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


QUY LUẬT GIỚI HẠN CHỊU ĐỰNG CỦA SV VỚI CÁC NHÂN TỐ SINH THÁI



tải về 3.98 Mb.
trang3/24
Chuyển đổi dữ liệu01.06.2018
Kích3.98 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   24

1.3. QUY LUẬT GIỚI HẠN CHỊU ĐỰNG CỦA SV VỚI CÁC NHÂN TỐ SINH THÁI


Nhân tố sinh thái: Những yếu tố cấu thành môi trường như ánh sáng, nhiệt độ, thức ăn, bệnh tật... được gọi là yếu tố môi trường. Nếu xét tác động của các yếu tố này lên đời sống sinh vật cụ thể thì chúng được gọi là yếu tố sinh thái hoặc nhân tố sinh thái.

Trong quá trình sống, các sinh vật bị tác động đồng thời của rất nhiều nhân tố sinh thái. Tuy nhiên, để dễ nghiên cứu, người ta thường chia các nhân tố sinh thái thành hai nhóm theo bản chất của chúng là (i) nhóm nhân tố sinh thái vô sinh (gồm các nhân tố khí hậu, đất, địa hình…) và (ii) nhóm nhân tố sinh thái hữu sinh (gồm các cơ thể sống như thực vật, động vật, vi sinh vật và các mối quan hệ giữa chúng với nhau).

Sự sinh trưởng và phát triển của sinh vật trong các hệ sinh thái chịu tác động của rất nhiều nhân tố, trong đó có nhân tố tác động trực tiếp lên các sinh vật và có nhân tố tác động gián tiếp. Mỗi nhân tố sinh thái có tác động không giống nhau đối các loài khác nhau, thậm chí với các cá thể khác nhau trong cùng một loài.

Ví dụ ảnh hưởng của nhiệt độ thấp không mấy quan trọng với cây trồng có nguồn gốc ôn đới (như cải bắp, cà chua), nhưng lại rất quan trọng với cây trồng có nguồn gốc nhiệt đới điển hình (lúa, ngô). Một số nhân tố sinh thái có thể thay đổi theo ngày đêm hay theo mùa (nhiệt độ, lượng mưa); cũng có một số đặc điểm của môi trường thay đổi rất ít theo thời gian (hằng số mặt trời, lực trọng trường).

Nhìn chung, các nhân tố sinh thái đều tác động lên sinh vật thông qua bốn đặc tính: Bản chất của nhân tố tác động, cường độ tác động (mạnh hay yếu), tần số và thời gian tác động.

Về mặt số lượng, căn cứ vào khả năng chịu đựng của sinh vật đối với các nhân tố sinh thái người ta chia thành 5 bậc sau:

- Bậc tối thiểu (minimum): Là bậc mà nếu như nhân tố sinh thái nào đó tiếp tục hạ thấp hơn nữa thì có thể gây tử vong cho sinh vật. Ví dụ nhiệt độ không khí dưới 5,6C, cá rô phi sẽ chết.

- Bậc không thuận lợi thấp (minipessimum): Là bậc mà tại đây tác động của nhân tố sinh thái làm cho các hoạt động của các sinh vật bị hạn chế.



- Bậc tối thích (optimum): Là bậc mà tại đây tác động của nhân tố sinh thái giúp cho hoạt động của các sinh vật đạt giá trị cực đại.

- Bậc không thuận lợi cao (maxipessimum): Tại đây tác động của nhân tố sinh thái làm hoạt động của các sinh vật bị hạn chế.

- Bậc tối cao (maximum): Là bậc mà nếu như nhân tố sinh thái nào đó tiếp tục tăng cao hơn nữa thì có thể gây tử vong cho các sinh vật. Ví dụ nhiệt độ không khí trên 42C, cá rô phi sẽ chết.

Tuy nhiên, người ta thường dùng 3 bậc: Tối thiểu, tối thích và tối cao để đánh giá ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái lên sự sống và các hoạt động của sinh vật.

Khoảng giới hạn của một nhân tố sinh thái nào đó từ tối thiểu (minimum) đến tối cao (maximum) được gọi là giới hạn sinh thái hay còn gọi là biên độ sinh thái.

Biên độ sinh thái chính là khoảng giới hạn dưới và giới hạn trên mà mỗi nhân tố sinh thái phát huy tác dụng đối với sinh vật. Như vậy với cùng một nhân tố sinh thái thì các loài khác nhau có biên độ sinh thái khác nhau. Sinh vật nào có biên độ sinh thái lớn là các loài có phân bố rộng và ngược lại, sinh vật phân bố hẹp là loài có biên độ sinh thái nhỏ. Những loài có biên độ sinh thái nhỏ thường được chọn là loài đặc trưng cho từng điều kiện môi trường cụ thể.


1.4. NHIỆM VỤ VÀ Ý NGHĨA CỦA SINH THÁI HỌC

1.4.1. Nhiệm vụ


Sinh thái học là một khoa học tổng hợp, những kiến thức của nó bao gồm kiến thức của nhiều môn khoa học khác. Sinh thái học ngày nay không chỉ có quan hệ với Động vật học, Thực vật học, Sinh lý học, Sinh hoá học, Di truyền học, Tiến hoá học, Trồng trọt, Chăn nuôi... mà còn với các ngành Toán học, Hoá học, Vật lý học, Địa lý và Xã hội học... Nó thể hiện trong các môn khoa học mới như Sinh thái tế bào, Di truyền sinh thái, Sinh thái nông nghiệp... Mối quan hệ của Sinh thái học với khoa học Kinh tế và Pháp quyền cũng đang tăng lên mạnh mẽ.

Nghiên cứu các hệ sinh thái ở cạn cũng như các hệ sinh thái ở nước không những chỉ áp dụng các phương pháp sinh học mà còn cả các phương pháp phân tích toán học, các nguyên lý điều khiển học…

Như vậy, có thể nói sinh thái học vừa là khoa học tự nhiên vừa là khoa học xã hội. Nó không phải khoa học tự nhiên mà loại trừ con người, hay khoa học xã hội mà tách khỏi tự nhiên. Khoa học này chỉ có thể hoàn thiện xứ mệnh của mình khi các nhà sinh thái học nhận thức được trách nhiệm của họ trong sự tiến hoá của điều kiện xã hội.

- Trong lĩnh vực nông lâm nghiệp sinh thái học có hai nhiệm vụ cơ bản đặt ra là:

+ Đấu tranh có hiệu quả đối với các dịch bệnh và cỏ dại: Vấn đề đòi hỏi nghiên cứu không chỉ với các loài có hại mà là việc đề ra các nguyên lý chiến lược và các biện pháp phòng trừ chúng trên cơ sở sinh thái học.

+ Đề ra các nguyên tắc và phương pháp thành lập các sinh quần xã nông - lâm nghiệp thích hợp, cho năng suất sinh học và kinh tế cao, sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên thiên nhiên, cũng như có khả năng bảo vệ và cải tạo môi trường đất, duy trì sức sản xuất lâu dài.

- Trong lĩnh vực bảo vệ sức khoẻ, vấn đề sinh thái trung tâm là nghiên cứu các ổ dịch tự nhiên đối với con người và gia súc; tìm phương pháp vệ sinh ổ dịch. Vấn đề sinh thái đặc biệt to lớn, quan trọng và phức tạp là đấu tranh chống ô nhiễm, với sự đầu độc môi trường bởi quá trình đô thị hoá diễn ra nhanh chóng và sản xuất nông nghiệp phát triển mạnh mẽ.

- Trong việc phát triển nghề cá và săn bắt đòi hỏi phải tăng cường nghiên cứu các chu trình sống, tập tính di truyền, sinh sản của các loài, quan hệ dinh dưỡng của chúng; nghiên cứu lý thuyết và phương pháp thuần dưỡng động vật. Vấn đề mũi nhọn là khôi phục và bảo vệ các loài quí hiếm. Loài người không được phép để mất đi một loài nào đã từng tồn tại trong tự nhiên, vì bất kỳ một loài nào cũng là sở hữu cho một chất lượng có giá trị khoa học và kinh tế cao cho hiện tại hoặc trong tương lai. Vấn đề cấp thiết là việc thiết lập các vườn quốc gia, các hệ thống khu bảo vệ thiên nhiên. Các khu bảo vệ không chỉ là những mẫu hình của tự nhiên mà còn là những phòng thí nghiệm sinh thái học ngoài trời. Thiết lập mối quan hệ giữa con người và thiên nhiên làm cho thiên nhiên ngày càng phong phú và phát triển.


1.4.2. Ý nghĩa


Sinh thái học đóng vai trò quan trọng trong lịch sử phát triển của xã hội loài người. Chính nhờ những hiểu biết về môi trường xung quanh mà loài người tồn tại và phát triển. Mọi hoạt động của con người đều có quan hệ đến môi trường. Khoa học môi trường và sinh thái học đóng góp cho văn minh nhân loại cả về lý luận và thực tiễn:

  • Giúp con người hiểu biết sâu hơn về bản chất của sự sống trong mối tương tác với các yếu tố môi trường. Áp dụng các quy luật sinh thái vào sản xuất nông nghiệp, điều khiển các hệ sinh thái vừa có năng suất cao, mang lại hiệu quả kinh tế lớn mà không gây ô nhiễm môi trường.

  • Nghiên cứu sinh thái học còn là cơ sở cho việc nghiên cứu các biện pháp ngăn ngừa ô nhiễm và đầu độc môi trường bởi các loại chất thải rắn, lỏng, khí từ công nghiệp, nông nghiệp và chất thải sinh hoạt. Phải nghiên cứu các nguyên tắc và phương pháp sinh thái đảm bảo thiết lập mối quan hệ giữa con người và thiên nhiên, làm sao cho thiên nhiên ngày càng phong phú và phát triển đảm bảo vệ sinh cần thiết cho môi trường.

  • Sinh thái học là cơ sở cho việc khai thác và sử dụng hợp lý các nguồn tài nguyên động vật. Đặc biệt là cơ sở duy trì và nâng cao tính đa dạng sinh học, bảo vệ và khôi phục các loài động thực vật quí hiếm.

CÂU HỎI ÔN TẬP

  1. Sinh thái học là gì? Cấu trúc của sinh thái học, có vẽ hình minh họa

  2. Trình bày qui luật tác động số lượng (giới hạn chịu đựng) của các nhân tố sinh thái

  3. Ý nghĩa và nhiệm vụ của sinh thái học?

Chương hai

SINH THÁI HỌC CÁ THỂ

Mục tiêu:

  • Phân tích được ảnh hưởng các yếu tố sinh thái đến đời sống của sinh vật và những phản ứng của sinh vật đối với sự thay đổi của các điều kiện sinh thái. Giải thích được nguyên nhân dẫn đến sự phân bố của các sinh vật.

2.1. MỐI QUAN HỆ GIỮA KHÍ QUYỂN VỚI SINH VẬT

2.1.1. Ánh sáng


Ánh sáng hay nguồn năng lượng từ bức xạ mặt trời, được coi là bản chất của môi trường, nguồn sống của thực vật. Ánh sáng chiếu trên hành tinh, tạo ra năng lượng nhiệt, từ đó làm đất, đá nứt nẻ, nước bốc hơi trong điều kiện nhiệt độ cao và ngưng tụ thành nước hay đông đặc thành băng trong điều kiện nhiệt độ hạ thấp, làm biến đổi khí áp để tạo nên gió, bão...

Ánh sáng là tổ hợp các tia đơn sắc với bước sóng khác nhau, từ những tia có bước sóng dài trên 7600A0 thuộc dải hồng ngoại đến những tia có bước sóng ngắn dưới 3600A0 thuộc dải tử ngoại và giữa chúng là ánh sáng trắng hay ánh sáng nhìn thấy, trực tiếp tham gia vào quá trình quang hợp của cây xanh (hay bức xạ quang hợp tích cực).



Ánh sáng phân bố trên hành tinh không đều phụ thuộc vào góc của tia chiếu, vào mức độ hấp thụ khác nhau của các vật thể mà ánh sáng phải vượt qua như lớp không khí, hơi nước bao quanh hành tinh (hình 2.1), phụ thuộc vào phần được phơi ra phía Mặt trời hay bị che khuất.



Hình 2.1: Ánh sáng chiếu trên Trái Đất tạo nên các góc chiếu khác nhau.

Càng tiến về cực, góc chiếu càng lệch, mật độ các tia sáng càng giảm, năng lượng càng ít. Hơn nữa, các tia sáng chiếu trên các chỏm cực càng bị lớp không khí dày hơn hấp thụ. Do vậy, nhiệt độ giảm dần khi đi từ xích đạo đến các cực.

Trái Đất quay quanh trục của mình tạo nên chu kỳ ngày đêm, còn theo quỹ đạo quanh mặt trời với độ lệch giữa trục của nó với mặt phẳng quỹ đạo một góc 23030', hình thành nên chu kì mùa trong năm.



Trong mùa hè ở Bắc bán cầu, khi đi từ xích đạo lên cực, ngày càng dài, còn nếu đi theo hướng ngược lại, ngày lại ngắn dần. Trong mùa đông, khi đi từ xích đạo lên cực, ngày càng ngắn và theo chiều ngược lại, ngày lại dài ra. Hơn nữa, ở vùng vĩ độ trung bình trong mùa hè ngày rất dài, đêm rất ngắn; ngược lại trong mùa đông ngày rất ngắn nhưng đêm lại rất dài. Trong ngày xuân phân và thu phân, ánh sáng tràn lên cả 2 cực và chiếu thẳng góc với xích đạo vào giữa trưa.

Ánh sáng trắng rất cần cho cây xanh và những loài vi sinh vật có khả năng quang hợp. Liên quan với cường độ chiếu sáng, cây xanh được chia thành 3 nhóm: cây ưa sáng, cây ưa bóng và cây chịu bóng.



Cây ưa sáng tiếp nhận ánh sáng trực tiếp, thường sống ở nơi tráng nắng, cường độ quang hợp tăng khi cường độ chiếu sáng tăng, nhưng cường độ quang hợp cao nhất không trùng vào cường độ chiếu sáng cực đại, trừ thực vật C4 như Zea mays, Saccharum officinale, Sorghum vulgare và hàng nghìn loài C4 khác.

Cây ưa bóng là những cây ưa ánh sáng khuếch tán, thường sống dưới tán cây khác trong bóng rợp. Cường độ quang hợp đạt giá trị cực đại ở cường độ chiếu sáng trung bình.

Cây chịu bóng là những cây có khả năng sống cả ở nơi thiếu ánh sáng và nơi được chiếu sáng tốt, tuy nhiên, cường độ quang hợp tăng khi cường độ chiếu sáng tăng.

Do nhu cầu ánh sáng khác nhau, thảm thực vật thường phân tầng. Tầng trên bao giờ cũng là cây ưa sáng, dưới tán của chúng là những cây ưa bóng, còn cây chịu bóng thường sống dưới đáy rừng, nơi rất đói ánh sáng. Đối với rừng nhiệt đới, ở tầng ưa sáng còn xuất hiện vài ba tầng vượt sáng.

Liên quan đến thời gian chiếu sáng, thực vật còn có nhóm cây ngày dài và nhóm cây ngày ngắn sống ở vĩ độ trung bình. Cây ngày dài là cây khi ra hoa, kết trái cần pha sáng nhiều hơn pha tối, ngược lại, cây ngày ngắn đòi hỏi độ dài chiếu sáng khi ra hoa kết trái ngắn hơn.

Dựa vào sự phản ứng của động vật với ánh sáng, người ta chia động vật thành 3 nhóm: nhóm ưa hoạt động ban ngày, nhóm ưa hoạt động ban đêm và nhóm ưa hoạt động vào thời gian chuyển tiếp giữa ngày và đêm (lúc hoàng hôn hay lúc bình minh).

Những loài ưa hoạt động vào ban ngày có cơ quan tiếp nhận ánh sáng, từ các tế bào cảm quang đơn giản, phân bố trên cơ thể ở những loài động vật bậc thấp đến cơ quan thị giác phát triển ở các loài có mức tiến hoá cao như côn trùng, cá, lưỡng cư, bò sát, chim, thú. Cùng với cơ quan thị giác, những loài ưa hoạt động ban ngày còn có màu sắc, thậm chí sặc sỡ để thích ứng.

Ánh sáng còn ảnh hưởng đến sự phát dục và sinh sản của nhiều loài động vật. Ở một số loài côn trùng sự thay đổi độ dài thời gian chiếu sáng vào mùa thu đưa đến hiện tượng đình dục. Thay đổi độ dài thời gian chiếu sáng có thể làm thay đổi thời gian đẻ trứng của cá, làm thay đổi tỉ lệ đực cái đối với những loài vừa sinh sản hữu tính vừa sinh sản đơn tính. Ánh sáng còn ảnh hưởng đến chu kỳ thay lông của động vật, lên sự phân bố, biến động số lượng và sự di cư của động vật. Di cư thẳng đứng của động vật nổi trong tầng nước theo ngày đêm là những ví dụ điển hình. Như vậy, sự thích nghi lâu dài với chế độ chiếu sáng mà ở động vật hình thành nên nhịp điệu hoạt động ngày đêm và mùa rất chính xác. Nhịp điệu này vẫn có thể được duy trì ngay trong điều kiện chiếu sáng nhân tạo. Vì vậy người ta gọi chúng là những "chiếc đồng hồ sinh học".



Ánh sáng mặt trăng biến đổi theo các pha (trăng non, trăng tròn, trăng khuyết và không trăng) cũng gây ảnh hưởng mạnh đến sự kiếm ăn, sinh sản của nhiều loài động vật biển. Nhiều loài cá, cua, giun... thường đi kiếm ăn vào những đêm tối trời. Rươi ở ven biển đồng bằng Bắc Bộ sinh sản tập trung vào những pha trăng khuyết và trăng non của tháng 9 và tháng 10 âm lịch. Vì vậy, khi nói về mùa rươi, dân ở đây có câu "tháng chín đôi mươi, tháng mười mồng năm". Rươi Palôlô ở quần đào Fiji (Thái Bình Dương) chỉ xuất hiện và sinh sản tập trung vào ngày cuối cùng của tuần trăng thứ tư trong tháng 10 và 11 dương lịch. Loài thỏ rừng lớn trên bán đảo Malaixia lại tăng các hoạt động sinh dục vào những đêm trăng tròn.



1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   24


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

    Quê hương