Khái niệm Hệ sinh thái

Khái niệm Hệ sinh thái 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 nê

Khái niệm

Hệ sinh thái

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) và 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)

Hệ sinh thái được nghiên cứu từ lâu và vì vậy, khái niệm này đã ra đời ở cuối thế

kỷ thứ XIX dưới các tên goị khác nhau như “Sinh vật quần lạc” (Dakuchaev,

1846, 1903; Mobius,1877) Sukatsev (1944) mở rộng khái niệm “Sinh vật quần lạc” thành khái niệm “Sinh vật địa quần lạc hay Sinh địa quần lạc” (Biogeocenose) Thuật ngữ “Hệ sinh thái” (Ecosystem) được A Tansley nêu

ra vào năm 1935 và trở thành phổ biến, được sử dụng rộng rãi nhất vì nó

không chỉ bao hàm các hệ sinh thái tự nhiên mà cả các hệ sinh thái nhân tạo, kể

cả con tàu vũ trụ Đương nhiên, tàu vũ trụ là một hệ thống kín, đang hướng đến trạng thái mở khi con người tạo ra trong

đó quá trình tự sản xuất và tiêu thụ nhờ tiếp nhận nguồn năng lượng và vật chất

từ bên ngoài Hiện tại, tàu vũ trụ tồn tại được là do con người cung cấp cho nó các điều kiện thiết yếu (vật chất, năng lượng, nước ) để con người và các sinh vật mang theo tồn tại được Do vậy, nó trở thành một hệ đặc biệt, không giống với bất kỳ hệ sinh thái nào trên mặt đất Thuật ngữ hệ sinh thái của A Tansley còn chỉ ra nhũng hệ cực bé (Microecosystem), đến các hệ lớn như một khu rừng, cánh đồng rêu (Tundra), biển, đại dương và hệ cực lớn như sinh quyển

Hệ sinh thái luôn là một hệ động lực hở

và tự điều chỉnh, bởi vì trong quá trình tồn tại và phát triển, hệ phải tiếp nhận cả nguồn vật chất và năng lượng từ môi trường Điều này làm cho hệ sinh thái hoàn toàn khác biệt với các hệ thống vật chất khác có trong tự nhiên

Do là một hệ động lực cho nên hoạt động của hệ tuân theo các định luật thứ nhất

và thứ hai của nhiệt động học Định luật I cho rằng: năng lượng không tự sinh ra và cũng không tự mất đi mà chỉ chuyển từ dạng này sang dạng khác, còn định luật thứ II có thể phát biểu dưới nhiều cách, song trong sinh thái học cho rằng: năng lượng chỉ có thể truyền từ dạng đậm đặc sang dạng khuếch tán,

ví dụ, nhiệt độ chỉ có thể truyền từ

vật nóng sang vật lạnh, chứ không có quá trình ngược lại

Bản thân hệ sinh thái hoàn chỉnh và toàn vẹn như một cơ thể, cho nên tồn tại trong tự nhiên, hệ cũng có một giới hạn sinh thái xác định Trong giới hạn đó, khi chịu một tác động vừa phải từ bên ngoài, hệ sẽ phản ứng lại một cách thích nghi bằng cách sắp xếp lại các mối quan hệ trong nội bộ và toàn thể hệ thống phù hợp với môi trường thông qua những “mối liên hệ ngược” để duy trì sự ổn định của mình trong điều kiện môi trường biến động Tất cả những biến đổi trong hệ xảy ra như trong một “hộp đen” mà kết quả tổng hợp của nó là “sự trả lời” (hay “đầu ra”) tương ứng với những tác động (hay “đầu vào”) lên hệ thống Trong sinh thái học

người ta gọi đó là quá trình “nội cân bằng”

Những tác động quá lớn, vượt ra khỏi sức chịu đựng của hệ, hệ không thể tự điều chỉnh được và cuối cùng bị suy thoái rồi bị hủy diệt

Các hệ sinh thái, do đó, được đặc trưng bởi đặc điểm cấu trúc và sự sắp xếp các chức năng hoạt động của mình một cách xác định Cấu trúc của hệ phụ thuộc vào đặc tính phân bố trong không gian giữa các thành viên sống và không sống, vào đặc tính chung của môi trường vật lý cũng như sự biến đổi của các gradient thuộc các điều kiện sống (như nhiệt độ,

độ ẩm, ánh sáng, độ cao…) theo chiều thẳng đứng và theo chiều nằm ngang Tổ chức các hoạt động chức năng của hệ được thiết lập phù hợp với các quá

trình mà chúng đảm bảo cho vật chất được quay vòng và năng lượng được biến đổi Do hoạt động của hệ trước hết là của quần xã sinh vật, các nguyên tố hoá học di chuyển không ngừng dưới dạng các chu trình để tạo nên các hợp chất hữu cơ từ các chất khoáng và nước, còn năng lượng từ dạng nguyên khai (quang năng - ánh sáng Mặt Trời) được chuyển thành dạng năng lượng hóa học (hoá năng) chứa trong cơ thể thực, động vật thông qua các quá trình quang hợp (ở thực vật) và đồng hóa (ở động vật) rồi chuyển đổi thành nhiệt thông qua quá trình hô hấp của chúng Chính vì

lẽ đó, bất kỳ một hệ thống nào của động, thực vật và vi sinh vật với các điều kiện thiết yếu của môi trường vật lý, dù rất đơn giản, như một phần tử phế liệu (Detritus) chẳng hạn, hoàn thành một chu

trình sống hoàn chỉnh thì đều được xem

là một hệ sinh thái thực thụ

Thảo Hiên