Sinh thái học môi trường nguyễn thị ngọc thanh

CÁC KHÁI NIỆM CHUNGSinh thái học là một trong những môn học cơ sở của Sinh học, nghiên cứu về mối quan hệ tương tác giữa sinh vật với sinh vật và sinh vật với môi trường ở mọi mức tổ chứ

Trường đại học NHA TRANG

Bộ môn Cn ky ̃ thuật môI trường

Mụn: Sinh thỏi học mụi trường - ENE319 GV: Ths.Nguyễn Thị Ngọc Thanh

CHỦ ĐỀ 1:

GiỚI THIỆU CHUNG VỀ SINH

THÁI HỌC MễI TRƯỜNG

1.1 CÁC KHÁI NIỆM CHUNG

Sinh thái học là một trong những môn học cơ sở của Sinh

học, nghiên cứu về mối quan hệ tương tác giữa sinh vật với

sinh vật và sinh vật với môi trường ở mọi mức tổ chức khác

nhau, từ cá thể, quần thể, đến quần xã và hệ sinh thái

Đối tượng nghiên cứu của sinh thái học là các hệ sinh thái

- đó là tất cả các mối liên hệ giữa cơ thể sinh vật với môi

trường”, ta cũng có thể dùng khái niệm mở rộng “Sinh thái

học môi trường” (Environmental Ecology)

Sinh thái học là khoa học cơ sở cho công tác bảo vệ

tài nguyên thiên nhiên và môi trường

Nội dung của STH:

- Nghiên cứu đặc điểm các nhân tố môi trường ảnh hưởng đến đời sống

sinh vật;

- Nghiên cứu nhịp điệu sống của cơ thể và sự thích nghi của chúng với

các điều kiện ngoại cảnh;

- Nghiên cứu điều kiện hình thành quần thể, đặc điểm cấu trúc quần xã,

sự vận chuyển vật chất và năng lượng trong quần xã và giữa quần xã với

ngoại cảnh;

- Nghiên cứu ứng dụng kiến thức về sinh thái học vào việc tìm hiểu, sử

dụng và bảo vệ các nguồn tài nguyên thiên nhiên, chống ô nhiễm môi

trường;…

- Hiểu biết sâu sắc về bản chất của sự sống trong mối tương tác

với các yếu tố của môi trường;

- Tạo nên những nguyên tắc và định hướng cho hoạt động của con

người đối với tự nhiên để hướng đến phát triển bền vững;

- Ứng dụng trong cuộc sống: Nâng cao năng suất vật nuôi và cây

trồng trên cơ sở cải tạo các điều kiện sống của chúng; hạn chế và

tiêu diệt các dịch hại, bảo vệ đời sống cho vật nuôi, cây trồng và

đời sống của cả con người; khai thác hợp lý tài nguyên thiên nhiên,

duy trì đa dạng sinh học và phát triển tài nguyên cho sự khai thác

bền vững.; bảo vệ và cải tạo môi trường sống cho con người và

các loài sinh vật sống tốt hơn…

Phương pháp nghiên cứu sinh thái học

Nghiên cứu thực địa (hay ngoài trời) là những quan sát,

ghi chép, đo đạc, thu mẫu tài liệu của những khảo sát này

được chính xác hoá bằng phương pháp thống kê

Nghiên cứu thực nghiệm được tiến hành trong phòng thí

nghiệm hay bán tự nhiên, nhằm tìm hiểu những khía cạnh về

các chỉ tiêu hoạt động chức năng của cơ thể hay tập tính của

sinh vật dưới tác động của một hay một số yếu tố môi

1.2 KHÁI NIỆM VÀ CHỨC NĂNG MÔI TRƯỜNG

 KHÁI NIỆM:

MT là tập hợp các yếu tố tự nhiên & xã hội bao

quanh con người, có ảnh hưởng tới con người & tác

động qua lại với các hoạt động sống của con người

như: không khí, nước, đất, sinh vật, xã hội loài

người

 CÁC CHỨC NĂNG CƠ BẢN CỦA MÔI TRƯỜNG

 CÁC DẠNG VI PHẠM CHỨC NĂNG CỦA MT SỐNG

- Làm cạn kiệt nguồn nguyên liệu và năng lượng

- Làm ứ thừa phế thải trong không gian sống

- Làm mất cân bằng sinh thái

- Vi phạm chức năng giảm nhẹ tác động của thiên tai

- Vi phạm chức năng lưu trữ và cung cấp thông tin cho

con người

MỘT SỐ VẤN ĐỀ MÔI TRƯỜNG

THÁCH THỨC HIỆN NAY

(thảo luận)

1 BiẾN ĐỔI KHÍ HẬU

KHÁI NiỆM

bình theo thời gian của thời tiết (thường là

30 năm)

khí hậu so với trung bình và/hoặc dao động

của khí hậu duy trì trong một khoảng thời

gian dài, thường là vài thập kỷ hoặc dài hơn.

Đặc điểm của BĐKH

Quá trình diễn ra từ từ, khó bị phát hiện, không thể

đảo ngược được

Diễn ra trên phạm vi toàn cầu, tác động đến tất cả các

châu lục, ảnh hưởng đến tất cả các lĩnh vực của sự

Nguyên nhân của BDKH

- Nguyên nhân tự nhiên: các QT tự nhiên do tương tác và vận

động giữa trái đất và vũ trụ; các yếu tố khác như:

Tác động của CO2

Bức xạ mặt trời

Động đất và núi lửa

- Nguyên nhân nhân tạo: do hoạt động con người

Sử dụng nguyên liệu hoá thạch

Sử dụng phân bón, các hoá chất phục vụ cho trồng trọt và

sinh hoạt

Khai thác sử dụng đất, rừng, chăn nuôi

Hậu quả của Biến đổi khí hậu

Nhiệt độ trái đất tăng lên;

Băng tan : hai cực, Greenland, Himalaya;

Nước biển dâng lên; (0.69, 1m, >1m)

Bão lũ, úng lụt, hạn hán ,xa mạc hóa;

Hải lưu đại dương thay đổi > En nino; La nina.

Tần xuất thiên tai, cường độ và thời gian xẩy ra

đều thay đổi theo hướng xấu đi.

Nước biển dâng

đại dương trên toàn cầu, trong đó không bao

gồm triều, nước dâng do bão… Nước biển

dâng tại một vị trí nào đó có thể cao hơn

hoặc thấp hơn so với trung bình toàn cầu vì

có sự khác nhau về nhiệt độ của đại dương

và các yếu tố khác.

• Hậu quả có thể khi nước biển dâng thêm

– Ở Maldives, hơn80 % diện tích đất sẽ thấp

hơn mực nước biển nếu dâng thêm 1m

Thu hẹp diện tích không gian sinh tồn.

• Thu hẹp không gian sống và canh tác ở hạ lưu

hầu hết các con sông lớn (phù chủ yếu là

những vùng đất xa mầu mỡ)

• Các thành phố và các khu công nghiệp ở khu

vực ven biển bị úng lụt.

• Xâm nhập mặn vào sâu trong đất liền.

• Ảnh hưởng đến đa dạng sinh học vùng ven

Hiện tượng thời tiết bất thường

• Bão, lũ cường độ lớn, kéo dài và không

theo quy luật.

• Mùa bão lũ gây úng lụt kéo dài.

• Hạn hán kéo dài và thiếu nước trầm trọng.

• Nóng bất thường vào mùa hạ và rét đậm

rét hại vào mùa đông.

• Động đất , sóng thần ….

Ví dụ: Châu á

• Ngập lụt gây thiệt hại về đất và các nguồn tài

nguyên khác:

Nước biển tăng lên 1 m:

– Mất 2500 km2 rừng đước trên khắp Châu Á

1000 km2 đất canh tác và diện tích nuôi trồng thủy

sản trở thành đầm lầy ngập mặn,

– 5000 km2 đồng bằng sông Hồng và

15,000-20,000 km2 đồng bằng sông Cửu long bị ngập

lụt

– Nước biển dâng cùng với nước ngầm rút sẽ gây ra

hiện tượng xâm nhập mặn

• Tăng cường các biến động về thời tiết ảnh hưởng

nhiều nhất đến sinh kế của nông dân,

• Tác động đến mùa màng, có thể làm trầm trọng hơn

tình hình an ninh lương thực, giá cả lương thực

tăng ảnh hưởng đến nền kinh tế

• Tổn thất về nguồn lợi biển ảnh hưởng đến an ninh

lương thực cho người dân ven biển

An ninh lương thực

Rủi ro thiên tai

• Nước biển dâng, các thay đổi về cường độ và tần

suất của các cơn bão nhiệt đới làm tăng rủi ro đối

với số lượng lớn người dân ven biển

• Rủi ro ven biển đối với việc định cư (e.g các thành

phố lớn) có thể gây ảnh hưởng đến việc phát

triển kinh tế

• Rủi ro do lũ tăng do xu hướng mưa nhiều

• Rủi ro do hạn hán cũng tăng ở một số vùng, đi kèm

• Tình trạng mệt mỏi/ kiệt sức do nóng (người già,

người dân nông thôn và công nhân làm việc ngoài

trời là những người dễ bị tổn thương nhất)

Hệ thống KH

Các hệ thống tự nhiên và con người Tác động từ

BĐKH

Phát triển KTXH

• Tăng trưởng KT, Công nghệ,

dân số, các cơ cấu quản lý, năng lượng và sử dụng đất

••Tăng nhiệt độ Tăng nhiệt độ

••Tăng mực nước biển Tăng mực nước biển

••Thay đổi lượng mưa Thay đổi lượng mưa

•• Nguồn nước, nông Nguồn nước, nông nghiệp, lâm ngiệp

•• Hệ sinh thái và ĐDSH Hệ sinh thái và ĐDSH

•• Sức khỏe con người Sức khỏe con người

Gia tăng

hiệu ứng

nhà kính

Các áp lực không liên quan tới BĐKH

Tác động tới môi trường Phản hồi

Tóm tắt tác động tương hỗ

VẬY LÀM THẾ NÀO ĐỂ GiẢM THIỂU

TÁC ĐỘNG CỦA BiẾN ĐỔI KHÍ HẬU?

Các nỗ lực quốc tế để ứng phó với BĐKH

• Các công ước quốc tế

– Công ước Khung của Liên Hiệp Quốc về BĐKH

(UNFCCC) năm 1992,

– Nghị định thư Kyoto (KP) năm 1998)

– Đánh giá tình hình thực hiện Công ước và Nghị định

thư

Các hội nghị quốc tế gần đây

– COP13, COP 14 và COP 15 sắp tới tại Copenhagen, Đan

Mạch

Các nỗ lực của VN để ứng phó với BĐKH

• Tham gia các công ước quốc tế

– Công ước Khung của Liên Hiệp Quốc về BĐKH (UNFCCC)

năm 1992,

– Nghị định thư Kyoto (KP) năm 1998)

• Tham gia các hội nghị quốc tế

– COP13, COP 14 và COP 15,…và COP 21 sắp tới

• Xây dựng các kịch bản về BDKH và biện pháp ứng phó cho

các vùng trũng VN,

• …

2 Hiệu ứng nhà kính gia tăng

Hiệu ứng nhà kính là gì?

“Kết quả của sự trao đổi không cân bằng về

năng lượng giữa Trái Đất với không gian xung

quanh, dẫn đến sự gia tăng nhiệt độ của khí

quyển Trái Đất Hiện tượng này diễn ra theo

cơ chế tương tự như nhà kính trồng cây và

được gọi là Hiệu ứng nhà kính”.

Sự thay đổi nồng độ KNK trong thời

gian gần đây

Tăng khi nhà kính

Cơ cấu khí phát thải

Một số hình ảnh về tác động của con

người

3 Tài nguyên bị suy thoái

3.1 Suy thoái nước

• Tổng lượng nước là 1386.106km3, bao phủ gần ¾

diện tích bề mặt Trái đất,

• Nước ngọt chỉ chiếm 2,5% tổng lượng nước mà hầu

hết tồn tại dưới dạng đóng băng và tập trung ở hai

cực (chiếm 2,24%),

• Lượng nước ngọt mà con người có thể sử dụng trực

tiếp là 0,26%.

sạch và 50% thiếu các hệ thống vệ sinh an toàn

Nguyên nhân suy thoái nước

+ Nhiễm phèn: các quá trình phèn hóa trong đất, khi

gặp nước phèn sẽ hòa tan gây ra ô nhiễm các chất

độc dạng ion Al3+, Fe2+, SO42-& làm cho pH của nước

thấp Khi pH thấp sự phóng thích các kim loại nặng

từ các khoáng sét càng cao.

+ Nhiễm mặn: Nước mặn theo thủy triều hoặc từ các

mỏ muối trong lòng đất khi hòa lẫn trong môi

trường nước làm cho nước bị ô nhiễm clo, natri

khá cao.

Nguyên nhân suy thoái nước

+ Nước thải từ khu công nghiệp & chế biến: CHC, KL nặng,

chất tấy rửa, phụ thuộc vào đặc điểm từng ngành sản

xuất

+ Nước thải từ các hoạt động nông nghiệp: chủ yếu là dư

lượng thuốc trừ sâu và phân bón làm hàm lượng KL nặng

ngày càng tăng

+ Nước thải từ khu dân cư: gia đình, bệnh viện, khách sạn,

trường học,… với hàm lượng CHC không bền vững cao

+ Nước chảy tràn mặt đất:nước mưa hoặc do thoát nước

từ đồng ruộng là nguồn gây ra ô nhiễm nước sông, ao, hồ

Tác động của suy thoái TN nước

• Ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng qua việc sử dụng

nước cho sinh hoạt

• Khi môi trường nước bị ô nhiễm, suy thoái, khả năng xâm

nhiễm, bay hơi, khuyến tán vào môi trường lân cận rất

cao và nhanh, từ đó kéo theo sự ô nhiễm dây chuyền và

gây độc

• Nhu cầu nước của thực động vật và con người rất lớn,

do vậy khi TN nước bị suy thoái sẽ dẫn đến nguy cơ thiếu

TÀI NGUYÊN NƯỚC ViỆT NAM

• Thuận lợi:

– Lượng mưa TB năm là 1.944mm (gấp 2,6 TB TG) ,

– Tổng lượng nước mặt: 853km3; nước ngầm 60 tỷ m3/năm

• Khó khăn:

– Có nhiều thiên tai gắn liền với nước: lũ lụt, hạn hán, hoang

mạc hóa, xâm nhập mặn, sụt lún,…

– 2/3 trữ lượng nước (mặt) phụ thuộc nước ngoài

– CLN đang giảm sút nhiều nơi,

– TNN phân bố không đều theo không gian & thời gian

– Yêu cầu về nước tăng quá nhanh,…

• Giải pháp?

Ví dụ:

Hạn hán & xâm nhập mặn ĐBSCL 2016

Hạn hán, xâm nhập mặn ĐBSCL 2016

• Là đợt hạn hán nghiêm trọng nhất trong 100 năm qua,

• 13 tỉnh tại ĐBSCL bị mặn xâm nhập,

• 10 tỉnh đã công bố thiên tai,

• Tại nhiều cửa sông, độ mặn tăng lên mức hơn 30g/l,

• 20 triệu người dân ĐBSCL đã chịu ảnh hưởng,

• Ước tính của BộNN&PTNT: 160.000 ha lúa bị thiệt hại

(khoảng 800.000 tấn lúa mất trắng),

• Các tỉnh thiệt hại nặng nhất: Kiên Giang(54.000ha), Cà

Mau(50.000ha), Bến Tre(14.000ha),Bạc Liêu(12.000ha)

Hạn hán, xâm nhập mặn ĐBSCL 2016

• Xâm nhập mặn vào sâu đất liền (sâu nhất 90km) & xuất hiện

sớm hơn 2 tháng,

• 11/13 tỉnh tại ĐBSCL bị ảnh hưởng do xâm nhập mặn,

• 210.000 ha diện tích cây trồng bị thiệt hại,

• 1,3tr ng thiếu nước sinh hoạt,

• Nguy cơ cháy rừng cấp độ cao (4,5): U minh thượng&hạ

• Lượng nước bốc hơi lớn, thiếu nước ngọt bổ sung nên ảnh

3.2 Suy thoái TN rừng

• Diện tích rừng của thế giới còn khoảng 40 triệu

km2, song cho đến nay, diện tích này đã bị mất đi

một nửa, trong số đó, rừng ôn đới chiếm khoảng

1/3 và rừng nhiệt đới chiếm 2/3.

• Sự phá hủy rừng xảy ra mạnh chủ yếu ở các nước

đang phát triển.

• Hàng năm TG mất đi khoảng 20 triệu ha rừng, chủ

yếu là rừng nhiệt đới có độ ĐDSH cao.

Trữ lượng rừng giảm trên toàn cầu

• Ban đầu rừng chiếm S khoảng 6 tỷ ha trên Trái đất

• S này chỉ còn lại khoảng 4,4 tỷ vào năm 1958 và 3,8 tỷ vào năm

1973

• Hiện nay S rừng khép kín chỉ còn lại khoảng 2,9 tỷ ha

• Năm 1990, rừng nhiệt đới, như Columbia, Peru, Brazil,

Venezuela, Surinam ở Châu mỹ La Tinh, Liberia, Zaire, Angola ở

Châu Phi trên 75% Ở Châu Á có Malaisia, Indonesia, Myama

trên khoảng 40% Năm 2010 một số nước hiện nay còn lại

khoảng 20-25% rừng nhiệt đới như Việt Nam, Philipine,

Madagascar sẽ mất hẳn loại này

• Rừng Bắc cực và ôn đới không suy giảm bao nhiêu về S, nhưng

lại thay đổi nhiều về thành phần loài và nơi phân bố do S rừng

già bị thu hẹp và chia cắt thành nhiều mảnh, giá trị kinh tế

rừng Châu Âu giảm mỗi năm khoảng 30 tỷ USD

Tài nguyên rừng Việt Nam

• Rừng VN nổi tiếng về tài nguyên gỗ, nhất là đặc sản có giá

trị

• Tuy nhiên, diện tích rừng VN hiện đang bị thu hẹp nhanh

chóng Trước 1945 là 14,3 triệu hécta đến 1995 chỉ còn

8,25 triệu hecta

• Trong thời gian 20 năm từ năm 1975 đến năm 1995,

diện tích rừng tự nhiên của cả nước đã giảm 2,8 triệu

hecta

• Diện tích rừng bị giảm nghiêm trọng nhất là ở một số

vùng như Tây Nguyên mất 440.000 hécta; vùng Đông

Nam Bộ mất 308.000 hécta; vùng Bắc Khu IV cũ mất

243.000h hecta; vùng Bắc Bộ mất 242.500 hecta

• Chiến tranh (bom đạn, chất độc hoá học -200kg Dioxin do Mỹ

rải trong cuộc chiến tranh vừa qua)

• khai thác bừa bãi (25 triệu m3 gỗ đã mất trong 5 năm qua ở

miền Đông Nam Bộ)

• chuyển đổi diện tích rừng thành diện tích nuôi tôm rất phổ

biến ở các tỉnh ven biển ĐBSCL như Cà Mau, Sóc Trăng, Kiên

Giang, Bến Tre

→ Tỷ lệ che phủ rừng ở nước ta bị giảm nghiêm trọng, đặc biệt

rừng ngập mặn ở ĐBSCL

• tốc độ mất rừng hiện nay được ước tính vào khoảng

200.000ha/năm trong đó khoảng 60.000 ha rừng bị chặt phá để

chuyển thành đất nông nghiệp ngoài kế hoạch, 50.000 ha bị

cháy và 90.000 ha để khai thác gổ củi

• trong khi đó mức trồng rừng khoảng 80.000 – 100.000 ha/năm

không bù lại được tốc độ mất rừng

Tài nguyên rừng Việt Nam

Hình 1.2 Diện tích rừng bị chặt phá (đơn vị hecta)

Ảnh hưởng đến môi trường của việc mất rừng

CHỦ ĐỀ 2:

HỆ SINH THÁI

2.1 KHÁI NIỆM

Quần thể là nhóm cá thể cùng một loài hoặc dưới loài, khác

nhau về giới tính; về tuổi và về kích thước, phân bố trong vùng phân

bố của loài, chúng có khả năng giao phối tự do với nhau (trừ dạng

sinh sản vô tính) để sinh ra các thế hệ mới hữu thụ.

Quần xã sinh vật là tập hợp các quần thể thuộc nhiều loài, phân

bố trong một sinh cảnh xác định, ở đấy chúng có quan hệ với nhau

và với môi trường để tồn tại và phát triển một cách ổn định theo thời

gian

2.1 KHÁI NIỆM

Hệ sinh thái là tổ hợp của một quần xã sinh vật với môi trường

vật lý mà quần xã đó tồn tại, trong đó các sinh vật tương tác với

nhau và với môi trường để tạo nên chu trình vật chất (chu trình

sinh-địa-hoá) & sự chuyển hóa của năng lượng.

Ví dụ: Ao, hồ, một khu rừng, một con sông, thậm chí một vùng

biển là những hệ sinh thái điển hình.

Hệ sinh thái lại trở thành một bộ phận cấu trúc của một hệ sinh

thái duy nhất toàn cầu hay còn gọi là sinh quyển (Biosphere).

Các ví dụ về hệ sinh thái

1 Các HST tự nhiên

 Rừng quốc gia CÚc Phương,…

 Hồ tự nhiên,…

2 Các hệ sinh thái nhân tạo

 Các đồng ruộng, nương rẫy canh tác, các đô thị,…

 Các hệ sinh thái nhỏ như bể cá cảnh, …

Các ví dụ về hệ sinh thái

1 Các HST trên cạn

2 Các hệ sinh thái ở dưới nước

+ Thực vật nổi → động vật nổi → cá mè hoa → nấm + vi

khuẩn.

+ Chất mùn bã → động vật đáy → cá chép → nấm + vi

khuẩn.

2.2 CẤU TRÚC & CHỨC NĂNG CỦA HST

- Trong HST có 2 loại nhân tố:

1 Nhân tố vô sinh

2 Nhân tố hữu sinh

- HST điển hình được cấu trúc bởi 4 thành

Chức năng của HST là trao đổi vật chất và

năng lượng để tái tổ hợp những quần xã

thích hợp với điều kiện ngoại cảnh tương

ứng.

HST phát sinh, biến động, phát triển và tái sản

xuất nhờ các quá trình: chu trình vật chất,

chu trình năng lượng, dòng thông tin, quá

trình tái sản xuất.

- Hệ sinh thái luôn là một hệ động lực hở nên hoạt

động của hệ tuân theo các định luật thứ nhất và

thứ hai của nhiệt động học.

- ĐL 1: năng lượng không tự sinh ra và cũng không

tự mất đi mà chỉ chuyển từ dạng này sang dạng

khác

- ĐL 2: năng lượng khi chuyển từ bậc dinh dưỡng

này sang bậc dinh dưỡng khác, hiệu suất sử dụng

luôn nhỏ hơn 100%

Cơ chế hoạt động của HST

- HST có khả năng tự duy trì & tự điều chỉnh để

giữ nguyên tính ổn định nhờ 3 cơ chế:

1 điều chỉnh tốc độ dòng năng lượng đi qua hệ;

2 điều chỉnh tốc độ chuyển hóa vật chất bên trong hệ

3 điều chỉnh bằng tính đa dạng sinh học của hệ

Cơ chế hoạt động của HST

SỰ TĂNG TRƯỞNG & TỰ ĐIỀU CHỈNH CỦA HST

- Nguyên lý 1: Trong điều kiện không có giới hạn về không gian và

lượng thức ăn, tốc độ tăng trưởng của quần thể sinh vật phụ

thuộc vào hệ số tăng trưởng nội tại của quần thể

- Thực tế: sự phát triển của quần thể SV luôn chịu sự khống chế

của các yếu tố MT: thức ăn, không gian sống,…

- Nguyên lý 2: trong điều kiện sự phát triển của quần thể SV bị

giới hạn bởi không gian & nguồn thức ăn thì số lượng cá thể SV

của quần thể sẽ bị giới hạn bởi khả năng mang của HST (di

truyền & thiên tai)

SỰ PHÁT TRIỂN & TIẾN HÓA CỦA HST

- Sự phát triển của HST tự nhiên tiến triển theo quy luật

chung là duy trì và gia tăng độ trật tự cấu trúc của HST

- Để duy trì cấu trúc trật tự & sự phát triển HST tự nhiên luôn

luôn cần có nguồn NL từ bên ngoài Do vậy, HST tự nhiên

không thể tồn tại nếu thiếu nguồn NLMT

- Sự phát triển của HST & các quần xã SV từ mức này sang

mức khác gọi là diễn thế sinh thái.

- Có 2 loại diễn thế sinh thái:

1 diễn thế nguyên sinh

2 diễn thế thứ sinh

TÁC ĐỘNG CỦA CON NGƯỜI LÊN HST

- Tác động vào cơ chế tự ổn định, tự cân bằng

của HST.

- Tác động vào sự cân bằng của các chu trình

sinh địa hóa tự nhiên.

- Thay đổi và cải tạo các HST tự nhiên.

- Tác động vào cân bằng sinh thái.

- Biện pháp nhằm giảm thiểu các tác động?

2.3 SỰ CHUYỂN HÓA VC, NL TRONG HST

• Các SV trong quần xã được sắp đặt theo chức năng

dinh dưỡng, tạo nên cấu trúc dinh dưỡng của quần

xã;

• Nó phản ánh hoạt động chức năng của quần xã, nhờ

nó mà vật chất được chu chuyển và NL được biến đổi;

• Giữa quần xã và sinh cảnh luôn có sự trao đổi vật

• Chuỗi thức ăn là một hệ thống chuyển hóa năng lượng dinh

dưỡng từ nguồn đi qua hàng loạt sinh vật, được tiếp diễn bằng

một số sinh vật này dùng những sinh vật khác làm thức ăn (Lê

Huy Bá, 2002);

• Trong chuỗi thức ăn, các mắt xích làm thành các bậc dinh

dưỡng Chuỗi thức ăn thường được chia làm 3 nhóm sinh vật:

sản xuất, tiêu thụ, phân hủy;

• Phân loại: nếu căn cứ vào CHC đầu tiên là cây xanh hay là mùn

bã hữu cơ sẽ có 2 loại chuỗi:

– Chuỗi thức ăn mở đầu bằng sinh vật tự dưỡng: cỏ → thỏ →

cáo

– Chuỗi thức ăn mở đầu chất mùn bã sinh vật (chuỗi hoại

sinh): chất mùn bã → động vật đáy → cá chép

Nhận xét:

• Chuỗi thức ăn có động vật ăn thực vật có 2 đặc điểm: 1 kích

thước của động vật tiêu thụ càng ở các cấp sau càng lớn hơn

cấp trước ngay nó; 2 Số lượng cá thể qua mỗi mắt xích ngày

càng giảm dần

• Hai chuỗi thức ăn trên đều đồng thời hoạt động, song tùy nơi,

tùy lúc mà một trong hai chuỗi thành ưu thế

• Do sự mất mát năng lượng quá lớn qua mỗi bậc dinh dưỡng

nên mỗi chuỗi không thể kéo dài, thường 4,5 bậc đối với các

quần xã ở cạn và 6,7 bậc đối với các quần xã dưới nước

• Lưới thức ăn là một tập hợp nhiều chuỗi thức ăn chồng

chéo nhau Trong đó, một mắt xích vừa là sinh vật ăn

nhiều loài sinh vật khác vừa là con mồi cho nhiều sinh vật

khác

• Trong lưới thức ăn của quần xã, nếu càng có nhiều chuỗi thức

ăn khác nhau, mà các chuỗi đó có sự liên hệ tương hỗ với

nhau, thì cấu trúc của quần xã càng đa dạng phong phú về

thành phần loài, tính ổn định của quần xã càng được tăng

cường

- HST tồn tại & phát triển nhờ NLMT.

- Dòng NL bắt đầu từ NLMT đi qua HST gọi

là dòng năng lượng sinh thái

Hình 2.2 Dòng năng lượng đi qua HST.

Dòng NL & năng suất sinh học của HST

hoặc năng lượng chứa trong thức ăn ban đầu thành sinh khối.

Hình 2.3 Sơ đồ dòng năng lượng sinh thái

trong một bậc thức ăn.

Ghi chú:

I – NL đầu vào

ND – NL không tiêu hóa

P – được tiêu hóa

R – NL hô hấp

E – NL bị bài tiết

G – NL tăng trưởng

I = ND+P+R+E+G → G/I ≤ 10% NL đầu vào

càng bé đi do bị phán tán vào MT xung quanh.

- Sự thu nhỏ của dòng năng lượng sinh thái theo sự phát

triển của chuỗi thức ăn tạo nên tháp sinh thái (tháp năng

lượng sinh thái)

Hình 2.4 Tháp sinh thái của ao hồ VN

2.4 CHU TRÌNH TUẦN HOÀN SINH ĐỊA HÓA

- Chu trình tuần hoàn sinh địa hóa là vòng tuần hoàn khép kín về

vật chất và vòng tuần hoàn hở về năng lượng

- Vật chất trong sinh quyển từ môi trường bên ngoài chuyển vào

trong cơ thể sinh vật, rồi từ cơ thể sinh vật lại chuyển trở lại

MT Trong khi dòng NL đi qua HST chỉ một chiều, không hoàn

nguyên

- Đây là một trong những cơ chế cơ bản để duy trì sự cân bẳng

trong sinh quyển và đảm bảo cho sự cân bằng này được

thường xuyên

Hình 2.5 Sơ đồ tổng quát chu trình sinh địa hóa tự nhiên của TĐ

Hình 2.6 Sơ đồ chu trình cacbon hữu cơ của TĐ

Hình 2.7 Sơ đồ chu trình nito tự nhiên của TĐ

Hình 2.9 Sơ đồ chu trình tuần hoàn nước

CHỦ ĐỀ 3 Một số quy luật cơ bản của sinh thái học

3.1 CÁC YẾU TỐ MT VÀ TÁC ĐỘNG

- Các yếu tố MT: đất, nước, nhiệt độ, ánh sáng, sinh vật,

- Những yếu tố môi trường khi chúng tác động lên đời sống

sinh vật mà sinh vật phản ứng lại một cách thích nghi thì chúng

được gọi là các yếu tố sinh thái

- Phản ứng của sinh vật phụ thuộc vào các đặc trưng: Bản

chất của nhân tố tác động, cường độ tác động, tần số tác động,

thời gian tác động

- Phân loại yếu tố sinh thái: Nhóm các yếu tố sinh thái vô sinh,

Nhóm các yếu tố sinh thái hữu sinh, Yếu tố con người

Phân loại các yếu tố sinh thái

Theo nguồn gốc và đặc trưng tác động, chia làm 3 nhóm:

 Nhóm các yếu tố sinh thái vô sinh: bao gồm các yếu tố khí

hậu (ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm, không khí), địa hình và đất,

 Nhóm các yếu tố sinh thái hữu sinh: gồm các sinh vật,

 Yếu tố con người: do chế độ xã hội, KHCN phát triển, con

người tác động vào tự nhiên có ý thức và quy mô tác động của

Theo ảnh hưởng của tác động, chia làm 2 nhóm:

 Yếu tố không phụ thuộc mật độ là yếu tố khi tác động lên sinh

vật, ảnh hưởng của nó không phụ thuộc vào mật độ của quần thể

bị tác động

 VD: các yếu tố vô sinh AS, nước, nhiệt độ,

 Yếu tố phụ thuộc mật độ là yếu tố khi tác động lên sinh vật thì

ảnh hưởng tác động của nó phụ thuộc vào mật độ quần thể chịu

tác động,

 VD: yếu tố hữu sinh: bệnh dịch đối với nơi thưa dân ảnh

hưởng kém hơn so với nơi đông dân; hiệu suất bắt mồi của vật

dữ kém hiệu quả khi mật độ con mồi quá thấp…

Phân loại các yếu tố sinh thái

3.2 Một số quy luật cơ bản của STH

 Quy luật giới hạn sinh thái

- Đối với mỗi yếu tố, sinh vật chỉ thích ứng với một giới hạn tác

động nhất định, đặc biệt là các yếu tố sinh thái vô sinh

- Sự tác động của các nhân tố sinh thái không chỉ phụ thuộc vào

tính chất của các nhân tố, mà còn phụ thuộc cả vào cường độ

của chúng

- Sự tăng hay giảm cường độ tác động của yếu tố ra ngoài giới

hạn thích hợp của cơ thể sẽ tác động đến khả năng sống của

sinh vật

- Khi cường độ tác động tới ngưỡng cao nhất hoặc thấp nhất so

với khả năng chịu đựng của cơ thể thì sinh vật không tồn tại

được