đề tài sinh thái học

http://www.ebook.edu.vn Nguyễn Tiến Chính Chương 1 KHÁI NIỆM SINH THÁI HỌC 1.1. Khái niệm sinh thái học Sinh thái học từ chữ Hi Lạp “OIKOS” là nơi sinh sống, “LOGOS” là học thuyết; học thuyết về nơi sinh sống của sinh vật. Thuật ngữ “sinh thái học” lần đầu tiên được H. Thoreaul đề xuất và được E. Hackel định nghĩa vào năm 1869. Đây là một môn khoa học mới đã xuất hiện nhiều định nghĩa khác nhau về môn khoa học này. Định nghĩa sau đây được dùng rộng rãi nhất: - Sinh thái học là một môn khoa học cơ bản trong sinh vật học, nghiên cứu mqh của SV với SV và SV với MT ở mọi mức độ tổ chức từ cá thể, quần thể đến quần xã SV và HST. - Sinh thái học là một môn khoa học nghiên cứu các mối tương tác giữa vật thể sống và môi trường xung quanh của chúng. Do vậy sinh thái học còn được gọi là sinh thái học môi trường. - Cũng giống như các môn khoa h ọc khác, sinh thái học cũng có những quy luật riêng của chúng, được xếp ngang hàng với các môn khoa học khác như: di truyền học, thực vật học, động vật học, côn trùng học Nhiệm vụ của sinh thái học: - Theo dõi tất cả những biến đổi vật lí, hóa học, sinh học của môi trường. Sự tổ hợp của các yếu tố này trong các tiểu hệ và ở qui mô hành tinh. - Nghiên cứu đặc điểm củ a các nhân tố môi trường ảnh hưởng đến đời sống của các sinh vật. - Nghiên cứu nhịp điệu sống của cơ thể liên quan đến các chu kì ngày đêm và các chu kì địa lí của trái đất cũng như mọi sự thích nghi khác của sinh vật với các điều kiện môi trường khác nhau. - Nghiên cứu các điều kiện hình thành nhóm cá thể (bầy, đàn…). Các đặc điểm cơ bản của nhóm trong mối quan hệ giữa chúng với môi trường thể hiện trong sự biến động và điều chỉnh số lượng cá thể. - Nghiên cứu sự chuyển hóa vật chất và năng lượng trong thiên nhiên thể hiện trong chuỗi thức ăn và lưới thức ăn. - Nghiên cứu ứng dụng các hiểu biết về sinh thái học vào thực tiễn cuộc sống và sản xuất, bảo vệ và phát triển bền vững môi trường và giáo dục dân số. 1.2. Sự phân chia các đơn vị sinh thái và những vấn đề cần nghiên cứu về sinh thái Mỗi một sinh vật cùng với môi trường của chúng thì được gọi là hệ sinh vật. Đây là hệ mà các hoạt động sống của sinh vật được diễn ra, biểu hiện cụ thể như sau: Gen tế bào mô, cơ quan, cơ thể, quần thể, quần xã, hệ sinh thái. Người ta phân chia hệ sinh thái: http://www.ebook.edu.vn Nguyễn Tiến Chính - Theo cấu trúc của hệ sinh thái: hệ sinh thái mở, hệ sinh thái kín. - Theo đối tượng nghiên cứu: hệ sinh thái đồng ruộng, hệ sinh thái đầm lầy, hệ sinh thái rừng… Tuỳ theo các bậc của tổ chức sinh vật mà có các môn sinh thái học khác nhau: - Sinh thái học cá thể (Ontoecology): Đối tượng nghiên cứu là cá thể sinh vật, NC ảnh hưởng của nhân tố hoàn cảnh với cá thể sinh vật và phản ứng của sinh vật với hoàn cảnh. - Sinh thái học quần thể (Population, communities): Lấy mối quan hệ giữa quần thể và môi trường làm đối tượng NC, xem xét đặc tính quần thể và quy luật của nó. - Sinh thái học quần xã: lấy quần xã SV làm đối tượng NC. Nc quan hệ lẫn nhau giữa QXSV và hoàn cảnh xung quanh, các quan hệ trong quần xã và quá trình tự điều tiết của quần xã. - Sinh thái học hệ sinh thái: các khâu tuần hoàn vật chất và lưu động năng lượng là nội dung NC của sinh thái học HST. - Giống như các môn khoa học cơ bản khác, sinh thái học tập trung vào hai hướng chính đó là: nghiên cứu sinh thái học cơ bản, sinh thái học ứng dụng. Các quy luật sinh thái học cơ bản sẽ là nền tảng để triển khai các ứng dụng phục vụ cuộc sống của con người. 1.3. Hoàn cảnh, hoàn cảnh sinh thái và phân loại các nhân tố sinh thái Hoàn cảnh là tập hợp tất cả các yếu tố tồn tại trong môi trường sống của sinh vật Nhân tố sinh thái: nhân tố bất kỳ của hoàn cảnh xung quanh có khả năng ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến sinh vật mặc dù chỉ kéo dài một trong những pha của quá trình phát triển cá thể của chúng. Hoàn cảnh sinh thái là tập hợp tất cả các yếu tố tồn tại trong môi trường sống của sinh vật nhưng có liên quan đến sự tồn tại của sinh vật và giữa chúng có mối tương tác lẫn nhau. Tất cả những gì ở xung quanh SV có ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến trạng thái, sự phát triển, sự sống còn, sự sinh sản của chúng đều được gọi là HCST. (N.P. Naumop, 1963) Như vậy các nhân tố sinh thái là nhân tố bất kỳ của hoàn cảnh sinh thái có mối quan hệ với nhau, có tác động đến sự tồn tại của sinh vật. Hoàn cảnh sinh thái còn được gọi là môi trường sinh thái hay sinh cảnh. Phân loại các nhân tố sinh thái: - Phân loại của Mondchaisky, chia các nhân tố sinh thái làm ba nhóm: + Các nhân tố sinh thái có tính chu kỳ sơ cấp: chu kỳ ngày đêm, chu kỳ theo mùa, năm. Chu kỳ điều khiển của các nhân tố này đã có từ trước khi xuất hiện sự sống: nhiệt độ, ánh sáng, chim, côn trùng + Các nhân tố sinh thái có tính chu kỳ thứ cấp: sự biến đổi của những yếu tố này là hậu quả của những yếu tố chu kỳ sơ cấp: độ ẩm, lượng mưa (vùng nhiệt đới), thực vật. http://www.ebook.edu.vn Nguyễn Tiến Chính + Các nhân tố không có tính chu kỳ: yếu tố có tính chất ngẫu nhiên như gió, bão… các sinh vật không thích ứng kịp. - Phân loại theo tính chất của các nhân tố sinh thái: + Các nhân tố khí hậu hoặc các nhân tố của hoàn cảnh trên mặt đất: bức xạ MT, cường độ ánh sáng, nhiệt độ, lượng mưa, ẩm độ không khí… + Các nhân tố đất: ẩm độ, chất dinh dưỡng cho cây, đá mẹ… + Các nhân tố địa hình: hình dạng địa hình, độ cao, hướng phơi. + Các nhân tố thực vật: thành phần loài, mật độ, tình trạng sinh trưởng… + Các nhân tố động vật và vi sinh vật. + Hoạt động của con người. http://www.ebook.edu.vn Nguyễn Tiến Chính Chương 2 NHỮNG NGUYÊN TẮC CƠ BẢN TRONG SINH THÁI HỌC 2.1. Quy luật tác động của các nhân tố vô sinh 2.1.1. Quy luật tác động của một nhân tố sinh thái - Tác động của nhân tố chủ đạo: không có nhân tố sinh thái nào tồn tại một cách độc lập, các nhân tố sinh thái có tác dụng tương hỗ nhưng các nhân tố không tác động hoàn toàn như nhau, tuỳ theo từng giai đoạn mà một nhân tố nào đó đóng vai trò chủ đạo, chi phối. - Tính không thể thay th ế và tính có thể điều tiết được: không thể thay thế nhân tố này bằng nhân tố khác, nhưng trong một điều kiện nhất định có thể là tăng nhân tố khác để bù vào nhân tố nào đó ta sẽ thu được hiệu ứng tương tự. - Khả năng chống chịu được của sinh vật đối với một nhân tố sinh thái được gọi là biên độ sinh thái của sinh vật với nhân tố sinh thái đ ó. - Giới hạn chịu đựng của một cơ thể đối với một nhân tố sinh thái gọi là giới hạn sinh thái. Mức độ tác động có lợi nhất của nhân tố sinh thái đối với cơ thể sinh vật gọi là điểm cực thuận. - Yếu tố giới hạn: phạm vi chống chịu của sinh vật đối với yếu tố đó hẹp gọi là yếu tố giới hạn - Khi xác định ý nghĩa của một nhân tố sinh thái, căn cứ vào tính chống chịu của SV mà người ta chia ra làm các vùng sinh thái khác nhau: + Vùng điều kiện tối ưu: thuận lợi nhất cho sinh trưởng và phát triển. + Vùng điều kiện thích hợp: vùng sống. + Vùng điều kiện hạn chế: vùng ức chế. + Vùng giới hạn của tính chịu đựng: vùng chết. 2.1.2. Quy luật tác động tổng hợp của các nhân tố sinh thái Không có nhân tố sinh thái nào tồn tại một cách độc lập, giữa các nhân tố sinh thái đều có mối liên hệ tác động qua lại lẫn nhau và cùng tác động lên cơ thể sinh vật. 2.1.3. Quy luật tối thiểu của Liebig(1840) Định luật tối thiểu: trong tổng hợp các nhân tố sinh thái, nhân tố nào gần với giới hạn của tính chịu dựng thì nhân tố đó tác động mạnh hơn. Ví dụ: sự thiếu hụt phospho là nhân tố kìm hãm sự sinh trưởng. Cũng vậy ở hệ sinh thái ta thấy dưới tán rừng che kín trong điều kiện nhiệt độ tối ưu, số lượng CO2 dư thừa, đất rừng giàu dinh dưỡng khoáng. Đó là điều kiện rất thuận lợi cho sự phát triển của các thực vật thân cỏ nhưng cỏ không mọc được chỉ vì không đủ ánh sáng; vậy ánh sáng là nhân tố giới hạn. 2.1.4. Định luật về sự chống chịu của Shelford (1913) http://www.ebook.edu.vn Nguyễn Tiến Chính - Các SV có biên độ sinh thái rộng với nhân tố sinh thái này nhưng lại có biên độ sinh thái hẹp đối với nhân tố sinh thái khác. - Các sinh vật có biên dộ sinh thái rộng với nhiều nhân tố sinh thái thì phân bố rộng. - Khi một nhân tố sinh thái nào đó trong tổng hợp các nhân tố sinh thái không thích hợp cho loài thì giới hạn sinh thái đối với các nhân tố khác có thể bị thu hẹp. - Giới hạn sinh thái đối với các cá thể đang trong giai sinh sản thường hẹp hơn so với giai đoạn trưởng thành không sinh sản. Hay khi cơ thể thay đổi trạng thái sinh lý và những cơ thể ở giai đoạn phát triển sớm thì nhiều yếu tố của môi trường trở thành yếu tố giới hạn 2.2. Quy luật quan hệ giữa sinh vật với sinh vật 2.2.1. Vai trò sinh thái của các nhân tố dinh dưỡng - Đối với thực vật: quá trình quang hợp của cây xanh cần rất nhiều các chất dinh dưỡng khác nhau, các chất dinh dưỡng đựoc hấp thụ dưới dạng ion và tham gia vào sinh khối thực vật, tích luỹ trong dịch tế bào. - Đối với động vật: thức ăn là nhân tố sinh thái của động vật nó được biểu hiện ở giới hạn thấp của tính chịu đựng. + Thức ăn ảnh hưởng đến sự sinh sản và tốc độ phát triển của động vật. + Thức ăn quyết định sự phân bố địa lý của động vật, tập tính hoạt động ngày đêm, theo mùa, mọi sự di cư chủ yếu kiên quan đến nhu cầu dinh dưỡng của động vật. 2.2.2. Vai trò sinh thái của các nhân tố sinh vật * Phản ứng cùng kiểu – mối quan hệ trong cùng loài - Hiệu quả nhóm: ảnh hưởng của số lượng cá thể trong nhóm đến tập tính sinh hoạt, các quá trình sinh lý, sự phát triển và sinh sản của các cá thể, mẫn cảm của các cá thể loài đó thông qua bộ máy cảm giác. - Hiệu quả khối lượng: những biến đổi trong hoàn cảnh sống, những biến đổi đó xuất hiện khi tăng số lượng, mật độ quần thể. - Cạnh tranh trong cùng một loài: cạnh trang tồn tại theo luật các nhu cầu càng trùng hợp, cạnh tranh càng mãnh liệt. * Phản ứng khác kiểu – mối quan hệ khác loài: - Cạnh tranh: nơi ở, thức ăn, chất dinh dưỡng… - Trung lập - Cộng sinh, hội sinh - Ký sinh http://www.ebook.edu.vn Nguyễn Tiến Chính Chương 3 SINH THÁI QUẦN THỂ, QUẦN XÃ VÀ HỆ SINH THÁI 3.1 Sinh thái quần thể 3.1.1. Khái niệm quần thể Quần thể là tập hợp các cá thể của cùng một loài sống ở một vùng địa lý nào đó mà giữa chúng có mối tương quan lẫn nhau. Quần thể là một nhóm cá thể cùng loài, cùng sinh sống trong một khoảng không gian xác định, vào một thời điểm nhất định và có khả năng giao phối sinh ra con cái. Loài là tập hợp những quần thể được cách ly về mặt sinh học trong quá trình tiến hoá, giao phối tự do với nhau để lại thế hệ con cái hoàn toàn hữu thụ, cách ly với các loài khác bởi sự khó kết hợp với nhau về sinh sản hữu tính. Những loài có vùng phân bố hẹp, điều kiện môi trường khá đồng nhất thường hình thành một quần thể gọi là loài đơn hình. Ngược lại gọi là loài đa hình. Trong trường hợp các loài đa hình, khi các quần thể sống xa nhau sẽ dẫn đến sự khác nhau về sinh thái, sinh lý, di truyền,tạo ra các chủng sinh thái, chủng địa lý. Đây là tiền đề tạo ra các loài mới. 3.1.2. Đặc trưng của quần thể a, Tỉ lệ sinh đẻ (b): + Tốc độ sinh sản riêng tức thời: là sự gia tăng của quần thể trên đầu một cá thể trong điều kiện thực tế của môi trường. Nó biểu thị bằng tần số xuất hiện của các cá thể thế hệ sau. b = (1/N) x (dN/dt) N: toàn bộ cá thể + Tốc độ sinh sản nguyên (R 0 ): các cá thể được sinh ra theo đầu một con cái trong một nhóm tuổi nào đó R 0 = ∑ l x m x l x là mức sống sót riêng m x là mức sinh sản của nhóm tuổi x + Khả năng sinh sản của quần thể phụ thuộc vào thành phần tuổi của chúng + Tỉ lệ sinh đẻ tối đa: là số lượng các cá thể con cháu với khả năng đẻ tối đa trong điều kiện ngoài và nuôi tối ưu (trong môi trường không có yếu tố giới hạn nào cản trở). b, Tỉ lệ chết (d) + Là số cá thể chết trong quần thể, biểu thị bằng tỉ số % số cá thể bị chết trong từng thời gian nhất định so với số lượng cá thể ban đầu d = (1/N) x (dN/dt) Nếu tốc độ chết được tính theo đầu của các cá thể thì được gọi là tốc độ tử vong riêng. http://www.ebook.edu.vn Nguyễn Tiến Chính + Tỉ lệ chết sinh thái hay tỉ lệ chết thực tế: là số cá thể chết trong điều kiện sinh thái cụ thể của môi trường. + Tỉ lệ chết tối thiểu: khi quần thể không bị tác động bởi các yếu tố giới hạn bên ngoài và số cá thể chết chỉ vì già cỗi. Nó quyết định bởi tuổi thọ sinh lý của cá thể (tuổi thọ lớn nhất trong điều kiện sống thuận lợi nhất). + Tỉ lệ chết biến đổi theo tuổi. c, Cấu trúc giới tính Cấu trúc giới tính của quần thể được biểu thị bởi tỉ lệ đực / cái. Tỉ lệ đực / cái là một cơ cấu quan trọng, nó mang đặc tính thích ứng trong những điều kiện thay đổi của môi trường. Mỗi quần thể có thể có từ 2 đến 3 loại tỉ lệ: - Thành phần giới tính sơ khai (bậc I) là tỉ lệ đực / cái của trứng đã thụ tinh. Ở đa số động vật tỉ lệ này xấp xỉ 1:1. - Thành phần giới tính sơ sinh (bậc II) là tỉ lệ đực / cái khi trứng nở hoặc con sơ sinh. - Thành phần giới tính trưởng thành (bậc III) là tỉ lệ đực / cái ở cà thể trưởng thành. Tỉ lệ này có ý nghĩa quan trọng, nó cho ta thấy tiềm năng sinh sản của quần thể, nó quy định tốc độ phát triển của quần thể và biểu hiện tập tính sinh dục. d, Cấu trúc tuổi của quần thể: - Người ta thường chia làm ba nhóm, tuổi trước sinh sản, tuổi sinh sản và tuổi sau sinh sản. - Cấu trúc tuổi ảnh hưởng đến tỉ lệ sinh đẻ và tỉ lệ chết. - Trong điều kiện bình thường các quần thể có cấu trúc tuổi tương đối ổn định. Nếu quần thể bị huỷ hoại do sự xâm nhập mới hay di cư, cấu trúc tuổi có thể lặp lại trạng thái cũ. Nếu có sự thay đổi sâu sắc bên ngoài thì CTT của quần thể ở các lứa tuổi non và ổn định tương đối. - Hình tháp tuổi: biểu hiện được tiến trình của quần thể: đang phát triển, ổn định hay đang thoái hóa. Hình tháp tuổi là tổng hợp các nhóm tuổi khác nhau sắp sếp từ nhóm tuổi thấp (phía dưới) đến nhóm tuổi cao hơn. Hình tháp tuổi của quần thể có 3 dạng chủ yếu biểu thị trạng thái của quần thể. • A: dạng phát triển có đáy rộng nghĩa là tỉ lệ sinh cao, cạnh thoai thoải chứng tỏ tỉ lệ tử vong cũng cao nhưng tỉ lệ sinh cao hơn bảo đảm cho quần thể phát triển mạnh. (hình tháp đáy rộng, đỉnh hẹp và nhọn). • B: dạng phát triển có đáy tháp rộng vừa phải chứng tỏ tỉ lệ sinh không thật cao, cạnh tháp đứng hơn nói lên tỉ lệ tử vong vừa phải và yếu tố bổ sung chỉ đủ để bù đắp cho tỉ lệ tử vong. (hình tháp đáy rộng hơn đỉnh một chút). • C: dạng thoái hóa có đáy hẹp có nghĩa tỉ lệ sinh thấp, yếu tố bổ sung it nên quần thể ở trong thế suy giảm. (hình tháp đáy hẹp hơn đỉnh). http://www.ebook.edu.vn Nguyễn Tiến Chính -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 0-4 5-9 10-14 15-19 20-24 25-29 30-34 35-39 40-44 45-49 50-54 55-59 60-64 65-69 70-74 75-79 80-84 85+ Nam - 1989 N÷ - 1989 Nam - 1979 N÷ - 1979 Hình 01 - Tháp dân số Việt Nam (tính bằng nghìn người) e, Cấu trúc mật độ: - Mật độ quần thể là số lượng cá thể hay lượng sinh vật trên một đơn vị diện tích (con/m 2 , kg/m 2 ) hoặc đơn vị không gian (con/m 3 , kg/m 3 ) - Mật độ quần thể thể hiện sự cân bằng giữa tiềm năng sinh sản và sức chịu đựng của môi trường. - Mật độ quần thể quy định tổng lượng trao đổi chất của quần thể. Khi kích thước cơ thể giảm, cường độ trao đổi chất tăng và ngược lại. - Mật độ quần thể còn chi phối đến các hoạt độ ng chức năng của cơ thể: dinh dưỡng, hô hấp, sinh sản cũng như trạng thái tâm lý của các cá thể trong quần thể. Các phương pháp xác định mật độ quần thể như: • Đếm trực tiếp áp dụng đối với các động vật lớn, có thể dùng không ảnh hay chụp hình bằng hồng ngoại (sử dụng vào ban đêm). Đếm trên diện tích, theo dải, theo điểm chọn mẫu. • Đế m gián tiếp như đếm vết chân, hang, tổ. • Phương pháp đánh dấu và bắt lại: Để xác định số lượng cá thể người ta đánh dấu cá thể bắt được rồi thả chúng ra. Một thời gian sau thực hiện một đợt nữa ta được n cá thể, trong đó có t cá thể có đánh dấu.Từ đó ước lượng số cá thể N = nT / t (T: cá thể đã đánh dấu ở đợt bắ t trước). f, Sự tăng trưởng số lượng của quần thể: + Phụ thuộc vào tỉ lệ sinh và tỉ lệ chết: r = b – d http://www.ebook.edu.vn Nguyễn Tiến Chính r: tốc độ tăng trưởng riêng của quần thể hay còn gọi là hệ số tăng trưởng của quần thể bị phân lập. Nếu r > 0, quần thể đang phát triển. Nếu r < 0, quần thể đang suy giảm số lượng. Nếu r = 0, quần thể ổn định về số lượng. - Trong điều kiện không hay ít bị giới hạn bởi các yếu tố môi trường, các loài có xu hướng tăng số lượng của chúng một cách vô hạn với phương trình tăng trưởng: dN/dt = r.N Lấy tích phân cơ bản hai vế ta có: N t = N 0 e rt N t và N 0 là số lượng quần thể ở các thời điểm tương ứng là t và t 0 , t là thời gian, e là cơ số tự nhiên. Phương trình tăng trưởng như trên gọi là phương trình tăng trưởng theo hàm số mũ. Vẽ hình thể hiện đường cong sinh trưởng theo hàm số mũ (đường cong sinh trưởng tiềm năng sinh học). Dạng đường cong sinh trưởng này thích hợp cho các quần thể có tuổi thọ thấp, sống trong điều kiện thức ăn phong phú, ít kẻ thù… Ví dụ: trong điều kiện lý tưởng, nấm men có tốc độ sinh trưởng bản năng r=0,5/giờ. Giả sử N 0 = 10, hỏi sau 6 giờ số lượng nấm men là bao nhiêu? - Tuy nhiên quy luật tăng trưởng theo hàm số mũ không thể tiếp tục mãi mãi bởi vì sự tăng trưởng này sẽ gặp phải sự đối kháng của môi trường (dinh dưỡng, thức ăn cạn kiệt) và nhanh chóng bị suy giảm. Đường cong sinh trưởng lúc này gọi là đường cong logistic, phương trình tăng trưởng có dạng: )( K NK rN dt dN − = K: tiệm cận trên hay số lượng cực đại mà quần thể có thể đạt được (khả năng chứa của môi trường) rN dt dN = )( K NK rN dt dN − = N t K K/2 http://www.ebook.edu.vn Nguyễn Tiến Chính - Nếu quần thể sống trong điều kiện lý tưởng, b max d min r sẽ đạt max. Trong điều kiện bình thường của môi trường thì r = b – d. Vì vậy hiệu số giữa r max – r được gọi là sự đối kháng của môi trường hay khả năng đề kháng của hoàn cảnh. g, Sự biến động số lượng của quần thể: - Biến đổi theo ngày, đêm: liên quan đến sự biến đổi bức xạ mặt trời. Thường gặp ở những loài có kích thước nhỏ, đời sống ngắn. Ví dụ loài Tảo chỉ có thể tăng trưởng và phân bào trong điều kiện chiếu sáng ban ngày. - Biến đổi theo mùa: nhờ sự điều chỉnh chủ yếu của các yếu tố khí hậu. Thường gặp ở những loài có thời gian sinh trưởng bị giới hạn, đời sống ngắn, hoặc những loài phân bố trong không gian theo mùa (động vật có tập tính di cư). - Biến đổi theo chu kỳ năm hoặc nhiều năm: do những sai khác theo năm của các yếu tố bên ngoài, do động thái của quần thể (thức ăn, bệnh tật…). 3.2. Sinh thái quần xã 3.2.1. Khái niệm quần xã Quần xã là một tổ hợp bất kỳ các quần thể khác loài phân bố trong một khu vực hay không gian nhất định của môi trường (sinh cảnh) có những mối quan hệ dinh dưỡng, trao đổi vật chất và sử dụng một nguồn lợi chung, thống nhất trong sự bố trí sắp xếp để duy trì sự sinh tồn của các loài. 3.2.2. Đặc trưng của quần xã 3.2.2.1. Đa dạng về loài a, Hệ số tổ thành: Là tỉ lệ giữa số lượng cá thể của một loài nào đó so với tổng số cá thể của quần xã. Đối với hệ sinh thái rừng thì được tính theo phần mười, tức là hệ số tổ thành của một loài nào đó được tính theo công thức: k i = N ni x10 Trong đó: ni: số cây của loài thứ i N: Tổng số cá thể trong quần xã + Trong hệ sinh thái rừng tổng hệ số tổ thành của các loài phải bằng 10. + Trong trường hợp hệ số tổ thành của loài nào đó < 0,5 thì trong công thức tổ thành có thể không cần phải viết hoặc kể tên loài đó. + Trong trường hợp hệ số tổ thành < 0,5 có thể dùng dấu trừ thay cho dấu cộng. + Trong công thức tổ thành loài nào có hệ số tổ thành cao hơn thì viết trước. + Công thức tổ thành của một quần xã được biểu diễn như sau: [...]... trạng thái cao đỉnh của quần xã hay hệ sinh thái b Cân bằng hệ sinh thái Khái niệm: "Cân bằng sinh thái là trạng thái ổn định tự nhiên của hệ sinh thái, hướng tới sự thích nghi cao nhất với điều kiện sống" Các nhân tố ảnh hưởng tới cân bằng sinh thái: - Sự biến đổi của các nhân tố trong môi trường tự nhiên - Các nhân tố sinh vật và hoạt động của con người c Rối loạn sinh thái Khái niệm: “Hệ sinh thái. .. tử hữu sinh và vô sinh) trong mạng lưới được gọi là hệ thống sinh thái hay hệ sinh thái Hệ sinh thái là đơn vị chức năng cơ bản trong sinh thái học trong đó bào gồm các thành phần sinh vật và hoàn cảnh vô sinh, giữa các thành phần đó luôn có ảnh hưởng qua lại đến tính chất của nhau và đều cần thiết cho nhau để giữ gìn sự sống dưới dạng như đã tồn tại trên trái đất 3.3.2 Thành phần của hệ sinh thái -... tuần hoàn nước trong sinh quyển 3.3.6 Động thái và tiến hóa hệ sinh thái a Nội cân bằng của hệ sinh thái Trong một hệ sinh thái, sinh vật và môi trường luôn có quan hệ với nhau và mối quan hệ này thường thống nhất nhằm đảm bảo cho sự tồn tại của hệ sinh thái Nếu HST bị tác động từ bên ngoài ở những thời điểm xác định gây ảnh hưởng xấu đến sự tồn tại của hệ sinh thái lúc này thành phần sinh vật sẽ có sự... là năng lượng tích luỹ ở bậc sinh vật tiêu thụ 3.3.4 Cấu trúc của hệ sinh thái Các thành phần của hệ sinh thái có mối quan hệ chặt chẽ với nhau hình thành nên cấu trúc hệ sinh thái bao gồm: 1 chu trình chuyển hóa năng lượng và 2 chu trình chuyển hóa vật chất (rắn và khí) trong hệ sinh thái Hình 03: Cấu trúc hệ sinh thái 3.3.5 Các chu trình tuần hoàn vật chất trong hệ sinh thái a Chu trình Carbon Carbon... của con người b, Phân loại tài nguyên: Người ta phân loại tài nguyên như sau: - Theo quan hệ với con người: Tài nguyên thiên nhiên, tài nguyên xã hội - Theo phương thức và khả năng tái tạo: Tài nguyên tái tạo, tài nguyên không tái tạo - Theo bản chất tự nhiên: Tài nguyên nước, tài nguyên đất, tài nguyên rừng, tài nguyên biển, tài nguyên khoáng sản, tài nguyên năng lượng, tài nguyên khí hậu cảnh quan,... độ, độ ẩm, ánh sáng, lượng mưa… - Sinh vật: + Sinh vật sản xuất: sinh vật tự dưỡng, bao gồm thực vật màu xanh và một số nấm, vi khuẩn có khả năng quang hợp hoặc hoá tổng hợp + Sinh vật tiêu thụ: sinh vật dị dưỡng + Sinh vật phân huỷ http://www.ebook.edu.vn Nguyễn Tiến Chính 3.3.3 Năng lượng của hệ sinh thái a Dòng năng lượng trong hệ sinh thái Hoạt động của hệ sinh thái tuân theo định luật thứ nhất... hệ, chuyển sang các sinh vật hoại sinh hoặc đi khỏi hệ khi bị rửa trôi - Các sinh vật trong mỗi một mức độ tiêu thụ cũng như ở mức độ hoại sinh sử dụng một số năng lượng cho hô hấp của chính nó và giải phóng nhiệt ra khỏi hệ sinh thái - Vì hệ sinh thái là một hệ thống hở nên một số nguyên liệu hữu cơ có thể đi vào hệ sinh thái; như nhập cư động vật, các dòng chảy đổ vào các hệ sinh thái ao hồ Hình 02:... của hệ sinh thái Nội cân bằng trong hệ sinh thái là khả năng tự cân bằng, tự điểu chỉnh khống chế, tự duy trì ổn định Một hệ sinh thái hay một quần xã trong quá trình diễn thế nếu không bị những yếu tố huỷ hoại tác động vào thì cuối cùng sẽ đạt được trạng thái ổn định tương đối trong một thời gian nhất định, lúc này lượng vật chất đi vào hệ sinh thái cân bằng lượng vật chất đi ra khỏi hệ sinh thái người... sinh thái Khái niệm: “Hệ sinh thái khi bị tác động ngoại cảnh làm phá vỡ trạng thái cân bằng tự nhiên làm mất khả năng tự điều chỉnh, tự duy trì, kết cấu hệ sinh thái bị phá hủy…trạng thái này gọi là rối loạn sinh thái Nguyên nhân gây rối loạn sinh thái: chủ yếu do con đường tuần hoàn vật chất bị gián đoạn d Tiến hóa sinh thái Cloud (1975) và Lovelock (1979) chia quá trình tiến hóa của HST thành 4 giai... nguyên sinh vật - Ô nhiễm môi trường đang phá hoại một số hệ sinh thái trên cạn, dưới nước và trong lòng đất - Ô nhiễm sinh học do nhập các loài sinh vật lạ, ngoại lai không kiểm soát được, gây ảnh hưởng xấu tới các loài bản địa Đặc điểm chung của những sinh vật này • Sinh sản rất nhanh (bằng cả sinh sản vô tính và hữu tính) • Biên độ sinh thái rộng, thích ứng nhanh với những thay đổi của môi trường . NIỆM SINH THÁI HỌC 1.1. Khái niệm sinh thái học Sinh thái học từ chữ Hi Lạp “OIKOS” là nơi sinh sống, “LOGOS” là học thuyết; học thuyết về nơi sinh sống của sinh vật. Thuật ngữ sinh thái học . biên độ sinh thái rộng với nhân tố sinh thái này nhưng lại có biên độ sinh thái hẹp đối với nhân tố sinh thái khác. - Các sinh vật có biên dộ sinh thái rộng với nhiều nhân tố sinh thái thì. nghiên cứu: hệ sinh thái đồng ruộng, hệ sinh thái đầm lầy, hệ sinh thái rừng… Tuỳ theo các bậc của tổ chức sinh vật mà có các môn sinh thái học khác nhau: - Sinh thái học cá thể (Ontoecology):