Hệ sinh thái là hệ thống các quần thể sinh vật sống chung và phát triển trong một môi trường nhất định, quan hệ tương tác với nhau và với môi trường đó". Cân bằng sinh thái là trạng thái ổn định tự nhiên của hệ sinh thái, hướng tới sự thích nghi cao nhất với điều kiện sống. Trong cuộc sống, chúng ta thường gặp những câu hỏi khá hóc búa từ con trẻ đại loại như: Tại sao ở Việt Nam không nuôi gấu trắng nhỉ? Tại sao bố không thả cá Hồi trong ao nhà mình? Tại sao nhà mình không trồng cây Vú sữa được?...
Để trả lời những câu hỏi này cần có kiến thức cơ bản về sinh thái học, vậy chúng ta cần nắm rõ: Sinh thái học là gì? Hệ sinh thái là gì? Sinh thái học là khoa học nghiên cứu về cấu trúc và chức năng của tự nhiên mà đối tượng của nó là tất cả các mối quan hệ tương hỗ giữa sinh vật và môi trường, trong đó môi trường bao gồm tất cả các nhân tố bao quanh sinh vật và có ảnh hưởng qua lại với các sinh vật. Con người cũng như mọi sinh vật khác trên Trái đất không thể sống tách rời môi trường sống cụ thể của mình. Môi trường là điều kiện tồn tại và phát triển của sự sống trên Trái đất, duy trì sự sinh trưởng và phát triển của các sinh vật hoặc làm phát sinh các loài mới. Thành phần và tính chất của môi trường rất đa dạng và luôn luôn biến đổi. Do vậy các sinh vật phải thường xuyên thích nghi với môi trường, phải điều chỉnh hoạt động sống của mình cho phù hợp với các biến đổi đó thì mới tồn tại được.
Hệ sinh thái là hệ thống các quần thể sinh vật sống chung và phát triển trong một môi trường nhất định, quan hệ tương tác với nhau và với môi trường đó". Theo độ lớn, hệ sinh thái có thể chia thành hệ sinh thái nhỏ (bể nuôi cá), hệ sinh thái vừa (một thảm rừng, một hồ chứa nước), hệ sinh thái lớn (đại dương). Tập hợp tất cả các hệ sinh thái trên bề mặt trái đất thành một hệ sinh thái khổng lồ sinh thái quyển (sinh quyển). Cân bằng sinh thái là trạng thái ổn định tự nhiên của hệ sinh thái, hướng tới sự thích nghi cao nhất với điều kiện sống Cân bằng sinh thái không phải là một trạng thái tĩnh của hệ. Khi có một tác nhân nào đó của môi trường bên ngoài, tác động tới bất kỳ một thành phần nào đó của hệ, nó sẽ biến đổi. Sự biến đổi của một thành phần trong hệ sẽ kéo theo sự biến đổi của các thành phần kế tiếp, dẫn đến sự biến đổi cả hệ. Cân bằng sinh thái được tạo ra bởi chính bản thân hệ và chỉ tồn tại được khi các điều kiện tồn tại và phát triển của từng thành phần trong hệ được đảm bảo và tương đối ổn định. Môi trường bao gồm nhiều nhân tố sinh thái. Các nhân tố này rất đa dạng, có thể thúc đẩy hoạt động sống của các sinh vật, cũng có thể kìm hãm hay gây hại cho các sinh vật. Có thể chia các nhân tố sinh thái thành 3 nhóm lớn là: Nhóm nhân tố vô sinh: Gồm các nhân tố khí hậu (ánh sáng, nhiệt độ, nước, không khí), dòng chảy, đất đai, địa hình... Nhóm nhân tố hữu sinh: Gồm các cá thể sống như thực vật, động vật, nấm, vi sinh vật... Nhóm nhân tố con người: Gồm tất cả các hoạt động của con người làm biến đổi tự nhiên mà nới đây là môi trường sống của các sinh vật. Các nhân tố sinh thái luôn luôn thay đổi theo không gian và thời gian. Chúng tác động không giống nhau đối với các sinh vật. Các nhân tố sinh thái thuộc nhóm vô sinh có vai trò quyết định đối với sự tồn tại và phát triển của các sinh vật. Các sinh vật chỉ có thể tồn tại và phát triển trong các điều kiện sinh thái thích hợp mà thôi. Các sinh vật được sinh ra mang những đặc điểm di truyền tốt của bố mẹ. Chúng có thể dễ dàng tồn tại và phát triển trong môi trường tự nhiên nơi bố mẹ chúng sinh sống. Khi điều kiện môi trường thay đổi, diễn ra quá trình đào thải, các sinh vật mang những đặc điểm không thích hợp bị tiêu diệt, các sinh vật khoẻ mạnh hơn, hoặc các sinh vật mang những gen đột biến có lợi thích hợp trong điều kiện môi trường mới có khả năng sống sót, tồn tại, tiếp tục phát triển và mang những đặc điểm di truyền có lợi đấy truyền lại cho thế hệ sau.
Kết quả của quá trình chọn lọc tự nhiên là hình thành nên những giống, loài mới có khả năng thích nghi cao với điều kiện tự nhiên. Mỗi nhân tố sinh thái tác động lên cơ thể sinh vật đều theo giới hạn chịu đựng cho từng cơ thể trong đó có giới hạn dưới, giới hạn trên và điểm cực thuận. Khi các nhân tố sinh thái vượt quá giới hạn chịu đựng cho phép của cơ thể sinh vật thì có thể dẫn đến sự chết hàng loạt của loài sinh vật đó. Sự tác động của mỗi nhân tố sinh thái và sự tác động tổng hợp của các nhân tố sinh thái đến sinh vật theo các qui luật nhất định đó là qui luật sinh thái cơ bản.
Kết quả của sự tác động qua lại có tính qui luật của các nhân tố sinh thái qua nhiều thế hệ đã hình thành nên những đặc điểm thích nghi sinh thái quan trọng. Do mỗi loài có một giới hạn chịu đựng nhất định đối với các nhân tố sinh thái như nhiệt độ, độ ẩm... dẫn đến sự phân bố của sinh vật trên Trái đất phụ thuộc chặt chẽ vào biên độ dao động của các nhân tố sinh thái này. Khoảng giới hạn của các nhân tố từ minimum đến maximum được gọi là giới hạn sinh thái hay biên độ sinh thái. Khoảng giới hạn sinh thái này rộng hay hẹp là tuỳ thuộc vào loài sinh vật. Những loài sinh vật có biên độ sinh thái lớn là các loài phân bố rộng và ngược lại những loài có biên độ sinh thái nhỏ là các loài phân bố hẹp. Những loài phân bố hẹp thường được chọn là các loài đặc trưng cho từng điều kiện môi trường hay loài chỉ thị sinh thái. Đồng thời những loài lớn thường là loài chỉ thị hơn các loài nhỏ. Sự có mặt hoặc phồn thịnh của sinh vật ở nơi nào đó thường phụ thuộc vào một loạt nhân tố. Khi một nhân tố gần với giới hạn của sự chống chịu hoặc là qua giới hạn đó thì nhân tố này được gọi là nhân tố giới hạn. Những nhân tố sinh thái mà các loài sinh vật có phạm vi chống chịu rộng không thể là nhân tố giới hạn vì chúng tương đối ổn định và ở trong môi trường chúng có một hàm lượng vừa phải. Ngược lại nếu sinh vật có phạm vi chống chịu hẹp với một nhân tố thay đổi nào đó thì chính nhân tố đó là một nhân tố giới hạn. Như đã trình bày ở trên, các nhân tố sinh thái thuộc nhóm vô sinh có vai trò quyết định đối với sự tồn tại và phát triển của các sinh vật. Một số yếu tố có thể kể đến như: Nhiệt độ. Nhiệt độ là nhân tố sinh thái ảnh hưởng lớn và trực tiếp hoặc gián tiếp đến sự phát triển, sinh trưởng và phân bố của các cá thể, quần thể, quần xã. Khi nhiệt độ tăng hay giảm quá mức giới hạn của sinh vật thì sinh vật sẽ chết. Một số ví dụ về sự tác động của nhiệt độ lên sinh vật: Cây quang hợp trong khoảng 20-30oC, khi nhiệt độ quá thấp hoặc quá cao đều ảnh hưởng đến quá trình này. Ở 0 oC cây nhiệt đới ngừng quang hợp do hạt diệp lục bị biến dạng,không còn khả năng hô hấp, khi nhiệt độ lên cao khoảng 40oC thường hô hấp cũng ngừng. Một số loài có khả năng chịu được nhiệt dộ cao như rêu, xương rồng chịu được trên 60 oC, tảo lam và vi khuẩn có thể chịu được nhiệt độ lên tới 93 oC. Cây ôn đới có thể hoạt động ở 0 oC, một số loài tùng, bách có thể hô hấp được ở cả nhiệt độ -25 oC. Động vật ở vùng lạnh có bộ lông dày và dài hơn những động vật ở vùng nóng. Những cây thân nhỏ sống ở vùng đất cát nóng, dễ bị gió làm bay cát và làm nước bốc hơi thì thân chính không phát triển mà phân cành rất nhiều từ gốc, tạo ra một tán cây sát mặt đất có tác dụng hạn chế nhiệt độ cao do Mặt trời đốt nóng mặt đất. Ở các savan, nơi thường xảy ra nạn cháy, nhiều cây gỗ, cây bụi không những có vỏ dày được thấm ướt bằng chất chịu lửa mà thường có thân ngầm dưới đất. Khi bộ phận trên mặt đất bị tổn thương hoặc cháy, từ thân ngầm mọc lên những chồi mới, cây sẽ phục hồi. Ở vùng ôn đới, về mùa đông cây rụng lá có tác dụng hạn chế tiếp xúc với nhiệt độ thấp, hình thành các vẩy bảo vệ chồi phát triển các lớp bần cách nhiệt. Ở động vật biến nhiệt, nhiệt độ cơ thể có thể tăng giảm thay đổi theo sự tăng giảm nhiệt độ của môi trường. Ở động vật đẳng nhiệtcó khả năng điều hoà và giữ được thân nhiệt ổn định nên chúng có khả năng phát tán sinh sống ở khắp nơi như Bắc cực lạnh tới - 40 oC có loài cáo cực có thân nhiệt 38 oC, loài gà gô trắng có thân nhiệt 43 oC vẫn sống bình thường. Sự thay đổi nhiệt độ của môi trường cũng ảnh hưởng đến các đặc điểm hình thành hình thái, sinh thái, hình thành các tập quán di trú của chim vào mùa đông, ngủ hè vào mùa khô nóng của động vật gặm nhấm ở sa mạc. Như vậy yếu tố nhiệt độ có ảnh hưởng lớn đến sự phân bố các loài trong tự nhiên. Nước và độ ẩm. Nước có vai trò quan trọng trong đời sống của các sinh vật. Nước chiếm tới 60-90% khối lượng cơ thể sinh vật thậm chí có thể lên tới 98% như ở loài mọng nước, ruột khoang... Trong các điều kiện tự nhiên khác nhau, với lượng mưa, độ ẩm, hàm lượng các chất trong nước...khác nhau có những loài sinh vật rất khác nhau sinh sống. Rễ, thân của một số loài sống trong nước phù to ra tạo thành các mô xốp, có nhiều lông dày để giữ khí, làm rễ, thân trở lên nhẹ giúp cây dễ dàng nổi trên mặt nước như cây rau dừa nước, cây lục bình... Cây mọng nước: Sống trong những vùng khô, nóng với thời gian kéo dài trong năm. Các sa mạc, thảo nguyên, trên các sườn núi...như họ Cactaceae (xương rồng), Crassulaceae (lá bỏng)... Nhóm động vật ưa ẩm: Bao gồm những động vật có yêu cầu độ ẩm hay lượng nước trong thức ăn cao, chúng chỉ sống được trong môi trường cạn có độ ẩm cao hoặc không khí bão hoà hay gần bão hoà hơi nước. Khi độ ẩm quá thấp chúng không sống được vì thiếu cơ chế dự trữ và giữ nước trong cơ thể như ếch nhái trưởng thành Nhóm động vật ưa khô: Là các động vật có khả năng chịu được độ ẩm thấp, thiếu nước lâu dài nhờ các cơ chế tích nước và bảo vệ nước, chống bốc hơi, sử dụng thức ăn khô, nhiều loài chống khô, nóng bằng cách ngủ hoặc đào hang trong đất như sâu bọ cánh cứng, châu chấu sa mạc... Nhóm động vật có nhu cầu về nước và độ ẩm vừa phải như các động vật vùng ôn đới và nhiệt đới gió mùa. ánh sáng. Tùy thuộc vào điều kiện ánh sáng, có những cây sinh trưởng và phát triển tốt, thích sống nơi trống trải, có nhiều ánh sáng như thảo nguyên, đồng ruộng, bãi cỏ, rừng thưa... ví dụ như cây tếch, bạch đàn, phi lao, cây họ hoà thảo...Một số cây khác lại thích sống ở các nơi ít ánh sáng, dưới tán rừng hoặc các hốc đá, hang động như phong lan. Đất đai. Đất là môi trường nuôi dưỡng đa số các loài thực vật, là giá thể cho cây bám vào, là nới sinh sống, trú ngụ của rất nhiều loài động vật...Một số ảnh hưởng của đất đến sự phân bố của sinh vật có thể nhận thấy như: Thực vật nghèo dinh dưỡng: sinh trưởng bình thường trên đất mỏng, ít nguyên tố dinh dưỡng: bạch đàn, cỏ tranh Thực vật cần đất có lượng dinh dưỡng trung bình: trâm ổi, cỏ sướt... Thực vật giàu dinh dưỡng: Sinh trưởng tốt ở đất sâu, nhiều nguyên tố khoáng và mùn: sồi, cây rừng nguyên sinh nhiệt đới... Nơi đất đầm lầy chua có các loài thuộc họ Lác, họ cỏ dùi trống, nắp ấm... Nơi đất Laterit ở các đồi, savan: thông, sim, mua... Nơi đất lầy ngập mặn ven biển: đước, vẹt... Đất đá vôi: trai (họ Tiliaceae), lát hoa, gội nước... Địa hình. Càng lên cao, số lượng thực vật và số loài thực vật càng giảm. Nơi có địa hình thấp, trũng, chúng ta thường gặp cây thuộc họ lác, hoà thảo...Vùng gò đồi có thể gặp tre, tầm vông, duối. Khi đi từ đồng bằng lên núi cao thường gặp dầu con cái, dầu song nắng, dầu lông (họ Dipterocarpaceae), lên đến 600 m thì các loài này biến mất, chỉ còn lại Bằng lăng, thông 2 lá. Trên 1000 m có thông 3 lá, tùng bách... Động vật cũng có sự phân bố thích nghi tuỳ theo địa hình. Đồng bằng có thể gặp các loài rắn, ếch, chuột...Lên vùng cao có thể gặp khỉ, sóc, hươu nai... Các nhân tố sinh thái nói trên cùng rất nhiều các nhân tố sinh thái khác đã góp phần tạo nên sự phân bố của muôn loài phù hợp với từng điều kiện sinh thái trên Trái đất. Trong quá trình diễn tiến của lịch sử loài người, con người đã từng bước thích nghi với điều kiện môi trường. Để tồn tại và phát triển, bằng trí tuệ của mình con người đã biết thuần hoá các loài sinh vật có sẵn trong tự nhiên nơi mình sinh sống, lựa chọn những đặc điểm có lợi của chúng cho mục đích của con người, dần dần phát triển chúng thành các loại cây trồng, vật nuôi phục vụ cho nhu cầu sống. Hệ sinh thái nông nghiệp là hệ sinh thái do con người tạo ra và duy trì trên cơ sở các quy luật khách quan của hệ sinh thái (HST), là các đơn vị sản xuất nông nghiệp, là các HST nhân tạo do lao động của con người tạo ra .Ví dụ : Nông trường, hợp tác xã, nông trại hoặc làng, xóm ... Con người khai thác nông nghiệp để giữ năng suất, vì vậy giữ HSTNN ở giai đoạn trẻ . Các HSTNN do đấy không ổn định, dễ bị thiên tai và sâu bệnh phá hoại . Muốn tăng năng suất và tăng tính ổn định, con người phải đầu tư ngày càng nhiều năng lượng hóa thạch vào các HSTNN . Trong hoạt động của mình, con người có những cố gắng làm già một số quá trình của HST nhằm nâng cao tính ổn định của chúng : - Độc canh thay bằng luân canh làm cho HSTNN thêm phong phú, mặc dù sự phong phú đó là trong thời gian, không trong không gian . Hoặc trồng xen, trồng gối vụ cũng có tác dụng tương tự . - Dùng phân hữu cơ, kết hợp trồng trọt chăn nuôi, tăng sự quay vòng chất hữu cơ có tác dụng làm tăng thêm kiểu chuỗi thức ăn dựa vào phế liệu . - Sử dụng mối quan hệ sinh học trong QT để nâng cao năng suất và tăng tính ổn định của các HST . HST tự nhiên có khuynh hướng kéo HSTNN về HST tự nhiên : lơ là trong canh tác thì sâu bệnh phát triển, sự đa dạng tăng . Tuy nhiên, trong HSTNN thường rất ít loài, khi bị sâu bệnh trở tay không kịp nạn đói .
Chính những hiểu biết về sinh thái học này đã giúp con người ứng dụng rất nhiều vào trong sản xuất, đặc biệt là trong công tác nhập nội và phát triển giống cây trồng, vật nuôi. Để có thể phát triển được giống cây trồng, vật nuôi từ nơi khác đưa đến trước hết chúng ta cần tìm hiểu điều kiện sinh thái tại nơi xuất phát cây trồng, vật nuôi đó và tại địa điểm nhập nội, nuôi trồng, các đặc điểm của cây trồng, vật nuôi đó và giới hạn sinh thái của chúng.
Các cây trồng vật nuôi khi được đưa đến một vùng sinh thái mới, nếu điều kiện sinh thái phù hợp có thể phát triển mạnh mẽ, cho năng suất và phẩm chất cao hơn nhiều so với nơi khởi nguồn. Cũng có thể do điều kiện sinh thái không phù hợp mà năng suất, phẩm chất giảm sút, không phát triển được, thậm chí còn bị tiêu diệt. Các giống địa phương thường là các giống cho phẩm chất sản phẩm cao và khả năng thích nghi cao với điều kiện địa phương nhưng năng suất thấp. Chúng ta không nên vì thế mà nhập nội ồ ạt các giống cây trồng vật nuôi khác cho năng suất, phẩm chất cao để thay thế hoàn toàn giống địa phương. Cần phải duy trì các nguồn gen quí này bên cạnh các giống nhập nội mới để đảm bảo tính đa dạng cây trồng, vật nuôi và tận dụng các nguồn gen quí phục vụ cho công tác tạo giống. Trong công tác nhập nội và phát triển giống cây trồng cũng không nên bỏ qua nhân tố con người.
Chính những điều kiện sinh thái tại từng vùng, địa phương cùng với những tập tục, tôn giáo, trình độ văn hoá, trình độ canh tác... của con người tại mỗi địa phương đó sẽ quyết định việc thành công hay không một phương hướng, chiến lược phát triển các giống cây trồng, vật nuôi mới tại địa phương đó. Như vậy, mỗi một vùng sinh thái khác nhau lại có những cây trồng và vật nuôi riêng đặc trưng cho các vùng đó, không phải là ý muốn chủ quan của con người tạo nên, mà trên cơ sở mỗi loại cây trồng và vật nuôi lại thích ứng với từng điều kiện sinh thái khác nhau. Điều đó giải thích vì sao mỗi vùng sinh thái khác nhau lại có những cây trông và vật nuôi đặc trưng. Trong hệ sinh thái nhân tạo, ngành trồng trọt tạo ra sản phẩm cây trồng, còn ngành chăn nuôi tạo ra sản phẩm vật nuôi. Sản phẩm cây trồng được con người sử dụng trực tiếp một phần làm lương thực, thực phẩm, phần còn lại để sử dụng trong chăn nuôi.
Như vậy, trong từng hệ sinh thái nông nghiệp phát triển trồng trọt cây lương thực, cây thức ăn gia súc và phát triển chăn nuôi như thế nào cho hợp lý để có được hiệu quả kinh tế cao nhất trong khai thác nguồn lợi tự nhiên là một vấn đề hết sức quan trọng trong định hướng tư tưởng cho thế hệ trẻ để giữ gìn hệ sinh thái và phát triển bền vững ./.
Ths. DDH
Để trả lời những câu hỏi này cần có kiến thức cơ bản về sinh thái học, vậy chúng ta cần nắm rõ: Sinh thái học là gì? Hệ sinh thái là gì? Sinh thái học là khoa học nghiên cứu về cấu trúc và chức năng của tự nhiên mà đối tượng của nó là tất cả các mối quan hệ tương hỗ giữa sinh vật và môi trường, trong đó môi trường bao gồm tất cả các nhân tố bao quanh sinh vật và có ảnh hưởng qua lại với các sinh vật. Con người cũng như mọi sinh vật khác trên Trái đất không thể sống tách rời môi trường sống cụ thể của mình. Môi trường là điều kiện tồn tại và phát triển của sự sống trên Trái đất, duy trì sự sinh trưởng và phát triển của các sinh vật hoặc làm phát sinh các loài mới. Thành phần và tính chất của môi trường rất đa dạng và luôn luôn biến đổi. Do vậy các sinh vật phải thường xuyên thích nghi với môi trường, phải điều chỉnh hoạt động sống của mình cho phù hợp với các biến đổi đó thì mới tồn tại được.
Hệ sinh thái là hệ thống các quần thể sinh vật sống chung và phát triển trong một môi trường nhất định, quan hệ tương tác với nhau và với môi trường đó". Theo độ lớn, hệ sinh thái có thể chia thành hệ sinh thái nhỏ (bể nuôi cá), hệ sinh thái vừa (một thảm rừng, một hồ chứa nước), hệ sinh thái lớn (đại dương). Tập hợp tất cả các hệ sinh thái trên bề mặt trái đất thành một hệ sinh thái khổng lồ sinh thái quyển (sinh quyển). Cân bằng sinh thái là trạng thái ổn định tự nhiên của hệ sinh thái, hướng tới sự thích nghi cao nhất với điều kiện sống Cân bằng sinh thái không phải là một trạng thái tĩnh của hệ. Khi có một tác nhân nào đó của môi trường bên ngoài, tác động tới bất kỳ một thành phần nào đó của hệ, nó sẽ biến đổi. Sự biến đổi của một thành phần trong hệ sẽ kéo theo sự biến đổi của các thành phần kế tiếp, dẫn đến sự biến đổi cả hệ. Cân bằng sinh thái được tạo ra bởi chính bản thân hệ và chỉ tồn tại được khi các điều kiện tồn tại và phát triển của từng thành phần trong hệ được đảm bảo và tương đối ổn định. Môi trường bao gồm nhiều nhân tố sinh thái. Các nhân tố này rất đa dạng, có thể thúc đẩy hoạt động sống của các sinh vật, cũng có thể kìm hãm hay gây hại cho các sinh vật. Có thể chia các nhân tố sinh thái thành 3 nhóm lớn là: Nhóm nhân tố vô sinh: Gồm các nhân tố khí hậu (ánh sáng, nhiệt độ, nước, không khí), dòng chảy, đất đai, địa hình... Nhóm nhân tố hữu sinh: Gồm các cá thể sống như thực vật, động vật, nấm, vi sinh vật... Nhóm nhân tố con người: Gồm tất cả các hoạt động của con người làm biến đổi tự nhiên mà nới đây là môi trường sống của các sinh vật. Các nhân tố sinh thái luôn luôn thay đổi theo không gian và thời gian. Chúng tác động không giống nhau đối với các sinh vật. Các nhân tố sinh thái thuộc nhóm vô sinh có vai trò quyết định đối với sự tồn tại và phát triển của các sinh vật. Các sinh vật chỉ có thể tồn tại và phát triển trong các điều kiện sinh thái thích hợp mà thôi. Các sinh vật được sinh ra mang những đặc điểm di truyền tốt của bố mẹ. Chúng có thể dễ dàng tồn tại và phát triển trong môi trường tự nhiên nơi bố mẹ chúng sinh sống. Khi điều kiện môi trường thay đổi, diễn ra quá trình đào thải, các sinh vật mang những đặc điểm không thích hợp bị tiêu diệt, các sinh vật khoẻ mạnh hơn, hoặc các sinh vật mang những gen đột biến có lợi thích hợp trong điều kiện môi trường mới có khả năng sống sót, tồn tại, tiếp tục phát triển và mang những đặc điểm di truyền có lợi đấy truyền lại cho thế hệ sau.
Kết quả của quá trình chọn lọc tự nhiên là hình thành nên những giống, loài mới có khả năng thích nghi cao với điều kiện tự nhiên. Mỗi nhân tố sinh thái tác động lên cơ thể sinh vật đều theo giới hạn chịu đựng cho từng cơ thể trong đó có giới hạn dưới, giới hạn trên và điểm cực thuận. Khi các nhân tố sinh thái vượt quá giới hạn chịu đựng cho phép của cơ thể sinh vật thì có thể dẫn đến sự chết hàng loạt của loài sinh vật đó. Sự tác động của mỗi nhân tố sinh thái và sự tác động tổng hợp của các nhân tố sinh thái đến sinh vật theo các qui luật nhất định đó là qui luật sinh thái cơ bản.
Kết quả của sự tác động qua lại có tính qui luật của các nhân tố sinh thái qua nhiều thế hệ đã hình thành nên những đặc điểm thích nghi sinh thái quan trọng. Do mỗi loài có một giới hạn chịu đựng nhất định đối với các nhân tố sinh thái như nhiệt độ, độ ẩm... dẫn đến sự phân bố của sinh vật trên Trái đất phụ thuộc chặt chẽ vào biên độ dao động của các nhân tố sinh thái này. Khoảng giới hạn của các nhân tố từ minimum đến maximum được gọi là giới hạn sinh thái hay biên độ sinh thái. Khoảng giới hạn sinh thái này rộng hay hẹp là tuỳ thuộc vào loài sinh vật. Những loài sinh vật có biên độ sinh thái lớn là các loài phân bố rộng và ngược lại những loài có biên độ sinh thái nhỏ là các loài phân bố hẹp. Những loài phân bố hẹp thường được chọn là các loài đặc trưng cho từng điều kiện môi trường hay loài chỉ thị sinh thái. Đồng thời những loài lớn thường là loài chỉ thị hơn các loài nhỏ. Sự có mặt hoặc phồn thịnh của sinh vật ở nơi nào đó thường phụ thuộc vào một loạt nhân tố. Khi một nhân tố gần với giới hạn của sự chống chịu hoặc là qua giới hạn đó thì nhân tố này được gọi là nhân tố giới hạn. Những nhân tố sinh thái mà các loài sinh vật có phạm vi chống chịu rộng không thể là nhân tố giới hạn vì chúng tương đối ổn định và ở trong môi trường chúng có một hàm lượng vừa phải. Ngược lại nếu sinh vật có phạm vi chống chịu hẹp với một nhân tố thay đổi nào đó thì chính nhân tố đó là một nhân tố giới hạn. Như đã trình bày ở trên, các nhân tố sinh thái thuộc nhóm vô sinh có vai trò quyết định đối với sự tồn tại và phát triển của các sinh vật. Một số yếu tố có thể kể đến như: Nhiệt độ. Nhiệt độ là nhân tố sinh thái ảnh hưởng lớn và trực tiếp hoặc gián tiếp đến sự phát triển, sinh trưởng và phân bố của các cá thể, quần thể, quần xã. Khi nhiệt độ tăng hay giảm quá mức giới hạn của sinh vật thì sinh vật sẽ chết. Một số ví dụ về sự tác động của nhiệt độ lên sinh vật: Cây quang hợp trong khoảng 20-30oC, khi nhiệt độ quá thấp hoặc quá cao đều ảnh hưởng đến quá trình này. Ở 0 oC cây nhiệt đới ngừng quang hợp do hạt diệp lục bị biến dạng,không còn khả năng hô hấp, khi nhiệt độ lên cao khoảng 40oC thường hô hấp cũng ngừng. Một số loài có khả năng chịu được nhiệt dộ cao như rêu, xương rồng chịu được trên 60 oC, tảo lam và vi khuẩn có thể chịu được nhiệt độ lên tới 93 oC. Cây ôn đới có thể hoạt động ở 0 oC, một số loài tùng, bách có thể hô hấp được ở cả nhiệt độ -25 oC. Động vật ở vùng lạnh có bộ lông dày và dài hơn những động vật ở vùng nóng. Những cây thân nhỏ sống ở vùng đất cát nóng, dễ bị gió làm bay cát và làm nước bốc hơi thì thân chính không phát triển mà phân cành rất nhiều từ gốc, tạo ra một tán cây sát mặt đất có tác dụng hạn chế nhiệt độ cao do Mặt trời đốt nóng mặt đất. Ở các savan, nơi thường xảy ra nạn cháy, nhiều cây gỗ, cây bụi không những có vỏ dày được thấm ướt bằng chất chịu lửa mà thường có thân ngầm dưới đất. Khi bộ phận trên mặt đất bị tổn thương hoặc cháy, từ thân ngầm mọc lên những chồi mới, cây sẽ phục hồi. Ở vùng ôn đới, về mùa đông cây rụng lá có tác dụng hạn chế tiếp xúc với nhiệt độ thấp, hình thành các vẩy bảo vệ chồi phát triển các lớp bần cách nhiệt. Ở động vật biến nhiệt, nhiệt độ cơ thể có thể tăng giảm thay đổi theo sự tăng giảm nhiệt độ của môi trường. Ở động vật đẳng nhiệtcó khả năng điều hoà và giữ được thân nhiệt ổn định nên chúng có khả năng phát tán sinh sống ở khắp nơi như Bắc cực lạnh tới - 40 oC có loài cáo cực có thân nhiệt 38 oC, loài gà gô trắng có thân nhiệt 43 oC vẫn sống bình thường. Sự thay đổi nhiệt độ của môi trường cũng ảnh hưởng đến các đặc điểm hình thành hình thái, sinh thái, hình thành các tập quán di trú của chim vào mùa đông, ngủ hè vào mùa khô nóng của động vật gặm nhấm ở sa mạc. Như vậy yếu tố nhiệt độ có ảnh hưởng lớn đến sự phân bố các loài trong tự nhiên. Nước và độ ẩm. Nước có vai trò quan trọng trong đời sống của các sinh vật. Nước chiếm tới 60-90% khối lượng cơ thể sinh vật thậm chí có thể lên tới 98% như ở loài mọng nước, ruột khoang... Trong các điều kiện tự nhiên khác nhau, với lượng mưa, độ ẩm, hàm lượng các chất trong nước...khác nhau có những loài sinh vật rất khác nhau sinh sống. Rễ, thân của một số loài sống trong nước phù to ra tạo thành các mô xốp, có nhiều lông dày để giữ khí, làm rễ, thân trở lên nhẹ giúp cây dễ dàng nổi trên mặt nước như cây rau dừa nước, cây lục bình... Cây mọng nước: Sống trong những vùng khô, nóng với thời gian kéo dài trong năm. Các sa mạc, thảo nguyên, trên các sườn núi...như họ Cactaceae (xương rồng), Crassulaceae (lá bỏng)... Nhóm động vật ưa ẩm: Bao gồm những động vật có yêu cầu độ ẩm hay lượng nước trong thức ăn cao, chúng chỉ sống được trong môi trường cạn có độ ẩm cao hoặc không khí bão hoà hay gần bão hoà hơi nước. Khi độ ẩm quá thấp chúng không sống được vì thiếu cơ chế dự trữ và giữ nước trong cơ thể như ếch nhái trưởng thành Nhóm động vật ưa khô: Là các động vật có khả năng chịu được độ ẩm thấp, thiếu nước lâu dài nhờ các cơ chế tích nước và bảo vệ nước, chống bốc hơi, sử dụng thức ăn khô, nhiều loài chống khô, nóng bằng cách ngủ hoặc đào hang trong đất như sâu bọ cánh cứng, châu chấu sa mạc... Nhóm động vật có nhu cầu về nước và độ ẩm vừa phải như các động vật vùng ôn đới và nhiệt đới gió mùa. ánh sáng. Tùy thuộc vào điều kiện ánh sáng, có những cây sinh trưởng và phát triển tốt, thích sống nơi trống trải, có nhiều ánh sáng như thảo nguyên, đồng ruộng, bãi cỏ, rừng thưa... ví dụ như cây tếch, bạch đàn, phi lao, cây họ hoà thảo...Một số cây khác lại thích sống ở các nơi ít ánh sáng, dưới tán rừng hoặc các hốc đá, hang động như phong lan. Đất đai. Đất là môi trường nuôi dưỡng đa số các loài thực vật, là giá thể cho cây bám vào, là nới sinh sống, trú ngụ của rất nhiều loài động vật...Một số ảnh hưởng của đất đến sự phân bố của sinh vật có thể nhận thấy như: Thực vật nghèo dinh dưỡng: sinh trưởng bình thường trên đất mỏng, ít nguyên tố dinh dưỡng: bạch đàn, cỏ tranh Thực vật cần đất có lượng dinh dưỡng trung bình: trâm ổi, cỏ sướt... Thực vật giàu dinh dưỡng: Sinh trưởng tốt ở đất sâu, nhiều nguyên tố khoáng và mùn: sồi, cây rừng nguyên sinh nhiệt đới... Nơi đất đầm lầy chua có các loài thuộc họ Lác, họ cỏ dùi trống, nắp ấm... Nơi đất Laterit ở các đồi, savan: thông, sim, mua... Nơi đất lầy ngập mặn ven biển: đước, vẹt... Đất đá vôi: trai (họ Tiliaceae), lát hoa, gội nước... Địa hình. Càng lên cao, số lượng thực vật và số loài thực vật càng giảm. Nơi có địa hình thấp, trũng, chúng ta thường gặp cây thuộc họ lác, hoà thảo...Vùng gò đồi có thể gặp tre, tầm vông, duối. Khi đi từ đồng bằng lên núi cao thường gặp dầu con cái, dầu song nắng, dầu lông (họ Dipterocarpaceae), lên đến 600 m thì các loài này biến mất, chỉ còn lại Bằng lăng, thông 2 lá. Trên 1000 m có thông 3 lá, tùng bách... Động vật cũng có sự phân bố thích nghi tuỳ theo địa hình. Đồng bằng có thể gặp các loài rắn, ếch, chuột...Lên vùng cao có thể gặp khỉ, sóc, hươu nai... Các nhân tố sinh thái nói trên cùng rất nhiều các nhân tố sinh thái khác đã góp phần tạo nên sự phân bố của muôn loài phù hợp với từng điều kiện sinh thái trên Trái đất. Trong quá trình diễn tiến của lịch sử loài người, con người đã từng bước thích nghi với điều kiện môi trường. Để tồn tại và phát triển, bằng trí tuệ của mình con người đã biết thuần hoá các loài sinh vật có sẵn trong tự nhiên nơi mình sinh sống, lựa chọn những đặc điểm có lợi của chúng cho mục đích của con người, dần dần phát triển chúng thành các loại cây trồng, vật nuôi phục vụ cho nhu cầu sống. Hệ sinh thái nông nghiệp là hệ sinh thái do con người tạo ra và duy trì trên cơ sở các quy luật khách quan của hệ sinh thái (HST), là các đơn vị sản xuất nông nghiệp, là các HST nhân tạo do lao động của con người tạo ra .Ví dụ : Nông trường, hợp tác xã, nông trại hoặc làng, xóm ... Con người khai thác nông nghiệp để giữ năng suất, vì vậy giữ HSTNN ở giai đoạn trẻ . Các HSTNN do đấy không ổn định, dễ bị thiên tai và sâu bệnh phá hoại . Muốn tăng năng suất và tăng tính ổn định, con người phải đầu tư ngày càng nhiều năng lượng hóa thạch vào các HSTNN . Trong hoạt động của mình, con người có những cố gắng làm già một số quá trình của HST nhằm nâng cao tính ổn định của chúng : - Độc canh thay bằng luân canh làm cho HSTNN thêm phong phú, mặc dù sự phong phú đó là trong thời gian, không trong không gian . Hoặc trồng xen, trồng gối vụ cũng có tác dụng tương tự . - Dùng phân hữu cơ, kết hợp trồng trọt chăn nuôi, tăng sự quay vòng chất hữu cơ có tác dụng làm tăng thêm kiểu chuỗi thức ăn dựa vào phế liệu . - Sử dụng mối quan hệ sinh học trong QT để nâng cao năng suất và tăng tính ổn định của các HST . HST tự nhiên có khuynh hướng kéo HSTNN về HST tự nhiên : lơ là trong canh tác thì sâu bệnh phát triển, sự đa dạng tăng . Tuy nhiên, trong HSTNN thường rất ít loài, khi bị sâu bệnh trở tay không kịp nạn đói .
Chính những hiểu biết về sinh thái học này đã giúp con người ứng dụng rất nhiều vào trong sản xuất, đặc biệt là trong công tác nhập nội và phát triển giống cây trồng, vật nuôi. Để có thể phát triển được giống cây trồng, vật nuôi từ nơi khác đưa đến trước hết chúng ta cần tìm hiểu điều kiện sinh thái tại nơi xuất phát cây trồng, vật nuôi đó và tại địa điểm nhập nội, nuôi trồng, các đặc điểm của cây trồng, vật nuôi đó và giới hạn sinh thái của chúng.
Các cây trồng vật nuôi khi được đưa đến một vùng sinh thái mới, nếu điều kiện sinh thái phù hợp có thể phát triển mạnh mẽ, cho năng suất và phẩm chất cao hơn nhiều so với nơi khởi nguồn. Cũng có thể do điều kiện sinh thái không phù hợp mà năng suất, phẩm chất giảm sút, không phát triển được, thậm chí còn bị tiêu diệt. Các giống địa phương thường là các giống cho phẩm chất sản phẩm cao và khả năng thích nghi cao với điều kiện địa phương nhưng năng suất thấp. Chúng ta không nên vì thế mà nhập nội ồ ạt các giống cây trồng vật nuôi khác cho năng suất, phẩm chất cao để thay thế hoàn toàn giống địa phương. Cần phải duy trì các nguồn gen quí này bên cạnh các giống nhập nội mới để đảm bảo tính đa dạng cây trồng, vật nuôi và tận dụng các nguồn gen quí phục vụ cho công tác tạo giống. Trong công tác nhập nội và phát triển giống cây trồng cũng không nên bỏ qua nhân tố con người.
Chính những điều kiện sinh thái tại từng vùng, địa phương cùng với những tập tục, tôn giáo, trình độ văn hoá, trình độ canh tác... của con người tại mỗi địa phương đó sẽ quyết định việc thành công hay không một phương hướng, chiến lược phát triển các giống cây trồng, vật nuôi mới tại địa phương đó. Như vậy, mỗi một vùng sinh thái khác nhau lại có những cây trồng và vật nuôi riêng đặc trưng cho các vùng đó, không phải là ý muốn chủ quan của con người tạo nên, mà trên cơ sở mỗi loại cây trồng và vật nuôi lại thích ứng với từng điều kiện sinh thái khác nhau. Điều đó giải thích vì sao mỗi vùng sinh thái khác nhau lại có những cây trông và vật nuôi đặc trưng. Trong hệ sinh thái nhân tạo, ngành trồng trọt tạo ra sản phẩm cây trồng, còn ngành chăn nuôi tạo ra sản phẩm vật nuôi. Sản phẩm cây trồng được con người sử dụng trực tiếp một phần làm lương thực, thực phẩm, phần còn lại để sử dụng trong chăn nuôi.
Như vậy, trong từng hệ sinh thái nông nghiệp phát triển trồng trọt cây lương thực, cây thức ăn gia súc và phát triển chăn nuôi như thế nào cho hợp lý để có được hiệu quả kinh tế cao nhất trong khai thác nguồn lợi tự nhiên là một vấn đề hết sức quan trọng trong định hướng tư tưởng cho thế hệ trẻ để giữ gìn hệ sinh thái và phát triển bền vững ./.
Ths. DDH
Last edited:
