Cá thể và môi trường

SINH THÁI HỌC Ecology TS.Nguyễn Thị Mai Email: ngtpmai@gmail.com MỤC TIÊU MÔN HỌC Phân biệt áp dụng khái niệm đặc trưng quần thể, quần xã hệ sinh thái So sánh đặc trưng sinh thái học cá thể, sinh thái học quần thể, sinh thái học hệ sinh thái Hiểu rõ phát triển tiến hóa hệ sinh thái sinh Vận dụng mối quan hệ thống sinh vật với môi trường bao quanh nghiên cứu chun sâu phịng thí nghiệm ngồi mơi trường sống TS Nguyễn Thị Mai CHUẨN ĐẦU RA CỦA MÔN HỌC TS Nguyễn Thị Mai TÀI LIỆU THAM KHẢO Vũ Trung Tạng (2002) Cơ sở Sinh thái học, NXB Giáo Dục Nguyễn Thị Loan (2014) Sinh thái Cơ sở, NXB ĐH Quốc gia Hà Nội Jane B Reece, Lisa A Urry, Michael L Cain, Steven A Wasserman, Peter V Minorsky, Robert B Jackson (2013) Biology (10th edition), Pearson Education, 1393 pages Lindenmayer, D.B., Likens, G.E., (2010) Effective Ecological Monitoring Csiro Publish-ing, Collingwood, Australia TS Nguyễn Thị Mai HÌNH THỨC ĐÁNH GIÁ  Số tín chỉ: 2TC  Tổng điểm đánh giá: 10 điểm = 100% Trong đó: - Chuyên cần, thái độ học tập, thảo luận lớp: 20 % - Kiểm tra kỳ; Seminar; Tiểu luận chuyên đề: 20% - Thi kết thúc môn học (tự luận trắc nghiệm): 60% TS Nguyễn Thị Mai 5/2/2020 YÊU CẦU MÔN HỌC TT Nội dung Trọng Quy định số Chuyên cần, thái 10 buổi – Dự lớp tham 10% độ học tập gia xây dựng Bài tập nhóm nhỏ Kiểm tra kỳ; Tiểu luận Bài thi kết thúc học phần TS Nguyễn Thị Mai – Lấy điểm trung bình 10% bài- Bắt buộc - trắc nghiệm tự luận 20% - Bắt buộc - Tự luận 60% trác nghiệm (60 phút) 5/2/2020 The science of ecology includes everything from global processes (above), the study of various marine and terrestrial habitats (middle) to individual interspecific interactions like predation and pollination (below) What is Ecology? TS Nguyen Thi Mai_ Faculty of Science Ecology is… The study of the interactions between living organisms and their biotic and abiotic environments Ecology is therefore the study of the relationship of plants and animals to their physical and biological environment TS Nguyen Thi Mai_ Faculty of Science  Định nghĩa Sinh thái học gì? Sinh thái học (STH) khoa học sinh học, nghiên cứu mối quan hệ sinh vật với sinh vật sinh vật với môi trường mội mức tổ chức, từ cá thể, quần thể đến quần xã sinh vật hệ sinh thái TS Nguyễn Thị Mai Các giai đoạn phát triển Sinh thái học 10  Thuật ngữ Sinh thái học xuất lần vào kỷ thứ 19 Hackel đưa vào năm 1866: nghiên cứu chủ yếu Sinh thái cá thể thực vật, Sinh thái cá thể động vật  Đầu kỷ 20 nghiên cứu: Sinh thái học quần xã sinh vật, gồm động vật, thực vật (có vi sinh vật)  Những năm 1920, STH phát triển bước quan trọng nghiên cứu hệ sinh thái đơn vị sở  Từ 1930 đến STH sâu nghiên cứu Sinh thái học ứng dụng, nghiên cứu ứng dụng vào hệ sinh thái nông nghiệp, HST đô thị, sức khoẻ HST bảo vệ mơi trường, TS Nguyễn Thị Mai Vai trị chất khí đời sống sinh vật 39 - Thành phần khí bao quanh trái đất với bề dày 100km tính từ mặt đất, ổn định: 78% thể tích nitơ, 21% ơxy, 0,03% cacbonic, lại 1,07% nước, bụi , vi khuẩn khí khác - Vai trị chu trình chất khí sinh viên tự nghiên cứu tài liệu tham khảo TS Nguyễn Thị Mai  Nước độ ẩm 40  Nước tồn dạng: lỏng, khí rắn  Nước phân bố không hành tinh: Nước đại dương chiếm 97% tổng lượng nước tồn trái đất Trong 3% cịn lại băng cực nước ngầm  Tổng lượng nước trái đất sử dụng có 0,003% lượng nước tham gia trực tiếp vào vịng tuần hồn nước  Lượng mưa phân bố không theo vĩ độ địa lý: Vùng nhiệt đới xích đạo (2.000mm/năm đến 10.000mm/năm) vùng hoang mạc (250mm/năm) TS Nguyễn Thị Mai 41  Vai trò nước sống trái đất  Nước thành phần cấu tạo nên tế bào sinh vật - Nước thể sinh vật chiếm 50-70 % khối lượng thể - Động vật thủy sinh chiếm đến 90 - 99%, riêng sứa chiếm đến 99%  Nước môi trường sống thuỷ sinh vật, môi trường cho phản ứng sinh hoá diễn tế bào thể sống  Nước đất có vai trị quan trọng cho thực vật tạo nên suất sơ cấp TS Nguyễn Thị Mai 42 Nước, Độ ẩm đời sống sinh vật cạn  Sinh vật sống cạn chịu ảnh hưởng độ ẩm khơng khí Chia làm nhóm: - Nhóm ưa ẩm: lồi ưa sống nơi có độ ẩm cao gần bão hịa - Nhóm chịu khơ hạn: sinh vật thích nghi với nơi khơ, thường xun có độ ẩm thấp - Nhóm ưa ẩm vừa: dạng trung gian TS Nguyễn Thị Mai - Rễ thường hút nước khe đất 43 có đường kính 0,2 – 0,8  m - Sự thích nghi thực vật điều kiện khơ hạn + Tích nước thể: thân (xương rồng), lá, củ + Chống thoát nước phương thức: Thu nhỏ thành dạng gai kim; rụng lá, giảm bớt lỗ khí khổng, lỗ khí nằm sâu mơ lá; trốn + Tăng khả tìm nguồn nước: rễ dài để chui sâu lan rộng, hình thành rễ phụ (cây Si; Đa) TS Nguyễn Thị Mai 44 Sự thích nghi động vật điều kiện khơ hạn Hình thành tập tính sinh lý: thải phân khơ, tiết nước tiểu, sử dụng nước nội bào cách ơxy hố mỡ dự trữ Lạc đà Hình thái: Vỏ bọc khơng thấm nước, tuyến mồ phát triển Tập tính sống: trốn nóng ngủ hè TS Nguyễn Thị Mai 45 Nước đời sống thủy sinh vật - Nước môi trường sống thủy sinh vật - Sinh vật sống nước chia làm nhóm:  Nhóm sống trôi (Phyto – Zooplankton) sinh vật màng nước  Nhóm bơi lội giỏi (Nekton)  Nhóm sống đáy (Phyto – Zoobenthos) TS Nguyễn Thị Mai 46  Muối khoáng đời sống sinh vật  Muối tham gia vào thành phần cấu trúc chất sống thành phần khác thể Khoảng 40 nguyên tố hố học có thành phần chất sống  Các muối khoáng cần cho quang hợp thực vật trao đổi chất động vật chia làm loại:  Nguyên tố đại lượng, loại nguyên tố chiếm khoảng  0,2% khối lượng khô chất hữu cơ, bao gồm nhóm: - Nhóm chiếm  1% có cacbon, ơxy, hydro, nitơ, phốt - Nhóm chiếm  0,2 đến 1% có lưu huỳnh, clo, kali, natri, canxi, magiê, sắt, đồng TS Nguyễn Thị Mai 47  Nguyên tố vi lượng loại nguyên tố cần với số lượng ít, thường dạng vết < 0,2% khối lượng khô chất hữu cơ: nhôm, iot, mangan, coban, niken, silic,  Muối dinh dưỡng vừa yếu tố điều chỉnh, vừa yếu tố giới hạn trường hợp thiếu muối thừa muối TS Nguyễn Thị Mai 48 Liên quan đến áp suất thẩm thấu chênh lệch nồng độ muối thể nồng độ muối môi trường, sinh vật biển chia làm nhóm:  Sinh vật biến thẩm thấu: sinh vật mà áp suất thẩm thấu biến thiên theo áp suất thẩm thấu môi trường  Sinh vật đồng thẩm thấu: sinh vật mà áp suất thẩm thấu thể ổn định độc lập với áp suất thẩm thấu môi trường  Sinh vật giả đồng thẩm thấu: sinh vật biến thẩm thấu sống mơi trường có độ muối ổn định TS Nguyễn Thị Mai 49  Nhóm sinh vật di cư từ biển vào sông, hay từ sông biển có chế riêng để điều chỉnh áp suất chiều: - Từ nước biển: lấy muối qua đường miệng mang, thải nước nước tiểu nhạt - Từ biển vào nước ngọt: lấy nước qua miệng, thải muối qua mang nước tiểu TS Nguyễn Thị Mai  Lửa yếu tố sinh thái 50  Tham gia vào lịch sử hình thành thảm thực vật, kéo theo hệ động vật thường làm chậm lại trình diễn (làm cho HST trẻ lại)  Đối với loài thực vật lau, sậy, cỏ, sau mùa sinh dưỡng, bị cháy, tro phần mặt đất trả lại chất khống cho đất, cịn phần thân, gốc đất khơng bị cháy phát triển nhanh vào mùa sinh dưỡng sau có nhiều chất dinh dưỡng Nơng dân thường đốt đồng sau thu hoạch để lợi dụng ưu điểm  Những đám cháy lớn (cháy rừng, núi lửa) đốt đồng cỏ khơng quản lý gây huỷ hoại hệ sinh thái, huỷ diệt quần xã sinh vật TS Nguyễn Thị Mai Những yếu tố sinh thái đặc biệt 51 Các loài động vật, thực vật phải thích nghi, chia sẻ cạnh tranh không gian sống, tạo phân bố theo tầng, tính lãnh thổ phân chia nguồn sống Thời gian tạo chu kỳ hoạt động sống khác (nhịp điệu sinh học ngày đêm, mùa, năm, thuỷ triều, ngủ đông, ngủ hè, di cư), thời gian phát triển giai đoạn tồn vịng đời, tuổi sinh sản, TS Nguyễn Thị Mai Tập tính sinh vật 52 o Tính hướng: hướng quang, hướng theo dịng khơng khí, dịng chảy, o Tập tính dựa sở phản xạ không điều kiện: Tạo phản ứng định nhờ quan cảm giác liên hệ với thần kinh thông qua cung phản xạ xinap Ví dụ: Hoạt động vồ mồi vật ăn thịt xác định bằng: thị giác —> truyền thông tin não qua nơron thần kinh với điều chỉnh tín hiệu truyền xinap —> —> vận động Số lượng xinap cung phản xạ nhiều tính phức tạp tập tính tăng o Hoạt động tự phát: Co bóp tạo cử động, co thân tạo dòng nước,… TS Nguyễn Thị Mai 53 o Tập tính có động lực: liên quan đến nhu cầu đời sống sinh vật: làm tổ, ghép đôi, lãnh thổ, … o Sự học tập (Phản xạ có điều kiện): trình tích luỹ kinh nghiệm, có liên quan đến trì hồi tưởng thơng tin nhận được, thường có hướng dẫn cá thể trưởng thành có bắt chước (săn mồi) o Tập tính xã hội: hình thành bầy, đàn có tổ chức mức độ khác TS Nguyễn Thị Mai