Bài giảng Nhân tố sinh thái – Lê Thị Thái Hà

Bài giảng Nhân tố sinh thái với các nội dung ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái lên môi trường trên cạn; ảnh hưởng của nhiệt độ lên sinh vật; ảnh hưởng của nước và độ ẩm lên sinh vật; ảnh hưởng của ánh sáng...

Bài 2: NHÂN TỐ SINH THÁI GVGD: Lê Thị Thái Hà ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC NHÂN TỐ SINH THÁI LÊN MÔI TRƯỜNG TRÊN CẠN Nhiệt độ Nước, độ ẩm Ánh sáng Nhân tố vô sinh MT đất 2.1 Ảnh hưởng nhiệt độ lên sinh vật • Nhiệt độ nhân tố quan trọng chi phối hoạt động dinh dưỡng sinh vật điều khiển phân bố loài quần xã sinh vật sinh • Sự biến đổi nhiệt độ môi trường ảnh hưởng tới đặc điểm hình thái sinh thái • Tác động nhiệt độ lên thực vật: Khi nhiệt độ tăng dần lên khoảng 00-300C sinh trưởng thực vật tăng dần theo định luật Vant Hoff • Nhưng nhiệt độ thấp cao so với giới hạn nhiệt độ loài gây rối loạn q trình sinh lí thể thực vật 2.1 Ảnh hưởng nhiệt độ lên sinh vật • Nhiệt độ tăng cao (khoảng 500C) chất protid, lipid bị phá hủy làm tính bán thấm tế bào bị chết Cho nên khả chịu nóng tỉ lệ thuận với lượng nước kết hợp tỉ lệ nghịch với lượng nước tự • Khi nhiệt độ hạ thấp q trình hơ hấp bị ảnh hưởng Khi lạnh nước gian bào bị đóng băng làm chết Cây non thường chịu lạnh tốt già • Tác động nhiệt độ lên động vật: Khi nhiệt độ tăng dần tới giới hạn tốc độ phát triển động vật tăng lên Đối với loài động vật khác có giới hạn nhiệt độ khác nhiệt độ thềm hay số sinh học loài động vật số -12oC đến 32oC Boreus hiemalis 20oC đến 27oC Các loài máu lạnh, hay biến nhiệt -45oC đến 30oC sống vùng biển Nam cực, chịu nhiệt độ từ -2,5oC đến 2oC Trematomus 2.2 Ảnh hưởng nước độ ẩm lên sinh vật 2.2.Ảnh hưởng nước độ ẩm lên sinh vật • Nước: Các loại nước bao gồm nước (nước mưa, nước sông), nước mặn (nước biển), nước lợ Vai trị nước lớn 50-98% khối lượng thể động vật thực vật nước • Nước mơi trường sống thủy sinh vật đồng thời môi trường cho phản ứng sinh hóa diễn tế bào thể sống • Dưới tác động nhiệt độ nước ln bốc từ bề mặt sinh vật có chế ngăn cản thoát nước lấy nước bổ sung từ môi trường 2.2 Ảnh hưởng nước độ ẩm lên sinh vật Thủy thực vật: mọc nước hay phần nước Nê thực vật: mọc bùn hay nơi ẩm ướt Bình thực vật: mọc đất vung khí hậu xếp khơng phải vào lọai khô Can thực vật: mọc nơi thường khô 2.2 Ảnh hưởng nước độ ẩm lên sinh vật 2.2 Ảnh hưởng nước độ ẩm lên sinh vật • Độ ẩm khơng khí bao hàm khái niệm:  Độ ẩm tuyệt đối khối lượng nước bão hòa đơn vị khơng khí  Độ ẩm tương đối tỉ số lượng nước thực tế chứa khơng khí • Mỗi lồi sinh vật có giới hạn chịu đựng riêng độ ẩm • Thực vật lấy nước từ đất qua hệ thống rễ đến 97% - 99% nước bị thóat khỏi bề mặt • Những lịai thực vật sống nơi khơ có khuynh hướng thích nghi: Tích nước thể dạng củ, rễ hay thân  Chống thoát nước cách biến thành gai, rụng có lớp sáp  Tăng khả tìm nguồn nước cách phát triển rễ 2.2 Ảnh hưởng nước độ ẩm lên sinh vật 2.3 Ảnh hưởng ánh sáng • Ánh sáng có tầm quan trọng hàng đầu ảnh hưởng đến tượng quang hợp tức ảnh hưởng đến sản lượng sơ cấp sinh • Ảnh hưởng ánh sáng lên sinh vật cường độ thời gian chiếu sáng • Cường độ chiếu sáng chi phối trình quang hợp, cường độ chiếu sáng thay đổi theo chu kì ngày đêm, mùa vĩ độ 2.3 Ảnh hưởng ánh sáng • Nhu cầu ánh sáng lồi khơng giống nhau, có chịu trảng (ưa sáng) đại mộc, tiểu mộc (bạch đàn, phi lao,bồ đề,…) Và chịu rợp (ưa bóng) sống tán rừng (lim, ráng, rêu, lan,…) • Độ dài chiếu sáng (quang kì) có ảnh hưởng lên sinh trưởng phát hoa thực vật • Như đậu xanh chiếu sáng liên tục sinh trưởng nhanh hoa trể tới 60 ngày • Ở cá hồi thường đẻ trứng vào mùa thu, điều chỉnh thới gian chiếu sáng ngày cho giống mùa thu cá hồi đẻ vào mùa xuân hạ Như việc tăng cường độ chiếu sáng rút ngắn thời gian phát dục cá 2.4 Ảnh hưởng khơng khí • Khơng khí mơi trường sống quan trọng sinh vật Nó cung cấp O2 cho sinh vật hơ hấp Có sinh vật lại sử dụng CO2 để làm chất hữu Áp suất gần mặt đất ổn định 760mmHg bảo đảm cho sống diễn bình thường • Áp suất khơng khí độ cao 5800m khoảng nửa, lượng oxy giảm làm cho động vật ngựa, gà, heo phải tăng tần số hơ hấp, bị nước nhiều, khó phát dục sinh sản • Hàm lượng CO2 khơng khí biến đổi nhiều khơng có gió, thành phố lớn khu công nghiệp, CO2 tăng đến hàng chục lần Nếu hàm lượng CO2 tăng 0,03% lại làm tăng nhịp thở động vật, rối loạn trao đổi khí, kìm hãm sinh trưởng phát dục Ở khu công nghiệp nơi có nhiều phương tiện giao thơng xăng dầu, khơng khí bị nhiễm lượng khí thải CO2 khí độc CH4 , SO2 , CO , NO , hợp chất clor 2.5 Ảnh hưởng gió • Gió trạng thái chuyển động khơng khí Nhờ chuyển động khơng khí mặt đất mà nhiều sinh vật bay cách thụ động Các bào tử động thực vật, quả, hạt, kén, sâu bọ nhỏ, nhện,… phát tán nhờ gió Lồi cỏ lăn sống cát bãi biển có trái xếp tỏa trịn quanh tâm (cụm quả), gió mạnh cụm bị tách lăn tròn bãi cát Lăn đến đâu rụng hạt đến nhờ mà chúng phân bố rộng bãi biển nhiệt đới Thực vật thụ phấn nhờ gió vịi nhụy có nhiều lơng dài thu nhận hạt, hoa tập trung thành cụm cành dễ dàng cho gió tung hạt phấn tiếp nhận hạt phấn 2.5 Ảnh hưởng gió Gió nhẹ có tác dụng điều chỉnh thời tiết địa phương Gió mạnh bão làm hạn chế di chuyển động vật Gió mạnh làm thay đổi nhiệt độ, độ ẩm làm tăng bốc nước tỏa nhiệt sinh vật Gió mạnh bão cịn làm gãy cành, lay gốc, bị tổn thương 2.6 Ảnh hưởng nhân tố vơ sinh MT đất lên sinh vật • Đất môi trường sống nhiều loại sinh vật Đất môi trường che chở bảo vệ cho nhiều lồi động vật tránh điều kiện khí hậu khắc nghiệt (quá lạnh, thiếu nước,…) Đất vừa giá thể giữ cho đứng vững, vừa cung cấp nước chất khống cần thiết cho • Đất có vai trò quan trọng việc phân bố sinh vật mặt đất theo độ sâu tùy theo cấu tạo đất, độ thống khí, lượng nước hàm lượng chất khống có đất Tùy theo loại đất (đất sét, đất các, đất thịt,…) mà có phân bố sinh vật khác • Đất có chứa nhiều nguyên tố khoáng cần cho sinh trưởng phát triển bình thường Có lồi ưa đất nitrat rộng rừng nhiệt đới, rau dền gai,cỏ mần trầu Cây họ đậu không ưa đất nhiều đạm; nghiến, rau trai ưa đất vôi 2.7 Nhịp điệu sinh học • Nhịp điệu sinh học thích nghi đặc biệt sinh vật với môi trường sống, khả phản ứng sinh vật cách nhịp nhàng với thay đổi có tính chu kì mơi trường • Mơi trường sống sinh vật trái đất thay đổi có tính chu kì, chủ yếu chu kì mùa chu kì ngày • Các phản ứng qua đông qua hè chuẩn bị từ thời tiết cịn chưa lạnh chưa q nóng, thức ăn phong phú mà nhân tố báo hiệu chủ yếu thay đổi độ dài chiếu sáng ngày Nhân tố diễn trước có biến đổi nhiệt độ, dự báo xác thay đổi mùa • Nhịp điệu mùa làm cho hoạt động sống tích cực sinh vật trùng khớp với lúc môi trường có điều kiện sống thuận lợi Nhiều động vật có hoạt động sinh dục theo mùa Đặc tính áp dụng rộng rãi chăn nuôi: ngày dài nhân tạo làm cho trại gà cị thể thúc gà đẻ quanh năm • Đặc điểm họat động theo chu kì ngày đêm thích nghi sinh học phức tạp với biến đổi theo chu kì ngày đêm nhân tố vơ sinh Trong q trình tiến hóa, sinh vật hính thành khả phản ứng khác độ dài ngày cường độ chiếu sáng thời điểm khác ngày • Do từ sinh vật đơn bào đến đa bào có khả đo thời gian "đồng hồ sinh học" Nhiều nở hoa vào thời gian xác định hoa lí hương, hoa mười giờ,hoa phù dung, hoa huỳnh,… • Ở động vật chế hoạt động đồng hồ sinh học có liên quan tới điều hịa thần kinh - thể dịch Sự nhận cảm ánh sáng tế bào thần kinh, tiếp ảnh hưởng tế bào thần kinh đến tuyến nội tiết làm tiết hormon tác động lên cường độ trao đổi chất Ở thực vật, chức điều hòa chất đặc biệt tiết từ tế bào loại mô quan riêng biệt • Nhịp điệu sinh học sinh vật mang tính di truyền Những động vật ong, thằn lằn ni điều kiện có độ chiếu sáng ổn định giữ nhịp điệu ngày đêm sống thiên nhiên Về định lượng nhân tố sinh thái có hai định luật liên quan: a Ðịnh luật tối thiểu: • Ðịnh luật liên quan đến ảnh hưởng chất khoáng cần thiết cho trồng Sự tăng trưởng có điều kiện chất cần thiết phải có đủ liều lượng đất Chính chất bị thiếu chi phối sản lượng mùa màng Do suất mùa màng tùy thuộc vào chất dinh dưỡng diện môi trường với liều lượng (so với lượng tối ưu) • Ðịnh luật tối thiểu mở rộng áp dụng cho nhân tố sinh thái dạng định luật cuả nhân tố hạn chế, phát biểu sau: thể (tốc độ qui mơ ) cuả tất q trình sinh thái học chi phối nhân tố diện với liều lượng mơi trường • Cần nhấn mạnh định luật tối thiểu thay đổi thể cuả nơi có tác dộng qua lại cuả nhân tố sinh thái Do thực vật, kẽm cần thiết nồng độ thấp cho mọc bóng râm mọc ngồi ánh sáng Tương tự, trùng phát triển mơi trường khơ có nhiệt độ gây chết cao cá thể phát triển môi trường ẩm ướt (ở nơi khơ, trùng chịu nóng giỏi hơn) b Ðịnh luật chống chịu: • Ðịnh luật tối thiểu trường hợp đặc biệt cuả nguyên tắc tổng quát gọi định luật chống chịu, rộng lượng • Theo định luật tất nhân tố sinh thái có khỏang giá trị hay khuynh độ (gradient) mà q trình sinh thái học diễn bình thường Chỉ khoảng giá trị sống sinh vật xuất cuả quần xã diễn Có giới hạn giới hạn mà vượt khỏi sinh vật khơng thể tồn Trong khoảng chống chịu có trị số tối ưu ứng với hoạt động tối đa cuả loài quần xã sinh vật Hình Lồi rộng loài hẹp theo định luật chống chịu ... lượng tối ưu) • Ðịnh luật tối thiểu mở rộng áp dụng cho nhân tố sinh thái dạng định luật cuả nhân tố hạn chế, phát biểu sau: thể (tốc độ qui mơ ) cuả tất q trình sinh thái học chi phối nhân tố diện...2 ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC NHÂN TỐ SINH THÁI LÊN MÔI TRƯỜNG TRÊN CẠN Nhiệt độ Nước, độ ẩm Ánh sáng Nhân tố vô sinh MT đất 2.1 Ảnh hưởng nhiệt độ lên sinh vật • Nhiệt độ nhân tố quan trọng chi phối... dưỡng sinh vật điều khiển phân bố loài quần xã sinh vật sinh • Sự biến đổi nhiệt độ môi trường ảnh hưởng tới đặc điểm hình thái sinh thái • Tác động nhiệt độ lên thực vật: Khi nhiệt độ tăng dần lên