LINK TẢI LUẬN VĂN MIỄN PHÍ CHO AE KET-NOI
Bài giảng Sinh thái học và môi trường - Lê Thị Thính - đại học Phạm Văn Đồng
MỤC LỤC
Trang PHẦN A. LÝ THUYẾT 1 CHƯƠNG 1. ĐẠI CƯƠNG VỀ SINH THÁI HỌC 1 1.1. Khái niệm về Sinh thái học 1 1.2. Phương pháp nghiên cứu Sinh thái học 1 1.3. Những nội dung chủ yếu của sinh thái học 1 1.4. Ý nghĩa, nhiệm vụ của Sinh thái học 3 CHƯƠNG 2. SINH THÁI HỌC CÁ THỂ 5 2.1. Môi trường và các nhân tố sinh thái 5 2.2. Một số quy luật về tác động của các nhân tố sinh thái lên đời sống sinh vật 7
2.3. Tác động của các nhân tố sinh thái lên đời sống sinh vật và sự thích
nghi của sinh vật 10 2.4. Nhịp sinh học 20 CHƯƠNG 3. QUẦN THỂ SINH VẬT 21 3.1. Khái niệm quần thể sinh vật 21 3.2. Mối quan hệ sinh thái giữa các cá thể trong một quần thể 21 3.3. Mối quan hệ giữa những quần thể trong cùng một loài 24 3.4. Những đặc trưng cơ bản của quần thể 24 CHƯƠNG 4. QUẦN XÃ SINH VẬT 33 4.1. Khái niệm về quần xã sinh vật 33 4.2. Phân loại quần xã 33 4.3. Các mối quan hệ sinh thái giữa các loài trong nội bộ quần xã 34 4.4. Những tính chất cơ bản của quần xã 36 4.5. Sự diễn thế sinh thái 40 CHƯƠNG 5. HỆ SINH THÁI 43 5.1. Khái niệm hệ sinh thái 43 5.2. Sự chuyển hóa vật chất trong hệ sinh thái 44 5.3. Sự chuyển hóa năng lượng trong hệ sinh thái và năng suất sinh học 50 5.4. Những nhận xét rút ra trong nghiên cứu hệ sinh thái 54
5.5. Sinh thái học và việc quản lí nguồn lợi thiên nhiên 54 CHƯƠNG 6. SINH QUYỂN VÀ NHỮNG HỆ SINH THÁI CHÍNH 56 6.1. Khái niệm sinh quyển, sinh thái quyển 56 6.2. Các hệ sinh thái 57 CHƯƠNG 7. BẢO VỆ VÀ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN VÀ MÔI TRƯỜNG 63 7.1. Tài nguyên đất 66 7.2. Tài nguyên rừng 66 7.3. Tài nguyên nước 68 7.4. Tài nguyên khoáng sản 70 7.5. Tài nguyên năng lượng 72 7.6. Tài nguyên biển 75 7.7. Tài nguyên đa dạng sinh học 79 7.8. Đấu tranh chống các sinh vật gây hại 82 CHƯƠNG 8. TÁC ĐỘNG CỦA CON NGƯỜI ĐỐI VỚI MÔI TRƯỜNG 84 8.1. Lịch sử tác động của con người đối với môi trường 84 8.2. Sự tăng trưởng dân số 85 8.3. Hoạt động của con người gây ô nhiễm môi trường 86 8.4. Hoạt động của con người phá hủy môi trường tự nhiên 92 CHƯƠNG 9. GIÁO DỤC BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG 94 9.1. Thực trạng môi trường, nguyên nhân và những quan điểm chỉ
đạo công tác bảo vệ môi trường ở Việt Nam 94 9.2. Giáo dục bảo vệ và phát triển bền vững môi trường 95 9.3. Định hướng cơ bản, nhiệm vụ và nội dung về giáo dục bảo vệ
môi trường 97 9.4. Luật môi trường 99 PHẦN B. THỰC HÀNH 101 Bài 1. SỰ THÍCH NGHI CỦA SINH VẬT ĐỐI VỚI CÁC ĐIỀU
KIỆN ÁNH SÁNG CỦA MÔI TRƯỜNG 101 Bài 2. XÁC ĐNNH NHIỆT ĐỘ ƯA THÍCH CỦA MỘT SỐ LOÀI
ĐỘNG VẬT KHÔNG XƯƠNG SỐNG TRONG ĐIỀU KIỆN
PHÒNG THÍ NGHIỆM 103 Bài 3. XÁC ĐNNH MỨC ĐỘ ƯA THÍCH ĐỘ ẨM Ở ĐỘNG VẬT
TRONG ĐIỀU KIỆN PHÒNG THÍ NGHIỆM 106 Bài 4. SO SÁNH HÌNH THÁI GIẢI PHẪU CÂY THỦY SINH
THÍCH NGHI VỚI MÔI TRƯỜNG SỐNG Ở NƯỚC 108 Bài 5. SỰ CẠNH TRANH CÙNG LOÀI VÀ KHÁC LOÀI Ở
THỰC VẬT 110 Bài 6. ĐIỀU TRA RÁC THẢI SINH HOẠT VÀ PHÂN TÍCH
THÀNH PHẦN GÂY Ô NHIỄM 112 TÀI LIỆU THAM KHẢO 114
LỜI NÓI ĐẦU
Bài giảng Sinh thái học và Môi trường được biên soạn để phục vụ giảng dạy
cho sinh viên bậc cao đẳng ngành sư phạm Sinh học. Nội dung bài giảng nhằm cung cấp cho sinh viên những kiến thức cơ bản về Sinh thái học làm cơ sở khoa học cho bảo vệ môi trường.
Bài giảng Sinh thái học và Môi trường được cấu trúc thành 9 chương với các nội dung chính:
Chương 1: giới thiệu chung về Sinh thái học; vai trò của Sinh thái học trong sản xuất và đời sống.
Chương 2, 3, 4: lần lượt trình bày về Sinh thái học ở các cấp độ cá thể, quần thể, quần xã; các đặc trưng của chúng; mối quan hệ tương hỗ giữa chúng và môi trường.
Chương 5: trình bày sự chuyển hóa vật chất và năng lượng trong hệ sinh thái; trên cơ sở đó để xuất các giải pháp khai thác và quản lý tài nguyên thiên nhiên hiệu quả nhất.
Chương 6: giới thiệu một số hệ sinh thái chính trong sinh quyển
Chương 7: trình bày thực trạng tài nguyên thiên nhiên; các nguyên nhân làm cạn kiệt nguồn tài nguyên và các giải pháp sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên.
Chương 8: phân tích tác động của con người đối với môi trường và hậu quả của sự tác động đó; một số vấn đề môi trường toàn cầu; tầm quan trọng của việc bao tồn đa dạng sinh học.
Chương 9: trình bày thực trạng môi trường nước ta; các định hướng, nhiệm vụ và nội dung giáo dục bảo vệ môi trường ở nước ta.
Bài giảng kế thừa những kiến thức sinh thái học và môi trường được công bố trong những tài liệu tham khảo đáng tin cậy.
Trong quá trình biên soạn, chắc chắn bài giảng không thể tránh khỏi những thiếu sót, tác giả mong nhận được các ý kiến đóng góp để sửa chữa và bổ sung.
Trân trọng cảm ơn. Tác giả
PHẦN A. LÝ THUYẾT
Chương 1. ĐẠI CƯƠNG VỀ SINH THÁI HỌC
Mục tiêu
- Hiểu được Sinh thái học là môn học nghiên cứu mối quan hệ giữa sinh vật với môi
trường ở ba cấp độ: cá thể, quần thể và quần xã.
- Hiểu được tính thống nhất và hoàn thiện của thiên nhiên.
- Hiểu được vai trò của Sinh thái học đối với đời sống và sản xuất
1.1. Khái niệm về Sinh thái học
Thuật ngữ Sinh thái học do nhà sinh vật học người Đức Ernst Haeckel đưa ra
năm 1869. Sinh thái học là môn học nghiên cứu các mối quan hệ tương hỗ giữa sinh vật và môi trường bao quanh chúng và những điều kiện tồn tại của sinh vật.
Sinh thái học có thể phân chia thành Sinh thái học cá thể và Sinh thái học quần thể. Sinh thái học cá thể nghiên cứu từng cá thể sinh vật, hay từng loài (như chu kỳ sống, tập tính, khả năng thích nghi với môi trường của chúng). Sinh thái học quần thể nghiên cứu các nhóm cá thể tạo thành thể thống nhất xác định (quần thể, quần xã) và hệ sinh thái...
Ngoài ra cũng có thể dựa vào đặc điểm môi trường sống để phân chia thành: Sinh thái học nước ngọt, Sinh thái học nước mặn, Sinh thái học trên cạn...
1.2. Phương pháp nghiên cứu Sinh thái học
Bộ môn Sinh thái học là môn khoa học thực nghiệm nghiên cứu quan hệ của sinh vật với môi trường. Do đó, Sinh thái học sử dụng những phương pháp nghiên cứu và những thiết bị của những bộ môn Sinh học và những bộ môn Môi trường mà nó có quan hệ. Mặt khác, bộ môn Sinh thái học còn có những phương pháp nghiên cứu đặc trưng để nghiên cứu những nội dung đặc trưng của nó, có liên quan đến quần thể và quần xã (phương pháp nghiên cứu mật độ, những đặc trưng của quần thể, quần xã...).
1.3. Những nội dung chủ yếu của Sinh thái học
Sinh thái học gồm 3 phân môn. Các phân môn tương ứng với ba mức độ tổ chức sống: Sinh thái học cá thể (Autoecology), Sinh thái học quần thể (Population) và Sinh thái học quần xã (Biocenology).
1
1.3.1. Sinh thái học cá thể
Nghiên cứu mối quan hệ giữa cá thể riêng lẻ các loài sinh vật với môi trường. Các loài sinh vật thường có giới hạn sinh thái đối với những tác động của các
nhân tố sinh thái của môi trường.
Tác động của các nhân tố sinh thái lên sinh vật thường ảnh hưởng đến hình
thái, sinh lý, tập tính của chúng, dẫn đến những thích nghi thích ứng giữa cá thể với môi trường.
Những tác động của môi trường diễn ra theo chu kì như ánh sáng, nhiệt độ, thủy triều... tác động lên sinh vật tạo ra các loại nhịp sinh học ở sinh vật như nhịp sinh học ngày đêm hay theo mùa thích ứng với nhịp chi kì của những nhân tố tác động.
1.3.2. Sinh thái học quần thể
Quần thể là tập hợp các cá thể của cùng một loài, sống chung trong một vùng lãnh thổ, có khả năng sản sinh ra các thế hệ mới.
Sinh thái học quần thể nghiên cứu những đặc trưng của quần thể và sự biến động số lượng của quần thể.
Quần thể có những đặc trưng liên quan đến cấu trúc (tỉ lệ đực/cái), nhóm tuổi, sự phân bố cá thể và những đặc trưng có liên quan đến sự biến động số lượng (sức sinh sản, mức tử vong...), sự thích ứng với những điều kiện của môi trường, sinh cảnh...
Những ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh đến sức sinh sản, mức tử vong của quần thể làm biến động số lượng cá thể của quần thể; đồng thời, kéo theo sự phát tán ra ngoài hay du nhập các cá thể vào quần thể. Sự phát tán ra ngoài hay di nhập vào quần thể sao cho có sự thích ứng của quần thể với nguồn sống hiện tại. Nếu không thích ứng với điều kiện sống mới, quần thể sẽ bị suy thoái về số lượng dẫn đến sự diệt vong.
1.3.3. Sinh thái học quần xã
Quần xã sinh vật là tập hợp của các quần thể cùng sống trong một không gian nhất định (sinh cảnh), ở đó có xảy ra sự tương tác giữa các sinh vật với nhau.
2
Nội dung Sinh thái học quần xã chủ yếu bao gồm: cấu trúc của quần xã trên cơ sở mối quan hệ khác loài và quan hệ giữa quần xã và môi trường của nó được thể hiện bằng sự diễn thế.
Nghiên cứu sự ổn định tương đối do các quá trình điều hòa sự cân bằng trong một đơn vị hoàn chỉnh gồm quần xã và môi trường của nó.
1.4. Ý nghĩa, nhiệm vụ của Sinh thái học
Về ý nghĩa, Sinh thái học nghiên cứu một cách tổng hợp và toàn diện mối quan hệ của các sinh vật với môi trường. Trong đó, xem các đơn vị sinh thái như là một tổ hợp các yếu tố có quan hệ theo một chức năng thống nhất. Sinh thái học giúp ta xem xét ngăn ngừa các ảnh hưởng xấu của các hoạt động con người tới môi trường. Sinh thái học giúp chúng ta biết cách sử dụng hợp lý và hiệu quả các nguồn tài nguyên tự nhiên.
Nhiệm vụ của Sinh thái học được đặt ra tuỳ theo từng lĩnh vực hoạt động. Ví dụ như trong lĩnh vực nông lâm nghiệp và chăn nuôi, nhiệm vụ đặt ra cho các nhà sinh thái học là: (i) đấu tranh triệt để để phòng trừ dịch bệnh và cỏ dại, (ii) tạo các giống mới có năng suất sinh học và kinh tế cao thích hợp với môi trường. Trong phát triển nghề cá, săn bắn đòi hỏi phải tăng cường nghiên cứu chu trình sống, tập tính, di truyền, sinh sản của các loài, quan hệ dinh dưỡng của chúng, bảo vệ và khôi phục các loài quý hiếm. Trong bảo vệ sức khoẻ, vấn đề sinh thái tập trung vào nghiên cứu các ổ dịch tự nhiên đối với con người, gia súc và tìm phương pháp vệ sinh phòng bệnh.
Sinh thái học là cơ sở cho việc nghiên cứu các biện pháp ngăn ngừa ô nhiễm môi trường. cần nghiên cứu các nguyên tắc và phương pháp sinh thái học đảm bảo thiết lập mối quan hệ giữa con người và thiên nhiên, làm sao cho thiên nhiên ngày càng phong phú và phát triển, đảm bảo chế độ vệ sinh cần thiết cho môi trường.
CÂU HỎI ÔN TẬP 1. Đối tượng nghiên cứu của Sinh thái học là gì?
2. Anh/chị hãy trình bày các phương pháp nghiên cứu Sinh thái học. 3. Nội dung cơ bản của Sinh thái học là gì?
3
4. Nghiên cứu Sinh thái học có ý nghĩa như thế nào?
5. Anh/chị hãy nêu các ứng dụng của nghiên cứu mối quan hệ giữa sinh vật với môi trường.
4
Chương 2. SINH THÁI HỌC CÁ THỂ
Mục tiêu
- Hiểu được khái niệm môi trường sống của sinh vật.
- Hiểu được khái niệm nhân tố sinh thái và phân biệt được nhân tố sinh thái vô sinh,
hữu sinh và nhân tố con người.
- Phân tích được cơ chế tác động của các nhân tố sinh thái lên đời sống sinh vật.
- Hiểu được mối quan hệ tương tác giữa sinh vật với môi trường.
- Vận dụng được các kiến thức đã học của chương này để giải thích một số hiện
tượng thực tế có liên quan.
2.1. Môi trường và các nhân tố sinh thái 2.1.1. Khái niệm về môi trường
2.1.1.1. Khái niệm
Theo Luật Bảo vệ Môi trường (2014): môi trường là hệ thống các yếu tố vật chất tự nhiên và nhân tạo có tác động đối với sự tồn tại và phát triển của con người và sinh vật.
2.1.1.2. Các loại môi trường sống của sinh vật
- Môi trường đất: các lớp đất có độ sâu khác nhau có sinh vật sống
- Môi trường trên cạn: gồm mặt đất và lớp khí quyển
- Môi trường nước: gồm các vùng nước ngọt, nước lợ, nước mặn
- Môi trường sinh vật: gồm toàn bộ sinh vật như thực vật, động vật, con
người...
Môi trường gắn với con người có thể là:
+ Môi trường tự nhiên: bao gồm các yếu tố tự nhiên (không khí, đất, nước,
động vật, thực vật,...) tồn tại khách quan ngoài ý muốn của con người.
+ Môi trường xã hội: là tổng thể các mối quan hệ giữa người và người như
luật lệ, thể chế, cam kết, quy định... ở các cấp khác nhau.
+ Môi trường nhân tạo: gồm các yếu tố vật chất do con người tạo nên và làm
thành những phương tiện cho cuộc sống của con người (ô tô, nhà ở, đô thị...). 2.1.2. Các nhân tố sinh thái
2.1.2.1. Khái niệm
5
Các yếu tố môi trường bao gồm các nhân tố vô sinh và hữu sinh. Những yếu tố môi trường khi chúng tác động lên đời sống sinh vật mà sinh vật phản ứng lại một cách thích nghi thì chúng được gọi là các nhân tố sinh thái.
2.1.2.2. Các hướng tác động chủ yếu của các nhân tố sinh thái lên sinh vật
- Nhân tố sinh thái tác động lên sinh vật theo 3 hướng:
+ Loại trừ sinh vật khỏi nơi phân bố
+ Ảnh hưởng số lượng quần thể: sinh sản, tử vong, di cư, nhập cư + Hình thành các đặc điểm thích nghi mới
- Mức độ tác động của các nhân tố sinh thái lên đời sống sinh vật tùy thuộc vào nhiều khía cạnh như:
+ Bản chất của nhân tố tác động
+ Cường độ hay liều lượng của nhân tố tác động + Tần số tác động
+ Thời gian tác động
2.1.2.3. Phân loại các nhân tố sinh thái
Các nhân tố sinh thái
Nhân tố sinh thái vô sinh
6
Nhân tố sinh thái hữu sinh
- Vi sinh vật - Nấm
- Thực vật
- Động vật
- Con người
- Khí hậu
- Thổ nhưỡng - Nước
- Địa hình
2.1.3. Tương đồng sinh thái và dạng sống
Những loài mang nhiều đặc điểm sinh thái giống nhau, mặc dù chúng sống ở
những vùng địa lý cách xa nhau được gọi là những loài tương đồng sinh thái (ecologicalequivalence).
Các loài tương đồng sinh thái có thể rất xa nhau về nguồn gốc tiến hóa, nhưng do ở các môi trường có điều kiện sống gần giống nhau nên giữa chúng có các đặc điểm sinh thái tương đồng nhau.
Các sinh vật tương đồng về mặt sinh thái hình thành từng nhóm riêng nên còn được gọi là nhóm sinh thái.
Sự giống nhau về hình thái cơ thể cũng như hình thức hoạt động sống của các sinh vật trong từng nhóm sinh thái hình thành nên những dạng sống (life form).
Cá mập (cá) Cá heo (thú)
Thằn lằn cá (bò sát) Chim cánh cụt (chim)
Hình 2.1. Các động vật lớn ở nước có sự tương đồng về hình thái cơ thể.
2.2. Một số quy luật về tác động của các nhân tố sinh thái lên đời sống sinh vật 2.2.1. Định luật lượng tối thiểu của Liebig
Quy luật này được nhà hoá học người Đức Justus Von Liebig đề xuất năm 1840. Khi nghiên cứu trên các loài cây hòa thảo, ông đã đưa ra nguyên tắc “chất có hàm lượng tối thiểu điều khiển năng suất, xác định đại lượng và tính ổn định của
7
mùa màng theo thời gian”. Nguyên tắc này đã trở thành “định luật tối thiểu” của Liebig.
Tuy nhiên để ứng dụng có kết quả định luật này trong thực tiễn cần thêm hai nguyên tắc hỗ trợ:
+ Nguyên tắc hạn chế: định luật của Liebig chỉ đúng khi ứng dụng trong các điều kiện của trạng thái hoàn toàn tĩnh, nghĩa là dòng năng lượng và vật chất đi vào cân bằng với dòng đi ra.
+ Nguyên tắc bổ sung: nói về tác động tương hỗ của các yếu tố. Sinh vật có thể thay thế một phần các yếu tố lượng tối thiểu bằng các yếu tố khác có tính chất tương đương.
2.2.2. Quy luật giới hạn sinh thái
Đối với mỗi nhân tố, sinh vật chỉ thích ứng với một giới hạn tác động nhất định, đặc biệt là các nhân tố sinh thái vô sinh. Sự tăng hay giảm cường độ tác động của yếu tố ra ngoài giới hạn thích hợp của cơ thể sẽ tác động đến khả năng sống của sinh vật. Khi cường độ tác động tới ngưỡng cao nhất hay thấp nhất so với khả năng chịu đựng của cơ thể thì sinh vật không tồn tại được.
Hình 2.2. Định luật về sự chống chịu của Shelford.
2.2.3. Quy luật tác động tổng hợp của các nhân tố sinh thái
Môi trường bao gồm nhiều nhân tố có tác động qua lại, sự biến đổi các nhân tố
này có thể dẫn đến sự thay đổi về lượng, có khi về chất của các nhân tố khác và sinh
8
vật chịu ảnh hưởng sự biến đổi đó. Tất cả các nhân tố đều gắn bó chặt chẽ với nhau tạo thành một tổ hợp sinh thái.
Ví dụ:
Ánh sáng
Độ ẩm không khí
Độ ẩm của đất
Vi sinh vật
Hình 2.3. Ảnh hưởng của một số nhân tố sinh thái đến quá trình quang hợp của cây xanh.
2.2.4. Qui luật tác động không đồng đều của các nhân tố sinh thái
Các nhân tố sinh thái có ảnh hưởng khác nhau lên các chức phận sống của cơ thể, nó cực thuận đối với quá trình này nhưng có hại hay nguy hiểm cho quá trình
khác.
2.2.5. Qui luật tác động qua lại giữa sinh vật và môi trường
Trong mối quan hệ tương hổ giữa quần thể, quần xã sinh vật với môi trường,
không những các nhân tố sinh thái của môi trường tác động lên chúng, mà các sinh vật cũng có ảnh hưởng đến các nhân tố sinh thái của môi trường và có thể làm thay đổi tính chất của các nhân tố sinh thái đó.
Động vật không xương sống
9
2.3. Tác động của các nhân tố sinh thái lên đời sống sinh vật và sự thích nghi của sinh vật (Mối quan hệ giữa sinh vật với môi trường)
Giữa sinh vật và môi trường có mối quan hệ chặt chẽ và thống nhất để tồn tại và phát triển một cách ổn định. Trong mối tương tác ấy, sinh vật đều trả lời lại sự biến đổi của các yếu tố môi trường bằng những phản ứng thích nghi về sinh lý, sinh thái và tập tính. Mặt khác, sinh vật chủ động làm cho môi trường biến đổi nhằm giảm thấp tác động bất lợi của môi trường; sinh vật cải tạo môi trường theo hướng
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
Bài giảng Sinh thái học và môi trường - Lê Thị Thính - đại học Phạm Văn Đồng
MỤC LỤC
Trang PHẦN A. LÝ THUYẾT 1 CHƯƠNG 1. ĐẠI CƯƠNG VỀ SINH THÁI HỌC 1 1.1. Khái niệm về Sinh thái học 1 1.2. Phương pháp nghiên cứu Sinh thái học 1 1.3. Những nội dung chủ yếu của sinh thái học 1 1.4. Ý nghĩa, nhiệm vụ của Sinh thái học 3 CHƯƠNG 2. SINH THÁI HỌC CÁ THỂ 5 2.1. Môi trường và các nhân tố sinh thái 5 2.2. Một số quy luật về tác động của các nhân tố sinh thái lên đời sống sinh vật 7
2.3. Tác động của các nhân tố sinh thái lên đời sống sinh vật và sự thích
nghi của sinh vật 10 2.4. Nhịp sinh học 20 CHƯƠNG 3. QUẦN THỂ SINH VẬT 21 3.1. Khái niệm quần thể sinh vật 21 3.2. Mối quan hệ sinh thái giữa các cá thể trong một quần thể 21 3.3. Mối quan hệ giữa những quần thể trong cùng một loài 24 3.4. Những đặc trưng cơ bản của quần thể 24 CHƯƠNG 4. QUẦN XÃ SINH VẬT 33 4.1. Khái niệm về quần xã sinh vật 33 4.2. Phân loại quần xã 33 4.3. Các mối quan hệ sinh thái giữa các loài trong nội bộ quần xã 34 4.4. Những tính chất cơ bản của quần xã 36 4.5. Sự diễn thế sinh thái 40 CHƯƠNG 5. HỆ SINH THÁI 43 5.1. Khái niệm hệ sinh thái 43 5.2. Sự chuyển hóa vật chất trong hệ sinh thái 44 5.3. Sự chuyển hóa năng lượng trong hệ sinh thái và năng suất sinh học 50 5.4. Những nhận xét rút ra trong nghiên cứu hệ sinh thái 54
5.5. Sinh thái học và việc quản lí nguồn lợi thiên nhiên 54 CHƯƠNG 6. SINH QUYỂN VÀ NHỮNG HỆ SINH THÁI CHÍNH 56 6.1. Khái niệm sinh quyển, sinh thái quyển 56 6.2. Các hệ sinh thái 57 CHƯƠNG 7. BẢO VỆ VÀ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN VÀ MÔI TRƯỜNG 63 7.1. Tài nguyên đất 66 7.2. Tài nguyên rừng 66 7.3. Tài nguyên nước 68 7.4. Tài nguyên khoáng sản 70 7.5. Tài nguyên năng lượng 72 7.6. Tài nguyên biển 75 7.7. Tài nguyên đa dạng sinh học 79 7.8. Đấu tranh chống các sinh vật gây hại 82 CHƯƠNG 8. TÁC ĐỘNG CỦA CON NGƯỜI ĐỐI VỚI MÔI TRƯỜNG 84 8.1. Lịch sử tác động của con người đối với môi trường 84 8.2. Sự tăng trưởng dân số 85 8.3. Hoạt động của con người gây ô nhiễm môi trường 86 8.4. Hoạt động của con người phá hủy môi trường tự nhiên 92 CHƯƠNG 9. GIÁO DỤC BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG 94 9.1. Thực trạng môi trường, nguyên nhân và những quan điểm chỉ
đạo công tác bảo vệ môi trường ở Việt Nam 94 9.2. Giáo dục bảo vệ và phát triển bền vững môi trường 95 9.3. Định hướng cơ bản, nhiệm vụ và nội dung về giáo dục bảo vệ
môi trường 97 9.4. Luật môi trường 99 PHẦN B. THỰC HÀNH 101 Bài 1. SỰ THÍCH NGHI CỦA SINH VẬT ĐỐI VỚI CÁC ĐIỀU
KIỆN ÁNH SÁNG CỦA MÔI TRƯỜNG 101 Bài 2. XÁC ĐNNH NHIỆT ĐỘ ƯA THÍCH CỦA MỘT SỐ LOÀI
ĐỘNG VẬT KHÔNG XƯƠNG SỐNG TRONG ĐIỀU KIỆN
PHÒNG THÍ NGHIỆM 103 Bài 3. XÁC ĐNNH MỨC ĐỘ ƯA THÍCH ĐỘ ẨM Ở ĐỘNG VẬT
TRONG ĐIỀU KIỆN PHÒNG THÍ NGHIỆM 106 Bài 4. SO SÁNH HÌNH THÁI GIẢI PHẪU CÂY THỦY SINH
THÍCH NGHI VỚI MÔI TRƯỜNG SỐNG Ở NƯỚC 108 Bài 5. SỰ CẠNH TRANH CÙNG LOÀI VÀ KHÁC LOÀI Ở
THỰC VẬT 110 Bài 6. ĐIỀU TRA RÁC THẢI SINH HOẠT VÀ PHÂN TÍCH
THÀNH PHẦN GÂY Ô NHIỄM 112 TÀI LIỆU THAM KHẢO 114
LỜI NÓI ĐẦU
Bài giảng Sinh thái học và Môi trường được biên soạn để phục vụ giảng dạy
cho sinh viên bậc cao đẳng ngành sư phạm Sinh học. Nội dung bài giảng nhằm cung cấp cho sinh viên những kiến thức cơ bản về Sinh thái học làm cơ sở khoa học cho bảo vệ môi trường.
Bài giảng Sinh thái học và Môi trường được cấu trúc thành 9 chương với các nội dung chính:
Chương 1: giới thiệu chung về Sinh thái học; vai trò của Sinh thái học trong sản xuất và đời sống.
Chương 2, 3, 4: lần lượt trình bày về Sinh thái học ở các cấp độ cá thể, quần thể, quần xã; các đặc trưng của chúng; mối quan hệ tương hỗ giữa chúng và môi trường.
Chương 5: trình bày sự chuyển hóa vật chất và năng lượng trong hệ sinh thái; trên cơ sở đó để xuất các giải pháp khai thác và quản lý tài nguyên thiên nhiên hiệu quả nhất.
Chương 6: giới thiệu một số hệ sinh thái chính trong sinh quyển
Chương 7: trình bày thực trạng tài nguyên thiên nhiên; các nguyên nhân làm cạn kiệt nguồn tài nguyên và các giải pháp sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên.
Chương 8: phân tích tác động của con người đối với môi trường và hậu quả của sự tác động đó; một số vấn đề môi trường toàn cầu; tầm quan trọng của việc bao tồn đa dạng sinh học.
Chương 9: trình bày thực trạng môi trường nước ta; các định hướng, nhiệm vụ và nội dung giáo dục bảo vệ môi trường ở nước ta.
Bài giảng kế thừa những kiến thức sinh thái học và môi trường được công bố trong những tài liệu tham khảo đáng tin cậy.
Trong quá trình biên soạn, chắc chắn bài giảng không thể tránh khỏi những thiếu sót, tác giả mong nhận được các ý kiến đóng góp để sửa chữa và bổ sung.
Trân trọng cảm ơn. Tác giả
PHẦN A. LÝ THUYẾT
Chương 1. ĐẠI CƯƠNG VỀ SINH THÁI HỌC
Mục tiêu
- Hiểu được Sinh thái học là môn học nghiên cứu mối quan hệ giữa sinh vật với môi
trường ở ba cấp độ: cá thể, quần thể và quần xã.
- Hiểu được tính thống nhất và hoàn thiện của thiên nhiên.
- Hiểu được vai trò của Sinh thái học đối với đời sống và sản xuất
1.1. Khái niệm về Sinh thái học
Thuật ngữ Sinh thái học do nhà sinh vật học người Đức Ernst Haeckel đưa ra
năm 1869. Sinh thái học là môn học nghiên cứu các mối quan hệ tương hỗ giữa sinh vật và môi trường bao quanh chúng và những điều kiện tồn tại của sinh vật.
Sinh thái học có thể phân chia thành Sinh thái học cá thể và Sinh thái học quần thể. Sinh thái học cá thể nghiên cứu từng cá thể sinh vật, hay từng loài (như chu kỳ sống, tập tính, khả năng thích nghi với môi trường của chúng). Sinh thái học quần thể nghiên cứu các nhóm cá thể tạo thành thể thống nhất xác định (quần thể, quần xã) và hệ sinh thái...
Ngoài ra cũng có thể dựa vào đặc điểm môi trường sống để phân chia thành: Sinh thái học nước ngọt, Sinh thái học nước mặn, Sinh thái học trên cạn...
1.2. Phương pháp nghiên cứu Sinh thái học
Bộ môn Sinh thái học là môn khoa học thực nghiệm nghiên cứu quan hệ của sinh vật với môi trường. Do đó, Sinh thái học sử dụng những phương pháp nghiên cứu và những thiết bị của những bộ môn Sinh học và những bộ môn Môi trường mà nó có quan hệ. Mặt khác, bộ môn Sinh thái học còn có những phương pháp nghiên cứu đặc trưng để nghiên cứu những nội dung đặc trưng của nó, có liên quan đến quần thể và quần xã (phương pháp nghiên cứu mật độ, những đặc trưng của quần thể, quần xã...).
1.3. Những nội dung chủ yếu của Sinh thái học
Sinh thái học gồm 3 phân môn. Các phân môn tương ứng với ba mức độ tổ chức sống: Sinh thái học cá thể (Autoecology), Sinh thái học quần thể (Population) và Sinh thái học quần xã (Biocenology).
1
1.3.1. Sinh thái học cá thể
Nghiên cứu mối quan hệ giữa cá thể riêng lẻ các loài sinh vật với môi trường. Các loài sinh vật thường có giới hạn sinh thái đối với những tác động của các
nhân tố sinh thái của môi trường.
Tác động của các nhân tố sinh thái lên sinh vật thường ảnh hưởng đến hình
thái, sinh lý, tập tính của chúng, dẫn đến những thích nghi thích ứng giữa cá thể với môi trường.
Những tác động của môi trường diễn ra theo chu kì như ánh sáng, nhiệt độ, thủy triều... tác động lên sinh vật tạo ra các loại nhịp sinh học ở sinh vật như nhịp sinh học ngày đêm hay theo mùa thích ứng với nhịp chi kì của những nhân tố tác động.
1.3.2. Sinh thái học quần thể
Quần thể là tập hợp các cá thể của cùng một loài, sống chung trong một vùng lãnh thổ, có khả năng sản sinh ra các thế hệ mới.
Sinh thái học quần thể nghiên cứu những đặc trưng của quần thể và sự biến động số lượng của quần thể.
Quần thể có những đặc trưng liên quan đến cấu trúc (tỉ lệ đực/cái), nhóm tuổi, sự phân bố cá thể và những đặc trưng có liên quan đến sự biến động số lượng (sức sinh sản, mức tử vong...), sự thích ứng với những điều kiện của môi trường, sinh cảnh...
Những ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh đến sức sinh sản, mức tử vong của quần thể làm biến động số lượng cá thể của quần thể; đồng thời, kéo theo sự phát tán ra ngoài hay du nhập các cá thể vào quần thể. Sự phát tán ra ngoài hay di nhập vào quần thể sao cho có sự thích ứng của quần thể với nguồn sống hiện tại. Nếu không thích ứng với điều kiện sống mới, quần thể sẽ bị suy thoái về số lượng dẫn đến sự diệt vong.
1.3.3. Sinh thái học quần xã
Quần xã sinh vật là tập hợp của các quần thể cùng sống trong một không gian nhất định (sinh cảnh), ở đó có xảy ra sự tương tác giữa các sinh vật với nhau.
2
Nội dung Sinh thái học quần xã chủ yếu bao gồm: cấu trúc của quần xã trên cơ sở mối quan hệ khác loài và quan hệ giữa quần xã và môi trường của nó được thể hiện bằng sự diễn thế.
Nghiên cứu sự ổn định tương đối do các quá trình điều hòa sự cân bằng trong một đơn vị hoàn chỉnh gồm quần xã và môi trường của nó.
1.4. Ý nghĩa, nhiệm vụ của Sinh thái học
Về ý nghĩa, Sinh thái học nghiên cứu một cách tổng hợp và toàn diện mối quan hệ của các sinh vật với môi trường. Trong đó, xem các đơn vị sinh thái như là một tổ hợp các yếu tố có quan hệ theo một chức năng thống nhất. Sinh thái học giúp ta xem xét ngăn ngừa các ảnh hưởng xấu của các hoạt động con người tới môi trường. Sinh thái học giúp chúng ta biết cách sử dụng hợp lý và hiệu quả các nguồn tài nguyên tự nhiên.
Nhiệm vụ của Sinh thái học được đặt ra tuỳ theo từng lĩnh vực hoạt động. Ví dụ như trong lĩnh vực nông lâm nghiệp và chăn nuôi, nhiệm vụ đặt ra cho các nhà sinh thái học là: (i) đấu tranh triệt để để phòng trừ dịch bệnh và cỏ dại, (ii) tạo các giống mới có năng suất sinh học và kinh tế cao thích hợp với môi trường. Trong phát triển nghề cá, săn bắn đòi hỏi phải tăng cường nghiên cứu chu trình sống, tập tính, di truyền, sinh sản của các loài, quan hệ dinh dưỡng của chúng, bảo vệ và khôi phục các loài quý hiếm. Trong bảo vệ sức khoẻ, vấn đề sinh thái tập trung vào nghiên cứu các ổ dịch tự nhiên đối với con người, gia súc và tìm phương pháp vệ sinh phòng bệnh.
Sinh thái học là cơ sở cho việc nghiên cứu các biện pháp ngăn ngừa ô nhiễm môi trường. cần nghiên cứu các nguyên tắc và phương pháp sinh thái học đảm bảo thiết lập mối quan hệ giữa con người và thiên nhiên, làm sao cho thiên nhiên ngày càng phong phú và phát triển, đảm bảo chế độ vệ sinh cần thiết cho môi trường.
CÂU HỎI ÔN TẬP 1. Đối tượng nghiên cứu của Sinh thái học là gì?
2. Anh/chị hãy trình bày các phương pháp nghiên cứu Sinh thái học. 3. Nội dung cơ bản của Sinh thái học là gì?
3
4. Nghiên cứu Sinh thái học có ý nghĩa như thế nào?
5. Anh/chị hãy nêu các ứng dụng của nghiên cứu mối quan hệ giữa sinh vật với môi trường.
4
Chương 2. SINH THÁI HỌC CÁ THỂ
Mục tiêu
- Hiểu được khái niệm môi trường sống của sinh vật.
- Hiểu được khái niệm nhân tố sinh thái và phân biệt được nhân tố sinh thái vô sinh,
hữu sinh và nhân tố con người.
- Phân tích được cơ chế tác động của các nhân tố sinh thái lên đời sống sinh vật.
- Hiểu được mối quan hệ tương tác giữa sinh vật với môi trường.
- Vận dụng được các kiến thức đã học của chương này để giải thích một số hiện
tượng thực tế có liên quan.
2.1. Môi trường và các nhân tố sinh thái 2.1.1. Khái niệm về môi trường
2.1.1.1. Khái niệm
Theo Luật Bảo vệ Môi trường (2014): môi trường là hệ thống các yếu tố vật chất tự nhiên và nhân tạo có tác động đối với sự tồn tại và phát triển của con người và sinh vật.
2.1.1.2. Các loại môi trường sống của sinh vật
- Môi trường đất: các lớp đất có độ sâu khác nhau có sinh vật sống
- Môi trường trên cạn: gồm mặt đất và lớp khí quyển
- Môi trường nước: gồm các vùng nước ngọt, nước lợ, nước mặn
- Môi trường sinh vật: gồm toàn bộ sinh vật như thực vật, động vật, con
người...
Môi trường gắn với con người có thể là:
+ Môi trường tự nhiên: bao gồm các yếu tố tự nhiên (không khí, đất, nước,
động vật, thực vật,...) tồn tại khách quan ngoài ý muốn của con người.
+ Môi trường xã hội: là tổng thể các mối quan hệ giữa người và người như
luật lệ, thể chế, cam kết, quy định... ở các cấp khác nhau.
+ Môi trường nhân tạo: gồm các yếu tố vật chất do con người tạo nên và làm
thành những phương tiện cho cuộc sống của con người (ô tô, nhà ở, đô thị...). 2.1.2. Các nhân tố sinh thái
2.1.2.1. Khái niệm
5
Các yếu tố môi trường bao gồm các nhân tố vô sinh và hữu sinh. Những yếu tố môi trường khi chúng tác động lên đời sống sinh vật mà sinh vật phản ứng lại một cách thích nghi thì chúng được gọi là các nhân tố sinh thái.
2.1.2.2. Các hướng tác động chủ yếu của các nhân tố sinh thái lên sinh vật
- Nhân tố sinh thái tác động lên sinh vật theo 3 hướng:
+ Loại trừ sinh vật khỏi nơi phân bố
+ Ảnh hưởng số lượng quần thể: sinh sản, tử vong, di cư, nhập cư + Hình thành các đặc điểm thích nghi mới
- Mức độ tác động của các nhân tố sinh thái lên đời sống sinh vật tùy thuộc vào nhiều khía cạnh như:
+ Bản chất của nhân tố tác động
+ Cường độ hay liều lượng của nhân tố tác động + Tần số tác động
+ Thời gian tác động
2.1.2.3. Phân loại các nhân tố sinh thái
Các nhân tố sinh thái
Nhân tố sinh thái vô sinh
6
Nhân tố sinh thái hữu sinh
- Vi sinh vật - Nấm
- Thực vật
- Động vật
- Con người
- Khí hậu
- Thổ nhưỡng - Nước
- Địa hình
2.1.3. Tương đồng sinh thái và dạng sống
Những loài mang nhiều đặc điểm sinh thái giống nhau, mặc dù chúng sống ở
những vùng địa lý cách xa nhau được gọi là những loài tương đồng sinh thái (ecologicalequivalence).
Các loài tương đồng sinh thái có thể rất xa nhau về nguồn gốc tiến hóa, nhưng do ở các môi trường có điều kiện sống gần giống nhau nên giữa chúng có các đặc điểm sinh thái tương đồng nhau.
Các sinh vật tương đồng về mặt sinh thái hình thành từng nhóm riêng nên còn được gọi là nhóm sinh thái.
Sự giống nhau về hình thái cơ thể cũng như hình thức hoạt động sống của các sinh vật trong từng nhóm sinh thái hình thành nên những dạng sống (life form).
Cá mập (cá) Cá heo (thú)
Thằn lằn cá (bò sát) Chim cánh cụt (chim)
Hình 2.1. Các động vật lớn ở nước có sự tương đồng về hình thái cơ thể.
2.2. Một số quy luật về tác động của các nhân tố sinh thái lên đời sống sinh vật 2.2.1. Định luật lượng tối thiểu của Liebig
Quy luật này được nhà hoá học người Đức Justus Von Liebig đề xuất năm 1840. Khi nghiên cứu trên các loài cây hòa thảo, ông đã đưa ra nguyên tắc “chất có hàm lượng tối thiểu điều khiển năng suất, xác định đại lượng và tính ổn định của
7
mùa màng theo thời gian”. Nguyên tắc này đã trở thành “định luật tối thiểu” của Liebig.
Tuy nhiên để ứng dụng có kết quả định luật này trong thực tiễn cần thêm hai nguyên tắc hỗ trợ:
+ Nguyên tắc hạn chế: định luật của Liebig chỉ đúng khi ứng dụng trong các điều kiện của trạng thái hoàn toàn tĩnh, nghĩa là dòng năng lượng và vật chất đi vào cân bằng với dòng đi ra.
+ Nguyên tắc bổ sung: nói về tác động tương hỗ của các yếu tố. Sinh vật có thể thay thế một phần các yếu tố lượng tối thiểu bằng các yếu tố khác có tính chất tương đương.
2.2.2. Quy luật giới hạn sinh thái
Đối với mỗi nhân tố, sinh vật chỉ thích ứng với một giới hạn tác động nhất định, đặc biệt là các nhân tố sinh thái vô sinh. Sự tăng hay giảm cường độ tác động của yếu tố ra ngoài giới hạn thích hợp của cơ thể sẽ tác động đến khả năng sống của sinh vật. Khi cường độ tác động tới ngưỡng cao nhất hay thấp nhất so với khả năng chịu đựng của cơ thể thì sinh vật không tồn tại được.
Hình 2.2. Định luật về sự chống chịu của Shelford.
2.2.3. Quy luật tác động tổng hợp của các nhân tố sinh thái
Môi trường bao gồm nhiều nhân tố có tác động qua lại, sự biến đổi các nhân tố
này có thể dẫn đến sự thay đổi về lượng, có khi về chất của các nhân tố khác và sinh
8
vật chịu ảnh hưởng sự biến đổi đó. Tất cả các nhân tố đều gắn bó chặt chẽ với nhau tạo thành một tổ hợp sinh thái.
Ví dụ:
Ánh sáng
Độ ẩm không khí
Độ ẩm của đất
Vi sinh vật
Hình 2.3. Ảnh hưởng của một số nhân tố sinh thái đến quá trình quang hợp của cây xanh.
2.2.4. Qui luật tác động không đồng đều của các nhân tố sinh thái
Các nhân tố sinh thái có ảnh hưởng khác nhau lên các chức phận sống của cơ thể, nó cực thuận đối với quá trình này nhưng có hại hay nguy hiểm cho quá trình
khác.
2.2.5. Qui luật tác động qua lại giữa sinh vật và môi trường
Trong mối quan hệ tương hổ giữa quần thể, quần xã sinh vật với môi trường,
không những các nhân tố sinh thái của môi trường tác động lên chúng, mà các sinh vật cũng có ảnh hưởng đến các nhân tố sinh thái của môi trường và có thể làm thay đổi tính chất của các nhân tố sinh thái đó.
Động vật không xương sống
9
2.3. Tác động của các nhân tố sinh thái lên đời sống sinh vật và sự thích nghi của sinh vật (Mối quan hệ giữa sinh vật với môi trường)
Giữa sinh vật và môi trường có mối quan hệ chặt chẽ và thống nhất để tồn tại và phát triển một cách ổn định. Trong mối tương tác ấy, sinh vật đều trả lời lại sự biến đổi của các yếu tố môi trường bằng những phản ứng thích nghi về sinh lý, sinh thái và tập tính. Mặt khác, sinh vật chủ động làm cho môi trường biến đổi nhằm giảm thấp tác động bất lợi của môi trường; sinh vật cải tạo môi trường theo hướng
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links