Bài giảng Cơ sở sinh thái

CHƯƠNG 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ SINH THÁI HỌC
Khái niệm về sinh thái học
Khái niệm 
Sinh thái học là khoa học tổng hợp về quan hệ tương hổ giữa sinh vật với môi trường và giữa các sinh vật với nhau.
Sinh thái học là khoa học cơ sở cho công tác bảo vệ tài nguyên thiên nhiên và môi trường.
Cấu trúc sinh thái học
Cấu trúc sinh thái học bao gồm ba mức độ nằm chồng lên nhau theo ba lớp nằm ngang tương ứng với các mức độ tổ chức sinh học khác nhau từ cá thể qua quần thể và quần xã đến hệ sinh thái. Lấy những lát cắt theo chiều thẳng đứng đi qua 3 lớp đó thì chia cấu trúc ra các nhóm tương ứng với hình thái, chức năng, phát triển, điều hòa và thích nghi.
Nếu chúng ta quan sát các nhóm đó theo mức độ quần xã: 
Nhóm hình thái nội dung cơ bản của nó là các đỉnh số lượng và mật độ tương đối của các loài. Nhóm điều hòa.
Nhóm chức năng giải thích mối quan hệ tương hỗ giữa các quần thể, thú dữ và con mồi
Nhóm phát triển là quá trình diễn thể của các quần xã
Nhóm điều hòa là quá trình điều chỉnh để tiến tới thế cân bằng
Nhóm thích nghi là quá trình tiến hóa, khả năng chọn lọc sinh thái chống kẻ thù.
Sinh thái học được chia thành:	
Sinh thái học cá thể: là đối tượng nghiên cứu của các môn động vật học, thực vật học và sinh vật học.
Sinh thái học quần thể là đối tượng nghiên cứu riêng của sinh thái học.
Ý nghĩa và nhiệm vụ của sinh thái học
Trong nông nghiệp, lâm nghiệp và chăn nuôi sinh thái học có nhiệm vụ:
Đấu tranh triệt để với dịch bệnh và cỏ dại, đòi hỏi nghiên cứu không chỉ với các loài có hại mà còn đề ra các nguyên lý chiến lược và biện pháp phòng trừ.
Đề ra các nguyên tắc và phương pháp thành lập các sinh quan xa nông lâm nghiệp thích hợp cho năng suất sinh học và kinh tế cao cũng như có khả năng bảo vệ và cải tạo điều kiện môi trường nhất là môi trường đất duy trì sức sản xuất lâu dài.
Trong lĩnh vực bảo vệ sức khỏe, vấn đề quan trọng nhất của sinh thái là nghiên cứu các ổ dịch tự nhiên đối với con người, gia súc và tìm phương pháp vệ sinh ổ dịch, đấu tranh với ô nhiểm và với sự đầu độc môi trường bởi chất thải công nghiệp và sinh hoạt. 
Sinh thái học là cơ sở cho công tác nghiên cứu các biện pháp ngăn ngừa ô nhiểm và đầu độc môi trường. Cần phải nghiên cứu các nguyên tắc và phương pháp sinh thái học đảm bảo thiết lập mối quan hệ giữa con người và thiên nhiên làm sao cho thiên nhiên ngày càng phong phú và phát triển đảm bảo chế độ vệ sinh cần thiết cho môi trường.
Như vậy có thể nói sinh thái học vừa là khoa học tự nhiên vừa là khoa học xã hội. Khoa học này chỉ có thể hoàn thiện sứ mệnh của mình khi các nhà sinh thái học nhận thức được trách nhiệm của họ trong sự tiến hóa của điều kiện xã hội.
Hệ sinh thái
Khái niệm về hệ sinh thái
Hệ sinh thái là một hệ thống bao gồm các quần xã (thành phần hữu sinh) và các
môi trường sống của chúng (các thành phần vô sinh). Trong hệ sinh thái các thành phần hữu sinh và vô sinh luôn có sự tác động lẫn nhau và tạo ra hệ thống môi sinh của hệ sinh thái để hợp thành một thể thống nhất.
Trong sinh quyển tồn tại các loại hệ sinh thái chủ yếu:
Hệ sinh thái tự nhiên
Hệ sinh thái nhân tạo
Cấu trúc của hệ sinh thái
Gồm 4 thành phần cơ bản:
Môi trường (E): bao gồm tất cả các nhân tố sinh thái của sinh cảnh như đất,
nước, không khí, tiếng ồn. Môi trường đáp ứng tất cả các yêu cầu của sinh vật trong hệ sinh thái.
Vật sản xuất (P): gồm các vi khuẩn hóa tổng hợp và cây xanh tức là bao gồm các sinh vật có khả năng tổng hợp được chất hữu cơ nhờ năng lượng mặt trời để tự xây dựng lấy cơ sở của mình. Vật sản xuất là các sinh vật tự dưỡng.
Vật tiêu thụ (C): gồm các động vật sử dụng các chất hữu cơ lấy trực tiếp hay gián tiếp từ vật sản xuất. Vật tiêu thụ là các sinh vật tự dưỡng.
Vật tiêu thụ cấp 1 (sơ cấp): các loại động vật ăn thực vật.
Vật tiêu thụ cấp2 (thứ cấp): các loại động vật ăn động vật và thực vật
Vật phân hủy (D): Bao gồm các vi khuẩn và nấm. Chúng phân hủy các phế thải và xác chết của các vật sản xuất và tiêu thụ.
Các nhân tố sinh thái
Các nhân tố vô sinh (Các yếu tố môi trường vật lý)
Khí hậu: ánh sáng, nhiệt độ, không khí (thành phần không khí, nồng độ và chuyển động của không khí), nước (các dạng nước, độ ẩm không khí).
Hóa học: CO2, O2, chất khoáng……
Thổ nhưỡng: thành phần cơ giới, hóa học, tính chất vật lý.
Địa hình: độ cao, độ dốc, hướng phơi của địa hình.
Các nhân tố hữu sinh
Môi trường hữu sinh được thể hiện ở tập tính sống thành từng nhóm, cạnh tranh, ký sinh, hội sinh, hỗ sinh…
	Thực vật: ảnh hưởng trực tiếp của các thực vật cùng sống (cơ học, cộng sinh, hỗ
Sinh, ký sinh) ảnh hưởng gián tiếp làm thay đổi môi trường sống qua các sinh vật (qua động vật và vi sinh vật), qua môi trường vô sinh (hình thành lại môi trường cạnh tranh, cảm nhiễm qua lại…)
	Động vật: tác động trực tiếp (ăn, dẫm đạp, làm tổ), truyền phấn, phát tán hạt và gián tiếp qua môi trường sống.
Nhân tố con người: con người tác động vào thiên nhiên được xác định bởi nhân tố xã hội trước hết là chế độ xã hội. Con người tác động vào tự nhiên có ý thức. 
Hệ sinh thái đô thị (HSTĐT).
Khái niệm hệ sinh thái đô thị HSTĐT.
HSTĐT là một hệ sinh thái nhân tạo được sử dụng như một điểm dân cư sống tập
trung và thường theo yêu cầu của sự phát triển công nghiệp. 
Thành phần của HSTĐT.
Thành phần hữu sinh: Con người và các loài sinh vật trong môi trường đô thị.
Thành phần vô sinh: Môi trường đô thị, đất nước, không khí các yếu tố khác.
Thành phần công nghệ: Các nhà máy, cơ quan xí nghiệp, trường học, bệnh viện, rạp hát. Hình 4.1. Các thành phần của hệ sinh thái đô thị
Vô sinh
Đất
Nước
Không khí
Hữu sinh
Công nghệ
Vi sinh vật
Động vật
Thựcvật
Người
Nhà máy
Trường học
Bệnh viện
Trong HSTĐT vật cung cấp không được sản xuất tại chỗ mà phải vận chuyển từ nơi khác tới đó là thực phẩm, rau hoa quả…cung cấp cho đô thị. Vật tiêu thụ chủ yếu và quan trọng nhất là người dân đô thị.
Hoạt động của HSTĐT chủ yếu do con người điều khiển, con người phải đảm bảo vòng tuần hoàn vật chất và dòng năng lượng của HST.
Vùng đô thị (Vùng trung tâm): có mật độ tập trung dân cư lớn, làm biến đổi môi trường sống, có quan hệ với hệ sinh thái chuyển tiếp. Dân cư tập trung đông dẫn đến hàng loạt những thay đổi lớn về môi trường sống làm cho môi trường sống trở nên quá tải. Các khu vực ao hồ được chuyển thành đất xây dựng làm cho hệ sinh thái tự nhiên bị phá vở và xâm phạm.
Là vùng đệm tạo nên hệ sinh thái chuyển tiếp từ hệ sinh thái tự nhiên sang nhân tạo.
- Chức năng của vùng đệm ven đô:
+ Chuẩn bị cho dòng năng lượng đi vào HST, lương thực, thực phẩm ổn định.
+ Khắc phục năng lượng thừa, dư,
+ Chuẩn bị cho sự phát triển đô thị bằng cách tạo cơ sở.
Đặc điểm của hệ sinh thái đô thị
Trong HSTĐT môi trường rất quan trọng vì cuộc sống của chúng ta phụ thuộc vào
môi trường. Môi trường đáp ứng những nhu cầu của chúng ta như không khí, nước, thức ăn. Môi trường cung cấp cho chúng ta không gian để xây dựng nhà ở. Nó cũng cung cấp cho chúng ta vật liệu xây dựng như: đá, san hô, gỗ, cát, đất sét, nước…. Cỏ, cói giấy và lá cây cọ được dùng để lợp nhà. 
Sự khác nhau giữa HSTĐT và các vùng lân cận là do hoạt động của đô thị: các hoạt động hàng ngày của người dân, các hoạt động giao thông, sản xuất công nghiệp.
Các đặc điểm cơ bản của HSTĐT bao gồm: 
	+ Đây là HST hở, luôn có sự thay đổi theo thời gian, không gian về chất lượng, lẫn số lượng.
	+ HSTĐT mang tính động do sự phát triển xã hội. Sự phát triển này có thể ổn định hoặc không ổn định tùy thuộc vào mối quan hệ của các thành phần trong hệ sinh thái.
	+ Về cấu trúc: HSTĐT nói chung là ổn định và đồng nhất. Có vùng trung tâm, vùng ven nội và vùng ngoài. Sự thay đổi về cơ cấu của các vùng này mang dấu ấn thời gian và phản ánh sự phát triển nền kinh tế xã hội qua từng thời kỳ.
	+ Bậc dinh dưỡng cuối cùng của HSTĐT là con người. Con người là phành phần ưu thế trong HSTĐT. Con người cũng là thành phần tạo nên năng lượng thứ cấp cuối cùng. Trong HSTĐT ngoài các tác động của các yếu tố tự nhiên, con người còn chịu tác động của các yếu tố xã hội. Các yếu tố xã hội tác động lên con người rất mạnh, hơn các thành phần sinh vật khác của hệ. Thành phần công nghệ là thành phần tái tạo lại nguồn năng lượng cho HST. Nhờ có sự tái tạo này mà thành phần bậc dinh dưỡng cuối cùng là con người mới được ổn định.
	+ Yếu tố giới hạn trong HSTĐT là tổ hợp tất cả các yếu tố.
4.4. Quy hoạch và quản lý HSTĐT.
	Muốn cho HSTĐT tồn tại, cân bằng và phát triển lâu bền, chúng ta phải quy hoạch cũng như quản lý chúng theo nguyên lý của STH. Do vậy phải làm tốt những nội dung sau:
Tính mức tiêu thụ và gia tăng dân số cho người dân đô thị, thỏa mãn các yêu cầu về cung cấp lương thực, thực phẩm, năng lượng cho người dân đô thị.
Giải quyết và xử lý tốt các loại chất thải: rác rưởi, nước thải của các khu vực sinh hoạt, sản xuất và dịch vụ…bao gồm nơi đổ, hệ thống dẫn, nơi xử lý.
Thường xuyên kiểm soát ô nhiễm môi trường (MT), dịch bệnh.
Quy hoạch và quản lý tốt việc sử dụng đất đai; gia tăng các khu vực giải trí, công viên thảm cây xanh, diện tích mặt nước…..
Bảo đảm giao thông thuận lợi cho việc di chuyển của người và vật chất đô thị.
	Vấn đề đô thị hóa trên thế giới nhất là các nước đang phát triển thật sự là mối quan tâm của chúng ta. Phát triển đô thị phải nằm trong khuôn khổ của phát triển bền vững.
Một số nguyên tắc sinh thái học trong quy hoạch đô thị.
Tổ chức quy hoạch đô thị một cách hợp lý – xác định một cách rõ ràng các ranh giới của các vùng đô thị thông qua việc phân vùng theo khu vực. Sự phân vùng này phải được dựa trên các yếu tố:
Theo không gian
Theo cơ cấu chức năng
Theo hệ thống kỹ thuật công nghệ để đảm bảo cho dòng năng lượng vào hệ sinh thái được ổn định.
Tổ chức tối ưu mạng lưới giao thông đô thị hạn chế tới mức tối thiểu việc đi lại bên trong thành phố ( để giảm bớt lượng tiếng ồn và ô nhiễm không khí)
Tạo lập và giữ gìn các không gian xanh ở trong vùng trung tâm đồng thời bảo vệ đất rừng tự nhiên ở bên cạnh các khu đô thị.
 Để đạt được các mục tiêu phát triển môi trường bền vững cho các HST phải tiến hành các chương trình cơ bản sau:
Chương trình về cũng cố và nâng cấp môi trường đô thị
Chương trình phát triển đô thị
Chương trình phát triển các khu vực nông nghiệp
CHƯƠNG 2: MÔI TRƯỜNG VÀ TÀI NGUYÊN
I. Môi trường (MT)
1. Khái niệm
Môi trường là không gian bao quanh Trái Đất, có quan hệ trực tiếp đến sự tồn tại và phát triển của xã hội loài người.
- Môi trường sống của con ngườì, tức là tất cả các hoàn cảnh bao quanh con người, có ảnh hưởng đến sự sống và phát triển của con người (như là một sinh vật và như là một thực thể xã hội), đến chất lượng cuộc sống của con người.
2. Phân loại
- Môi trường tự nhiên bao gồm các thành phần của tự nhiên: địa hình, địa chất, đất trồng, khí hậu, nước, sinh vật.- Môi trường xã hội: bao gồm các mối quan hệ xã hội trong sản xuất, trong phân phối, trong giao tiếp.- Môi trường nhân tạo: bao gồm các đối tượng lao động do con người sản xuất ra và chịu sự chi phối của con người: nhà ở, nhà máy, thành phố,…
3. Các thành phần của môi trường- Môi trường tự nhiên bao gồm các thành phần của tự nhiên: Địa hình, Địa chất, Đất trồng, Khí hậu, Nước, Sinh vật
- Môi trường xã hội bao gồm các quan hệ xã hội: trong sản xuất, trong phân phối, trong giao tiếp
- Môi trường nhân tạo bao gồm các đối tượng lao động do con người sản xuất ra và chịu sự chi phối của con người (các nhà ở, nhà máy, thành phố…)
- Con người là sinh vật, nhưng là sinh vật đặc biệt, do con ngươì chế tạo được các công cụ lao động, nhờ thế con người tác động vào tự nhiên một cách có ý thức, làm biến đổi tự nhiên ở quy mô ngàny cáng lớn và ngày cáng sâu sắc. Ngày nay, hầu như không còn nơi nào trênTrái đất không chịu tác động của con người.
4. Các chức năng cơ bản của môi trường : có 3 chức năng chính 
Là không gian sống của con người: không gian sinh hoạt, không gian sản xuất, vui chơi, giải trí…Là nguồn cung cấp tài nguyên thiên nhiên: than, củi để nấu nướng, đất để trồng trọt và chăn nuôi,…Là nơi chứa đựng các chất phế thải do con người tạo ra: phế liệu sản xuất, chất thải sinh hoạt, chất thải công nghiệp… II. Tài nguyên
1. Khái niệm: Tài nguyên thiên nhiên là các thành phần của tự nhiên (các vật thể và các lực tự nhiên) mà ở trình độ nhất định của sự phát triển lực lượng sản xuất chúng được sử dụng hoặc có thể được sử dụng làm phương tiện sản xuất và làm đối tượng tiêu dùng.
2. Phân loại : Có nhiều cách phân loại tài nguyên:
+ Theo thuộc tính tự nhiên: tài nguyên đất, tài nguyên nước, tài nguyên khí hậu, tài nguyên sinh vật, tài nguyên khoáng sản (lại chia ra than, dầu, khí…)
+ Theo công dụng kinh tế: tài nguyên nông nghiệp, tài nguyên công nghiệp, tài nguyên du lịch…
+ Theo khả năng có thể bị hao kiệt trong quá trình sử dụng của con người.
* Tài nguyên thiên nhiên:
- Tài nguyên không thể bị hao kiệt
- Tài nguyên có thể bị hao kiệt:
+ Tài nguyên không khôi phục được
+ Tài nguyên khôi phục được
- Loại tài nguyên không khôi phục được bao gồm các loại khoáng sản đang được khai thác để sử dụng trong công nghiệp. Sự hình thành các tài nguyên khoáng sản phải mất hàng triệu năm, vì vậy các tài nguyên này khi hao kiệt thì không phục hồi được. Do đó, đối với tài nguyên khoáng sản, phải sử dụng thật tiết kiệm, sử dụng tổng hợp, và cần sản xuất các vật liệu thay thế (ví dụ, sản xuất các chất dẻo tổng hợp để thay thế caá chi tiết bằng kim loại…)
- Loại tài nguyên khôi phục được như đất trồng, các loại động vật và thực vật. Nếu sử dụng hợp lí, thì độ phì của đất không những được phục hồi mà đất còn có thể màu mỡ hơn. Tài nguyên sinh vật cũng có thể tái tạo và phát triển.
- Tài nguyên không bị hao kiệt như năng lượng mặt trời, không khí, nước…Không khí và nước có lượng rất lớn đến mức con người không thể sử dụng làm cho chúng cạn kiệt được. Tuy nhiên, tài nguyên nước không phân bố đều giữa các vùng trên Trái Đất: có nhiều vùng đang phải đối mặt với tình trạng thiếu nước ngọt, đặc biệt là thiếu nước an toàn. Không khí và nguồn nước đang bị đe dọa ô nhiễm, thậm chí ô nhiễm nghiêm trọng, làm ảnh hưởng rất lớn đến sức khỏe con người.
Câu hỏi và bài tập
1. Môi trường tự nhiên và môi trường nhân tạo khác nhau như thế nào?
2. Em hãy lấy ví dụ chứng minh rằng quan điểm hoàn cảnh điạ lí quyết định là sai lầm.
3. Môi trường địa lí có những chức năng chủ yếu nào? Tại sao chúng ta phải có biện pháp bảo vệ môi trường?
3. Sử dụng hợp lý tài nguyên
Để quản lý, sử dụng hiệu quả nguồn tài nguyên thiên nhiên và bảo vệ môi trường trong giai đoạn 2010 - 2015, góp phần thực hiện thắng lợi mục tiêu phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh, xây dựng tỉnh ta thành tỉnh CNH, HĐH, trước mắt ngành đã tập trung nhiều giải pháp, như:  Đẩy mạnh việc tuyên truyền, phổ biến, giáo dục pháp luật, nâng cao ý thức trách nhiệm và hành động thực tiễn của người dân, doanh nghiệp và cộng đồng về sử dụng hợp lý, tiết kiệm, hiệu quả các nguồn tài nguyên thiên nhiên và bảo vệ môi trường. Tiếp tục công bố, công khai rộng rãi và kịp thời các quy hoạch về TN&MT trên trang thông tin điện tử của Sở TN&MT, tại trụ sở UBND cấp xã, huyện; tạo điều kiện cho cộng đồng tiếp cận dễ dàng, thuận tiện các thông tin về tài nguyên và môi trường để phục vụ cho việc đầu tư, khai thác sử dụng hiệu quả nguồn tài nguyên. Tiến hành điều tra, kiểm kê, đánh giá tiềm năng về đất đai, tài nguyên nước, khoáng sản làm cơ sở để xây dựng quy hoạch, kế hoạch khai thác, sử dụng hợp lý, hiệu quả các nguồn tài nguyên thiên nhiên.         Thực hiện việc đồng bộ hóa các quy hoạch ngành, lĩnh vực với quy hoạch sử dụng đất; lồng ghép các yếu tố bảo vệ môi trường vào quy hoạch sử dụng đất, quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội, để nâng cao hiệu quả sử dụng đất, phát triển kinh tế - xã hội gắn với bảo vệ môi trường và phát triển bền vững. Tiếp tục thực hiện tốt công tác cải cách thủ tục hành chính; phấn đấu giải quyết hồ sơ đúng và trước hạn đạt trên 90%. Tăng cường các nguồn thu từ lĩnh vực TN&MT phục vụ tích cực cho phát triển kinh tế - xã hội, đồng thời tái đầu tư, hiện đại hóa ngành TN&MT. Tiếp tục thực hiện  có hiệu quả quy chế đấu giá quyền khai thác khoáng sản, bảo đảm công bằng, nâng cao hiệu quả sử dụng tài nguyên khoáng sản, tạo nguồn lực cho phát triển kinh tế - xã hội. Nâng cao chất lượng điều tra, xây dựng và công bố bảng giá đất hàng năm sát với giá chuyển nhượng quyền sử dụng đất thực tế trên thị trường trong điều kiện bình thường, bảo đảm việc áp dụng giá đất công bằng, nâng cao hiệu quả sử dụng tài nguyên đất. Hoàn thiện mạng lưới và nâng cao năng lực quan trắc môi trường; đầu tư trang thiết bị công nghệ, chú trọng trang thiết bị công nghệ quan trắc tự động về môi trường nước, không khí, nhất là tại các khu vực dân cư, đô thị, công nghiệp và những khu vực nhạy cảm khác, nhằm giám sát chặt chẽ diễn biến môi trường, để phòng ngừa và ngăn chặn có hiệu quả các sự cố môi trường. Tăng cường thanh tra, kiểm tra có trọng tâm, trọng điểm, tập trung vào những vấn đề nổi cộm, kiểm tra sau thanh tra; kiên quyết xử lý nghiêm, dứt điểm các sai phạm, tạo sự nghiêm minh trong thi hành pháp luật; qua thanh tra, kiểm tra đề xuất được các biện pháp để quản lý có hiệu quả việc khai thác sử dụng tài nguyên và bảo vệ môi trường.        Việc sử dụng hợp lý các nguồn tài nguyên thiên nhiên và bảo vệ môi trường có vai trò đặc biệt quan trọng đối với quá trình xây dựng kết cấu hạ tầng, phát triển các khu công nghiệp, chuyển đổi cơ cấu kinh tế và cơ cấu lao động, bảo đảm phát triển kinh tế nhanh và bền vững, góp phần tích cực vào việc phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh nhà. Đây là một nhiệm vụ hết sức khó khăn, phức tạp nên cần có sự quan tâm lãnh đạo, chỉ đạo của các cấp ủy Đảng, sự quản lý chặt chẽ của Nhà nước, sự tham gia tích cực của các tổ chức đoàn thể và sự hưởng ứng của nhân dân trong toàn tỉnh, chúng ta quyết tâm xây dựng Thanh Hóa thành một tỉnh phát triển bền vững, có sự hài hòa giữa tăng trưởng kinh tế, tiến bộ, công bằng xã hội và có môi trường sống trong lành, tốt đẹp./.