Tìm hiểu về hệ sinh thái nông nghiệp và ảnh hưởng của hệ sinh thái nông nghiệp đến môi trường. Các biện pháp bảo vệ môi trường
MỤC LỤC 1 PHẦN MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Xã hội ngày càng phát triển, cùng theo đó là hàng loạt các vấn đề cần giải quyết. Hiện nay vấn đề làm sao để bảo vệ môi trường sinh thái là vấn đề không chỉ diễn ra trên nước ta mà còn diễn ra trên toàn thế giới. Cùng với sự phát triển của nền kinh tế thị trường thì vấn đề môi trường ngày càng nghiêm trọng. Và hiện tượng ô nhiễm môi trường không phải chỉ diễn ra ở các nước phát triển mà ở cả các nước đang phát triển, trong đó có Việt Nam. Ô nhiễm môi trường xuất phát từ nhiều nguyên nhân, một trong số những nguyên nhân đó là từ ngành nông nghiệp. Do sự phát triển kinh tế, khoa học công nghệ đã khiến cho sản lượng, năng suất sản xuất nông nghiệp tăng lên rất nhanh. Việc gia tăng sản phẩm đó đã và đang tác động rất nhiều đến môi trường. Ở nước ta, sự tác động đó diễn ra trên phạm vi lớn vì đất đai hẹp, người dân lao động và sản xuất chủ yếu trong lĩnh vực nông nghiệp. Như vậy bên cạnh những thành tựu đạt được, cũng nảy sinh những bất cập tác động đến môi trường, đe dọa sự phát triển bền vững. Sản xuất nông nghiệp đang phải chịu áp lực do ô nhiễm môi trường đất, nước và chất lượng nông sản bị suy giảm do sử dụng thuốc bảo vệ thực vật quá mức. Mặc dù được giới khoa học cảnh báo, song nông dân vẫn lạm dụng các loại hóa chất trong quá trình sản xuất và chưa có kế hoạch hành động bảo vệ môi trường. Vì vậy, đòi hỏi chúng ta phải tập trung, kiên trì, giải quyết một cách hài hòa mối quan hệ giữa tăng trưởng kinh tế với bảo vệ môi trường. Vấn đề ô nhiễm môi trường trong các hệ sinh thái nông nghiệp đang là vấn đề nan giải đặt ra cho xã hội, mục đích phát triển một nền nông nghiệp sinh thái, bền vững, không đe dọa nhiều đến môi trường, đặc biệt là môi trường nông thôn đang là định hướng của nhiều quốc gia, trong đó có Việt Nam. Từ những lý do trên, em xin lựa chọn đề tài " hệ sinh thái nông nghiệp và ảnh hưởng của hệ sinh thái nông nghiệp đến môi trường. Các biện pháp bảo vệ môi trường" là đề tài nghiên cứu. Nhằm tìm hiểu sơ lược về những đặc điểm của hệ sinh thái nông nghiệp, và tìm hiểu những ảnh hưởng đến môi trường, từ đó đề xuất giải pháp bảo vệ môi 2 trường. Trong bài viết hẳn có một số ít thiếu sót, em mong nhận được sự góp ý của Thầy giáo để bài viết hoàn thiện hơn. 2. Mục tiêu đề tài: - Tìm hiểu về hệ sinh thái nông nghiệp. - Phân tích những ảnh hưởng của hệ sinh thái nông nghiệp đến môi trường. - Trình bày một số biện pháp bảo vệ môi trường. 3. Nhiệm vụ Nêu rõ đặc điểm cơ bản, cấu trúc thành phần của hệ sinh thái nông nghiệp. nêu rõ đặc điểm của các hệ sinh thái nông nghiệp ở Việt Nam. Phân tích được những ảnh hưởng đến môi trường của các hệ sinh thái nông nghiệp. Đề xuất được các biện pháp bảo vệ môi trường. 4. Quan điểm và phương pháp nghiên cứu. Trong quá trình nghiên cứu đề tài, em đã sử dụng hệ thống các quan điểm và phương pháp cơ bản sau: 4.1 Quan điểm nghiên cứu: - Quan điểm hệ thống. - Quan điểm tổng hợp - Quan điểm lịch sử - Quan điểm phát triển bền vững 4.2 Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp phân tích hệ thống - Phương pháp nghiên cứu các công trình lý luận - Phương pháp phân tích tổng hợp. 3 5. Giới hạn, phạm vi đề tài Đề tài tập trung nghiên cứu trong phạm vi lãnh thổ Việt Nam. 6. Cấu trúc đề tài: Đề tài gồm có ba phần: - Phần mở đầu - Phần nội dung - Phần kết luận PHẦN NỘI DUNG CHƯƠNG 1: HỆ SINH THÁI NÔNG NGHIỆP (HSTNN) 1.1 Các khái niệm - Quần thể sinh vật là tập hợp những cá thể cùng loài, cùng sinh sống trong một khoảng không gian xác định, vào một thời điểm nhất định, có khả năng sinh sản và tạo thành những thế hệ mới. 4 - Quần xã là một tập hợp các quần thể sinh vật cùng sống trong một vùng địa lý hay sinh cảnh nhất định, là phần sống hay hữu sinh của hệ sinh thái. Các sinh vật trong quần xã có mối quan hệhữu cơ với nhau (quan hệ thợ săn - con mồi, cạnh tranh cùng loài hay khác loài, quan hệ cộng sinh, quan hệ vật ký sinh - vật chủ) về nguồn thức ăn, điều kiện sống.v.v. Mối quan hệ phức tạp này được thể hiện qua các lưới thức ăn, chuỗi thức ăn. Một quần xã sinh vật thường có lịch sử hình thành lâu dài và hoạt động như một hệ thống mở tương tác với các yếu tố vô sinh của môi trường. - Hệ sinh thái (HST) bao gồm tất cả các sinh vật ở khu vực nhất định tác động qua lại với môi trường vật lý (vô sinh) bằng các dòng năng lượng tạo nên cấu trúc dinh dưỡng, với sự đa dạng về loài và chu trình tuần hoàn vật chất trong mạng lưới. Ví dụ: HST rừng ngập mặn, hệ sinh thái rừng nhiệt đới ẩm mưa mùa, hệ sinh thái rừng úng phèn, hệ sinh thái đầm lầy, hệ sinh thái san hô đáy biển… - Ngoài các HST tự nhiên – mà đặc điểm tính chất của nó không có hay ít có sự can thiệp của con người, còn có hệ sinh thái nhân tạo, tức các hệ sinh thái do con người đã tác động làm nó biến đổi đi hoặc do con người tạo ra, như các HSTNN – ruộng lúa, vườn cây ăn trái, rừng cây công nghiệp, ruộng rau màu, cánh đồng cỏ chăn nuôi… HSTNN là một tổng thể bao gồm môi trường và những quần thể sinh vật (cây trồng, vật nuôi, cây rừng), các sinh vật gây hại (sâu, bệnh, chuột, cỏ dại, sinh vật gây bệnh cho vật nuôi, vv.), các sinh vật có ích, đất, nước, khí hậu, con người, môi trường này được hình thành và biến đổi đều do hoạt động của con người. Mỗi hệ sinh thái phải có một tính đồng nhất nhất định về các điều kiện vật lí, khí tượng, hoá học, thực vật học và động vật học. Các thành phần trong HSTNN có chức năng riêng và góp phần chu chuyển vật chất, năng lượng, các thành phần đó có quan hệ chặt chẽ và thống nhất, có phản ứng hệ thống với mọi loại hình tác động. Hay cũng có một khái niệm khác như sau: HSTNN là hệ sinh thái do con người tạo ra và duy trì trên cơ sở các quy luật khách quan của HST, là các đơn vị sản xuất nông nghiệp, là các HST nhân tạo do lao động của con người tạo ra . 5 Ví dụ : Nông trường, hợp tác xã, nông trại hoặc làng, xóm . . - HSTNN là đối tượng hoạt động nông nghiệp nhằm sản xuất lương thực, thực phẩm . - HSTNN nằm trong HST tự nhiên . - Do vậy cần có kiến thức liên quan nông học, sinh thái học để hiểu biết HSTNN . Vì nắm được các yếu tố sinh thái ta có thể dễ dàng quy hoạch các vùng sinh thái nông nghiệp . - Phát triển nông nghiệp bền vững được hiểu là tối đa hoá lợi ích kinh tế trên cơ sở ràng buộc bởi duy trì chất lượng của nguồn lực tự nhiên theo thời gian và tuân thủ các quy luật sau: + Đối với tài nguyên tái sinh thì sử dụng ở mức thấp hơn hoặc bằng + Đối với tài nguyên không tái sinh thì tối ưu hoá hiệu quả sử dụng chúng bằng giải pháp hợp lý từ các yếu tố đầu vào ( phân bón, kỹ thật canh tác…) Phát triển nông nghiệp bền vững là sự phát triển đáp ứng nhu cầu tăng trưởng chung của nền kinh tế nhưng không làm suy thoái môi trường tự nhiên – con người và đảm bảo trên mức nghèo đói của người dân nông thôn. 1.2 Đặc điểm của HSTNN HSTNN là hệ quả của sự cải tạo, biến đổi các HST tự nhiên của con người . Vì vậy giữa HSTNN và các HST tự nhiên khó phân biệt ranh giới một cách rõ ràng. Ðể phân biệt thường dựa chủ yếu vào mức độ can thiệp của người . Hơn nữa, hiện nay con người cũng đã và đang can thiệp vào HST tự nhiên như rừng, đồng cỏ, ao hồ để nhằm tăng năng suất của chúng . Tuy vậy giữa các HST tự nhiên và các HSTNN vẫn có những khác biệt cơ bản . - Các HST tự nhiên có mục đích chủ yếu kéo dài sự sống của các loài . Trái lại các HSTNN chủ yếu cung cấp cho con người các sản phẩm của cây trồng vật nuôi, sự sống của sinh vật trong HSTNN bị quy định bởi con người . Vì vậy vật chất và năng lượng có sự khác nhau : + HST tự nhiên có sự trả lại hầu như hoàn toàn khối lượng chất hữu cơ và chất khoáng trong sinh khối của các vật sống cho đất, chu trình vật chất khép kín + Ở các HSTNN, vật chất bị lấy đi khỏi HST để cung cấp cho con người, vì vậy chu trình vật chất hở. 6 - Các HST tự nhiên có sự tự phục hồi lớn, có quá trình phát triển lịch sử . Trái lại HSTNN là các HST thứ cấp do con người phục hồi, khi con người biết nuôi trồng mới có HSTNN. - HST tự nhiên thường đa dạng và phức tạp về thành phần loài thực vật và động vật, còn các HSTNN thường có số lượng loài cây trồng, vật nuôi rất đơn giản . HSTNN ứng với giai đoạn đầu của quá trình diễn thể của HST, là HST trẻ cho năng suất cao nhưng lại không ổn định, dễ bị thiên tai hay sâu bệnh phá hoại. Như vậy HSTNN là hệ sinh thái tương đối đơn giản về thành phần và thường đồng nhất về cấu trúc, cho nên khó bền vững. Tuy nhiên, năng suất sinh vật (rễ, thân, lá, quả…) và năng suất kinh tế của ruộng vườn là mục đích hoạt động chủ yếu của con người, lại phụ thuộc vào hệ thống các nhân tố vô sinh như thời tiết- khí hậu, bao gồm: bức xạ mặt trời, nhiệt độ, lượng mưa, ẩm độ không khí, gió, lượng khí O 2 , CO 2 … và các yếu tố vô cơ khác; các nhân tố hữu sinh như đất, nước, bao hàm các chất hữu cơ, động vật và hệ vi sinh vật trong đất; các yếu tố quần thể sinh vật bao gồm cây trồng, vật nuôi, các loài cỏ dại, côn trùng, nấm bệnh…; và hệ thống các biện pháp kỹ thuật canh tác từ giống, làm đất, gieo trồng, chăm sóc, bón phân, phòng chống và diệt trừ sâu bệnh hại, đến thu hoạch, bảo quản, chế biến và tiêu thụ nông sản phẩm trên từng hệ sinh thái nông nghiệp đó. 1.3 Tổ chức của HSTNN HSTNN là đơn vị sản xuất nông nghiệp, là một bộ phận của sinh quyển, là một hệ thống nên HSTNN có các mức tổ chức . Trong sinh quyển phân ra các loại hệ sinh thái chủ yếu sau: - HST tự nhiên như : rừng, đồng cỏ, sông hồ, biển . . - HST đô thị bao gồm các thành phố lớn và các khu công nghiệp . - HSTNN. Giữa 3 loại HST trên có một sự trao đổi năng lượng và vật chất nhất định . 7 Theo Bouwman (1988) diện tích Trái đất khoảng 510 x 106 Km2 trong đó phần diện tích lục địa chiếm khoảng 149 x 106 Km 2 và phần đại dương chiếm khoảng 361 x 106 Km 2 : phần diện tích lục địa có thể chia thành 15 loại HST. Cũng theo Bouwman thì tổng diện tích đất có tiềm năng sản xuất nông nghiệp của thế giới khoảng 3.200 triệu ha, 46% trong số này (1.475 triệu ha) đang canh tác. Diện tích đất canh tác trong suốt thời kỳ 1970 - 1990 chỉ tăng 4,8%; thế nhưng diện tích đất canh tác trên đầu người giảm từ chỉ số trung bình thế giới là 0,38 ha/năm (1970) xuống còn 0,28 ha/năm (1990) mà chủ yếu là do tăng trưởng dân số và mất đất nông nghiệp .(Khoa, 1999) . HSTNN cũng có tổ chức bên trong của nó, có thể chia ra các HST phụ sau: - Ðồng ruộng cây hàng năm (lúa, cây công nghiệp ngắn ngày : mía, đay, bố .) . - Vườn cây lâu năm . - Ðồng cỏ chăn nuôi . - Ao nuôi thủy sản . - Khu vực dân cư . Trong các HST phụ, HST đồng ruộng cây hàng năm chiếm diện tích rất lớn . HST cây lâu năm về thực chất không khác mấy so với HST rừng . HST đồng cỏ về tính chất gần giống các HST tự nhiên . HST ao hồ là nội dung nghiên cứu chủ yếu của nghề nuôi cá, dính đến HST nước ngọt. 1.4 Hoạt động của hệ sinh thái nông nghiệp 1.4.1 Sự trao đổi chất và năng lượng trong HSTNN Giống như tất cả các HST khác, HSTNN là một hệ thống chức năng, hoạt động theo những quy luật nhất định, có sự trao đổi vật chất và năng lượng từ ngoài . - Ruộng cây trồng trao đổi năng lượng với khí quyển bằng cách nhận năng lượng bức xạ của mặt trời, thông qua quá trình quang hợp của lá xanh, tổng hợp nên chất hữu cơ . Ðồng thời cây trồng có sự trao đổi CO2 với khí quyển, nước với khí quyển và đất, đạm và các chất khoáng với đất . Trong các sản phẩm của cây 8 trồng (lúa, màu, thức ăn gia súc) có tích lũy năng lượng, protêin và các chất khoáng . Tất cả những sản phẩm đó là năng suất sơ cấp của HST . - Năng lượng và vật chất trong lương thực thực phẩm được cung cấp cho khối dân cư để làm thức ăn cho người . Ðồng thời, con người qua lao động cũng trả về cây trồng phân bón, cung cấp năng lượng cho ruộng cây trồng . Một phần sản phẩm cây trồng dư được cung cấp cho các trại chăn nuôi và vật nuôi trong gia đình . Vật nuôi chế biến năng lượng và vật chất của cây trồng thành các sản phẩm chăn nuôi, đó chính là năng suất thứ cấp của HST . Các chất bài tiết của vật nuôi được trả về cho đồng ruộng qua dạng phân bón . Các vật nuôi lớn như trâu, bò cũng cung cấp một phần năng lượng cho đồng ruộng qua cày kéo . - Giữa người và gia súc cũng có sự trao đổi năng lượng và vật chất thông qua sự cung cấp sản phẩm chăn nuôi làm thức ăn cho người và việc sử dụng lao động vào chăn nuôi . Thực chất, sự trao đổi chất và năng lượng nói trên nằm trong hai quá trình chính: - Quá trình tạo năng suất sơ cấp (sản phẩm trồng trọt) của ruộng cây trồng - Quá trình tạo năng suất thứ cấp (sản phẩm chăn nuôi) của khối chăn nuôi. Giữa HSTNN và các HST khác có sự trao đổi. HSTNN cung cấp lương thực thực phẩm cho HST đô thị, ngược lại HST đô thị cung cấp vật tư cho HSTNN (điện, máy móc, thuốc trừ sâu .). Thực chất đây là sự trao đổi giữa nông thôn với thành thị, giữa nông nghiệp với công nghiệp . HSTNN trao đổi chất và năng lượng với HST tự nhiên như : lúa gạo bị côn trùng, chuột bọ phá hại hay sự xâm nhập của vật lạ, khai thác nông nghiệp, săn bắt thú hoang hoặc vật nuôi thoát ra ngoài thành thú hoang . Như vậy năng suất của HSTNN phụ thuộc vài 2 nguồn năng lượng chính : - Năng lượng do bức xạ của mặt trời cung cấp . - Năng lượng do công nghiệp cung cấp . Mô hình hệ sinh thái nông nghiệp của Đào Thế Tuấn (1984) 9 1.4.2 Các mối quan hệ sinh học trong HSTNN Trong HSTNN, quần thể sinh vật có nhiều đặc điểm khác trong các HST tự nhiên. HSTNN do con người tổ chức theo ý muốn của mình, do đấy một số thuộc tính của quần thể sinh vật được con người điều chỉnh . Quần thể cây trồng là quần thể chủ đạo của HST đồng ruộng, có những đặc điểm chủ yếu sau : - Mật độ của quần thể do con người quy định trước, từ lúc gieo trồng - Sự sinh sản, tử vong và phát tán không xảy ra một cách tự phát mà chịu sự điều khiển của con người . - Ðộ tuổi của quần thể cũng đồng đều vì có sự tác động của con người . Ngoài ra trong các quần thể của HSTNN cũng có một số loài quần thể gần giống với các quần thể tự nhiên như cỏ dại, côn trùng trong các ruộng cây trồng Những quần thể này cũng chịu tác động thay đổi của con người nhưng ít hơn quần thể cây trồng . Quần thể một loài là dạng phổ biến nhất trong ruộng cây trồng . Sự cạnh tranh: - Có 2 loại cạnh tranh : cạnh tranh cùng loài và cạnh tranh khác loài. Cạnh tranh trong loài là một nhân tố quan trọng trong các quần thể , khiến các quần thể này tự điều chỉnh để tránh sự quá đông. Trong HSTNN, vấn đề cạnh tranh trong loài được đặt ra ở các ruộng trồng một loại cây (cạnh tranh ánh sáng) . Trong trồng trọt, để tránh sự cạnh tranh, cây lương thực thường có dạng thẳng (nhận ánh sáng nhiều, có thể đứng sát nhau) . Hay sự cạnh tranh giữa lúa - cỏ dại (loại bỏ cỏ bằng cơ giới, hóa chất, tay) . - Trong chăn nuôi phải giảm cạnh tranh với những vật lạ . + Sự ký sinh và ăn thịt : là biểu hiện của quan hệ tiêu cực giữa các vật sống. Lợi dụng tính chất này ta có thể biết cách điều chỉnh sự đấu tranh sinh học giữa vật chủ và vật ký sinh giúp cả 2 tồn tại . Như vậy khi đưa vật lạ vào, 10 . lựa chọn đề tài " hệ sinh thái nông nghiệp và ảnh hưởng của hệ sinh thái nông nghiệp đến môi trường. Các biện pháp bảo vệ môi trường& quot; là đề tài. điểm của các hệ sinh thái nông nghiệp ở Việt Nam. Phân tích được những ảnh hưởng đến môi trường của các hệ sinh thái nông nghiệp. Đề xuất được các biện pháp