Bài 2 nhận thức các hệ sinh thái với phương pháp luận hệ thống (bộ môn phân tích hệ thống môi trường)

Bài NHẬN THỨC CÁC HỆ SINH THÁI VỚI PHƯƠNG PHÁP LUẬN HỆ THỐNG Mục tiêu Bài 2: Giúp người học vận dụng cách tiếp cận hệ thống vào việc nhận thức quy luật hệ sinh thái – sở tảng quản lý môi trường Nhận biết phát triển khái niệm hệ sinh thái sinh thái học Nhận dạng đối tượng hệ sinh thái thực tế quản lý môi trường Cấu trúc hệ sinh thái tự nhiên: Sinh vật môi trường tự nhiên Các tiến trình biến đổi HST Tự nhiên:vật chất – lượng- chủng lọai Các quy luật thay đổi theo thời gian thành phần tự nhiên hệ STNV Ý NGHĨA VÀ SỰ CẦN THIẾT CỦA VIỆC NHẬN THỨC CÁC HỆ SINH THÁI BẰNG PHƯƠNG PHÁP LUẬN HỆ THỐNG + Phân tích hệ thống để xây dựng mơ hình sinh thái + Ứng dụng phân tích hệ sinh thái xây dựng báo cáo trạng, đánh giá tác động môi trường + Xác định phạm vi qui mơ phân tích mơi trường + Sự tương tác thích nghi sinh vật yếu tố môi trường SỰ PHÁT TRIỂN CỦA KHÁI NiỆM HỆ SINH THÁI Hình 2.1: Sự phát triển khái niệm hệ sinh thái theo phương pháp luận hệ thống 2.1) Khái niệm hệ sinh thái tự nhiên Hình 2.2: Sự tích hợp thành hệ sinh thái hệ sinh thái “tự nhiên” (ecosystem), khái niệm tổ chức có ý niệm khơng gian hệ thống bao gồm thành phần hữu sinh (sinh) vơ sinh (thái) có áp dụng với nhiều cấp độ khơng gian, từ kích thước giọt phân hành tinh Ví dụ, tồn thể khu vực sa mạc nghiên cứu hệ sinh thái Tương tự vậy, làng ốc đảo hay cánh đồng ốc đảo sa mạc phân biệt hệ sinh thái Hình 2.3: Sơ đồ đơn giản hệ sinh thái tự nhiên 2.2) Khái niệm hệ sinh thái nhân văn Hình 2.4 a,b: Các mơ hình đơn giản hệ sinh thái nhân văn 2.3) Hệ sinh thái tích hợp (đơ thị cơng nghiệp) nhấn mạnh vai trị hệ thống công nghệ- kỹ thuật (các nhà máy, phương tiện giao thơng hệ thống chuyển hóa vật chất lượng người tạo ra) hệ sinh thái đô thị, cấu thành từ hệ con: hệ thống công nghệ kỹ thuật – hệ sinh thái tự nhiên – hệ xã hội: Hình 2.5 : Tiếp cận hệ thống tích hợp : hệ kỹ thuật – hệ xã hội hệ tự nhiên 2.3) Hệ sinh thái tích hợp (đơ thị cơng nghiệp) Thành phần tự nhiên: Sinh vật + Môi trường vật lý Thành phần kỹ thuật – Công nghệ + Khu CN Khu CX + Nhà máy + Phương tiện giao thông Hình 2.6: Mơ hình hệ sinh thái tích hợp Thành phần xã hội: + Gia đình + HT tổ chức trị + Hệ thống sản xuất + HT Giáo dục + HT Tập quan – lễ hội + Hệ thống luật pháp + CÁC NGUYÊN LÝ CHUNG VỀ HỆ SINH THÁI 2.1) Nguyên lý cấu trúc thành phần tự nhiên Nhóm yếu tố vơ sinh hay môi trường nội hệ Môi trường nội hệ hay yếu tố lý hóa tất loại hệ biểu mơi giới mơi trường chính: đất - nước khơng khí Trong bao gồm: Những chất vô (C, N, CO2, H2O, .) tham gia vào tiến trình biến đổi, sinh thái học cổ điển gọi chu trình tuần hồn vật chất Những chất hữu cơ: (protein, gluxit, lipit chất mùn hữu .) liến kết thành phần hữu sinh vô sinh Chế độ khí hậu (nhiệt độ yếu tố vật lý khác) + Tiến trình biến đổi tài (dịng tiền) Biến đổi kinh tế – tài xảy ro phạm vi hệ kinh tế xã hội Trong phạm vi nghiên cứu quản lý môi trường, đặc biệt nghiên cứu liên quan đến lập dự án đánh giá tác động môi trường, dự án sản xuất hơn, ngăn ngừa, kiểm sóat nhiễm, nhà quản lý cần phải quan tâm đến dịng tài dự án, nhận biết chi phí lợi ích để có cho nhà lãnh đạo định 2.3.6 Các chế tương tác hệ sinh thái nhân văn cận kề: 2.3.6.1) Cơ chế vận chuyển (vectors): Gió mang nhiều thứ bao gồm: lượng, nhiệt,nước, bụi, khí sương chất gây ô nhiểm, tuyết, âm thanh, hạt giống, bào tử, nhiều côn trùng nhỏ nhện Nước ngầm mặt đất mang chất khống dinh dưỡng, hạt giống, trùng, rác cống, phân bón nhiều chất độc Các loài biết bay (chim, dơi, ong) mang hạt giống, bào tử, côn trùng cánh cắp chân, mang hạt giống ruột Các loài vật sống mặt đất (động vật có vú lồi bị sát) mang loài vật khác trái nhỏ bên hạt giống bên ruột thải dạng phân người mang nhiều loại-không bám vào quần áo, bên ruột mà vật chứa phương tiện chuyên chở nhiều loại (cơ giới, bán giới) 2.3.6 Các chế tương tác hệ sinh thái nhân văn cận kề [2] 2.3.6.2) Các lực (Forces): a) Sự khuếch tán lực chuyển dịch vật chất trạng thái hòa tan trạng thái dung dịch từ nơi có nồng độ cao sang nơi có nồng độ thấp Ví dụ, nhà máy xã khói với mật độ cao lan tỏa đến khu dân cư kế cận sử dụng Arsenic bải khai thai vàng khuyếch tác độc chất vào suối, sông b) Luồng vận chuyển (Mass flow hay transport, transfer) di chuyển vật chất theo phân bậc lượng b.1) Luồng vận chuyển nước: b.2) Luồng vận chuyển gió c) Lực vận động (Locomotion) Là lực di chuyển vật từ nơi sang nơi khác tiêu hao lượng •ĐỘNG THÁI CỦA CÁC HỆ SINH THÁI 2.4) Nguyên lý động thái hệ sinh thái nhân văn Các hệ sinh thái nhân văn biến đổi theo thời gian Một thay đổi mơi trường bên ngồi hay thay đổi phân hệ tác động đến biến đổi toàn hệ thống Động thái hệ sinh thái biểu thị đồ thị BOTG yếu tố đặc trưng cho luồng thơng tin tín hiệu như: Năng lượng, vật chất (các yếu tố lý hóa sinh), chủng loại (số lượng cá thể, số lượng loài .) theo thời gian Các đồ thị kết quan trắc qua nhiều năm Những đường cong diễn biến động thái hệ sinh thái xác định ba thông số độc lập: Chiều hướng tổng quát biến đổi (tăng, giảm mức độ) Độ dao động tương đối quanh xu tổng quát (lớn hay nhỏ) Nhịp độ dao động (thường xun/khơng thường xun) Hình 2.36: Sự diễn (succession) 2.4) Nguyên lý động thái hệ sinh thái nhân văn 2.4.1.1) Sự ổn định hệ sinh thái Hình 2.37: Mơ hình "đồi Nga" ổn định ổn định tạm thời hệ thống vật lý Một bi di chuyển từ chỗ lỏm đến chỗ lỏm khác, tùy thuộc vào cường độ (mức lượng) thay đổi môi trường rung (shake) 2.4) Nguyên lý động thái hệ sinh thái nhân văn 2.4.1.1) Sự ổn định hệ sinh thái Hình 2.38: Một mơ hình ổn định tạm thời cho hệ sinh thái Sinh khối tích lũy thơng qua diễn thế, nhiễu loạn làm giảm sinh khối Tăng tính ổ định tạm thời thay đổi môi trường lớn cần thiết để làm nhiễu hệ thống Vài nhiễu loạn làm thay đổi môi trường làm cho có đặc trưng hồn tồn khác tích lũy sinh khối liên tục Các điểm A, B D biểu thị kiểu ổn định 2.4) Nguyên lý động thái hệ sinh thái nhân văn Hình 2:39) Mức độ tác động giới hạn chịu đựng hệ sinh thái 2.4) Nguyên lý động thái hệ sinh thái nhân văn Hình 2.40: Ví dụ khả biến đổi tình trạng HST RỪNG 2.5) Nguyên lý cấu cấp bậc tương tác cận kề Hình 2.41: Cơ cấu cấp bậc hệ sinh thái 2.5) Nguyên lý cấu cấp bậc tương tác cận kề [2] Các hệ sinh thái thị có cấu cấp bậc (hierarchy structure), đó, hệ lân cận mặt địa lý ln có tác động lẫn Hướng gió : gió đưa khí nhiễm HST bên ngịai vào thị Cao độ lưu vực : Đô thị hạ nguồn chịu tác động HST thượng nguồn ô nhiễm nước, ô nhiễm độ đục nguồn nước mặt Kết cấu địa chất tầng nước ngầm : việc khai thác nước ngầm q độ khu vực bên ngịai gây sụt lún đất suy giảm mục nước ngầm Hệ St khác Tác động tương tác thủy triều với HST Đơ thị ven biển gây vấn đề xâm nhập mặn Hình 2.42: Cơ cấu cấp bậc sinh thái • Cá thể (bậc thấp nhất) • Quần thể (Population) • Quần xã (Community) • Hệ sinh thái (Ecosystem) • Sinh đới (Biome) • Sinh • (Biosphere) (bậc cao nhất) Hình 2.42: Tổ chức khơng gian sống Các lịai Nhóm sinh vật nuôi dưỡng lẫn Quần thể Các cá thể lòai khu vực hay vùng Quần xã (Community) Tất ảa quần thể khu vực hay vùng Hệ sinh thái Các quần xã + Các yếu tố phi sinh vật khu vực hay vùng Câu hỏi thảo luận nhóm Lập bảng ma trận trình bày mối liên hệ tương tác thành phần trong: + Hệ sinh thái rừng ngập mặn + Một khu công nghiệp Vẽ sơ đồ đường dẫn môi trường tự nhiên Chì (Pb) hệ sinh thái thị TpHCM? Vẽ sơ đồ đường dẫn môi trường tự nhiên Thuốc trừ sâu hệ sinh thái đô thị TpHCM? Vẽ sơ đồ khối thiết kế hệ thống sinh thái công nghiệp gồm nhà máy: chế biến gỗ, nhà giấy, nhà máy đường, nhá máy sản xuất sút, nhà máy sản xuất phân bón Cần thêm thành phần khác để khu công nghiệp sinh thái phát triển bền vững thân thiện môi trường ... nhiên hệ STNV Ý NGHĨA VÀ SỰ CẦN THIẾT CỦA VIỆC NHẬN THỨC CÁC HỆ SINH THÁI BẰNG PHƯƠNG PHÁP LUẬN HỆ THỐNG + Phân tích hệ thống để xây dựng mơ hình sinh thái + Ứng dụng phân tích hệ sinh thái xây... mạc phân biệt hệ sinh thái Hình 2. 3: Sơ đồ đơn giản hệ sinh thái tự nhiên 2. 2) Khái niệm hệ sinh thái nhân văn Hình 2. 4 a,b: Các mơ hình đơn giản hệ sinh thái nhân văn 2. 3) Hệ sinh thái tích. .. thái theo phương pháp luận hệ thống 2. 1) Khái niệm hệ sinh thái tự nhiên Hình 2. 2: Sự tích hợp thành hệ sinh thái hệ sinh thái “tự nhiên” (ecosystem), khái niệm tổ chức có ý niệm khơng gian hệ