Bài giảng học về Môi trường và con người

Chia sẻ: Nguyen Lan | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:123

Thêm vào BST

Báo xấu

259
lượt xem 66
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Sống ở thời đại ngày nay, một dân tộc được coi là văn minh thì nhất thiết dân tộc đó phải biết coi trọng những mục tiêu phát triển bền vững dựa trên ba trụ cột: Tăng trưởng kinh tế - Tiến bộ xã hội - Bảo vệ môi trường và các nguồn tài nguyên thiên nhiên. Mỗi người dân ở đất nước văn minh ngày nay phải là người có ý thức tự giác thực hiện nghĩa vụ bảo vệ môi trường ở mọi nơi mọi lúc. Điều đó chỉ trở thành hiện thực khi trình độ dân trí...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng học về Môi trường và con người

Môi trường và con người
Khoa Kỹ Thuật Công Nghệ Môi Trường Môi Trường Và Con Người Tác giả: Trần Minh Tâm Biên mục: sdms Mở đầu Sống ở thời đại ngày nay, một dân tộc được coi là văn minh thì nhất thiết dân tộc đó phải biết coi trọng những mục tiêu phát triển bền vững dựa trên ba trụ cột: Tăng trưởng kinh tế - Tiến bộ xã hội - Bảo vệ môi trường và các nguồn tài nguyên thiên nhiên. Mỗi người dân ở đất nước văn minh ngày nay phải là người có ý thức tự giác thực hiện nghĩa vụ bảo vệ môi trường ở mọi nơi mọi lúc. Điều đó chỉ trở thành hiện thực khi trình độ dân trí không ngừng được nâng cao. Chính sách của Đảng và Nhà nước ta từ trước đến nay cũng luôn luôn coi bảo vệ môi trường là công việc và trách nhiệm của mọi người, thể hiện rõ ràng nhất là Chỉ thị số 36-CT /TƯ của Bộ Chính trị Ban Chấp hành TƯ Đảng CSVN khóa 8 đã nêu rõ "Bảo vệ môi trường là sự nghiệp của toàn Đảng, toàn dân và toàn quân". Trong Luật Bảo vệ môi trường, Điều 6 cũng có ghi "Bảo vệ môi trường là sự nghiệp của toàn dân". Thực hiện Quyết định số 1363/QĐ-TTg, ngày 17/10/2001 của Thủ tướng Chính phủ về việc phê duyệt đề án:“Đưa các nội dung bảo vệ môi trường vào hệ thống
giáo dục quốc dân”. Mục tiêu lâu dài của Dự án đến năm 2010 là: “Đưa các nội dung giáo dục bảo vệ môi trường vào chương trình giảng dạy (chính khóa và ngoại khóa) ở tất cả các cấp học, bậc học trong hệ thống giáo dục quốc dân nhằm trang bị những kiến thức cơ bản phù hợp với độ tuổi và tâm sinh lý của học sinh, sinh viên về môi trường và bảo vệ môi trường. Giáo dục cho thế hệ trẻ ý thức trách nhiệm đến môi trường, hình thành kỷ năng và hành vi ứng xử tích cực và thân thiện đối với môi trường và công tác bảo vệ môi trường. Đào tạo cán bộ quản lý môi trường, nghiên cứu khoa học và công nghệ về môi trường, đáp ứng được nhu cầu công nghiệp hóa hiện đại hóa và phát triển bền vững của đất nước." Hiện nay tại trường Đại học An Giang; tài liệu, giáo trình về Môi trường và Con người cho sinh viên ngành Kinh tế nói riêng và ngoài khối ngành ngoài Sư phạm nói chung còn chưa có. Cho nên chúng tôi cố gắng biên soạn tài liệu giảng dạy này từ nhiều tài liệu, giáo trình nhằm giúp việc dạy và học môn học Môi trường và Con người được thuận tiện hơn. Các bài giảng được biên soạn căn cứ vào đề cương chi tiết do Bộ Giáo dục và Ðào tạo ban hành cùng với một số điều chỉnh nhỏ (khoảng 10%) được phép để phù hợp với chuyên ngành đào tạo và thực tiển ở địa phương nhằm phục vụ cho sinh viên các ngành ngoài Sư Phạm của trường Đại Học An Giang. Tài liệu này được thực hiện với sự tham gia của các giảng viên Bộ môn Môi trường và Phát triển bền vững, khoa Kỹ thuật – Công nghệ - Môi trường, trường Đại học An Giang. Tài liệu được chỉnh sửa theo ý kiến trong buổi nghiệm thu thông qua Hội đồng khoa học liên Khoa. Chúng tôi chân thành cảm ơn T.S. Nguyễn Tri Khiêm, Th.s. Võ Tòng Anh và Th.s. Trương Bá Thảo; cám ơn quý Thầy Cô đã góp ý và tham gia giúp đỡ việc biên soạn tài liệu giảng dạy này. Tất nhiên, tài liệu cũng không tránh khỏi những thiếu sót. Chúng tôi rất mong nhận được sự đóng góp của Quý Thầy Cô, các sinh viên cùng độc giả để hoàn thiện tài liệu nhằm phục vụ công tác dạy học môn học tại Trường Đại học An Giang được tốt hơn. Chủ biên Trần Minh Tâm Chương 1: MỞ ĐẦU VỀ MÔN HỌC Mở đầu về khoa học môi trường 1.1.1. Một số định nghĩa về môi trường Môi trường bao gồm các yếu tố tự nhiên và yếu tố vật chất nhân tạo có quan hệ mật thiết với nhau; bao quanh con người; có ảnh hưởng tới đời sống, sản xuất, sự tồn tại, phát triển của con người và thiên nhiên (Điều 1, Luật Bảo vệ môi trường, 1993).
Đây là một định nghĩa mang tính tổng quát, có tính pháp lý từ Luật Bảo vệ môi trường của Việt Nam. Có nhiều khái niệm về môi trường và được hiểu theo các nghĩa khác nhau. Môi trường theo nghĩa rộng nhất là tổng hợp các điều kiện bên ngoài có ảnh hưởng tới một vật thể hoặc một sự kiện. Bất cứ một vật thể, một sự kiện nào cũng tồn tại và diễn biến trong một môi trường. Đối với cơ thể sống thì “Môi trường sống là tổng hợp những điều kiện bên ngoài có ảnh hưởng tới đời sống và sự phát triển của cơ thể” (Lê Văn Khoa, 1995) Môi trường bao gồm tất cả những gì bao quanh sinh vật, tất cả các yếu tố vô sinh và hữu sinh có tác động trực tiếp hoặc gián tiếp lên sự sống, phát triển và sinh sản của sinh vật (Hoàng Đức Nhuận, 2000). Theo tác giả có 4 thành phần chính tác động qua lại lẫn nhau, đó là: Môi trường tự nhiên: nước, không khí, đất đai, ánh sáng và các sinh vật. • Môi trường kiến tạo: những cảnh quan được thay đổi do con người. • Môi trường không gian: gồm các yếu tố về địa điểm, khoảng cách, mật độ, • phương hướng và sự thay đổi trong môi trường. Môi trường văn hóa – xã hội: gồm các cá nhân và các nhóm, công nghệ, • tôn giáo, các định chế, kinh tế học, thẩm mỹ học, dân số học và các hoạt động khác của con người. Môi trường sống của con người thường được chia thành các loại sau: môi trường tự nhiên, môi trường nhân tạo, môi trường xã hội. Môi trường có các chức năng cơ bản sau (Lê Văn Khoa, Khoa học môi trường, trang 10): Không gian sinh sống của con người và sinh vật • Nơi chứa đựng các nguồn tài nguyên • Nơi lưu trữ và cung cấp các nguồn thông tin • Nơi chứa đựng các phế thải con nguời tạo ra trong cuộc sống • Khoa học môi trường là ngành khoa học nghiên cứu mối quan hệ và tương tác qua lại giữa con người và môi trường xung quanh. Con người và môi trường luôn thống nhất với nhau. Nội dung nghiên cứu bao gồm một số phần cơ bản như sau: Các nguyên lý cơ bản của sinh thái học và đặc điểm, bản chất quan hệ • giữa các thành phần trong môi trường sinh học. Những lý luận và thực tiễn về quan hệ giữa dân số và môi trường. • Sử dụng tài nguyên thiên nhiên và ô nhiễm môi trường. • Những giải pháp đã và đang thực hiện nhằm cải thiện mối quan hệ giữa • môi trường và con người: các biện pháp quản lý, tổ chức và giáo dục. 1.1.2. Đối tượng và nhiệm vụ của môn học
Đối tượng nghiên cứu của môn học là nghiên cứu các yếu tố tự nhiên, yếu tố vật chất, nhân tạo bao quanh con người, có ảnh hưởng đến đời sống, sự sản xuất, sự tồn tại phát triển của con người và thiên nhiên. Nhiệm vụ của khoa học môi trường là tìm ra các biện pháp giải quyết các vấn đề môi trường ở thời đại ngày nay – thời đại ứng với xã hội công nghiệp và hậu công nghiệp. Đó là các vấn đề: Gia tăng dân số hợp lý. • Sản xuất công, nông, lâm, ngư nghiệp bền vững. • Xây dựng các khu công nghiệp, đô thị, điểm dân cư bền vững. • Phòng, chống và xử lý các ô nhiễm môi trường (đất, nước, không khí…) • Khai thác hợp lý và bảo toàn tài nguyên thiên nhiên, rừng, biển, khoáng • sản… Quản lý tốt môi trường và phòng tránh các rủi ro về môi trường… • Nguyên lý cơ bản của sinh thái học, quần thể, quần xã ảnh hưởng đến • con người và ngược lại. Vấn đề lương thực, thực phẩm, nhà ở, đô thị hóa, công nghiệp hóa. • Mục tiêu của khoa học môi trường là xác định, thấu hiểu các vấn đề mà tổ tiên của chúng ta và chính chúng ta đã khơi dậy, xúc tiến. Thực tế cho thấy hầu hết các vấn đề môi trường thường rất phức tạp, không chỉ giải quyết đơn thuần bằng khoa học, công nghệ vì chúng thường liên quan và tác động tương hỗ đến nhiều mục tiêu và quyền lợi khác nhau. Khoa học môi trường sử dụng một loạt các phương pháp nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm của các ngành khoa học cơ bản khác, chẳng hạn như: Các phương pháp thu thập và xử lý số liệu thực tế, các thực nghiệm. • Các phương pháp phân tích thành phần môi trường. • Các phương pháp phân tích đánh giá xã hội, quản lý xã hội, kinh tế. • Các phương pháp tính toán, dự báo, mô hình hóa. • Các giải pháp kỹ thuật, ứng dụng tiến bộ kỹ thuật. • Các phương pháp phân tích hệ thống. • 1.1.3. Các phân môn và mối quan hệ giữa khoa học môi trường với các khoa học khác Cần phân biệt khoa học môi trường với công nghệ môi trường; là công nghệ để xử lý các loại ô nhiễm. Các phân môn của khoa học môi trường gồm: sinh học môi trường, địa học môi trường, hóa học môi trường, y học môi trường, kinh tế- xã hội môi trường… Khoa học môi trường (hay Môi trường và con người) là một môn khoa học tổng hợp, liên ngành, sử dụng và phối hợp thông tin từ nhiều lĩnh vực; quan hệ chặt chẽ với các ngành khoa học khác. Để giải quyết các vấn đề môi trường cần đến rất nhiều ngành khoa học khác nhau; đó là: sinh học, sinh thái học, các khoa học về Trái Đất, các khoa học xã hội, kinh tế, nhân văn, khoa học quản lý, chính trị, luật pháp… Các ngành khoa học công nghệ, kỹ thuật cũng cần được sử dụng khi phải giải quyết các vấn đề môi trường. Do đó các kiến thức cơ bản trong các
lĩnh vực trên sẽ rất cần thiết cho việc tìm hiểu về Môi trường và Con người. Khoa học môi trường trên thế giới và ở nước ta hiện nay và phương hướng phát triển sắp tới 1.2.1. Những thách thức môi trường hiện nay trên thế giới Báo cáo tổng quan môi trường toàn cầu năm 2000 của Chương trình Môi trường Liên hợp quốc (UNEP) viết tắt là GEO-2000 đã được hơn 850 tác giả và trên 30 cơ quan môi trường và các tổ chức khác của Liên hợp quốc phối hợp biên soạn. Báo cáo đã phân tích hai xu hướng lớn khi loài người bước vào thiên niên kỷ thứ ba. Đó là: Thứ nhất: Các hệ sinh thái và sinh thái nhân văn toàn cầu bị đe dọa bởi sự mất cân bằng sâu sắc trong năng suất và trong phân bố hàng hóa, dịch vụ. Sự khác biệt sẽ ngày càng gia tăng giữa những người thu được lợi ích từ phát triển kinh tế và công nghệ và những người không thu được lợi ích theo hai thái cực: sự phồn thịnh và sự cùng cực đang đe dọa sự ổn định của toàn bộ hệ thống nhân văn và môi trường toàn cầu. Thứ hai: Thế giới đang ngày càng biến đổi trong đó những thành quả về môi trường thu được nhờ công nghệ và những chính sách mới không theo kịp nhịp độ và quy mô gia tăng dân số và phát triển kinh tế. Những thách thức mang tính toàn cầu đó là: Khí hậu toàn cầu biến đổi và tần suất thiên tai gia tăng. • Sự suy giảm tầng ozone (O3) ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống con • người và các loài sinh vật trên Trái Đất. Tài nguyên đất, nước, rừng… bị suy thoái . • Ô nhiễm môi trường đang xảy ra ở quy mô rộng. • Sự gia tăng dân số không kiểm soát được gây ra xu hướng làm mất cân • bằng nghiêm trọng giữa dân số và môi trường. Sự suy giảm tính đa dạng sinh học trên Trái Đất. • 1.2.2. Phương pháp tiếp cận trong nghiên cứu và giải quyết các vấn đề môi trường Để duy trì được sự cân bằng của tự nhiên, đưa tất cả các hoạt động của con người đạt hiệu quả tốt nhất, vừa phát triển kinh tế vừa hài hòa với tự nhiên thì việc quy hoạch và quản lý lãnh thổ trên quan điểm sinh thái – môi trường là giải pháp hữu hiệu nhất. Trong nghiên cứu, nhiều vấn đề môi trường đang đặt ra cho chúng ta phải giải quyết và chúng ta có thể làm được nhiều việc trước khi quá muộn đối với tài nguyên và môi trường. Vai trò của khoa học môi trường không chỉ dừng lại ở việc xác định các vấn đề, các bức xúc mà còn tìm ra các đề nghị, giải pháp và đánh giá các phương án giải quyết tiềm năng. Việc lựa chọn, thực hiện phương án giải quyết nào luôn là chủ đề của các chính sách và chiến lược của xã hội. Việc giải quyết thành công các vấn đề môi trường thường bao gồm 5 bước cơ bản sau: 1. Đánh giá một cách khoa học, thu thập các thông tin, số liệu, xây dựng mô hình dự báo. 2. Phân tích rủi ro: điều gì có thể xảy ra nếu hành động nào đó được thực hiện, phân tích những hiệu ứng tiềm ẩn của những can thiệp.
3. Giáo dục cộng đồng: khi một sự lựa chọn cụ thể được tiến hành trong số hàng loạt các hành động luân phiên thì phải được thông tin đến cộng đồng. 4. Hành động chính sách: cộng đồng tự bầu ra các đại diện, lựa chọn tiến trình hành động và thực thi hành động đó. 5. Hoàn thiện: quan trắc một cách cẩn thận và xem xét cả hai khía cạnh: liệu vấn đề môi trường đã được giải quyết chưa? Và đánh giá hoàn thiện việc lượng hóa ban đầu và tiến hành mô hình hóa vấn đề. 1.2.3. Khoa học môi trường trên thế giới và ở nước ta Môi trường hình thành từ khi có sự hình thành của vũ trụ, môi trường có mặt khắp mọi nơi. Nhưng phải đến những năm đầu của thế kỷ 18 ngành Môi trường học mới được phôi thai. Điểm mốc có lẽ là sự xuất hiện những công trình khoa học về “Vai trò của bồ hóng gây ung thư cho công nhân cạo khói”(1775). Công trình này ghi nhận sự tác hại của công nghiệp lên sức khỏe và môi trường. Sau đó những năm 60 – 70 của thế kỷ XX; các công trình về ozone, lỗ thủng tầng ozone, về hiệu ứng nhà kính và các khí thải, về mưa acid… thì những nghiên cứu về môi trường thực sự trở thành một ngành khoa học tổng hợp từ nhiều ngành khoa học khác. Đó là sự kết hợp nhuần nhuyễn giữa các ngành thổ nhưỡng, tài nguyên nước, khí tượng thủy văn, sinh học, khoa học biển, nông nghiệp, lâm nghiệp, hóa học, dân số học, kinh tế, khoa học quản lý… Kể từ sau Hội nghị về bảo vệ môi trường ở Stockholm 1972, khoa học môi trường ở trên thế giới phát triển mạnh mẽ. Những viện nghiên cứu môi trường đã được thành lập, nhiều trường đại học đã xây dựng các khoa và bộ môn chuyên ngành đào tạo cán bộ khoa học quản lý và công nghệ môi trường. Nhiều tạp chí, sách giáo khoa, sách chuyên khảo về khoa học môi trường đã được xuất bản. Nhiều tổ chức thế giới nghiên cứu khoa học về bảo vệ tài nguyên thiên nhiên, môi trường thành lập và hoạt động rộng rãi ở nhiều nước. Gần đây là Hội nghị các nguyên thủ quốc gia về bảo vệ môi trường ở Rio de Janeiro 1992 đã thảo ra Bản Hiến chương 21; hoạch định kế hoạch hành động nhằm chú trọng vào hàng loạt vấn đề môi trường và phát triển với sự tham gia của các chính phủ, các tố chức quốc tế và các nhóm đang đeo đuổi mục tiêu phát triển bền vững. Chương trình Môi trường Liên hợp quốc (UNEP) đã có Báo cáo về hiện trạng môi trường toàn cầu năm 2002 (GEO-3) để chuẩn bị cho Hội nghị Thượng đỉnh Trái Đất 2002, Rio + 10 đã đề ra chiến lược hành động toàn cầu về bảo vệ môi trường và sử dụng tài nguyên lâu bền, nhưng thế giới vẫn chưa có tiến bộ nào đáng kể. Vì vậy tất yếu phải có sự phối hợp hành động. Khi mà hiểm họa về sự tồn vong của loài người đã quá nhãn tiền, điều kiện sinh thái bị hủy hoại, đất đai bị suy thoái, rừng rậm biến thành đồi trọc, thiếu nước ngọt, không khí ô nhiễm đến ngạt thở, thiên tai xảy ra thường xuyên, bệnh do môi trường làm hàng triệu người chết…. thì ngành khoa học môi trường có vai trò quan trọng cấp thiết. Ở nước ta, quán triệt Chỉ thị 36-CT/TW của Bộ Chính trị ngày 25/6/1998 về “Tăng cường công tác bảo vệ môi trường trong thời kỳ công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước”; và Quyết định số 1363/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính Phủ ký
phê duyệt đề án “ Đưa các nội dung giáo dục môi trường vào hệ thống giáo dục quốc dân”; Bộ GD& ĐT đã chỉ đạo các trường đại học, các viện, trung tâm nghiên cứu và phát triển bám sát các mục tiêu về tăng cường công tác bảo vệ môi trường để tổ chức, nghiên cứu và triển khai tích cực các ứng dụng khoa học công nghệ trong bảo vệ môi trường, phục vụ giáo dục và đào tạo, phát triển kinh tế - xã hội theo các chủ trương, chính sách của Đảng và Nhà nước. Trong các năm qua, các trường đại học, viện, trung tâm nghiên cứu đã tham gia thực hiện hàng trăm đề tài, dự án các cấp và thực hiện các hoạt động quan trắc, phân tích môi trường phục vụ quản lý nhà nước về bảo vệ môi trường. Đến nay đã có nhiều cơ sở (Viện, Trung tâm, Khoa) nghiên cứu và đào tạo về môi trường trên cả nước. “Tăng cường năng lực và đẩy nhanh tốc độ nghiên cứu khoa học về công nghệ môi trường nhằm đặt nền móng vững chắc để phát triển ngành môi trường, phục vụ có hiệu quả các vấn đề về môi trường, đảm bảo cho việc phát triển kinh tế xã hội bền vững. Xây dựng cơ sở nghiên cứu môi trường đủ khả năng đảm đương nhiệm vụ nghiên cứu môi trường tầm quốc gia, tiến hành các chương trình nghiên cứu các vấn đề bức xúc, trọng tâm, khuyến khích các nghiên cứu bảo vệ môi trường” (Báo cáo hiện trạng môi trường 2001, Bộ KH, CN&MT). Chương 2: CÁC NGUYÊN LÝ CƠ BẢN CỦA SINH THÁI HỌC VÀ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG Sinh vật và môi trường Môi trường sống của con người là cả vũ trụ bao la, trong đó Hệ Mặt Trời và Trái Đất (kể cả Mặt Trăng và các hành tinh khác) là thành phần ảnh hưởng trực tiếp nhất. Trong môi trường sống luôn có sự tác động qua lại của các thành phần vô sinh và hữu sinh. Về mặt vật lý, Trái Đất được chia thành các quyển sau: Thạch quyển (Lithosphere), còn gọi là môi trường đất bao gồm vỏ Trái Đất dày khoảng 60 - 70 km trên mặt đất và 2 - 8 km dưới đáy biển. Thành phần vật lý và tính chất hóa học của thạch quyển nhìn chung là ít biến đổi và có ảnh hưởng lớn đến sự sống trên mặt địa cầu. Đất trồng trọt, rừng, khoáng sản… là những tài nguyên đang được con người khai thác triệt để dẫn đến nguy cơ cạn kiệt. Thủy quyển (Hydrosphere) còn gọi là môi trường nước bao gồm đại dương, biển, sông, hồ, ao, suối, nước ngầm dưới đất, băng tuyết và hơi nước (kể cả thành phần nước trong tế bào sinh vật). Khí quyển (Atmosphere) còn gọi là môi trường khí bao gồm lớp không khí bao quanh bề mặt và cả hai đầu Trái Đất (kể cả hơi khí hòa tan trong nước, trong sinh vật, trong lòng đất). Không khí có khối lượng khoảng 0,0001% khối lượng Trái Đất. Từ mặt đất lên cao; khí quyển được chia thành nhiều lớp, tầng.
Về mặt sinh học, Trái Đất còn gọi là sinh quyển (Biosphere) bao gồm các cơ thể sống và cùng với nhiều thành phần khác của quyển vật lý tạo nên môi trường sống cho sinh vật và con người. Các thành phần này luôn tác động tương hỗ với nhau. Ví dụ: CO2 và O2 phụ thuộc vào mức độ sinh tồn của thực vật và khả năng hòa tan trong nước của chúng. Sinh quyển không có giới hạn rõ rệt vì nằm trong tất cả các quyển vật lý và không liên tục vì chỉ tồn tại và phát triển trong điều kiện môi trường nhất định. Ngoài vật chất và năng lượng, trong sinh quyển còn có thông tin với tác dụng duy trì cấu trúc và cơ chế tồn tại phát triển các vật sống. Dạng thông tin phức tạp và cao cấp nhất là trí tuệ con người; có tác động ngày càng mạnh mẽ đến sự tồn tại, phát triển trên Trái Đất. 2.1.1. Các nhân tố sinh thái và nhân tố môi trường Trong thiên nhiên, các nhóm thực vật, động vật từ bậc thấp đến bậc cao thường sống chung với nhau, liên kết với nhau bởi nhiều mối quan hệ mà chủ yếu là quan hệ về phân bổ và dinh dưỡng, tức là mối quan hệ mà trong đó luôn diễn ra cuộc đấu tranh về không gian sống và thức ăn. Quan hệ đó được gọi là quan hệ sinh thái. Phân loại các nhân tố sinh thái: Số lượng các nhân tố sinh thái ngày càng nhiều và tác động một cách tổng hợp chứ không riêng rẽ đến hoạt động của mọi sinh vật. * Theo nguồn gốc và đặc trưng tác động của các nhân tố sinh thái người ta phân chia ra một số nhân tố chủ yếu như sau: Các nhân tố vô sinh: • o Khí hậu: ánh sáng, nhiệt độ, không khí (bao gồm thành phần các khí, nồng độ và sự chuyển động của không khí - gió), nước (các dạng nước, độ ẩm. . .) o Thổ nhưỡng: thành phần cơ giới, hóa học, tính chất vật lý của đất. o Địa hình: độ cao, độ dốc, hướng phơi… Đối với sinh vật ở nước thì các nhân tố sinh thái được xác định bởi tính chất của môi trường nước. Các nhân tố hữu sinh: • o Thực vật o Động vật. o Nhân tố con người. Con người là một thực thể sinh học tồn tại trong tổng thể các mối quan hệ hài hòa với nhau. Về bản chất, con người được tạo nên từ những đơn vị nhỏ nhất là các tế bào sống. Các tổ chức, cơ quan, bộ máy cơ thể đảm nhiệm những chức năng nhất định trong mối quan hệ thống nhất, toàn vẹn của cơ thể, đảm bảo sự sống của con người. Từ khi sinh ra, lớn lên, già đi; con người luôn tồn tại trong môi trường tự nhiên và xã hội, luôn chịu tác động qua lại với môi
trường từ nhiều phía. Cũng là sinh vật nhưng con người tác động vào thiên nhiên một cách có ý thức và với mức độ ngày càng lớn. * Theo các nhân tố lệ thuộc và độc lập với mật độ Yếu tố không phụ thuộc mật độ là yếu tố khi tác động lên sinh vật, ảnh • hưởng của nó không phụ thuộc vào mật độ của quần thể bị tác động. Các yếu tố vô sinh thường là các yếu tố không phụ thuộc mật độ. Yếu tố phụ thuộc vào mật độ là yếu tố khi tác động lên sinh vật thì ảnh • hưởng tác động của nó phụ thuộc vào mật độ quần thể chịu tác động. Chẳng hạn, dịch bệnh đối với nơi thưa dân ảnh hưởng kém hơn so với nơi đông dân. Hiệu suất bắt mồi của vật dữ kém hiệu quả khi mật độ con mồi quá thấp hoặc quá đông. Các yếu tố sinh thái thường (tuy không là tất cả) là những yếu tố phụ thuộc mật độ. * Phân loại “không gian” dựa vào đặc tính môi trường Nhân tố khí hậu: nhiệt độ, ánh sáng, mưa… • Nhân tố thổ nhưỡng: pH, thành phần cơ giới… • Nhân tố thủy sinh: dòng chảy, chất hòa tan… • * Phân loại theo thời gian: ảnh hưởng của sự biến thiên theo năm, mùa, hay ngày, đêm mang tính chu kỳ. Các nhân tố sinh thái luôn tác động kết hợp với nhau. Nhân tố sinh thái nào cũng có thể trở thành nhân tố hạn chế trong không gian hoặc theo thời gian. 2.1.2. Ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái đến đời sống sinh vật Các yếu tố tác động đến đời sống cá thể, quần thể, quần xã là một tổ hợp. Môi trường chịu tác động phức hợp của nhiều nhân tố sinh thái. Khi tác động lên môi trường hiệu quả của các nhân tố sinh thái phụ thuộc vào bản chất của từng nhân tố, hàm lượng hay nồng độ của chúng trong môi trường, thời gian tiếp xúc của chúng với con người, các sinh vật và cuối cùng là trạng thái riêng (về thể chất và tinh thần của con người - cơ địa của từng người hay cá thể nào đó). a. Mỗi yếu tố môi trường khi tác động lên đời sống sinh vật được thể hiện trên nhiều khía cạnh như sau: Bản chất của các yếu tố (nhiệt độ, ánh sáng). • Cường độ hay liều lượng tác động (cao hay thấp, nhiều hay ít). • Độ dài hay thời gian của sự tác động (ví dụ ngày dài, ngày ngắn). • Phương thức tác động: liên tục hay đứt đoạn, chu kỳ tác động (tần số: • mau hay thưa). Các nhân tố sinh thái tác động đến đời sống của sinh vật và sinh vật sẽ phản ứng lại nhằm thích nghi với sự tác động của yếu tố sinh thái đó. Khi xem xét một nhân tố, tùy vào điều kiện không gian, thời gian, nhân tố đó có thể xuống đến dưới một trị số tối thiểu không thể đáp ứng được yêu cầu của
một loài hay một quần xã. Nhân tố sinh thái nào ở gần với mức tối thiểu nhất sẽ là nhân tố giới hạn. b. Phân bổ giới hạn được ấn định từ điểm tối thiểu đến điểm tối đa. Điểm tối thiểu: là điểm mà nếu mức độ tác động dưới điểm đó sẽ gây tai • họa, thậm chí tử vong cho sinh vật. Điểm tối đa: là điểm mà mức độ tác động lớn hơn nó sẽ gây tai họa thậm • chí tử vong cho sinh vật. Những loài có giới hạn sinh thái rộng thì có thể phân bố trên địa bàn rộng và ngược lại. Trong giới hạn sinh thái, có một khoảng nhất định mà ở đó sinh vật và con người đạt được giới hạn cực đại - đó là khoảng tối ưu. Thực nghiệm cho thấy rằng các nhân tố sinh thái, không có một ngoại lệ nào vào lúc này hay lúc khác trong những điều kiện cụ thể, đều có thể tác động như là các nhân tố hạn chế. Có nhiều nhân tố được coi là tốt, là có lợi nếu tác động đúng lúc, đúng chỗ, đúng liều lượng và đúng cách. Ngược lại cũng nhân tố đó là xấu, bất lợi nếu không tác động đúng như trên. c. Trong sinh thái học, sự tác động của các yếu tố sinh thái có liên quan đến hai định luật: * Định luật tối thiểu của Liebig (1840) “Chất có hàm lượng tối thiểu qui định năng suất và mùa màng theo thời gian” . Định luật này mô tả về ý nghĩa của chất tối thiểu, có nghĩa là một số yếu tố sinh thái phải có mặt ở mức tối thiểu để sinh vật tồn tại trong đó. Ví dụ: trong sản xuất lúa ở Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL), có một số vùng đặc trưng canh tác lúa nàng thơm Chợ Đào mà vùng khác không thể trồng để có được mùi hương như vậy, nguyên nhân là do thiếu các chất vi lượng quan trọng trong đất. Ví dụ: cây trồng muốn sống phải cần có một lượng tối thiểu chất Bo trong đất. * Định luật chống chịu của Shelford (1913) mô tả về “Mỗi loài sinh vật có khả năng chịu đựng sự tác động trong một giới hạn nhất định”. Nếu đặt loài đó trong điều kiện dưới giới hạn dưới hay trên giới hạn trên, loài này sẽ chết. Mỗi loài đều phát triển mạnh trong khoảng cực thuận. (Ví dụ: cá chép chỉ sống trong nhiệt độ giới hạn từ 2oC đến 40oC). Các loài có giới hạn sinh thái rộng thì vùng phân bố của chúng cũng rộng và ngược lại. Ngoài ra còn một số quy luật như: * Quy luật tác động tổng hợp: “Tác động của nhiều nhân tố sinh thái sẽ tạo nên một tác động tổng hợp đến cơ thể sinh vật”; có nghĩa là tác động của nhiều nhân tố đồng thời lên cơ thể sinh vật không phải là phép cộng đơn giản của từng nhân tố riêng rẽ. * Quy luật lượng tối thiểu: “Để tồn tại và phát triển, sinh vật cần một số yếu tố nào đó mà về số lượng là rất nhỏ, rất ít gọi là yếu tố vi lượng”. Chỉ cần một liều lượng rất nhỏ mà có tác dụng thúc đẩy hoạt động tích cực của cơ thể và tuy cần
rất ít nhưng không có không được. Ví dụ: Các loại vitamin đối với người, các chất kích thích sinh trưởng đối với sinh vật. d. Ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái vô sinh lên đời sống sinh vật Nhiệt độ: Nhiệt độ phân bố trên Trái Đất không đều và cũng thay đổi theo • mùa, ngày đêm. Đa số các loài sống trong điều kiện nhiệt độ từ 0oC đến 50oC. Trong giới hạn nhiệt độ thích hợp, nếu nhiệt độ tăng sẽ làm cho quá trình trao đổi chất tăng lên, tốc độ sinh trưởng sẽ tăng và tuổi thành thục cũng đến sớm. Nước và độ ẩm: Trong cơ thể sinh vật, nước chiếm tỷ lệ rất lớn. Có sinh • vật, nước chiếm khoảng 90% khối lượng cơ thể như loài sứa. Nhu cầu về nước của sinh vật rất lớn. Ánh sáng: Ánh sáng là yếu tố sinh thái quan trọng đối với sinh vật - cả • thực vật và động vật. Hoạt động quang hợp của thực vật đòi hỏi phải có ánh sáng Mặt Trời ở một cường độ nhất định. Động vật vận động được nhờ ánh sáng. Do chế độ chiếu sáng khác nhau giữa các mùa, giữa ngày và đêm mà các tập tính của sinh vật cũng mang tính chất chu kỳ. Các chất khí: Thành phần khí quyển đã ổn định từ lâu với số phần trăm • thể tích các khí thành phần như sau: O2 = 21%, N2 = 78%, CO2 = 0,03% và còn lại là một số khí khác. Các sinh vật sống được nhờ các khí và cảm thấy không chịu ảnh hưởng gì của không khí. Nhưng nếu không khí có sự xáo trộn, không bình thường thì sẽ ảnh hưởng mạnh đến sinh vật. Ví dụ: nước ở các hồ vào mùa khô hạn hay khi bị ô nhiễm sẽ gây ra tình trạng thiếu O2 làm chết các loài vi sinh vật sống dưới nước hồ. Các loại muối: Sinh vật đòi hỏi có một lượng các loại muối cần và đủ để • phát triển. Thiếu hay thừa các muối ấy đều có hại cho sinh vật. e. Ảnh hưởng các nhân tố sinh thái hữu sinh lên đời sống sinh vật Các sinh vật đều chịu ảnh hưởng trực tiếp (chủ yếu qua nơi ở và tổ sinh thái) hay ảnh hưởng gián tiếp thông qua các yếu tố sinh thái khác của môi trường. Các yếu tố sinh thái hữu sinh cần chú ý là: các sinh vật làm thức ăn, sự cạnh tranh cùng loài, trong loài hay khác loài. Sự cạnh tranh khác loài đã ảnh hưởng đến sự phân bố tổ địa lý, sự phân hóa nơi ở, tổ sinh thái… và đó cũng là nguồn gốc tiến hóa của sinh vật. 2.1.3. Quần thể và các đặc trưng của quần thể a. Định nghĩa Quần thể sinh vật (population): là một nhóm cá thể của cùng một loài sinh sống trong một khoảng không gian xác định. Ví dụ: quần thể Tràm ở rừng Trà Sư, quần thể Cò ở vườn cò Bằng Lăng (Thốt Nốt). Một quần thể là một đơn vị sinh thái học với những tính chất riêng biệt. Đó là các tính chất liên quan đến cả nhóm sinh vật chứ không riêng cho từng cá thể riêng lẻ. Do đó mật độ, tỷ lệ sinh sản và tử vong, sự phát tán, sự phân bố các lứa tuổi, tỷ lệ đực - cái, tăng trưởng… là các tính chất của một tập thể chứ không phải của cá thể.
Một trong các đặc tính đáng chú ý nhất của các quần thể tự nhiên là tính ổn định tương đối của chúng, thường không thay đổi trong một thời gian tương đối dài. Tuy nhiên vẫn có những biến động về số lượng cá thể xoay quanh một trị số trung bình được chi phối bởi các nhân tố môi trường. Sự ổn định tương đối của các quần thể là do khả năng sinh sản tiềm tàng của chúng. Ví dụ: một con ruồi cái có thể đẻ 120 trứng mỗi lứa, chỉ sau 1 năm (bình quân khoảng 7 lứa) thì một cặp ruồi có thể tạo ra 5.598 tỷ con! (Ramade, 1984). Từ đó cho thấy vai trò của thiên nhiên điều hòa số lượng cá thể của mỗi loài sinh vật theo khả năng của môi trường. b. Một số đặc trưng chủ yếu của quần thể Mức sinh sản: được kiểm soát bởi bản chất của quần thể và các yếu tố • của môi trường, nhất là điều kiện thức ăn. Mức sinh sản tuyệt đối: số cá thể mới được sinh ra bởi quần thể trong một • khoảng thời gian xác định. Mức sinh sản tương đối: tỷ lệ giữa mức sinh sản tuyệt đối trên số lượng • cá thể trong quần thể (tính theo %). Mức tử vong: số lượng các cá thể bị chết trong một đơn vị thời gian do • các lý do khác nhau. Mức sống sót: được tính bằng 1 - mức tử vong (%). Mức sống sót tùy • thuộc vào sự chăm sóc của bố mẹ, vào mật độ quần thể và vào điều kiện môi trường. Mức tăng trưởng của quần thể: là hiệu số giữa mức sinh sản và mức tử • vong trong một đơn vị thời gian. Mỗi quần thể đều có đặc trưng riêng về tốc độ tăng trưởng, về kích thước (số lượng) và sự biến động về số lượng của các cá thể theo thời gian. Tỷ lệ tăng trưởng của các thể trong quần thể là hiệu số r (tính bằng %): • r = b - d (b là tỷ lệ sinh của một cá thể và d là tỷ lệ tử của một cá thể). Số lượng cá thể (kích thước) Nt của quần thể được tính như sau: • Nt = No + B - D + E - I Với: Nt : số lượng cá thể ở thời điểm t • No : số lượng cá thể ở thời điểm gốc t = 0 • B: số lượng cá thể được sinh ra trong thời gian từ 0 đến t. • D: số lượng cá thể chết đi trong thời gian từ 0 đến t. • E: số lượng cá thể nhập cư trong thời gian từ 0 đến t. • I : số lượng cá thể xuất cư trong thời gian từ 0 đến t. •
Thông thường người ta chỉ tính tỷ lệ sinh, tỷ lệ tử và bỏ qua các yếu tố nhập, di cư. Mật độ của quần thể là số lượng của các cá thể trên một đơn vị đo lường • (diện tích hoặc thể tích). Đơn vị đo lường, chủ yếu là diện tích, được chọn sao cho phù hợp với số lượng hay kích thước của sinh vật. Ví dụ: mật độ loài thú nào đó là số cá thể/km2, mật độ cây là số cây đại mộc/ ha rừng, hoặc số vi sinh vật/cm3 nước, số kg cá/ha ao nuôi hay số gà gô trong cánh đồng. Mật độ quần thể càng lớn thì sự cạnh tranh trong loài càng gay gắt. Sinh vật, đặc biệt là động vật, có kích thước nhỏ thường phong phú hơn sinh vật có kích thước lớn. Sinh vật ở bậc dinh dưỡng thấp cũng thường phong phú hơn sinh vật ở bậc dinh dưỡng cao hơn. Có hai loại mật độ: mật độ thô và mật độ sinh thái học. Mật độ thô: là tỷ lệ giữa số lượng của tất cả các cá thể (hay sinh khối) với • tổng diện tích mà quần thể chiếm giữ. Mật độ sinh thái học: là tỷ lệ giữa số cá thể với diện tích thật sự sử dụng • được. Việt Nam có mật độ thô vào năm 1992 là 212 người/km2 và mật độ sinh thái học là 1000 người/km2 diện tích đất canh tác được. Hình 1: Các dạng phân bố mật độ 2.1.4. Sự thích nghi của cá thể và của quần thể đối với các nhân tố sinh thái Các cá thể, quần thể hay toàn thể các sinh vật có một sự linh động sinh thái cho phép chúng thích nghi với những biến đổi trong không gian và thời gian đối với các nhân tố hạn chế của môi trường. Các thích nghi của sinh vật có thể ở mức độ đơn giản, kiểu hình cho đến các mức độ phức tạp, sâu sắc. Một số dạng thích nghi (theo Huỳnh Thu Hòa, Môi trường và con người, 1996) cơ bản là: Thích nghi sinh lý học. • Thích nghi kiểu hình. • Thích nghi kiểu di truyền. • Chọn lọc tự nhiên và thích nghi sinh thái học. •
a. Sự thích nghi của thực vật đối với môi trường sống Ở môi trường nước: Cây có thân dài, lá mảnh, mỏng (như rong rêu) hoặc • có nhiều thùy (như rong xương cá) hoặc lá rộng bản nhằm thuận lợi cho việc thu nhận ánh sáng đề quang hợp. Kích thước hình dạng thân phụ thuộc vào độ sâu, nông và dòng chảy của nước. Ở môi trường trên cạn: Các loài sống ở đồi trọc, thảo nguyên, đất cát ven • biển, sa mạc thì thân cây mọng nước để giữ nước, rễ nông rộng để lấy nước từ sương đêm (như cây thuốc bỏng). Thân mọng nước, lá biến thành gai nhằm hạn chế thoát nước (như cây xương rồng). Ở vùng nhiệt đới có hiện tượng cây rụng lá vào mùa khô hạn để tránh thoát hơi nước.v.v… Những đặc điểm thích nghi trên là kết quả của quá trình chọn lọc tự nhiên theo những hướng khác nhau trong một thời gian lịch sử nhất định. b. Sự thích nghi của động vật với môi trường sống trong những điều kiện địa lí sinh thái khác nhau theo các hướng cơ bản sau: Có màu sắc đồng màu với môi trường để lẩn tránh, làm cho kẻ thù khó • phát hiện ra chúng; như sâu cam có màu xanh của lá cam, sâu đất có màu nâu giống nền đất nơi chúng sống. Có hình dạng bắt chước hình dạng của các bộ phận sinh vật khác trong • môi trường; như sâu đo giống cành cây hoặc que cây khô. Tác động của môi trường làm biến dạng cấu tạo cơ thể sinh vật theo • hướng có lợi: như chân đà điểu thích nghi việc chạy nhanh, hươu cao cổ có cổ cao để nhìn xa, với cao. Thay đổi nhịp sinh học để đáp ứng nhanh, có hiệu quả đối với những thay • đổi của môi trường. Có những loài có màu sắc sặc sỡ, có tuyến độc, mùi hôi để dọa nạt, gây e ngại cho kẻ thù.
Hình 2: Các dạng phân bố lá cây theo ánh sáng Quần xã và hệ sinh thái 2.2.1. Quần xã và các đặc trưng của quần xã a. Định nghĩa quần xã Quần xã (community) là tập hợp nhất định của các quần thể sinh vật (và con người), phân bố trong một lãnh thổ, một thời gian, không gian nhất định. Giữa các sinh vật (và con người) sống trong đó có mối quan hệ tương tác lẫn nhau về mạng lưới thức ăn, dòng năng lượng, tập hợp trong một cấu trúc nhất định. Giữa sinh vật và con người với các điều kiện môi trường vật lý cũng có sự tương tác hai hay nhiều chiều. Mỗi quần xã cũng có quá trình phát sinh phát triển và diệt vong. Quần xã hay xã hội sinh vật là một tập hợp các quần thể sinh vật cùng sống trong một vùng hoặc sinh cảnh xác định, được hình thành trong quá trình lịch sử lâu dài, liên hệ với nhau. Quần xã sinh vật là phần sống của hệ sinh thái. b. Khái niệm về ưu thế sinh thái Quần xã bao gồm rất nhiều quần thể của các loài khác nhau, nhưng không phải tất cả những loài này đều giữ vai trò như nhau trong sự phát triển của quần xã, mà chỉ có một hoặc vài loài hay một nhóm các loài có ảnh hưởng quyết định đến các đặc điểm và tính chất của quần xã. Những loài có ảnh hưởng quyết định như vậy là những loài ưu thế sinh thái. Những loài ưu thế sinh thái tích cực tham gia vào sự điều chỉnh, quá trình trao đổi vật chất và năng lượng giữa quần xã với loài xung quanh. Chính vì vậy, chúng có ảnh hưởng đến môi sinh, từ đó ảnh hưởng đến các loài khác trong quần xã. Những loài ưu thế sinh thái không nhất thiết là những loài có thang bậc phân loại cao mà là những loài ở bậc dinh dưỡng của mình cho năng suất cao nhất. c. Đặc trưng của quần xã * Đặc trưng về thành phần loài của quần xã Độ nhiều: là số lượng cá thể của loài sống trên một đơn vị diện tích hay • thể tích. Độ nhiều thay đổi theo thời gian (biến động theo mùa, theo năm hay do tác động đột xuất) cho nên xác định độ nhiều một cách chính thức không đơn giản. Do đó, người ta thường lập qui ước để qui định độ nhiều theo các bậc (không có, hiếm hoặc phân tán, hơi nhiều, nhiều, rất nhiều…) Độ thường gặp hay chỉ số có mặt: Độ thường gặp là tỷ lệ % số địa điểm • lấy mẫu có loài được xét so với tổng số địa điểm lấy mẫu trong vùng nghiên cứu. Độ thường gặp được biểu thị bằng công thức sau:
p: số lần lấy mẫu có loài được xét • P: tổng số địa điểm đã lấy mẫu • Các giá trị của C như sau: Loài thường gặp: C > 50% • Loài ít gặp: 25% < C < 50% • Loài ngẫu nhiên: C < 25% • Tần số: là tỷ lệ % số cá thể một loài đối với toàn bộ cá thể của quần xã • hay một lần thu mẫu hoặc trong toàn bộ các lần thu mẫu của một quần xã. Loài ưu thế: là những loài đóng vai trò quan trọng trong quần xã do số • lượng, kích thước, năng suất, thể hiện trong hoạt động của chúng. Những loài có vai trò quyết định như vậy là loài ưu thế sinh thái. Các loài này tích cực tham gia vào sự điều chỉnh, quá trình trao đổi vật chất và năng lượng giữa quần xã với môi trường xung quanh. Vì vậy, chúng ảnh hưởng đến môi trường và từ đó ảnh hưởng đến các loài khác trong quần xã. Ví dụ: Bò rừng Bison là loài ưu thế trong quần xã đồng cỏ của Bắc Mỹ Trong các quần xã trên cạn, thực vật có hạt thường là những loài ưu thế, vì chúng không những là sinh vật tự dưỡng, nguồn thức ăn cho sinh vật tiêu thụ cấp 1 (động vật ăn thực vật) mà còn là nơi trú ngụ cho nhiều loài động vật. Ở đâu có số lượng và khối lượng thực vật ít thì động vật có ảnh hưởng lớn. Ví dụ: Qua kiểm chứng cho thấy cỏ đuôi voi chiếm ưu thế trong các sinh vật sản xuất, con người chiếm ưu thế trong các sinh vật tiêu thụ. Lẽ dĩ nhiên là thành phần, số lượng các sinh vật sản xuất có thể thay đổi tùy thuộc vào mùa khô, mùa mưa và điều kiện ngoại cảnh. Độ ưa thích: biểu thị cường độ gắn bó của một số loài đối với quần xã và • được phân thành những mức độ sau o Loài đặc trưng: chỉ có một quần xã nhưng là loài thường gặp và có độ nhiều cao hơn các loài khác, đây là cây có giới hạn sinh thái hẹp. o Loài ưa thích: có mặt ở nhiều quần xã nhưng ưa thích nhất một trong những quần xã nói trên. o Loài lạc lõng: ngẫu nhiên có mặt trong một quần xã o Loài ngẫu nhiên: có mặt ở nhiều quần xã. o Loài phổ biến: có giới hạn sinh thái rộng. Độ đa dạng: Chỉ mức độ phong phú về số lượng loài trong quần xã, để so • sánh người ta thường dùng 2 quần xã khác nhau. Ví dụ: Khi chuyển từ miền địa cực xuống miền nhiệt đới có sự thay đổi số lượng • loài.
Khi đi từ khu rừng châu Âu sang rừng nhiệt đới có sự thay đổi loài rất rõ • rệt. Khảo sát khu vườn vùng đất phèn chuyển sang khu vườn vùng đất phù • sa nước ngọt, thấy sự đa dạng tăng rõ rệt. * Đặc trưng về cấu trúc của sự phân bố cá thể và sự biến động phân bố theo chu kỳ của quần xã. Cấu trúc của sự phân bố cá thể diễn ra theo chiều ngang và theo chiều thẳng đứng. Tính phân tầng của quần xã. • Sự phân tầng của quần xã thể hiện rõ nét ở các quần xã nhiệt đới, ở vực nước sâu, trong đại dương hay trong lòng đất. Sự phân tầng của quần xã phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trước hết là những yếu tố vật lý. Các nhân tố môi trường phân bố không đều theo chiều thẳng đứng, cho nên mỗi tầng có sinh vật đặc trưng, giảm cạnh tranh về nơi ở, tăng cường khả năng sử dụng nguồn dự trữ sống. Ví dụ: Tầng tự dưỡng và tầng dị dưỡng. • Sự phân tầng trên mặt đất của thực vật và động vật. • Sự phân tầng dưới mặt đất của rễ cây. • Sự phân tầng trong nước • Các đặc điểm phân tầng bao gồm: • o Đặc điểm sự phân tầng (thẳng đứng). o Đặc điểm phân đới (sự phân chia nằm ngang) o Đặc điểm hoạt động (tính chất chu kỳ). o Tính chất của sự liên hệ sinh dưỡng (cấu trúc lưới của liên hệ dinh dưỡng). o Đặc tính sinh sản (các quan hệ của con cái với cha mẹ, các hệ sinh sản của thực vật…) o Đặc tính liên hệ tập hợp (đàn, bầy). o Tính chất cùng hoạt động (được xác định bởi sự cạnh tranh, sự đối kháng, sự hỗ sinh…) o Tính chất liên hệ xác suất (tùy thuộc vào những tác động ngẫu nhiên). Trong quần xã thường thể hiện ít nhiều sự phân tầng theo chiều thẳng đứng. Sự phân tầng thể hiện rõ nhất thuộc những quần xã ở dưới đất, ở rừng và ở trong nước.
Hình 3: Sự phân tầng của các quần xã trên cạn. Ví dụ: Rừng nhiệt đới thường có 5 tầng, trong đó có 3 tầng cây gỗ lớn, 1 tầng • cây bụi thấp, 1 tầng cây cỏ và dương xỉ. Vườn cây ăn trái thường có 4 tầng: 2 tầng gỗ, 1 tầng bụi, 1 tầng cỏ dại và • rau cải. Ở thủy vực, tầng trên mặt có ánh sáng gọi là tầng tạo sinh, lớp dưới sâu • thiếu ánh sáng, nơi đây thực vật không thể phát triển gọi là tầng phân hủy. Trong đại dương, các lòai cá thường có sự thích ứng với những độ sâu • khác nhau đến mức có thể tạo ranh giới rõ rệt giữa các vùng sinh sống của chúng. Ngay cả đối với các loài chim là những động vật mà chỉ trong vài giây đã • có thể bay từ mặt đất lên tận những ngọn cây cao nhất, nhưng mỗi loài thường lại gắn bó với một vài tầng xác định, đặc biệt là vào thời kỳ sinh sản. Không những khi làm tổ mà các khu vực kiếm ăn của chúng cũng luôn luôn gắn bó với một số tầng nhất định. Các đặc điểm phân tầng theo chiều ngang có thể gặp ở: • o Biển: sinh vật nổi vùng khơi có những đặc trưng về thành phần loài và số lượng cá thể các loài nghèo hơn so với vùng ven bờ. o Các hồ nội địa: sinh vật đáy ở hồ phát triển ở vùng ven bờ hơn ở vùng khơi. Các vườn hoa kiểng, vườn cây ăn trái có thể gặp từ trước đến sau o gồm: hàng rào, sân, nhà, các loài cây có giá trị, xa hơn là các loài cây ít giá trị, cuối cùng là cỏ dại. Những tính chất về biến đổi cấu trúc của sự phân bố theo chu kỳ (trừ các quần xã trong các vực nước sâu, trong đất và các hang), còn lại các quần xã khác suốt ngày đêm đều chịu ảnh hưởng của sự dao động cường độ ánh sáng, nhiệt
độ nên phần lớn các quần xã đều mang tính chất chu kỳ có liên quan trực tiếp hay gián tiếp với những biến đổi đó. Hình 4: Sự phân tầng trong rừng rụng lá. (Nguồn: Lê Văn Khoa, 2002) * Mối quan hệ dinh dưỡng trong quần xã: có ba nhóm sinh vật trong quần xã Sinh vật tự dưỡng: gồm chủ yếu là cây xanh. Chúng có thể tổng hợp các • chất hữu cơ và vô cơ của môi trường và cung cấp thức ăn cho sinh vật dị dưỡng; được gọi là sinh vật sản xuất. Sinh vật dị dưỡng: không tự tạo ra chất hữu cơ mà sử dụng các chất hữu • cơ từ sinh vật sản xuất. Sinh vật phân hủy: có nhiệm vụ phân hủy các chất hữu cơ từ xác thực • động vật và chất thải thành chất vô cơ trả lại cho môi trường. Ba nhóm sinh vật này tạo thành chuỗi thức ăn hay chuỗi dinh dưỡng. Hình 5: Các bậc dinh dưỡng trong một hệ sinh thái. (Nguồn: Lê Văn Khoa, 2002) 2.2.2. Hệ sinh thái và các đặc trưng của hệ sinh thái a. Định nghĩa hệ sinh thái