Bài giảng Sinh thái học và môi trường - Lê Thị Thính
MỤC LỤC
Trang
PHẦN A. LÝ THUYẾT 1
CHƯƠNG 1. ĐẠI CƯƠNG VỀ SINH THÁI HỌC 1
1.1. Khái niệm về Sinh thái học 1
1.2. Phương pháp nghiên cứu Sinh thái học 1
1.3. Những nội dung chủ yếu của sinh thái học 1
1.4. Ý nghĩa, nhiệm vụ của Sinh thái học 3
CHƯƠNG 2. SINH THÁI HỌC CÁ THỂ 5
2.1. Môi trường và các nhân tố sinh thái 5
2.2. Một số quy luật về tác động của các nhân tố sinh thái lên đời sống sinh vật 7
2.3. Tác động của các nhân tố sinh thái lên đời sống sinh vật và sự thích
nghi của sinh vật 10
2.4. Nhịp sinh học 20
CHƯƠNG 3. QUẦN THỂ SINH VẬT 21
3.1. Khái niệm quần thể sinh vật 21
3.2. Mối quan hệ sinh thái giữa các cá thể trong một quần thể 21
3.3. Mối quan hệ giữa những quần thể trong cùng một loài 24
3.4. Những đặc trưng cơ bản của quần thể 24
CHƯƠNG 4. QUẦN XÃ SINH VẬT 33
4.1. Khái niệm về quần xã sinh vật 33
4.2. Phân loại quần xã 33
4.3. Các mối quan hệ sinh thái giữa các loài trong nội bộ quần xã 34
4.4. Những tính chất cơ bản của quần xã 36
4.5. Sự diễn thế sinh thái 40
CHƯƠNG 5. HỆ SINH THÁI 43
5.1. Khái niệm hệ sinh thái 43
5.2. Sự chuyển hóa vật chất trong hệ sinh thái 44
5.3. Sự chuyển hóa năng lượng trong hệ sinh thái và năng suất sinh học 50
5.4. Những nhận xét rút ra trong nghiên cứu hệ sinh thái 545.5. Sinh thái học và việc quản lí nguồn lợi thiên nhiên 54
CHƯƠNG 6. SINH QUYỂN VÀ NHỮNG HỆ SINH THÁI CHÍNH 56
6.1. Khái niệm sinh quyển, sinh thái quyển 56
6.2. Các hệ sinh thái 57
CHƯƠNG 7. BẢO VỆ VÀ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG TÀI NGUYÊN
THIÊN NHIÊN VÀ MÔI TRƯỜNG 63
7.1. Tài nguyên đất 66
7.2. Tài nguyên rừng 66
7.3. Tài nguyên nước 68
7.4. Tài nguyên khoáng sản 70
7.5. Tài nguyên năng lượng 72
7.6. Tài nguyên biển 75
7.7. Tài nguyên đa dạng sinh học 79
7.8. Đấu tranh chống các sinh vật gây hại 82
CHƯƠNG 8. TÁC ĐỘNG CỦA CON NGƯỜI ĐỐI VỚI MÔI TRƯỜNG 84
8.1. Lịch sử tác động của con người đối với môi trường 84
8.2. Sự tăng trưởng dân số 85
8.3. Hoạt động của con người gây ô nhiễm môi trường 86
8.4. Hoạt động của con người phá hủy môi trường tự nhiên 92
CHƯƠNG 9. GIÁO DỤC BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG 94
9.1. Thực trạng môi trường, nguyên nhân và những quan điểm chỉ
đạo công tác bảo vệ môi trường ở Việt Nam 94
9.2. Giáo dục bảo vệ và phát triển bền vững môi trường 95
9.3. Định hướng cơ bản, nhiệm vụ và nội dung về giáo dục bảo vệ
môi trường 97
9.4. Luật môi trường 99
PHẦN B. THỰC HÀNH 101
Bài 1. SỰ THÍCH NGHI CỦA SINH VẬT ĐỐI VỚI CÁC ĐIỀU
KIỆN ÁNH SÁNG CỦA MÔI TRƯỜNG 101
Bài 2. XÁC ĐỊNH NHIỆT ĐỘ ƯA THÍCH CỦA MỘT SỐ LOÀIĐỘNG VẬT KHÔNG XƯƠNG SỐNG TRONG ĐIỀU KIỆN
PHÒNG THÍ NGHIỆM 103
Bài 3. XÁC ĐỊNH MỨC ĐỘ ƯA THÍCH ĐỘ ẨM Ở ĐỘNG VẬT
TRONG ĐIỀU KIỆN PHÒNG THÍ NGHIỆM 106
Bài 4. SO SÁNH HÌNH THÁI GIẢI PHẪU CÂY THỦY SINH
THÍCH NGHI VỚI MÔI TRƯỜNG SỐNG Ở NƯỚC 108
Bài 5. SỰ CẠNH TRANH CÙNG LOÀI VÀ KHÁC LOÀI Ở
THỰC VẬT 110
Bài 6. ĐIỀU TRA RÁC THẢI SINH HOẠT VÀ PHÂN TÍCH
THÀNH PHẦN GÂY Ô NHIỄM 112
TÀI LIỆU THAM KHẢO 114
ằng gỗ có khe thông để ngăn hộp thành 2 ngăn. Ở 2 bên vách hộp có đục lỗ và lắp nhiệt kế xen kẽ, cứ cách nhau 20 cm thì đặt một cái nhiệt kế. Hộp được đậy bằng nắp thủy tinh để dễ quan sát và nắp hộp có những lỗ nhỏ để thông hơi. Hộp có nhiệt độ được chi phối bằng 2 nguồn nhiệt đối lập nhau: biến trở/bàn là và đá lạnh. - Bể kính có chiều rộng khoảng 4 cm, chiều dài khoảng 1 m. Trên nắp đậy bằng thủy tinh có cắm ổ nhiệt kế ở những khoảng cách bằng nhau. Bể này được đặt trên 2 nguồn nhiệt: biến trở/bàn là và đá lạnh. Dùng ống đong bằng thủy tinh có ngấn xác định chiều cao bằng milimet. Bên trong ống có treo những nhiệt kế ở những khoảng cách khác nhau. Một nguồn nhiệt nữa là mayso điện/bóng đèn bọc giấy đen được đặt trong một bình kín đặt trong ống đong. 104 Hình 2. Mô hình dụng cụ thí nghiệm để xác định nhiệt độ ưa thích của động vật không xương sống ở cạn. Hình 3. Mô hình dụng cụ thí nghiệm để xác định nhiệt độ ưa thích của động vật không xương sống ở nước. 105 III. Tiến hành thí nghiệm Lắp thiết bị. Rải đều loài động vật thí nghiệm trong thiết bị. Để 15 phút cho động vật thí nghiệm ổn định vị trí. Cứ sau mỗi 5 phút, ghi số lượng động vật thí nghiệm ứng với nhiệt độ ở nhiệt kế gần nhất theo mẫu sau: Quan sát thí nghiệm trong một giờ. IV. Đánh giá kết quả thí nghiệm Từ kết quả thí nghiệm hãy nhận xét và rút ra kết luận. Viết bài thu hoạch. Các lần quan sát (sau 5 phút) Số lượng cá thể ứng với thang nhiệt độ t1 t2 t3 t4 t5 t6 106 Bài 3. XÁC ĐỊNH MỨC ĐỘ ƯA THÍCH ĐỘ ẨM Ở ĐỘNG VẬT (SÂU BỌ, GIUN ĐẤT) TRONG ĐIỀU KIỆN PHÒNG THÍ NGHIỆM I. Mục đích Dựa vào sự lựa chọn môi trường khô hay ẩm mà xác định động vật thí nghiệm là động vật ưa khô hay ưa ẩm. II. Đối tượng và dụng cụ thí nghiệm II.1. Đối tượng thí nghiệm Gián nhà, châu chấu, mọt thóc, mọt khuẩn đen, mọt răng cưa... II.2. Dụng cụ thí nghiệm - Hai lọ thủy tinh miệng rộng có đường kính khoảng 10 cm, chiều cao khoảng 10 cm (hoặc hai bể nuôi cá cảnh). Đặt một vách ngăn bằng gỗ hoặc bằng bìa cứng có khe thông hai lọ thủy tinh (hoặc hai bể nuôi cá) với nhau. - Một giá gỗ có vít để vít hai lọ thủy tinh (hoặc có dây cao su để buộc hai bể thủy tinh) áp sát nhau. - Một đĩa thủy tinh chứa acid H2SO4 (để hút hơi nước trong lọ thủy tinh hoặc bể thủy tinh); đậy đĩa acid bằng một lưới thép để động vật thí nghiệm không bị rơi vào. Hình 4. Mô hình dụng cụ xác định động vật thí nghiệm ưa ẩm hay ưa khô. A: hai lọ thủy tinh ghép với nhau; B: hai bể thủy tinh ghép với nhau 107 III. Tiến hành thí nghiệm - Lắp các dụng cụ như hình vẽ. - Cho từng loại động vật thí nghiệm vào hai lọ (hoặc hai bể) thủy tinh với số lượng bằng nhau. - Để 15 phút cho động vật thí nghiệm ổn định vị trí; sau đó cứ mỗi 5 phút một lần ghi số lượng cá thể có trong từng lọ (hay từng bể) thủy tinh theo mẫu sau: STT Các lần quan sát sau mỗi 5 phút Số lượng cá thể có trong lọ (hay bể) thủy tinh 1 Lọ/bể ẩm Lọ/bể khô 2 - Mỗi thí nghiệm tiến hành trong một giờ. IV. Đánh giá kết quả thí nghiệm Từ kết quả thí nghiệm thu được hãy nhận xét và rút ra kết luận. Viết bài thu hoạch. 108 Bài 4. SO SÁNH HÌNH THÁI GIẢI PHẪU CÂY THỦY SINH THÍCH NGHI VỚI MÔI TRƯỜNG SỐNG Ở NƯỚC I. Mục đích Nêu được những đặc điểm chung của môi trường nghiên cứu (ao, hồ, ruộng, sông...). Xác định được tên và nêu được đặc điểm của những cây thủy sinh sống nổi trên mặt nước, chìm trong nước và mọc ở đáy nước. II. Đối tượng và dụng cụ thí nghiệm II.1. Đối tượng thí nghiệm Thực vật thủy sinh sống ở ao, hồ, các vực nước ngọt, sông như: bèo Nhật Bản (bèo tây), bèo tấm, bèo cái, bèo vảy ốc, rong đuôi chó, rong mái chèo, rong đuôi chồn... II.2. Dụng cụ thí nghiệm Kính hiển vi, kính lúp cầm tay, lam kính, lamen, dao lam... III. Tiến hành thí nghiệm - Quan sát hình thái bên ngoài của một số loài thực vật thủy sinh (sống nổi trên mặt nước và sống chìm trong nước); - Quan sát lát cắt ngang, lát cắt dọc qua lá và cuống lá một số cây thủy sinh; - Xác định những đặc điểm thích nghi của thực vật thủy sinh ở môi trường nước tĩnh và nước chảy: + Đối với thực vật thủy sinh ở môi trường nước tĩnh (ao, hồ, vực nước ngọt): quan sát, so sánh hình thái - cấu tạo giải phẫu của các lá và cuống lá của 3 loài thực vật thủy sinh đại diện cho thực vật nổi trên mặt nước, chìm trong nước và mọc ở đáy nước rồi điền vào mẫu sau: 109 Đặc điểm Lá chìm trong nước Lá nổi trên mặt nước Lá mọc ở đáy nước Hình dạng Kích thước Đặc điểm của phiến lá và cuống lá Biểu bì trên - Tầng cutin Mô khí Mô cơ hoặc thể cứng - Lỗ khí Biểu bì dưới - Tầng cutin Mô khí Mô cơ hoặc thể cứng - Lỗ khí + Đối với thực vật thủy sinh ở môi trường nước chảy (sông): quan sát, so sánh hình thái giải phẫu ba loài rong mái chèo, rong đuôi chó và rong đuôi chồn rồi điền vào mẫu sau: Các đặc điểm Cây đáy nước Cây sống chìm trong nướcRong mái chèo Rong đuôi chó Rong đuôi chồn Rễ Thân - Tư thế trong nước - Chiều dài - Đường kính Lá - Cách phân bố trên thân - Số lượng IV. Đánh giá kết giá thí nghiệm Từ kết quả thí nghiệm thu được hãy nhận xét và rút ra kết luận. Viết bài thu hoạch. 110 Bài 5. SỰ CẠNH TRANH CÙNG LOÀI VÀ KHÁC LOÀI Ở THỰC VẬT I. Mục đích - Thấy được việc trồng dày trên một đơn vị diện tích sẽ gây ra sự cạnh tranh cùng loài ở thực vật. Sự trồng dày có lợi về số lượng cá thể, song khối lượng cá thể lại giảm. - Thấy được các cây thuộc các loài khác nhau cùng sống trong một môi trường thì cạnh tranh với nhau, nên cho năng suất thấp. II. Đối tượng và dụng cụ thí nghiệm II.1. Đối tượng thí nghiệm - Hạt lúa với số lượng đủ gieo trên 15 chậu cây. Cứ 3 chậu cây có cùng mật độ gieo như sau: 25 hạt, 50 hạt, 75 hạt, 100 hạt, 250 hạt. - Hạt lúa và hạt ngô (hoặc có thể thay thế bằng những hạt cây khác) với số lượng đủ gieo trồng cho 9 chậu cây. II.2. Dụng cụ thí nghiệm - Cân. - Tủ sấy. - 15 chậu cây với số lượng và chất đất như nhau. - 9 chậu cây với số lượng và chất đất như nhau. III. Tiến hành thí nghiệm III.1. Sự trạnh canh cùng loài ở thực vật - Gieo hạt trên 15 chậu cây có cùng điều kiện như nhau với số lượng hạt gieo như sau: 25 hạt, 50 hạt, 75 hạt, 100 hạt, 250 hạt. Cứ 3 chậu cây có cùng mật độ gieo. - Sau 3 tuần, đếm số cây mạ trong mỗi chậu cây. Nhỗ hết mạ trong mỗi chậu, bỏ rễ, làm sạch đất (không rửa bằng nước). Để chúng vào trong túi nilon sạch, ghi rõ số hạt gieo và số cây mạ thu được. - Mở miệng túi nilon và sấy khô ở nhiệt độ 1000C trong 24 giờ. - Sau khi sấy, tính khối lượng chất khô của cây mạ ở mỗi chậu và tính khối lượng chất khô trung bình ở mỗi mật độ gieo trồng. Vẽ sơ đồ minh họa sự biến đổi khối lượng chất khô của cây mạ theo từng mật độ gieo trồng. 111 III.2. Sự trạnh canh khác loài ở thực vật - Bố trí thí nghiệm như sau: + Ba chậu gieo hạt lúa; + Ba chậu gieo xen lúa và ngô; + Ba chậu gieo hạt ngô Điều kiện thí nghiệm ở mỗi 3 công thức là như nhau. - Sau 3 tuần, đếm số cây mạ trong mỗi chậu cây. Nhỗ hết mạ trong mỗi chậu, bỏ rễ, làm sạch đất (không rửa bằng nước). Để chúng vào trong túi nilon sạch, ghi rõ số hạt gieo và số cây mạ thu được. - Mở miệng túi nilon và sấy khô ở nhiệt độ 1000C trong 24 giờ. - Sau khi sấy, tính khối lượng chất khô của cây mạ ở mỗi chậu và tính khối lượng chất khô trung bình ở mỗi mật độ gieo trồng. - So sánh kết quả thu được để thấy sự khác nhau giữa việc trồng một loài với sự trồng xen loài khác. IV. Đánh giá kết quả thí nghiệm Từ kết quả thí nghiệm thu được hãy nhận xét và rút ra kết luận. Viết bài thu hoạch. 112 Bài 6. ĐIỀU TRA RÁC THẢI SINH HOẠT VÀ PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN GÂY Ô NHIỄM I. Mục đích và yêu cầu - Vận dụng và làm rõ một số kiến thức cơ bản về rác thải và ô nhiễm vào bài thực hành. - Biết cách điều tra và phân tích sản phẩm đơn giản về rác thải. - Biết cách đánh giá về tình trạng rác thải sinh hoạt trong trường học và xác định thành phần gây ô nhiễm. II. Phương tiện điều tra - Các dụng cụ: cân, thước đo, panh to, túi đựng rác, khẩu trang, găng tay... - Các thùng đựng rác được xác định thể tích bằng mét khối. - Các phiếu điều tra. III. Cách thực hiện Sinh viên chia nhóm (5-7 sinh viên/nhóm). Mỗi nhóm tiến hành điều tra tại một điểm thu gom rác của trường. Mỗi nhóm thực hiện những công việc sau: + Xác định vị trí thu gom rác (khu A, khu B, khu C...) của trường, số lớp, số sinh viên. + Liệt kê những loại rác thải có ở vị trí thu gom rác. + Tính khối lượng trung bình của từng loại rác thải trong một ngày đêm tại 3 thời điểm sáng, trưa và tối. Thực hiện trong 8 ngày liền, rồi điền kết quả điều tra trung bình một ngày đêm vào phiếu sau: Loại rác thải Khối lượng rác thải (kg/ngày) Giấy Thủytinh Nhựa Kim loại Gỗ Vải Vật liệu hữu cơ khác Chất khác + Tính tỷ trọng của rác được xác định bằng phương pháp cân trọng lượng theo đơn vị là kg/m3, thống kê rác thải trong một ngày đêm rồi tính tỷ trọng bình quân kg/m3, điền kết quả vào phiếu sau: 113 Loại rác thải Tỷ trọng rác thải (kg/m3/ngày) Giấy Thủytinh Nhựa Kim loại Gỗ Vải Vật liệu hữu cơ khác Chất khác IV. Kết quả điều tra và nhận xét - Nêu đặc trưng về rác thải của trường và những thành phần gây ô nhiễm. - Nếu tỷ trọng thành phần các loại rác thải trong trường và giải thích về khối lượng và tỷ lệ thành phần các loại rác thải và những thành phần gây ô nhiễm. - Nêu tác hại của rác thải đối với nhà trường. 114 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trần Kiên (chủ biên), Mai Sỹ Tuấn (2007), Giáo trình Sinh thái học và Môi trường, Nhà xuất bản Đại học sư phạm. [2] Hứa Thị Phượng Liên (2005), Giáo trình Thủy sinh đại cương, Trường Đại học An Giang. [3] Phạm Nghi (chủ biên), Phạm Thanh Hùng, Trương Thị Mỹ Anh, Phan Ý Nhi, Nguyễn Minh Cần (2013), Bài giảng Môi trường và Con người, Trường Đại học Phạm Văn Đồng. [4] Vũ Trung Tạng (2003), Cơ sở Sinh thái học, Nhà xuất bản Giáo dục. [5] Trần Nam Tiến (2011), Hoàng Sa - Trường Sa: hỏi và đáp, Nhà xuất bản Trẻ. [6] Trần Đức Viên (chủ biên), Phạm Văn Phê, Ngô Thế Ân (2004), Sinh thái học nông nghiệp, Nhà xuất bản Đại học sư phạm. [7] Luật Môi trường Việt Nam 2014.
File đính kèm:
- bai_giang_sinh_thai_hoc_va_moi_truong_le_thi_thinh.pdf