Tài liệu Tài liệu sinh thái học

WRU SINH THÁI HỌC TS. Nguyễn Thị Kim Cúc Bộ môn: Quản lý Tài nguyên Thiên nhiên Khoa Kỹ thuật Tài nguyên nước WRU Các nội dung chính của môn học  Môi trường và các nhân tố sinh thái  Quần thể sinh vật  Quần xã sinh vật  Hệ sinh thái  Các khu sinh học  Đa dạng sinh học và tuyệt chủng  Dân số, tài nguyên và môi trường Đánh giá: Điểm quá trình: 20% Điểm thi kết thúc: 80% (Thi Trắc nghiệm) WRU Tài liệu tham khảo chính: 1. Ecology – concepts and application. Manuel C. Molles, 2002 (Sinh thái học- Khái niệm và ứng dụng tập 1, 2 (lưu hành nội bộ). Trường Đại học Thủy lợi, Bộ môn Quản lý Tài nguyên Thiên nhiên) 2. Cơ sở Sinh thái học. Vũ Trung Tạng, tháng 4 năm 2008 Nhà xuất bản Giáo dục WRU Sinh thái học là một khoa học cơ bản trong sinh vật học, nghiên cứu các mối quan hệ của sinh vật với sinh vật và sinh vật với môi trường ở mọi mức tổ chức, từ cá thể, quần thể đến quần xã sinh vật và hệ sinh thái (Vũ Trung Tạng, 2008). WRU SƠ LƯỢC LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN SINH THÁI HỌC • Thuật ngữ “Sinh thái học”- ecology - nhà sinh vật học người Đức Ernst Heckel - 1869. Thuật ngữ này có nguồn gốc (tiếng Hy Lạp), trong đó Oikos là nhà, nơi ở và dùng nó để xác định khoa học về mối quan hệ tương hỗ giữa sinh vật và môi trường. • Những hiểu biết về sinh thái học xuất hiện rất sớm, ngay từ khi con người ra đời, song sinh thái học trở thành một khoa học thực sự chỉ trong khoảng hơn 100 năm qua. • Sinh thái học là ngành khoa học non trẻ -> quản lý nguồn tài nguyên thiên nhiên WRU + Sinh thái học tập trung sự chú ý vào lịch sử đời sống của các loài động vật, thực vật và vi sinh vật ->Sinh thái học cá thể (autoecology). + Đến cuối thế kỷ XIX, nghiên cứu về cấu trúc và hoạt động chức năng của các bậc tổ chức cao hơn như quần xã sinh vật và hệ sinh thái -> Tổng sinh thái (synecology). WRU Những thuật ngữ , các cấp độ tổ chức của sinh thái học  Cá thể - Individual  Quần thể - Population: Quần thể là một nhóm cá thể của một loài (hay dưới loài) khác nhau về giới tính, về tuổi và về kích thước, phân bố trong vùng không gian nhất định (vùng phân bố của loài), chúng có khả năng giao phối tự do với nhau để sản sinh ra thế hệ mới. WRU  Quần xã – Community: quần xã sinh vật là tổ hợp các quần thể khác loài với những mối tương tác giữa chúng, sống trong một vùng địa lý xác định (hay sinh cảnh) hay tổ hợp các loài mà chức năng sinh thái và sự biến động của chúng đều diễn ra trong mối quan hệ phụ thuộc lẫn nhau (Putman, 1994) WRU  Hệ sinh thái – Ecosystem: là một tổ hợp của một quần xã sinh vật với môi trường vật lý mà quần xã đó tồn tại, trong đó các sinh vật tương tác với nhau và với môi trường để tạo nên chu trình vật chất và sự chuyển hoá năng lượng. Hệ sinh thái lại trở thành một bộ phận cấu trúc của một hệ sinh thái duy nhất toàn cầu hay còn gọi là sinh quyển  Các khu sinh học (hệ sinh thái lớn) – Biome  Sinh quyển - Biosphere WRU ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU CỦA SINH THÁI HỌC • Đối tượng của sinh thái học là tất cả các mối quan hệ giữa sinh vật với môi trường, hay cụ thể hơn, nghiên cứu sinh học của một nhóm cá thể và các quá trình chức năng xảy ra ngay trong môi trường của nó. • Theo từ điển Websstere “Đối tượng của sinh thái học đó là tất cả các mối quan hệ giữa cơ thể sinh vật với môi trường”, ta cũng có thể dùng khái niệm mở rộng “sinh học môi trường” (Environmental Biology). • Như vậy, hệ sinh thái (ecosystem) là đối tượng nghiên cứu của sinh thái học (E.P.Odum, 1983). WRU PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CỦA SINH THÁI HỌC Thế giới tự nhiên, quần thể động/thực vật Nghiên cứu ngoài thực địa, quan sát Phân tích thống kê giả thiết, giải thích Giả thiết, lập thí nghiệm Phân tích thống kê, giải thích Kết luận áp luận cho thế giới tự nhiên Mô hình toán Kết luận toán học, giải thích WRU a. Nghiên cứu thực nghiệm: Tiến hành trong phòng thí nghiệm hay bán tự nhiên nhằm tìm hiểu các chỉ số hoạt động chức năng của cơ thể hay tập tính của sinh vật dưới tác động của một hay một số yếu tố môi trường biệt lập. b. Nghiên cứu thực địa (hay ngoài trời) là những quan sát ghi chép, đo đạc, thu mẫu… Những khảo sát này được chính xác hoá bằng phương pháp thống kê. Kết quả của 2 phương pháp nghiên cứu trên là cơ sở cho phương pháp mô phỏng hay mô hình hoá, dựa trên toán học và thông tin được xử lý trên máy tính. WRU Nghiên cứu lý thuyết Thí nghiệm kiểm tra mức độ ảnh hưởng của món quà hấp dẫn giao phối và cơ hội giao phối của những con đực Panorpa latipenis Thực địa Khám phá tán lá rừng mưa WRU Ý NGHĨA VÀ ỨNG DỤNG CỦA SINH THÁI HỌC Ý nghĩa - Lý luận - Thực tiễn Ứng dụng * Trong lĩnh vực nông nghiệp: - Đấu tranh triệt để với dịch bệnh và cỏ dại, đề ra các nguyên lý chiến lược và biện pháp phòng trừ. - Đề ra các nguyên tắc và phương pháp thành lập các hệ sinh thái nông nghiệp thích hợp, cho năng suất sinh học và kinh tế cao, cũng như khả năng bảo vệ và cải tạo điều kiện môi trường, nhất là môi trường đất, nhằm phát triển vững bền. WRU * Trong lĩnh vực bảo vệ sức khỏe, STH nghiên cứu các ổ dịch tự nhiên đối với con người, gia súc và tìm phương pháp vệ sinh ổ dịch. * Trong lĩnh vực thủy lợi, sinh thái học nghiên cứu các hệ dòng chảy, chu trình thủy văn, ao hồ, hồ chứa, vùng cửa sông, vùng ven biển, biển, đại dương với các hệ sinh vật và các điều kiện sống trong môi trường cạn và nước. WRU * Trong bảo vệ môi trường, STH đặc biệt to lớn và quan trọng, phức tạp là đấu tranh với ô nhiễm, với sự đầu độc môi trường bởi chất thải công nghiệp và sinh hoạt. * Trong việc phát triển nghề cá, săn bắt, STH tăng cường nghiên cứu các chu trình sống, tập tính, di truyền, sinh sản của các loài, quan hệ dinh dưỡng của chúng, nghiên cứu phương pháp thuần dưỡng, bảo vệ và khôi phục các loài quý hiếm, thiết lập các vườn quốc gia, các khu bảo vệ và đề ra các nguyên tắc bảo vệ thiên nhiên. WRU CẤU TRÚC CỦA SINH THÁI HỌC Hình thái Chức năng Cá thể Phát triển và điều hòa Thích nghi Sinh lý tập tính Quần thể, Số lượng, Sinh sản & tử vong; Diễn thế Quần xã mật độ di cư & nhập cư; vật dữ &con môi; sự cạnh tranh giữa các loài Tiến hóa, chọn lọc Hệ sinh thái Chọn lọc đi đến Cân bằng Chu trình vật chất, năng lượng Mức độ tổ chức sinh học phức tạp dần Diễn thế WRU WRU CÂU HỎI ÔN TẬP 1. Sinh thái học là gì? 2. Hãy cho biết các phương pháp nghiên cứu của sinh thái học 3. Sinh thái học được ứng dụng trong những lĩnh vực nào ? Và nhiệm vụ của nó là gì ? 4. Hãy cho biết cấu trúc của sinh thái học Ecology – Chapter 1 WRU Chương 1. Môi trường & Các nhân tố sinh thái TS. Nguyễn Thị Kim Cúc Bộ môn: Quản lý Tài nguyên Thiên nhiên Khoa Kỹ thuật Tài nguyên nước