Sinh thái học côn trùng

PG$ T$ PHẠM BÌNH QUYỂN ịlN41 m \ 41ỌC (ÔH TM H C (Sách d ù n g ch o sin h vỉén ngành K hoa học tự nhién) NHÀ XUẤT BẢN GIÁO DỤC Mực LỤC Trang Lời nói đ ẩu Mục lụ c Danh mục bảng Danh mục hình CHUƠNG I - NHŨNG K HÁ Ỉ N IỆ M CHƯNG 1.1 1.2 1.3 1.4 Đối tượng nội dung sinh Ihái học Đa dạng sinh học sinh thái học cón trùng .12 Các yếu tố sinh thái 27 Các thuộc tính sinh thái học loài 28 CHUDNG II - Ổ SINH THÁI VÀ CÁC D ẠN G SỐNG CỦA CỖN TRỪNG Ố sinh thái cổn trùng 31 2.2 Các dạng sống côn trùng 33 2.3 Kiểu hình sinh th 36 2.4 Hiện tượng nguỵ trang giả dạng (bát chước) 37 CHUƠNG 111 - SỰPHẢN BỐ VÀ D I C Ư C Ủ A CÔN TRÙNG 3.1 Quần tụ, đàn, bẩy, côn trùng xã hội sổng đơn lẻ côn trùng 39 3.2 Sự phân bố, di cu, phát tán nòi §inh học t r ùn g 42 CHUDNG IV CÁC YẾU T ố v SINH 4.1 Khí hậu 49 4.2 Thời tiết ảnh hưởng 60 CHUDNG V - CÁ C YẾU T ố TH U Ỷ VẢN VÀ M Ố I T R ^N G NUỚC 5.1 Nước môi truờng sống đặc thù cùa côn trùng 64 5.2 Chì thị sinh học mơi truờng nước 65 C H U 3N G VI C Á C YẾU T ố THỔ NHUÕNG VÀ MỎI TRƯỜNG ĐẤT 6.1 Đất môi trường sống đặc biệt cùa động vật 71 6.2 Sinh vật đắt chức nãng chúng 72 CHUƠNG V II ■CÁC Y ỂU T ố SINH HỌC 7.1 Sự chuyên hoá thức ăn - chuyên hoá dinh dưỡng 84 7.2 Vật ký sinh vậi c h ủ 86 7.3 Sự cạnh ưanh ưong lo ài 96 7.4 Bản chất ảnh hường ciia yếu tố sinh ih i 99 7.5 Sự cạnh tranh khác lo ii 101 7.6 C c yếu tố n g i 106 CHUDNG VIII - BIẾN Đ ỘN G s ố LUỢNG CỦA CÔ N TRÙNG ỉ Yếu lố điều chỉnh yếu tỏ' biến đ ổ i 107 8.2 Các chế dìéu chỉnh số lượng trùng 108 8.3 Phản ứng chức phản ứng số lượng 109 8.4 Cơ chế cạnh tranh loài 113 8.5 Cơ chế thay đổi (luân phiên) ưu .114 8.6 Quán thể hệ gối mơ hình ma trận leslye 116 CHUƠNG IX - PHU3NG PHÁP MÔ TẢ S ự B lẾ N ĐỘNG s ố LUỢNG CỦA QUẦN THỂ CÔN TRỪNG 9.1 Đ thị tổ chức d 118 9.2 Mô tà tỳ lệ chết tỷ lệ sống só t 120 9.3 Bảng sống côn trùng 121 CHƯDNG X - Q UẢN LÝ S U HẠI THEO NG UYÊN TẮC D ựA VÀO HỆ SINH THÁI VÀ BẢ O TỒ N ĐA D ẠN G SIN H HỌC 10.1 10.2 10.3 10.4 10.5 Chức cùa da dạng sinh học hệ sinh thái nông nghiệp 128 Đa dạng sinh học lồi sinh vật chân đốtirong hệsinh thái nơng nghiệp 131 Đa dạng giống trống ổn định số lượng cắc loài sâu hại 133 Các kiểu cấu Irúc cảnh quan da dạng sinh học cỏn trùng 136 Điéu khiển hoại động cùa hệ sinh thái nông nghiệp 139 CHUONG XI - HUỚNG DẪN KHÀO NGHIỆM PHÒNG T R Ừ SÂU BỆNH VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ THUỐC BÀO VỆ THỤC VẬT (BVTV) A- D ùng thuốc bảo vệ thực vật hiệu an t o n 145 Dùng loại thuốc 145 Dùng íhuốc liể u 145 Dùng thuốc dúng lú c .145 Dùng thuốc dúng phương pháp 145 Sử dụng thuốc phải đảm bảo an to n 146 B X lý thuốc bảo vệ thực vật đồng ru ộn g 147 BỐ trí thí nghiệm 147 Đánh giá hiệu sử dụng thuốc BVTV toán Ihống k ề 151 Giải thích kết đảnh giá thành cơng thí nghiệm 156 Cách trình bày báo cáo 156 V í dụ minh họa 157 Tài liêu tham khảo .163 Bảng 1.1 S luợng loài sinh vật mơ tả ước tính số lượng thực tế cũa số bậc phân loại ( Đ V : nghin loài) 14 Bảng 1.2 S ố lượng lồi mò tả thuộc lớn lcỊ) côn trùng 15 Bảng 4.1 Ảnh hưởng nhiệt độ ổn định độ ẩm tường đối khơng khí đến sống sót, dinh dường sinh sản ruồi Xexe {theo Buxton Lewis, 1943) .58 Bảng 5.1 xếp hạng chất lượng tfieo số đa dạng 69 Bảng 5.2 xếp loại mức độ nhiễm thuỷ vực ưieo hệ thống (íểm B M W P 70 Bảng 6.1 Kích ttiuớc mức độ phong phú sinh vật cưtnj đất 73 Bẵng 7.1 Ảnh huửìg cạnh ừanh hai lồi mọt bột Tríbolium điều kiện "khí hậu" khác (Theo Park, 1954) 104 Bảng 9.1 Phương pháp mô tả bièn động sô lượng quấn thể loài cỏn trùng giả thiết phương phểp biểu ửỉị tỷ lệ chết pha trinh phảt Iriển 121 Bảng 9.2 Bảng sống sâu Chorístoneurafumiferana\iong vòng 10 năm (theo Morris, 1957) 122 Bảng 9.3 Đàng sống sâu đục thản lúa năm vạch (C hih suppressallis) {Nam Hà (cũ) - 1973, theo kết nuôi bán tự nhiên) 123 Bảng 9.4 Bảng sống ruồi nốt sấn (Uroplìora jaceanna) hại đào ỏ khu vục châu Âu (theo Vatley, Gradwell, Hassell, 1975) 124 Bảng 11.1 Nâng suất lúa tnjng bình cho cơng thức lần lạp lại công thức (khối) 157 Bảng 11.2 - R ìâ n tích phưWỉg s a i 158 H ỉn h 2.1 Các ổ sin h thái giả đ ịn h 1, chiều (theo Begon M ortmer, 1988) 31 H ỉn h 2.2 Ruồi Cerioides sartorum Sm irn (bên trái) ong Qdynerus sp (bên p h ả i) 37 H ìn h 2.3 Ruồi vàng Eristalys tenax L (bên trái) ong m ật (bên p h ả i) 38 H ỉn h 2.4 Buớm độc O phtalm us ò trê n buớm “giả dạng” (theo Wellex) 38 H ìn h 4.1 V ùng sông côn trù n g p h ụ thuộc vào nhiệt độ tưỢng lạnh (theo B akhm entiev) 53 H ụ ih 4.2 Ả nh hưởng n h iệt độ đến thời gian p h t triển côn trùng (theo Ludw ig v C ab le): 54 H in h 4.3 Ả nh hưởng n h iệt độ đến p h t triể n trứ ng ruổi Drosophyla m elanogaster ( theo Davidson 1944) N- nhiệt độ ngưỡng p h át triể n 56 H ìn h 4.4 Ả nh hưởng độ ẩ m tương đốì n h iệt dộ đến thời gian sông ruồi Xexe (G rossia tachjTioides) trưởng th n h điều kiện th í nghiệm điều kiện bình thường, p h ổ biến Tây P hi vào th án g IV th án g VII (theo Buxton, Lewis, 1934) 59 H ìn h 4.5 Sơ đồ n h ữ ng ả n h hưởng thời tiế t k h í h ậu đến quần thể côn tr ù n g 59 H in h 4.6 Trong mơ hình A v B, quần th ể cá th ể trưởng th n h địn h tốc độ sinh sả n bậc 62 H ìn h 7.1 Mơ h ìn h quần th ể theo Thom pson đốì vối quần th ể ổn định v ật chủ bị v ậ t ký sin h tấ n công 89 H ìn h 7.2 Sơ đồ h n h trìn h v ậ t ký sinh tìm kiếm v ật chủ (theo C lark L.R 1964) 90 H ìn h 7.3 Mồ h ìn h quần th ể lý th u y ết theo Nicholson (phương trìn h 7) (T heoO dum , 1971) 92 H ìn h 7.4 P h ả n ứ n g chức n ăn g cá th ể ong ký sinh D ahlbom ỉnus fuscipennis k h i tìm k én ong ă n Neodiprion sertifer tro n g lồng ni với diện tích m ặ t đáy b ằ n g cm 94 H ìn h 7.5 Sự p h ụ thuộc giũa log diện tích tìm kiếm log quần thể v ật ký sinh (H assell, 1971) * 95 H ìn h 7.6 Sơ' lượng mọt R hyzoperiha dom inỉca nuôi b ắ t đ ầu vối m ột đôi lOg h t lú a m ỳ (theo Crombie, 1954), sau mồi tu ầ n lại sàng để loại bỏ bột, bổ su n g cho đủ lOg 97 H ìn h 7.1 Đưòng cong theo phương trình hàm sò' m ủ mơ hình loịỉístịc sụ Lăng trưởng quần (theo Crombie, 19Õ4) '98 H in h 7.8 T ỷ lệ chết hai loại cạnh Ira n h 101 H ìn h ĩ Sơ đồ biến động quần th ế cỏn trù n g (theo V iktorov) 108 H ìn h 8.2 Mò hình tác động chế điểu chỉnh sô' lượng côn trù n g (theo Viktorov, ): ^ ." i l l H ìn h 8.3 Bảng sống dạng biểu đồ quần thể n nhóm tuổi có th ế hệ gơì n h au (theo Leslye, 1945) 116 H in h 9.1 Biên động số lượng quần th ể côn trù n g giả th iết với năm p h át triển b a th ế hệ : 119 H in h 9.2 Tổ chức đồ đưòng cong th ế hệ quần th ể côn trù n g giả thiết với n ăm p h t triển đ ợ c b a th ế h ệ 119 H ìn h lO l Ẩ nh hưởng th â m canh lên đa dạng sinh học chức nâng hệ sin h th nông nghiệp liên quan tói vai trò da dạng sinh học nhóm chân khớp cỡ tru n g b ìn h 127 H ìn h 10.2 T hành phần, chức chiến lược tăn g cường đa dạng sinh học hệ sinh th nông n g h iệp 129 H in h ĨỒ.3 Mốì quan hệ đ a dạng sinh học chủ yếu (dựa trê n cách quản lý h ệ sinh thái nông nghiệp) đa dạng sinh học phụ trợ trì chức hệ sin h t h i 130 H ìn h 10.4 À nh hưỏng phương thức quản lý hệ sinh th nông nghiệp kiểu canh tác làm tăng tín h đa dạng sinh học loài thiên địch giảm mức độ phong phú sâ u h i 131 H ìn h 10.5 Q uan hệ thực vật, đa dạng lồi chân đốt q trình hệ sinh thái nông nghiệp 132 H ìn h 10.6 Xu hưóng giả th u y ết quy lu ậ t hay giảm th iệt hại sâu hại sơ”lồi chủ tăn g lên hệ sinh th nông n g h iệ p 135 H in h 10.7 Các tác động p h ân cắt cảnh quan lên k h ả tồn q uần xả thiên địch nhữ n g hệ sinh th nông nghiệp quy mô mức độ th âm canh khác n h a u .136 H in h 10.8 Tác động cách đa dạng hóa (bò cánh đồng, hàng chắn gió, v.v ) ỗ mức cảnh quan chức n ăn g hệ sinh th i nông nghiệp, đặc biệt nhấn m ạn h động th i cùa động v ậ t ch ân k h ổ p .138 Chương I NHỮNG KHÁI NIỆM CHUNG 1.1 Đ Ố I T Ư Ợ N G VÀ N Ộ I D U N G C i l A S I N H T H Á I H Ọ C S in h th i học coi n h k h o a học q u a n hệ củ a sin h v ậ t m ột nhóm sin h v ậ t với môi trư n g x u n g q u a n h , n h k h o a học m ối q u a n hệ tương hỗ giữ a s in h v ậ t với m ôi trư n g v hệ q u ả chúng T h u ậ t ngử "sin h th i học" h ìn h th n h từ chữ Hy L ạp "oikos" h a y "ekos” - có n g h ĩa " n h ở" nơi sinh sống T u y môi r a đòi vào giữ a t h ế kỷ XIX trỏ th n h m ôn k h o a học độc lập vào n h ữ n g n ă m 1990, n h n g sin h th i học đ ã n h a n h chóng chiếm đưỢc vị t r í q u an trọ n g đơì với n g h iệp tr ì v n â n g cao n ền v ăn m inh củ a lồi người, đặc b iệ t đơ’i vói cơng p h t triể n k in h t ế - x ã hội bảo vệ môi trư ng N gày n ay sin h th i học đ ã th â m n h ậ p vào m ôn sin h học sở n h s in h học ứ n g d ụ n g m tro n g bao gồm trù n g học đại cương, côn trù n g học nông, lâm nghiệp, côn tr ù n g y học, c h ă n nuôi ong, ch ăn nu ô i tằ m , nuôi th ả c n h k iế n đỏ v.v Đ ặc b iệ t lĩnh việc sử d ụ n g hỢp lý tà i n g u y ên th iê n n h iê n bảo vệ môi trư ng, n g u y ên tắ c q u y lu ậ t s in h th i đ ã trở th n h k h o a học n òng cơ't S in h th i học chủ yếu n g h iên cứu s in h học củ a từ n g cá th ể củ a n hóm cá th ể vối q u trìn h chức n ă n g ch ú n g tro n g m sin h Vì vậy, có th ể nói, s in h th i học n g h iên cứu cấu trú c chức n ă n g c ủ a th iê n nhiên Về nội d u n g củ a sin h th i học có th ể xác đ ịn h th eo n g u y ên tắc m ức độ tổ chức giống n h “p h ổ s in h học” : q u ầ n xã, q u ầ n th ế, th ể, q u an , t ế bào, g en n h ữ n g m ức độ ch ủ yếu củ a th ể sông N hò từ n g hệ th ố n g chức n ă n g xác địn h , m q u a n h ệ tư đ n g hỗ với mơi trư ò n g v ậ t lý (n n g lượng v ậ t ch ất) tro n g m ức độ đưỢc đ ảm báo Thành phẩn Gen -T ế b o -C q u a n -C th ể -Q u ần th ể -Q u ần xã -H ệtếbào -Hệcơquan -H ệ c th ể -Hệquầnthể -H ệq u ần xã hũru sinh Thành phần vô sinh H ệ s in h h ọ c H ệgen P k ổ m ứ c độ tổ chức H ệ s in h học - S in h th i học nghiên cứu n h n g m ứ c độ từ t h ể đến h ệ s in h th i (theo O d um , 1971) N h ữ n g h ệ th ô n g bao gồm th n h p h ầ n s in h học (hệ s in h học) có th ể p h â n chia th e o b ấ t kỳ m ức độ có tro n g p h ổ trè n , h oặc th n h m ức độ tru n g g ian th u ậ n tiệ n cho n g h iê n cứu C h ẳn g h n , hệ v ậ t ký s in h - v ậ t ch ủ tư ng ứ n g vâi m ức độ tr u n g g ia n giữ a q u ề n th ể v q u ầ n xã S in h th i học n g h iên u chủ y ếu n h ũ n g h ệ n ằ m p h ía bên p h ả i củ a p h ổ kể tr ê n , gồm n h ữ n g hệ sin h học có m ức độ tổ chức cao hơn, N g h iên u sin h th i học c ủ a từ n g loài từ n g nhóm lồi cũ n g có tầ m q u a n trọ n g to lốn lý lu ậ n k h o a hoc v ề thư c tiễ n s ả n xu ất T rong th iê n n h iên , loài Lồn tạ i d n g q u ầ n th ể (populus) - tố hợp tự n h iên củ a nhóm cá th ể tro n g m ột loài sin h vật, N ghiên cứu sin h th i học từ n g loài th ò n g đưỢc tiế n h n h h m ức dộ : sin h th i học từ n g cá th ế tro n g loài - s in h th i học cá th ế sau q u ầ n th ể - s in h th i học q u ầ n thể S i n h th i h o c c th ê nghiên cứu cá th ể sinh vật loài với lưu ý đặc biệt đến chu kỳ sống, tập tính khả nãng thích nghi với điểu kiện mơi trưòng S i n h t h i h ọ c q u ầ n t h ể nghiên cứu nhóm cá thế’ hợp th n h th ể th ố n g n h ấ t, có q u a n h ệ m ậ t th iế t với n h a u tro n g m ột k h u vực C hẳng hạn , k h i n g h iê n cứu q u a n h ệ giữ a sâ u róm th n g với mơi trư òng, th eo tín h ch ất, sin h th i học cá th ể Còn k h i n g h iên cứu rừ n g thông bị sâu róm th n g p h h i th ì p h ả i tiế n h n h ỏ mức s in h th i học q u ầ n thể Q u ầ n x ă ( s in h v ậ t q u ầ n lạ c - B io s e n o s e ) bao gồm tổ hợp q u ần th ể c ủ a tã't lồí tro n g từ n g k h u vực v ùng lã n h th ố xác địn h , có q u a n hệ vôi n h a u với nơi sin h sống T ro n g trìn h lịch sử p h t triể n , tiế n hóa q u ầ n xã s in h v ậ t m ôi trư n g v ậ t lý h o t động n h m ột th ể th ô n g n h ấ t, ch ịu tác động q u a lại b ằn g dòng n ă n g lượng tạo n ê n cấu trú c d in h dưdng xác đ ịn h vôi đa d n g gen đ a d n g v ề loài, d a d n g vể d ạn g sông chu tr ìn h tu ầ n h o àn v ậ t c h ấ t gọi h ệ sin h th i (E cosystem ) hoậc s in h địa q u ầ n lạc (Biogeosenose) H ê s ì n h t h i đơn vỊ chức n ả n g b ản s in h th i học, bao gồm s in h v ậ t (các q u ầ n xà sin h vật) môi trư ng v ậ t lý (mơi trư ò n g vó sinh) Trong m ỗi m ột p h ầ n n ày lạ i ả n h hưởng đến p h ầ n khác h a i đểu cần th iế t để tr ì sông d n g n h đ ã đ a n g tồn tạ i trê n tr i đ ấ t Ý n g h ĩa q u a n trọ n g hệ s in h th i sin h th i học k h ẳ n g đ ịn h q u a n hệ tương hỗ q u an hệ p h ụ thuộc q u a lại, h a y nói cách k h ác, k h ẳ n g địn h q u a n hệ tổ ầỢp củ a yếu tố th eo chức n ă n g thống n h ấ t, ỏ tro n g m ột k h u vực n h ấ t địn h , từ n g đơn vị b ấ t kỳ đù q u ầ n th ê hay q u ầ n x ã c ũ n g dều có q u a n hệ tương hỗ với môi trư n g v ậ t lý b ằ n g dòng n ă n g lượng, tạo n ê n cấu trú c d in h dư ỏng xác đ ịn h , tạ o n ên đa d n g sin h học ch u trin h tu ầ n h o n v ậ t châ't ■sự tra o đổi c h ấ t giữ a th n h p h ầ n hữ u s in h vô sinh S ự tiế n hó a lâu d i củ a hệ s in h th i h ìn h th n h dưói ả n h hư ỏng c ủ a yếu tô’ dị p h t (yếu tố bên n g o i), n h biến đổi đ ịa lý, biến đổi k h í h ậ u ả n h hưỏng củ a q u trìn h tự p h t (yếu tố bên trong) h ìn h th n h h o t động củ a th n h v iên sin h v ậ t cấu th n h h ệ sin h th i Sự p h t triể n , tiế n hóa củ a hệ s in h th i th ò n g gọi diễn t h ế s in h th i - r ấ t giông với cá th ể p h t sin h có th ể xác đ ịn h th e o b a tiê u s a u : + Q u trìn h p h t triể n tiếp diễn th eo t r ậ t tự th ứ bậc củ a q u ần xã có liê n q u an với n h ữ n g biến đổi vể cấu trú c loài, đa dạng sin h học tiế n tr ìn h theo thời g ian tro n g q u ần xã + D iễn th ế tiế p diễn q u ần xã tác động làm th a y đổi môi trư ng v ậ t lý, Tuy vậy, đ ặc điểm d iễn th ế tôc độ biến đổi giới h n m p h t triể n có th e đ t tỏi môi trư n g v ật lý q u y ết định + Hệ sin h th i ổn đ ịn h cao d ỉn h - clym ax củ a p h t triế n (hệ tối ưu) mả Ir^ng đó, trê n m ột đơn vị n ă n g lượng đ t sin h khối iơn n h ấ t, cá thể có m ối Hên h ệ cộng sin h d t sơ’ lượng cực đạiT ín h c h ấ t k ế tiế p củ a q u ầ n xã có th a y th ế lẫn n h a u tro n g từ n g k h u vực dưỢc gọi d iễn th ế, T rong q u trìn h đó, q u ầ n xà q u độ k h ác n h a u gọi g iii đ o ạn khởi đ ầ u giai đoạn k ế tiếp , giai đoạn p h t triể n hệ th ô n g ổn đ ịn h cuối oủng gọi cao đỉn h (clym ax) T ro n g d iễn th ế , th a y th ế loài diễn r a quần th ể q u a h o t động sông đ ă làm b iến đổi mơi trư ò n g x ung q u an h , tạo đ iều k iện th u ậ n lợi cho quần th ể k h ác p h t triể n N hữ ng biến đổi tiế n hóa th ự c h iện chủ y ế u b ằ n g đường chọn lọc tự n h iê n tá c động lên loài lên bậc th ấ p Tuy n h iên , chọn lọc tự n h iê n bậc cao có th ể có vai trò q u a n trọ n g n h tiến hóa đồng thòi, tức chọn lọc tương hỗ, p h ụ th u ộ c iẫn n h a u giữ a sin h v ậ t tự dưỡng v dị dưỡng, chọn lọc nhóm , chọn lọc bậc q u ầ n xã d ẫn đến việc tri đặc điểm có lợi cho nhóm nói chung S ự b iên đổi sơ" lượng cá th ể củ a lồi, củ a m ột nhóm sin h v ật, củ a k h u hệ, củ a hệ s in h th i tiế p diễn th e o thòi g ia n k h n g g ian k é t q u ả tá c động biến đói củ a yếu tô" sin h th i Sự x u ấ t h iệ n h n g lo t (bột p h t • p h t dịch) c ủ a m ột lồi trù n g có h i n h ữ n g n ăm n ày hay n ă m khác, n h s â u gai, s â u đục th â n lúa, sâu c ắ n gié, rầ y n â u , s â u róm th n g, bọ xít d ài h ại lúa, m uỗi sôt x u ấ t h u y ết, sô"t ré t, bc c h é t ch u ộ t v.v n h ữ n g ví d ụ biến động số’ lượng cá th ể th eo thòi gian Còn th a y đổi p h m vi v ù n g p h â n bô* củ a m ột lồi trù n g có lợi - n h ậ p nội, côn trù n g di cư n h ữ n g ví d ụ biến động số lượng cá th ể th eo k h ô n g gian T ro n g th iê n n h iên , b iến đổi 8Ô' lượng cá th ể củ a từ n g lồi bị chi phơ'i bỏi h co c h ế s in h th i : ản h hư ởng củ a yếu tố m trư ò n g đến sức sin h s ả n củ a cá th ể tro n g loài ản h h â n g củ a yếu tố gây ch ết Dưới tá c động củ a h a i ch ế sin h th i n ày , sô' lượng củ a loài tă n g giảm th e o th ò i g ia n khơng gian H iện tuợng gọi biến động q u ầ n th ể củ a loài Các yếu tố sin h th i lu ô n lu ô n b iến đổi tá c động tư ng hỗ với s in h v ậ t chúng với n h a u , đặc M ệt rõ n h a n h h o t động củ a ngưòi, n h p h t triể n công nghiệp, p h t triể n nông n g h iệp , cải tạo môi trư n g p h ía có lợi cho m ình, gây ô nhiễm môi trư n g ; sử d ụ n g k h ô n g hỢp lý tà i n g u y ên th iê n nh iên làm biến đoi k h u h ệ động v ậ t h ệ sin h th i M ặ t k h ác, ch ín h h o t động củ a s in h v ậ t ả n h hư ởng s â u sắc đến m ôi trư ò n g sống ; nước, đ ấ t, k h n g k h í, rừ ng, v từ ản h h ỏng đ ến b ả n sắc v ă n hoá, đ ến p h t triể n k in h tế, xã hội T n h ậ n th ứ c trê n , có th ể xác đ ịn h nhiệm vụ c h ín h c ủ a s in h th i học th e o ba hướng ch ín h s a u đ ây : + N g h iên u mức độ đ a d n g s in h học, m ức độ số’ lượng cá th ể tro n g q u ầ n th ể đặc điểm th íc h n g h i c ủ a loài + N g h iên u quy lu ậ t h ìn h th n h b iế n động củ a q u ầ n xã cù n g n ă n g s u ấ t sin h học củ a chúng + N g h iên cứu tín h c h ấ t tá c động v trò từ n g lồi, củ a tổ hỢp lồi tro n g cliu trìn h v ậ t c h ấ t n ã n g lượng s in h tạ i b ả n g n y cần có cột ghi thêm (tác giả) ghi n h ậ n , thòi gian ghi n h ậ n , q u a n s t hav th u m ẫu nđi gặp, tìn h trạ n g cá th ế gập n h đực cái, non trư ỏ n g th n h , phư n g p h p th u m ẫu Loài s in h v ậ t g h i nhận có th ể qua điểu Ira người d án địa phưđng, thợ săn , M uôn cho công tá c điểu tra thêm độ xác, cần có ả n h m ẫu m ẫu th ậ t k ể c ả m ẫ u khô, n g âm b) K h ả o sá t theo tuyến ngang P h n g p h áp n y gọi phư ơng p h áp k h ảo s t th eo dải, th eo đai Người k h ả o s t xác đ ịn h tuyến song song, khơng song song tín h sơ' lượng củ a m ộ t loài th ự c v ậ t dọc dường P hương p h ảp n ày thư ng áp d ụ n g k h i tín h sơ' ỉượng chim , bò sát Nội d u n g tín h số lượng cá th ể gặp ỏ dọc tu y ến đ iều tr a đ ã chọn C ần quy định trước chiều đ ài chiểu rộ n g dải tín h Khi tín h có th ể bộ,-đi ơtơ, th u y ền có dùn g m áy bay c) K h ả o sá t theo đ iểm , ô tiêu chuẩn P h n g p h p n y th n g áp d ụ n g đô'i với côn trù n g , th ủ y s in h v ậ t s in h v ậ t đ ấ t tứ c s in h v ậ t có kích thưốc nhỏ bé p h â n bơ' ỏ mơi trư òng, Đ iểm ó h iể u m ột d iện tíc h m ột th ể tích c kích thư óc dủ để th u đưỢc m ẫu v ậ t c ủ a s in h v ậ t cần tín h Ví dụ điếm th ự c v ậ t p h ù du dộng v ậ t p h ù du sin h v ật đ y b ằ n g vợt th ủ y s in h gầu đáv, P hướng p h p k h ảo s t th eo ôtiè u chuốn c ũ n g d ự a tr ê n c ù n g n g u y ê n tắo điểm Xác đ ịn h kích thưốc tiê u c h u ấ n th n g ỉà h ìn h vng, s a u đếm sơ’ lượng cá th ể củ a lồi cần tín h tro n g P hư ơng pháp n y p d ụ n g đ ể xác đ ịn h sô' lượng cá th ể q u ầ n th ể loài th ự c vật, s in h v ậ t đ áy , th u ỷ s in h v ậ t, s in h v ậ t đ ất Đ iều q u a n trọ n g cần p h ải tín h tro n g bao n h iêu ô h a y điểm đủ Đ iểu n ày phụ thuộc vào đặc trư n g p h â n bô’củ a đôi tượng loài sinh v ậ t k h ả o s t d j K h ả o sá t tin h s ố lư ợ ng cá thê theo ph n g p h p đ n h dâu, th ả ra, b ắ t iại P h n g p h p n ày th n g áp d ụng với cá th ú nhỏ, côn trù n g N ội d u n g gồm dựa vào số’ lư ợ n g cá th ể b ắ t được, đánh d ấu th ả ch ú n g vào q u ần th ể tự n h iên , s a u b ắ t lạ i xem s ố lượng cá ih ể b ắ t lầ n th ứ hai, tỷ lệ số’lượng cá th ể có d ấu k h ô n g có da'u s u y r a sô' Iượng cá th ể q u ầ n th ể : B T ro n g ; X ; sô”lượng cá th ể đ n h đ ấu th ả A : sô' lượng cá thể b ắ t lầ n h a i (b lại) B : số’lượng th ể b ắ t lồ n h có m an g dâ'u, M uôn p d ụ n g phư dng p h áp tín h cần có điều k iện s a u : + N h n g cá th ể có d ấ u p h ải p h ân bô’ đểu tro n g q u ầ n + D ấ u k h ô n g làm ả n h hư dng dến đời sông củ a cá th ế m ang dấu + D ấu kh ô n g đưỢc m ất + Tý lệ tứ vong khô n g d n g k ể giữ a lần th ả b t lại g ) X c đ ịn h nơi ỏ, s in h th i, sin h cảnh, H S T M ỗi lồi, cá th ể có nơi ổ sin h th i riêng B ất m ột địa diểm cần đ n h giá bao gồm n h ấ t m ột th ô n g th n g gồm n h iều HST Mỗi H S T dều đặc trư n g m ột q u ầ n xã sin h v ậ t riêng Do đó, mộL cần đ n h giá ĐDSH ta cần p h â n b iệt H ST VỚI h iể u b iế t có trước vể nơi ổ sin h th i củ a loài, cá th ế để lập k ế hoạch q u a n s t th u m ẫu Ví dụ ; k h ả o s t Đ D SH tạ i m ột k h u rừ ng, m ột vực nưóc m ột đ ồng cỏ ta p h ả i lập k ế h o ạch q u a n s t v th u m ẫ u tố t th ì có h y vọng đ n h giá xác ĐDSH, T ấ t n h iê n m uôn th ự c phư ơng p h p này, cần có hỗ trợ n h sin h th i học p h â n lo ại học có n h iề u k in h nghiệm h) L ậ p đường cong đ ế d ự tin h lồi có m ặ t M ột vâ^n đ ề đ ặ t r a làm th ế để có th ể d n h giá th ú t ấ t lồi có m ặ t tạ i nới cần kiểm tra , Thời g ian th u th ậ p q u a n s t d ù n g p h n g tiệ n h iệ n có đả đ ủ ch a ? N ếu tiếp tụ c có p h t h iệ n th êm loài m ta ch a th u k h ô n g ? G iải q u y ết v ấ n đề n y th ô n g th n g d ù n g đồ th ị th ố n g kê vối lầ n đ iểu tr a liên tiếp, vối số’ thời g ian đùng, loài th u t ấ t n h iên đ ến lầ n cuối c ù n g t a khô n g th u đưỢc loài nữ a Đ ây m ột d ạn g đ àn g cong v m ột đư òng tiệ m cận ỏ trê n nó- Đ ưòng tiệm cận n ày ch ín h sơ” lồi tơi đ a th u đưỢc h iện đ a n g sông i) B ả n đ ể m y đ ịn h vị G P S T ro n g công tá c đ n h giá Đ D SH , sử d ụ n g b ản đồ với tỷ lệ th íc h hợp để ghi ch ú h iệ n đ iện c ủ a lồi vơ q u a n trọ n g Việc sử d ụ n g b ản đồ để đ n h d ấ u tu y ế n k h ả o sá t, ô c h u ẩ n lấy m ẫ u Các b ả n đồ sử d ụ n g có th ế b ả n đồ h n h ch ín h , địa lý T rong điều k iện cần th iế t có th ể cần b ản đồ vẽ từ ả n h vệ tin h Các d ữ liệu sin h th i n h di ch u y ển củ a lồi, sơ' lư ợ n g /m ật độ q u ầ n th ể cũ n g có th ể th ể h iệ n q u a b ả n đồ M ột b ả n đồ m in h họa th ả m th ự c vật H S T tự n h iê n n h ao hồ sông suối, n ú i, y ếu tô’ th ổ õng, đ ịa c h ấ t cần xây d ự n g Kèm th eo b ả n đồ cần có ả n h ch ụ p c ả n h q u a n , H S T tự n h iên , th ả m th ự c v ậ t v s in h v ậ t g ặp tự n h iên M áy định vị G PS giúp xác đ ịn h c h ín h xác nơi q u a n s t th u m ẫu k) X â y d ự n g sở d ữ liệu Đ D S H T ấ t d ầ n liệu v ề Đ D SH c ầ n lư u trữ ỏ d ạn g đĩa m áy tín h (CD) để ch àn h sở dừ liệ u v k h a i th c lâ u dài H iện có n h iề u sỏ p h ầ n m ểm để n h ậ p d ẫ n liệu P h n g p h p cho h iệu q u ả n h a n h th u ậ n lợi cách làm trư ố c n h ; v iế t p h iếu đục lỗ .‘•STHC Trung 17 m ) Cơng thửc đ n h gíicá Đ D SH loài Các n h Đ D SH s in h It,hái học đả để x t nhiểu chi sô đa dạng khác n h a u đê’ đ n h giá h iện trạ n g đ a d n g sin h học q u a n trắc biến động quần xã ; so sán h , đơi chiếu tín h đa d ạn g th e o thời gian k h ô a g gian dựa inẫu th u n g ẫu n h iê n từ q u ầ n xã Các s ố đ a d ạn g thuộc vào hai khuvnh hướng khác n h a u : p h â n bo" th ô n g kê m ậ t độ tư ơìig đơi lo ài sủ dụng lý thuvết thơng tin đê’ p h â n tíc h tổ chức bậc q u ầ n x ã N hữ ng số thư ờng sử dụng chi sô' đa d n g F is h e r số ph o n g p h ú M argalef (thuộc phán bố thống kê) : số S h a n n o n W ein er v số S im p so n (th u ộ c lý th u v ế t th ô n g tin) - Chỉ sô”đ a d n g sin h học F ish e r ; M ột đặc điểm r ấ t đ ặc trư n g q u ần xả chúng có tưclng đơi lồi p h ổ biến n h n g lạ i gồm m ột sô' lượng k h ả lớn lo ài Trên sỏ p h ân tích m ột khối lượng lân số liệu sô' lượng lồi sơ" lượng cá thể quần xã khác n h a u , F ish e r cho th ấ y rằ n g scT liệu loại p h ù hợp tô't chuỗi lo g arit : sT ro n g : s a ln + N a : Tổng sô 'lo i tro n g m ẫu N ; T sô lượng cá th ể tro n g mẫu a : Chỉ số đ a d n g ỉoài tro n g q u ần xã C h ú ý : a th ấ p k h i đ a d n g loài th ấ p vã ngược l i ; số a khơng p h ụ thuộ c vào k ích thước m ẫu Các n h sin h th i học chơ rằn g , có th ế sử dụng s ố a để so sán h đa d n g k h u vực v th ò i g ian k h c n h a u Chỉ số a chi phụ thuộc vào sơ' lồi f5Ơ' lượng cá th ể có tro n g m ẫu M ột u điểm k h ác củ a p h â n bô' chuỗi logai-it (hav phân bố log chuẩn) n ó cho phép ưốc tín h to àn 8Ô' lo ài tro n g q u ần xã, kể ca loài chư a th u th ậ p b ằ n g phư ơng p h p n g o ạỉ suy - C hỉ số phong p h ú loài M a r g a le f : C hỉ số n y sử d ụ n g đ ể xác đ ịn h tín h đa dạng hay độ phong p h ú lồi G iơng n h sô' a củ a F is h e r , số M arg alef cần biết số lồi sơ' ỉượng cá th ể tro n g m ẫ u đại diệ-n q u ần xã Có loại cơng thức n hư sau : d = - 7^ h ay d = - h a y d = - Vn 1000 IgN T ro n g : d : Chỉ số’ đ a d n g M argalef s : Tổng sơ" lồi tronig mẫu N : T scT lượng c th ế m ẫu tỉiộ n ngưòi ta Lhường d ù n g lo g arit tự nh iên InN so với IgN Chỉ số' d củ a M a rg a le f ngồi đưỢc áp d ụ n g dể p h â n loại m ứr dộ ô nhiềm Ihuý vực ■ C h i số S h an n o n • W ein er : C hỉ sỏ S h an n o n - W einer đưỢc đ ể x u ấ t từ n h ữ n g nảni 1949 nh ằm xác định lượng th ô n g tin tổ n g lượng t r ậ t tự (hay b ấ t tr ậ t tự) có tro n g m ột hệ thống bàng công t h ứ c : T h ô n g th ò n g h a y đ ặ t c = sô”lo g a rit sử d ụng phổ biến 2, e 10, T u y n h iê n , m ục đích xác đ ịn h lượng th ô n g tin nên h ay d ù n g lo g a rit sô” (logo) hơ n gắn trự c tiế p với đơn vị th n g tin tín h theo b it (sô' n h ị phân) C hỉ số S h a n n o n - W ein er sử d ụng p h ổ b iến để’ tín h đa d ạn g lồi m ột q u ầ n x ã th eo d n g : H’ = “ ỵ (Io g P i)h a y H = Ế ^ l o g ^ i=iPi T ro n g : i-1 s = Sơ" lượng lồi ; Pị = n,/N (tỳ lệ cá th ể củ a loài i so với số’ lượng cá th ể coàn m ẫu) N = T cá th ể tro n g to n m ẫu riị = SỐ lượng cá th ể loài i H th n h p h ầ n củ a đ a d n g k ế t hỢp tro n g h m S h an n o n - W einer số lư ợ n g lồi v bìn h q u â n củ a p h â n bô" cá th ể giữ a lồi T hự c châ't, tín h b ìn h q u â n t r i ngược với tín h ưu th ế củ a lồi Ví dụ, có hệ th ố n g , h ệ th ố n g gồm 10 loài với 100 cá th ể N ếu x ét th eo tỷ lệ g iàu có lồi th ì h ệ th n g n ày !à n g an g n h a u , tứ c : N 100 N h n g n ếu q u ầ n x ã giả đ ịn h n y p h â n b ố đôi n h a u theo th i cực, th ì có th ể xảy r a trư n g hợp n h s a u : a 91 1 '1 11 '1 k b 10 10 10 10 i 10 ị 10 10 j 10 10 10 A ^ T rư n g hỢp (a) m ức b ìn h q u â n tối th iểu , tín h ưu t h ế tối đa tro n g trư ò n g hợp (b) m ức b ìn h q u â n tối đ a, k h n g có lồi ưu - C hỉ sơ" b ìn h q u â n (e) c ủ a q u ầ n xã tín h b ằ n g công th ứ c Pielou : e= h ’ lo g ^ s T rong dó : H' sô^S h a n n o n - Weincn* s tổng số loài, e b iến th iên từ đến (e = tấ t lồi c6 sơ" lượng cá th ể b ằn g nhau) • C hĩ sô" ưu th ế v s ố đa dạng Sim pson : Chỉ sơ" ưu th ế có th ể biểu diễn giá trị phần tràm thoo sô*lượng, sinh vật lượng m ột sô" khác loài quần xã Mỗi quần xã có đường cong ưu th ế dặc trư n g cùa K hơng p h ải t ấ t lồi ưu th ế đểu đóng vai trò n h au tro n g q u ần xẵ T rong ch ú n g c th ể gặp lo ài tr ụ cột (edificator) mà đòi sơng m ình, lồi làm cho mơi trư n g biến đổi m ạnh n h ấ t dó gây tác động m ạnh lên n h ữ n g lồi lại T rong vùng p h â n b ổ q u ầ n xà đơi gặp “q u ầ n hợp” tứ c nhóm loài tương tá c vồi n h au m ạnh so với loài khác T rong n h ữ n g trư ò n g hợp đặc b iệ t, q u ẩ n x ã cấu tạo từ n lồi th ế h iện m ột “q u ần hỢp” Các “q u ần hợp” tách theo vi sinh cảnh ; theo đặc tín h củ a th ứ c ã n V-V T rên sỏ lý th u y ế t xác su ấ t Sim pson (1949) đă để x u ất số đế tín h độ tậ p tru n g (co n cen tratio n ) h a y tín h ưu th ế (dom inance) quần xã : C= I n x2 N N (N -l) T ro n g : c : chì số lồi ưu th ế, Jij : số lượng cá th ể sin h v ật lượng loài i (lượng giá trị củ a lồi) N : tổn g sơ" lượng h a v sin h v ật lượng loài quần xã (tổng lượng giá tr ị củ a lồi), S au đó, cơng thứ c n ày đ ă biến đổi đế tính đa dạng q u ần xã n hư s a u ; Ề (P i)' 1= T rong : D : số đ a d ạn g Simpson P ị: tỷ lệ lồi i trê n tổng sơ' cá th ể (Pi = n,/N) s tổ n g sơ‘lồi, D biến th iê n từ đến ( - /S) T heo Pielou (1977), sơ' Sim pson chi’ sơ' Shanon • W einer có q u a n h ệ g ần gũi với n h a u th u ộ c cù n g m ột loại tiếp cận, chì sô' H' hữu đ ụ n g số D vể m ặ t sin h th i học M ặ t khác, giống nh chi sô’ H' sơ’ D tín h k h i b iế t sơ' lồi v số cá th ể củ a từ n g loài K red s (1972) cho rằ n g tro n g th ự c h n h , việc sử d ụ n g số đa d ạn g (a d, H’, D) k h ô n g q u a n trọng, m iễ n n ếu sô' sử d ụ n g k ế t hdp h đại lượng : số lượng loài v m ậ t độ tư n g đơi lồi T ro n g q u tr ìn h tồn tạ i p h t triể n , tín h đa d n g loài q u ần xă tă n g lên tro n g m ột giới h n n h ấ t định- N h ữ n g q u ầ n xă trẻ, h ìn h th n h thư ò n g nghèo vể số lượng loài so vdi n h ữ n g q u ầ n x ã trư ỏ n g th n h th n h p h ầ n đồng T ro n g n h iề u trư n g hợp> ta th ấ y tín h đa d n g loài giảm sau k h i th u hoạch m ù a m àn g h ệ s in h th i đồng ruộng T vĩ độ th ấ p lên VI độ cao, th n h p h ầ n loài củ a q u ầ n xâ giảm mức độ phong p h ú c ủ a cá th ế tă n g lên D o đó, th eo h ng này, c ấ u trú c loài bị th u hẹp Đ ể so s n h m ức độ giông n h a u củ a q u ầ n xă, ngưòi ta th n g sử d ụng số Ja c c a rd , tín h th eo cồng th ứ c : a+b+c H oặc S o ren x en : K = ^ a+b T rong ; a b số’ lo ài p h t h iệ n tro n g q u ầ n xã so sán h c sơ'lư ợng lồi tương tự g iữ a q u ầ n xã K có giá tr ị từ đến 1, G iá tr ị K càn g gần th ì h a i q u ầ n xã tương tự n h au , 1.2.1.6 Đ a d a n g h ệ s i n h t h i a) K h i q u t v ề q u ầ n x ã s in h v ậ t hệ s in h th i ■ M ột q u ầ n x ã s in h v ậ t xác đ ịn h bỏi loài sin h v ậ t p h â n bô” tro n g m ột s in h c ả n h xác đ ịn h , có n h ữ n g m ơì tư ng tác lă n n h a u giữ a n h ữ n g lồi M ột q u ần xà sin h v ậ t c ù n g vối m trư ò n g v ậ t lý bao q u a n h hỢp th n h m ột HST N h vậy, m ột cách k h i q u t n h ấ t, H S T đ ịn h n g h ĩa m ột đơn vị gồm t ấ t sin h v ậ t v yếu tô' vô s in h củ a m ột k h u vực n h ấ t đ ịn h có tá c động q u a lại tra o đổi c h ấ t với n h au - T ro n g m ột H ST , nước bốc từ q u ầ n xã s in h v ậ t từ bể m ặ t T rá i Đ ấ t rơi xuống trở lạ i dưối d ạn g m a h a y tu y ế t v bổ su n g cho môi trư n g trê n cạn dưói nước Đ ấ t tạ o th n h từ n h ữ n g lớp đá phong hóa n h ữ n g v ậ t c h ấ t h ữ u th ô i rữ a T hự c v ậ t h ấ p th ụ n ă n g lượng n h sá n g m ặ t trồ i tro n g q u trìn h q u an g hợp sử d ụ n g c h ấ t h ữ u cơ, vô cho p h t triể n N n g lượng tích luỹ tro n g thự c v ậ t động v ậ t sử d ụ n g d n g th ứ c n h a y g iải phóng r a d ạn g n h iệ t theo quy lu ậ t củ a c h u t r ìn h t u ầ n h o àn v ậ t c h ấ t củ a m ột th ể sống, s a u k h i ch ú n g c h ết v bị p h â n huỷ C ây cối h ấp th ụ k h í cacbonic g iải phóng oxy tro ng q u trìn h q u an g hợp, tro n g k h i động v ậ t loại n ấm hấp th ụ k h í oxy th ả i khí cacbonic q trìn h hơ hãp í‘úa Cãc ch:Vt khốníi nitơ, phơtpho clược trao đối theo chu trin h tu ắ n hồn giừíi i-ác thành phẩn sống không sống HST, Môi trư n g v ậ t lý, d ặc liiỌt vòng tu ầ n hồn năm n h iệ t độ lượng mưa ả n h hường đến cấu trú c dặc điếm quần xã sinh vật, q uyết đ ịn h dịa điếm rừng, đồng cỏ, sa m ạc hay đất ngập nước, Q uẩn xã sinh v ật cũ n g có ih ế biến đổi tín h c h ấ t v ậ t lý củ a m ột HST Ví dụ HST irẻ n cạn tơ'c độ gió, độ ẩm , n h iệ t độ tin h c h ấ t da't tạ i địa điểm có thê’ bị ản h hưởng cơì động v ậ t sơ n g tạ i Trong HST th u ỹ vực tín h ch ất v ậ t lý nh lưu lượng dòng ch ảy nưóc độ trong, tín h ch ất hố học độ sâu c ủ a nước ản h hư ỏ n g đ ế n tậ p tín h củ a lồi sinh v ật có liên quan, ngược lại n h n g q u ầ n xã n h loài tảo v dải s a n hơ có th ể làm thiiv dổi tính c h ấ t củ a inơi trư ờng v ậ t lý, • T rong m ột q u ần xã sin h vật, lồi sứ dụng mộL nhóm n h ữ n g tài nguyfiii n h ấ t định, tạ o th n h ổ s in h th i lồi sinh th cho m ột loài th ự c v ậ t cỏ th ế bao gồm loại đ ấ t m lồi dó sin h sống, ỉượng ánh sáii^ĩ m ặl Lrời độ ẩm m lồi dó cần th iế t, k iểu h ệ th ô n g th ụ p h ấn cúa loài ch ế p h t tá n h t sinh th i củ a mộL loài dộng v ậ t bao gồm kicu nơi sinh sống củ a loài, biên dộ n h iệ t độ m lồi có th ế sơng dược, loại thực phấm lượng nước m chúng cần B ất th n h p h ần ổ sinh th đểu nguồn Lài nguvên có giới h n có ả n h hưởng đến giâi hạn kích thước cúa quần Lhế Ví dụ, n h ữ n g q u ẩ n thế’ loài dơi đặc trư n g n h u cầu có nơi để ngú, ch ú n g n g ủ Lrong n h ữ n g h a n g đá vôi N hư vậv quần ddi bị giới hạn bdi tổng sô’ h a n g đá vơi có đ iều k iện p h ù hdp, để ch ú n g có Lhê trú ngụ - sin h th i th ờng b a o gồm giai đoạn cúa diỗn thé m lồi tồ n tạ i Diễn th ê m ột q u trìn h tu ầ n tự vể ihay dổi tlùiiili pliáli loài, cấu trú c q u ầ n xã n h n g đặc tín h v ậ t ìý x u ấ t h iện có nhữ ng xáo trộn thién n h iê n h a y tác động người đối vối q u ầ n xà sinh học Một loài n h ấ t định th n g gắn liền vối m ột giai đoạn diễn Ví dụ, nhũng bướm ưa n ắ n g n h ữ n g h n g n ăm thư ng tìm th ấ y r ấ t nhiểu nhử ng giai đoạn đ ầu q u tr ìn h diễn t h ế k h i x u ấ t h iệ n n h ữ n g k h o ả n g trông cánh rừng cổ th ụ Các lo ài khác, k ế n h n g lồi hoa có th ể p h t triể n bóng râm , nhữ ng loài chim làm tố’ tro n g hốc th â n đ â c h ế t thường tìm th ấ v giai đoạn m uộn q u trìn h diễn th ế Các q u y hoạch quản lý người thường làm tr i với kiểu diễn th ế th iê n n h iên , n h ữ n g đồi trọc bị chặt đốn hết bụi n h ữ n g cánh rừ n g bị c h ặ t chọn h ế t n h ữ n g câv gỗ to, khơng có n h n g loài quý h iêm m theo quy lu ậ t th ò n g có giai đoạn diễn th ế muộn • Sự cạn h tr a n h v s ă n đuổi thưòng làm ảnh hưởng đến th n h p h ầ n củ a q u ầ n xã Các loài th ú s n m ồi thường làm suv giám trầm trọng số lượng loàj v ật mồi c ủ a c h ú n g v th ậm c h í chúng tiêu diệt hán m ột số lồi tro n g m ột sô” khu cư tr ú n h a ’t đ ịn h C ác v ậ t s ă n mồi có the gián tiếp líun tả n g ĐDSH tro n g q u ầ n xã b ằ n g cách giữ m ậ t độ m ột số loài v ậ t mồi m ức th ấ p đến mức không ih ể xuất, c ạn h tr a n h vể ng u n tà i nguyên- Sô lượng cá th ề từ n g lồi n h ấ t định có p h ụ th u ộ c vào nguồn tà i n g u y ê n th iê n n h iên m thư ng gọi sức tải k h ả n ă n g ch ịu đự ng Tổng s ố lượng củ a q u ầ n th ể thư ờng thâ'p k h ả n àn g c h ịu đ ự n g củ a m ôi trư n g n ế u n h tro n g q u ầ n xã có yếu tố kiểm chê th ú săn mồi N ếu n h k h n g th ú să n m ồi n ữ a, số lượng q u ầ n th ể tă n g vượt điểm ngưỡng sức tả i c ủ a môi trư n g v tiế p d iễn cho đ ến tậ n k h i n h ữ n g nguồn tà i nguyên trỏ nên cạn k iệ t v lúc q u ầ n th ể cũ n g bị su y vong - T h n h p h ầ n củ a q u ầ n x ã củ n g bị ả n h h ỏ n g n h ữ n g mốĩ tương hỗ tro n g lo ài p h ụ thu ộ c vào loài k ia N h ữ n g ỉồi có q u a n hệ tương hỗ th ò n g có m ật độ q u ầ n th ể cao hơ n k h i tồ n tạ i M ột ví d ụ r ấ t p h ổ biên vể q u a n hệ tương hỗ chim ăn q u ả p h t tá n h t c ủ a n h ữ n g có q u ả m ọng ; n h ữ n g cỏn trù n g th ụ p h ấn n h ũ n g loài th ự c v ậ t th ụ p h ấ n n h ò tr ù n g ; n ấ m tảo tạo đ ịa y ; kiến m tổ tr ệ n v bảo vệ k h ô n g b ị sâu p h h o ại ; n h ữ n g lồi san hơ nhữ ng lo ài tảo sô n g tro n g s a n hô Đ ỉn h cao củ a mối q u a n hệ tương tác n ày h lồi ln ln x't h iệ n c ù n g n h a u k h ô n g th ể sống th iế u n h a u Ví dụ, n ế u nh m ột sơ" lồi tảo sống tro n g s a n hô bị c h ế t th ì tiế p n g ay s a u lồi san hơ yếu dần rồ i c h ế t theo - Các bậc d in h dưõng ; Các loài tro n g m ột q u ầ n xã s in h học có th ế xếp loại th e o cách c h ú n g th u n h ậ n n ă n g lượng từ môi trư n g N h ữ n g th ứ h n g gọi bậc d in h dưỡng, c h ú n g bao gồm loài q u a n g hợp (được gọi v ậ t sản x ù ấ t sơ cấp), trự c tiếp n h ậ n n ă n g ìượng từ M ặ t T rò i để tổng hợp nên n h ữ n g p h â n tử hữ u cần th iế t cho sô n g v p h t triể n T ro n g môi trư n g H S T tr ê n cạn, n h ữ n g thực v ậ t bậc cao, th ự c v ậ t h n tr ầ n v dư ơng xỉ n h ữ n g đ ảm n h ậ n chức n ă n g qu an g hỢp, tro n g k h i tro n g m ôi trư n g nước, loài cỏ biển, loài tảo đơn bào n h ữ n g v ậ t s ả n x u ấ t sd cấp Các lo ài động v ậ t ă n cỏ (còn gọi n h ữ n g s in h v ậ t tiêu th ụ 8Ơ cấp) n n h ữ n g lo ài th ự c v ậ t có k h ả n ă n g q u a n g hợp Các động v ậ t ăn th ịt (còn gọi n h ữ n g v ậ t tiê u th ụ th ứ cấp h ay v ậ t s ă n mồi) ă n n h ữ n g loài động v ật k h ác N h ữ n g đ ộ n g v ậ t ăn t h ị t sơ cấp (n h loài cáo, mèo) ăn th ịt n h ữ n g loài động v ậ t cd nhỏ ă n cỏ (n h chuột, thỏ), tro n g k h i n h ữ n g loài động v ậ t ăn th ịt th ứ cấp (n h m ột sơ' lồi rắ n ) ã n t h ị t m ột 8ố loài động v ậ t ă n th ịt k h ác (như chuột, ếch, n h i) N h ữ n g loài động v ậ t ă n t h ị t th ò n g n h ữ n g v ậ t sàn mồi, m ột số lồi kh ác th ì thuộc loại đ ộ n g v ậ t ă n tạ p , c h ú n g ã n th ự c v ật N h ìn ch u n g động v ậ t s ă n mồi th n g có kích thư ớc lốn hơ n v m n h n h ữ n g loài v ậ t m ồi củ a chúng, ng m ậ t độ th n g hơ n r ấ t n h iề u so vôi m ậ t độ v ậ t mổi N hư m ột q u y lu ậ t ch u n g , s in h k h ô i lớn n h ấ t (khối lượng tươi sống) tro n g m ột H S T thuộc v ề v ậ t s ả n xuâ”t sơ cấp T ro n g b ấ t kỳ m ộ t q u ầ n xã nào, n h ữ n g động v ật ã n cỏ thư ng có s in h khối lán hơ n động v ậ t ả n th ịt, n h ữ n g động v ậ t ă n th ịt sơ cấp có s in h k h ô i lớn hơ n so với đ ộng v ậ t ả n t h ịt th ứ cấp N h u cầu th ự c củ a loài tro n g chuỗi th ứ c ản h a y n h ữ n g đ ịa điểm có th ể ni sơng ch ú n g tro n g bậc d in h dưõng th n g l'ị giổi hạn rấL nghiêím ngặt M ột sơ” lồi trù n g nhó chi ã n trê n m ột loại th ự r v ậ ! nhốt clịiih v ò m ột BƠ’ lồi th iên dịch chi' k ý sin h m ột số loài sâu xác đ ịn h h oặt' mộl sơ lồi c-ón trù n g b ắ t mồi chi án m ộl số’ loài s â u bọ n h ấ l đ ịn h N h ữ n g m ối q u a n hệ tưong hồ cấp bậc d in h dưỡng n h tạo th n h chuỗi th ứ c ãn N h u cấii sinh thái dặc th ù củ a lồi vếu tò' q u a n trọ n g không c h ế b ù n g p h t s ố lượng cúa lừng loài tro n g q u ầ n xă H iện trạ n g r ấ t p h ổ biến tro n g n h iề u q u ầ n xả sinh học m ột lồi có th ê sử d ụ n g n h iể u loài thứ c án th u ộ c th n h v iên củ a bậc dinh dưỡng th ấ p tro n g chuỗi th ứ c ãn đồng thồi ch ú n g v ậ t m ồi củ a động v ật b mồi Lhuộc bậc dinh dư cao hơ n so với ch úng Do m m ột mơ cá xác vể cấu tổ chức c ủ a q u ẩ n xă sin h học m ạn g lưổi th ứ c ân lồi liên hệ vổi n h a u tro n g m ối q u a n hệ dinh đưSng phức tạ p tro n g chuỗi Các loài Lrong bậc d in h dưỡng h ầ u n h cu n g sử d ụ n g n h ũ n g n g u n tà i nguyên giông n h au tro n g môi trường, n ên ch ú n g th n g có c n h tr a n h th ứ c ăn (cạnh Lraiih khác loài) b) Các ch i th ị s in h thái học T heo quy lu ậ t th ì lồi sinh v ật chi có th ể tồn p h t triể n th u ậ n lợi tro n g m ột giới h n yếu tó' inơi trường xác định T rong số tậ p hỢp yếu tơ' có n h n g yếu tơ 'c h ìa khoá quyốL dịnh p h t Iriển từ ng loài Do vậv, c h ú n g ta có th ể d ù n g s in h v ậ t đê quan Irắc kiểm soát m ộl sô yếu tô c h ấ t lượng mơi trư ò n g v gọi phư ơng pháp chi Lhị sinh học th ị sin h th i học K ết ứ n g d ụ n g cho th ấ y việc: sử dụng sinh v ật thị chi thị s in h th i học r ấ t th u ậ n lợi, đặc b iệ t HST m ột yếu tố th n h p h ẳ n môi trư ờng ch ú n g ta q u a n tám lại rấ t khó k h ản hav không th u ậ n tiệ n cho việc đo đạc trự c tiếp, T rên th ự c tế, nhà sinh thái học tro n g nghiên cứu h iệ n tr n g không q u en thuộc h a y ỉà các* vùng rộng lớn đả thường xuyên sử d ụ n g sin h v ậ t với tư cách v ậ t th ị T rong vân dê nàv đặc b iệ t th u ậ n lợi d ù n g tr ê n bê m ặ t nưổc Ví dụ n h sử d ụ n g thực vật nh v ật th ị đối vối đ iểu k iệ n m ôi trư ờng nưóc v tro n g đâ't (đặc biệt, ảnh hưởng đ iều kiện lê n tiềm n ăn g c h ã n nu ô i v n ô n g nghiệp) giun đ ấ t (P hạm B ình Q uyền, 2001), lồi tr ù n g ấu tr ù n g củ a chúng sống nưổc (Hổ T h a n h H ải Đ ặ n g Ngọc T h an h , 2002 ; N guyen X uan Quynh, Mai D inh Yen e t a l , 2000) N h iều công tr ìn h khác c ũ n g đ â sử d ụ n g động vật có xương sống thự c v ậ t làm v ật th ị v ù n g n h iệ t độ H iệ n n h iề u nghiên cứu áp d ụng có h iệu tro n g th ự c tiễ n n h iể u nưốc, V iệt N am cũ n g đ â có nhiều cơng Lrình nghiên cứu th eo hư ỏng s in h v ậ t ch ỉ th ị môi trư n g (Hồ T h a n h H ải, 2000 : Nguyền X uân Q uýnh 2001) D ưối m ột vài khái niệm q u an trọ n g vể chi th ị sin h th i học : Các lồi “hẹp" thưòng vật chi th ị tốL loài nhỏ so với loài “rộng s in h n h ” N guyên nhân vấn đề q u rõ ràn g Các loài n h th ế th n g đặc b iệ t khô n g có n h iề u tro n g quần xả - C ác loài lớn th n g v ậ t chí th ị tơ’t lồi nhỏ bới tro n g m ột dòng n n g lượng đ , sin h khối lón n n g s u ấ t d u y trì n ế u n h sin h khối thuộc v ề f5Ình v ậ t lớn Tơ’c độ quav vòng s in h v ặ t n h ỏ có thè’ r ấ t cao Vì từ n g lồi có m ậ t tro n g thòi điểm n g h iên cứu có th ể k h ô n g p h i v ậ t th ị sinh th i th u ậ n lợi Ví d ụ N guyễn V ãn T u v ên (2001) k h n g tìm th ấ y m ột loài tảo k h ả dĩ v ậ t th ị cao cho k iểu H ST hồ a th u ỷ lợi, th u ỷ đ iện V iệt Nam Trước k h i tá c h loài loài kia, nhóm lồi ìà v ậ t th ị, cần p h ải xem x é t d ẫ n liệu th ự c n ghiệm tín h c h ấ t củ a từ n g yếu tơ'giớ i h n N gồi cần p h ả i b iế t k h ả n ă n g chông chịu th íc h nghi ; n ế u có k iể u s in h th i tồn tạ i, có m ặ t củ a n h ó m lồi n ày h ay k h ác tro n g nơi k h c n h a u điểu không b ắ t buộc, m ặc d ù n h ữ n g nđi dó có điều k iệ n h o n to n giôVig n h au • T ỷ lệ sơ’ lượng củ a loài, q u ầ n th ể v củ a câ q u ầ n xã thư ng v ậ t th ị tô t hờ n so vâi sô’ lượng củ a m ột lồi, to n cục bao giò cũ n g tố t p h ận việc p h ả n ả n h d iều k iện môi trư ng Đ iều đ ặc b iệ t thâV rõ k hi tìm v ậ t th ị s in h học củ a k iểu ô nhiễm , C h âu Âu, E lle n b e rg (1950) đ ã cho th ấ y rằ n g th n h p h ầ n k h u hệ củ a q u ầ n xã cỏ d ại v ặ t th ị số lượng tôt n h ấ t tiềm n ă n g sức s ả n x u ấ t nông nghiệp củ a d ấ t - Đ iều đ n g n g ạc n h iê n tro n g thời đ ại n g u y ê n tử , người t a tìm r a m ột vài th ự c v ậ t có k h ả n ă n g v ậ t th ị mỏ q u ặ n g u r a n (C annon 1954) K hi cơì có rễ ă n s â u vào đ ấ t, v í d ụ n h th ô n g J u n ip e r u s mọc tr ê n lớp q u ặn g u n th ì tro n g p h ầ n trê n m ậ t đ ấ t củ a chúng, n n g độ u r a n cao mức bình th n g r ấ t n h iể u T h u th ậ p th ì k h n g k h ó k h ă n m ấy, chuyển th n h tr o v tiế n h n h p h â n tích N ếu h m lư ợ ng u r a n tro n g tr o lên tới p h ần triệ u th ì có th ể n ó i r ằ n g v ù n g có m ỏ u r a n th íc h hợp cho việc k h a i th ác Bỏi S elen iu m th n g lẫ n th eo q u ặn g u n , n ên th ị S elen iu m , ví d ụ n h loài A s ta g a lu s tạ i v ù n g n ú i đá, c ũ n g có th ể v ậ t có íeh việc th ả m dò quặng n h ũ n g nơi m u r a n Hên k ế t với lư u h u ỳ n h th ì ch ỉ th ị có th ể đ i điện tíc h tụ lư u h u ỳ n h th u ộ c họ Lylyaceae c) Đ n h g iá đ a d n g h ệ s in h th i ■Đ a d a n g H S T H S T đưỢc đ ịn h n g h ĩa m ột h ệ th ố n g bao gồm s in h v ậ t ch u n g sông vâi n h a u {= q u ầ n x â s i n h v ậ t) v môi trư ò n g củ a c h ú n g (= s i n h c ả n h ) H ST hồ T ây h ệ th ố n g gồm t ấ t s in h v ậ t sống ỏ hồ T ây đ iều k iệ n mơi trư ò n g nưâc h Tây Đa d n g H S T t i m ột đ ịa điểm , m ột v ùng n t ấ t H ST tạ i đ ịa điểm , v ù n g Đ ó k iể u H S T cạn n h ỏ nưốc N ếu c h ú n g c6 n h iể u r ấ t k hác n h a u th ì ỉà Đ D S H cao h o ặc ngược lại Việc x ác đ ịn h H S T ỏ th iê n n h iê n k h ó k h ă n , n h ấ t k h i p h ả i xác đ ịnh r a n h giới giữ a h ệ s in h th i g ần k ề n h a u cù n g c n nước Cách tiế p cận đ ể p h â n b iệ t dự a vào th n h p h ầ n loài củ a q u ầ n xã, loài th ị yếu tố m ôi trường Mồi ỉiS T có đa d ạn g lồi riêng Loại h ìn h thự c tiê u ch í q u a n trọ n g để phân Inại hệ sinh th i trê n cạn bi m ột Đ ể th ể h iệ n k iểu HST có m ặ t tạ i m ột địa diểm hav m ột v ù n g xây dự n g b ả n đồ sin h th i học với phương p h áp th ô n g thư ng h iện viễn th m v hệ th ố n g th ô n g tin địa lý Xây dựng b ản đồ sin h th i r ấ t tơn kém, đòi hỏi n g u n ỉực lớn hdn so với lập b ả n g d a n h lục loài Do xác đ ịn h n h giới HST trê n cạn ỏ tự nh iên khó k h ă n n ên W h y tta k e r (1970) đ ể x u ấ t n ê n p h ân mức đa d ạn g H ST th eo kích thước d iệ n tích cần đ án h giá Đ a d n g diểm mức nhỏ rihât, tiếp đ ến đa d n g a lp h a , rồ i đ ến da dạng g am m a cuối đ a dạng epsilon tương đường vối vùng đ ịa lý s in h học • Đa d a n g cảnh quan C ả n h q u a n đ ịn h nghĩa m ột không g ian có th n g n h ấ t địa h ìn h , đ ịa m ạo, th u ỷ văn với yếu tô’ th ự c vật động v ậ t tá c động ngưòi Ví d ụ : cản h quan đồi núi cảnh q u a n ven biến, c ả n h q u a n đồng b ằ n g c ả n h q u a n đôi tượng nghiên cứu củ a khoa học địa lý K hái niệm cảnh q u a n r ấ t g ần với k h n iệm HST khoa học s in h th M ột đ ịa đ iểm m có đ a dạng HST cao th ì cũ n g có đa d ạn g c ả n h q u a n kéo theo đ a d n g lồi cao da d ạn g gen cao T h ể h iện đ a d ạn g cản h