MỤc lục chương một: CÁc khái niệm chung về sinh thái họC


Độ lớn và ranh giới của hệ sinh thái



tải về 3.98 Mb.
trang12/24
Chuyển đổi dữ liệu01.06.2018
Kích3.98 Mb.
1   ...   8   9   10   11   12   13   14   15   ...   24

4.1.2. Độ lớn và ranh giới của hệ sinh thái

* Độ lớn của hệ sinh thái


Các hệ thống sinh thái có quy mô lớn nhỏ rất khác nhau: Nó có thể bé như một bể nuôi cá, một hốc cây, một khúc củi mục, … có thể là trung bình như ao hồ, đồng cỏ, ruộng nương,… và có thể rất lớn như đại dương mênh mông. Tập hợp tất cả các hệ sinh thái trên bề mặt trái đất làm thành một hệ sinh thái khổng lồ gọi là sinh quyển.

* Ranh giới của các hệ sinh thái


Tất cả các hệ sinh thái đều không có ranh giới, có chăng chỉ là tương đối. Nhìn chung trong thiên nhiên các hệ sinh thái thường có ranh giới không rõ ràng, bởi vì các hệ sinh thái trên bề mặt đất này hoàn toàn không độc lập với nhau, chúng luôn luôn có sự trao đổi năng lượng, vật chất, thông tin từ hệ sinh thái này sang hệ sinh thái khác. Vì vậy nếu như ta trực tiếp tác động vào hệ sinh thái này thì cũng gián tiếp tác động vào hệ sinh thái khác.

Ví dụ: Khi nghiên cứu một phần của cánh rừng hay một phần của biển thì phần đó luôn luôn liên quan với các phần khác. Xét cụ thể một hệ sinh thái ao cá, khi chúng ta thả cá, cho cá ăn bằng các loại thức ăn khác nhau, tháo nước vào hoặc nước mưa rơi xuống ao…, cũng như khi chúng ta đánh bắt cá, tháo nước ra khỏi ao hoặc nước ao tự đầy tràn bờ, đó là lúc hệ sinh thái ao luôn có mối quan hệ với các hệ sinh thái khác và như vậy ranh giới của ao cá (bờ ao) cũng chỉ là tương đối.

Tuy vậy, trong một số trường hợp, nơi sống có ranh giới khá rõ như một hòn đảo ta có thể dễ dàng nghiên cứu và xác định.

4.1.3. Đặc điểm cơ bản của hệ sinh thái


* Về mặt dinh dưỡng: Người ta chia các thành phần trong hệ sinh thái ra làm hai nhóm:

- Thành phần tự dưỡng: Bao gồm các loài cây xanh có khả năng hấp thụ các chất vô cơ dưới tác dụng của năng lượng ánh sáng mặt trời để tổng hợp nên các hợp chất hữu cơ phức tạp giàu năng lượng.

- Thành phần dị dưỡng: Bao gồm các loài sinh vật phân hủy, các loài sinh vật ăn thực vật, ăn động vật.

* Về mặt cơ cấu: Hệ sinh thái được chia ra các thành phần sau:

- Thành phần vô sinh (abiotic): Bao gồm các chất vô cơ (C, H, O, CO2, H2O…), các chất hữu cơ (protein, glucid, lipid, mùn…), chế độ khí hậu (nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm) và các yếu tố vật lý khác.

- Thành phần hữu sinh (Biotic): Quần xã sinh vật sản xuất, sinh vật tiêu thụ và sinh vật hoại sinh.

NL, VC, TT

Vô sinh (Abiotic) Hữu sinh (Biotic)

Hệ sinh thái là đơn vị chức năng cơ bản của Sinh thái học, bởi vì nó bao gồm cả sinh vật (quần xã sinh vật) và môi trường vô sinh. Mỗi một phần này lại ảnh hưởng đến phần khác và cả hai đều cần thiết để duy trì sự sống dưới dạng như đã tồn tại trên trái đất.

- Trong các hệ sinh thái, tính hệ thống luôn được thể hiện rõ ràng, khi nghiên cứu tính hệ thống của các hệ sinh thái người ta cần tập trung nghiên cứu các mối quan hệ tương hỗ giữa các sinh vật với môi trường của chúng hơn là các cây, con riêng biệt. Trong tự nhiên có hai loại hệ thống cơ bản:

+ Hệ thống kín: là hệ thống trong đó vật chất và năng lượng chỉ trao đổi trong ranh giới của hệ thống.

+Hệ thống hở: Là hệ thống trong đó vật chất và năng lượng trao đổi đi qua ranh giới của hệ thống.

Trừ vũ trụ ra thì tất cả các hệ thống tự nhiên bao gồm các hệ sinh thái đều là các hệ thống hở, tùy theo mức độ mà hở nhiều hay ít (ví dụ dòng suối là hệ thống hở hơn so với một cái ao).

Trong hệ thống hở, vật chất và năng lượng đi vào hệ thống được gọi là dòng vào (Input). Vật chất và năng lượng đi ra khỏi hệ thống được gọi là dòng ra (Output). Vật chất và năng lượng trao đổi trong ranh giới của hệ thống được gọi là dòng nội lưu (interflow)

4.1.4. Sự phản hồi của các hệ sinh thái


Một đặc điểm vô cùng quan trọng của các hệ thống hở trong tự nhiên là chúng có xu hướng tự điều chỉnh để tiến tới cân bằng, làm cho các thành phần của hệ nằm trong sự tương tác hài hòa và ổn định. Sự cân bằng đó đạt được là do quá trình tự điều chỉnh của thành phần đối với các dòng năng lượng và nguyên liệu đi vào, đi ra của hệ. Ví dụ: Số lượng động vật sống trong một vùng nào đó phụ thuộc vào khả năng cung cấp thức ăn của hệ sinh thái sao cho hai thành phần của hệ thống (số lượng động vật và sự đáp ứng thức ăn) được cân bằng nhau. Phương thức để đạt được sự cân bằng đó là hoặc giảm số lượng cá thể trong quần thể bằng cách di cư bớt cho đến khi tương xứng với số lượng thức ăn có thể đáp ứng, hoặc bổ sung thêm thức ăn.

* Khái niệm về phản hồi: Sự phản hồi có ở tất cả các hệ thống, nó xuất hiện khi có sự thay đổi của một trong các thành phần của hệ thống và sau đó kéo theo một loạt các thành phần khác của hệ thống bị thay đổi theo, cuối cùng “phản hồi” trở lại thành phần ban đầu.

Có hai loại phản hồi:

4.1.4.1. Phản hồi tiêu cực


* Khái niệm: Phản hồi tiêu cực xảy ra khi có sự thay đổi của một trong các thành phần của hệ thống, nó tác động làm cho các thành phần khác của hệ thống bị thay đổi theo, sự thay đổi của các thành phần này lại có tác động níu kéo thành phần ban đầu (thành phần đầu tiên bị thay đổi) ít thay đổi đi.

Phản hồi tiêu cực là trường hợp xảy ra tương đối phổ biến trong các hệ sinh thái. Chính vì có sự níu kéo thành phần ban đầu ít thay đổi (làm giảm nhịp điệu thay đổi của thành phần ban đầu) nên phản hồi tiêu cực là cơ chế để đạt và duy trì được sự cân bằng, ổn định trong hệ sinh thái.

Ví dụ: Xét trong hệ sinh thái đồng cỏ chăn nuôi, hai thành phần chính của hệ là cỏ và động vật ăn cỏ. Nếu như quần thể động vật ăn cỏ tăng lên do sự nhập cư từ các vùng lân cận thì sẽ làm cho thành phần động vật ăn cỏ thay đổi. Khi số động vật tăng quá lớn, đồng cỏ bị hủy hoại do chúng dẫm đạp nhiều và gặm cỏ quá mức, cỏ không mọc lại được, đất bị xói mòn, rửa trôi, … Sự thay đổi ở đây bắt đầu chuyển sang thành phần khác là cỏ. Việc giảm thức ăn (cỏ) đã làm hạn chế số lượng động vật trong hệ sinh thái, do đói ăn làm giảm tốc độ tăng trưởng cũng như số lượng động vật (thành phần ban đầu bị níu kéo, ít thay đổi)

4.1.4.2. Phản hồi tích cực


* Khái niệm: Phản hồi tích cực xảy ra khi có một trong các thành phần của hệ thống bị thay đổi, nó làm cho các thành phần khác bị thay đổi theo, sự thay đổi của các thành phần này lại có tác động làm cho thành phần ban đầu tăng cường thay đổi thêm, dẫn đến mất cân bằng trong các hệ sinh thái.

Trong thực tế hiện tượng phản hồi tích cực ít xảy ra hơn so với phản hồi tiêu cực. Ví dụ: Trong hệ sinh thái ao, hai thành phần chính là nước và các sinh vật thủy sinh. Nếu như nước trong ao bị ô nhiễm bởi các chất thải độc lập thì sẽ làm cho cá và các sinh vật thủy sinh khác chết (số lượng quần thể giảm). Ở đây sự thay đổi đã được chuyển từ thành phần ban đầu là nước sang thành phần thứ hai là cá và các sinh vật thủy sinh khác. Khi các động vật nước chết lại làm cho nước càng bị ô nhiễm nhiều hơn và nước càng ô nhiễm thì cá càng chết nhiều hơn… cứ như vậy hệ sinh thái này bị phá vỡ cân bằng nghiêm trọng.


4.2. CẤU TRÚC VÀ SỰ TỰ ĐIỀU CHỈNH CỦA CÁC HỆ SINH THÁI

4.2.1. Cấu trúc của hệ sinh thái


Có thể nói hệ sinh thái là một hệ thống gồm các chủng quần sinh vật và môi trường, mà ở đó thực hiện mối quan hệ khăng khít giữa sinh vật và ngoại cảnh. Cấu trúc của hệ sinh thái bao gồm bốn thành phần cơ bản: Môi trường E (Environment); vật sản xuất P (Producer); vật tiêu thụ C (Consumer) và vật phân hủy D (Decomposer).

- Môi trường (E): Bao gồm tất cả các nhân tố vật lý, hóa học (vô sinh) bao quanh sinh vật, nó cung cấp tất cả các yêu cầu cần thiết cho sinh vật sống, tồn tại và phát triển.

Ví dụ: Hệ sinh thái hồ, môi trường gồm có: Nước, nhiệt độ, ánh sáng, các chất khí hòa tan, các muối hòa tan và vật lơ lửng…



- Vật sản xuất (P): Bao gồm toàn bộ cây xanh và một số vi khuẩn, tức là các sinh vật có khả năng tự tổng hợp được chất hữu cơ cần cho sự xây dựng cơ thể mình, các sinh vật này còn được gọi là sinh vật tự dưỡng. Nhờ có diệp lục nên chúng thực hiện được phản ứng quang hợp để tự tổng hợp được các chất hữu cơ theo phản ứng:

6CO2+ 6H2O+ Năng lượng ánh sáng mặt trời + diệp lục  C6H12O6+ 6O2

Trong hệ sinh thái hồ trên, sinh vật sản xuất là: Rong, tảo, cỏ nước…

Một số vi khuẩn cũng được gọi là sinh vật sản xuất, tuy chúng không có chất diệp lục giúp cho việc quang hợp, nhưng chúng có những sắc tố hồng làm nhiệm vụ giống như diệp lục. Đương nhiên tất cả các hoạt động sống có được là dựa vào khả năng sản xuất của vật sản xuất.





Hình 4.1: Cấu trúc hệ sinh thái

- Vật tiêu thụ (C): Bao gồm các động vật sử dụng chất hữu cơ trực tiếp hoặc gián tiếp từ sinh vật sản xuất, chúng không có khả năng tự sản xuất được các chất hữu cơ để nuôi cơ thể mình, vì vậy chúng được gọi là sinh vật dị dưỡng. Vật tiêu thụ cấp 1 hay động vật ăn cỏ là các động vật chỉ ăn thực vật. Vật tiêu thụ cấp 2, 3… là các động vật ăn thịt, loại này ăn gián tiếp các sinh vật sản xuất. Trong hệ sinh thái hồ chúng chính là tôm, tép, các loại cá, chim bói cá,…

- Vật phân hủy (D): Là các vi khuẩn và nấm, chúng phân hủy các chất hữu cơ và sống nhờ vào các sinh vật chết, tính chất dinh dưỡng đó được gọi là sinh vật hoại sinh. Trong hệ sinh thái chúng chiếm vai trò quan trọng, không có chúng thì các nguyên liệu cơ bản của sự sống sẽ bị giữ chặt trong các hợp chất, không được giải phóng ra, làm cho quá trình sinh trưởng, phát triển ở thực vật bị đình trệ.

Hầu hết các hệ sinh thái tự nhiên bao gồm đủ 4 thành phần trên. Tuy vậy, trong một số trường hợp có hệ sinh thái không đủ 4 thành phần. Ví dụ: Hệ sinh thái đáy biển sâu thiếu vật sản xuất, do đó chúng không thể tồn tại được nếu như không có sự cung cấp chất hữu cơ của các hệ sinh thái ở tầng mặt. Tương tự như vậy, hệ sinh thái hang động cũng thiếu vật sản xuất và hệ sinh thái đô thị cũng được coi như thiếu vật sản xuất, các hệ sinh thái này muốn được tồn tại phải được các hệ sinh thái nông nghiệp cung cấp lương thực, thực phẩm.





1   ...   8   9   10   11   12   13   14   15   ...   24


Cơ sở dữ liệu được bảo vệ bởi bản quyền ©hocday.com 2019
được sử dụng cho việc quản lý

    Quê hương