Báo cáo bài tập lớn Sinh thái học: Sự thích nghi của động vật với điều kiện môi trường khắc nghiệt trong sa mạc nhiệt đới

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

Thêm vào BST

Báo xấu

28
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Báo cáo bài tập lớn "Sinh thái học: Sự thích nghi của động vật với điều kiện môi trường khắc nghiệt trong sa mạc nhiệt đới" được thực hiện với mục tiêu tìm hiểu sự thích nghi của động vật trong sa mạc nhiệt đới có thể mang lại những ứng dụng quan trọng trong lĩnh vực bảo tồn môi trường và quản lý tài nguyên, từ đó biết thêm về cơ chế thích nghi độc đáo của các loài động vật có thể cung cấp thông tin quý giá cho môn học này.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo bài tập lớn Sinh thái học: Sự thích nghi của động vật với điều kiện môi trường khắc nghiệt trong sa mạc nhiệt đới

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA --------------------- BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC SINH THÁI HỌC ĐỀ TÀI SỰ THÍCH NGHI CỦA DỘNG VẬT VỚI ĐIỀU KIỆN MÔI TRƯỜNG KHẮC NGHIỆT TRONG SA MẠC NHIỆT ĐỚI Lớp: L02 Nhóm: 01 HK232 GVHD: Đào Thanh Sơn SINH VIÊN THỰC HIỆN STT HỌ VÀ TÊN MSSV NỘI DUNG PHÂN CÔNG PHẦN TRĂM THỰC HIỆN 1 Lý Thị Huỳnh Như 2114336 II. TỔNG QUAN VỀ SA MẠC NHIỆT ĐỚI 100% 2 Hứa Gia Bảo 2112858 IV. NGHIÊN CỨU TRƯỜNG HỢP VÀ 100% PHÂN TÍCH KẾT QUẢ 3 Nguyễn Anh Duy 2113015 ĐẶT VẤN ĐỀ VÀ KẾT LUẬN 100% 4 Nguyễn Thị Thu Hằng 2113309 THAM KHẢO 100% 5 Nguyễn Thị Thương 2112413 II. TỔNG QUAN VỀ SA MẠC NHIỆT ĐỚI 100% 6 Nguyễn Lê Tượng 2115243 CHỈNH SỬA TỔNG HỢP WORD 100% 7 Trần Thị Thu Huyền 1850019 ĐẶT VẤN ĐỀ VÀ KẾT LUẬN 100% 8 Hà Kiều Ngân 2013843 III. SỰ THÍCH NGHI CỦA ĐỘNG VẬT 100% TRONG SA MẠC NHIỆT ĐỚ 9 Phan Võ Tiểu Thương 2014212 III. SỰ THÍCH NGHI CỦA ĐỘNG VẬT 100% TRONG SA MẠC NHIỆT ĐỚ 10 Phan Xuân Anh Tú 2010766 IV. NGHIÊN CỨU TRƯỜNG HỢP VÀ 100% PHÂN TÍCH KẾT QUẢ
TP. HỒ CHÍ MINH, NĂM HỌC 2021 -2022 2
MỤC LỤC MỤC LỤC ........................................................................................................... 1 I. MỞ ĐẦU ......................................................................................................... 2 II. TỔNG QUAN VỀ SA MẠC NHIỆT ĐỚI .................................................... 3 1. Đặc điểm của sa mạc nhiệt đới ................................................................... 3 2. Sự biến đổi môi trường do tác động của con người .................................... 7 3. Kết luận ..................................................................................................... 10 III. SỰ THÍCH NGHI CỦA ĐỘNG VẬT TRONG SA MẠC NHIỆT ĐỚI ... 11 1. Cơ chế sinh tồn của động vật trong môi trường khắc nhiệt ...................... 11 2. Các biện pháp thích nghi của động vật với thiếu nước và nhiệt độ cao ... 12 3. Tính đa dạng sinh học trong sa mạc nhiệt đới .......................................... 13 IV. NGHIÊN CỨU TRƯỜNG HỢP VÀ PHÂN TÍCH KẾT QUẢ ................. 15 1. Phương pháp nghiên cứu........................................................................... 15 2. Kết quả nghiên cứu ................................................................................... 15 3. Kết luận ..................................................................................................... 20 V. KIẾN NGHỊ ................................................................................................. 21 TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................. 22 1
I. MỞ ĐẦU Sa mạc nhiệt đới là một môi trường đặc biệt, có tính chất khắc nghiệt với nhiệt độ cao, ít mưa và độ ẩm thấp nhiệt độ rất cao, nhiệt độ thường vượt quá 40°C trong ngày và giảm xuống dưới 20°C vào ban đêm. Sự biến đổi nhiệt độ lớn giữa ngày và đêm tạo ra một môi trường khắc nghiệt cho sự sống của các loài động vật. Đồng thời là một trong những môi trường khô cằn nhất trên Trái Đất. Lượng mưa rất ít, thường dưới 250mm mỗi năm, và thậm chí có những khu vực không mưa trong nhiều tháng liền. Sự thiếu nước là một thách thức lớn đối với sự sống của động vật trong sa mạc. Với điều kiện khắc nghiệt, sa mạc nhiệt đới vẫn có sự đa dạng sinh học đáng kinh ngạc. Có nhiều loài động vật đã phát triển các cơ chế thích nghi đặc biệt để sống và tồn tại trong môi trường này. Động vật muốn tồn tại được ở sa mạc thì phải có ít nhất hai khả năng. Một là khả năng đi lại, bởi vì đất cát bất cứ lúc nào cũng có thể chôn vùi động vật; hai là khả năng trữ nước, khi rời khỏi nước thì bất kì sinh vật nào cũng chỉ còn con đường chết. Đương nhiên, động vật trong sa mạc không dừng lại ở những đặc điểm này. Mỗi con đều có phương pháp tồn tại riêng, có khả năng kì lạ riêng của mình. Có một số động vật chuyên sống ỷ lại vào thực vật ở sa mạc, một số thì thường ngày giấu mình vào trong hang cát, khi mưa sương xuống thì lập tức bò lên mặt đất sử dụng thế võ toàn thân, bổ sung hàm lượng nước để sinh sống. Bởi vậy, sa mạc kì thực không phải là cấm địa của sự sống, cũng giống như vùng Nam Bắc Cực, biển sâu, trong những môi trường đặc biệt này, tự sinh vật có phương thức sinh hoạt đặc biệt riêng của chúng. Hiểu rõ sự thích nghi của động vật trong sa mạc nhiệt đới có thể mang lại những ứng dụng quan trọng trong lĩnh vực bảo tồn môi trường và quản lý tài nguyên thì nhóm đã lựa chọn đề tài: "Sự thích nghi của động vật với điều kiện môi trường khắc nghiệt trong sa mạc nhiệt đới" để hiểu thêm về cơ chế thích nghi độc đáo của các loài động vật có thể cung cấp thông tin quý giá cho môn học này. 2
II. TỔNG QUAN VỀ SA MẠC NHIỆT ĐỚI Sa mạc nhiệt đới: Chúng là những sa mạc nằm gần đường xích đạo hoặc vùng nhiệt đới. Chúng có đặc điểm là nhiệt độ cao, biên độ nhiệt lớn trong ngày và đêm, lượng mưa và độ ẩm thấp. Ví dụ: sa mạc như vậy là sa mạc Sahara ở Bắc Phi. Nhiệt độ cao nhất lên đến 58°C, lượng mưa nhận được là cực kì ít. Trên thực tế một nửa sa mac Sahara nhận lượng mưa ít hơn 25mm mỗi năm, một số khu vực thậm chí không có mưa trong vòng vài năm. Ban đêm nhiệt độ có thể giảm xuống đến -6°C. Hay sa mạc nhiệt đới Nubo-Sindian ở Biển Đỏ, diện tích 251.000 dặm vuông trên Bán đảo Ả Rập. Mặc dù khu vực này nhận được rất ít lượng mưa, nhưng đây là nơi sinh sống của mèo cát, cáo Ruppell, linh dương cát và oryx trắng Ả Rập. Cây chà là hoang dã, hạnh nhân và hoa tulip cũng phát triển mạnh ở vùng này. 1. Đặc điểm của sa mạc nhiệt đới: 1.1. Khí hậu: + Nhiệt độ: Sa mạc nhiệt đới có nhiệt độ cao quanh năm. Trong ngày, nhiệt độ có thể vượt quá 40°C - 45°C thậm chí hơn nữa, đặc biệt vào mùa hè. Trong đêm, nhiệt độ thường giảm xuống khoảng 20-25°C thậm chí xuống đến mức đóng băng âm vài độ. Sự biến đổi nhiệt độ giữa ngày và đêm có thể lớn. Mặc dù sa mạc nhiệt đới có độ ẩm cao, nhưng độ ẩm không được phân bố đồng đều trong suốt năm. Mùa mưa có độ ẩm cao hơn, trong khi mùa khô có độ ẩm thấp. Ban ngày do lượng nhiệt và ánh sáng chiếu thẳng từ mặt trời xuống mà không bị phân tán do trời không có mây hoặc ít mây. Mây được hình thành từ hơi nước trông không khí hay còn gọi là độ ẩm quy tụ lại từng đám nhưng do địa hình khô cằn hiếm có nguồn nước như sông, suối, ao, hồ dẫn đến không xảy ra sự bốc hơi nước, độ ẩm dần như bằng không dẫn đến việc trời không mây và hiếm khi mưa. Hơn nữa sa mạc hầu như được bao phủ bởi cát mà cát là dạng vật chất không giữ nhiệt tốt nên khi nhận nhiệt lượng và ánh sáng trực tiếp thì cũng đồng thời giải phóng trở lại không khí khiến cho nhiệt độ cao vào ban ngày. Do độ ẩm gần như bằng không vào ban đêm sa mạc không có màn hơi nước để giữ nhiệt để tiêu tán dần dần dẫn đến nhiệt độ giảm sút đột ngột thậm chí giảm sút đến âm vài °C nên ta nhanh chóng cảm thấy lạnh hoặc rất lạnh vào ban đêm. 3
+ Mùa khô: Sa mạc nhiệt đới thường có một mùa khô kéo dài. Trong thời gian này, lượng mưa rất ít hoặc không có mưa. Mùa khô có thể kéo dài từ vài tháng đến nhiều tháng liền. Điều này gây ra tình trạng thiếu nước và làm gia tăng độ khô cằn trong môi trường sa mạc. + Mùa mưa: Trong sa mạc nhiệt đới, mùa mưa thường kéo dài ngắn hơn so với mùa khô. Thông thường, các cơn mưa diễn ra trong một số tháng nhất định trong năm. Khi mưa, lượng mưa có thể rất lớn và gây ra hiện tượng lũ lụt và sự thay đổi nhanh chóng của cảnh quan sa mạc. Những sa mạc ở Trung Quốc phần lớn lượng mưa hàng năm chỉ dưới 50-100mm. Nơi ít nhất mưa không quá 10mm, như ở Nhược Khương phía Đông Nam sa mạc Takrama, Tháp khắc lạp mã chỉ mưa 16,9mm; còn ở huyện Tokason, tháp Khắc tốn chỉ mưa 5,9mm. + Gió: Gió có vai trò quan trọng trong việc hình thành khí hậu của sa mạc nhiệt đới. Gió thường mang theo hơi nước từ biển và gây ra hiện tượng mưa khi chúng tăng cường và đụng độ với dãy núi hoặc khu vực có địa hình cao. Tuy nhiên, gió cũng có thể gây ra sự bay hơi nhanh chóng và làm tăng sự khô hanh của môi trường. Khí hậu trong sa mạc nhiệt đới có sự biến đổi và đa dạng. Mặc dù nó có những đặc điểm chung như nhiệt độ cao, mùa khô kéo dài và độ ẩm thay đổi, nhưng các yếu tố khí hậu có thể khác nhau trong từng khu vực cụ thể của sa mạc nhiệt đới trên thế giới. 1.2. Đa dạng sinh học Mặc dù thường xuyên gặp hạn hán và điều kiện môi trường khắc nghiệt, sa mạc nhiệt đới vẫn có sự đa dạng sinh học đáng kinh ngạc. Nó chứa nhiều loài thực vật và động vật đặc hữu, có khả năng thích nghi với điều kiện khí hậu khắc nghiệt: + Cây cối: Mặc dù cây cối trong sa mạc nhiệt đới thường thấp và thích nghi với điều kiện khô hanh, nhưng vẫn có sự đa dạng. Cây xương rồng (cactus) là biểu tượng của sa mạc nhiệt đới, với những cây có thân dày và lá gai để giữ nước. Cây cỏ thảo dược và các loại cây bụi nhỏ khác cũng phổ biến trong khu vực này. + Động vật: Sa mạc nhiệt đới có nhiều loài động vật đa dạng, có khả năng thích nghi với điều kiện khắc nghiệt. Các loài động vật như chuột túi sa mạc, thằn lằn, rắn, cầy hương, và các loài chim như chim hồng tước Bắc Mĩ,…có những cơ chế đặc biệt để tiếp tục sống trong môi trường thiếu nước và nhiệt độ cao. 4
+ Côn trùng: Sa mạc nhiệt đới cũng là môi trường sống cho một loạt các loài côn trùng. Côn trùng như bọ cạp, bọ cánh cứng, châu chấu, và các loài bướm độc đáo thích nghi với điều kiện sa mạc có thể được tìm thấy ở đây. Đa dạng sinh học trong sa mạc nhiệt đới là một ví dụ rõ ràng về khả năng của các loài thích nghi với môi trường khắc nghiệt. Các loài đã phát triển các cơ chế đặc biệt để tiếp tục tồn tại và thích ứng với điều kiện nhiệt độ cao, mùa khô kéo dài và thiếu nước trong sa mạc nhiệt đới. 1.3. Các loại đất Sa mạc nhiệt đới thường có đất cát và đá vôi, có khả năng thoát nước tốt. Đất trong sa mạc nhiệt đới thường nghèo dinh dưỡng và thiếu ẩm, vì vậy việc tìm kiếm và giữ nước là một thách thức lớn đối với cây cối và động vật sống trong khu vực này. + Đất cát: Đất cát là loại đất phổ biến nhất trong sa mạc nhiệt đới. Nó có thành phần chủ yếu là hạt cát, có kích thước lớn và không gắn kết chặt nhau. Đất cát có khả năng thoát nước tốt và không giữ nước, dẫn đến mất nước nhanh chóng trong môi trường sa mạc. + Đất phù sa: Đất phù sa thường được tìm thấy gần các khu vực có sông, suối hoặc hồ trong sa mạc nhiệt đới. Nó có thành phần từ cát và bùn, thường rất mịn và có khả năng giữ nước tốt hơn đất cát. Đất phù sa trong sa mạc nhiệt đới thường là khu vực đất màu đen và màu nâu sẫm. + Đất đá vụn: Đất đá vụn là loại đất được tạo ra từ sự phân hủy và mài mòn của đá. Nó có thành phần hạt nhỏ của đá, cát và bùn. Đất đá vụn thường có khả năng thoát nước tốt và không giữ nước lâu. + Đất xốp: Đất xốp là loại đất có kết cấu nhẹ, bông và khá phổ biến trong khu vực sa mạc nhiệt đới. Nó có khả năng giữ nước tốt hơn so với đất cát và đất đá vụn, giúp cây cối và thực vật sống sót trong điều kiện sa mạc khắc nghiệt. + Đất muối: Các vùng sa mạc nhiệt đới gần biển hoặc có nước mặn có thể có đất muối. Đất muối có nồng độ muối cao, do sự chưng cất nước trong môi trường sa mạc. Đất muối thường không thích hợp cho cây trồng và thực vật khác do nồng độ muối cao gây độc cho chúng. 1.4. Thực vật 5
Cây cối trong sa mạc nhiệt đới thường có lá nhỏ và lớp chất bảo vệ để giảm mất nước bằng cách hạn chế hơi nước bay hơi. Một số loại cây cối có khả năng lưu trữ nước trong thân hoặc lá để sử dụng trong thời kỳ hạn hán. Các loại cây phổ biến trong sa mạc nhiệt đới bao gồm xương rồng, cây cỏ thảo dược và các loại cây bụi thích nghi. + Xương rồng (Cactus): Xương rồng là biểu tượng của sa mạc nhiệt đới. Chúng có khả năng lưu trữ nước trong thân và lá dày, gai để giảm việc mất nước qua hơi và bảo vệ chống lại sự phá hủy của động vật. + Cây bụi kháng hạn: Cây bụi như Acacia, Prosopis và Cassia là những loại cây phổ biến trong sa mạc nhiệt đới. Chúng có khả năng chịu hạn tốt và có thể phục hồi sau mùa khô. +Cây cỏ kháng hạn: Cây cỏ như Panicum, Aristida và Stipagrostis thích ứng tốt với điều kiện sa mạc nhiệt đới. Chúng có thể phát triển nhanh trong mùa mưa ngắn ngủi và có thể khô cứng trong mùa khô. + Cây bụi succulent: Một số loại cây bụi succulent như Aloe và Agave có khả năng lưu trữ nước trong lá và thân. Chúng có thể tồn tại trong môi trường sa mạc khắc nghiệt. + Cây bụi gai: Cây bụi gai như Prosopis và Parkinsonia có thể tìm thấy trong sa mạc nhiệt đới. Chúng có khả năng chống lại sự mất nước và bảo vệ chống lại động vật bằng các gai và gai. + Cây phong: Một số loài cây phong như Palo Verde và Mesquite có thể tìm thấy trong sa mạc nhiệt đới. Chúng có khả năng chịu hạn và có thể phục hồi nhanh sau mùa khô. + Cỏ thảo dược: Cỏ thảo dược như Artemisia và Euphorbia thích ứng tốt với điều kiện sa mạc nhiệt đới. Chúng có khả năng chịu hạn và có thể tồn tại trong đất cằn cỗi. 1.5. Động vật Động vật trong sa mạc nhiệt đới phải đối mặt với môi trường khắc nghiệt và điều kiện sống thiếu nước. Một số loại động vật như chuột túi sa mạc, rắn, thằn lằn, cầy hương và một số loài chim như chim cánh cụt sa mạc đã phát triển các cơ chế thích nghi để tiếp tục sống trong môi trường này. + Thú rừng: Một số loài thú sống trong sa mạc nhiệt đới, bao gồm hươu đuôi trắng, lạc đà, linh dương sa mạc, báo sa mạc và cáo sa mạc. Những loài này thích ứng với khí hậu nhiệt 6
đới khô cằn và có cơ chế tiết kiệm nước, chẳng hạn như lưu trữ nước trong cơ thể và chịu đựng thời gian dài mà không cần nước. + Chim: Sa mạc nhiệt đới cũng là môi trường sống của nhiều loài chim đặc biệt. Ví dụ, hạc sa mạc, cú mèo sa mạc, sẻ sa mạc và các loài chim ruồi sa mạc thích ứng với điều kiện nhiệt đới khô và thường có cơ chế tiết kiệm nước. + Bò rừng sa mạc: Loại bovid như linh dương sa mạc và bò sa mạc sống trong sa mạc nhiệt đới. Chúng có khả năng chịu đựng thời tiết khắc nghiệt và thích ứng với thức ăn có sẵn trong môi trường sa mạc. + Bọ cạp sa mạc: Bọ cạp sa mạc là loài bò cạp phổ biến trong sa mạc nhiệt đới. Chúng có khả năng sống sót trong môi trường khô cằn và thích ứng với nhiệt độ cao và cảnh báo của sa mạc. + Bò sát: Một số loài bò sát, như rùa sa mạc, kỳ đà và thằn lằn sa mạc, cũng có thể được tìm thấy trong sa mạc nhiệt đới. Chúng có khả năng tiết kiệm nước và thích ứng với nhiệt độ cao. + Côn trùng: Sa mạc nhiệt đới là môi trường sống của nhiều loại côn trùng, bao gồm bọ cạp, kiến, bọ hung và côn trùng đêm. Các loài côn trùng này thích ứng với điều kiện khắc nghiệt và có khả năng sống sót trong môi trường nhiệt đới khô cằn. 2. Sự biến đổi môi trường do tác động của con người Sa mạc nhiệt đới là một vùng thiếu nước, khô cằn. Đất tuy có chất dinh dưỡng nhưng lại thiếu nước khiến sinh vật khó để phát triển. Ở các sa mạc, diện tích đất canh tác rất ít. Vì vậy mật độ dân số cũng không nhiều. Chủ yếu là dân du mục. Tuy nhiên, hệ sinh thái ở sa mạc rất phong phú và độc đáo. Do đặc trưng khô hạn nên nhiều loài đã có những thay đổi về hình thái, cấu tạo cơ thể để thích nghi được với điều kiện khắc nghiệt nơi đây. Dù tạo ra được rất ít giá trị về công nghiệp nhưng các sa mạc nhiệt đới lại ẩn chứa nhiều giá trị về khảo cổ học. Một số sa mạc có lịch sử hình thành từ các rừng mưa nhiệt đới bị khô hạn rồi bị chôn vùi dưới lớp cát nên ngày nay, ở đó vẫn còn chứa một lượng lớn hóa thạch quý giá. Trở thành nơi bí ẩn, thú vị với các nhà khảo cổ học và là nơi tạo ra sự biến đổi diệu kì của cuộc sống đối với các nhà sinh vật học. Không chỉ thế, một số sa mạc với vị trí đặc biệt – gần xích đạo và chí tuyến nên luôn hứng một lượng lớn ánh nắng mặt trời – nguồn năng lượng xanh đang được 7
con người chú ý và phát triển. Cùng với đó, dưới lớp cát sỏi khô cằn, sa mạc nhiệt đới lại có hàng triệu tấn dầu khí – nguồn nguyên liệu tất yếu quan trọng nhất của nền công nghiệp. Khoa học công nghệ phát triển, con người đã ngày càng biết tận dụng và khai thác tài nguyên thiên nhiên, thậm chí là quá mức. Hệ quả là các cuộc biến đổi khí hậu thất thường khiến việc dự báo thời tiết ngày càng khó khăn. Kéo theo đó là hàng loạt các thiên tai không thể dự đoán. Và một trong những hệ quả đáng sợ nhất của việc tàn phá môi trường thiên nhiên là hiện tượng nóng lên toàn cầu. Hiện tượng này gây ra bởi hiệu ứng nhà kính(Greenhouse Effect) dẫn đến các hệ quả nghiêm trọng như băng tan ở 2 cực. Hiện tượng nóng lên toàn cầu khiến nhiệt độ trên trái đất trở nên cao hơn, tốc độ bốc hơi nước nhanh hơn, độ ẩm trong không khí tăng lên, nước trong không khí hấp thụ nhiệt lượng từ mặt trời, nhiệt độ trong không khí lại cao hơn, giống như một vòng tuần hoàn. Trái đất nóng lên, băng tan khiến mực nước biển tăng lên, các vùng gần biển bắt đầu bị nhiễm mặn. Nhiệt độ cao khiến nước bốc hơi, đất lại trở nên giàu kiềm hơn gây ngộ độc nhiều loài thực vật. Ở bất cứ đâu, dù là sa mạc, thực vật luôn đóng một vai trò rất quan trọng. Trong chuỗi thức ăn, thực vật là loài tự dưỡng thuộc sinh vật sản xuất và sinh vật bắt đầu của chuỗi. Chúng là nguồn nước cho động vật và con người, là yếu tố giúp giữa nguồn nước ngầm trong tự nhiên. Vì vậy, sự suy giảm về thảm thực vật sẽ là nguy cơ to lớn về sự suy giảm hay thậm chí là tuyệt chủng của các loài khác. Cảm nhận được sự khắc nghiệt của sa mạc đối với cây trồng và các ảnh hưởng, một số ý tưởng như phủ xanh kỳ diệu sa mạc đã được Trung Quốc hiện thực hóa. Cụ thể, tại Kubuqi thuộc thành phố Ordos, khu tự trị Nội Mông, người ta đã xây dựng con đường cao tốc dài 100km, chia cắt sa mạc thành 2 phần và bắt đầu chiến dịch phủ xanh từng phần của sa mạc. Sau hơn 3 thập kỷ nỗ lực, 1/3 diện tích sa mạc Kubuqi (khoảng 6.460km2) đã được cải tạo để trồng trọt và chăn nuôi. Lượng mưa ở sa mạc Kubuqi đã tăng vọt từ dưới 100mm vào năm 1988 lên 456mm vào năm 2016. Báo cáo "Phục hồi sinh thái và tạo ra của cải" được công bố tại phiên họp thứ 13 Hội nghị các bên tham gia Công ước Liên hợp quốc về Chống sa mạc hóa (UNCCD) năm 2019 chỉ ra rằng dự án tại Kubuqi đã giúp loại bỏ 14,5 triệu tấn carbon khỏi bầu khí quyển. Đề cập đến "mô hình Kubuqi", Giám đốc điều hành Chương trình Môi trường Liên Hợp Quốc UNEP Erik Solheim cho biết, thay vì xem sa mạc hóa là một vấn đề cần giải quyết, nó đã được xem như một cơ hội để phát triển kinh tế và xóa đói giảm nghèo. Dự án đã giúp hơn 100.000 người dân địa phương thoát nghèo và tạo ra hơn một triệu việc 8
làm.1 Cải tạo sa mạc đã tạo ra rất nhiều lợi ích cả về mặt kinh tế và hệ sinh thái. Nhưng nó cũng lại gây ra rất nhiều tranh cãi. Cụ thể là việc phủ xanh sa mạc thực chất đã giúp sa mạc trở lên rất màu mỡ nhưng cùng với đó, nó lại tạo điều kiện thuận lợi cho các dịch bệnh ở thực vật. Trong đó có đại dịch châu chấu với sức ăn lớn hơn 2.500 người một ngày sẽ khiến cho đại dịch trở thành khủng hoảng toàn cầu khi quy mô của chúng lớn hơn nhiều lần. Điều kiện sống ở sa mạc trở nên dễ chịu hơn giúp gia tăng phong phú của hệ sinh thái nhưng lại làm giảm và biến mất hệ sinh thái đặc trưng của sa mạc. Mất đi sa mạc còn gây ra việc điều chỉnh nhiệt độ của Trái đất, hình thành các khoáng chất như nitrat, kali, thạch cao... Hơn nữa, việc phủ xanh sa mạc để giảm lượng CO2 không thực sự là phương án tốt nhất giải quyết hiệu ứng nóng lên toàn cầu. Khí CO2 mất đi sẽ làm trái đất mất đi “lớp bảo vệ”. Cây xanh dùng khí CO2 để quang hợp và thải O2 nhưng đồng thời cũng thải ra một số lượng chất hóa học khiến trái đất nóng lên. Vậy nên, sa mạc dù khắc nghiệt với con người nhưng cũng không thể biến mất. Biến sa mạc thành vùng đất màu mỡ không khiến thiên nhiên môi trường tốt hơn. Ngược lại còn có thể khiến thiên nhiên có những biến đổi xấu hơn với con người. Không thể thay đổi sa mạc thành rừng rậm để phục vụ con người nhưng ý định cải tạo sa mạc chưa bao giờ biến mất. Vào năm 2012, chính phủ Iran đã quyết định chi 1,25 tỷ USD để bơm nước biển vào thành phố Semnan trong vùng sa mạc rộng lớn. Theo như kế hoạch, nước lấy từ biển Caspian, sau khi được khử muối sẽ được bơm đến thành phố Semnan. Một trang trại ở Nam Australia, được sự hỗ trợ của công ty công nghệ nông nghiệp Sund-rop Farms, đã đầu tư 150 triệu USD đưa nước biển từ vịnh Spencer vào vùng sa mạc để trồng rau củ tại đây. Họ đã sử dụng năng lượng mặt trời để khử nước biển và trồng khoai cho năng suất cao. Kết quả là trang trại này đã thu hoạch 8 xe tải khoai tây mỗi ngày và sản lượng trong cả năm đạt được là 15.000 tấn khi hệ thống vận hành hết công suất.2 Phân tích những ý tưởng chinh phục sa mạc, các bất cập cũng xuất hiện. Đầu tiên, với việc dẫn nước biển vào sa mạc có thể khiến đất đai ở sa mạc trở nên độc hơn với các loài thực vật. Có nhiều ý tưởng vào việc dùng bom để đào kênh ở sa mạc nhưng dùng bom có thể khiến sa mạc bị chìm trong nước biển, khiến trái đất bị nghiêng lệch. Giả sử trường hợp bom nổ trúng mạch nước ngầm trong sa mạc, làm biến mất mạch nước ngầm có thể khiến tình hình ngập mặn của sa mạc trở 1 https://dantri.com.vn/xa-hoi/hanh-trinh-3-thap-ky-phu-xanh-ky-dieu-sa-mac-rong-thu-7-trung-quoc- 20210510212129890.htm 2 https://www.moitruongvadothi.vn/dung-nuoc-bien-bien-sa-mac-thanh-vung-dat-cua-su-song-a115288.html 9
nên nghiêm trọng hơn. Các ý tưởng, dự án để biến sa mạc thành vùng đất của sự sống có vẻ khả thi nhưng luôn có những tiềm ẩn nguy hiểm và khả năng rất cao sẽ phá hủy hệ sinh thái địa phương. Hiện nay, Việt Nam và một số nước đã bắt đầu khai thác dầu khí ở sa mạc Sahara. Sa mạc Sahara được biết đến là sa mạc lớn nhất trên thế giới. Ngoài ra, ở đây còn có trữ lượng dầu khí khổng lồ. Việc khai thác dầu khí luôn kèm theo các nguy cơ ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Việc khai thác có thể làm ô nhiễm, đổi hướng và thậm chí là biến mất nguồn nước ngầm – nguồn cung cấp sự sống cho sa mạc. Hơn nữa, còn ảnh hưởng đến môi trường sống ở không gian xung quanh giàn khoan. Nhiều loài sinh vật phải di cư khỏi nơi sống vì nơi ở, không khí bị ảnh hường. Chất thải từ khai thác dầu khí không chỉ gây ô nhiễm không khí mà còn làm ô nhiễm đất. Chưa kể, các di tích, hóa thạch,… trong lòng đất bị phá hủy. Khai thác dầu mỏ cũng khiến địa hình bị lõm xuống, phá hủy bề mặt ban đầu của sa mạc. 3. Kết luận: Sa mạc nhiệt đới vốn là môi trường sống độc đáo, khắc nghiệt nhưng lại rất phong phú về đa dạng sinh học. Các loài thực vật và động vật ở đây đã phát triển những cơ chế thích nghi đặc biệt để tồn tại trong điều kiện thiếu nước và nóng bức. Tuy nhiên, trong thời gian gần đây, do nhu cầu khai thác tài nguyên ngày càng tăng, con người đã can thiệp sâu vào hệ sinh thái tự nhiên của sa mạc nhiệt đới, như dẫn nước vào để trồng trọt, biến đổi sa mạc thành đất nông nghiệp hoặc khai thác dầu khí. Điều này đã phá vỡ sự cân bằng sinh thái vốn có và dẫn đến nhiều hậu quả nghiêm trọng. 10
III. SỰ THÍCH NGHI CỦA ĐỘNG VẬT TRONG SA MẠC NHIỆT ĐỚI 1. Cơ chế sinh tồn của động vật trong môi trường khắc nhiệt 1.1. Điều chỉnh sinh lý Chịu nhiệt: Một số loài động vật có khả năng chịu được nhiệt độ cao khi sống trên sa mạc. Ví dụ: - Lạc đà có bướu mỡ để dự trữ năng lượng, giúp chúng có thể đi nhiều ngày mà không cần thức ăn. ‑ Chuột kangaroo có bộ lông dày giúp cách nhiệt và giảm thoát nước. Chịu lạnh: Một số loài động vật có khả năng chịu được nhiệt độ thấp như Bắc Cực Ví dụ: - Gấu Bắc Cực có lớp mỡ dày và bộ lông dày giúp giữ ấm. ‑ Chim cánh cụt có lớp lông tơ dày và lớp da dày giúp giữ ấm. 1.2. Thay đổi hành vi: Di cư: Một số loài động vật di cư đến những nơi có điều kiện thuận lợi hơn để sinh tồn. Ví dụ: Chim di cư bay đến những nơi ấm áp hơn vào mùa đông, cá hồi di cư ngược dòng để sinh sản. Ngủ đông: Một số loài động vật ngủ đông để giảm bớt nhu cầu về thức ăn và năng lượng trong mùa đông. Ví dụ: Gấu đen ngủ đông trong hang, chuột chũi ngủ đông trong tổ dưới lòng đất. 1.3. Tích trữ thức ăn: Một số loài động vật tích trữ thức ăn để sử dụng trong thời kỳ khan hiếm như việc kiến thu thập thức ăn và dự trữ trong tổ, sóc thu thập quả hạch và hạt để dự trữ cho mùa đông. 1.44. Ngụy trang: Các loài động vật sử dụng khả năng ngụy trang để hòa mình vào môi trường xung quanh, giúp chúng tránh được kẻ săn mồi và tìm kiếm con mồi dễ dàng hơn Ví dụ: Tắc kè hoa có thể thay đổi màu da để hòa mình vào môi trường xung quanh, Bọ ngựa có hình dạng giống như cành cây. 11
1.5. Tự vệ: Một số loài động vật có khả năng tự vệ bằng cách sử dụng nọc độc, gai nhọn hoặc móng vuốt. Ví dụ: Rắn có nọc độc để giết con mồi và tự vệ, nhím có gai nhọn để tự vệ. Ngoài ra: Một số loài động vật có mối quan hệ cộng sinh với nhau, giúp cả hai loài cùng sinh tồn trong môi trường khắc nghiệt. Con người cũng có thể ảnh hưởng đến khả năng sinh tồn của động vật trong môi trường khắc nghiệt. Hoạt động của con người như phá rừng, biến đổi khí hậu và ô nhiễm môi trường có thể khiến cho môi trường sống của động vật bị thu hẹp và khiến chúng khó có thể sinh tồn. Kết luận: Có rất nhiều cơ chế sinh tồn khác nhau mà động vật đã phát triển để thích nghi với môi trường sống của chúng. Các cơ chế này giúp động vật có thể tìm kiếm thức ăn, tránh kẻ săn mồi, sinh sản và tồn tại trong môi trường khắc nghiệt. 2. Các biện pháp thích nghi của động vật với thiếu nước và nhiệt độ cao 2.1. Giảm thiểu sự mất nước: Hạn chế bài tiết: Một số loài động vật bài tiết ít nước hơn bằng cách cô đặc nước tiểu hoặc bài tiết axit uric thay vì nước tiểu. Tăng cường hấp thu nước: Một số loài động vật có khả năng lấy nước từ thức ăn, sương, hoặc thậm chí từ không khí. Giảm tiết mồ hôi: Một số loài động vật có ít tuyến mồ hôi hơn hoặc có khả năng tiết mồ hôi ít hơn khi cần thiết. 2.2. Tăng khả năng chịu nhiệt: Lớp lông hoặc da dày: Một số loài động vật có lớp lông hoặc da dày giúp cách nhiệt và giảm thoát nước. Màu sắc sáng: Một số loài động vật có màu sắc sáng giúp phản xạ ánh sáng mặt trời và giảm hấp thu nhiệt. 12
Hoạt động về đêm: Một số loài động vật hoạt động về đêm để tránh nhiệt độ cao ban ngày. 2.3. Thay đổi hành vi: Di chuyển: Một số loài động vật di chuyển đến những nơi có nguồn nước hoặc bóng râm. Đào hang: Một số loài động vật đào hang để tránh nhiệt độ cao và tìm kiếm độ ẩm. Ngủ đông hoặc ngủ hè: Một số loài động vật ngủ đông hoặc ngủ hè để giảm bớt nhu cầu về thức ăn và nước trong thời gian thiếu nước và nhiệt độ cao. 2.4. Ví dụ cụ thể: Lạc đà: Lạc đà có bướu mỡ để dự trữ năng lượng, giúp chúng có thể đi nhiều ngày mà không cần thức ăn. Lạc đà cũng có khả năng cô đặc nước tiểu và bài tiết axit uric để giảm thiểu sự mất nước. Chuột kangaroo: Chuột kangaroo có bộ lông dày giúp cách nhiệt và giảm thoát nước. Chuột kangaroo cũng có khả năng lấy nước từ thức ăn và sương. Thằn lằn sa mạc: Thằn lằn sa mạc có màu da sáng giúp phản xạ ánh sáng mặt trời và giảm hấp thu nhiệt. Thằn lằn sa mạc cũng có khả năng di chuyển nhanh chóng trên cát nóng để tìm kiếm thức ăn và 3. Tính đa dạng sinh học trong sa mạc nhiệt đới 3.1 Hệ thực vật: Thích nghi với điều kiện khô hạn: Cây cối trong sa mạc thường có lá nhỏ, gai nhọn, hoặc thân mọng nước để giảm thiểu sự thoát nước. Một số loài cây có thể sống sót trong nhiều năm mà không cần mưa. Đa dạng về chủng loại: Mặc dù số lượng loài ít hơn so với các khu vực khác, sa mạc vẫn có nhiều loại cây độc đáo, chẳng hạn như xương rồng, cây lô hội, và cây họ Cúc. 3.2. Hệ động vật: Đa dạng về loài: Sa mạc là nơi sinh sống của nhiều loài động vật đặc biệt như bò sát (thằn lằn, rắn), động vật có vú nhỏ (chuột, cáo), chim (chim ưng, cú), và côn trùng (bọ cánh cứng, kiến). 13
Thích nghi với điều kiện khắc nghiệt: Các loài động vật trong sa mạc có nhiều cách thức thích nghi với môi trường nóng và khô, ví dụ như hoạt động về đêm, đào hang, có khả năng trữ nước, và di cư theo mùa. 3.3. Mối quan hệ cộng sinh: Hệ sinh thái hỗ trợ lẫn nhau: Trong sa mạc, nhiều loài động vật và thực vật có mối quan hệ cộng sinh, giúp nhau sinh tồn trong môi trường khắc nghiệt. Ví dụ, một số loài cây cung cấp thức ăn và nơi trú ẩn cho các loài động vật, và ngược lại, các loài động vật giúp thụ phấn cho cây. 3.4. Ví dụ cụ thể: Vườn quốc gia Joshua Tree: Nằm ở sa mạc Mojave, Hoa Kỳ, nơi đây có hơn 2.000 loài thực vật và 800 loài động vật, bao gồm cả cây Joshua Tree độc đáo. Vườn quốc gia Namib-Naukluft: Nằm ở Namibia, đây là sa mạc ven biển lớn nhất thế giới, nơi sinh sống của nhiều loài động vật quý hiếm như tê giác đen và voi sa mạc. Kết luận: Tính đa dạng sinh học trong sa mạc nhiệt đới là một điều kỳ diệu của thế giới tự nhiên. Mặc dù môi trường khắc nghiệt, các loài động thực vật đã phát triển nhiều cách thức thích nghi độc đáo để sinh tồn và phát triển. Việc bảo vệ môi trường sa mạc là vô cùng quan trọng để duy trì sự đa dạng sinh học quý giá này. Lưu ý: Sa mạc là một môi trường sống mong manh và dễ bị ảnh hưởng bởi biến đổi khí hậu và hoạt động của con người. Cần có nhiều nỗ lực để bảo tồn và phát triển bền vững môi trường sa mạc. 14
IV. NGHIÊN CỨU TRƯỜNG HỢP VÀ PHÂN TÍCH KẾT QUẢ Sa mạc không phải là nơi dễ sống. Nhiệt độ ban ngày có thể "nướng chín" không ít sinh vật. Ngược lại khi về đêm, nhiệt độ giảm mạnh, gây rét cắt da thịt. Trước những thử thách khắc nghiệt của môi trường sống, những động vật ở đây phải thay đổi ngoại hình một cách đặc biệt. Nhiều loài phát triển các lớp da, vảy với kết cấu lạ kỳ để giúp chúng có thể chống chịu thời tiết cực đoan và tích trữ được lượng nước ít ỏi trong cơ thể. Một số đã tiến hóa các chi để có thể di chuyển nhanh chóng trên cát, đồng thời "nâng cấp" đôi mắt để dễ hoạt động cả ngày lẫn đêm. Phần nội dung này sẽ đưa ra phân tích về một số loài động vật sinh tồn trên sa mạc khắc nghiệt. 1. Phương pháp nghiên cứu - Thu thập dữ liệu từ các nguồn tài liệu khoa học - Chọn lọc, phân tích dữ liệu 2. Kết quả nghiên cứu  Cáo sa mạc (cáo Fennec) Đặc điểm: Cáo fennec hay cáo sa mạc (Vulpes zerda) là một loài cáo mắt nhỏ hoạt động về đêm phân bố ở sa mạc Sahara thuộc Bắc Phi. Cáo fennec nặng khoảng 0,68–1,59 kg, với chiều dài cơ thể 24–41 cm; nó cao khoảng 20,3 cm3. Điểm đặc biệt của loài là đôi tai lớn bất thường, phục vụ cho mục đích tản nhiệt. Cáo fennec là loài nhỏ nhất trong Họ 3 Nobleman, Marc Tyler (2007). Foxes. Benchmark Books (NY). tr. 35–36. ISBN 978-0-7614-2237-2. 15
chó. Bộ lông, đôi tai và chức năng thận thích nghi với nhiệt độ cao, lượng nước thấp, môi trường sa mạc. Ngoài ra, thính giác đủ nhạy cảm để nghe con mồi di chuyển dưới lòng đất. Cáo fennec có tuổi thọ lên đến 14 năm trong điều kiện nuôi nhốt. Gia đình của cáo fennec đào hang trong cát để ở và bảo vệ, hang của chúng có thể lớn đến 120 m2 và nối với các hang của các gia đình khác. Thức ăn: là loài ăn tạp ăn các loài gặm nhấm nhỏ, thằn lằn, tắc kè, rắn mối, chim nhỏ và trứng của chúng, trái cây và một số loại củ. Cơ chế sinh tồn: + Bộ tai khổng lồ hỗ trợ cáo thoát nhiệt và trợ giúp chúng có thể dễ lắng nghe con mồi di chuyển dưới cát. + Khi cáo sa mạc "bắt" được âm thanh của các loài gặm nhấm, côn trùng đâu đó trong các lớp cát, chúng sẽ mau chóng dùng cả 4 chân đào mạnh, tạo nên một cảnh tượng như cơn "mưa cát". + Cáo fennec cũng có một ít râu chân của chúng. Điều này giúp chúng dễ dàng định hình được dáng vẻ của kẻ thù, nhất là khi trời tối + Bên cạnh những sợi râu trên chân, cáo còn biết sử dụng từ trường của Trái đất để săn mồi4 Biện pháp thích nghi trong môi trường khắc nghiệt: + Cáo Fennec không chỉ có bộ lông dày dặn để giữ ấm vào ban đêm mà nó còn mọc lông dày ở cả bàn chân, giúp nó di chuyển dễ dàng hơn trên cát nóng3 + Cáo Fennec biết đào hang phức tạp để trốn nắng vào thời điểm nóng nhất. Đặc biệt, khi nhiệt độ không khí tăng cao, cáo có thể thở gấp 690 lần mỗi phút để hạ nhiệt. + Chúng không có nhu cầu uống nước. Những con cáo Fennec có thể sống mà không cần uống nước, thay vào đó, chúng lấy nước từ lá, củ, quả và cả những con mồi của mình 4 a b c d e f “1001 thắc mắc: Loài cáo nào nhỏ nhất thế giới?”. 16
 Thằn lằn quỷ gai (Moloch horridus) Đặc điểm: Thằn lằn quỷ gai (tên khoa học Moloch horridus) là một loài thằn lằn ở Úc còn được gọi là thằn lằn gai, rồng gai hay thằn lằn Moloch. Đây là loài duy nhất của chi Moloch. Chúng là loài giỏi ngụy trang trên sa mạc với màu nâu và rám nắng sa mạc. Đặc điểm dễ nhận biết của chúng là cơ thể đầy gai góc của chúng và một cái "đầu giả" ở phía cổ phía trên của nó nhằm đánh lạc hướng những kẻ săn mồi. Con cái có kích thước lớn hơn con đực. Chính nhờ cấu trúc gai góc của nó nên nó có thể thích nghi trên sa mạc rất tốt, hút nước từ bất kỳ bộ phận nào trên cơ thể. Phần nước hiếm hoi hấp thụ được trên sa mạc sẽ chuyển xuống miệng của chúng5. Chúng có thể có chiều dài lên đến hơn 20 cm (8,0 inch), và sống tới 20 năm Thức ăn: kiến Cơ chế sinh tồn: + Giỏi ngụy trang nhờ màu sắc cơ thể giống màu cát trên sa mạc + Khi bị đe dọa, thằn lằn quỷ gai sẽ hạ đầu thật của chúng xuống, để lộ cái "đầu giả" nhằm đánh lạc hướng đối phương. + Những chiếc gai sắc nhọn dùng để bảo vệ chống lại những kẻ săn mồi vùng sa mạc. + Nhờ chiếc lưỡi dính, chúng có thể bắt được hàng ngàn con kiến mỗi lần một cách nhanh chóng. 5 a b c d Robert Browne-Cooper & Brian Bush, Brad Maryan, David Robinson (2007). Reptiles and Frogs in the Bush: Southwestern Australia. University of Western Australia Press. tr. 46, 65, 158. ISBN 978-1-920694-74-6. 17
Biện pháp thích nghi trong môi trường khắc nghiệt Chúng hút những giọt nước hiếm hoi trên sa mạc thông qua việc ngưng tụ sương trên cơ thể của chúng vào ban đêm. Lượng hơi nước tích tụ đủ lớn tạo thành những giọt sương và sau đó được chuyển đến miệng thông qua các rãnh hút ẩm giữa những chiếc gai 6. Khi có các trận mưa lớn, mao mạch hoạt động cho phép thằn lằn quỷ gai hút nước từ khắp các bộ phận trên cơ thể chúng.  Tatu Chaetophractus vellerosus Đặc điểm: Chúng được biết đến như một loài giáp lông, thuộc động vật có vú trong họ Dasypodidae, bộ Cingulata. Những con Chaetophractus vellerosus rất nhỏ, chỉ nặng 1,9 pound (0,86 kg). Chúng sống ở sa mạc Monte của Argentina, Bolivia và Paraguay- nơi có đất cát tơi xốp để đào hang. Armadillos sở hữu một bộ giáp bảo vệ đặc trưng bao gồm tấm khiên trên đầu; một tấm chắn nhỏ giữa hai tai sau gáy; và một chiếc mai để bảo vệ vai, lưng, hai bên và mông. Mai có 6 đến 8 dải di động. Loài này có nhiều lông hơn hầu hết các loài tatu. Những sợi lông nhô ra từ giữa các vảy của áo giáp, tứ chi và bụng được bao phủ bởi những sợi lông màu trắng hoặc nâu nhạt. Con đực thường lớn hơn con cái và cả hai giới đều nặng hơn vào mùa đông do có lớp mỡ dày dưới da. Tuổi thọ trung bình của chúng là 16,2 năm. 6 Bentley, P. J. and F. C. Blumer. 1962. Uptake of water by the lizard, Moloch horridus. Nature 194: 699–700. doi:10.1038/194699a0 18