Bai giang môi trường và con người

CHƯƠNG 1 : MỞ ÐẦU VỀ MÔN HỌC
I.

I. ÐỊNH NGHĨA VỀ MÔI TRƯỜNG VÀ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG
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.
Xung quanh khái niệm về môi trường có nhiều cách định nghĩa khác nhau:
Môi trường bao gồm các yếu tố tự nhiên và vật chất nhân tạo bao quanh con người, có
ảnh hưởng đến đời sống, sản xuất, sự tồn tại, phát triển của con người và sinh vật (Điều 3,
Luật BVMT sửa đổi năm 2005).
Đối với con người, môi trường chứa đựng nội dung rộng hơn. Theo định nghĩa của
UNESCO (1981): Môi trường của con người bao gồm toàn bộ các hệ thống tự nhiên và hệ
thống do con người tạo ra, những cái vô hình (tập quán, niềm tin,…) và hữu hình trong đó con
người sống và lao động, họ khai thác TNTN và nhân tạo nhằm thoả mãn những nhu cầu của
mình.
Như vậy, môi trường sống đối với con người không chỉ là nơi tồn tại, sinh trưởng và
phát triển cho một thực thể sinh vật và con người mà còn là khung cảnh của cuộc sống, của lao
động và sự vui chơi giải trí của con nười.
Theo nghĩa rộng, môi trường là tất cả các yếu tố tự nhiên, xã hội cần thiết cho sự sống,
hoạt động kinh tế của con người như các TNTN, hệ thống kết cấu hạ tầng kĩ thuật, ngững quan
hệ xã hội.
Theo nghĩa hẹp, môi trường sống của con người chỉ bao gồm các nhân tố tự nhiên và
nhân tố xã hội trực tiếp liên quan tới chất lượng cuộc sống của con người như: số m
2
nhà ở, an
toàn thực phẩm, nước an toàn sinh hoạt, điều kiện vệ sinh, điều kiện vui chơi giải trí,…
Khoa học môi trường là ngành khoa học nghiên cứu mối quan hệ và tương tác qua lại
giữa con người và môi trường xung quanh nhằm mục đích bảo vệ môi trường sống của con
người trên 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
Môi trường là đối tượng nghiên cứu của nhiều ngành khoa học như sinh học, địa học,
hoá học, v.v Tuy nhiên, các ngành khoa học đó chỉ quan tâm đến một phần hoặc một thành
phần của môi trường theo nghĩa hẹp mà không có một ngành khoa học nào đang có hiện nay
iu kin nghiờn cu v gii quyt mi nhim v ca cụng tỏc bo v mụi trng l qun lý
v bo v cht lng cỏc thnh phn mụi trng sng ca con ngi v sinh vt trờn trỏi t.
Cú th xem mụn hc Mụi trng v Con ngi l phn ng dng ca sinh thỏi hc,
nhm gii quyt cỏc vn núng bng ca xó hi. éú l cỏc vn dõn s (population); ti
nguyờn (resources); v ụ nhim (pollution) ang gõy nờn cuc khng hong mụi trng hin
nay. i tng nghiờn cu ca KHMT tp trung vo cỏc nhờm v sau:
- Nghiờn cu c im ca cỏc thnh phn mụi trng (TN, XH, NT) cú nh hng
hoc chu nh hng ca con ngi, KHMT tp trung nghiờn cu mi quan h tỏc ng qua
li gia con ngi vi cỏc thnh phn ca mụi trng sng.
- Nghiờn cu cụng ngh, k thut x lớ ụ nhimbo v cht lng cn sng ca con
ngi.
- Nghiờn cu tng hp cỏc bin phỏp qun lớ v khoa hc kinh t, phỏp lut, xó hi
nhm BVMT v PTBV trỏi t, quc gia, vựng lónh th, ngnh cụng nghip.
- Nghiờn cu v phng phỏp nh mụ hỡnh hoỏ, phõn tớch hoỏ hc, vt lớ, sinh vt phc
v cho 3 nụi dung trờn.
III. CC PHN MễN CA KHOA HC MễI TRNG
Giữa khoa học môi tr ờng và các ngành khoa học khác có môi quan hệ mật thiết với
nhau và bổ sung cho nhau ở các mặt để hiểu rõ hơn những đối t ợng cần nghiên cứu. Khoa
học môi tr ờng liên quan đến các lĩnh vực tự nhiên (toán, vật lý, sinh vật, hoá học, kỹ thuật),
xã hội - văn hoá (luật, xã hội học, chính trị, lịch sử, văn học, nghệ thuật, tôn giáo).
Các phân môn của khoa học môi tr ờng nh sinh thái học (sinh thái học môi tr ờng; sinh
thái học quần thể; thuỷ sinh học ), kinh tế học môi tr ờng, kỹ thuật môi tr ờng, khoa học
môi tr ờng cơ bản.

IV. PHN LOI MễI TRNG V CC CHC NNG CH YU CA MễI
TRNG
1. Phõn loi mụi trng
Mụi trng sng ca con ngi thng c phõn chia thnh cỏc loi sau
- Mụi trng t nhiờn: Bao gm cỏc nhõn t thiờn nhiờn nh vt lớ, hoỏ hc, sinh hc
tn ti ngoi ý mun ca con ngi nhng cng ớt nhiu chu s tỏc ng ca con ngi. ú l
nc, t, khụng khớ, ng thc vt, ỏnh sang mt tri.
- Mụi trng xó hi: L tng th cỏc quan h gia ngi v ngi to nờn s thun li
hay tr ngi cho s tn ti v phỏt trin ca cỏc cỏ nhõn v cng ng ngi: o c, thúi
quen, tụn giỏo, phỏp lut,
- Mụi trng nhõn to: bao gm tt c cỏc nhõn t vt lớ, hoỏ hc, sinh hc do con
ngi to rav chu s chi phi ca con ngi: Ng mỏy, cụng s, khu ụ th, cụng viờn, nh
,
S phõn chia ny ch l tng i v ch yu phc v cụng tỏc nghiờn cu, phõn
tớch cỏc hin tng phc tp trong mụi trng. Trong thc t c 3 loi mụi trng ny cựng
tn ti, xen ln vo nhau v tỏc ng tng h vi nhau.
2. Các chức năng chủ yếu của môi trường
a. Môi trường là không gian sống
- Để tồn tại và phát triền, con người cần một không gia với một phạm vi và chất lượng
nhất định để thoả mãn các hoạt động của con người: Ăn uống, nghỉ ngơi, đi lại, học hành, vui
chơi giải trí và nhiều nhu cầu khác nữa.
- Dân số thế giới không ngừng gia tăng -> Diện tích bình quân đầu người giảm xuống.
- Đòi hỏi không gian sống của mỗi người thay đổi tuỳ thuộc vào sự phát triển của lực
lượng sản xuất mà đặc biệt là kĩ thuật công nghệ.
- Sự đòi hỏi về không gian sống không chỉ về lượng mà còn cả về chất. Chất lượng
môi trường sống thường bị dao động theo các chiều hướng trái ngược nhau và phụ thuộc rất
lớn vào con người.
b. Môi trường là nơi chứa đựng các tài nguyên cần thiết cho cuộc sống và sản xuất của
con người
Môi trường là nơi chứa đựng và cung cấp mọi tài nguyên cần thiết cho cuộc sống và

sản xuất của con người, chức năng này còn gọi là nhóm chức năng sản xuất tự nhiên gồm có:
- Rừng tự nhiên: Có chức năng bảo tồn tính đa dạng sinh học và độ phì tự nhiên của
đất, điều hoà chu trình nước, cung cấp gỗ, củi, dược liệu, cải thiện điều kiện sinh thái.
- Các thuỷ vực: Cung cấp nước, các nguồn thuỷ sản, là nơi vui chơi giải trí…
- Động, thực vật: Cung cấp lương thực, thực phẩm và các nguồn gen quý.
- Không khí, năng lượng mặt trời…là yếu tố cần thiết cho sự tồn tại của con người.
-khoáng sản: là nguồn nguyên vật liệu, năng lượng.
c. Môi trường là nơi chứa đựng chất thải
Hoạt động của con người đã thải các chất thải vào môi trường. Tại đây các chất thải sẽ
được phân huỷ dưới sự tác động của vi sinh vật và các yếu tố môi trường khác.
Khả năng tiếp nhận và phân huỷ của môi trường là có hạn. Trước đây khi xã hội công
nghiệp chưa phát triển lượng chất thải ít vì vậy môi trường có khả năng tự làm sạch, ngày nay
lượng chất thải đặc biệt là chất thải độc hại quá lớn vượt quá khả năng chịu tải của môi trường
đã làm cho môi trường bị ô nhiễm
d. Môi trường là nơi lưu giữ và cung cấp thông tin cho con người
- Cung cấp sự ghi chépvà lưu trữ lịch sử địa chất, lịch sử tiến hoá của vật chất và sinh
vật, lịch sử xuất hiện và phát triển văn hoá của loài người.
- Cung cấp các chỉ thị không gian, tạm thời mang tính chất tín hiệu và bào động sớm
các hiểm hoạ đối với con người và các sinh vật khác sống trên Trái Đất như phản ứng sinh lí
của cơ thể sống trước khi sảy ra các tai biến tự nhiên và hiện tượng tai biến tự nhiên, đặc biệt
như bão, núi lửa, động đất.
- Lưu trữ và cung cấp cho con người sự đa dạng các nguồn gen, các loài động và thực
vật, các hệ sinh thái tự nhiên và nhân tạo, các vẻ đẹp, cảnh quan có giá trị thẩm mỹ…
V. MỐI TƯƠNG QUAN GIỮA DÂN SỐ, SỬ DỤNG TÀI NGUYÊN VÀ 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
lên môi
trường
Sô úlượng dân xác định nhu cầu tài nguyên, cách thụ đắc, số lượng 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.
Hình 1. Mối tương quan giữa dân số, sử dụng tài nguyên và ô nhiễm môi trường
CHNG 2 : CC NGUYấN Lí SINH THI P DNG CHO KHOA HC
MễI
Trong sinh thỏi hc, ngi ta kho cu cỏc mi quan h qua li gia sinh vt v mụi
trng, ng thi ngi ta cng kho cu s thớch nghi ca loi, qun th, qun xó v s thớch
nghi vi mụi trng ca chỳng.
S tip cn thc nghim v hai khỏi nim trờn l bc c bn trong sinh thỏi hc, dn
ti vic xỏc nh cỏc c tớnh ca mụi trng sng cu sinh vt. Cỏc c tớnh ny cú th c
kho cu nh vo cỏc thụng s lý, húa (vụ sinh) v hu sinh cu mụi trng, c gi l cỏc
nhõn t sinh thỏi.
Ngi ta cú th nghiờn cu cỏc nhõn t chớnh yu ca mt h sinh thỏi trờn mt c th
n c, trờn mt qun th ca loi xỏc nh. Ngi ta cng cú th phõn tớch nh hng ca
cỏc nhõn t trờn cho c mt qun xó sinh vt.
I. CC NHN T SINH THI V S THCHNGHI CA SINH V T
Trong môi tr ờng, sự sinh tr ởng và phát triển của sinh vật luôn chịu tác động của rất
nhiều nhân tố sinh thái (gồm các yếu tố trực tiếp và gián tiếp). Các nhân tố này rất đa dạng,
chúng có thể là tác nhân có lợi cung nh có hại đối với các sinh vật.

1. Các nhân tố sinh thái
Trong các nhân tố sinh thái có những nhân tố cần thiết cho đời sống sinh vật, cũng có
những nhân tố tác động có hại. Tập hợp các nhân tố tác động cần thiết cho sinh vật mà thiếu nó
sinh vật không thể tồn tại đ ợc, gọi là các điều kiện sinh tồn của sinh vật . Sinh vật tồn tại trên
bề mặt trái đất bị chi phối bởi 4 kiểu môi tr ờng là: Môi tr ờng đất, môi tr ờng n ớc, môi
tr ờng không khí và môi tr ờng các sinh vật.
Dựa vào nguồn gốc và đặc tr ng tác động của các yếu tố sinh thái, ng ời ta chia ra
nhóm các yếu tố vô sinh và nhóm các yếu tố hữu sinh.
+ Yếu tố vô sinh: Là thành phần không sống của tự nhiên, gồm các chất vô cơ tham gia

vào chu trình tuần hoàn vật chất nh CO
2
, N
2
, O
2
, C, H
2
O các chất hữu cơ riêng biệt nh
protein, lipid, glucid, mùn) và các yếu tố vật lý khác nh yếu tố khí hậu (ánh sáng, nhiệt độ,
n ớc, không khí - gió - áp suất), đất thành phần khoáng vật, thành phần cơ giới đất, các tính
chất lý hoá học của đất), địa hình (độ cao, trũng, dốc h ớng phơi của địa hình).
+ Yếu tố hữu sinh: Gồm các cá thể sống nh : thực vật, động vật, nấm, vi sinh vật
Mỗi sinh vật th ờng chịu ảnh h ởng trực tiếp hoặc gián tiếp của các cơ chế khác nhau trong
mối liên hệ cùng loài hay khác loài ở môi tr ờng xung quanh. Các yếu tố này là thế giới hữu
cơ, một thành phần rất quan trọng của môi tr ờng. Trong các yếu tố hữu sinh thì thức ăn và kẻ
thù là 2 yếu tố rất quan trọng đối với sự sinh trởng và phát triển của các loài sinh vật
- Thực vật: ảnh h ởng trực tiếp và t ơng hỗ của các thực vật sống cùng (cơ học, cộng
sinh, kí sinh) ảnh h ởng gián tiếp làm thay đổi môi tr ờng sống qua các sinh vật khác (qua
động vật và vi sinh vật), qua môi tr ờng vô sinh (cạnh tranh, cảm nhiễm qua lại)
- Động vật: Tác động trực tiếp (ăn, dẫm, đạp, làm tổ, truyền phấn, phát tán hạt) và gián
tiếp qua môi tr ờng sống.
+ Yếu tố con ng ời: Con ng ời đ ợc tách ra làm yếu tố độc lập vì con ng ời có thể
tác động vào môi tr ờng tự nhiên một cách có ý thức và quy mô lớn. Tất cả các hoạt động của
xã hội loài ng ời đều làm biến đổi môi tr ờng sống tự nhiên của các sinh vật. ậ một góc độ
nhất định, con ng ời và động vật đều có những tác động t ơng tự đến môi tr ờng (lấy thức
ăn, thải chất thải vào môi tr ờng ). Tuy nhiên do con ng ời có sự phát triển trí tuệ cao hơn,
hoạt động của con ng ời cũng đa dạng nên đã tác động mạnh đến môi tr ờng, thậm trí có thể
làm thay đổi hẳn môi tr ờng và sinh giới ở nơi này họăc nơi khác.

2. Đặc tr ng tác động của các yếu tố sinh thái lên sinh vật
Tác động của các yếu tố sinh thái sinh vật rất đa dạng. Một số yếu tố chủ đạo ảnh
h ởng mạnh mẽ và quyết định lên hoạt động sống của sinh vật, số khác ảnh h ởng yếu hơn, ít
hơn. Một số ảnh h ởng nhiều mặt, số khác chỉ ảnh h ởng một số mặt nào đó của quá trình
sống. Về mặt số l ợng, ng ời ta chia những tác động của các yếu tố sinh thái thành các bậc:
- Bậc tối thiểu (Giới hạn dới - minimum): Nếu yếu tố sinh thái đó thấp hơn sẽ gây tử
vong cho sinh vật.
- Bậc tối u (Điểm cực thuận - optimum): Tại điều kiện này hoạt động của sinh vật đạt
tối u.
- Bậc tối cao (Giới hạn trên - maximum): Nếu yếu tố sinh thái đó cao hơn nữa thì sẽ gây
tử vong cho sinh vật.
Khoảng giới hạn của một yếu tố sinh thái từ bậc tối thiểu đến bậc tối cao đ ợc gọi là giới hạn
sinh thái hay biên độ sinh thái.

Các yếu tố sinh thái tác động lên sinh vật hoặc loại trừ chúng khỏi vùng đang sống nếu
nh chúng không còn thích hợp, còn trong tr ờng hợp bình th ờng ảnh h ởng đến các hoạt
động sống của sinh vật nh sinh sản, sinh tr ởng, di c và chính các yếu tố sinh thái đã
làm cho các sinh vật xuất hiện các thích nghi về tập tính, về sinh lý, về hình thái.
3. Quy luật sinh thái
* Quy luật tác động đồng thời (tác động tổng hợp)
Các yếu tố sinh thái tác động đồng thời lên các sinh vật, sự tác động tổ hợp trong nhiều
tr ờng hợp không giống nh các tác động riêng lẻ.
* Quy luật tác động qua lại
Sự tác động của các yếu tố sinh thái lên sinh vật và sự phản ứng trở lại của sinh vật là
một quá trình qua lại; C ờng độ tác động, thời gian tác động, cách tác động khác nhau dẫn
tới những phản ứng khác nhau của sinh vật.
Sự phát triển của các yếu tố ngoại cảnh (vật chất và năng l ợng) quyết định xu thế
phát triển chung của sinh vật. Sự tác động trở lại của sinh vật đến môi tr ờng cũng làm biến
đổi môi trờng.
* Quy luật tác động không đồng đều: Các nhân tố sinh tháI có ảnh hởng khác nhau lên

các chức phận của cơ thể, có nhân tố cực thuận với quá trình này nhng lại có hại hoặc nguy
hiểm với quá trình khác.
* Quy luật về l ợng
- Quy luật tối thiểu: Để sống và chống chịu trong những điều kiện cụ thể, sinh vật phải
có những chất cần thiết để tăng tr ởng và sinh sản. Năm 1840, Liebig đã đ a ra nguyên tắc "
chất có hàm l ợng tối thiểu điều khiển năng suất, xác định sản l ợng và tính ổn định của mùa
màng theo thời gian".
- Quy luật về sự chống chịu (quy luật về giới hạn sinh thái): năm 1913, Shelford đã
phát biểu quy luật về sự chống chịu nh sau: " Năng suất của sinh vật không chỉ liên hệ với
sức chịu đựng tối thiểu mà còn liên hệ với sức chịu đựng tối đa đối với một liều l ợng quá
mức của một nhân tố nào đó từ bên ngoài".
Ví dụ cá rô phi có giới hạn sinh thái về nhiệt độ từ 5,6
0
C đến 42
0
C và phát triển thuận
lợi nhất ở 30
0
C, cá chép có giới hạn sinh thái về nhiệt độ từ 20
0
C đến 44
0
C
Hỡnh 2. Loi rng v loi hp theo nh lut v s chng chu
4. Tác động của một số yếu tố sinh thái lên sinh vật và sự thích nghi của chúng
+ ánh sáng: ánh sáng giúp cho cây xanh thực hiện chức năng quang hợp. Mỗi loài
thực vật có c ờng độ quang hợp cực đại ở c ờng độ ánh sáng khác nhau. Ng ời ta phân ra ba
nhóm thực vật: Cây a ánh sáng; cây a bang và cây chịu bang.
ánh sáng tác động rõ rệt đến sự sinh sản của thực vật. Thời gian chiếu sáng càng dài
thì cây ở các vùng ôn đới (cây dài ngày) phát triển nhanh, ra hoa sớm, ng ợc lại phần lớn các

cây nhiệt đới (cây ngắn ngày) ra hoa muộn. ánh sáng đã tạo nên các đặc điểm thích nghi về
hình thái, giải phẫu và sinh lý ở các thực vật.
+ Nhiệt độ:
Mỗi loài sinh vật chỉ có thể sinh sản ở một nhiết độ tối thiểu gọi là nhiệt độ nền và
phát triển trong một biên độ nhiệt nhát định. Vì vậy, có sinh vật rộng nhiệt, sinh vật hẹp nhiệt,
có động vật đẳng nhiệt, động vật biến nhiệt.
Nhiệt độ trên trái đất phụ thuộc vào năng l ợng mặt trời và thay đổi theo các vùng địa
lý, theo những chu kỳ trong năm. Nhiệt độ có thể tác dụng trực tiếp hoặc gián tiếp đến sự sinh
tr ởng phát triển và sự phân bố các cá thể, quần thể, quần xã. Nhiệt độ còn ảnh h ởng đến
các yếu tố khác của môi tr ờng nh : độ ẩm, đất
Sự khác nhau về nhiệt độ trong không gian và thời gian đã tạo ra nh ng nhóm sinh thái
có khả năng thích nghi khác nhau.
+ N ớc và độ ẩm: Căn cứ vào nhu cầu th ờng xuyên về n ớc ng ời ta chia thực vật
thành 4 nhóm, đó là:
- Thực vật thuỷ sinh: sống hoàn toàn trong n ớc nh rong, tảo có thân dài mảnh, lá
mảnh và dài, mô khí khát triển, lỗ khí nhiều.
- Thực vật a ẩm: mọc ở các vùng bờ ao, đầm lầy, ruộng lúa.
- Thực vật cần độ ẩm trung bình: cần nhiệt độ, ánh sáng, dinh d ỡng vừa phải và phổ
biến khá rộng.
- Thực vật chịu hạn: là những cây vừa chịu nóng, a ánh sáng và có khả năng tự tích
luỹ n ớc hoặc điều tiết n ớc, ít thoát hơi n ớc nh họ x ơng rồng, họ thầu dầu, họ hoà thảo

N ớc có vai trò quan trọng đối với với đời sống của các sinh vật. Trong cơ thể sinh vật
có khoảng 60 - 90% khối l ợng là n ớc. N ớc cần cho các phản ứng sinh hoá diễn ra trong
các cơ quan, mô và tế bào của các sinh vật, n ớc là nguyên liệu cho cây quang hợp, là
ph ơng tiện vận chuyển các chất vô cơ, hữu cơ, vận chuyển máu và chất dinh d ỡng ở động
vật. N ớc còn tham gia vào quá trình trao đổi năng l ợng và điều hoà nhiệt độ cơ thể.
Độ ẩm t ơng đối là yếu tố quyết định tốc độ mất n ớc đo bay hơi, là yếu tố sinh thái
quan trọng đối với thực vật ở trên cạn. Trên thực tế, ảnh h ởng của độ ẩm t ơng đối th ởng
khó tách rời khỏi ảnh h ởng của nhiệt độ.

+ Không khí - gió: Gió có ảnh h ởng rõ rệt đến nhiệt độ, độ ẩm của môi tr ờng dẫn
đến sự thay đổi thời tiết, ảnh h ởng đến sự thoát hơi n ớc của thực vật. Gió có vai trò rất
quan trọng trong phát tán vi sinh vật, bào tử, phấn hoa, quả, hạt thực vật đi xa.
Nông dân ta có câu ca dao "Gió đông là chồng lúa chiêm, gió bắc là duyên lúa mùa"
nói lên sự quan hệ giữa gió và lúa. Gió đông thổi từ biển đông và thời tiết ấm, nhiều hơi n ớc,
gây m a (lúa chiêm cấy tr ớc tết âm lịch, gặt và tháng sáu). Gió đông thổi vào cuối mùa
xuân trời ấm là cho lúa chiêm t ơi tốt, đẻ nhánh, khoẻ và trổ bông. Gió Bắc thổi từ đông Bắc
vùng Xiberi tới mang tính chất lục địa khô và lạnh. Lúa mùa đ ợc cấy từ cuối tháng sáu khi
gió bắc tới (cuối tháng m ời) khí hậu trở nên mát mẻ thích hợp cho lúa mùa phát triển, ngoài
ra khi gió mùa tới sẽ giúp cho lúa thụ phấn.
Vũng bãi biển có loài cỏ lăn quả xếp toả tròn quanh một trục, khi gió thổi mạnh quả bị
gẫy lăn trên bãi cát đến đâu hạt rụng đến đấy đã giúp phát tán đi xa do đó chúng phân bố rất
rộng trên các bãi biển nhiệt đới Châu á, Châu Phi, Châu Đại d ơng. Gió cung giúp cho một số
động vật di chuyển dễ dàng hơn, nh chồn bay, cầy bay nhờ gió mà l ợn dễ dàng hơn.
Tuy nhiên, nếu gió mạnh sẽ gây hại cho động vật, thực vật và phá hủy môi tr ờng (gió
mạnh làm hạn chế khả năng bay của động vật, ong mật chỉ bay đ ợc khi tốc độ gió 7,09
m/giây, muỗi 3,6 m/giây).
Không khí cung cấp oxy cho sinh vật hô hấp sinh ra năng l ợng dùng cho cơ thể.
Thực vật lấy khí cacbonic từ không khí d ới tác dụng của ánh sáng mặt trời tạo ra chất hữu cơ.
Không khí chuyển động (gió) có ảnh h ởng đến nhiệt độ, độ ẩm.

II. QUN TH SINH VT V CC éC TRNG
1. énh ngha
Quần thể (population) là một tập hợp các cá thể thuộc cùng một loài hay dưới loài
sinh sống trong một sinh cảnh nhất định. Chúng cách ly tương đối với các cá thể thuộc
quần thể khác cùng loài.
Đối với những loài sinh sản hữu tính thì các cá thể trong quần thể đó phải có khả năng
giao phối sinh sản ra con cái, còn với những loài sinh sản vô tính thì không cần khả năng
đó.
Thí dụ quần thể tràm ở rừng U Minh; quần thể Dơi Quạ ở Sóc Trăng, quần thể Thông

tại Đồi thông Thanh Hoá.
Những loài có vùng phân bố rộng, điều kiện môi trường không đồng nhất thường xuất
hiện nhiều quần thể, đó là những loài đa hình(polymorphis). Những loài có vùng phân bố
hẹp, điều kiện môi trường đồng nhất thường chỉ có một quần thể, đó là những loài đơn
hình (monomorphis).
2. Đặc trưng cơ bản của quần thể
a. Cấu trúc giới tính, cấu trúc sinh dục
Cấu trúc giới tính là tỉ lệ số cá thể đực/cái của quần thể. Cấu trúc giới tính trong thiên
nhiên và trong tổng số các cá thể mới sinh thường là 1:1. Tuy nhiên tỉ lệ này luôn thay đổi phụ
thuộc vào đặc tính của loài, tập tính sinh sản, điều kiện môi trường, sức sống của các cá thể
đực/cái.
Cấu trúc sinh sản là tỉ lệ đực/cái trong đàn sinh sản. Tỉ lệ này phụ thuộc vào tập tính
sinh sản của từng loài, nhằm nâng cao khả năng thụ tinh cho trứng hay sức sống của thế hệ
con.
b. Thành phần nhóm tuổi
Đời sống của sinh vật thường gồm 3 nhóm tuổi sinh thái: trước sinh sản, sinh sản, sau
sinh sản. Thành phần nhóm tuổi là tỉ lệ 3 nhóm tuổi đó trong quần thể, và phụ thuộc vào: tuổi
thọ trung bình của loài, vùng phân bố, điều kiện sống, khả năng sống sót của từng nhóm 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.
* Tháp tuổi
Khi xếp chồng hình biểu thị các nhóm tuổi lên nhau ta được tháp tuổi (đối với quần thể
người là tháp dân số). Có 3 dạng tháp như sau:
• Tháp phát triển: Đáy rộng, đỉnh nhọn dần chứng tỏ số con non nhiều, số cá thể già ít, tỉ
lệ sinh nhiều, tử nhiều.
• Tháp ổn định: đáy rộng vừa phải, canh tháp gần như thẳng đứng chứng tỏ tỉ lệ sinh/tử

xấp xỉ nhau.
• Tháp suy thoái: đáy hẹp, đỉnh rộng chứng tỏ tỉ lệ tử nhiều, sinh ít, nhiều cá thể già, ít
con non.
Hình 5. Ba dạng tháp tuổi chính yếu của con nguời
c. Sự phân bố cá thể
Sự phân bố cá thể là sự chiếm cứ không gian của các cá thể trong sinh cảnh, phụ thuộc vào
điều kiện môi trường và tập tính của loài.
Có 3 dạng phân bồ:
• Phân bố đều khi điều kiện môi trường đồng nhất, các cá thể có tính lãnh thổ cao. Dạng
phân bố này hiếm gặp trong tự nhiên.
• Phân bố theo nhóm khi điều kiện môi trường không đồng nhất, các cá thể có xu hướng
tụ lại với nhau. Dạng phân bố này hay gặp trong tự nhiên.
• Phân bố ngẫu nhiên là dạng trung gian của hai dạng trên, khi điều kiện môi trường
đồng nhất, các cá thể không có tính lãnh thổ cao cũng không có xu hướng tụ lại. Dạng
phân bố này cũng ít gặp trong tự nhiên.
d. Kích thước và mật độ
Kích thước là tổng số cá thể, khối lượng hoặc năng lượng trong quần thể phù hợp với
nguồn sống, không gian mà nó chiếm cứ. Những loài có kích thước cơ thể nhỏ thường tồn tại
trong quần thể có kích thước lớn và ngược lại, những loài có kích thước cơ thể lớn thường
sống trong quần thể có kích thước nhỏ. Mối quan hệ này bị kiểm soát chủ yếu bởi nguồn nuôi
dưỡng của môi trường và đặc tính thích nghi của từng loài.
Công thức tính: N
t
= N
o
+ B - D + I - E. Trong đó:
• N
t
, N
o

: Số lượng cá thể của quần thể ở thời điểm t và t
o
• B: Mức sinh sản
• D: Mức tử vong
• I: Mức nhập cư
• E: Mức di cư
Trong công thức trên, mỗi số hạng có thuộc tính riêng, đặc trưng cho loài và phụ thuộc vào
môi trường.
Kích thước của quần thể thường có 2 mức: tối thiểu và tối đa.
• Mức tối thiểu đặc trưng cho loài, là mức đảm bảo đủ khoảng cách cho các cá thể có
khả năng duy trì và phát triển số lượng, để thực hiện các mối quan hệ nội bộ giữa các
cá thể với nhau ( như mối quan hệ sinh sản, hỗ trợ, hiệu quả nhóm ); cũng như duy trì
vai trò của quần thể trong thiên nhiên. Dưới mức này, quần thể sẽ bị suy thoái và diệt
vong.
• Mức tối đa: là số lượng của quần thể có thể đạt được tương ứng với các điều kiện của
môi trường. Vì vậy mức tối đa của kích thước quần thể phụ thuộc vào điều kiện sống
của môi trường và các yếu tố sinh thái khác ( cạnh tranh, bệnh tật ). Theo quy luật
chung thì số lượng quần thể có thể phát triển tới mức vô hạn. Nhưng trên thực tế,
không gian và nguồn sống của môi trường có hạn và luôn bị chia sẻ cho những loài
khác, quần thể khác nên kích thước quần thể chỉ có thể phát triển tới một giới hạn tối
đa cân bằng với điều kiện môi trường.
Mật độ là số lượng, khối lượng hay năng lượng cá thể của quần thể trên một đơn vị diện tích
hay thể tích mà quần thể sinh sống. Nó cũng chỉ ra khoảng cách trung bình giữa các cá thể
trong vùng phân bố của quần thể.
Mật độ có ý nghĩa sinh học lớn, như một tín hiệu sinh học thông tin cho quần thể về trạng thái
số lượng thưa hay mau để tự điều chỉnh. Khi số lượng cá thể tăng lên sẽ làm cho mật độ quần
thể tăng. Điều này kéo theo việc nguồn sống của môi trường giảm đi, ô nhiễm môi trường. Do
vậy mà sức sinh sản giảm, bệnh tật tăng lên làm cho nhiều cá thể bị chết, số lượng cá thể và
mật độ giảm đi. Mật dộ giảm thì nguồn sống của môi trường cung cấp cho cá thể lại nhiều lên,
sự ô nhiễm môi trường giảm đi, sức sống, sức sinh sản của cá thể tăng lên làm số lượng cá thể

tăng. Quá trình này lặp đi lặp lại giúp quần thể duy trì số lượng phù hợp với điều kiện môi
trường. Và theo đó mật độ cũng chi phối hoạt động sinh lí của cá thể.
Cách xác định mật độ:
• Đối với quần thể vi sinh vật: đếm số lượng khuẩn lạc trong một thể tích môi trường
nuôi cấy xác định.
• Thực vật nổi (phytoplankton), động vật nổi (zooplankton): đếm số lượng cá thể trong
một thể tích nước xác định.
• Thực vật, động vật đáy (ít di chuyển): xác định số lượng trên ô tiêu chuẩn.
• Cá trong vực nước: đánh dấu cá thể, bắt lại, từ đó tìm ra kích thước của quần thể, suy
ra mật độ. Công thức:
(Petersent, 1896)
hoặc
(Seber 1982).
Trong đó:
• N: Số lượng cá thể của quần thể tại thời điểm đánh dấu
• M: Số cá thể được đánh dấu của lần thu mẫu thứ nhất
• C: Số cá thể được đánh dấu của lần thu mẫu thứ hai
• R: Số cá thể được đánh dấu xuất hiện ở lần thu mẫu thứ hai
• Động vật lớn: Quan sát trực tiếp hoặc gián tiếp: đếm tổ (chim), dấu chân (trên đường
di kiếm ăn), số con bị mắc bẫy
e. Sức sinh sản và sự tử vong
Sức sinh sản là khả năng gia tăng về mặt số lượng của quần thể. Nó phụ thuộc vào sức sinh
sản của cá thể. Cụ thể:
• Số lượng trứng hay con trong một lần sinh, khả năng chăm sóc trứng hay con của cá
thể loài đó
• Số lứa đẻ trong một năm (đời), tuổi trưởng thành sinh dục
• Mật độ
Sự tử vong là mức giảm số lượng cá thể của quấn thể. Nó phụ thuộc vào:
• Giới tính : sức sống của cá thể cái so với đực
• Nhóm tuổi (cá hay tử vong ở giai đoạn trứng, thủy tức sự tử vong đồng đều ở các lứa

tuổi)
• Điều kiện sống
f. 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.
* 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 mạnh 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.
g. Sự phát tán của quần thể
Quần thể luôn có su hướng mở rộng khu phân bố, một số cá thể trong QT thường phát tán từ
khu vực phân bố này sang khu vực phân bố khác. Khi điều kiện môi trường sống khác nghiệt
thì sự phát tán là một trong những phương thức gieúp sinh vật có thể tồn tại.
III. QUẦN XÃ VÀ CÁC ÐẶC TRƯNG.

1. Quần xã sinh vật
Quần xã sinh vật là một tập hợp sinh vật cùng sống trong một khoảng không gian nhất định là
sinh cảnh, được hình thành trong một quá trình, liên hệ với nhau do tính chất chung nhất các
đặc trưng sinh thái, biểu hiện đặc tính thích nghi giữa sinh vật và ngoại cảnh.
Qua định nghĩa trên chúng ta rút ra một số nhận xét sau:
- Sinh cảnh là khu vực sống của quần xã, là một phần của ngoại cảnh ở đấy mọi nhân tố sinh

thái đều tương đối đồng nhất. Theo định nghĩa sinh cảnh là môi trường vô sinh song trên thực
tế để nhận biết và phân biệt, người ta dùng chỉ thị là thảm thực vật vì lẽ yếu tố thực vật thường
chiếm ưu thế trong sinh cảnh và có ảnh hưởng rõ rệt lên sinh cảnh.
- Quần xã không phải là một kết hợp máy móc giữa các loài sinh vật trong một sinh cảnh nhất
định mà là tập hợp của những loài sinh vật đã được hình thành trong một quá trình, lien hệ với
nhau bởi những quan hệ sinh thái.
- Quan hệ giữa các loài trong quần xã gián tiếp chịu ảnh hưởng của những biến đổi môi trường
do chính bản than các loài trong quần xá đó gây ra.
- Quần xã có cấu trúc ổn định trong một thời gian nhất định.
2. Đặc trưng cơ bản cuả quần xã
a. Đặc trưng về thành phần loài
• Độ nhiều:
Ứng với số lượng cá thể của loài sống trên một đơn vị diện tích hay thể tích.
Thay đổi theo thời gian ( biến động theo mùa, năm hay do đột xuất)
• Độ thường gặp hay chỉ số có mặt:
Là tỉ số % số địa điểm lấy mẫu có loài được xét so với tổng số địa điểm lấy mẫu trong vùng
nghiên cứu.
• Tần số:
Là tỉ lệ % số cá thể một loài đối với tòan bộ cá thể của quần xã trong một lần thu mẫu hay
trong toàn bộ các lần thu mẫu của quần xã.
• Lo i à ưu thế:
là một loài hoặc các nhóm có ảnh hưởng xác định lên quần xã, quyết định số lượng, kích
thước, năng suất và các thông số của chúng.
Loài ưu thế tích cực tham gia vào sự điều chỉnh, vào quá trình trao đổi vật chất và năng lượng
giữa quần xã với môi trường xung quanh. Chính vì vậy, nó có ảnh hưởng đến môi trường, từ
đó ảnh hưởng đến các loài khác trong quần xã.
Ví dụ: Bò rừng Bison là loài chiếm ưu thế trong quần xã đồng cỏ lớn ở Bắc Mỹ
• Độ ưa thích:
Độ ưa thích cho thấy cường độ gắn bó của một loài đối với quần xã và được phân thành các
mức độ:

+ Loài đặc trưng: là loài thường gặp và có độ nhiều cao hơn với các loài khác.Chỉ có mặt ở
một quần xã
+ Loài ưa thích: có mặt ở nhiều quần xã, nhưng ưa thích nhất một quần xã trong số đó.
+ Loài lạc lõng: ngẫu nhiên có mặt trong quần xã
+ Loài phổ biến: có mặt ở nhiều quần xã. Loài phổ biến có giới hạn sinh thái rộng
• Độ đa dạng:
Chỉ mức độ phong phú về số lượng loài trong quần xã.
Ví dụ: Khi di chuyển từ miền địa cực xuống vùng xích đạo thường có sự thay đổi số lượng loài
và theo chiều hướng gia tăng.
b. Đặc trưng về cấu trúc phân tầng
Bất cứ quần xã nào cũng có một cấu trúc đặc trưng ứng với sự phân bố cá thể các loài khác
nhau theo chiều ngang và theo chiều thẳng đứng.
• Phân tầng theo chiều thẳng đứng:sự phân tầng theo chiều thẳng đứng thể hiện rõ
nhất ở các quần xã ở rừng, ở vườn, ở trong nước.
Ví dụ:
+ Rừng nhiệt đới thường có năm tầng, trong đó có 2 - 3 tầng cây gỗ lớn, 1 tầng cây bụi thấp, 1
tầng cỏ và dương xỉ
+ Vườn cây thường có 4 tầng:
Tầng A ( tầng vượt tán, tầng cao nhất): > 10m
Tầng B (tầng trung bình): 5 - 10m
Tầng C (tầng thấp): 1 - 5m
Tầng D (tầng sát mặt đất): 0 - 1m
• Sự phân tầng theo chiều ngang:sự phân tầng theo chiều ngang có thể gặp trong các
quần xã ở biển, sông, hồ, vườn nhà
Ví dụ:
+ Ở biển: sinh vật nổi vùng khơi có những đặc trưng về thành phần loài và số lượng cá thể các
loài nghèo hơn so với vùng ven bờ.
c. Đặc trưng về quan hệ dinh dưỡng
Giữa các loài trong quần xã thường có mối quan hệ dinh dưỡng với nhau và được thể hiện
thông qua chuỗi và lưới thức.

• Chuỗi thức ăn :
–Là một dãy nhiều loài sinh vật có quan hệ dinh dưỡng với nhau. Mỗi loài trong chuỗi thức ăn
vừa là sinh vật tiêu thụ mắt xích phía trước, vừa là sinh vật bị mắt xích phía sau tiêu thụ.
–Ví dụ : Cây cỏ → Sâu → Chuột.
• Lưới thức ăn :
–Trong tự nhiên, một loài sinh vật không chỉ tham gia vào một chuỗi thức ăn mà đồng thời
còn tham gia vào chuỗi thức ăn khác. Các chuỗi thức ăn có nhiều mắt xích chung tạo thành
một lưới thức ăn.
–Một lưới thức ăn hoàn chỉnh bao gồm 3 thành phần chủ yếu : sinh vật sản xuất (thực vật),
sinh vật tiêu thụ (động vật ăn thực vật và động vật ăn thịt) và sinh vật phân giải (vi khuẩn,
nấm ).
Hình 6: Lưới thức ăn
* Hiệu suất sinh học
Ðó là tỉ lệ các trị số của dòng năng lượng trong các bậc dinh dưỡng khác nhau cuả chuỗi
thức ăn trong hệ sinh thái. Cứ qua mỗi bậc thì đa số năng lượng mất đi, chỉ một phần nhỏ được
sử dụng để làm sinh khối cuả cá thể. Qua mỗi bậc dinh dưỡng, phần lớn năng lượng bị mất đi
do chuyển thành nhiệt trong sự hô hấp. Cho nên hiệu suất sinh thái là rất thấp. Chuỗi thức ăn
càng dài (có nhiều bậc dinh dưỡng) thì năng lượng nhận ở cuối chuỗi càng ít.
Năng lượng từ 1.000.000 Kcal của ánh sáng mặt trời
Hình 7. Hiệu suất sinh thái
d. Đặc trưng về diễn thế sinh thái
Hệ sinh thái trẻ → Hệ sinh thái già → Hệ sinh thái cao đỉnh, khi đó cân bằng sinh thái tự
nhiên được thiết lập. Con người là nhân tố quan trọng trong diễn thế sinh thái, có thể làm đảo
ngược quá trình này.
3. Quan hệ giữa các loài
a. Sự cạnh tranh (competition)
Là sự tranh giành nhau nguồn tài nguyên giữa hai sinh vật cùng một loài hoặc thuộc hai loài
khác nhau. Cạnh tranh cùng loài khi các cá thể cuả một quần thể cùng tranh nhau thức ăn,
nước uống, đối tượng sinh dục
Cạnh tranh khác loài xảy ra khi các cá thể của hai loài khác nhau cùng tranh nhau một nguồn

tài nguyên.
b. Sự ăn mồi (predation)
Là hiện tượng một sinh vật bắt và ăn một sinh vật khác. Thí dụ thỏ ăn cỏ, thỏ là vật ăn mồi còn
cỏ là mồi. Khi sói ăn thỏ thì thỏ là con mồi và sói là vật ăn mồi.
c. Sự ký sinh (parasitism)
Là hiện tượng một sinh vật sống lợi dụng một sinh vật khác. Trên hay trong cơ thể động thực
vật có rất nhiều ký sinh vật.
Có nhiều điểm giống và khác nhau giữa sự ăn mồi và sự ký sinh; trong sự ký sinh, vật ký sinh
thường nhỏ hơn vật chủ và không nhất thiết phải giết chết vật chủ, trong khi vật ăn mồi nhất
thiết phải giết chết con mồi.
d. Sự tiết chất cảm nhiễm ở thực vật
Người ta thường phân biệt sự tiết chất kháng sinh ở thực vật bậc thấp như nấm. Thí dụ nấm
Penicilium tiết chất penicilin. Ở thực vật bậc cao có hiện tượng tiết chất độc xa nguồn
(teletoxie). Thí dụ như cây Artemisia californica tiết ra một chất terpène bay hơi có tác dụng
ngăn cản sự nẩy mầm của các hoà bản và các cây nhất niên khác.
e. Sự hội sinh (commensalism)
Ðây là mối quan hệ đơn giản và bước đầu cuả sự phát triển quan hệ hai bên cùng có lợi. Thí
dụ : điạ y trên cây xoài, mận; dương xỉ, lan trên cây rừng.
f. Sự hợp tác (cooperation)
Ðó là mối quan hệ hai bên cùng có lợi nhưng không bắt buộc giữa hai loài. Thí dụ : hải quì và
tôm ký cư.
Hình 8. Sự hợp tác giữa hải quì Calliactis parasitica và tôm ký cư Pagurus bernhardus
g. Sự cộng sinh (symbiosis)
Ðây là mối quan hệ bắt buộc và có lợi giữa hai loài. Thí dụ rong và nấm trong địa y; vi khuẩn
nốt rễ và cây họ đậu; mối và nguyên sinh động vật.
4. Ổ sinh thái (ecological niche)
Theo Elton (1927) thì ổ sinh thái là vai trò và vị trí cuả loài trong sự hoạt động của hệ
sinh thái. Ðã từ lâu có một sự lầm lẫn đáng tiếc giữa sự định vị không gian của một loài với ổ
sinh thái của nó. Ðó là do có ba hình thức cơ bản trong quan hệ giữa một loài với môi trường
tự nhiên; đó là vùng phân bố địa lý, nơi ở và ổ sinh thái.

- Vùng phân bố địa lý: la bề mặt cuả đất liền hay của biển mà ở đó có mặt loài này hay loài
khác.
- Nơi ở: là nơi sinh sống của sinh vật và môi trường xung quanh. Trong một sinh cảnh có thể
có nhiều nơi ở nhỏ. Các sinh cảnh càng khác biệt càng tạo ra nhiều vi môi trường. Thí dụ
trong một khu rừng các chồi cây, tán lá, vỏ cây tạo thành nhiều nơi ở. Ở biển , các hốc đá tán
cuả tảo nâu, vỏ ốc rỗng tạo thành nơi cư trú đặc biệt. Còn ở các sinh cảnh đồng nhất , ta có các
đại môi trường sống như savanes, đồng cỏ, Thuật ngữ môi trường sống (nơi ở) cũng có thể
áp dụng cho quần xã hay toàn thể sinh vật của một vùng. Thí dụ môi trường sống cuả các côn
trùng ở cồn cát duyên hải.
- Ổ sinh thái có thể định nghiã một cách đơn giản là vị trí chuyên môn của một loài trong quần
xã. Theo Odum (1959) thì ổ sinh thái là nghề nghiệp, còn môi trường sống là địa chỉ của loài
đó.
Hutchinson (1957)có một khái niệm khác về ổ sinh thái. Theo ông thì sinh vật của một loài chỉ
có thể sống sót, tăng trưởng, sinh sản trong một giới hạn nhiệt độ. Khoảng nhiệt độ đó là ổ
sinh thái một chiều của loài. Nhưng sinh vật không chỉ chịu ảnh huởng của một nhân tố sinh
thái đơn lẻ. Còn các nhân tố khác như độ ẩm chẳng hạn. Sự tác động đồng thời của hai nhân tố
này tạo thành ổ sinh thái hai chiều và tạo thành một vùng. Nếu xét thêm nhân tố độ mặn sẽ có
ổ sinh thái ba chiểu tạo thành khối. Trong môi trường có rất nhiều nhân tố tác động cùng một
lúc lên sinh vật tạo thành ổ sinh thái nhiều chiều. Sự kết hợp khác nhau trong không gian và
thời gian sẽ tạo điều kiện cho sự xuất hiện các ổ sinh thái khác nhau.
Cần thấy rằng thuật ngữ ổ sinh thái là một khái niệm trừu tượng, diễn tả các điều kiện môi
trường cần thiết cho sinh vật và sự chuyên hóa của các sinh vật cần thiết cho điều kiện này.
Trong các quần xã tự nhiên , sự chuyên hóa cuả ổ sinh thái là một lợi thế tiến hóa quan trọng.
Trong các hệ sinh thái thường thì các loài có thể sống chung trong các đại môi trường và đôi
khi cả trong các vi môi trường. Các khảo cứu tỉ mỉ cho thấy rằng mỗi loài ở đây có các ổ sinh
thái phân biệt rõ rệt. Ví dụ trong các ao vũng quanh ta. Hai loài côn trùng thuộc Bộ
Heteroptera là Notonecta glauca và Corixa punctata, có kích thước tương đương nhau, sống
trong cùng một sinh cảnh lại chiếm hai ổ sinh thái hoàìn toàn khác nhau: Notonecta là loài ăn
thịt, còn Corixa ăn cây cỏ mục nát (Ramade, 1984).
Nhiều nghiên cứu trên nhiều thông số cho phép xác định giới hạn cuả ổ sinh thái và khẳng

định nguyên tắc căn bản sau đây:
Do vậy mỗi loài tìm thấy một lợi thế sống trong khi tự vệ chống lại sự cạnh tranh cuả
loài lân cận của cùng một quần xã, đặc biệt bởi sự chuyên biệt về dinh dưỡng.
Thí dụ về chế độ ăn cuả hai loài chim biển cùng giống Phalaccrocorax (còng cọc). Cả hai cùng
sống trong một môi trường, làm tổ trên các dốc đá và cùng bắt cá ở một vùng biển. Nhưng
khảo sát chế độ ăn uống của chúng cho thấy chúng chiếm giữ các ổ sinh thái khác biệt rõ ràng.
Thức ăn (%) Phalacrocorax carbo Phalaccroconax aritotelis
Ammodytes
Clupeiidae
Pleuronectes
Tôm, tép
Gobiidae
Labriidae
Các loại khác
0
1
26
33
17
6
17
33
49
1
2
4
7
4
Còng cọc lớn (Ph. carbo) là loài ăn sinh vật ở đáy; Còng cọc mào (Ph. aritotelis) ăn các sinh
vật ở tầng nước gần mặt biển. Do đó tuy ở cùng nơi nhưng chúng có sự chuyên hóa rõ rệt về

thức ăn, tức là có hai ổ sinh thái khác biệt nhau.
IV. HỆ SINH THÁI VÀ CÁC ÐẶC TRƯNG
1. Ðịnh nghĩa
Tập hợp quần xã sinh vật và sinh cảnh tạo thành một thể thống nhất một đơn vị chức
năng gọi là hệ sinh thái. Vậy hệ sinh thái là một hệ thống của sinh vật và môi trường trong
đó diễn ra các quá trình trao đổi năng lượng và vật chất giữa sinh vật với sinh vật; giữa
sinh vật với môi trường.
Một trong những đặc điểm chung nhất cuả hệ sinh thái là quan hệ tương hỗ của các
sinh vật tự dưỡng và sinh vật dị dưỡng. Các sinh vật này và chức năng do chúng đảm nhận có
thể tìm thấy trong không gian và thời gian khác nhau. Trong không gian chúng có thể chia
thành tầng lớp. Sự trao đổi chất tự dưỡng thường xảy ra mạnh ở tầng trên, "tầng xanh" nơi
nhận nhiều ánh sáng mặt trời nhất. Còn sự trao đổi dị dưỡng xảy ra ở tầng dưới, trong lòng đất
hay trong các trầm tích, "tầng nâu" là nơi tích lũy nhiều chất hữu cơ.
Chức năng của sinh vật tự dưỡng và dị dưỡng đôi khi cũng phân biệt theo thời gian.
Sinh vật dị dưỡng có thể chậm trễ rất nhiều trong việc sử dụng sản phẩm cuả sinh vật tự
dưỡng. Chỉ một phần rất ít sản phẩm quang hợp được sử dụng ngay ( ăn cỏ và ký sinh), còn
phần lớn dưới dạng lá, gỗ và chất dinh dưỡng dự trữ dưới dạng hạt, rễ sẽ rơi vào lớp mục
thực vật và sẽ được tiêu thụ rất lâu sau đó.
Sự phân chia không gian và thời gian của các quá trình dinh dưỡng cho phép chia dòng
năng lượng theo hai kiểu: (1) kiểu gặm cỏ là quá trình trực tiếp sử dụng cả cây hay từng phần
của cây sống; đó là kiểu xảy ra ở hệ sinh thái đồng cỏ. (2) Kiểu ăn chất hữu cơ mục nát hay ăn
các phế liệu là quá trình phân hủy hay tích tụ các vật chất chết, như hệ sinh thái rừng sát.
2. Cấu trúc của hệ sinh thái
Trong mỗi hệ sinh thái đều có các thành phần sau:
- Các chất vô cơ: C, N, H2O, CO2 tham gia vào chu trình vật chất
- Các chất hữu cơ: chất đạm, bột đưòng, chất béo, chất mùn, liên kết các phần tử hữu sinh và
vô sinh
- Chế độ khí hậu: ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm,
- Sinh vật sản xuất: là sinh vật tự dưỡng, chủ yếu là cây xanh
- Sinh vật tiêu thụ, dị dưỡng chủ yếu là động vật

- Sinh vật phân hủy: hoại sinh, dị dưỡng, chủ yếu là vi khuẩn và nấm
Ba nhóm đầu là thành phần không sống thuộc về môi trường và sinh cảnh. Ba nhóm sau là các
sinh vật tạo thành các quần lạc sinh vật.
Bất kỳ một diện tích nào có ánh sáng ( mặt trời hay đèn) đều có vai trò của một hệ sinh thái.
Tuy nhiên để khảo cứu thì việc lựa chọn kích thước và đối tượng sinh học làm sao cho phù
hợp và được dễ dàng. Một các ao là một hệ sinh thái với đầy đủ ý nghĩa và tỏ ra lý tưởng cho
một nghiên cứu sinh học.