Chương 1 : CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.1. Cơ sở lí luận
1.1.2. Quan điểm sinh thái
1.1.2.1. Một số khái niệm về thuật ngữ “sinh thái”
Th t ngữ “sinh thái” đư c Ernst Ha ck l, nhà bác học người ức đề xướng n m 866 ch mối an hệ tương hỗ giữa với MT. Th Ha ck l, 869: “ h ng ta đang hiể về tổng giá trị kinh tế c a tự nhi n: nghi n cứ tổ h p các mối tương tác c a c n v t với mơi trường c a nó và trước ti n là mối an hệ “bạn bè ” và th địch với một một nhóm động thực v t mà c n v t đó tiếp x c trực tiếp h c gián tiếp” [21].
Th t ngữ sinh thái học (Ecology) bắt ng ồn t tiếng Hy Lạp: Oki s và l g s, ki s là nhà hay nơi ở và l g s là kh a học hay học th t. ế hiể một cách đơn giản (nghĩa hẹp) th sinh thái học và kh a học nghi n cứ về “nhà”, “nơi ở” c a sinh v t. Hiể rộng hơn, sinh thái học là kh a học nghi n cứ về mối an hệ giữa sinh v t h c một nhóm hay nhiề nhóm sinh v t với mơi trường x ng anh.
inh thái học là một tr ng những môn học cơ sở c a sinh học, nghi n cứ về mối an hệ tương tác giữa sinh v t với sinh v t và sinh v t với môi
trường tồn tại c a nó ở những mức độ tổ chức khác nha , t các thể, ần thể, đến ần xã và hệ sinh thái. ói tóm lại, sinh thái học là mơn học nghi n cứ tất cả mối an hệ tương tác phức tạp mà S. arwin gọi là các điề kiện sống x ất hiện tr ng c ộc đấ tranh sinh tồn. T y nhi n l c bấy giờ nhiề nhà kh a học không d ng th t ngữ “sinh thái”, nhưng họ có nhiề đóng góp ch kh tàng kiến thức sinh thái học như L v nh k và những người khác.
Thời kỳ Ha ck l đư c x m là thời kỳ t ch l y kiến thức để sinh thái học thực sự trở thành một kh a học độc l p (t kh ảng n m 1900). Song ch vài chục n m trở lại đây, th t ngữ đó mới mang đầy đ t nh chất phổ c p c a m nh. . . hvartch ( 975) đã viết “ inh thái học là kh a học về đời sống tự nhi n. ế sinh thái học đã x ất hiện cách đây hơn 00 n m như một kh a học về mối tương hỗ giữa cơ thể và mơi trường th ngày nay, nó trở thành một kh a học về cấ tr c c a tự nhi n, kh a học về cái mà sự sống ba ph tr n hành tinh đang h ạt động tr ng sự t àn vẹn c a m nh” [21, tr. 5].
inh thái học có ý nghĩa tr ng nhiề lĩnh vực. Tr ng lĩnh vực bả vệ sức kh ẻ, vấn đề sinh thái trọng tâm là nghi n cứ phát hiện các ổ dịch bệnh đối với c n người và v t n ôi; t m phương pháp vệ sinh ph ng tr dịch bệnh. Tr ng lĩnh vực này, vấn đề sinh thái cốt l i và đ c biệt phức tạp là đấ tranh chống ô nhiễm MT bởi chất thải t các h ạt động c a c n người. Tr ng lĩnh vực bả vệ t nh đa dạng H, vấn đề cấp thiết hiện nay là bả tồn g n. đó, phải thiết l p các vườn ốc gia, các kh bả vệ và khôi phục các l ài ý hiếm. ó là h nh mẫ c a tự nhi n và là những ph ng th nghiệm sinh thái học ng ài trời. Tr ng lĩnh vực bả vệ MT, sinh thái học là cơ sở ch công tác nghi n cứ các biện pháp ng n ng a ô nhiễm MT. ần phải nghi n cứ các ng y n lý sinh thái đảm bả thiết l p mối an hệ giữa c n người và thi n nhi n th hướng bả tồn t nh đa dạng H và phát triển MT bền vững.
ế tố môi trường là những thực thể và các hiện tư ng ri ng lẻ c a tự nhi n, cấ tạ n n môi trường như s ng, n i, mây, nước, sấm, chớp, gió, mưa….
hi các yế tố này tác động trực tiếp hay gián tiếp đến đời sống c a sinh v t và sinh v t phản ứng lại một cách th ch nghi, ch ng đư c gọi là những nhân tố sinh thái. Mỗi cơ thể tr ng á tr nh tồn tại và phát triển l ôn l ôn chị tác động tổng h p c a cả phức hệ nhân tố sinh thái và th những y l t sinh thái cơ bản [21]:
Q y l t giới hạn sinh thái: mỗi l ài có một giới hạn đ c trưng về mỗi nhân tố sinh thái. g ài giới hạn sinh thái th không thể tồn tại đư c.
Q y l t tác động không đồng đề c a nhân tố sinh thái: mỗi nhân tố sinh thái tác động không giống nha l n c ng một chức ph n sống ở các giai đ ạn phát triển khác nha . ối với các T ca hơn mức cá thể, tr ng á tr nh tồn tại và phát triển l ơn có sự biến đổi th y l t phát triển và tiến h á a các giai đ ạn khác nha .
Q y l t tác động a lại giữa và MT: MT thường x y n tác động l n cơ thể làm ch ng không ng ng biến đổi, ngư c lại c ng tác động trở lại MT là cải biến MT.
Q y l t h nh tháp sinh thái: mắt lưới nà càng xa vị tr c a sản x ất th có sinh khối tr ng b nh càng nhỏ.
Q y l t lư ng tối thiể : khi MT đã đư c đảm bả đ tất cả các nhân tố cần thiết ch sự sinh trưởng c a , nhưng nế ch thiế một nhân tố, mà nế nhân tố đó đảm bả ch sự sinh trưởng c a th d ch thiế với một lư ng tối thiể c ng s hạn chế sự phát triển c a l ài đó.
n người là một thành phần sống tr ng hệ sinh thái c ng như tất cả những l ài khác, bị các y l t tự nhi n chi phối nhưng lại v a là ch thể điề khiển tự nhi n. M ốn tồn tại bền vững, c n người phải ý thức đư c m nh là một bộ ph n c a thi n nhi n, phục t ng các y l t tự nhi n chứ không đơn th ần một chiề là ch biết khai thác, cải tạ biến đổi nó phục vụ ch nh cầ c a m nh bất chấp cả sự cân b ng tự nhi n. Tri thức bả vệ MT thực chất là sự hiể biết giá trị c a các y l t sinh thái thể hiện tr ng các ng y n l cân
b ng tự nhi n để v a khai thác s dụng tài ng y n thi n nhi n, v a phải có trách nhiệm d y tr và phát triển MT bền vững. ể bả vệ MT, trước hết c n người cần nắm vững các y l t tồn tại, phát triển c a tự nhi n để h nh thành v n h á ứng x đối với tự nhi n [16], [18].
1.1.2.2. Quan điểm sinh thái trong dạy học sinh học
inh thái học nghi n cứ mối an hệ c a sinh v t với môi trường hay cụ thể hơn, nghi n cứ sinh học c a một nhóm cá thể và các á tr nh chức n ng c a nó xảy ra ngay tr ng mơi trường c a nó. Lĩnh vực nghi n cứ c a sinh thái học hiện đại là nghi n cứ về cấ tr c và chức n ng c a thi n nhi n. Th t điển W bsit : “ ối tư ng c a sinh thái học - đó là tất cả các mối li n hệ giữa cơ thể sinh v t với mơi trường”. Học th yết tiến hóa c a arwin b ng c n đường chọn lọc tự nhi n b ộc các nhà sinh học phải an sát sinh v t tr ng mối an hệ ch t ch với mơi trường sống c a nó như h nh thái, t p t nh th ch nghi c a cơ thể với mơi trường.
Tr n cơ sở đó, an điểm sinh thái đư c án triệt tr ng dạy học sinh học th hướng nghi n cứ các đối tư ng sinh v t về kh a cạnh sự ph h p giữa cấ tạ cơ thể với chức n ng và cấ tạ - chức n ng c a cơ thể với môi trường sống. Ở mỗi T t phân t ch đến các cấp ca hơn như cơ thể, ần thể, ần xã, tổ chức có thể thay đổi, thành phần, cấ tạ có tiến hóa và biến đổi phức tạp hơn s ng y l t tr n vẫn không hề thay đổi. Mối li n hệ ch t ch đó gi p ch sinh v t th ch nghi với môi trường và với mỗi sự thay đổi về cấ tạ cơ thể sống th ngay l p tức s x ất hiện các chức n ng mới và ké th là những đ c điểm th ch nghi tốt hơn với môi trường.
dụ, phân t A có cấ tr c gồm 2 mạch x ắn s ng s ng như một thang dây x ắn, mà 2 tay thang là các phân t đường ( 5H10O4) và axit phôtph ric sắp xếp x n k nha , c n mỗi b c thang là một c p bazơ nitơ đứng đối diện và li n kết với nha b ng các li n kết hiđrô th ng y n tắc bổ s ng, nghĩa là một bazơ lớn (A h c G) đư c b b ng một bazơ bé (T h c ) hay
ngư c lại. Tr n mỗi mạch đơn c a phân t A , các n cl ôtit li n kết với nha b ng li n kết cộng hóa trị bền vững gi p ch A bả ản tốt thông tin di tr yền. Tr n mạch kép các c p n cl ôtit li n kết với nha b ng li n kết hiđrô giữa các c p bazơ nitơ bổ s ng. T y l n kết hiđrô không bền nhưng số lư ng li n kết lại rất lớn n n đảm bả cấ tr c không gian c a A đư c ổn định và dễ dàng cắt đứt tr ng á tr nh tự sa . ấ tr c này gi p A tr yền đạt đư c thông tin di tr yền a á tr nh tự sa h c phi n mã.
Ở cấp độ cơ thể, bộ ph n rễ c a thực v t c ng có cấ tạ ph h p với các chức n ng c a ch ng:
- Rễ đâm sâ và lan rộng tr n m t đất đồng thời có t nh mềm dẻ , linh động và dễ ốn c ng, phải một lực hay tác động mạnh nà đó mới khiến cây b t ra khỏi đất: có chức n ng né ch t các cây và đất.
- Với số lư ng lông h t khổng lồ gi p t ng diện t ch tiếp x c với đất đồng thời làm t ng khả n ng hấp thụ nước, i n kh áng.
- ác mô mạch tr ng rễ có cách sắp xếp như là l i tr ng tâm dẻ dai, bền chắc.
- Rễ có t nh phân nhánh rộng, nhờ thế giữ ch t các hạt đất và phân bố lực cơ học tr n một v ng rộng.
- Ở nhiề l ài khác nha , rễ thể hiện t nh ch y n hóa r rệt để ph h p với t ng mơi trường như có rễ phụ, rễ dự trữ, nốt rễ, rễ nấm, rễ c r t, rễ khí....
g ài ra, an điểm sinh thái c n thể hiện ở sự tương tác giữa các cơ an bộ, ph n với nha tr ng c ng một cơ thể, giữa cơ thể với môi trường. dụ như sự c ng tham gia h ạt động và tương tác giữa rễ, thân và lá c a thực v t để c ng thực hiện chức n ng ang h p; sự tương tác giữa cơ an hơ hấp, ti hóa, t ần h àn c a cơ thể động v t tr ng việc hấp thụ các chất t môi trường….
Giữa ần xã sinh v t và cơ thể có những nét tương đồng về cấ tr c. ơ thể có các bộ ph n như tim, gan, phổi…., c n ần xã gồm các l ài động v t, thực v t, vi sinh v t…., cơ thể đư c sinh ra, trưởng thành rồi chết th ần xã c ng trải a các á tr nh tương tự như thế, tuy nhiên sự phát triển và tiến hóa c a cá thể n m tr ng sự chi phối c a ần xã. đó, an điểm sinh thái khơng những đư c thể hiện r nét ở các T ca như ần thể, ần xã, hệ sinh thái mà c n bộc lộ ở các c p độ nhỏ hơn.