thành phần của

MT lại chính là một MT hoàn chỉnh vì vậy người ta gọi các thành phần này là Môi Trường thành phần

Hình 1.2: MT sinh thái và thành phần của nó lấy con người làm trọng tâm

Hình 1.3 : Sơ đồ các thành phần trong MT đất

Ta cũng biết rằng mối liên quan chặt chẽ và hữu cơ của các thành phần

MT còn biểu hiện ở chỗ khi 1 MT thành phần hay 1 mắt xích trong dây chuyền thực phẩm (Food chain) bị phá vỡ, hoạt động giải phóng năng lượng bị phá vỡ thì hoạt động của toàn bộ hệ sinh thái MT bị phá vỡ theo

Hình 1.4: MT với thành phần của nó

Hình 1.5 :Mối tương quan giữa các thành phần trong MT sinh thái

Hình 1.6: Quả cầu về quan hệ môi trường sinh thái (S Porta 1994)

- Thuật ngữ MT:

+ Tiếng Anh: Environment + Tiếng Trung Quốc: Huánjing (hoàn cảnh) + Tiếng Nga: O.Krujaiushaja sreda (MT xung quanh) + Tiếng Pháp: Environnement

Cũng xuất phát từ quan niệm con người và sinh vật không thể tách rời khỏi MT đang sống của mình Nên người ta gọi là MT nhân văn (Human environment – MT sống của con người) bao gồm các yếu tố tự nhiên và điều kiện kinh tế xã hội quyết định sự sống và phát triển của con người

Tuỳ theo lĩnh vực nghiên cứu người ta hiểu MT theo nghĩa rộng hoặc hẹp

MT sống của con người thường được phân chia:

+ MT tự nhiên: bao gồm các nhân tố thiên nhiên như vật lý, hoá học, sinh học, tồn tại ngoài ý muốn của con người nhưng cũng ít nhiều chịu tác động của con người Đó là núi, sông, biển cả, không khí, động thực vật, đất và nước … MT tự nhiên cho ta không khí để thở, đất để xây nhà của, trồng cấy, chăn nuôi, cung cấp cho con người các loại tài nguyên khoáng sản phục vụ cho sản xuất và tiêu thụ

+ MT xã hội: là tổng thể các mối quan hệ giữa con người với con người Đó là luật lệ, thể chế, cam kết, quy định ở các cấp khác nhau MT xã hội định hướng hoạt động của con người theo một khuôn khổ nhất định, tạo nên sức mạnh tập thể thuận lợi cho sự phát triển, làm cho cuộc sống của con người khác với các sinh vật khác

+ Ngoài ra, người ta còn phân biệt khái niệm MT nhân tạo, bao gồm tất cả các nhân tố do con người tạo nên hoặc biện đổi theo làm thành những tiện nghi trong cuộc sống (nhà ở, công sở, các khu đô thị, công viên…)

1.2.2 Một số định nghĩa về MT

Định nghĩa kinh điển:

• Theo Luật Môi Trường: Môi trường (MT) bao gồm các yếu tố tự nhiên và yếu tố vật chất nhân tạo có quan hệ mật thiết với nhau bao quanh con người, có ảnh hưởng tới đời sống, sản xuất, sự tồn tại, sự phát triển của con người và thiên nhiên (theo điều 1, luật BVMT của Việt Nam, 1993)

• Theo định nghĩa của UNESCO (1981): MT của con người bao gồm toàn bộ các hệ thống tự nhiên và các hệ thống do con người tạo ra, những cái hữu hình, trong đó con người sống và lao động, họ khai thác các tài nguyên thiên nhiên và nhân tạo thoả mãn nhu cầu của mình

MT sống đối với con người là nơi:

+ Tồn tại, sinh trưởng và phát triển;

+ Là khung cảnh của cuộc sống, của lao động và vui chơi giải trí của con người

Theo định nghĩa một số tác giả trong nước:

Định nghĩa 1: MT theo định nghĩa rộng nhất là tổng hợp các điều kiện bên ngoài có ảnh hưởng tới một vật thể hoặc một sự kiện Bất cứ một vật thể, một sự kiện nào cũng tồn tại và diễn biến trong một MT (Lê Văn Khoa, 1995) (Khái niệm

chung về MT như vậy được cụ thể hoá đối với từng đối tượng và từng mục đích nghiên cứu)

Đối với cơ thể sống thì “ MT sống” là tổng hợp những điều kiện bên ngoài có ảnh hưởng tới đời sống và phát triển của cơ thể

Định nghĩa 2: MT là tất cả những gì bao quanh sinh vật, tất cả các yếu tố vô sinh, hữu sinh có tác động trực tiếp hoặc gián tiếp lên sự sống, phát triển và sinh sản của sinh vật (Hoàng Đức Nhuận , 2000)

Theo tác giả MT có 4 loại chính tác động qua lại lẫn nhau:

+ MT tự nhiên bao gồm nước, không khí, đất đai, ánh sáng và các sinh vật + MT kiến tạo gồm những cảnh quan được thay đổi do con người

+ MT không gian gồm những yếu tố về địa điểm, khoảng cách, mật độ, phương hướng và sự thay đổi trong MT

+ MT văn hoá - xã hội bao gồm các cá nhân và các nhóm, công nghệ, tôn giáo, các định chế, kinh tế học, thẩm mỹ học, dân số học, và các hoạt động khác của con người

Định nghĩa 3: MT là một phần của ngoại cảnh, bao gồm các hiện tượng và các thực thể của tự nhiên,… mà ở đó, cá thể, quần thể, loài… có quan hệ trực tiếp hoặc gián tiếp bằng các phản ứng thích nghi của mình (Vũ Trọng Tạng, 2000) (Từ định nghĩa này ta có thể phân biệt được đâu là MT loài này mà không phải là MT của loài khác Chẳng hạn, mặt biển là MT của các sinh vật mặt nước (Pleiston và Neiston), song không phải là MT của những loài sống ở đáy hang sâu hàng nghìn mét và đối với con người, MT chứa đựng nội dung rộng hơn) 1.2.3 Khoa học môi trường (KHMT): (Environment science : là ngành nghiên cứu mối quan hệ tương tác qua lại giữa:

+ Con người với con người

+ Con người với thế giới sinh vật và MT tự nhiên xung quanh nhằm mục đích bảo vệ MT sống của con người trên trái đất

KHMT là ngành khoa học ứng dụng, sử dụng và phối hợp thông tin từ nhiều lĩnh vực như sinh học, hoá học, địa chất, thổ nhưỡng, vật lý, kinh tế, xã hội học …để từ đó tìm ra các phương án để thay thế những cấu trúc của MT bị tổn thất (các ngành khoa học tự nhiên nghiên cứu thiết lập những nguyên lý chung cho thế giới tự nhiên)

Đối tượng nghiên cứu của KHMT là các thành phần MT trong mối quan hệ tương hỗ giữa MT sinh vật và con người

1.3 MỐI QUAN HỆ SINH THÁI HỌC VÀ KHMT

Đối tượng nghiên cứu của KHMT là các thành phần MT trong mối quan hệ tương hỗ giữa MT sinh vật và con người

Đối tượng sinh thái học là mối quan hệ tương hỗ giữa cơ thể sống (sinh vật với MT sống của chúng)

Từ định nghĩa và đối tượng nghiên cứu ta thấy:

Sinh thái học tập trung nghiên cứu các mối quan hệ tương hỗ giữa những

cơ thể sống và MT sống của chúng Đây là cơ sở và nền tảng của KHMT Sinh thái học là khoa học cơ sở cho công tác quản lý tài nguyên và bảo vệ MT Khoa học MT sẽ sử dụng những vấn đề gì đã biết về sinh thái học để tập trung giải quyết những vấn đề cụ thể của MT Nói cách khác sinh thái học là một trong những ngành của KHMT, giúp ta hiểu thêm bản chất của MT và tác động tương hỗ giữa các yếu tố tự nhiên và hoạt động của con người, sinh vật

Vấn đề nghiên cứu của KHMT có quy mô rộng lớn:

+ Nghiên cứu đặc điểm các thành phần MT (tự nhiên và nhân tạo)

+ Nghiên cứu công nghệ, kỹ thuật xử lý ô nhiễm

+ Nghiên cứu tổng hợp các biện pháp quản lý về khoa học, kinh tế xã hội nhằm bảo vệ MT và phát triển bền vững

1.4 CÁC CHỨC NĂNG CHỦ YẾU CỦA MT: Thảo luận

1.4.1 MT là không gian sinh sống cho con người và thế giới sinh vật:

Trong cuộc sống hằng ngày, mỗi một người đều cần một không gian nhất định để phục vụ cho các hoạt động sống: nhà ở, nơi nghỉ, đất để sản xuất nông nghiệp, lâm nghiệp, thuỷ sản, kho tàng, bến cảng… Trung bình mỗi ngày mỗi người cần khoảng 4m3 không khí sạch để hít thở; 2,5 lít nước để uống, một lượng lương thực, thực phẩm tương ứng với 2000 – 2400 calo Như vậy, chức năng này đòi hỏi MT phải có một phạm vi không gian thích hợp cho mỗi con người

Ví dụ, phải có bao nhiêu m2, ha, km2 cho mỗi người Không gian này đòi hỏi phải đạt những tiêu chuẩn nhất định về các yếu tố vật lý, hoá học, sinh học, cảnh quan và xã hội Tuy nhiên diện tích không gian sống bình quân trên trái đất của con người đang ngày càng bị thu hẹp (xem bảng 1.1 và bảng 1.2)

Bảng 1.1: Suy giảm diện tích đất bình quân đầu người trên thế giới (ha/người)

Bình quân đầu người (ha/người) 0,2 0,16 0,13 0,11 0,10

Yêu cầu về không gian của con người thay đổi theo trình độ khoa học và công nghệ Trình độ phát triển càng cao thì nhu cầu về không gian sản xuất càng giảm Tuy nhiên trong việc sử dụng không gian sống và quan hệ với thế giới tự

nhiên, có 2 tính chất mà con người cần chú ý là tính chất tự cân bằng (Homestasis), nghĩa là khả năng của hệ sinh thái có thể gánh chịu trong điều kiện khó khăn nhất

Như vậy, MT là không gian sống của con người và có thể phân loại chức năng không gian sống của con người thành các dạng cụ thể sau:

+ Chức năng xây dựng: cung cấp các mặt bằng và nền móng cho các đô thị, khu công nghiệp, kiến trúc hạ tầng và nông thôn

+ Chức năng vận tải: cung cấp mặt bằng ,khoảng không gian và nền móng cho giao thông đường thuỷ, đường bộ và đường không

+ Chức năng sản xuất: cung cấp mặt bằng và phông tự nhiên cho sản xuất Nông – Lâm - Ngư nghiệp

+ Chức năng cung cấp năng lượng và thông tin

+ Chức năng giải trí của con người: cung cấp mặt bằng nền móng và phông tự nhiên cho việc giải trí ngoài trời của con người (trượt tuyết, trược băng, đua xe, đua ngựa …)

Hình 1.7 : Các chức năng chủ yếu của môi trường 1.4.2 MT là nơi chứa đựng các nguồn tài nguyên cần thiết cho đời sống và sản xuất của con người:

Lịch sử phát triển loài người đã trải qua nhiều giai đoạn Bắt đầu từ khi con người biết canh tác cách đây khoảng 14 – 15 nghìn năm, vào thời kỳ đồ đá

giữa cho đến khi phát minh ra mày hơi nước vào thế kỷ thứ XVIII, đáng dấu sự khởi đầu trong công cuôc cách mạng khoa học kỹ thuật trong mọi lĩnh vực

Xét về bản chất thì mọi hoạt động của con người để duy trì cuộc sống đều nhằm vào việc khai thác các hệ thống sinh thái của tự nhiên thông qua lao động

cơ bắp, vật tư, công cụ và trí tuệ (hình 1.8)

Hình 1 8: Hệ thống sinh thái của tự nhiên và nhân tạo Với sự hỗ trợ của các hệ thống sinh thái, con người đã lấy từ tự nhiên những nguồn tài nguyên thiên nhiên cần thiết phục vụ cho việc sản xuất ra của cải vật chất nhằm đáp ứng cho nhu cầu của mình Rõ ràng thiên nhiên là nguồn cung cấp mọi nguồn tài nguyên cần thiết Nó cung cấp nguồn vật liệu, năng lượng, thông tin (kể cả thông tin di truyền) cần thiết cho hoạt động sinh sống, sản xuất và quản lý của con người

Nhu cầu của con người về các nguồn tài nguyên không ngừng tăng lên cả về số lượng, chất lượng và mức độ phức tạp theo trình độ phát triển của xã hội Chức năng này của MT còn gọi là nhóm chức năng sản xuất tự nhiên gồm:

+ Rừng tự nhiên: có chức năng cung cấp nước, bảo tồn tính đa dạng sinh học (ĐDSH) và độ phì nhiêu của đất, nguồn của gỗ củi, dược liệu và cải thiện điều kiện sinh thái

+ Các thủy vực: có chức năng cung cấp nước, dinh dưỡng, nơi vui chơi giải trí và các nguồn thủy hải sản

+ Động thực vật: cung cấp lương thực, thực phẩm và các nguồn gen quý hiếm

+ Không khí, nhiệt độ và năng lượng mặt trời (NLMT), gió, nước: để chúng ta hít thở, cây cối ra hoa và kết trái

+ Các loại quặng, dầu mỏ: cung cấp năng lượng và nguyên liệu cho các hoạt động sản xuất nông nghiệp …

1.4.3 Môi trường là nơi chứa đựng các chất phế thải do con người tạo ra trong cuộc sống và hoạt động sản xuất:

Trong quá trình sản xuất và tiêu dùng của cải vật chất, con người luôn đào thải ra các chất thải vào MT Tại đây, các chất thải dưới tác động của vi sinh vật và các yếu tố MT khác sẽ bị phân hủy, biến đổi từ phức tạp thành đơn giản và tham gia vào hàng loạt các quá trình sinh địa hoá phức tạp

Trong thời kỳ sơ khai, khi dân số nhân loại còn ít, chủ yếu do các quá trình phân hủy tự nhiên làm cho chất thải sau một thời gian biến đổi nhất định lại trở lại trạng thái nguyên liệu của tự nhiên

Sự gia tăng dân số thế giới nhanh chóng, quá trình công nghiệp hoá, đô thị hoá làm cho số lượng chất thải tăng lên không ngừng dẫn đến chức năng này

ở nhiều nơi, nhiều chổ trở nên quá tải, gây ô nhiễm MT Khả năng tiếp nhận và phân hủy chất thải trong một số khu vực nhất định được gọi là khả năng đệm (buffer capacity) của khu vực đó Khi lượng chất thải lớn hơn khả năng đệm, hoặc thành phần chất thải có nhiều chất độc,vi sinh vật gặp nhiều khó khăn trong quá trình phân hủy thì chất lượng MT sẽ giảm và MT sẽ bị ô nhiễm

Có thể phân loại chi tiết chức năng này thành các loại sau:

- Chức năng biến đổi lý – hoá học: pha loãng, phân hủy hoá học nhờ ánh sáng, hấp thụ, sự tách chiết các vật thải và độc tố

- Chức năng biến đổi sinh hoá: sự hấp thụ các chất dư thừa, chu trình nitơ và cacbon, khử các chất độc bằng con đường sinh hoá

- Chức năng biến đổi sinh học: khoáng hoá các chất thải hữu cơ, mùn hoá, amôn hoá, nitrat hoá và phản ứng nitrat hoá, …

1.4.4 Chức năng lưu trữ và cung cấp thông tin cho con người:

Môi Trường trái đất (TĐ) được coi là nơi lưu trữ và cung cấp thông tin cho con người Bởi vì chính MT TĐ là nơi:

+ Cung cấp sự ghi chép và lưu trữ lịch sử địa chất, lịch sử tiến hoá của vật chất và sinh vật, lịch sử xuất hiện và phát triển văn hoá của loài người

+ Cung cấp các chỉ thị không gian và tạm thời mang tính chất tín hiệu và báo động sớm cho các hiểm hoạ đối với con người và sinh vật sống trên trái đất như: phản ứng sinh lý của cơ thể sống trước khi xảy ra các tai biến tự nhiên và các hiện tượng tai biến tự nhiên, đặc biệt như bão, động đất, núi lửa …

1.5 CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA MT

1.5.1 Sự hình thành và cấu trúc của trái đất:

Trái đất là 1 hành tinh nằm trong hệ Mặt trời, theo nghiên cứu của các nhà thiên văn trái đất được hình thành cách đây khoảng 4,5 tỷ năm, tự quay xung quanh mặt trời

- Khí quyển: sự phân hủy của các chất phĩng xạ

- Thạch quyển: các vật liệu rắn trong lịng trái đất phần nặng nhất tập trung thành nhân trái đất (Fe, Ni), phần nhẹ hơn ở lớp giữa, phần nhẹ nhất tập trung ở lớp ngồi (Al, Si…) và nguội dần tạo nên vỏ trái đất

- Thủy quyển: xuất hiện cùng với vỏ TĐ

- Sinh quyển xuất hiện muộn hơn (khoảng 2 đến 3 tỷ năm) tiến hĩa khơng ngừng tạo sự phong phú và đa dạng

Thành phần hĩa học của TĐ gồm: các nguyên tố hĩa học từ 1 đến 92 trong bảng phân loại tuần hồn, trong đĩ cĩ 8 nguyên tố hĩa học phổ biến nhất chiếm 99% trọng lượng vỏ TĐ (O, Si, Al, Fe, Mg, Ca, Na K), 4 nguyên tố nữa (H, Ti, C, Cl) chiếm 0,67% Các nguyên tố cịn lại chỉ chiếm 0,33%

1.5.2 Sự hình thành đá, cấu trúc địa chất và khống sản: do 3 quá trình chính:

- Trầm tích: lắng đọng trong đáy biển, sông hồ;

- Biến chất: đá macma và đá trầm tích bị biến đổi dưới áp suất và nhiệt độ cao

Phù hợp với quá trình địa chất trên các khoáng vật ở vỏ TĐ cũng được tạo thành trong 3 quá trình nêu trên Hai quá trình sau thường xảy ra trong lòng TĐ

được gọi là quá trình nội sinh, khoáng vật hình thành trên bề mặt TĐ (trầm tích

hoặc biến chất) thường gọi là khoáng vật ngoại sinh

Tương tự như vậy, các tích tụ khoáng vật hoặc nguyên liệu khoáng ở vỏ TĐ dưới dạng các khoáng sản, cũng được gọi tên theo quá trình hình thành của chúng như: mỏ nguồn gốc macma, biến chất, trầm tích

Thí dụ: Kim cương, kim loại quý, quặng sunfua, quặng phóng xạ thường gặp trong đá macma; Các khoáng sản nhiên liệu: Than, dầu khí…) thường gặp trong đá trầm tích; Apatít, quặng sắt, ngọc rubi gặp trong đá biến chất

1.5.3 Sự hình thành đất và biến đổi của vỏ cảnh quan: Bao gồm:

- Sinh quyển: do sự trao đổi vật chất và năng lượng gồm MT cạn, MT không khí,

MT nước sinh vật không thể phân bố vượt ra khỏi tầng Ozôn

- Hô hấp và quang hợp

- Tác động tương hỗ giữa các sinh vật

- Khí quyển (đối lưu, bình lưu, trung quyển, nhiệt quyển, ngoại quyển) tầng Ôzôn

lá chắn bảo vệ của TĐ chống tia tử ngoại nằm trong tầng bình lưu

- Chế độ nhiệt, bức xạ, hoàn lưu khí quyển (hiện tượng ngày đêm, mùa, gió, bão…)

1.6 NHỮNG THÁCH THỨC MÔI TRƯỜNG HIỆN NAY TRÊN THẾ GIỚI

VÀ VIỆT NAM, HIỆN TRẠNG PHÁT TRIỂN KHÔNG BỀN VỮNG (thuyết trình)

Trong chương này là những kiến thức nền về hiện trạng MT thế giới và Việt Nam cũng là chương có rất nhiều nguồn tài liệu tại nhiều kênh thông tin, nên sẽ tổ chức giới thiệu các chủ đề và chia nhóm để các nhóm tự thảo luận và viết bài thuyết trình trước lớp, sẽ chia lớp thành 6 nhóm với 6 chủ đề

Chủ đề 1: Khí hậu toàn cầu biến đổi, tần xuất thiên tai gia tăng

đây và ảnh hưởng rất rõ rệt đến khí hậu toàn cầu, các nhà khoa học cho biết trong

vòng 100 năm trở lại đây trái đất đã nóng lên 0.50C và trong thế kỷ này sẽ tăng từ 1.5 đến 4.50C từ đó sẽ gây ra những hậu quả nước biển dâng cao từ 25 đến 140cm, thời tiết thay đỗi dẫn đến gia tăng tần xuất thiên tai như gió, bão, hỏa hoạn, lũ lụt, nhiều HST bị mất cân bằng nghiêm trọng ở nhều khu vực trên thế giới Từ đó đã gây thiệt hại về kinh tế và sinh mạng con người…

Tập trung thảo luận các vấn đề: Xác định CO2 là nguyên nhân chính gây ra bến đổi khí hậu, hiệu ứng nhà kính là gì, trái đất nóng dần lên có ảnh hưởng gì đến

MT của con người, tìm hiểu về nguy hại của mưa axit Bàn các biện pháp để ứng phó với thiên tai và sự biến đổi khí hậu của Việt Nam mà cụ thể là khu vực đang sinh sống và ĐBSCL, trong đó một biện pháp thiết thực là phục hồi hệ thống rừng gặp mặn và sự chuẩn bị để ứng phó với các tình huống sẽ xảy ra

Chủ đề 2: Suy giảm tầng ôzôn (O 3 )

Gợi ý nội dung: O3 là loại khí hiếm trong không khí nằm trong tầng bình lưu khí quyển gần bề mặt trái đất là tập trung thành một lớp dầy ở độ cao 16 đến 40km phụ thuộc vào vĩ độ, khi tầng O3 suy thoái sẽ không ngăn chặn được bức xạ tia cực tím mang tính chất phá hủy đối với con người, làm suy yếu các hệ miễn dịch của con người và động vật, ảnh hưởng đến quá trình chuyển hóa năng lượng quang hợp của thực vật nổi, ảnh hưởng đến nguồn thức ăn của MT thủy sinh Quá trình suy thoái tầng O3 thường diễn ra mạnh mẽ ở các vĩ độ lớn, nơi tập rung các nước phát triển của thế giới Việc hạn chế sử dụng khí CFC là biện pháp hàng đầu để giảm suy thoái tầng O3

Đặt ra các vấn đề tại sao phải bảo vệ tầng O 3 ? Phân biệt giữa khí thải hiệu ứng nhà kính và khí thải làm suy giảm tầng ôzon

Chủ đề 3: Tài nguyên bị suy thoái, cạn kiệt

Gợi ý: Tập trung vào các tài nguyên chính như đất, nước, không khí, rừng,

biển, liên hệ với suy thoái tài nguyên của ĐBSCL

Chủ đề 4: Ô nhiễm MT đang xảy ra ở quy mô rộng

Gợi ý nội dung chính: Nguyên nhân ô nhiễm MT là do sự phát triển đột biến

về dân số, gia tăng hoạt động sản xuất công nghiệp nông nghiệp, sự phát triển đô thị

đã đổ bỏ các loại chất thải vào đất, biển, nước và không khí Tìm hiểu về ô nhiễm

MT tại ĐBSCL, tìm ra các biện pháp để làm giảm ô nhiễm MT

Giáo dục bảo vệ MT là một biện pháp rất cần thiết, tìm hiểu luật MT để có tác động tích cực trong ô nhiễm, cần những hành động cụ thể trong bảo vệ MT

Chủ đề 5: Sự gia tăng dân số

Gợi ý nội dung: Theo dự tính đến năm 2015 dân số thế giới sẽ ở mức 7 tỉ

người, đến 2025 sẽ là 8 tỉ và 2050 là trên 10 tỉ, nhưng 95% dân số tăng thêm nằm ở các nước đang phát triển, do đó các nước này sẽ phải đối mặt với vấn đề nghiêm trọng cả về kinh tế xã hội đặc biệt là MT sinh thái Theo dự tính sau 2050 dân số thế giới sẽ tăng ổn định ở mức trên 10 tỉ nhưng điều đó vẫn chưa đủ tạo nên sự cân bằng giữa dân số và khả năng của MT vì theo ước tính trái đất chỉ có khả năng nuôi sống được 8 tỉ người Tìm các biện pháp để làm giảm sự gia tăng dân số của nước ta

và những biện pháp nâng cao chất lượng cuộc sống con người Rõ ràng càng phải quan tâm hơn tới sự tiến bộ của con người và cân bằng xã hội và phải coi đây là những nhân tố ảnh hưởng đến sự phát triển của nguồn nhân lực và cải thiên MT Mỗi quốc gia phải đảm bảo sự hài hòa giữa dân số, hoàn cảnh MT, tài nguyên, trình

độ phát triển kinh tế xã hội…

Chủ đề 6: Sự suy giảm tính đa dạng sinh học (ĐDSH) trên thế giới

Gợi ý nội dung: ĐDSH được chia 3 dạng, đó là đa dạng di truyền; Đa dạng

loài và đa dạng HST (sinh cảnh), sự đa dạng về các giống looài động thực vật trên hành tinh có vị trí vô cùng quan trọng, coi việc bảo vệ đa dạng sinh học là một ý thức đạo đức để phát triển bền vững, nhân loại đang phải đối mặt với lột thời kỳ tuyệt chủng lớn nhất của các loài động thực vật, hiện trên thế giới có 492 chủng quần thực vật có tính di truyền độc đáo đang bi đe dọa tuyệt chủng Hướng dẫn bàn luận về sự mất đi các HST của Việt Nam và ĐBSCL khi phát triển nông nghiệp Tìm hiểu về sinh vật ngoại lai và việc nhập nội các sinh vật Tìm hiểu về sự DDSH của ĐBSCL

Nhấn mạnh trong thảo luận các chủ đề: Các vấn đề thảo luận trên hàm

chứa nội dung khẩn cấp nhắc nhở chúng ta rằng, sự bùng nổ dân số đang đặt ra những dấu ấn không thân thiện lên các HST toàn cầu Xét trên các yếu tố của tự nhiên như nước, rừng, không khí, đất trồng, đại dương và động vật thì 6 tỉ người tiêu dùng đang làm cạn kiệt “máu của hành tinh”, “làm mờ” những lá phổi của trái

đất, làm cho bầu trời đen, khí hậu xấu đi, làm đất trồng xơ xác và hủy diệt các loài động vật của hành tinh Liệu những hậu quả này có giúp loài người tỉnh ngộ và tìm

ra giải pháp để vượt qua những thách thức nghiệt ngã không ?

Xét theo tiềm năng và vốn tri thức khổng lồ hiện có của loài người thì chúng

ta hoàn toàn có thể tìm ra được những phương sách thích hợp để giải quyết những vấn đề trên và chú ý tập trung tháo gỡ những vấn đề cốt lõi đó là ổn định dân số, quyền phụ nữ, bảo vệ trẻ em, tìm kiếm nguồn năng lượng mới, hợp tác khu vực để chống ô nhiễm và bảo tồn, đất và nước cần được bảo tồn tốt hơn, duy trì và bảo vệ

ĐDSH, phát triển công nghệ sinh học và công nghệ sạch, giáo dục MT…

Đặt vấn đề: Tại sao sử dụng thuật ngữ những thách thức MT?

Hướng dẫn Sinh viên tìm hiểu về các thuật ngữ trong luật MT Việt Nam

1.7 CÁC THUẬT NGỮ LIÊN QUAN (CĂN CỨ LUẬT BẢO VỆ MT VIỆT NAM)

Thành phần MT là các yếu tố tạo thành MT: không khí, nước, đất, âm thanh, ánh sáng, lòng đất, núi, rừng, sông hồ, biển, sinh vật, các hệ sinh thái, các khu dân cư, khu sản xuất, khu bảo tồn thiên nhiên, danh lam thắng cảnh, di tích lịch sử và các hình thái vật chất khác

Chất thải là chất được loại ra trong sinh hoạt, trong quá trình sản xuất hoặc trong các hoạt động khác Chất thải có thể ở dạng rắn, khí, lỏng hoặc các dạng khác

Chất gây ô nhiễm là những nhân tố làm cho MT trở nên độc hại

Ô nhiễm MT là sự làm thay đổi tính chất của MT, vi phạm tiêu chuẩn của

MT (sự thay đổi này theo chiều hướng tiêu cực đối với mục đích sử dụng MT Thí dụ việc gia tăng hàm lượng bụi, các khí độc trong không khí gây ảnh hưởng đến sức khoẻ con người, đời sống sinh vật )

Suy thoái MT là sự làm thay đổi chất lượng và số lượng của thành phần

MT, gây ảnh hưởng xấu trong đời sống của con người và thiên nhiên

Sự cố MT là các tai biến hoặc rủi ro xảy ra trong quá trình hoạt động của con người hoặc biến đổi bất thường của thiên nhiên, gây suy thoái MT nghiêm trọng Sự cố MT có thể xảy ra do:

a/ Bão, lũ lụt, hạn hán, nứt đất, động đất, trượt đất, sụt lở đất, núi lửa phun, mưa axít, mưa đá, biến động khí hậu và các thiên tai khác

b/ Hoả hoạn, cháy rừng, sự cố kỹ thuật gây nguy cơ về MT của cơ sở sản xuất, kinh doanh, công trình kinh tế, khoa học, kỹ thuật, văn hoá xã hội, an ninh, quốc phòng

c/ Sự cố trong tìm kiếm, thăm dò, khai thác, vận chuyển khoáng sản, dầu khí, sập hầm lò, phụt dầu, tràn dầu, vỡ đường ống dẫn dầu, dẫn khí, đắm tàu, sự cố tại cơ sở lọc hoá dầuvà các cơ sở công nghiệp khác

d/ Sự cố của lò phản ứng hạt nhân, nhà máy điện nguyên tử, nhà máy sản xuất, tái chế nguyên liệu hạt nhân, kho chứa chất phóng xạ

Tiêu chuẩn MT (tiêu chuẩn chất lượng MT) là những chuẩn mức giới hạn cho phép, được quy định dùng làm căn cứ để quản lý MT (tiêu chuẩn chất lượng

MT là giới hạn cho phép tối đa về liều lượng hoặc nồng độ của các tác nhân gây

ô nhiễm trong từng vùng cụ thể hoặc cho từng mục đích cụ thể đối với từng thành phần của MT Tiêu chuẩn chất lượng của MT không giống nhau ở mọi nơi, mọi mục đích sử dụng Thí dụ tiêu chuẩn nước bề mặt phục vụ sinh hoạt, tiêu chuẩn nước thuỷ sản …)

Công nghệ sạch là quy định công nghệ hoặc giải pháp kỹ thuật không gây ô nhiễm MT, thải hoặc phát ra ở mức thấp nhất chất gây ô nhiễm MT

Hệ sinh thái là hệ thống các quần thể sinh vật sống chung và phát triển trong một MT nhất định, quan hệ tương tác với nhau và với MT đó

Đa dạng sinh học là sự phong phú về nguồn gien, về giống, loài sinh vật và hệ sinh thái trong tự nhiên

Đánh giá tác động MT là quá trình phân tích, dự báo ảnh hưởng đến MT của các dự án, quy hoạch phát triển kinh tế – xã hội, của các cơ sở sản xuất, kinh doanh, công trình kinh tế, văn hoá, xã hội, an ninh, quốc phòng và các công trình khác, đề xuất các giải pháp thích hợp và bảo vệ MT

Các nguồn gây ô nhiễm:

a/ Nguồn điểm (Poind source) là các nguồn gây ô nhiểm có thể xác định được vị trí, kích thước, bản chất, lưu lượng (ống khói nhà máy, xe, cống xả nước thảy, dàn khoan dầu, lò phản ứng nguyên tử…)

b/ Nguồn không có điểm là nguồn không có điểm cố định, không xác định được vị trí, bản chất, lưu lượng (nước mưa chảy tràn qua đồng ruộng, đường phố rồi đổ vào sông rạch gây ô nhiễm…)

Quan trắc MT (monitoring) là sự đo đạc, phân tích đánh giá diễn biến chất lượng MT theo các thông số chọn lọc trong một không gian theo tần số nhất định trong một thời gian dài Quan trắc MT cung cấp các thông tin:

+ Thành phần, nguồn gốc, nồng độ, hàm lượng, cường độ của các tác nhân gây ô nhiễm MT

+ Khả năng ảnh hưởng của các tác nhân này trong MT

+ Dự báo xu hướng diễn biến về nồng độ và ảnh hưởng của các tác nhân này

Trên cơ sở các thông tin, cơ quan quản lý MT có biện pháp cảnh báo, quản lý MT và thi hành các biện pháp khống chế, giảm thiểu tác động ô nhiễm, sử dụng hợp lý các thành phần MT (về nguyên tác tất cả các thành phần

MT đều cần được quan trắc)

An toàn sinh thái: để chỉ tỷ lệ rừng che phủ, đảm bảo cân bằng sinh thái trong MT tự nhiên, hạn chế tác hại thiên tai (33% diện tích tự nhiên)

An ninh MT: đồng nghĩa với an toàn sinh thái

Phát triển bền vững: được Ủy ban Môi trường và Phát triển Thế giới (WCED) thông qua năm 1987 là “Những thế hệ hiện tại cần đáp ứng nhu cầu của mình, sao cho không làm hại đến khả năng các thê hệ tương lai, đáp ứng nhu cầu của họ”

-o0o -

CHƯƠNG 2 CÁC NGUYÊN LÝ CƠ BẢN CỦA SINH THÁI HỌC (8 tiết)

2.1 SINH VẬT VỚI MÔI TRƯỜNG

2.1.1 Yếu tố sinh thái và yếu tố môi trường (MT)

Môi trường sống của sinh vật (SV) là tập hợp tất cả các điều kiện tự nhiên tác động trực tiếp hoặc gián tiếp đến đời sống và phát triển của SV

tố MT lên SV tùy thuộc 4 đặc tính như bản chất của yếu tố tác động, cường độ tác

động, tần số tác động và thời gian tác động

- Yếu tố sinh thái: Các yếu tố này rất đa dạng, chúng có thể là tác nhân có lợi

và cần thiết cũng như có hại đối với đời sống và sự tồn tại phát triển của các sinh

vật, gọi là các điều kiện sinh tồn của sinh vật

Tác động của các yếu tố sinh thái lên sinh vật rất đa dạng Một số yếu tố chủ

đạo ảnh hưởng mạnh mẽ và quyết định lên hoạt động sống của sinh vật

Dựa vào nguồn gốc và đặc trưng tác động của các yếu tố sinh thái, người ta chia ra nhóm các yếu tố vô sinh và nhóm các yếu tố hữu sinh

Yếu tố vô sinh: là thành phần không sống của tự nhiên, gồm các yếu tố tham

gia vào thành phần cấu tạo cơ thể sinh vật:

- Các yếu tố hóa học như C, H, O, N, P…

- Các chất vô cơ CO2, N2, O2, C, H2O…tham gia vào chu trình tuần hoàn vật chất

- Các chất hữu cơ riêng biệt (như protein, lipid, glucid, mùn)

- Các yếu tố vật lý như khí hậu (ánh sáng, nhiệt độ, nước, không khí-gió-áp suất), địa hình (đất, thành phần khoáng vật, độ cao, trũng, dốc, dòng chảy…)

Đối với các sinh vật dưới nước cũng chịu tác động tổng hợp của nhiều yếu tố

do tính chất của môi trường nước quyết định

Yếu tố hữu sinh: bao gồm tất cả sinh vật sống và các mối tương tác của chúng

với nhau (quan hệ cùng loài, quan hệ khác loài)

Yếu tố con người: con người được tách ra làm yếu tố độc lập vì con người có

thể tác động vào môi trường tự nhiên một cách có ý thức và quy mô đặc trưng Tất

cả các dạng hoạt động của con người đều làm biến đổi môi trường sống tự nhiên

của các sinh vật

Có hai định luật liên quan tới tác động của các yếu tố sinh thái với SV:

Định luật lượng tối thiểu hay định luật Liebig: “Chất có hàm lượng tối

thiểu điều khiển năng suất, xác định đại lượng và tính ổn định của mùa màng theo thời gian” Định luật Liebig chỉ rõ, một số yếu tố sinh thái cần phải có mặt ở mức

độ tối thiểu để SV có thể tồn tại trong đó Các yếu tố này không chỉ là các yếu tố

dinh dưỡng mà còn nhiều yếu tố khác như nhiệt độ, ánh sáng, thời gian….Tuy nhiên bản thân cơ thể SV có khả năng thay thế một phần các yếu tố lượng tối thiểu bằng các yếu tố khác có tính chất tương đương (ví dụ nơi thiếu Ca động vật thân mềm có thể sử dụng một ít Stronti thay cho Ca trong các mảnh vỏ của chúng)

Định luật về giới hạn sinh thái Shelford: (Định luật về sự chống chịu):

Một yếu tố sinh thái chỉ tác động trong một giới hạn nhất định mà ở đó SV có thể tồn tại Đó chính là giới hạn sống hay giới hạn sinh thái của từng loài SV, nó hình thành trong suốt quá trình tiến hóa của sinh vật đó Giới hạn sinh thái của một yếu

tố được xác định bởi giới han thấp nhất và giới hạn cao nhất, mà thấp hơn hoặc cao hơn giới hạn đó SV sẽ bị chết (thí dụ cá Rô Phi có giới hạn sinh thái về nhiệt độ từ 5.6oC – 42oC, cá Chép từ 2oC - 44oC….) thích ứng của SV không chỉ riêng với từng yếu tố MT sống tối ưu của SV là tập hợp sự thích ứng nhất của nhiều yếu tố tại vùng phân bố nào đó Các SV có phạm vi chống chịu lớn đối với nhiều yếu tố thường phân bố rộng theo không gian và thời gian; và ngược lại, một số SV bị giới hạn của một vài yếu tố, vùng phân bố bị hẹp lại

Sinh vật có khả năng thích nghi và chính chúng đã làm thay đổi điều kiện

MT để giảm bớt ảnh hưởng giới hạn của các yếu tố lên chúng, nhất là ở mức độ quần thể và quần xã

2.1 2 Ảnh hưởng của các yếu tố sinh thái lên sinh vật

a/ Ảnh hưởng của các yếu tố sinh thái vô sinh

Nhiệt độ: là yếu tố bắt buộc cho tất cả sinh vật Nó ảnh hưởng đến mọi quá

trình trong cơ thể SV và các yếu tố sinh thái khác: độ ẩm, lượng bốc hơi…Sự sống chỉ tồn tại trong khoảng nhiệt từ -200oC đến 100oC; đa số các loài chỉ sống từ 0oC

đến 50oC Nhiệt độ trái đất thay đổi theo thời gian (mùa, ngày đêm), không gian

(theo vĩ độ) và tọa nên các đặc tính thích nghi ở SV theo quy luật Theo mối liên quan giữa nhiệt độ cơ thể và nhiệt độ MT, động vật trên hành tinh được chia làm 2 nhóm: SV biến nhiệt (hoặc SV đồng nhiệt) và SV đẳng nhiệt SV biến nhiệt có nhiệt

độ có nhiệt độ cơ thể thay đổi theo nhiệt độ MT ngoài như vi khuẩn, tảo, nấm, thực

vật, động vật không xương sống, cá, lưỡng cư, bò sát SV đẳng nhiệt có nhiệt độ cơ thể cố định không phụ thuộc vào sự thay đổi nhiệt độ MT như chim, thú (nhiệt thân của chim là 40oC - 42oC, của thú là 36,6oC - 39,5oC), trong đó có con người

Ảnh hưởng của nhiệt độ lên SV biến nhiệt rất đa dạng Trong giới hạn nhiệt

độ sinh thái của loài, nhiệt độ tăng, quá trình trao đổi chất tăng, sinh trưởng, sinh

sản nhanh hơn… Nhiệt độ còn ảnh hưởng đến hình thái, hoạt động của SV…

Ánh sáng: ánh sáng mặt trời chiếu xuống trái đất chúng ta gồm phức hợp các

tia đơn sắc có ánh sáng khác nhau (tia tử ngoại: 10-380mµ , tia hồng ngoại: 340.000mµ ) Con người chỉ nhìn thấy một dải hẹp của ánh sáng (380-780mµ ) Tầng Ôzon hấp thụ tới 90% tổng bức xạ các tia cực tím Ánh sáng khi xuống tới mặt đất

780-bị suy giảm rất nhiều do 780-bị hấp thụ, phản xạ, tán xạ…Phụ thuộc vào vị trí tương đối của mặt trời và các vùng địa lý khác nhau trên trái đất, chế độ chiếu sáng thay đổi theo ngày đêm, theo mùa, theo vĩ độ, theo độ cao, theo độ sâu vực nước…

Ánh sáng là yếu tố sinh thái quan trọng đối với SV, nó có ảnh hưởng nhiều mặt đến toàn bộ đời sống thực vật, động vật Nó ảnh hưởng trực tiếp tới quang hợp

ở thực vật, là tín hiệu cho các hoạt động sinh lý-sinh thái của động thực vật… Tia

hồng ngoại và tia cực tím có ứng dụng trong y học để chữa các bệnh cho con người

và diệt khuẩn

Đất và địa hình:

+ Đất là MT sống của SV ở cạn: vi sinh vật, thực vật, động vật trên cạn

Trong đất có nước, không khí, muối dinh dưỡng… tạo thành các vùng đất ẩm, đất cằn cỗi, đất phì nhiêu Trên 1m2 đất trung bình có tới 100 tỉ động vật đơn bào, nhiều loài tảo lục, tảo lam, tảo silic, hàng triệu trùng bánh xe, giun tròn, hàng chục triệu vi khuẩn, vi nấm, xạ khuẩn

+ Đất có ảnh hưởng tới sự phân bố của SV: rừng nhiệt đới, rừng ôn đới, sa mạc, đồi trọc, đất cát ven biển… SV đã tạo ra hàng loạt các thích nghi với đời sống

ở đất: Sống chui rúc, sống trên mặt đất, sống ở vùng đất ngập nước…

Nước và độ ẩm: nước là MT sống của SV dưới nước và vùng đất ướt Nước

chiếm chiếm 60-90% khối lượng cơ thể SV; nước là nguyên liệu cho quá trình quang hợp, là phương tiện vận chyển chất vô cơ và hữu cơ trong cây, máu và các chất dinh dưỡng ở động vật Trong tự nhiên nước tồn tại dưới dạng hơi (sương, hơi nước, độ ẩm), dạng nước (nước ngọt, nước mặn, nước mưa, nước ngầm), tuyết, băng Liên quan tới nước và độ ẩm không khí, SV được chia thành các nhóm:

- SV ưa độ ẩm cao (lưỡng cư, lau, sậy)

- SV ưa ẩm vừa (đại bộ phận thực vật và động vật)

- SV ưa độ ẩm thấp (khô) như SV sống ở sa mạc, các đụn cát ven biển, vùng núi đá

Các SV sống trong MT khác nhau có sự thích nghi với nước và độ ẩm khác nhau SV sống trong MT khô hạn phải có sự thích nghi để giảm mất nước và lấy

được nước từ MT như sâu bọ có vỏ sừng dày, nhiều loài bò sát, cây có rễ cắm sâu

vào đất để hút nước hoặc ở sa mạc nhiều loài cây có rể ăn lan sát mặt đất để hút sương đêm…

Muối khoáng: trong MT đất và nước luôn tồn tại nhiều loại muối khoáng

như NaCl, MgSO4, các muối dinh dưỡng như Nitơ, Phốt pho, Can xi, Ka li… Muối

đóng vai trò quan trong việc điều hòa các quá trình sinh hóa ở cơ thể SV Mỗi SV

cần cần một lượng các loại muối nhất định để phát triển thừa hoặc thiếu các muối

ấy điều có hại cho sinh vật

Trong MT nước, độ mặn là giới hạn phân bố của nhiều loài Theo độ mặn,

SV được chia thành các nhóm: SV nước nhạt, SV nước lợ, SV nước mặn và nước quá mặn SV nước lợ có nhiều thích nghi với sự thay đổi độ mặn

Muối dinh dưỡng có vai trò rất lớn để nâng cao năng suất cây trồng và vật nuôi Trong đất giàu muối dinh dưỡng làm cho mùa màng tốt Trong nước có đầy

đủ các muối dinh dưỡng, SV ở nước phát triển tốt, năng suất cao Song nếu quá

nhiều muối dinh dưỡng sẽ gây hiện tượng “phì dưỡng” ảnh hưởng xấu tới cá và các

động vật ở nước

Không khí: không khí gồm các thành phần chính: 21% O2, 0,03% CO2, 78%

N2, gần 1% ôzôn và các khí khác như H2, CO, NO, SO2, H2S, NH3… Nhìn chung

thành phần khí quyển trên Trái đất là ổn định, song do hoạt động của con người, tỉ

lệ CO2 cũng như nhiều loại khí khác như NO2, SO2, CH4 và đặc biệt là khí CFC (Chiorofluoro carbon) có nhiều hướng tăng Các khí trên gây ra hiệu ứng nhà kính, làm tăng nhiệt độ trên Trái đất

Các chất khí CO2, O2 rất cần cho SV quang hợp và hô hấp Nhiều SV đã thích nghi với quá trình thu và thải các chất khí Ví dụ, Sv nguyên sinh ở nước lấy

O2 từ không khí nhưng lại thải CO2 vào nước Oxy ở nước nghèo hơn trong không khí, lại khó trao giữa các vùng nên thường tạo ra vùng thiếu oxy, gây ra hiện tượng

cá, tôm…nổi đầu vào buổi sáng mùa hè ở các hồ, ao nông vùng nhiệt đới

b/ Ảnh hưởng của các yếu tố sinh thái hữu sinh:

SV sống trong một MT nhất định đều có quan hệ mật thiết với nhau, quan hệ

đó thể hiện rõ nhất ở cạnh tranh dinh dưỡng (ổ sinh thái) và nơi ở

Hai loài sống trong cùng một MT tự nhiên có thể có các mối quan hệ với nhau, tùy theo mức độ lợi hại khác nhau:

- Quan hệ bàng quan: khi hai loài cùng sống nhưng không gây ảnh hưởng gì

đến nhau Ví dụ, thực vật nổi với cá lóc; các trắm cỏ và cá mè hoa…

- Quan hệ cạnh tranh: khi cả 3 loài đều có hại, như cá lóc và cá ngão, cá chẽm

cạnh tranh nhau về thức ăn

hệ này rất chặt, chúng không thể tồn tại độc lập được khi chúng sống vắng nhau Ví

dụ, con kiến và cây cam; mối và động vật đơn bào sống trong ruột mối; một số tảo cộng sinh trong san hô; cây họ đậu và vi khuẩn cố định đạm ở rễ; nhiều nhóm vi khuẩn nội cộng sinh có khả năng hóa tổng hợp, đảm bảo nguồn thức ăn cho Vestimentifera khổng lồ và hàng loạt Pgonophora khác (Suothward, 1982, theo Vũ Trung Tạng, 1997)

- Quan hệ hợp sinh: cả hai loài cùng có lợi nhưng không nhất thiết phải sống

với nhau Ví dụ như chim sáo và con trâu Nhiều loài thực vật sống ở nước bám trên thực vật lớn ở nước…

- Quan hệ hội sinh: hai loài cùng sống nhưng chỉ một loài có lợi, còn loài kia

không chịu ảnh hưởng gì Ví dụ, vi khuẩn sống trên các chất tiết tảo

- Quan hệ hãm sinh: hai loài cùng sống nhưng một loài bị hại, còn loài kia

không chịu ảnh hưởng gì Ví dụ, nấm và vi khuẩn (hại)

- Quan hệ ký sinh: hai loài cùng sống nhưng một loài có lợi, còn loài kia bị hại:

Sán ký sinh ở lợn, nhiều loài động vật lý sinh trong cơ thể cá Đây cũng là quan hệ vật dữ - con mồi, nhưng vật dữ ở đây có kích thước nhỏ hơn con mồi, không giết chết con mồi ngay mà từ từ; gây ảnh hưởng xấu đến con mồi

- Quan hệ vật dữ - con mồi (quan hệ hiền - dữ, quan hệ vật ăn thịt – con mồi):

khi một loài có lợi, còn loài kia bị hại Ví dụ như cá chẽm, cá lóc với các loại cá con

và động vật có kích thước nhỏ khác

Theo quan hệ dinh dưỡng người ta chia SV làm 3 nhóm chính: SV sản xuất,

SV tiêu thụ, SV phân hủy Mối quan hệ dinh dưỡng trong tự nhiên rất phức tạp – thường thể hiện bằng mạng lưới dinh dưỡng (mạng lưới thức ăn), còn quan hệ ding dưỡng của loài nào đó – chuỗi thức ăn Căn cứ vào thành phần và tính chất của thức

ăn lại chia thành động vật ăn đơn, động vật ăn tạp, động vật hiền – động vật

dữ…Trong quá trình tiến hóa, SV luôn có sự thích nghi với thức ăn nên phổ dinh dưỡng của một loài động vật gồm thức ăn ưa thích, thức ăn bắt buộc và luôn thay

đổi theo thời gian và không gian, phụ thuộc vào cơ sở thức ăn trong tự nhiên Quan

hệ hữu sinh giữa hai loài SV luôn tồn tại trong một cân bằng động, do bản thân hai loài SV tự điều chỉnh và phụ thuộc vào các yếu tố môi trường

Mối quan hệ giữa các các thể cùng loài được thể hiện bằng cạnh tranh nơi ở,

ăn thịt lẫn nhau… Một quần thể có số lượng càng lớn thì sự cạnh tranh cùng loài

càng gây gắt (ví dụ Chironomus cạnh tranh nhau về nguyên liệu làm tổ; khi quá đói

cá chẽm mẹ ăn cá chẽm con…)

2.2 HỆ SINH THÁI

2.2.1 Các mức độ tổ chức của sự sống – đa dạng sinh học

Nhiều nghiên cứu trên thế giới đã chỉ ra rằng trên hành tinh của chúng ta có tới 15 đến 30 triệu loài sinh vật, nhưng đến nay chúng ta mới biết và đặt tên cho khoảng 1,5 triệu loài

Sự đa dạng sinh học được thể hiện dưới các khía cạnh:

- Đa dạng về thành phần loài sinh vật

- Đa dạng về nguồn gien

- Đa dạng hệ sinh thái (đa dạng nơi cư trú – thể hiện mối quan hệ giữa SV và

MT)

Bảo tồn các tài nguyên sống có 3 mục tiêu chủ yếu: bảo vệ các HST, bảo vệ

sự đa dạng di truyền (bảo tồn nguồn gien) và bảo đảm sử dụng lâu bền các nguồn tài nguyên

2.2.2 Quần thể và các đặc trưng của nó:

a/ Khái niệm về quần thể: là một nhóm cá thể của một loài, cùng sống trong

một điều kiện sống nhất định, có khả năng giao phối tự do với nhau để tái sản xuất

số lượng quần thể và bảo đảm sự tồn tại lâu dài của quần thể

Một số loài SV có thể có một hoặc nhiều quần thể, phụ thuộc vào nơi sống của chúng Một loài khi sống trong các điều kiện khác nhau sẽ tạo thành nhiều quần thể khác nhau Những loài ở vùng ôn đới thương sống trong môi trường không ổn

định, có cấu trúc quần thể phức tạp hơn so với những loài ở vùng nhiệt đới

b/ Các đặc trưng của quần thể:

- Kích thước và mật độ quần thể: những loài có kích thước cơ thể lớn thì số lượng không nhiều, nhưng sinh khối lại cao và ngược lại

Phân bố của SV thường thay đổi theo không gian (độ cao, độ sâu, vĩ độ) và thời gian (mùa, ngày, đêm, …)

- Cấu trúc tuổi và giới tính:

+ Cấu trúc tuổi: nhóm con non chưa thành thục, nhóm thành thục đang có khả năng tham gia sinh sản, nhóm sau sinh sản (tuổi già)

+ Cấu trúc giới tính: là tỷ lệ giữa cá thể đực và cái, thường tỷ lệ đực: cái là 1:1, trong thực tế tỷ lệ này thay đổi theo không gian và thời gian theo nhóm tuổi và

điều kiện môi trường

- Sinh trưởng và sinh sản của quần thể

- Biến động số lượng của quần thể

2.2.3 Quần xã và đặc trưng của nó:

a/ Định nghĩa về quần xã: là tập hợp các quần thể SV cùng sống trong một

môi trường hay một sinh cảnh nhất định, được hình thành trong quá trình lịch sử lâu dài, có sự thống nhất về chức năng Chúng tương tác với nhau trong MT để tạo nên chu trình dòng vật chất và năng lượng

Quần xã bao gồm ít nhất 2 quần thể, quần xã là một chỉnh thể rất chặt chẽ, tồn tại một số loài nhất định; nó hoạt động như một thể thống nhất, do quá trình trao

đổi chất và sự chuyển hóa năng lượng với môi trường, nó biểu thị các đặc tính thích

nghi của SV với MT Quần xã khác với quần thể là có tính độc lập tương đối

b/ Đặc trưng cơ bản của quần xã:

- Cấu trúc về thành phần loài và số lượng cá thể của từng loài (loài ưu thế) Quá trình phát triển của Sv tại một vùng gồm 3 thời kỳ: quần xã tiên phong, quần xã

đỉnh cao, quần xã suy thoái

- Cấu trúc không gian của quần xã: thể hiện chiều thẳng đứng và chiều ngang + Cấu trúc thẳng đứng (sự phân tầng) thể hiện rõ nhất ở các quần xã trong tầng nước, tầng đất, tầng rừng, …

+ Cấu trúc ngang (theo đới, cảnh quan, …) thể hiện rõ nhất theo vĩ độ; ở các vĩ

độ khác nhau thì thành phần loài sinh vật cũng khác nhau (ở nhiệt đới phong phú

hơn ở ôn đới) trong các thủy vực (hồ, biển, đại dương, …), vùng khơi có thành phần loài và số lượng cá thể từng loài nghèo hơn so với vùng ven bờ

- Cấu trúc theo thời gian: được thể hiện ở chu kỳ vật lý như ngày, đêm, mùa, năm, tuần trăng, thủy triều và diễn thế của quần xã

HST

(Ecosystem)

Một quần xã và MT của nó, bao gồm tất cả mối quan hệ tương

hỗ giữa sinh vật và MT vật lý bao quanh giữa chúng với nhau Sinh quyển

Gồm tất cả những cơ thể sống trên TĐ và các tác động tương

hỗ của chúng với nhau và với đất đai, nước và không khí hoặc

TĐ là một HST khổng lồ

2.2.4 Hệ sinh thái và các đặc trưng của hệ sinh thái

a/ Định nghĩa: Theo A.Tansley (1935) người Anh: “SV và thế giới vô sinh

(không sống) có quan hệ khăng khít với nhau và thường xuyên có tác động qua lại” được gọi là hệ ST (Ecosystem)

Như vậy ta hiểu định nghĩa hệ sinh thái: “ Hệ sinh thái MT là tổ hợp gồm

các quần xã sinh vật (và con người) với MT vật lý mà quần xã đó tồn tại, trong đó các sinh vật tương tác với nhau và với MT để tạo nên chu trình vật chất và chuyển hóa năng lượng” Cách khác “HST là hệ thống giữa sinh vật và MT, nơi diễn ra các quá trình trao đổi năng lượng và vật chất giữa các thành phần của HST”

Theo định nghĩa trên ta có công thức về cấu trúc hệ sinh thái:

Hình 2.1: Cấu trúc của hệ sinh thái Theo hình số 2.1 thì trung tâm của hệ là dòng năng lượng và chu kỳ thức ăn, qua bộ phận này thực hiện mọi chức năng của hệ

Một HST hoàn chỉnh, điển hình, được cấu trúc bởi các thành phần sau đây:

- Sinh vật sản xuất (Producer)

- Sinh vật tiêu thụ (Consumer) QUẦN XÃ SINH VẬT

- Sinh vật phân hủy (Decomposer)

- Các chất hữu cơ (prôtêin, lipit, gluxit, vitamin, enzym,…)

- Các chất vô cơ (CO2, O2, H2O, các chất dinh dưỡng khoáng) MT vô

sinh

- Các yếu tố khí hậu (nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm,…) (Vật lý)

Quần xã sinh vật bao gồm:

SV tự dưỡng hay sinh vật sản xuất: gồm những thực vật, một số loài nấm và

vi khuẩn có khả năng quang hợp (sử dụng năng lượng MT thông qua quá trình quang hợp) hoặc hóa quang hợp Chúng là thành phần không thể thiếu được trong

MÔI TRƯỜNG VÔ SINH

- Các chất vô cơ (C, N,

CO 2 , H 2 O, O 2 …) tham gia vào chu trình tuần hoàn vật chất

- Các chất hữu cơ (protein, gluxit, lipit…) liên kết giới

vô sinh với giới hữu sinh

- Chế độ khí hậu (ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm và các yếu

tố vật lý khác

QUẦN XÃ SINH VẬT

- Các sinh vật sản xuất (sinh vật tự dưỡng)

- Sinh vật tiêu thụ: Chủ yếu là sinh vật ăn sinh vật khác (tiêu thụ bậc 1,2,2…)

- Sinh vật hoại sinh: vi sinh vật đất, nấm

HỆ SINH THÁI

+

MẶT

TRỜI

bất kỳ HST nào, do chúng tổng hợp nguồn thức ăn để tự nuôi dưỡng chúng và sau

đó nuôi dưỡng cả thế giới sinh vật

Sinh vật tiêu thụ: là những SV dị dưỡng gồm tất cả các loài động vật và

VSV tồn tại và phát triển được nhờ dựa vào nguồn thức ăn ban đầu do các SV tự dưỡng tạo ra

Sinh vật phân hủy: bao gồm tất cả các vi sinh vật hoại sinh Trong quá trình

phân hủy các chất, chúng cần nguồn năng lượng hóa học để tồn tại và phát triển,

đồng thời chúng phân giải các hợp chất phức tạp và phóng thích các hợp chất đơn

goản hoặc các nguyên tố hóa học ban đầu như CO2, O2, N2…

MT vô sinh (vật lý) mà quần xã đó tồn tại và phát triển bao gồm:

Các chất vô sinh như C, H, O, NƯỚC, H2O, CO2… tham gia vào chu trình tuần hoàn vật chất

Các chất hữu cơ như protein, glucid, lipit, chất mùn… liên kết các phần tử

vô sinh và hữu sinh

Các yếu tố khí hậu như nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm, lượng mưa…

Các HST trong tự nhiên:

HST tự nhiên: sinh quyển là HST khổng lồ nhất hành tinh, được hình thành

do sự tổ hợp các HST dưới đất và dưới nước, chúng quan hệ và gắn bó với nhau bằng dòng năng lượng và chu trình vật chất Trong sinh quyển có nhiều HST nhỏ khác nhau như HST rừng nhiệt đới (rừng Cúc Phương VN) – HST ở trong một hồ nước tự nhiên – HST nam cực

HST nhân tạo: là những HST do con người tạo ra, chúng cũng rất đa dạng

về kích cỡ và cấu rúc Thí dụ: HST đồng ruộng… Thường những HST này không

ổn định, hoàn toàn dựa vào sự chăm sóc của con người

Hình 2.2: a) Cấu trúc và b) sơ đồ của một HST

b) Các đặc trưng của HST: Trong HST luôn xảy ra sự trao đổi vật chất và năng

lượng trong nội bộ và với MT bên ngoài theo một chu trình và thường tích lũy để tạo ra sinh khối (năng suất sinh học)

HST tồn tại và hoạt động nhờ có 2 chức năng cơ bản:

- Dòng năng lượng chủ yếu được cung cấp từ mặt trời

- Vòng tuần hoàn vật chất (chu trình vật chất)

b1 Sự chuyển hóa năng lượng trong HST:

+ Dòng năng lượng trong HST:

- Muốn mô tả năng lượng trong HST phải thừa nhận khái niệm “dòng năng

lượng” bởi vì như vậy ta thấy sự chuyển hóa năng lượng đi theo 1 hướng khác với

chuyển động tuồn hoàn vật chất

- Các HST tồn tại và phát triển chủ yếu nhờ nguồn năng lượng vô tận của mặt trời, sự biến đổi của năng lượng từ dạng nguyên khai thành dạng hóa năng trong quá trình quang học là điểm khải đầu của dòng năng lượng trong các HST rồi từ hóa năng sang cơ năng và nhiệt năng (phù hợp quy luật nhiệt động học)

+ Dòng năng lượng đi qua HST:

- Thực vật là sinh vật duy nhất có khả năng sử dụng năng lượng mặt trời để làm nên những kỳ tích trên trái đất tạo ra nguồn thức ăn ban đầu và dưỡng khí O2 là

điều kiện tối cần thiết cho sự ra đời và phát triển hưng thịnh của mọi sự sống

- Khi đi qua HST năng lượng của mặt trời phải trải qua 3 quá trình:

+ Có thể đi qua chuỗi thức ăn

+ Tích lũy trong HST dưới dạng năng lượng hóa học và trong nguyên liệu sinh vật

+ Đi khỏi HST dưới dạng nhiệt hoặc sản phẩm thu hoạch, nguyên liệu

- Như vậy năng lượng mặt trời sẽ như thế nào khi đi qua HST, nhiều nghiên cứu đã khẳng định rằng: năng lượng sẽ giảm dần từ bậc dinh dưỡng này đến bậc dinh dưỡng kế tiếp do 2 nguyên nhân:

* Năng lượng mất đi giữa các bậc dinh dưỡng

* Năng lượng mất đi trong mỗi bậc dinh dưỡng

Thí dụ: Thực vật trong đại bộ phận các HST nói chung (có HST nông nghiệp) chỉ có thể chuyển hóa được 1% năng lượng mặt trời – với tính cụ thể hiệu quả trung bình của SX trên trái đất chỉ đạt 0,5% mà trong số này mất 0,25% sử dụng cho quá trình chuyển hóa và tăng trưởng – phần hữu hiệu cho SX chỉ còn 0,025%

sản xuất

Sinh vật tiêu thụ, phân hủy

Nhiệt năng

Cơ năng

Nhiệt năng

Dòng năng lượng

bức xạ

Nănglượng

Hóa học

Hình 2.3: Minh họa các mức năng lượng qua một HST Cũng qua hình này ta thấy từ 14.400 Kcal BXMT cung cấp cho HST qua các phân đoạn của chuỗi thức ăn, cuối cùng đến động vật ăn thịt chỉ còn tích lũy được 0,15 Kcal Từ đó ta biểu thị năng lượng bằng các tháp

+ Tháp số lượng: chỉ ra các SV ở mỗi bậc dinh dưỡng trong một HST đã cho với

những số lượng lớn hơn, hầu hết tháp số lượng ở mỗi bậc dinh dưỡng kế tiếp sẽ do một số SV ít hơn chế ngự

+ Tháp sinh khối: biểu thị sinh khối tổng thể ở mỗi bậc dinh dưỡng kế tiếp hoặc

tổng các cơ thể sống Đơn vị đo của nó thay đổi: sinh khối có thể biểu thị như tổng khối lượng, trọng lượng khô hoặc trọng lượng tươi Điển hình những tháp sinh khối biểu thị sự giảm sinh khối trong các bậc dinh dưỡng

Giả thiết rằng trung bình suy giảm 90% sinh khối ở mỗi bậc dinh dưỡng, 10,000 kg cỏ đủ đáp ứng nhu cầu cho 1000 kg dế và đáp ứng cho 1000 kg ếch Theo logic này thì sinh khối của những sinh vật ăn ếch như con Diệc chỉ vào khoảng 10

kg

+ Tháp năng lượng: minh họa các mối quan hệ năng lượng của HST bằng việc chỉ

ra năng lượng của sinh khối ở mỗi bậc dinh dưỡng

- Chuỗi thức ăn thường được thể hiện dưới dạng mạng lưới thức ăn, có mối quan hệ chằng chịt và phức tạp Mỗi thức ăn gồm nhiều bậc dinh dưỡng (ít nhất là

2, nhiều nhất là 8, song thường là 3-5 bậc)

- Chuỗi thức ăn thể hiện đúng trong quan hệ hiền – dữ, nghĩa là động vật có kích thức nhỏ làm mối ăn cho những động vật có kích thước lớn Khi chuyển dạng

từ bậc dinh dưỡng này sang bậc dinh dưỡng kia, năng lượng bị mất đi do chuyển hóa thành nhiệt nên bậc ở đáy bao giờ cũng lớn hơn bậc ở trên Cũng lưu ý rằng cường độ trao đổi chất ở SV tỉ lệ nghịch với kích thước, nên khi chuyển từ bậc dinh dưỡng thấp lên bậc dinh dưỡng cao, năng lượng giảm đi tới 10 lần

Như vậy dùng năng lượng là chỉ số thích hợp nhất để so sánh tất cả các yếu

tố tổng quan HST với nhau Từ phân tích trên cho thấy, chuỗi thức ăn ngắn sẽ có lợi hơn Trong thực tiễn sản xuất hiện nay cũng vậy:

Thóc gạo gà

Rau cám heo

Cỏ, cây bò, ngựa

Thực vật cá trắm cỏ…

Tóm lại: khác với vật chất, năng lượng khi vào HST được biến đổi và

chuyển vận thành dòng qua chuỗi thức ăn rồi thoát ra ngoài khỏi hệ dưới dạng nhiệt, do vậy năng lượng chỉ sử dụng một lần trong khi dạng vật chất được sử dụng lặp đi lặp lại và bảo toàn

b2) Sự chuyển hóa vật chất trong HST:

Được thực hiện bằng chu trình vật chất (vòng tuần hoàn vật chất) Trong tự

nhiên vật chất đi từ MT bên ngoài vào cơ thể SV rồi từ SV này sang SV khác theo chuỗi thức ăn, và từ tất cả các SV, vật chất được trả lại MT qua trao đổi chất ở SV

và quá trình phân hủy Điều này xác định chu trình vật chất của HST có 3 quá trình

vận động cơ bản: sự tạo thành, tích lũy, phân hủy, 3 quá trình này quan hệ chặt

chẽ với nhau để sản sinh ra chất sống Vòng tuần hoàn vật chất được thể hiện qua chuỗi thức ăn và chu trình sinh - địa - hóa

+ Chuỗi thức ăn: là sự vận chuyển năng lượng từ nguồn thực vật đi qua hàng loạt

SV, được tiếp diễn bằng cách một số SV này lại sử dụng một nhóm SV khác làm thức ăn Như vậy các chuỗi thức ăn là con đường chuyển chất dinh dưỡng và năng lượng trong HST

Thứ tự các nhóm trong chuỗi thức ăn được gọi bậc dinh dưỡng của nhóm đó + Bậc dinh dưỡng thứ I là vị trí đầu tiên trong chuỗi là bậc của SV sản xuất (tự dưỡng, thực vật tảo)

+ Bậc dinh dưỡng thứ II ở vị trí thứ 2 trong chuỗi là SV tiêu thụ bậc I

+ Bậc dinh dưỡng thứ III ở vị trí thứ III trong chuỗi là SV tiêu thụ bậc II…

- Trong chuỗi thức ăn vật chất được chuyển từ bậc thấp đến bậc cao hơn, năng lượng tích tụ trong mỗi bậc càng giảm, nhưng chất lượng sản phẩm hay sự giàu năng lượng tính trên đơn vị sản phẩm càng lớn

Các bậc dinh dưỡng Loài đại diện

Cỏ, cây

Hình 2.4 Lưới thức ăn trên cạn và dưới nước

+ Chu trình sinh – địa – hóa: là chu trình vận động của các chất vô cơ từ MT bên

ngoài vào cơ thể SV, rồi từ cơ thể SV lại chuyển vào MT Trong hơn 100 nguyên tố hóa học đã biết, có hơn 30 nguyên tố đã gặp trong cơ thể sống Một số nguyên tố

SV cần với số lượng nhiều (đa lượng) như C, N, O2, H2, P ,Ca…; còn một số nguyên tố khác SV chỉ đòi hỏi một lượng nhỏ (vi lượng), nhưng rất cần thiết cho cơ thể, như Cu, Mn, Bo, Fe…

Mỗi nguyên tố có chu trình sinh – địa – hóa riêng của mình, song chúng có những nét cơ bản giống nhau Người ta phân biệt 2 loại chu trình sinh – địa – hóa: Chu trình các chất có nguồn dự trữ trong khí quyển hoặc thủy quyển Ví dụ, chu trình nước, N2, CO2; Chu trình lắng đọng (trầm tích) có nguồn dự trữ nằm trong thực quyển Ví dụ: như chu trình phốt pho (P), chu trình lưu huỳnh (S)

* Chu trình nước: tổng số nước trên hành tinh chúng ta là 1457.106 km3, trong

đó Đại dương 1370.106 km3, chiếm 97% Dưới tác dụng của mặt trời nước từ đại dương, đất liền bay hơi lên (khoảng 465.000km3) Hơi nước mưa ngưng lại trong các lớp mây thành nước mưa và rơi xuống đại dương (365.000 km3) và đất liền (100.000 km3, trong đó khoảng 1/3 từ đại dương đưa vào)

Trên đất liền khoảng 10% nước mưa ngấm xuống đất tạo thành nước ngầm

và khoảng 25.000km3 chảy tràn trên mặt đất, ra sông biển Còn 65.000 km3 lại được bay hơi vào không khí khi đã được SV sử dụng

Hình 2.5 Dự trữ nước toàn cầu

Rơi xuống biển (mưa) 365.000 km3

Đại dương Khoảng 400.000 km3

Theo gió vào đất liền 35.000

* Chu trình các bon: CO2 trong không khí được cây xanh hấp thụ trong quá

trình quang hợp tạo ra các chất hữu cơ Động vật và các SV ký sinh sử dụng các

chất hữu cơ này để xây dựng cơ thể của mình Trong quá trình sống tất cả SV điều

hô hấp thải ra CO2 vào không khí Tất cả SV chết đi được phân hủy cũng thải CO2

vào không khí

Các hóa thạch của SV (than, dầu, khí) và bản thân SV khi con người sử dụng

(đun, nấu, dùng trong giao thông, công nghiệp…) lại thải CO2 vào không khí Cứ

như vậy chu trình sinh – địa – hóa các bon diễn ra trong tự nhiên (hình 5) Con

người ngày càng khai thác và sử dụng nhiều các chất hóa thạch làm cho hàm lượng

CO2 trong không khí ngày càng tăng lên Trước đây CO2 chỉ khoảng 0,023% nay đã

tới 0,03% thể tích khí quyển và gây nên ảnh hưởng xấu tới MT toàn cầu

Hình 2.7: Sơ đồ chu trình cacbon trong tự nhiên

(Theo Cao Liêm và Trần Đức Viêm, 1980)

Hình 2.8: Chu trình cacbon

* Chu trình Nitơ (N): khí N2 chiếm khoảng 78% thể tích của khí quyển, nhưng khí N2 này chỉ được một số vi sinh vật sử dụng Đa số thực vật sử dụng nitơ trong dạng các hợp chất cảu nó: NO3- NO2-, NH4+…N là thành phần chủ yếu của Protein trong cơ thể SV

Chu trình nitơ xảy ra trên cả mặt đất và trong lòng đất N2 từ không khí được

vi khuẩn cố định đạm sử dụng, lượng N này chuyển qua một số động vật (qua chuỗi thức ăn) và khi các động vật chết đi, chúng được phân hủy thành NH4+, NO3-, NO2-(quá trình xảy ra trong lòng đất hoặc trong nước)

Các chất này được cây xanh sử dụng và tạo nên sinh khối của cây làm thức

ăn cho nhiều động vật Tất cả SV chết đi, được phân hủy tạo thành NH4+