Bài giảng Hệ sinh thái môi trường – Lê Thị Thái Hà

Bài giảng Hệ sinh thái môi trường được biên soạn bởi Lê Thị Thái Hà với các nội dung khái niệm hệ sinh thái; cấu trúc hệ sinh thái; cân bằng hệ sinh thái; chuỗi thức ăn – mạng lưới thức ăn; trao đổi năng lượng trong hệ sinh thái; năng suất của hệ sinh thái; chu trình sinh địa hóa.

TRƯỜNG CAO ĐẲNG XÂY DỰNG TPHCM TTĐT NGÀNH NƯỚC MIỀN NAM Bài 1: HỆ SINH THÁI MÔI TRƯỜNG GVGD: Lê Thị Thái Hà I HỆ SINH THÁI Khái niệm hệ sinh thái Cấu trúc hệ sinh thái Cân hệ sinh thái Chuỗi thức ăn – mạng lưới thức ăn Trao đổi lượng hệ sinh thái Năng suất hệ sinh thái Chu trình sinh địa hố KHÁI NIỆM HỆ SINH THÁI Hệ sinh thái (HST) hệ thống quần thể sinh vật sống chung phát triển môi trường định, quan hệ tương tác với với mơi trường Phân loại HST : Theo độ lớn  Hệ sinh thái nhỏ : bể nuôi cá…  Hệ sinh thái vừa : thảm rừng, hồ chứa nước  Hệ sinh thái lớn : đại dương… Thành phần HST : gồm thành phần  Vơ sinh : nước, đất, khơng khí…  Sinh vật : thực vật, động vật… Hai thành phần ln có trao đổi chất, lượng thơng tin KHÁI NIỆM HỆ SINH THÁI Sinh vật HST chia làm loại :  Sinh vật sản xuất thông thường tảo thực vật, có chức tổng hợp chất hữu từ vật chất vô sinh tác động ánh sáng mặt trời  Sinh vật tiêu thụ gồm loại động vật nhiều bậc khác Bậc động vật ăn thực vật Bậc động vật ăn thịt,  Sinh vật phân huỷ gồm vi khuẩn, nấm phân bố khắp nơi, có chức phân huỷ xác chết sinh vật, chuyển chúng thành thành phần dinh dưỡng cho thực vật CẤU TRÚC HỆ SINH THÁI MT VÔ SINH Các chất vô (C,N,CO2,O2,H2O) Các chất hữu (protein,gluxit,lipit…) Chế độ khí hậu… + QUẦN XÃ SINH VẬT Các sinh vật sản xuất (SV tự dưỡng) Sinh vật tiêu thụ (bậc 1,2,3…) Sinh vật hoại sinh (vsv) = HỆ SINH THÁI Kiểu cấu trúc theo chức Quá trình chuyển hố lượng hệ Các q trình tự điều chỉnh Xích thức ăn hệ Theo chức Các QT phát triển tiến hoá Các chu trình SĐH diễn hệ Sự phân hố không gian theo thời gian CÂN BẰNG HỆ SINH THÁI • Khái niệm: Là trạng thái mà số lượng tương đối cá thể quần thể sinh vật hệ sinh thái môi trường giữ mức ổn định tương đối • Phân loại: Cân sinh thái động tự nhiên : cân tác động nhân tố sinh thái mơi trường thiên nhiên (khơng có tác động người) Cân sinh thái động nhân tạo : có tác động, điều khiển người Các yếu tố ảnh hưởng lên cân sinh thái Sự đa dạng ổn định loài Các yếu tố trội hệ sinh thái Yếu tố ảnh hưởng Tác động người Tăng trưởng suy giảm Sự phản ứng lại biến đổi CHUỖI THỨC ĂN – MẠNG LƯỚI THỨC ĂN • Chuỗi thức ăn : hệ thống chuyển hoá lượng dinh dưỡng từ nguồn qua hàng loạt sinh vật tiếp diễn cách số sinh vật dùng sinh vật khác làm thức ăn • Bậc dinh dưỡng : thứ tự nhóm chuỗi thức ăn • Mạng lưới thức ăn : kết quà đan xen chuỗi thức ăn Chuỗi thức ăn đơn giản TRAO ĐỔI NĂNG LƯỢNG TRONG HỆ SINH THÁI • Quy luật I : Năng lượng tự sinh mà chúng chuyển hố từ dạng sang dạng khác • Quy luật II : Khi lượng chuyển từ dạng sang dạng khác khơng bảo tồn 100% mà thường phần lượng dạng nhiệt định Năng lương vận chuyển HST Năng lượng, chất vô cơ, hữu yếu tố khác Sinh vật sản xuất Sinh vật tiêu thụ Sinh vật phân huỷ Giá trị lượng số loài tiêu biểu Sinh khối Kcal/g TLK Thực vật cạn Tảo Động vật không xương sống Động vật không xương sống Côn trùng 4.5 Kcal/g TLK Không tro 4.6 4.9 3.0 5.1 5.5 5.6 6.3 5.4 5.7 NĂNG SUẤT CỦA HỆ SINH THÁI Năng suất Năng suất sơ cấp Là lượng sản phẩm chất hữu tạo sinh vật sản xuất đơn vị thời gian đơn vị diện tích Năng suất thứ cấp Là lượng sản phẩm chất hữu tạo sinh vật tiêu thụ đơn vị thời gian đơn vị diện tích Các loại tháp sinh thái Trọng lượng sinh vật đơn vị diện tích (thể tích) định Tháp sinh khối Tháp số lượng LOẠI THÁP Tháp lượng Biểu thị cấu trúc dinh dưỡng lượng Số lượng sinh vật đơn vị diện tích định bậc dinh dưỡng Các trình chuyển hoá lượng Sinh vật tự dưỡng Nhận lượng mặt trời từ trình khử chất vô nhận Carbon từ CO2 Tham gia q trình : qt quang hợp hiếu khí, qt quang hợp kỵ khí, qt hố tổng hợp Sinh vật dị dưỡng Tham gia q trình : qt hơ hấp hiếu khí, qt lên men, qt hơ hấp kỵ khí CHU TRÌNH SINH ĐỊA HỐ Vật chất vận động không ngừng tuân theo quy luật Sự trao đổ chất lượng thành phần sống không sống cảu hệ sinh thái luôn diễn tạo nên tương tác cùa trình sinh học địa hố học Chu trình nước Chu trình chất chủ yếu dạng khí : C,O2 Chu trình chất chủ yếu dạng trầm tích : P,N CHU TRÌNH SĐH II MƠI TRƯỜNG Khái niệm môi trường Cấu trúc môi trường Chức mơi trường KHÁI NIỆM MƠI TRƯỜNG Môi trường bao gồm vật chất hữu vơ quanh sinh vật Theo định nghĩa xác định môi trường cách cụ thể, cá thể, lồi, chi có mơi trường quần thể, quần xã lại có mơi trường rộng lớn Mơi trường cần thiết cho điều kiện sinh tồn sinh vật Theo định nghĩa hẹp, thực tế có yếu tố cần thiết cho lồi khơng cần thiết cho loài dù sống chung nơi, có yếu tố có hại khơng có lợi tồn tác động lên thể ta khơng thể loại trừ khỏi mơi trường tự nhiên KHÁI NIỆM MƠI TRƯỜNG Môi trường bao gồm yếu tố tự nhiên yếu tố vật chất nhân tạo có quan hệ mật thiết với nhau, bao quanh người, có ảnh hưởng tới đời sống,sản xuất, tồn tại, phát triển người thiên nhiên (Điều 1, Luật Bảo Vệ Môi Trường Việt Nam, 1993) Theo định nghĩa UNESCO (1981) mơi trường người bao gồm toàn hệ thống tự nhiên hệ thống người tạo ra, hữu hình (đơ thị, hồ chứa ) vơ hình (tập qn, niềm tin, nghệ thuật ), người sống lao động mình, họ khai thác tài nguyên thiên nhiên nhân tạo nhằm thoả mãn nhu cầu KHÁI NIỆM MƠI TRƯỜNG Như vậy, mơi trường sống người không nơi tồn tại, sinh trưởng phát triển cho thực thể sinh vật người mà “khung cảnh sống, lao động nghỉ ngơi người Sinh vật người tách rời khỏi mơi trường Phân loại mơi trường :  Môi trường tự nhiên  Môi trường nhân tạo : Cấu trúc môi trường tự nhiên gồm : thành phần CẤU TRÚC MÔI TRƯỜNG CẤU TRÚC MƠI TRƯỜNG Cấu trúc mơi trường tự nhiên gồm : thành phần  Thạch địa môi trường đất (Lithosphere): bao gồm lớp vỏ trái đất có độ dày 60 70km phần lục địa từ 2-8km đáy đại dương có quần xã sinh vật  Thủy (Hydrosphere) hay cịn gọi mơi trường nước (Aquatic environment): phần nước trái đất bao gồm nước đại dương, sông,hồ, suối, nước ngầm, băng tuyết, nước đất khơng khí  Khí (Atmosphere) hay mơi trường khơng khí: lớp khơng khí bao quanh trái đất  Sinh (Biosphere) hay môi trường sinh vật: gồm động vật, thực vật người, nơi sống sinh vật khác (Sinh vật ký sinh, cộng sinh, biểu sinh ) CHỨC NĂNG MÔI TRƯỜNG Chức mơi trường : Đối với sinh vật nói chung người nói riêng mơi trường sống có chức sau:  Mơi trường không gian sống cho người giới sinh vật (habitat)  Môi trường nơi chứa đựng nguồn tài nguyên cần thiết cho đời sống sản xuất người  Môi trường nơi chứa đựng chất phế thải người tạo trình sống ...I HỆ SINH THÁI Khái niệm hệ sinh thái Cấu trúc hệ sinh thái Cân hệ sinh thái Chuỗi thức ăn – mạng lưới thức ăn Trao đổi lượng hệ sinh thái Năng suất hệ sinh thái Chu trình sinh địa hoá... KHÁI NIỆM HỆ SINH THÁI Hệ sinh thái (HST) hệ thống quần thể sinh vật sống chung phát triển môi trường định, quan hệ tương tác với với mơi trường Phân loại HST : Theo độ lớn  Hệ sinh thái nhỏ... vật hệ sinh thái môi trường giữ mức ổn định tương đối • Phân loại: Cân sinh thái động tự nhiên : cân tác động nhân tố sinh thái môi trường thiên nhiên (khơng có tác động người) Cân sinh thái