Tiểu luận mối quan hệ giữa thành phần đất, nước và thảm thực vật trong hệ sinh thái

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM VIỆN KHCN & QL MÔI TRƯỜNG    MÔN: MÔI TRƯỜNG HỌC CƠ BẢN TIỂU LUẬN ĐỀ TÀI: MỐI QUAN HỆ GIỮA THÀNH PHẦN ĐẤT, NƯỚC VÀ THẢM THỰC VẬT TRONG HỆ SINH THÁI LỚP : DHMT3B GVHD: GS-TSKH LÊ HUY BÁ SVTH : HUỲNH MINH HIẾU (0771607) TP HỒ CHÍ MINH, THÁNG NĂM 2009 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỐI QUAN HỆ GIỮA THÀNH PHẦN ĐẤT, NƢỚC VÀ THẢM THỰC VẬT TRONG HỆ SINH THÁI HUỲNH MINH HIẾU MỞ ĐẦU Hệ sinh thái nhƣ đơn vị chức sinh giới, hoạt động nói riêng hay tồn sinh nói chung làm cho giới phát triển trở nên ổn định vững Mọi cá thể, quần thể quần xã sinh vật, thành viên sống cấu trúc nên hệ đƣợc thừa hƣỡng thành để phát triển tiến hố khơng ngừng Con ngƣời, đƣơng nhiên thành viên khơng hơn, khơng Nếu lý đó, ngƣời sống quay lƣng lại với thành viên khác hệ, tất nhiên phải trả giá, nhiều đắt Để làm rõ mối tƣơng quan thành phần hệ sinh thái, em xin nghiên cứu “MỐI QUAN HỆ GIỮA THÀNH PHẦN ĐẤT, NƯỚC VÀ THẢM THỰC VẬT TRONG HỆ SINH THÁI”, thành phần đất, nƣớc, thảm thực vật ba yếu tố đặc trƣng cho hệ sinh thái Do giới hạn kiến thức thời gian nên đề tài khơng tránh khỏi sai sót Rất mong nhận đƣợc đánh giá góp ý kiến thầy bạn Xin chân thành cảm ơn! LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỐI QUAN HỆ GIỮA THÀNH PHẦN ĐẤT, NƢỚC VÀ THẢM THỰC VẬT TRONG HỆ SINH THÁI HUỲNH MINH HIẾU MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU 1 KHÁI NIỆM HỆ SINH THÁI VÀ CẤU TRÚC CỦA HỆ SINH THÁI 1.1 Định nghĩa 1.2 Cấu trúc hệ sinh thái SƠ LƢỢC VỀ THÀNH PHẦN ĐẤT, NƢỚC VÀ THẢM THỰC VẬTTRONG HỆ SINH THÁI 2.1 Thành phần đất 2.2 Thành phần nƣớc 2.3 Thảm thực vật MỐI QUAN HỆ GIỮA THÀNH PHẦN ĐẤT, NƢỚC VÀ THẢM THỰC VẬT TRONG HỆ SINH THÁI 3.1 Mối quan hệ thành phần đất nƣớc 3.1.1 Sơ lƣợc tầm quan trọng nƣớc đất 3.1.2 Các dạng nƣớc đất 3.1.3 Chế độ nƣớc đất 3.2 Mối quan hệ thành phần nƣớc thảm thực vật 3.2.1 Nƣớc ảnh hƣởng đến sống thảm thực vật 3.2.2 Ảnh hƣởng thảm thực vật tới lƣợng mƣa 3.2.3 Ảnh hƣởng quần xã thực vật tới bốc bay qua thảm thực vật 3.3 Quan hệ thành phần đất thảm thực vật 3.3.1 Thảm thực vật sống đất 3.3.2 Quan hệ thực vật với vi khuẩn sống đất 10 3.3.3 Tính chất đất ảnh hƣởng đến thảm thực vật 15 3.3.4 Thảm thực vật thị cho đất 17 3.3.5 Ảnh hƣởng quần xã thực vật tới độ ẩm đất 18 3.3.6 Ảnh hƣởng quần xã thực vật tới nhiệt độ đất 19 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỐI QUAN HỆ GIỮA THÀNH PHẦN ĐẤT, NƢỚC VÀ THẢM THỰC VẬT TRONG HỆ SINH THÁI HUỲNH MINH HIẾU 3.3.7 Ảnh hƣởng thảm thực vật tới đất 20 KẾT LUẬN 21 TÀI LIỆU THAM KHẢO 22 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỐI QUAN HỆ GIỮA THÀNH PHẦN ĐẤT, NƢỚC VÀ THẢM THỰC VẬT TRONG HỆ SINH THÁI HUỲNH MINH HIẾU KHÁI NIỆM HỆ SINH THÁI VÀ CẤU TRÚC CỦA HỆ SINH THÁI 1.1 Định nghĩa Hệ sinh thái tổ hợp quần xã sinh vật với mơi trƣờng vật lý mà quần xã tồn tại, sinh vật tƣơng tác với với mơi trƣờng để tạo nên chu trình vật chất (chu trình sinh-địa-hố) chuyển hóa lƣợng Ví dụ: Ao, hồ, khu rừng, sơng, chí vùng biển hệ sinh thái điển hình Hệ sinh thái lại trở thành phận cấu trúc hệ sinh thái tồn cầu hay cịn gọi sinh (Biosphere) Hệ sinh thái đƣợc nghiên cứu từ lâu vậy, khái niệm đời cuối kỷ thứ XIX dƣới tên goị khác nhƣ “Sinh vật quần lạc” (Dakuchaev, 1846, 1903; Mobius,1877) Sukatsev (1944) mở rộng khái niệm “Sinh vật quần lạc” thành khái niệm “Sinh vật địa quần lạc hay Sinh địa quần lạc” (Biogeocenose) Thuật ngữ “Hệ sinh thái” (Ecosystem) đƣợc A Tansley nêu vào năm 1935 trở thành phổ biến, đƣợc sử dụng rộng rãi khơng bao hàm hệ sinh thái tự nhiên mà hệ sinh thái nhân tạo, kể tàu vũ trụ Đƣơng nhiên, tàu vũ trụ hệ thống kín, hƣớng đến trạng thái mở ngƣời tạo q trình tự sản xuất tiêu thụ nhờ tiếp nhận nguồn lƣợng vật chất từ bên Hiện tại, tàu vũ trụ tồn đƣợc ngƣời cung cấp cho điều kiện thiết yếu (vật chất, lƣợng, nƣớc ) để ngƣời sinh vật mang theo tồn đƣợc Do vậy, trở thành hệ đặc biệt, không giống với hệ sinh thái mặt đất Thuật ngữ hệ sinh thái A Tansley nhũng hệ cực bé (Microecosystem), đến hệ lớn nhƣ khu rừng, cánh đồng rêu (Tundra), biển, đại dƣơng hệ cực lớn nhƣ sinh 1.2 Cấu trúc hệ sinh thái Một hệ sinh thái điển hình đƣợc cấu trúc thành phần sau đây: - Sinh vật sản xuất (Producer - P) - Sinh vật tiêu thụ (Consumer - C) - Sinh vật phân hủy (Decomposer - D) - Các chất vô (CO2, O2 , H2O, CaCO3 ) - Các chất hữu (protein, lipid, glucid, vitamin, enzym, hoocmon,…) - Các yếu tố khí hậu (nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm, lƣợng mƣa ) LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỐI QUAN HỆ GIỮA THÀNH PHẦN ĐẤT, NƢỚC VÀ THẢM THỰC VẬT TRONG HỆ SINH THÁI HUỲNH MINH HIẾU Thực chất, thành phần đầu quần xã sinh vật, cịn thành phần sau mơi trƣờng vật lý mà quần xã tồn phát triển + Sinh vật sản xuất (Producer - P) sinh vật tự dƣỡng (autotrophy), gồm lồi thực vật có màu xanh số nấm, vi khuẩn có khả quang hợp hóa tổng hợp Chúng thành phần thiếu đƣợc hệ sinh thái hoàn chỉnh Nhờ hoạt động quang hợp hóa tổng hợp chúng mà nguồn thức ăn ban đầu đƣợc tạo thành để ni sống, trƣớc tiên sinh vật sản xuất sau đó, ni sống giới sinh vật cịn lại, kể ngƣời + Sinh vật tiêu thụ (Consumer - C ) sinh vật dị dƣỡng (heterotrophy) bao gồm tất loài động vật vi sinh vật khơng có khả quang hợp hóa tổng hợp, nói cách khác, chúng tồn đƣợc dựa vào nguồn thức ăn ban đầu sinh vật tự dƣỡng tạo Khi nói suất hệ sinh thái động vật vừa sinh vật tiêu thụ, vừa sinh vật sản xuất: động vật ăn cỏ sinh vật tiêu thụ chúng dùng xanh làm thức ăn, nhƣng chúng lại sinh vật sản xuất thịt; sữa chúng đƣợc ngƣời động vật ăn thịt sử dụng Tuỳ theo đặc điểm tiêu thụ chúng, đƣợc chia ra: - Sinh vật tiêu thụ bậc (C1): bao gồm loài động vật ăn thực vật - Sinh vật tiêu thụ bậc (C 2): Bao gồm sinh vật ăn thịt, sử dụng sinh vật tiêu thụ bậc làm thức ăn - Sinh vật tiêu thụ bậc bậc (C3 C4) sinh vật ăn thịt, sử dụng sinh vật tiêu thụ bậc làm thức ăn Cũng ký sinh trùng sống ký sinh sinh vật tiêu thụ bậc1 bậc động vật ăn xác chết + Sinh vật phân hủy (Decomposer - D) tất vi sinh vật dị dƣỡng, sống hoại sinh (saprophy) Trong trình phân hủy chất, chúng tiếp nhận nguồn lƣợng hóa học để tồn phát triển, đồng thời giải phóng chất từ hợp chất phức tạp mơi trƣờng dƣới dạng khống chất đơn giản nguyên tố hóa học ban đầu tham gia vào chu trình (nhƣ CO2, O2,, N2 ) Từ chất sinh vật dị dƣỡng nên vi sinh vật tham gia vào thành phần cấu trúc hệ sinh thái đƣợc xem sinh vật tiêu thụ, cịn số lồi động vật hệ sinh thái đƣợc xem sinh vật phân hủy Khác với vi sinh vật, động vật tham gia vào trình phân hủy giai đoạn thô, giai đoạn trung gian, vi sinh vật phân hủy chất giai đoạn cuối cùng, giai đoạn khống hóa Cho nên, điều kiện môi trƣờng LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỐI QUAN HỆ GIỮA THÀNH PHẦN ĐẤT, NƢỚC VÀ THẢM THỰC VẬT TRONG HỆ SINH THÁI HUỲNH MINH HIẾU xác định, hệ có diện sinh vật sản xuất, yếu tố tham gia vào trình quang hợp, có diện sinh vật phân huỷ hệ thống hệ sinh thái Tuy nhiên, ngƣời ta cho rằng, tự nhiên ranh giới cuối có lồi động vật Ngồi cấu trúc theo thành phần, hệ sinh thái cịn có kiểu cấu trúc theo chức Theo E.D Odum (1983), cấu trúc hệ sinh thái gồm chức sau: - Quá trình chuyển hóa lƣợng hệ - Xích thức ăn hệ - Các chu trình sinh địa hóa diễn hệ - Sự phân hóa khơng gian theo thời gian - Các trình phát triển tiến hố hệ - Các q trình tự điều chỉnh Một hệ sinh thái cân hệ q trình đạt đƣợc trạng thái cân động tƣơng Sự cân tự nhiên, nghĩa mối quan hệ quần xã sinh vật với môi trƣờng vật lý mà quần xã tồn đƣợc xác lập thay đổi từ năm đến năm khác, kết cân chức nêu hệ sinh thái lớn Sự cân cịn kết q trình điều chỉnh, đƣợc diễn đạt ngơn ngữ phân tích hệ thống nhƣ chuỗi “mối liên hệ ngƣợc” phạm vi dịng lƣợng, xích thức ăn, chu trình sinh địa hóa tính đa dạng cấu trúc Một hệ thống trình phát triển đạt đến trạng thái cân ổn định, phải sau thời gian dài tiến hố thích nghi, bao gồm phát triển tƣơng hỗ thành phần cấu trúc Mỗi chức hoạt động chức lại chứa đựng phần cấu trúc riêng Chẳng hạn, chức thứ 1, thứ thứ nêu gồm sinh vật quang hợp, sinh vật ăn thực vật, vật dữ, vật ký sinh, cộng sinh, sinh vật lƣợng chúng, mối quan hệ khác, nhƣ bốc nƣớc, lƣợng mƣa, xói mịn lắng đọng Đối với chức gồm trình tăng trƣởng tái sản xuất vật chất, tác nhân sinh học vật lý mức tử vong, di cƣ, nhập cƣ hệ sinh thái nhƣ phát triển đặc tính thích nghi LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỐI QUAN HỆ GIỮA THÀNH PHẦN ĐẤT, NƢỚC VÀ THẢM THỰC VẬT TRONG HỆ SINH THÁI HUỲNH MINH HIẾU Do tính cấu trúc đa dạng nhƣ thế, hệ sinh thái ngày hƣớng đến trạng thái cân ổn định tồn vô hạn không chịu tác động mạnh, vƣợt ngƣỡng chịu đựng SƠ LƯỢC VỀ THÀNH PHẦN ĐẤT, NƯỚC VÀ THẢM THỰC VẬT TRONG HỆ SINH THÁI 2.1 Thành phần đất Đất tài nguyên vô tự nhiên ban tặng cho ngƣời để sinh tồn Trên quan điểm sinh thái môi trƣờng, đất đƣợc xem vật thể sống động, “vật mang” hệ sinh thái tồn Trái Đất Do đó, ngƣời tác động vào đất tác động vào tất hệ sinh thái mà đất “mang” Đất tƣ liệu sản xuất, đối tƣợng lao động, vật mang đƣợc đặc thù tính chất độc đáo mà khơng thể vật thể tự nhiên có đƣợc – độ phì nhiêu Chính nhờ tính chất đặc thù mà hệ sinh thái tồn phát triển 2.2 Thành phần nước Nước chất tham gia thường xuyên vào trình sinh hóa thể sống Phần lớn phản ứng hóa học liên quan đến việc trao đổi chất thể sống xảy môi trường nước Nhờ có tính chất mà nước trở thành “Người mang lại sống” Nước thứ nguyên liệu thay Các nguồn nhiên liệu than đá, dầu lửa khí đốt thay cho Ngày nay, lượng nguyên tử cho ta nguyên tử , sản phẩm tổng hợp sử dụng khắp nơi, thực phẩm tạo phương pháp nhân tạo nhu cầu sinh vật sống nước có nước tồn Nước thành phần thiên nhiên, thiếu giới hữu – thực vật, động vật người phát triển Vì nói nơi có nước có sống Không có sinh vật nào, chí sinh vật sơ đẳng lại không cấu tạo từ nước không cần nước Nước chiếm từ 80 – 90% khối lượng thực vật 70% khối lượng động vật Nƣớc đóng vai trò quan trọng hệ sinh thái LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỐI QUAN HỆ GIỮA THÀNH PHẦN ĐẤT, NƢỚC VÀ THẢM THỰC VẬT TRONG HỆ SINH THÁI HUỲNH MINH HIẾU 2.3 Thảm thực vật Thảm thực vật hệ sinh thái: bao gồm loài thực vật thân thảo (khơng có cấu tạo gỗ), chúng thƣờng sống dƣới tán rừng (trong hệ sinh thái rừng), đồng cỏ, thân thắp Cũng nhƣ bụi, nhiều loài thảo đem lại lợi ích kinh tế cao Đứng quan điểm sinh thái, lớp bụi lớp thảm tƣơi có ý nghĩa quan trọng, chúng góp phần bảo vệ đất, chống xói mịn, giữ độ ẩm cho đất, tham gia vào trình hình thành, cải tạo đất Tuy nhiên, chúng tác nhân cản trở tái sinh gây khó khăn cơng tác trồng rừng, phục hồi rừng (đối với hệ sinh thái rừng) MỐI QUAN HỆ GIỮA THÀNH PHẦN ĐẤT, NƯỚC VÀ THẢM THỰC VẬT TRONG HỆ SINH THÁI 3.1 Mối quan hệ thành phần đất nước 3.1.1 Sơ lược tầm quan trọng nước đất Đất gồm từ thể: rắn, lỏng khí Nƣớc tiêu độ phì đất, nƣớc có ảnh hƣởngđến trình hình thành nên loại đất khác Khi nghiên cứu ảnh hƣởng nƣớc đất lên phát triển thực vật, Viliam nhấn mạnh rằng: hiệu lực lớn nhân tố có đƣợc trƣờng hợp đảm bảo đầy đủ cho thực vật nhân tố khác cần thiết cho tồn thực vật Cho nên việc xác định độ ẩm đất đồng ruộng cần phải nghiên cứu chế độ dinh dƣỡng đất, điều kiện khí hậu, canh tác… Nguyên nhân việc thâm nhập nƣớc vào đất vòng tuần hoàn địa chất Nƣớc biển đại dƣơng bay phần thâm nhập vào mặt lục địa Đến bề mặt đất , phụ thuộc vào cƣờng độ, đặc tính trầm tính, lại chỗ, chảy xuống chỗ thắp, thắm vào đất 3.1.2 Các dạng nước đất Khi tƣơng tác với hệ rắn đất, hệ rễ thực vật, nƣớc đất bị hàng loạt thay đổi hoá lý, khơng tính đến thai đổi khơng thể hiểu đƣợc q trình biến động đất Căn vào trạng thái lý học đặc tính liên kết ngƣời ta chia nƣớc làm nhiều dạng Các dạng có tính chất lý học, hố học khác nhau, tính động khác khác mức độ dễ tiêu hoá thực vật Các dạng nƣớc thƣờng gặp: nƣớc liên kết hoá học nƣớc cấu tạo (nƣớc cấu tạo nƣớc kết tinh), nƣớc hấp phụ (nƣớc hấp phụ chặt nƣớc hấp phụ hờ), nƣớc mao quản LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỐI QUAN HỆ GIỮA THÀNH PHẦN ĐẤT, NƢỚC VÀ THẢM THỰC VẬT TRONG HỆ SINH THÁI HUỲNH MINH HIẾU (nƣớc mao quản dâng nƣớc mao quản treo, nƣớc tù hay nƣớc góc), nƣớc trọng lực nƣớc tự do,nƣớc rắn, nƣớc, nƣớc nặng, nƣớc bên tế bào 3.1.3 Chế độ nước đất Chế độ nƣớc đƣợc xem tổng hợp tƣợng nƣớc thâm nhập vào đất, chuyển động nó, giữ tầng đất tiêu hao từ đất Nguồn chủ yếu độ ẩm đất giáng thủy nƣớc ngầm Nƣớc đất thƣờng xuyên đƣợc chuyển động bị tiêu hao thực vật, bốc từ khơng khí chuyển xuống tầng sâu Đôi đƣợc tích lũy đất, kết ngƣng tụ nƣớc dòng lên từ tầng sâu hợp phần khác cân nƣớc 3.2 Mối quan hệ thành phần nước thảm thực vật 3.2.1 Nước ảnh hưởng đến sống thảm thực vật Nƣớc nhân tố quan trọng bậc tất thể sống trái đất Thực vật khơng thể sống thiếu nƣớc Vì nƣớc tham gia vào chức sinh lý quan trọng nhƣ quang hợp, hơ hấp ảnh hƣởng đến sinh trƣởng Thực vật lấy nƣớc từ đất thông qua hệ thống rễ, nhƣng hầu nhƣ đến 97 – 99% lƣợng nƣớc thoát khỏi thực vật thơng qua bề mặt Nƣớc khỏi thực vật tạo nên dòng chảy liên tục mang muối, chất dinh dƣỡng từ mơi trƣờng bên ngồi lên để thực vật tổng hợp chất hữu trình quang hợp Nếu nhƣ nƣớc muối khống khơng bị giới hạn tăng trƣởng thực vật bề mặt đất tỷ lệ thuận với nguồn lƣợng chiếu xuống Trái Đất Song thực tế, phần lớn lƣợng biến thành nhiệt để đảm bảo cho thoát nƣớc ổn định Do vậy, tăng trƣởng thực vật lại tỷ lệ thuận với thoát nƣớc Ngồi việc tạo dịng đinh dƣỡng từ mơi trƣờng qua thân lên lá, làm mát lá, tránh hủy hoại enzym… Việc nghiên cứu tầm ảnh hƣởng nƣớc đến thực vật chủ yếu nghiên cữu trao đổi nƣớc thực vật bao gồm hút nƣớc vào qua rễ, vận chuyển nƣớc thân, thoát nƣớc qua Trƣớc hết, nƣớc dung mơi nƣớc hồ tan đƣợc nhiều chất tế bào hầu hết phản ứng tế bào diễn môi trƣờng nƣớc Bản than chất nguyên sinh chiếm 80-90% nƣớc Nƣớc chất phản ứng với vai trị nhƣ chất, ví dụ quang hợp nƣớc cung cấp hidro để khử NADP thành NADPH2 thông qua phản ứng quang phân li nƣớc Phản ứng sinh hóa chung nƣớc phản ứng thuỷ phân 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỐI QUAN HỆ GIỮA THÀNH PHẦN ĐẤT, NƢỚC VÀ THẢM THỰC VẬT TRONG HỆ SINH THÁI HUỲNH MINH HIẾU trống rừng trồng cho thấy, mùa ấm bốc vàng có rừng giảm 17% so với vùng khơng có rừng, trung bình 39% vùng trống Bốc nƣớc trực tiếp hay gọi bốc nƣớc đơn giản không loại vải bay trình hoạt động sống thực vật Bốc trực tiếp trình vật lý học cịn bay q trình hoạt động sống thực vật trình sinh lý phức tạp Quá trình phụ thuộc vào yếu tố nhƣ gió, nhiệt độ, độ ẩm khơng khí, đất đặc điểm sinh lý thực vật Ivanốp (1956) gọi phát tán ẩm toàn phần rừng, bao gồm: bay gỗ, bốc nƣớc mƣa bị giữ lại tán cây, bốc qua mặt đất hay qua lớp thảm mục bay qua thảm cỏ Ivanốp phân biệt thành hai dạng: phát tán ẩm toàn phần tổng bốc qua bề mặt rừng Ví dụ, đổi thảo nguyên, phát tán ẩm toàn phần rừng nhỏ tổng bốc (từ 22 - 33%) đới thảo nguyên rừng trị số giảm xuống từ - 10%, đời rừng phát tán ẩm tồn phần vƣợt bốc tổng số từ 16% đổi phụ rừng hỗn giao 38 - 47% đổi phụ rừng kim Những số liệu cho thấy rừng đổi thảo nguyên bay đội rừng, cịn bốc tổng số đổi thảo ngun lớn đối rừng Điều có nghĩa đổi thảo nguyên điều kiện nhiệt độ độ ẩm khơng khí làm tăng bốc nhiều, bay rừng lại nhỏ đối rừng Theo Ivanốp (1956) khả tiết kiệm bay không đáp ứng độ ẩm Các lồi khác có khả tiết kiệm nƣớc khác nhau, trƣớc hết phụ thuộc vào độ ẩm đất Trong điều kiện mực nƣớc ngầm cao có tƣới nhân tạo tiết kiệm bay bị giảm bay bị chi phối yếu tố nhƣ độ ẩm không khí, nhiệt độ độ chiếu sáng v.v Đó khả tự điều tiết thực vật điều kiện khó khăn Qua nghiên cứu ngƣời ta thấy làm thoát nƣớc mạnh thảo nguyên đồng cỏ nên vùng đất thấp ôn đới, diện tích rừng tăng lên làm khơ đất mạnh hơn, thảm cỏ tiêu tốn nƣớc ót nên phát triển rộng làm đất bị lầy hố 3.3 Quan hệ thành phần đất thảm thực vật Trong mối quan hệ này, việc đất giá đỡ cho thảm thực vật Ta tập trung đề cập đến mối tƣơng quan vi sinh vật sống đất thảm thực vật Vi sinh vật có mặt môi trƣờng đất vi khuẩn, xạ khuẩn, tảo lam (vi khuẩn lam) Trong nhóm có loại có khả cố định đạm 12 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỐI QUAN HỆ GIỮA THÀNH PHẦN ĐẤT, NƢỚC VÀ THẢM THỰC VẬT TRONG HỆ SINH THÁI HUỲNH MINH HIẾU 3.3.1 Thảm thực vật sống đất Đất môi trƣờng sinh sống thực vật, từ loài thực vật bậc thấp nhƣ tảo đơn bào, nấm, địa y đến loài thực vật bậc cao Mỗi loại đất hay vùng khí hậu có thảm thực vật đặc trung cho Thực vật có ý nghĩa vơ quan trọng đất nhƣ trình hình thành đất Các ngành thực vật bậc thấp nhƣ tảo, địa y coi thực vật có khả quang tự dƣỡng Cùng với nhóm vi khuẩn tự dƣỡng chúng tạo nên lớp chất hữu đá mẹ từ chất vô Sử dụng lƣợng từ ánh sáng mặt trời, thơng qua q trình quang hợp chúng biến CO2 nƣớc thành hợp chất cacbon hữu Khi chúng chết đi, thể chúng để lại chất hữu đất Từ dƣới tác động nhóm vi sinh vật tự dƣỡng lớp mùn đƣợc hình thành Các lồi tảo sống trren đá có khr phá huỷ bề mặt đá Ví dụ nhƣ tảo silic lồi tảo có vỏ silic, q trình sống chúng phá huỷ alumino silicat để lấy silic làm nên vỏ cứng bao bọc tế bào chúng Một loại tảo khác gọi tảo khúc có khả làm trƣơng lên hồ tan khống kaolinit Đa số lồi tảo sống nƣớc vũng nƣớc đất Tuy nhiên có số lồi tảo sống đất, đất vỏ cây, loài cộng sinh với nấm tạo thành địa y Những lồi tảo sống đất đóng vai trị quan trọng hệ sinh thái đất, làm độ phì nhiêu đất Trong loài thực vật bậc thắp sống đất phải kể đến nấm mà phân loại truyền thống ngƣời ta xếp vào thực vật Ngƣợc lại với tảo, nấm khơng có khả quang hợp mà sống chất hữu có sẵn Chính chúng đóng vai trị quan trọng việc phân huỷ chất hữu đất Những nhóm nấm sống chất hữu hoai mục gọi nấm hoại sinh Lại có số nấm cộng sinh với tảo tạo thành thể thống gọi địa y Nấm có hình thái kích thƣớc khác nhau, có lồi có kích thƣớc bé nhỏ quan sát thấy mắt thƣờng gọi vi nấm Nhóm nấm cịn nghiên cứu vi sinh vật học Nhóm nấm có kích thƣớc lớn bao gồm nấm có mũ gọi nấm bậc cao Nhóm nấm hầu hết thuộc nhóm nấm đảm (Basidiomycetes) phân bố hầu hết loại đất Việt Nam, đóng vai trị quan trọng hệ sinh thái có mối liên hệ chặt chẽ với mơi trƣờng đất Ví dụ nhƣ nấm lỗ (Aphyllophorales) đa số sống hoại sinh mùn thực vật chết Nấm tán (Agaricales) hầu hết sống hoại sinh đất rừng, số mọc cánh đồng, gỗ mục Một số mọc rễ hình thành rễ nấm, hỗ 13 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỐI QUAN HỆ GIỮA THÀNH PHẦN ĐẤT, NƢỚC VÀ THẢM THỰC VẬT TRONG HỆ SINH THÁI HUỲNH MINH HIẾU trợ cho việc hút nƣớc muối khoáng rễ thực vật, số cịn có khả cung cấp chất kích thích sinh trƣởng cho thực vật…Nấm phân bố rộng rãi loại đất khác nhau, chúng tham gia vào trình phân huỷ hợp chất hữu cơ, làm mơi trƣờng đất nâng cao độ phì đất Thuộc nhóm thực vật bậc thấp sống đât cịn phải kể đến địa y hình thức cộng sinh tảo nấm Tảo cung cấp cho nấm hợp chất cacbon hữu sản phẩm q trình quang hợp mà nấm khơng có khả tự tổng hợp Nấm cung cấp cho tảo chủ yếu nƣớc muối khoáng Ở số địa y ngồi tảo nấm cịn có vi khuẩn cố định nitơ Azotobacter có khả hút nitơ tự khơng khí cung cấp cho hệ cộng sinh Địa y thƣờng mọc đất, thân cây, tảng đá, có khả chịu khơ hạn, sống nơi nghèo dinh dƣỡng chƣa có thực vật sống đƣợc Địa y nhóm thực vật bậc thấp có khả phân hủy đá trình sống chúng sản sinh loại axit hữu cơ, đặc trƣng axit lichenic Các loại axit phá hủy đá đƣờng hóa học đồng thời sợi nấm ăn sâu vào kẽ đá phá hủy đá tác động học Bởi ngƣời ta gọi địa y nhóm thực vật tiên phong với vi khuẩn tự dƣỡng trình biến đá mẹ thành đất Cùng với vi khuẩn tự dƣỡng chúng tích lũy môi trƣờng chất hữu hợp chất N, P, K, S…Đó chất dinh dƣỡng cần thiết cho thực vật bậc cao phát triển Quá trình phát triển, tiến hóa, giới thực vật ngày phong phú bao phủ Trái Đất nhƣ thảm xanh Chúng đóng vai trị quan trọng q trình chuyển hóa vật chất đất Thực vật phát triển số lƣợng thành phần chúng làm giàu thành phần hữu cho đất cành chúng rụng xuống Rễ chúng có tác dụng giữ nƣớc, hạn chế rửa trơi Nễu thực vật bị tàn phá độ che phủ mặt đất bị tổn thƣơng, hệ sinh thái bị phân hủy, mặt đất bị khô cằn, cuối đất bị thối hóa, khơng cịn khả nuôi sống ngƣời 3.3.2 Quan hệ thực vật với vi khuẩn sống đất Vi khuẩn quần xã có dạng cộng sinh, hoại sinh ký sinh Trong nhóm có khả cố định đạm quan trọng nhất, sau nhóm có khả phân giải làm khoáng hoá chất hữu Quan hệ cộng sinh vi khuẩn với thực vật 14 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỐI QUAN HỆ GIỮA THÀNH PHẦN ĐẤT, NƢỚC VÀ THẢM THỰC VẬT TRONG HỆ SINH THÁI HUỲNH MINH HIẾU Quan hệ cộng sinh có ba dạng: quan hệ cộng sinh họ đậu với vi khuẩn dạng nốt sần, cộng sinh họ đậu với vi khuẩn dạng nốt sần cộng sinh thực vật vi khuẩn nết (u) Những họ đậu: Mối quan hệ cộng sinh vi khuẩn với họ đậu đƣợc ứng dụng rộng rãi nghề trồng trọt, đồng cỏ trồng rừng Ngƣời ta thấy rằng, tất họ đậu có nốt sần rễ, theo nghiên cứu E.Allen, O.Allen (1961) số 1285 lồi họ đậu nghiên cứu có 166 lồi khơng có nốt sần cộng sinh vi khuẩn (13,0%), thuộc phân họ vang chiếm 77,4% số lồi khơng có, phân họ trinh nữ - 13%, phân họ đậu chiếm 7% Sự vắng mặt hay có mặt nốt sần lồi khơng ổn định, thay đổi theo vùng, nơi mọc cụ thể, nhƣ có mặt nốt sần khơng phải lúc có tác dụng tích cực cố định đạm Thông thƣờng, ngƣời ta thấy nốt sần nhỏ, màu trắng rễ có khả cố đinh đạm nốt sần to màu đỏ rễ Ngồi ra, bị che bóng, bị khơ khả cố định đạm giảm so với nơi nhiều ánh sáng, đất đủ ẩm thống khí Trong q trình chọn lọc tự nhiên tiến hố, nhiều chủng loại nốt sần có quan hệ cộng sinh loài họ đậu xác định Ngƣời ta biết vận dụng trồng trọt để tạo chủng thích hợp cho loại cây, phân vi sinh Vi khuẩn nốt sần, trình cố định đạm sử dụng lƣợng so với vi khuẩn cố định đạm ngồi mơi trƣờng đất Để tạo 1g đạm vi khuẩn nốt sần cần 4g hiđratcacbon, vi khuẩn tự cần 50 - 100g hay Sở dĩ nhƣ vi khuẩn tự cố định đạm trình tăng trƣởng thể chúng, sử dụng lƣợng lớn (Rabốtnốp 1983) Lƣợng đạm đƣợc vi khuẩn nốt sần cố định quần xã tự nhiên nhƣ trồng khác nhau, dao động từ 30 - 550 kg/ha năm Ở số đồng cỏ Tân Tây Lan (Newzealand) đạt trị số cao 450 - 550 kg/ha/năm, với cỏ ba (Trifolium), cịn hồ thảo lẫn họ đậu dao động từ 85 - 340 kg/ha/năm Ngồi thành phần điều kiện tự nhiên có ảnh hƣởng tích cực tới khả cố định đạm vi khuẩn, tối ƣu khí hậu mát quanh năm, độ ẩm vừa phải đất có độ thống khí tết Quan hệ thực vật với vi khuẩn cố định đạm tự Vi khuẩn cố đinh đạm sống tự sử dụng lƣợng cho hoạt động sống để cố định đạm từ rúm tự khí chất hệ rễ thải chất hữu đất Ngƣời ta thấy hệ rễ thảo gỗ, kể 15 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỐI QUAN HỆ GIỮA THÀNH PHẦN ĐẤT, NƢỚC VÀ THẢM THỰC VẬT TRONG HỆ SINH THÁI HUỲNH MINH HIẾU kim có vi khuẩn cố định đạm Khả có đƣợc chủng loại số lƣợng vi sinh vật cố định đạm thay đổi theo loài quần xã Tỷ lệ C: N (cacbon: nhơ hữu cơ) hàm lƣợng chất khống đất có quan hệ lớn đến khả cố định đạm vi sinh vật Khả cố định đạm cao nơi mà chất hữu đất chất tiết có tỷ lệ C: N cao Vi sinh vật hoại sinh có khả cố định đạm có nhiều loại, có vi khuẩn cố định đạm có khả cố định đạm khơng lớn, tạo khoảng - 10 kg đạm/ha Ngƣời ta quan sát thấy tƣợng vi sinh vật cố định đạm lá, phổ biến thực vật rừng nhiệt đới Sau ngƣời ta thấy nốt sần tủn số cỏ gỗ vùng ôn đới Nốt sần cố định đạm đạt suất từ - 10 kg đạm/ha/năm, ví dụ lồi thuộc họ cà phê (Rubiaceae) họ dâu tằm (Moraceae) Quan hệ thực vật với vi khuẩn hoại sinh Nói chung, vi khuẩn hoại sinh đất chiếm số lƣợng loài cá thể lớn Vai trị nấm động vật nhỏ phân giải xác động, thực vật chất tiết động vật, cuối tạo yếu tố dinh dƣỡng cho Vi khuẩn đóng vai trị quan trọng nấm việc cung cấp cho chất có đạm, khơng cung cấp cho đạm amơn mà cịn nitrat Trong thiên nhiên biết có loại vi khuẩn phản nhật hố, hoạt động nhóm làm phần nitrat biến thành dạng khí vô (N2, NO, N2O) Quan hệ cộng sinh thực vật với xạ khuẩn cố định đạm Xạ khuẩn cố định đạm có khả tạo quan hệ cộng sinh với thực vật có mạch hình thành nốt sần rễ Hiện nay, ngƣời ta biết khoảng 150 loài thực vật cộng sinh với xạ khuẩn, ngƣời ta cho cịn nhiều số Những lồi thuộc nhóm gặp nơi, từ cận bắc cực tới vùng nhiệt đới Nhiều loài có khả mọc loại đất cát, vách đá, đất khai phá (đất nghèo, khô) Một số lồi có khả mọc nơi có nhiệt độ thấp, đất chua lầy, nói chung vùng nghèo kiệt so với nơi họ đậu mọc Về số lƣợng lồi, nhóm nhóm cộng sinh với họ đậu, nhƣng khối lƣợng nốt sần có lẽ khơng nhóm cộng sinh với họ đậu Điều kiện để xạ khuẩn cố định đạm hoạt động tết tƣơng tự nhƣ vi khuẩn cố định đạm, chế độ chiếu sáng quan trọng, cố định đạm đƣợc nhiều hay phụ thuộc vào vật chất cung cấp cho nốt sần, vật chất sản phẩm trình quang hợp Vì vậy, 16 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỐI QUAN HỆ GIỮA THÀNH PHẦN ĐẤT, NƢỚC VÀ THẢM THỰC VẬT TRONG HỆ SINH THÁI HUỲNH MINH HIẾU làm giảm cƣờng độ chiếu sáng, thời gian chiếu sáng làm giảm khả cố định đạm xạ khuẩn Việc tăng cƣờng bón đạm vào đất làm giảm khả cố định đạm Khả cố định đạm xạ khuẩn thay đổi theo độ tuổi cây, lúc đầu tăng lên, sau lại giảm Khả cố định đạm thay đổi tuỳ theo giống Ví dụ, vùng ơn đới Myrica gale 10kg/ha năm, Alnus crispa 60 - 70, Casuarina angus-tifolia tƣơng tự, Alnus rugosa 85 - 160, Alnus crispa A.gleotinosa đạt tới 210 - 225kg/ha/năm Ngƣời ta thấy đƣợc cung cấp đạm đƣờng khơng mọc nhanh mà cịn kẻo dài thời kỳ sinh dƣỡng, nhanh hơn, rụng muộn Quan hệ cộng sinh vi khuẩn tạo thành nốt sần rễ họ đậu Từ năm 1883 Lawes, Gilbert, Masters nói đến tƣợng nốt sần rễ số cỏ đồng cỏ Anh Sau này, đến năm 1938 số nhà nghiên cứu Nga xác định nốt sần vi khuẩn, có khả cố định đạm Ngƣời ta phát vi khuẩn cộng sinh nhiều loài cỏ thảo khác, nhiên khả cố định đạm bọn không lớn Quan hệ cộng sinh thực vật với vi khuẩn tạo thành u Trên số vùng nhiệt đới nhiệt đới có u nhỏ, u nhỏ ngƣời ta thấy có từ 100 - 200 vi khuẩn (Bond, 1967), vi khuẩn cộng sinh có khả cố định đạm từ khí Ngƣời ta xác định tƣợng cộng sinh có tác dụng tốt cho thực vật, thƣờng gặp họ Rubiaceae, Myrsinaceae,Dioscoreaceae Quan hệ thực vật với tảo lam Rất nhiều lồi tảo lam có khả cố định đạm, xác lập đƣợc mối quan hệ cộng sinh với thể khác Ví dụ, quan hệ cộng sinh Anabaena azollae với bèo hoa dâu Azolla Thể cộng sinh có khả cố định đạm, tảo cộng sinh nằm trải mặt nƣớc, bèo nhận đƣợc đạm từ tảo số chất sinh trƣởng Ở Việt Nam, bèo đƣợc sử dụng làm phân xanh khả cố định đạm 40 - 80 kg/ha/năm, làm tăng suất lúa lên từ 14 - 40% Quan hệ cộng sinh tảo lam dƣơng xỉ, sau sang khoả tử lồi Anabaena Nostoc, tạo thành nốt sần rễ Ngày ngƣời ta tìm thấy tảo lam cộng sinh với thực vật bí tử 17 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỐI QUAN HỆ GIỮA THÀNH PHẦN ĐẤT, NƢỚC VÀ THẢM THỰC VẬT TRONG HỆ SINH THÁI HUỲNH MINH HIẾU cố định đạm từ khí quyển, tƣợng sinh q trình tiến hố Những năm gần ngƣời ta nhận thấy tảo lam cộng sinh với rêu thuỳ đài (Sphagnum), khả cố định đạm loại không lớn, từ - kg/ha/năm ( Triurin - 1956) Tảo lam quan hệ cộng sinh với nấm tạo thành địa y loại địa y không nhiều, chiếm khoảng 8% số địa y (Millbank – 1974) Có thể tảo lam tảo lục cộng sinh với nấm tạo địa y Khả cố định đạm địa y thay đổi từ 01 - 10 kg/ha/năm, phụ thuộc vào loại địa y điều kiện môi trƣờng Vai trị động vật khơng xương sống q trình phân giải khống hố thực vật Có số lƣợng lớn lồi động vật khơng xƣơng sống sống đất: giun tròn, giun đất, ve, loại trùng nhiều lồi ấu trùng khác Sinh khối bọn đất vƣợt xa sinh khối chúng phần mặt đất quần xã, ví dụ rừng rộng Châu Âu gấp 120 lần Cịn số lƣợng 1m2 phải tính tới hàng triệu Thơng thƣờng, bọn có nhiều loại hình rừng, điều kiện tối ƣu Trong tầng mùn hoá, sinh vật hoại dƣỡng chiếm tới 80 - 90%, chúng ăn phân phần chết động, thực vật, phân giải khoáng hoá trực tiếp hay gián tiếp đồng thời kích thích vi khuẩn nấm tăng cƣờng hoạt động hoại dƣỡng Khi hoạt động đất, động vật không xƣơng sống cỡ lớn nhƣ giun đất tạo thành đƣờng đi, làm đất bị xáo trộn tăng độ thấm nƣớc, thống khí, phân chúng để lại đất tạo cho đất có độ phì lớn Ngƣời ta thấy trình phân huỷ thức ăn ống tiêu hố động vật khơng xƣơng sống có số trƣờng hợp có tƣợng vi sinh vật cộng sinh Vi sinh vật làm tăng khả phân giải chất hữu tổng hợp chất sinh trƣởng có nhiều vitamin Những chất với động vật có tác động tốt ruột nhƣ phân, đẩy nhanh q trình chun mơn hố mạnh mẽ, hình thành mùn cố định đạm Giun đất đóng vai trị quan trọng nhóm hoại dƣỡng tầng tạo mùn tạo điều kiện thuận lợi cho thực vật phát triển Chúng phân bố rộng rãi loại hình đổi khí hậu, nhƣng nhiều nơi đủ ẩm ấm Thông thƣờng đất, khối lƣợng giun đất lớn nhiều lần động vật không xƣơng sáng khác 18 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỐI QUAN HỆ GIỮA THÀNH PHẦN ĐẤT, NƢỚC VÀ THẢM THỰC VẬT TRONG HỆ SINH THÁI HUỲNH MINH HIẾU 3.3.3 Tính chất đất ảnh hưởng đến thảm thực vật Không phải tất yếu tố sinh thái có giá trị nhƣ phân bố thực vật quần xã thực vật Ví dụ, yếu tố thuộc thổ nhƣỡng, quan trọng độ ẩm độ phì đất nghĩa chất dinh dƣỡng đất Những yếu tố khác thuộc thổ nhƣỡng nhƣ độ chua đất mang linh địa phƣơng lớn Nếu lồi thích ứng với đất ẩm giữ đƣợc đặc điểm nơi, chí vùng ngoại biên khu phân bố Ngƣợc lại, thích nghi lồi với đất chua mối quan hệ thƣờng đƣợc biểu thị cách gián tiếp thực vật lại phụ thuộc vào đặc điểm khác đất, đất chua có điều kiện xác định Độ ẩm đất yếu tố định, vùng đất ẩm thƣờng chua, đất chua nghèo chất dinh dƣỡng Nhiều tác giả lập danh lục lồi thích đất nhiều vơi, nhƣng nhƣng lồi gặp đất trung tính đất vơi (trong điều kiện khí hậu cấu trúc đất khác nhau) Qua nhiều thí nghiệm ngƣời ta nhận thấy mọc nơi đất có nhiều vơi pH từ - mọc đƣợc vùng đất chua, nhƣ khả lấy nhiều canxi không phụ thuộc vào hàm lƣợng có đất Từ nhiều cơng trình nghiên cứu ngƣời ta cho biết ƣa vơi mọc đất trung tính đất có chứa lƣợng lớn chất trao đổi bản, nhƣ canxi trao đổi khơng hồn tồn phụ thuộc vào hàm lƣợng vơi có đất Nhƣng khơng phải tất yếu tố thay cho nhau, cá thể thực vật hay quần xã thực vật có giới hạn định độ ẩm, nhiệt độ ánh sáng chất dinh dƣỡng đất Các yếu tố sinh thái nói đƣợc coi nhân tố cịn lại nhân tố phụ Mối quan hệ thƣờng xun lồi tới độ ẩm đất đƣợc nhà nghiên cứu ý, sở đó, họ chia nhóm cây: hạn sinh, trung sinh ẩm sinh Bảng phân loại nhóm thực vật theo độ phì đất có nhƣng đƣợc sử dụng Đó nhóm nhiều dinh dƣỡng nhóm dinh dƣỡng Garda, Degerstas (1924) thuộc trƣờng phái sinh thái học Thuỵ Sỹ chia nhóm sau: A Nhóm thực vật dinh dƣỡng hẹp: Những lồi có nhu cầu địi hỏi khắt khe cấp độ đất (hẹp) Nhóm cần nhiều dinh dƣỡng: Những lồi thuộc nhóm phát triển tốt đất có độ phì cao Nhóm trung bình: Các lồi nhóm phát triển tốt đất thuộc loại trung bình 19 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỐI QUAN HỆ GIỮA THÀNH PHẦN ĐẤT, NƢỚC VÀ THẢM THỰC VẬT TRONG HỆ SINH THÁI HUỲNH MINH HIẾU Nhóm nghèo dinh dƣỡng: Các lồi nhóm phát triển tốt đất nghèo dinh dƣỡng B Nhóm thực vật dinh dƣỡng rộng: Nhóm khơng biểu rõ ràng nhu cầu cấp đất Chúng cần nhiều dinh dƣỡng nhƣng nhu cầu không thật khắt khe, biên độ cho phép rộng với chất đất hay chất đƣợc đƣa vào, đa phần trồng Đất tốt tác động nhƣ yếu tố thuận lợi, tất trồng trừ số lại cần nhiều dinh dƣỡng Cũng tƣơng tự nhƣ vậy, loài dinh dƣỡng rộng khơng có địi hỏi khắt khe, phát triển giới hạn rộng môi trƣờng đất Những nhóm trung sinh theo quan điểm không rõ ràng, tác giả khơng cho biết nhóm nghèo dinh dƣỡng lại phát triển tết đất nghèo dinh dƣỡng Bản chất vấn đề chỗ, nhóm nghèo dinh dƣỡng nhóm phức tạp Một số phát triển tốt đất nghèo dinh dƣỡng rễ chúng có nấm vi khuẩn cộng sinh Nấm tạo thành dạng nội cộng sinh, nhóm nghèo dinh dƣỡng thích đất chua, đất nghèo dinh dƣỡng thƣờng chua, đất tốt thƣờng trung tính hay kiềm Vì vậy, đa số lồi nhóm rễ chúng có nấm nội cộng sinh Nếu coi độ chua hay kiềm yếu tố phụ thực vật bậc cao nấm vi khuẩn đóng vai trị quan trọng Nhờ có rễ nấm cộng sinh mà bọn thích nghi đƣợc với đất chua tiêu chuẩn nhóm nghèo dinh dƣỡng Thƣờng gặp nhiều lồi khơng họ đậu mà họ Đỗ qun nhiều lồi họ lúa… có tƣợng cộng sinh Một dạng nhóm thích nghèo dinh dƣỡng bọn thuỷ đài (Sphagnum), chúng khơng có rễ hồn tồn khơng có rễ nấm, chung sống điều kiện đất nghèo dinh dƣỡng chua pH tốt 3,5 – 4,5 Về mặt tổ chức thể chúng có khả cho lƣợng lớn nƣớc qua, khả thích nghi với điều kiện đất nghèo dinh dƣỡng Có nhiều lồi thực vật khơng phải khơng ƣa thích với đất tốt, mà điều kiện chúng khơng cạnh tranh với loài khác nên phải sống đất nghèo dinh dƣỡng, không nên xếp chúng vào nhóm nghèo dinh dƣỡng mà nhóm dinh dƣỡng rộng Khi nghiên cứu đặc điểm sinh thái nơi sống cần phân biệt hai mặt tác động yếu tố sinh thái Ví dụ, đất đầm lầy vật lý học ẩm, nhƣng độ ẩm không đáp ứng cho thực vật phản ứng chua, mặn, mối liên kết chặt nƣớc với keo đất, nhiệt độ thấp Trong trƣờng hợp đất thuộc dạng khô sinh lý Những trƣờng hợp nhƣ nói đất tốt, song khơng đáp ứng 20 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỐI QUAN HỆ GIỮA THÀNH PHẦN ĐẤT, NƢỚC VÀ THẢM THỰC VẬT TRONG HỆ SINH THÁI HUỲNH MINH HIẾU độ phì, nghĩa thuộc loại đất nghèo sinh lý Đất nhiều ao hồ đầm lầy thuộc vào loại này, đất có nhiều khống chất nhƣng khơng lấy đƣợc Khí hậu lạnh phƣơng Bắc hay vùng núi cao thƣờng có tác động làm cho trình phân huỷ chất hữu khơng hồn tồn, dẫn đến tích luỹ than bùn đất Đặc trƣng cho loại đất thực vật thƣờng có đặc điểm cấu tạo hình thái nhƣ: nhỏ, mỏng dính vào thân có lơng hay có sáp dạng vảy, cuticul phát triển… Với thực vật hạn sinh lại hoàn tồn khác, chúng đặc trƣng cho vùng đất khơ bao gồm thực vật ƣa lạnh Rất nhiều thực vật ƣa lạnh điển hình thực vật thích đất cằn cỗi, nghèo dinh dƣỡng Nhƣng nhƣ tất hay gần nhƣ tất thực vật ƣa mạnh thực vật chịu đất cằn cỗi, ngƣợc lại thực vật thích đất cằn cỗi lại khơng chịu lạnh Thực vật ƣa lạnh đất cằn lồi sống ao hồ hay đầm lầy cịn ƣa đất cằn hạn sinh mọc vách đá 3.3.4 Thảm thực vật thị cho đất Sử dụng thảm thực vật tự nhiên làm thị điều kiện đất đai khí hậu đƣợc dùng từ lâu đặc biệt phát triển sớm Bắc Châu Mỹ, nơi trồng trọt phát triển nhanh, ngƣời Châu Âu đến chiếm Thảm thực vật tự nhiên, biết sử dụng đặc điểm chúng thị tốt điều kiện tự nhiên, từ giúp phát triển kinh tế nông nghiệp vùng Nhƣng không ý đến tính thay yếu tố sinh thái dẫn tới sai lầm lớn Một số tác giả cố gắng tìm kiếm lồi thực vật sống (bất nơi nào) khu phân bố để làm thị cho điều kiện môi trƣờng chúng sống, công việc khó tìm ra, khu phân bố lồi rộng, phần khác nơi sống khác nhau, đặc biệt khác đất Ví dụ, loài sồi bạc (Fagus Si1vatica) Anh mọc đất nhiều vơi, Châu Âu mọc thành rừng đất trung tính Vì Châu Âu khí hậu lạnh nên mọc đƣợc đất khơ Ở có thay yếu tố khí hậu thổ nhƣỡng Từ ta nói, lồi có khu phân bố rộng sống vùng có khí hậu khác nhau, khơng có giá trị thị mơi trƣờng đất Nói chung, lồi muốn có giá trị thị khu phân bố phải khơng vƣợt giới hạn tính tự nhiên nhìn vị địa lý thực vật nhỏ khu phân bố) 21 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỐI QUAN HỆ GIỮA THÀNH PHẦN ĐẤT, NƢỚC VÀ THẢM THỰC VẬT TRONG HỆ SINH THÁI HUỲNH MINH HIẾU Quần xã thực vật có giá trị thị cao hơn, lồi gặp nhiều loại đất khí hậu khác nhau, nhƣng kiểu quần xã thực vật khó tìm thấy vùng đất khác Dùng quần xã thực vật làm thị gặp nhiều khó khăn, quần xã có nhiều lồi có biên độ sinh thái rộng có điều kiện đặc biệt mơi trƣờng đất Keller (1911) nghiên cứu quần xã thảo ngun đƣa ví dụ, trƣờng hợp sậy (Phragmites) mọc thảo nguyên cỏ sát (Stipa) Phragmites ƣa ẩm nhƣng lại mọc đƣợc Stipa thảo nguyên qua nghiên cứu thấy, có rễ ăn sâu xuống tận tầng nƣớc ngầm, rễ Stipa ăn nông tầng đất khô mặt Qua nghiên cứu đất tác giả nhận thấy nƣớc ngầm đất nằm đất sâu, mùa sinh dƣỡng có thời kỳ dâng cao, sậy tồn đƣợc Ngày nay, thực vật quần xã thực vật thi đƣợc sử dụng rộng rãi thị đất, nƣớc ngầm, khí hậu đặc biệt tìm kiếm loại khống sản Ở vùng có khống sản làm cho số thực vật khơng thích hợp khơng tồn đƣợc số khác thể qua phân tích thấy hàm lƣợng chất có khống sản tăng lên bất thƣờng đến phát mỏ đất 3.3.5 Ảnh hưởng quần xã thực vật tới độ ẩm đất Ảnh hƣởng thực bì tới độ ẩm đất phức tạp, vấn đề tốt nghiên cứu thảm rừng Trong rừng có tầng thảm mục dày đặc, bao gồm lá, cành vỏ chết rụng xuống tạo thành lớp xốp Lớp thảm mục tơi xốp có tác dụng giữ độ ẩm cao khả cho qua lớn Nƣớc thảm mục tồn dạng nhƣ nƣớc mao dẫn dạng tích luỹ nƣớc trạng thái lỏng, lúc tồn hai dạng nƣớc Lớp thảm mục có khả cho độ ẩm qua lớn nên có tác dụng điều tiết cao, cho nƣớc qua ngấm vào đất; ngƣợc lại, bên bị khơ lại có tác dụng ngăn cản phơi khô lớp đất mặt Khả tác động khơng có đất mà đất dốc, rừng có tác dụng giữ ẩm cao Ngồi ra, cịn tham gia vào việc ngăn cản dòng chảy bề mặt, mà chuyển động nằm ngang bị làm chậm lại, lƣợng lớn nƣớc ngấm vào đất, phần đƣợc tích chứa lớp thảm mục Ở vùng đất hay nơi có độ dốc khơng lớn, rừng có tác dụng nâng cao mực nƣớc ngầm rõ rệt so với nơi khơng có rừng, nhờ có rừng mà dịng chảy nhỏ bề mặt khơng bị cạn Vƣsơtski (1938) qua q trình nghiên cứu thấy rằng, rừng có tác 22 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỐI QUAN HỆ GIỮA THÀNH PHẦN ĐẤT, NƢỚC VÀ THẢM THỰC VẬT TRONG HỆ SINH THÁI HUỲNH MINH HIẾU dụng làm tăng bay nƣớc đất, giúp cho đất khơng bị lầy hố; ngƣợc lại nâng cao độ ẩm cho đất, ngoại trừ lớp đất mặt Viện nghiên cứu rừng liên bang Xô Viết qua nghiên cứu thời kỳ khô hạn kéo dài đến kết luận mực nƣớc ngấm rừng bị giảm sút Trong thực tế, mực nƣớc ngầm phụ thuộc lớn vào điều kiện thời tiết Vì mùa mƣa mực nƣớc ngầm dâng cao so với bên ngồi, cịn mùa khô mực nƣớc ngẫm lại giảm Nhƣng sau mùa khơ mà có mƣa lớp đất mặt rừng lại hút ẩm nhiều so với chỗ trống Tuy nhiên, mực nƣớc ngầm thấp lúc quan hệ với thiếu ẩm đất rừng, thời kỳ mƣa ẩm đất rừng tích ẩm cao thời kỳ khô khả bay qua lá, đất lớn lên, thời kỳ khơ góp phần làm giảm bốc vùng đất xung quanh Vì nói, vai trị điều tiết độ ẩm rừng cần đƣợc đánh giá không theo ảnh hƣởng đến độ ẩm đất, mà cịn theo ảnh hƣởng chế độ ẩm đất khơng khí Nhƣ rừng khơng có giá trị làm khơ mà cịn có giá trị điều hồ khơng khí 3.3.6 Ảnh hưởng quần xã thực vật tới nhiệt độ đất Berk có nghiên cứu lý thú làm sáng tỏ khác chế độ, nhiệt đất rừng thảo nguyên Ông nhận thấy rằng, đất đồng cỏ vào mùa hè lạnh ngồi chỗ trống cịn đất dƣới thảo ngun lại ấm Đối với vùng ôn đới, rõ ràng ảnh hƣởng lớn lớp phủ thực vật nhiệt độ đất thảm thực vật có tác dụng giữ tích luỹ tuyết nhiều hơn, lâu Khả kiểu thảm khác khác Theo quan sát Đ.P.Burnatski I.K Vinokurova (1952) biến động nhiệt đất thảo nguyên rừng (rất gần địa lý) độ sâu 20cm, nhận thấy thay đổi suốt mùa sinh dƣỡng Mùa xuân nhiệt đất rừng cao ngồi thảo ngun, mùa hè đất ngồi thảo ngun lại nóng Ở độ sâu 50 cm mùa hè nhiệt độ đất rừng lại cao đất thảo nguyên Với vùng nhiệt đới, thảm thực vật có tác đụng điều hoà nhiệt thảm thực vật dày, lớn vai trị điều tiết cao, nhiệt lớp đất mặt biến động ngày năm Mùa hè lớp đất mặt đồi trọc bị đốt nóng tới 600 Thảm thực vật có tác dụng ngăn cản đốt nóng cƣờng độ ánh sáng cao, có khả toả nhiệt ngăn cản phát tán nhiệt nguồn chiếu sáng giảm hay khơng có 23 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỐI QUAN HỆ GIỮA THÀNH PHẦN ĐẤT, NƢỚC VÀ THẢM THỰC VẬT TRONG HỆ SINH THÁI HUỲNH MINH HIẾU 3.3.7 Ảnh hưởng thảm thực vật tới đất Mỗi kiểu thảm thực vật đặc trƣng cho kiểu đất xác định Ví dụ vùng ơn đới thảo ngun đặc trƣng cho đất đen, rừng đặc trƣng đất potdôn Các kiểu đất có khác hàng loạt bêu cụ thể nhƣ màu sắc, đặc tính lý học, hố học hệ vi sinh vật học… Tƣơng tự, nhiệt đới kiểu thảm có kiểu đất đặc trƣng Ngày nay, ngƣời ta biết nhiều tác động thảm thực vật đất X.V Donn (1950) cho biết, với đất rừng ơn đới rừng Vân Sam (Picea orientalis) so với rừng Linh Sam (Abies nordmaniana) lấy từ đất lƣợng lớn can xi nhƣng sắt nhôm Lớp thảm mục Vân Sam bị phân giải chậm nên dự trữ canxi không kịp bổ sung cho đất, Linh Sam lớp thảm mục bị phân giải nhanh Vì đất dƣới rừng Vân Sam sớm bị chua đi, đất dƣới rừng Linh Sam trung tính hay chua/ tích tụ nhiều canxi lớp đất mặt Dƣới rừng Vân Sam hình thành đất pơtdơn, dƣới rừng Linh Sam hình thành đất rừng màu xám điển hình Tác động lồi gỗ tối đất hồn tồn khơng giống nhau, phụ thuộc vào đặc điểm đất vùng Mỗi kiểu thảm thực vật khác hình thành tập hợp lồi vi sinh vật nấm khác nhau, từ làm cho đất biến đổi màu sắc hay tính chất theo hƣởng khác Thảm thực vật tồn làm môi trƣờng đất thay đổi, nhiều trƣờng hợp biến đổi khơng có lợi, đến thay chúng quần xã khác Ví dụ thảm thực vật ƣa nƣớc tác dụng đất theo hƣớng làm giảm lƣợng nƣớc, điều kiện khí hậu xác định đến thảm thực vật khác thay thế, thảm khơng thích nhiều nƣớc Ngồi thảm thực vật, khí hậu đội đổi phụ ảnh hƣởng lớn đến hình thành kiểu đất Thảm thực vật quan hệ với hệ động vật đất, vi sinh vật có đóng góp quan trọng vào hình thành kiểu đất, làm cho đất đƣợc tạo thành từ đá mẹ tích luỹ, phân giải chất hữu Đồng thời với trình tác động vào đất thảm thực vật tác động lên khí hậu vùng 24 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỐI QUAN HỆ GIỮA THÀNH PHẦN ĐẤT, NƢỚC VÀ THẢM THỰC VẬT TRONG HỆ SINH THÁI HUỲNH MINH HIẾU KẾT LUẬN Qua trình nghiên cứu, ta thấy đƣợc tầm quan trọng thành phần đất, nƣớc thảm thực vật hệ sinh thái Đặc biệt, chúng có mối quan hệ tƣơng hỗ lẫn Nếu thiếu thành phần thành phần cịn lại bị ảnh hƣởng Nếu xét mức độ rộng lớn, hệ sinh thái gồm nhiều thành phần bao gồm vơ sinh, chúng có vơ số mối quan hệ tƣơng hỗ chồng chéo lẫn Nếu thành phần bị tổn thƣơng làm cho hệ sinh thái cân Nếu hệ sinh thái cân ảnh hƣởng lớn đến sống ngƣời Vì vậy, bảo vệ hệ sinh thái cách toàn diện bền vững 25 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com MỐI QUAN HỆ GIỮA THÀNH PHẦN ĐẤT, NƢỚC VÀ THẢM THỰC VẬT TRONG HỆ SINH THÁI HUỲNH MINH HIẾU TÀI LIỆU THAM KHẢO HỒNG CHUNG (2004), ĐỒNG CỎ VÙNG NÚI PHÍA BẮC VIỆT NAM, NXB NƠNG NGHIỆP HỒNG CHUNG (2005), QUẦN XÃ HỌC THỰC VẬT, NXB GIÁO DỤC LÊ HUY BÁ (2004), MÔI TRƢỜNG, NXB ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM LÊ VĂN KHOA (2003), ĐẤT VÀ MÔI TRƢỜNG, NXB GIÁO DỤC SCHMTTHUSEN J (1976), ĐỊA LÝ ĐẠI CƢƠNG THẢM THỰC VẬT (BẢN DỊCH) NXB KHOA HỌC KỸ THUẬT, HÀ NỘI THÁI VĂN TRỪNG (1970 1978), THẢM THỰC VẬT RỪNG VIỆT NAM NXB KHOA HỌC KỸ THUẬT, HÀ NỘI 26 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... MỐI QUAN HỆ GIỮA THÀNH PHẦN ĐẤT, NƢỚC VÀ THẢM THỰC VẬT TRONG HỆ SINH THÁI HUỲNH MINH HIẾU KHÁI NIỆM HỆ SINH THÁI VÀ CẤU TRÚC CỦA HỆ SINH THÁI 1.1 Định nghĩa Hệ sinh thái tổ hợp quần xã sinh vật. .. khác hệ, tất nhiên phải trả giá, nhiều đắt Để làm rõ mối tƣơng quan thành phần hệ sinh thái, em xin nghiên cứu “MỐI QUAN HỆ GIỮA THÀNH PHẦN ĐẤT, NƯỚC VÀ THẢM THỰC VẬT TRONG HỆ SINH THÁI”, thành phần. .. luanvanchat@agmail.com MỐI QUAN HỆ GIỮA THÀNH PHẦN ĐẤT, NƢỚC VÀ THẢM THỰC VẬT TRONG HỆ SINH THÁI HUỲNH MINH HIẾU 2.3 Thảm thực vật Thảm thực vật hệ sinh thái: bao gồm loài thực vật thân thảo (khơng