BaiGiang Sinh thai hoc1 potx

CH NG 1 : M Ð U V MÔN H CƯƠ Ở Ầ Ề Ọ
I. Ð NH NGH A.Ị Ĩ
II. Ð I T NG VÀ NHI M V .Ố ƯỢ Ệ Ụ
1. S ông dân.ự đ
2. C n ki t t i nguyên.ạ ệ à
3. Ô nhi m môi tr ng.ễ ườ
III. M I T NG QUAN GI A DÂN S , S D NG TÀI NGUYÊNVÀ Ô NHI M MÔIỐ ƯƠ Ữ Ố Ử Ụ Ễ
TR NG.ƯỜ

I. ÐỊNH NGHĨA
Môn học Môi trường và Con người đôi khi còn gọi là Khoa học môi trường nghiên
cứu các tác động qua lại của môi trường và con người.
Thuật ngữ môi trường liên quan đến mọi thứ xung quanh chúng ta: không khí,
nước, đất cũng như thực vật, động vật và vi sinh vật sống ở các nơi vừa nói.
Ngược lại, con người cũng là một sinh vật với đầy đủ ý nghĩa của nó, tác động lên
môi trường nhưng với qui mô chưa từng có trong lịch sử cuả trái đất.
Môn học này đề cập tới những vấn đề sâu rộng gây ra bởi sự gia tăng dân số quá
mức, sự cạn kiệt tài nguyên và ô nhiễm môi trường. Ðây là những vấn đề then chốt
cho sự sống cuả con người.
II. ÐỐI TƯỢNG VÀ NHIỆM VỤ
Ðể giải quyết các vấn đề khổng lồ cuả sự gia tăng dân số quá mức, sự cạn kiệt tài
nguyên và ô nhiễm môi trường, đòi hỏi phải có nhiều kiến thức khoa học: sinh
học, sinh thái học, khoa học trái đất, khoa học xã hội, khoa học kinh tế Trong đó
môn sinh thái học có vai trò hết sức quan trọng.
Có thể xem môn học Môi trường và Con người là phần ứïng dụng của sinh thái
học, nhằm giải quyết các vấn đề nóng bỏng của xã hội. Ðó là các vấn đề dân số
(population); tài nguyên (resources); và ô nhiễm (pollution) đang gây nên cuộc
khủng hoảng môi trường hiện nay.
1. Sự đông dân
Sự gia tăng không mong đợi của loài người tạo nên một nhân tố hàng đầu cuả sự
huỷ hoại sinh quyển. Dù rằng sự đông dân đã xảy ra từ nhiều thế kỷ ở vài vùng

như châu Á, nhưng sự tăng trưởng gia tốc cuả dân số thế giới vốn đã quá đông đúc
tạo nên một sự kiện cơ yếu, đặc sắc cuả con người, gọi là sự bùng nổ dân số ở thế
kỷ 20.
Việc quan trọng hơn không chỉ là số lượng vốn đã quá lớn, mà còn là dân số tăng
với tốc độ lũy tiến (vitesse exponentielle). Không một chuyên gia nào có thể dự
kiến chính xác khi nào thì dân số ổn định. Do đó Dorst (1965) xem sự bùng nổ dân
số ở thế kỷ 20 là một hiện tượng có qui mô sánh với thảm họa điạ chất đã làm đảo
lộn hành tinh.
Năm 1997, dân số thế giới là 5,8 tỉ người và gia tăng hàng năm là 1,7%. Khoảng
40 năm nữa, dân số có thể tăng gấp đôi nếu không có những biện pháp ngăn chặn
đà gia tăng này. Sự bùng nổ dân số gây áp lực lên tài nguyên và môi trường.
2. Cạn kiệt tài nguyên
Tài nguyên là những thứ mà chúng ta lấy từ môi trường để phục vụ nhu cầu của
con người. Vài loại tài nguyên được sử dụng trực tiếp như: không khí sạch, nước
sạch từ sông hồ, đất tốt và cây cỏ. Ða số khác như: dầu mỏ, sắt thép, than đá ,
nước ngầm thì phải qua chế biến xử lý trước khi dùng.
Tài nguyên có thể được xếp thành các loại: tài nguyên vô tận, tài nguyên tái tạo
được và tái nguyên không thể tái tạo được. Tài nguyên vô tận (perpetual resource),
như năng lượng mặt trời được xem là không cạn kiệt ở mức độ thời gian đời
người. Tài nguyên có thể tái tạo được (renewable resource) như: gỗ, cá, thú rừng
có thể phục hồi trở lại nếu được khai thác với qui mô hợp lý. Còn tài nguyên
không thể tái tạo (nonrenewable resource) như: than đa, dầu mo,í kim loại với số
lượng có hạn khi được sử dụng sẽ không phục hồi trở lại.
Vì dân số thế giới tiếp tục gia tăng, nhiều nguồn tài nguyên cần thiết cho sự sống
còn của con người và hàng triệu sinh vật khác sẽ ít đi. Các nước đang phát triển thì
sử dụng quá đáng các nguồn tài nguyên có thể tái tạo được, trong khi các nước
phát triển thì tiêu xài quá mức các nguồn tài nguyên không thể tái tạo được.
Các tài nguyên tái tạo bị khai thác quá mức sẽ không thể phục hồi được, còn các
tài nguyên không thể tái tạo sẽ bị đe dọa cạn kiệt trong thời gian khác nhau tùy
theo trữ lượng cuả chúng và tốc độ khai thác của con người. Như dầu mỏ chẳng

hạn, là máu cuả xã hội công nghiệp hiện đại, có thể hết sạch trên trái đất. Ngoài ra
còn có khoảng 18 loại khoáng sản quan trọng về mặt kinh tế sẽ cạn kiệt trong vài
thập niên tới.
Bên cạnh đó, sự khai thác đất trồng quá đáng và không đúng cách cũng làm cho
đất bị xói mòn và biến thành sa mạc. Sự tàn phá rừng, nhất là rừng nhiệt đới với
tốc độ hơn 11 triệu ha hằng năm như hiện nay chẳng những gây sự hủy diệt nơi ở
cuả các động vật mà còn gây nên sự thay đổi khí hậu toàn cầu. Ước lượng mỗi
ngày có hàng trăm loài sinh vật bị tuyệt chủng.
3. Ô nhiễm môi trường
Ô nhiễm môi trường hiện nay là sự thay đổi không mong muốn cuả các tính chất
của nước, không khí, đất hay thực phẩm gây tiêu cực cho sự sống, sức khỏe và
sinh hoạt cuả người cũng như của các sinh vật khác.
Môi trường đất, nước, không khí bị ô nhiễm bởi các loại chất thải do hoạt động
cuả con người. Rác thải, nước thải và các khí thải từ các khu dân cư, nhà máy
công sở, trường học, bệnh viện hàng ngày làm cho môi trường ngày càng xấu đi.
Trong các loại chất thải, có nhiều chất rất độc, khó hay không bị phân hủy sinh
học.
Mưa acid, mỏng màn ozon, thay đổi khí hậu toàn cầu là hậu quả đáng ngại của sự
phát triển của xã hội loài người. Cùng với ô nhiễm nước, đất và không khí chúng
kìm hãm và đe doạ sự phát triển của con người.
Vì vậy việc thay đổi cách hành động vừa phát triển xã hội vừa bảo vệ môi trường
là cách làm phù hợp của tất cả chúng ta. Ðó là chiếm lược phát triển bền vững
(sustainable development strategy) là mục tiêu của môn học và cũng là cách sống
tương lai của chúng ta.
III. MỐI TƯƠNG QUAN GIỮA DÂN SỐ, SỬ DỤNG TÀI NGUYÊNVÀ Ô NHIỄM MÔI
TRƯỜNG
Theo mô hình đơn giản thì sự suy thóai và ô nhiễm môi trường ở cùng một nơi tùy
thuộc vào 3 yếu tố: (1) số người dân, (2) số đơn vị năng lượng mỗi người sử dụng
và (3) khối lượng của sự suy thoái và ô nhiễm môi trường do mỗi đơn vị năng
lượng gây ra (Miller, 1993).

Sự đông dân bao gồm sự quá nhiều người và sự quá nhiều tiêu thụ. Sự quá nhiều
người xảy ra ở những nơi mà số người nhiều hơn thức ăn, nước uống và các tài
nguyên khác. Việc này thường xảy ra ở các nước đang phát triển, làm suy thoái
các tài nguyên tái tạo và là nguyên nhân của sự nghèo đói. Sự quá nhiều tiêu thụ
xảy ra ở các nước công nghiệp, khi một số ít người sử dụng một lượng lớn tài
nguyên. Ðây là nguyên nhân chính làm cạn kiệt nguồn tài nguyên không thể phục
hồi và làm ô nhiễm môi trường.
Bảng phân tích các mối tương quan giữa dân số, tài nguyên và môi trường
(Theo Chiras, 1991)
Liên hệ Tóm tắt các ảnh hưởng
1 Dân số Sô úlượng dân xác định nhu cầu tài nguyên, cách thụ đắc, số lượng
lên môi
trường
dùng. Các nhân tố dân số ( trình độ xã hội, kinh tế cuả một nước) có
ảnh hưởng lên việc sử dụng tài nguyên. Các nước công nghiệp có
nhu cầu về tài nguyên phức tạp và có khuynh hướng sử dụng nhiều
tài nguyên không thể tái tạo. Các nước đang phát triển sử dụng nhiều
tài nguyên tái tạo được. Sự phân bố dân cư cũng ảnh hưởng lên sự
cung cấp, khai thác và sử dụng tài nguyên.
2 Dân số
lên ô
nhiễm
Dân số gây ra ô nhiễm qua việc khai thác và sử dụng tài nguyên. Ô
nhiễm có thể xảy ra từ việc sử dụng một tài nguyên như là nơi chứa
rác thải sinh hoạt và công nghiệp. Ngoài ra khai thác tài nguyên (than
đá, dầu và khí) gây ra sự suy thoái môi trường. Khối lượng tài
nguyên và cách thức khai thác và sử dụng chúng xác định khối lượng
ô nhiễm.
3 Tài
nguyên

lên dân
số
Tác động dương. Khám phá và sử dụng tài nguyên mới (dầu, than)
làm tăng dân số, cũng như sự phát triển xã hội, kinh tế, công nghệ.
Tài nguyên cho phép con người di chuyển đến các nơi ở mới cũng
như việc lấy và sử dụng tài nguyên trước đây không được dùng.
Thêm vào đó sự phát triển tài nguyên tạo nhiều nơi ở trong các môi
trường khó khăn
Tác động âm. Cạn kiệt tài nguyên làm giảm dân số và làm giảm sự
phát triển xã hội, kinh tế, công nghệ. Suy thoái môi trường (ô nhiễm
không khí) có thể làm giảm dân số hay tiêu diệt quần thể.
4 Tài
nguyên
lên ô
nhiễm
Khối lượng, cách thức khai thác và sử dụng tài nguyên có thể ảnh
hưởng lên ô nhiễm. Càng khai thác và sử dụng nhiều tài nguyên thì
càng gây nhiều ô nhiễm. Cạn kiệt tài nguyên có thể làm giảm ô
nhiễm.
5 Ô nhiễm
lên dân
số
Ô nhiễm có thể làm giảm dân số cũng như giảm sự phát triển xã hội,
kinh tế và công nghệ. Ô nhiễm làm gia tăng tử vong và bệnh tật nên
ảnh hưởng xấu lên kinh tế và xã hội. Ô nhiễm có thể làm thay đổi
thái độ của con người từ đó làm thay đổi luật lệ, cách thức khai thác
và sử dụng tài nguyên.
6 Ô nhiễm
lên tài
nguyên

Ô nhiễm một môi trường có thể gây thiệt hại lên môi trường khác.
Các luật mới nhằm làm giảm ô nhiễm có thể thay đổi sự cung cầu,
khai thác và sử dụng tài nguyên.
Mô hình Dân số - Tài nguyên - Môi trường cho thấy con người sử dụng tài nguyên
và gây ô nhiễm. Cả ba thành phần này có tác động tương hỗ như bảng phân tích ở
trên.
Chúng ta thấy sự đông dân khiến người ta sử dụng nhiều tài nguyên hơn và làm
suy thoái môi trường nhiều hơn. Chừng nào chúng ta chưa thay đổi cách sống,
chưa ngừng hủy hoại môi sinh và các sinh vật khác thì sự sống sót và sự phát triển
cuả chúng ta còn bị nhiều nguy cơ.
Môn học này cung cấp cho chúng ta các kiến thức cơ bản về mối quan hệ giữa con
người với môi trường và với các sinh vật khác. Từ đó chúng ta có thể có thái độ và
hành vi nhằm làm cho xã hội loài người tiếp tục phát triển mà không làm hại các
sinh vật khác và sử dụng lâu bền các nguồn tài nguyên.
Giáo trình này được chia làm 3 phần với 15 chương. Phần I (từ chương 1 đến
chương 5) đề cập đến các kiến thức cơ bản về sinh thái học trong đó nhấn mạnh
mối quan hệ giữa môi trường và con người. Phần II (từ chương 6 đến chương 11)
đề cập đến việc sử dụng các loại tài nguyên cần thiết của con người. Phần III (từ
chương 12 đến chương 15) đề cập đến các loại ô nhiễm môi trường và các biện
pháp bảo vệ tài nguyên và môi trường.
Hình 1. Mối tương quan giữa dân số, sử dụng tài nguyên và ô nhiễm môi trường
CHƯƠNG 2 : CÁC NHÂN TỐ SINH
THÁI VÀ QUẦN THỂ SINH VẬT
I. CÁC NHÂN TỐ SINH THÁI.
1. Phân loại các nhân tố sinh thái.
2. Khái niệm về nhân tố hạn chế.
II. QUẦN THỂ SINH VẬT VÀ CÁC ÐẶC TRƯNG.
1. Ðịnh nghĩa.
2. Mật độ.
3. Tháp tuổi và tỉ lệ đực cái.

Trong sinh thái học, người ta khảo cứu các mối quan hệ qua lại giữa sinh vật và
môi trường, đồng thời người ta cũng khảo cứu sự thích nghi của loài, quần thể,
quần xã và sự thích nghi với môi trường của chúng.
Sự tiếp cận thực nghiệm về hai khái niệm trên là bước cơ bản trong sinh thái học,
dẫn tới việc xác định các đặc tính của môi trường sống cuả sinh vật. Các đặc tính
này có thể được khảo cứu nhờ vào các thông số lý, hóa (vô sinh) và hữu sinh cuả
môi trường, được gọi là các nhân tố sinh thái.
Người ta có thể nghiên cứu các nhân tố chính yếu của một hệ sinh thái trên một cơ
thể đơn độc, trên một quần thể của loài xác định. Người ta cũng có thể phân tích
ảnh hưởng của các nhân tố trên cho cả một quần xã sinh vật.
I. CÁC NHÂN TỐ SINH THÁI
1. Phân loại các nhân tố sinh thái
Ta có nhiều cách để phân loại các nhân tố sinh thái:
- Các nhân tố vô sinh (khí hậu, cấu tạo hóa học của đất, nước ) và các nhân tố
hữu sinh (kí sinh, ăn mồi, cộng sinh ).
- Các nhân tố độc lập với mật độ và các nhân tố phụ thuộc vào mật độ.
- Sự phân loaüi không gian dựa vào đặc tính môi trường:
+ Nhân tố khí hậu: nhiệt độ, không khí, ánh sáng, mưa
+ Nhân tố thổ nhưỡng: pH, thành phần cơ giới
+ Nhân tố thủy sinh: dòng chảy, chất hòa tan
- Phân loại theo thời gian: ảnh hưởng của sự biến thiên theo năm, mùa hay ngày
đêm (tính chu kỳ).
Các nhân tố sinh thái không bao giờ tác động riêng lẻ mà luôn tác động kết hợp
với nhau. Nhân tố sinh thái nào cũng có thể trở thành nhân tố hạn chế trong
không gian hoặc thời gian.
2. Khái niệm về nhân tố hạn chế
Bất kể ở mức độ tổ chức nào (cá thể, quần thể, hay quần xã sinh vật) người ta
cũng phải khảo cứu ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái riêng biệt của mỗi môi
trường. Các thông số này là những thông số lý, hóa hay sinh học có tác động

trực tiếp lên sinh vật.
Thực nghiệm cho thấy rằng tất cả các nhân tố sinh thái vào lúc này hay lúc
khác trong những điều kiện địa phương đều có thể tác động như là các nhân tố
hạn chế. Nếu xem xét một nhân tố nào đó, tùy theo điều kiện không gian và
thời gian, nhân tố đó có thể xuống dưới một trị số tối thiểu không thể đáp ứng
được yêu cầu cuả một loài hay một quần xã. Ðể phát triển trong một sinh cảnh,
tất cả các sinh vật đều cần có những điều kiện về nhiệt độ, thức ăn, muối
khoáng Nhân tố nào ở gần mức tối thiểu nhất sẽ là nhân tố giới hạn.
Về định lượng các nhân tố sinh thái có hai định luật liên quan:
a. Ðịnh luật tối thiểu
Ðịnh luật này liên quan đến ảnh hưởng của các chất khoáng cần thiết cho cây
trồng. Sự tăng trưởng của cây chỉ có thể có trong điều kiện các chất cần thiết
phải có đủ liều lượng trong đất. Chính những chất bị thiếu chi phối sản lượng
mùa màng. Do đó năng suất của mùa màng tùy thuộc duy nhất vào chất dinh
dưỡng hiện diện trong môi trường với liều lượng ít nhất (so với lượng tối ưu).
Ðịnh luật tối thiểu có thể mở rộng sự áp dụng cho các nhân tố sinh thái dưới
dạng các định luật cuả các nhân tố hạn chế, có thể được phát biểu như sau: sự
thể hiện (tốc độ và qui mô ) cuả tất cả quá trình sinh thái học được chi phối
bởi các nhân tố hiện diện với liều lượng ít nhất trong môi trường.
Cần nhấn mạnh là định luật tối thiểu thay đổi trong sự thể hiện cuả nó do nơi
có sự tác dộng qua lại cuả các nhân tố sinh thái. Do đó ở thực vật, kẽm thì cần
thiết ở nồng độ thấp cho cây mọc trong bóng râm hơn là cây mọc ngoài ánh
sáng. Tương tự, côn trùng phát triển trong môi trường khô ráo thì có nhiệt độ
gây chết cao hơn các cá thể phát triển trong môi trường ẩm ướt (ở nơi khô, côn
trùng chịu nóng giỏi hơn).
b. Ðịnh luật chống chịu
Ðịnh luật tối thiểu chỉ là một trường hợp đặc biệt cuả một nguyên tắc tổng quát
hơn gọi là định luật về sự chống chịu, sự rộng lượng.
Theo định luật này thì tất cả nhân tố sinh thái có một khỏang giá trị hay
khuynh độ (gradient) mà trong đó các quá trình sinh thái học diễn ra bình

thường. Chỉ trong khoảng giá trị đó thì sự sống của một sinh vật hoặc sự xuất
hiện cuả một quần xã mới diễn ra được. Có một giới hạn trên và một giới hạn
dưới mà vượt khỏi đó thì sinh vật không thể tồn tại được. Trong khoảng chống
chịu đó có một trị số tối ưu ứng với sự hoạt động tối đa cuả loài hoặc quần xã
sinh vật.
Khoảng chịu đựng đối với mỗi nhân tố thay đổi tùy loài. Nó xác định biên độ
sinh thái học cuả loài. Biên độ dao động này càng rộng khi khoảng chịu đựng
các nhân tố sinh thái cuả loài càng lớn. Ðiều này cũng áp dụng được cho quần
thể hay quần xã sinh vật. Có loài rộng hay hẹp đối với một nhân tố nào đó. Thí
dụ: loài rộng nhiệt (eurythermes), rộng muối (euryhalines), loài hẹp nhiệt
(stenothermes) hay hẹp muối (stenohalines).
Hình 2. Loài
rộng và loài
hẹp theo
định luật về
sự chống
chịu
II. QUẦN
THỂ SINH
VẬT VÀ
CÁC ÐẶC
TRƯNG
1. Ðịnh nghĩa
Quần thể sinh vật là một nhóm cá thể cuả cùng một loài sinh vật sống trong
một khoảng không gian xác định. Thí dụ quần thể tràm ở rừng U Minh; quần
thể Dơi Quạ ở Sóc Trăng.
Một quần thể là một đơn vị sinh thái học với những tính chất riêng biệt. Ðó là
tính chất liên quan đến cả nhóm sinh vật chứ không cho từng cá thể riêng lẻ.
Ðó là mật độ, tỉ lệ sinh sản và tử vong, sự phát tán sự phân bố các lứa tuổi, tỉ lệ
đực cái, tăng trưởng là các tính chất cuả tập thể không riêng cho cá thể. Một

trong các đặc tính đáng chú ý nhất của quần thể tự nhiên là tính ổn định tương
đối cuả chúng. Thật vậy, khi nghiên cứu các quần thể trong môtü thời gian
tương đối dài người ta thấy rằng các quần thể thường không thay đổi lớn lắm.
Tuy nhiên vẫn có những biến động về số lượng cá thể xoay quanh một trị số
trung bình được chi phối bởi các nhân tố môi trường.
Suy cho cùng thì sự ổn định tương đối cuả quần thể là do khả năng sinh sản
tiềm tàng cuả chúng. Darwin đã tính toán là loài voi, động vật tăng trưởng
chậm và sinh sản ít; vậy mà từ một cặp voi ban đầu có thể cho ra 19 triệu voi
con cháu sau 750 năm, nếu như tất cả voi con sinh ra đều đạt tuổi trưởng thành
và có khả năng sinh sản như nhau. Một con ruồi cái đẻ 120 trứng mỗi lứa, chỉ
một năm sau một cặp ruồi có thể tạo ra 5.598 tỉ con (Ramade, 1984).
Các thí dụ trên cho thấy vai trò của cơ chế thiên nhiên trong việc điều hòa số
lượng cá thể của mỗi loài theo khả năng của môi trường.
2. Mật độ
a. Ðịnh nghĩa
Mật độ cuả quần thể là số lượng cá thể trên một đơn vị đo lường( diện tích
hoặc thể tích). Ðơn vị đo lường chủ yếu là diện tích được chọn sao cho phù
hợp với kích thước hay số lượng cuả sinh vật. Do đó, người ta thường sử dụng
số dân/km2; số cây đại mộc/ha rừng; số tiết túc/m2 lá cây mục; số vi sinh
vật/cm3 nước Người ta cũng có thể dùng sinh khối để diễn tả mật số. Thí dụ
số kg cá/m2 ao nuôi hay trọng lượng sóc/km2 rừng cây.
Sinh vật có kích thước nhỏ thường phong phú hơn sinh vật có kích thuớc lớn.
Hình 3. Tương quan giữa kích thước cơ thể và mật độ của động vật vùng ôn
đới
b. Hai loại mật độ
Cần phân biệt mật độ thô, tức là tỉ lệ giữa số lượng của tất cả các cá thể (hay
sinh khối) với tổng diện tích; mật độ sinh thái học là tỉ lệ giữa số cá thể với
diện tích thực sự sử dụng được. Như đối với loài người thì mật độ sinh thái học
được tính trên diện tích đất canh tác được. Trường hợp Ai Cập chẳng hạn, vào
năm 1984, mật độ thô là 43,5 người/km2, còn mật độ sinh thái học là 1.533

người/km2.
Mỗi loài sinh vật có một mật độ tối đa và tối thiểu trong tự nhiên. Giới hạn trên
cuả số lượng cá thể được xác định bởi dòng năng lượng đi vào hệ sinh thái. Thí
dụ như số lượng thức ăn cần thiết trên đơn vị diện tích và trên đơn vị thời gian
cho động vật. Giới hạn dưới tuy không được rõ nét, là xác suất gặp cá thể khác
phái cần cho việc sinh sản.
Mật độ quần thể còn thay đổi tùy thuộc vào các nhân tố khác, chủ yếu là vị trí
cuả nó trong chuỗi dinh dưỡng. Mật độ càng thấp ở các quần thể chiếm vị trí
càng cao cuả chuỗi.
c. Xác định số lượng cá thể
Việc xác định số lượng cá thể tuy thuộc vào đặc tính cuả sinh vật. Trường hợp
các sinh vật có đời sống cố định thì đơn giản. Ðó là trường hợp cuả thực vật,
động vật không xương sống có đời sống cố định như hàu, san hô Còn trường
hợp các loài động vật khác, nhất là các loài di trú thì khó khăn hơn nhiều.
Một cách tổng quát thì không thể đếm một cách tuyệt đối số lượng cá thể cuả
quần thể, ngoại trừ trường hợp loài người. Cho nên người ta phải ước lượng
với phương pháp sao cho sự ước lượng này gần với sự thật nhất.
- Ðếm trực tiếp: áp dụng đối với các động vật lớn như: sư tử, linh dương, cọp,
beo Người ta còn dùng không ảnh hay chụp hình bằng hồng ngoại (sử dụng
ban đêm).
- Phương pháp lấy mẫu với dụng cụ thích hợp cho từng đối tượng sinh vật.
- Phương pháp đánh dấu và bắt lại. Ðể xác địnhsố lượng N cá thể của một quần
thể, người ta bắt và đánh dấu T cá thể rồi thả chúng. Một thời gian sau người ta
thực hiện một đợt bắt nữa được n cá thể ttrong đó có t cá thể được đánh dấu.
Do đó ước lượng cuả N sẽ là:
Thí dụ: T = 1000; n = 200 ; t =
20
Thì N = 10.000 cá thể
Phương pháp này đòi hỏi một số điều kiện. Chẳng hạn như các cá thể có đánh dấu
cần phải được phân bố đều trong quần thể và cùng bị bắt với xác suất như nhau.

Sự tử vong phải giống nhau và không mất các dấu. Hơn nữa quần thể phải được
xem như ổn định giữa hai lần bắt.
3. Tháp tuổi và tỉ lệ đực cái
a. Tháp tuổi
Thành phần tuổi của quần thể thể hiện đặc tính chung cuả biến động số lượng
quần thể vì nó ảnh hưởng đến khả năng sinh sản hay tử vong của quần thể.
Thành phần tuổi thường được biểu diễn bằng tháp tuổi. Tháp tuổi được thành
lập bởi sự xếp chồng lên nhau cuả các hình chữ nhật có chiều cao bằng nhau,
còn chiều dài thì tỉ lệ với số lượng cá thể trong mỗi lứa. Các cá thể đực và cái
được xếp thành hai nhóm riêng ở hai bên đường phân giác cuả hình tháp, bởi vì
sự tử vong không giống nhau ở hai cá thể đực và cái.
Hình 4. Tháp tuổi của
Nai Odocoileus
hemionus
Hình 5. Ba
dạng tháp tuổi
chính yếu của
con nguời
4. Tăng trưởng cuả quần thể.
5. Biến động số lượng của quần thể.
III. ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC NHÂN TỐ SINH THÁI VÔ SINH LÊN SINH
VẬT.
1. Nhân tố khí hậu.
2. Các nhân tố thủy sinh.
3. Nhân tố thổ nhưỡng.
IV. SỰ THÍCH NGHI VỚI CÁC NHÂN TỐ SINH THÁI.
1. Thích nghi sinh lý học.
2. Thích nghi kiểu hình.
3. Thích nghi kiểu di truyền.
4. Chọn lọc tự nhiên và thích nghi sinh thái học.

Người ta có thể đơn giản hóa tháp tuổi thành ba nhóm cá thể khác nhau. Ðó là: cá
thể trẻ (tiền sinh sản), trưởng thành (sinh sản), và già (hậu sinh sản).
Tùy theo thành phần cuả ba nhóm cá thể trên, người ta có thể xếp loại thành quần
thể phát triển, quần thể ổn định hay quần thể suy thoái.
b. Tỉ lệ đực - cái
Ðó là tỉ lệ giữa số cá thể đực và số cá thể cái của một quần thể sinh vật. Theo qui
tắc tổng quát thì các loài động vật là đơn phái tức là có con đực và con cái riêng.
Nhưng cũng có hiện tượng lưỡng phái và trinh sản thường thấy ở động vật không
xương sống. Tuy nhiên ngay cả trong trường hợp lưỡng phái, sự thụ tinh vẫn là sự
trao đổi sản phẩm sinh dục giữa hai cá thể và thường thì chỉ có một trong hai tuyến
sinh dục trưởng thành trước. Do đó cá thể là đực hoặc cái một cách tuần tự hay
luân phiên nhau. Các loài trinh sản thì chỉ có một phái mà thôi. Trùng bánh xe họ
Philodinidae không thấy con đực bao giờ. Ở một số loaüi côn trùng sống thành xã
hội như ong, kiến, mối thì trong quần thể đa số là con cái. Tuy nhiên trong đa số
các loài động vật thì tỉ lệ đực cái thường là 1:1.
Ở đa số động vật có xương sống, có một sự thặng dư nhẹ nhàng ở con đực lúc mới
sinh (như ở người chẳng hạn). Ðến tuổi trưởíng thành tỉ lệ đực cái có thể thiên về
con đực hoặc con cái tùy theo nhóm sinh vật và tùy vào nơi ở và các điều kiện
khác của môi trường.
4. Tăng trưởng cuả quần thể
Sự tăng trưởng của quần thể là sự gia tăng số lượng cá thể cuả quần thể. Sự gia
tăng này có thể bằng hình thức sinh sản vô tính hay hữu tính. Chúng ta hãy
xem xét sự tăng trưỏng trong các điều kiện môi trường khác nhau.
a. Khi môi trường tạm thời không có tác nhân giới hạn
Các quần thể tự nhiên gia tăng rất nhanh về số lượng. Khi đó tỉ lệ gia tăng tự nhiên
sẽ là:
Trong đó N là số lượng cá thể; dN
là số lượng cá thể tăng trong khoảng thời gian dt.
Tỉ lệ tăng tự nhiên là tiềm năng sinh học cuả loài. Nó biểu diễn sự sinh sản tối đa

của loài khi không có tác nhân hạn chế của môi trường.
Từ công thức trên ta có thể viết:
dN = r N dt (2) hay N = N
0
. e
r(t-t0)
(3)

Nếu lấy t0 = 0; ta có N = N0.e rt (4)
Ta thấy rằng khi một quần thể đặt dưới điều kiện không có tác nhân hạn chế thì nó
sẽ tăng trưởng theo lũy tiến, tức tăng trưởng rất nhanh và đường biểu diễn có dạng
hình chữ J.
Tỉ lệ gia tăng tự nhiên được chi phối bởi sinh suất b và tử suất m của quần thể, tức
là : r = b - m
Nhờ vào công thức (4) ta có thể ước tính thời gian để quần thể nhân đôi số lượng.
Khi đó N =2 N0 suy ra: 2 = e rt
Từ đó ta có:
Ap dụng vào trường hợp nước
ta, có tỉ lệ tăng tự nhiên hằng năm là 2,1% (1997) tức là 0,021, ta có:
Theo trên ta thấy cứ đà tăng dân số như hiện nay thì 33 năm sau , tức là vào năm
2030 dân số Việt Nam sẽ là: 152 triệu người.
Từ công thức (1) ta có thể suy ra vận tốc cuả sự gia tăng số lượng cá thể của quần
thể như sau:
V=dN/dt =rN (5)
Công thức (5) cho thấy tốc độ tăng trưởng gia tăng theo số lượng cá thể. Số lượng
cá thể càng lớn thì tốc độ càng cao.
b. Khi có sự hiện diện các yếu tố giới hạn của môi trường
Các quần thể tự nhiên bị kiềm chế tiềm năng sinh học trong việc giảm thiểu sinh
suất và gia tăng tử suất của các cá thể. Tất cả ảnh hưởng của các yếu tố giới hạn
cuả môi trường tạo thành sự đối kháng (đề kháng) cuả môi trường. Sự đối kháng

càng mạûnh khi quần thể càng đông. Do đó trong môi trường mà nguồn thức ăn có
hạn thì sự tăng trưởng cuả quần thể không thể theo lũy thừa bởi vì sự đối kháng
tăng lên mãnh liệt khi mật độ đạt tới một giới hạn nào đó.
Hình 6. Ðường
tăng trưởng
của quần thể
khi không có
nhân tố hạn
chế (a) và khi
có nhân tố hạn
chế (b)
Sức đề kháng
của môi trường
K cho thấy khả năng hạn chế của môi trường tức là số lượng tối đa các cá thể cuả
quần thể có thể đạt trong một môi trường. Ơí một môi trường có khả năng hạn chế,
tốc độ gia tăng khối lượng sẽ là:
Theo công thức trên ta thấy tốc
độ nhanh vào lúc đầu khi số lượng ít. Dần dần khi N tiến đến K thì tốc độ đi dần
đến 0, số lượng cá thể không tăng nữa. Do đó đường biểu diễn tăng trưởng có
dạng hình chữ S.
5. Biến động số lượng của quần thể
Trong quần thể tự nhiên, luôn luôn có sự biến động số lượng cá thể. Ða số các
trường hợp, số lượng này xoay quanh một trị số trung bình, tức là có sự ổn định
tương đối trong một thời gian tương đối dài.
Tùy theo điều kiện khí hậu, thức ăn, sự cạnh tranh cùng loài thuận lợi hay không
mà tỉ lệ gia tăng cuả quần thể có thể dương, không đổi hay âm. Cần nhắc là tỉ lệ
gia tăng cuả quần thể là hiệu số giữa sinh suất và tử suất.
Trong thiên nhiên người ta quan sát được các quần thể ổn định và một số khác
biến thiên theo chu kỳ.
a. Các quần thể ổn định

Là các quần thể có sự biến thiên nhỏ xoay quanh một trị số trung bình. Ðó thường
là những loài có kích thước lớn sống trong các môi trưòng có nhân tố hữu sinh
như sự cạnh tranh chẳng hạn diễn ra một cách ráo riết. Ðó là trường hợp các cây
đại mộc trong rừng nguyên sinh, nơi mật độ cuả chúng ít thay đổi trong thời gian
dài hằng chục năm. Hoặc trường hợp cuả đàn cừu nhập nội vào đảo Tasmanie vào
năm 1800. Ðến năm 1850 quần thể này dừng lại ở mức 1.700.000 cá thể và duy trì
ở mức độ có cao thấp chút ít cho mãi đến năm 1934.
b. Quần thể có chu kỳ
Có số lượng thay đổi theo mùa, theo chu kỳ hằng năm hay chu kỳ nhiều năm.
- Biến động theo mùa thường thấy ở các quần thể có nhiều thế hệ trong một năm.
Thí dụ muỗi phát triển mạnh vào đầu mùa mưa ở nước ta.
- Biến động theo chu kỳ năm, cũng liên quan đến chu kỳ mùa thường thấy ở đa số
thực vật đa niên phát triển mạnh vào mùa thuận hợp và sự tử vong lớn ở cuối mùa.
Biến động theo chu kỳ nhiều năm, như trừơng hợp bọ hung Melodontha có chu kỳ
ba năm ở châu Âu; hay chuột lemming Lemmus lemmus ở Bắc Âu và Lemmus
trimucronatus ở Canada và Alaska có chu kỳ 4 năm.
Hình 7. Biến động số lượng của chuột Lemmus
III. ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC NHÂN TỐ SINH THÁI VÔ SINH LÊN SINH
VẬT
1. Nhân tố khí hậu
Bao gồm ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm, không khí
a. Ánh sáng
Aïnh sáng có tầm quan trọng hàng đầu vì nó ảnh hưởng lên hiện tượng quang hợp
tức sản lượng sơ cấp cuả sinh quyển. Aïnh sáng ảnh hưởng lên sinh vật do cường
độ và thời gian chiếu sáng.
* Cường độ ánh sáng chi phối sự quang hợp, tức sản lượng sơ cấp toàn cầu.
Cường độ thay đổi theo chu kỳ ngày đêm, muà và vĩ độ. Cường độ có vai trò xác
định trong việc quang hợp, cho nên có cây chịu trảng ( đại mộc, Dưa hấu, Ðậu
xanh, Lúa ) và cây chịu rợp ( Ráng, Rêu, Móc tay, Lan ) (Phạm Hoàng Hộ,
1972).

* Ðộ dài chiếu sáng = quang kỳ, có ảnh hưởng lên sự tăng trưởng, phát hoa của
thực vật và chu kỳ sống của động vật ( ngủ đông, biến thái, trưởng thành sinh
dục).
Ở thực vật ta phân biệt cây ngày dài ( Lúa mì, Carot, Củ cải đường ), cây ngày
ngắn (Tiá tô, Cúc, Trạng nguyên ) và cây vô tư (Ðậu Hà Lan, Cỏ mần trầu, Cỏ
sữa lông) dựa vào việc chúng phát hoa vào lúc ngày dài, ngày ngắn hay quanh
năm.
Ngoài ra người ta còn phân biệt các kiểu quang hợp khác nhau của thực vật. Cây
C3 (đa số các loài thực vật) có sản phẩm quang hợp đầu tiên là một phân tử có 3
carbon (3-phosphoglyceric acid). Cây C4 (mía, bắp ) có sản phẩm quang hợp đầu
tiên là một phân tử có 4 carbon (acid malic và acid aspartic), còn cây CAM
(Crassulacean acid metabolism) như Xương rồng, khác các cây trên vì khí khẩu
mở ra vào ban đêm để lấy CO2.
Ở động vật, chu kỳ ngày đêm, chu kỳ mùa, do ảnh hưởng cuả quang kỳ, tạo thành
nhịp sinh học. Ở các động vật có xương sống, các hoạt động hàng ngày như kiếm
ăn, nghỉ ngơi được kiểm soát bởi giờ mọc và giờ lặn của mặt trời cũng như độ dài
ngày đêm. Con người cũng chịu ảnh hưởng của quang kỳ ở các hoạt động sinh lý
học. Khi đi máy bay liên tục ta bị xáo trộn trong việc tiêu hóa, thức ngủ.
b. Nhiệt độ
Hình 8. Thay đổi
thân nhiệt theo nhiệt
độ của môi trường
động có thể
Nhiệt độ là một
trong những nhân tố
quan trọng bậc nhất
vì nó chi phối hoạt
động biến dưỡng và
điều khiển sự phân
bố cuả các loài,

quần xã sinh vật
trong sinh quyển.
Một cách tổng quát thì khoảng cách chịu nhiệt cuả sự sống từ -200oC đến 100oC.
Các dạng sống tiềm sinh (bào tử, nang tuyến trùng) có thể chịu được nhiệt độ dưới
-180oC. Còn tinh trùng cuả động vật hữu nhũ vẫn giữ được khả năng thụ tinh sau
một thời gian được lưu giữ trong Nitơ lỏng (-196oC). Mặt khác, một số loài Tảo
lam có thể phát triển ở suối nước nóng có nhiệt độ sôi cuả nước. Các vi khuẩn biển
sâu nơi có các núi lửa ngầm hoạt
phát triển ở 250oC dưới áp suất cực lớn.
Tuy nhiên khoảng chịu nhiệt của hầu hết sinh vật nhìn chung là thấp, không quá
60oC. Các sinh vật có khoảng cách chịu nhiệt rộng gọi là sinh vật rộng nhiệt , như
côn trùng Boreus hiemalis, -12oC đến 32oC, thông Pinus sylvestris, -45oC đến
30oC. Các sinh vật có khoảng cách chịu nhiệt gọi là các sinh vật hẹp nhiệt. Thí dụ
cá Trematomus (họ Nothoteniidae), sống ở vùng biển Nam cực, chịu nhiệt độ từ
-2,5oC đến 2oC , tối ưu ở nhiệt độ 0,1oC. Còn san hô chỉ phát triển ở vùng biển
ấm từ 20oC đến 27
o
C.
Thực vật, động vật không xương sống và động vật có xương sống bậc thấp (cá,
ếch nhái, bò sát) có nhiệt độ cơ thể thay đổi theo môi trường. Các động vật đó là
các loài máu lạnh, hay biến nhiệt. Chim và thú là sinh vật máu nóng hay đẳng
nhiệt, có thân nhiệt cao, ổn định và độc lập với môi trường.
c. Mưa và độ ẩm
* Mưa là hiện tượng hơi nước ngưng đọng thành nước lỏng và rơi xuống. Ở vùng
nhiệt đới, một năm có hai mùa mưa và nắng; sự luân phiên này có vai trò điều hòa
các hoạt động sinh học giống như mùa đông và muà hè ở vùng ôn đới. Lượng mưa
hằng năn có vai trò to lớn trong sự phân bố các biomes lục địa. Thí dụ: rừng mưa
nhiệt đớì 2000 mm/năm, sa mạc dưới 200 mm/năm.
* Ðộ ẩm không khí có thể tính bằng hai cách:
- Ðộ ẩm tuyệt đối là nồng độ hơi nước trong không khí tính bằng g/m3. Không khí

có thể chứa một lượng hơi nước càng cao khi nhiệt độ càng tăng.
- Ðộ ẩm tương đối là tỉ số giữa hơi nước có trong không khí so với lượng hơi nước
tối đa mà không khí có thể chứa được ở nhiệt độ và áp suất nào đó.
Thí dụ ở nhiệt độ t không khí có thể chứa đ g hơi nước trong mỗi m3, trong khi đó
ở một nơi nào đó 1m3 không khí chỉ chứa k g hơi nước. Vậy độ ẩm tương đối HR
= k/đ tính bằng %. Ở nước ta, mùa khô độ ẩm tương đối khoảng 50-70%. Mùa
mưa khoảng 80 -90%(Phạm Hoàng Hộ).
Ðối với độ ẩm, các thực vật được chia làm các nhóm sau:
- Thủy thực vật: mọc trong nước (Ultricularia, Naias, Nitella ) hay mọc một phần
trong nước (Bèo, Lục bình).
- Nê thực vật: mọc trong bùn hay nơi ẩm ướt (Lục bình).
- Bình thực vật: mọc trên đất trong vùng khí hậu không phải xếp vào loại khô (đa
số các loài thực vật)
- Can thực vật: mọc các nơi thường khô (Xương rồng, Rau sam ).
Các động vật chịu khô có các thích nghi về giải phẫu và sinh lý học nhằm làm
giảm sự mất nước (côn trùng, gậm nhấm vùng sa mạc, Lạc đà). Trái lại các động
vật háo ẩm sống trong các vùng ít ngập nước nhưng độ ẩm không khí rất cao (các
động vật sống trong đất, ốc có phổi, ếch nhái ).
2. Các nhân tố thủy sinh
a. Tính chất vật lý cuả nước
- Tỉ trọng của nước thay đổi theo nhiệt độ và nồng độ các chất hoà tan. Mặc dù có
mỡ trong các mô và cơ quan, thủy sinh vật có tỉ trọng hơi lớn hơn tỉ trọng của
nước, cho nên chúng phải phát triển các thích nghi hình thái để khỏi bị chìm (phao
ở tảo lớn và sứa; bóng hơi ở cá).
- Ðộ nhầy nhớt của nước cũng làm dễ dàng cho sự nổi ở phiêu sinh thực vật kích
thước nhỏ. Vì độ nhầy của nước ở 25oC chỉ bằng phân nửa ở 0oC cộng với tỉ
trọng nhỏ ở nước nóng nên có khuynh hướng làm chìm các phiêu sinh. Cho nên
các phiêu sinh vật nhiệt đới có nhiều tơ và phụ bộ phát triển làm gia tăng sự nổi.
- Dòng chảy có vai trò quan trọng trong hoạt động cuả các hệ sinh thái nước. Dòng
chảy ảnh hưởng lên sự vận chuyển chất dinh dưỡng, điều hòa nhiệt độ biển và

kiểm soát chu kỳ sống của các động vật. Sự di chuyển cuả khối nước cho phép sự
phát triển cuả nhiều động vật biển hay nước ngọt sống cố định: hải miên, ruột
khoang, đài trùng, hai mảnh, vỏ hải tiêu Chúng là các loài vi thực (ăn sinh vật li
ti) đa số có đối xứng tia, thích hợp với việc lấy thức ăn do dòng nước mang lại từ
mọi phía.
b. Tính chất hóa học của nước
Các chất hòa tan trong nước ảnh hưởng tực tiếp hoặc gián tiếp lên sinh vật.
- Lân (P) thường là nhân tố hạn chế hàng đầu trong môi trường nước ngọt. Nguồn
gốc cuả P do sự rửa trôi và nguồn nhân tạo (nông nghiệp và sinh hoạt).
- Nitơ (N) dưới dạng NO3 được sử dụng bởi thủy sinh vật. NH3 dồi dào khi nước
thiếu O2 hoặc quá nhiều chất thải chứa N. NO2 tỏ ra độc đối với thủy sinh vật.
- Lưu huỳnh (S) dưới dạng SO4 có thể đáp ứng nhu cầu cuả thực vật. SH2 là chất
độc đối với cá và một số thủy sinh động vật.
3. Nhân tố thổ nhưỡng
Ðất là nhân tố quan trọng cho sinh vật đất liền. Tính chất lý học (thành phần hạt
độ, kết cấu, độ ẩm ) và các tính chất hóa học (pH, chất khóang ) ảnh hưởng
nhiều đến sự phân bô,ú phát tán của các loài.
Sự thành lập đất là một quá trình phức tạp bao gồm sự biến đổi của nham thạch
của lớp vỏ trái đất dưới ảnh hưởng kết hợp của các nhân tố khí hậu và sinh vật. Do
đó, đất là vật thể cấu tạo từ các chất vô cơ và hữu cơ có nguồn gốc từ nham thạch
và xác bã sinh vật.
a. Tính chất vật lý của đất
- Thành phần hạt độ tùy thuộc vào tính chất cuả các mảnh vụn từ đá mẹ hay
khoáng. Các mảnh này có các kích thước từ lớn tới nhỏ như sau: cuội, sỏi, cát, bùn
và sét. Tỉ lệ tương đối của các hạt cho phép xếp thành các loại đất khác nhau như
đất sét, đất cát, đất cát pha sét
- Kết cấu của đất tùy thuộc vào trạng thái của các hạt tạo nên. Khi các hạt mịn kết
hợp lại với nhau và nối với các hạt to tạo thành các hạt kết, ta gọi đất có kết cấu.
Ngược lại khi các hạt mịn không kết với nhau thì đất không có kết cấu. Ðất có kết
cấu tạo nhiều khoảng trống có thể chứa nước và khí.

- Ðộ xốp của đất do thành phần hạt độ và kết cấu của đất qui định. Ðộ xốp là tỉ lệ
của thể tích các lỗ hổng so với thể tích chung của đất. Ðất có độ xốp lớn thì nước
và khí dễ di chuyển tạo thuận lợi cho sự phát triển của vi sinh vật.
- Ðộ ẩm là tỉ lệ của thể tiïch nước so với thể tích chung của đất. Ðộ ẩm tùy thuộc
nhiều vào độ xốp của đất. Nếu đất có kết cấu tức là có nhiều lỗ hổng thì cây dễ lấy
nước hơn là đất không có kết cấu.
b. Tính chất hóa học của đất
* pH của đất do pH của nước có trong đất qui định. Ðộ acid hay độ kiềm của đất
tùy thuộc chủ yếu vào thành phần tương đối của Ca và CO2. pH của đất được
kiểm soát chủ yếu do các hạt keo sét và mùn tạo thành phức hợp sét mùn có nhiệm
vụ trao đổi ion trong dung dịch của đất.
* Các chất khoáng
- Lân (P) là chất cần thiết cho sinh vật bởi vì nó là thành phần chính của acid nhân.
Trong đất P dưới dạng phosphat, acid phosphoric gắn với các hạt keo của phức
hợp hấp phụ.
- Nitơ (N) dưới dạng nitrat cùng phosphat là một trong những khoáng chất quan
trọng nhất cho sự phát triển của sinh vật tự dưỡng. Các sinh vật phân hủy có khả
năng khoáng hóa nhanh hữu cơ làm thành nitrat cần cho thực vật.
- Kali (K) cũng là khoáng chất cần thiết cho thực vật. Các cây trồng có nhu cầu về
K nhiều hơn cây hoang.
- Calci (Ca) cũng như K không phải là nguyên tố cấu tạo nên tế bào sinh vật
nhưng có vai trò trong việc trung hòa acid hữu cơ. Ca cũng có nhiệm vụ quan
trọng trong việc tạo ra bộ xương và vỏ của sinh vật. Ca đất kiểm soát pH, trạng
thái các phức hợp hấp phụ, sự thoáng khí, tính thấm nước và sự chống chịu cơ học
của đất.
IV. SỰ THÍCH NGHI VỚI CÁC NHÂN TỐ SINH THÁI
Các cá thể, quần thể hay toàn thể sinh vật không phải thụ động chịu ảnh hưởng
của các nhân tố sinh thái. Chúng có một sự linh động sinh thái cho phép chúng
thích nghi với các biến đổi trong không gian và thời gian đối với các nhân hạn chế
của môi trường. Chúng có những phản ứng bù trừ đối với những biến đổi của môi

trường cho từng cá thể, hoặc quần thể, quần xã sinh vật bằng các thích nghi khác
nhau.
Các thích nghi của sinh vật có thể ở mức đơn giản, cho đến mức độ phức tạp và
sâu sắc hơn.
1. Thích nghi sinh lý học
Thể hiện do các cơ chế điều hoà tạo ra các biến đổi về biến dưỡng, cho phép các
sinh vậût giữ cho nội môi trường ở điều kiện ổn định và tối ưu so với điều kiện
biến đổi bên ngoài.
Thí dụ: sự ổn định thân nhiệt của động vật máu nóng và sự thay đổi thân nhiệt của
động vật máu lạnh khác nhau so với nhiệt độ của môi trường. Hay trường hợp gia
tăng lượng hồng cầu nơi người từ đồng bằng lên miền núi cao.
2. Thích nghi kiểu hình
A. Cây mọc trên đất ẩm B. Cây mọc trong nước cạn C. Cây mọc trong nước sâu
Hình 9. Sự thay đổi lá Từ cô theo điều kiện môi trường
Ðó là sự biến đổi kiểu hình do nơi tác động của các nhân tố lên sự tăng trưởng của
sinh vật. Thí dụ: Cây Tràm mọc riêng rẽ có tán lá hình cầu, cành nhánh phát triển
ở các cao độ khác nhau và thường hướng ngang. Ngược lại, cũng là loài này
nhưng khi phát triển trong rừng, nơi có sự cạnh tranh ánh sáng ráo riết, thì có phát
triển mạnh về chiều cao và có tán chụm. Trường hợp của cây Từ cô, cho ta thí dụ
về sự biến đổi kiểu hình theo điều kiện sống. Cây phát triển trên đất ẩm có lá hình
mũi mác, dẹp, cứng và hệ rễ phát triển mạnh. Trái lại cây phát triển trong nước,
chìm hoàn toàn thì lá dài mảnh, lớp cutin mỏng và hệ rễ giảm thiểu. Còn những
loài nửa nước nửa cạn thì có ba dạng lá. Ngoài hai dạng vừa nói trên còn có thêm
dạng trung gian tròn như lá Súng.
3. Thích nghi kiểu di truyền
Hình 10. Phân bố của các kiểu sinh thái của Cỏ thi
(Achillea lanulosa) theo địa hình ở California
Sự xuất hiện các kiểu sinh thái (loài địa phương = ecotypes) tiêu biểu cho một sự
thích nghi hoàn chỉnh của các quần thể của một loài theo các điều kiện sinh thái
địa phương. Khác với sự thích nghi kiểu hình, các loài địa phương tạo ra các tính

chất di truyền và linh động của sinh vật.
Một minh họa tốt cho sự thích nghi này được Clausen và CSV (1948) thực hiện.
Các tác giả này đã nghiên cứu các thích nghi về hình thể và sinh lý học theo cao
độ của cây Cỏ thi, Achillea lanulosa. Các quần thể cỏ thi mọc ở Calfornia từ độ
cao mực nước biển cho đến độ cao 3.500m trên dãy núi Sierra Nevada. Các cây
này có chiều cao khác nhau, tỉ lệ nghịch với cao độ của địa hình nơi chúng mọc.
Hơn nữa, chúng cũng khác nhau về thời kỳ trổ bông, tăng trưởng
Khi đem trồng các hột của các cây lấy từ những nơi có độ cao khác nhau trong
cùng một vườn thực vật (có điều kiện môi trường giống nhau) thì thấy chúng vẫn
còn giữ những đặc tính riêng của từng ecotypes của nơi cư trú gốc của chúng.
4. Chọn lọc tự nhiên và thích nghi sinh thái học
Sự kết hợp tác động của các nhân tố sinh thái và của chọn lọc tự nhiên là nguồn
gốc của sự xuất hiện các loài điạ phương và tiếp theo là sự phân hóa các loài (sự
hình thành loài mới).
Minh họa trực tiếp vềì vai trò của chọn lọc tự nhiên trong sự thích nghi được
Kettlewell (1959 và sau đó) thực hiện. Ðó là chứng hắc tố kỹ nghệ của bướm
Biston betularia. Loài này bình thường có cánh màu trắng điểm đen giúp cho
chúng tiệp màu với địa y thân cây, nhưng ở Anh Quốc lại xuất hiện dạng màu đen
carbonaria. Dạng này ưu thế hơn ở các vùng kỹ nghệ nơi các cây không còn địa y
nữa, có màu sẫm tro bụi từ các nhà máy thải ra. Dạng màu đen này hiếm hoặc
không có mặt ở vùng không bị ô nhiễm. Kettlewell cho thâý rằng các dạng đen có
ưu thế chọn lọc trong vùng ô nhiễm so với dạng bình thường màu trắng. Chính sự
bắt mồi đã đóng vai trò trong chọc lọc tự nhiên.
CH NG 3 ƯƠ
QU N XÃ SINH V TẦ Ậ

I. QUẦN XÃ VÀ CÁC ÐẶC TRƯNG.
1. Quần xã sinh vật.
2. Sự phân tầng trong quần xã.
3. Sự đa dạng cuả quần xã.

4. Quan hệ dinh dưỡng.
5. Các quan hệ khác.
6. Ổ sinh thái (ecological niche).

I. QUẦN XÃ VÀ CÁC ÐẶC TRƯNG
1. Quần xã sinh vật
Quần xã sinh vật là một tập hợp các quần thể phân bố trong một vùng hoặc trong
một sinh cảnh nhất định. Ðó là một đơn vị có tổ chức, tức là có một số tính chất
đặc biệt không thấy ở mức quần thể và cá thể.
Thuật ngữ quần xã dùng để chỉ một một đơn vị chức năng. Thí dụ quần xã vi sinh
vật cố định đạm trong một khu rừng; quần xã động vật có xương sống ăn kiến ở
rừng Tây Nguyên. Thuật ngữ này còn dùng để chỉ một đơn vị phân loại. Thí dụ
quần xã các cây họ Dầu cuả rừng dầy Bornéo, Indonésie; quần xã các loài bò sát ở
savan Châu Phi.
Quần xã sinh vật là một thể thống nhất nhờ sự chuyển hóa và trao đổi chất tương
hỗ. Thuật ngữ này cần đuợc hiểu theo nghĩa rộng và dùng để chỉ các đơn vị thiên
nhiên có kích thước khác nhau, từ quần xã một thân cây đến quần xã của một rừng
hay đại dương.
2. Sự phân tầng trong quần xã
Quần xã sinh vật bao gồm rất nhiều loài. Các loài này thường chiếm các khoảng
không gian khác nhau, tạo nên sự phân tầng trong quần xã sinh vật. Người ta
thường phân biệt các tầng sau.
a. Tầng tự dưỡng và tầng dị dưỡng
Tầng tự dưỡng là nơi xảy ra hoạt động quang tổng hợp mạnh của các sinh vật sản
xuất. Ðó là tầng mà tán lá phát triển nhất, còn gọi là "tầng xanh", nơi nhận nhiều
ánh sáng mặt trời nhất. Còn trao đổi dị dưỡng xảy ra ở dưới, trong đất và trong
chất trầm tích, còn gọi là "tầng nâu", nơi tích lũy nhiều chất hữu cơ.
b. Sự phân tầng trên mặt đất của động vật và thực vật
Thảm thực vật
có thể phân

thành tầng cỏ,
tầng cây bụi,
tầng tiểu mộc và
tầng đại mộc.
Rừng dầy nhiệt
đới có sự phân
tầng phức tạp
nhất (Hình 1).
Ðộng vật nhất là chim và các thú nhỏ sống trên cây (Sóc, Khỉ, Chồn bay ) cũng
có sự phân tầng nhưng không rõ rệt như sự phân tầng ở thực vật.
c. Sự phân tầng dưới mặt đất cuả rễ cây
Sự phân tầng này không được rõ ràng lắm. Rễ cuả các loài cây cắm vào đất với
các độ sâu khác nhau.
d. Sự phân tầng trong nước