Nội dung môn học6 Chương 1: Nhập môn Chương 2: Các mối quan hệ tương tác giữa cơ thể với môi trường Chương 3: Sinh thái học quần thể Chương 4: Sinh thái học quần xã Chương 5: Hệ sinh thá
Trang 1ĐẠI CƯƠNG SINH THÁI HỌC
Bài giảng
1
Trang 3TIÊU CHUẨN ĐÁNH GIÁ SINH VIÊN
3
Trang 4Yêu cầu slide nhóm
Trang 5Chủ đề slide nhóm
5
1 Sinh thái học đô thị
2 Sinh thái học nguồn nước
3 Sinh thái học công nghiệp
4 Đánh giá tác động sinh học
5 Chỉ thị sinh học
Trang 6Nội dung môn học
6
Chương 1: Nhập môn
Chương 2: Các mối quan hệ tương tác giữa cơ thể với môi trường Chương 3: Sinh thái học quần thể
Chương 4: Sinh thái học quần xã
Chương 5: Hệ sinh thái
Chương 6: Tác động của con người tới sinh quyển
Trang 7CHƯƠNG 1
NHẬP MÔN SINH THÁI HỌC
7
Trang 8CHƯƠNG 1: NHẬP MÔN SINH THÁI HỌC
Hiểu được ý nghĩa và tầm quan trong của sinh thái học với các ngành khoa học khác nói chung và ngành môi trường nói riêng.
Nắm được các phân môn của ngành sinh thai học ứng dụng trong môi trường.
MỤC TIÊU
8
Trang 9CHƯƠNG 1: NHẬP MÔN SINH THÁI HỌC
1.1 Định nghĩa Sinh thái học là gì ?
9
Trang 10CHƯƠNG 1: NHẬP MÔN SINH THÁI HỌC
Sinh thái 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
1.1 Định nghĩa Sinh thái học là gì ?
10
Trang 11CHƯƠNG 1: NHẬP MÔN SINH THÁI HỌC
Là mối quan hệ tương tác giữa sinh vật với sinh vật và sinh vật với môi trường (theo định nghĩa).
Theo Webstere cuối thế kỷ XX: “ Đối tượng của sinh thái học - đó là tất cả các mối liên hệ giữa cơ thể sinh vật với môi trường” “Sinh thái môi trường”
Đối tượng STH ?
11
Trang 12CHƯƠNG 1: NHẬP MÔN SINH THÁI HỌC
Trước thế kỷ XIX: Nghiên cứu hình thái, đặc tính cá thể
Aristote (384 - 322 TCN) đã mô tả đặc tính của 500 loài động vật như di cư, xây tổ
E Theophrate (371-286 TCN): nghiên cứu ảnh hưởng của thời tiết, màu đất đến sự sinh trưởng, tuổi thọ của cây
và thời kỳ quả chín; tác động qua lại giữa thảm thực vật với địa hình, địa lý
D Ray (1623 - 1705), G Tournefort (1626 - 1708) sự phụ thuộc của thực vật vào nơi sinh sống của chúng
B.G Lamark (1744-1829) cho rằng ảnh hưởng của các yếu tố môi trường là một trong những nguyên nhân quan
trọng đối với sự thích nghi và sự tiến hóa của sinh vật
Lịch sử phát triển của STH ?
12
Trang 13CHƯƠNG 1: NHẬP MÔN SINH THÁI HỌC
Thời kỳ thế kỷ XIX: Xuất hiện khái niệm “Sinh thái học”; nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường đến
sinh vật;
Glogher (1833): sự thay đổi của chim dưới ảnh hưởng của khí hậu
K Bergmann (1848): qui luật thay đổi kích thước của các động vật máu nóng theo vùng phân bố địa lý
C Darwin (1809-1872): “Nguồn gốc của các loài do chọn lọc tự nhiên hay là sự bảo tồn các nòi thích nghi trong
đấu tranh sinh tồn”
E Haeckel (1834-1919): đề xuất thuật ngữ “Sinh thái học”
Lịch sử phát triển của STH ?
13
Trang 14CHƯƠNG 1: NHẬP MÔN SINH THÁI HỌC
Từ thế kỷ XX đến nay: thời kỳ sinh thái học được nghiên cứu sâu, rộng và phổ biến giảng dạy
Năm 1910: tách sinh thái học thực vật thành: Sinh thái học cá thể (Autoecology) và sinh thái học quần xã
(Synecology)
Những năm 20: tổ chức các Hội sinh thái học và ra tạp chí sinh thái, giảng dạy môn sinh thái học ở trường đại
học.
Những năm 30: khuynh hướng nghiên cứu quần xã.
Năm 1935 A.Tansley (Anh) đưa ra một hướng nghiên cứu mới là hệ sinh thái (Ecosystem).
Lịch sử phát triển của STH ?
14
Trang 15Theo mức độ tổ chức của hệ thống sống
• Sinh thái học cá thể;
• Sinh thái học quần thể;
• Sinh thái học quần xã;
• Hệ sinh thái;
• Sinh quyển học
Căn cứ vào mục đích nghiên cứu
• Sinh thái môi trường cơ bản
• Sinh thái môi trường ứng dụng
CHƯƠNG 1: NHẬP MÔN SINH THÁI HỌC
Các phân môn của STH ?
15
Trang 16Theo tính chất của môi trường
• Sinh thái môi trường đất,
• Sinh thái môi trường nước,
• Sinh thái môi trường không khí
tính chất của môi trường nhưng theo
một hệ quy chiếu khác
• Sinh thái môi trường rừng,
• Sinh thái môi trường biển,
• Sinh thái môi trường sông,
• Sinh thái môi trường ven biển,
• Sinh thái môi trường nông thôn,
• Sinh thái môi trường đô thị.
CHƯƠNG 1: NHẬP MÔN SINH THÁI HỌC
Các phân môn của STH ?
16
Trang 17CHƯƠNG 1: NHẬP MÔN SINH THÁI HỌC
Phương pháp nghiên cứu sinh thái học
17
Nghiên cứu thực địa,
Nghiên cứu thực nghiệm
Phương pháp mô phỏng
Phương pháp nào được sử dụng nhiều nhất ?
Trang 18CHƯƠNG 1: NHẬP MÔN SINH THÁI HỌC
Mối quan hệ giữa sinh thái học với các môn học khác
18
Là môn khoa học cơ bản trong sinh vật học;
Sinh thái học có liên quan chặt chẽ với các môn học về thổ nhưỡng, khí tượng và địa lý tự nhiên;
Sự kế thừa thành tựu của các lĩnh vực khoa học sinh học và các khoa học khác như toán học, vật lý học;
Sử dụng các kiến thức về xã hội học và kinh tế học.
Các môn khác (ngành khác) có sử dụng kiến thức sinh thái
học không?
Trang 19CHƯƠNG 1: NHẬP MÔN SINH THÁI HỌC
Ý nghĩa của sinh thái học
19
Đóng góp to lớn cho nền văn minh của nhân loại trên khía cạnh: lý luận và thực tiễn;
Giúp chúng ta ngày càng hiểu biết sâu sắc về bản chất của sự sống trong mối tương tác với các yếu tố của môi trường;
Trang 20CHƯƠNG 1: NHẬP MÔN SINH THÁI HỌC
Ý nghĩa của sinh thái học
20
Ứng dụng thành tựu sinh thái học vào những lĩnh vực trong cuộc sống như:
Nâng cao năng suất cây trồng và 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 nuoi, cây trồng và đời sống của cả con người
Thuần hoá và di giống các loài sinh vật
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
Trang 21CHƯƠNG 1: NHẬP MÔN SINH THÁI HỌC
Câu hỏi ôn tập
21
1.Sinh thái học là gì? Nêu đối tượng nghiên cứu và các phương pháp nghiên cứu ngành sinh thái học
2.Nêu mối quan hệ giữa sinh thái học và môi trường Cho ví dụ
3.Nêu ý nghĩa sinh thái học và cho ví dụ với hoạt động của con người
Trang 22CHƯƠNG 1: NHẬP MÔN SINH THÁI HỌC
Câu hỏi ôn tập
22
1.Sinh thái học là gì? Nêu đối tượng nghiên cứu và các phương pháp nghiên cứu ngành sinh thái học
2.Nêu mối quan hệ giữa sinh thái học và môi trường Cho ví dụ
3.Nêu ý nghĩa sinh thái học và cho ví dụ với hoạt động của con người
Trang 23CHƯƠNG 1: NHẬP MÔN SINH THÁI HỌC
Câu hỏi ôn tập trắc nghiệm
23
Trang 24CHƯƠNG 2
CÁC MỐI QUAN HỆ TƯƠNG TÁC GIỮA CƠ THỂ VỚI MÔI
TRƯỜNG
24
Trang 25CHƯƠNG 2: MỐI QUAN HỆ TƯƠNG TÁC GIỮA CƠ THỂ VỚI MÔI TRƯỜNG
Nắm vững các khái niệm cơ bản trong sinh thái học;
Phân biệt được khái niệm yếu tố môi trường và yếu tố sinh thái;
Nắm vững các định luật sinh thái;
Ảnh hưởng của các yếu tố môi trường đến sinh vật
MỤC TIÊU
25
Trang 26CHƯƠNG 2: MỐI QUAN HỆ TƯƠNG TÁC GIỮA CƠ THỂ VỚI MÔI TRƯỜNG
Định nghĩa 1: Môi trường bao gồm tất cả các nhân tố xung quanh sinh vật, có tác
động trực tiếp hoặc gián tiếp tới sinh vật; làm ảnh hưởng đến sự tồn tại, sinh trưởng, phát triển và những hoạt động khác của sinh vật
Định nghĩa 2: Môi trường 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
2.1 NHỮNG KHÁI NIỆM SINH THÁI HỌC CƠ BẢN
26
Trang 27CHƯƠNG 2 (tt)
Định nghĩa 3: Môi trường 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 (đô thị, hồ chứa ) và những cái vô hình (tập quán, niềm tin, nghệ thuật ), trong đó con người sống bằng lao động của mình, họ khai thác các tài nguyên thiên nhiên và nhân tạo nhằm thoả mãn những nhu cầu của mình (UNESCO 1981)
Định nghĩa 4: Là hệ thống các yếu tố vật chất tự nhiên và nhân tạo có tác động đối với sự
tồn tại và phát triển của con người và sinh vật (Luật bảo vệ môi trường 2014)
2.1 NHỮNG KHÁI NIỆM SINH THÁI HỌC CƠ BẢN
27
Trang 294 Hệ đệm hay hệ chuyển tiếp (Ecotone)
là mức chia nhỏ của hệ sinh thái, nó mang tính chất chuyển tiếp từ một hệ này sang một hệ
khác, do phụ thuộc vào các yếu tố như vật lý, địa hình, khí hậu, thủy văn…
29
CHƯƠNG 2 (tt) 2.1 NHỮNG KHÁI NIỆM SINH THÁI HỌC CƠ BẢN
Trang 305 Nơi sống hay ổ sinh thái
Nơi sống là không gian cư trú của sinh vật hoặc là không gian mà ở đó sinh vật thường hay
gặp
30
CHƯƠNG 2 (tt) 2.1 NHỮNG KHÁI NIỆM SINH THÁI HỌC CƠ BẢN
Trang 31Các yếu tố môi trường là gì ?
Các yếu tố sinh thái là gì ?
31
CHƯƠNG 2 (tt) 2.2 CÁC YẾU TỐ MÔI TRƯỜNG VÀ SINH THÁI
Trang 32Các yếu tố sinh thái:
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.
Phân loại:
Theo nguồn gốc và đặc trưng tác động của các yếu tố sinh thái: gồm 3 nhóm Vô sinh, hữu
sinh và con người
32
CHƯƠNG 2 (tt) 2.3 CÁC YẾU TỐ MÔI TRƯỜNG VÀ SINH THÁI
Tại sao không gộp yếu tố con người vào nhóm yếu tố sinh thái hữu sinh ?
Trang 33Các yếu tố sinh thái:
Về đặc trưng tác động của các yếu tố sinh thái: Tác động trực tiếp và tác động gián tiếp
33
CHƯƠNG 2 (tt) 2.3 CÁC YẾU TỐ MÔI TRƯỜNG VÀ SINH THÁI
Trang 34Theo ảnh hưởng của tác động: các yếu tố sinh thái được chia thành các yếu tố phụ thuộc
và không phụ thuộc mật độ
34
CHƯƠNG 2 (tt) 2.3 CÁC YẾU TỐ MÔI TRƯỜNG VÀ SINH THÁI
Phần lớn các yếu tố sinh thái vô sinh là những yếu tố không phụ thuộc mật độ, các yếu tố hữu sinh
thường là những yếu tố phụ thuộc mật độ
Trang 355 3 1
Quy luật tối thiểu
Qui luật về giới hạn sinh thái
Qui luật tác động qua lại giữa sinh vật với
môi trường
CHƯƠNG 2 (tt) 2.3 CÁC ĐỊNH LUẬT SINH
THÁI
Trang 36Các nhân tố sinh thái gắn bó chặt chẽ với nhau thành một tổ hợp sinh thái và cùng tác động tổng
hợp lên cơ thể sinh vật
1 Quy luật tác động tổng hợp
CHƯƠNG 2 (tt) 2.3 CÁC ĐỊNH LUẬT SINH THÁI
Trang 371 Quy luật tác động tổng hợp
Đối với tự nhiên:
Nhân tố môi trường nào cũng có tác động lên sinh vật và tác động lên nhân tố khác.
Các nhân tố đều gắn bó chặt chẽ với nhau thành một tổng hợp sinh thái
37
CHƯƠNG 2 (tt) 2.3 CÁC ĐỊNH LUẬT SINH THÁI
Hãy cho ví dụ với sự ảnh hưởng tổng hợp của các yếu tố môi trường?
Trang 381 Quy luật tác động tổng hợp
Đối với sinh vật:
Sinh vật sống chịu tác động của nhiều nhân tố, thiếu một nhân tố thì sinh vật sẽ hoạt động không bình thường và ảnh hưởng đến tác dụng của nhân tố khác
Mỗi nhân tố sinh thái chỉ có thể biểu hiện hoàn toàn tác dụng của nó, khi các nhân tố khác đang hoạt động đầy đủ
38
CHƯƠNG 2 (tt) 2.3 CÁC ĐỊNH LUẬT SINH THÁI
Trang 40Nêu ví dụ về sự thay đổi nhân tố sinh thái làm ảnh hưởng đến tổ hợp các nhân tố
sinh thái và tác động đến đời sống sinh vật
40
Trang 41Sự tác động của các nhân tố sinh thái lên cơ thể sinh vật không chỉ phụ thuộc vào tính chất của các nhân tố, mà còn phụ thuộc vào cả cường độ của chúng
2 Qui luật về giới hạn sinh thái của Shelford
- định luật chống chịu 2.3 CÁC ĐỊNH LUẬT SINH THÁI
Sự tăng hay giảm cường độ tác động của nhân tố ra ngoài giới hạn thích hợp của cơ thể sẽ làm giảm khả năng sống Khi cường độ tác động vượt qua ngưỡng cao nhất hoặc xuống quá ngưỡng thấp nhất, so với khả năng chịu đựng của cơ thể thì sinh vật không tồn tại được.
Trang 422 Qui luật về giới hạn sinh thái của Shelford
- định luật chống chịu
42
CHƯƠNG 2 (tt) 2.3 CÁC ĐỊNH LUẬT SINH THÁI
Trang 432 Qui luật về giới hạn sinh thái của Shelford
- định luật chống chịu
43
CHƯƠNG 2 (tt) 2.3 CÁC ĐỊNH LUẬT SINH THÁI
Hãy cho ví dụ về yếu tố sinh thái mà trong môi trường yếu tố đó ít khi trở
thành giới hạn sinh thái?
Trang 44Một số kêt luận từ qui luật giới hạn sinh thái
Một sinh vật có giới hạn sinh thái rộng đối với nhiều nhân tố sinh thái thì thường có vùng phân bố rộng, trở thành loài phân bố toàn cầu và ngược lại loài đó sẽ có vùng phân bố hạn chế.
Khi một nhân tố sinh thái trở nên kém cực thuận (không thích hợp) cho đời sống của loài thì giới hạn chống chịu đối với các nhân tố sinh thái khác cũng bị thu hẹp.
Khi cơ thể thay đổi trạng thái sinh lý của mình và những cơ thể còn đang ở giai đoạn phát triển sớm: nhiều nhân tố sẽ trở thành nhân tố giới hạn và giới hạn của nhân tố nào đó thường hẹp hơn
so với các giai đoạn trưởng thành và các giai đoạn bình thường khác
44
CHƯƠNG 2 (tt) 2.3 CÁC ĐỊNH LUẬT SINH THÁI
Trang 45Ý nghĩa của quy luật giới hạn chống chịu
Nhận biết được sự phân bố có qui luật của sinh vật trên hành tinh cũng như sự hiểu biết về các
nguyên lý sinh thái cơ bản khác trong mối quan hệ giữa cơ thể với môi trường.
45
CHƯƠNG 2 (tt) 2.3 CÁC ĐỊNH LUẬT SINH THÁI
Trang 46Các nhân tố sinh thái tác động không đồng đều lên các chức phận của cơ thể sống, nó cực thuận
đối với quá trình này nhưng lại có hại hoặc nguy hiểm cho quá trình khác
3 Qui luật tác động không đồng đều của các nhân tố sinh thái lên chức
phận sống của cơ thể
CHƯƠNG 2 (tt) 2.3 CÁC ĐỊNH LUẬT SINH THÁI
Trang 47Trong mối quan hệ qua lại giữa quần thể, quần xã sinh vật với môi trường, không những môi trường tác động lên chúng mà các sinh vật cũng ảnh hưởng đến các nhân tố môi trường và có thể
làm thay đổi tính chất của các nhân tố đó.
4 Qui luật tác động qua lại giữa sinh vật với
môi trường CHƯƠNG 2 (tt) 2.3 CÁC ĐỊNH LUẬT SINH THÁI
Trang 48Mỗi một loài thực vật đòi hỏi một loại và một lượng muối dinh dưỡng xác định, nếu lượng muối là
tối thiểu thì sự tăng trưởng của thực vật cũng chỉ đạt mức tối thiểu
5 Quy luật tối thiểu
CHƯƠNG 2 (tt) 2.3 CÁC ĐỊNH LUẬT SINH THÁI
Quy luật này cũng có những hạn chế vì nó chỉ áp dụng đúng trong trạng thái ổn định và có thể còn
bỏ qua mối quan hệ khác
Trang 492.3 PHẢN ỨNG CỦA SINH VẬT VỚI TÁC ĐỘNG CỦA CÁC YẾU TỐ MÔI TRƯỜNG
Như các phương thức trú đông, di cư
Sự lẫn trốn
Trang 501 Ảnh hưởng của nhiệt độ lên sinh vật
50
CHƯƠNG 2 (tt) 2.5 ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN MÔI TRƯỜNG LÊN SINH VẬT
Nhiệt độ trên trái đất đến từ đâu?
Sự phân bố nhiệt độ trong môi trường như thế nào?
Trang 52Sự tăng cường sức đề kháng, điều hòa
nhiệt độ để thực hiện các chức năng sống
của cơ thể, mặc dù có sự sai lệch nhiệt độ
so với nhiệt độ tối thích
Phương thức lẩn tránh
Tập tính trú đông.
Hình thành bào tử và sống tiềm sinh
1. Ảnh hưởng của nhiệt độ đối đến sinh vật
Trang 531. Ảnh hưởng của nhiệt độ đối đến sinh vật
Đối với đời sống thực vật
Nhiệt độ ảnh hưởng đến hình thái, sinh lý và từng giai đoạn phát triển cá thể của thực vật:
Hính thái thực vật: Tùy theo nơi sống có nhiệt độ cao hay thấp mà cây hình thành nên những bộ phận bảo vệ.
Quang hợp: tốt ở nhiệt độ từ 20oC – 30oC, nhiệt độ 0oC, cây nhiệt đới ngừng quang hợp.
Ở 0oC, cây không còn khả năng hô hấp Khi nhiệt độ quá (40oC/20oC ở cây ôn đới) thì sự hô hấp
bị ngừng trệ
53
CHƯƠNG 2 (tt) 2.5 ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN MÔI TRƯỜNG LÊN SINH VẬT
Trang 541. Ảnh hưởng của nhiệt độ đối đến sinh vật
Đối với đời sống thực vật
Nhiệt độ ảnh hưởng tới các giai đoạn phát triển cá thể của thực vật
Khả năng thích nghi của các nhóm cây với nhiệt độ tới hạn: gồm ba loại thực vật chịu băng giá, chịu nóng và thực vật chịu lửa
54
CHƯƠNG 2 (tt) 2.4 ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỀU KIỆN MÔI TRƯỜNG LÊN SINH VẬT
Trang 551. Ảnh hưởng của nhiệt độ đối đến sinh vật
Ảnh hưởng lên đời sống động vật
55
Động vật đẳng nhiệt thuộc một loài hay những loài gần nhau, thì ở vĩ độ cao (miền Bắc) có kích thước cơ thể lớn hơn so với những dạng đó ở vĩ độ thấp Động vật biến nhiệt thì ngược lại, ở miền Nam có kích thước lớn hơn ở miền Bắc.
Càng lên phía Bắc, kích thước của các phần thò ra ngoài cơ thể (tai, chi, đuôi, mỏ) càng thu nhỏ lại
Sự thay đổi màu sắc thân phụ thuộc vào nhiệt độ và độ ẩm Ở sa mạc nóng và khô thì thân
có màu vàng, còn ở vùng cực lạnh thì thân có màu trắng động vật ở vùng lạnh có bộ lông dày và dài hơn động vật ở vùng nóng