Giáo trình sinh thái họcnguyễn đình sinh pdf

TRƯỜNG ðẠI HỌC QUI NHƠN NGUYỄN ðÌNH SINH GIÁO TRÌNH SINH THÁI HỌC DÙNG CHO SINH VIÊN KHOA SINH – KTNN HỆ TỔNG HỢP VÀ HỆ SƯ PHẠM CÁC NGÀNH NÔNG, LÂM NGHIỆP NĂM 2009 MỤC LỤC Trang Chương Những vấn ñề chung 1.1 ðịnh nghĩa, ñối tượng, nội dung sinh thái học 1.2 Quan hệ sinh thái học với môn học khác 1.3 Ý nghĩa sinh thái học 1.4 Phương pháp lược sử nghiên cứu 1.5 Một số khái niệm qui luật sinh thái học Chương Sinh vật nhân tố sinh thái 12 2.1 ðại cương sinh thái học cá thể 12 2.2 Các nhân tố sinh thái 13 2.2.1 Nhân tố ánh sáng 13 2.2.2 Nhân tố nhiệt ñộ 20 2.2.3 Nhân tố nước 28 2.2.4 Nhân tố không khí 43 2.2.5 Nhân tố ñất 47 2.3 Nhịp ñiệu sinh học 50 Chương Sinh thái học quần thể (Population) 60 3.1 ðịnh nghĩa ñặc ñiểm 60 3.2 Mối quan hệ cá thể quần thể 60 3.3 Phân loại quần thể 62 3.4 Những ñặc trưng quần thể 64 3.5 Biến ñộng số lượng cá thể quần thể 78 3.6 Cấu trúc dân số quần thể người dân số học 82 Chương Sinh thái học quần xã (Community) 86 4.1 ðại cương quần xã 86 4.2 Quan hệ sinh thái loài quần xã 90 4.3 Phân loại quần xã 95 4.4 Sự biến ñộng quần xã 96 Chương Hệ sinh thái (Ecosystem) 104 5.1 ðại cương hệ sinh thái 104 5.2 Sự chuyển hóa vật chất tự nhiên 106 5.3 Sự chuyển hóa lượng hệ sinh thái suất sinh học 116 5.4 Các hệ sinh thái nhân tạo .122 5.5 Tính bền vững hệ sinh thái 122 5.6 Các nhận xét ñược rút việc nghiên cứu hệ sinh thái 122 Chương Các khu sinh học Trái ðất 126 6.1 Các khu sinh học cạn 126 6.2 Các khu sinh học nước mặn 130 6.3 Các khu sinh học nước 134 Chương Tài nguyên thiên nhiên – môi trường vấn ñề sử dụng người 139 7.1 Tài nguyên suy thoái tài nguyên hoạt ñộng người .139 7.2 Ô nhiễm môi trường .150 7.3 Biến ñổi khí hậu toàn cầu Việt Nam 155 7.4 Mô hình kinh tế VAC 158 7.5 Chiến lược cho phát triển bền vững 160 * Tài liệu tham khảo 162 Chương NHỮNG VẤN ðỀ CHUNG 1 ðịnh nghĩa, ñối tượng, nội dung sinh thái học + ðịnh nghĩa: Sinh thái học môn khoa học sở sinh vật học, nghiên cứu mối quan hệ sinh vật với sinh vật sinh vật với môi trường mức ñộ tổ chức, từ cá thể, quần thể ñến quần xã hệ sinh thái Sinh thái học (Ecology) bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp, Oikos logos: oikos nơi ở, logos khoa học Theo nghĩa hẹp khoa học nghiên cứu nơi ở, nơi sống sinh vật, theo nghĩa rộng khoa học nghiên cứu mối quan hệ sinh vật hay nhóm nhiều nhóm sinh vật với môi trường xung quanh, ñồng thời nghiên cứu qúa trình lịch sử hình thành mối quan hệ + ðối tượng: ðó tất mối quan hệ sinh vật với môi trường gồm nhiều mức ñộ tổ chức sống (phổ sinh học) khác nhau, từ ñó có cấp ñộ tổ chức sinh thái học khác nhau: cá thể, quần thể, quần xã hệ sinh thái Tùy theo ñối tượng sinh vật nghiên cứu nhóm phân loại mà sinh thái học phân ra: sinh thái học ñộng vật, thực vật, vi sinh vật, thú, cá, côn trùng, chim, tảo, nấm… Tùy theo ứng dụng ngành nghiên cứu mà sinh thái học phân sinh thái học nông nghiệp, lâm nghiệp, môi trường… + Nội dung sinh thái học: Nghiên cứu ñặc ñiểm nhân tố môi trường ảnh hưởng ñến ñời sống sinh vật Nghiên cứu nhịp ñiệu sống thể thích nghi chúng với ñiều kiện ngoại cảnh Nghiên cứu ñiều kiện hình thành quần thể, ñặc ñiểm cấu trúc quần xã, vận chuyển vật chất lượng quần xã quần xã với ngoại cảnh Nghiên cứu vùng ñịa lý sinh vật lớn Trái ðất Nghiên cứu ứng dụng kiến thức sinh thái học vào việc tìm hiểu môi trường tài nguyên thiên nhiên, bảo vệ khai thác hợp lý, chống ô nhiễm môi trường… Thông qua kiến thức sinh thái học ñể giáo dục dân số 1.2 Quan hệ sinh thái học với môn học khác Sinh thái học khoa học tổng hợp có liên quan ñến nhiều môn học khác ñộng vật học, thực vật học, sinh lý học, di truyền học… ngành học toán học, vật lý học,… Do ñó mang tính khoa học tự nhiên tính khoa học xã hội 1.3 Ý nghĩa sinh thái học Sinh thái học ñóng góp cho khoa học lý luận thực tiễn Nó giúp ta hiểu biết sâu sắc chất sống tương tác sinh vật với môi trường Nó tạo nên nguyên tắc ñịnh hướng cho hoạt ñộng người ñối với tự nhiên Nó có ý nghĩa to lớn thực tiễn sống: Tăng suất vật nuôi trồng sở cải tạo ñiều kiện sống chúng; hạn chế tiêu diệt ñịch hại, bảo vệ vật nuôi, trồng người; hóa di giống; khai thác hợp lý tài nguyên thiên nhiên, trì ña dạng sinh học… bảo vệ cải tạo môi trường cho người sinh vật khác sống tốt Sinh thái học sở khoa học, phương thức cho chiến lược phát triển bền vững xã hội người, tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên thiên nhiên, lãnh thổ, qui hoạch tổng thể lâu dài, dự ñoán biến ñổi môi trường Phương pháp lược sử nghiên cứu 1.4.1 Phương pháp nghiên cứu Gồm ba cách tiếp cận: 1.Nghiên cứu thực nghiệm ñược tiến hành phòng thí nghiệm hay bán tự nhiên (nuôi trồng chậu, chuồng trại…) ñể tìm hiểu số thể, tập tính… ; 2.Nghiên cứu thực ñịa trời phương pháp quan sát, ghi chép, ño ñạc, thu mẫu, mô tả tượng sinh học, ảnh hưởng môi trường lên sinh vật mức ñộ cá thể, quần thể quần xã; 3.Phương pháp mô (mô hình hóa) sử dụng kết hai phương pháp dùng công cụ toán học thông tin ñược xử lý máy tính (mô hình toán) 1.4.2 Lược sử nghiên cứu Từ thời xa xưa, người xã hội nguyên thủy ñã có hiểu biết ñịnh nơi ở, thời tiết sinh vật Kiến thức sinh thái học ñược phát triển với văn minh người Trước công nguyên 384–382 có công trình Aristote, ñã mô tả 500 loài ñộng vật tập tính chúng Tiếp theo ñó, có hàng loạt nhà nghiên cứu khác E.Theophraste (371–286 TCN) D.ray (1623–1705) ðầu kỷ XIX, có hàng loạt công trình nghiên cứu liên quan ñến sinh thái học C.Darwin (1809-1882) ñã có nhiều công trình nghiên cứu Từ nửa sau kỷ XIX, nội dung chủ yếu sinh thái học nghiên cứu ñộng vật, thực vật thích nghi chúng với khí hậu… Vào cuối năm 70 kỷ XIX, ñã nghiên cứu quần xã Bước vào kỷ XX, sinh thái học ñược nghiên cứu sâu rộng phát triển mạnh, ñã tách thành môn: sinh thái học cá thể, sinh thái học quần xã hệ sinh thái Trong chục năm gần ñây, trước biến ñổi lớn xấu môi trường, giới ñã ñề chương trình sinh thái học giới (1964) ñể ngăn ngừa phá vỡ môi trường sinh thái toàn cầu 1.5 Một số khái niệm qui luật sinh thái học 1.5.1 Một số khái niệm sinh thái học Môi trường sống bao gồm tất nhân tố xung quanh sinh vật, có tác ñộng trực tiếp gián tiếp tới sinh vật; làm ảnh hưởng ñến tồn tại, sinh trưởng, phát triển hoạt ñộng khác sinh vật Mỗi loài sinh vật ñều có môi trường sống ñặc trưng cho Sống môi trường nào, sinh vật ñều có phản ứng thích nghi hình thái, ñặc ñiểm sinh lí, sinh thái, tập tính Sự tác ñộng ñiều kiện môi trường lên thể sinh vật: sinh vật loài có ñặc tính di truyền giống nhau, tác dụng ñiều kiện môi trường sống khác nhau, chúng có sinh trưởng phát triển khác Những biến ñổi sinh vật có ñược tác dụng yếu tố môi trường sống, nhìn chung làm thay ñổi kiểu hình (phenotyp) mà chưa làm thay ñổi kiểu gen (genotyp) ðối với người, môi trường chứa ñựng nội dung rộng hơn; theo ñịnh nghĩa UNESCO (1981) môi trường người bao gồm toàn hệ thống tự nhiên hệ thống người tạo ra, hữu hình (ñô thị, hồ chứa…) vô hình (tập quán, nghệ thuật…), ñó người sống, lao ñộng, họ khai thác tài nguyên thiên nhiên nhân tạo nhằm thoả mãn nhu cầu Các yếu tố môi trường gồm chiếu xạ Mặt Trời dạng tia sáng nhiệt ñộ (sức nóng), ñược coi nguồn lượng, nước yếu tố hóa học ñược coi ñiều kiện cho qúa trình sinh trưởng trao ñổi chất thực vật; yếu tố gây hại là: lửa, tác ñộng học, gió bão, ñộng vật người Môi trường hành tinh thể thống nhất, biến ñộng trình tiến hóa, ổn ñịnh tương ñối, lượng Mặt Trời ñộng lực gây nên biến ñộng ấy; hoạt ñộng người ngày tạo cân tự nhiên thúc ñẩy làm tăng thêm tốc ñộ biến ñổi tự nhiên + Phân loại môi trường Có loại môi trường sống chủ yếu sinh vật: Môi trường cạn bao gồm mặt ñất lớp khí gần mặt ñất, nơi sống phần lớn sinh vật trái ñất Môi trường nước gồm vùng nước ngọt, nước lợ nước mặn có sinh vật thủy sinh Môi trường ñất gồm lớp ñất có ñộ sâu khác nhau, ñó có sinh vật ñất sinh sống Môi trường sinh vật gồm thực vật, ñộng vật người, nơi sống sinh vật khác vật ký sinh,… Môi trường lại chia thành hai loại môi trường vô sinh môi trường hữu sinh Môi trường vô sinh (abiotic): gồm yếu tố không sống ñược gọi chung môi trường vật lý, ñơn mang tính chất vật lý, hóa học khí hậu: khí hậu (ánh sáng, nhiệt ñộ, ñộ ẩm…), hóa học (các khí CO2, O2.v.v…), ñất (gồm thành phần giới ñất, ñộ màu mỡ ñất, nguyên tố ña lượng, vi lượng có ảnh hưởng ñến ñời sống sinh vật) Các yếu tố phụ: Cơ học chăn dắt, cắt, chặt v.v., yếu tố ñịa lý (chiều cao so với mặt biển, ñộ dốc, hướng phơi) Chúng yếu tố sinh thái có ảnh hưởng ñến nhiệt ñộ, ñộ ẩm, tức ảnh hưởng gián tiếp ñến sinh vật Nói chung, yếu tố môi trường vật lý sinh thái học phải yếu tố có vai trò tác ñộng ñến thể sinh vật, bốc thoát nước, vận chuyển thức ăn vô (hút, thẩm thấu) vào cây, quang hợp… Môi trường hữu sinh (Biotic) gồm thực thể sống (sinh vật) hoạt ñộng sống thân chúng tạo ra, tập tính sống bầy ñàn, mối quan hệ loài, khác loài Bản chất môi trường hữu sinh môi trường sống sinh vật, ñược gọi “môi sinh” + Môi sinh: Các thành phần sinh vật quần xã tác ñộng lẫn với môi trường bên ñể tạo thành môi trường bên thể sống, thích ứng với quần xã gọi môi sinh, ñó môi trường ảnh hưởng sinh vật hệ sinh thái Như vậy, môi sinh kết tác ñộng tổng hợp phức hệ sinh vật với với môi trường bên Ví dụ, hệ sinh thái rừng, thay ñổi chế ñộ cường ñộ ánh sáng thực vật tầng Do ñó, rừng có nhiều ñặc ñiểm khác với rừng, như: số nhiệt ñộ trung bình, cường ñộ, chất lượng ánh sáng, thoát nước ñều thấp hơn, ñộ ẩm không khí cao nhờ có tầng, tán che chắn giữ lại Trong rừng, ban ñêm có nhiệt ñộ gần tầng không khí, trừ khoảng m cách mặt ñất có cao chút hoạt ñộng thực vật, vi sinh vật ñất sinh vật khác; nồng ñộ CO2 cao (ñến 1%), rừng có 0,003%; nhờ ñó giúp cho cường ñộ quang hợp ban ngày tăng lên Rừng tạo mưa ñịa phương, tạo nước ngầm, tạo tiểu khí hậu riêng so với xung quanh, chắn làm giảm tốc ñộ gió bão, chống xói mòn ñất… Như vậy, nhờ có rừng ñã tạo môi sinh Vậy môi sinh kết hoạt ñộng sống hệ sinh thái môi trường + Ngoại cảnh hay giới bên gồm thiên nhiên, người kết hoạt ñộng ấy, tồn cách khách quan trời, mây… + Sinh cảnh (Biotop) phần môi trường vật lý, mà ñó có thống yếu tố cao so với môi trường, tác ñộng lên ñời sống sinh vật + Cảnh sinh thái gồm nhân tố vô sinh môi trường tồn trước có sinh vật ñến sinh sống tiếp tục tồn tại, thay ñổi tác ñộng sinh vật + Cảnh sinh vật gồm toàn sinh vật chiếm ñịa ñiểm ñịnh không gian, ñó nơi sống hay cảnh sinh vật Nó bao gồm tất ñiều kiện sinh thái sinh vật nơi ñó, kể ñiều kiện xuất sinh vật ñó tạo Nó bao gồm cảnh sinh thái (các nhân tố vô sinh), nhân tố hữu sinh, nhân tố lịch sử tự nhiên, nhân tố thời gian, nhân tố người + Hệ ñệm hay hệ chuyển tiếp (Ecotone) mức chia nhỏ hệ sinh thái, mang tính chất chuyển tiếp từ hệ sang hệ khác, phụ thuộc vào yếu tố vật lý, ñịa hình, khí hậu, thủy văn… Hệ ñệm hệ sinh thái cửa sông (giữa sông biển), hệ ñệm ñồng cỏ rừng Do vị trí giáp ranh, nên hệ ñệm có ñặc ñiểm không gian nhỏ hẹp hệ chính, số loài sinh vật thấp, ña dạng sinh học cao nhờ tăng khả biến dị nội loài (tức ña dạng di truyền cao) + Các nhân tố môi trường (Environmental factors) nhân tố sinh thái (Ecological factors) Các nhân tố môi trường thực thể hay tượng tự nhiên cấu trúc nên môi trường Khi nhân tố môi trường tác ñộng lên ñời sống sinh vật mà sinh vật phản ứng lại cách thích nghi chúng ñược gọi nhân tố sinh thái Môi trường gồm nhiều nhân tố sinh thái, nhân tố ña dạng, chúng thúc ñẩy, kìm hãm, chí gây hại cho hoạt ñộng sống sinh vật Các nhân tố môi trường tùy theo nguồn gốc ñặc ñiểm tác ñộng lên ñời sống sinh vật mà ñược chia thành loại, gồm có ba nhóm nhân tố: nhóm vô sinh, nhóm nhân tố hữu sinh nhóm nhân tố người Nhóm nhân tố vô sinh gồm nhân tố khí hậu (ánh sáng, nhiệt ñộ, ñộ ẩm, lượng mưa, không khí); dòng chảy, ñất, ñịa hình, nước, muối dinh dưỡng… ñó thành phần không sống tự nhiên Nhóm nhân tố hữu sinh gồm tất cá thể sống: ñộng vật, thực vật, nấm, vi sinh vật, vật ký sinh… Nhóm nhân tố người, gồm tất hoạt ñộng xã hội người làm biến ñổi thiên nhiên Con người thuộc nhóm nhân tố hữu sinh, có ảnh hưởng to lớn ñịnh ñến tồn phát triển tự nhiên mà ñược tách thành nhóm nhân tố riêng Xu hướng chia thành hai nhóm nhân tố: vô sinh hữu sinh (trong ñó có người, Aguesse, 1978) Tùy theo ảnh hưởng tác ñộng, mà nhân tố sinh thái ñược chia thành nhân tố không phụ thuộc mật ñộ nhân tố phụ thuộc mật ñộ Nhân tố không phụ thuộc mật ñộ nhân tố tác ñộng lên sinh vật, ảnh hưởng không phụ thuộc vào mật ñộ quần thể bị tác ñộng, có phần lớn nhân tố vô sinh Nhân tố phụ thuộc mật ñộ nhân tố tác ñộng lên sinh vật ảnh hưởng phụ thuộc vào mật ñộ quần thể chịu tác ñộng Ví dụ, có dịch bệnh xảy ra, nơi mật ñộ cá thể thấp (thưa) lây nhiễm, bị ảnh hưởng nơi có mật ñộ cá thể cao (ñông) Hiệu suất bắt mồi vật hiệu mật ñộ mồi thấp ñông… Nó có phần lớn nhân tố hữu sinh Mỗi nhân tố môi trường tác ñộng lên sinh vật ñược thể mặt sau: Số lượng chất lượng tác ñộng (cao, thấp, nhiều, ít) ðộ dài tác ñộng (lâu hay mau, ngày dài, ngày ngắn…) Phương thức tác ñộng: liên tục hay ñứt ñoạn, chu kỳ tác ñộng (dày hay thưa…) Do vậy, phản ứng sinh vật ñối với nhân tố tác ñộng theo nhiều cách khác nhau, xác có hiệu kỳ diệu Nhìn chung, nhân tố sinh thái ñều tác ñộng lên sinh vật thông qua ñặc tính: Bản chất nhân tố tác ñộng (như nhiệt ñộ nóng hay lạnh; ánh sáng tùy loại ánh sáng, tia nào); cường ñộ hay liều lượng tác ñộng (cao, thấp, nhiều hay ít); ñộ dài tác ñộng (ngày dài, ngày ngắn…); phương thức tác ñộng (liên tục hay ñứt ñoạn, mau hay thưa…) + Phân biệt thích nghi thích ứng: Sinh vật sống môi trường chịu tác ñộng nhân tố môi trường, môi trường lại biến ñổi, thực vật buộc phải tìm cách thích nghi ñể tồn Có hai trường hợp thích nghi: - Nếu ñặc ñiểm hình thái cấu tạo lưu giữ ñời sống cá thể mà không di truyền lại ñược cho hệ gọi thích ứng - Nếu ñặc ñiểm hình thái cấu tạo trở thành ñặc ñiểm loài di truyền lại ñược cho hệ gọi thích nghi Thích ứng biến ñổi thể tác ñộng nhân tố sinh thái môi trường Bản chất tính thích ứng mang tính chất thời, diễn ñời sống cá thể sinh vật tính thích ứng sở ñể thực tính thích nghi cho loài Tính thích ứng ñặc ñiểm loài Thích ứng tự ñiều chỉnh thể sinh vật, ñáp ứng với thay ñổi môi trường ñể sống tốt Ví dụ, dừa nước môi trường nước mô xốp phát triển, cạn sống, mô xốp lại không phát triển Thích nghi thuộc tính sinh vật, ñược biểu bên biến ñổi, dấu hiệu khác Những biến ñổi thích nghi trở thành ñặc ñiểm di truyền loài, giúp thực vật sống phát triển môi trường ñó Các ñặc ñiểm thích nghi sinh học ñược hình thành trình tiến hoá thông qua ñường chọn lọc tự nhiên Những ưa sáng lim, xà cừ phát triển tốt ñiều kiện ánh sáng mạnh, ngược lại phát triển yếu Mối quan hệ thích nghi thích ứng: Thích ứng sở ñể hình thành ñặc ñiểm thích nghi, hai ñều giúp cho tồn phát triển môi trường, thích ứng mang tính mềm dẻo cá thể, thích nghi sinh học mang tính chất mềm dẻo loài Một thích nghi quan trọng sức chịu ñựng cho qua mùa ñông lạnh giá Sự thích nghi, thực chất thay ñổi nội sinh vật hình thái, giải phẫu, sinh lý, sinh thái hay hóa sinh, di truyền ñể cho phù hợp với ñiều kiện môi trường tại, ñồng thời có ñào thải tự nhiên cá thể hay quần thể bảo thủ thích nghi Trong thích nghi lâu dài, sinh vật biểu mềm dẻo, giới hạn sinh thái chúng ngày mở rộng Con người biết cách thúc ñẩy thích nghi ñó, biện pháp kỹ thuật, tập cho sinh vật khí hậu hóa từ từ, hóa, nhập nội hay chọn giống lai tạo giống có sức sinh sản cao phẩm chất tốt + ðiều khiển sinh học: Các yếu tố môi trường ánh sáng, nhiệt ñộ,… ñều yếu tố giới hạn, ñồng thời yếu tố ñiều khiển tượng sinh học như: có ánh sáng có quang hợp quang hướng ñộng xanh; có nhiệt ñộ ñộ ẩm có trình sinh lý phát triển thực vật ñộng vật Tổ hợp ñộ ẩm nhiệt ñộ ñiều khiển nở hoa loài họ Lúa, cách làm cho mày nhỏ (lodicula) trương nước, ñẩy vỏ trấu tách Ngày dài vùng ôn ñới ñiều khiển tích lũy mỡ ñộng vật có vú ñể sống qua ñông; chim tích lũy mỡ ñể bay ñi di trú tới vùng nhiệt ñới hay cận nhiệt ñới Ở ñây, nhiệt ñộ lạnh mùa thu yếu tố ñiều khiển tích lũy mỡ Một số ñộng vật gà, tăng chiếu sáng nhân tạo xen kẽ với thời gian tối ngắn làm cho gà ñẻ sớm Yếu tố ñiều khiển ñây chiếu sáng xen kẽ (giữa sáng tối) ngày Tóm lại, ñiều khiển yếu tố môi trường thích nghi sinh vật thống hữu cơ, môi trường sinh vật nói chung Nếu thống ñó sinh vật bị thoái hóa bị diệt vong + Chỉ thị sinh thái: Một số yếu tố vật lý thuộc chất môi trường ñất chua, khí hậu… có liên quan chặt chẽ với hay số loài sinh vật ñịnh ñược gọi sinh vật thị Thực vật thị ñược dùng phổ biến việc thăm dò ñịa chất (tìm kiếm mỏ quặng), tìm nơi có tiềm chăn nuôi, trồng trọt cạn hay nước Sinh vật thị (ñộng vật, thực vật) dùng ñể phân vùng nhiệt ñộ khác Trái ðất Ví dụ: ðất có chì (Pb) vùng cận nhiệt ñới có phiện Trên ñất có ñồng (Cu) có số loài dương xỉ ñịnh; ñất có kẽm (Zn) có màu xanh lơ; ñất có lưu huỳnh (S) có nhiều loài thuộc họ Cải Thìa là; ñất có lithium (Li) có số loài ñịnh thuộc họ Cúc Ở ñất chua bạc màu thường có bắt ruồi, gọng vó, nắp ấm, sim, mua Quần xã thị như: quần xã rừng ngập mặn, quần xã vùng rừng núi ñá vôi 1.5.2 Một số qui luật sinh thái học, gồm bốn qui luật 1.5.2.1 Qui luật tác ñộng tổng hợp nhân tố sinh thái, hay nhân tố sinh thái tác ñộng cách tổng hợp lên thể sinh vật Nội dung: Môi trường gồm nhiều nhân tố sinh thái (ánh sáng, nhiệt ñộ, nước…) gắn bó chặt chẽ với thành tổ hợp sinh thái tác ñộng tổng hợp lên thể sinh vật + ðối với tự nhiên: Trong tự nhiên, nhân tố tồn cách ñộc lập, không môi trường có nhân tố sinh thái, sinh vật cần nhân tố sinh thái mà sống ñược Trong môi trường, nhân tố có tác ñộng lên sinh vật tác ñộng lên nhân tố khác; tất nhân tố ñều gắn bó chặt chẽ với thành tổng hợp sinh thái Thực vật ñộng vật sống thiên nhiên chịu tác ñộng nhiều nhân tố, thiếu nhân tố sinh vật hoạt ñộng không bình thường ảnh hưởng ñến tác dụng nhân tố khác + ðối với sinh vật: ðể tồn phát triển, sinh vật sống không phụ thuộc vào nhân tố, mà lúc chúng cần phải có nhiều nhân tố khác; lúc chúng phải chịu tác ñộng tổng hợp nhiều nhân tố sinh thái (ánh sáng, nhiệt ñộ, ñộ ẩm, dinh dưỡng…) + Các nhân tố sinh thái lại có tác ñộng ảnh hưởng qua lại lẫn nhau, biến ñổi nhân tố dẫn ñến thay ñổi nhân tố khác từ ñó tác ñộng ñến sinh vật Như chiếu sáng rừng thay ñổi, dẫn ñến nhiệt ñộ, ñộ ẩm không khí ñất rừng thay ñổi theo, từ ñó ảnh hưởng ñến hệ ñộng vật không xương sống, vi sinh vật ñất, ảnh hưởng ñến phân hủy chất mùn bã hữu cơ, ảnh hưởng ñến dinh dưỡng khoáng thực vật + Mỗi nhân tố sinh thái biểu hoàn toàn tác dụng nó, nhân tố khác ñang hoạt ñộng ñầy ñủ Ví dụ, nhân tố ánh sáng, nhiệt ñộ mức ñộ bình thường, ñộ ẩm thấp, khô, phân bón không phát huy ñược ñầy ñủ vai trò + Trong tổng hợp nhân tố sinh thái, nhân tố chủ ñạo biến ñổi chất lượng dẫn tới biến ñổi chất lượng nhân tố sinh thái khác làm thay ñổi tính chất thành phần sinh vật Trong trình sống, sinh vật chịu tác ñộng nhiều nhân tố, nhân tố chủ ñạo nhân tố sinh thái bật chi phối nhân tố khác Khi nhân tố chủ ñạo thay ñổi dẫn tới thay ñổi chất toàn tổ hợp sinh thái cũ, tạo nên kiểu tổ hợp sinh thái mới, ñó nhân tố khác lại bật lên thành nhân tố chủ ñạo Ví dụ, ñất ñầm lầy, nước qúa thừa nhân tố chủ ñạo, có biện pháp làm khô ñất ánh sáng lại nhân tố chủ ñạo Lưu ý là, bù trừ nhân tố sinh thái, dùng nhân tố ñể thay hoàn toàn cho nhân tố khác, dùng nhiệt ñộ thay ñộ ẩm, phân bón thay ánh sáng… 1.5.2.2 Qui luật giới hạn sinh thái Shelford hay ñịnh luật chống chịu Nội dung qui luật: Sự tác ñộng nhân tố sinh thái lên thể sinh vật không phụ thuộc vào tính chất nhân tố, mà phụ thuộc vào cường ñộ chúng Sự tăng hay giảm cường ñộ tác ñộng nhân tố, giới hạn thích hợp thể làm giảm khả sống Khi cường ñộ tác ñộng vượt qua ngưỡng cao xuống ngưỡng thấp nhất, so với khả chịu ñựng thể sinh vật không tồn ñược Diễn giải qui luật: Sự tồn phát triển sinh vật không phụ thuộc vào có mặt tổ hợp nhân tố sinh thái mà phụ thuộc vào tính chất cường ñộ tác ñộng nhân tố ñó ðối với nhân tố, thể sinh vật có khả chịu ñựng ngưỡng thấp (minimum - ñiểm cực hại thấp) ngưỡng cao (maximum - ñiểm cực hại cao) Khoảng giới hạn hai ngưỡng ñó ñược gọi sinh thái trị hay giới hạn sinh thái loài ñối với nhân tố ñó Trong giới hạn sinh thái, có ñiểm cực thuận ñối với loài, ñó mức ñộ tác ñộng có lợi nhân tố ñó ñối với thể Càng xa ñiểm cực thuận bất lợi vượt qua khỏi ñiểm cực hại thấp hay ñiểm cực hại cao sinh vật bị chết (không tồn ñược) Gần hai bên ñiểm cực thuận vùng cực thuận (optimum), ñó vùng sinh trưởng phát triển tốt nhất, có mức tiêu phí lượng thấp Gần ñiểm cực hại thấp cao vùng chống chịu thấp vùng chống chịu cao nhân tố cụ thể ấy, nghĩa hai vùng thể sinh trưởng phát triển không bình thường, lúc này, tác ñộng nhân tố ñã giới hạn thích hợp thể làm giảm khả sống sinh vật (hình 1) Sức sống (%) Vùng chống chịu B A ðiểm vùng cực thuận (Optimum) Vùng chống chịu C o C Sinh sản Sinh trưởng phát triển Minimum (cực tiểu) Maximum (cực ñại) Hô hấp Hình ðồ thị mô tả giới hạn sinh thái loài A, B, C ñối với nhân tố nhiệt ñộ: Hai loài B, C có giới hạn sinh thái hẹp so với loài A, loài B ưa lạnh (Oligoctenothermal) loài C ưa ấm (Polyctenothermal) (Theo Vũ Trung Tạng, 2000) Ta minh họa ñồ thị qui luật ñồ thị diễn giải ñây, ta ñặt ký hiệu ñiểm, vùng chúng chữ in hoa trục hoành ñồ thị theo qui ước sau: O ñiểm cực thuận (ñct), CD vùng cực thuận (vct), BE vùng sinh trưởng phát triển bình thường (vstptbt), AB vùng chống chịu thấp (vcct), EF vùng chống chịu cao (vccc), A ñiểm cực hại thấp (ñcht), F ñiểm cực hại cao (ñchc), AF giới hạn sinh thái loài nhân tố ñó tưới tiêu, bị nhiễm phèn, mặn hoá, hay bị úng phần lớn bị bỏ hoang năm Ở nước ta, nhiều hệ sinh thái ñất ngập nước bị biến ñổi mạnh, hàng loạt hồ chứa nước ñời, nhiều dòng sông, suối bị ñập ngăn chặn, hàng trăm ngàn héc ta bãi triều ñược bao ñê lấy nước cho nông nghiệp mở rộng hồ nuôi tôm, ñã làm cho gần 40% diện tích rừng ngập mặn ven biển bị triệt hạ… Trong vùng ñất bị ngập nước phải kể ñến vùng tài nguyên cửa sông, ven biển Chúng ña dạng phong phú, từ sinh vật nước ñến ñộng vật, thực vật cạn ðó vùng giao tiếp biển, qua hoạt ñộng thuỷ triều lục ñịa, qua dòng chảy sông ngòi ñem phù sa chất dinh dưỡng từ nội ñịa Môi trường ñó thích hợp cho nhiều loài sinh vật ưa mặn ưa lợ, có giá trị kinh tế cao Tài nguyên sinh vật vùng bờ thềm lục ñịa phong phú biển khơi, vùng có nhiều chất dinh dưỡng Các loài tảo biển (tảo nâu, tảo ñỏ, rong mơ, rau câu…) Nhiều loài thức ăn cho người gia súc, nguồn dược liệu (iot, brom…), hóa chất (aga, manitol…) dùng công nghiệp dệt, in… tảo biển nguồn phân bón có giá trị ðộng vật phong phú, nhiều loài ñộng vật ñáy có giá trị kinh tế cao thân mềm, giáp xác (tôm, cua…), da gai (sao biển, hải sâm…), nhiều loài cá có giá trị (cá bơn, ñuối…) Phần lớn cá ăn vùng ranh giới thềm lục ñịa ven bờ Chúng thường tập trung thành ñàn ñi ăn theo mùa Rùa biển (vích, ñồi mồi…) nguồn thực phẩm có giá trị nguồn hàng mỹ nghệ quí giá, chúng sống nơi nước ñẻ bãi cát ñảo Chim biển có khoảng 200 loài, số loài thú sống ven biển, voi biển, gấu biển, ñộng vật có kích thước lớn, nhiều mỡ Thành phần có tính chất ñịnh suất sơ cấp vùng ven biển, thực vật lớn, mà loài tảo hiển vi Chúng thức ăn nguồn cung cấp oxy to lớn cho sinh vật nước * Biển ñại dương: Biển ñại dương giàu tiềm thiên nhiên, song không tránh khỏi hiểm họa người gây ra, nhiều biển nội ñịa ñang bị kêu cứu, biển Bantic, ðịa Trung hải… Nguyên nhân suy thoái ña dạng sinh học nguồn lợi hải sản khai thác mức, hủy hoại hệ sinh thái ven bờ (rừng ngập mặn, bãi cỏ ngầm, rạn san hô…), nơi giàu nguồn lợi, ñồng thời hỗ trợ cho phát triển phồn thịnh vùng nước xa bờ, nước bị ô nhiễm, dầu chất phóng xạ… Thực trạng hậu sử dụng nguồn tài nguyên cửa sông ven biển ñại dương Theo WWF (1998), sản lượng hải sản giới giai ñoạn 1990-1995 trung bình ñạt 84 triệu năm, gấp lần 1960 Với sản lượng ñó, nghề cá giới ñã vượt lên sức chịu ñựng ñại dương (82-100 triệu tấn/ năm) Theo FAO, năm 1994, khoảng 60% nguồn lợi cá ñại dương ñã ñược khai thác ñến mức cho phép ñã rơi vào tình trạng suy giảm Có khỏang 40% quần thể cá khai thác ñã bị suy kiệt, 25% trì sản lượng mình, số lại (35%) ñang có chiều hướng tăng lên, nhiên, tình trạng chung biển ñang bị suy giảm * Nghề cá nước ta gần nửa kỷ qua hoạt ñộng vùng nước nông, chưa vượt ñộ sâu 30m, vậy, ñã rơi vào tình trạng suy sụp Nhiều hệ sinh thái ven bờ bị hủy diệt, môi trường biển bị ô nhiễm Vì cần ñẩy mạnh chủ trương ñánh bắt xa bờ, ñây lối thoát nghề cá nước ta ñể tránh khỏi bị suy sụp hoàn toàn 148 Nghề cá nước ta nhu cầu ñánh bắt lớn, nên khai thác tùy tiện, vô tổ chức làm hủy hoại, phá vỡ môi trường sinh thái, hủy diệt sinh vật gây hậu nghiêm trọng Nhiều phương tiện ñánh bắt chưa ñược cấm triệt ñể, ý thức tự giác người dân chưa cao Việc quản lý bảo vệ thủy sản nhiều hạn chế người phương tiện, mà biển rộng, chưa chủ ñộng kiểm soát ñược Việc dùng chất nổ, xung ñiện, xiếc máy, chất ñộc, khai thác rạn ñá san hô, ñánh bắt gần ñáy nhiều phương tiện ñánh bắt khác có tính hủy diệt môi trường diễn Việc xây dựng hồ ñập thủy ñiện ñã làm ngăn cản dòng chảy, làm nguồn chất dinh dưỡng bị cạn kiệt, nhiễm mặn tăng lên vào sâu cửa sông, ñộ mặn thay ñổi ñã làm cho số loài sinh vật biến ñổi theo chiều hướng xấu ñi ðặc biệt rừng ngập mặn bị tàn phá nặng nề, với ô nhiễm môi trường ñã làm cho số loài sinh vật giảm, chỗ cư trú, bãi ñẻ, nơi sống ñàn cá con, ñộng vật khác rùa biển, rắn biển, chim biển, thú biển.… Tất ñiều ñó làm ảnh hưởng xấu ñến số lượng loài sinh vật, giảm số cá thể loài + Biện pháp khắc phục tài nguyên cửa sông ven biển Cần tổ chức lại cách ñánh bắt khai thác hợp lý, tăng cường luật pháp bảo vệ thủy hải sản, giáo dục ý thức cho ngư dân, xây dựng phát triển công nghiệp, thuỷ nông, thủy ñiện… cần có kế hoạch hợp lý, tính toán ý ñến môi trường sinh thái vùng cửa sông ven biển, diễn biến hậu xấu xảy việc phát triển, mở mang ñó Cần tiến hành ñiều tra ñể nắm rõ tài nguyên ñặc ñiểm vùng này, trữ lượng nói chung, chu trình sống ñặc ñiểm sinh sản (mùa ñẻ, nơi ñẻ…) loài, ñặc ñiểm ñáy, môi trường sinh thái vùng biển; từ ñó ñề thời vụ ñánh bắt khai thác hợp lý cho ngư dân Cần bảo vệ bãi cá ñẻ, rạn ñá san hô, khai thông luồng lạch, ñẩy mạnh nuôi trồng thuỷ hải sản hợp lý, ngăn chặn hình thức ñánh bắt ñã bị Nhà Nước cấm Chống ô nhiễm môi trường vùng nước, nguồn nước rác thải sinh hoạt, phế thải hoạt ñộng công nghiệp từ bờ thải xuống ao, hồ, sông, suối ñổ biển, chất thải phương tiện ñường thuỷ, chất thải công nghiệp, nông nghiệp… cần ñược xử lý trước ñổ biển 7.1.2.3 Sự suy giảm ña dạng sinh học Theo UNEP (1995), số loài ñã ñược mô tả lên ñến 1.750.000 loài, dao ñộng số lượng loài có từ 3.635.000 ñến 111.655.000 loài Trong trình lịch sử tiến hóa, số loài ñông gấp bội, chúng ñã bị tiêu diệt phần lớn biến cố ñịa chất hoạt ñộng người Nhất Trái ðất giai ñoạn yên tĩnh, người trở thành mối ñe dọa lớn ñối với ñời sống sinh vật tác nhân chủ yếu hủy hoại ña dạng sinh học Trong thời ñại nay, ñặc biệt vài thập kỷ qua, ñã có hàng ngàn loài ñộng vật thực vật ñã bị tiêu diệt hay ñang bị ñe dọa tiêu diệt Người ta cho rằng, có nhiều loài sinh vật mà khoa học chưa kịp biết ñến tên, ñã bị diệt vong, hay ñang bị suy thoái nghiêm trọng Nếu tốc ñộ hủy hoại tài nguyên nay, 5-10% số loài sinh vật giới bị tiêu diệt vào năm 1990-2020, nghĩa ngày ñi khoảng 40-140 loài số loài bị tiêu diệt ngày tăng lên Sự suy giảm ña dạng sinh học Việt Nam với tốc ñộ ngày gia tăng khai thác tài nguyên bừa bãi, sử dụng hàng loạt công cụ mang tính huỷ diệt ñể săn bắt cá, chim, thú… dùng chất ñộc, thuốc nổ, xung ñiện Do vậy, ñã có tới 365 loài ñộng vật, từ không xương sống ñến có xương sống, sống cạn hay sống 149 nước 356 loài thực vật, từ bậc thấp ñến bậc cao ñược ñưa vào “Sách ñỏ Việt Nam”; ñã có nhiều khu bảo vệ, khu dự trữ thiên nhiên ñời ða dạng sinh học bị tổn thất ngày lớn ðến nay, khoa học mô tả ñược khoảng 2% số loài sinh vật có trái ñất, hàng nghìn loài, kể loài khoa học chưa biết ñến ñã bị tiêu diệt hay ñang bị rơi vào suy thoái Nếu tốc ñộ thất thoát ña dạng sinh học không ñược ngăn chặn kịp thời 25% tổng số loài giới bị tiêu diệt vào năm 2050 * Con người ñã khai thác nhiều dạng tài nguyên không tái sinh cho phát triển kinh tế Trữ lượng nhiều khoáng sản quí ñang giảm ñi nhanh chóng, số kim loại có nguy bị cạn kiệt hoàn toàn Các dạng tài nguyên tái sinh ñất, nước sinh vật ñang bị ô nhiễm, rừng ñang bị giảm sút suy thoái nghiêm trọng ðất trống ñồi trọc nạn hoang mạc hóa ngày mở rộng Ở nước ta, ñộ che phủ rừng có thời kỳ xuống tới 28%, mức báo ñộng, nhờ khôi phục ñã tăng 30%, rừng nguyên sinh 7% diện tích Nước hành tinh không tài nguyên vô tận, sử dụng lãng phí bị ô nhiễm người Khai thác thủy sản ñã vượt mức cho phép, nhiều loài ñã bị tiêu diệt bị suy giảm Biển ven bờ nước ta rơi vào tình trạng suy kiệt Nhiều loài ñặc sản không cho sản lượng cao như: cá mòi cờ, cá cháy, trai ngọc, bào ngư, ñồi mồi, vẹm vỏ xanh…thoái 7.2 Ô nhiễm môi trường Môi trường sinh vật người ngày xuống cấp Ô nhiễm môi trường ñang trở thành hiểm họa ñối với ñời sống sinh giới người Trái ðất ðó sản phẩm trình công nghiệp hóa ñô thị hóa diễn 200 năm Ô nhiễm môi trường ñể xuất chất lạ môi trường tự nhiên làm biến ñổi thành phần, tỷ lệ hàm lượng yếu tố có sẵn, gây ñộc hại cho sinh vật người, hàm lượng chất ñó vượt khỏi giới hạn thích nghi tiềm tàng thể Sự ô nhiễm ñã lan tràn vào nơi, ñất, nước, khí quốc gia Nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường sinh hoạt hoạt ñộng kinh tế người, trồng trọt, chăn nuôi… ñến hoạt ñộng công nghiệp, chiến tranh công nghệ quốc phòng, ñó công nghiệp thủ phạm lớn Chất gây ô nhiễm ña dạng nguồn gốc chủng loại, song ñược chia thành loại chất thải chất thải rắn, lỏng khí Nhiệt tác nhân trực tiếp hay gián tiếp gây nên nạn ô nhiễm môi trường chúng ñược thải từ nhà máy, khu công nghiệp vào nước hay khí 7.2.1 Ô nhiễm môi trường ñất ðất hệ sinh thái giàu có, ñó có mối quan hệ qua lại nhân tố hữu sinh, vô sinh khả tự ñiều chỉnh nó, thông qua chu trình vật chất chuyển hoá lượng Sự tự ñiều chỉnh có giới hạn, vượt hệ bị suy thoái giảm sức sản xuất Con người chưa cố tình không hiểu, ñã bóc lột ñất ñến cạn kiệt ñể trồng trọt biến thành ñồng cỏ chăn thả; biến chúng thành nghĩa ñịa ñể chôn vùi thứ, nước thải, phân rác, phế thải, cặn bã phóng xạ … công nghiệp Trong sản xuất nông nghiệp, lượng phân hóa học thuốc trừ sâu, diệt cỏ… dư thừa ñược tích lũy ngày tăng dần gây nên ô nhiễm ñất trầm trọng, ñất hấp thu hay chuyển hóa hóa học, chúng phần bị rửa trôi ngấm sâu vào mạch nước ngầm, gây ô nhiễm nguồn nước mà người ñang sử dụng 150 Nhiều loại thuốc trừ sâu ñộc hại, chứa photpho hữu (ức chế hoạt tính enzym máu, gây rối loạn thần kinh, nhiễm nặng chết) hay clo hữu (trong ñó có thuốc DDT, ñộc tính thấp photpho hữu bền vững, gây nhiễm ñộc máu, tim mạch gây ung thư) Nhiều loại thuốc trừ sâu khó phân hủy, gây ñộc lâu dài tích lũy tiềm tàng thân sinh vật, chuỗi thức ăn Những sinh vật mắt xích ñầu tiên chuỗi tích lũy cao, sau ñó tồn lại gây hại cho sinh vật mắt xích cuối cùng, ñó tượng “khuyếch ñại sinh học” Trong ñó người thường mắt xích cuối nhiều chuỗi thức ăn, người ăn tạp ăn ñược nhiều loại thức ăn từ vô số mắt xích khác Con người nhiều bậc dinh dưỡng, bậc 2, 3, 4, … chuỗi khác Nước thải sinh hoạt người, phân rác, súc vật, từ trang trại, ñồng cỏ chăn nuôi làm cho ñất bị nhiễm chất hữu tới mức dư thừa, gây cân sinh học ñất tạo nhiều mầm bệnh (thương hàn, kiết lỵ, ỉa chảy, giun sán, …) Những mầm bệnh truyền trực tiếp hay gián tiếp cho người gia súc, bệnh nhiễm sán gan người tăng ñột biến Gần ñây ñại dịch Sars, cúm gà, sốt siêu vi… bệnh lở mồm long móng gia súc, sốt siêu vi, H5N1, H1N1… ñã hoành hành nhiều nước giới Trong trình phân hủy, phân xác sinh vật nguồn thải khí ñộc CH4 , NH3 , H20… gây ô nhiễm không khí 7.2.2 Ô nhiễm môi trường nước Nước bị ô nhiễm lan tràn nhanh rộng so với ñất Nước bị ô nhiễm thường bị biến ñổi mạnh mẽ lý hóa sinh học Vì vậy, người ta phải xây dựng tiêu nước nước dùng cho sinh hoạt người Có nhiều dạng ô nhiễm nước, với nước phì dưỡng (eutrophycation) mối quan tâm hàng ñầu, biển, ô nhiễm nguy hại ô nhiễm dầu Sự phì dưỡng gây tự nhiên ñã xảy lịch sử phát triển sinh giới ðã có lần hàm lượng CO2 tăng vượt bậc làm cho thực vật phát triển cách “bùng nổ” Khí hậu biến ñộng mạnh, thực vật bị chôn vùi, tạo nên nguồn nhiên liệu, hoá thạch mà ñang khai thác than ñá, dầu mỏ, khí ñốt Hiện nay, người gây phì dưỡng, tượng phổ biến không nước mà vùng ven biển biển kín Phì dưỡng trình biến ñổi hệ sinh thái thủy vực nguồn nước cấp cho có lượng muối khoáng chất hữu dư thừa, mà quần xã sinh vật ñồng hoá ñược Nó gây bùng nổ số lượng thực vật thủy sinh, sau ñó chết chúng trình phân hủy xác chết vi khuẩn hiếu khí kị khí, làm giảm hàm lượng oxy nước xuất chất khí ñộc CH4 , NH3 , H2S, CO2 … làm giảm ñộ nước, pH bị thay ñổi, ñiều kiện môi trường bị biến ñổi mạnh, cuối làm thủy vực bị suy thoái Ở ñại dương, dầu ñang yếu tố hàng ñầu gây nên ô nhiễm Nguồn dầu xâm nhập vào biển nhiều ñường Theo Witherby (1991), gần 37% hydrocacbua dầu thải vào biển từ lục ñịa, khoảng 33% từ vận tải biển, % từ khí quyển, 7% từ thẩm thấu tự nhiên từ lòng ñất 2% từ việc khai thác dầu biển Ước tính ngày có 10.000 dầu ñổ vào biển, hàng năm có khoảng 3,2 triệu dầu xâm nhập vào biển Biển nước ta ñã xuất nhiều kim loại nặng ñồng, chì, kẽm, thuỷ ngân… Nhiều nơi, hàm lượng dầu nước ñã vượt mức cho phép ñể nuôi trồng thuỷ sản, hay vượt mức qui ñịnh cho bãi tắm (0,3mg/l) 151 7.2.3 Ô nhiễm khí Ô nhiễm không khí hoạt ñộng người thải vào khí nhiều khí thải công nhiệp, C02 , rừng rạn san hô, nơi thu hồi phần lớn lượng C02 ngày thu hẹp Hậu ô nhiễm không khí làm tăng hiệu ứng nhà kính, chọc thủng tầng ôzôn, gây mưa axit, khói mù quang hóa, ảnh hưởng lớn ñến khí hậu, suất sản xuất, sức khỏe người 7.2.3.1 Tác nhân gây ô nhiễm khí quyển, gồm tác nhân, hoạt ñộng núi lửa, cháy rừng hoạt ñộng kinh tế người Hoạt ñộng người ñã ñưa ñến khía cạnh: thải chất ô nhiễm vào khí hủy hoại ñối tượng tham gia vào trình lọc ñể làm giảm chất ñộc, triệt phá rừng, hủy hoại rạn san hô biển… Các chất ô nhiễm khí gây tác hại trực tiếp ñến ñời sống sinh vật người, dẫn ñến tượng ô nhiễm sơ cấp; chất gây ô nhiễm sơ cấp ñó bị biến ñổi ñi lại tiếp tục gây tác hại tạo nên ô nhiễm thứ cấp (mưa axit, tạo mù…) Hiện khí tồn nhiều chất khí bụi lơ lửng ñộc hại CO, CO2 , NOx , SOx , CH4 , bụi silic, bụi chì, thủy ngân, vi khuẩn gây bệnh Chúng ñược tạo hoạt ñộng công nghiệp giao thông, ñốt nhiên liệu hóa thạch, sử dụng chất công nghiệp (CFC3), hoạt ñộng nông nghiệp (bón phân, chăn thả gia súc…), ñốt rừng làm nương rẫy, thử bom nguyên tử… Tỷ số CO2/O2 ñược qui ñịnh chủ yếu trình quang hợp hô hấp ñã bước vào trạng thái ổn ñịnh từ lâu, trước Cách mạng Công nghiệp Nó số tổng hợp ñể bàn ñến chất lượng không khí, ñến “sức khỏe” môi trường Hàm lượng C02 khí trước Cách mạng Công nghiệp ổn ñịnh mức 290ppm (hay 0,029%) Lần ño ñầu tiên vào năm 1958, lên tới 315ppm, năm 1980 lên tới 335ppm Những khí ñã tạo nên bầu không khí ngột ngạt “sương mù”, nơi tập trung công nghiệp, gây nhiều bệnh cho người (bệnh bụi phổi, viêm phế quản, ho…) Những trận mưa axit hậu CO2 , NOx , SOx kết hợp với nước ngưng tụ chúng ñã huỷ diệt hàng triệu rừng, ñồng ruộng nước Tây Âu, Bắc Âu Do bị mưa axit, nên nhiều ao hồ bán ñảo Scandinavơ có pH thấp nhiều nơi cá, gọi “hồ chết” có sản lượng giảm hẳn Hậu ô nhiễm không khí mà loài người ñang quan tâm “hiệu ứng nhà kính” suy giảm tầng ozon 7.2.3.2 Hiệu ứng nhà kính tăng hiệu ứng nhà kính + Khái niệm: Hiệu ứng nhà kính lớp chắn hỗn hợp khí CO, CO2 , NOx , SOx , CH4, N2 … nước bụi nằm tầng ñối lưu khí Lớp chắn dày khoảng 25 km, tính từ bề mặt Trái ðất, chúng có vai trò giữ nhiệt làm Trái ðất ấm lên + Vai trò hiệu ứng nhà kính: Lớp chắn ñó ñã giữ lại phần nhiệt sóng dài khỏi thoát trở lại từ Trái ðất vào vũ trụ, nhờ ñó Trái ðất ấm lên ñủ cho tồn phát triển hưng thịnh sinh giới Nếu hiệu ứng nhà kính nhiệt ñộ trung bình Trái ðất nằm âm 18,70C sinh vật khó tồn ñược Nhưng tích tụ nhiều CO2 khí thải công nghiệp khác ñã làm tăng hiệu ứng nhà kính tới mức báo ñộng + Sự tăng hiệu ứng nhà kính gia tăng lớp chắn khí hỗn hợp hiệu ứng nhà kính, lớp ngày ñược tích tụ dày thêm lên Do ñó, xạ Mặt Trời chiếu qua phản xạ giảm, làm cho lượng nhiệt lớp chắn 152 mặt ñất tăng lên, bị chắn chắn lại nên toả nhiệt mặt ñất bị chậm lại Kết hiệu ứng nhà kính ñã làm nhiệt ñộ Trái ðất tăng lên làm cho khí hậu bị thay ñổi + Nguyên nhân làm tăng hiệu ứng nhà kính: Do gia tăng tích tụ nhiều CO2 khí thải công nghiệp khác, ñó C02 (50%), Clorofluocacbon, viết tắt CFCs (chiếm 20%), metan (16%), ozon (8%) NO (6%) Trong loại khí trên, khí CO2 nguyên nhân làm tăng hiệu ứng nhà kính (50%) Các loại khí ngày ñược gia tăng hoạt ñộng người, khai thác ñốt nhiên liệu, phát triển công nghiệp phục vụ ñời sống, ñốt phá rừng….Các yếu tố ñóng góp làm tăng hiệu ứng nhà kính (hình 21) 50% 49% 6% 24% 8% 20% 13% 14% 16% A B Các ký hiệu cho A B CO2 (50-49%) CFC (20-13%) CH4 (16-14%) O3 (8– 24%) NOx (6%) Hình 21 Các yếu tố ñóng góp làm tăng hiệu ứng nhà kính: A Các chất khí; B Các hoạt ñộng người (Theo Vũ Trung Tạng, 2000) + Hậu tăng hiệu ứng nhà kính: Trong khí hàm lượng CO2 ñã ổn ñịnh hàng triệu năm Song khoảng sau 200 năm lại ñây, người ñã phá rừng tiêu thụ nhiều nhiên liệu hóa thạch ñã làm tăng lượng CO2 khí quyển, làm cho hàm lượng CO2 tăng lên Như ñã nói phần trên, hàm lượng CO2 từ 290 ppm ñã tăng lên ñến 345 ppm (1ppm = 10-6 ) tăng lên gấp lần vào cuối kỷ tới, nhiều chất ñộc hại, bụi vi khuẩn ñược tung vào khí từ hoạt ñộng công nghiệp, nông nghiệp ñại Hàm lượng CO2 tăng lên ñã làm tăng hiệu ứng nhà kính (do xạ nhiệt không thoát ñược vào vũ trụ), làm nhiệt ñộ bề mặt Trái ðất tăng lên (tương tự tăng nhiệt ñộ nhà kính trồng rau); ñã làm phần băng ñỉnh núi băng cực tan chảy thành nước, làm cho nước ñại dương mực nước biển dâng lên Trong 100 năm qua mực nước biển ñã tăng lên 12cm, nhiệt ñộ trung bình toàn cầu ñã tăng lên 0,2-0,60C, nhanh gấp 10-50 lần so với gia tăng nhiệt ñộ khoảng 8.000-10.000 năm trước- từ kỷ Băng Hà lần cuối Trên giới, nhiều vùng ñất thấp thành phố ven biển có nguy ngập chìm nước ðó hiểm họa nhân loại biến ñổi khí hậu gây Tăng hiệu ứng nhà kính ñã làm biến ñổi khí hậu Trái ðất, nhiệt ñộ tăng lên Dự báo ñến năm 2050, nhiệt ñộ toàn cầu 153 cao hơn, tăng khoảng từ 1,5-4,50C Trái ðất ấm lên, mực nước biển tiếp tục tăng cao từ 0,5-1,5 m, gây ngập lụt cho vùng ñồng thành phố thấp ven biển Kéo theo hàng loạt hiểm họa khác: Băng co cực, gia tăng thất thường mưa, nắng, bão lụt, dịch bệnh tăng lên, chúng ác liệt hoành hành người nhiều Rõ ràng, hoạt ñộng ñể phát triển kinh tế mức người nguyên nhân làm tăng hiệu ứng nhà kính Ảnh hưởng biến ñổi khí hậu tới nước ta (Xem tiếp phần Biến ñổi khí hậu cuối chương 7) 7.2.3.3 Sự suy giảm tầng ozon + Khái niệm tầng ozon: Tầng ozon tầng ñược tạo nên tầng bình lưu, ñó lớp khí mỏng, phân bố ñộ cao cách mặt ñất 15-40 km Tầng bình lưu chứa tới 90% lượng ozon có khí quyển, mật ñộ ozon loãng tầng cao tầng ñáy, cách mặt ñất 19-20 km Nhờ phản ứng quang hóa thuận nghịch, tầng ozon ổn ñịnh chắn, ñã giữ lại khoảng 90% lượng xạ cực tím 10% lọt xuống Trái ðất, ñủ thuận lợi cho hoạt ñộng sống + Sự hình thành tầng ozon: tầng ozon ñược hình thành tầng bình lưu, kết hợp oxy phân tử (O2) với nguyên tử oxy (1/02 ), ñược phân ly từ oxy phân tử tia cực tím Ozon (O3 ) tác ñộng tia cực tím lại bị phân hủy trở dạng oxy phân tử Song thiên nhiên, trình cân ñộng với nhau, thực tế, tầng bình lưu, từ xuất hiện, ozon ñã có lượng xác ñịnh ổn ñịnh Phản ứng quang hóa thuận nghịch: O2 + 1/2 O2 ↔O3 + Vai trò tầng ozon: Nhờ phản ứng quang hóa thuận nghịch trên, tầng ozon ổn ñịnh chắn, ñã giữ lại khoảng 90% lượng xạ cực tím, 10% lại tia cực tím lọt xuống Trái ðất, ñể diệt khuẩn, ñủ thuận lợi cho hoạt ñộng sống Nếu tầng ozon bị suy giảm, lượng tia cực tím chiếu xuống Trái ðất tăng lên, gây nhiều bệnh tật cho người sinh vật khác Khi lượng ozon tầng bình lưu giảm ñi 1% , làm tăng 1,3 % lượng xạ cực tím loại B (UV-B) bề mặt Trái ðất bệnh ung thư da tăng lên 2%, tăng bệnh ñục thủy tinh thể, phá hủy hệ miễn dịch người; làm cho hệ sinh thái cân suất trồng bị giảm xuống + Sự suy giảm tầng ozon: ðó thiếu hụt O3 ngày tăng, nên ñộ dày tầng ozon ngày giảm, tầng ngày bị mỏng ñi tạo nhiều lỗ thủng lớn Quan trắc vào tháng 10/1987 cho thấy: hàm lượng ozon bầu trời Nam cực giảm 50% so với mức trung bình thời kỳ 1957-1978 ñó xuất lỗ thủng ozon diện tích châu Âu Kể từ ñó, suy giảm ozon tiếp tục diễn mạnh hơn, mức báo ñộng: Mức ozon 100m atm (tức giảm khoảng 70%) mức thấp kỷ lục ñược ghi nhận vòng vài ngày Cơ chế hủy hoại tầng ozon (hình 22) 154 Hình 22 Quá trình phá huỷ ozon CFCs (Theo Vũ Trung Tạng, 2000) Sự phá hủy mạnh xảy tầng bình lưu thấp Lỗ thủng ozon có diện tích lớn nhất, lên ñến 24 triệu km2 (gấp lần diện tích châu Âu) xuất ngày 17/10/ 1994 lan rộng tới phía nam châu Mỹ Sự thiếu hụt ozon mùa xuân 10/1994 lan rộng tới phía Nam châu Mỹ Sự thiếu hụt ozon mùa xuân lớn 40% trung bình năm Từ năm 1970 ñến nay, suy giảm tổng lượng ozon ñáng kể tất vùng, trừ vùng xích ñạo Các nghiên cứu gần ñây cho biết, tổng lượng ozon suy giảm vùng cực vĩ ñộ trung bình khoảng 10%, tốc ñộ ozon suy giảm tăng từ 1,5-2% thời gian từ năm 1981-1991 so với giai ñoạn 1970-1980 + Nguyên nhân suy giảm tầng ozon chất khí (gọi tắt ODS) CFCs, halon, HCFCs HBFCs, cacbon tetraclorit, metyl cloroform, metylbromit… chất chứa clo, brom… có khả xâm nhập lên tầng bình lưu tồn bền vững, ñã hủy hoại tầng ozon Các chất ODS ñược sản xuất sử dụng nhiều ngành công nghiệp (làm lạnh, ñiều hoà không khí, tạo bọt xốp, sol khí…) Khắc phục cách giảm chất khí ODS, cụ thể ngừng sản xuất chất CFCs , halon + Bảo vệ tầng ozon: ðể bảo vệ tầng ozon, cộng ñồng quốc tế ñã Nghị ñịnh thư Montrean năm 1987 sửa ñổi lần vào năm 1992; việc sản xuất chất chất CFCs nước phát triển bị loại trừ dần chấm dứt hoàn toàn vào năm 2000, thời gian loại bỏ ñối với Halon trước năm 1994 ñối với CFCs trước năm 1996 Ở Việt Nam, thực tế không sản xuất chất ODS, song nhập ñể phục vụ cho ngành kinh tế, tổng lượng tiêu thụ nước ta 409,86 7.3 Biến ñổi khí hậu toàn cầu Việt Nam 7.3.1 Khái niệm thời tiết, khí hậu biến ñổi khí hậu + Thời tiết trạng thái khí ñịa ñiểm ñịnh, ñược xác ñịnh tổ hợp yếu tố: nhiệt ñộ, áp suất, ñộ ẩm, tốc ñộ gió, mưa, ánh sáng,… + Khí hậu ñặc ñiểm chế ñộ thời tiết nơi, ñã ñược tổng kết qua nhiều năm, khí hậu thường ñược ñịnh nghĩa trung bình theo thời gian thời tiết (thường 30 năm, WMO) hay khí hậu mức ñộ trung bình thời tiết khoảng thời gian không gian ñịnh Trong vòng 1.000 năm qua, nhiệt ñộ bề mặt Trái ñất có tăng, giảm không ñáng kể nói ổn ñịnh Dao ñộng khí hậu dao ñộng xung quanh giá trị trung bình khí hậu qui mô thời gian không gian ñủ dài so với tượng thời tiết riêng lẻ, ví dụ 155 hạn hán, lũ lụt kéo dài; tượng El nino tượng vùng biển khu vực nhiệt ñới Thái Bình Dương ấm lên cách bất thường, ngược lại với La nina + Biến ñổi khí hậu biến ñổi trạng thái khí hậu so với trung bình và/ dao ñộng khí hậu trì khoảng thời gian dài, thường vài thập kỷ dài Thế nhưng, vòng 200 năm trở lại ñây, ñặc biệt chục năm vừa qua, công nghiệp hoá phát triển, nhân loại bắt ñầu khai thác than ñá, dầu mỏ, sử dụng nhiên liệu hoá thạch Cùng với hoạt ñộng công nghiệp tăng lên, nhân loại bắt ñầu thải vào bầu khí lượng khí CO2, nitơ ôxít, mêtan khiến cho nhiệt ñộ bề mặt Trái ðất nóng lên + ðặc ñiểm trình biến ñổi khí hậu: diễn từ từ khó bị phát ñảo ngược ñược, diễn phạm vi toàn cầu, tác ñộng ñến tất châu lục, ảnh hưởng ñến tất toàn sống Cường ñộ ngày tăng hậu ngày nặng nề, khó lường trước Biến ñổi khí hậu nguy lớn mà loài người phải ñối mặt lịch sử phát triển Trái ðất ñang nóng dần nguy lớn mà loài người ñang phải ñối mặt lịch sử phát triển Trái ðất nóng dần lên nhiều nguyên nhân, chủ yếu tác ñộng người (dân số tăng ñến mức báo ñộng phát triển kinh tế nóng) tự nhiên 7.3.2 Hậu việc biến ñổi khí hậu toàn cầu Việt Nam + Biến ñổi khí hậu làm cho tần suất, cường ñộ cực ñoan khí hậu tăng lên nhiều Bản chất biến ñổi khí hậu gây nhiều vấn ñề ñó làm cho tượng cực ñoan khí hậu tăng lên Có thể nói ñó yếu tố quan trọng, yếu tố tác ñộng gây nên Hậu biến ñổi khí hậu toàn cầu: nhiệt ñộ Trái ðất tăng lên, băng tan từ cực, Greenland, Himalaya Nước biển dâng lên 0,69 m, 1m, ñến > m Bão lũ, úng lụt, hạn hán, sa mạc hóa hoành hành Hiện tượng El nino tượng thời tiết bất thường gây thảm họa cho người từ 5000 năm Ngày nay, tượng El nino xuất thường xuyên sức tàn phá mãnh liệt hơn, tần suất thiên tai, cường ñộ thời gian xảy ñều thay ñổi theo hướng xấu ñi Ông Hendra, ñiều phối viên (UNDP) Việt Nam, khẳng ñịnh trước mắt, băng tan ñe dọa 40% dân số toàn giới Mặt khác, biến ñổi khí hậu làm cho suất nông nghiệp giảm, thời tiết cực ñoan tăng, thiếu nước trầm trọng toàn giới, hệ sinh thái tan vỡ, gia tăng dịch bệnh… Biến ñổi khí hậu ñiều nguy hiểm ñe doạ ñến vấn ñề tồn người Biến ñổi khí hậu gây nguy hiểm, làm cho Trái ðất nóng lên, nước biển dâng lên Trái ðất có tỷ người giờ, có ñến nửa số người sống vùng duyên hải Trái ðất phạm vi 100 km trở lại vùng bờ biển Khi nước biển dâng lên làm ảnh hưởng ñến sống hàng tỷ người Theo dự báo nhà khoa học, thủ ñô BangKok (Thái Lan) vòng hai mươi năm bị ngập Thái Lan không ñủ thời gian ñể chuyển thủ ñô sang nơi khác Còn ñối với Việt Nam, ðồng sông Cửu Long nơi "nhạy cảm" vấn ñề biến ñổi khí hậu Hay, vấn ñề triều cường TP HCM, bão lũ miền Trung nan giải nhiều, tính ñến yếu tố liên quan tượng biến ñổi khí hậu Tăng hiệu ứng nhà kính ñã làm biến ñổi khí hậu Trái ðất, nhiệt ñộ tăng lên Dự báo ñến năm 2050, nhiệt ñộ toàn cầu cao hơn, tăng khoảng từ 1,5-4,50C Trái ðất ấm lên, mực nước biển tiếp tục tăng cao từ 0,5-1,5 m, gây ngập lụt cho vùng ñồng thành phố thấp ven biển Kéo theo 156 hàng loạt hiểm họa khác: Băng co cực, gia tăng thất thường mưa, nắng, bão lụt, dịch bệnh tăng lên, chúng ác liệt hoành hành người nhiều Rõ ràng, hoạt ñộng ñể phát triển kinh tế mức người nguyên nhân làm tăng hiệu ứng nhà kính + Ảnh hưởng biến ñổi khí hậu tới Việt Nam ðối với nước ta, biến ñổi khí hậu ñang dần có tác ñộng mạnh mẽ ðến cuối kỷ (2100), nhiệt ñộ Việt Nam tăng lên khoảng 20C ñến 4,50C mực nước biển dâng lên khoảng 10 ñến 68 cm Và biến ñổi khí hậu diễn với tốc ñộ vòng khoảng 100 năm nữa, nhiều diện tích ñất liền trái ñất, ñó có vùng ñồng châu thổ sông Cửu Long sông Hồng, ngập chìm nước biển Ở khu vực ñồng sông Cửu Long, mực nước dự kiến tăng khoảng 33cm ñến năm 2050 1m ñến năm 2100 ðiều ñó ảnh hưởng ñến sống hàng triệu người dân khu vực Theo báo cáo Ngân hàng Thế giới (WB) Ủy ban liên phủ biến ñổi khí hậu (IPCC), cần mực nước biển dâng cao 1m có khả gây “khủng hoảng sinh thái”, ảnh hưởng tới gần 12% diện tích 11% dân số Việt Nam Nếu mực nước biển dâng 5m, 16% ñất ven biển bị ngập nước, ñe dọa sống 35% dân số 35% GDP ñất nước Theo ñánh giá Chương trình Phát triển Liên Hợp Quốc (UNDP): Việt Nam nằm top nước ñứng ñầu giới dễ bị tổn thương ñối với biến ñổi khí hậu mực nước biển dâng cao 1m, vậy, Việt Nam phải ñối mặt kinh tế, tổn thất GDP 17 tỷ USD năm Bên cạnh ñó, 12,2% ñất canh tác mất, 1/5 dân số nhà cửa, mạnh xuất gạo Việt Nam bị ảnh hưởng nhiều, chí khó ñảm bảo an ninh lương thực Biến ñổi khí hậu ñã xảy tác ñộng mạnh mẽ ñến nước ta, lĩnh vực nông nghiệp Vì Việt Nam có 74% diện tích ñất nông nghiệp, gần 80% nông dân ñang sinh sống vùng nông thôn Theo dự báo (ICEM), nhiều vùng Hải Phòng, Thái Bình, Nam ðịnh, Ninh Bình, An Giang, ðồng Tháp, Tiền Giang, Vĩnh Long, Cà Mau ngập chìm từ - 4m vòng 100 năm tới Khí hậu thay ñổi ảnh hưởng lớn ñến trữ lượng cá, sở hạ tầng nghề cá thu nhập ngư dân Những biến ñộng thời tiết bất thường gây thiệt hại lớn, mà thường gọi thiên tai cần ñược nghiên cứu, xem xét theo hướng có báo ñộng toàn cầu gia tăng nhiệt ñộ bề mặt trái ñất mực nước biển ngày dâng 7.3.3 Một số biện pháp hạn chế biến ñổi khí hậu toàn cầu Việt Nam Biến ñổi khí hậu toàn cầu ñiều tránh khỏi, dù kiểm soát mức phát thải khí nhà kính tốt ñến ñâu Nguyên nhân mức khí thải có khí tiếp tục làm nhiệt ñộ mực nước biển gia tăng kỷ tới Ngoài ra, ñại dương ấm lên chậm so với ñất liền Như vậy, Trái ðất chưa cảm nhận ñược ñầy ñủ tác ñộng mức khí nhà kính gây Khi ñại dương ấm dần, nước nở ra, ñẩy mực nước biển tăng cao Kết cho thấy viễn cảnh lạc quan - tức lượng khí thải nhà kính khí ñược trì mức năm 2000 - ñòi hỏi phải cắt giảm mạnh mẽ lượng khí CO2 nhiều so với mức Nghị ñịnh thư Kyoto Ngay trường hợp này, nhiệt ñộ toàn cầu tiếp tục tăng thêm 0,4–0,6oC vài chục năm tới, ngang với nhiệt ñộ gia tăng suốt kỷ XX Theo báo cáo Liên hiệp quốc, nguyên nhân tượng biến ñổi khí hậu người 90% tự nhiên 10% Muốn giảm hiệu ứng nhà kính ta phải giảm việc tạo chất CO2 khí thải công nghiệp khác, ñó C02 (50%), … CFCs Trong loại khí 157 trên, khí CO2 nguyên nhân làm tăng hiệu ứng nhà kính Các loại khí ngày ñược gia tăng hoạt ñộng người, khai thác ñốt nhiên liệu, phát triển công nghiệp phục vụ ñời sống, ñốt phá rừng… Hạn chế biến ñổi khí hậu toàn cầu nhiệm vụ cấp bách nhân loại, quốc gia, người dân giới, công dân Việt Nam cần phải nâng cao ý thức ñó Hiện nay, nước ta ñã xây dựng chương trình hành ñộng với hai kịch dự báo WB IPCC Các nhà khoa học cần phải xây dựng riêng kịch biến ñổi khí hậu cho Việt Nam, phải rõ vùng Việt Nam chịu ảnh hưởng nhiều băng tan, diện tích vùng bị ngập, vùng phải di chuyển vùng khác chưa ñược ñề cập tới Song song với việc nghiên cứu, xây dựng chương trình hành ñộng, nước ta cần tiếp tục tiến hành việc liên quan ñến giảm thiểu tác ñộng biến ñổi khí hậu trồng rừng, sử dụng công nghệ sạch, vấn ñề giảm khí thải vào không khí + Trước mắt, phải trồng bảo vệ rừng, làm tốt việc bảo vệ môi trường, hành ñộng cụ thể góp phần có ñóng góp cho biến ñổi khí hậu Việt Nam + Ngoài ra, cần phải nâng cao nhận thức cộng ñồng khí hậu biến ñổi khí hậu Việt Nam ñể có cách thích ứng với biến ñổi khí hậu (sống chung với bão, lũ, ) Do ñó, cần tập trung phát triển kinh tế, phải ñảm bảo phát triển bền vững nguyên tắc tôn trọng quy luật tự nhiên tìm cách thích ứng với biến ñổi khí hậu thiên tai + Hãy thay ñổi thói quen thải carbon, tiết kiệm, giảm mức tiêu thụ lượng (trong sản xuất sử dụng) 10%, tức giảm ñược 10% lượng phát khí thải nhà kính + UNDP vừa ñưa giải pháp với thực trạng biến ñổi khí hậu Việt Nam, ñó việc tận dụng biến ñổi khí hậu hội ñể phát triển kinh tế-xã hội Theo báo cáo, giá trung bình cho tín dụng carbon 15 USD tấn, với mức dao ñộng 5-50 USD ðể mua bán tín dụng, cá nhân tổ chức trả tiền cho công ty bù ñắp ñể tiến hành quản lý dự án mà có khả tránh, giảm hấp thụ khí nhà kính Như biết, khí metan khí có khả gây hiệu ứng nhà kính, lượng bù ñắp chất lượng cao từ việc ñốt khí metan bãi rác Green Gas International công ty chuyên tạo tín dụng carbon việc chuyển hoá khí thải thành lượng thông qua việc hợp tác với mỏ, bãi rác nhà sản xuất biogas Cũng theo báo cáo UNDP, lợi ích toàn cầu dự án 125 MW ñiện, tiết kiệm triệu CO2 7.4 Mô hình kinh tế VAC (vườn, ao, chuồng) Nước ta có tới gần 80% dân số làm nông nghiệp ðể phát triển nông nghiệp bền vững gìn giữ môi trường sạch, mô hình VAC ñã phát huy hiệu cao, ñem lại nguồn lợi kinh tế ñáng kể, kết hợp kiến thức sinh thái học hệ sinh thái hoàn chỉnh khép kín chu trình tuần hoàn vật chất lượng nông thôn, có VAC ñồng bằng, trung du, miền núi… 7.4.1 Khái niệm: VAC hệ sinh thái ñó có kết hợp chặt chẽ hoạt ñộng làm vườn, nuôi trồng thủy sản chăn nuôi, gia súc, gia cầm ðó hệ sinh thái hoàn chỉnh, chu trình kín, phế thải nông nghiệp, có hiệu kinh tế cao Hoàn chỉnh có ñầy ñủ yếu tố (4 thành phần bản) hệ sinh thái hoàn chỉnh hai chức trao ñổi vật chất trao ñổi lượng Sự phát triển hệ sinh thái VAC có tác ñộng người thông qua kỹ thuật canh tác 158 + Vườn hệ sinh thái ñó có loài sinh vật, sinh trưởng phát triển cân ñộng Chúng tác ñộng qua lại, phát triển theo qui luật tự nhiên Nắm ñược tính chất nhu cầu loại nhóm nhân tố ánh sáng, ñộ ẩm…, ñể bố trí trồng cách hợp lý, trồng nhiều tầng cây, xen cây, gối vụ, leo giàn Kết hợp nhóm ưa sáng nhóm trung tính Nhóm ưa sáng Nhóm ăn quả: xoài, long, ñu ñủ, ổi, mít, sắn (củ mì), chuối Các loại rau ưa sáng bầu, bí, mướp, rau muống, cải, họ ðậu Các loại công nghiệp ưa sáng: cà phê, ca cao, hồ tiêu, ñiều… Nhóm trung tính, ưa ẩm: Gồm cây, khoai, dọc mùng, củ rong… Các ưa ẩm, ưa sáng, trung tính Cây chịu hạn cứng, mọng nước Cây chịu úng tốt: xoài, ổi, bưởi, chanh, táo Cây chịu úng kém: cam, quýt, chuối, bơ, mít, long; chịu úng kém: ñu ñủ, hồng xiêm, sầu riêng + Ao cá nước ngọt: Ao thả bèo, rong, phần bề mặt ao làm giàn ăn (bầu, bí, mướp…) ñể che bóng mát Cá: ao nuôi cá trắm cỏ chính: trắm cỏ 50%, mè trắng 20%, mè hoa 2%, trôi rô hu 18%, chép 4%, rô phi 6% Chúng có cách ly mặt sinh thái, loài có ổ sinh thái riêng nên không cạnh tranh với Cơ sở nuôi cá dựa vào ñặc ñiểm sinh thái loài quần xã nguồn thức ăn, nơi ở, tầng nước, ñặc ñiểm tập tính khác (Xem phần quan hệ cạnh tranh Chương 4.) + Chuồng: Xác ñịnh cấu chăn nuôi cần dựa vào khả thích nghi vật nuôi phù hợp với ñiều kiện ñịa phương Mục ñích yêu cầu chăn nuôi (là phụ), không gian chuồng, ñiều kiện chăm sóc, nuôi dưỡng, thú y, khả kinh tế gia ñình … Khả mối quan hệ khác: ao, vườn có ñủ thức ăn ñể cung cấp cho chuồng phát triển… khả tiêu thụ sản phẩm 7.4.2 Các mối quan hệ VAC Vườn: cung cấp thức ăn cho chăn nuôi, thuỷ sản Ao: cung cấp nước cho vườn, bùn bón cây, bèo cho chăn nuôi, cá cho người gia súc, gia cầm Chuồng: cung cấp phân bón cho vườn, thức ăn cho thủy sản, người Các tác ñộng VAC ñều thông qua hoạt ñộng người ðây hệ sinh thái nhân tạo, kết hợp hài hoà, có từ lâu ñời Việt Nam 7.4.3 Kỹ thuật VAC dựa chiến lược tái sinh Chu trình tuần hoàn vật chất lượng Tái sinh lượng Mặt Trời (thông qua quang hợp cây) Nên trồng nhiều loại ưa sáng nhiều mức ñộ khác ñan xen thời gian khác ñể phát huy hiệu quả, sử dụng tối ña nguồn lượng Mặt Trời tầng tán cây, trồng xen canh gối vụ quanh năm ñể tăng suất Năng lượng môi trường thông qua quang hợp ñược thực vật tích luỹ, lượng ñó ñược làm thức ăn cho gia súc, gia cầm, thủy sản, người, dòng lượng chuỗi lưới thức ăn phức tạp VAC Tái sinh chất thải: Chất thải ñược ñưa vào chu trình sản xuất làm thức ăn cho sinh vật khác ñể tạo sản phẩm, chất thải phân chuồng ñược làm thức ăn cho trồng cá, vào hệ thống bioga ñể tạo nhiệt lượng ñun nấu, chế biến thức ăn cho người ñộng vật nuôi 7.4.4 Vai trò VAC nông nghiệp bền vững 7.4.4.1 Về mặt kinh tế ñảm bảo ñược lâu bền, giảm phân hoá xã hội giàu nghèo, làm tăng ñời sống người nông dân tăng tổng sản phẩm xã hội, Việt Nam với 80% nông dân 2/3 rừng núi 7.4.4.2 Về mặt tài nguyên môi trường: tận dụng quay vòng tuần hoàn vật chất tự nhiên, làm giàu tránh suy thoái cạn kiệt tài nguyên, giữ vững ñảm bảo xanh, sạch, ñẹp môi trường 159 7.4.4.3 Nông nghiệp bền vững dựa hệ sinh thái phong phú ña dạng có khả phát triển tồn lâu bền Trong ñiều kiện nước ta hệ sinh thái VAC có khả ñáp ứng ñược yêu cầu nông nghiệp bền vững nhờ tính ưu việt chúng Vì ñem lại hiệu kinh tế cao, lâu bền; góp phần xóa ñói giảm nghèo, tăng thu nhập, tạo việc làm; góp phần bảo vệ môi trường; phát triển VAC xây dựng phát triển nông nghiệp sinh thái, nông nghiệp nước ta 7.5 Chiến lược cho phát triển bền vững Trái ðất hệ sinh thái khổng lồ ñã bước vào giai ñoạn ổn ñịnh trình tiến hoá hàng trăm triệu năm Trong lịch sử phát triển mình, người ñang làm cạn kiệt tài nguyên vốn giàu có, làm cho môi trường vốn Trái ðất bị ô nhiễm xáo ñộng nặng nề Nếu hoạt ñộng ñó làm cạn ñi tài nguyên thiết yếu cho sống, môi trường ngày ô nhiễm xuống cấp, gây tác hại cho thiên nhiên thiên nhiên giáng trả ñòn gấp bội lần Chất lượng sống người chênh lệch nước khác 1/4 dân số nước phát triển sống sung túc, tới 3/4 dân số nhân loại phải sống khó khăn với gần tỉ người thiếu ăn; 1,4 triệu người thiếu nước sinh hoạt, gần 100 triệu người bị bệnh sốt rét, hàng trăm triệu người nhiễm HIV – AIDS Sức tiêu thụ người ngày tăng khả ñáp ứng môi trường ngày giảm Sự phát triển kinh tế giới ñã tạo nhiều chất thải ñộc nguy hại như: kim loại nặng, chất phóng xạ, thuộc trừ sâu, diệt cỏ…gây nhiều bệnh nan y cho người Thực tế ñang tồn mâu thuẫn, muốn nâng cao ñời sống, người phải khai thác tài nguyên, phát triển kinh tế, ñiều ñó lại gây nên suy giảm tài nguyên, ô nhiễm môi trường, tác ñộng tiêu cực ñến ñời sống Thực trạng ñó buộc người phải biết quản lí, khai thác tài nguyên cách hợp lí, bảo tồn ña dạng sinh học bảo vệ môi trường Con người cần phải nâng cao hiểu biết, thay ñổi hành vi ñối xử với thiên nhiên Con người ñã ñề chiến lược cho phát triển xã hội bền vững, gọi tắt phát triển bền vững Phát triển bền vững ‘sự phát triển nhằm thoả mãn nhu cầu hệ tại, không ảnh hưởng ñến khả thoả mãn nhu cầu hệ tương lai” Phát triển bền vững ñược xem tiến trình ñòi hỏi phát triển ñồng thời lĩnh vực: Kinh tế, nhân văn, môi trường, kỹ thuật Cơ sở phát triển bền vững gồm: Giảm ñến mức thấp khánh kiệt tài nguyên không tái sinh, sở tiết kiệm sử dụng lại tái chế nguyên vật liệu; khai thác sử dụng hợp lí dạng tài nguyên có khả tái sinh (ñất, nước, sinh vật), ñể ñảm bảo cho khai thác lâu dài Bảo tồn ña dạng sinh học, bao gồm bảo vệ loài, nguồn gen hệ sinh thái, hệ có sức sản xuất cao mà người ñang dựa vào ñể sống hệ sinh thái nhậy cảm với tác ñộng nhân tố môi trường Bảo tồn khía cạnh, mức ñộ sở quản lý sử dụng hợp lý, trì hệ sinh thái thiết yếu hệ hỗ trợ, ñảm bảo cho sống lâu dài cộng ñồng Bảo vệ ổn ñịnh môi trường ñất nước không khí 160 Kiểm soát ñược gia tăng dân số, nâng cao chất lượng sống vật chất tinh thần cho người, người cần ñược sống bình ñẳng với quyền lợi nghĩa vụ, ñồng thời sống hài hòa với giới tự nhiên Tóm lại, phát triển xã hội vượt sức chịu ñựng Trái ðất, người chưa thể sống hành tinh khác Câu hỏi ôn tập chương Tài nguyên thiên nhiên - môi trường vấn ñề sử dụng người Trình bày ñặc ñiểm tài nguyên không sinh vật: Tầm quan trọng ñất, nước, khoáng sản khai thác lượng Sự suy thoái biện pháp khắc phục Phân tích hệ sinh thái rừng? Tầm quan trọng rừng việc bảo vệ môi trường, làm giảm lũ lụt, giảm hạn hán, hạn chế rửa trôi, xói mòn ñất so với nơi ñất trống ðặc ñiểm tầm quan trọng hệ sinh thái rừng ñầu nguồn, rừng phòng hộ, rừng ñặc dụng Vì nơi có rừng vào mùa hè lại mát vào mùa ñông lại ấm? Vì rừng lại tạo ñược tiểu khí hậu riêng ảnh hưởng có lợi tới vùng xung quanh? Vì nhiệt ñộ ñộ ẩm rừng thường ổn ñịnh so với phía tán rừng nơi ñất trống? Vai trò sinh thái tán rừng, tầng thảm mục, mật ñộ cây… Trình bày ñặc ñiểm tài nguyên sinh vật Phân tích tài nguyên rừng, thực trạng nguyên nhân nạn hoang mạc hóa Hậu việc rừng bị tàn phá, nguyên nhân biện pháp khắc phục Tài nguyên suy giảm tài nguyên ñất ngập nước, biển ñại dương, biện pháp khắc phục Trình bày ñặc ñiểm ña dạng sinh học Trình bày ñặc ñiểm ô nhiễm môi trường ñất, nước Thực trạng nguyên nhân suy thoái hệ sinh thái vùng ven bờ (rừng ngập mặn, cỏ biển, rạn san hô) Ý nghĩa, tầm quan trọng chúng việc bảo vệ môi trường, trình bày biện pháp bảo vệ chúng Liên hệ với vùng ven biển nước ta Trình bày ñặc ñiểm ô nhiễm khí quyển, vấn ñề hiệu ứng nhà kính tăng hiệu ứng nhà kính, nguyên nhân biện pháp khắc phục hậu tăng 10 Trình bày vấn ñề tầng ozon: Khái niệm vai trò; khái niệm suy giảm tầng ozon; nguyên nhân, hậu biện pháp khắc phục suy giảm tầng ozon 11 Trình bày ñặc ñiểm VAC Phân tích mô hình ñiển hình thành công số ñịa phương 12 Biến ñổi khí hậu gì? Nguyên nhân, hậu biện pháp hạn chế Vì người phải tìm cách thích ứng với biến ñổi khí hậu toàn cầu? 13 Thông qua việc học sinh thái học, nêu nhận xét ñóng góp nhằm góp phần làm hạn chế tác ñộng biến ñổi khí hậu toàn cầu 14 Hậu biến ñổi khí hậu toàn cầu ñã ảnh hưởng ñến nước ta nào? Trong vài chục năm tới, nhiệt ñộ trái ñất tăng lên, hậu gây tác hại tới nước ta nào? Ta cần làm ñể giảm thiểu tác hại ấy? 15 Chiến lược cho phát triển bền vững gì? Vì phải phát triển bền vững? Bạn làm ñể góp phần vào việc phát triển bền vững? 161 TÀI LIỆU THAM KHẢO CHÍNH Tiếng Việt Nguyễn Thành ðạt (Tổng chủ biên), Phạm Văn Lập (Chủ biên) -ðặng Hữu Lanh – Mai Sỹ Tuấn), Sinh học 12 NXB Giáo dục, 2008 Lê ðình Lương (chủ biên), Nguyễn Bá-Thái Trần Bái-Bùi ðình Hội-Trần Kiên-Lê Quang Long-Nguyễn ðình Quyến, Từ ñiển sinh học phổ thông NXB Giáo dục, 2001 Phan Nguyên Hồng, Vũ Văn Dũng, Sinh thái thực vật NXBGiáo dục, 1978 Nguyễn Hoàng, Giáo trình sinh thái học Tủ sách liên trường ðHSP Vinh-Qui Nhơn, 1987 Phan Nguyên Hồng cộng sự, Hỏi ñáp môi trường sinh thái NXB Giáo dục, 2001 Trần Kiên, Sinh thái học ñộng vật NXB Giáo dục, 1979 Trần Kiên Phan Nguyên Hồng, Sinh thái học ñại cương NXB Giáo dục Hà Nội, 1990 Lê Vũ Khôi, Nguyễn Nghĩa Thìn, ðịa lý sinh vật NXBðHQG Hà Nội, 2001 Nguyễn Văn Mẫn, Phổ cập kiến thức hệ sinh thái VAC NXB Nông nghiệp Hà Nội, 1996 10 Hoàng ðức Nhuận, ðặng Hữu Lanh, Sinh học 11 NXB Giáo Dục, 1999 11 Thái Phiên, Nguyễn Tử Siêm (chủ biên), Canh tác bền vững ñất dốc Việt Nam (Kết nghiên cứu giai ñoạn 1990-1997) NXB Nông nghiệp Hà Nội, 1998 12 Nguyễn ðình Sinh, Giáo trình hình thái giải phẫu thực vật ðại học Qui Nhơn, 2004 13 Dương Hữu Thời, Cơ sở sinh thái học NXBðHQG-Hà Nội, 2000 14 Vũ Trung Tạng, Cơ sở sinh thái học NXB Giáo dục, 2000 15 ðào Thế Tuấn, Trần Thị Nhung, Sinh thái nông nghiệp Bộ GD & ðT- Vụ Giáo viên, 1994 16 Trần ðức Viên, Phạm Văn Phê, Sinh thái học nông nghiệp NXB Giáo dục, 1998 17 Vũ Văn Vụ (Tổng chủ biên), Nguyễn Như Hiền- Vũ ðức Lưu (ðồng chủ biên), Trịnh ðình ðạt-Chu Văn Mẫn- Vũ Trung Tạng, Sinh học 12 nâng cao NXB Giáo dục, 2008 18 Mai ðình Yên, Bài giảng sở sinh thái học Tủ sách Trường ðHTH Hà Nội, 1990 Tiếng nước 19 Dajoz R., Precis d/ ecologie Dunod Paris 1-505P, 1985 20 Odum E.P, Cơ sở sinh thái học (Tập I, II) NXB ðH & THCN, Bản dịch từ tiếng Anh Phạm Bình Quyền… NXB ðại học THCN, 1978 21 W.D Philips - TJ Chilton, Sinh học (2 tập) NXB Giáo Dục, 1998 22 Penelope Revelle, Charles Revelle, The Environment - Issues and choices for society Willard Grant Press, 1984 23 Eldon D Enger, Bradley F Smith, Environmental science - A study of interrelationships McGraw Hill Publishing House, 2000 24 Thomas C Emmel, An introduction to Ecology and population ecology W.W Norton&Company INC, 1973 25 Mollison B R M Slay, ðại cương nông nghiệp bền vững (bản dịch Hoàng Văn ðức) Nhà xuất Nông nghiệp, 1994 162