01 moi truong song va cac nhan to sinh thai TLBG

Môi tr

Khoá h c LTQG PEN-C: Môn Sinh h c (Th y Nguy n Quang Anh)

MÔI TR

ng s ng và các nhân t sinh thái

NG S NG VÀ CÁC NHÂN T SINH THÁI
(TÀI LI U BÀI GI NG)

Giáo viên: NGUY N QUANG ANH
ây là tài li u tó m l

c các ki n th c đ i kèm v i bài g i ng Môi tr

ng s ng và các nhân t sinh thái thu c khóa h c

LTQG PEN-C: Môn Sinh h c (Th y Nguy n Quang Anh) t i website Hocmai.vn.
ph n Môi tr

có th n m v ng ki n th c

ng s ng và các nhân t sinh thái, B n c n k t h p xem tài li u cùng v i bài gi ng này.

I. Khái ni m sinh thái h c
Sinh thái h c là môn khoa h c nghiên c u v s phân b và sinh s ng c a nh ng sinh v t s ng và các
tác đ ng qua l i gi a các sinh v t và môi tr ng s ng c a chúng. Các ch đ mà các nhà sinh thái h c
quan tâm nh đa d ng sinh h c, phân b , giá tr (sinh kh i), s l ng (qu n th ) c a các sinh v t, c ng
nh s c nh tranh gi a chúng bên trong và gi a các h sinh thái.
II. Khái ni m môi tr

ng

M i sinh v t đ u s ng trong môi tr ng đ c tr ng c a mình, ngoài đó ra, sinh v t không th t n t i đ c.
Ví d , cá s ng trong n c, các con nhông cát s ng trên các bãi cát khô h n, giun đ t s ng trong các l p
đ t m, giàu mùn ....
Trên b m t Trái t có th phân chia t ng quát thành 2 nhóm chính: môi tr ng vô sinh hay không s ng
(abiotic) và môi tr ng h u sinh hay môi tr ng sinh v t (biotic). Môi tr ng vô sinh l i đ c chia thành:
môi tr ng đ t, n c và không khí.
Trong quá trình ti n hóa, sinh v t th ng t p trung nh ng nôi thu n l i nh t cho đ i s ng. ó là môi
tr ng n c, r i t đó sinh v t chi m l nh đ t li n, hình thành nên 2 nhóm sinh v t ch y u: sinh v t d i
n c (aquatic organisms) và sinh v t trên c n (terrestrial orga nisms).
Trong môi tr ng b t kì, sinh v t ph i tìm đ c các đi u ki n thu n l i cho s c trú, ki m n, làm t ,
sinh s n, nuôi con, đ ng th i ch ng l i v t n th t và d ch b nh.
V y, môi tr ng là m t ph n không gian bao quanh sinh v t, đó sinh v t có quan h tr c ti p
ho c gián ti p v i các y u t c u t o nên môi tr ng b ng nh ng ph n ng thích nghi v hình thái
c u t o, các đ c đi m sinh lí, sinh thái và t p tính.
Môi tr ng c a sinh v t th ng không n đ nh, liên quan v i các giai đo n phát tri n c a v Trái t và
s bi n đ i c a khí h u. Ví d , s hình thành l c đ a và đ i d ng, siêu l c đ a tan rã và s trôi d t c a các
m ng l c đ a .... Nh ng sinh v t đ c hình thành và phát tri n trong đi u ki n nh th đã tr i qua bao bi n
c l n lao và thích nghi đ t n t i cho t i ngày nay. V Trái t ch m i b c vào tr ng thái t ng đ i
yên t nh sau tu i B ng hà l n cu i.
n nay, nh ng bi n đ ng mang tính c c b không ph i đã ch m d t
nh ho t đ ng c a đai núi l a, đ ng đ t, sóng th n ... và c nh ng thay đ i mang tính toàn c u do ho t
đ ng c a con ng i nh l p ôzôn b phá v , khí h u Trái t đang m d n lên, m c n c đ i d ng ngày
m t dâng cao, đe d a không ch đ i s ng sinh gi i mà c đ i v i đ i s ng con ng i.
III. Nhân t sinh thái
Y u t môi tr ng là thành ph n c u t o nên môi tr
nh ng nhân t sinh thái.

Hocmai.vn – Ngôi tr

ng chung c a h c trò Vi t

ng. Khi chúng t

ng tác v i sinh v t đ

T ng đài t v n: 1900 58-58-12

c g i là

- Trang | 1 -


Khoá h c LTQG PEN-C: Môn Sinh h c (Th y Nguy n Quang Anh)

Môi tr

ng s ng và các nhân t sinh thái

V y, nhân t sinh thái chính là nh ng y u t c a môi tr ng mà sinh v t có quan h tr c ti p hay gián ti p
b ng các ph n ng thích nghi. Ch ng h n, n i l ng gió cây t n t i đ c là nh có b r c m sâu xu ng
đ t; nhi u loài có thân bò; côn trùng th ng có cánh ng n, th m chí tiêu gi m ...
Liên quan v i môi tr ng, các nhân t sinh thái đ c chia thành nhân t vô sinh (abiotic - nhân t vô sinh)
và các nhân t h u sinh (biotic - nhân t sinh v t). Nhân t vô sinh g m các nhân t v t lí, hóa h c và khí
h u, còn các nhân t h u sinh g m c th sinh v t và các m i quan h gi a chúng, k c con ng i và
nh ng ho t đ ng c a con ng i.
Theo nh h ng tác đ ng, các nhân t sinh thái còn đ
thu c m t đ và các nhân t ph thu c m t đ .

c chia ra thành 2 nhóm : các nhân t không ph

Nhân t không ph thu c m t đ khi tác đ ng lên sinh v t thì nh h ng tác đ ng c a chúng không ph
thu c vào m t đ qu n th b tác đ ng. Chúng th ng là nh ng nhân t vô sinh. Ví d , tác đ ng c a ánh
n ng gi a tr a lên m t ng i c ng gi ng nh tác đ ng lên hàng ch c, hàng tr m ng i khi b ph i n ng.
Nhân t ph thu c m t đ khi tác đ ng lên sinh v t thì nh h ng tác đ ng c a chúng ph thu c vào m t
đ qu n th b tác đ ng. Chúng th ng là nh ng nhân t h u sinh. Ch ng h n, tác đ ng c a d ch b nh lên
nh ng n i dân c th a th t kém h n nhi u so v i nh ng n i dân c quá đông.
Trong t nhiên, nhi u nhân t có hàm l ng r t th p, hi m g p so v i nhu c u t n t i và phát tri n c a
sinh v t, ch ng h n, trong đ t nguyên t Bo c n cho s t ng tr ng c a th c v t, nh ng l i r t khó ki m.
B i v y, trong th c t canh tác nông nghi p, Justus von Liebig đã có nh n xét, s sinh tr ng c a th c v t
b gi i h n b i s l ng c a m t s lo i mu i khoáng. N m 1980, ông đ xu t đ nh lu t t i thi u: "M i
m t loài th c v t đòi h i m t lo i và m t l ng mu i dinh d ng xác đ nh, n u s l ng là t i thi u thì s
t ng tr ng c a nó c ng ch đ t m c t i thi u".
T khi hình thành, đ nh lu t Liebig th ng đ c ng d ng đ i v i các lo i mu i vô c . V sau, quan ni m
này đ c m r ng, g m m t ph r ng các nhân t v t lí, trong đó nhi t đ và l ng m a th hi n rõ nh t.
nh lu t này c ng có nh ng m t h n ch vì nó ch áp d ng trong tr ng thái n đ nh và có th còn b qua
vài m i quan h khác n a. Ch ng h n, trong quan h gi a phôtpho và n ng su t, Liebig cho r ng, phôtpho
là nguyên nhân tr c tiép làm thay đ i n ng su t. Sau đó ng i ta phát hi n ra r ng, s có m t c a mu i
nit không ch nh h ng lên nhu c u n c c a th c v t mà còn giúp cho th c v t l y đ c phôtpho c
d i d ng không th đ ng hóa đ c. Nh v y, mu i nit là nhân t th ba ph i h p t o ra hi u qu .
Tuy nhiên trong t nhiên l i có nhi u nhân t r t d th a và bi n thiên r t r ng nh nhi t ch ng h n. T
th c t trên và d a trên khái ni m v các nhân t gi i h n c a Bleckman (1905) và đ nh lu t t i thi u,
Victor E. Shelford (1940) đã đ a ra đ nh lu t ch ng ch u (Telerance Low). Shelford ch ra r ng: "Các
trung tâm phân b c a sinh v t th ng là nh ng vùng mà đó các đi u ki n là t i u (optimum) dành cho
m t s l ng t ng đ i các loài".
Nh v y, m i cá th , qu n th c a loài hay qu n th c a loài hay qu n xã, h sinh thái ch có th t n t i
trong m t kho ng xác đ nh c a m t nhân t sinh thái. Ví d , các loài th y sinh v t có th ch ng ch u đ c
trong gi i h n pH c a n c t 6,5 - 8,5; cá rôphi s ng đ c trong kho ng nhi t đ 5,6 - 41,5o C. Nh ng

kho ng xác đ nh nh th đ c g i là gi i h n ch ng ch u hay gi i h n sinh thái.
Trong gi i h n này có 2 đi m h i: đi m h i d i và đi m h i trên hay gi i h n d i và gi i h n trên, v t
qua chúng, sinh v t đ u ch t. Trong gi i h n sinh thái có kho ng thu n l i và 2 kho ng ch ng ch u, n i
mà sinh v t s ng bình th ng nh ng ph i chi phí n ng l ng nhi u h n so v i kho ng thu n l i.

Hocmai.vn – Ngôi tr

ng chung c a h c trò Vi t

T ng đài t v n: 1900 58-58-12

- Trang | 2 -


Khoá h c LTQG PEN-C: Môn Sinh h c (Th y Nguy n Quang Anh)

Môi tr

ng s ng và các nhân t sinh thái

Theo gi i h n sinh thái, có loài có kho ng ch ng chiu r ng, có loài có kho ng ch ng ch u h p. Do v y,
ng i ta đ a ra khái ni m r ng và h p, nhi u và ít. Các t này là ti p đ u ng cho tên các nhân t , ch ng
h n r ng nhi t và h p nhi t; r ng mu i và h p mu i, loài tôm s ng đ mu i cao c a vùng c a sông là
loài a m n, còn loài s ng ph n đ u c a sông là loài a nh t ....
nh lu t Shelford đ c th a nh n và áp d ng ph bi n không ch trong s đánh giá s c ch u đ ng c a
sinh v t v i các nhân t môi tr ng mà c trong nghiên c u v s phân b c a các loài, các qu n xã và h
sinh thái khác nhau trên hành tinh. V sau, đ nh lu t này còn đ c m r ng và t o ra nhi u h qu quan
tr ng.
- Các loài có gi i h n sinh thái r ng đ i v i nhi u nhân t , chúng có kh n ng phân b r ng trên b m t
Trái t, th m chí có loài phân b toàn c u.

- Nh ng loài có gi i h n sinh thái h p đ i v i nhi u nhân t , chúng có vùng phân b h p, th m chí tr
thành loài đ c h u, ch phân b trong môi tr ng đ c tr ng r t n đ nh, ví d nh cá cóc Tam o.
- Khi m t nhân t này tr nên kép c c thu n cho đ i s ng thì s c ch ng ch u đ i v i các nhân t khác
c ng b thu h p, ch ng h n, n u hàm l ng mu i nit th p, th c v t đòi h i l ng n c nhi u h n so v i
l ng n c mà nó đòi h i hàm l ng nit cao cho s sinh tr ng bình th ng.
- Nh ng c th phát tri n giai đo n s m (tr ng, u trùng, thi u trùng, con non) hay c th tr ng thành
trong tr ng thái sinh lí thay đ i (mang tr ng, ...) thì nhi u nhân t c a môi tr ng tr thành nhân t gi i
h n.
Các nhân t môi tr ng còn có th đ c g p thành 2 nhóm : đi u ki n t n t i và tài nguyên. Các đi u ki n
t n t i th ng là các nhân t vô sinh, không b s d ng đ n c n ki t mà các loài không th ki m đ c,
song có vai trò v a đi u ch nh v a gi i h n đ i v i đ i s ng c a các loài. i u ki n t n t i bi n đ ng
trong không gian và theo th i gian nh : nhi t đ , áp su t không khí ....Tài nguyên là nh ng nhân t b t kì
đ c sinh v t s d ng có th d n đ n m c c n ki t. Các ngu n vô sinh g m n c, mu i, ánh sáng, ôxi và
các ngu n h u c nh th c n t sinh v t ... trong nh ng hoàn c nh xác đ nh, chúng là nh ng đ i t ng
gây ra cacnh tranh trong n i b loài hay khác loài.
IV. M t s quy lu t tác đ ng c a sinh thái h c
1. Quy lu t tác đ ng t ng h p
Môi tr ng bao g m nhi u y u t có tác đ ng qua l i, s bi n đ i các nhân t này có th d n đ n s thay
đ i v l ng, có khi v ch t c a các y u t khác và sinh v t ch u nh h ng s bi n đ i đó. T t c các y u
t đ u g n bó ch t ch v i nhau t o thành m t t h p sinh thái.
Ví d nh ch đ chi u sáng trong r ng thay đ i thì nhi t đ , đ m không khí và đ t s thay đ i và s
h ng đ n h đ ng v t không x ng s ng và vi sinh v t đ t, t đó nh h ng đ n ch đ dinh d
khoáng c a th c v t.

nh
ng

2. Qui lu t gi i h n sinh thái Shelford (1911, 1972)
i v i m i y u t , sinh v t ch thích ng v i m t gi i h n tác đ ng nh t đ nh, đ c bi t là các y u t sinh
thái vô sinh. S t ng hay gi m c ng đ tác đ ng c a y u t ra ngoài gi i h n thích h p c a c th s tác

đ ng đ n kh n ng s ng c a sinh v t. Khi c ng đ tác đ ng t i ng ng cao nh t ho c th p nh t so v i
kh n ng ch u đ ng c a c th thì sinh v t không t n t i đ c.

Hocmai.vn – Ngôi tr

ng chung c a h c trò Vi t

T ng đài t v n: 1900 58-58-12

- Trang | 3 -


Khoá h c LTQG PEN-C: Môn Sinh h c (Th y Nguy n Quang Anh)

Môi tr

ng s ng và các nhân t sinh thái

Gi i h n ch u đ ng c a c th đ i v i m t y u t sinh thái nh t đ nh đó g i là gi i h n sinh thái hay tr s
sinh thái (ho c biên đ sinh thái). Còn m c đ tác đ ng có l i nh t đ i v i c th g i là đi m c c thu n
(Optimum). Nh ng loài sinh v t khác nhau có gi i h n sinh thái và đi m c c thu n khác nhau.
N u m t loài sinh v t có gi i h n sinh thái r ng đ i v i m t y u t nào đó thì ta nói sinh v t đó r ng v i
y u t đó, ch ng h n "r ng nhi t", "r ng mu i", còn n u có gi i h n sinh thái h p ta nói sinh v t đó h p
v i y u t đó, nh "h p nhi t", "h p mu i"...
Ví d : loài chu t cát đài nguyên ch u đ ng đ c s dao đ ng nhi t đ không khí t i 800C (t -500C đ n
+300C), đó là loài r ng nhi t (Eurythermic), ho c nh loài thông đuôi ng a không th s ng đ c n i có
n ng đ NaCl trên 40/00, đó là loài h p mu i (Stenohalin).
3. Qui lu t tác đ ng không đ ng đ u.
Các y u t sinh thái có nh h ng khác nhau lên các ch c ph n s ng c a c th , nó c c thu n đ i v i quá
trình này nh ng có h i ho c nguy hi m cho quá trình khác.

Ví d : nhi t đ không khí t ng đ n 400 - 50 0C s làm t ng các quá trình trao đ i ch t
l nh nh ng l i kìm h m s di đ ng c a con v t.

đ ng v t máu

Có nhi u loài sinh v t trong chu k s ng c a mình, các giai đo n s ng khác nhau có nh ng yêu c u sinh
thái khác nhau, n u không đ c th a m n thì chúng s ch t ho c khó có kh n ng phát tri n.
4. Qui lu t tác đ ng qua l i gi a sinh v t và môi tr

ng

Trong m i quan h t ng h gi a qu n th , qu n xã sinh v t v i môi tr ng, không nh ng các y u t sinh
thái c a môi tr ng tác đ ng lên chúng, mà các sinh v t c ng có nh h ng đ n các y u t sinh thái c a
môi tr ng và có th làm thay đ i tính ch t c a các y u t sinh thái đó.
5. Quy lu t t i thi u
Quy lu t này đ c nhà hoá h c ng i
c Justus Von Liebig đ xu t n m 1840. Ông l u ý r
mùa màng gi m ho c t ng t l thu n v i s gi m hay t ng các ch t khoáng bón cho cây
Nh v y, s sinh s n c a th c v t b gi i h n b i s l ng c a mu i khoáng. Liebig ch ra r
loài th c v t đòi h i m t lo i và m t l ng mu i dinh d ng xác đ nh, n u l ng mu i là t
t ng tr ng c a th c v t c ng ch đ t m c t i thi u".

ng n ng su t
đ ng ru ng.
ng "M i m t
i thi u thì s

Tuy v y quy lu t này c ng có nh ng h n ch vì nó ch áp d ng đúng trong tr ng thái n đ nh và có th còn
b qua m i quan h khác n a. Ch ng h n, trong ví d v ph t pho (phosphor) và n ng su t, Liebig cho
r ng ph t pho là nguyên nhân tr c ti p làm thay đ i n ng su t. Sau này ng i ta th y r ng s có m t c a

mu i nit (nitrogen) không ch nh h ng lên nhu c u n c c a th c v t mà còn góp ph n làm cho th c
v t l y đ c ph t pho d i d ng không th đ ng hoá đ c. Nh v y, mu i nit là y u t th 3 ph i h p
t o ra hi u qu .
V. N i s ng và

sinh thái

1. N i s ng
N i s ng là đ a ch , n i c trú hay n i th ng g p c a loài và đ c xác đ nh b i qu n xã th c v t và môi
tr ng vô sinh, n i mà loài thích nghi v m t sinh h c. Ví d , tán cây là n i s ng c a các loài chim. Ngay
tán cây c ng cung c p nh ng n i s ng khác nhau và h tr khác nhau cho các loài trong đ i s ng hoang
dã.
2.

sinh thái (ecological nich)
Hocmai.vn – Ngôi tr

ng chung c a h c trò Vi t

T ng đài t v n: 1900 58-58-12

- Trang | 4 -


Khoá h c LTQG PEN-C: Môn Sinh h c (Th y Nguy n Quang Anh)

Môi tr

ng s ng và các nhân t sinh thái

sinh thái "là m t không gian sinh thái (hay siêu không gian) đ c gi i h n b i các gi i h n sinh thái mà
trong đó các nhân t sinh thái quy t đ nh đ n s t n t i và phát tri n lâu dài c a cá th loài trong không
gian". ây là sinh thái chung (toàn ph n), còn sinh thái thành ph n là m t không gian sinh thái trong
đó "các nhân t thi t y u đ m b o cho ho t đ ng c a m t ch c n ng nào đó c a c th " nh
sinh thái
sinh s n, sinh thái dinh d ng ... T p h p các sinh thái thành ph n s cho sinh thái chung.
Ngoài ra, ng i ta còn đ a ra khái ni m sinh thái c b n (fundamental nich) và sinh thái th c (real
nich). sinh thái c b n ch ra m t không gian mà sinh v t s ng trong đó không ch u m t áp l c sinh h c
nào (c nh tranh, kí sinh, d ch b nh ...), còn sinh thái th c ch ra m t không gian mà sinh v t s ng trong
đó ph i ch u s kh ng ch sinh h c c a các loài khác. Ch ng h n, Giáp xác b i nghiêng s ng đ n đ c
trong vùng n c l b bi n n c Anh, còn trong th y v c n c ng t Iceland loài này ph i chung s ng
v i loài Gammarus pulex.
V không gian, sinh thái h p h n so v i n i s ng. Nói cách khác, n i s ng có th bao g m nhi u sinh
thái. Ch ng h n, tán cây là n i s ng c a nhi u loài chim có sinh thái khác nhau. H , ao có th dung n p
nhi u sinh thái riêng c a các loài th y sinh v t: sinh v t s ng n i, s ng đáy, s ng ven b ...
Trong t nhiên, sinh thái c a các loài có th cách li nhau, có th ch ng g i lên nhau. Do s ch ng l p
nh th , nh t là sinh thái dinh d ng, các loài s c nh tranh v i nhau. M c đ c nh tranh m nh, y u ph
thu c và s ch ng l p nhi u ho c ít, khi các sinh thái chông khít lên nhau s d n đ n s c nh tranh lo i
tr .
Trong nhi u tr ng h p, nh ng đ ch th c nh tranh v i nhau c ng có th chung s ng trong cùng m t n i,
khi có s phân li sinh thái c a chúng. S c nh tranh có th gi m đ n t i thi u, khi k c nh tranh u th
có th s d ng ngu n th c n khác. Ch ng h n, chim gõ ki n n côn trùng trong v cây, không c nh tranh
v i chim n côn trùng có cánh. D i và nh n đ u n côn trùng có cánh, nh ng d i b t m i vào chi u t i,
còn nh n b t m i vào ban ngày. Nhi u khi, ngu n s ng c ng là kho ng không gian đ c các loài khác
nhau s d ng đ tìm ki m th c n, tranh nhau ch làm t . Ví d , s phân chia "ngu n s ng" c a 5 loài
chim s ng trên trân cây r ng vân sam Maine.
Trong nhi u tr ng h p 2 loài c nh tranh tr c ti p do chung ngu n s ng khi m t trong 2 loài đ c chuy n
t n i khác đ n s ng v i loài b n đ a.
ng nhiên, m t trong hai s lâm vào tình tr ng di t vong ho c
ph i r i b đi n i khác theo nguyên lí "c nh tranh lo i tr ". Ch ng h n, khi th đ c chuy n t châu Âu

đ n Ôxtrâylia, nhi u loài thú có túi nh b suy gi m và di t vong do chúng c nh tra nh không n i v i th
v th c n và n i đào hang làm t .
Giáo viên : Nguy n Quang Anh
Ngu n :

Hocmai.vn – Ngôi tr

ng chung c a h c trò Vi t

T ng đài t v n: 1900 58-58-12

Hocmai.vn

- Trang | 5 -