›
›

Bài giảng Khoa học môi trường - Chương 3: Hệ thống sinh thái - Lê Quốc Tuấn

pdf 34 trang hapham 1740
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Khoa học môi trường - Chương 3: Hệ thống sinh thái - Lê Quốc Tuấn", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfbai_giang_khoa_hoc_moi_truong_chuong_3_he_thong_sinh_thai_le.pdf

Nội dung text: Bài giảng Khoa học môi trường - Chương 3: Hệ thống sinh thái - Lê Quốc Tuấn

  1. Chương 3 HỆ THỐNG SINH THÁI TS. Lê QuốcTuấn Khoa Mơi trường và Tài nguyên Đạihọc Nơng Lâm TP. HCM
  2. Các khái niệm • Sinh vật cần một không gian sống trong một thờiđiểmnhấtđịnh • Mỗi sinh vật phụ thuộc và tương tác với các cấu thành “vô sinh”và“hữu sinh” trong môi trường • Môi trường cung cấp năng lượng, vật chất cho sinh vật đồng thời loại thải chất thải của sinh vật.
  3. Các khái niệm • Cấuthànhvôsinh – Bao gồm các yếu tố cơ bản của môi trường như: nước, không khí, Ca, carbonate, phosphate – Các yếu tố vật lý: đất, nhiệt độ, độ ẩm, gió, mưa, bức xạ mặt trời • Cấuthànhhữusinh – Bao gồm động vật, thực vật và vi sinh vật – Tương tác với nhau trong sự phụ thuộc về năng lượng
  4. Các khái niệm • Quần thể (population) – Các cá thể cùng một loài sống trong một vùng lãnh thổ • Quần xã (community) – Các quần thể khác nhau sống trong một vùng lãnh thổ • Hệ thống sinh thái (Eco-system) – Là hệ thống được hình thành từ sự tích hợp các yếu tố vô sinh và hữu sinh của môi trường
  5. Cấu trúc và chức năng hệ thống sinh thái (HTST) • Cấu trúc: – Mô tả sự sắp xếp, số lượng và thành phần loài, lịch sử sự sống cùng với các tính chất vật lý của môi trường • Chức năng: – Dòng năng lượng và vòng tuần hoàn vật chất
  6. Cấu thành hệ thống sinh thái • Nơi ở: – Đất, nước, không khí và một loạt các yếu tố vô sinh khác • Các yếu tố vô sinh: – Yếu tố khí hậu: bức xạ mặt trời, nhiệt độ, gió, mưa, dòng chảy – Yếu tố vật lý: ánh sáng, lửa, áp suất, địa từ trường – Yếu tố hóa học: độ chua, độ mặn, sự có sẵn của dinh dưỡng vô cơ cần cho thực vật
  7. Cấu thành hệ thống sinh thái • Các yếu tố hữu sinh: – Gồm tất cả các cá thể sống • Mối tương quan: – Ảnh hưởng: cạnh tranh, dung hòa, có lợi • Quần thể – Nhóm cá thể cùng một loài trong một không gian nhất định – Kích cỡ của quần thể được xác định qua khả năng sinh sản và khả năng thích ứng với môi trường
  8. Yếu tố điều chỉnh quần thể –Tính chất vật lý của môi trường –Thứcăn –Dịchbệnh –Sự ăn thịt –Sựcạnhtranh
  9. Cấu trúc hệ thống sinh thái • Hệ thống sinh thái được chia thành các phần như sau: –Sinh vật sản xuất –Sinh vật tiêu thụ –Sinh vật phân hủy
  10. Các tính chất cơ bản của hệ thống sinh thái 1. Là 1 đơn vị cấu trúc và chức năng của sinh thái học 2. Cấu trúc của một hệ thống sinh thái liên quan đến sự đa dạng thành phần loài. 3. Năng lượng duy trì HTST phụ thuộc vào độ phức tạp của cấu trúc. Cấu trúc càng phức tạp thì năng lượng duy trì càng giảm
  11. Cáctínhchất cơ bản của hệ thống sinh thái 4. Chức năng của HTST liên quan đến dòng năng lượng và tuần hoàn vật chất trong hệ thống đó. 5. HTST được hình thành từ đơn giản đến phức tạp 6. Tính bền vững của môi trường và năng lượng trong HTST là hạn chế, dễ bị phá vỡ 7. Sự thay đổi môi trường buộc quần thể phải thay đổi để thích ứng
  12. Vai trò của hệ thống sinh thái ™ Hấp thu năng lượng mặt trời, tạo sinh khối, cung cấp thức ăn, kiến tạo vật chất, cung cấp năng lượng từ sinh khối ™ Phânhủychấtthải ™ Tái sinh chất dinh dưỡng (Vd. Cố định nitrogen) ™ Tích lũy, làm sạch và phân phối nước ™ Tạo ra và bảo dưỡng đất ™ Kiểm soát côn trùng
  13. Vai trò của hệ thống sinh thái ™ Thư viện gen cho phát triển các giống mới ™ Thụ phấn cho cây trồng ™ Duy trì không khí để thở ™ Kiểm soát khí hậu ™ Có khả năng thay đổi vùng đệm và phục hồi hư hại từ thiên tai như lũ lụt, cháy rừng và thiên dịch ™ Tạo ra sự hài hòa trong vẽ đẹp tự nhiên
  14. Dòng năng lượng và năng suất sinh học trong hệ thống sinh thái
  15. Tương quan dinh dưỡng
  16. Mạng lưới thức ăn
  17. Số lượng và Sinh khối Bậc dinh dưỡng Tương quan số lượng trong chuỗi thức ăn
  18. Năng lượng trong chuỗi thức ăn Sinh vật Sinh vật Sinh vật Nguồn Sinh vật Sinh vật phân Tiêu thụ Tiêu thụ Tiêu thụ năng lượng SX hủy bậc 1 bậc 2 bậc 3 Dòng năng lượng trực tiếp
  19. Dòng năng lượng trong ASMT mạng lưới thức ăn Dưỡng chất SV sản xuất SV tiêu thụ (B1) HÔ HẤP Chất thải SV tiêu thụ (B2) Xác chết SV tiêu thụ (B3) SV phân hủy NHIỆT THẢI
  20. Năng lượng mặt trời Sinh vật sản xuất Năng lượng mất đi do sự phân hủy Sinh vật tiêu thụ (B1) Nhiệt từ Sinh vật phân các phản hủy thống sinh thái ứng hóa học Sinh vật tiêu thụ (B2) Sự phân phối năng lượng trong hệ Sinh vật tiêu thụ (B3)
  21. Năng Cấu thành vô sinh lượng Nhiệt ASMT CO2, NO3, PO4, H2O năng Nhiệt năng Nhiệt năng Nhiên liệu Sinh vật sản xuất hóa thạch Sinh vật phân hủy Thực vật Than, Dầu, Vi khuẩn, nấm khí Chất hữu cơ Hợp chất hữu cơ Nhiệt Nhiệt năng Sinh vật tiêu thụ năng Động vật Chất hữu cơ
  22. Động vật ăn thịt Động vật Động vật Sinh vật ăn cỏ ăn thịt B2 tiêu thụ B3 Sinh vật Sản xuất Động vật Sinh vật ăn thịt B1 tiêu thụ B2 Tháp sinh khối Sinh vật Động vật ăn cỏ tiêu thụ B1 Sinh vật Sản xuất Sinh vật Sản xuất Tháp năng lượng Tháp số lượng
  23. Dòng năng lượng trong hệ thống sinh thái Nhiệt Nhiệt Sinh vật Tiêu thụ Sinh vật SX Năng lượng Nhiệt Dinh dưỡng Dinh dưỡng vô cơ Sinh vật Phân hủy
  24. Các chu trình sinh địa hóa
  25. CHU TRÌNH NƯỚC TRONG TỰ NHIÊN
  26. Các con đường di chuyển của nước • Tất cả nước đến từ đại dương và cuối cùng trở lại đại dương là do: – Bốc hơi (Evapration) – Ngưng tụ (Condensation) – Mưa, tuyết rơi, lắng đọng (Precipitation) – Thoát hơi từ hoạt động của thực vật (Transpiration) – Chảy tràn bề mặt (Surface water runoff) – Dòng chảy ngầm (Groundwater flow)
  27. CHU TRÌNH CARBON TRONG TỰ NHIÊN CO trong khí quyển Đốt 2 cháy Hô hấp tế bào Quang hợp Động vật tiêu thụ bậc Gỗ và cao hơn nhiên liệu Động vật hóa thạch tiêu thụ bậc 1 Sinh vật phân hủy Xác bã
  28. CHU TRÌNH NITROGEN Nitrogen trong khí quyển Hoạt động núi lửa Sấm sét, mưa Tảo lục trong nước biển và đại dương Protein ĐV&TV Hấp thu Protein Phân và xác VSV phản nitrate hóa Cố định nitrate ĐV&TV chết đạm Phân vô Muối amôn Phân và xác cơ chết Nitrate VSV nitrate trong đất Lắng nền đáy
  29. Chu trình phosphorus trong tự nhiên QT nâng lên của Mưa địa tầng QT phong Thực vật hóa P từ đất Chảy tràn Phosphate trong nước P trong Lắng đọng đất Động vật Thấm qua nền đáy Tạo nền đáy Đá Vi sinh vật mới
  30. Sự phát triển và tiến hóa của hệ sinh thái
  31. DIỄN THẾ NGUYÊN SINH
  32. Thực Cây và cỏ Cây Bụi Cây Thân gỗ Cây thân vật nhỏ lâu năm xốp - thông gỗ cứng Thời gian DIỄN THẾ THỰC VẬT
  33. DIỄN THẾ THỨ SINH
  34. Xáo động Rừng cực đỉnh Cây Cỏ Cây nhỏ Cây bụi