Đang tải... (xem toàn văn)
SINH THAÙI HOÏC QUAÀN THEÅQUAÀN XAÕ Sinhtháihọccáthể(Autoecology):Nghiêncứumốiquanhệcủamộtcácthểcủalòaiđốivớimôitrường, chủyếulàhìnhtháilòai. Sinhtháihọcquầnthể(Population ecology):Nghiêncứuvềcấutrúcvàsựbiếnđộngsốlượngcủamộtnhómcáthểthuộcmộtlòainhấtđịnhcùngsốngchungvớinhauởmộtvùnglãnhthổ, theomộtsinhcảnhđịalý. Mốiquanhệsinhtháigiữacáccáthểtrongnộibộquầnthể, sựbiếnđộngvềsốlượngtrongquầnthểdướitácđộngcủađiềukiệnmôitrường. Sinhtháihọcquầnxã(Synecology):Nghiêncứumốiquanhệsinhtháigiữacáccáthểkháclòaivàsựhìnhthànhnhữngmốiquanhệsinhtháiđó.
SINH THÁI HỌC QUẦN THỂ QUẦN XÃ Sinh thái học cá thể (Autoecology): Nghiên cứu mối quan hệ thể lòai mơi trường, chủ yếu hình thái lòai Sinh thái học quần thể (Population ecology): Nghiên cứu cấu trúc biến động số lượng nhóm cá thể thuộc lòai định sống chung với vùng lãnh thổ, theo sinh cảnh địa lý Mối quan hệ sinh thái cá thể nội quần thể, biến động số lượng quần thể tác động điều kiện mơi trường Sinh thái học quần xã (Synecology): Nghiên cứu mối quan hệ sinh thái cá thể khác lòai hình thành mối quan hệ sinh thái • Nội dung nghiên cứu sinh thái quần xã gồm khía cạnh: • 1) Về hình thái: Cấu trúc quần xã đặc điểm thành phần lòai, đặc trưng quần xã, mối quan hệ quần thể quần xã • 2) Chức năng: Mơ tả diễn quần xã, Sự chuyển hóa vật chất lượng quần xã, quần xã với điều kiện mơi trường • I Nhòp điệu sinh học •- Trái Đất tự quay quanh gây nhòp điệu ngày đêm sinh vật •- Trái Đất quay quanh Mặt Trời gây nhòp điệu mùa năm •- Sự thay đổi điều kiện vật lý ngoại cảnh không biến thiên tuần hoàn theo ngày đêm năm mà theo giáp (T, Sữu,…12 năm) chu kỳ dài (Sự theo dõi chưa đầy đủ chu kỳ ngắn hạn) •- Một số tượng theo dõi đầy đủ kể quang chu kỳ, giao động số lượng quần thể, nhòp điệu dinh dưỡng •1.1 Quang chu kỳ •- Một tín hiệu đáng tin cậy mà theo sinh vật vùng ôn đới điều chỉnh thời gian hoạt động độ dài ngày hay gọi quang chu kỳ •- Khác với phần lớn yếu tố khác, độ dài ngày thời điểm năm đòa điểm đònh thay đổi •- Các sinh vật “tính toán” thời gian năm vó độ đòa phương •- Tại Winnipeg (Canada) quang chu kỳ tối đa 16,5 (tháng 6) tối thiểu (cuối tháng 12) Tại Maiami (Florida) 13,5 10,5 •- Quang chu kỳ “Rơle” thời gian điều khiển: Sự phát triển hoa nhiều cây, điều khiển thay đổi lông hay tích lũy mỡ, di cư sinh sản chim động vật có vú, điều khiển diapause (đình dục) côn trùng •- Độ dài ngày tác động qua thụ quan cảm giác mắt động vật qua sắc tố chuyển hóa Các thụ quan lại kích thích hoạt động hoccmon men tạo phản ứng sinh lí, phản ứng tập tính Chưa rõ tổ hợp trình tự đo thời gian •- Thực vật bậc cao động vật khác hình thái, tính quang chu kỳ chúng giống •+ Ở số côn trùng, vào đầu mùa hè, hoocmon hạch thần kinh tác động lên trứng rơi vào trạng thái nghỉ (diapause), mùa xuân năm sau trứng nở ấu trùng •+ Nốt sần họ Đậu quang chu kỳ điều khiển cách tác động qua thực vật •- Có hai giả thuyết đồng hồ sinh học: • +Đo thời gian nội sinh - Đồng hồ cấu trúc bên có khả đo thời gian không cần tín hiệu bên • • -Ví dụ:Nhốt sóc bay hay chuột vào bóng tối hoàn toàn, có chu kỳ hoạt động theo ngày đêm (ngày ngủ, đêm kiếm ăn) Chu kỳ có xê dòch Những nhòp điệu phát từ tảo đến người • + Đồng hồ sinh học bên hoạt động theo tín hiệu từ bên • - Ví dụ: Sự di chuyển theo chiều thẳng đứng sinh vật phù du hoàn toàn phụ thuộc vào yếu tố bên • -Theo Brown, sinh vật cảm nhận giao động ngày đêm từ trường Trái Đất chúng điều hòa sinh lý theo nguồn thông tin (E.P.Odum, 1978) •1.2 Dao động số lượng quần thể theo chu kỳ •- Đó tăng giảm số lượng quần thể sau vài năm lần thể động vật có vú, chim, côn trùng, cá thực vật phân bố vùng phía Bắc •- Động vật có vú thường chu kỳ 9-10 năm 3-4 năm: Thỏ mèo rừng châu Mỹ trung bình 9,6 năm lại có cực đại Chuột Lemmus 3-4 năm lại có cực đại Cú trắng cáo Alopex có chu kỳ 3-4 năm, số lượng chuột giảm số lượng cú trắng thiếu thức ăn nên giảm theo •- Côn trùng ăn rừng Châu Âu 7,8-8,8 năm có cực đại •- Cào cào di cư (Locuste migratoria) vùng phụ châu Á di cư sang vùng cổ Hi Lạp - La Mã, tràn sang vùng trồng, ăn trụi hết tất gặp đường di cư Người ta theo dõi từ năm 1695 đến 1895 khoảng 40 năm có cực đại •- Chim ăn hạt rừng thông biến đổi số lượng theo chu kỳ phụ thuộc vào suất hạt rừng •- Giải thích tượng dao động số lượng quần thể theo chu kỳ có giả thuyết sau: • +Thuyết khí tượng: Do chu kỳ hoạt động Mặt Trời (có vết đen) nguyên nhân biến đổi chủ yếu thời tiết Nhưng thực người ta không thấy chu kỳ khí hậu • +Thuyết ngẫu nhiên: Do biến đổi ngẫu nhiên tổ hợp điều kiện hữu sinh vô sinh môi trường • +Chuyển dòch cân thần kinh: Ở động vật có xương sống bậc cao dư thừa số lượng cá thể xuất gia tăng hoạt động tuyến thận, ảnh hưởng đến tiềm lực sinh sản, khả chống bệnh tật •- Giải thích nguyên nhân bậc hệ sinh thái bậc quần thể •- Khi quần thể động vật phát triển mạnh chất lượng thức ăn (cỏ) giảm số lượng giảm Vì số lượng động vật giảm nguyên nhân gây phục hồi thực vật để dẫn đến cực đỉnh (E.P.Odum, 1978) •1.3 Dao động chất dinh dưỡng biển ôn đới •- Vào mùa đông, nhiệt độ lạnh hạn chế phát triển sinh vật nên hàm lượng chất dinh dưỡng nước T.thái cao •- Qua mùa xuân nhiệt độ tăng, thực vật phát triển, hàm lượng chất dinh dưỡng giảm thực vật đạt đỉnh cao •- Qua mùa hè hàm lượng chất dinh dưỡng giảm nên T.vật giảm theo •- Sang mùa thu hàm lượng chất dinh dưỡng lại tăng thực vật tăng không đỉnh mùa xuân (Nguyễn Văn Tun, 1998) • II.Quần thể(population): Còn gọi chủng quần • 1.Khái niệm chung • - Quần thể tập hợp thể loài sống sinh môi đònh thời điểm đònh • - Trong quần thể sinh vật sống riêng lẻ hay sống thành đàn Quần thể người sống thành gia đình hay tập đoàn Trong quần thể sinh vật (kể người) có cá thể trẻ cá thể già Chúng tạo nên thành phần tuổi quần thể Lê Văn Khoa, 2004 Lê Huy Bá, 2005 Lê Huy Bá, 2005 Chu trình carbon • Thực vật xanh hấp thụ CO2 khí hay CO32- hòa tan nướcđể quang hợp thành chất hữu • Thơng qua mạng lưới thức ăn, carbon hữu chuyển sang thể động vật người • Nhờ Vi sinh vật phân giải, biến carbon hữu thành dạng C hợp chất (HC) bán phân giảI, HC trung gian, HCmùn, HC khơng đạm cuốI thành CO2 (và H2O) CO2 lại vào khơng khí hay hòa tan vào dung dịch để thực vật sử dụng Lê Văn Khoa, 2004 Lê Huy Bá, 2005 Chu trình lưu hùynh • - Lưu hùynh tự nhiên có nguồn gốc từ núi lửa phun trào, trầm tích biển khóang chất chứa pyrid (FeS2, FeS2n,CuFeS2) • S tồn tạI tự nhiên dạng đơn chất số hợp chất H2S, SO2, SO3, SO42- • Thực vật hấp thu S (qua rễ) dạng (NH4)2SO4 để tổng hợp acit amin Xistrin, Xistein, Ruthionin Các động vật khác tích lũy S thơng qua lướI thức ăn S trả lại cho đất thơng qua vi sinh vật phân hủy Lê Huy Bá, 2005 Lê Huy Bá, 2005 Chu trình Phospho • P tự nhiên có nguồn: Xác bã hữu ( động vật, ngườI, chất hữu phân hủy) vật chất vơ (trầm tích apatit, muối) • P thực vật (rễ) vi sinh vật hấp thu thơng qua lưới thức ăn để cung cấp cho bậc dinh dưỡng cao trả lạI cho đất qua phân hủy vi sinh vật Lê Văn Khoa, 2004 Lê Huy Bá, 2005 Chu trình ngun tố kim loại • • • • • • • • • • • Có nhóm ngun tố kim loại: - Đa lượng: K, Na, Ca, Mg, (Fe) - Vi lượng: B, Zn, Cu, Mn, Mo, (Fe, Cl, F, I) - Có nguồn gốc từ q trình phong hóa đá mẹ mơi trường đất - Hiện diện trạng thái ion dung dịch đất hay bề mặt hạt keo đất - Thực vật hấp thu ngun tố dạng trao đổi ion => chứa lá, thân, hoa, quả, hạt - Động vật hấp thu qua chuổi thức ăn - Các ngun tố trả lại cho đất qua bã sinh vật chất thải=> vòng tuần hồn tiếp tục - Có thể bị hao hụt do: (1) Chúng bị rửa trơi theo chiều sâu xuống tầng nước ngầm trơi theo nước mặt biển => lượng lớn ? (2) Sử dụng tồn sinh khối xanh (lá, thân, rể, hoa, ), đốt rừng… Các tài liệu tham khảo cho chương 4,5 • Lê Huy Bá , 2005 Sinh thái mơi trường học NXB ĐHQG TP HCM • Lê Văn Khoa, 2004 Khoa học mơi trường NXB Giáo dục Hà Nội • Nguyễn văn Tun, 1998 Sinh thái mơi trường NXB Giáo dục Hà Nội • Vũ Trung Tạng, 2000 Cơ sở sinh thái học NXB Giáo dục • Trần Kiên, Hồng Đức Nhuận, Mai Sỹ Tuấn, 1990 Sinh th học mơi trường NXB Giáo dục ... yếu tố vơ sinh tương đối đồng • - Quần thể sinh thái thường ổn định so với quần thể địa lý quần thể sinh thái thường khác biệt cách tương đối • - Mỗi quần thể mang đặc tính sinh lý, sinh thái định... nghiên cứu sinh thái quần xã gồm khía cạnh: • 1) Về hình thái: Cấu trúc quần xã đặc điểm thành phần lòai, đặc trưng quần xã, mối quan hệ quần thể quần xã • 2) Chức năng: Mơ tả diễn quần xã, Sự chuyển... - Khả sinh đẻ, tử vong • Như vậy, khác biệt hai quần thể địa lý nhiều sai khác điều kiện sống chúng lớn trao đổi cá thể chúng • - Quần thể sinh thái : Quần thể sinh thái tập hợp gồm cá thể lồi