Chuong 1 ôn thi cao học kỹ thuật môi trường

Chuong 1 ôn thi cao học kỹ thuật môi trường

Trường Đại học Bách Khoa Tp HCM Chương 1 Chương 1: Sinh thái môi trường sở  Nội dung 1.1 Đại cương hệ sinh thái môi trường 1.2 Sinh thái cá thể 1.3 Sinh thái quần thể 1.4 Sinh thái quần xã 1.5 Hệ thống sinh thái quy luật vận động hệ sinh thái 1.6 Ứng dụng sinh thái học bảo vệ môi trường 1.1 Đại cương hệ sinh thái môi trường  Môi trường  Môi trường tập hợp (aggregate) vật thể (things), hoàn cảnh (conditions) ảnh hưởng (influences) bao quanh đối tượng (The Random House College Dictionary-USA)  Mơi trường bao gồm yếu tố tự nhiên vật chất nhân tạo bao quanh người, có ảnh hưởng đến đời sống, sản xuất, tồn tại, phát triển người sinh vật (Điều 3, Luật BVMT Việt Nam, 2005) 1.1 Đại cương hệ sinh thái môi trường  Khái niệm hệ sinh thái  Sinh vật nghiên cứu mức khác nhau: Cá thể Quần thể Quần xã Hệ sinh thái Quần xã sinh vật Sinh 1.1 Đại cương hệ sinh thái môi trường  Hệ sinh thái  Tập hợp sinh vật, với mối quan hệ khác sinh vật mối tác động tương hỗ chúng với môi trường, với yếu tố vô sinh, tạo thành hệ thống sinh thái (ecosystem), gọi tắt hệ sinh thái Sinh vật Môi trường xung quanh Năng lượng mặt trời Hệ sinh thái 1.1 Đại cương hệ sinh thái môi trường  Hệ sinh thái môi trường (Environmental ecosystem)  Là hệ thống bao gồm quần xã sinh vật người điều kiện môi trường bao quanh với tương tác lẫn nhau, liên tục khơng ngừng mà kết tác động định chiều hướng phát triển quần xã sinh cảnh toàn hệ  vd hệ sinh thái môi trường hồ, đô thị, nông thôn 1.2 Sinh thái cá thể  Cá thể  Là đối tượng nghiên cứu môn:  Động vật học  Thực vật học  Vi sinh vật học  Nghiên cứu kiểu hình, tính trạng cá thể,  vd vòng đời, tuổi trưởng thành, trao đổi chất, sinh trưởng, sinh sản… 1.3 Sinh thái quần thể  Quần thể  Là đối tượng nghiên cứu riêng sinh thái học  Quần thể nhóm cá thể lồi, sống khoảng khơng gian xác định, có nhiều đặc điểm đặc trưng cho nhóm, khơng phải cho cá thể nhóm (Odum, 1971)  Hoặc quần thể nhóm cá thể lồi sống khu vực (Sharov, 1996) 1.4 Sinh thái quần xã  Quần xã  Quần xã bao gồm quần thể nhiều lồi khác nhau, lồi có vai trị định tiến hóa quần xã loài ưu sinh thái  Quần xã sinh vật tập hợp sinh vật thuộc loài khác sinh sống khu vực định 1.5 Hệ thống sinh thái  Các 10 thành phần chủ yếu hệ sinh thái  Các yếu tố vật lý (để tạo nguồn lượng): ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm, áp suất, dòng chảy …  Các yếu tố vô cơ: gồm nguyên tố hợp chất hóa học cần thiết cho tổng hợp chất sống Các chất vơ dạng khí (O2, CO2, N2), thể lỏng (nước), dạng chất khoáng (Ca, PO43-, Fe …) tham gia vào chu trình tuần hồn vật chất  Các chất hữu (các chất mùn, acid amin, protein, lipid, glucid): có đóng vai trị làm cầu nối thành phần vô sinh hữu sinh, chúng sản phẩm trình trao đổi vật chất thành phần vô sinh hữu sinh môi trường 1.5 Hệ thống sinh thái  Cấu 11 trúc hệ sinh thái  Môi trường: nhân tố sinh thái sinh cảnh (đất, nước, khơng khí, tiếng ồn, …)  Sinh vật sản xuất: sinh vật tự dưỡng gồm thực vật vi khuẩn lam  Sinh vật tiêu thụ: động vật ăn cỏ động vật ăn thịt  Sinh vật phân hủy: vi khuẩn nấm 1.5 Hệ thống sinh thái  Các 12 quy luật vận động hệ sinh thái  Quy luật lượng tối thiểu  Quy luật giới hạn sinh thái  Quy luật tác động tổng hợp nhân tố sinh thái  Quy luật tiến hóa phát triển  Quy luật tác động qua lại sinh vật mơi trường  Quy luật hình tháp sinh khối 1.5 Hệ thống sinh thái  Quy 13 luật lượng tối thiểu  Liebig (1840)  Chất có hàm lượng tối thiểu điều khiển suất, xác định sản lượng tính ổn định mùa màng theo thời gian  VD: cỏ không mọc rừng rậm rạp 1.5 Hệ thống sinh thái  Quy 14 luật giới hạn sinh thái  Shelford (1913)  Định luật chống chịu  Năng suất sinh vật không liên hệ với sức chịu đựng tối thiểu mà liên hệ với sức chịu đựng tối đa nhân tố bên  VD: đa số sinh vật chịu nhiệt độ từ – 55oC 1.5 Hệ thống sinh thái  Quy 15 luật tác động tổng hợp nhân tố sinh thái  Tác động nhiều yếu tố sinh thái tạo nên tác động tổng hợp lên sinh vật  Các nhân tố sinh thái tác động đồng thời phối hợp lên hoạt động sống sinh vật Tác động nhân tố sinh thái phụ thuộc vào sinh thái chung, có nghĩa biểu số lượng các nhân tố sinh thái khác Các nhân tố sinh thái hồn tồn khơng thể thay cho  VD Cây có đủ chất dinh dưỡng chống chịu tốt với nhân tố sinh thái khác, không mọc tối 1.5 Hệ thống sinh thái  Quy 16 luật tiến hóa phát triển  Các nhân tố sinh thái tác động không đồng thể sống khác giai đoạn phát triển  Trong trình tồn phát triển, thể sống ln có biến đổi theo diễn sinh thái 1.5 Hệ thống sinh thái  Diễn 17 sinh thái  Là trình biến đổi quần xã sinh vật qua giai đoạn khác nhau, từ dạng khởi đầu thay dạng quần xã cuối đạt tới quần xã tương đối ổn định  Có loại:  Diễn ngun sinh: từ mơi trường chưa có sinh vật  Diễn thứ sinh: từ môi trường có hệ sinh thái  Diễn phân hủy: lồi sinh q trình phân hủy xác sinh vật 1.5 Hệ thống sinh thái  Quy 18 luật tác động qua lại sinh vật môi trường  Môi trường tác động thường xuyên lên thể sống làm cho chúng không ngừng biến đổi Đồng thời sinh vật có tác động qua lại làm biến đổi môi trường  Phản nứng sinh vật lên tác động nhân tố môi trường theo cách:  Chạy trốn  Thích nghi: • Hình thái • Di truyền 1.5 Hệ thống sinh thái  Quy 19 luật hình tháp sinh khối  Trong hệ thống mạng lưới thức ăn hệ sinh thái, loại sinh vật mắc lưới xa vị trí sinh vật sản xuất có sinh khối trung bình nhỏ 1.6 Ứng dụng sinh thái học  Ứng 20 dụng môi trường  Giúp tối ưu hoá việc sử dụng nguồn tài nguyên thiên nhiên, lãnh thổ, giúp quy hoạch tổng thể phát triển lâu bền  Giúp dự đoán biến đổi mơi trường tương lai  Giúp nhìn nhận lại khả thực người xây dựng hệ nhân tạo, thấy rõ tác động bất lợi người đến môi trường  Đề xuất biện pháp cải thiện môi trường sống nói chung trái đất  Phát triển hệ sinh thái phù hợp hệ thống xử lý chất thải phương pháp sinh học