Yếu tố môi trường là thành phần cấu tạo nên môi trường. Khi chúng tương tác với sinh vật được gọi là những nhân tố sinh thái.
MÔI TRƯỜNG SỐNG VÀ CÁC NHÂN TỐ SINH THÁI
(TÀI LIỆU BÀI GIẢNG)
Giáo viên: NGUYỄN QUANG ANH
Đây là tài liệu tóm lược các kiến thức đi kèm với bài giảng Môi trường sống và các nhân tố sinh thái thuộc khóa học LTĐH KIT-1: Môn Sinh học (Thầy Nguyễn Quang Anh) tại website Hocmai.vn. Để có thể nắm vững kiến thức phần Môi trường sống và các nhân tố sinh thái, Bạn cần kết hợp xem tài liệu cùng với bài giảng này.
Hocmai.vn– Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 2 -
Vậy, nhân tố sinh thái chính là những yếu tố của môi trường mà sinh vật có quan hệ trực tiếp hay gián tiếp bằng các phản ứng thích nghi. Chẳng hạn, ở nơi lộng gió cây tồn tại được là nhờ có bộ rễ cắm sâu xuống đất; nhiều loài có thân bò; côn trùng thường có cánh ngắn, thậm chí tiêu giảm ...
Liên quan với môi trường, các nhân tố sinh thái được chia thành nhân tố vô sinh (abiotic - nhân tố vô sinh) và các nhân tố hữu sinh (biotic - nhân tố sinh vật). Nhân tố vô sinh gồm các nhân tố vật lí, hóa học và khí hậu, còn các nhân tố hữu sinh gồm cơ thể sinh vật và các mối quan hệ giữa chúng, kể cả con người và những hoạt động của con người.
Theo ảnh hưởng tác động, các nhân tố sinh thái còn được chia ra thành 2 nhóm : các nhân tố không phụ thuộc mật độ và các nhân tố phụ thuộc mật độ.
Nhân tố không phụ thuộc mật độ khi tác động lên sinh vật thì ảnh hưởng tác động của chúng không phụ thuộc vào mật độ quần thể bị tác động. Chúng thường là những nhân tố vô sinh. Ví dụ, tác động của ánh nắng giữa trưa lên một người cũng giống như tác động lên hàng chục, hàng trăm người khi bị phơi nắng.
Nhân tố phụ thuộc mật độ khi tác động lên sinh vật thì ảnh hưởng tác động của chúng phụ thuộc vào mật độ quần thể bị tác động. Chúng thường là những nhân tố hữu sinh. Chẳng hạn, tác động của dịch bệnh lên những nơi dân cư thưa thớt kém hơn nhiều so với những nơi dân cư quá đông.
Trong tự nhiên, nhiều nhân tố có hàm lượng rất thấp, hiếm gặp so với nhu cầu tồn tại và phát triển của sinh vật, chẳng hạn, trong đất nguyên tố Bo cần cho sự tăng trưởng của thực vật, nhưng lại rất khó kiếm. Bởi vậy, trong thực tế canh tác nông nghiệp, Justus von Liebig đã có nhận xét, sự sinh trưởng của thực vật bị giới hạn bởi số lượng của một số loại muối khoáng. Năm 1980, ông đề xuất định luật tối thiểu: "Mỗi một loài thực vật đòi hỏi một loại và một lượng muối dinh dưỡng xác định, nếu số lượng là tối thiểu thì sự tăng trưởng của nó cũng chỉ đạt mức tối thiểu".
Từ khi hình thành, định luật Liebig thường được ứng dụng đối với các loại muối vô cơ. Về sau, quan niệm này được mở rộng, gồm một phổ rộng các nhân tố vật lí, trong đó nhiệt độ và lượng mưa thể hiện rõ nhất. Định luật này cũng có những mặt hạn chế vì nó chỉ áp dụng trong trạng thái ổn định và có thể còn bỏ qua vài mối quan hệ khác nữa. Chẳng hạn, trong quan hệ giữa phôtpho và năng suất, Liebig cho rằng, phôtpho là nguyên nhân trực tiép làm thay đổi năng suất. Sau đó người ta phát hiện ra rằng, sự có mặt của muối nitơ không chỉ ảnh hưởng lên nhu cầu nước của thực vật mà còn giúp cho thực vật lấy được phôtpho cả dưới dạng không thể đồng hóa được. Như vậy, muối nitơ là nhân tố thứ ba phối hợp tạo ra hiệu quả. Tuy nhiên trong tự nhiên lại có nhiều nhân tố rất dư thừa và biến thiên rất rộng như nhiệt chẳng hạn. Từ thực tế trên và dựa trên khái niệm về các nhân tố giới hạn của Bleckman (1905) và định luật tối thiểu, Victor E. Shelford (1940) đã đưa ra định luật chống chịu (Telerance Low). Shelford chỉ ra rằng: "Các trung tâm phân bố của sinh vật thường là những vùng mà ở đó các điều kiện là tối ưu (optimum) dành cho một số lượng tương đối các loài".
Như vậy, mỗi cá thể, quần thể của loài hay quần thể của loài hay quần xã, hệ sinh thái chỉ có thể tồn tại trong một khoảng xác định của một nhân tố sinh thái. Ví dụ, các loài thủy sinh vật có thể chống chịu được trong giới hạn pH của nước từ 6,5 - 8,5; cá rôphi sống được trong khoảng nhiệt độ 5,6 - 41,5oC. Những khoảng xác định như thế được gọi là giới hạn chống chịu hay giới hạn sinh thái.
Trong giới hạn này có 2 điểm hại: điểm hại dưới và điểm hại trên hay giới hạn dưới và giới hạn trên, vượt qua chúng, sinh vật đều chết. Trong giới hạn sinh thái có khoảng thuận lợi và 2 khoảng chống chịu, nơi mà sinh vật sống bình thường nhưng phải chi phí năng lượng nhiều hơn so với khoảng thuận lợi.
Khoá học LTĐH KIT-1: Môn Sinh học (Thầy Nguyễn Quang Anh) Môi trường sống và các nhân tố sinh thái
Hocmai.vn– Ngôi trường chung của học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | 3 -
Theo giới hạn sinh thái, có loài có khoảng chống chiu rộng, có loài có khoảng chống chịu hẹp. Do vậy, người ta đưa ra khái niệm rộng và hẹp, nhiều và ít. Các từ này là tiếp đầu ngữ cho tên các nhân tố, chẳng hạn rộng nhiệt và hẹp nhiệt; rộng muối và hẹp muối, loài tôm sống ở độ muối cao của vùng cửa sông là loài ưa mặn, còn loài sống ở phần đầu cửa sông là loài ưa nhạt ....
Định luật Shelford được thừa nhận và áp dụng phổ biến không chỉ trong sự đánh giá sực chịu đựng của sinh vật với các nhân tố môi trường mà cả trong nghiên cứu về sự phân bố của các loài, các quần xã và hệ sinh thái khác nhau trên hành tinh. Về sau, định luật này còn được mở rộng và tạo ra nhiều hệ quả quan trọng.
- Các loài có giới hạn sinh thái rộng đối với nhiều nhân tố, chúng có khả năng phân bố rộng trên bề mặt Trái Đất, thậm chí có loài phân bố toàn cầu.
- Những loài có giới hạn sinh thái hẹp đối với nhiều nhân tố, chúng có vùng phân bố hẹp, thậm chí trở thành loài đặc hữu, chỉ phân bố trong môi trường đặc trưng rất ổn định, ví dụ như cá cóc Tam Đảo.
- Khi một nhân tố này trở nên kép cực thuận cho đời sống thì sức chống chịu đối với các nhân tố khác cũng bị thu hẹp, chẳng hạn, nếu hàm lượng muối nitơ thấp, thực vật đòi hỏi lượng nước nhiều hơn so với lượng nước mà nó đòi hỏi ở hàm lượng nitơ cao cho sự sinh trưởng bình thường.
- Những cơ thể phát triển ở giai đoạn sớm (trứng, ấu trùng, thiếu trùng, con non) hay cơ thể trường thành trong trạng thái sinh lí thay đổi (mang trứng, ...) thì nhiều nhân tố của môi trường trở thành nhân tố giới hạn.
Các nhân tố môi trường còn có thể được gộp thành 2 nhóm : điều kiện tồn tại và tài nguyên. Các điều kiện tồn tại thường là các nhân tố vô sinh, không bị sử dụng đến cạn kiệt mà các loài không thể kiếm được, song có vai trò vừa điều chỉnh vừa giới hạn đối với đời sống của các loài. Điều kiện tồn tại biến động trong không gian và theo thời gian như: nhiệt độ, áp suất không khí ....Tài nguyên là những nhân tố bất kì được sinh vật sử dụng có thể dẫn đến mức cạn kiệt. Các nguồn vô sinh gồm nước, muối, ánh sáng, ôxi và các nguồn hữu cơ như thức ăn từ sinh vật ... trong những hoàn cảnh xác định, chúng là những đối tượng gây ra cacnh tranh trong nội bộ loài hay khác loài.