Chương 3: sinh thái học môi trường

Chương CÁC NGUYÊN LÝ SINH THÁI HỌC ỨNG DỤNG TRONG KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG Mục tiêu: Học xong chương này, bạn có thể: - hiểu nguyên lý bảo toàn vật chất lượng hiểu cách mà quy luật nhiệt động lực học ảnh hưởng đến hệ thống đời sống - định nghĩa loài, dân số, cộng đồng, hệ sinh thái hiểu tầm quan trọng hệ sinh thái học cấp độ tổ chức - hiểu dây chuyền thức ăn, mạng lưới thức ăn mức dinh dưỡng cộng đồng sinh học giải thích có tháp lượng, sinh khối số lượng các thể mức dinh dưỡng hệ sinh thái; - so sánh cách mà cacbon, nito, lưu huỳnh photpho vận động theo chu trình phạm vi hệ sinh thái 3.1 Sự sống tiến hóa sinh vật Theo tư liệu khoa học biết nay, Trái đất nơi có sống phát triển cao người Sự hình thành phát triển sống Trái đất liên quan chặt chẽ với trình hình thành Trái đất nói riêng toàn Thái Dương hệ vũ trụ nói chung Bảng 3.1, minh họa cho sống Trái đất Sự sống có đặc thù sau: • Khả tái sinh - tạo vật thể giống mình; • Khả trao đổi chất - tiếp nhận, phân giải tổng hợp vật chất nguồn lượng cần thiết cho vật sống; • Khả tăng trưởng theo thời gian; • Khả thích nghi để phù hợp với điều kiện MT sống; Nhiều loại vi khuẩn có khả thích nghi nhanh chóng với loại thuốc kháng sinh (sự nhờn thuốc) Sự thích nghi sinh vật môi trường 9:16 AM Võ Văn Đạt Sinh vật phản ứng lên tác động điều kiện môi trường xảy hai phương thức: chạy trốn để tránh tai họa môi trường (phương thức chủ yếu động vật) tạo khả thích nghi Thích nghi khả sinh hệ, thể sống phản ứng hợp lý lên tác động thay đổi yếu tố môi trường bên để tồn phát triển Sự thích nghi thể sinh vật đến tác động yếu tố môi trường có hai khả năng: thích nghi hình thái thích nghi sinh lý Phản ứng thích nghi xảy suốt thời gian sống thể sinh vật tác động thay đổi yếu tố môi trường ánh sáng, nhiệt độ Ví dụ di chuyển lục lạp tế bào thực vật thành tế bào có tác động chiếu sáng mạnh, hay tăng trình thoát nước cách tăng số lượng hoạt động khe khí khổng tác động nhiệt độ cao Cá thờn bơn có màu sắc bên màu sắc đất nơi chúng cư trú, đất trắng chúng có màu trắng, sang chỗ đất lốm đốm đá cuội đen, trắng cá thờn bơn thay đổi màu sắc thành lốm đốm Sự thay đổi màu da phản ứng phản xạ phức tạp, bắt đầu thị giác cá sau phân phối lại hạt màu tế bào da Những cá thờn bơn mù khả Như thích nghi hình thái xảy thay đổi yếu tố môi trường tác động, sinh vật phải phản ứng cách nhanh chóng lên tác động Sự thích nghi di truyền, ngược lại xuất trình phát triển cá thể thể không phụ thuộc vào có mặt hay vắng mặt trạng thái môi trường mà môi trường có ích cho chúng Những thích nghi củng cố di truyền, gọi thích nghi di truyền Màu sắc động vật cố định, không thay đổi phụ thuộc vào thay đổi môi trường xung quanh Chúng thích hợp trường hợp màu sắc nơi phù hợp với màu sắc thân • Sự tiến hóa cá thể quần thể sinh vật Sự tiến hóa sinh vật hình thành theo chế: Biến dị di truyền chọn lọc tự nhiên Trong sinh học, tiến hóa thay đổi đặc tính di truyền quần thể sinh học qua hệ nối tiếp Các trình tiến hóa làm nảy sinh đa dạng mức độ tổ chức sinh học bao gồm loài, cá thể sinh vật phân tử ADN protein[ Theo mức độ tiến hóa sinh vật Trái đất chia thành giới : - Giới đơn bào (Monera) xuất khoảng tỷ năm trước tảo lam, vi khuẩn; Giới Khởi sinh (Monera) giới lỗi thời hệ thống năm giới phân loại sinh học Nó sinh vật nhỏ bé có kích thước hiển vi (từ 1-3μm) cấu tạo tế bào nhân sơ, sinh vật cổ sơ xuất khoảng 3,5 tỷ năm trước Chúng sống khắp nơi, đất, nước, không khí; phương thức dinh dưỡng đa dạng: hoá tự dưỡng, hoá dị dưỡng, quang tự dưỡng quang dị dưỡng Nhiều vi khuẩn sống kí sinh thể khác Vi khuẩn có chứa nhiều sắc tố quang hợp có diệp lục vi khuẩn lam có khả tự dưỡng quang hợp thực vật Giới Khởi sinh bao gồm phần lớn sinh vật với cấu trúc tế bào nhân sơ Vì lý nên giới Monera gọi Prokaryota hay Prokaryotae Trước có tạo giới nhóm sinh vật giới coi thuộc hai ngành tách rời thực vật: Schizomycetes (vi khuẩn) coi nấm, Cyanophyta coi tảo lục-lam Nhóm cuối coi nhóm vi khuẩn, thông thường gọi vi khuẩn lam biết quan hệ họ hàng gần với thực vật, nấm hay động vật Các phân tích chuỗi gen ADN ARN gần chứng minh có hai nhóm sinh vật nhân sơ vi khuẩn (Bacteria) vi khuẩn cổ (Archaea), chúng dường mối quan hệ gần gũi với so với mối quan hệ nhóm sinh vật nhân chuẩn (Eukaryota/Eukarya) Vì thế, Monera kể từ bị chia thành Archaea Bacteria, tạo thành hệ thống sáu giới hệ thống ba vực gần Tất sơ đồ loại bỏ Monera coi Bacteria, Archaea, Eukarya ba vực (hay giới) tách rời http://vi.wikipedia.org/wiki/Gi%E1%BB%9Bi_Kh%E1%BB%9Fi_sinh - Giới đơn bào (Protista) lỵ, amip; Sinh vật nguyên sinh hay Nguyên sinh vật nhóm vi sinh vật nhân chuẩn có kích thước hiển vi Trong lịch sử, sinh vật nguyên sinh cho giới Protista nhóm không thừa nhận nguyên tắc phân loại đại.[1] Thay vào tốt coi nhóm lỏng lẻo gồm 30 40 ngành riêng rẽ với kết hợp đa dạng kiểu dinh dưỡng, đặc điểm, chế vận động, bề mặt tế bào vòng đời."[2] Cấp sinh vật nguyên sinh từ sinh vật khác thập niên 1830, nhà sinh học Đức Georg August Goldfuss đưa từ protozoa để sinh vật ciliate san hô.[3] Nhóm mở rộng vào năm 1845 bao gồm tất động vật đơn bào foraminifera amoebae Thể loại phân loại thức Protoctista đề xuất vào đầu thập niên 1860 John Hogg, ông cho protist nên bao gồm loại mà ông thấy chúng có dạng đơn bào nguyên thủy động thực vật Ông định nghĩa Protoctista "Giới thứ tự nhiên", thêm vào với giới truyền thống khác nhu thực vật, động vật, mineral.[3] Giới mineral sau bị Ernst Haeckel loại khỏi hệ thống phân loại, nên lại thực vật, động vật, protist “giới dạng sống nguyên thủy”.[4] Herbert Copeland lấy lại tên gọi Hogg gần kỷ sau đó, ông cho "Protoctista" theo nghĩa đen "dạng thành tạo đầu tiên", Copeland so sánh với thuật ngữ protista Haeckel bao gồm vi sinh vật vi khuẩn Thuật ngữ protoctista Copeland không ba gồm Ngược lại, thuật ngữ Copeland bao gồm sinh vật nhân chuẩn có nhân tảo cát, tảo lục nấm.[5] Phân loại tảng cho việc định nghĩa sau Whittaker Nấn, Động vật, Thực vật Protista giới sống.[6] Giới Protista sau điều chỉnh để tách prokaryote thành giới riêng biệt Monera, protist lại nhóm vi sinh vật nhân chuẩn.[7] Năm giới hệ thống phân loại chấp nhận phát triển phát sinh loài phân tử vào cuối kỷ 20, thể rõ ràng protist nhóm riêng biệt sinh vật có quan hệ với (chúng nhóm đơn ngành).[8] Phân loại đại Mặc dù hệ thống phân loại học ngày không xem sinh vật nguyên sinh cấp phân loại thức, thuật ngữ protist hiểu theo cách Định nghĩa đại phổ biến theo phát sinh loài nhóm cận ngành: protist loài có nhân chuẩn động vật, thực vật cạn, nấm Cách hiểu thứ hai miêu tả protist chủ yếu theo tiêu chí chức sinh học: protist động vật nguyên sinh sinh vật nhân chuẩn đa bào,[9] mà tồn dạng tế độc lập chúng tập hợp thành tập đoàn, mà không cho thấy khác biệt mô.[10] Phân loại học động vật nguyên sinh thay đổi Các hệ thống phân loại cố gắng thể nhóm đơn ngành dựa siêu cấu trúc, sinh hóa, gene Bởi sinh vật nguyên sinh nhìn tổng thể cận ngành, hệ thống thường tách loại bỏ cấp giới, thay xếp nhóm sinh vật đơn bào dòng riêng biệt sinh vật nhân chuẩn Cơ chế gần gây Adl et al (2005)[10] ví dụ không quan tâm đế cấp bậc phân loại thức (ngành, lớp, ) thay vào liệt kê sinh vật theo trật tự thứ bậc Điều có khuynh hướng làm cho việc phân loại trở nên ổn định khoảng thời gian dài dễ cập nhật Một số nhóm động vật nguyên sinh, xếp vào ngành (phyla), liệt kê hộp phân loại vị trí nó.[11] Nhiều nhóm cho đơn ngành, chúng chưa chắn Ví dụ, excavata đơn ngành chromalveolata đơn ngành không tính haptophyta cryptomonad - Giới nấm nấm, men, mốc có chức phân hủy xác chết, biến chúng thành chất dinh dưỡng; - Giới thực vật có khả tổng hợp chất hữu từ ánh sáng mặt trời chất chất vô cơ, tích lũy lượng mặt trời; - Giới động vật có chức tiêu thụ lượng sinh khối khả tự di chuyển môi trường 3.2 Cấu trúc sống Trái đất Các sinh vật Trái đất liên quan chặt chẽ với nhau, gắn bó với hệ thống phức tạp nhiều bậc Mức độ cao sinh => sinh đới => Hệ sinh thái => quần xã quần thể sinh vật => cá thể sinh vật Sinh đuợc chia thành vùng đặc thù khí hậu, hệ động thực vật kiểu đất gọi sinh đới Mỗi kiểu sinh đới có diện tích rộng hàng triệu km2 Trên Trái đất có khoảng 12 sinh đới (biom) Không gian sinh đới xác định nhiệt độ, lượng mưa phong phú loài động thực vật Trong sinh đới, tồn hệ sinh thái ổn định tương tác phức tạp với Bảng 3.1: Sự hình thành phát triển vật chất sống Trái đất Thời điểm Hiện tượng địa chất sống cách Khí Thủy Thạch (triệu năm) 15.000 -Vụ nổ lớn vũ trụ -Hình thành tinh vân 4.800 -Hình thành ngân hà 4.600 -Hình thành Thái Dương hệ -Hình thành Trái đất -Xuất khí CH4, NH3 -Hình thành 4.400 đại dương -Xuất tế bào sống đơn sơ 3.500 2000 1.000 Xuất oxy quang hợp Hình thành khí chứa O2,CO2,N Xuất Đặc điểm giai đoạn Tiến hóa vật lý Tiến hóa sinh học Quang hợp thể sống dạng đơn bào 600 Và dinh dưỡng dùng oxy Xuất đa bào, nhuyễn thể, sâu bọ 450 Xuất & phát triển thực vật cạn 400 60 Động vật biển 3,5 Cá voi cá heo trở lại đại dương Động vật phát triển mặt đất 2,0 Xuất thực vật Xuất người -Xuất vượn người -Xuất người nguyên thủy Đặc điểm chủ yếu sinh đới Trái đất sau: • Sinh đới tundra (đồng rêu vùng cực hay vùng lãnh nguyên) có đặc điểm sau: - Phân bố vùng cực thuộc Bắc cực Nam cực; - Nhiệt độ sinh đới thường lạnh quanh năm; - Thực vật nghèo nàn, gồm rêu, địa y bụi thấp hỗn hợp; - Động vật nghèo nàn gồm cáo xanh, hươu, tuần lộc, hươu kéo xe, chim cánh cụt, gấu trắng, chim vãng lai, bò sát ếch nhái hiếm; • Sinh đới đỉnh núi cao có đặc điểm sau: - Phân bố đỉnh núi cao, lạnh áp suất thấp; - Thực vật phân bố thành đai thẳng đứng, theo độ cao hướng phía ánh sáng mặt trời; - Động vật đa dạng, phân bố theo đai thảm thực vật độ cao Chim thú gặp, loàii động vật khác phong phú, phân bố theo phân bố thực vật • Sinh đới rừng có đặc điểm sau: - Có cấu trúc phân tầng với ba tầng bụi, gỗ cỏ; - Động vật đa dạng, đặc biệt động vật sống đất Sinh đới rừng có hai kiểu rừng ôn đới rừng rậm nhiệt đới; - Rừng ôn đới: phân bố vùng có khí hậu ôn đới, thực vật đa dạng, động vật rừng sinh đới đa dạng, gồm loài thú ăn cỏ, thú ăn thịt, thú sống cây, thú gậm nhấm, chim loại, côn trùng - Rừng nhiệt đới: phân bố chủ yếu vùng nhiệt đới, động thực vật phong phú đa dạng, tổng sinh khối lớn • Sinh đới thảo nguyên thường phân bố vùng có mùa khô kéo dài, lượng mưa nhỏ, thực vật gồm loài có kích thước bé, động vật chủ yếu loài ăn cỏ, tổng sinh khối nhỏ • Sinh đới savan phát triển chủ yếu vùng nhiệt đới có lượng mưa nhỏ, thực vật tương đối phong phú, động vật phong phú với loài ăn cỏ ăn thịt • Sinh đới sa mạc phát triển phân bố vùng có khí hậu khô hạn, động thực vật nghèo nàn • Các sinh đới vùng nước sinh đới thủy bao gồm sinh đới thủy vực nước ngọt, thềm lục địa, đáy biển… thường có đặc trưng riêng, nhân tố sinh thái chủ yếu định đặc điểm sinh đới tốc độ dòng chảy, thành phần trầm tích đáy, hàm lượng khí O2 hòa tan, áp suất, hàm lượng chất dinh dưỡng độ mặn 3.3 Cơ chế hoạt động hệ sinh thái HST hệ thống quần thể sinh vật thành phần MT sống bao quanh, quan hệ chặt chẽ tương tác với Sự tiến hóa hệ sinh thái: - Phát sinh phát triển để đạt trạng thái ổn định lâu dài - tức trạng thái đỉnh cực (climax) Quá trình gọi diễn sinh thái Trong HST có loại nhân tố: nhân tố vô sinh nhân tố hữu sinh Xét mặt cấu trúc, HST có thành phần bản: yếu tố MT, sinh vật sản xuất, sinh vật tiêu thụ sinh vật phân hủy Sinh vật sản xuất thực vật vi khuẩn có khả tổng hợp chất dinh dưỡng từ chất vô ánh sáng mặt Trời Sinh vật tiêu thụ lấy chất dinh dưỡng từ sinh vật sản xuất thông qua tiêu hóa thức ăn Sinh vật tiêu thụ bậc động vật ăn cỏ; sinh vật tiêu thụ bậc động vật ăn thịt bậc 1; sinh vật tiêu thụ bậc động vật ăn thịt bậc Sinh vật phân hủy gồm vi khuẩn nấm có chức phân hủy xác chết thức ăn thừa, chuyển chúng thành yếu tố MT Giữa thành phần có trao đổi vật chất, lượng thông tin Sinh vật sản xuất → Sinh vật tiêu thụ → Sinh vật phân hủy Sinh vật sản xuất hay sinh vật tự dưỡng sinh vật mà thông qua phản ứng quang hợp chuyển hoá thành phần vô thành dạng vật chất hữu Năng lượng Mặt Trời thông qua quang hợp liên kết phần tử vô thành phần tử hữu 6CO2 + 12H2O hν, diệp lục tố C6H12O6 + 6H2O + 6O2 Sinh vật tiêu thụ hay sinh vật dị dưỡng sinh vật khả quang hợp Những sinh vật tồn dựa vào nguồn thức ăn ban đầu sinh vật tự dưỡng tạo Sinh vật phân huỷ sinh vật dị dưỡng sống hoại sinh bao gồm loại nấm, vi khuẩn Chúng tiếp nhận nguồn lượng hoá học sinh vật khác phân huỷ bẻ gãy phân tử hữu để tồn phát triển Sinh vật phân huỷ thải vào môi trường chất đơn giản nguyên tố hoá học mà lúc đầu vật sản xuất sử dụng để tổng hợp chất hữu Môi trường: chất vô (bao gồm nguyên tố sinh học: N, C, H, O, Cu, Zn, nguyên tố vi lượng tham gia vào enzim), chất khí (N2, O2, CO2 ), nước Tiến hóa Quan hệ dinh dưỡng thành phần HST thực thông qua chuỗi thức ăn Có chuỗi thức ăn: chuỗi thức ăn thực vật chuỗi thức ăn phân hủy Tập hợp chuỗi thức ăn tồn HST tạo thành mạng lưới thức ăn Chuỗi thức ăn Bách khoa toàn thư mở Wikipedia Bước tới: menu, tìm kiếm Ví dụ chuỗi thức ăn hồ nước Thụy Điển Ó cá ăn cá chó, cá chó ăn cá vược, cá vược ăn cá mương Âu, cá mương Âu ăn tôm Tuy không đưa ra, gốc chuỗi thức ăn hồ nước Thụy Điển loại thực vật tự dưỡng Chuỗi thức ăn (quan hệ thức ăn) dãy gồm nhiều loài sinh vật có quan hệ dinh dưỡng với nhau, loài đứng trước thức ăn loài đứng sau Mỗi loài coi mắt xích chuỗi thức ăn, vừa sinh vật tiêu thụ mắt xích phía trước bị sinh vật mắt xích phía sau tiêu thụ Các chuỗi thức ăn dày đặc tạo nên mạng lưới thức ăn Ví dụ: • • • cỏ → thỏ → sói → xác chết → vi khuẩn → cỏ; ngô → châu chấu → ếch → xác chết → vi khuẩn → ngô; cỏ → bò → người → phân → vi khuẩn → cỏ Chuỗi lưới thức ăn biểu mối quan hệ dinh dưỡng loài sinh vật quần xã sinh vật Chuỗi thức ăn : –Là dãy nhiều loài sinh vật có quan hệ dinh dưỡng với Mỗi loài chuỗi thức ăn vừa sinh vật tiêu thụ mắt xích phía trước, vừa sinh vật bị mắt xích phía sau tiêu thụ –Ví dụ : Cây cỏ → Sâu → Chuột Lưới thức ăn : –Trong tự nhiên, loài sinh vật không tham gia vào chuỗi thức ăn mà đồng thời tham gia vào chuỗi thức ăn khác Các chuỗi thức ăn có nhiều mắt xích chung tạo thành lưới thức ăn –Một lưới thức ăn hoàn chỉnh bao gồm thành phần chủ yếu : sinh vật sản xuất (thực vật), sinh vật tiêu thụ (động vật ăn thực vật động vật ăn thịt) sinh vật phân giải (vi khuẩn, nấm ) Cây ngô thức ăn châu chấu, châu chấu thức ăn ếch HST có khả tự trì tự điều chỉnh để giữ nguyên tính ổn định HST không tĩnh, luôn trì tính ổn định Chúng trì tự điều chỉnh tính ổn định nhờ chế: điều chỉnh tốc độ dòng lượng qua hệ; điều chỉnh tốc độ chuyển hóa vật chất bên hệ điều chỉnh tính đa dạng sinh học hệ Tốc độ chuyển hóa vật chất bên HST điều chỉnh tốc độ phân hủy xác động thực vật, tốc độ vòng tuần hoàn sinh địa hóa Nhờ chế trên, HST tự nhiên trì tính ổn định suốt trình lâu dài trước thay đổi MT tự nhiên Cân sinh thái: - Là ổn định số lượng cá thể quần thể trạng thái ổn định, hướng tới thích nghi cao với điều kiện môi trường - Các hệ sinh thái tự nhiên có chế tự điều chỉnh để đạt trạng thái cân Cân sinh thái tác động yếu tố bên cân -Con người co tác động lớn đến trình cân hệ sinh thái tự nhiên, tác động chủ yếu theo mặt tiêu cực đến cân hệ sinh thái 3.4 Dòng lượng suất sinh học hệ sinh thái 3.4.1 Dòng lượng Các dòng lượng Năng lượng phương thức sinh công, lượng không tự nhiên sinh mà không tự nhiên mà chuyển hóa từ dạng sang dạng khác (Định luật bảo toàn lượng) Dựa vào nguồn lượng hệ sinh thái chia thành: Hệ sinh thái nhận lượng từ ánh sáng Mặt Trời: rừng, biển, đồng cỏ tự nhiên v.v Hệ sinh thái nhận lượng môi trường lượng tự nhiên khác bổ sung: hệ sinh thái cửa sông bổ sung từ nhiều nguồn nước Hệ sinh thái vùng trũng Hệ sinh thái nhận lượng ánh sáng mặt trời nguồn lượng người bổ sung: hệ sinh thái nông nghiệp, đồng cỏ chăn nuôi, vườn lâu năm: ăn quả, công nghiệp: chè, cao su, cà phê, dâu tằm Hệ sinh thái nhận lượng chủ yếu lượng công nghiệp như: điện, nguyên liệu Năng lượng hệ sinh thái gồm dạng: Quang chiếu vào không gian hệ sinh thái, Hóa chất hóa sinh học động vật thực vật, Động năng lượng làm cho hệ sinh thái vận động như: gió, vận động động vật, thực vật, nhựa nguyên, nhựa luyện, Nhiệt làm cho thành phần hệ sinh thái có nhiệt độ định: nhiệt độ môi trường, nhiệt độ thể Các HST cạn tồn phát triển chủ yếu nhờ nguồn lượng vô tận mặt trời Sự biến đổi lượng mặt trời thành hóa trình quang hợp điểm khởi đầu dòng lượng HST Bức xạ mặt trời gồm gần toàn bước sóng ngắn 98% bước sóng từ 0,15-3,0 m Khi xạ mặt trời tới mặt đất, mặt đất hấp thụ phần, phần bị phản xạ trở lại khí dạng xạ sóng ngắn định lượng số Albedo Nguồn lượng từ xạ mặt trời đến Trái Đất khoảng 50% vào hệ sinh thái, số lại chuyển thành nhiệt (phản xạ) -Sinh vật sản xuất sử dụng 1% tổng lượng tiếp nhận để chuyển sang dạng hóa dự trữ dạng chất hữu nhờ trình quang hợp -Cứ qua bậc dinh dưỡng 10% lượng tích lũy chuyễn lên bậc tiếp theo, 90% thất thoát dạng nhiệt, lên cao lượng tích lũy giảm - Khi sinh vật chết đi, phần lượng dạng chất hữu thể vi sinh vật phân hủy sử dụng, 90% thất thoát dạng nhiệt => Dòng lượng hệ sinh thái không tuần hoàn http://www.esr.org/outreach/glossary/albedo.html: Albedo: definition Albedo is the fraction of solar energy (shortwave radiation) reflected from the Earth back into space It is a measure of the reflectivity of the earth's surface Ice, especially with snow on top of it, has a high albedo: most sunlight hitting the surface bounces back towards space Water is much more absorbent and less reflective So, if there is a lot of water, more solar radiation is absorbed by the ocean than when ice dominates Albedo is not important at high latitudes in winter: there is hardly any incoming sunlight to worry about It becomes important in spring and summer when the radiation entering through leads can greatly increase the melt rate of the sea ice 10 http://vi.wikipedia.org/wiki/Su%E1%BA%A5t_ph%E1%BA%A3n_chi%E1%BA%BFu: Suất phản chiếu Bách khoa toàn thư mở Wikipedia Suất phản chiếu ánh sáng Mặt Trời với nhiều điều kiện bề mặt khác Suất phản chiếu hay hệ số phản xạ, khái niệm liên quan đến tượng "phản xạ tản mạn" (diffuse reflection) công suất phản xạ bề mặt Nó định nghĩa tỷ số xạ tản phát từ bề mặt so với xạ chiếu đến bề mặt Là tỷ số đơn vị, hệ số biểu diễn theo tỉ lệ phần trăm, giá trị đoạn [0, 1] với giá trị thể bề mặt đen tuyệt đối giá trị thể bề mặt phản xạ hoàn toàn xạ chiếu đến.[1][2] Suất phản chiếu phụ thuộc vào tần số xạ chiếu tới Khi không nói cụ thể, thường người ta ngầm ánh sáng khả kiến Nói chung, suất phản chiếu phụ thuộc vào góc tới tia xạ Ngoại trừ tượng phản xạ từ bề mặt Lambert, mà tán xạ chùm tia tới theo hướng tuân theo hàm cosin, suất phản chiếu không phụ thuộc vào phân bố chùm tia tới.[3] Trong thực hành, để sử dụng hàm phân bố phản xạ lưỡng hướng (BRDF) cần phải biết đặc trưng tán xạ bề mặt cách xác, sử dụng cách xấp xỉ tốt Suất phản chiếu khái niệm quan trọng khí hậu học thiên văn học, trình tính toán độ phản xạ bề mặt hệ thống đánh giá chất lượng tòa nhà Độ phản chiếu trung bình toàn Trái Đất, hay suất phản chiếu hành tinh, 30 đến 35%, ảnh hưởng mây bao phủ, chúng biến đổi, phụ thuộc vào điều kiện địa chất, môi trường hay mặt đại dương.[4] Thuật ngữ nhà vật lý Johann Heinrich Lambert giới thiệu Photometria năm 1760 ông 11 Hình 3.1: Dòng lượng qua HST 3.4.2 Năng suất sinh học hệ sinh thái Nguồn lượng trì hoạt động bình thường HST lượng Mặt trời lượng bên lòng Trái đất Sự phân bố lượng Mặt Trời tới Trái đất trình bày sơ đồ hình 3.2 Theo sơ đồ có phần nhỏ _< 1% lượng Mặt trời tạo nên nguồn lượng cho hoạt động HST Phân bố dòng lượng sinh thái bậc chuỗi thức ăn có dạng sau: Hình 3.2: Sơ đồ dòng lượng sinh thái bậc thức ăn I - Năng lượng đầu vào; ND - Năng lượng không tiêu hóa; P - Năng lượng tiêu hóa R - Năng lượng dùng cho hô hấp; E - Năng lượng bị tiết; G - Năng lượng tăng trưởng I = ND + R + E + G  G/I đầm lầy => thực vật cạn => Rừng Thí dụ : Bãi triều lầy => mắm, trang => đước, tràm => rừng nhiệt đới Diễn thứ sinh: Vườn hoang => cỏ dại => cỏ, lau lách, bụi => rừng thứ sinh 3.9 Tác động người lên hệ sinh thái Con người sinh vật HST, có số lượng lớn khả hoạt động nâng cao nhờ KHKT Trong thời đại ngày nay, tác động người lên HST lớn chia sau: • Tác • động vào chế tự ổn định, tự cân hệ sinh thái Tác động vào cân chu trình sinh địa hóa tự nhiên: Con người sử dụng lượng hóa thạch, tạo thêm lượng lớn khí CO 2, SO2, Thí dụ , năm người tạo thêm 550 tỷ CO đốt loại nhiên liệu hóa thạch Nguồn chất thải bổ sung vào khí làm thay đổi cân sinh thái tự nhiên Trái đất, dẫn tới việc thay đổi chất lượng quan hệ thành phần MT tự nhiên 21 Con người thay đổi cải tạo HST tự nhiên: - Chuyển đất rừng thành đất nông nghiệp làm nhiều loài động thực vật quý hiếm, tăng xói mòn đất, thay đổi khả điều hòa nước biến đổi khí hậu - Cải tạo đầm lầy thành đất canh tác, làm vùng đất ngập nước có tầm quan trọng MT sống nhiều loài sinh vật người; - Chuyển đất rừng, đất nông nghiệp thành khu công nghiệp, khu đô thị, tạo nên cân sinh thái khu vực ô nhiễm cục bộ; - Gây ô nhiễm MT nhiều dạng hoạt động kinh tế xã hội khác • Tác động vào cân sinh thái Tác động người vào cân sinh thái thể số thí dụ sau: - Săn bắn mức, đánh bắt mức, gây suy giảm chí làm biến số loài gia tăng cân sinh thái; - Săn bắt loài động vật quý : hổ, tê giác, voi dẫn đến tiệt chủng nhiều loại động vật quý hiếm; - Chặt phá rừng tự nhiên lấy gỗ, làm nơi cư trú động thực vật; - Lai tạo loài sinh vật làm thay đổi cân sinh thái tự nhiên; - Đưa vào HST tự nhiên hợp chất nhân tạo mà sinh vật khả phân hủy • Các biện pháp hạn chế tác động tiêu cực người - Đầu tư nghiên cứu đánh giá đầy đủ đặc điểm HST; - Điều tra đánh giá điều kiện tự nhiên, trạng xu hướng phát triển KTXH khu vực; - Xây dựng mô hình phát triển dựa việc bảo vệ phát triển hợp lý loại HST (HST bảo vệ, HST sản xuất, HST đô thị KCN, HST phụ trợ); - Xây dựng chiến lược, sách, kế hoạch biện pháp quản lý BVMT quốc tế, quốc gia khu vực vùng lãnh thổ thực mục tiêu PTBV 22