Bài viết mới nhất

Bài viết nổi bật

Bài viết xem nhiều

Tìm kiếm nhanh

Các nguyên lý sinh thái học ứng dụng vào nghiên cứu môi trường (P1)

Các nguyên lý sinh thái học ứng dụng vào nghiên cứu môi trường (P1)
Rate this post

Nguyên lý sinh thái học chính là nguyên lý của sự sống diễn ra trong MTXQ. Vì vậy, việc nghiên cứu môi trường với mục đích nhằm bảo vệ, nâng cao chất lượng cũng như năng lực của môi trường sống hướng tới mục tiêu phát triển bền vững, thì một định hướng không thể tách rời là ứng dụng các nguyên lý sinh thái học.
1. Sự chuyển hoá vật chất trong HST
Trong HST luôn xẩy ra sự trao đổi vật chất và năng lượng trong nội bộ QXSV, giữa QXSV và MTXQ. Trong chu trình trao đổi vật chất, luôn có các nguyên tố hoá học từ
MTXQ tham gia tạo thành cơ thể sinh vật, đồng thời có một bộ phận của QXSV lại chuyển hoá vào MTXQ những chất vô cơ thông qua quá trình bài tiết và phân huỷ xác sinh vật.
Các thành phần của QXSV liên hệ với nhau bằng quan hệ dinh dưỡng, tạo nên sự chuyển hoá vật chất trong HST. Quan hệ dinh dưỡng của các loài trong QXSV được thực hiện bằng chuỗi và lưới thức ăn.
– Chuỗi thức ăn (Foodchain) được coi là một dãy bao gồm nhiều loài sinh vật, mỗi loài là một “mắt xích” thức ăn; một mắt xích thức ăn nào đó tiêu thụ mắt xích ở phía trước và nó lại bị mắt xích thức ăn phía sau tiêu thụ. Chuỗi thức ăn được bắt đầu bằng sinh vật tự dưỡng (cây xanh), rồi đến sinh vật tiêu thụ ở các bậc và cuối cùng là sinh vật phân huỷ. Sinh vật tiêu thụ bậc 1 là những động vật ăn thực vật, sử dụng sinh vật tự dưỡng làm thức ăn, nó có thể là ký sinh trùng sống ký sinh trên thực vật xanh, động vật ăn thực vật gồm hầu hết là côn trùng, chim ăn thực vật, thú gậm nhấm và móng guốc, các loại giáp xác cỡ nhỏ; thân mềm sống bằng thực vật nổi. Bậc 2 bao gồm động vật ãn thịt sử dụng sinh vật tiêu thụ bậc 1 làm thức ăn. Bậc 3 và bậc 4 có thể là sinh vật ăn thịt; cũng có thể là ký sinh trùng sống trên sinh vật tiêu thụ bậc 1 hoặc bậc 2, hoặc động vật ăn xác chết. Sinh vật phân huỷ là những vi sinh vật ăn xác chết và phân huỷ các chất hữu cơ thành vô cơ.
– Lưới thức ăn (Foodweb) là phức hợp các chuỗi thức ãn có quan hệ với nhau trong HST. Vì mỗi loài trong quần xã không phải chỉ liên hệ với một chuỗi thức ăn mà có thể với nhiều chuỗi thức ăn. Tất cả các chuỗi thức ăn trong QXSV hợp thành lưới thức ăn.
– Bậc dinh dưỡng (Trophic levels) bao gồm những mắt xích thức ăn thuộc một nhóm, sắp xếp theo các thành phần của chuỗi thức ăn như: Sinh vật tự dưỡng, sinh vật tiêu thụ bậc 1, bậc 2…
2. Sự chuyển hoá năng lượng trong HST và năng suất sinh học
a) Sự chuyển hoá năng lượng trong HST
Nhờ có sự chuyển hoá NLMT mà các HST mới có khả năng duy trì sự sống và phát triển khối lượng của hệ. Vì vậy trong HST luôn tồn tại dòng NLMT. Nhưng do đặc tính của sự chuyển hoá, mà dòng NLMT được phân làm hai dạng: dòng năng lượng trong HST và dòng năng lượng đi qua HST.
– Dòng năng lượng trong HST: Các HST ở cạn tồn tại và phát triển nhờ nguồn năng lượng vô tận của Mặt trời. Sự biến đổi của NLMT thành hoá năng trong quá trình quang hợp là điểm khởi đầu của dòng năng lượng trong các HST. NLMT chiếu xuống Trái đất bị phát tán trong sinh quyển, theo Hunbert, 1971, thì quá trình quang hợp của thực vật chỉ chiếm 0,8% NLMT chiếu xuống Trái đất.
Khi NLMT xâm nhập vào HST, nó biến đổi sang dạng hoá nãng nhờ quá trình quang hợp của sinh vật tự dưỡng, rồi từ hoá năng sang cơ nãng và nhiệt năng trong trao đổi
chất ớ tê bào của các nhóm sinh vật tiêu thụ, theo các quy luật về nhiệt động học. Những biến đổi xẩy ra liên tiếp như thế là chìa khoá thiết lập dòng nãng lượng của cơ thể sinh vật cũng như của HST.
– Dồmị năng lượng đi qua HST: Có thể nói thực vật là sinh vật duy nhất có khả năng sử dụng NLMT để làm nên nguồn thức ăn ban đầu và dưỡng khí o,. Đây là điểu kiện tối
cần thiết cho sự ra đời và phát triển hưng thịnh của mọi sự sống, trong đó có con người.
NLMT đi qua HST, thực hiện bới ba quá trình: đi vào HST bằng chuỗi thức ăn; một phần được tích luỹ lại trong HST dưới dạng nãng lượng hoá học ở nguyên liệu động và thực vật; một phần đi khỏi HST ớ dạng nhiệt hoặc sản phẩm thu hoạch, sản phám nguyên liệu. Tuy nhiên nhiều nhà nghiên cứu đã khẳng định rằng NLMT khi đi qua HST sẽ giảm dần từ bậc dinh dưỡng này đến bậc dinh dưỡng kế tiếp vì hai nguyên nhân: năng lượng mất đi giữa các bậc dinh dưỡng và năng lượng mất đi trong mỗi bậc dinh dưỡng.
Thực tế cho thấy thực vật, trừ một số rất ít các cây được gieo trồng trong điều kiện tối ưu có thế chuyển hoá NLMT trong quá trình quang hợp thành dạng hoá năng đạt 5 – 7%, còn đại bộ phận các HST nói chung và HST nông nghiệp nói riêng chỉ có thể chuyển hoá dược 1%. thậm chí tính trung bình của sản xuất Thế giới trên quy mô đại trà chỉ đạt 0,5%.
Một cách tổng quát dòng năng lượng sinh thái trong một bậc dinh dưỡng có thê mô tả theo công thức sau đây:

Với I là nãng lượng đầu vào, ND là năng lượng không tiêu hóa, R là nãng lượng dùng cho hoạt động cơ sớ (hô hấp, điểu hoà thân nhiệt, bài tiết…), E là năng lượng dùng cho hoạt động sống (chạy nhảy, đi lại, leo trèo…), G là năng lượng tăng trướng (sản sinh ra chất sống mới, tạo ra những yếu tô’ trong sinh sản như trứng, phôi, hạt…). Trong đó: G/l đạt trong khoảng từ 0,5% – 7% (Cây cối gieo trồng trong điều kiện tối ưu hay trong phòng thí nghiệm thì đạt 5% – 7%; quy mô đại trà trên Thế giới đạt khoảng 0,5%).
b) Năng suất sinh học của HST
Chu trình vật chất của HST có ba quá trình vận động cơ bản, đó là tạo thành, tích tụ và phân huỷ. Ba quá trình này quan hệ chặt chẽ với nhau và chính đặc tính của mối quan hệ này quyết định khả nãng của QXSV trong việc sản sinh ra chất sống, cũng như chiều hướng phát triển HST: giầu lên hay nghèo đi về mặt sản phẩm sinh học. Điều đó có quan hệ trực tiếp đến đời sống con người. Vì vậy để đánh giá khả nãng tạo ra chất sống của HST, người ta dùng khái niệm năng suất sinh học:
“Năng suất sinh học của ỉ 1ST lả khối lượng chất hữu cơ được sán sinh trong hệ, qua chu trình vật chất trong một khoảng thời gian nhất định và ở một không gian sống đã chò’.
Căn cứ vào chu trình vật chất trong HST, người ta chia nãng suất sinh học ra làm hai loại: năng suất sinh học sơ cấp và năng suất sinh học thứ cấp.
ĩ
– Năng suất sinh học sơ cấp (NSC) là khối lượng chất hữu cơ được sản sinh do thành phần sinh vật tự dưỡng trong HST thực hiện, tính bằng kg vật chất khô hoặc gam cacbon tồn trữ, hoặc số năng lượng tương đương theo calo trên một đơn vị diện tích hoặc thể tích trong một đơn vị thời gian. Ví dụ: NSC ở các HST đồng cỏ vùng ôn đới khoảng 600 g/m2 năm. NSC của các HST nước ngọt tuỳ thuộc vào mức độ dinh dưỡng của thuỷ vực nãng suất cao nhất khoảng 15g/m2ngày.
– Năng suất sinh học thứ cấp (NTC) là khối lượng chất hữu cơ được tạo ra và tồn trữ tính đến sinh vật phân huỷ. Thực tế khối lượng sinh vật phân huỷ quá nhỏ bé nên chỉ tính đến sinh vật tiêu thụ bậc cao.

© 2017 Quy hoạch bất động sản All Rights Reserved   

Theme Smartpress by Level9themes.