bài tiểu luận môi trường và hệ sinh thái

- Hệ sinh thái là một hệ thống tác động qua lại giữa thực vật, động vật và conngười với môi trường vật lý bao chung quanh chúng thể hiện qua dòng năng lượng từ đó tạo nên chu trình vật c

PHẦN 1: LÝ THUYẾT HỆ SINH THÁI

- Tập hợp các QXSV, cùng với các mối quan hệ khác nhau giữa

các QXSV đó , các mối tác động tương hỗ giữa chúng với môi trườngvà các yếu tố

vô sinh, tạo thành một hệ thống sinh thái Gọi tắc là HỆ SINH THÁI

- Hệ sinh thái là một hệ thống tác động qua lại giữa thực vật, động vật và conngười với môi trường vật lý bao chung quanh chúng thể hiện qua dòng năng lượng

từ đó tạo nên chu trình vật chất

- Hệ sinh thái tự nhiên bao gồm:

+ Hệ sinh thái trên cạn: Rừng mưa nhiệt đới,rừng lá rộng ôn đới, rừng thôngphương Bắc, sa mạc, sa van đồng cỏ, hoang mạc, thảo nguyên, đồng rêu hàn đới

+ Hệ sinh thái dưới nước: nước mặn, nước ngọt

- Hệ sinh thái nhân tạo bao gồm: đổng ruộng, hồ nước, rừng trồng, thànhphố, bể cá, vườn rau

II Thành phần cấu trúc của hệ sinh thái

1 Thành phần vô sinh

+ Các yếu tố vật lý: ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm, áp suất, đòng chảy

+ Các yếu tố vô cơ: gồm những nguyên tố và hợp chất hóa học cần thiết chotổng hợp chất sống Các chất vô cơ có thể ở dạng khí ( O2, CO2, N2), thể lỏng(nước), dạng chất khoáng ( Ca, PO4, Fe ) tham gia vào chu trình tuần hoàn vậtchất

+ Các chất chữu cơ ( các chất mùn, acid amin, protein, lipid, glucid) : là cácchất đóng vai trò làm cầu nối giữa thành phần vô sinh và hữu sinh, chúng là sảnphẩm quá trình trao dổi vật chất giữa hai thành phần vô sinh và hữu sinh của môitrường

2 Thành phần hữu sinh

2.1 Sinh vật sản xuất

- Chủ yếu là thực vật xanh , có khả năng chuyển hóa quang năng thành hóa năng nhờ quá trình quang hợp : năng lượng này tập trung vào các hợp chất hữu cơ –glucid, protid, lipid , tổng hợp các chất khoáng (các chất vô cơ có trong môi trướng )

- Một số vi khuẩn được xem là sinh vật sản xuất do chúng cũng có khả năng quang hợp hay hóa tổng hợp, đương nhiên tất cả các hoạt động sống có được là dựa vào khả năng sản xuất của sinh vật sản xuất

- Sinh vật tiêu thụ bậc 1: tiêu thụ trực tiếp các sinh vật sản xuất Chủ yếu làđộng vật ăn thực vật ( cỏ , cây , hoa , trái ,….) Các động vật , thực vật sống kýsinh trên cây cũng thuộc loại này

- Sinh vật tiêu thụ bậc 2 : ăn các sinh vật tiêu thụ bậc 1 , gồm các động vật ănthịt , ăn các động vật ăn thực vật

- Sinh vật tiêu thụ bậc 3 : thức ăn chủ yếu là các sinh vật tiêu thụ bật 2 Đó làđộng vật ăn thịt , ăn các động vật ăn thịt khác

Ví dụ: Trong hệ sinh thái hồ, tảo là sinh vật sản xuất; giáp xác thấp là vật tiêu

thụ bậc 1; tôm tép là vật tiêu thụ bậc 2; cá rô, cá chuối là sinh vật tiêu thụ bậc 3; rắn nước, rái cá là sinh vật tiêu thụ bậc 4

2.3.Sinh vật phân hủy

- Sinh vật phân hủy là các vi khuẩn và nấm, những loại sinh vật hoặc động vậtnhỏ bé và các sinh vật hoại sinh có khả năng phân hủy các chất hữu cơ thành chất

Cấu trúc của hệ sinh thái

Hầu hết các hệ sinh thái tự nhiên đều gồm đủ 4 thành phần trên Tuy vậy, trong một số trường hợp, hệ sinh thái không đủ cả 4 thành phần

Ví dụ: hệ sinh thái dưới đáy biển sâu thiếu sinh vật sản xuất, do đó chúng

không thể tồn tại nếu không có hệ sinh thái tầng mặt cung cấp chất hữu cơ cho chúng Tương tự, hệ sinh thái hang động không có sinh vật sản xuất; hệ sinh thái đô thị cũng được coi là không có sinh vật sản xuất, muốn tồn tại hệ sinh thái này cần được cung cấp lương thực, thực phẩm từ hệ sinh thái nông thôn

III.Chuỗi thức ăn và lưới thức ăn

Trong tự nhiên , các nhóm thực vật , động vật cũng như nấm , vi khuẩn (với vôvàn cá thể ) sống chung với nhau , liên kết với nhau bởi những mối quan hệ chủ yếu

là về dinh dưỡng và phân bố , tức là mối quan hệ trong đó luôn diễn ra cuộc đấutranh về không gian sống và thức ăn

1 Chuỗi thức ăn

Mối quan hệ về thức ăn thể hiện bằng một chuỗi dinh dưỡng được bắt đầubằng sinh vật tự dưỡng và sau đó là một số sinh vật này làm thức ăn cho một sốsinh vật khác , rồi chính nhóm này làm thức ăn cho nhóm khác nữa Điều đó tạothành chuỗi liên tục từ mức thấp đến mức cao , bắt đầu từ mật độ tổng hợp sảnphẩm tiếp đến một số mức đọ tiêu thụ , chuỗi này được gọi là chuỗi thức ăn

Chuỗi thức ăn là một dãy bao gồm nhiều loài sinh vật, mỗi loài là một mắt xích thức ăn, mỗi mắt xích thức ăn tiêu thụ mắt xích trước nó và lại bị măt xích phíasau tiêu thụ

Trong một hệ sinh thái luôn xảy ra sự trao đổi vật chất và năng lượng trong nội bộ quần xã, giữa các quần xã với các thành phần bên ngoài của nó

Chuỗi thức ăn tổng quát có dạng: SVSX → SVTT bậc 1 → SVTT bậc 2 → SVTT bậc 3 → → SV phân huỷ

Ví dụ: Chuỗi thức ăn bắt đầu bằng sinh vật tự dưỡng.

- Trong môi trường, mỗi sinh vật thường ăn các loại thức ăn khác nhau, đếnphiên chúng lại làm thức ăn cho nhiều nhóm sinh vật khác Chính vì thế mạng lướithức ăn trong một môi trường thường rất phức tạp và góp phần tạo nên sự ổn địnhcủa hệ sinh thái Quần xã càng đa dạng về thành phần thì lưới thức ăn càng phức tạpthì khả năng tự cân bằng càng cao.

3.Tháp sinh thái: Bao gồm nhiều hình chữ nhật xếp chồng lên nhau, các

hình chữ nhật có chiều cao bằng nhau, còn chiều dài biểu thị độ lớn của mỗi bậc dinh dưỡng.Tháp sinh thái cho biết mức độ dinh dưỡng ở từng bậc và toàn bộ quần xã

Có 3 loại hình tháp sinh thái :

+ Hình tháp số lượng xây dựng dựa trên số lượng cá thể sinh vật ở mỗi bậcdinh dưỡng

+ Tháp sinh khối lượng xây dựng dựa trên khối lượng tổng số của tất cả cácsinh vật trên một đơn vị diện tích hay thể tích ở mỗi bậc dinh dưỡng

+ Tháp năng lượng xây dựng dựa trên số năng lượng được tích luỹ trên mộtđơn vị diện tích hay thể tích trong một đơn vị thời gian ở mỗi bậc dinh dưỡng.Quan sát tháp sinh thái sẽ cho ta một số thông tin như tổng năng lượng củamột hệ sinh thái tuân theo nguyên tắc nhiệt động học: năng lượng cung cấp từnguồn thức ăn của sinh vật cấp trên luôn luôn thấp hơn cấp dưới, vì:

 Một số thức ăn được sinh vật ăn không được hấp thu, không cung cấp nguồnnăng lượng hữu ích

 Phần lớn năng lượng được hấp thu, được dùng cho các quá trình sống hoặcmất đi dưới dạng nhiệt khi chuyển từ dạng này sang dạng khác và vì vậy cũngkhông được dự trữ trong cấp dinh dưỡng đã ăn chúng

 Các con vật ăn mồi không bao giờ đạt hiệu quả 100%

Ví dụ: Nếu có đủ con cáo để ăn hết tất cả con thỏ có trong mùa hè (lúc nguồn

thức ăn phong phú) thì có quá nhiều cáo vào mùa đông nhưng lại khan hiếm thỏ.Theo nguyên tắc ngón tay cái, chỉ khoảng 10% năng lượng từ sinh vật tiêu thụ bậc 1

hiện diện ở bậc cao kế tiếp Năng lượng này được tích lũy lại trong sinh quyển Ví

dụ cần 100 kg cỏ để tạo thành 10 kg thỏ và 10 kg thỏ thì tạo thành 1 kg cáo

Nhận xét: Hình tháp sinh thái thường có đỉnh ở phía trên ( trừ tháp số lượng có bậc

dinh dưỡng là vật kí sinh) vì khi chuyển từ bậc dinh dưỡng thấp lên bậc dinh dưỡngcao bao giờ cũng có sự mất mát năng lượng hay chất sống do hô hấp và bài tiết.Nội dung quy luật hình tháp sinh thái: sinh vật ở lưới mắt nào càng xa vị trísinh vật sản xuất thì có sinh khối trung bình càng nhỏ

Hiệu suất sinh thái là tỉ lệ phần trăm chuyển hoá năng lượng giữa các bậc

dinh dưỡng trong hệ sinh thái

IV Các quá trình chính trong hệ sinh thái

Trong hệ sinh thái luôn diễn ra các quá trình chính, đó là quá trình trao đổinăng lượng, tuần hoàn các chất và sự tượng tác các loài.

Nguồn năng lượng trong hệ sinh thái có nguồn gốc chủ yếu từ ánh sáng mặttrời (thông qua quang hợp) và năng lượng hóa học (thông qua chuỗi thức ăn).Thông qua chuỗi thức ăn, bậc dinh dưỡng trên sẽ nhận được khoảng 10% nănglượng từ bậc dinh dưỡng thấp Một số trường hợp ngoại lệ như bò ăn cỏ 7% (7 kgngũ cốc tạo 1/2 kg thịt bò) ốc sên 33%, thỏ 20%

Mọi sinh vật sống chính là nguồn thực phẩm quan trọng cho các sinh vạt khác.Như vậy, chuỗi thức ăn la một chuỗi sinh vật mà sinh vật sau ăn sinh vật trước, lướithức ăn (food wed) gồm nhiều chuỗi thức ăn

V Đặc trưng và sự thích nghi của hệ sinh thái

1.Đặc trưng

1.1 Cân bằng sinh thái

Đặc trưng cơ bản của hệ sinh thái tự nhiên là khả năng tự lập lại cân bằng,nghĩa là mỗi khi bị ảnh hưởng bởi một nguyên nhân nào đó thì lại có thể phục hồi

để trở về trạng thái ban đầu Đặc trưng này được coi la khả năng thích nghi của hệsinh thái Khả năng tự thích nghi này phụ thuộc vào cơ chế cấu trúc chức năng của

hệ, thể chế này biểu hiện chức năng của hệ trong mỗi giai đoạn phát triển Những hệsinh thái trẻ ít ổn định hơn hệ sinh thái trưởng thanh Cấu trúc hệ sinh thai trẻ baogiờ cũng đơn giản, số lượng các loại ít, và số lượng cá thể trong mỗi loài cũngkhông nhiều lắm

Hệ sinh thái nào đó nếu còn tồn tại thì có nghĩa là đều đặc trưng bởi một sựcân bằng sinh thái nhất định Thế ổn định biểu hiện sự tương quan về số lượng cácloài, về chất lượng, về quá trình chuyển hóa năng lượng,… Nếu cân bằng bị phá vởthì toàn bộ hệ sẽ phải thay đổi

Hệ sinh thái thực hiện chức năng tự lập lại cân bằng thông qua hai quá trìnhchinh, sự tăng số lượng cá thể và sự tự lập cân bằng thông qua các quá trình sinh địahóa học, giúp phục hồi hàm lượng các chất dinh dưởng có hệ sinh thái trở về mức

độ ban đầu

I.2 Vòng tuần hoàn vật chất.

Vòng tuần hoàn sinh- địa- hóa

Môi trường → Cơ thể SV→ SV này→ SV khác→ Chất vô cơ

Qua mỗi bậc dinh dưỡng thì: 10% năng lượng được tích lũy, 90% năng lượng

bị thất thoát dưới dạng nhiệt => Dòng năng lượng trong hệ sinh thái không tuần hoàn

1.3.Sự tiến hóa

Phát sinh và phát triển để đạt trạng thái ổn định lâu dài

Qúa trình tiến hóa: Hệ sinh thái trẻ→ hệ sinh thái già→ hệ sinh thái cao đỉnh

3 Sự thích nghi

- Các loài sinh vật muốn tồn tại và phát triển trong điều kiện môi trường nhấtđịnh, đều phải có độ thích nghi nhất định

Ví dụ : Các thực vật Bộ nắp ấm thường sống ở những nơi nghèo chất dinh

dưỡng, dùng thịt sống làm nguồn cung cấp nitơ cho cây Cây coa cáu tạo đặc biệtthích nghi với môi trường Lá cây nắp ấm có gân kéo dài ra và chót lại, phình togiống cái ấm có nắp đậy Ấm và nắp có màu để thu hút sâu bọ, mép ấm tiết mậtthơm để hấp dẫn sâu bọ

- Hệ thống rễ tực vật thích ứng với từng môi trường

+ Ở vùng khô, hệ thống rễ của cây thường chia làm 2 phần: rễ chính và rễphụ Rễ chính dài, mọc sâu xuống đất để tìm mạch nước ngầm Rễ phụ mọc gầntrên mặt đất để hấp thu nước mưa và sương đọng

+ Ở vùng ẩm, rễ mọc cạn rất nảy nở vì mực nước không sâu

+ Ở vùng sa mạc, nhiều loại cây có rễ lan sát mặt đất hút sương đêm, nhưngcũng có rễ đâm sâu xuống 20m dể hút nước ngầm Lá và thân tiêu giảm đến mứccao

- Gấu Bắc cực nặng khoảng 8 tạ, gấu chó, gấu ngựa ở miền nhiệt đới chỉ nặng

2 tạ

- Kích thước tai của động vật cũng khác nhau: Tai của thỏ ở châu Âu ngắn hơntai của thỏ ở châu Phi, tai của voi ở châu Phi lớn hơn tai voi ở châu Á.

VI Một số nguyên nhân phá vỡ cân bằng sinh thái và giải pháp

1 Nguyên nhân

Nguyên nhân chủ yếu gây mất cân bằng sinh thái là quá trình tự nhiên và quátrình nhân tạo Các quá trình tự nhiên như núi lửa, động đất … Các quá trình nhântạo chính là các hoạt động sống của con người như tiêu diệt một loại thực vật hayđộng vật, hoặc đưa vào hệ sinh thái một hay nhiều loại sinh vật mới lạ; hoặc phá vỡnơi cư trú vốn đã ổn định từ trước tới nay của các loài; hoặc quá trình gây ô nhiễm,độc hại; hoặc sự tăng nhanh số lượng và chất lượng một cách đột ngột của một loàinào đó trong hệ sinh thái làm phá vỡ sự cân bằng

Ví dụ:

Ở Châu phi, có thời kỳ chuột quá nhiều, người ta đã tìm cách tiêu diệt khôngcòn một con Tưởng rằng có lợi, nhưng sau đó mèo cũng bị tiêu diệt và chết vì đói

và bệnh tật Từ đó lại sinh ra một điều rất tai hại như mèo điên và bệnh dịch

Sinh vật ngoại lai chính là mối lo toàn cầu Đánh dấu ngày đa dạng sinh họcthế giới 22/5, Hiệp hội Bảo tồn Thiên nhiên thế giới (WCU) đã công bố danh sách

100 loài sinh vật du nhập nguy hiểm nhất Chúng tàn phá thế giới sau khi "xổng"khỏi nơi cư trú bản địa, mà lại thường có sự trợ giúp của con người Trong số 100loài, có những loài rất quyến rũ như lan dạ hương nước và sên sói đỏ, loài rắn câymàu nâu và lợn rừng Nguyên nhân chính là con người đã mở đường cho nhiều loàisinh vật nguy hại bành trướng Chẳng hạn loài cầy mangut nhỏ được đưa từ châu Átới Tây Ấn Độ để kiểm soát nạn chuột Nhưng rất mau chóng, nó đã triệt hại một sốloài chim, bò sát và lưỡng cư ở vùng này Loài kiến "mất trí" đã tiêu diệt 3 triệu concua trong 18 tháng trên đảo Giáng sinh, ngoài khơi Ấn Độ Dương

Sinh vật ngoại lai cũng đã xâm nhập Việt Nam như:

Ở vùng Đồng Tháp Mười và rừng Tràm U Minh hiện đang phát triển tràn lanmột loài cây có tên là cây mai dương (cây xấu hổ)

Cây mai dương có nguồn gốc từ Trung Mỹ, chúng sinh sản rất nhanh nhờ giólẫn sinh sản vô tính từ thân cây Bằng nhiều cách, chúng đã du nhập vào châu Phi,châu Á, Úc và đặc biệt thích hợp phát triển ở vùng đất ngập nước thuộc vùng nhiệtđới Tại rừng Tràm U Minh, cây mai dương đã bành trướng trên một diện tích rộnglớn Nếu tình trạng này tiếp diễn vài năm nữa, rừng tràm U Minh sẽ hóa thành rừngtrinh nữ Do tốc độ sinh trưởng nhanh của loài cây này, đã lấn áp cỏ – nguồn thức

ăn chính cho sếu, cá, vì vậy ảnh hưởng đến sếu, cá ở Tràm Chim

Ốc bươu vàng (pilasisnensis) được nhập khẩu vào nước ta khoảng hơn 10năm nay Ban đầu chúng được coi như một loại thực phẩm giàu đạm, dễ nuôi trồng,mang lại lợi ích kinh tế cao Nhưng do sinh sản quá nhanh mà thức ăn chủ yếu là lálúa, ốc bươi vàng đã phá hoại nghiêm trọng mùa màng ở nhiều tỉnh phía Nam Hiệnnay, đại dịch này đang phát triển dần ra các tỉnh miền Trung và miền Bắc

Cá hổ pirama (còn gọi là cá kim cương, cá răng, tên khoa học là Serralmusnattereri) xuất hiện trên thị trường cá cảnh nước ta vào khoảng thời gian 1996-1998.Đây là loài cá có nguồn gốc từ lưu vực sông Amazon, Nam Mỹ, thuộc loại ăn thịt,hung dữ Nhiều nước đã có quy định nghiêm ngặt khi nhập loài này, vì khi chúng cómặt trong sông, động vật thủy sinh sẽ bị tiêu diệt toàn bộ, tác hại khó mà lường hếtđược Trước nguy cơ này, Bộ Thủy sản sau đó đã có chỉ thị nghiêm cấm nhập khẩu

và phát triển loại cá này

Như vậy, khi một mắc xích quan trọng trong toàn hệ sinh thái bị phá vỡnghiêm trọng thì hệ sinh thái đó dễ dàng bị phá vỡ

2 Giải pháp

- Bảo vệ và trồng rừng

- Hạn chế rác thải, chất hóa học gây ô nhiễm

- Sử dụng hợp lí tài nguyên thiên nhiên

- Bảo vệ tài nguyên sinh vật

- Nhà nước phải có chiến lược huy hoạch, phát triển

PHẦN 2:LIÊN HỆ THỰC TẾ

HỆ SINH THÁI RỪNG NGẬP MẶN

I Đặt vấn đề

-Việt Nam có bờ biển dài trên 3260km, 12 đầm phá Trong hệ đầm phá thì dải.Rừng ngập mặn ven biển có ý nghĩa đặc biệt quan trọng vè kinh tế- xã hội Nó đượcđánh giá là bức tường xanh vững chắc bảo vệ bờ biển, hạn chế xói mòn, sạc lở bờbiển và tránh tác hại của bão lũ.Rừng ngập mặn đóng vai trò quan trọng đối vớicuộc sống của hàng ngàn người dân ven biển Việt Nam

-Rừng ngập mặn là một chủ đề hay, hấp dẫn đáng để chúng ta quan tâm và tìmhiểu

II Khái quát về rừng ngập mặn ở Việt Nam.

1 Khái niệm

-Rừng ngập mặn là rừng đặc biệt ở vùng cửa sông ven biển của các nước nhiệt

đới và cận nhiệt đới

2 Vai trò

2.1 Đối với tự nhiên.

- Bảo vệ bờ biển chóng lại xói mòn do bão.

- Góp phần gia tăng sản lượng của nhiều quần thể thủy sinh vật sống gần dãysan hô ngầm

- Cung cấp chất hữu cơ, dinh dưỡng, thức ăn cho các loài thủy sản

- Là lá phổi xanh giảm ô nhiễm môi trường, xử lí chất thải

- Điều hòa khí hậu,giảm hiện tượng nước biển dâng

- Ổn định bờ biển, thúc đẩy quă trình bồi đắp phù sa, phát tán năng lượnggió, sóng, thủy triều giúp bảo vệ động vật, tăng tính đa dạng, ổn định hệ sinh thái

2.2 đối với con người

- Cung cấp chất hữu cơ, tăng năng suất cây trồng, tăng hiệu quả kinh tế