Bài giảng môi trường và con người

Bi mở đầu
Sự sống của con ngời luôn tồn tại trong hai thế giới, đó là: Thế giới tự nhiên bao
gồm thực vật động vật, đất, không khí và nớc đã xuất hiện trớc con ngời hàng tỷ năm
và con ngời cùng là thành phần trong thế giới này. Thế giới nhân tạo là các tổ chức xã
hội và các vật thể nhân tạo do con ngời tạo ra bằng các thành tựu khoa học, công nghệ,
chính trị. Cả hai thế giới đều cần thiết cho con ngời, sự tơng hợp của chúng tạo nên sự
bền vững lâu dài.
Trớc kia, khả năng thay đổi môi trờng xung quanh của con ngời bị hạn chế.
Ngày nay, trớc sự phát triển của khoa học và Kỹ thuật, con ngời có khả năng
khai thác, tiêu thụ tài nguyên, tạo chất thải và thay đổi thế giới bằng nhiều cách trong đó
có đe doạ tới điều kiện tồn tại của con ngời và các sinh vật.
Để đảm bảo sự tồn tại và phát triển bền vững trong hiện tại và tơng lai, chúng ta
cần hiểu thế giới xung quanh đang hoạt động nh thế nào, và có thể làm gì để bảo vệ và
cải thiên chúng.
Môi trờng ngày nay là đối tợng nghiên cứu của nhiều môn khoa học, gọi chung
là khoa học môi trờng (Environmental sciences). Đó là tập hợp các môn học nghiên cứu
những khía cạnh khác nhau của môi trờng, lý giả những vấn đề môi trờng ở những góc
độ khác nhau nh: sinh thái học, kỹ thuật học, kinh tế học, pháp luật, địa lý, kinh tế - xã
hội học .v.v.. Dù tiếp cận cách nào thì khoa học về môi trờng đều nhằm mục đích nâng
cao chất lợng cuộc sống con ngời, giải quyết các mối quan hệ giữa con ngời và môi
trờng trong đó con ngời là vị trí trung tâm.
1. Sơ lợc về quá trình hình thành các khoa học về môi trờng
a) Quá trình hình thành
+ Những vấn đề về môi trờng bặt đầu đợc quan tâm vào cuối thế kỷ XVIII, khi
quá trình khai thác tài nguyên, côngnghiệp hoá, đô thị hoá ở các nớc Tây Âu và Bắc Mỹ
phát triển rầm rộ gây tác động to lớn đến tài nguyên, môi trờng ở nhiều nớc, nhiều
vùng. Một số nghiên cứu về sự phá huỷ môi trờng đã đợc thực hiện. Các nhà bảo tồn đã
hiểu đợc mối quan hệ giữa sự phá rừng, suy thoái đất và sự tay đổi khí hậu. Nhà sinh lý
thực vật ngời Anh Stephen Hales đã đề nghị trồng cây để bảo vệ đất.
+ Đến thế kỷ thứ XIX mới xuất hiện các tác gải nghiên cứu về môi trờng. Một
trong những tác giả đầu tiên nghiên cứu về môi trờng là George Perkins Marsh (18011882) là nhà địa chất học, luật s, nhà chính trị ngoại giao với tác phẩm "Con ngời và

thiên nhiên" (Man end Nature - 1864) trong đó ông đã nêu những vấn đề khai thác và sử
dụng các tài nguyên ở Mỹ sao cho hợp lý không phá huỷ môi trờng và ông đã đề ra đợc
những nguyên tắc cơ bản còn đợcc áp dụng cho đến ngày nay.
+ Đầu thế kỷ XX mới chỉ giới hạn trong phạm vi một số quốc gia đã phát triển
mạnh công nghiệp hoá và đô thị hoá.
Sau thế chiến thứ II, vấn đề môi trờng bắt đầu trở thành mối đe dọa lớn trên quy
mô toàn cầu bởi các lý do sau:
- Sự tàn phá khốc liệt của hai cuộc chiến tranh thế giới đầu thế kỷ XX mà kết thúc là thảm
hoạ nguyên tử ở Nhật Bản.
- Các quốc gia đua nhau tái thiết và phát triển mạnh mẽ công thơng nghiệp và đô thị hoá
sau chiến tranh.


- Hệ thống các nớc xã hội chủ nghĩa (XHCN) hình thành và phát triển mạnh mẽ nền đại
công nghiệp, đặc biệt là ở Liên xô và Đông Âu.
- Hàng loạt các quốc gia giành độc lập, thoát khỏi ách đô hộ của thực dân phong kiến, nô
nức tiến lên con đờng công nghiệp hoá.
- Bùng nổ dân số ở các nớc đang phát triển (năm 1850 dân số khoảng 1 tỷ, 1945 dân số
là 2 tỷ, 1970 dân số là 4 tỷ và dân số đạt 6 tỷ năm 1999.

+ Qua thập niên 60-70, những vấn đề về con ngời và môi trờng ngày càng trở
nên bức xúc. Nhiều tác giả và tác phẩm nghiên cứu về qua hệ tơng tác giữa con ngời
với môi trờng đã xuất hiện ở nhiều nớc. Đáng chú ý là cuốn "Môi trờng và con
ngời" (Environmental and Man, New York, 1971). Cuốn sách này đã đặt nền tảng cho
môn học "Môi trờng và con ngời" trong chơng trình giảng dạy bậc đại học ở nhiều
quốc gia. Nôi dung sách đề cập đến nhiều khía cạnh của môi trờng nh tài nguyên năng
lợng và môi trờng; thực phẩm, nông nghiệp và môi trờng, sức khoẻ và môi trờng;
khai thác; môi trờng biển; môi trờng hoá học; đánh giá và kiểm định môi trờng; môi
trờng xây dựng; môi trờng sinh học; kinh tế môi trờng.
Hội nghị quốc tế về môi trờng lần đầu tiên đợc tổ chức ở Stokholm năm 1972.

Năm 1973 E.F. Schumacher cho ấn hành cuốn sách "Nhỏ và đẹp" (Smal and beatiful) lên
án mạnh mẽ công nghiệp hoá rầm rộ với mức tập trung cao theo lãnh thổ, nhiều xí nghiệp
to lớn và các khu công nghiệp khổng lồ, ca ngợi các xí nghiệp, doanh nghiệp nhỏ - Nhỏ
và đẹp.
+ Từ thập niên 80 trở đi, vấn đề môi trờng đã trở thành đã trở thành vấn đề chung
của toàn cầu và ngày càng trở nên cấp bách. Khoa học về môi trờng phát triển với những
nhóm ngành khác nhau có liên quan với nhau. Có thể tạm thời phân nhóm nh sau:
- Khoa học cơ bản về môi trờng: Nghiên chung về môi trờng và mối quan hệ
tơng tác giữa con ngời và môi trờng. Trong đó con ngời vừa là một thự thể sinh học
vừa là một con ngời xã hội học.
- Kỹ thuật môi trờng: Nghiên cứu đánh giá các tác động môi trờng, các biện
pháp kỹ thuật xử lý và kiểm soát môi trờng, giảm thiểu ô nhiễm, bảo vệ môi trờng.
- Kinh tế môi trờng: Nghiên cứu việc khai thác, sử dụng hợp lý các tài nguyên và
môi trờng thiên nhiên, thiết lập các chính sách, định chế pháp luật, quản trị môi trờng
bằng các biện pháp kinh tế - hành chính.
Sự bùng nổ khoa học kỹ thuật và sức sản xuất trên quy mô toàn cầu vào những
thập niên cuối thế kỷ XX, môi trờng ngày càng đợc nghiên cứu sâu hơn về các khía
cạnh kỹ thuật học và kinh tế học. Nhiều nhà kinh tế học, kỹ thuật học đã nhận ra rằng
không thể giải quyết các vấn đề môi trờng tách khỏi khía cạnh sinh thái học và xã hội
học của con ngời và môi trờng: Giữa kinh tế - kỹ thuật và sinh thái - xã hội có mối liên
quan với nhau trong nghiên cứu hệ môi trờng. Đó là lý do tồn tại và phát triển một môn
chung về môi trờng, là cầu nối cho các môn khoa học khác về môi trờng, đó là môn
học "Môi trờng và Con ngời".
b) Khoa học môi trờng
Khoa học môi trờng tìm những cái mới, cái đúng về thế giới tự nhiên và tác động
của con ngời lên môi trờng nhằm nâng cao nhận thức, nâng cao chất lợng cuộc sống
của con ngời và giải quyết mối quan hệ giữa con ngời và môi trờng trong đó con
ngời là vị trí trung tâm.

2


Khoa học môi trờng là môn học đa ngành, nghiên cứu các hệ thống về môi trờng
sống, cũng nh vị trí chính xác của con ngời trong môi trờng.
Giữa khoa học môi trờng 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 tợng cần nghiên cứu.
Khoa học môi trờng 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 trờng nh sinh thái học (sinh thái học môi
trờng; sinh thái học quần thể; thuỷ sinh học... ), kinh tế học môi trờng, kỹ thuật môi
trờng, khoa học môi trờng cơ bản.
2. Đối tợng nghiên cứu và nhiệm vụ của môn học
a) Đối tợng nghiên cứu
Môi trờng và con ngời là môn học mới ở nớc ta, nằm trong trong nhóm các
khoa học về môi trờng nh kinh tế môi trờng và kỹ thuật môi trờng.
Nghiên cứu mối quan hệ giữa con ngời với môi trờng chính là nghiên cứu các hệ
môi trờng có chứa đựng các yếu tố tác động qua lại với con ngời (sinh học và xã hội
học). Các nghiên cứu về tác động của con ngời đến môi trờng phải đợc đặt trong mô
hình thống nhất không thể tách rời tinh thần và thể xác, không tách rời giữa sinh thể và
nhân cách. Đó là công việc của nhiều ngành khoa học khác nhau, tiến hành riêng rẽ
nhng tất cả đều hớng về một mục tiêu thống nhất với mục tiêu cốt lõi là lấy con ngời
làm trung tâm.
ở Việt Nam, trong chiến lợc "ổn định và phát triển kinh tế xã hội đến năm
2000" và văn kiện Đại hội 8 có ghi rõ "Đất nớc ta đang trong thời kỳ mới, đấy mạnh
công nghiệp hoá - hiện đại hoá (CNH-HĐH) là nhiệm vụ trung tâm trong suốt thời kỳ quá
độ tiến lên CNXH ... trong đó con ngời ở vị trí trung tâm, vì mục tiêu và động lực chung
của sự phát triển là vì con ngời, do con ngời". Mọi chơng trình của Nhà nớc, mọi

hoạt động nhằm thúc đẩy sự phát triển kinh tế - xã hội đều nhằm mục đích cuối cùng là
cuộc sống con ngời ngày càng tốt đẹp cả về vật chất lẫn tinh thần, bởi chính con ngời
làm nên tất cả. Con ngời làm thay đổi xã hội, phát triển xã hội. Do đó con ngời vừa là
mục tiêu vừa là động lực phát triển kinh tế -xã hội.
Con ngời là một thực thể sinh học tồn tại trong tổng thể các mối quan hệ hài hoà
với nhau. Về bản chất con ngời, con ngời đợc cấu tạo nên từ những đơn vị nhỏ nhất
các tế bào sống. Các tổ chức, cơ quan, bộ máy của cơ thể đảm nhiệm những chức năng
nhất định đảm bảo sự sống của con ngời. Từ khi sinh ra, tăng trởng, phát triển, già đi,
con ngời luôn tồn tại trong môi trờng tự nhiên, môi trờng xã hội, chịu tác động từ
nhiều phía, trong các mối quan hệ chằng chịt luôn tác động lẫn nhau.
Môi trờng xã hội là môi trờng giữa con ngời và con ngời, trong đó con ngời
có thể với t cách là cá thể (khi đại diện cho loài ngời, là cá thể của một loài sinh học)
hoặc t cách là cá nhân (khi là thành viên xã hội, là cá nhân trong một công đồng, một tổ
chức) hoặc nhân cách (khi đóng vai trò chủ thể của xã hội).
Các mối quan hệ giữa cá nhân với cá nhân, cá nhân với cộng đồng, cộng đồng với
cộng đồng theo huyết thống, sắc tộc, tôn giáo, xã hội, các vấn đề truyền thống, bản sắc



3


dân tộc, đạo đức, lối sống ... đều là những yếu tố xã hội. Yếu tố xã hội luôn tác động phức
hợp lên con ngời.
Với bản chất di truyền nhất định, con ngời phát triển và tồn tại với t cách cá
nhân hay cộng đồng trong mối liên hệ chặt chẽ với môi trờng bằng những ảnh hởng
tích cực và tiêu cực khác nhau. Mức độ ảnh hởng đó đến con ngời ngày nay khác hẳn
với sinh vật, phụ thuộc và nhận thức và hành động của con ngời đối với môi trờng.
Thành phần môi trờng sống của con ngời bao gồm:
- Các yếu tố vật chất tự nhiên: có sẵn trên bề mặt trái đất bao gồm sinh vật và con

ngời, cảnh quan thiên nhiện các hiện tợng và quá trình chuyển hoá trong thiên nhiên:
Bão tố, phong hoá, động đất, quang hợp ...
- Các yếu tố vật chất nhân tạo: các sản phẩm vật chất, của cải vật chất, công trình
xây dựng do con ngời làm ra, kể cả các cảnh quan nhân tạo.
- Các hình thái xã hội: với các mối quan hệ trong cộng đồng ngời, sức lao đông
sáng tạo với những giá trị tinh thần, t tởng, trí tuệ có tác động tới môi trờng.
Môi trờng tự nhiên là cơ sở cho sự sinh tồn và phát triển của loài ngời. Môi
trờng không những là nơi c trú, mà còn là nơi cung cấp cho con ngời toàn bộ vật chất
để sinh sống và phát triển xã hội, trong lúc tác động của con ngời ngày càng tăng. Khi
xem thế giới nh là một sinh quyển mà tất cả sự sống đều phụ thuộc vào nó thì ta phải
xem xét các dạng tác động mà con ngời gây lên các chức năng khác nhau của sinh
quyển. Chính sách phân bố dân c và sử dụng đất đai của loài ngời đã làm biến đổi sinh
quyển trong nhiều mặt và đã gây nên những thay đổi lâu dài về chất lợng môi trờng,
một thay đổi theo hớng có lợi, số khác lại gây hại cho chính con ngời.
Do vậy đối tợng nghiên cứu của khoa học môi trờng bao gồm: Các yếu tố tự
nhiên và yếu tố nhân tạo bao quanh con ngời có ảnh hởng đến đời sống, sự sản xuất, sự
tồn tại, phát triển của con ngời và thiên nhiên; cũng nh nghiên cứu các tác động của
con ngời đến môi trờng.
b) Nhiệm vụ của môn học
Môn học "Môi trờng và con ngời" là môn học nghiên cứu các điều kiện ngoại
cảnh trong đó sinh vật đang sinh trởng và phát triển nhằm: Cung cấp các kiến thức cơ
bản về sinh thái học và khoa học môi trờng; những tri thức khoa học cần thiết để có thái
độ đúng đắn về trong nhận thức các mối quan hệ hữu cơ giữa nhu cầu của con ngời với
việc khai thác, sử dụng các nguồn tài nguyên thiên nhiên.
Ngoài ra môn học còn nhằm mục tiêu giáo dục con ngời có ý thức trong việc bảo
vệ môi trờng, chống lại nạn gây ô nhiễm, góp phần cùng với chiến lợc bảo vệ môi
trờng và phát triển bền vững ở nớc ta, cụ thể:
- Đánh giá thực trạng môi trờng toàn cầu và Việt Nam trong giai đoạn hiện nay với
những giải pháp đã, đang và sẽ đợc áp dụng để bảo vệ môi trờng, quản lý môi trờng, cải thiện
mối quan hệ hữu cơ giữa con ngời và môi trờng.

- Cung cấp kiến thức cơ bản trong việc nhận thức các mối quan hệ hữu cơ giữa nhu cầu
phát triển của loài ngời với việc khai thác sử dụng hợp lý các nguồn tài nguyên thiên nhiên.
- Trang bị kiến thức cơ bản nhằm định hớng nghiên cứu cho sinh viên nghiên cứu các
môn học khác về môi trờng ở những giai đoạn sau.
- Nâng cao nhận thức cho sinh viên về các vấn đề môi trờng trong nớc và trên thế giới,
trang bị cho sinh viên những kỹ năng và khả năng hành động cụ thể về môi trờng.



4


Chơng 1: Môi trờng v sinh thái

1.1. Môi trờng
1.1.1. Khái niệm
Môi trờng có thể đợc định nghĩa nh sau: Môi trờng là tập hợp (aggregate) các
vật thể (things), hoàn cảnh (conditions) và ảnh hởng (influences) bao bọc quanh một đối
tợng nào đó".
Định nghĩa này cho thấy, khi nói về môi trờng ta phải đứng trên một đối tợng
nhất định và đối tợng này chịu tác động của các thành phần môi trờng bao quanh nó,
đối tợng này không nhất thiết là con ngời (loài ngời, cá thể ngời hoặc cộng đồng loài
ngời) mà có thể là bất cứ một vật thể, hoàn cảnh, hiện tợng nào đó tồn tại trong không
gian có chứa các yếu tố tác động tới sự tồn tại và phát triển của nó.
Với cách nhìn này, có thể làm chúng ta lầm tởng mỗi đối tợng chỉ tiếp nhận chỉ
tiếp nhận những tác động của các yếu tố khác ở xung quanh. Thực ra bản thân đối tợng
đó cũng cũng có những tác động ngợc lại các yếu tố xung quanh và chính nó trở thành
một yếu tố của môi trờng đối với một yếu tố khác đợc xem là đối tợng của môi
trờng.
Vì vậy môi trờng có thể còn đợc định nghĩa nh sau: Môi trờng là khoảng

không gian nhất định có chứa các yếu tố khác nhau, tác dụng qua lại với nhau để
cùng tồn tại và phát triển.
Khi nói tới môi trờng, ngời ta nghĩ ngay đến mối quan hệ của những yếu tố
xung quanh tác động tới đời sống của sinh vật mà trong đó chủ yếu là con ngời.
Quan điểm về môi trờng nhìn từ góc độ sinh học là những quan điểm phổ biến,
sau đây là một số định nghĩa
- Môi trờng là tập hợp các yếu tố vật lý, hoá 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 công đồng ngời (theo Liên hiệp
quốc - UNEP chơng trình môi trờng của Liên hiệp quốc, 1980).
- Môi trờng 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 (theo G. Tyler Miler -Environmental
Science, USA, 1988).
- Môi trờng là hoàn cảnh vật lý, hoá học sinh học bao quanh các sinh vật (Encyclopedia
of Environmental Science, USA, 1992).
- Môi trờng là tất cả các hoàn cảnh hoặc điều kiện bao quanh một hay một nhóm sinh
vật hoặc môi trờng là tổng hợp các điều kiện xã hội hay văn hoá ảnh hởng tới cá thể hoặc cộng
đồng. Vì con ngời vừa tồn tại trong thế giới tự nhiên và đồng thời tạo nên thế giới văn hoá, xã
hội và kỹ thuật, và tất cả đều là thành phần môi trờng sống của con ngời.

Qua các định nghĩa trên, môi trờng đợc xem nh là những yếu tố bao quanh và
tác động lên con ngời (cá thể hay cộng đồng) và sinh vật.
Thật vậy nếu một môi trờng nào đó có những yếu tố hoàn toàn không liên quan tới sự
sống và con ngời sẽ chẳng ai quan tâm. Với cách nhìn trên dễ làm cho ngời ta ngộ nhận rằng
mối quan hệ giữa con ngời và môi trờng là mối quan hệ một chiều: Môi trờng tác động tới
con ngời và con ngời nh là một trung tâm tiếp nhận các tác động đó. Thực ra, mỗi con ngời
lại là một tác nhân tác động đến các yếu tố chính trong môi trờng mà nó đang tồn tại.



5

Trong những năm gần đây, ngời ta có cái nhìn toàn diện hơn về mối quan hệ giữa
con ngời và môi trờng:
- Con ngời sống trong môi trờng không phải chỉ tồn tại nh một sinh vật, mà con
ngời là một sinh vật biết t duy, nhận thức đợc môi trờng và biết tác động ngợc lại
các yếu tố môi trờng để cùng tồn tại và phát triển.
- Mối quan hệ giữa môi trờng là mối quan hệ tơng tác (tác động qua lại), trong
đó bao gồm cả những tơng tác giữa các cá thể ngời, các cộng đồng con ngời.
- Con ngời sống trong môi trờng không phải chỉ nh một sinh vật, một bộ phận
sinh học trong môi trờng mà còn là một cá thể trong cộng đồng xã hội con ngời. Con
ngời ở đây vừa có ý nghĩa sinh học, vừa có ý nghĩa xã hội học. Chính vị vậy những vấn
đề về môi trờng không thể giải quyết bằng các biện pháp lý- hoá- sinh, kỹ thuật học mà
còn phải đợc xem xét và giải quyết dới các góc độ khác nhau nh kinh tế học, pháp
luật, địa lý kinh tế - xã hội ...
Luật bảo vệ môi trờng của Việt Nam nêu rõ " Môi trờng bao gồm các yếu tố tự
nhiên (bao gồm thạch quyển, thuỷ quyển và khí quyển) và các yếu tố vật chất nhân tạo
(đồng ruộng, vờn tợcn công viên, thành phố, các công trình văn hoá, các nhà máy sản
xuất công nghiệp ...), quan hệ mật thiết với nhau bao quanh con ngời, có ảnh hởng
trực tiếp tới đời sống sản xuất, sự tồn tại, phát triển của con ngời và thiên nhiên"
1.1.2. Sự tiến hoá của môi trờng
Lịch sử trái đất đợc đanh dấu bởi hai mốc cơ bản là xuất hiện sự sống và xuất
hiện loài ngời.
a) Trớc khi sự sống xuất hiện
- Khí quyển nguyên thuỷ: là một khối cô đặc gồm hydro (H) và Helium (He). khi
hành tinh nóng lên (cách đây khoảng 4,5-5 tỷ năm), H và He biến mất.
- Khí quyển chuyển hoá: xuất hiện các khí trên hành tinh gồm: hơi nớc (85%),
CO2 (10-15%), nitơ và dioxit lu huỳnh (1-3%). Các thành phàn này giống nh các thành
phần khí do núi lửa phun.
- Hành tinh lạnh: đại dơng đông lại ... quan trọng cho sự tiến hoá của sự sống

Dới mặt đóng băng không bị đông, các tia cực tím không xuyên qua đợc nên sự
sống có thể tồn tại.
Trên khí quyển, O2 rất ít nên không ngăn chặn đợc sự xâm nhập các tia có hại vì
thế sự sống không thể tồn tại (bất cứ sinh vật nào muốn lên bờ đều đều bị chết bởi các tia
cực tím).
Địa cầu ban đầu tồn tại với các điều kiện hoạt động phi sinh vật. Môi trờng bao
gồm địa chất, đất,nớc, khí, bức xạ mặt trời. Trong quá trình tồn tại hàng tỷ năm, quả đất
và môi trờng bao quanh đã sản sinh ra một sản phẩm đó là oxy với lợng không lớn lắm,
là kết quả của quá trình hoá học hoặc lý hoá đơn thuần. Sau đó ozone đợc tạo thành dần
dần. Lớp ozone dày lên có tác dụng ngăn cản sự xân nhập các tia tử ngoại bức xạ mặt trời
lên bề mặt trái đất, vì vậy sự sống xuất hiện và tồn tại.
b) Từ khi xuất hiện sự sống
Khi xuất hiện sự sống đầu tiên, môi trờng toàn cầu chuyển sang một giai đoạn
mới. Môi trờng gồm hai thành phần, tuy lúc đầu cha phân biệt rõ lắm đó là phần vô



6


sinh và phần hữu sinh. Các sinh vật đầu tiên sống trong điều kiện vô cùng khắc nghiệt,
chủ yếu là các vi khuẩn kỵ khí (3,5 tỷ năm). Lúc này cha có quá trình hô hấp của các
sinh vật mà chủ yếu thông qua bằng con đờmg sinh hoá lên men để cung cấp năng lợng
cho các hoạt động sinh vật.
Sinh vật phát triển thông qua chọn lọc tự nhiên, bớc đầu là các sinh vật sơ khởi
có diệp lục đơn giản (tảo lam đã xuất hiện cách đậy 2,5 tỷ năm) nên có khả năng quang
hợp, hấp thụ CO2, H2O và thải ra khí O2. Nhờ quá trình quang hợp đã tạo ra sự biến đổi
sâu sắc về môi trờng sinh thái địa cầu, O2 đợc tạo ra nhanh chóng. từ đó, kéo theo sự
xuất hiện hàng loạt các vi sinh vật khác.
Lợng O2 tăng lên đáng kể đủ để tạo ra ozone (O3), lợng O3 từ từ tăng lên tạo

thành lớp ozone. Lớp ozone dày lên dày lên đủ để bảo vệ sự sống trên trái đất sinh sôi nảy
nở. Cùng với quá trình này, nhiệt độ trái đất ấm dần lên, sự phát triển nhanh của sinh vật
về chủng loại và số lợng.
Mặc dù trải qua hàng chục quá trình thay đổi địa chất, mối quan hệ phụ thuộc giữa
các yếu tố của môi trờng ngày càng chặt chẽ. Sự phát triển hệ gen của sinh vật cũng theo
đó ngày càng đa dạng và phong phú cả trên cạn lẫn dới nớc.
Trên trái đất dần dần hình thành các quyển: Khí quyển, thuỷ quyển, địa quyển (còn
gọi là thạch quyển) và sinh quyển. Sau đó xuất hiện loài ngời, quá trình tiến hoá loài đã
làm cho môi trờng sinh thái địa cầu có sự phong phú vợt bậc về số lợng lẫn chủng
loại. Bên cạnh chọn lọc tự nhiên đã xuất hiện hệ sinh vật phát triển theo chọn lọc nhân
tạo. Loài ngời đợc xem nh là một loài sinh vật siêu đẳng không những chỉ phụ thuộc
vào môi trờng tự nhiên mà còn có thể cải tạo môi trờng, bắt môi trờng phục vụ cho
cuộc sống của mình.
Từ đây môi trờng không chỉ vô sinh và hữu sinh mà còn có con ngời và các hoạt
động sống của con ngời. Từ đó xuất hiện các dạng môi trờng dân số xã hội, môi trờng
nhân văn, môi trờng đô thị, môi trờng nông thôn, môi trờng ven biển.v.v.. các loại môi
trờng này đều lấy con ngời làm trung tâm, các thành phần vật chất và môi trờng
khác liên quan chặt chẽ với sự sinh tồn và phát triển của loài ngời.
1.1.3. Thành phần môi trờng
Môi trờng nói chung bao gồm tập hợp tất cả các thành phần của thế giới vật chất
bao quanh có khả năng tác động đến sự tồn tại và phát triển của mọi sinh vật.
Môi trờng sống của con ngời bao gồm các thành phần môi trờng tự nhiên, môi
trờng xã hội, môi trờng nhân tạo.
- Môi trờng tự nhiên: bao gồm các yếu tố tự nhiên nh vật lý, hoá học, sinh học
tồn tại khách quan, ngoài ý muốn con ngời hoặc ít chịu tác động chi phối của con ngời.
- Môi trờng nhân tạo: gồm các yếu tố vật lý, sinh học, xã hội .v.v.. do con ngời
tạo dựng và chịu sự chi phối của con ngời.
- Môi trờng xã hội: gồm mối quan hệ giữa con ngời với con ngời (con ngời ở
đây với t cách là cá thể, cá nhân và nhân cách nghĩa là quan hệ giữa con ngời với con
ngời, con ngời với cộng đồng, cộng đồng với cộng đồng.

Ba thành phần môi trờng này cùng tồn tại, xen lẫn vào nhau và tơng tác chặt chẽ
với nhau. Các thành phần môi trờng luôn chuyển hoá và diễn ra theo chu kỳ, thông



7


thờng là ở dạng cân bằng động. Sự cân bằng này đảm bảo cho sự sống trên trái đất phát
triển ổn định. Các chu trình tuần hoàn phổ biến thờng gặp là: chủ trình tuần hoàn các
bon, nitơ, lu huỳnh, phospho ... gọi chung là chu trình sinh địa hoá học.
Sinh vật và môi trờng xung quanh luôn có quan hệ tơng hỗ lẫn nhau về vật chất
và năng lợng thông qua các thành phần về môi trờng nh khí quyển, thuỷ quyển, địa
quyển và sinh quyển, cùng các hoạt động của hệ mặt trời.
Sống là phơng thức tồn tại với những thuộc tính đặc biệt của vật chất trong điều
kiện nhất định của môi trờng. Trong quá trình xuất hiện, phát triển, tiến hoá, sự sống
luôn gắn chặt với môi trờng mà nó tồn tại - không hề có sự sống tồn tại ngoài môi trờng
và ngợc lại, cũng không có môi trờng không có sự sống. Không hề có sự sống trong
môi trờng mà nó tồn tại mà lại không thích ứng.
Con ngời vừa là một thực thể sinh học, vừa là một thực thể văn hoá - môi trờng
sống của con ngời (còn gọi là môi trờng nhân văn), là tổng hợp các điều kiện vật lý,
hoá học, sinh học, kinh tế, chính trị, xã hội, văn hoá bao quanh và có ảnh hởng đến sự
sống và phát triển của từng cá nhân và của các cộng đồng ngời.
1.1.4. Các quyển trên trái đất
a) Khí quyển (Atmosphere)
+ Cấu trúccủa khí quyển
Khí quyển hay môi trờng không khí là hỗn hợp các khí bao quanh bề mặt trái đất,
có khối lợng khoản 5,2x1015 tấn (0,0001% khối lợng trái đất).
Khí quyển đóng vai trò quyết định trong việc duy trì cân bằng nhiệt của trái đất,
thông qua quá trình hấp thụ bức xạ hồng ngoại từ mặt trời và tải phản xạ khỏi trái đất.

Khí quyển đợc chia thành nhiều tầng khác nhau theo sự thay đổi của chiều cao và chênh
lệch nhiệt độ, bao gồm:
- Tầng đối lu (Troposphere): cao đến 10km tính từ mặt đất. Nhiệt độ và áp suất
của tầng này giảm theo chiều cao. Trên mặt đất có nhiệt độ trung bình là 150C, lên đến độ
cao 10km chỉ còn -50 đến -800C.
- Tầng bình lu (Stratosphere): ở độ cao từ 10-50km. Đặc điểm của tầng bình clu
là nhiệt độ và áp suất của tầng này tăng theo chiều cao. Các nhà khoa học giải thích rằng
sự gia tăng nhiệt độ là do càng lên cao càng gần với lớp ozone. Lớp ozon là lớp khí trong
đó có hàm lợng khí ozone rất cao, có khả năng hấp thụ tia cực tím của mặt trời. Lớp
ozone xuất hiện ở độ cao từ 18-30km. Nồng độ ozone cao nhất ở độ cao 20-25km, cao
hơn 1000 lần so với ở tàng đối lu.
- Tầng trung lu (Mesosphere): ở độ cao từ 50-90km. Đặc điểm của tầng trung lu
là nhiệt độ giảm dần từ đỉnh của tầng bình lu (50km) đến hết tầng trung lu (90km).
Nhiệt độ giảm nhanh hơn ở tầng đối lu có thể đạt nhiệt độ -1000C.
- Tầng khí quyển (Thermosphere), và tầng ngoài (Exosphere). Đặc điểm của tầng
khí quyển là nhiệt độ tăng lên rất nhanh và rất cao. Mật độ phân tử khí ở đây rất loãng.
+ Thành phần khí ở tầng đối lu:
Khí quyển gồm các thành phần sau: Các khí không thay đổi nh O2 (20,95%), N2
(78,08%), Ar (0,93%), và một số khí khác nh Ne (18,18ppmV), He (5,24 ppmV), Kr(1,14
ppmV), Xe (0,087 ppmV); Các khí thay đổi nh hơi nớc (1- 4%, thay đổi tuỳ theo nhiệt



8


độ) và CO2 (0,03%, thay đổi tuỳ theo mùa); các dạng vết nh O3, NO, SO, CO các khí này
thờng thay đổi có hàm lợng rất thấp và thờng là các chất ô nhiễm trong không khí.
+ Vai trò của khí quyển
Khí quyển cung cấp oxy (cần thiết cho sự sống trên trái đất), CO2 (cần thiết cho

quá trình quang hợp của thực vật), cung cấp nitơ cho vi khuẩn cố định nitơ và các nhà
máy sản xuất amoniac để tạo chất nitơ cần thiết cho sự sống. Khí quyển còn là phơng
tiện vận chuyển nớc từ các đại dơng tới đất liền nh một chu trình tuần hoàn nớc.
Khí quyển có nhiệm vụ duy trì và bảo vệ sự sống trên trái đất. Nhờ khí quyển hấp
thụ hầu hết các tia vũ trụ và phầm lớn bức xạ điện từ của mặt trời không tới đợc mặt đất.
Khí quyển cchỉ truyền các bức xạ cận cực tím, cận hồng ngoại (3000-2500nm) và các
sóng radi (0,1-0,4 micron), đồng thời ngăn cản bức xạ cực tím có tính chất huỷ hoại mô
(các bức xạ dới 300nm).
b) Thuỷ quyển (Hydrosphere)
Thuỷ quyển bao gồm mọi nguồn nớc, ở đại dơng, biển, các sông hồ, băng tuyết,
nớc dới đất, hơi nớc, khối lợng thuỷ quyển ớc chừng 1,3818 tấn (0,03% khối lợng
trái đất) trong đó: 97% là nớc mặn, có hàm lợng muối cao, không thích hợp cho sự
sống của con ngời; 2% dới dạng băng ở hai đầu cực trái đất; 1% đợc con ngời sử
dụng (30% dùng cho tới tiêu, 50% dùng để sản xuất năng lợng, 12% dùng cho sản xuát
công nghiệp và 7% dùng cho sinh hoạt của con ngời).
Nớc là yếu tố không thể thiếu đợc của sự sống và đợc con ngời sử dụng vào
nhiều mục đích khác nhau. Tuy nhiên, hiện nay nớc mặt và nớc ngầm đang bị nhiễm
bẩn bởi các loại thuốc trừ sâu, phân bón có trong nớc thải vùng sản xuất nông nghiệp,
các loại nớc thải sinh hoạt và công nghiệp. Các bệnh tật đợc mang theo nớc thải sinh
hoạt đã từng gây tử vong hàng triệu ngời.
Bảng 1.1: Thể tích các khí trong không khí và trong đại dơng

Khí
Nitơ (N2)
Oxy (O2)
Dioxid Cacbon (CO2)

Trong không khí (%) Trong đại dơng (%)
78,08
48

20,95
36
0,035
15

c) Thạch quyển (Lithosphere)
Thạch quyển, còn gọi là môi trờng đất, bao gồm lớp vỏ trái đất có độ dày khoảng
60-70km trên mặt đất và 2-8km dới đáy biển. đất là hỗn hợp phức tạp các hợp chất vô
cơ, hữu cơ, không khí, nớc và là bộ phận quan trọng nhất của thạch quyển. Thành phần
vật lý, tính chất hoá học của thạch quyển nhìn chung tơng đối ổn định và có ảnh hởng
lớn đến sự sống trên địa cầu. Đất trồng trọt, rừng, khoáng sản là những tài nguyên đang
đợc con ngời khai thác triệt để, dẫn đến những nguy cơ cạn kiệt.
d) Sinh quyển (Biosphere).
Sinh quyển là nơi có sự sống tồn tại, bao gồm các phần của thạch quyển có độ dày
từ 2-3 km (kể từ mặt đất), toàn bộ thuỷ quyển và khí quyển (độ cao đến 10km - đến tầng
ozone). Các thành phần trong sinh quyển luôn tác động tơng hỗ lẫn nhau (ví dụ: khí O2
và CO2 phụ thuộc vào mức độ sinh tồn của thực vật và mức độ hoà tan của chúng trong
môi trờng nớc).



9


Sinh quyển có các cộng đồng sinh vật khác nhau từ đơn giản đến phức tạp, từ dới
nớc đến trên cạn, từ xích đạo đến các vùng cực (trừ những miền khắc nghiệt)
Sinh quyển không có giới hạn rõ rệt vì chúng nằm cả trong các quyển vật lý và
không hoàn toàn liên tục vì chỉ tồn tại và phát triển trong những điều kiện môi trờng
nhất định. Trong sinh quyển ngoài vật chất, năng lợng còn có thông tin với tác dụng duy
trì cấu trúc và cơ chế tồn tại, phát triển của các vật thể sống. Dạng thông tin phức tạp và

cao nhất là trí tuệ con ngời, có tác dụng ngày càng mạnh mẽ đến sự tồn tại và phát triển
trên trái đất.
1.1.5. Chu trình sinh địa hoá học
a) Khái niệm
Là chu trình vận động các chất vô cơ trong hệ sinh thái theo đờng từ ngoại cảnh
chuyển vào trong cơ thể sinh vật, rồi đợc chuyển lại vào môi trờng. Chu trình vận động
các chất vô cơ ở đây khác với sự chuyển hoá năng lợng đi qua các bậc dinh dỡng ở chỗ
nó đợc bảo toàn và không bị mất đi một phần nào dới dạng năng lợng và không sử
dụng lại
Nguồn vật chất
Môi trờng
Cơ thể sống
Trong hơn 90 nguyên tố đợc biết trong thiên nhiên có khoảng 30-40 nguyên tố cần thiết
cho cơ thể sống. Một số nguyên tố nh Cácbon, Oxy, Nitơ, Hydro, Phosho ... cơ thể đòi hỏi với
số lợng lớn, một cố nguyên tố khác cơ thể đòi hỏi một lợng nhỏ, có khi cực nhỏ (vi lợng),
nhng hết sức cần thiết nh: Đồng, Mangan, cần cho phản ứng oxy hoá - khử.

Chu trình sinh địa hoá hoá học là một trong những cơ chế cơ bản để duy trì sự cân
bằng trong sinh quyển và đảm bảo sự cân bằng này thờng xuyên, ngời ta phận loại hai
chu trình sinh địa hoá học:
- Chu trình hoàn hảo: Chu trình của những nguyên tố nh Cácbon, Nitơ mà giai
đoạn ở dạng khí, chúng chiếm u thế trong chu trình mà khí quyển là nơi dự trữ chính của
những nguyên tố đó, mặt khác từ cơ thể sinh vật chúng trở lại ngoại cảnh tơng đối nhanh.
- Chu trình không hoàn hảo: Chu trình của những nguyên tố nh Phospho, Lu
huỳnh, những chất này trong quá trình vận chuyển bị đọng lại thể hiện qua chu kỳ lắng
đọng trong hệ sinh thái khác nhau của sinh quyển. Chúng chỉ có thể vận chuyển đợc
dới tác động của những hiện tợng xảy ra trong thiên nhiên (sự sói mòn), hoặc dới tác
động của con ngời
b) Chu trình tuần hoàn nớc
+ Vai trò của nớc trong môi trờng sinh thái

Nớc rất quan trọng cho sự sống, tất cả sinh vật và con ngời đều cần đến nớc.
Nớc giúp cho quá trình trao đổi vận chuyển thức ăn, tham gia vào các phản ứng sinh hoá
học và các mối liên kết cấu tạo trong cơ thể ngời, động vật, thực vật. ở đâu có nớc thì
thì ở đó đã và sẽ có sự sống và ngợc lại ở đâu có sự sống thì ở đó tất yếu phải có nớc.
Trong cơ thể ngời, nớc chiếm 65%, khi mất nớc 6-8% con ngời cảm giác mệt
mỏi, nếu mất nớc 12% sẽ hôn mê và có thể tử vong. Trong cơ thể động vật có 70% là
nớc, ở thực vật đặc biệt ở da hấu có thể đến 90% là nớc.
Ngoài ra nớc còn cần cho sản xuất nông nghiệp, công nghiệp, trong y học, giao
thông vân tải, du lịch ...



10


Bảng 1.2: Các dạng tồn tại của nớc

Dạng nớc
Đại dơng
Đá băng
Nớc ngầm
Hồ ao nớc ngọt
Biển nội địa
Độ ẩm của đất
Hơi nớc trong không khí
Sông, lạch

Thể tích (km3x106)
507,2
11,2

3,2
0,048
0,04
0,025
0,005
0,0005

Tỷ lệ (%)
97,22
2,15
0,61
0,009
0,008
0,005
0,001
0,0001

Bảng 1.3: Thời gian tồn đọng của các dạng nớc trong tuần hoàn nớc

Địa điểm
Khí quyển
Các dòng sông
Đất ẩm
Các hồ lớn
Nớc ngầm nông
Tầng pha trộn của các đại dơng
Sông, lạch
Nớc ngầm sâu
Chóp băng nam cực

Thời gian lu trữ nớc
9 ngày
2 tuần
2 tuần đến 1 năm
10 năm
10-100 năm
120 năm
300 năm
đến 10.000 năm
10.000 năm

Hình 1.1: Sơ đồ chu trình tuần hoàn nớc

Trong chu trình tuần hoàn nớc: nớc vận chuyển không đổi giữa thuỷ quyển, khí
quyển và sinh quyển nhờ năng lợng mặt trời và trọng lực. Tổng lợng nớc chảy tràn
hàng năm từ đất liền ra đại dơng khoảng 10,3x1015gallon. Nớc luôn chuyển đổi liên tục
qua nhiều trạng thái, phần lớn qua các dạng nh: băng tuyết; bay hơi; sự thoát hơi nớc ở
thực vật; động vật; con ngời ; ma.



11


+ Tác động của con ngời
Tổng khối lợng nớc trên trái đất là không đổi, nhng con ngời có thể làm thay
đổi chu trình tuần hoàn nớc:
- Dân số tăng làm mức sống, sản xuất công nghiệp, kinh tế đều tăng, tăng nhu cầu
của con ngời đối với môi trờng tự nhiên có tác động đến tuàn hoàn nớc.
- Nhu cầu nớc cho sinh hoạt, nớc cho sản xuất công nghiệp, nông nghiệp tăng

làm giá nớc tăng lên.
- Các thành phố lớn, khu đô thị, nguồn nớc sạch càng khan hiếm.
- Đô thị hoá cùng với hệ thống thoát nớc, cống rãnh xuống cấp làm tăng sự ngập
lụt làm ảnh hởng đến quá trình lọc, bay hơi và sự thoát hơi nớc diễn ra trong tự nhiên.
- Sự làm đầy tầng nớc ngầm xảy ra với tốc độ ngày càng chậm.
Nh vậy con ngời có thể làm thay đổi chất lợng nớc mà môi trờng tự nhiên danh
cho con ngời và có thể dẫn đến tình trạng khan hiếm nguồn nớc từ sông, hồ, nớc ngầm
trên hành tinh này, vì vậy con ngời cần con ngời phải hiểu và biết bảo vệ nguồn nớc.
c) Chu trình tuần hoàn Cacbon
Các quá trình trong chu trình tuần hoàn cacbon gồm: quá trình quang hợp, quá
trình phân hủy các sản phẩm bài tiết và một số quá trình khác nh quá trình hô hấp, quá
trình khuyếch tán khí CO2 trong khí quyển.
Khí quyển là nguồn cung cấp cacbon (chủ yếu ở dạng CO2) chính trong chu trình
tuần hoàn cacbon. CO2 đi và hệ sinh thái nhờ quang hợp và trở lại vào khí quyển nhờ quá
tình hô hấp và quá trình đốt cháy.
Cacbon có thể tồn tại trong thời gian dài dới dạng vô cơ nh CO2 (dới dạng hoà
tan và khí); H2CO3 (hoà tan); HCO3 (hoà tan); CO3 (hoà tan nh:CaCO3, NaCO3 ...) hoặc
ở dạng hữu cơ nh Glucose, acid acetic, than, đầu, khí.
Hình 1.2: Chu trình tuần hoàn cácbon.

Một số tác động của con ngời làm tăng lợng CO2 trong không khí, nớc:
- Đốt cháy nhiên liệu (xăng, dầu, than đốt cháy củi gỗ làm trái đất nóng lên, tăng
nhiệt độ trên trái đất - Hiệu ứng nhà kính.
- Tăng CO2 và một số chất ô nhiễm khác (NOx, SOx), gây ma acid (pH 4,0) làm
cá chết, thay đổi pH đất, ảnh hởng đến cây trồng.
- Sự nóng lên toàn cầu có thể làm tan băng ở Nam cực, tăng mực nớc biển, thay
đổi khí hậu, thay đổi sản lợng ngũ cốc và lợng ma.

12


d) Chu trình tuần hoàn Oxy (O2)
Qua nghiên cứu chu trình cacbon, ta thấy trong chu trình có mô tả mô tả sự vận
chuyển oxy vì các phân tử này đều có sự hiện diện của O2.
Trong chu trình tuẩn hoàn oxy thì oxy đợc thải vào không khí từ các sinh vật tự
dỡng bằng quá trình quang hợp. Sinh vật tự dỡng và dị dỡng đề hấp thu oxy qua quá
trình hô hấp. Thật ra, tất cả oxy trong không khí đều là nguồn gốc phát sinh sự sống. đầu
tiên oxy đợc giải phóng từ quá trình quang hợp của các sinh vật tự dỡng (phần lớn là
cianobacteria) sống trong môi trờng nớc. Trải qua 2 tỷ năm lợng oxy trong không khí
tăng lên hiện nay đạt tỷ lệ gần 21% và là nguồn gốc phát sinh các sinh vật đa bào, cũng
nh động vật có xơng sống - vì các loài này nhu cầu oxy rất cao.
đ) Chu trình tuần hoàn Nitơ (N)
Chu trình tuần hoàn nitơ có vai trò quan trọng trong việc chuyển nitơ trong không
khí sang dạng mà thực vật và động vật có thể sử dụng đợc. Trong khí quyển nitơ chiếm
khoảng 78% (hầu hết ở dạng khí). Khí nitơ chỉ phản ứng hoá học ở những điều kiện nhất
định. Hầu hết các sinh vật đều không thể sử dụng nitơ trong không khí, chỉ sử dụng nitơ
dới dạng nitrat (NO3) hoặc nitrit (NO2). Nếu không có nitơ thì protein và acid nucleic
không thể đợc tổng hợp trong cơ thể động vật, thực vật cũng nh con ngời. Các quá
trình chính trong chu tình tuần hoàn nitơ:
Hình 1.3: Chu trình tuần hoàn nitơ

- Cố định nitơ: Nitơ đợc các vi khuẩn cố định, thờng sống trong các nốt sần rễ
cây họ đậu, chuyển nitơ dạng khí sang NO3.
- Amon hoá: Các vi khuẩn phân huỷ sẽ phân huỷ các acid amin từ xác chết của
động vật và thực vật giải phóng NH4OH.
- Nitrat hoá: Các vi khuẩn hoá tổng hợp sẽ oxit hoá NH4OH để tạo thành nitrat và
nitrit, năng lợng đợc giải phóng để sẽ giúp cho phản ứng giữa oxy và nitơ trong không
khí tạo thành nitrat.

- Khử nitrat hoá: Các vị khuẩn kỵ khí phá vỡ các nitrat, giải nitơ trở lại vào khí
quyển.



13


Một số tác động của con ngời vào chu trình tuần hoàn nitơ:
- Sử dụng phân bón đạm để tăng năng suất cây trồng, làm tăng tốc độ khử nitrit,
nitrat đi vào nớc ngầm. Lợng nitơ cuối cùng cũng chảy ra sông, suối, hồ và cửa sông.
tại đây có thể sinh ra hiện tợng phú dỡng hoá môi trờng nớc và đất.
- Làm tăng sự lắng động nitơ trong không khí vì cháy rừng và đốt nhiên liệu. Cả
hai quá trình này đều giải phóng các dạng nitơ rắn ở trạng thái bụi.
- Chăn nuôi gia súc làm thải vào môi trờng một lợng lớn khí amoniac (NH3) qua
chất thải của chúng, sẽ ngấm dần vào đất, nớc ngầm và lan truyền sang các khu vực
khác do chảy tràn.
e) Chu trình tuần hoàn Phospho (P)
Chu trình tuàn hoàn phospho là chu trình không hoàn hảo. Phospho là chất cơ bản
của sinh chất có rtrong sinh vật cần cho sự tổng hợp các chất nh acid nucleic, chất dự trữ
năng lợng ATP, ADP.
- Nguồn dự trữ phospho: trong thạch quyển dới dạng hoả nham, hiếm có trong
sinh quyển. Phospho có khuynh hớng trở thành yếu tố giới hạn cho hệ sinh thái.
- Sự thất thoát phospho là do tạo trầm tích sâu hoặc chuyển vào do ngời và động vật.
Hình 1.4: Chu trình tuần hoàn phospho

Hiện nay phospho là khâu yếu nhất trong mạng lới dinh dỡng. Với sự gia tăng
nhu cầu phospho, sói mòn (do đốt phá rừng), thì nguồn dự trữ phospho có nguy cơ sẽ cạn
kiệt dần.
Khi xảy ra sự mất cân bằng ở các chu trình tuần hoàn thì sẽ có sự cố về môi trờng,

ảnh hởng đến sự tồn tại của sinh vật và con ngời trong một khu vực hay toàn cầu.
1.2. Hệ sinh thái.
1.2.1. Các khái niện
- Quần thể: là một nhóm cá thể của một loài, sống trong một khoảng không gian
xác định, có nhiều đặc điểm đặc trng cho cả nhóm mà không phải của từng cá nhân của
nhóm. Hoặc quần thể là cà thể của cùng một loài sống trong cùng khu vực.
- Quần xã: là tập hợp các quần thể sinh vật của nhiều loài khác nhau đợc hình
thành trong quá trình lịch sử cùng sống trong một khoảng thời gian xác định (sinh cảnh),



14


nhờ các mối liên hệ sinh thái tơng hỗ mà nó gắn bó với nhau nh một thể thống nhất,
loài có vai trò quyết định sự tiến hoá của quần xã là loài u thế sinh thái. Sinh cảnh là môi
trờng vô sinh. Trên thực tế để dễ nhận biết và phân biệt ngời ta dùng chỉ thị là thảm
thực vật, vỉ yếu tố thực vật thờng chiếm u thế trong một sinh cảnh và có ảnh hởng rõ
rệt đến sinh cảnh
Tập hợp các các sinh, vật cùng các mối quan hệ khác nhau giữa các sinh vật đó và
các mối tác động tơng hỗ giữa chúng với môi trờng, với các yếu tố vô sinh tạo thành hệ
thống sinh thái (Ecosystem), gọi tắt là hệ sinh thái. Hệ sinh thái là hệ chức năng gồm các
quần xã, các cơ thể sống và môi trờng của nó dới tác động của năng lợng mặt trời.
Nhà Sinh thái học ngời Anh, A Tansley đề xuất khái niệm sinh thái (Ecosystem):
"Sinh vật là thế giới vô sinh (không sống) ở xung quanh có quan hệ khăng khít với nhau
và thờng xuyên có tác động qua lại".
Hệ sinh thái là một hệ thống tác động qua lại giữa thực vật, động vật và con ngời
với môi trờng vật lý bao quanh chúng thể hiện qua dòng năng lợng từ đó tạo nên chu
trình vật chất.
Thuật ngữ hệ sinh thái có thể áp dụng cho những quy mô khác nhau, ví dụ nh: Hệ sinh

thái nhỏ - Gốc cây gỗ; Hệ sinh thái tơng đối nhỏ - Một cái ao; Hệ sinh thái vừa - Một khu rừng;
Hệ sinh thái lớn - Đại dơng; Hệ sinh thái khổng lồ - Trái đất. Hệ sinh thái không nhất thiết phải
là một khu rộng lớn, nhng phải có quần xã sinh sống.

Để khảo sát một hệ sinh thái cần xem hai mặt:
- Cấu trúc của hệ sinh thái, nh: Các vấn đề về số loài, số lợng các nhóm sinh vật
và đặc tính của môi trờng.
- Chức năng của hệ sinh thái, nh: Các vấn đề liên quan đến tốc độ ccủa quá trình
chuyển hoá năng lợng và trao đổi chất.
1.2.2. Thành phần của hệ sinh thái
Hệ sinh thái hoàn chỉnh bao gồm các thành phần chủ yếu sau:
- Các yếu tố vật lý - để tạo nguồn năng lợng: ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm, áp suát,
dòng chảy ...
- Các yếu tố vô cơ: Gồm những nguyên tố và hợp chất hoá học cần thiết cho sự
tổng hợp chất sống. Các chất vộ cơ có thể là khí (O2, CO2, N2) thể lỏng (nớc), dạng rắn
nh các chất khoáng (Ca, PO43-, Fe ...) tham gia vào chu trình tuần hoàn vật chất.
- Các chất hữu cơ (các chất mùn, acid amin, protein, lipid, glucid) là những chất
đóng vai trò làm cầu nối giữa thành phần vô sinh và hữu sinh, chúng là sản phẩm của quá
trình trao đổi vật chất giữa hai thành phần vô sinh và hữu sinh của môi trờng.
1.2.3. Chuỗi và lới thức ăn
Trong thiên nhiên, các nhóm thực vật, động vật, nấm, vi khuẩn (với vô vàn cá thể)
sống chung với nhau, liên kết với nhau bởi những mối quan hệ chủ yếu là dinh dỡng và
phân bố. Tức là mối quan hệ mà trong đó luôn diễn ra cuộc đấu tranh về không gian sống
và thức ăn.
Mối quan hệ về thức ăn thể hiện bằng một chuỗi dinh dỡng đợc bắt đầu bằng
sinh vật tự dỡng sau đó là một số sinh vật này làm thức ăn cho cho một số sinh vật khác,



15

rồi nhóm này làm thức ăn cho nhóm khác. Điều đó tạo thành một chuỗi liên tục từ mức
thấp đến mức cao, bắt đầu bằng mức độ tổng hợp sản phẩm, tiếp đến là một số mức độ
tiêu thụ, chuỗi này đợc gọi là chuỗi thức ăn. Nhiều chuỗi thức ăn tạo thành lới thức ăn.
Chuỗi thức ăn là chuỗi mà các sinh vật sau ăn các sinh vật trớc. Nếu ta xếp các
sinh vật trong chuỗi thức ăn theo các bậc dinh dỡng, Các bậc dinh dỡng liên tiếp nhau
tạo nên tháp sinh thái.
Khi quan sát tháp sinh thái sẽ cho ta một số thông tin nh: tổng năng lợng của
mỗi hệ sinh thái tuân theo nguyên tắc nhiệt động học, năng lợng cung cấp từ nguồn thức
ăn cho sinh vật cấp trên trên luôn luôn thấp hơn cấp dới, vì:
- Một số thức ăn khi sinh vật ăn không đợc hấp thu, không cung cấp năng lợng
có ích.
- Phần lớn năng lợng đợc hấp thu, đợc dùng cho các quá trình sống hoặc mất
mát đi dới dạng nhiệt khi chuyển từ dạng này sang dạng khác và vì vậy cũng không đợc
dự trữ trong cấp dinh dỡng khi ăn chúng.
- Các con vật ăn mồi không bao giờ đạt đợc hiệu quả 100%. Ví dụ nếu có đủ cáo
để ăn hết thỏ trong mua hè (lúc nguồn thức ăn phong phú) thì mùa đông lại có quá nhiều
cáo mà lại khan hiếm thỏ. Theo nguyên tắc ngón tay cái, chỉ khoảng 10% năng lợng
sinh vật tiêu thụ bậc 1 hiện diện ở bậc cao kế tiếp. Năng lợng này đợc tích lũy lại trong
sinh quyển. Ví dụ cần 100kg cỏ để tạo thành 10 kg thỏ và 10 kg thỏ thì tạo thành 1kg cáo.
Hình I. 5: Các dạng tháp sinh thái (theo Whittaker năm 1961)
15

0,1,

0,1

100

0,7

12

1,5x104

1,3

27

7,2x1010

17,7

280

Tháp số lợng
2

(Số lợng/m )

Tháp sinh khối
2

(g chất khô/m )

Tháp năng suất
(mg chất khô/m2/ngày)

1.2.4. Cấu trúc hệ sinh thái

Chức năng hệ sinh thái có thể chia làm 3 nhóm:
+ Sinh vật sản xuất (Sinh vật tự dỡng)
Chủ yếu là thực vật xanh, có khả năng chuyển hoá quang năng thành hoá năng nhờ
quá trình quang hợp, năng lơng này đợc tập trung dới dạng các hợp chất hữu cơ điển hình
nh glucid, protid, lipid, tổng hợp từ các chất khoáng (các chất vô cơ có trong môi trờng).
+ Sinh vật tiêu thụ (phân theo cấp 1,2.3)
Chủ yếu là động vật. Tiêu thụ các hợp chất hữu cơ phức tạp có sẵn trong môi trờng:
- Sinh vật tiêu thụ bậc 1: Tiêu thụ trực tiếp các sinh vật sản xuất, chủ yếu là động
vật ăn thực vật (cây, cỏ, hoa, trái ...). Các động vật, thực vật sống ký sinh trên cây xanh
cũng thuộc loại này.
- Sinh vật tiêu thụ bậc 2: ăn các sinh vật tiêu thụ bậc 1. Gồm các động vật ăn thịt,
ăn các động vật ăn thực vật.
- Sinh vật tiêu thụ bậc 3: Thức ăn chủ yếu là các sinh vật tiêu thụ bậc 2. Đó là các
động vật ăn thịt ăn các động vật ăn thịt khác.



16


+ Sinh vật phân huỷ:
Sinh vật phân huỷ là những vi sinh vật hoặc động vật nhỏ bé hoặc các sinh vật hoại
sinh có khả năng phân huỷ các chất hữu cơ thành vô cơ. ngoài ra còn có nhóm các sinh
vật chuyển hoá chất vô cơ từ dạng này sang dạng khác (nh nhóm vi khuẩn chuyển hoá
NH4 thành NO3). Nhờ quá trình phân huỷ này, sự khoáng hoá dần dần mà các chất hữu cơ
đợc thực hiện đợc chuyển hoá thành chát vô cơ.
Hình I.6: Cấu trúc tóm tắt các hệ sinh thái
Sinh vật sản xuất

Sinh vật tiêu thụ

Các chất vô sinh

Sinh vật phân huỷ

Để duy trì chất lợng môi trờng hay nói đúng hơn duy trì đợc cân bằng tự nhiên,
cũng nh để tất cả các hoạt động của con ngời đạt hiệu quả tốt nhất, vừa phát triẻn kinh
tế vừa hài hoà với tự nhiên thì việc quy hoạch và quản lý lãnh thổ trên quan điểm sinh thái
sẽ là giải pháp hữu hiệu nhất. Theo yêu cầu của con ngời, các hệ sinh thái tự nhiên có
thể phân thành: Hệ sinh thái sản xuất, Hệ sinh thái bảo vệ, Hệ sinh thái đô thị, Hệ sinh
thái với các mục đích khác nhau (Du lịch, giải trí, khai thác mỏ ...)
Quy hoạch sinh thái cũng có nghĩa là sắp xếp và quản lý cân đối hài hoà cả 4 loại
sinh thái này
1.2.5. Các quá trình chính trong hệ sinh thái
Trong hệ sinh thái luôn diễn ra các quá trình chính, đó là quá trình trao đổi năng
lợng, tuần hoàn các chất và sự tơng tác giữa các loài.
Hình I.7: Lới thức ăn
Cáo

Cú

Rắn

Chuột

Côn trùng

Chuột

Chim

Thực vật (sản xuất)



17

Thỏ


Nguồn năng lợng trong hệ sinh thái có nguồn gốc chủ yếu từ ánh sáng mặt trời
(thông qua quang hợp) và năng lợng hoá học (thông qua chuỗi thức ăn). Thông qua
chuỗi thức ăn bậc dinh dỡng trên sẽ nhận đợc khoảng 10% năng lợng từ bậc dinh
dỡng thấp. Có một số trờng hợp ngoại lệ nh bò ăn cỏ 7%, thỏ 20%, ốc sên 33%.
Mọi sinh vật sống chính là nguồn thực phẩm quan trọng cho các sinh vật khác.
Nh vậy, có thể hiểu chuỗi thức ăn là một chuỗi sinh vật mà sinh vật sau ăn sinh vật
trớc, lới thức ăn (food web) gồm nhiều chuỗi thức ăn.
Ví dụ: Sâu ăn lá; chim sâu ăn sâu, diều hâu ăn chim sâu. Khi cây, sâu, chim sâu, diều hâu
chết thì chúng sẽ bị các vi sinh vật phân huỷ.

1.2.6. Đặc trng của hệ sinh thái
Đặc trng cơ bản của hệ sinh thái tự nhiên là khả năng tự lập lại cân bằng, nghĩa
là mỗi khi bị ảnh hởng bởi một nguyên nhân nào đó thì lại có thể phục hồi để trở về
trạng thái ban đầu.
Đặc trng này đợc coi là khả năng thích nghi của hệ sinh thái. Khả năng tự thích
nghi này phụ thuộc vào cơ chế cấu trúc - chức năng của hệ, thể chế này biểu hiện chức
năng của hệ trong mỗi giai đoạn phát triển. Những hệ sinh thái trẻ nói chung là ít ổn định
hơn một hệ sinh thái đã trởng thành.
- ở hệ sinh thái trẻ: Cấu trúc của hệ sinh thái trẻ bao giờ cũng giản đơn, số lợng
các loại ít và số lợng cá thể trong mỗi loài cũng không nhiều lắm. Do vậy quan hệ tơng

tác giữa các yếu tố trong thành phần không phức tạp.
- ở hệ sinh thái phát triển và trởng thành, số lợng thể loại và cá thể tăng lên,
quan hệ tơng tác cũng phức tạp hơn. Do số lợng lớn và tính đa dạng của các mối liên
hệ, các tơng quan tác động và ảnh hởng lần nhau nên dù xảy ra một sự tắc nghẽn nào
hay sự mất cân bằng ở một khu vực nào đó cũng không dẫn đến sự rối loạn chung của
toàn bộ hệ sinh thái.
Nh vậy, trong hệ sinh thái luôn tồn tại mối quan hệ nhân quả tính ổn định và tính
phong phú về tình trạng, về chủng loại trong thành phần của hệ sinh thái với cân bằng
của hệ sinh thái, Hệ sinh thái càng trởng thành thì cân bằng môi trờng càng lớn.
Hệ sinh thái nào đó nếu còn tồn tại có nghĩa là đều đặc trng bởi một sự cân bằng
sinh thái nhất định. Thế ổn định biểu thị sự tơng quan về số lợng các loài, về chất
lợng, về quá trình chuyển hoá năng lợng, về thức ăn của toàn hệ.... Nhng nếu cân bằng
bị phá vỡ thì toàn hệ sẽ thay đổi. Cân bằng mới sẽ phải lập lại, có thể tốt, có thể không tốt
cho sự tiến hoá.
Hệ sinh thái thực hiện chức năng tự lập lại cân bằng thông qua hai quá trình chính,
đó là sự tăng về số lợng cá thể và sự tự lập cân bằng thông qua các quá trình chính sinh
địa hoá học, giúp phục hồi hàm lợng các chất dinh dỡng có ở hệ sinh thái trở về mức
độ ban đầu sau mỗi lần bị ảnh hởng.
Hai cơ chế trên chỉ có thể thực hiện đợc trong một thời gian nhất định. Nếu
cờng độ vợt qua khả năng tự lập lại cân bằng thì sẽ dẫn đến hậu quả cuối cùng là hệ
sinh thái bị huỷ diệt.



18


1.2.7 Một số nguyên nhân phá vỡ sự cân bằng sinh thái
Sự cân bằng của hệ sinh thái bị phá vỡ do quá trình tự nhiên và nhân tạo.
Các quá trình tự nhiên nh núi lửa hoạt động, động đất ...

Các quá trình nhân tạo chính là các hoạt động sống của con ngời nh tiêu diệt
một số loài thực vật hay động vật, hoặc đa vào hệ sinh thái một hay nhiều loại sinh vật
mới lạ; hoặc phá vỡ nơi c trú vốn đã ổn định từ trớc tới nay của các loài, hoặc quá trình
gây ô nhiễm độc hại; hoặc sự tăng nhanh số lợng và chất lợng một cách đột ngột của
một loài nào đó trong hệ sinh thái làm phá vỡ sự cân bằng.
Sau đây là một số ví dụ:
- ở Châu Phi, có thời kỳ chuột quá nhiều, ngời ta tìm cách tiêu diệt không còn một con.
Tởng rằng có lợi, nhng sau đó mèo cũng bị tiêu diệt và chét vì đói và bệnh tật. từ đó lại sinh ra
điều rất tai hại nh mèo điên và bệnh dịch.
- Sinh vật ngoại lai chính là mối lo toàn cầu. Hiệp Hội bảo tông thien nhiên thế giới
(WCU) đã công bố danh sách 100 loài sinh vật du nhập nguy hiểm nhất. Chúng sẽ tàn phá thế
giới nếu để "xổng" khỏi nơi c trú bản địa mà thờng có sự trợ giúp của con ngời. Trong 100
loài có một số loài rất quyến rũ nhdạ lan hơng nớc và sên sói đỏ, loài rắn cây mày nâu và lợn
rừng. Nguyên nhân chính do con ngời mở đờng cho nhiều loài sinh vật nguy hại bành trớng.
Ví dụ nh loài cầy mangut nhỏ đợc đa từ Châu á tới Tây ấn Độ để kiểm soát nạn chuột.
Nhng nó đã mau chóng triệt hại một số loài chim, bò sát và lỡng c ở vùng này; loài kiến "mất
trí" đã tiêu diệt 3 triệu con cua trong 18 tháng trên đảo Giáng sinh, ngoài khơi ấn Độ dơng.
- ở vùng Đồng tháp mời và rừng tràn U Minh của nớc ta hiện đang phát triển tràn lan
một loài cây có tên là cây là cây mai dơng (còn gọi là cây xấu hổ - cây trinh nữ). Cây mai dơng
có nguồn gốc từ Trung Mỹ, chúng sinh sản rất nhanh nhờ gió lẫn sinh sản vô sinh từ thân cây đang
sống. Bằng nhiều cách chúng đã đợc du nhập vào Châu Phi, Châu á, Châu úc và đặc biệt chúng
thích hợp phát triển ở vùng đất ngập nớc thuộc vùng nhiệt đới. Tại rừng tràm U Minh cây mai
dơng đã bành trớng trên một diện tích rộng lớn. Nếu tình trạng này còn tiếp diễn thì trong vài
năm tới rừng tràm U Minh sẽ biến thành rừng cây mai dơng. Do tốc độ phát triển nhanh loài cây
này, đã lấn áp cỏ - nguồn thức ăn chính cho sếu, cá, vì vậy ảnh hởng đến cá và sếu ở tràm chim.
- ốc bơu vàng (Pilasisnensis) đợc nhập khẩu và nớc ta khoả 10 năm nay. Lúc đầu
chúng đợc coi là loại thực phẩm giàu đạm, dễ nuôi trồng mang lại lợi ích kinh tế cao. Nhng do
sinh sản quá nhanh mà thức ăn chủ yếu là lúa, ốc bơu vàng đã phá hoại nghiêm trọng mùa màng
ở các tỉnh phía nam. Đại dịch này đang phát triển dần ra các tỉnh Trung du và Miền Bắc.
- Cá hổ pirama (còn gọi là cá kim cơng, cá răng - Serralmus natereri) xuất hiện trên thị

trờng cá cảnh nớc ta vào khoảng thời gian 1996-1998. Đây là loài cá có nguồn gốc từ sông
Amazon, Nam Mỹ, thuộc loại ăn thịt, hung dữ. Nhiều nớc đã có quy định nghiêm ngặt khi nhập loài
này, vì khi chúng có mặt trong sông, động vật thuỷ sinh sẽ bị chúng tiêu diệt toàn bộ, tác hại thật khó
lờng. Trớc nguy cơ này Bộ Thuỷ sản đã có chỉ thị nghiêm câm nhập khẩu, phát triển loại cá này.

Nh vậy khi một mắt xích quan trọng trong hệ sinh thái bị phá vỡ thì thì hệ sinh
thái đó dễ dàng bị phá vỡ.
1.2.8 Sinh thái học
Qua những nghiên cứu đã nêu ở trên ta có thể hiểu " Sinh thái học là môn học
nghiên cứu những tác động qua lại giữa các cá thể, giữa những cá thể và những yếu tố vật
lý, hoá học tạo nên môi trờng sống của chúng"
Sinh Thái học là khoa học nghiên cứu về nơi ở, nơi sống của sinh vật, nghiên cứu
về mối quan hệ giữa sinh vật và điều kiện cần thiết cho sự tồn tại của sinh vật.



19


đối tợng nghiên cứu của sinh thái học chính là các hệ sinh thái. Nghiên cứu hệ sinh thái
bao gồm các hệ sinh thái tự nhiên nh ao, đại dơng, rừng, sa mạc, hệ thực vật, hệ động
vật ... ngoài ra còn có các hệ sinh thái nhân tạo nh ruộng rẫy, vờn cây ăn trái và một số
các hệ khác.
1.3. Các yếu tố sinh thái và sự thích nghi của sinh vật
Trong môi trờng, sự sinh trởng và phát triển của sinh vật luôn chịu tác động của
rất nhiều yếu tố sinh thái (gồm các yếu tố trực tiếp và gián tiếp). Các yếu tố này rất đa
dạng, chúng có thể là tác nhân có lợi cung nh có hại đối với các sinh vật.
1.3.1. Các yếu tố sinh thái
Trong các yếu tố sinh thái có những yếu tố cần thiết cho đời sông sinh vật, cung có
những yếu tố tác động có hại. Tập hợp các yếu tố tác động cần thiết cho sinh vật mà thiếu

nó sinh vật không thể tồn tại đợc, 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 trờng là: Môi trờng đất, môi trờng
nớc, môi trờng không khí và môi trờng các sinh vật khác (thí dụ sinh vật kỵ khí).
Dựa vào nguồn gốc và đặc trng tác động của các yếu tố sinh thái, ngời ta chia ra
nhóm các yếu tố vô sinh và nhóm các yếu tố hữu sinh.
Hình I.8: Sơ đồ về các yếu tố sinh thái trong môi trờng
sông thờng xuyên tác động lên đời sông của thỏ

+ 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 CO2, N2, O2, C, H2O 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, nớc, 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 hớng phơi của
địa hình).
Sự phân loại các nhóm sinh thía nh trên, chủ yếu cho các sinh vật trên cạn. Đối
với các sinh vật dới nớc cũng chịu tác động tổng hợp của nhiều của nhiều yếu tố do
tính chất của môi trờng nớc quyết định.



20


+ Yếu tố hữu sinh: Gồm các cá thể sống nh: thực vật, động vật, nấm, vi sinh vật...
Mỗi sinh vật thờng chịu ảnh hởng trực tiếp hoặc gián tiếp của các cơ chế khác nhau
trong mối liên hệ cùng loài hay khác loài ở môi trờng xung quanh. Các yếu tố này là thế
giới hữu cơ, một thành phần rất quan trọng của môi trờng.
- Thực vật: ảnh hởng trực tiếp và tơng hỗ của các thực vật sống cùng (cơ học,
công sinh, kỵ khí) ảnh hởng gián tiếp làm thay đổi môi trờng sống qua các sinh vật khác
(qua động vật và vi sinh vật), qua môi trờng 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 trờgn sống.
Yếu tố sinh thái giới hạn là yếu tố mà khi tác động đến sinh vật đợc giới hạn từ
điểm cực hại thấp đến điểm cực hại cao qua điểm cực thuận. Dới điểm cực hại thâp và
trên điểm cực hại cao sinh vật không tồn tại đợc. Nhiệt độ. nồng độ muối, pH, chất độc...
đợc coi là những yếu tố giới hạn đối với sinh vật. Nếu các sinh vật có phạm vi chống
chịu rộng đối với yếu tố sinh thái nào đó mà có hàm lợng vừa phải và ổn định trong môi
trờng thì yếu tố này không phải là yếu tố giới hạn sinh thái. Ngợc lại nếu sinh vâẹy có
phạm vi chống chịu hẹp đối với yếu tố thay đổi nào đó, thì chính yếu tố đó là yếu tố sinh
thái giới hạn.
Ví dụ, oxy trong khí quyển không phải là yếu tố sinh thái giới hạn đối với sinh vật
ở cạn, mặc dù nó tối cần thiết cho sự sống, vì oxy có nhiều trong khí quyển. còn trong
môi trờng nớc lợng oxy tơng đối ít và hàm lợng của nó dao động nên nó là yếu tố
giới hạn sinh thái đối với các sinh vật sống dới nớc.
+ Yếu tố con ngời:Con ngời đợc tách ra làm yếu tố độc lập vì con ngời có thể
tác động vào môi trờng tự nhiên một cách có ý thức và quy mô đặc trng.
Tất cả các hoạt động của xã hội loài ngời đều làm biến đổi môi trờng sống tự nhiên của
các sinh vật. ậ một góc độ nhất định, con ngời và động vật đều có những tác động tơng
tự đến môi trờng (lấy thức ăn, thải chất thải vào môi trờng ... ). Tuy nhiên do con ngời
có sự phát triển trí tuệ cao hơn, hoạt động của con ngời cũng đa dạng nên đã tác động
mạnh đến môi trờng, thậm trí có thể làm thay đổi hẳn môi trờng và sinh giới ở nơi này
họăc nơi khác.
1.3.2. Đặc trng 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
hởng mạnh mẽ và quyết định lên hoạt động sống của sinh vật, số khác ảnh hởng yếu
hơn, ít hơn. Một số ảnh hởng nhiều mặt, số khác chỉ ảnh hởng một số mặt nào đó của
quá trình sống. Về mặt số lợng, ngời ta chia những tác động của các yếu tố sinh thái
thành các bậc:
- Bậc tối thiểu (minimum): Nếu yếu tố sinh thái đó thấp hơn sẽ gây tử vong cho
sinh vật.

- Bậc tối u (optimum): Tại điều kiện này hoạt động của sinh vật đạt tối u.
- Bậc tối cao (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 đợc gọi
là giới hạn sinh thái hay biên độ sinh thái.



21


Hình I.9: Giới hạn 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 trờng hợp bình thờng ảnh hởng đến các
hoạt động sống của sinh vật nh sinh sản, sinh trởng, 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.
Nguyên tắc về các giới hạn khả năng chịu đựng đối với mỗi nhân tố môi trờng,
mỗi loài sinh vật đều có điểm cao nhất và thấp nhất mà chúng không thể tồn tại. Tại các
vùng lân cận của điểm tối u, sinh vật hiện diện nhiều nhất, là điểm quan trọng nhất đối
với các loài. ở gần các giới hạn khả năng chịu đựng, tính phong phú của các loài sinh vật
giảm vì rất ít cá thể có thể tồn tại với những nhân tố giới hạn.
1.3.3. Quy luật sinh thái
* Quy luật tác động đồng thời
Các yếu tố sinh thái tác động dồng thời lên các sinh vật, sự tác động tổ hợp trong
nhiều trờng 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;
Cờng 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 lợng) quýet định xu thế
phát triển chung của sinh vật. Sự tác động trở lại của sinh vạt đến môi trờng chỉ là phụ.
* Quy luật về lợng
- 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 trởng và sinh sản. Năm 1840, Liebig đã đa ra
nguyên tắc " chất có hàm lợng tối thiểu điều khiển năng suất, xác định sản lợng 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 lợng
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 5,60C đến 420C, cá chép có giới hạn
sinh thái về nhiệt độ từ 20C đến 44 0C.



22


1.3.4. Tác động của một số yếu tố sinh thái lên sinh vật
+ ánh sáng: ánh sáng giúp cho cây xanh thực hiện chức năng quang hợp. Mỗi loài
thực vật có cờng độ quang hợp cực đại ở cờng độ ánh sáng khác nhau. Ngời ta phân ra
hai nhóm thực vật: Cây a ánh sáng (gồm những thực vật có cờng độ quang hợp khi
cờng độ chiếu sáng lớn nh cây gỗ ở rừng tha, cây bụi ở san van, cây bạch đàn, phi lao,
lúa đậu, lạc ...); cây a bóng (gồm những thực vật có cờng độ quang hợp cực đại khi
cờng độ chiếu sáng thấp, nh lim, vạn niên thanh, lá dong, ràng ràng...)
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, ngợc 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: Sự sống có thể tồn tại trong khoảng nhiệt độ từ -2000C ữ +1000C,
nhng đa số loài chỉ tồn tại và phát triển trong khoảng từ 00C đến 500C. 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 lợng 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 trởng phát triển và sự phân bố các cá thể, quần thể, quần xã. Nhiệt độ còn ảnh
hởng đến các yếu tố khác của môi trờng nh: độ ẩm, đất ...
Sự khác nhau về nhiệt độ trong không gian và thời gian đã tạo ra nhng nhóm sinh
thái có khả năng thích nghi khác nhau.
+ Nớc và độ ẩm: Căn cứ vào nhu cầu thờng xuyên về nớc ngời ta chia thực vật
thành 4 nhóm, đó là:
- Thực vật thuỷ sinh: sống hoàn toàn trong nớc 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 dỡng 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 nớc hoặc điều tiết nớc, ít thoát hơi nớc nh họ xơng rồng, họ thầu dầu, họ
hoà thảo ...
Nớc có vai trò quan trọng đối với với đời sống của các sinh vật. Trong cơ thể sinh
vật có khoảng 60 ữ 90% khối lợng là nớc. Nớc cần cho các phản ứng sinh hoá diễn ra
trong các cơ quan, mô và tế bào của các sinh vật, nớc là nguyên liệu cho cây quang hợp, là
phơng tiện vận chuyển các chất vô cơ, hữu cơ, vận chuyển máu và chất dinh dỡng ở động
vật. Nớc còn tham gia vào quá trình trao đổi năng lợng và điều hoà nhiệt độ cơ thể.
Độ ẩm tơng đối là yếu tố quyết định tốc độ mất nớc đo bay hơi, là yếu tố sinh
thái quan trọng đối với thực vật ở trên cạn. Trên thực tế, ảnh hởng của độ ẩm tơng đối

thởng khó tách rời khỏi ảnh hởng của nhiệt độ.
+ Không khí - gió: Gió có ảnh hởng rõ rệt đến nhiệt độ, độ ẩm của môi trờng
dẫn đến sự thay đổi thời tiết, ảnh hởng đến sự thoát hơi nớc 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.



23


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 nớc, gây ma (lúa chiêm cấy trớc tết âm lịch, gặt và tháng sáu). Gió đông thổi và
cuối mùa xuân trời ấm là cho lúa chiêm tơi 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 đợc cấy từ cuối
tháng sáu khi gió bắc tới (cuối tháng mời) 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 biên 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 dơng. Gió cung
giúp cho một số động vật di chuyển dễ dàng hơn, nh chồn bay, cầy bay nhờ gió mà lợn
dễ dàng hơn.
Tuy nhiên, nếu gió mạnh sẽ gây hại cho động vật, thực vật và phá hủy môi trờng
(gió mạnh làm hạn chế khả năng bay của động vật, ong mật chỉ bay đợc 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 lợng dùng cho cơ thể.
Thực vật lấy khí cacbonic từ không khí dới tác dụng của ánh sáng mặt trời tạo ra chất
hữu cơ. Không khí chuyển động (gió) có ảnh hởng đến nhiệt độ, độ ẩm.
+ Các chất khí và pH:
- CO2 và pH: CO2 cùng với nớc tham gia tổng hợp chất hữu cơ, là chất đệm giúp

pH môi trờng trung tính. Trong môi trờng nớc, CO2 tồn tại dới dạng:
Ca(HCO3)2 CaCO3 + CO2 + H2O
- Ôxy (O2): cần cho sự hô hấp của các sinh vật ( trừ sinh vật kỵ khí bắt buộc).
Nguồn ôxy trong thuỷ vực là do ôxy khuyếch tán từ không khí (nhờ gió và sự chuyển
động của nớc).
- Nitơ N2): là thành phần bắt buộc của protid - chất đặc trng cho sự sống, cung
cấp năng lợng cho cơ thể, tham gia cấu tạo AND, ATP.
- Phospho (P): ở động vật nếu thiếu phospho sẽ làm mềm xơng còi xơng, liệt nửa
thân sau. Tỷ lệ thích hợp đối với N/P trong nớc là 1/23.
- Canxi (Ca): Hàm lợng canxi cao ngăn chặn đớc sự rút các nguyên tố khác nhau
ra khỏi đất. Canxi cần cho sự thâm nhập của NH4- và NO3- vào rễ. Tôm có thể sống đợc
ở nớc lợ hoặc nớc ngọt hoàn toàn nhng phải giàu canxi.
1.3.5. Sự thích nghi của sinh vật với các yếu tố sinh thái
Các loài sinh vật tồn tại và phát triển trong điều kiện môi trờng nhất định, đều
phải có độ thích nghi nhất định:
+ Bộ nắp ấm (Nepenthales): gồm những cây bụi, cây thảo với lá đơn mọc cách,
thích ứng để bắt côn trùng:
- Họ bắt ruồi (Droseraceae): Gồm những cây thảo cao 5 ữ 40 cm, mọc ở những
nơi đất chua, thiếu Nitơ, rất phổ biến ở vùng nhiệt đới. Lá dầy xếp hình hoa thị, trên lá có
nhiều lông tiết chất nhầy dùng để tiêu huỷ sâu bọ đậu vào lá gồm một số cây nh: cây bắt
ruồi còn gọi là cây bèo đất (D. Burmannii Vahl), cây gọng vó (D. Indica Link)
- Họ nắp ấm (Nepenthaceae): Cây mọc bò, đứng hoặc leo. ở nớc ta cây nắp ấm
(N. annamensis Macfarl) phân bố chủ yếu ở miền Nam; ở Miền Bắc gặp ở Vĩnh Linh. Cây



24


nắp ấm hoa đôi (N. mirabilis Luor, N. mirabilis Druce) mọc ở đầm lầy Trung bộ, thờng

thấy ở chân núi đá vôi.
Các thực vật thuộc Bộ Nắp ấm thờng sống ở những nơi nghèo chất dinh dỡng dùng thịt
sống làm nguồn cung cấp nitơ cho cây. Cây có cấu tạo đặc biệt để thích nghi với môi trờng. Lá
cây nắp ấm có gân kéo dài và chót lá lại phình to trông nh một cái nắp ấm luôn mở, ấm và nắp
đều có mầu để thu hút sâu bọ, mép ấm tiết mật thơm để hấp dẫn sâu bọ. Sâu bọ mon men đến
miệng ấm sẽ bị trợt, ngã lăn vào trong giỏ ấm, nắp ấm lập tức sẽ đậy chặt lại. Các tế bào ở phần
đáy ấm sẽ tiết các men tiêu hoá để phân huỷ con mồi, biến nó thành chát dinh dỡng nuôi cây.

+ Hệ thống rễ của thực vật thích ứng tuỳ theo môi trờng. ở vùng khô hệ, thống rễ
của của cây thờng chia làm hai phần là rễ chính và rễ nhánh. Rễ chính, còn gọi là rễ cái,
dài, cắm sâu xuống đất để tìm tầng nớc. Rễ nhánh (rễ phụ), mọc gần trên mặt đất để hấp
thụ nớc ma và sơng đọng.
ở vùng ẩm, phần rễ mọc cạn rất nảy nở vì mực nớc không sâu. Vì rễ mọc cạn nên
cây dễ bị tróc gốc, nhng nhờ số lợng rễ nhiều nên có thể chống chịu lẫn nhau để giữ
cây đứng vững.
ở vùng sa mạc, nhiều loại cây có rễ lan sát mặt đất, hút sơng đêm, nhng có loài
cây đâm xuống đất sâu đến 20m để lấy nớc ngầm, trong khi đó phần thân, lá trên mặt
đất thị tiêu giảm đến mức cao (nh cỏ lạc đà Allagi camelorum).
Ngoài ra còn có một số loài thích nghi với độ pH đất khác nhau. đất đầm lầy chua,
pH 3ữ4, có loài thuộc họ Lác (Cyperaceae), họ Cỏ dùi trống (Eriocolaceae)... ở đất đá
vôi pH>8, có cây a kiềm nh cây trai (họ Tiliaceae), lát hoa, gội nớc (họ Miliaceae)...
+ Những cây thuộc họ Đớc Rhyzophoraceae, sống trong môi trờng đất lầy, ngập
nớc, triều mặn, luôn bị sóng, gió xô đẩy nhng vẫn sinh trởng tốt đó là nhờ bộ rễ chống
hình chân nơm cắm sâu và đất giữ cho cả tán cây đứng vững trên nền đất bùn. Lá đớc
dày có mô nớc là loãng nồng độ muối.
+ Thực vật phân bố thích nghi với địa hình, tuỳ thuộc cao độ. Nơi có địa hình thấp,
trũng ngời ta thờng gặp các cây thuộc họ lác (Cyperaceae), cây tràm Myrtaceae), ở
vùng đất giồng cát có thể gặp nhãn (Sapidaceae), khoai lang (Convolulaceae). ở vùng
đồng bằng thờng gặp tre gai (họ hoà thảo Poaceae), ở vùng cao thì cây tre không có gai
hay ít gai thờng phổ biến hơn.

+ Khi pH thấp, lợng Ca và P trong đất giảm, lợng Al và Mn tăng thì số lợng vi
sinh vật trong đất cũng giảm, khi pH trong khoảng 4 ữ8, vi sinh vật hiện diện nhiều hơn.
- Cá thờn bơn có 2 mắt mọc cùng một bên đầu là kết quả thay đổi để cá thích nghi
với môi trờng sống dới đáy biển. Sống nằm nghiêng dới đáy biển, 2 con mắt mọc cùng
một phía giúp cá có khả năng phát hiện nhanh kẻ thù, quan sát con mồi rất nhạy bén.
+ Kích thớc của động vật chịu chịu anh hởng của nhiệt độ:
- Gấu Bắc cực nặng khoảng 8 tạ, gấu chó, gấu ngựa ở miền nhiệt đới chỉ nặng
khoảng 2 tạ.
- Kích thớc tai, chi của các động vật cũng khác nhau, tai của chó châu Âu ngắn
hơn tai của chó Châu Phi, tai của voi châu Phi lớn hơn tai của voi châu á.



25