GIÁO TRÌNH
MÔI TRƯỜNG VÀ CON NGƯỜI
1
2
CHƯƠG I
MÔI TRƯỜG VÀ SIH THÁI
I. MÔI TRƯỜG
1. Khái niệm
Theo cách hiểu thông thường, ta có thể định nghĩa môi trường như sau: “Môi trường
là tập hợp (aggregate) các vật thể (things), hoàn cảnh (conditions) và ảnh hưởng
(influences) bao quanh một đối tượng nào đó” (The Random House College
Dictionary-USA).
Định nghĩa này cho thấy, khi nói đến môi trường, ta phải đứng trên một đối tượng
nhất định và đối tượng này chịu tác động của các thành phần môi trường bao quanh
nó. Đối tượng này không nhất thiết là con người (loài người, cá thể người hoặc một
cộng đồng người) mà có thể là bất cứ một vật thể, hoàn cảnh, hiện tượng nào tồn tại
trong khoảng không gian có chứa đựng các yếu tố tác động tới sự tồn tại và phát triển
của nó. Cách nhìn này, có thể làm chúng ta lầm tưởng rằng mỗi đối tượng chỉ tiếp
nhận những tác động của các yếu tố khác ở xung quanh. Thực ra, bản thân đối tượng
đó cũng có những tác động ngược lại các yếu tố xung quanh và chính nó lại trở thành
một yếu tố của môi trường đối với một yếu tố khác được xem là đối tượng trong môi
trường.
Vì vậy, môi trường còn được định nghĩa như sau: Môi trường là khoảng không gian
nhất định có chứa các yếu tố khác nhau, tác động qua lại với nhau để cùng tồn tại và
phát triển.
Nói tới môi trường, người ta thường nghĩ ngay tới mối quan hệ của những yếu tố
xung quanh tác động tới đời sống của sinh vật mà trong đó chủ yếu là con người.
Quan điểm về môi trường nhìn từ góc độ sinh học là những quan điểm phổ biến. Một
số định nghĩa như:
Môi trường là tập hợp các yếu tố vật lý, hóa học, sinh học, kinh tế-xã hội bao
quanh và tác động tới đời sống và sự phát triển của một cá thể hoặc một cộng
đồng người (UNEP-Chương trình môi trường của Liên hiệp quốc, 1980).
Môi trường là tất cả các hoàn cảnh bên ngoài tác động lên một cơ thể sinh
vật hoặc một cơ thể nhất định đang sống; là mọi vật bên ngoài một cơ thể nhất
định (G.Tyler Miler, Environmental Science, USA, 1988).
Môi trường là hoàn cảnh vật lý, hóa học, sinh học bao quanh các sinh vật
(Encyclopedia of Environmental Science. USA, 1992).
Môi trường là tất cả các hoàn cảnh hoặc điều kiện bao quanh một hay một
nhóm sinh vật hoặc môi trường là tổng hợp các điều kiện xã hội hay văn hóa
ảnh hưởng tới cá thể hoặc cộng đồng. Vì con người vừa tồn tại trong thế giới
3
tự nhiên và đồng thời tạo nên thế giới văn hóa, xã hội và kỹ thuật, nên tất cả
đều là thành phần môi trường sống của con người.
Qua các định nghĩa trên, môi trường được xem như là những yếu tố bao quanh và tác
động lên con người (cá thể hay cộng đồng) và sinh vật. Thật vậy, nếu một môi trường
nào đó có những yếu tố hoàn toàn không liên quan tới sự sống và con người, chắc
rằng sẽ chẳng được ai quan tâm. Tuy nhiên, cách nhìn trên làm cho người ta dễ ngộ
nhận rằng mối quan hệ giữa con người và môi trường là mối quan hệ một chiều: môi
trường tác động tới con người và con người như là một trung tâm tiếp nhận những tác
động đó. Thực ra, mỗi con người lại là một tác nhân tác động tới các yếu tố chính
trong môi trường mà nó đang tồn tại.
Trong những năm gần đây, người ta có cái nhìn toàn diện hơn về mối quan hệ giữa
con người và môi trường:
Con người sống trong môi trường không phải chỉ tồn tại như một sinh vật mà
con người là một sinh vật biết tư duy, nhận thức được môi trường và biết tác
động ngược lại các yếu tố môi trường để cùng tồn tại và phát triển.
Mối quan hệ giữa con người và môi trường là mối quan hệ tương tác (tác
động qua lại), trong đó bao gồm cả những tương tác giữa các cá thể người, các
cộng đồng con người.
Con người sống trong môi trường không phải chỉ như một sinh vật, một bộ
phận sinh học trong môi trường mà còn là một cá thể trong cộng đồng xã hội
con người. Con người ở đây vừa có ý nghĩa sinh học vừa có ý nghĩa xã hội
học. Chính vì vậy, những vấn đề về môi trường không thể giải quyết bằng các
biện pháp lý-hóa-sinh, kỹ thuật học, mà còn phải được xem xét và giải quyết
dưới các góc độ khác nhau như kinh tế học, pháp luật, địa lý kinh tế-xã hội …
Theo Luật bảo vệ môi trường của Việt Nam, "Môi trường bao gồm các yếu tố tự
nhiên (bao gồm thạch quyển, thủy quyển và khí quyển) và yếu tố vật chất nhân tạo
(như đồng ruộng, vườn tược, công viên, thành phố, các công trình văn hóa, các nhà
máy sản xuất công nghiệp …), quan hệ mật thiết với nhau, bao quanh con người, có
ảnh hưởng trực tiếp tới đời sống, sản xuất, sự tồn tại, phát triển của con người và thiên
nhiên".
2.Sự tiến hóa của môi trường
Lịch sử trái đất được đánh dấu bởi hai mốc cơ bản là xuất hiện sự sống và xuất hiện
xã hội loài người.
2.1.Trước khi sự sống xuất hiện
Khí quyển nguyên thủy là khối cô đặc gồm Hydro (H) và Helium (He). Khi
hành tinh nóng lên (cách đây 4,5-5 tỉ năm), H và He biến mất.
Khí quyển chuyển hóa, xuất hiện các khí trên hành tinh: hơi nước (85%), CO
2
(10-15%), nitơ và dioxid lưu huỳnh (1-3%). Các thành phần này giống thành
phần khí do núi lửa phun.
4
Hành tinh lạnh, đại dương đông lại … quan trọng cho sự tiến hóa của sự sống:
Lớp dưới mặt đóng băng không bị đông, các tia cực tím không xuyên
qua được nên sự sống có thể tồn tại.
Trên khí quyển, O
2
rất ít nên không ngăn chặn được sự xâm nhập các
tia có hại vì thế sự sống không thể tồn tại (bất cứ sinh vật nào muốn lên
bờ đều bị chết bởi các tia cực tím).
Địa cầu tồn tại với các điều kiện hoạt động phi sinh vật. Môi trường chỉ bao
gồm địa chất, đất, nước, khí, bức xạ mặt trời. Trong quá trình tồn tại hàng tỉ
năm, quả đất và môi trường bao quanh đã sn sinh ra mt sn phNm ó là oxy
vi lưng không ln lm, là kt qu ca quá trình hóa hc hoc lý hóa ơn
thun. Sau ó ozone ưc to thành dn dn. Lp ozone dày lên có tác dng
ngăn cn s xâm nhp ca các tia t ngoi t bc x mt tri lên b mt trái
t, vì vy s sng xut hin và tn ti.
2.2.Từ khi xuất hiện sự sống
Khi xut hin s sng u tiên, môi trưng toàn cu chuyn sang mt giai
on mi. Môi trưng gm hai thành phn tuy chưa phân bit rõ, ó là phn
vô sinh và phn hu sinh. Các sinh vt u tiên sng trong iu kin vô cùng
khc nghit, ch yu là các vi khuNn k khí (3,5 t năm). Lúc này chưa có quá
trình hô hp các sinh vt mà ch yu thông qua con ưng sinh hóa bng lên
men cung cp năng lưng cho các hot ng sinh vt. Sinh vt phát trin
thông qua chn lc t nhiên, bưc u ã to ra sinh vt sơ khi có dip lc
ơn gin (to lam cách ây 2,5 t năm) nên có kh năng quang hp, hp thu
CO
2
, H
2
O và thi ra O
2
. N h quá trình quang hp ã to nên s bin i sâu
sc v môi trưng sinh thái a cu, O
2
ưc to ra nhanh chóng. T ó, kéo
theo s xut hin hàng lot các sinh vt khác. Lưng O
2
tăng lên áng k
to ra O
3
, lưng O
3
t t tăng lên to thành lp ozone. Lp ozone dày lên n
mc bo v cho s sng sinh sôi a cu. Cùng vi quá trình này, nhit
trái t m dn lên, s phát trin ca sinh vt vưt bc c v chng loi và s
lưng. Du có tri qua hàng chc quá trình thay i a cht, mi quan h ph
thuc gia các yu t môi trưng ngày càng tr nên cht ch. S phát trin h
gen ca sinh vt cũng theo ó mà ngày càng a dng và phong phú c trên
cn ln dưi nưc. Trên trái t ã dn dn hình thành các quyn: khí quyn,
thy quyn, a quyn và sinh quyn. Sau ó s xut hin loài ngưI, qua quá
trình tin hóa loài ã làm cho môi trưng sinh thái a cu có s phong phú
vưt bc c v s lưng và chng loi. Bên cnh chn t nhiên ã xut hin h
sinh vt phát trin theo chn lc nhân to. Loài ngưi ưc xem như là mt
loài sinh vt siêu ng không nhng ch ph thuc vào môi trưng t nhiên mà
còn có th ci to môi trưng, bt môi trưng phc v cho cuc sng ca
mình. Vì vy, t ây thành phn môi trưng không ch vô sinh và hu sinh mà
còn có c con ngưi và hot ng sng ca h. T ó xut hin các dng môi
trưng như dân s xã hi, môi trưng nhân văn, môi trưng ô th, môi trưng
nông thôn, môi trưng ven bin .v.v… Các loi môi trưng này u ly con
ngưi là trung tâm, các thành phn vt cht và môi trưng khác liên quan cht
ch vi s sinh tn và phát trin ca loài ngưi.
5
3. Thành phần môi trường
Môi trưng nói chung bao gm tp hp tt c các thành phn ca th gii vt cht bao
quanh có kh năng tác ng n s tn ti và phát trin ca mi sinh vt (Pepa,1997).
Môi trưng sng ca con ngưi thưng bao gm các thành phn môi trưng t nhiên,
môi trưng xã hi, môi trưng nhân to.
Môi trưng t nhiên: bao gm các yu t t nhiên như vt lý, hóa hc, sinh
hc tn ti khách quan, ngoài ý mun con ngưi hoc ít chu tác ng chi phi
ca con ngưi.
Môi trưng nhân to: gm các yu t vt lý, sinh hc, xã hi .v.v… do con
ngưi to nên và chu s chi phi ca con ngưi.
Môi trưng xã hi: gm mi quan h gia con ngưi vi con ngưi (con
ngưi vi tư cách là cá th, cá nhân và nhân cách nghĩa là quan h gia con
ngưi vi con ngưi, con ngưi vi cng ng, cng ng vi cng ng).
Ba thành phn môi trưng này cùng tn ti, xen ln vào nhau và tương tác cht ch
vi nhau. Các thành phn môi trưng luôn chuyn hóa và din ra theo chu kỳ. Thông
thưng là dng cân bng ng. S cân bng này m bo cho s sng trên trái t
phát trin n nh. Các chu trình tun hoàn ph bin thưng gp là chu trình tun hoàn
cacbon, nitơ, lưu huỳnh, phospho, …. gi chung là chu trình sinh-a-hóa hc.
Sinh vt và môi trưng xung quanh luôn có quan h tương h vi nhau v vt cht và
năng lưng thông qua các thành phn môi trưng như khí quyn, thy quyn, a
quyn và sinh quyn, cùng các hot ng ca h mt tri.
Sng là phương thc tn ti vi nhng thuc tính c bit ca vt cht trong iu kin
nht nh ca môi trưng. Trong quá trình xut hin, phát trin, tin hóa, s sng luôn
gn cht vi môi trưng mà nó tn ti-không h có s sng tn ti ngoài môi trưng
và ngưc li, cũng không có môi trưng không có s sng. Không h có s sng tn
ti trong môi trưng mà li không thích ng.
Con ngưi va là mt thc th sinh hc, va là mt thc th văn hóa-môi trưng sng
ca con ngưi-còn gi là môi trưng nhân văn, là tng hp các iu kin vt lý, hóa
hc, sinh hc, kinh t, chính tr, xã hi, văn hóa bao quanh và có nh hưng n s
sng và phát trin ca tng cá nhân và ca các cng ng ngưi.
4.Các quyển trên trái đất
4.1.Khí quyển (Atmosphere)
4.1.1.Cấu trúc
Khí quyn hay môi trưng không khí là mt hn hp các khí bao quanh b
mt trái t, có khi lưng khong 5,2× 10
18
kg (0,0001% khi lưng trái t).
Khí quyn óng vai trò quyt nh trong vic duy trì cân bng nhit ca trái
t, thông qua quá trình hp th bc x hng ngoi t mt tri và tái phát x
6
khi trái t. Khí quyn ưc chia thành nhiu tng khác nhau theo s thay i
chiu cao và chênh lch nhit .
Tng i lưu (Troposphere): cao n 10 km tính t mt t, là tng
tip giáp vi b mt trái t. N hit và áp sut ca tng này gim
theo chiu cao. Trên mt t có nhit trung bình là 15
o
C, lên n
cao 10 km ch còn t –50
o
C n –80
o
C.
Tng bình lưu (Stratosphere): cao t 10-50 km. N hit và áp
sut ca tng này tăng theo chiu cao. Các nhà khoa hc gii thích rng
s gia tăng nhit là do càng lên cao càng gn vi lp ozone. Lp
ozone là lp không khí nơi ó có hàm lưng khí ozone rt cao, có kh
năng hp thu tia cc tím ca mt tri. Lp ozone xut hin cao
18-30 km. N ng ozone cao nht cao 20-25 km, cao hơn 1000
ln so vi tng i lưu (khong 10 ppm).
Tng trung lưu (Mesosphere) cao trên 50-90 km. c im ca
tng này là nhit gim dn t nh ca tng bình lưu (50 km) n
nh tng trung lưu (90 km), nhit gim nhanh hơn tng i lưu và
có th t n –100
o
C.
Thưng tng khí quyn (Thermoshpere) và tng ngoài (Exosphere).
c im ca tng này là nhit tăng lên rt nhanh và rt cao. Mt
phân t khí ây cc long.
4.1.2.Thành phần khí ở tầng đối lưu
Khí quyn thưng gm các thành phn: các khí không thay i như O
2
(20,95%), Ar (0,93%), N
2
(78,08%), mt s khí khác như N e (18,18 ppmV),
He (5,24 ppmV), Kr (1,14 ppmV), Xe (0,087 ppmV); các khí thay i như
nưc (1-4% tùy theo nhit ) và CO
2
(0,03%, thay i tùy theo mùa); các vt
khí như như O
3
(ozone), N Ox (oxid nitơ, x=1,2 ), SO
x
(oxid lưu huỳnh), CO
(monoxid cacbon). Các vt khí này thưng thay i, có hàm lưng rt thp
(ppb, ppt) và thưng là các cht ô nhim.
4.1.3.Vai trò
Khí quyn là ngun cung cp oxy (cn thit cho s sng trên trái t), cung
cp CO
2
(cn thit cho quá trình quang hp ca thc vt), cung cp nitơ cho vi
khuNn c nh nitơ và các nhà máy sn xut amôniac to các hp cht cha
nitơ cn cho s sng. Hơn na, khí quyn là phương tin vn chuyn nưc ht
sc quan trng t các i dương ti t lin như mt phn ca chu trình tun
hoàn nưc.
Khí quyn có nhim v duy trì và bo v s sng trên trái t. N h có khí
quyn hp th mà hu ht các tia vũ tr và phn ln bc x in t ca mt
tri không ti ưc mt t. Khí quyn ch truyn các bc x cn cc tím, cn
hng ngoi (3000-2500 nm) và các sóng rai (0,1-40 micron), ng thi ngăn
cn bc x cc tím có tính cht hy hoi mô (các bc x dưi 300 nm).
7
4.2.Thủy quyển (Hydrosphere)
Thy quyn bao gm mi ngun nưc i dương, bin, các sông, h, băng
tuyt, nưc dưi t, hơi nưc. Khi lưng thy quyn ưc chng 1,38×
10
21
kg=0,03% khi lưng trái t. Trong ó:
97% là nưc mn, có hàm lưng mui cao, không thích hp
cho s sng ca con ngưi;
2% dưi dng băng á hai u cc;
1% ưc con ngưi s dng (30% tưi tiêu; 50% dùng sn
xut năng lưng; 12% cho sn xut công nghip và 7% cho
sinh hot).
N ưc là mt yu t không th thiu ưc ca s sng và ưc con ngưi s
dng vào nhiu mc ích khác nhau. Tuy nhiên, hin nay nưc mt và nưc
ngm ang b nhim bNn bi các loi thuc tr sâu, phân bón có trong nưc
thi vùng sn xut nông nghip, các loi cht thi sinh hot và công nghip.
Các bnh tt ưc mang theo nưc thi sinh hot ã tng gây t vong hàng
triu ngưi.
Bảng 1. Thể tích các khí trong không khí và đại dương
Khí Trong không khí Trong đại dương
N itơ (
2
)
78,08%
48%
Oxy (O
2
) 20,95% 36%
Dioxid Cacbon (CO
2
) 0,035% 15%
4.3.Thạch quyển (Lithosphere)
Thch quyn, còn gi là môi trưng t, bao gm lp v trái t có dày
khong 60-70 km trên mt t và 2-8 km dưi áy bin. t là mt hn hp
phc tp ca các hp cht vô cơ, hu cơ, không khí, nưc, và là mt b phn
quan trng nht ca thch quyn. Thành phn vt lý và tính cht hóa hc ca
thch quyn nhìn chung là tương i n nh và có nh hưng ln n s sng
trên mt a cu. t trng trt, rng, khoáng sn là nhng tài nguyên ang
ưc con ngưi khai thác trit , dn n nhng nguy cơ cn kit.
4.4.Sinh quyển (biosphere)
Sinh quyn là nơi có s sng tn ti, bao gm các phn ca thch quyn có
dày 2-3 km k t mt t, toàn b thy quyn và khí quyn ti cao 10 km
(n tng ozone). Vi chiu dày khong 16 km. Các thành phn trong sinh
quyn luôn tác ng tương h (ví d: khí O
2
và CO
2
ph thuc vào mc
sinh tn ca thc vt và kh năng hòa tan ca chúng trong môi trưng nưc).
Sinh quyn có các cng ng sinh vt khác nhau t ơn gin n phc tp, t
dưi nưc n trên cn, t vùng xích o n các vùng cc tr nhng min
khc nghit.
8
Sinh quyn không có gii hn rõ rt vì nm c trong các quyn vt lý và không
hoàn toàn liên tc vì ch tn ti và phát trin trong nhng iu kin môi trưng
nht nh. Trong sinh quyn ngoài vt cht, năng lưng còn có thông tin vi
tác dng duy trì cu trúc và cơ ch tn ti, phát trin ca các vt sng. Dng
thông tin phc tp và cao nht là trí tu con ngưi, có tác ng ngày càng
mnh m n s tn ti và phát trin trên trái t.
5. Chu trình sinh địa hóa học
5.1.Khái niệm
Là mt chu trình vn ng các cht vô cơ trong h sinh thái theo ưng t
ngoi cnh chuyn vào trong cơ th sinh vt, ri ưc chuyn li vào môi
trưng. Chu trình vn ng các cht vô cơ ây khác vi s chuyn hóa năng
lưng i qua các bc dinh dưng ch nó ưc bo toàn ch không b mt i
mt phn nào dưi dng năng lưng và không s dng li.
N gun vt cht ↔ Môi trưng ↔ Cơ th sng
Trong s hơn 90 nguyên t ưc bit trong thiên nhiên có khong 30-40
nguyên t cn thit cho cơ th sng. Mt s nguyên t như cacbon (C), nitơ
(N
2
), oxy (O
2
), hydro (H
2
), phospho (P) … mà cơ th òi hi vi mt s lưng
ln, còn có mt s nguyên t khác cơ th ch òi hi mt lưng nh, có khi
cc nh (vi lưng), nhưng ht sc cn thit như ng (Cu), mangan (Mn) cn
cho phn ng oxy hóa kh.
Chu trình sinh a hóa hc là mt trong nhng cơ ch cơ bn s duy trì cân
bng trong sinh quyn và m bo s cân bng này ưc thưng xuyên. N gưi
ta phân bit 2 loi chu trình sinh a hóa hc:
Chu trình hoàn ho: chu trình ca nhng nguyên t như C, N mà giai
on dng khí, chúng chim ưu th trong chu trình và khí quyn là
nơi d tr chính ca nhng nguyên t ó, mt khác t cơ th sinh vt
chúng tr li ngoi cnh tương i nhanh.
Chu trình không hoàn ho: chu trình ca nhng nguyên t như P, lưu
huỳnh (S). N hng cht này trong quá trình vn chuyn mt phn b
ng li th hin qua chu kỳ lng ng trong h sinh thái khác nhau
ca sinh quyn. Chúng ch có th vn chuyn ưc dưi tác ng ca
nhng hin tưng xãy ra trong thiên nhiên (s xói mòn), hoc dưi tác
ng ca con ngưi.
5.2.Chu trình tuần hoàn nước
5.2.1.Vai trò của nước trong môi trường sinh thái
N ưc rt quan trng cho s sng, cn cho tt c sinh vt và con ngưi. N ưc
giúp quá trình trao i, vn chuyn thc ăn, tham gia vào các phn ng sinh
hóa hc và các mi liên kt cu to trong cơ th ca con ngưi, ng vt, thc
9
vt. âu có nưc, ó ã ang và s có s sng. N hưng ngưc li âu có
s sng thì ó tt yu phi có nưc.
Trong cơ th ngưi 65% là nưc và khi mt i t 6-8% nưc, con ngưi có
cm giác mt, nu mt 12% s hôn mê và có th t vong. Trong cơ th ng
vt 70% là nưc, thc vt c bit là dưa hu có th n 90% là nưc.
N goài ra nưc còn cn cho sn xut nông nghip, công nghip, cho y hc, giao
thông vn ti, du lch .v.v…
Bảng 2.
Các dạng tồn tại của nước
D
ạng n
ư
ớc
Thể tích (Km
3
×
××
×
10
6
)
T
ỉ lệ (%)
i dương 507,2
97,22
á băng 11,2
2,15
N ư
c ngm
3,2
0,61
H
ao n
ư
c ngt
0,048
0,009
Bin ni a 0,04
0,008
Nm ca t 0,025
0,005
Hơi nưc trong không khí 0,005
0,001
Sông r
ch
0,0005
0,0001
(guồn: ace, U.S. Geological Survey, 1967 and The Hydrologic Cycle
(Pamphlet). U.S. Geological Survey, 1984)
Bảng 3.
Thời gian tồn đọng của các dạng nước trong tuần hoàn
nước
Đ
ịa điểm
Th
ời gian l
ưu tr
ữ
Khí quy
n
Các dòng sông
t Nm
Các h ln
N ưc ngm nông
Tng pha trn ca các i dương
i dương th gii
N ưc ngm sâu
Chóp băng N am Cc
9 ngày
2 tun
2 tun n 1 năm
10 năm
10-100 năm
120 năm
300 năm
n 10.000 năm
10.000 năm
10
Hình 1.
Sơ đồ chu trình tuần hoàn nước
Trong chu trình tun hoàn nưc: nưc vn chuyn không i gia thy quyn,
khí quyn, và sinh quyn nh năng lưng mt tri và trng lc. Tng lưng
nưc chy tràn hàng năm t t lin ra i dương khong 10,3× 10
15
gallon.
N ưc luôn chuyn i liên tc qua nhiu trng thái, phn ln qua các dng như
băng tuyt; bay hơi; s thoát hơi nưc thc vt, ng vt, con ngưi; mưa.
5.2.2.Tác động của con người
Tng lưng nưc trên trái t là không i, nhưng con ngưi có th làm thay
i chu trình tun hoàn nưc.
Dân s tăng làm mc sng, sn xut công nghip, kinh t u tăng,
tăng nhu cu ca con ngưi i vi môi trưng t nhiên, tác ng n
tun hoàn nưc.
N hu cu nưc cho sinh hot, nưc cho sn xut công nghip, nông
nghip tăng làm giá nưc tăng lên.
Các thành ph ln, khu ô th, ngun nưc sch càng khan him.
ô th hóa cùng vi h thng thoát nưc, cng rãnh xung cp làm
tăng s ngp lt, nh hưng n quá trình lc, bay hơi, và s thoát hơi
nưc din ra trong t nhiên.
S làm y tng nưc ngm xy ra vi tc ngày càng chm.
11
N hư vy, con ngưi có th làm thay i cht lưng nưc mà môi trưng t
nhiên dành cho con ngưi và có th dn n tình trng khan him ngun nưc
t sông, h, nưc ngm và n tt c trên hành tinh này. Do ó, chúng ta cn
phi hiu ưc vn và bo v ngun nưc.
5.3.Chu trình tuần hoàn Cacbon (C)
Các quá trình chính trong chu trình tun hoàn cacbon gm quá trình quang
hp, quá trình phân hy các sn phNm bài tit. N goài ra còn có quá trình hô
hp, quá trình khuch tán khí CO2 trong khí quyn.
Khí quyn là ngun cung cp cacbon (ch yu dng CO
2
) chính trong chu
trình tun hoàn C. CO
2
i vào h sinh thái nh quá trình quang hp và tr li
khí quyn nh quá trình hô hp và quá trình t cháy.
C có th tn ti thi gian dài các dng vô cơ như CO
2
(hòa tan và dng khí);
H
2
CO
3
(hòa tan); HCO
3
-
(hòa tan); CO
3
2-
(hòa tan, như CaCO
3
cacbonat
calcium) hoc dng hu cơ như glucose; acid acetic, than, du, khí.
Hình 2.
Chu trình tuần hoàn cacbon
Mt s tác ng ca con ngưi làm tăng lưng khí CO
2
trong không khí,
nưc:
t cháy nhiên liu (xăng, than), t cháy ci, g làm trái t nóng
lên, tăng nhit trên trái t-hiu ng nhà kính.
12
Vic tăng khí CO
2
và mt s cht ô nhim khác (N O
x
, SO
x
), gây mưa
acid (pH ≤ 4,0), làm cá cht, thay i pH t, nh hưng n cây trng.
S nóng lên toàn cu có th làm băng tan N am cc, tăng mc nưc
bin, thay i khí hu, thay i sn lưng ngũ cc và lưng mưa.
5.4.Chu trình tuần hoàn Oxy (O
2
)
Quan sát chu trình tun hoàn cacbon, chúng ta s thy trong chu trình cũng mô
t s vn chuyn oxy vì các phân t này u có s hin din ca oxy.
Trong chu trình tun hoàn oxy thì oxy ưc thi vào không khí t các sinh vt
t dưng bng quá trình quang hp. Sinh vt t dưng và d dưng u hp
thu oxy thông qua quá trình hô hp. Tht ra, tt c oxy trong không khí u là
ngun gc phát sinh s sng. u tiên, oxy ưc gii phóng t quá trình
quang hp ca các sinh vt t dưng (phn ln là cyanobacteria) sng trong
môi trưng nưc. Tri qua 2 t năm, nng oxy tăng lên trong không khí và
hin nay t 21% là ngun gc phát sinh các sinh vt a bào, cũng như ng
vt có xương sng-vì các loài này nhu cu oxy rt cao.
5.5.Chu trình tuần hoàn itơ ()
Chu trình tun hoàn nitơ có vai trò quan trng trong vic chuyn nitơ trong
không khí sang dng mà thc vt và ng vt có th s dng ưc. N
2
chim
khong 78% trong khí quyn và hu như dng khí. Khí nitơ, ch phn ng
hóa hc nhng iu kin nht nh. Hu ht các sinh vt u không th s
dng nitơ trong không khí, ch s dng nitơ dưi dng nitrat (N O
3
-
) hoc
nitrit (N O
2
-
). N u không có nitơ, thì protein và acid nucleic không th ưc
tng hp trong cơ th ng vt, thc vt cũng như con ngưi.
Các quá trình chính trong chu trình tun hoàn nitơ:
C nh nitơ: N itơ ưc các vi khuNn c nh nitơ, thưng sng trên
nt sn r cây h u, chuyn nitơ dng khí sang dng N O
3
-
.
Ammon hóa: các vi khuNn phân hy s phân hy các acid amin t
xác cht ng vt và thc vt gii phóng N H
4
OH.
N itrat hóa: các vi khuNn hóa tng hp s oxid hóa N H
4
OH to
thành nitrat và nitrit, năng lưng ưc gii phóng s giúp phn ng
gia oxy và nitơ trong không khí to thành nitrat.
Kh nitrat hóa: các vi khuNn k khí phá v các nitrat, gii phóng nitơ
tr li vào khí quyn.
Mt vài tác ng gay gt nht ca con ngưi vào chu trình tun hoàn nitơ
S dng phân bón m tăng năng sut cho các v mùa, làm tăng
tc kh nitrit và làm nitrat i vào nưc ngm. Lưng nitơ tăng trong
13
h thng nưc ngm cui cùng cũng chy ra sông, sui, h, và ca
sông. Ti ây, có th sinh ra hin tưng phú dưng hóa.
Làm tăng s lng ng nitơ không khí vì cháy rng và t cháy nhiên
liu. C 2 quá trình này u gii phóng các dng nitơ rn trng thái
bi.
Chăn nuôi gia súc. Gia súc ã thi vào môi trưng mt lưng ln
ammoniac (N H
3
) qua cht thi ca chúng. N H
3
s thm dn vào t,
nưc ngm và lan truyn sang các khu vc khác do nưc chy tràn.
Cht thi và nưc thi t các quá trình sn xut.
5.6.Chu trình tuần hoàn Phospho (P)
Chu trình tun hoàn phospho là chu trình không hoàn ho. Phospho là cht cơ bn ca
sinh cht có trong sinh vt cn cho tng hp các cht như acid nucleic, cht d tr
năng lưng ATP, ADP.
N gun d tr ca phospho: trong thch quyn dưi dng ha nham,
him có trong sinh quyn. Phospho có khuynh hưng tr thành yu t
gii hn cho h sinh thái.
S tht thoát phospho là do trm tích sâu hoc chuyn vào t lin
(do ngưi ánh bt cá hoc do chim ăn cá …).
Hình 3.
Chu trình tuần hoàn Phospho
Hin nay, phospho là khâu yu nht trong mng lưi dinh dưng. Vi s gia tăng nhu
cu s dng phospho, xói mòn (do t phá rng), thì ngun d tr phospho có nguy
cơ s cn dn.Khi xy ra s mt cân bng các chu trình tun hoàn thì s có s c v
môi trưng, nh hưng n s tn ti ca sinh vt và con ngưi trong mt khu vc
hay trên toàn cu.
14
II. HỆ SIH THÁI
1.Khái niệm
Qun th là mt nhóm cá th ca mt loài, sng trong mt khong không gian xác
nh, có nhiu c im c trưng cho c nhóm, ch không phi cho tng cá th ca
nhóm (E.P. Odium, 1971). Hoc qun th là mt nhóm cá th ca cùng mt loài sng
trong cùng mt khu vc (Alexi Sharov, 1996).
Qun xã (community) bao gm c qun xã ca nhiu loài khác nhau, loài có vai trò
quyt nh s tin hóa ca qun xã là loài ưu th sinh thái.
Qun xã sinh vt là tp hp các sinh vt thuc các loài khác nhau cùng sinh sng trên
mt khu vc nht nh. Khu vc sinh sng ca qun xã ưc gi là sinh cnh. N hư
vy, sinh cnh là môi trưng vô sinh. Trên thc t d nhn bit và phân bit, ngưi
ta dùng vt ch th là thm thc vt, vì yu t thc vt thưng chim ưu th trong mt
sinh cnh và có nh hưng rõ rt lên sinh cnh.
Tp hp các sinh vt, cùng vi các mi quan h khác nhau gia các sinh vt ó và các
mi tác ng tương h gia chúng vi môi trưng, vi các yu t vô sinh, to thành
mt h thng sinh thái-ecosystem, gi tt là h sinh thái. H sinh thái là h chc năng
gm có qun xã, các cơ th sng và môi trưng ca nó dưi tác ng ca năng lưng
mt tri.
N ăm 1935, nhà sinh thái hc ngưi Anh, A. Tansley xut khái nim h sinh thái
(ecosystem): “sinh vt và th gii vô sinh (không sng) xung quanh có quan h
khng khít vi nhau và thưng xuyên có tác ng qua li”.
H sinh thái là mt h thng tác ng qua li gia thc vt, ng vt và con ngưi vi
môi trưng vt lý bao chung quanh chúng th hin qua dòng năng lưng t ó to nên
chu trình vt cht.
Thut ng h sinh thái có th áp dng cho nhng quy mô khác nhau như h sinh thái
nh (gc mt cây g), h sinh thái tương i nh (mt cái ao), h sinh thái va (mt
khu rng), h sinh thái ln (i dương), h sinh thái khng l (trái t). H sinh thái
không nht thit phi là mt khu vc rng ln, nhưng phi có qun xã sinh sng.
kho sát mt h sinh thái cn xem hai mt: Cu trúc ca h sinh thái (các vn
v s loài, s lưng các nhóm sinh vt và các c tính ca môi trưng); Chc năng
ca h sinh thái (các vn liên quan n tc ca quá trình chuyn hóa năng lưng
và trao i cht).
2.Thành phần của hệ sinh thái
H sinh thái hoàn chnh bao gm các thành phn ch yu sau:
Các yu t vt lý ( to ngun năng lưng): ánh sáng, nhit , Nm, áp
sut, dòng chy …
15
Các yu t vô cơ: gm nhng nguyên t và hp cht hóa hc cn thit cho
tng hp cht sng. Các cht vô cơ có th dng khí (O
2
, CO
2
, N
2
), th lng
(nưc), dng cht khoáng (Ca, PO
4
3-
, Fe …) tham gia vào chu trình tun hoàn
vt cht.
Các cht hu cơ (các cht mùn, acid amin, protein, lipid, glucid): ây là các
cht có óng vai trò làm cu ni gia thành phn vô sinh và hu sinh, chúng là
sn phNm ca quá trình trao i vt cht gia 2 thành phn vô sinh và hu sinh
ca môi trưng.
3. Chuỗi thức ăn và lưới thức ăn
Trong thiên nhiên, các nhóm thc vt, ng vt cũng như nm, vi khuNn (vi vô vàn
cá th) sng chung vi nhau, liên kt vi nhau bi nhng mi quan h ch yu là v
dinh dưng và phân b. Tc là mi quan h mà trong ó luôn din ra cuc u tranh
v không gian sng và thc ăn.
Mi quan h v thc ăn th hin bng mt chui dinh dưng ưc bt u bng sinh
vt t dưng và sau ó là mt s sinh vt này làm thc ăn cho mt s sinh vt khác,
ri chính nhóm này li làm thc ăn cho nhóm khác na. iu ó to thành chui liên
tc t mc thp n mc cao, bt u bng mc tng hp sn phNm tip n mt
s mc tiêu th, chui này còn ưc gi là chui thc ăn. N hiu chui thc ăn to
thành lưi thc ăn.
Chui thc ăn là chui mà các sinh vt sau ăn các sinh vt trưc. N u chúng ta xp
các sinh vt trong chui thc ăn theo các bc dinh dưng, thưng s to thành tháp
sinh thái. Quan sát tháp sinh thái s cho ta mt s thông tin như tng năng lưng ca
mt h sinh thái tuân theo nguyên tc nhit ng hc: năng lưng cung cp t ngun
thc ăn ca sinh vt cp trên luôn luôn thp hơn cp dưi, vì:
Mt s thc ăn ưc sinh vt ăn không ưc hp thu, không cung cp ngun
năng lưng hu ích.
Phn ln năng lưng ưc hp thu, ưc dùng cho các quá trình sng hoc
mt i dưi dng nhit khi chuyn t dng này sang dng khác và vì vy cũng
không ưc d tr trong cp dinh dưng ã ăn chúng.
Các con vt ăn mi không bao gi t hiu qu 100%. N u có con cáo
ăn ht tt c con th có trong mùa hè (lúc ngun thc ăn phong phú) thì có quá
nhiu cáo vào mùa ông nhưng li khan him th. Theo nguyên tc ngón tay
cái, ch khong 10% năng lưng t sinh vt tiêu th bc 1 hin din bc cao
k tip. N ăng lưng này ưc tích lũy li trong sinh quyn. Ví d cn 100 kg
c to thành 10 kg th và 10 kg th thì to thành 1 kg cáo.
16
Hình 5.
Các dạng tháp sinh thái
4. Cấu trúc của hệ sinh thái
V mt chc năng có th chia các loi sinh vt trong h sinh thái thành 3 nhóm:
Sinh vật sản xuất (hay tự dưỡng)
Ch yu là thc vt xanh, có kh năng chuyn hóa quang năng thành hóa năng
nh quá trình quang hp; năng lưng này tp trung vào các hp cht hu cơ-
glucid, protid, lipid, tng hp t các cht khoáng (các cht vô cơ có trong môi
trưng).
Sinh vật tiêu thụ (cấp 1, 2, 3)
Ch yu là ng vt. Tiêu th các hp cht hu cơ phc tp có sn trong môi
trưng sng.
Sinh vt tiêu th bc 1: tiêu th trc tip các sinh vt sn xut. Ch
yu là ng vt ăn thc vt (c, cây, hoa, trái …). Các ng vt, thc
vt sng ký sinh trên cây xanh cũng thuc loi này.
Sinh vt tiêu th bc 2: ăn các sinh vt tiêu th bc 1. Gm các ng
vt ăn tht, ăn các ng vt ăn thc vt.
Sinh vt tiêu th bc 3: thc ăn ch yu là các sinh vt tiêu th bc 2.
ó là ng vt ăn tht, ăn các ng vt ăn tht khác.
17
Sinh vật phân hủy
Sinh vt phân hy là nhng loi vi sinh vt hoc ng vt nh bé hoc các sinh
vt hoi sinh có kh năng phân hy các cht hu cơ thành vô cơ. N goài ra còn
có nhng nhóm sinh vt chuyn hóa cht vô cơ t dng này sang dng khác
(như nhóm vi khuNn nitrat hóa chuyn N H
4
+
thành N O
3
-
). N h quá trình phân
hy, s khoáng hóa dn dn mà các cht hu cơ ưc thc hin và chuyn hóa
chúng thành cht vô cơ.
Hình 6.
Cấu trúc tóm tắt của hệ sinh thái
duy trì cht lưng môi trưng hay nói úng hơn duy trì ưc cân bng t
nhiên, cũng như tt c các hot ng ca con ngưi t hiu qu tt nht,
va phát trin kinh t va hài hòa vi t nhiên thì vic quy hoch và qun lý
lãnh th trên quan im sinh thái s là gii pháp hu hiu nht. Theo yêu cu
ca con ngưi, các h sinh thái t nhiên có th ưc phân thành H sinh thái
sn xut; H sinh thái bo v; H sinh thái ô th; H sinh thái vi mc ích
khác (du lch, gii trí, khai thác m …).
Quy hoch sinh thái cũng có nghĩa là sp xp và qun lý cân i hài hòa c 4
loi sinh thái này.
5. Các quá trình chính trong hệ sinh thái
Trong h sinh thái luôn din ra các quá trình chính, ó là quá trình trao i năng
lưng, tun hoàn các cht và s tương tác gia các loài.
N gun năng lưng trong h sinh thái có ngun gc ch yu t ánh sáng mt tri
(thông qua quang hp) và năng lưng hóa hc (thông qua chui thc ăn). Thông qua
chui thc ăn, bc dinh dưng trên s nhn ưc khong 10% năng lưng t bc dinh
dưng thp. Mt s trưng hp ngoi l như bò ăn c 7% (7 kg ngũ cc to ½ kg tht
bò); c sên 33%; th 20%.
Mi sinh vt sng chính là ngun thc phNm quan trng cho các sinh vt khác. N hư
vy, có th hiu chui thc ăn là mt chui sinh vt mà sinh vt sau ăn sinh vt trưc,
lưi thc ăn (food web) gm nhiu chui thc ăn.
Ví d: sâu ăn lá; chim sâu ăn sâu; diu hâu ăn chim sâu. Khi cây, sâu, chim sâu, diu
hâu cht thì chúng s b các vi sinh vt phân hy.
18
Hình 7.
Lưới thức ăn
6. Đặc trưng của hệ sinh thái
c trưng cơ bn ca h sinh thái t nhiên là kh năng t lp li cân bng, nghĩa là
mi khi b nh hưng bi mt nguyên nhân nào ó thì li có th phc hi tr v
trng thái ban u. c trưng này ưc coi là kh năng thích nghi ca h sinh thái.
Kh năng t thích nghi này ph thuc vào cơ ch cu trúc-chc năng ca h, th ch
này biu hin chc năng ca h trong mi giai on phát trin. N hng h sinh thái tr
nói chung là ít n nh hơn mt h sinh thái ã trưng thành. Cu trúc ca h sinh thái
tr bao gi cũng gin ơn, s lưng các loi ít và s lưng cá th trong mi loài cũng
không nhiu lm. Do vy quan h tương tác gia các yu t trong thành phn không
phc tp. h sinh thái phát trin và trưng thành, s lưng th loi và cá th tăng
lên, quan h tương tác cũng phc tp hơn. Do s lưng ln và tính a dng ca các
mi liên h, các tương quan tác ng và nh hưng ln nhau nên dù xãy ra mt s tc
nghn nào hay s mt cân bng mt khu vc nào ó cũng không dn n s ri lon
chung ca toàn b h sinh thái.
N hư vy, trong mt h sinh thái luôn tn ti mi quan h nhân qu gia tính n nh
và tính phong phú v tình trng, v chng loi trong thành phn ca h sinh thái vi
tính cân bng ca h sinh thái. H sinh thái càng trưng thành thì cân bng môi trưng
càng ln.
H sinh thái nào ó nu còn tn ti thì có nghĩa là u c trưng bi mt s cân bng
sinh thái nht nh. Th n nh biu hin s tương quan v s lưng các loài, v cht
lưng, v quá trình chuyn hóa năng lưng, v thc ăn ca toàn h … N hưng nu cân
bng b phá v thì toàn h s phi thay i. Cân bng mi s phi lp li, có th tt
cũng có th không tt cho xu th tin hóa.
H sinh thái thc hin chc năng t lp li cân bng thông qua hai quá trình chính, ó
là s tăng s lưng cá th và s t lp cân bng thông qua các chu trình sinh a hóa
19
hc, giúp phc hi hàm lưng các cht dinh dưng có h sinh thái tr v mc
ban u sau mi ln b nh hưng.
Hai cơ ch trên ch có th thc hin ưc trong mt thi gian nht nh. N u cưng
tác ng vưt quá kh năng t lp cân bng thì s dn n hu qu cui cùng là h
sinh thái b hy dit.
7. Một số nguyên nhân của sự phá vỡ sự cân bằng sinh thái
S cân bng ca h sinh thái b phá v do quá trình t nhiên và nhân to. Các quá
trình t nhiên như núi la, ng t …. Các quá trình nhân to chính là các hot ng
sng ca con ngưi như tiêu dit mt loi thc vt hay ng vt, hoc ưa vào h sinh
thái mt hay nhiu loi sinh vt mi l; hoc phá v nơi cư trú vn ã n nh t trưc
ti nay ca các loài; hoc quá trình gây ô nhim, c hi; hoc s tăng nhanh s lưng
và cht lưng mt cách t ngt ca mt loài nào ó trong h sinh thái làm phá v s
cân bng. Ví d:
Châu phi, có thi kỳ chut quá nhiu, ngưi ta ã tìm cách tiêu dit không
còn mt con. Tưng rng có li, nhưng sau ó mèo cũng b tiêu dit và cht vì
ói và bnh tt. T ó li sinh ra mt iu rt tai hi như mèo iên và bnh
dch.
Sinh vt ngoi lai chính là mi lo toàn cu. ánh du ngày a dng sinh hc
th gii 22/5, Hip hi Bo tn Thiên nhiên th gii (WCU) ã công b danh
sách 100 loài sinh vt du nhp nguy him nht. Chúng tàn phá th gii sau khi
"xng" khi nơi cư trú bn a, mà li thưng có s tr giúp ca con ngưi.
Trong s 100 loài, có nhng loài rt quyn rũ như lan d hương nưc và sên
sói , loài rn cây màu nâu và ln rng. N guyên nhân chính là con ngưi ã
m ưng cho nhiu loài sinh vt nguy hi bành trưng. Chng hn loài cy
mangut nh ưc ưa t châu Á ti Tây n kim soát nn chut.
N hưng rt mau chóng, nó ã trit hi mt s loài chim, bò sát và lưng cư
vùng này. Loài kin "mt trí" ã tiêu dit 3 triu con cua trong 18 tháng trên
o Giáng sinh, ngoài khơi n Dương.
Sinh vt ngoi lai cũng ã xâm nhp Vit N am như
vùng ng Tháp Mưi và rng Tràm U Minh hin ang phát trin
tràn lan mt loài cây có tên là cây mai dương (cây xu h). Cây mai
dương có ngun gc t Trung M, chúng sinh sn rt nhanh nh gió
ln sinh sn vô tính t thân cây. Bng nhiu cách, chúng ã du nhp
vào châu Phi, châu Á, Úc và c bit thích hp phát trin vùng t
ngp nưc thuc vùng nhit i. Ti rng Tràm U Minh, cây mai
dương ã bành trưng trên mt din tích rng ln. N u tình trng này
tip din vài năm na, rng tràm U Minh s hóa thành rng trinh n.
Do tc sinh trưng nhanh ca loài cây này, ã ln áp c – ngun
thc ăn chính cho su, cá, vì vy nh hưng n su, cá Tràm Chim.
c bươu vàng (pilasisnensis) ưc nhp khNu vào nưc ta khong
hơn 10 năm nay. Ban u chúng ưc coi như mt loi thc phNm giàu
m, d nuôi trng, mang li li ích kinh t cao. N hưng do sinh sn
20
quá nhanh mà thc ăn ch yu là lá lúa, c bươi vàng ã phá hoi
nghiêm trng mùa màng nhiu tnh phía N am. Hin nay, i dch này
ang phát trin dn ra các tnh min Trung và min Bc.
Cá h pirama (còn gi là cá kim cương, cá răng, tên khoa hc là
Serralmus nattereri) xut hin trên th trưng cá cnh nưc ta vào
khong thi gian 1996-1998. ây là loài cá có ngun gc t lưu vc
sông Amazon, N am M, thuc loi ăn tht, hung d. N hiu nưc ã có
quy nh nghiêm ngt khi nhp loài này, vì khi chúng có mt trong
sông, ng vt thy sinh s b tiêu dit toàn b, tác hi khó mà lưng
ht ưc. Trưc nguy cơ này, B Thy sn sau ó ã có ch th nghiêm
cm nhp khNu và phát trin loi cá này.
N hư vy, khi mt mc xích quan trng trong toàn h sinh thái b phá v nghiêm trng
thì h sinh thái ó d dàng b phá v.
8. Sinh thái học
N ăm 1869, nhà sinh hc c Ernst Haeckel ã t ra thut ng Ecology t hai ch Hy
lp là "Okois" có nghĩa là nhà hoc nơi và "logos" có nghĩa là nghiên cu v. Do
ó, có th hiu “sinh thái hc là môn hc nghiên cu nhng tác ng qua li gia các
cá th, gia nhng cá th và nhng yu t vt lý, hóa hc to nên môi trưng sng ca
chúng".
Sinh thái hc là khoa hc nghiên cu v nơi , nơi sinh sng ca sinh vt, nghiên cu
v mi quan h gia sinh vt và iu kin cn thit cho s tn ti ca sinh vt.
i tưng nghiên cu ca sinh thái hc chính là các h sinh thái. N ghiên cu h sinh
thái bao gm các h sinh thái t nhiên như ao, i dương, rng, sa mc, h thc vt,
h ng vt … ngoài ra còn có các h sinh thái nhân to như rung ry, vưn cây ăn
trái và mt s các h khác.
21
III. CÁC YẾU TỐ SIH THÁI VÀ SỰ THÍCH GHI CỦA SIH
VẬT
Trong môi trưng, s sinh trưng và phát trin ca sinh vt luôn chu tác ng ca rt
nhiu yu t sinh thái (gm các yu t trc tip cũng như gián tip). Các yu t này
rt a dng, chúng có th là tác nhân có li cũng như có hi i vi các sinh vt.
1.Các yếu tố sinh thái
Trong các yu t sinh thái có nhng yu t cn thit cho i sng ca sinh vt, cũng
có nhng yu t tác ng có hi. Tp hp các yu t tác ng cn thit cho sinh vt
mà thiu nó sinh vt không th tn ti ưc, gi là các điều kiện sinh tồn của sinh
vật. Sinh vt tn ti trên b mt trái t b chi phi bi bn kiu môi trưng là môi
trưng t, môi trưng nưc, môi trưng không khí và môi trưng các sinh vt khác
(sinh vt k khí).
Da vào ngun gc và c trưng tác ng ca các yu t sinh thái, ngưi ta chia ra
nhóm các yu t vô sinh và nhóm các yu t hu sinh.
Hình 8.
Sơ đồ về các yếu tố sinh thái trong môi trường sống thường
xuyên tác động lên đời sống của thỏ
Yếu tố vô sinh
Là thành phn không sng ca t nhiên, gm các cht vô cơ tham gia vào chu
trình tun hoàn vt cht như CO
2
, N
2
, O
2
, C, H
2
O, các cht hu cơ riêng bit
(như protein, lipid, glucid, mùn) và các yu t vt lý như các yu t khí hu
(ánh sáng, nhit , nưc, không khí-gió-áp sut), t (thành phn khoáng vt,
22
thành phn cơ gii t, các tính cht lý hóa hc ca t), a hình ( cao,
trũng, dc, hưng phơi ca a hình).
S phân loi các nhóm sinh thái như trên, ch yu cho các sinh vt trên cn.
i vi các sinh vt dưi nưc cũng chu tác ng tng hp ca nhiu yu t
do tính cht ca môi trưng nưc quyt nh.
Yếu tố hữu sinh
Gm các cá th sng như: thc vt, ng vt, nm, vi sinh vt… Mi sinh vt
thưng chu nh hưng trc tip hoc gián tip ca các cơ ch khác nhau trong
mi liên h cùng loài hay khác loài môi trưng xung quanh. Các yu t này
là th gii hu cơ, mt thành phn rt quan trng ca môi trưng.
Thc vt: nh hưng trc tip và tương h ca các thc vt sng
cùng (cơ hc, cng sinh, k khí), nh hưng gián tip làm thay i môi
trưng sng qua các sinh vt khác (qua ng vt và vi sinh vt), qua
môi trưng vô sinh (cnh tranh, cm nhim qua li).
ng vt: Tác ng trc tip (ăn, dm, p, làm t, truyn phn, phát
tán ht) và gián tip qua môi trưng sng.
Yu t sinh thái gii hn là yu t mà khi tác ng n sinh vt ưc gii hn
t im cc hi thp n im cc hi cao qua im cc thun. Dưi im cc
hi thp và trên im cc hi cao, sinh vt không tn ti ưc. N hit , nng
mui, pH, cht c … ưc coi là nhng yu t gii hn i vi sinh vt.
N u các sinh vt có phm vi chng chu rng i vi yu t sinh thái nào ó
mà nó có hàm lưng va phi và n nh trong môi trưng, thì yu t này
không phi là yu t gii hn sinh thái. N gưc li, nu các sinh vt có phm vi
chng chu hp i vi mt yu t thay i nào ó, thì chính yu t ó là yu
t sinh thái gii hn.
Ví d, oxi trong khí quyn không phi là yu t sinh thái gii hn i vi sinh
vt cn, mc dù nó ti cn thit cho s sng, vì oxi có nhiu trong khí quyn.
Còn trong các thy vc, oxi tương i ít và hàm lưng ca nó dao ng nên nó
là yu t gii hn sinh thái i vi các sinh vt thy vc.
Yếu tố con người
Con ngưi ưc tách ra làm yu t c lp vì con ngưi có th tác ng vào
môi trưng t nhiên mt cách có ý thc và quy mô c trưng.
Tt c các dng hot ng ca xã hi loài ngưi u làm bin i môi trưng
sng t nhiên ca các sinh vt. mt góc nht nh, con ngưi và ng vt
u có nhng tác ng tương t n môi trưng (ly thc ăn, thi cht thi vào
môi trưng …). Tuy nhiên, do con ngưi có s phát trin trí tu cao hơn, hot
ng ca con ngưi cũng a dng nên ã tác ng mnh n môi trưng, thm
chí có th làm thay i hn môi trưng và sinh gii nơi này hoc nơi khác.
23
2. Đặc trưng tác động của các yếu tố sinh thái lên sinh vật
Tác ng ca các yu t sinh thái lên sinh vt rt a dng. Mt s yu t ch o nh
hưng mnh m và quyt nh lên hot ng sng ca sinh vt, s khác nh hưng
yu hơn, ít hơn. Mt s nh hưng nhiu mt, s khác ch nh hưng mt s mt nào
ó ca quá trình sng. V mt s lưng, ngưi ta chia nhng tác ng ca các yu t
sinh thái thành các bc:
Bc ti thiu (minimum): nu yu t sinh thái ó thp hơn na thì s gây t
vong cho sinh vt.
Bc ti ưu (optimum): ti iu kin này hot ng ca sinh vt t ti ưu.
Bc ti cao (maximum): nu yu t sinh thái ó cao hơn na thì s gây t
vong cho sinh vt.
Khong gii hn ca mt yu t sinh thái t bc ti thiu n bc ti cao ưc gi là
gii hn sinh thái hay biên sinh thái.
Các yu t sinh thái tác ng lên sinh vt hoc loi tr chúng khi vùng ang sng
nu như chúng không còn thích hp, còn trong trưng hp bình thưng nh hưng
n các hot ng sng ca sinh vt như sinh sn, sinh trưng, di cư… và chính các
yu t sinh thái ã làm cho các sinh vt xut hin các thích nghi v tp tính, v sinh
lý, v hình thái.
Hình 9.
Giới hạn sinh thái
N guyên tc v các gii hn kh năng chu ng: i vi mi nhân t môi trưng, mi
loài sinh vt u có im cao nht và thp nht mà chúng không th tn ti. Ti các
vùng lân cn ca im ti ưu, sinh vt hin din nhiu nht, là im quan trng nht
i vi tt c các loài. gn các gii hn kh năng chu ng, tính phong phú ca các
loài sinh vt gim vì rt ít cá th có th tn ti vi nhng nhân t gii hn.
24
3.Quy luật sinh thái
3.1.Quy luật tác động đồng thời
Các yu t sinh thái tác ng ng thi lên các sinh vt, s tác ng t hp
trong nhiu trưng hp không ging như các tác ng riêng l.
3.2.Quy luật tác động qua lại
S tác ng ca các yu t sinh thái lên sinh vt và s phn ng tr li ca
sinh vt là mt quá trình qua li;
Cưng tác ng, thi gian tác ng, cách tác ng khác nhau thì dn ti
nhng phn ng khác nhau ca sinh vt.
S phát trin ca các yu t ngoi cnh (vt cht và năng lưng) quyt nh xu
th phát trin chung ca sinh vt. S tác ng tr li ca sinh vt n môi
trưng ch là ph.
3.3.Quy luật về lượng
Quy lut ti thiu: sng và chng chu trong nhng iu kin c th, sinh
vt phi có nhng cht cn thit tăng trưng và sinh sn. N ăm 1840, Liebig
ưa ra nguyên tc "cht có hàm lưng ti thiu iu khin năng sut, xác nh
sn lưng và tính n nh ca mùa màng theo thi gian".
Quy lut v s chng chu (quy lut gii hn sinh thái): Shelford (1913) ã
phát biu quy lut v s chng chu như sau: "N ăng sut ca sinh vt không
ch liên h vi sc chu ng ti thiu mà còn liên h vi sc chu ng ti a
i vi mt liu lưng quá mc ca mt nhân t nào ó t bên ngoài".
Ví d, cá rô phi có gii hn sinh thái v nhit t 5,6
o
C n 42
o
C, cá chép có
gii hn sinh thái v nhit t 2
o
C n 44
o
C.
4.Tác động của một số yếu tố sinh thái lên sinh vật
4.1. Ánh sáng
Ánh sáng giúp cho cây xanh thc hin chc năng quang hp. Mi loài thc vt
có cưng quang hp cc i cưng ánh sáng khác nhau. N gưi ta
phân ra hai nhóm thc vt: cây ưa sáng (gm nhng thc vt có cưng
quang hp cc i khi cưng chiu sáng ln, như cây g rng thưa, cây
bi savan, bch àn, phi lao, lúa, u phng …); cây ưa bóng (gm nhng
thc vt có cưng quang hp cc i khi cưng chiu sáng thp, như
lim, vn niên thanh, lá dong, ràng ràng …).