Chuong 2 co so sinh thai hoc cac yeu to gioi han

Chƣơng 2: CƠ SỞ SINH THÁI HỌC yếu tố sinh thái giới hạn môi trƣờng Đào Thanh Sơn Khoa Môi trƣờng Tài nguyên Đại hoc Bách Khoa TP HCM Mục tiêu Cung cấp kiến thức yếu tố sinh thái môi trƣờng; Bƣớc đầu nắm đƣợc yếu tố sinh thái ảnh hƣởng đến sinh vật CÁC YẾU TỐ SINH THÁI GIỚI HẠN CỦA MÔI TRƢỜNG 2.1 CÁC YẾU TỐ SINH THÁI CỦA MÔI TRƢỜNG 2.2 CÁC YẾU TỐ SINH THÁI CỦA MÔI TRƢỜNG VÔ SINH 2.3 CÁC YẾU TỐ SINH THÁI CỦA MÔI TRƢỜNG HỮU SINH 2.4 MỘT SỐ QUY LUẬT CƠ BẢN CỦA SINH THÁI HỌC 2.5 SINH THÁI HỌC ỨNG DỤNG 2.1 CÁC YẾU TỐ SINH THÁI CỦA MÔI TRƢỜNG Yếu tố sinh thái Yếu tố vô sinh Ánh sáng Đất, nƣớc, khí Nhiệt độ Muối, gió, thủy triều… Yếu tố hữu sinh Quan hệ cá thể quần thể Quần xã 2.1 CÁC YẾU TỐ SINH THÁI CỦA MƠI TRƢỜNG 2.1.1 Các yếu tố có chu kỳ sơ cấp 2.1.2 Các yếu tố có chu kỳ thứ cấp 2.1.3 Các yếu tố khơng có chu kỳ 2.1.1 Các yếu tố có chu kỳ sơ cấp Ánh sáng Thủy triều Yếu tố có chu kỳ sơ cấp Nhiệt độ Mặt trăng Ngày Mùa Năm 2.1.1 Các yếu tố có chu kỳ sơ cấp Những phản ứng với mùa chiếu sáng thể phản ứng quang chu kỳ Dựa ngƣời ta chia khí hậu trái đất thành vùng lớn có hạn chế phân bố lồi Sự thích nghi thể yếu tố chu kỳ (nhịp sinh học) 2.1.2 Các yếu tố có chu kỳ thứ cấp Sự biến đổi yếu tố hậu yếu tố chu kỳ sơ cấp Ví dụ: độ ẩm phụ thuộc vào t0, mƣa chu kỳ mùa; ánh sáng phụ thuộc vào chu kỳ ngày, mùa; Tỷ lệ CO2 hay oxy hòa tan nƣớc phụ thuộc vào chu kỳ ngày Theo nguyên tắc chung yếu tố có chu kỳ thứ cấp làm thay đổi độ phong phú số loài V-clip thay đổi thực vật vùng ôn đới năm 2.1.3 Các yếu tố khơng có chu kỳ Gió Yếu tố khơng có chu kỳ Hoạt động phát triển KT-XH Bão Đám cháy Sự thiếu thích nghi thƣờng xuyên SV Những yếu tố điều hịa mật độ cá thể khu vực định 2.2 CÁC YẾU TỐ SINH THÁI CỦA MÔI TRƢỜNG VÔ SINH 2.3.1 Ánh sáng 2.3.2 Nhiệt độ 2.3.3 Nƣớc 2.3.4 Đất 2.3.5 Muối khống 2.3.6 Khí 2.4.4 Quy luật giới hạn sinh thái Định luật tối thiểu Liebig (1840): Chất có hàm lượng tối thiểu điều khiển suất, xác định đại lượng tính ổn định mùa màng theo thời gian Định luật chống chịu Shelford (1913): Các sinh vật giới hạn đặc trưng tối thiểu sinh thái tối đa sinh thái Khoảng hai đại lượng giới hạn chống chịu hay giới hạn sinh thái 2.4.4 Quy luật giới hạn sinh thái Từ định luật này, Odum (1971) đƣa số nhận xét xung quanh quy luật giới hạn sinh thái: Các SV có giới hạn ST rộng yếu tố ST nhƣng lại có giới hạn ST hẹp yếu tố khác Những SV có giới hạn ST rộng tất yếu tố ST thƣờng có phạm vi phân bố rộng Nếu có yếu tố ST khơng thích hợp cho cá thể SV, giới hạn ST yếu tố ST khác bị thu hẹp Giới hạn chống chịu cá thể giai đoạn sinh sản, hạt, trứng, bào thai, mầm, ấu trùng thƣờng hẹp giai đoạn trƣỏng thành nhƣng không sinh sản SINH THÁI HỌC ỨNG DỤNG Mối liên quan bệnh tật thay đổi khí hậu tồn cầu Hiện tƣợng trái đất ấm dần lên làm cho cân bệnh tật, tốc độ bùng phát ngƣời bị rối loạn khơng vùng nhiệt đới mở rộng hai cực Sự bùng phát ca nhiễm bệnh đƣợc kiểm soát tốc độ phát triển muỗi côn trùng khác SINH THÁI HỌC ỨNG DỤNG Những số liệu gần bổ sung cho quan sát này: Ở Rwanda (1987), nhiệt động trung bình năm tăng 10C liên quan đến số ca sốt rét tăng đến 337% loài muỗi di chuyển vào vùng núi mà trƣớc khơng có Cịn lồi muỗi mang bệnh sốt xuất huyết sốt vàng da mở rộng phạm vi hoạt động lên vùng núi cao quốc gia nhƣ Colombia, India Kenya SINH THÁI HỌC ỨNG DỤNG Trái đất ấm dần lên mở rộng phạm vị ảnh hƣởng bệnh nhiệt đới Bệnh Sinh vật truyền bệnh Số ngƣời gặp rủi ro Số ngƣời bị lây nhiễm Vùng phân bố Sốt rét Muỗi 2.100.000.000 250.000.000 Sán máng Ốc nƣớc 600.000.000 200.000.000 - nt - ++ Giun Muỗi 900.000.000 90.000.000 - nt - + Giun u Côn trùng đen 90.000.000 18.000.000 Châu Phi Mỹ La tinh + Trùng mũi khoan Muỗi tsetse (bệnh ngủ) 50.000.000 25.000 Nhiệt đới châu Phi + Sốt xuất huyết Muỗi Chƣa ƣớc tính Chƣa ƣớc tính Nhiệt đới ++ Sốt vàng da Muỗi - nt - - nt - Nhiệt đới Nam Mỹ châu Phi + Nhiệt đới, cận nhiệt đới Vùng xảy +++ SINH THÁI HỌC ỨNG DỤNG Trên 600 triệu ngƣời bị ảnh hƣởng, có khoảng triệu ngƣời chết Ở Hoa Kỳ không tránh khỏi: Một đợt bùng phát bệnh viêm đƣờng hô hấp hantavirus gây giết chết 27 ngƣời phía Tây Nam Hoa Kỳ có liên quan đến El Nino SINH THÁI HỌC ỨNG DỤNG Một kết nghiên cứu ƣớc tính khoảng kỷ nhiệt độ trái đất tăng lên 30C số ca sốt rét tăng thêm khoảng 50 – 80 triệu ngƣời Tuy nhiên, số chuyên gia bệnh truyền nhiễm thay đổi khí hậu, chăm sóc sức khỏe cộng đồng bị tải Chứng minh cho quan điểm này, nhà nghiên cứu dịch tễ học lƣu ý Đơng Nam Hoa Kỳ có khả bị ảnh hƣởng bệnh sốt xuất huyết - bệnh xuất vùng Caribe SINH THÁI HỌC ỨNG DỤNG Nhiệt độ mùa Hè Đông Nam Hoa Kỳ cao vùng Caribê Nhƣng nhờ vào cơng tác chăm sóc sức khỏe cộng đồng (kiểm sốt bệnh có chƣơng trình vaccin), bệnh xuất huyết không xảy Hoa Kỳ Tuy nhiên, động vật hoang dã khơng tránh khỏi tác động thay đổi khí hậu nên dễ bị tổn thƣơng xuất bệnh SINH THÁI HỌC ỨNG DỤNG 10 tác động kỳ lạ hiệu ứng nhà kính Nhiệt độ tăng, băng tan chảy, mực nƣớc biển dâng lên tƣơng lai gần phần tác động xấu hiệu ứng nhà kính Con ngƣời hắt nhiều hơn: Trong suốt vài thập kỷ qua, số ngƣời mắc bệnh dị ứng theo mùa hen suyễn ngày tăng lên SINH THÁI HỌC ỨNG DỤNG Động vật di cƣ lên đồi núi: Tiêu biểu cho thay đổi vị trí sống chuột, sóc chuột sóc Thực vật bùng nổ Bắc Cực: Tình trạng tan chảy băng Bắc Cực gây vơ số vấn đề với động vật thực vật Vĩ độ thấp; nhƣng lại tạo điều kiện thuận lợi cho thực vật Vĩ độ cao, vùng cực SINH THÁI HỌC ỨNG DỤNG Sự biến hồ: 125 hồ Bắc Cực biến vài thập kỷ qua Nhiều cơng trình biến dạng: Tình trạng biến lớp băng vĩnh cửu bên dƣới bề mặt trái đất khiến cho tƣợng co rút mặt đất xảy thƣờng xuyên hơn, tạo nhiều vết nứt làm biến dạng nhiều cơng trình sở hạ tầng SINH THÁI HỌC ỨNG DỤNG Nhịp sinh học động vật thay đổi Do thực vật nở hoa sớm hơn, động vật ăn cỏ, dƣới tác động nhịp sinh học, không kịp sinh cao vào thời gian mà lƣợng thức ăn dồi Chỉ lồi điều chỉnh đƣợc nhịp sinh học có hội trì nịi giống SINH THÁI HỌC ỨNG DỤNG Vệ tinh quay nhanh hơn: Lƣợng carbon dioxide tầng ngồi khí tăng lên ngày, khiến khơng khí trở nên lạnh ổn định Khi khí ổn định lực cản mà chúng tạo giảm đi, khiến cho vệ tinh quay nhanh Chiều cao dãy núi tăng lên: Trong suốt 4.000 năm qua, sức nặng lớp băng tác động động xuống bề mặt trái đất, khiến dãy núi lún xuống SINH THÁI HỌC ỨNG DỤNG Các kỳ quan đứng trƣớc nguy bị hủy diệt: Hiệu ứng nhà kính phá hủy kỳ quan với tốc độ nhanh khủng khiếp 10 Cháy rừng xảy thƣờng xuyên hơn: Sự tăng lên nhiệt độ tình trạng tan sớm tuyết nguyên nhân khiến lửa dễ xuất lan khu rừng TÓM TẮT BÀI THẢO LUẬN