BÀI THU HO CH
CHUYÊN Đ: H SINH THÁI TRÊN C N
H và tên: Đ Văn M i ườ
L p K22 cao h c Sinh h c.
Chuyên ngành: Sinh thái h c
Câu h i: Nh ng đc tr ng c b n c a h sinh thái r ng nhi t đi th hi n r ng là h ư ơ
sinh thái trên c n.
Tr l i
1. Thành ph n h sinh thái
H sinh thái (Ecosystem) là m t h th ng tác đng t ng h gi a các sinh v t v ươ i
môi tr ng vô sinh; là m t h ch c năng, đc mô t nh m t th c th khách quan, xácườ ượ ư
đnh chính xác trong không gian và th i gian. H sinh thái là m t khái ni m r ng và linh
ho t, vì th có th áp d ng cho t t c các tr ng h p có m i quan h t ng h gi a sinh ế ườ ươ
v t và môi tr ng, có s trao đi v t ch t, năng l ng và thông tin gi a chúng v i nhau, ườ ượ
th m chí trong các tr ng h p ch x y ra trong m t th i gian ng n. ườ
Khái ni m h sinh thái r ng đ ch m t đn v t nhiên bao g m m t t p h p ơ
các y u t s ng và không s ng, do k t qu t ng tác c a các y u t y t o nên m tế ế ươ ế
h sinh thái n đnh, t i đây có chu trình v t ch t gi a thành ph n s ng và không
s ng”.
Trong thành ph n c a h sinh thái, khí quy n, đt, n c, ánh sáng và các nguyên t ướ
dinh d ng là nh ng nguyên li u s c p (E), còn đng v t, th c v t và vi sinh v t là nh ngưỡ ơ
tác nhân v n chuy n và là nh ng b máy trao đi ch t và năng l ng c a h sinh thái. ượ
Chúng đc đc tr ng b ng m i quan h có l i và có h i, m i quan h sinh d ng gi aượ ư ưỡ
sinh v t t d ng (P) và sinh v t d d ng (C), sinh v t phân h y (D). ưỡ ưỡ
Nh v y, xét v c u trúc, m t h sinh thái s g m 4 thành ph n : ư
- Môi tr ng vô sinh (E), ườ
- V t s n xu t (P),
- V t tiêu th (C), và
- V t phân h y (D).
- Thành ph n c u trúc h sinh thái r ng nhi t đi :
+ Môi tr ng vô sinh (E) g m t t c các nhân t vô sinh c a môi tr ng. Môi tr ng vôườ ườ ườ
sinh đáp ng t t c các yêu c u c a sinh v t s ng trong h sinh thái. Trong r ng nhi t đi,
giai đo n qu n xã n đnh, đi u ki n môi tr ng khá n đnh tác đng đn quá trình di n ườ ế
th sinh thái theo h ng ngày càng đa d ng v thành ph n loài và các chu trình tu n hoànế ướ
v t ch t, dòng năng l ng di n ra khá n đnh. ượ
+ Sinh v t s n xu t (P) g m các sinh v t t d ng, đó là vi khu n hóa t ng h p và th c ưỡ
v t quang t d ng (có di p l c). r ng nhi t đi có s hi n di n và c a th c v t xanh ưỡ
có m ch l n, bao ph m t đt hình thành th m th c v t; ngoài ch c năng là sinh v t s n
xu t, th m th c v t còn gi vai trò trong chu trình v t ch t, chu trình n c, b c h i n c, ướ ơ ướ
đi u ti t chu trình trong t nhiên, khí O ế 2, CO2.
+ V t tiêu th (C) g m các đng v t. Chúng s d ng ch t h u c đc t o thành nh v t ơ ượ
s n xu t. V t tiêu th là sinh v t d d ng. Đng v t ăn tr c ti p th c v t là v t tiêu th ưỡ ế
b c 1. Đng v t ăn th t, ăn các đng v t tiêu th c p 1 là v t tiêu th c p 2... R ng nhi t
đi r t đa d ng và phong phú v các sinh thái, nên v t tiêu th trong qu n xã sinh v t
r ng cũng r t đa d ng. Thu c sinh v t tiêu th c p 1 không ch là nh ng đng v t có kích
th c nh mà còn c nh ng đng v t có kích th c l n. Trong quá trình hô h p đng v tướ ướ
tham gia vào quá trình trao đi khí, th ph n, phát tán h t, qu làm thay đi tính ch t v t lý
c a đt.
+ Sinh v t phân h y (D) g m các vi sinh v t và n m. Chúng phân h y ch t th i và xác ch t ế
c a các v t s n xu t và v t tiêu th . Quá trình phân gi i các ch t h u c chia ra 3 giai ơ
đo n: phá v n, mùn hóa, vô c hóa. Bên c nh đó, môi tr ng trên c n, đc bi t là r ng ơ ườ
nhi t đi, sinh v t phân h y ngoài vi sinh v t ra còn có m t s loài đng v t không x ng ươ
s ng nh giun đt, côn trùng,… ư
Nh v y, r ng nhi t đi đm b o các yêu c u v thành ph n c a m t h sinh thái ư
trên c n.
2. Đc đi m c b n c a h sinh thái ơ trên c n và r ng nhi t đi:
T t c các h sinh thái có nh ng đc đi m c b n xác đnh v c u trúc và ch c ơ
năng. Quan tr ng nh t là t t c các h sinh thái có các thành ph n vô sinh (abiotic) và sinh
v t (biotic) và gi a chúng có s trao đi v t ch t, năng l ng và thông tin. Có hai lo i h ượ
th ng c b n trong h sinh thái: ơ
- H th ng kín , trong đó v t ch t và năng l ng trao đi trong ranh gi i c a h th ng. ượ
- H th ng h là h th ng trong đó v t ch t và năng l ng trao đi đi qua ranh gi i ượ
c a h th ng.
V t ch t và năng l ng đi vào h th ng g i là dòng vào (input), đi ra g i là dòng ra ượ
(output) và dòng v t ch t, năng l ng trao đi gi a các thành ph n trong h th ng g i là ượ
dòng n i l u. ư Quá trình t ng h p (đng hóa) và phân h y (d hóa) các ch t h u c trong ơ
h sinh thái r ng nhi t đi đc th hi n c th nh sau: ượ ư
Quá trình t ng h p :
B n ch t hóa h c c a quá trình này là quá trình ôxy hóa n c, gi i phóng ôxy và ướ
ph n ng kh điôxít cacbon thành hydratcacbon và n c, di n ra trong quá trình quang h p ướ
c a th c v t r ng đ chuy n hóa quang năng c a ánh sáng m t tr i thành hóa năng t n t i
trong các ch t h u c ph c t p, trong r ng nhi t đi quá trình này di n ra r t mãnh m . ơ
Quá trình phân h y:
B n ch t quá trình phân h y là quá trình ôxy hóa sinh h c gi i phóng năng l ng. ượ
Đây chính là quá trình phân h y các ch t h u c thông qua hi n t ng hô h p. ơ ượ
Trong h sinh thái r ng luôn luôn di n ra quá trình t ng h p và phân h y các ch t
h u c . Hai quá trình di n ra đng th i, quá trình t ng h p ch t h u c t o ra ti n đ v t ơ ơ
ch t và năng l ng cho quá trình phân h y, ng c l i quá trình phân h y các ch t h u c ượ ượ ơ
l i t o đi u ki n cho quá trình t ng h p. S cân b ng gi a quá trình s n xu t và phân h y
là vô cùng quan tr ng và là đi u ki n tiên quy t cho s t n t i c a t t c sinh v t trong ế
sinh quy n.
Tr ng thái b n v ng
- M t đc đi m vô cùng quan tr ng c a các h th ng trong t nhiên là chúng có xu h ngướ
t đi u ch nh đ ti n t i cân b ng, làm cho các thành ph n c a h n m trong s ế
t ng tác hài hòa và n đnh. ươ S cân b ng đó đt đc do quá trình đi u ch nh c a các ượ
thành ph n đi v i các dòng năng l ng và nguyên li u đi vào và đi ra c a h . ượ
3. Đc đi m c a h sinh thái trên c n c a r ng nhi t đi còn th hi n r ng nhi t
đi là m t qu n l c sinh đa:
Qu n l c sinh đa là t ng h p trên m t b m t nh t đnh các hi n t ng t nhiên ượ
đng nh t (khí quy n, đá m , th m th c v t, gi i đng v t, gi i vi sinh v t, đt và
đi u ki n th y văn), có đc thù riêng v d ng t ng h c a các b ph n t thành, có ươ
ki u trao đi v t ch t và năng l ng xác đnh gi a chúng v i nhau và v i các hi n ượ
t ng t nhiên khác và là m t th th ng nh t bi n ch ng có mâu thu n n i t i đangượ
trong s v n đng phát tri n không ng ng”.
Qu n l c sinh đa r ng nên hi u là m t kho ng r ng b t kì trên m t kho ng đt đai
nh t đnh, có s thu n nh t v t thành, c u trúc và đc tính c a các thành ph n h p thành,
c v m i quan h l n nhau, nghĩa là thu n nh t v th m th c v t, gi i đng v t, vi sinh
v t, l p đá m và đi u ki n th y văn, ti u khí h u (khí quy n) và đt, v s tác đng l n
nhau gi a chúng, v ki u trao đi v t ch t và năng l ng gi a các thành ph n h p thành và ượ
v i các hi n t ng t nhiên khác. ượ
H sinh thái r ng luôn luôn v n đng theo nh ng quy lu t t t y u c a h sinh thái và ế
s hình thành nên nh ng qu n l c có tính n đnh cao (qu n l c đnh cao - climax). Trong
r ng không ng ng di n ra các quá trình ch c năng đ đm b o duy trì tính n đnh c a h
sinh thái.
4. Đi u ki n sinh h c c a môi tr ng hóa h c trong h sinh thái r ng ườ :
H sinh thái r ng v i các qu n xã cây r ng gi vai trò ch d o trong m i quan h
t ng tác gi a sinh v t và môi tr ng đã t o ra ti u hoàn c nh r ng đm b o cho h sinhươ ườ
thái tính n đnh.
N i cân b ng c a h sinh thái r ng :
N i cân b ng trong h sinh thái là kh năng t cân b ng, t đi u ch nh kh ng ch , ế
t duy trì n đnh. M t h sinh thái hay m t qu n xã trong quá trình di n th n u không b ế ế
nh ng y u t hu ho i tác đng vào thì cu i cùng s đt đc tr ng thái n đnh t ng ế ượ ươ
đi trong m t th i gian nh t đnh, lúc này l ng v t ch t đi vào h sinh thái cân b ng ư
l ng v t ch t đi ra kh i h sinh thái ng i ta g i là tr ng thái cao đnh c a qu n xã hayượ ườ
h sinh thái.
Trong h sinh thái r ng nhi t đi luôn luôn di n ra quá trình n i cân b ng. H sinh thái
r ng cũng t ng t nh thành ph n qu n th , các cá th c a chúng là luôn luôn có kh ươ ư
năng t duy trì và đi u hòa. Qua m i liên h ng c, c ch t đi u khi n tác đng lên m c ượ ơ ế
đ c a h sinh thái bao g m c ch d tr và th i b ch t dinh d ng, c ch t ng h p và ơ ế ưỡ ơ ế
phân gi i ch t h u c . Quan h t ng tác gi a chu trình v t ch t và dòng năng l ng trong ơ ươ ượ
h sinh thái đã t o nên s t hi u ch nh c a n i cân b ng và đc duy trì không c n s ượ
đi u ch nh bên ngoài. S đi u khi n trong m t gi i h n nào đó đm b o tính thích nghi c a
h sinh thái và môi tr ng xung quanh. ườ
H sinh thái r ng luôn di n ra quá trình sinh đa hóa :
Các chu trình sinh hóa h c trong m t gi i h n nh t đnh là các chu trình khép kin và
chúng góp ph n đm b o tính n đnh cao c a h sinh thái r ng.
- Chu trình các ch t khoáng, chu trình các ch t h u c góp ph n nâng cao tính n đnh ơ
c a h sinh thái r ng :
+ Các c ch d d ng và ngay c m t vái c ch t d ng cũng c n đn các ch tơ ế ưỡ ơ ế ưỡ ế
vitamin l y t môi tr op ng bên ngoài. Các ch t đó giông nh cacá ch t vô c cùng tu n ư ư ơ
hoàn gi a c th và môi tr ng và đc đi m c a chúng là có ngu n g c sinh v t. ơ ườ
+ Các ch t dinh d ng h u c đóng vai trò quan tr ng trong trao đi ch t c a các qu n ưỡ ơ
xã và chúng có th tr thành các y u t gi i h n. ế
+ Chu trình tu n hoàn dinh d ng khoáng có m t ý nghĩa quan tr ng trong h sinh thái ưỡ
r ng. Trong m i đi u ki n khí h u nh t đnh, s tích lũy và bi n thái ch t h u c cũng nh ế ơ ư
c ng đ c a chu trình sinh h c có nh ng đc đi m đc tr ng nh t đnh, chúng khác nhauườ ư
đó là trong đi u ki n nhi t đi và đi u ki n ôn đi. K t qu c a các quá trình này chính là ế
s n đnh c a h sinh thái r ng.
- Quy lu t tái sinh :
S tái sinh c a các cây g lâu năm là m t quá trình sinh h c mang tính đc thù c a h
sinh thái r ng, bi u hi n b i s xu t hi n m t th h cây non thay th cho th h cây g ế ế ế
già c i. Th h cây m i này s làm thay đi c quá trình trao đi v t ch t và năng l ng ế ượ
di n ra trong h sinh thái, thúc đy vi c hình thành cân b ng sinh h c trong r ng, đm b o
cho r ng t n t a liên t c. Có th xem tái sinh là kh năng t đi u hòa b n b nh t c a h
sinh thái r ng.
- Di n th r ng ế (quá trình thay th h sinh thái r ng này b ng m t h sinh thái r ng khác)ế
:
Di n th r ng là m t trong nh ng bi u hi n quan tr ng c a đng thái r ng ế . V
b n ch t, di n th sinh thái r ng là m t quá trình ch n l c t nhiên. Loài cây nào thích nghi ế
cao thì t n t i, thích nghi th p s b đào th i kh i t thành r ng. Di n th r ng t nhiên klà ế
quá trình đi n hình nh t c a kh năng t cân b ng, t đi u hòa các thành ph n c a h sinh
thái r ng. Quá trình này d n d t r ng đi qua nhi u tr ng thái n đnh t ng đi lâu dài g i ươ
là qu n l c cao đnh mà giai đo n này t thành loài cây cao v c b n không thay đi. ơ
Tính n đnh này đc th hi n qua các m t sau đây : ượ
-Thích nghi cao v i đi u ki n l p đa.
-Tính ch ng ch u cao đi v i các tác nhân gây h i nh sâu b nh, l a r ng. ư
-Ch t l ng r ng t t. ượ
-S n l ngj r ng cao. ươ
-Tác d ng phòng h cao và lâu b n.
Nh v y, trong h sinh thái r ng luôn di n ra các quy lu t v n đng, các quá trình ch cư ế
năng v i nh ng đc thù riêng c a m t h sinh thái mà thành ph n chính là nh ng loài cây
g l n, s phong phú v t thành, t ng tán, c u trúc…, có quá trình tái sinh, quá trình sinh
tr ng và phát tri n phù h p voq i quy lu t c a thiên nhiên. Do đó, có th kh ng đnh r ngưở
là m t h sinh thái có tính n đnh cao.
5. Môi tr ng đc bi t c a h sinh thái r ngườ
Môi tr ng đc bi t c a h sinh thái r ng bao g m ti u khí h u và đt h sinhườ
thái r ng. Ti u khí h u sinh thái r ng là đc đi m khí h u hình thành d i nh h ng ướ ưở
ho t đng c a h sinh thái r ng mà m t đm chính là m t tán r ng và đt h sinh thái
r ng. Các nhân t ti u khí h u có nh h ng tr c ti p đn đi sông c a các sinh v t (th c ưở ế ế
v t, đng v t) s ng trong qu n th . Ví d , gi a đnh tán c a các cây g l n và m t đt
xu t hi n m t građien các ti u khí hâu bi n đi theo không gian, th i gian và ph thu c ế
ch t ch vào các đc đi m c u trúc c a qu n th th c v t và c đng v t h sinh thái
r ng. Ngay trong cùng m t qu n th h sinh thái r ng, do s bi n đng v m t đ, đ ế
khép tán t n i này sang n i khác nên ti u khí h u cũng có s bi n đi ngay trong cùng m t ơ ơ ế
t ng cao nh nhau. Nh v y, ư ư các nhân t ti u khí h u bi n đi c theo chi u th ng ế
đng và theo m t ph ng n m ngang.
6. Qu n xã sinh v t r ng nhi t đi và môi tr ng s ng luôn có m i quan h tác đng ườ
qua l i đm b o s t n t i và phát tri n b n v ng c h sinh thái:
a. Các nhân t môi tr ng tác đng t i h sinh thái r ng ườ
Nghiên c u h sinh thái r ng th c ch t là nghiên c u sinh thái qu n th , nh ng không ư
tách r i nghiên c u cá th . Đc đi m c b n c a quâng th th c v t trong h sinh thái ơ
r ng là có kh năng t o ra n i c nh bên trong qu n th và c i t o các nhân t môi tr ng ườ
bên ngoài qu n th . Tác d ng b o v và c i t o môi tr ng, duy trì cân b ng sinh thái đã ườ
làm cho h sinh thái r ng có t m quan tr ng vô gia đi v i s s ng còn c a loài ng i. ườ
nh h ng c a các nhân t môi tr ng đn phân b h sinh thái r ng H sinh ưở ườ ế
thái r ng là m t hi n t ng đa lý ư
M i vùng đa lý có m t t h p các nhân t sinh thái và s có m t ki u h sinh thái r ng
đc tr ng và t o nên m t c nh quan đa lý riêng bi t. Trong cùng m t đi u ki n khí h u, ư
đt đai l i là nhân t quy t đnh phân b l p th m th c v t. M c dù cùng m t ch đ khí ế ế
h u, nh ng trên đt đá vôi, đt l y ng p m n ven bi n, đt đi tr c v i các loa o đá m ư
khác nhau s hình thành nh ng qu n th th c v t khác nhau. Nh v y, s phát ssính và t n ư
t i c a h sinh thái r ng không tách r i các nhân t môi tr ng đ â lý. H sinh thái r ng tr ườ
thành m t b phân quan tr ng c a c nh quan đa lý.
nh h ng c a h sinh thái r ng đn các nhân t khí h u ưở ế
H sinh thái r ng là ch ng ng i c gi i ướ ơ trên đng v n chuy n c a gió, làm thay điườ
v n t c c a gió xung quanh, trong m t ph m vi nh t đnh, làm thay đi h ng gió và tính ướ
ch t gió, qua đó làm thay đi các nhân t khác c a đi u ki n sinh thái.
H sinh thái r ng có kh năng làm s ch và ch ng ô nhi m không khí . Qua quá trình
quang h p và hô h p, h sinh thái r ng gi vai trò quan tr ng trong vi c cân b ng hàm
l ng Oượ 2 và CO2 trong khí quy n, nên ng i ta g i h sinh thái r ng là lá ph i c a qu đt. ườ
H sinh thái r ng có kh năng ngăn c n, phân ph i l i và tích lũy b i phóng xa . Nh ng
h t nhân phóng x b ngăn c n b i tán r ng, đc lá h p th , m t ph n r a trôi và bay vào ượ
khí quy n. Lá cây có th h p th 50% l ng ion phóng x . ượ
H sinh thái r ng có kh năng phân b l i, h p th và làm y u ti ng n.ế ế
H sinh thái r ng còn t o ra m t đi u ki n vi khí hâu có tác d ng t t đn s c kh e và ế
kéo dài tu i th c a con ng i. ườ
H sinh thái r ng có tác d ng nuôi d ng ngu n n c, h n ch lũ l t, h n hán, b o ưỡ ướ ế
v đt đai kh i b xói mòn mà còn có tác d ng b o v làm s ch ngu n n c b ô nhi m ướ
b n.
Tác d ng c a h sinh thái r ng đi v i l ng n c r i : ượ ướ ơ
- L ng n c r i trong khí quy n di n ra theo chi u th ng đng và theo chi u n mượ ướ
ngang. M a là d ng n c r i theo chi u th ng đng. L ng n c r i tgheo chi u n mư ướ ơ ượ ướ ơ
ngang xu t hi n khi đ m không khí cao t o ra mù, nh ng h t n c nh ng ng đng trên ướ ư
lá cây n u có gió thì r i xu ng nh có m a.ế ơ ư ư
- Tác d ng c a h sinh thái r ng làm tăng l ng n c r i theo chi u nganh r t l n. ượ ướ ơ
- H sinh thái r ng gi vai trò quan tr ng trong vi c ph n ph i l i l ng n c r i. ượ ướ ơ
N c m a r i xu ng, m t ph n đc gi l i tán r ng và sau đó b c h i tr l i khíướ ư ơ ượ ơ
quy n, m t ph n ti p t c r i xu ng đt sau khi tán r ng đã gi đc m t l ng t i đa và ế ơ ượ ượ
ch y d c theo cành cây, thân cây xu ng đt. M t ph n l ng m a đi qua khe h c a tán ượ ư ơ
r ng r i tr c ti p xu ng đt, m t ph n ti p t c b b c h oi v t lí t m t đt làm tăng ơ ế ế ư
thêm đ m cho đt và đc r cây h p th , sau đó m t ph n l i tr v khí quy n qua ượ
hi n t ng thoát i n c c a th c v t. ượ ơ ướ