intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài giảng Khoa học môi trường: Chương 2 - Phạm Khắc Liệu

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:25

Thêm vào BST
Báo xấu
2
lượt xem 1
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Khoa học môi trường: Chương 2 - Hệ sinh thái" bao gồm các nội dung chính sau đây: Một số khái niệm sinh thái học; cấu trúc hệ sinh thái và quan hệ dinh dưỡng giữa các sinh vật; dòng năng lượng và năng suất sinh học của hệ sinh thái; chu trình sinh địa hóa (vòng tuần hoàn vật chất); cân bằng sinh thái; tác động của con người đến hệ sinh thái. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Khoa học môi trường: Chương 2 - Phạm Khắc Liệu

  1. Chương 2. HỆ SINH THÁI 2.1. Một số khái niệm sinh thái học 2.2. Cấu trúc hệ sinh thái và quan hệ dinh dưỡng giữa các sinh vật 2.3. Dòng năng lượng và năng suất sinh học của hệ sinh thái 2.4. Chu trình sinh địa hóa (vòng tuần hoàn vật chất) 2.5. Cân bằng sinh thái 2.6. Tác động của con người đến hệ sinh thái GV: Phạm Khắc Liệu 2- 1 Bài giảng Khoa học Môi trường Khoa Môi trường, Trường ĐH Khoa học, ĐH Huế
  2. 2.1. Một số khái niệm sinh thái học • Sinh thái học (Ecology): ngành khoa học nghiên cứu mối quan hệ tương tác giữa sinh vật với môi trường sống của chúng. • Các yếu tố môi trường sống của sinh vật (yếu tố sinh thái, nhân tố sinh thái), gồm: – Yếu tố vô sinh (abiotic) - ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm, pH, các chất khí,... – Yếu tố hữu sinh (biotic) - các sinh vật khác. GV: Phạm Khắc Liệu 2-2 Bài giảng Khoa học Môi trường Khoa Môi trường, Trường ĐH Khoa học, ĐH Huế
  3. 2.1. Một số khái niệm sinh thái học • Yếu tố hữu sinh: quan hệ giữa các loài sinh vật Ví dụ TT Kiểu quan hệ Mô tả Loài 1 Loài 2 Khỉ Chồn 1 Trung tính (Neutralism) Hai loài không gây ảnh hưởng cho nhau Hổ Bướm Loài 1 gây ảnh hưởng lên loài 2, loài 1 không bị ảnh 2 Hãm sinh (Amensalism) Tảo lam Động vật nổi hưởng Cạnh tranh Lúa Cỏ dại 3 Hai loài gây ảnh hưởng lẫn nhau (Competition) Báo Linh cẩu Con mồi -Vật dữ Chuột Mèo 4 Con mồi bị vật dữ ăn thịt (Predation) Dê, nai Hổ, báo 5 Ký sinh (Parasitism) Vật chủ lớn, ít , bị hại; vật ký sinh nhỏ, nhiều, có lợi Gia súc, gia cầm Giun sán Hội sinh Loài sống hội sinh có lợi, loài kia không có lợi chẳng Cá con Cá mập 6 (Commensalism) có hại Chim Cây Tiền hợp tác Cả hai đều có lợi, nhưng không bắt buộc sống với 7 Sáo Trâu (Protocooperation) nhau San hô Tảo 8 Cộng sinh (Mutualism) Cả hai đều có lợi, bắt buộc phải sống với nhau VK nốt sần Cây họ đậu GV: Phạm Khắc Liệu 2-3 Bài giảng Khoa học Môi trường Khoa Môi trường, Trường ĐH Khoa học, ĐH Huế
  4. 2.1. Một số khái niệm sinh thái học (tt) • Các cấp độ tổ chức của thế giới sinh vật Hệ sinh thái = Quần xã + Sinh cảnh Phức hợp thống nhất sinh vật với môi trường xung quanh, trong đó có tương tác giữa sinh vật với nhau và sinh vật với môi trường Tập hợp các quần thể khác nhau cùng sống trong một không gian, ở đó xảy ra sự tương tác giữa các sinh vật với nhau. Tập hợp các cá thể của một loài, sống chung một vùng lãnh thổ, có khả năng giao phối để sinh ra các thế hệ mới. GV: Phạm Khắc Liệu 2-4 Bài giảng Khoa học Môi trường Khoa Môi trường, Trường ĐH Khoa học, ĐH Huế
  5. 2.1. Một số khái niệm sinh thái học (tt) • Một số định nghĩa hệ sinh thái (HST) “là một tổ hợp của quần xã sinh vật với môi trường vật lý mà quần xã đó tồn tại, trong đó các sinh vật tương tác với nhau và với môi trường để tạo nên chu trình vật chất và sự chuyển hóa của năng lượng” (Vũ Trung Tạng, 2003). “là tổ hợp các sinh vật sống, môi trường vật lý của chúng và các mối quan hệ tương hỗ của chúng trong một đơn vị không gian cụ thể” (https://www.britannica.com/science/ecosystem) • Phân biệt hệ sinh thái – Theo quy mô: nhỏ (bể cá) – vừa (cánh đồng, hồ nước) – lớn (khu rừng, đại dương). – Theo địa hình phân bố: vùng núi, đồng bằng, ven biển – Theo ranh giới: dưới nước, trên cạn – Theo nguồn gốc hình thành: • Tự nhiên: rừng, sa mạc, đại dương,… (tự điều chỉnh) • Nhân tạo: bể cá, sở thú, đô thị,… (phải có con người can thiệp) GV: Phạm Khắc Liệu 2-5 Bài giảng Khoa học Môi trường Khoa Môi trường, Trường ĐH Khoa học, ĐH Huế
  6. 2.2. Cấu trúc hệ sinh thái và quan hệ dinh dưỡng giữa các sinh vật 2.2.1. Cấu trúc hệ sinh thái (HST) • HST gồm 4 thành phần: – Môi trường vật lý: đất, nước, không khí, ánh sáng; các chất vô cơ, hữu cơ [thành phần vô sinh] – Sinh vật sản xuất (producers) – Sinh vật tiêu thụ (consumers) [thành phần hữu sinh = quần xã sinh vật] – Sinh vật phân hủy (decomposers) • Tương tác giữa các thành phần thông qua chu trình vật chất và dòng năng lượng. GV: Phạm Khắc Liệu 2-6 Bài giảng Khoa học Môi trường Khoa Môi trường, Trường ĐH Khoa học, ĐH Huế
  7. 2.2. Cấu trúc HST và quan hệ dinh dưỡng giữa các sinh vật (tt) 2.2.2. Quan hệ dinh dưỡng giữa các sinh vật trong HST • Quan hệ dinh dưỡng giữa các sinh vật hình thành chuỗi thức ăn và lưới thức ăn, từ đó hình thành chu trình vật chất trong HST. • Chuỗi thức ăn (food chain): – Dãy các sinh vật có mối quan hệ dinh dưỡng với nhau theo thứ bậc. – Trong một chuỗi thức ăn có 3 loại sinh vật: • Sinh vật sản xuất - chủ yếu là cây xanh, có khả năng quang hợp • Sinh vật tiêu thụ - động vật ăn cỏ và ăn thịt, gồm sinh vật tiêu thụ bậc 1, bậc 2,... • Sinh vật phân hủy - các vi sinh vật, phân hủy các chất hữu cơ thành vô cơ – Ví dụ: Sâu ăn lá cây  Chim ăn sâu  Diều hâu ăn thịt chim  Vi khuẩn phân hủy thịt diều hâu khi chết. • Lưới thức ăn (food web) = tập hợp các chuỗi thức ăn trong HST. GV: Phạm Khắc Liệu 2-7 Bài giảng Khoa học Môi trường Khoa Môi trường, Trường ĐH Khoa học, ĐH Huế
  8. 2.2. Cấu trúc HST và quan hệ dinh dưỡng giữa các sinh vật (tt) chim cú Thú Cá lớn Cá nhỏ sâu ếch rắn BACTERIA (Vi khuẩn) Thực vật phù du Động vật phù du Hình. Ví dụ chuỗi thức ăn trên cạn Hình. Ví dụ chuỗi thức ăn dưới nước GV: Phạm Khắc Liệu 2-8 Bài giảng Khoa học Môi trường Khoa Môi trường, Trường ĐH Khoa học, ĐH Huế
  9. 2.2. Cấu trúc HST và quan hệ dinh dưỡng giữa các sinh vật (tt) Hình. Ví dụ lưới thức ăn trên cạn GV: Phạm Khắc Liệu 2-9 Bài giảng Khoa học Môi trường Khoa Môi trường, Trường ĐH Khoa học, ĐH Huế
  10. 2.2. Cấu trúc HST và quan hệ dinh dưỡng giữa các sinh vật (tt) Ý nghĩa nghiên cứu về quan hệ dinh dưỡng • Sự tích lũy sinh học (bioaccumulation) và khuếch đại sinh học (biomagnification) – Các chất độc (thuốc trừ sâu, kim loại độc…) tích lũy và khuếch đại qua chuỗi thức ăn. – Chất độc đi vào sinh vật ở bậc dinh dưỡng thấp, tích lũy lại trong cơ thể sinh vật bậc dinh dưỡng cao hơn; càng lên cao nồng độ chất độc trong cơ thể càng cao. • Mô hình “sinh thái công nghiệp” (industrial ecology) cho các khu công nghiệp. • Mô hình kinh tế tuần hoàn (circulate economy). Hình: Ví dụ khuếch đại sinh học DDT qua chuỗi thức ăn từ động vật phù du qua cá đến chim ăn cá GV: Phạm Khắc Liệu 2 - 10 Bài giảng Khoa học Môi trường Khoa Môi trường, Trường ĐH Khoa học, ĐH Huế
  11. 2.3. Dòng năng lượng và năng suất sinh học của HST 2.3.1. Dòng năng lượng • Nguồn năng lượng cho các HST từ bức xạ Mặt trời; chỉ khoảng 50% đi vào HST, số còn lại chuyển thành nhiệt năng (phản xạ). • SV sản xuất (thực vật) chỉ sử dụng 1% tổng năng lượng tiếp nhận này để chuyển sang dạng hóa năng dự trữ trong chất hữu cơ nhờ quá trình quang hợp. • Tiếp tục, cứ qua mỗi bậc dinh dưỡng chỉ 10% năng lượng được tích lũy và chuyển cho bậc tiếp theo; 90% thất thoát dưới dạng nhiệt. Như vậy, theo chuỗi thức ăn, càng lên cao năng lượng tích lũy càng giảm (hệ số 0,1). GV: Phạm Khắc Liệu 2 - 11 Bài giảng Khoa học Môi trường Khoa Môi trường, Trường ĐH Khoa học, ĐH Huế
  12. 2.3. Dòng năng lượng và năng suất sinh học của HST (tt) • Khi động vật và thực vật chết, phần năng lượng dưới dạng chất hữu cơ ở cơ thể chúng được vi sinh vật phân hủy sử dụng và 90% thất thoát dạng nhiệt. • Như vậy, tổng năng lượng Mặt trời cung cấp cho thực vật quang hợp hầu như thoát vào môi trường dưới dạng nhiệt  dòng năng lượng trong HST không tuần hoàn. 90% dạng nhiệt 90% dạng nhiệt Mặt Trời 1% 10% 10% Năng lượng Thực vật chỉ dùng 1% Động vật ăn cỏ tiêu thụ Động vật ăn thịt tiêu thụ 10% Mặt Trời để quang hợp 10% thực vật tích lũy được động vật ăn cỏ tích lũy được (100.000 E.U) (1.000 E.U) (100 E.U) (10 E.U) Hình: Dòng năng lượng qua HST GV: Phạm Khắc Liệu 2 - 12 Bài giảng Khoa học Môi trường Khoa Môi trường, Trường ĐH Khoa học, ĐH Huế
  13. 2.3. Dòng năng lượng và năng suất sinh học của HST (tt) • Trong 1 chuỗi thức ăn: càng lên bậc dinh dưỡng cao hơn năng lượng càng nhỏ lại  tháp năng lượng. Hình: Ví dụ tháp năng lượng (qua chuỗi thức ăn Cây cỏ  Châu chấu  Chuột  Rắn) GV: Phạm Khắc Liệu 2 - 13 Bài giảng Khoa học Môi trường Khoa Môi trường, Trường ĐH Khoa học, ĐH Huế
  14. 2.3. Dòng năng lượng và năng suất sinh học của HST (tt) 2.3.2. Năng suất sinh học của HST • Năng suất sinh học (Biological productivity): – khả năng sản sinh ra chất hữu cơ (chất sống) của quần xã trong hệ sinh thái. – tính theo khối lượng chất hữu cơ (vật chất khô hoặc carbon) sản xuất được trên một đơn vị diện tích hoặc thể tích trong một đơn vị thời gian, ví dụ: g/m2/năm; mg/m3/ngày… • Phân biệt 2 loại năng suất sinh học (NSSH): – NSSH sơ cấp: năng suất của SV sản xuất (tự dưỡng, tổng hợp các chất hữu cơ từ các chất vô cơ bằng quang hợp) – NSSH thứ cấp: năng suất của SV tiêu thụ (dị dưỡng, tổng hợp chất hữu cơ từ chất hữu cơ của SV bậc dinh dưỡng thấp hơn) GV: Phạm Khắc Liệu 2 - 14 Bài giảng Khoa học Môi trường Khoa Môi trường, Trường ĐH Khoa học, ĐH Huế
  15. 2.3. Dòng năng lượng và năng suất sinh học của HST (tt) • Một số HST tự nhiên có NSSH sơ cấp cao: rừng nhiệt đới, đầm lầy, cửa sông,… • Để tăng năng suất cây TT Hệ sinh thái Sinh khối NSSH sơ cấp (tấn/ha) (g/m2/năm) trồng trong SX nông 1 Rừng ẩm nhiệt đới 450 2.200 nghiệp (HST nhân tạo): 2 Rừng thông ôn đới 350 1.300 – bón phân, tưới nước.. 3 Đầm lầy 150 2.000 (thúc đẩy quang hợp); – chọn, tạo giống cây trồng 4 Vùng cửa sông 10 1.500 năng suất cao; 5 Sông, hồ 0,2 250 – phòng trừ sâu bệnh 6 Đại dương 0,03 125 (giảm các SV tiêu thụ, 7 HST nông nghiệp 10 650 hạn chế NSSH thứ cấp); Nguồn: Lê Văn Khoa và cs., 2002 GV: Phạm Khắc Liệu 2 - 15 Bài giảng Khoa học Môi trường Khoa Môi trường, Trường ĐH Khoa học, ĐH Huế
  16. 2.4. Chu trình sinh địa hóa • Trong HST:  các chất vô cơ từ môi trường Các chất vô cơ Nhiệt Năng lượng đi vào sinh vật nhờ quang hợp Nhiệt (O2, CO2, N, P, Mặt trời khoáng) (năng lượng Mặt trời),  chất hữu cơ từ sinh vật này Nhiệt sang sinh vật khác theo chuỗi thức ăn, Sinh vật phân hủy Sinh vật sản xuất  các sinh vật phân hủy chất hữu (Vi khuẩn, nấm) (Thực vật) cơ thành các chất vô cơ đi ra lại môi trường…  vòng tuần hoàn vật chất hay Sinh vật tiêu thụ chu trình sinh địa hóa Nhiệt (Động vật) Nhiệt (biogeochemical cycle). GV: Phạm Khắc Liệu 2 - 16 Bài giảng Khoa học Môi trường Khoa Môi trường, Trường ĐH Khoa học, ĐH Huế
  17. 2.4. Chu trình sinh địa hóa (tt) • Chu trình carbon  Chu trình quan trọng nhất của Trái Đất.  Carbon được trao đổi giữa sinh quyển, thạch quyển, khí quyển và thủy quyển.  Các dạng: CO2, carbon hữu cơ (sinh khối, dầu, khí), C (than), carbon vô cơ (đá vôi, CO32-,…)  Các quá trình: quang hợp, hô hấp, phân hủy, đốt nhiên liệu hóa thạch…  Con người đang tìm cách lưu trữ carbon lâu dài dưới dạng các khoáng (chôn CO2) hay thân gỗ để giảm CO2 trong khí quyển. Hình: Chu trình carbon (chưa tính đến thủy quyển) GV: Phạm Khắc Liệu 2 - 17 Bài giảng Khoa học Môi trường Khoa Môi trường, Trường ĐH Khoa học, ĐH Huế
  18. 2.4. Chu trình sinh địa hóa (tt) • Chu trình carbon với các dạng lưu giữ carbon GV: Phạm Khắc Liệu 2 - 18 Bài giảng Khoa học Môi trường Khoa Môi trường, Trường ĐH Khoa học, ĐH Huế
  19. 2.4. Chu trình sinh địa hóa (tt) • Chu trình nitơ  Chủ yếu trao đổi giữa sinh quyển, thạch quyển, khí quyển, thủy quyển.  Các dạng: N2, nitơ hữu cơ (protein, amino acid), NH4+, NO3-…  Các quá trình: cố định nitơ, đồng hóa, phân hủy (amoni hóa), nitrat hóa, khử nitrat.  Có vai trò rất quan trọng của các vi sinh vật.  Có ý nghĩa quan trọng trong SX nông nghiệp. Hình: Chu trình nitơ (chưa tính đến thủy quyển) GV: Phạm Khắc Liệu 2 - 19 Bài giảng Khoa học Môi trường Khoa Môi trường, Trường ĐH Khoa học, ĐH Huế
  20. 2.4. Chu trình sinh địa hóa (tt) • Chu trình phospho Nguồn P chính từ đất đá. Các quá trình: phong hóa, chảy tràn, rửa trôi, bón phân (lân), kết tủa trầm tích, phân hủy xác sinh vật... Hình: Chu trình phospho GV: Phạm Khắc Liệu 2 - 20 Bài giảng Khoa học Môi trường Khoa Môi trường, Trường ĐH Khoa học, ĐH Huế
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
547=>1