Lấy ví dụ về sự thống nhất giữa cơ thể và môi trường

Khi là hoạt động ít, thoát hơi nước ít thì sự hút nước của rễ cứng qiam, sứ quán hợp của là yêu ko đủ cung cấp chất dinh dưỡng cho rễ, thận, nên cây sinh trưởng chậm ảnh hưởng đến sự ra hoa kết hạt và tạo quả

Trân trọng @khongtuanminh443166

Bằng một ví dụ, em hãy phân tích vai trò của hệ thần kinh trong sự điều hòa hoạt động của các hệ cơ quan trong cơ thể.

Trong một cơ quan và giữa các cơ quan của cây có hoa có những mối quan hệ nào để cây thành một thể thống nhất? Cho ví dụ.

16 dưới tác động của nhiệt độ cao. Cá thờn bơn có màu sắc bên ngồi nhưmàu sắc của đất nơi chúng cư trú, đất trắng chúng có màu trắng, sang chỗ đất lốm đốm bởi những hòn đá cuội đen, trắng thì cá thờn bơn thay đổimàu sắc thành lốm đốm. Sự thay đổi màu da là một phản ứng phản xạ phức tạp, bắt đầu bằng thị giác của cá và sau cùng sự phân phối lại các hạtmàu trong tế bào da. Những con cá thờn bơn mù khơng có khả năng này. Như vậy thích nghi hình thái xảy ra do sự thay đổi của các yếu tố môitrường tác động, các sinh vật phải phản ứng một cách nhanh chóng lên các tác động đó.Sự thích nghi di truyền, ngược lại được xuất hiện trong quá trình phát triển cá thể của các cơ thể không phụ thuộc vào sự có mặt hay vắngmặt của các trạng thái mơi trường mà trong mơi trường đó có thể có ích cho chúng. Những thích nghi đó được cũng cố di truyền, vì thế gọi là thíchnghi di truyền. Màu sắc của động vật cố định, không thay đổi phụ thuộc vào sự thay đổi của mơi trường xung quanh. Chúng thích hợp trong trườnghợp khi màu sắc nơi ở phù hợp với màu sắc bản thân.

V. Các mối quan hệ giữa cơ thể và mơi trường

Ra đời và tiến hố trong sinh quyển, mỗi cơ thể, quần thể, quầnxã... có quan hệ mật chặt chẽ và thống nhất với các yếu tố sinh thái của môi trường để tồn tại và phát triển một cách ổn định. Trong khuôn khổ củagiáo trình, chúng ta sẽ tập trung đề cập đến mối quan hệ của sinh vật với một số các yếu tố sinh thái chính như sau.1. Ảnh hưởng của các yếu tố sinh thái vô sinh đối với sinh vậtTrong nhóm các yếu tố sinh thái vơ sinh của mơi trường thì nhóm yếu tố khí hậu là quan trọng nhất.Trên bề mặt trái đất, khí hậu đa dạng phụ thuộc vào hai yếu tố chủ đạo:vĩ độ địa lý và độ lục địa . Vĩ độ địa lý liên quan chặt chẽ với chế độnhiệt. Các vùng ở gần xích đạo nóng hơn các vùng ở xa xích đạo. Những vùng ở quanh hai cực là những vùng lạnh nhất. Độ lục địa xác định chế độnước chế độ ẩm, các vùng gần biển ẩm hơn, càng sâu vào trong lục địa càng khô hơn. Tuy nhiên đặc trưng nhiệt độ và phân bố lượng mưa trongnăm còn được xác định bởi một loạt các yếu tố khác.Chế độ nhiệt và chế độ mưa ẩm làm phân hóa một loạt các kiểu khí hậu:- Khí hậu bao trùm một vùng khơng gian rộng lớn gọi là khí hậu vùng. Ví dụ có thể nói khí hậu vùng Hà Nội, vùng Khu IV cũ, vùng TâyNguyên ... hay còn gọi là đại khí hậu. Trong giới hạn của vùng có thể phân biệt các chế độ khí hậu khác nhau, chủ yếu liên quan với điều kiện địahình. Khí hậu này gọi là khí hậu địa phương hay còn gọi là trung khí hậu.17 Ví dụ trên cùng một độ cao, khí hậu của sườn bắc khác với khí hậu sườnnam. Ở sườn bắc thường lạnh và ẩm hơn, còn ở sườn nam khơ và nóng hơn. Cuối cùng khí hậu ở mức độ là mơi trường sinh sống của các cơ thểsinh vật gọi là tiểu khí hậu vi khí hậu hay gọi là khí hậu sinh thái.Các yếu tố khí hậu có ý nghĩa sinh thái quan trọng nhất là ánh sáng, nhiệt độ và độ ẩm.1.1. Ảnh hưởng của ánh sáng lên sinh vật - Ý nghĩa của ánh sángÁnh sáng là một yếu tố sinh thái, ánh sáng có vai trò quan trọng đối với các cơ thể sống. Ánh sáng là nguồn cung cấp năng lượng cho thựcvật tiến hành quang hợp. Một số vi sinh vật dị dưỡng nấm, vi khuẩn trong quá trình sinh trưởng và phát triển cũng sử dụng một phần ánh sáng.Ánh sáng điều khiển chu kỳ sống của sinh vật.Tùy theo cường độ và chất lượng của ánh sáng mà nó ảnh hưởng nhiều hay ít đến q trình trao đổi chất và năng lượng cùng nhiều quá trìnhsinh lý của các cơ thể sống. Ngồi ra ánh sáng còn ảnh hưởng nhiều đến nhân tố sinh thái khác như nhiệt độ, độ ẩm, khơng khí đất và địa hình.- Sự phân bố và thành phần quang phổ của ánh sáng. Tất cả sự sống trên bề mặt Trái Đất tồn tại được là nhờ năng lượngchiếu sáng của Mặt Trời và sinh quyển. Bức xạ mặt trời là một dạng phóng xạ điện từ với một biên độ cácbước sóng rộng lớn. Bức xạ mặt trời khi xuyên qua khí quyển đã bị các chất trong khí quyển như O2, O3, CO2, hơi nước ... hấp thụ một phần khoảng 19 toàn bộ bức xạ ; 34 phản xạ vào khoảng không vũ trụ và49 lên bề mặt trái đất. Phần ánh sáng chiếu thẳng xuống mặt đất gọi là ánh sáng trực xạánh sáng mặt trời, còn phần bị bụi, hơi nước ... khuyếch tán gọi là ánh sáng tán xạ. Có khoảng 63 ánh sáng trực xạ và 37 ánh sáng tán xạ. ánhsáng phân bố không đồng đều trên bề mặt trái đất do độ cong của bề mặt trái đất và độ lệch trục trái đất so với mặt phẳng quỹ đạo của nó quayquanh mặt trời. Do vậy ở các vùng nhiệt đới nguồn năng lượng bức xạ nhận được lớn gấp 5 lần so với vùng cực. Càng lên cao cường độ ánh sángcàng mạnh hơn vùng thấp. Ánh sáng còn thay đổi theo thời gian trong năm, ở các cực của Trái Đất mùa đông khơng có ánh sáng, mùa hè ánhsáng chiếu liên tục, ở vùng ơn đới có mùa hè ngày kéo dài, mùa đơng ngày ngắn. Càng đi về phía xích đạo thì độ dài ngày càng giảm dần.- Ảnh hưởng của ánh sáng lên thực vật Độ dài bước sóng có ý nghĩa sinh thái vô cùng quan trọng đối vớisinh vật nói chung và đối với động vật, thực vật nói riêng.18 Ánh sáng có ảnh hưởng đến tồn bộ đời sống của thực vật từ khihạt nảy mầm, sinh trưởng, phát triển cho đến khi cây ra hoa kết trái rồi chết.Ánh sáng có ảnh hưởng khác nhau đến sự nảy mầm của các loại hạt. Có nhiều loại hạt nảy mầm trong đất không cần ánh sáng, nếu các hạtnày bị bỏ ra ngồi ánh sáng thì sự nảy mầm bị ức chế, hoặc không nảy mầm, như hạt cà độc dược, hoặc hạt của một số lồi trong họ HànhLiliaceae. Trái lại có một số hạt giống ở chỗ tối không nảy mầm được tốt như hạt cây phi lao, thuốc lá, cà rốt và phần lớn các cây thuộc họ LúaPoaceae.Ánh sáng có ảnh hưởng nhất định đến hình thái và cấu tạo của cây. Những cây mọc riêng lẽ ngoài rừng hay những cây mọc trong rừng có thânphát triển đều, thẳng, có tán cân đối. Những cây mọc ở bìa rừng hoặc trên đường phố có tường nhà cao tầng, do có tác dụng khơng đồng đều của ánhsáng ở 4 phía nên tán cây lệch về phía có nhiều ánh sáng. Đặc tính này gọi là tính hướng ánh sáng của cây.Ánh sáng còn ảnh hưởng đến hệ rễ của cây. Đối với một số lồi cây có rễ trong khơng khí rễ khí sinh thì ánh sáng giúp cho quá trình tạodiệp lục trong rễ nên rễ có thể quang hợp như một số lồi phong lan trong họ Lan Orchidaceae. Còn hệ rễ ở dưới đất chịu sự tác động của ánh sáng,rễ của các cây ưa sáng phát triển hơn rễ của cây ưa bóng.Lá là cơ quan trực tiếp hấp thụ ánh sáng nên chịu ảnh hưởng nhiều đối với sự thay đổi cường độ ánh sáng. Do sự phân bố ánh sáng khôngđồng đều trên tán cây nên cách sắp xếp lá không giống nhau ở tầng dưới, lá thường nằm ngang để có thể tiếp nhận được nhiều nhất ánh sáng tán xạ;các lá ở tầng trên tiếp xúc trực tiếp với ánh sáng nên xếp nghiêng nhằm hạn chế bớt diện tích tiếp xúc với cường độ ánh sáng cao.Ngồi ra cây sinh trưởng trong điều kiện chiếu sáng khác nhau có đặc điểm hình thái, giải phẫu khác nhau. Trên cùng một cây, lá ở ngọnthường dày, nhỏ, cứng, lá được phủ một lớp cutin dày, mô giậu phát triển, có nhiều gân và lá có màu nhạt. Còn lá ở trong tầng bị che bóng có phiếnlá lớn, lá mỏng và mềm, có tầng cutin mỏng, có mơ giậu kém phát triển, gân ít và lá có màu lục đậm.Ánh sáng có ảnh hưởng đến q trình sinh lý của thực vật, trong thành phần quang phổ của ánh sáng, diệp lục chỉ hấp thụ một số tia sáng.Bằng những thí nghiệm, Timiriadep đã chứng minh được rằng, những tia sáng bị diệp lục hấp thụ mới phát sinh quang hợp. Cường độ quang hợplớn nhất khi chiếu tia đỏ là tia mà diệp lục hấp thụ nhiều nhất.Khả năng quang hợp của các loài thực vật C3 và C4 khác nhau rất đáng kể. Ở thực vật C4 quá trình quang hợp tiếp tục tăng khi cường độ19 bức xạ vượt ngoài cường độ bình thường trong thiên nhiên như ở Zeamays, Saccharum officinarum, Sorghum vulgare.... ở thực vật C3, quá trình quang hợp tăng khi cường độ chiếu sáng thấp, nhất là các cây ưabóng. Thực vật C3 gồm các loài Triticum vulgare, Secale cereale, Trifolium repens...Liên quan đến cường độ chiếu sáng, thực vật được chia thành các nhóm cây ưa sáng, cây ưa bóng và cây chịu bóng. Cây ưa sáng tạo nên sảnphẩm quang hợp cao khi điều kiện chiếu sáng tăng lên, nhưng nói chung, sản phẩm quang hợp đạt cực đại không phải trong điều kiện chiếu sángcực đại mà ở cường độ vừa phải optimum. Ngược lại cây ưa bóng cho sản phẩm quang hợp cao ở cường độ chiếu sáng thấp. Trung gian giữa 2nhóm trên là nhóm cây chịu bóng nhưng nhịp điệu quang hợp tăng khi sống ở những nơi được chiếu sáng đầy đủ. Đặc điểm cấu tạo về hình thái,giải phẩu và hoạt động sinh lý của các nhóm cây này hồn tồn khác nhau thể hiện đặc tính thích nghi của chúng đối với các điều kiện môi trườngsống khác nhau. Do đặc tính này mà thực vật có hiện tượng phân tầng và ý nghĩa sinh học rất lớn.Ánh sáng có ảnh hưởng rõ rệt đến q trình sinh sản của thực vật. Tương quan giữa thời gian chiếu sáng và che tối trong ngày - đêm gọi làquang chu kỳ. Tương quan này không giống nhau trong các thời kỳ khác nhau trong năm cũng như trên các vĩ tuyến khác nhau. Quang chu kỳ đãđược Garner và Alland phát hiện năm 1920. Liên quan đến độ dài chiếu sáng, thực vật còn được chia thành nhóm cây ngày dài và cây ngày ngắn.Cây ngày dài là cây ra hoa kết trái cần pha sáng nhiều hơn pha tối, còn ngược lại, cây ngày ngắn đòi hỏi độ dài chiếu sáng khi ra hoa kết trái ngắnhơn.- Ánh hưởng của ánh sáng đối với động vật Ánh sáng rất cần thiết cho đời sống động vật. Các loài động vậtkhác nhau cần thành phần quang phổ, cường độ và thời gian chiếu sáng khác nhau. Tùy theo sự đáp ứng đối với yếu tố ánh sáng mà người ta chiađộng vật thành hai nhóm : - Nhóm động vật ưa sáng là những lồi động vật chịu được giớihạn rộng về độ dài sáng, cường độ và thời gian chiếu sáng. Nhóm này bao gồm các động vật hoạt động vào ban ngày, thường có cơ quan tiếp nhậnánh sáng. Ở động vật bậc thấp cơ quan này là các tế bào cảm quang, phân bố khắp cơ thể, còn ở động vật bậc cao chúng tập trung thành cơ quan thịgiác. Thị giác rất phát triển ở một số nhóm động vật như cơn trùng, chân đầu, động vật có xương sống, nhất là ở chim và thú. Do vậy, động vậtthường có màu sắc, đôi khi rất sặc sỡ côn trùng và được xem như những tín hiệu sinh học20 - Nhóm động vật ưa tối bao gồm những lồi động vật chỉ có chịuđược giới hạn hẹp về độ dài sáng. Nhóm này bao gồm các động vật hoạt động vào ban đêm, sống trong hang động, trong đất hay ở đáy biển sâu.Nhóm động vật này có màu sắc khơng phát triển và thân thường có màu xỉn đen. Những lồi động vật ở dưới biển, nơi thiếu ánh sáng, cơ quan thịgiác có khuynh hướng mở to hoặc còn đính trên các cuống thịt, xoay quanh 4 phía để mở rộng tầm nhìn, còn ở những vùng khơng có ánh sáng,cơ quan tiêu giảm hoàn toàn, nhường cho sự phát triển cơ quan xúc giác và cơ quan phát sáng.Ở một số lồi động vật có khả năng tiếp nhận những tia sáng khác nhau của quang phổ ánh sáng mặt trời mà mắt người khơng tiếp thu được.Một số lồi động vật thâm mềm dưới nước sâu và Rắn mai gầm có thể tiếp thu tia hồng ngoại. Ong và một số lồi chim có thể phân biệt được mặtphẳng phân cực ánh sáng mà con người hoàn toàn khơng nhận biết, ngồi ra chúng còn có thể nhìn thấy được quang phổ vùng sóng ngắn trong đó cócả tia tử ngoại nhưng không nhận biết được tia sáng màu đỏcó độ dài sóng lớn. Ong chính nhờ tiếp thu được mặt phẳng phân cực ánh sáng nên xác định được vị trí của mình mà định hướng được địa phương thậm chícả khi Mặt Trời bị mây che lấp. Nhiều loài động vật định hướng nhờ thị giác trong thời gian di cư.Đặc biệt nhất là chim, những lồi chim trú đơng bay vượt qua hàng ngàn kilơmét đến nơi có khí hậu ấm hơn nhưng khơng bị chệch hướng.Qua nhiều cơng trình nghiên cứu đã chứng minh rằng ánh sáng sau khi kích thích cơ quan thị giác, thông qua trung khu thần kinh gây nênhoạt động nội tiết ở tuyến não thùy, từ đó ảnh hưởng tới sự sinh trưởng và phát dục ở động vật.Ví dụ: Để rút ngắn thời gian phát triển ở cá hồi Salvelinus fontinalles người ta tăng cường độ chiếu sáng. Hoặc như cá chép nuôi ởnhững ruộng lúa vùng Quế Lâm Trung Quốc do ảnh hưởng của ánh sáng mạnh, nhiệt độ cao, nên tuy cơ thể cá còn nhỏ 150-250 gam nhưng đãthành thục sinh dục sớm 1 tuổi. Dựa vào hiện tượng đó, ngư dân vùng Quảng Đông Trung Quốc đã thúc đẩy cá chép đẻ sớm bằng cách hạ mựcnước trong ao nuôi vào mùa xuân để tăng cường độ ánh sáng và nhiệt độ nước cho cá thành thục sinh sản sớm.Thời gian chiếu sáng của ngày có ảnh hưởng đến hoạt động sinh sản của nhiều loài động vật. Người ta nhận thấy rằng cá hồi Salvelinusfontinalles thường đẻ trứng vào mùa thu, nhưng nếu vào mùa xuân tăng cường thời gian chiếu sáng hoặc giảm thời gian chiếu sáng về mùa hè chogiống với điều kiện chiếu sáng mùa thu thì cá vẫn đẻ trứng.21 Ở nhiều lồi chim vùng ôn đới, cận nhiệt đới, sự chín sinh dục xảyra khi độ dài ngày tăng. Một số loài thú như cáo, một số loài thú ăn thịt nhỏ; một số lồigậm nhấm sinh sản vào thời kỳ có ngày dài, ngược lại nhiều lồi nhai lại có thời kỳ sinh sản ứng với ngày ngắn.Ở một số loài côn trùng một số sâu bọ khi thời gian chiếu sáng khơng thích hợp sẽ xuất hiện hiện tượng đình dục diapause tức là có thểtạm ngừng hoạt động và phát triển. 2. Ảnh hưởng của nhiệt độ đối với sinh vật- Ý nghĩa của nhiệt độ. Nhiệt độ trên trái đất phụ thuộc vào năng lượng mặt trời và thay đổi theo vĩ độ theo vùng địa lý và theo chu kỳtrong năm. Nhiệt độ là nhân tố khí hậu có ảnh hưởng rất lớn đến sinh vật,nhiệt độ tác động trực tiếp hoặc gián tiếp đến quá trình sống của sinh vật sự sinh trưởng, phát triển, sinh sản..., đến sự phân bố của các cá thể,quần thể và quần xã. Sự khác nhau về nhiệt độ trong không gian và thời gian đã tạo ranhững nhóm sinh thái có khả năng thích nghi khác nhau. Nhiệt độ còn ảnh hưởng đến các yếu tố khác của môi trường như độ ẩm không khí, độ ẩmđất ... Trong khí hậu nơng nghiệp và sinh thái học hiện đại, theo mức độđáp ứng nhiệt của sinh vật, mà người ta chia ra 4 đới nhiệt cơ bản : 2.1. Nhiệt đới: Nhiệt độ không thấp hơn 0C ngoại trừ những vùng núi cao. Nhiệt độ trung bình tháng lạnh nhất 15 - 20C. Nhiệt độ phân bố đều trong năm, dao động không quá 5C. 2.2. Cận nhiệt đới á nhiệt đới: Nhiệt độ tháng lạnh nhất khơngq 4 C, tháng nóng nhất cao hơn 20C. Nhiệt độ tối thiểu có khi xuống dưới 0C nhưng khơng phải hàng năm. 2.3. Ôn đới : Thực vật sinh trưởng vào mùa hè, mùa đơng nghỉ.Thời gian khơng có tuyết khoảng 70 - 80 ngày. Mùa đơng có tuyết dày. 2.4. Hàn đới đới lạnh : Mùa sinh trưởng của thực vật chỉ 1,5 - 2tháng, hầu như lúc nào cũng lạnh. - Tác động của nhiệt độ lên sinh vật. Ở sinh vật có hai hình thức trao đổinhiệt : + Các sinh vật tiền nhân vi khuẩn, vi khuẩn lam, Protista, nấm,thực vật, động vật không xương sống, cá, lưỡng thê, bò sát khơng có khả năng điều hòa nhiệt độ cơ thể, do đó nhiệt độ cơ thể phụ thuộc vào nhiệtđộ môi trường và luôn biến động. Người ta gọi nhóm sinh vật này là sinh vật biến nhiệt Poikilotherm hay nhóm ngoại nhiệt Ectotherm.22 + Các sinh vật có tổ chức cao như các loài động vật chim, thú nhỏsự phát triển hoàn chỉnh cơ chế điều hòa nhiệt độ và sự hình thành trung tâm điều hòa nhiệt ở não đã giúp chúng duy trì được nhiệt độ cực thuậnthường xuyên của cơ thể, không phụ thuộc vào nhiệt độ của môi trường ngồi. Người ta gọi nhóm động vật này là động vật đẳng nhiệt động vậtmáu nóng Homeotherm hay nhóm nội nhiệt Endotherm, chúng điều hoà nhiệt nhờ sự sản sinh nhiệt từ bên trong cơ thể của mình.Trung gian giữa hai nhóm này có nhóm thứ ba, các lồi sinh vật thuộc nhóm này vào thời kỳ khơng thuận lợi chúng ngủ hoặc ngừng hoạtđộng, nhiệt độ cơ thể hạ thấp nhưng không bao giờ xuống dưới 10 - 13 C.Nhóm này gồm một số lồi gặm nhắm như sóc đất, sóc mác mốt, nhím, chuột sóc, chim én, dơi, chim hút mật.Khoảng dao động nhiệt độ trên bề mặt hành tinh đạt trên 1000 C,nhưng sự sống chỉ có thể tồn tại trong giới hạn từ - 200 C - 100C. Phần lớn các loài sinh vật sống trong phạm vi nhiệt độ 0 - 50C hay còn thấp hơn. Trong các suối nước nóng, một số vi khuẩn có thể sống ở 88C, vi khuẩn lam ở 80C. Cá sóc Cyprinodon macularis sống ở nhiệt độ 52 C.Trong khi đó có lồi lại sống ở nhiệt độ rất thấp. Ấu trùng sâu ngô Pyrausta nubilaris chuẩn bị qua đông chịu được nhiệt độ -27,2C, cá tuyết Boregonus saida hoạt động tích cực ở nhiệt độ -2C. Hoặc một số loài sinh vật có giới hạn nhiệt độ rất lớn, như lồi chân bụng Hydrobiaaponensis từ -1 - +60 C, còn đỉa phiến Planuria gonocephala từ 0,5 -24 C.Những loài sinh vật trao đổi nhiệt ngồi hay cơ thể biến nhiệt có thể thích nghi với nhiệt độ cao, nhưng ở nhiệt độ thấp, chẳng hạn ở nhiệtđộ -1 C lại rất nguy hiểm và có thể bị chết, do dịch tế bào bị đóng băng.Tuy nhiên, một số lồi có thể sống ở nhiệt độ thấp hơn giá trị trên vì dịch tế bào có độ hạbăng điểm thấp. Độ hạ băng điểm thấp liên quan với sự giatăng hàm lượng các muối khoáng và hợp chất hữu cơ khác chứa trong dịch tế bào và dịch thể xoang.- Ảnh hưởng của nhiệt độ đối với thực vật Đối với thực vật, nhiệt độ có ảnh hưởng đến hình thái, chức năngsinh lý và khả năng sinh sản. Nhiệt độ thấp có ảnh hưởng đến hình thái của cây. G.I Parlovscaia 1948 đã làm thí nghiệm với cây Cốc-xa-ghiTaraxacum koksaghyz thấy rằng trong điều kiện ánh sáng và độ ẩm giống nhau, nếu để cây ở nhiệt độ 6C thì lá xẻ thuỳ sâu, ở nhiệt độ 15 - 18C lá khơng xẻ thuỳ sâu nhưng mép lá có răng cưa nhỏ. Những thí nghiệm đối với một số cây ăn quả vùng ôn đới như táo, lê cho thấy khinhiệt độ xuống thấp thì rễ cây có màu trắng, ít hóa gỗ, mơ sơ cấp phân hóa chậm, ở nhiệt độ cực thích rễ có màu, tầng phát sinh hoạt động mạnh tạo23 nhiều gỗ, bó mạch dài, ở nhiệt độ cực hạn cao thì rễ có màu, gỗ dày cứngvà cây chết dần. Tùy theo nơi sống có nhiệt độ cao hay thấp mà cây hình thành nênnhững bộ phận bảo vệ. Cây mọc ở nơi trống trãi, cường độ ánh sáng mạnh, nhiệt độ cao thì cây có vỏ dày, màu nhạt, tầng bần phát triển nhiều lớp cótác dụng cách nhiệt, lá nhỏ, có tầng cutin dày hạn chế sự bốc hơi nước. Những cây có thân ngầm dưới đất, khi các phần trên mặt đất bị tổnthương, bị chết, từ thân ngầm mọc lên những chồi mới và cây phục hồi. Hoặc ở những vùng ôn đới về mùa đông cây có hiện tượng rụng lá nhờ đóhạn chế diện tích tiếp xúc với khơng khí lạnh; cây hình thành lên các vảy bảo vệ chồi, các lớp bần phát triển để cách nhiệt.Thực vật là cơ thể biến nhiệt, vì thế các hoạt động sinh lý của nó đều chịu ảnh hưởng của nhiệt độ môi trường. Cây quang hợp tốt ở nhiệt độ20 - 30 C, nhiệt độ quá thấp hay quá cao đều ảnh hưởng đến quá trình này.Ở nhiệt độ 0 C cây nhiệt đới ngừng quang hợp vì diệp lục bị biến dạng, ởnhiệt độ từ 40 C trở lên sự hô hấp bị ngừng trệ. Các cây ơn đới có khảnăng hoạt động trong điều kiện nhiệt độ thấp hơn 0 C, ví dụ như một sốlồi tùng, bách mầm cây vẫn hơ hấp khi nhiệt độ xuống -22 C. Q trìnhthốt hơi nước của thực vật cũng chịu ảnh hưởng của nhiệt độ. Khi nhiệt độ khơng khí càng cao, độ ẩm khơng khí càng xa độ bảo hòa; cây thốt hơinước mạnh. Khi nhiệt độ thấp, độ nhớt của nguyên sinh chất tăng lên, áp suất thấm lọc giảm nên rễ hút nước khó khăn khơng đủ cung cấp cho cây,để thích nghi trong điều kiện này cây tiến hành rụng lá.Nhiệt độ có ảnh hưởng của đến quá trình sống thực vật. Trong những giai đoạn phát triển cá thể khác nhau, nhu cầu nhiệt độ cũng khácnhau. Chẳng hạn như ở giai đoạn nảy mầm, hạt cần nhiệt độ thấp hơn thời kỳ nở hoa, vào thời kỳ quả chín đòi hỏi nhiệt độ cao hơn cả. Khả năngchịu đựng nhiệt độ bất lợi ở các bộ phận của thực vật không giống nhau. Lá là cơ quan tiếp xúc nhiều và trực tiếp với khơng khí, do đó chịu đựngđược sự thay đổi về nhiệt độ thấp.- Ảnh hưởng của nhiệt độ đối với đời sống động vật. Nhiệt độ được xem là yếu tố sinh thái có ảnh hưởng lớn nhất đốivới động vật. Nhiệt độ đã ảnh hưởng trực tiếp hay gián tiếp đến sự sống, sự sinh trưởng, phát triển, tình trạng sinh lý, sự sinh sản, do đó có ảnhhưởng đến sự biến động số lượng và sự phân bố của động vật. - Ảnh hưởng trực tiếp của nhiệt độ mơi trường đến sự chuyển hóanăng lượng của cơ thể. Khi nhiệt độ môi trường thay đổi ở một chừng mực nào đó, sẽ ảnh hưởng đến nhiệt độ cơ thể. Khi nhiệt độ cơ thể vượt ra khỏigiới hạn thích hợp sẽ làm tăng hay giảm cường độ chuyển hóa và gây rối loạn trong q trình sinh lý bình thường của cơ thể. Khi nhiệt độ hạ thấp24 xuống tới một mức độ nào đó, đầu tiên là làm ngưng trệ chức năng tiêuhóa, sau đó đến chức năng vận động, rồi đến tuần hoàn và sau cùng là hô hấp. Tuy nhiên ở một số lồi động vật, nhất là động vật biến nhiệt có khảnăng sống tiềm sinh khi nhiệt độ xuống quá thấp hoặc lên quá cao, tuy vậy khi chế độ nhiệt trở lại bình thường thì các quá trình sinh lý cơ bản của cáclồi động vật nói trên sớm trở lại trạng thái hoạt động bình thường.- Ảnh hưởng gián tiếp là nhiệt độ có thể tác động lên động vật như một loại tín hiệu, tín hiệu nhiệt độ có thể làm thay đổi điều kiện phát triển,sinh sản và sự hoạt động của động vật. Khi nghiên cứu động vật trên các vùng khác nhau của trái đấtngười ta nhận thấy động vật cũng có đặc trưng thích nghi hình thái để bảo vệ khỏi sự tác động của nhiệt độ khơng thích hợp. Bằng phương phápthống kê sinh học, người ta đưa đến một số qui luật quan hệ giữa nhiệt độ và thích nghi hình thái ở các lồi động vật có xương sống hằng nhiệt đẳngnhiệt gần gũi về quan hệ phân loại.- Quy luật Bergman: Trong giới hạn của lồi hay nhóm các lồi gần gủi đồng nhất thì những cá thể có kích thước lớn hơn thường gặp ởnhững vùng lạnh hơn hay những cá thể phân bố ở miền bắc có kích thước lớn hơn ở miền nam, các lồi động vật biến nhiệt cá, lưỡng thể, bò sát ...thì ở miền nam có kích thước lớn hơn ở miền bắc. Quy luật này phù hợp với quy luật nhiệt động học: Bề mặt cơ thể động vật bình phương với kíchthước của nó. Trong lúc đó khối lượng tỉ lệ với lập phương kích thước. Sự mất nhiệt tỉ lệ với bề mặt cơ thể và như vậy tỉ lệ đó càng cao, tỉ lệ bề mặtvới khối lượng càng lớn, có nghĩa là cơ thể động vật càng nhỏ. Động vật càng lớn và hình dạng cơ thể càng thon gọn thì càng dễ giữ cho nhiệt độcơ thể ổn định, động vật càng nhỏ quá trình trao đổi chất càng cao. Chẳng hạn, chim cánh cụt Aptenodytes forsteri ở Nam Cực có chiều dài thân100 - 120cm, nặng 34,4 kg, trong khi một loài khác gần với nó Spheniscus mendiculus ở xích đạo chỉ có chiều dài thân 44,5 cm, nặng4,5 - 5,0 kg. Hoặc như chiều dài trung bình của đầu thỏ Lepus timidus ở Hà Lan dài 70 -73 cm, ở bắc Liên xô cũ dài 77,8 cm, ở bắc Siberi dài 87,5cm. Nhiều lồi lưỡng cư, bò sát...có kích thước lớn thường gặp ở vĩ độ thấp hơn so với các nơi ở vĩ độ cao.- Quy luật Allen: Quy luật này thường gặp hơn quy luật trên. D.Allen 1977 cho rằng càng lên phía bắc các cơ quan phụ của cơ thểcác bộ phận thò ra ngồi : Tai - chân - đuôi - mỏ càng thu nhỏ lại. Một ví dụ điển hình là cáo Sahara có chân dài, tai to, cáo Châu Âu thấp hơn và taingắn hơn, còn cáo sống ở Bắc Cực tai rất nhỏ và mõm rất ngắn.- Quy luật phủ lông: động vật có vú ở vùng lạnh có bộ lơng dày hơn so với đại diện cùng lớp đó sống ở vùng ấm. Ví dụ hổ Siberi so với hổẤn Độ hay Malaysia có lơng dày và lớn hơn nhiều. Điều này cũng phù hợp với quy luật Bergman. Sự thích nghi này cũng một phần nào phù hợpvới động vật có vú sống ở những vùng rất khơ hạn. Bộ lông dày làm giảm sự mất nước của cơ thể bằng con đường bốc hơi.Nhiệt độ ảnh hưởng đến các hoạt động sinh lý của động vật. Chẳng hạn như đối với tốc độ tiêu hóa: Nhiệt độ có ảnh hưởng đến lượngthức ăn và tốc độ tiêu hóa của ấu trùng mọt bột lớn Tenebrio molitor ở giai đoạn 4, ở nhiệt độ cao 36C ăn hết 638mm2lá khoai tây nhưng nếu ở nhiệt độ hạ thấp xuống 16C thì chỉ ăn hết 215mm2lá khoai tây. Ở nhiệt độ 25C mọt trưởng thành ăn nhiều nhất và ở nhiệt độ 18 C mọtngừng ăn. Nhiệt độ ảnh hưởng đến sự phát triển của động vật.- Động vật biến nhiệt. Tốc độ phát triển và số thế hệ trong một năm phụ thuộc vào nhiệt độ. Khi nhiệt độ xuống thấp dưới một mức nào đó thìđộng vật khơng phát triển được. Nhưng trên nhiệt độ đó sự trao đổi chất của cơ thể được hồi phục và bắt đầu phát triển. Người ta gọi ngưỡng nhiệtphát triển hay nhiệt độ thềm phát triển là nhiệt độ mà ở dưới nhiệt độ này tốc độ phát triển của cơ thể là 0.Bằng các thực nghiêm mối quan hệ giữa nhiệt độ và thời gian phát triển của động vật biến nhiệt được thể hiện bằng công thức sau:T = x-kn Trong đó: T là tổng nhiệt ngày; x: nhiệt độ môi trường; k: nhiệt độngưỡng của sự phát triển mà bắt đầu từ đó sự phát triển mới xảy ra; n: thời gian cần để hoàn thành một giai đoạn hay cả đời sống của sinh vật; x-k:nhiệt độ phát triển hữu hiệu. Từ công thức trên ta cũng có:x - k = Tn → n=T x-khay k = x - Tn và x = Tn + k Tốc độ phát triển y là số nghịch đảo của thời gian phát triển n hay:y =T kx −Mỗi một loài động vật có một ngưỡng nhiệt nhất định. Ví dụ ngưỡng nhiệt phát triển của sâu khoang cổ Prodenia litura phá hại raucải, su hào, bông lạc là 10 C, của cóc Bufo lentigirnosus là 6C. Biết được tổng nhiệt hữu hiệu của một thế hệ và nhiệt độ nơi lồiđó sống ta có thể tính được số thế hệ trung bình của nó trong một năm. Nhìn chung các loài động vật ở vùng nhiệt đới có tốc độ tăngtrưởng nhanh hơn và có số thế hệ hằng năm nhiều hơn so với những lồi có quan hệ họ hàng gần gũi với chúng ở vùng ôn đới.2526 Ở động vật nội nhiệt. Ảnh hưởng của nhiệt độ lên sự phát triển củađộng vật nội nhiệt phức tạp hơn nhiều so với động vật biến nhiệt. Nhiệt độ thấp tuy làm chậm sự tăng trưởng, nên sự trưởng thành sinh dục cũng bịchậm lại và vì thế kích thước cơ thể của con vật tăng lên. Chuột nhắt và chuột cống sống trong tủ lạnh thí nghiệm có kích thước lớn hơn ở trongnhà hay ngồi đồng và có cường độ sinh sản cao, cụ thể trong tủ lạnh ở nhiệt đô -5C, chuột cống Rattus novegicus có kích thước lớn hơn chiều dài trung bình 219mm, nặng hơn 333g và có tốc độ sinh sản cao hơntrung bình số phơi ở cá thể cái là 8,5. Còn chuột cống trong điều kiện nhiệt độ 10 - 15C có chiều dài trung bình 214mm, nặng 262g và số phơi trung bình ở cá thể cái là 8,1.Khi nhiệt độ môi trường lên quá cao hoặc xuống quá thấp sẽ gây trạng thái ngủ hè, ngủ đông. Các động vật biến nhiệt tiến hành ngủ hè khinhiệt độ môi trường quá cao và độ ẩm xuống thấp, phổ biến ở một số côn trùng và thú. Trạng thái ngủ đông xuất hiện khi nhiệt độ của mơi trườnghạ thấp tương đối, đình chỉ sự phát triển của động vật biến nhiệt. Nhiệt độ ngủ đơng của một số lồi động vật nhiệt đới tương đối cao, ví dụ như mọtbơng là 13C. Sự ngủ đơng có thể xảy ra ở tất cả các cá thể và các giai đoạn phát triển cá thể, phổ biến ở chồn sóc, sóc bay, gấu ...Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự sinh sản của động vật: Sự sinh sản của nhiều loài động vật chỉ tiến hành trong một phạm vi nhiệt độ thích hợpnhất định. Nếu nhiệt độ mơi trường khơng thích hợp cao hoặc thấp so với nhiệt độ cần thiết sẽ làm giảm cường độ sinh sản hoặc làm cho qtrình sinh sản đình trệ, là vì nhiệt độ mơi trường đã ảnh hưởng đến chức năng của cơ quan sinh sản. Nhiệt độ mơi trường lạnh q hoặc nóng qcó thể làm giảm q trình sinh tinh và sinh trứng ở động vật.Ví dụ : cá chép chỉ đẻ khi nhiệt độ nước không thấp hơn 15 C.Chuột nhắt trắng Mus musculus ni trong phòng thí nghiệm sinh sản mạnh ở nhiệt độ 18C, khi nhiệt độ tăng quá 30 C mức sinh sản giảmxuống thậm chí dừng hẳn lại. Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự phân bố và sự thích nghi của độngvật. Trong tự nhiên có nhiều lồi động vật sống được trong một biên độ nhiệt rộng tức là có khả năng chịu đựng được sự thay đổi lớn về nhiệt theochu kỳ ngày, mùa là những loài động vật chịu nhiệt rộng. Ví dụ như nhuyển thể chân bụng Hydrobia aponensis, hay ruồi nhà Mucadomestica, phân bố hầu như khắp thế giới và đến độ cao 2.200m. Các loài động vật chịu nhiệt rộng chủ yếu là các lồi động vật có xương sống đẳngnhiệt. Chẳng hạn như hổ có thể sống được cả những vùng Sibiri lạnh lẽo, cũng như vùng nhiệt đới nóng bức Ấn Độ, Mã Lai, Việt Nam ...27 Ngược lại cũng có nhiều loài động vật chỉ phân bố hay chỉ sốngđược ở những vùng nhiệt đới hoặc trong nước và nơi mà sự chênh lệch nhiệt độ giữa ngày và đêm, giữa các mùa không lớn. Đó là những lồiđộng vật chịu nhiệt hẹp hay là những lồi động vật hẹp nhiệt. Ví dụ như cá hồi Salmo chỉ chịu được nhiệt độ18 - 20C. Nhiều lồi động vật khơng xương sống ở biển là các động vật hẹp nhiệt.Để thích nghi với sự thay đổi nhiệt độ của mơi trường, ở động vật có những hình thức điều hòa nhiệt .- Sự điều hòa nhiệt hóa học đó là q trình tăng mức sản ra nhiệt của cơ thể do tăng q trình chuyển hóa các chất để đáp ứng lại sự thayđổi nhiệt độ của mơi trường. - Sự điều hòa nhiệt vật lý đó là sự thay đổi mức tỏa nhiệt, khả nănggiữ nhiệt hoặc ngược lại phát tán nhiệt dư thừa. Sự điều hòa nhiệt vật lý thực hiện nhờ các đặc điểm về hình thái, giải phẩu của cơ thể như có lơngmao, lơng vũ, hệ mạch máu, lớp mở dự trữ dưới da ... - Hình thành các tập tính để giữ thăng bằng nhiệt. Trong q trìnhsống, động vật đã hình thành những tập tính giữ cân bằng nhiệt có hiệu quả nhất để thích nghi với nhiệt độ của môi trường. Các động vật biếnnhiệt tìm kiếm những mơi trường thích hợp bằng cách đào hang, xây tổ ... để tạo ra nơi ở có khí hậu thuận lợi cho chúng hoặc tránh các điều kiệnkhắc nghiệt của môi trường như độ chiếu sáng, nhiệt độ, độ ẩm ...Hoặc nhờ thay đổi tư thể, động vật có thể làm tăng hoặc giảm sự đốt nóng cơ thểdo bức xạ mặt trời, đó chính là những đặc tính của chúng. Hiện tượng này gặp rất nhiều ở một số sâu bọ, bò sát, cá ... Ngồi ra tập tính của một sốlồi cơn trùng sống thành xã hội như kiến, mối, ong phức tạp hơn. Chúng xây dựng tổ và có các hoạt động để điều hòa nhiệt trong tổ. Ví dụ như ong,khi nhiệt độ trong tổ thấp hơn nhiệt độ mơi trường ngồi, để cân bằng nhiệt chúng cùng loạt cùng đập cánh trong một thời gian.Ở động vật đẳng nhiệt, nhờ sự phát triển và hoàn chỉnh cơ chế điều hòa nhiệt và sự hình thành trung tâm điều khiển nhiệt ở não bộ và giữ chonhiệt độ cơ thể ổn định, ít phụ thuộc vào mơi trường ngồi. Đó là đặc điểm tiến hóa của động vật. Ngồi ra, một đặc điểm thích nghi khá độc đáo đểđiều hòa nhiệt độ ở động vật đẳng nhiệt là tập tính tụ hợp lại thành đám. Ví dụ chim cánh cụt ở vùng gió và bảo tuyết đã biết tập trung lại thànhmột khối dày đặc. Những con chim đứng ở vòng ngồi cùng sau một thời gian chịu rét đã chui vào giữa đám và cả đàn chuyển động chậm chạpvòng quanh, do đó ở ngồi mơi trường nhiệt độ rất thấp nhưng nhiệt độ bên trong đám đông vẫn giữ được 37C.28 Nhờ sự kết hợp các phương thức điều hòa nhiệt hóa học, vật lý vàtập tính mà động vật có khả năng thích nghi với sự thay đổi nhiệt độ ở các vùng trên trái đất.3. Nước và độ ẩm đối với đời sống sinh vật - Ý nghĩa của nước đối với sinh vật: Sau nhân tố nhiệt độ, nướcđộ ẩm là một nhân tố sinh thái vô cùng quan trọng. Trong lịch sử phát triển của sinh giới trên bề mặt trái đất luôn luôn gắn liền với môi trườngnước. Các sinh vật đầu tiên xuất hiện trong mơi trường nước. Q trình đấu tranh lên sống ở cạn, chúng cũng không tách khỏi môi trường nước;nước cần thiết cho quá trình sinh sản. Sự kết hợp của các giao tử hầu hết được thực hiện trong môi trường nước, nước cần thiết cho quá trình traođổi chất. Nước chứa trong cơ thể sinh vật một hàm lượng rất cao, từ 50 - 90 khối lượng cơ thể sinh vật là nước, có trường hợp nước chiếm tỷ lệcao hơn, tới 98 như ở một số cây mọng nước, ở ruột khoang ví dụ: thủy tức.Nước là nguyên liệu cho cây trong quá trình quang hợp tạo ra các chất hữu cơ. Nước là môi trường hồ tan chất vơ cơ và phương tiện vậnchuyển chất vô cơ và hữu cơ trong cây, vận chuyển máu và các chất dinh dưỡng ở động vật.Nước tham gia vào quá trình trao đổi năng lượng và điều hòa nhiệt độ cơ thể.Cuối cùng nước giữ vai trò tích cực trong việc phát tán nòi giống của các sinh vật, nước còn là mơi trường sống của nhiều lồi sinh vật.Các dạng nước trong khí quyển và tác dụng của chúng đối với sinh vậtKhơng khí luôn chứa đựng một lượng nước dưới dạng hơi nước. Khi nhiệt độ hạ thấp đến một giới hạn nào đó thì khơng khí khơng giữđược nước ở dạng hơi nước, khi đó một phần nước đó sẽ tách khỏi khí quyển thành các dạng mù, sương, sương muối, mưa mưa phùn, mưa rào,mưa đá, độ ẩm khơng khí, tuyết, băng...- Mù sương mù: gồm những giọt nước nhỏ li ti xuất hiện vào lúc sáng sớm trong điều kiện trời trong, gió lặng thành một tấm màn trắng trảidài trên mặt đất và sẽ tan đi khi mặt trời mọc. Ở những nơi có thảm thực vật dày đặc rừng, đồng cỏ, savan có nhiều mù. Mù có tác dụng làm tăngđộ ẩm khơng khí, thuận lợi cho sự sinh trưởng của thực vật và sâu bọ.- Sương: sương thường được hình thành vào ban đêm. Đối với thực vật sương có tác động tốt vì đó là nguồn bổ sung độ ẩm cho cây khi trờikhơ nóng, cây thường bị héo. Đối với những vùng khô hạn như núi đá vôi, sa mạc, sương là nguồn cung cấp nước chủ yếu cho sinh vật trong vùng.- Sương muối: được hình thành trong điều kiện thời tiết khô lạnh vào ban đêm, thành những tinh thể trắng như muối. Sương muối gây tổnhại lớn cho thực vật nhất là các loài cây trồng. - Mưa. Đóng vai trò quan trọng nhất trong việc cung cấp nước chocác cơ thể sống. Có các dạng như sau : + Mưa rào : thường xuất hiện ở các vùng nhiệt đới, thời gian mưakhông kéo dài nhưng lượng nước lớn. Tuy cung cấp rất nhiều nước nhưng mưa rào cũng gây nhiều thiệt hại như các chồi non của cây bị hư thối,ngăn chặn sự nảy mầm của hạt giống và các chồi mầm dưới đất do mưa lớn làm lớp đất mặt bị nén chặt. Hoạt động của hệ động vật và vinh sinhvật ở trong đất bị xáo trộn; nơi ở của nhiều loài động vật bị phá hủy hang, ổ. Ngoài ra mưa lớn còn gây ra nạn xói mòn và rửa trơi lớp đất mặt và đấtbị thối hóa thành đất lateritic.+ Mưa đá: thường xuất hiện vào mùa nóng, gây tác hại đối với thực vật, nhất là cây trồng và động vật.+ Mưa phùn: cung cấp một lượng nước ít cho cây nhưng kéo dài nhiều ngày nên duy trì được độ ẩm, hạn chế được sự thoát hơi nước củathực vật. - Tuyết: ở vùng ôn đới, lớp tuyết phủ trên mặt đất có tác dụngnhiều mặt, đó là tấm thảm xốp cách nhiệt, bảo vệ cho các chồi cây trên mặt đất và động vật nhỏ.- Độ ẩm khơng khí: một trong những dạng nước có tác dụng đến đời sống sinh vật. Độ ẩm khơng khí được đặc trưng bằng những đại lượngsau: + Độ ẩm tuyệt đối HA: là lượng hơi nước chứa trong 1m3khơng khí tính bằng gam ở một thời điểm nhất định và tính theo cơng thức sau :29t +1 1,0621 760e 12930,623α α= +× ×HA =tgm3Trong đó 0,623 là tỷ trọng hơi nước so với khơng khí, 1293 là trọng lượng khơ của khơng khí ở nhiệt độ 0C và áp lực 760 mm Hg, α làlà hệ số nở của các chất khí bằng 1276, t là nhiệt độ của khơng khí, e là áp suất của hơi nước chứa trong khơng khí tính bằng mmHg.+ Độ ẩm tương đối: là tỷ số phần trăm áp suất hơi nước thực tế a trên áp suất hơi nước bảo hòa A trong cùng một nhiệt độ. Ví dụ: ở 15C - áp suất hơi nước bảo hòa A = 12,73mmHg, áp suất hơi nước thực tế là9,56 mmHg. Độ ẩm tương đối của khơng khí :12,73 =9,56 d= 0,75 hay d = 7530 Độ ẩm tương đối của khơng khí thay đổi tùy theo nhiệt độ, cho nêncùng một lượng nước trong khơng khí mà nhiệt độ khác nhau thì độ ẩm tương đối khác nhau.Độ hụt bão hoà là hiệu số giữa áp suất hơi nước trong điều kiện bão hoà và áp suất hơi nước trong thực tế. Độ hụt bão hoà có ý nghĩa sinhthái rất quan trọng bởi sự bốc hơi nước thường tỷ lệ thuận với độ hụt bão hồ chứ khơng phụ thuộc vào độ ẩm tương đối.Độ ẩm khơng khí có ảnh hưởng nhiều đến các sinh vật, nhất là các sinh vật ở trên cạn. Một số loài sinh vật để đảm bảo cho hoạt động sốngbình thường cần độ ẩm tương đối. Đối với thực vật, khi độ ẩm thấp, cường độ thoát hơi nước tăng, cây bị héo. Còn nếu độ ẩm cao quá mức thì thờigian ra hoa, kết quả của cây bị chậm lại. Yêu cầu về độ ẩm của các loài thực vật khơng giống nhau, ví dụ như cây samu sinh trưởng tốt ở nơi có độẩm cao, cây phi lao chịu được độ ẩm tương đối thấp. Ngoài ra độ ẩm còn ảnh hưởng đến sự phân bố của thực vật, ví dụ cây mỡ đòi hỏi khơng khíẩm hơn cây chè, nên sự phân bố tự nhiên của cây mỡ thu hẹp trong một khu vực nhất định. Tuy vậy, khi nghiên cứu sự phân bố của sinh vật khôngnên dựa vào chỉ số độ ẩm mà phải dựa vào chỉ số khô hạn.Đối với động vật, khi độ ẩm tương đối thấp làm chậm sự trao đổi chất, ngồi ra độ ẩm còn ảnh hưởng đến hoạt động chung của động vật.Muỗi Culex fatigans chỉ hút máu khi độ ẩm tương đối trên 40. Loài cánh cứng ăn gỗ Passalus cornutus sống thành từng nhóm nhỏ dưới vỏ cây khô,khi độ ẩm tăng hoạt động của chúng giảm đi, khi độ ẩm giảm hoạt động của chúng tăng lên.Trên quan điểm trị sinh thái thì các lồi ẩm sinh đều thuộc nhóm hẹp ẩm.Độ ẩm ảnh hưởng rất mạnh lên chức năng sống của cơ thể. Gamintor đã nghiên cứu ảnh hưởng đó ở lồi châu chấu Locustamigratoria, một lồi cơn trùng gây tổn hại kinh tế cho nhiều nước. Ông đã chỉ ra rằng ở độ ẩm tương đối 70 tốc độ chín sinh dục và sinh sản củaloài này đạt tối đa.Ở trên cạn, sự phân bố nước khơng đồng đều trong các mơi trường có các điều kiện sinh thái khác nhau, đòi hỏi các cơ thể sống phải cóphương thức duy trì sự cân bằng nước. Sự cân bằng nước được xác định bằng hiệu số giữa sự hút nước vớisự mất nước. Các nhóm thực vật khác nhau thì q trình hút nước cũng như mất nước khơng giống nhau.Thực vật bậc thấp lấy nước qua toàn bộ bề mặt cơ thể, còn thực vật bậc cao, ngành Rêu lấy nước trong đất bằng rễ giả, các ngành còn lại có rễthật, là cơ quan chuyên hóa để lấy nước trong đất. Ngồi ra ở thực vật bậc31 cao có một số lồi sống bì sinh trong rừng nhiệt đới, có khả năng hấp thụnước qua bề mặt lá và các rễ khí sinh. Ở các lồi phong lan thuộc họ Lan Orchidaceae có rễ khí sinh được bao bọc bởi một màng biểu bì nhiều lớpxốp, màng này khi trời mưa hút nước, khi trời khơ ráo thì chứa đầy khơng khí. Ngồi ra ở nhiều lồi sống bì sinh còn phát triển các mơ chứa nướcchun hóa.Có những dẫn liệu cho rằng gai của một số cây mọng nước như cây xương rồng: Cactus có khả năng hút nước dạng giọt như những maoquản nhờ cấu trúc hiển vi đặc biệt. Người ta dùng những giọt nước có chứa các nguyên tố đánh dấu nhỏ trên gai của xương rồng, sau đó thấytrong mơ của chúng có chứa ngun tố này.Sự mất nước ở thực vật chủ yếu là bằng con đường thoát hơi nước. Tốc độ mất nước được biểu thị bằng cường độ thoát hơi nước. Số lượngnước thoát ra trong một giờ trên một đơn vị khối lượng lá của thực vật biểu thị bằng gam đơn vị diện tích lá thời gian. Nước trong cơ thểthực vật thường thốt ra ngồi dưới dạng hơi nước qua lỗ khí là chủ yếu.Giá trị sinh thái của q trình thốt hơi nước khơng chỉ về cường độ mà còn đặc trưng thay đổi theo thời gian - ngày đêm và theo mùa.Tương ứng với sự điều chỉnh chế độ nước, tất cả các thực vật trên cạn được chia ra làm hai nhóm cơ bản : thực vật vững bền về nước thựcvật hằng cân bằng nước và thực vật linh động về nước thực vật thân nước.- Thực vật vững bền về nước thực vật hằng cân bằng nước: là nhóm thực vật duy trì sự cân bằng nước trong suốt cả ngày. Lỗ khí củachúng phản ứng rất nhạy đối với sự thiếu nước, nên hạn chế được lượng hơi nước thoát ra ngồi. Hệ rễ cũng có khả năng lấy nước tốt. Chúng dựtrữ nước trong tất cả các bộ phận rễ, vỏ thân, gỗ và lá và ổn định được sự cân bằng nước. Nhóm này gồm nhiều loại cây gỗ, các loài cỏ thuộc họLúa Poaceae, họ Đậu Fabaceae, các cây sống trong bóng và cây mọng nước.- Thực vật linh động về nước thực vật thân nước là nhóm thực vật khơng thể điều hòa sự vận chuyển nước, hay đúng hơn là khơng có khảnăng điều chỉnh tích cực chế độ nước của mình, lượng nước trong mô phụ thuộc nhiều vào độ ẩm của môi trường xung quanh. Chúng hút nước ởdạng sương, sương mù, nước mưa dễ dàng và chúng cũng sử dụng phóng khống các loại nước đó. Trong thời kỳ khơ ráo, chúng có thể mất hếtnước và sống tiềm sinh. Thuộc nhóm này có các lồi tảo lục sống trên vỏ cây; đất ẩm trong rừng, rêu, dương xỉ và cả một vài lồi thực vật có hoa.Các nhóm thực vật liên quan đến chế độ nước: theo độ tập trung đến các nơi ở có chế độ nước khác nhau mà người ta chia thực vật trên cạn32 ra 4 nhóm sinh thái cơ bản : nhóm cây ngập nước định kỳ, nhóm cây ưaẩm, nhóm cây chịu hạn và nhóm cây trung sinh. - Nhóm cây ngập nước định kỳ. Bao gồm những loài thực vật sốngtrên đất bùn dọc bờ sông, cửa sông, cửa biển chịu tác động định kỳ của thủy triều. Đây là mơi trường khơng thuận lợi đối với nhiều lồi thực vậttrên cạn. Chỉ có một số lồi có khả năng thích nghi. Đặc biệt là ở các bãi lầy ven biển, cửa sơng vùng nhiệt đới có những lồi cây gỗ, cây bụi hìnhthành nên quần xã rừng ngập nước mặn, nước lợ định kỳ - gọi là rừng ngập mặn. Các lồi cây này có nhiều đặc điểm thích nghi về cấu trúc vàchức năng để sống trong môi trường lầy, mặn, thiếu oxy. Cụ thể là chúng có rễ hơ hấp hoặc các lỗ vỏ, có rễ chống hoặc rễ bạnh, có tuyến tiết muốivà về sinh sản có hiện tượng thai sinh cây con sinh ra trên cây mẹ, các cây thuộc họ Đước - Rhizophoraceae.- Nhóm cây ẩm sinh: bao gồm những cây sống trên đất ẩm bờ ruộng, bờ ao, bờ suối, trong rừng ẩm. Môi trường sống của chúng bão hòahơi nước, do vậy chúng khơng có những bộ phận bảo vệ sự bay thốt hơi nước.Nhóm cây này phân biệt hai nhóm nhỏ: nhóm cây ưa ẩm chịu bóng và nhóm cây ưa ẩm ưa sáng. Ở hai nhóm cây này có các đặc điểm hìnhthái giải phẩu và nơi sống khác nhau. + Nhóm cây ưa ẩm chịu bóng bao gồm phần lớn là những cây sốngở dưới tán rừng ẩm, ven suối. Ở 2 mặt lá có lỗ khí nhưng ít, lỗ khí ln ln mở, nhiều khi có các lỗ nước thuỷ khổng ở mép lá, lá rộng; mỏng,màu lục đậm do có hạt diệp lục lớn, bề mặt lá có tầng cutin mỏng, mơ giậu kém hoặc không phát triển. Khi mất nước cây bị héo rất nhanh.+ Nhóm cây ưa ẩm ưa sáng, các lồi cây này có một số tính chất của cây ưa sáng như có lá nhỏ, cứng; dày, ít diệp lục nhưng không chịuđược hạn. Chúng thường phân bố ven hồ, ven bờ ruộng như cây rau bợ nước Marsilea quadrifolia, một số lồi thuộc họ Cói Cyperaceae.- Nhóm cây hạn sinh: là những loài thực vật sống được trong những điều kiện khô hạn nghiêm trọng và kéo dài, lúc đó q trình traođổi chất của chúng yếu nhưng khơng đình chỉ. Chúng phân bố ở sa mạc và bán sa mạc, thảo nguyên, savan và vùng đất cát ven biển.Ở vùng nhiệt đới, điều kiện khô hạn thường gắn liền với cường độ chiếu sáng mạnh, nhiệt độ cao nên những cây chịu hạn cũng là những câyưa sáng và chịu nóng. Cây chịu hạn được chia làm hai dạng chủ yếu: dạng cây mọngnước và dạng cây lá cứng. + Dạng cây mọng nước bao gồm các cây thân thảo, cây nhỏ trongcác họ Thầu dầu Euphorbiaceae, họ Xương rồng Cactaceae, họ Rau33 muối Chenopodiaceae, họ Dứa Bromeliaceae, họ Thuốc bỏngCrassulariaceae, họ Hành Liliaceae ... Chúng sống ở các vùng sa mạc và những nơi khô hạn kéo dài. Lá cây mọng nước có đặc điểm lá dày, cótầng cutin dày, trên mặt lá có một lớp sáp hoặc được phủ lơng dày, lỗ khí nằm sát biểu bì, có nhiều tế bào lớn chứa nước trong phần thịt lá. Ngòai ranhiều cây có lá tiêu giảm thành dạng vảy nhỏ, hoặc biến thành gai như cây xương rồng, lúc đó thân làm nhiệm vụ quang hợp vì có chứa nhiềudiệp lục, hệ rễ ăn nơng và rộng.Hoạt động sinh lý của cây mọng nước yếu và do trao đổi chất với mơi trường ngồi ít nên sinh trưởng rất chậm. Cây mọng nước chịu đựngđược nhiệt độ cao rất tốt, chúng có thể chịu được nhiệt độ 60 - 65 C, đó làdo chúng giữ được lượng nước liên kết lớn, lượng nước liên kết trong cơ thể chúng có thể đạt tới 60 - 65 tổng lượng nước trong cơ thể cây mọngnước chứa từ 90-98 nước so với khối lượng cơ thể + Cây lá cứng: bao gồm phần lớn thuộc họ Lúa Poaceae, họ CóiCyperaceae, một số lồi cây gỗ thuộc họ Thông Pinaceae, họ Phi lao Casuarinaceae, họ Sổ Dilleniaceae ... chúng thường sống ở những vùngcó khí hậu khô theo mùa, savan, thảo nguyên, ... Cây lá cứng có lá hẹp, nhỏ. Lá được phủ nhiều lơng trắng bạc cótác dụng cách nhiệt. Tế bào biểu bì có thành dày, tầng cutin dày, gân lá phát triển. Ở một số lồi cây, mặt trên lá có tế bào cơ có tác dụng làmcho lá có thể cuộn lại để hạn chế sự tiếp xúc của lỗ khí với khí hậu nóng. Một số lồi có lá biến thành gai hoặc thùy lá biến thành gai ...Cây lá cứngcó chất nguyên sinh có khả năng chịu hạn cao, lực hút của rễ mạnh; nhờ vậy mà khi gặp khơ hạn chúng có thể hút được nước. Cường độ thốt hơinước cao có tác dụng chống nóng cho cây.- Nhóm cây trung sinh: nhóm cây này có những tính chấttrung gian giữa cây hạn sinh và cây ẩm sinh. Chúng phân bố rất rộng từ vùng ông đới đến vùng nhiệt đới chẳng hạn như những loài cây gỗ thườngxanh ở vùng nhiệt đới, rừng thường xanh ẩm á nhiệt đới, cây lá rộng xanh mùa hè ở rừng ôn đới ... Phần lớn cây nông nghiệp là cây trung sinh.Lá của cây trung sinh có kích thước trung bình, mỏng, lớp biểu bì và cutin mỏng, mô dẫn và mô cơ phát triển vừa, lỗ khí thường chỉ có ởmặt dưới lá. Bộ rễ khơng phát triển. Cường độ thốt hơi nước khơng cao, lỗ khí có khả năng điều tiết sự mất nước nhưng vì tầng cutin mỏng nênlượng nước thốt ra ngồi tương đối lớn.Các nhóm động vật có liên quan đến chế độ nước trên cạn. Tùy theo sự đáp ứng của động vật với chế độ nước nhu cầu về nước, có thểchia động vật thành các nhóm sau :34 - Động vật ẩm sinh ưa ẩm: gồm những động vật có yêu cầu về độẩm hay lượng nước trong thức ăn cao, các loài động vật chỉ sống được ở mơi trường cạn có độ ẩm cao hoặc khơng khí bão hòa hay gần bão hòa hơinước. Khi độ ẩm quá thấp, chúng không thể sống được vì trong cơ thể của chúng thiếu cơ chế dự trữ và giữa nước. Hầu hết ếch, nhái trưởng thành,giun ít tơ, một số động vật ở đất, ở hang ... thuộc nhóm này.- Động vật hạn sinh ưa khô: các động vật sống trong môi trường thiếu nước như sa mạc, núi đá vôi, đất cát ven biển ... chúng có khả năngchịu độ ẩm thấp, thiếu nước lâu dài. Khả năng thích nghi của động vật đối với điều kiện khô hạn rất đa dạng, nhất là những tập tính sinh lý sinh thái.Các động vật này nhờ có cơ chế tích trữ nước và bảo vệ nước chống bốc hơi, sử dụng thức ăn khơ. Hoặc ở chúng có vỏ bọc khơng thấm nước,nhiều lồi gậm nhắm, sơn dương... sống ở hoang mạc có các tuyến mồ hơi kém phát triển. Chúng có nhu cầu nước thấp, lấy nước từ thức ăn, thảiphân khơ, bài tiết ít nước tiểu, một số lạc đà sử dụng cả nước nội bào ô xy hố mỡ dự trữ. Ngồi ra còn có nhiều lồi động vật tránh khơ nóngbằng cách ngủ hè hay đào hang trong đất. Sên Helix desertorum có thể sống 4 năm liền bằng cách ngủ hè khi khí hậu q khơ. Các động vật samạc như các lồi bò sát đất cát; sâu bọ cánh cứng, châu chấu sa mạc thuộc nhóm này.- Động vật trung sinh: bao gồm các loài động vật trung gian giữa hai nhóm trên, có yêu cầu vừa phải về nước hoặc độ ẩm. Nhóm này có đặctính là chịu được sự thay đổi luân phiên của độ ẩm giữa mùa mưa và mùa khơ. Phần lớn các lồi động vật ở vùng ơn đới và nhiệt đới gió mùa thuộcnhóm này.Các đặc điểm cơ bản của môi trường nước và sự thích nghi của sinh vật. Các phần trước, chúng ta đã tìm hiểu đặc điểm của môi trườngtrên cạn cũng như những đặc điểm của sinh vật sống trong môi trường này. Phần này nhằm giới thiệu về một số đặc điểm sinh thái cơ bản củamôi trường nước và đặc điểm của sinh vật ở nước sinh vật thủy sinh.Nước có nhiệt dung lớn bằng 1 nên khả năng dẫn nhiệt kém, tính ổn định nhiệt cao, nước nguyên chất sôi ở 100C, đóng băng ở 0 C, trọnglượng riêng lớn nhất ở 4 C, khi đóng băng hoặc khi tan băng nước thải rahoặc hấp thụ một năng lượng tương ứng là 80 calgam, khi bốc hơi nước cần 540 calgam, còn khi thăng hoa cần 679 calogam.- Độ đậm đặc của nước: Nước có độ đậm đặc lớn hơn khơng khí nhiều lần, vì thế có tác dụng nâng đỡ cho các cơ thể sống. Do tính phâncực cao, nước đã tạo ra độ nhớt, sức căng bề mặt và khả năng hồ tan các chất và khí rất cao.35 Nước không ngừng vần động theo chiều ngang và chiều thẳngđứng do nhiều nguyên nhân. Các sinh vật sông trôi nổi trong tầng nước Plankton thường cótrọng lượng riêng xấp xỉ bằng trọng lượng riêng của nước, như các tảo đơn bào, động vật nguyên sinh, một số giáp xác, ấu trùng động vật đáy ... cónhững đặc điểm thích nghi gần giống nhau, có tác dụng nâng cao khả năng di chuyển trên mặt nước và chống lại sự chìm xuống. Các thích nghi đócó thể là :+ Cơ thể có hình dạng đặc biệt như có dạng dẹp, kéo dài cơ thể, hình thành nhiều mấu và sơ gai có tác dụng tăng diện tích cơ thể tiếp xúcvới nước. + Giảm tỷ trọng cơ thể bằng cách tích lũy lipid và hình thành túibơi. + Nhiều lồi động vật nhờ có hệ cơ phát triển, cơ thể thn hìnhthoi nhọn nên bơi nhanh trong nước một số các loài cá. Những thực vật sống trong nước có đặc điểm sinh thái là có thândài, mảnh, lá mỏng hoặc chia nhiều thùy; nhiều sợi, có tác dụng làm giảm tác động cơ học của dòng chảy. Mơ cơ kém phát triển, các yếu tố cơ tậptrung ở phần trung tâm, đặc điểm này giúp cho cây có khoảng gian bào phát triển có tác dụng chứa khí và nâng đỡ cây.Nhờ tác dụng nâng đỡ tốt của nước mà nhiều động thực vật thuỷ sinh có kích thước và khối lượng rất lớn. Ví dụ tảo thảm Macrocysticpyrifera ở vùng biển Thái Bình Dương có thể dài tới trăm mét, nặng 40 - 60kg.- Lượng oxy oxygen - O2trong nước : Hệ số khuyếch tán oxy ở trong nước nhỏ hơn trong khơng khí320.000 lần, thường hàm lượng O2khơng q 10mllít nước, ít hơn khơng khí 21 lần. O2xâm nhập vào nước chủ yếu nhờ hoạt động quang hợp của tảo và do khuyếch tán từ khơng khí, vì thế lớp nước trên có hàm lượngoxy hòa tan nhiều hơn lớp nước dưới. Hàm lượng O2hòa tan trong nước phụ thuộc vào nhiệt độ và sự vận động của nước. Hàm lượng khí O2đã trở thành yếu tố sinh thái giới hạn trong môi trường nước.Ở biển, tầng đáy sâu thiếu O2, nguyên nhân là khí O2được các vi sinh vật sống ở đây sử dụng trong các phản ứng oxy - hóa khử.Tùy theo yêu cầu về hàm lượng O2hòa tan trong nước, ta chia sinh vật ra các nhóm sinh thái : Nhóm ưa hàm lượng O2cao trên 7cm3lít, nhóm ưa hàm lượng O2vừa trên 5 - 7cm3lít Nhóm ưa hàm lượng O2thấp 4cm3lít. Lòai Daphnia obtusa sống trong môi trường nước nghèo O2nên hàm lượng hemoglobine trong máu tăng lên gấp 10 lần bình thường.36 Ngòai khí O2, còn phải kể đến khí CO2hòa tan trong nước. Ở trong mơi trường nước, hàm lượng khí CO2hòa tan cao hơn nhiều so với khơng khí. Khí CO2trong nước ở dạng tự do hoặc ở dạng kết hợp với các muối carbonat và bicarbonat. Trong nước biển hàm lượng khí CO2hòa tan là 40 - 50cm3lít. Nước biển được xem là kho chứa khí CO2quan trọng trong thiên nhiên. Khí CO2trong nước đóng vai trò qua trọng trong quang hợp của thực vật ở nước, hàm lượng khí CO2tham gia gián tiếp việc tạo thành các vỏ bọc, xương, mai ... của các động vật sống trong nước.- Các muối hòa tan trong nước : Nước tự nhiện có một hàm lượng muối hòa tan thay đổi. Tùy theohàm lượng muối NaCl Natri clorua mà ta phân biệt ba loại nước: nước ngọt, nước lợ, nước biển.Nước ngọt chứa một hàm lượng các muối khống 0,5glít, nước biển hàm lượng muối đạt 55glít. Nước lợ có đặc trưng là giao động lớnqua lại các mùa trong năm và hàm lượng muối là 8 - 16glít. Phần lớn các sinh vật ở nước có áp suất thẩm thấu phụ thuộc vàonồng độ muối của môi trường nước xung quanh biến thẩm thấu - poikiloiosmotic. Để giữ cân bằng muối chúng tránh những nơi có nồngđộ muối khơng thích hợp. Ngồi ra có những động vật mà áp suất thẩm thấu trong cơ thể không phụ thuộc vào nồng độ muối của mơi trườngngồi đẳng thẩm thấu - homoiosmotic như cá, giáp xác cao, sâu bọ ở nước.Trong nước có ion Ca Calcium đóng vai trò quan trọng đối với sinh vật sống trong môi trường này. Ta phân biệt nước cứng là nước giàuCa trên 25mglít và nước mềm là nước nghèo Ca dưới 9mglít. Hàm lượng Ca ở trong nước ảnh hưởng lớn đến đời sống động vật thân mềm,giáp xác, cá ... Hàm lượng Ca trong nước cũng có ảnh hưởng đến đời sống thực vật.Tùy theo khả năng chịu đựng được sự biến đổi của nồng độ muối và người ta chia sinh vật ở nước thành hai nhóm: nhóm rộng muốiEuryhaline và nhóm hẹp muối Stenohaline. Ở các vùng cửa sống nơi có hàm lượng muối giao động lớn, những sinh vật sống ở vùng này lànhững loài chịu muối rộng.Độ muối và độ pH của nước đã ảnh hưởng đến hình thái, sinh lý, tập tính sinh hoạt và sự phân bố địa lý của sinh vật. Giáp xác Artemiasalma nuôi trong các môi trường có nơng độ muối độ mặn khác nhau có kích thước khác nhauTrong số các muối có trong nước đáng lưu ý là các muối dinh dưỡng, đó là các muối photphat và nitrat. Chúng có vai trò quan trọngtrong việc tổng hợp các protein của sinh vật. Chúng được xem là nhân tố37 giới hạn đối với sự quang hợp của thực vật tảo, rong... ở nước và năngsuất ở các vực nước. Hàm lượng hai loại muối này giao động rất rõ theo mùa ở môi trường nước biển.- Chế độ nhiệt ở trong nước ít thay đổi hơn trên cạn, tính chất này có liên quan đến tính chất vật lý của nước. Biên độ giao động nhiệt ở cáclớp nước không quá 10 - 15 C, ở các vực nước nội địa dưới 30C. Nhiệt độ ổn định ở các lớp nước sâu.Do sống trong mơi trường có nhiệt độ tương đối ổn định nên các sinh vật thủy sinh là những sinh vật chịu nhiệt hẹp, chỉ gặp các loài chịunhiệt rộng ở các vực nước nhỏ nội địa... - Chế độ ánh sáng trong nước: Năng lượng ánh sáng đi vào nước sẽyếu đi nhiều vì các tia sáng bị phản chiếu. Những tia sáng có độ dài sóng khác nhau được nước hấp thụ không như nhau. Tia sáng đỏ bị hấp thụngay tầng nước trên cùng rồi đến các tia sáng da cam, vàng, lục, lam ... và xuống sâu nhất là tia xanh tím. Chính sự phân bố khơng đồng đều của cáctia sáng là nguyên nhân gây ra sự phân bố khác nhau theo chiều sâu của các loài thực vật ở nước. Phần lớn thực vật có hoa và tảo lục phân bố rấtnơng vì chúng hấp thụ tia đỏ.Tảo nâu phân bố sâu từ độ sâu 10-40m nhờ chúng có sắc tố phụ màu nâu phytoxanthine, tảo đỏ phân bố sâu hơn có thể từ 60 - 100m vìchúng có sắc tố màu đỏ phycoerythrine và màu lam phycocyanine hấp thụ được các tia sáng xuống sâu.Do ánh sáng trong nước yếu là nguyên nhân sự phân hóa yếu của các đặc điểm giải phẫu của lá cây sống chìm trong nước lá khơng có mơgiậu hay mơ giậu gồm một lớp tế bào rất ngắn, diệp lục có trong lớp tế bào biểu bì nhờ đó tăng cường khả năng hấp thụ ánh sáng.Đối với động vật, màu sắc của chúng thay đổi theo sự phân bố của ánh sáng, các lồi động vật ở vùng triều có màu sắc sặc sỡ nhất, còn cácđộng vật ở các lớp nước sâu hoặc trong hang có màu tối. Khả năng định hướng của động vật thủy sinh kém hơn động vậttrên cạn vì trong nước có thời gian chiếu sáng ngắn. Để thích nghi trong điều kiện ánh sáng khơng đủ, nhiều lồi độngvật đã sử dụng âm thanh làm phương tiện định hướng như sứa, cá, thân mềm, giáp xác, cua, tơm. Tín hiệu âm thanh trước hết dùng để liên hệtrong quần thể như định hướng trong đàn, thu hút giới tính ... Ngồi ra, động vật ở nước còn có một khả năng định hướng khác như là cảm ứngbằng mùi vị, nhiều lồi động vật tìm nơi đẻ trứng hoặc sinh trưởng một các chính xác bằng cách này.Ngồi các đặc điểm cơ bản nêu trên, thì các nhân tố vật lý của môi trường nước như tỷ trọng, áp suất, tỷ nhiệt, dòng chảy và các chất lơ lững38 trong nước cũng một phần nào ảnh hưởng đến sinh vật ở nước và các lồisinh vật này có một thích nghi nhất định. Ví dụ như đối với yếu tố áp suất: các sinh vật sống ở các lớp nước sâu nơi có áp suất lớn nên các lồi sinhvật này có các thích nghi như cơ thể của chúng thường dẹp, ống tiêu hóa rất lớn hoặc như đối với dòng chảy khác nhau, lát cắt ngang thân của cáclồi cá sống ở sơng cùng thay đổi, có hình tròn ở nơi có nước chảy và dẹp nơi nước đứng ...- Tác động phối hợp giữa nhiệt độ và độ ẩm lên đời sống sinh vật, cách thành lập thủy nhiệt đồ và khí hậu đồ:Nhiệt độ và độ ẩm hay lượng mưa là hai nhân tố sinh thái quan trọng của khí hậu, có tác động liên quan chặt chẽ với nhau, cùng ảnhhưởng lên đời sống và sự phân bố của các loài sinh vật cũng như những tổ chức cao hơn như quần thể, quần xã sinh vật và hệ sinh thái. Trong mốitác động tương hỗ giữa chúng lên đời sống thì ảnh hưởng của chúng khơng chỉ phụ thuộc vào những giá trị tương đối mà cả vào những giá trịtuyệt đối của mỗi yếu tố. Chẳng hạn, nhiệt độ có thể trở thành yếu tố giới hạn đối với cơ thể nếu độ ẩm lại gần với các cực trị của nó, nghĩa là cựccao hoặc cực thấp. Cũng đúng như vậy, độ ẩm tác động mạnh lên cơ thể khi nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp.Sự tác động phối hợp của hai nhân tố này quyết định đến chế độ khí hậu của một vùng địa lý xác định và do đó, quy định giới hạn tồn tạicủa các quần xã sinh vật, trước hết đối với thảm thực vật. Sự phân bố của các khu sinh học đồng rêu, rừng lá rộng, rừng lá kim, hoang mạc... là dẫnxuất chính của hai yếu tố nhiệt độ - lượng mưa của các vùng trên trái đất.Đối với mỗi lồi sinh vật ta có thể tìm được giới hạn thích hợp đồng thời của hai nhân tố đó. Khi xác định được nhiệt độ và độ ẩm cựcthuận sẽ tăng tuổi thọ, làm tăng tốc độ phát triển và sức sinh sản cao nhất đồng thời hạn chế mức độ tử vong cho cây trồng và vật ni, mặt khác cóthể nắm vững được điều kiện thích hợp nhất đối với sự phát triển của sâu bọ để tìm biện pháp diệt trừ.Để mơ tả mối quan hệ nhiệt - ẩm quy định đời sống của một loài hay ở mức tổ chức cao hơn người ta thiết lập bản đồ nhiệt ẩm hay còn gọilà khí hậu đồ. Trên các trục của hệ toạ độ thường, ta đặt các điểm tương quan giữa nhiệt độ và độ ẩm hay lượng mưa theo giá trị trung bình củachúng theo thời gian rồi nối chúng lại với nhau, ta sẽ có 1 hình đa giác. Đó là khí hậu đồ của 1 vùng sinh thái xác định trong năm. Khí hậu đồ đượcứng dụng trong nhiều mục đích như để so sánh khí hậu của các vùng với nhau giúp cho việc thuần hoá, di giống các đối tượng giống cây trồng - vậtnuôi, hoặc so sánh điều kiện khí hậu thuộc nhiều năm khác nhau để dự báo sự biến động số lượng của động vật, nhất là tình hình sâu bệnh.39 Ngồi ra, người ta còn thành lập biểu đồ của các cặp yếu tố khácnhư “nhiệt độ - muối” ở môi trường biển. Do vậy, biểu đồ của các cặp yếu tố còn có tên chung là “Sinh thái đồ”.4. Đất với đời sống sinh vật 4.1. Khái niệmĐất là lớp vỏ ngồi rất mỏng của thạch quyển litthosphere và có thể tách thành quyển riêng gọi là địa quyển pedosphere. Cũng như cácquyển khác, những đặc trưng của đất được quy định bởi các phản ứng sinh thái và mối tương tác của sinh vật cũng như của cả hệ sinh thái với các chutrình vật chất và năng lượng.Theo Dacutraev 1879: “Đất là vật thể thiên nhiên được hình thành qua một thời gian dài do kết quả tác động tổng hợp của 5 yếu tố: đámẹ, sinh vật, khí hậu, địa hình và thời gian”. Đất là mơi trường sống của sinh vật trên cạn, đặc biệt là thực vậtvà các loài động vật sống trong đất. Đất là tổ hợp của giá thể khoáng được nghiền vụn cùng với các sinh vật trong đất và những sản phẩm hoạt độngsống của chúng. Đất được xem là một trong những hệ sinh thái quan trọng cấu trúc nên sinh quyển.4.2 Thành phần của đấtCác vật liệu khoáng, chất hữu cơ, khơng khí và nước là 4 thành phần chính của đất.-Vật liệu khống: Chất khống của đất nhận được từ sự phong hoá của đá mẹ và các chất hoà tan được đem đến từ các lớp đất phía trên. Cấutrúc của nó được xác định bởi kích thước và số lượng của các cấu tử có kích thước khác nhau.- Vật chất hữu cơ: Vật liệu này có được từ các mảnh vụn và sự phân huỷ các chất hữu cơ trong lớp “rác hữu cơ từ sản phẩm rơi rụng củathực vật” lớp O. Tuỳ thuộc vào điều kiện môi trường, rác rưởi và mảnh vụn của lớp O có thể bị bẻ vụn hồn tồn trong vòng 1 năm, trong hồncảnh khác có thể lâu hơn. Những thành viên tham gia phân huỷ chúng là giun đất. Chúng ăn các chất hữu cơ và khoáng, rồi thải ra “phân”. Cácnghiên cứu ở Sudan cho thấy trong mùa nóng và vừa khơ, giun đất thải ra 475gm2khối lượng khơ, còn trong mùa mưa đạt đến 24000g m2. Tiếp đến các động vật sống hang chuyển và xáo trộn đất. Hơn nữa cùng vớinấm, mốc phân huỷ các chất hữu cơ từ động thực vật ở lớp O và lớp A1 lớp giàu humic lại còn có mặt những quần xã sinh vật với các sinh vậtquang hợp nhỏ bé, tạo nên các vi hệ thực vật Microflora. Chúng là rêu, địa y,...Lớp O, A1,...là tên gọi các lớp đất từ trên xuống dưới theo phẫu diện tổng qt của đất40 - Khơng khí và nước: khơng khí và nước chiếm các khoảng trốnggiữa các cấu tử đất. Khơng khí nhiều khi nước ít, còn khi nước nhiều thì khơng khí giảm. Thành phần khí của đất tương tự như thành phần khítrong khí quyển. Chúng được khuếch tán vào từ khí quyển, tuy nhiên hàm lượng O2thường thấp, còn CO2lại cao do các chất hữu cơ bị phân giải bởi nấm vi khuẩn,.... Nhiều trường hợp đất trở nên yếm khí. Nước được lưutrong đất phụ thuộc vào cấp hạt của đất. Nước chứa các chất vơ cơ và hữu cơ hồ tan tạo nên “dung dịch đất” thuận lợi cho sự sử dụng của sinh vật,đặc biệt là rễ của thực vật- Phức keo: phức keo colloidal complex, một liên kết chặt chẽ của mùn đã được cắt nhỏ và đất khoáng, nhất là sét được xem là trái timvà linh hồn của đất Kormondy, 1996. Nó gây ảnh hưởng lên khả năng giữ nước của đất và nhịp điệu luân chuyển các chất qua đất đồng thời lànguồn dinh dưỡng của thực vật. 4.3. Tính chất của đấtĐất có những tính chất vật lý, hố học và sinh học đặc trưng. - Cấu trúc của đất được thể hiện qua tỷ lệ thành phần kích thướccủa các hạt đất, từ nhỏ đến lớn. Sỏi có đường kính trên 2mm, cát thô: 0,2 - 2,0mm, cát mịn 20μm, limon: 2 - 20μm và các hạt keo đất nhỏ hơn 2μm . Đất thường có sự pha trộn các dạng hạt với những tỷ lệ khác nhau để chocác dạng đất như đất sét, đất thịt nhẹ, đất thịt nặng, đất cát, cát pha... Cấu trúc của đất, do đó có quan hệ với độ thoáng và khả năng trữnước. Đất cát rất thoáng, nhưng khả năng giữ nước kém; đất quá mịn có khả năng giữ nước tốt nhưng lại yếm khí. Đất chặt có các khe đất hẹp hơn0,2 - 0,8mm thì lơng hút của rễ khơng có khả năng xâm nhập vào để lấy nước và muối khoáng, nhiều lồi động vật đất có kích thước lớn hơnkhông thể cư trú được- Nước trong đất tồn tại dưới hai dạng: nước liên kết với các phân tử đất và nước tự do. Nước tự do có giá trị thực tế đối với đời sống sinhvật, nó khơng chỉ cung cấp nước cho sinh vật mà còn là dung mơi hồ tan các muối dinh dưỡng cung cấp cho thực vật, động vật và vi sinh vật.- Do chứa các muối có gốc acid hay baze mà đất có dạng chua pH 7 hoặc kiềm pH 7, tuy nhiên nhờ sự có mặt phong phú của muốicacbonat, giá trị pH trong đất thường khá ổn định và dạng trung tính.. Độ pH có ảnh hưởng đến sự phân bố của các loài sinh vật sống trong đất.Dung dịch đất chứa nhiều muối dinh dưỡng quan trọng làm nền tảng để thực vật tạo ra năng suất và đáp ứng được nhu cầu sống đối với các loàiđộng vật đất.Đất mặn chứa hàm lượng muối clorua cao. Trong thiên nhiên còn có các dạng đất đặc biệt, độc lập đối với đời sống động vật như đất giàu41 lưu huỳnh đất gypseux, giàu magiê đất đolômit, đất giàu kẽmcalamine....Ở những loại đất này các lồi động vật rất hiếm hoặc hầu như khơng gặp.- Sinh vật sống trong đất vô cùng đa dạng và phong phú, từ những vi sinh vật, tảo đơn bào, động vật nguyên sinh đến những động vật khấcnhư giun, chân khớp, các loài thú nhỏ sống trong hang. Chúng không những là thành viên của hệ sinh thái đất mà còn tham gia vào q trìnhhình thành đất.Sự phân bố của các nhóm lồi sinh vật phụ thuộc vào đặc tính của các nhóm đất, nước và nguồn dinh dưỡng chứa trong đất. Chẳng hạn, cácloài giun đất thường sống ở nơi đất có độ ẩm cao, giàu mùn; các loài mối cần độ ẩm của khơng khí trong đất trên 50, lồi giun biển Arenicolamarina sống trong các bãi cát bùn chứa tới 24 nước. Trong những điều kiện hay lượng nước thấp, các loài sinh vật buộc phải di chuyển đếnnhững nơi thích hợp, bằng khơng nhiều lồi phải chuyển sang dạng “ngủ” hay sống tiềm sinh trong kén.4.4. Ảnh hưởng của đất đối với thực vật.Chế độ ẩm, độ thống khí, nhiệt độ cùng với cấu trúc của đất nhất là đất tầng mặt đã ảnh hưởng đến sự phân bố các lồi thực vật đất nàocây đó và hệ rễ của chúng. Hệ rễ của thực vật phân bố khác nhau tùy theo dạng sống của câyvà tùy theo loại đất. Chẳng hạn như đối với cây gỗ ở những vùng đóng băng chúng phân bố nơng và rộng, ở nơi khơng có băng rễ phân bố sâu đểhút nước đồng thời có rễ phân bố ở lớp mặt để lấy các chất khoáng. Đặc biệt ở các núi đá vôi do thiếu chất dinh dưỡng và giá thể cứng đá nên rễcủa cây gỗ phân bố len lõi vào các khe hở, có khi chúng bao quanh ôm lấy những tảng đá lớn, để lấy một phần chất khống, rễ tiết ra acid hòa tan đávơi, hoặc như những cây có thân cỏ mọng nước thì phạm vi phân bố rễ trong các hốc đá do nước mưa bào mòn.Hoặc ở những vùng sa mạc có nhiều lồi cây có rễ phân bố rộng trên mặt đất để hút sương đêm, nhưng cũng có lồi có rễ phân bố sâuxuống đất để lấy nước ngầm. Dựa vào nhu cầu dinh dưỡng khoáng của thực vật mà người ta chiara các dạng : - Thực vật nghèo dinh dưỡng: Sinh trưởng bình thường trên đấtmỏng, nghèo chất dinh dưỡng như thơng, bạch đàn. - Thực vật giàu dinh dưỡng: Sinh trưởng tốt ở đất sâu, có nhiềuchất dinh dưỡng như các loài thực vật ở rừng nhiệt đới. - Thực vật trung dinh dưỡng: sống và sinh trưởng ở vùng đất có độmàu mỡ trung bình.42 - Đối với các vi sinh vật:Trong mơi trường đất có một quần xã vi sinh vật đất gồm vi khuẩn, xạ khuẩn và các nấm hiển vi vi nấm.- Vi khuẩn có số lượng lớn nhất trong đất và chúng có hoạt động đa dạng. Mật độ của chúng thay đổi từ một đến vài tỷ cá thể trong mộtgam đất. Các vi khuẩn này có thể là vi khuẩn tự dưỡng và vi khuẩn dị dưỡng chiếm phần lớn. ở từng loại đất cụ thể, tỉ lệ các nhóm vi khuẩn nàykhơng đổi. Phần lớn các vi khuẩn đều ưa khí, các vi khuẩn kị khí chiếm một tỷ lệ nhỏ.- Xạ khuẩn là những sinh vật dị dưỡng, mật độ của chúng trong đất khoảng 100.000 cá thể có khi đến hàng triệu cá thể trong một gam đất. Xạkhuẩn có thể chịu được môi trường khô hạn. Ở các vùng đất khô chúng có thể chiếm 25 tổng số hệ vi sinh vật đất. Trong xạ khuẩn, chủngStreptomyces chiếm tỷ lệ lớn, đây là chủng có khả năng phân hủy cellulose mạnh và là nhóm sinh vật amơn hóa biến các sản phẩm chếtcủa động thực vật thành NH3bên cạnh đó chúng còn tiết kháng sinh vào môi trường đất.- Nấm ở trong đất có mật độ ít hơn hai nhóm trên. Ở đất chua pH= 4,5- 5,5 nấm chiếm ưu thế vì mơi trường khơng phù hợp vơi hai nhómtrên. Nấm có nhiều vai trò khác nhau trong mơi trường đất, ngoài việc phân hủy cellulose, lignin. Một số loài nấm là thức ăn của động vật đất.Một số loài nấm có khả năng cộng sinh với rễ của một số loài cây làm thành dạng rễ nấm giúp cho cây có khả năng thuận lợi ở các loại đất mùnthơ, đất thiếu nước ... Nấm có thể lấy các chất hữu cơ và chất kích thích sinh trưởng từ mùn.4.5. Ảnh hưởng của đất đối với động vật.- Đối với động vật đất: Động vật đất hay động vật sống trong đất rất đa dạng và phong phú, gồm chủ yếu là động vật không xương sống.Các lồi động vật này có kích thước khác nhau từ vài mm đến vài chục mm.- Các động vật hiển vi bao gồm các động vật nguyên sinh, trùng bánh xe và giun tròn với một số lượng rất lớn. Chúng sống trong nướcmao dẫn hoặc ở các màng nước. - Các động vật mà mắt thường nhìn thấy được gồm các động vậtchân đốt, ve, sâu bọ khơng cánh và có cánh nhỏ, động vật nhiều chân. Chúng di chuyển theo các khe đất nhờ phần phụ hoặc uốn mình theo kiểugiun. Ngồi ra có những lồi động vật có kích thước lớn như một số ấu trùng sâu bọ, động vật nhiều chân, giun đốt ... Đối với chúng đất là môitrường chật hẹp, cản trở việc di chuyển. Đối với nhóm động vật này chúng có những thích nghi đặc biệt đối với điều kiện môi trường.43 - Đối với động vật lớn ở hang :Gồm chủ yếu là thú, có nhiều lồi sống suốt đời trong hang như chuột bốc xạ Spalax, chuột hốc thảo nguyên Ellobius, chuột chũi Á, Âu... những lồi này có nhiều đặc điểm thích nghi với điều kiện sống trong hang tối : Mắt kém phát triển, hình dạng cơ thể tròn; chắc, cổ ngắn, lơngrậm và chi trước khỏe....Ngồi nhóm này, trong số động vật lớn ở hang có những lồi kiếm ăn trên mặt đất nhưng sinh sản, ngủ đông và tránh điều kiện bất lợi khíhậu, kẻ thù ở trong đất. Ví dụ như chuột vàng Citellus, chuột nhảy Allactaga saltalor, thỏ, chồn Meles. Ngồi những đặc điểm thích nghivới lối sống trên mặt đất màu sắc lông, chân khỏe ... chúng còn những đặc điểm thích nghi với lối sống đào hang như có vuốt dài, dầu dẹp và chitrước khỏe chồn...5. Ảnh hưởng của muối khoáng lên đời sống sinh vật Muối tham gia vào thành phần cấu trúc của chất sống và các thànhphần khác của của cơ thể. Đến nay người ta đã biết khoảng 40 nguyên tố hố học có trong thành phần chất sống. Trong số các ngun tố trên, 15ngun tố đóng vai trò thiết yếu đối với sinh vật. Hai nguyên tố natri và clo rất quan trọng đối với động vật và 8 nguyên tố khác Bo, crom, coban,fluo, iot, selen, silic,vanadi cần thiết cho một số nhóm. Những nguyên tố chủ yếu tham gia vào thành phần cấu tạo của protein, gluxit, lipit gồm oxyoxygen, hydro Hydogen, cacbon, nitơ Nitrogen, silic, phốt pho Phosphor...thành phần trung bình của các hợp chất trên rất phức tạp, cóthể biểu diễn bằng một cơng thức tổng quát: H2060O1480C1480N16P18S. Các muối dinh dưỡng được sinh vật lấy từ đất hay từ mơi trườngnước xung quanh mình đối với sinh vật sống trong nước để cấu tạo nên cơ thể và tham gia vào các quá trình trao đổi chất của sinh vật, qua đó,cũng như khi sinh vật chết đi, chúng lại được trả lại cho môi trường. Trong môi trường nước, muối không chỉ là nguồn thức ăn mà còncó vai trò điều hồ áp suất thẩm thấu và ion của cơ thể, duy trì sự ổn định của đời sống trong môi trường mà hàm lượng muối và ion nhất là cáccation thường xuyên biến động. Nước và muối đều là nguồn vật chất cung cấp cho đời sống củasinh vật, song nước còn là dung mơi hồ tan các loại muối, giúp cho thực vật có khả năng tiếp nhận nguồn muối. Ở mơi trường trên cạn, có nhữngnơi giàu muối nhưng khô hạn, thực vật cũng không thể khai thác được nguồn muối để tồn tại và phát triển. Mối quan hệ giữa các loại muối trongmôi trường cũng tương tự như muối và nước, Chẳng hạn một cây bị đói muối nitơ thì bộ rễ khơng sinh trưởng được, và như vậy cây cũng rơi vào44 tình trạng khơng hấp thụ được muối photpho, mặc dù trong vùng muốiphotpho không hiếm.. Trong “dung dịch đất” thành phần và tỷ lệ các muối, tỷ lệ cácanion và cation bị biến động do sự biến động của pH hay sự có mặt nhiều hoặc ít các ion H+và OH-. Trong đất có pH thấp acid thì nhơm, sắt, mangan, đồng, kẽm... ở trạng thái hoà tan nhiều trong dung dịch, đôi khigây độc cho thực vật. Đất có pH = 6,5 - 7,0 thì sắt, nhơm kết tủa hồn tồn. Phản ứng của dung dịch đất còn ảnh hưởng tới hoạt động của hệ sinhvật đất, qua đó ảnh hưởng đến nguồn muối dinh dưỡng trong đất và cuối cùng đối với đời sống thực vật.Trong quang hợp của thực vật và trao đổi chất của động vật nhờ các enzym, các enzym này được sử dụng cho sự tăng trưởng và phát triểnvới những hàm lượng khác nhau. Những nguyên tố cần với số lượng tương đối lớn gọi là những nguyên tố đại lượng, trung bình mỗi loại đạt0,2 hoặc nhiều hơn theo khối lượng khô của chất hữu cơ. Những nguyên tố vi lượng là những nguyên tố cần với số lượng rất ít hay dạng vết,thường nhỏ hơn 0,2 theo khối lượng khô của chất hữu cơ.Những nguyên tố đại lượng gồm hai nhóm: Nhóm 1 là các nguyên tố chứa 1 theo khối lượng khô của chất hữu cơ như C, H, O, N, và P;nhóm 2 chỉ chiếm từ 0,2 -1,0 như S, Cl, K, Na, Ca.Mg, Fe và Cu. Chúng đóng vai trò rất quan trọng như thành phần cấu trúc chất nguyên sinh, duytrì sự ổn định acid - baz trong dịch tế bào, xoang cơ thể...Những nguyên tố vi lượng đã biết As, Bo, Cr, Co, Fl, I, Mn, Mo, Ni, Se, Si, Zn,...Thực tế một số nguyên tố là đại lượng đối với một số loàinày, ngược lại một số nguyên tố đại lượng thuộc nhóm thứ 2 lại là vi lượng đối với loài khác, chẳng hạn như Na và Cl là vi lượng đối với mộtsố cây trồng.Muối là nguồn dinh dưỡng, nơi nào giàu muối nơi đó sinh vật phát triển phong phú, nơi nào thiếu muối sự sống trở nên nghèo nàn. Tuy nhiênmuối vừa là yếu tố điều chỉnh vừa là yếu tố giới hạn cả trong trường hợp thiếu muối hoặc thừa muối, nhiều loại muối trong những điều kiện xácđịnh còn gây độc đối với đời sống.Trong môi trường nước, tỷ lệ các loại muối cũng khá ổn định, duy trì sự sống bình thường của các sinh vật thuỷ sinh theo 2 khía cạnh: Chấtdinh dưỡng và điều hồ áp suất thẩm thấuvà tỷ lệ các ion trong cơ thể. Ở nước ngọt, muối chính là cacbonat, còn ở biển là natri clorua. Natri cloruađược xem là yếu tố giới hạn của sự phân bố đối với 2 nhóm sinh vật nước ngọt và nước mặn.45 Liên quan với nồng độ muối hay áp suất thẩm thấu gây ra bởi sựchênh lệch nồng độ muối giữa cơ thể với nồng độ muối của nước, sinh vật biển được chia thành 3 nhóm:- Sinh vật biến thẩm thấu poikiloiosmotic - Sinh vật đồng thẩm thấu homoiosmotic- Sinh vật giả đồng thẩm thấu pseudohomoiosmotic Nhómđầu gồm những sinh vật mà áp suất thẩm thấu của cơ thể biến thiên theo sự biến thiên của áp suất thẩm thấu mơi trường. Nhóm thứ2 gồm những sinh vật có áp suất thẩm thấu của cơ thể ổn định độc lập với sự biến động của áp suất mơi trường và chúng có cơ chế điều hồ riêng.Nhóm cuối cùng là những sinh vật biến thẩm thấu, nhưng sống trong điều kiện độ muối của môi trường ổn định.Những sinh vật sống ở nước ngọt và nước mặn đều là những loài hẹp muối so với sinh vật ở nước lợ, rộng muối.Giữa nước ngọt và nước mặn, còn gặp những lồi di cư hoặc từ sông ra biển Katadromy hoặc từ biển vào sông Anadromy. Chúng cócơ chế riêng điều chỉnh áp suất cả 2 chiều, khi tiến hành di cư từ môi trường này đến mơi trường khác.6. Các chất khí và ảnh hưởng đối với sinh vật.Thành phần các khí của khí quyển từ lâu đã ổn định một cách tuyệt vời, ngoại trừ con người đang huỷ hoại sự cân bằng đó bằng các hoạtđộng của mình. Trong khí quyển atmosphere, trữ lượng khí chính khoảng 70nằm trong một lớp mỏng gần mặt đất gọi là tầng đối lưu troposphere với bề dày 16-18 km ở xích đạo và 9 km ở hai cực. Trong tầng này ln lncó chuyển động đối lưu của khối khơng khí bị nung nóng từ mặt đất nên thành phần khí khá đồng nhất. Tầng đối lưu gồm 2 lớp:- Lớp dưới: dày 3 km, chịu tác động của các yếu tố địa lý vĩ độ, địa hình, đại dương... và chứa chủ yếu là hơi nước, bụi và các hiện tượngthời tiết chính như mây, mưa, mưa đá, tuyết, bão... - Lớp trên là khí quyển tự do tropopause.Sự chu chuyển của khí tầng đối lưu có tác động điều chỉnh thời tiết và những biến đổi của nó.Phía trên tầng đối lưu là tầng bình lưu stratosphere. Ở tầng này sự phân bố của khí phụ thuộc vào mật độ của chúng. Độ cao của tầng nàylên đến 80 km với nhiệt độ tăng dần. Đáy của tầng bình lưu là lớp ozôn O3rất mỏng với hàm lượng khoảng 7-8ppm, nhưng hấp thụ tới 90 lượng bức xạ tử ngoại, chỉ cho qua 10, đủ thuận lợi cho sự sống của cáclồi sinh vật. Tầng ozơn hiện tại đang bị huỷ hoại và bị thủng thành lỗ lớn do hoạt động của con người.46 Phía trên tầng bình lưu là tầng trung lưu mesosphere, ở tầng nàynhiệt độ lại giảm theo chiều cao. Tiếp theo tầng trung lưu là tầng nhiệt quyển thermosphere, nơi nhiệt độ bắt đầu tăng theo độ cao. Cuối cùng làtầng ngoại quyển exosphere bắt đầu từ độ cao 500 km trở lên. Khơng khí nhờ sự chuyển động khơng ngừng mà đảm bảo cho nócó phần ổn định. Khơng khí là hỗn hợp các chất có dạng khí, có thành phần là 78 nitơ N2, 21 oxy O2, 0,03 carbonic CO2, 0,93 argon Ar, 0,005 helium He.... Ngoài ra, khơng khí còn chứa một hàm lượnghơi nước nhất định, các hợp chất bẩn ở thể rắn hay thể khí, trước hết là SO2, các chất chứa nitơ dễ bay hơi, các chất galogen, bụi. Những khí đóng vai trò quan trọng trong khí quyển là oxy O2, cacbon dioxyt CO2, nitơ N2...chi phối đến mọi hoạt động của sinh giới. 6.1 oxy O2: O2cần thiết cho sinh vật trong q trình hơ hấp, tham gia vào q trình oxy hố hố học và oxy hố sinh học. Khí quyển rất giàuO2, chiếm gần 21 thể tích. Đối với khí quyển, O2ít trở thành yếu tố giới hạn, nhưng trong môi trường nước, ở nhiều trường hợp lại trở thành rất thiếu yếu tố giớihạn, đe doạ đến cuộc sống nhiều lồi, nhất là trong các thuỷ vực nơng hoặc trong các thuỷ vực phú dưỡng Eutrophication. Hàm lượng O2trong nước rất biến động do hô hấp của sinh vật, do sự phân huỷ hiếu khí các chất hữu cơ bởi vi sinh vật và do các quá trình oxy hố hay yếu tốvật lý khác như khi nhiệt độ nước và hàm lượng muối tăng thì hàm lượng O2giảm, nhiều trường hợp bằng 0, nhất là khi mặt nước bị phủ váng dầu, trong khối nước chứa nhiều hợp chất hữu cơ đang bị phân huỷ...Các loài sinh vật sống trong nước có nhiều hình thức thích nghi với những biến đổi của hàm lượng O2như có vỏ mỏng, dễ thấm O2, có các cơ quan hơ hấp phụ bên cạnh các cơ quan hơ hấp chính, mở rộng lámang, tăng bề mặt tiếp xúc với môi trường nước, tăng lượng hemoglobin trong huyết tương khi hàm lượng O2giảm, có q trình hơ hấp nội bào hoặc sống tiềm sinh khi thiếu O2, nhiều lồi còn có khả năng tiếp nhận O2tự do từ khí quyển qua da các đại diện của Periophthalmidae, Amphibia... hay qua ống ruột hay qua các cơ quan trên mang cá thuộchọ Claridae, Ophiocephalidae, Anabantidae..., một số cây ngập mặn vùng ngập triều còn phát triển hệ thống rễ thở như các loài thuộc họMắm Avicenniaceae, họ Bần Sonneratiaceae, họ Đước Rhizophoraceae.6.2. Khí dioxit cacbon CO2Khí CO2chiếm một lượng nhỏ trong khí quyển, khoảng 0,03 về thể tích, hàm lượng này thay đổi ở các môi trường khác nhau. Ở môitrường đất, trong các lớp đất sâu, khi hàm lượng CO2tăng còn O2giảm47 thì q trình phân huỷ các chất bởi vi sinh vật sẽ chậm lại hoặc sản phẩmcuối cùng của sự phân huỷ sẽ khác đi so với điều kiện thống khí. Mặc dầu hàm lượng CO2trong khí quyển thấp, song CO2hồ tan cao trong nước, ngồi ra trong nước còn được bổ sung CO2từ hoạt động hô hấp của sinh vật và từ sự phân huỷ các chất hữu cơ từ nền đáy...do vậymà giới hạn cuối cùng của CO2khơng có giá trị gì so với O2. Hơn nữa CO2trong nước đã tạo nên 1 hệ đệm, duy trì sự ổn định của giá trị pH ở mức trung bình, thuận lợi cho đời sống của sinh vật thuỷ sinh.Nguồn dự trữ CO2quan trọng trong nước hay trong khí quyển nói chung rất lớn, tồn tại dưới các dạng CaCO3và các hợp chất hữu cơ có chứa C các nhiên liệu hố thạch than đá, dầu mỏ và khí đốtHiện tại, hàm lượng CO2trong khí quyển đang ngày một gia tăng do hoạt động của con người. Hậu quả môi trường của hiện tượng đó rấtlớn 6.3. Khí Nitơ Nitrogen - N2Khí N2là một khí trơ, khơng có hoạt tính sinh học đối với phần lớn các lồi sinh vật. Khí này chiếm tỷ lệ lớn trong khí quyển, tham gia vàothành phần cấu tạo của protein qua sự hấp thụ NO3 -và NH4 +của thực vật. Qua các nghiên cứu cho biết rằng do sự cố định sinh học, hằng năm trongkhí quyển hình thành 92 triệu tấn N2liên kết và cũng mất đi do các phản ứng phản nitrat 93 triệu tấn C.C. Delwiche, 1970.Q trìnhđiện hố và quang hố hàng năm cũng tạo thành cho sinh quyển khoảng 40 triệu tấn N2liên kết. Hiện nay, từ sự phát triển của cơng nghiệp, con người đã phát thảivào khí quyển một lượng nitơ oxyt NOx khá lớn, trên 70 triệu tấn mỗi năm. Nitơ dioxyt NO2cũng có thể làm tăng quá trình tổng hợp protein thơng qua dãy khử NO2 -đến amơn và axit amin, song nitơ dioxyt nói chung rất nguy hiểm, chúng là chất tiền sinh của peroxyaxetyl nitratPAN, rất độc đối với đời sống của thực vật. PAN xâm nhập vào lá qua lỗ khí, có tác dụng hạn chế cường độ quang hợp do lục lạp bị tổn thương,kìm hãm việc chuyển các điện tử và làm nhiễu loạn hệ ezym có liên quan đến quá trình quang hợp .48 2. Các yếu tố sinh họcCác yếu tố sinh học rất đa dạng, tạo nên sự gắn bó mật thiết giữasinh vật với sinh vật, đưa đến sự chu chuyển của vật chất và sự phân tán năng lượng trong các hệ sinh thái. Chúng được xếp trong tám nhóm chínhsau đây bảng 1Bảng 1. Các mối quan hệ chính giữa sinh vật với sinh vậtCác loại Ví dụtt Các mối tươngtác 1 2Đặc trưng của mối tương tácLoài 1 Loài 2 1Trung tính NeutralismHai lồi khơng gây ảnh hưởng cho nhauKhỉ, HổChồn, Bướm2 Hãm sinhAmensalism -Loài 1 gây ảnh hưởng lên oài 2, lồi 1 khơng bị ảnhhưởng Vikhuẩn lamĐộng vật nổi3 Cạnh tranhCompetition -- Hai loài gây ảnh hưởng lẫnnhau Lúa,Báo Cỏ dạiLinh cẩu4 Con mồi - vậtdữ Predation- +Con mồi bị vật dữ ăn thịt, con mồi có kích thước nhỏ;số lượng đơng, vật dữ có kích thước lớn, số lượng ítChuột NaiMèo, Hổ5 Vật chu - kýsinh Parasitism- +Vật chủ có kích thước lớn, số lượng ít, vật ký sinh cókích thước nhỏ, số lượng đôngGia cầm,Gia súcGiun, Sán6 Hội sinhCommensalis m+ Lồi sống hội sinh có lợi,,lồi được hội sinh khơng có hại và chẳng có lợiCua, Cábống GiunErechis 7Tiền hợp tác Pro-Tocooperation ++ Cả hai lồi có lợi nhưngkhơng bắt buộc Sáo Trâu8 Cộng sinh hayhỗ sinh Symbiose,Mutualism ++ Cả hai đều có lợi, nhưngbắt buộc phải sống vơi nhauNấm, Sanhơ, Visinh vậtTảo, Tảo,Trâu, bòTrong 8 mối quan hệ trên ta có thể gộp lại thành 3 nhóm lớn: Mối quan hệ bàng quan hay trung tính, các mối tương tác âm hãm sinh, cạnhtranh, vật dữ - con mồi, ký sinh - vật chủ và các mối tương tác dương hội49 sinh, tiền hợp tác và cộng sinh. Những mối tương tác trên sẽ được trìnhbày chi tiết ở chương quần thể và quần xã sinh vật.TÀI LIỆU THAM KHẢO I. TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT1. Trần Kiên, Phan Nguyên Hồng. 1990. Sinh thái học đại cương. NXB Giáo dục, Hà Nội.2. Odum, E.P.1971. Cơ sở Sinh thái học Sách dịch. NXB Đại học và Trung học chuyên nghiệp, Hà Nội.3. Vũ Trung Tạng. 2000. Cơ sở Sinh thái học. NXB Giáo dục, Hà Nội. 4. Dương Hữu Thời. 1998. Cơ sở Sinh thái học. NXB Đại Học Quốc GiaHà Nội, Hà Nội. 5. Mai Đình Yên. 1990. Cơ sở Sinh thái học. Tủ sách Trường Đại họcTổng Hợp Hà Nội. II. TÀI LIỆU TIẾNG ANH6. Crawley M. J. 1997. PlantEcology. 2ndedition. Blackwell Publishing. 7. Ian Deshmukh. 1986. Ecology and Tropical Biology. Oxford LondonIII. TÀI LIỆU TIẾNG PHÁP 8. Roger Dajoz. 1972. Précis d’écologie. Dunos Paris.