Bai giang STMT cho sinh viên ngoài môi trường

MỤC LỤC
MỤC LỤC.......................................................................................................................................1
CHƯƠNG 1.....................................................................................................................................1
Kiến thức cơ bản về sinh thái học....................................................................................................1
1.1. Một số vấn đề chung về sinh thái học...................................................................................1
1.1.1. Khái niệm về sinh thái học............................................................................................1
1.1.2. Lịch sử ra đời môn học sinh thái học.............................................................................2
1.1.3. Đối tượng nghiên cứu của sinh thái học........................................................................3
1.1.4. Nội dung cơ bản của sinh thái học.................................................................................4
1.1.5. Cấu trúc sinh thái học....................................................................................................4
1.1.6. Phương pháp nghiên cứu của sinh thái học...................................................................4
1.1.7. Ý nghĩa và vai trò của sinh thái học...............................................................................5
1.2.1. Nhân tố sinh thái, phân loại nhân tố sinh thái................................................................6
1.2.2. Phân loại các nhân tố sinh thái.......................................................................................6
1.2.3. Các quy luật cơ bản của sinh thái học............................................................................7
1.3.1. Ảnh hưởng của các nhân tố vô sinh đến đời sống sinh vật..........................................11
1.3.2. Các yếu tố sinh học......................................................................................................22
CHƯƠNG 2...................................................................................................................................25
Nguyên lý sinh thái học cơ bản......................................................................................................25
2.1. Quần thể sinh vật....................................................................................................................25
2.1.1. Khái niệm quần thể sinh vật........................................................................................25
2.1.2. Mối quan hệ sinh thái giữa các cá thể trong quần thể..................................................26
2.1.3. Các đặc trưng cơ bản của quần thể..............................................................................28
2.2. Quần xã sinh vật.................................................................................................................38
2.2.1. Khái niệm quần xã sinh vật..........................................................................................38
2.2.2. Cấu trúc của quần xã sinh vật......................................................................................38
2.2.3. Mối quan hệ giữa các loài trong quần xã.....................................................................45
2.2.4. Diễn thế sinh thái.........................................................................................................46
2.3. Hệ sinh thái (ecosystem).....................................................................................................49
2.3.1. Khái niệm và cấu trúc hệ sinh thái...............................................................................49
2.3.2. Hoạt động chức năng của hệ sinh thái.........................................................................50

2.3.3. Khống chế sinh học và cân bằng sinh thái...................................................................55
CHƯƠNG 3...................................................................................................................................63
Bảo vệ và sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên..........................................................................63
3.1. Khái niệm và phân loại tài nguyên.....................................................................................63
3.1.1. Khái niệm về tài nguyên..............................................................................................63
3.1.2. Phân loại tài nguyên.....................................................................................................63
3.2. Tài nguyên đất....................................................................................................................64
3.2.1 . Khái niệm chung.........................................................................................................64
3.2.2. Ý nghĩa của đất đối với đời sống con người và sinh vật..............................................65
3.2.3. Hiện trạng sử dụng tài nguyên đất trên thế giới và ở Việt Nam..................................66
3.2.4. Các vấn đề đối với tài nguyên đất................................................................................67


3.2.5. Một số phương hướng chính trong bảo vệ, khai thác hợp lý tài nguyên đất Việt Nam
...............................................................................................................................................68
3.3. Tài nguyên nước.................................................................................................................70
3.3.1. Khái niệm và đặc điểm chung......................................................................................70
3.3.2. Tài nguyên nước đối với cuộc sống con người............................................................71
3.3.3. Hiện trạng khai thác và sử dụng tài nguyên nước trên thế giới và ở Việt Nam...........71
3.3.4. Hệ quả môi trường đến tài nguyên nước.....................................................................72
3.3.5. Các biện pháp bảo vệ tài nguyên nước........................................................................73
3.4. Tài nguyên sinh vật (Đa dạng sinh học).............................................................................74
3.4.1. Vai trò của đa dạng sinh học........................................................................................74
3.4.2. Hiện trạng đa dạng sinh học trên thế giới và ở Việt Nam............................................75
3.4.3. Nguyên nhân và giải pháp bảo vệ đa dạng sinh học....................................................76
3.5. Tài nguyên rừng..................................................................................................................77
3.5.1. Vai trò của rừng............................................................................................................77
3.5.2. Thực trạng tài nguyên rừng trên thế giới và Việt Nam................................................77
3.5.3. Một số phương hướng chính trong bảo vệ và khai thác hợp lý tài nguyên rừng của
Việt Nam................................................................................................................................79

3.6. Tài nguyên biển..................................................................................................................80
3.6.1. Vai trò của biển và đại dương......................................................................................80
3.6.2. Hiện trạng và tình hình khai thác tài nguyên biển trên thế giới và ở Việt Nam..........80
3.6.3. Tác động của con người đến tài nguyên biển..............................................................82
3.6.4. Giải pháp cho các vấn đề tài nguyên biển...................................................................82
3.7. Tài nguyên khoáng sản.......................................................................................................82
3.7.1. Khái niệm và phân loại khoáng sản.............................................................................82
3.7.2. Tình hình sử dụng tài nguyên khoáng sản trên thế giới và ở Việt Nam.......................83
3.7.3. Các vấn đề môi trường trong khai thác, sử dụng tài nguyên khoáng sản....................84
3.7.4. Giải pháp chung cho các vấn đề môi trường tài nguyên khoáng sản..........................84
3.8. Tài nguyên năng lượng.......................................................................................................85
3.8.1. Tình hình khai thác sử dụng năng lượng trên thế giới.................................................85
3.8.2. Tài nguyên năng lượng ở Việt Nam.............................................................................86
3.8.3. Khai thác hợp lí tài nguyên năng lượng.......................................................................86
CHƯƠNG 4...................................................................................................................................88
Ô nhiễm môi trường.......................................................................................................................88
4.1. Những vấn đề chung...........................................................................................................88
4.1.1. Khái niệm về môi trường.............................................................................................88
4.1.2. Ô nhiễm môi trường.....................................................................................................88
4.1.3. Tiêu chuẩn môi trường.................................................................................................88
4.1.4. Đặc điểm và nguồn gốc gây ô nhiễm môi trường........................................................89
4.1.5. Đặc tính của chất gây ô nhiễm.....................................................................................89
4.1.6. Khả năng đồng hoá chất gây ô nhiễm của môi trường................................................89
4.2. Ô nhiễm không khí.............................................................................................................90
4.2.1. Khái niệm ô nhiễm không khí......................................................................................90
4.2.2. Nguyên nhân và các tác nhân gây không khí bị ô nhiễm............................................90
4.2.3. Những hậu quả của sự ô nhiễm không khí..................................................................91


4.2.4. Ô nhiễm không khí ở Việt Nam...................................................................................92

4.2.5. Các giải pháp phòng chống ô nhiễm không khí...........................................................93
4.3. Ô nhiễm môi trường nước...................................................................................................94
4.3.1. Khái niệm ô nhiễm môi trường nước...........................................................................94
4.3.2. Nguồn và những hợp chất chính gây ô nhiễm nước....................................................94
4.3.3. Ô nhiễm nước và tác hại của ô nhiễm nước.................................................................94
4.3.4. Ô nhiễm nước ở Việt Nam...........................................................................................96
4.3.5. Các biện pháp phòng chống ô nhiễm nước..................................................................96
4.4. Ô nhiễm môi trường đất......................................................................................................96
4.4.1. Khái niệm về ô nhiễm môi trường đất.........................................................................96
4.4.2. Các nguồn ô nhiễm đất................................................................................................96
4.4.3. Các biện pháp chống ô nhiễm đất................................................................................99
CHƯƠNG 5.................................................................................................................................101
Bảo vệ môi trường và phát triển bền vững..................................................................................101
5.1. Các vấn đề môi trường toàn cầu.......................................................................................101
5.2. Lịch sử của công tác bảo vệ môi trường...........................................................................105
5.3. Cơ sở khoa học của công tác bảo vệ môi trường..............................................................106
5.4. Công cụ bảo vệ môi trường..............................................................................................106
5.4.1. Công cụ pháp luật bảo vệ môi trường........................................................................106
5.4.2. Công cụ kinh tế bảo vệ môi trường...........................................................................107
5.4.3. Quản lý hành chính về môi trường............................................................................108
5.5. Những thách thức đối với sự phát triển bền vững............................................................109
5.5.1. Khái niệm về phát triển bền vững..............................................................................109
5.5.2. Tiêu chí đánh giá sự phát triển bền vững...................................................................109
5.5.3. Những thách thức đối với sự phát triển bền vững......................................................110
5.6. Bảo vệ môi trường ở Việt Nam.........................................................................................110
5.6.1. Các vấn đề môi trường cấp bách ở Việt Nam............................................................110
5.6.2. Bảo vệ môi trường ở Việt Nam..................................................................................111
5.6.3. Những thách thức đối với Việt Nam trong phát triển bền vững ................................111
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................................113

CHƯƠNG 1
Kiến thức cơ bản về sinh thái học
Số tiết: 06 tiết (Lý thuyết: 04; bài tập: 02; thảo luận: 0)
*) Mục tiêu:
- Giúp sinh viên hiểu được kiến thức cơ bản về sinh thái học: khái niệm, đối
tượng, nội dung, phương pháp nghiên cứu và ý nghĩa của sinh thái học.
- Hiểu được các kiến thức về nhân tố sinh thái, các quy luật tác động của nhân tố
sinh thái và ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái đến đời sống sinh vật.
1.1. Một số vấn đề chung về sinh thái học
1.1.1. Khái niệm về sinh thái học
Thuật ngữ sinh thái học- "Ecology" bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp: Oikos, nghĩa là
"nhà" hoặc nơi sinh sống; Logos, nghĩa là môn học là một thuật ngữ đã có rất lâu, từ năm
1858 do H. Thoreaul đề xuất. Theo nghĩa thông thường, sinh thái học là môn học của
khoa học sinh vật, nghiên cứu sự phân bố, mật độ, chức năng của các sinh vật, sự tương
tác qua lại của sinh vật với nhau và giữa sinh vật với môi trường vô cơ của chúng.
Thuật ngữ sinh thái học xuất hiện từ giữa thế kỷ XIX. Theo nhà sinh thái người Đức
tên E. Hackel - người đề xuất thuật ngữ "sinh thái học" năm 1866 cho rằng: “Thuật ngữ sinh
thái học nên hiểu là một tổng hợp các kiến thức có liên quan với kinh tế tự nhiên. Tức là
nghiên cứu các mối quan hệ giữa sinh vật và hoàn cảnh sống của chúng, kể cả hữu sinh, vô
sinh và trước hết đó là các mối quan hệ hỗ trợ và cạnh tranh của các động vật và thực vật,
sự tác động lẫn nhau trực tiếp hay gián tiếp”. Thời kì Hackel được xem như thời kì tích lũy
kiến thức về sinh thái học để thực sự trở thành một môn khoa học. Vì thế, sinh thái học là
khoa học nghiên cứu tất cả các mối quan hệ phức tạp mà Đacuyn gọi là “các điều kiện phát
sinh đấu tranh sinh tồn”.
Theo E.P.Odum (1971) nhà sinh thái học người Mỹ cho rằng: “Sinh thái học là
môn khoa học nghiên cứu cấu trúc và chức năng của tự nhiên”.
Theo Viện sĩ Viện hàn lâm Liên Xô X.X.Chavartch (1955), đã viết: “Sinh thái học
là khoa học về đời sống tự nhiên. Nếu sinh thái học xuất hiện cách đây 100 năm như một
khoa học về mối tương hỗ giữa cơ thể và môi trường thì ngày nay nó trở thành một môn

khoa học về cấu trúc tự nhiên, khoa học về cái mà sự sống bao phủ trên hành tinh đang
hoạt động toàn vẹn của mình”.
Theo Krebs (1978) định nghĩa: “Sinh thái học là khoa học về sự tương tác ấn định
sự phân bố và mật độ của sinh vật”.
1


Mặc dù có nhiều định nghĩa khác nhau về sinh thái học nhưng chúng ta cần nhớ
định nghĩa cơ bản sau: "Sinh thái học là khoa học nghiên cứu về mối quan hệ qua lại giữa
các sinh vật với nhau và giữa sinh vật với hoàn cảnh xung quanh".
1.1.2. Lịch sử ra đời môn học sinh thái học
Lịch sử ra đời môn sinh thái học được bắt đầu từ đầu thế kỷ 20, nhưng nguồn gốc
của môn học này đã có từ rất lâu. Những người Ai Cập cổ đại có lẽ là người đầu tiên đã
biết ghi chép về sinh thái thực vật và động vật. Ở thế kỷ thứ 4 trước công nguyên,
Aristotle đã biết ghi lại bệnh dịch của chuột đồng và châu chấu. Ông cũng đã biết chia
động vật thành 2 nhóm: động vật dưới nước và động vật trên cạn.
Vào khoảng 300 năm TCN, Theophrastus, một học trò của Aristotle, đã có những
hiểu biết nhất định về nguồn thức ăn, sự chọn lọc nơi ở của động thực vật, ảnh hưởng của
môi trường đến sự sinh trưởng và hình thái thực vật (Kormondy, 1965).
Những hiểu biết như thế nói chung còn rất sơ lược. Nhưng khi con người biết làm
nông nghiệp (khoảng 14 - 15 ngàn năm trước đây), kiến thức về cây con, về mối quan hệ
giữa sinh vật và môi trường đã phát triển đáng kể.
Vào khoảng 400 -1100 năm sau công nguyên, những tu sĩ người châu Âu đã có
công bổ sung nhiều kiến thức về thực vật và động vật, họ cũng quan tâm đến dân số và
lịch sử tự nhiên. Vào thế kỷ 18, người ta đã nhận thấy con người cũng giống như các sinh
vật khác đều bị kiểm soát bởi các quá trình giống nhau.
Năm 1798, trong tiểu luận nổi tiếng của mình về quần thể, Thomas Malthus, nhà kinh
tế học người Anh đã cho rằng "Con người cũng giống như các sinh vật khác cuối cùng đều
bị giới hạn bởi nguồn tài nguyên". Tư tưởng này đã đặt nền móng cho sự phát triển học
thuyết Đacuyn về sự tiến hoá và chọn lọc tự nhiên.

Cần nhận thấy rằng sự phát triển của tư duy sinh học đã bắt nguồn từ những mối
quan tâm của con người đối với các sinh vật gây bệnh cây trồng nông nghiệp. Cuối thế kỷ
19, người ta đã có những hiểu biết về các quần xã động vật và thực vật. Từ những nhận
thức về mối liên hệ qua lại giữa các sinh vật với môi trường vật lý đã đưa đến nhận thức
về nhu cầu phát triển một ngành khoa học mới, khoa học sinh thái. Những nhận thức này
phát triển rất sớm ở các nhà thổ nhưỡng và lâm học (Sukachev và Đulis, 1964).
Nhưng phải đến năm 1900 nhận thức này mới phổ biến đến nhiều người và đưa
đến sự khởi đầu của khoa học sinh vật. Tên của ngành khoa học mới này đã được hai nhà
động vật học người Đức, đặt tên là “sinh thái học” từ năm 1869 (Kormondy, 1965).
Nhưng sau đó thuật ngữ sinh thái học đã bị lãng quên một thời gian, cho đến năm 1895,
Warming, một nhà thực vật học người Đan Mạch lại nhắc đến thuật ngữ này trong bài
báo cáo về địa lý sinh thái thực vật.
Sự phát triển mạnh mẽ của sinh thái học tập trung vào hai thập kỷ đầu của thế kỷ
XX. Trong vòng 30 năm qua, sinh thái học đã được công nhận như một ngành chủ yếu
2


của khoa học sinh vật. Cách đây 20 năm, thuật ngữ sinh thái học cũng còn được ít các
nhà khoa học quan tâm, nhưng giờ đây nó trở thành từ cửa miệng rất thông dụng. Tuy
vậy, đôi khi có thể thấy một số người sử dụng sai từ sinh thái học họ đồng nghĩa từ sinh
thái học với từ bảo tồn và bảo vệ hoặc xem nó như là một biểu ngữ của " phong trào môi
trường".
1.1.3. Đối tượng nghiên cứu của sinh thái học
Đối tượng nghiên cứu của sinh thái học là mối quan hệ của sinh vật với môi
trường, hay cụ thể hơn, nghiên cứu sinh vật của một nhóm cá thể và các quá trình chức
năng xảy ra ngay trong môi trường của nó. Lĩnh vực nghiên cứu của sinh thái học hiện
đại là nghiên cứu về cấu trúc và chức năng của thiên nhiên.
Như E.P.Odum (1983) đã nói, nhiệm vụ của sinh thái học đặc biệt phù hợp với
một trong những định nghĩa của từ điển Webstere “Đối tượng của sinh thái học- đó là tất
cả các mối liên hệ giữa cơ thể sinh vật với môi trường”, ta có thể dùng khái niệm mở

rộng “sinh thái học môi trường” (Environmental Biology).

Hình 1.1: Đối tượng nghiên cứu của sinh thái học
Học thuyết tiến hóa của Darwin bằng con đường chọn lọc tự nhiên buộc các nhà
sinh thái học phải quan sát cơ thể trong mối quan hệ chặt chẽ với môi trường sống như
hình thái, tập tính thích nghi của cơ thể với môi trường. Như vậy, ở ngày đầu, sinh thái
học tập trung sự chú ý của mình vào lịch sử đời sống của các loài động vật, thực vật…
gọi là sinh thái học cá thể hay “tự sinh thái” (autoecologia). Đến cuối thế kỷ XIX quan
niệm hẹp đó quả hệ sinh thái học buộc phải nhường bước cho những quan niệm rộng giữa
cơ thể và môi trường. Những nghiên cứ cao hơn như quần xã sinh vật (biocenose hay
community) và hệ sinh thái (ecosystem), được gọi là “tổng sinh thái” (synecologia). Tổng
sinh thái nghiên cứu phức hợp của động, thực vật và những đặc trưng cấu trúc cũng như
chức năng của phức hợp đó được hình thành nên dưới tác động của môi trường.
Vào những năm 40 của thế kỷ này, các nhà sinh thái học bắt đầu hiểu rằng, xã hội
sinh vật và môi trường của nó có thể xem như một tổ hợp rất chặt, tạo nên một đơn vị cấu
trúc của tự nhiên. Đó là hệ sinh thái (ecosystem) mà trong giới hạn của nó, các chất cần
thiết cho đời sống thực hiện một chu trình liên tục giữa đất, nước và khí quyển, giữa sinh
3


vật và động vật và vi sinh vật, do đó, năng lượng được tích tụ và chuyển hóa. Hệ sinh thái
lớn và duy nhất của hành tinh là sinh quyển (biosphere), trong đó con người là một thành
viên. Từ nửa đầu của thể kỷ XX, sinh thái học dần trở thành khoa học chính xác do sự
xâm nhập của nhiều lĩnh vực như di truyền học, sinh lý học, nông học, thiên văn học, hóa
học, vật lý, toán học…, cũng như các công nghệ tiên tiến giúp cho sinh thái học có những
công cụ nghiên cứu mới, hiện đại.
1.1.4. Nội dung cơ bản của sinh thái học
- Sinh thái học cá thể: Nghiên cứu sự thích nghi của cá thể những loài sinh vật và
nguyên nhân của sự hình thành các đặc điểm thích nghi đó, để hiểu được mối quan hệ
giữa cá thể và môi trường, nhằm đảm bảo sự cân bằng giữa cá thể và những điều kiện

ngoại cảnh phức tạp, cần thiết cho sự phát triển của cá thể (sinh thái học cá thể).
- Sinh thái học quần thể: Nghiên cứu quy luật hình thành và phát triển quần thể
trong mối quan hệ tương tác giữa quần thể với môi trường trong những điều kiện cụ thể.
Ở đây cần nghiên cứu mối quan hệ nội tại và cấu trúc đặc trưng của quần thể của mỗi loài
sinh vật ứng với lối sống (đơn độc, đàn, tập đoàn), những phương thức sử dụng nguồn
sống, phương thức sinh sản, phát tán mà từ đó quần thể có số lượng thích hợp, đồng thời
dưới tác dụng của những điều kiện môi trường mà có những dạng biến động số lượng
nhất định (sinh thái học quần thể).
- Sinh thái học quần xã: Nghiên cứu quy luật hình thành và sự phát triển của quần
xã qua mối tương hỗ giữa những cá thể thuộc những loài khác nhau và giữa chúng với điều
kiện môi trường, từ đó tạo ra sự biến động quần xã (gọi là diễn thế quần xã) được thể hiện
bằng chu trình chuyển hoá vật chất và năng lượng giữa quần xã và môi trường của chúng
(sinh thái học quần xã).
1.1.5. Cấu trúc sinh thái học
Cấu trúc sinh thái học có thể biểu hiện bằng
không gian ba chiều là những cái bánh tròn dẹt xếp
chồng lên nhau tương ứng với các mức độ tổ chức
sinh học khác nhau từ cá thể, quần thể, quần xã đến
Hình 1.2: Cấu trúc sinh thái
hệ sinh thái. Nếu bổ dọc chồng bánh này qua trục
học
tâm, ta chia cấu trúc ra các nhóm: hình thái, chức
năng, phát triển, điều hoà và thích nghi. Mỗi một tổ chức sinh thái có một đặc điểm cấu
trúc và chức năng riêng biệt của mình. Mỗi nhóm trên một mức độ được đặc trưng bởi tập
hợp có tính thống nhất các hiện tượng quan sát.
1.1.6. Phương pháp nghiên cứu của sinh thái học
Phương pháp nghiên cứu của sinh thái học gồm nghiên cứu thực nghiệm, nghiên
4

cứu thực địa và phương pháp mô phỏng.
+ Nghiên cứu thực nghiệm được tiến hành trong phòng thí nghiệm hay bán tự
nhiên, nhằm tìm hiểu những khía cạnh về các chỉ số hoạt động chức năng của cơ thể hay
tập tính của sinh vật dưới tác động của một hay một số yếu tố môi trường một cách tương
đối biệt lập.
+ Nghiên cứu thực địa (hay ngoài trời) là những quan sát, ghi chép, đo đạc, thu
mẫu…
Khi nghiên cứu một đối tượng hay một phức hợp đối tượng các nhà sinh thái
thường sử dụng nhiều phương pháp và nhiều công cụ một cách có chọn lọc nhằm tạo nên
những kết quả tin cậy, phản ánh đúng bản chất của đối tượng hay phức hợp đối tượng
được nghiên cứu.
Tài liệu của những khảo sát này được chính xác hóa bằng phương pháp thống kê.
Khi nghiên cứu một đối tượng hay một phức hợp đối tượng các nhà sinh thái thường sử
dụng nhiều phương pháp và nhiều công cụ một cách có chọn lọc nhằm tạo nên những kết
quả tin cậy, phản ánh đúng bản chất của đối tượng hay phức hợp đối tượng được nghiên
cứu.
1.1.7. Ý nghĩa và vai trò của sinh thái học
Cũng giống như mọi ngành khoa học khác, những kiến thức về sinh thái học mang
lại những kiến thức to lớn cho nền văn minh nhân loại ở cả hai khía cạnh: lý luận và thực
tiễn. Sinh thái học giúp chúng ta hiểu biết sâu về bản chất của sự sống trong mối tương
tác vỡi các mối quan hệ của môi trường. Hơn nữa, sinh thái học tạo nên nguyên tắc và
định hướng cho những nguyên tắc và định hướng cho hoạt động của con người đối với tự
nhiên để phát triển nền văn minh ngày càng cao theo đúng nghĩa hiện đại của nó, tức là
không làm thay đổi về sinh giới và chất lượng của môi trường.
Trong cuộc sống, sinh thái học đã có những thành tựu to lớn được con người ứng
dụng vào nhiều lĩnh vực hoạt động của mình như:
- Nâng cao năng suất cây trồng, vật nuôi trên cơ sở cải tạo các điều kiện sống của
chúng.
- Hạn chế và tiêu diệt các loài dịch hại, bảo vệ đời sống cho vật nuôi, cây trồng và
đời sống con người.

- Thuần hoá và di giống các loài sinh vật
- Khai thác hợp lý tài nguyên thiên nhiên, duy trì đa dạng sinh học và phát triển tài
nguyên cho sự phát triển bền vững.
- Bảo vệ và cải tạo môi trường sống cho con người và các loài sống tốt hơn.
Sinh thái học giờ đây là cơ sở khoa học, là phương thức cho chiến lược phát triển
bền vững của xã hội loài người đang sống trên hành tinh kỳ vĩ này của Thái dương hệ.
5


1.2. Các quy luật cơ bản của sinh thái học
1.2.1. Nhân tố sinh thái, phân loại nhân tố sinh thái
“Nhân tố sinh thái- đó là một nhân tố bất kỳ của hoàn cảnh xung quanh (không
tính nhân tố xa hơn) nó có khả năng ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến sinh vật,
mặc dù chỉ kéo dài một trong những pha của quá trình phát triển cá thể của chúng”.
Như vậy, những yếu tố cấu thành môi trường như ánh sáng, nhiệt độ, thức ăn… nếu
xét tác động của các yếu tố này lên đời sống sinh vật cụ thể thì chúng được gọi là nhân tố
sinh thái. Trong môi trường có rất nhiều yếu tố sinh thái và chúng có tác động có tác
động không giống nhau với các loài khác nhau. Ví dụ: Ảnh hưởng của nhiệt độ thấp
không mấy quan trọng đối với cây trồng có nguồn gốc ôn đới (như cải bắp, cà chua),
nhưng lại rất quan trọng đối với cây trồng có nguồn gốc nhiệt đới điển hình (như lúa,
ngô). Một số nhân tố sinh thái có thể thay đổi theo ngày đêm hay theo mùa (lượng mưa,
nhiệt độ); cũng có một số đặc điểm của môi trường thay đổi theo thời gian (hằng số Mặt
trời, lực trọng trường). Nhìn chung, các nhân tố sinh thái đều tác động lên sinh vật thông
qua 4 đặc tính: Bản chất của tác động, cường độ tác động, tần số tác động, thời gian tác
động.
Hầu hết các yếu tố vật lí của môi trường (đối với sinh vật trên cạn, yếu tố sinh thái
quan trọng hàng đầu là ánh sáng, nhiệt độ và lượng mưa, còn đối với động vật dưới nước
là ánh sáng, nhiệt độ và độ muối) không những chỉ là giới hạn mà còn được xem là yếu tố
điều khiển các hoạt động của sinh vật. Sinh vật không những thích ứng với các yếu tố
môi trường vật lí của môi trường với ý nghĩa là chống chịu mà còn sử dụng tính chu kỳ tự

nhiên để phân phối chức năng của mình theo thời gian. Tất cả các quần xã đã được
chương trình hóa để phản ứng với nhịp điệu mùa và các nhịp điệu khác.
Hoàn cảnh là một khái niệm chỉ tổng hợp các nhân tố tồn tại trong không gian
sống của sinh vật. Sinh vật và hoàn cảnh luôn luôn tác động qua lại chặt chẽ với nhau,
luôn luôn vận động và biến đổi. Nhiều nhà khoa học đã coi hoàn cảnh như là một nhân tố
quan trọng nhất đối với sinh trưởng và phát triển của sinh vật, là nhân tố cơ bản, nhân tố
có trước, nhờ đó mới có chất hữu cơ.
1.2.2. Phân loại các nhân tố sinh thái
Có nhiều cách phân loại nhân tố sinh thái khác nhau (đặc tính tác động, số lượng,
mức độ chống chịu…). Trong nội dung chương trình chỉ giới thiệu phân loại nhân tố sinh
thái theo tính chất của nhân tố sinh thái.
Hiện nay việc vận dụng những phân loại các nhân tố sinh thái như trên vào thực
tiễn sản xuất nông lâm nghiệp không thuận lợi và chưa đảm bảo chính xác cho nên người
ta đã phân chia chúng ra thành 3 nhóm chính:
1) Các nhân tố vô sinh trong tự nhiên: đất đai, khí hậu, địa hình
6


2) Các nhân tố sinh vật: thực vật, động vật và vi sinh vật
3) Các hoạt động kinh doanh của con người
1.2.3. Các quy luật cơ bản của sinh thái học
a) Tác động tổng hợp của nhân tố sinh thái
Trong môi trường tự nhiên bao gồm rất nhiều nhân tố sinh thái, chúng không có
khả năng tồn tại độc lập và hoàn cảnh sinh thái cũng không phải do một nhân tố cấu
thành, mà là một tổng hợp có qui luật của nhiều nhân tố sinh thái có tác động qua lại lẫn
nhau, sự biến đổi của nhân tố này có thể dẫn đến sự thay đổi về số lượng và đôi khi cả
chất lượng nhân tố khác, sự sống của sinh vật được tiến hành trong tổng hợp các điều
kiện môi trường đó và phải chịu ảnh hưởng của sự biến đổi đó.
Ánh sáng có ảnh hưởng rất lớn tới quá trình quang hợp của cây xanh, tuy nhiên xét
về tác động tổng hợp của các nhân tố sinh thái, cường độ chiếu sáng của môi trường còn

gián tiếp ảnh hưởng tới quá trình dinh dưỡng khoáng của thực vật. Ví dụ như khi cường
độ ánh sáng chiếu trên mặt đất thay đổi, độ ẩm không khí và đất cũng thay đổi theo, sẽ
ảnh hưởng đến hoạt động phân hủy của các vi sinh vật và động vật không xương sống
trong đất, từ đó ảnh hướng đến hoạt động dinh dưỡng khoáng của thực vật.
Bất kỳ một nhân tố sinh thái nào cũng đều phát huy tác dụng dưới sự phát huy
thích đáng của các nhân tố sinh thái khác. Vì tất cả các nhân tố đều gắn bó chặt chẽ với
nhau và tạo thành một tổ hợp sinh thái.
Ví dụ: Khi ánh sáng trong rừng thay đổi thì các nhân tố nhiệt độ, ẩm độ không khí
và đất cũng thay đổi theo, do đó sẽ ảnh hưởng đến sinh trưởng phát triển của cây rừng.
Cá sống trong ao chịu tác động của nhiều nhân tố sinh thái như ánh sáng, nồng độ
khí, độ mặn của nước, nhiệt độ… Khi ánh sáng trong nước thay đổi thì nhiệt độ, nồng độ
khí, độ pH, độ trong của nước cũng thay đổi theo. Ánh sáng cung cấp một phần nhiệt độ
trong nước, ánh sáng thay đổi là nguyên nhân làm thay đổi nhiệt độ nước. Nhiệt độ nước
thay đổi ảnh hưởng tới cường độ hô hấp của sinh vật thủy sinh, kéo theo sự thay đổi của
nồng độ không khí hòa tan trong nước. Nồng độ khí hòa tan trong nước thay đổi có thể
làm thay đổi các phản ứng hóa học trong nước, làm cho độ pH thay đổi. Độ trong của
nước phụ thuộc nhiều vào lượng ánh sáng chiếu xuống, do đó khi ánh sáng thay đổi độ
trong của nước cũng thay đổi theo. Những thay đổi trên đồng thời tác động đến đời sống
của cá.
b) Tác dụng của nhân tố chủ đạo
Trong hoàn cảnh sinh thái tuy các nhân tố sinh thái có tác dụng tổng hợp tương hỗ,
nhưng các nhân tố trong tác dụng tổng hợp không hoàn toàn như nhau.
Thông thường có tác dụng chủ đạo của 1 hoặc 2 nhân tố. Khi một nhân tố tác
dụng dẫn đến biến đổi các nhân tố khác thì nhân tố sinh thái đó gọi là nhân tố chủ đạo .
Ví dụ, khu vực đầm lầy do nước nhiều quá dẫn đến thiếu O 2, phân giải chất hữu cơ kém
7


dẫn đến độ phì đất giảm. Cho nên nước quá nhiều là nhân tố có tác dụng chủ đạo, nếu
như qua thoát nước, lượng nước giảm đi dẫn đến điều kiện đất sẽ được cải thiện.

c) Tính không thể thay thế và tính có thể điều tiết của nhân tố sinh thái
Trong nhân tố sinh thái thì O2, CO2, nước, ánh sáng, nhiệt độ, dinh dưỡng khoáng
đều là điều kiện cần thiết cho đời sống sinh vật. Dù là tác dụng của chúng đối với sinh vật
về số lượng không như nhau, nhưng đều là nhân tố quan trọng không thể thiếu được.
Nếu thiếu một nhân tố nào đó sẽ làm cho sinh trưởng sinh vật không bình thường,
thậm chí sinh vật sẽ chết.
Tác dụng của một nhân tố sinh thái quyết không thể thay thế nhân tố khác được,
nhưng trong một điều kiện nhất định, một nhân tố nào đó không đủ thì có thể làm tăng
nhân tố khác để bù vào và kết quả có hiệu ứng tương tự. Nhưng chất bổ sung đó sẽ có
giới hạn nhất định, chỉ có giá trị bổ sung trong một phạm vi nhất định.
Ví dụ: Cây tái sinh sống sinh trưởng dưới tán rừng trong điều kiện ánh sáng yếu
hoặc thiếu, nhưng lại có độ phì đất và nồng độ CO2 cao (nhiều) cho nên kết quả cây vẫn
sống bình thường.
d) Quy luật giới hạn sinh thái hay định luật về sự chống chịu.
Sự tồn tại của sinh vật phụ thuộc vào cường độ tác động của các nhân tố sinh thái.
Cường độ tác động tăng hay giảm, vượt ra khỏi giới hạn thích hợp của cơ thể sẽ làm giảm
khả năng sống của sinh vật. Khi cường độ tác động tăng hơn ngưỡng cao nhất hoặc
xuống thấp hơn ngưỡng thấp nhất so với khả năng chịu đựng của cơ thể thì sinh vật
không thể tồn tại.
Quy luật giới hạn sinh thái: “Sự tồn tại của sinh vật phụ thuộc nhiều vào cường
độ tác động của các nhân tố sinh thái. Cường độ tăng hay giảm, vượt ra ngoài giới hạn
thích hợp của cơ thể sẽ làm giảm khả năng sống sót của sinh vật. Khi cường độ tác động
tăng cao hơn ngưỡng cao nhất hoặc xuống thấp hơn ngưỡng thấp nhất so với khả năng
chịu đựng của cơ thể sinh vật thì sinh vật không thể tồn tại”. Như vậy các sinh vật chỉ
sống được trong giới hạn tối thiểu sinh thái và tối đa sinh thái. Khoảng cách này chính là
biên độ sinh thái

8

Hình 1.3: Sơ đồ về quy luật giới hạn sinh thái
Giới hạn sinh thái hay giới hạn chịu đựng của cơ thể là một khoảng xác định đối
với một yếu tố xác định mà ở đó cơ thể có thể tồn tại và phát triển một ổn định trong
không gian và theo thời gian. Ví dụ: Các hoạt động sinh lí của thực vật bậc cao ít xảy ra
khi nhiệt độ <00C hoặc >500C, giới hạn sinh thái của cá rô phi là 5,60C đến 41,50C.
Theo Shelford (1911), mỗi cá thể, mỗi loài khác nhau có giới hạn sinh thái và
điểm cực thuận khác nhau, tùy thuộc vào nhiều nhân tố như tuổi của cá thể, trạng thái cơ
thể… Hầu hết các thực vật bậc cao chỉ có thể tồn tại ở giới hạn nhiệt hẹp. Các hoạt động
sinh lí của thực vật bậc cao ít xảy ra ở dưới nhiệt độ 0 oC và trên 50 oC, vì dịch bào đóng
bằng ở 0oC và trên 50 oC protein của tế bào bị phân hủy. Thực vật vùng ôn đới chịu được
nhiệt độ môi trường thấp nhưng có thể bị tổn thưởng nhiệt độ cao hơn 30 oC. Trong khi
đó, thực vật vùng nhiệt đới chịu được nhiệt độ cao nhưng hầu hết các cây bị tổn thương ở
nhiệt độ cao hơn 0oC vài độ. Trong trường hợp đặc biệt, một số loài thực vật bậc thấp có
giới hạn nhiệt độ rộng sống tốt ở nhiệt độ dưới 0 oC và trên 50 oC. Nhiều vi khuẩn và tảo
sống được trong nước đóng băng dưới 0 oC hoặc trong suối nước nóng nhiệt động tối đa
có khi lên tới 90oC. Một số loài cây xương rồng ở sa mạc có thể chịu nhiệt độ 56 oC.
Ổ sinh thái là một không gian sinh thái (hay siêu không gian) mà trong đó các yếu
tố môi trường của nó quy định sự tồn tại và phát triển của cá thể loài theo thời gian và
trong không gian (Hutchinson, 1957)
Ổ sinh thái chung có nhiều ổ sinh thái thành phần, mỗi ổ sinh thái thành phần quy
định từng điều kiện thiết yếu cho từng hoạt động chức năng: Ổ sinh thái dinh dưỡng, ổ
sinh thái sinh sản. Mỗi loài đều có ổ sinh thái riêng cho mình và sống ở ổ sinh thái nào,
sinh vật đều thể hiện đặc trưng của ổ sinh thái đó thông qua hình thái, sinh lý, tập tính.
Những dấu hiệu này có thể nhận biết. Chẳng hạn, chiều rộng, bề dày… của mỏ chim.
Chim ăn hạt có mỏ ngắn và rộng; chim hút mật có mỏ dài và mảnh; còn chim ăn thịt thì
có mỏ quắp và khỏe… Trong rừng ngập mặn, người ta có thể bắt gặp 3-4 loại còng
(Uca), những loài sống trên nền bùng ăn chất vụn hữu cơ có bộ máy hàm bình thường,
còn ở những loài sống trên cát sạch, ăn thực vật sống bám (Periphyton) trên các hạt cát,
bộ máy hàm lại có mút lông hình thìa. Những loài có ổ sinh thái trùng nhau, nhất là ổ
dinh dưỡng thường cạnh tranh với nhau. Những loài có ổ sinh thái giống nhau, nhưng

phân bố ở những vùng địa lý khác nhau, được gọi là tương đồng sinh thái.
Định luật lượng tối thiểu của Liebig (1840)
Năm 1840 trong công trình nghiên cứu “Hóa học hữu cơ và sử dụng nó trong sinh
9


lý học và nông nghiệp” nhà hóa học Justus Leibig đã chỉ ra rằng: “Mỗi loài thực vật đòi
hỏi một loại và một lượng muối dinh dưỡng xác định, nếu số lượng muối là tối thiểu thì
sự tăng trưởng của thực vật cũng chỉ đạt mức tối thiểu”. Khi ra đời, định luạt Liebig
thường ứng dụng đối với các muối vô cơ. Theo thời gian, quan niệm này được mở rộng,
bao gồm một phổ rộng các yếu tố vật lý, nhưng nhiệt độ và lượng mưa được thể hiện rõ
nhất. Định luật này cũng có những hạn chế vì nó chỉ được sử dụng trong trạng thái ổn
định và có thể còn bỏ quan những mối quan hệ khác nữa. Chẳng hạn, trong ví dụ về
photphat và năng suất, Liebig cho rằng, photpho là nguyên nhân trực tiếp làm thay đổi
năng suất. Sau này người ta thấy rằng, sự có mặt của muối nito không khí không chỉ ảnh
hưởng tới nhu cầu nước của thực vật mà còn góp phần làm cho thực vật lấy được
photpho cả dưới dạng không thể đồng hóa được. Như vậy, muối nito là một yếu tố thứ 3
phối hợp vào trong sự hiệu quả.
Để bổ sung cho định luật Liebig khi định luật này chỉ đề cập đến hàm lượng tối
thiểu của các chất. Năm 1913 Victor.E. Shelford cho rằng: yếu tố giới hạn không chỉ là
sự thiếu thốn mà còn là cả sự dư thừa các yếu tố.
Khái niệm về ảnh hưởng giới hạn tối thiểu và tối đa đã được Shelford đưa ra khi
phát biểu định luật về sự chống chịu: Năng suất của sinh vật không chỉ liên hệ với sức
chịu đựng tối thiểu mà còn liên hệ với sức chống chịu tối đa đối với một liều lượng quá
mức của một nhân tố nào đó từ bên ngoài. Khi áp dụng định luật chống chịu đối vợi sự
phân bố địa lý của sinh vật, Shelford chỉ ra rằng, “Các trung tâm phân bố thường là
những vùng mà ở đó các điều kiện là tối ưu (optimum) giành cho một số lượng tương đối
lớn của các loài”.
Theo định luật của Shelford, mỗi cá thể, quẩn thể, loài… chỉ có thể tồn tại trong
một khoảng giá trị xác định của một yếu tố bất kỳ, chẳng hạn, cá rô phi sống được ở biên

độ nhiệt từ 5,6 đến 51,5oC, các loài thủy sinh vật thường sống ở giá trị pH từ 6,5 đến 8,5.
Khoảng xác định đó gọi là “khoảng chống chịu” hay “giới hạn sinh thái” hay “trị số sinh
thái”. Trong giá trị này có 2 điểm giới hạn: giới hạn dưới (tối thiểu - minimum) và giới
hạn trên (tối đa - maximum) và một khoảng cực thuận (optimum) mà ở đấy sinh vật sinh
sống bình thường nhưng mức tiêu phí năng lượng thấp nhất. Hai khoảng ở 2 phía của cực
thuận là các khoảng chống chịu.
Nếu một sinh vật có trị số sinh thái lớn với yếu tố nào đó thì ta nói sinh vật đó
“rộng” ở yếu tố đó, chẳng hạn “rộng nhiệt”, “rộng muối”; còn nếu có giá trị sinh thái
thấp, ta nói sinh vật đó “hẹp”, như “hẹp nhiệt”, “hẹp muối”.. Trong sinh thái học người ta
thường đầu ngữ hẹp (Creto-), rộng (Euri-), ít (Oligo-), nhiều (Poli-).
Định luật chống chịu của Shelfor có ý nghĩa lý luận to lớn, cho phép chúng ta
nhận biết được sự phân bố có tính quy luật của động thực vật trên hành tinh, cũng như
các nguyên lí sinh thái cơ bản khác trong sinh thái học
10


Từ quy luật giới hạn sinh thái có thể rút ra một số nhận xét
- Một loài sinh vật nào đó có giới hạn sinh thái rộng đối với nhân tố sinh thái này,
nhưng lại có giới hạn sinh thái hẹp đối với nhân tố sinh thái khác.
- Loài nào có giới hạn sinh thái rộng đối với tất cả các nhân tố sinh thái thì loài đó
sẽ có vùng phân bố rộng.
- Giới hạn sinh thái đối với mỗi nhân tố thay đổi ngay cả ở những loài gần nhau,
thay đổi tuỳ theo giống và tuổi.
- Nếu loài nào đó sống trong điều kiện không thuận lợi đối với nhân tố nào đó thì
giới hạn sinh thái đối với nhân tố sinh thái khác có thể bị co hẹp lại.
- So với các pha không sinh sản và pha trưởng thành, các pha sinh sản và pha non
trẻ có giới hạn sinh thái hẹp.
e) Quy luật tác động không đồng đều của các nhân tố sinh thái
Các nhân tố sinh thái có ảnh hưởng khác nhau lên các chức phận của cơ thể sống,
nó có thể là cực thuận đối với quá trình này nhưng lại ít thuận lợi hoặc thậm chí gây

nguy hiểm cho quá trình khác. Ví dụ: Nhiệt độ không khí tăng cao đến 40 - 45 0C sẽ làm
tăng quá trình trao đổi chất ở động vật máu lạnh, nhưng lại kìm hãm sự di động và làm
cho con vật rơi vào trạng thái đờ đẫn vì nóng.
Nhiều loài sinh vật trong các giai đoạn sống từ khi còn non đến khi thành thục có
những nhu cầu về nhân tố sinh thái khác nhau, nếu không thoải mãn đến chúng sẽ chết.
Các sinh vật này thường phải di chuyển chỗ ở trong từng giai đoạn thỏa mãn các nhân tố
sinh thái.
1.3. Ảnh hưởng của môi trường đến sinh vật
Khi nghiên cứu ảnh hưởng của một nhân tố sinh thái nào đó lên đời sống của sinh
vật bao giờ người ta cũng xem xét đến các khía cạnh sau:
1. Bản chất của nhân tố tác động là gì?
2. Cường độ hay liều lượng tác động mạnh hay yếu, nhiều hay ít.
3. Tần suất tác động: Các tác động của các yếu tố lên sinh vật xảy ra như thế nào?
Tác động xảy ra liên tục khác với tác động xảy ra một cách gián đoạn, tác động xảy ra đều
(ổn định) ảnh hưởng yếu hơn với tác động dao động với tần số khác nhau.
4. Thời gian tác động kéo dài ảnh hưởng mạnh hơn so với tác động diễn ra trong
từng thời gian ngắn.
Lưu ý : Các yếu tố bao giờ cũng tác động tổng hợp lên đời sống sinh vật. Nói cách
khác, cơ thể sinh vật bao giờ cũng lập tức phản ứng lại tổ hợp tác động các yếu tố môi
trường.
1.3.1. Ảnh hưởng của các nhân tố vô sinh đến đời sống sinh vật
a) Ánh sáng là một nhân tố sinh thái
Tất cả sinh vật trên Trái Đất đều sống nhờ vào năng lượng từ ánh sáng Mặt trời, kể
11


cả động vật, thực vật, vi sinh vật. Thực vật cần ánh sáng như động vật cần thức ăn, cho
nên ánh sáng được coi là nguồn sống của thực vật (Tilman,1982). Ánh sáng hay nguồn
năng lượng từ bức xạ mặt trời, được coi là bản chất của môi trường, nguồn sống của thực
vật. Ánh sáng chiếu trên hành tinh, tạo ra năng lượng nhiệt, từ đó làm đất, đá nứt nẻ, nước

bốc hơi trong điều kiện nhiệt độ cao và ngưng tụ thành nước hay đông đặc thành băng
trong điều kiện nhiệt độ hạ thấp, làm biến đổi khí áp để tạo nên gió, bão...
Ánh sáng là tổ hợp các tia đơn sắc với bước sóng khác nhau, từ những tia có bước
sóng dài trên 7600A0 thuộc dải hồng ngoại đến những tia có bước sóng ngắn dưới
3600A0 thuộc dải tử ngoại và giữa chúng là ánh sáng trắng hay ánh sáng nhìn thấy, trực
tiếp tham gia vào quá trình quang hợp của cây xanh (hay bức xạ quang hợp tích cực).
Tuỳ theo cường độ và thành phần tia sáng mà ánh sáng có ảnh hưởng nhiều hay ít
đến quang hợp và hoạt động sinh lý của các cơ thể sống.

Hình 1.4: Phân bố bức xạ mặt trời
Tia nhìn thấy

Tia hồng ngoại
780nm

340.000nm

380nm

Tia tử ngoại
10nm

Hình 1.5 : Thành phần của bức xạ mặt trời
* Ánh sáng ảnh hưởng đến đặc điểm hình thái, giải phẫu và sinh lý của thực vật
Ánh sáng trắng rất cần cho cây xanh và những loài vi sinh vật có khả năng quang
hợp. Liên quan với cường độ chiếu sáng, cây xanh được chia thành 3 nhóm: cây ưa sáng,
cây ưa bóng và cây chịu bóng. Nhu cầu ánh sáng của các loài cây là không giống nhau.
Có 3 nhóm cây thích nghi với điều kiện chiếu sáng khác nhau:
- Nhóm cây ưa sáng (heliophytes): tiếp nhận ánh sáng trực tiếp, thường sống ở nơi
tráng nắng, cường độ quang hợp tăng khi cường độ chiếu sáng tăng, nhưng cường độ

quang hợp cao nhất không trùng vào cường độ chiếu sáng cực đại, trừ thực vật C 4 như
Zea mays, Saccharum officinale, Sorghum vulgare và hàng nghìn loài C 4 khác. Nhóm
bao gồm những cây sống ở nơi quang đãng ở thảo nguyên, savan, rừng thưa, núi cao và
12


hầu hết các cây nông nghiệp. Ví dụ: các cây họ Lúa, bồ đề, xà cừ, bạch đàn...
- Nhóm cây ưa bóng (sciophytes): bao gồm những cây sống ở nơi ít ánh sáng và
ánh sáng tán xạ là chủ yếu như ở dưới tán rừng và trong các hang động... Ví dụ: cây Dọc,
cây Lim và nhiều cây thuộc họ Gừng, Cà phê...
- Nhóm cây chịu bóng: bao gồm các loài cây sống dưới ánh sáng vừa phải. Nhóm
cây chịu bóng được coi là nhóm trung gian của hai nhóm trên. Ví dụ: các cây Dầu rái,
ràng ràng,...
Theo Trần Đức Hạnh (1997), cây trồng được chia thành các nhóm theo sự thích
nghi với độ chiếu sáng trong ngày như sau:
- Nhóm cây ngắn ngày: bao gồm những cây có nguồn gốc vùng nhiệt đới hoặc xích
đạo như lúa nước, mía, đay...Nếu thời gian chiếu sáng trong ngày dưới 12h thì nhóm cây này
ra hoa kết quả rất nhanh, còn nếu thời gian chiếu sáng dài hơn thì chúng chậm ra hoa hoặc
không ra hoa.
- Nhóm cây dài ngày: đó là các loài có nguồn gốc vùng ôn đới như khoai tây, bắp
cải, lúa mì,... chúng chỉ ra hoa trong điều kiện thời gian chiếu sáng trên 12h/ngày. Nếu
thấp hơn chúng chậm hoặc không ra hoa.
* Ảnh hưởng của ánh sáng đến khả năng định hướng, tập tính, sinh sản của động vật.
Do nhu cầu ánh sáng khác nhau, thảm thực vật thường phân tầng. Tầng trên bao
giờ cũng là cây ưa sáng, dưới tán của chúng là những cây ưa bóng, còn cây chịu bóng
thường sống dưới đáy rừng, nơi rất đói ánh sáng. Đối với rừng nhiệt đới, ở tầng ưa sáng
còn xuất hiện vài ba tầng vượt sáng.
Liên quan đến thời gian chiếu sáng, thực vật còn có nhóm cây ngày dài và nhóm
cây ngày ngắn sống ở vĩ độ trung bình. Cây ngày dài là cây khi ra hoa, kết trái cần pha
sáng nhiều hơn pha tối, ngược lại, cây ngày ngắn đòi hỏi độ dài chiếu sáng khi ra hoa kết

trái ngắn hơn.
Dựa vào sự phản ứng của động vật với ánh sáng, người ta chia động vật thành 3
nhóm: nhóm ưa hoạt động ban ngày, nhóm ưa hoạt động ban đêm và nhóm ưa hoạt động
vào thời gian chuyển tiếp giữa ngày và đêm (lúc hoàng hôn hay lúc bình minh).

- Nhóm động vật ưa sáng: là những loài chịu được giới hạn rộng về độ dài bước
sóng, cường độ và thời gian chiếu sáng. Nhóm này bao gồm các động vật hoạt động ban
ngày.
- Nhóm động vật ưa tối: là những loài chỉ chịu được giới hạn ánh sáng hẹp, bao
gồm những động vật hoạt động về ban đêm, sống trong hang, trong đất, hay dưới đáy
biển.
13


Những loài ưa hoạt động vào ban ngày có cơ quan tiếp nhận ánh sáng, từ các tế
bào cảm quang đơn giản, phân bố trên cơ thể ở những loài động vật bậc thấp đến cơ quan
thị giác phát triển ở các loài có mức tiến hoá cao như côn trùng, cá, lưỡng cư, bò sát,
chim, thú. Cùng với cơ quan thị giác, những loài ưa hoạt động ban ngày còn có màu sắc,
thậm chí sặc sỡ để thích ứng.
Ánh sáng còn ảnh hưởng đến sự phát dục và sinh sản của nhiều loài động vật. Ở
một số loài côn trùng sự thay đổi độ dài thời gian chiếu sáng vào mùa thu đưa đến hiện
tượng đình dục. Thay đổi độ dài thời gian chiếu sáng có thể làm thay đổi thời gian đẻ
trứng của cá, làm thay đổi tỉ lệ đực cái đối với những loài vừa sinh sản hữu tính vừa sinh
sản đơn tính. Ánh sáng còn ảnh hưởng đến chu kỳ thay lông của động vật, lên sự phân
bố, biến động số lượng và sự di cư của động vật. Di cư thẳng đứng của động vật nổi trong
tầng nước theo ngày đêm là những ví dụ điển hình. Như vậy, sự thích nghi lâu dài với chế
độ chiếu sáng mà ở động vật hình thành nên nhịp điệu hoạt động ngày đêm và mùa rất
chính xác. Nhịp điệu này vẫn có thể được duy trì ngay trong điều kiện chiếu sáng nhân
tạo. Vì vậy người ta gọi chúng là những "chiếc đồng hồ sinh học".
Ánh sáng mặt trăng biến đổi theo các pha (trăng non, trăng tròn, trăng khuyết và

không trăng) cũng gây ảnh hưởng mạnh đến sự kiếm ăn, sinh sản của nhiều loài động vật
biển. Nhiều loài cá, cua, giun... thường đi kiếm ăn vào những đêm tối trời. Rươi ở ven
biển đồng bằng Bắc Bộ sinh sản tập trung vào những pha trăng khuyết và trăng non của
tháng 9 và tháng 10 âm lịch. Vì vậy, khi nói về mùa rươi, dân ở đây có câu "tháng chín
đôi mươi, tháng mười mồng năm". Rươi Palôlô ở quần đào Fiji (Thái Bình Dương) chỉ
xuất hiện và sinh sản tập trung vào ngày cuối cùng của tuần trăng thứ tư trong tháng 10
và 11 dương lịch. Loài thỏ rừng lớn trên bán đảo Malaixia lại tăng các hoạt động sinh dục
vào những đêm trăng tròn.
b) Ảnh hưởng của nhân tố nhiệt độ
Nhiệt được hình thành chủ yếu từ bức xạ mặt trời, do vậy, trên bề mặt trái đất có 2
nguồn nhiệt cơ bản: bức xạ nhiệt từ sự chiếu sáng trực tiếp và bức xạ nhiệt sóng dài phản
xạ lại từ các vật thể xung quanh (mây, nước, sông, núi, thành quách...). Nhiệt độ còn là
nguyên nhân gây ra những biến động lớn của các yếu tố khí hậu khác như thay đổi khí áp,
gây ra gió, giông, làm bốc hơi nước tạo nên độ ẩm, gây ra mưa...từ đó xảy ra quá trình
phong hóa của bề mặt vỏ trái đất...
Do liên quan với chế độ chiếu sáng, sự biến thiên của nhiệt độ trên hành tinh cũng
xảy ra theo quy luật tương tự như cường độ bức xạ mặt trời trải trên bề mặt trái đất. Nhiệt độ
giảm theo hướng từ xích đạo đến các cực, song sự dao động nhiệt độ xảy ra mạnh nhất ở vĩ
độ trung bình. Theo chiều thẳng đứng, trong tầng đối lưu của khí quyển, nhiệt độ giảm
theo độ cao với tốc độ 1 0C/100m ở những vùng khí hậu khô, hay 0,6 0C/100m ở những
14


nơi không khí ẩm, liên quan với mức "đoản khí" khi áp suất khí quyển giảm theo chiều
cao với tốc độ 25mmHg/300m. Đến tầng bình lưu nhiệt độ tăng dần, đạt đến giá trị
khoảng âm 200C. Vượt khỏi tầng này, trong tầng trung lưu, nhiệt độ lại tiếp tục giảm
thấp.
Trong khối nước ở các hồ sâu hay biển và đại dương, càng xuống sâu nhiệt độ
càng giảm và ngày một ổn định, còn nhiệt độ của lớp mỏng bề mặt dao động thuận chiều
với nhiệt độ của không khí.

Nước có nhiệt dung lớn, gần như lớn nhất so với các vật thể khác và khả năng
truyền nhiệt kém nên sinh vật sống trong nước thường hẹp nhiệt hơn so với những sinh
vật sống trên cạn.
Trong vỏ trái đất thì ngược lại, càng xuống sâu, nhiệt độ càng tăng.
Sống trong hoàn cảnh quá lạnh hoặc quá nóng, sinh vật đều có cơ chế riêng để tồn
tại như độ hạ bằng điểm của dịch tế bào, vỏ bọc cơ thể có khả năng phản xạ nhiệt cao,
cách nhiệt tốt (da dày, thân phủ lông, có khoang chứa khí, có lớp mỡ dày dưới da...), có
cơ chế riêng để điều hoà thân nhiệt và những tập tính sinh thái đặc biệt khác (di cư, ngủ
đông, hoạt động vào những khoảng thời gian nhiệt độ giảm hay những nơi có nhiệt độ
thích hợp).
* Ý nghĩa của nhiệt độ đối với đời sống sinh vật:
Nhiệt độ của môi trường có ảnh hưởng lớn đến sinh vật, nó tác động trực tiếp hoặc
gián tiếp đến sự sinh trưởng và phát triển, phân bố của các cá thể sinh vật, quần thể, và quần
xã sinh vật.
Liên quan đến nhiệt độ, người ta chia sinh vật thành 2 nhóm lớn:
- Nhóm sinh vật biến nhiệt: (cá, lưỡng thê, bò sát, thực vật,...) ở nhóm này nhiệt độ cơ
thể hoàn toàn phụ thuộc vào nhiệt độ của môi trường. Do đó, nhóm sinh vật này sẽ điều
chỉnh nhiệt độ chỉ bằng các tập tính sinh thái, nghĩa là chuyển vào nơi có nhiệt độ thích hợp
hoặc sống "tiềm sinh".
- Nhóm sinh vật đẳng nhiệt: bao gồm các sinh vật có nhiệt độ cơ thể luôn luôn ổn
định nhờ cơ chế điều hoà nhiệt riêng và trung tâm điều hoà nhiệt ở bộ não hoặc có những
tập sinh thái (như ngủ đông, ngủ hè, di cư,..). Nhiệt độ cơ thể thay đổi theo loài, chẳng
hạn như chim thường là 40-420, ở thú là 36,6 - 39,50C.
Không giống với những sinh vật hằng nhiệt, động vật biến nhiệt trong giới hạn sinh
thái của mình, sự phát triển đòi hỏi sự kết hợp chặt chẽ giữa thời gian và nhiệt độ. Sự kết hợp
đó thường được quy vào thời gian sinh lý. Từ khái niệm này, đối với động vật biến nhiệt, tổng
nhiệt ngày cần cho sự hoàn thành một giai đoạn phát triển hay cả đời sống gần như một hằng
số và nó phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường và thời gian cần cho sự phát triển đó. Mối quan
hệ như thế tuân theo biểu thức sau:
15

T = (x - k)n
Trong đó: T là tổng nhiệt ngày; x là nhiệt độ môi trường; k là nhiệt độ ngưỡng của
sự phát triển hay số 0 phát triển mà bắt đầu từ đó sự phát triển mới xẩy ra; n là thời gian
cần để hoàn thành một giai đoạn hay cả đời sống của sinh vật; (x - k) là nhiệt độ phát
triển hữu hiệu.
Từ công thức trên ta có :
x – k = T/n
n = T/(x - k)
k = x – T/n
x = T/n + k
Tốc độ phát triển (y) là số nghịch đảo của thời gian phát triển (n) hay bằng:
y = 1/n hay y = (x - k)/T
* Ảnh hưởng của nhiệt độ đối với thực vật
Nhiệt độ có ảnh hưởng đến hình thái, hoạt động sinh lý và khả năng sinh sản của thực
vật.
* Ảnh hưởng của nhiệt độ đối với động vật
- Về hình thái: Theo Allen (1977) cho rằng động vật đẳng nhiệt sống ở nơi càng
lạnh kích thước phần thò ra ngoài cơ thể (như tai, đuôi, mỏ,..) sẽ càng nhỏ hơn ở nơi
nóng. Điều đó chứng tỏ động vật sống nơi nhiệt độ thấp có tỷ lệ giữa diện tích bề mặt và
thể tích cơ thể giảm, góp phần làm hạn chế sự mất nhiệt. Ví dụ: Tai thỏ châu Âu ngắn
hơn tai thỏ châu Phi.
Theo K.Bergman, động vật đẳng nhiệt (chim và thú) thuộc cùng một loài hay
những loài gần nhau thì ở vĩ độ cao có kích thước cơ thể lớn hơn so với những dạng đó ở
vĩ độ thấp, đối với động vật biến nhiệt thì có hiện tượng ngược lại do liên quan đến bề
mặt trao đổi chất của cơ thể. Chẳng hạn, chim cánh cụt (Apteno - dytes forsteri) ở Nam
cực có chiều dài thân 100-120cm, nặng 34,4kg, trong khi đó một loài khác gần với nó
(Speniscus mendiculus) ở xích đạo chỉ có chiều dài thân 44,5 cm và nặng 1,5 -5 kg.
- Về sự phát triển: Mỗi loài động vật có một ngưỡng phát triển nhất định. Vì vậy khi

nhiệt độ môi trường xuống quá thấp hoặc lên quá cao vượt qua giới hạn đó thì sinh vật không
thể phát triển được. Ví dụ: ngưỡng nhiệt phát triển của bướm cải màu trắng là 10,5 0C, của
trứng cá hồi là 00C,...
- Về hoạt động sinh lý: Nhiệt độ môi trường có ảnh hưởng lớn đến hoạt động sinh
lý của động vật. Trước hết nhiệt độ có ảnh hưởng đến sự trao đổi khí ở động vật, nhiệt độ
càng cao thì cường độ hô hấp càng cao. A. Rieck làm thí nghiệm trên loài ếch (Rana
pipiens) và thấy rằng khi sống trong môi trường nhiệt độ thấp (5 0C) thì khả năng trao đổi
oxy của nó cao hơn khi sống ở nơi có nhiệt độ cao (250C).
- Về sự sinh sản: Nhiều loài động vật chỉ sinh sản trong một giới hạn nhiệt độ nhất
định. Nếu nhiệt độ cao hơn hoặc thấp hơn nhiệt độ đó thì cường độ sinh sản sẽ giảm hoặc
đình trệ. Ví dụ, cá chép chỉ đẻ trứng khi nhiệt độ của nước khoảng 150C.
16


- Về sự phân bố: Mỗi loài sinh vật đều có ngưỡng sinh thái riêng nên chúng phân
bố ở những vùng có nhiệt độ đặc trưng. Có những loài chỉ phân bố ở vùng nhiệt đới hoặc
nơi có sự chênh lệch nhiệt độ giữa ngày và đêm không lớn, những loài đó là những loài
chịu nhiệt hẹp. Ví dụ, ruồi quả (Ceratitis capetata) ở Địa Trung Hải chỉ có thể phát triển
ở những nơi có nhiệt độ trung bình ngày đêm cao hơn 13,5 0C. Nhiều loài động vật lại
chịu được giới hạn nhiệt độ rộng như loài ruồi nhà (Musca domestica) phân bố ở hầu hết
khắp thế giới.
- Các trạng thái tạm nghỉ: Khi nhiệt độ môi trường lên quá cao hoặc xuống quá
thấp sẽ làm xuất hiện trạng thái tạm nghỉ ở động vật như ngủ hè, ngủ đông. Ngủ hè xuất
hiện khi nhiệt độ môi trường quá cao và độ ẩm quá thấp, còn ngủ đông xuất hiện khi nhiệt
độ môi trường hạ xuống quá thấp làm giảm sự phát triển. Trước khi ngủ đông, động vật
thường tập trung ở nơi có điều kiện nhiệt độ thích hợp. Ví dụ, ếch nhái tập trung thành từng
đám trong bùn. Một số loài động đẳng nhiệt (như dơi, gấu,...) khi ngủ đông chúng tạm
ngừng hoạt động như động vật biến nhiệt (nhiệt độ cơ thể phụ thuộc vào nhiệt độ môi
trường, cường độ chuyển hoá có thể hạ thấp bằng 1/30, đôi khi bằng 1/100 so với lúc bình
thường).

- Tập tính sinh hoạt: Nhờ có tập tính (như đào hang, xây tổ, tránh nắng,...) mà
nhiều loài động vật có thể giữ được trạng thái cân bằng nhiệt hiệu quả.
c) Ảnh hưởng của nước đến đời sống sinh vật
Nước đóng vai trò vô cùng quan trọng trong đời sống của sinh giới. Nước là môi
trường sống của các loài thuỷ sinh vật, đồng thời là môi trường cho các phản ứng sinh
hóa diễn ra trong cơ thể sinh vật.
Nước phân bố không đều trên hành tinh. Đại dương chứa đến 1.370.000 nghìn km 3
nước mặn; trong các ao, hồ, sông, suối chỉ có khoảng 125.000km 3 nước ngọt, còn trong
khí quyển chứa khoảng 12.400 km3 dưới dạng hơi nước, tạo nên độ ẩm của không khí.
Lượng mưa phân bố không đều theo vĩ độ địa lí. Vùng nhiệt đới xích đạo là nơi có
lượng mưa lớn nhất hành tinh, thường trên 2000mm/năm, có nơi lên đến 10.000mm (ở
Camơrun). Ngược lại, trong các hoang mạc lượng mưa thấp nhất, trung bình dưới
250mm/năm, thậm trí có nơi cả năm không có hạt mưa nào như hoang mạc Chilê, trung
Sahara.
* Ý nghĩa của nước đối với đời sống sinh vật
Nước là môi trường sống, nơi diễn ra mọi quá trình sống của thuỷ sinh vật như bắt
mồi, sinh sản, sinh trưởng, phát triển và tiến hoá.
Những sinh vật sống trôi nổi trong tầng nước (Phyto-và ZooplanKton) thường có
trọng lượng riêng xấp xỉ bằng trọng lượng riêng của nước. Chúng có nhiều cơ chế để
chống chìm; tăng diện tích bề mặt tương đối (giảm kích thước với dạng hình cầu), tăng
17


lực ma sát với nước (phát triển gai, lông tơ, sống tập đoàn...), giảm trọng lượng thân
(xương, vỏ, hình thành không bào chứa khí, chứa dầu...).
Những động vật bơi lội giỏi có thân hình thuỷ lôi, hình dải, hình rắn, phát triển các
vây bơi hoặc tạo nên kiểu vận động phản lực trong nước (sứa, mực, bạch tuộc), kiểu
"bay" trong không khí (cá chuồn).
Những loài thực vật sống cố định ở đáy thường tiêu giảm các mô nâng đỡ (thực vật
lớn), nếu sống nửa nước nửa khí thì thân thường phát triển theo kiểu dị hình, thích nghi với

điều kiện sống ở cả 2 môi trường (rau mác). Những loài động vật sống cố định trong đáy,
thân trở nên xốp, mảnh mai, phát cành, nhánh hoặc thành cụm (huệ biển, san hô, bọt
biển...), những động vật sống ở màng nước có phao bơi (bèo lục bình, sứa), đệm chân
không thấm nước (con gọng vó, con đo nước) hoặc có "chân" treo vào màng nước (các loài
ốc, cung quăng).
Trừ các loài rùa, rắn và thú sống thứ sinh thở bằng phổi, phần lớn các sinh vật
trong nước đều thở bằng khí quản (ấu trùng côn trùng, côn trùng sống trong nước) hoặc
bằng mang (cá, cua, tôm, mực...), một số khác, nhất là những loài có kích thước rất nhỏ,
lại hô hấp qua bề mặt cơ thể.
Cách dinh dưỡng của thuỷ sinh vật cũng rất đa dạng, có thể bằng cách thẩm thấu
hoặc chọn lọc thức ăn hoặc bắt mồi. Đa số các loài sống trong nước thường thụ tinh
ngoài. Những động vật sống đáy thường để trứng nổi, ấu trùng nở ra phần lớn trải qua
các giai đoạn biến thái phức tạp (giun đốt, thân mềm, giáp xác, cầu gai, nhiều loại cá
đáy...).
Nước có vai trò quan trọng trong đời sống sinh vật, nó là sự sống còn, là nhân tố
sinh tồn. Nước trong cơ thể sinh vật chiếm trung bình 2/3 trọng lượng cơ thể còn ở động
thực vật thuỷ sinh là 90-95%. Tế bào ruột khoang chứa 98% là nước. Hạt thực vật mặc dù
phơi sấy khô cũng chứa từ 5-15 % nước.
Nước tham gia vào hầu hết các hoạt động sống của sinh vật. Nước là nguyên liệu
cho quang hợp, là phương tiện vận chuyển và trao đổi chất khoáng trong cây.
Nước là phương tiện vận chuyển máu và chất dinh dưỡng ở động vật. Nước tham
gia trao đổi năng lượng và điều hoà nhiệt độ cơ thể.
Nước giữ vai trò quan trọng trong sinh sản và phát tán nòi giống và là môi trường
sống của các loài sinh vật thuỷ sinh.
* Ảnh hưởng của nước đến thực vật
Đối với sinh vật sống trên cạn, độ ẩm của không khí và lượng mưa quyết định đến
sự phân bố, mức độ phong phú của các loài sinh vật, đặc biệt là thảm thực vật.
Độ ẩm được chỉ ra dưới các chỉ số: độ ẩm tuyệt đối, độ ẩm tương đối và độ hụt
18

bão hòa hơi nước.
Độ ẩm tuyệt đối là số gam nước bão hòa trong một kilogam không khí, còn độ ẩm
tương đối là tỉ số phần trăm giữa lượng nước thực tế được chứa trong không khí so với
lượng nước có thể bão hòa trong không khí ấy ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất. Độ
lụt bão hoà là hiệu số giữa áp suất hơi nước trong điều kiện bão hòa và áp suất hơi nước
trong thực tế. Độ hụt bão hòa có ý nghĩa sinh thái rất quan trọng bởi vì sự bốc hơi nước
thường tỉ lệ thuận với độ hụt bão hòa chứ không phụ thuộc vào độ ẩm tương đối.
Liên quan với độ ẩm người ta chia sinh vật thành 3 nhóm chính: nhóm ưa ẩm
(hydrophil), nhóm ưa ẩm vừa (mesophil) và nhóm chịu khô hạn (xenophil). Nhóm ưa ẩm
thường sống ở những nơi có độ ẩm cao, gần với mức bão hòa. Nhóm chịu khô hạn
thường gặp ở những nơi có độ ẩm thường xuyên rất thấp, còn nhóm thứ 2 là dạng trung
gian giữa chúng.
- Nhóm thực vật ưa ẩm: Chúng mọc ở nơi ẩm ướt, như dọc theo sông, ven suối,
ven đầm hồ. Môi trường của chúng là gần bão hòa về hơi nước. Lỗ khí luôn mở, lá
thường rộng, tầng cutin mỏng, rễ không ăn sâu và không phân nhánh...Ví dụ: cà chua, bí
rợ, xoan...
- Nhóm thực vật chịu hạn: Chúng sống ở những nơi thiếu nước định kỳ hay
thường xuyên nhưng không chết vì đã thích nghi trong cấu tạo và chức năng sinh lí.
Chống hạn bằng 3 cơ chế như sau:
 Cây lá cứng: Chúng điều tiết sự bốc hơi khi nhiệt độ lên cao bằng cách lỗ khí
nằm trong buồn kín có lông tơ che phủ (Ví dụ, cây Trúc đào Nerium oleander, còn ở họ
Lúa có hệ thống các tế bào cơ ở mặt trên của lá làm cho lá cuốn tròn lại để hạn chế thoát
hơi nước, không bị héo). Cùng với hướng thích nghi này, rễ của cây chịu hạn ít phân
nhánh, ăn sâu trong đất để tìm vùng đất ẩm và nước ngầm. Các tế bào của đầu rễ có áp
suất thẩm thấu cao hơn áp suất của dung dịch đất. Các cây lá cứng còn phát triển bộ máy
dẫn truyền nước ở rễ, thân, lá như lá có gân và số lỗ khí nhiều và nhỏ, cường độ thoát hơi
nước cao. Bề mặt lá nhẵn để khuếch tán và phản chiếu bớt với mục đích bảo vệ lạp lục ở
bên trong khỏi bị tiêu diệt, đồng thời giảm sự bốc thoát hơi nước.
 Cây mọng nước: Cây mọng nước của vùng khô hạn như hoang mạc Mêhico,

Sahara chịu khô đến 7-8 tháng. Tại Mêhicô có cây chịu hạn thuộc các họ Náng
(Amaryllidaceae), Xương rồng (Cactaceae),...còn ở hoang mạc Châu Phi thuộc các họ
hoa loa kèn (Liliaceae),...lá của cây mọng nước bị thoái hóa, không đóng vai trò quang
hợp và có khi biến thành gai. Mô dự trữ nước có tế bào lớn và tròn, vách mỏng, lớp cutin
dày. Mô cơ và mô dẫn phát triển yếu. Một số nhóm cây sống ở vùng sa mạc có bộ rễ phát
triển rất dài, mọc sâu hoặc trải rộng trên mặt đất, để hút sương, tìm tới nguồn nước. Có
những loài cây sa mạc với kích thước thân chỉ dài chừng vài chục cm nhưng có bộ rễ dài
19


đến 8m.
 Cây tiềm sinh: gồm rêu, địa y,… tế bào của chúng có thể mất gần hết nước
trong một thời gian dài mà không chết và chúng trở lại hoạt động bình thường khi có
nước.
- Nhóm thực vật trung sinh : Là cây trung gian giữa cây ưa ẩm và cây chịu hạn.
Chúng thường mọc ở những nơi có đủ nước hút được nhưng không thừa.
- Thực vật thủy sinh: là những cây sống hoàn toàn trong nước hay trôi nổi trên mặt
nước. Môi trường sống của chúng là nước.
* Ảnh hưởng của nước đến động vật
Với động vật, biểu hiện thích nghi với điều kiện khô hạn cũng rất đa dạng thể hiện
ở cả tập tính, hình thái và sinh lý. Biểu hiện cụ thể ở tuyến mồ hôi rất kém phát triển hoặc
có lớp vỏ có khả năng chống thoát hơi nước. Loài lạc đà có khả năng dự trữ nước trong
bướu dưới dạng mỡ non.
d) Ảnh hưởng của đất đến đời sống sinh vật
Con người được sinh ra trên mặt đất, sống và lớn lên nhờ đất và khi chết lại trở về
đất. Theo Docutraiep (1879): Đất là một vật thể thiên nhiên cấu tạo độc lập, lâu đời do kết
quả của quá trình tổng hợp 5 nhân tố hình thành đất gồm: đá, khí hậu, sinh vật, thời gian,
địa hình. Sau này người ta còn bổ sung một số yếu tố khác, nhất là vai trò của con người.
Chính con người đã là thay đổi khá nhiều tính chất đất và có khi đã tạo ra một loại đất mới
chưa hề có trong tự nhiên như đất lúa nước.

Về vai trò của đất với con người, nguời ta thường nói tới đất là môi trường sống
của con người và sinh vật ở cạn, đất là nền móng cho các công trình xây dựng, đất cung
cấp trực tiếp hay gián tiếp cho sinh vật ở cạn các nhu cầu thiết yếu của sự tồn tại và phát
triển.
Riêng đối với con người, đất còn có giá trị cao về mặt lịch sử tâm linh. Đất luôn
mang trên mình các hệ sinh thái, trong đó sinh vật được phân bố khác nhau theo độ sâu
của các lớp đất. Khi nghiên cứu về đất trong sinh học, người ta thường quan tâm đến các
đặc trưng như cấu trúc, nước trong đất, độ chua, thành phần cơ giới, độ phì,…
e) Ảnh hưởng của không khí
Không khí cung cấp O2 cho các sinh vật hô hấp, sản sinh ra năng lượng phục vụ các
hoạt động sống của sinh vật. Trong khí quyển hàm lượng O2 luôn cao (khoảng 21%) vì thế
nên O2 trở thành yếu tố giới hạn đối với sự sống trên cạn.
Tuy nhiên, sự suy giảm O2 ở một số nơi sẽ gây hậu quả về hô hấp và nếu tình trạng
này kéo dài sẽ làm cho sinh vật chết. Động vật ở trên cạn có khả năng cảm ứng với nồng
độ O2 trong không khí khác nhau. Mỗi một loài động vật có khả năng chịu được một độ
cao nhất định (vì càng lên cao nồng độ O2 trong không khí càng giảm). Ví dụ: vịt nhỏ lên
cao 6000m, chim bồ câu chết ở độ cao 8500m, …Những động vật sống trên núi cao có
20


nhu cầu O2 thấp và chúng có thể chịu đựng được một thời gian dài khi máu chưa bão hoà
O2 do khả năng hưng phấn của trung khu hô hấp yếu.
V.I. Vernaski (1967) đã nói: “Cuộc sống của sinh vật thuỷ sinh là cuộc đấu tranh
sinh tồn về O2”. Một số cây ngập mặn vùng ngập triều, yếu khí còn phát triển hệ thống rễ
thở như các loài thuộc họ Mắn, Bần,…
Khí CO2 chỉ chiếm một lượng rất nhỏ trong không khí khoảng 0,03% về thể tích,
nhưng nó là thành phần quan trọng của không khí, là nguồn nguyên liệu xây dựng tất cả
các cơ thể động vật, thực vật.
Hàm lượng CO2 trong khí quyển là giới hạn đối với nhiều loài thực vật bậc cao. Ở
nhiều loài cường độ quang hợp tăng khi hàm lượng CO 2 tăng lên. Nếu hàm lượng khí

CO2 dư thừa hoặc quá cao trong nước sẽ gây bất lợi cho đời sống của động vật, nhất là
trong điều kiện hàm lượng CO2 trở nên thiếu hụt.
Nguồn dự trữ CO2 trong nước hay trong khí quyển rất lớn, chúng tồn tại dưới dạng
CaCO3 và các hợp chất chứa cácbon. Bình thường nồng độ CO 2 thay đổi theo quy luật
ngày đêm. Cây xanh hấp thụ CO2 từ không khí của các buổi sáng và giải phóng O2, do đó
ban ngày hàm lượng O2 tăng và đều đạt đến đỉnh cực vào buổi chiều khi hàm lượng CO 2
thấp.
f) Ảnh hưởng của muối khoáng đến đời sống sinh vật
Đến nay người ta đã biết đến khoảng 40 nguyên tó hoá học có trong thành phần
chất sống, trong đó có 15 nguyên tố đóng vai trò thiết yếu đối với mọi sinh vật và hai
nguyên tố Na và Cl rất quan trọng đối với động vật.
Những nguyên tố chủ yếu tham gia vào thành phần của protêin, gluxit, lipit là O,
H, C, N, Si, P,... Các muối kháng được sinh vật lấy từ đất hay từ môi trường nước xung
quanh (đối với sinh vật sống trong môi trường nước) để cấu tạo nên cơ thể và tham gia
vào các quá trình trao đổi chất của sinh vật. Khí sinh vật chết đi chúng sẽ được trả lại cho
môi trường.
Trong hoạt động sống của sinh vật như hoạt động quang hợp ở thực vật, quá trình
trao đổi chất ở động vật,…các muối khoáng được sử dụng cho sinh trưởng và phát triển
với hàm lượng khác nhau. Những nguyên tố cần với số lượng tương đối lớn gọi là
nguyên tố đa lượng, trung bình mỗi loại cần khoảng 0,2% khối lượng khô của chất hữu
cơ. Còn các nguyên tố khác cần với số lượng rất ít thì được gọi là nguyên tố vi lượng.
Những nguyên tố đa lượng như: C, O, H, N, P, S, Cl, K, Mg,..đóng vai trò quan trọng
trong thành phần cấu trúc chất nguyên sinh, duy trì sự ổn định axit – bazơ trong dịch tế
bào…Những nguyên tố vi lượng như Al, Bo, Br, Co, I, Mn, Si,.. chúng đóng vai trò chìa
khoá trong các hoạt động của emzym. Nhiều nguyên tố vi lượng có vai trò như các
vitamin và tham gia với tư cách như các chất xúc tác.

21

1.3.2. Các yếu tố sinh học
Các yếu tố sinh học chính là mối quan hệ của sinh vật với sinh vật trong cùng một
loài hoặc khác loài. Trong những mối quan hệ như thế, loài này (hay cá thể này) có thể làm
lợi hoặc gây hại cho loài khác (hay cá thể) khác có quan hệ với nó.
Mối quan hệ sinh học trong cùng loài hay khác loài rất đa dạng, có thể gộp thành hai
nhóm chính: các mối tương tác dương, trong đó cũng có ít nhất một loài có lợi, không loài
nào bị hại và các mối tương tác âm, trong đó có ít nhất một loài bị hại, chẳng có loài nào
được hưởng lợi.
Bảng 1.1: Bảng mô tả mối quan hệ của các loài sinh vật
TT
1
2

3

4

5

6

7
8

Các mối
quan hệ
Trung tính
Hãm sinh

Cạnh tranh

Giữa 2 loài
1
2
0
0

-

0
-

-

Đặc trưng của 2 mối
tương tác
Hai loài không ảnh hưởng
lên nhau
Loài 1 gây ảnh hưởng lên
loài 2, còn loài 1 không
ảnh hưởng gì
Hai loài gây ảnh hưởng
kìm hãm lên nhau

Các ví dụ
Loài 1
Khỉ, Hổ,..
Cyanobacteria

Loài 2

Chồn,
Bướm,..
ĐV nổi, cá
nổi

Lúa
Sư tử, báo

Cỏ dại
Linh miêu

Con mồi bị vật dữ ăn thịt; Chuột
mèo
con mồi kích thước nhỏ, Giáp xác
Cá trích
Con mồi+
số lượng đông; vật dữ Cá cơm
Cá lớn
vật dữ
kích thước lớn, số lượng
ít
Vật chủ có kích thước Gia cầm
Các loài giun
Vật chủ - kí
lớn, số lượng ít; vật kí Gia súc
sán, ve bét
+
sinh
sinh kích thước nhỏ, số
lượng nhiều

Loài sống hội sinh có lợi, Cua, cá bống, Giun Erechis
loài được hội sinh không giun
Rùa biển
Hội sinh
+
0
có lợi và cũng không bị Cá chép
hại
Hợp tác đơn
Hai loài đều có lợi nhưng Sáo
Trâu
+
+
giản
không bắt buộc
Cả hai loài đều có lợi Khuẩn lam
Nấm
Hỗ sinh hay
+
+
nhưng phải sống với nhau Tảo
San hô
cộng sinh
một cách bắt buộc
Điều cần phân biệt rằng, các mối quan hệ cùng loài cũng xuất hiện tương tự như cá
22