Home / Trang Trại / Khái niệm sinh thái học trong mối quan hệ cơ thể & môi trường

Khái niệm sinh thái học trong mối quan hệ cơ thể & môi trường

/

Mỗi cá thể, quần thể sinh vật bất kỳ nào, kể cả con người đều sống dựa vào môi trường đặc trưng của mình, ngoài mối quan hệ tương tác đó ra sinh vật không thể tồn tại và phát triển được.

sinh thái học

Khi môi trường ổn định thì sinh vật sống ổn định, còn khi môi trường bị huỷ hoại thì sinh vật cũng bị ảnh hưởng theo. Thường trong mối quan hệ này khi môi trường biến đổi thì sinh vật sẽ đáp ứng lại bằng phản ứng thích nghi thông qua hoạt động của hệ thần kinh – thể dịch. Mặt khác, sinh vật còn làm biến đổi và cải tạo môi trường theo hướng có lợi cho sự tồn tại của mình. Sự thích nghi của sinh vật với môi trường ngày càng được hoàn thiện trong quá trình tiến hoá. Nếu sự biến đổi của các yếu tố môi trường vượt quá giới hạn thích nghi của sinh vật thì buộc chúng phải có những biến đổi về mặt cấu tạo, về chức năng hoạt động, về tập tính để phù hợp với điều kiện sống mới, nếu không thì sẽ bị diệt vong.

1. Ngoại cảnh hay thế giới bên ngoài

Ngoại cảnh là thiên nhiên, con người và những kết quả hoạt động của nó, tồn tại một cách khách quan như trời mây, non nước, thành quách, lăng tẩm.

2. Môi trường

Môi trường là một phần của ngoại cảnh. Nó bao gồm tất cả các yếu tố ở xung quanh sinh vật, có tác động trực tiếp hoặc tác động qua lại với sự tồn tại, sinh trưởng, phát triển và những hoạt động của sinh vật.

Môi trường là nơi sống của sinh vật, cho phép các sinh vật sinh trưởng và phát triển. Nơi sống của sinh vật có thể là một vùng đất hay một khoảng không gian, trong đó có các sinh vật khác sống xung quanh. Chẳng hạn, động vật do có khả năng di chuyển nên nơi sống của nó có thể là một vùng đất rộng lớn, còn đối với thực vật nơi sống thường nhỏ hẹp. Nhưng sinh vật sống ở môi trường nào sẽ có những đặc điểm thích nghi với môi trường ấy.

Đối với con người, môi trường còn chứa đựng nội dung rộng hơn. Theo định nghĩa của UNESCO bao gồm toàn bộ các hệ thống tự nhiên và các hệ thống do con người tạo ra, những cái hữu hình (đô thị, hồ chứa,…) và những cái vô hình (tập quán, nghệ thuật…), trong đó con người sống và bằng lao động của mình, họ khai thác các tài nguyên thiên nhiên và nhân tạo nhằm thoả mãn những nhu cầu của mình. Như vậy, môi trường sống đối với con người không chỉ là nơi tồn tại, sinh trưởng và phát triển cho một thực thể sinh vật là con người mà còn là “khung cảnh của cuộc sống, của lao động và sự nghỉ ngơi của con người”.

Căn cứ vào Luật Môi trường Quốc hội khoá DX kỳ họp thứ 4 (từ ngày 6 đến 30 tháng 12 năm 1993) thông qua thì “ Môi trường bao gồm các yếu tố tự nhiên và yếu tố vật chất nhân tạo quan hệ mật thiết với nhau bao quanh con người, có ảnh hưởng tới đời sống sản xuất, sự tồn tại, phát triển của con người và thiên nhiên”.

Ngoài ra một số nước trong đó có Trung Quốc gọi môi trường là hoàn cảnh. Môi trường sống là hoàn cảnh sống. Sinh vật không thể sống tách rời khỏi môi trường sống của mình.

Người ta chia môi trường thành hai loại: môi trường vô sinh và môi trường hữu sinh. Môi trường vô sinh bao gồm những yếu tố không sống, đơn thuần mang những tính chất vật lý, hóa học và khí hậu. Môi trường hữu sinh gồm các thực thể sống như động vật, thực vật và vi sinh vật.

Trong thiên nhiên người ta cũng phân biệt thành ba loại môi trường theo nội dung khác:

+ Môi trường đất gồm: các loại đất khác nhau trên đó có các sinh vật sinh sống.

+ Môi trường nước gồm: nước mặn (biển, hồ nước mặn), nước lợ (nước vùng cửa sông, ven biển), nước ngọt (nước hồ, ao, sông, suối).

+ Môi trường khí: gồm các lớp khí quyển bao quanh Trái Đất.

Môi trường hay nói đúng hơn là các yếu tố của môi trường thường xuyên biến động, lúc nắng, lúc mưa, lúc nóng, lúc lạnh đã có tác dụng quyết định đến sự biến đổi của thể sống và thể không sống. 

Mặt khác, hoạt động của con người cũng tác động rất mạnh đến các quá trình tự nhiên: làm tăng hiệu ứng nhà kính, chọc thủng tầng ôzôn, cạo trọc phần lớn độ che phủ rừng trên Trái Đất.

Như vậy, môi trường trên hành tinh là thể thống nhất nhưng luôn biến động trong suốt quá trình tiến hoá, sự ổn định chỉ là tương đối. Do vậy sinh giới tồn tại trên hành tinh này đã trải qua những thử thách ghê gớm: nhiều nhóm loài đã tuyệt diệt, những nhóm loài nào chịu được các biến cố xảy ra bằng cách thay đổi hình dạng, cấu tạo, tập tính và thích nghi cao hơn mới có thể tồn tại và phát triển được.

3. Sinh cảnh

Sinh cảnh là một phần của môi trường vật lý mà ở đó có sự thống nhất của các yếu tố cao hơn so với môi trường tác động lên đời sống của sinh vật.

4. Hệ đệm hay hệ chuyển tiếp

Hệ đệm là mức chia nhỏ của hệ sinh thái, mang tính chuyển tiếp từ một hệ này sang một hệ khác do phụ thuộc vào các yếu tố địa lý như địa hình, chế độ khí hậu thuỷ văn. Do vị trí giáp ranh nên không gian của hệ đệm thường nhỏ hơn hệ chính, số lượng loài sinh vật thấp nhưng đa dạng sinh học lại cao hơn so với hệ chính.

5. Các yếu tố môi trường và các yếu tố sinh thái

Các yếu tố môi trường là các thực thể hay hiện tượng tự nhiên cấu trúc nên môi trường. Khi các yếu tố này tác động lên đời sống của sinh vật mà sinh vật phản ứng lại một cách thích nghi thì chúng được gọi là các yếu tố sinh thái.

Tuỳ theo nguồn gốc và ảnh hưởng của nó đối với đời sống sinh vật mà các yếu tố môi trường được chia thành các loại như sau:

– Các yếu tố vô sinh như muối, dinh dưỡng, nước, nhiệt độ, lượng mưa.

– Các yếu tố hữu sinh như vật ký sinh, vật dữ (vật ăn thịt) con mồi, mầm bệnh trong đó có cả con người và tác động của con người.

– Theo ảnh hưởng của tác động thì các yếu tố sinh thái được chia thành các yếu tố phụ thuộc và không phụ thuộc mật độ.

– Yếu tố không phụ thuộc mật độ là yếu tố khi tác động lên sinh vật thì ảnh hưởng của nó không phụ thuộc vào mật độ của quần thể bị tác động. Thường các yếu tố vô sinh là những yếu tố không phụ thuộc vào mật độ.

– Yếu tố phụ thuộc mật độ là yếu tố khi tác động đến sinh vật thì ảnh hưởng của nó phụ thuộc vào mật độ quần thể chịu tác động. Chẳng hạn, đối với một loại dịch bệnh nào đó thì ảnh hưởng của nó đối với những nơi thưa dân kém hơn so với nơi đông dân. Thường các yếu tố hữu sinh là những yếu tố phụ thuộc mật độ.

– Khi các yếu tố của môi trường tác động đến đời sống của cá thể, quần thể, quần xã thì tác động một cách đồng thời, dưới dạng một tổ hợp. Chính vì vậy các cá thể, quần thể, quần xã sẽ cùng một lúc phải phản ứng với tổ hợp của các yếu tố môi trường.

Mỗi yếu tố của môi trường khi tác động đến sinh vật được thể hiện qua:

– Bản chất của yếu tố đó.

– Cường độ hay liều lượng tác động (cao hay thấp, nhiều hay ít).

– Phương thức tác động: liên tục hay gián đoạn, chu kỳ tác động (mau hay thưa).

Chính vì vậy, sự phản ứng của sinh vật đối với mỗi tác động hay tổ hợp tác động của các yếu tố môi trường cũng rất đa dạng, phong phú nhưng rất chính xác và có hiệu quả. Trong sinh thái học liên quan tới tác động của các yếu tố môi trường.

5.1. Quy luật tác động tổng hợp của các yếu tố sinh thái

Môi trường bao gồm nhiều nhân tố sinh thái luôn có tác động qua lại, sự biến đổi của một yếu tố sinh thái này có thể dẫn tới sự thay đổi về lượng và có khi về chất của nhân tố sinh thái khác và sinh vật chịu ảnh hưởng của các thay đổi đó. Tất cả các yếu tố đều gắn bó chặt chẽ với nhau tạo thành tổ hợp sinh thái.

Ví dụ: khi cường độ ánh sáng thay đổi thì độ ẩm không khí và đất cũng thay đổi theo, hoạt động phân hủy của sinh vật sống trong đất cũng bị ảnh hưởng, từ đó ảnh hưởng đến hoạt động dinh dưỡng khoáng của thực vật

Mỗi yếu tố sinh thái chỉ có thể tác động hoàn toàn lên đời sống của sinh vật khi mà các yếu tố khác cũng ở trong điều kiện thích hợp.

Ví dụ: đất có đủ muối khoáng nhưng cây chỉ có thể lấy được muối khoáng đó một cách thuận lợi khi độ ẩm của đất thích hợp.

5.2. Quy luật giới hạn sinh thái

Sự tồn tại của sinh vật phụ thuộc nhiều vào cường độ tác động của các nhân tố sinh thái. Cường độ tác động tăng hay giảm, vượt ra ngoài giới hạn thích hợp của cơ thể sẽ làm giảm khả năng sống của sinh vật. Khi cường độ tác động tăng hơn ngưỡng các chất hoặc xuống thấp hơn ngưỡng thấp nhất so với khả năng chịu đựng của cơ thể thì sinh vật không thể tồn tại.

Giới hạn cường độ của một yếu tố sinh thái mà ở đó cơ thể chịu đựng được gọi là giới hạn sinh thái của sinh vật đó hay giới hạn của sự chống chịu.

Từ định luật này có thể rút ra các hệ quả sau:

– Các sinh vật có thể có phạm vi chống chịu rộng đối với một yếu tố này nhưng lại có phạm vi chống chịu hẹp đối với yếu tố kia.

– Các sinh vật có phạm vi chống chịu lớn đối với tất cả mọi yếu tố thường phân bố rộng.

– Nếu có một yếu tố sinh thái nào đó không thích hợp cho loài thì phạm vi chống chịu đối với các yếu tố sinh thái khác có thể bị thu hẹp.

– Giới hạn chống chịu của loài đang sinh sản, của hạt, trứng, bào thai, mầm, ấu trùng là hẹp hơn.

– Quy luật tác động không đồng đều của các yếu tố sinh thái lên chức phận của cơ thể sống.

Các yếu tố sinh thái có ảnh hưởng khác nhau lên các chức phận của cơ thể sống, có yếu tố cực thuận đối với quá trình này nhưng lại có hại hoặc nguy hiểm cho quá trình khác

Ví dụ: khi nhiệt độ của không khí tăng lên đến 40 – 45°C thì sẽ làm tăng các quá trình trao đổi chất ở động vật máu lạnh, nhưng lại kìm hãm sự di động.

Nhiều loài sinh vật trong các giai đoạn sống từ khi còn non đến khi trưởng thành có những yêu cầu về yếu tố sinh thái khác nhau, nếu không được thoả mãn những yêu cầu đó thì chúng sẽ chết. Chính vì vậy, các sinh vật thường phải di chuyển chỗ ở trong từng giai đoạn sống để thoả mãn các yếu tố sinh thái.

Ví dụ: Tôm he, ở giai đoạn ấu trùng chúng sống ở ngoài biển khơi (cách bờ biển 10-12km) sau đó chúng di cư dần vào cửa sông để đến khi cơ thể chuyển sang giai đoạn sau ấu trùng thì sống ở nơi nước lợ có độ mặn thấp. Khi sang giai đoạn tôm trưởng thành thì chúng lại di cư ra biển.

5.3. Quy luật tác động qua lại giữa sinh vật và môi trường

Trong mối quan hệ qua lại này, không những môi trường tác động lên sinh vật mà sinh vật cũng ảnh hưởng đến các yếu tố của môi trường và cơ thể làm thay đổi tính chất của các yếu tố đó.

Ví dụ: Trồng rừng có tác dụng cải tạo môi trường tự nhiên. Tán rừng che phủ mất đất làm tăng độ ẩm không khí và đất. Trong đất xuất hiện nhiều sinh vật sống trong đó. Các sinh vật này sẽ làm tăng cường hoạt động phân huỷ mùn bã hữu cơ từ thảm rừng, làm cho đất rừng màu mỡ, tơi xốp, đất không bị xói mòn và có khả năng giữ nước. Như vậy rừng có tác dụng thay đổi khí hậu, đất, nước…

6. Nơi sống và ở sinh thái

Nơi sống là không gian cư trú của sinh vật hoặc là không gian mà ở đó thường hay gặp sinh vật. Ổ sinh thái là một khái niệm trừu tượng, G.E Flutchinson đã định nghĩa “. là một không gian sinh thái (hay siêu không gian) mà ở đấy những điều kiện môi trường quy định sự tồn tại và phát triển lâu dài không hạn định của cá thể, loài”.

Thường sinh vật sống trong ổ sinh thái nào thì phản ánh đặc tính của ổ sinh thái đó thông qua những dấu hiệu về hình thái của mình.Ví dụ: chim ăn hạt có mỏ ngắn và rộng, chim hút mật có mỏ dài mảnh, còn chim ăn thịt có mỏ quặp, khỏe.

7. Tương đồng sinh thái

Những loài cùng chiếm một ổ sinh thái hay những ổ sinh thái khác nhau được gọi là những loài “tương đồng” sinh thái hay “tương lượng” sinh thái. Những ổ sinh thái chức năng tương đối đều chứa những nhóm sinh vật thuộc hệ động, thực vật xác định. Ví dụ: Kanguru lớn ở Australia là những loài tương đồng sinh thái với bò rừng (Bison- bison) và sơn dương (Antilope) của Bắc Mỹ.

8. Không gian và thời gian như những yếu tố sinh thái

8.1. Không gian

Không gian là nơi sinh sống của các loài sinh vật, đồng thời là kho dự trữ mọi thứ thiết yếu cho nhu cầu cuộc sống của muôn loài, là nơi biến đổi của vật chất thành dạng thuận lợi cho việc sử dụng của sinh vật. Do vậy, “không gian” đã chứa đựng trong nó những cái cần thiết cho đời sống của sinh vật.

Trong không gian mọi yếu tố sinh thái, mọi nguồn sống được sắp xếp theo đặc tính của chúng, từ đó dẫn đến sự phân bố của các loài. Thực vật cần ánh sáng để quang hợp, do đó buộc phải phân tầng để chia sẻ nguồn bức xạ, rễ phải phát triển ở dạng nào đó để có thể kiếm được nước và muối khoáng. Như vậy, ngoài những thích nghi về hình thái, về cấu tạo cơ thể về hoạt động sinh lý thì các loài thực vật còn phải chia sẻ, cạnh tranh nhau về không gian. Chẳng hạn trên các savan, các cây gỗ sống rất thưa nên thỏa sức vươn cành, xòe tán để tiếp nhận ánh sáng. Còn ở rừng nhiệt đới xích đạo, cây cối phải vươn cao, tán bị khép lại do các cây ưa sáng chen chúc nhau trong một không gian hẹp.

Đối với các loài động vật, nhất là chim và các loài động vật bậc cao, tính lãnh thổ đã quy định cho chúng những không gian xác định mà ở đó có đủ điều kiện để duy trì sự tồn tại và phát triển của chúng một cách ổn định.

8.2. Thời gian

Thời gian không chỉ nói nên độ dài của đời sống đối với mỗi cơ thể, quần thể, quần xã và hệ sinh thái mà còn là điều kiện cần và đủ để có thể tích luỹ các yếu tố của môi trường, hoàn thành các pha, các giai đoạn phát triển của mình, đồng thời góp nhặt mọi “kinh nghiệm” và “vốn sống” để phản ứng lại với những biến đổi của môi trường. Vì vậy, thời gian đã trở thành yếu tố “vật chất” đối với đời sống của sinh vật.

Đối với sinh vật biến nhiệt, tổng nhiệt độ ngày gần như một hằng số, do đó số ngày là yếu tố quyết định để sinh vật hoàn thành một giai đoạn hay toàn bộ đời sống của mình. Chẳng hạn tổng nhiệt độ ngày cần cho sự phát triển của trứng cá hồi là 41°C ngày, nếu nhiệt độ hữu hiệu là 5°C thì lượng thời gian cần cho trứng nở tương ứng là 82 ngày.

Các sinh vật chỉ có thể sinh sản lần đầu ở những kích thích và tuổi xác định. Đa số các loài, nhất là đối với động vật bậc cao sự ngừng sinh trưởng hay ngừng sinh sản thường cũng rơi vào những thời điểm xác định của đời sống.

Một khi có sự chuyển pha, chuyển giao đoạn phát triển đòi hỏi một lượng thời gian cần thiết, đủ cho sinh vật tích lũy vật chất để có thể chuyển đổi về mặt số hoặc về mặt chất lượng phù hợp với sự chuyển các pha hay các giai đoạn của đời sống.Vì thế, nói đến thời gian là nói đến khái niệm tổng hợp “sinh trưởng- thời gian” của sinh vật.

Không những thế thời gian còn khắc sâu trong đời sống của sinh vật những dấu ấn của mình. Đó là những nhịp điệu thời gian trong đời sống hay còn gọi là “nhịp điệu sinh học” hoặc “chu kỳ sinh học”. Chu kỳ sinh học ngày đêm được biểu hiện trong đời sống của tất cả các loài. Ở những sinh vật hoạt động ban ngày thì các quá trình sinh lý diễn ra mạnh mẽ vào ban ngày, còn ở ban đêm chúng ở vào trạng thái bị ức chế và ngược lại. Chẳng hạn con dơi ban ngày treo mình dưới các mỏm đá trong các hang động hay dưới các cành cây, nhưng sâm sẩm tối thì hoạt động rất sôi động. Một số loài hoa như hoa nhài, hoa quỳnh, mười giờ… đều nở vào thời điểm xác định liên quan đến nhiệt độ, độ ẩm và sự chiếu sáng. Các quá trình hoạt động của con người cũng bị chi phối bởi chu kỳ ngày đêm, vì thế nếu con người hoạt động không tuân theo quy định đó sẽ gây trạng thái mệt mỏi.

Ngoài ra, chu kỳ thuỷ triều cũng được diễn ra một cách đều đặn, tạo nên nhịp điệu sống rất tinh tế đối với sinh vật sống ở vùng thuỷ triều. Chu kỳ mùa, chu kỳ nhiều năm cũng tạo nên những nhịp điệu sinh học tương tự như ngủ đông, ngủ hè, di cư theo mùa của các loài chim, thú. Chẳng hạn, chim làm tổ và đẻ trứng nhiều nhất vào tháng 3,4, rụng lông chủ yếu vào tháng 7,8 hàng năm. Ở thực vật sự hình thành hạt và rụng lá thường vào mùa thu.

This div height required for enabling the sticky sidebar
error: Content is protected !!
Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views : Ad Clicks : Ad Views :