Các nhân tố sinh thái và nhịp sinh học

Bộ Công Thương
Trường Đại học Công nghiệp Thực phẩm TP.HCM



Khoa Công nghệ Sinh học và Kỹ thuật Môi trường
Lớp: 11CDMT
GVHD: Phạm Duy Thanh
Đề tài: Nhân tố sinh thái ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm, đất, ph và độ mặn. Nhịp sinh học
BẢNG PHÂN CÔNG CÔNG ViỆC
Nhân tố ánh sáng
Ý nghĩa và tầm quan trọng của ánh sáng đối với đời sống sinh vật
Ánh sáng có vai trò quan trọng đối với cơ thể sống.Ánh sáng là nguồn năng lượng cho cây xanh quang hợp.Ánh sáng điều khiển chu kỳ sống của thực vật và động vật.
Tùy theo cường độ và chất lượng mà ánh sáng nhiều hay ít ảnh hưởng đến sự trao đổi chất và năng lượng cũng như nhiều quá trình sinh lý của cơ thể sống.
Thành phần

Có 3 độ dài chính tùy theo độ dài ánh sóng.
Tia tử ngoại :có độ dài sóng ngắn từ 10-380 nm. Những tia có bước sóng từ 290-380 nm xuống mặt đất chúng có tác dụng tiêu diệt vi khuẩn,với lượng lớn thì có hại.
Tia hồng ngoại:có độ dài sóng lớn nhất từ 780-340.000 nm. Loại này sinh ra nhiệt nên ảnh hưởng tới các cơ quan cảm giác và trung tâm điều hòa nhiệt của hệ thần kinh động vật và các hoạt động sinh lý của thực vật.
Ánh sáng nhìn thấy :gồm những tia sáng có ánh sóng từ 380-780 nm.
Ảnh hưởng của ánh sáng đến sự sinh trưởng và phát triển của thực vật
+Hình thái cây:
Nhiều loài cây có tính hướng sáng còn gọi là quang hướng động thuận.
Do sự phân bố ánh sáng không đồng đều nên cách sắp xếp của lá không giống nhau.
+Sinh lý cây:
Ánh sáng ảnh hưởng đến sinh lý quang hợp của lá,do ảnh hưởng đến hoạt động của các diệp lục.
Ánh sáng ảnh hưởng rõ rệt đến sự sinh sản của thực vật.
Ảnh hưởng của ánh sáng đối với đời sống động vật
Ánh sáng cần thiết cho đời sống của động vật.Các loài khác nhau cần thành phần quang phổ,cường độ và thời gian chiếu sáng khác nhau
Sự thay đổi chiếu sáng hằng năm cũng ảnh hưởng đến sự sinh dục của chim
Ví dụ: Chim ăn ngày có sự chuyển hóa cơ bản và nhiệt độ cao nhất trong ngày và thấp nhất trong đêm.Đối với chim ăn đêm thì ngược lại
Nhân tố nhiệt độ
Ý nghĩa và tầm quan trọng của nhiệt độ đối với cơ thể sống

Nhiệt độ là nhân tố khí hậu ảnh hưởng lớn và trực tiếp hoặc gián tiếp đối với sự tăng trưởng và phân bố của các cá thể, quần thể,quần xã
Nhiệt độ: tuỳ thuộc vào năng lượng của ánh sáng mặt trời, nó thay đổi theo từng vùng địa lý,theo chu kỳ ngày đêm và theo mùa trong năm…
Nhiệt độ cũng ảnh hưởng đến các nhân tố khác trong môi trường như đất đai,nước,độ ẩm…
Các kiểu trao đổi nhiệt
Sinh vật biến nhiệt (poikilothems)
Sinh vật đẳng nhiệt (homeotherms: động vật máu nóng)
Động vật nội nhiệt (endotherms) và động vật ngoại nhiệt (ectotherms)
Các loài sinh vật thuộc nhóm trung gian: vào thời kì không thuận lợi chúng ngủ hoặc ngừng hoạt động,nhiệt độ cơ thể hạ thấp nhưng không bao giờ xuống dưới 10-13oC.
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 hợp nhất định. Nếu nhiệt độ môi trường không thích hợp (cao hoặc thấp) so với nhiệt độ cần thiết sẽ làm giảm cường độ sinh sản hoặc làm cho quá trình sinh sản đình trệ
Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự phân bố và sự thích nghi của động vật
Có nhiều loài động vật sống được trong một biên độ nhiệt rộng
Cũng có nhiều loài động vật hẹp nhiệt.
Để thích nghi với sự thay đổi nhiệt độ của môi trường, ở động vật có những hình thức điều hòa nhiệt .
Sự điều hòa nhiệt hóa học
Sự điều hòa nhiệt vật lý
Hình thành các tập tính để giữ thăng bằng nhiệt
Tập tính tụ hợp lại thành đám.
Ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của động vật

Các động vật đẳng nhiệt (chim,thú…) thuộc một hay nhiều loài gần nhau thì miền Bắc có khích thước lớn hơn miền Nam.Ngược lại,các loài biến nhiệt (cá,lưỡng cư,bò sát,..)thì miền nam có kích thước lớn hơn miền bắc.
Ảnh hưởng tới thực vật
Hình thái giải phẫu: nhiệt độ thấp có ảnh hưởng đến hình thái của cây
Hoạt động sinh lý: cây quang hợp trong khoảng 20-30oC khi nhiệt độ thấp quá hoặc cao quá đều ảnh hưởng đến quá trình này.
Giới hạn nhiệt độ thích hợp của một số loại cây trồng:
Nhân tố pH
Ảnh hưởng của pH đối với sinh vật
Đối với thực vật:
Nếu pH thấp,lượng Ca và P trong dung dịch đất giảm,lượng Al và Mn tang và gây độc cho cây,khiến cho cây sinh trưởng chậm hoa ít trái.
Nếu pH cao, đất bị kiềm,nồng độ Fe,P,Mn và các nguyên tố vi lượng khác đền giảm,tốc độ sinh trưởng của cây cũng giảm.
Nói tóm lại, khi pH < 4 hoặc > 9 thì hoạt động sinh lý của thực vật bị giảm mạnh do nguyên sinh chất trong tế bào bị ảnh hưởng.
Đất mỗi nơi có độ pH khác nhau nên đã hình thành những loài thực vật thích nghi với từng loại đất.
Ví dụ
Nơi đất đầm lầy chua, pH từ 3-4 chúng ta gặp các loài cây thuộc các họ Lác (Cyperaceae),họ Cỏ dùi trống (Eriocolonaceae), họ Hòa bản (Poaceae) và một số loài thuộc họ Nắp ấm ( Nepenthaceae),họ Trường lệ (Droseraceae).
Ví dụ
Nơi đất laterit ở các đồi,savan,phát triển: 3,5-4,5 có các loài cây như: Thông (họ Abietaceae), Sim (họ Myrtaceae), Mua ( Melastomaceae)…
Ví dụ
Nơi đất lầy ngập mặn ven biển : pH từ 7-8,có các cây ở cùng ngập mặn như Đước,Vẹt (họ Rhizophoraceae),Mấm (họ Verbenaceae)….
Ví dụ
Nơi đất đá vôi, pH > 8,có các cây ưa kiềm như cây Trai ( họ Tiliaceae), Lát hoa,Gội nước (họ Meliaceae).
Khoảng pH thích hợp cho một số cây trồng
Đối với động vật
Khi pH thấp:lượng Ca và P trong đất giảm,lượng Al và Mn t ăng thì số lượng sinh vật trong đất cũng giảm.
Khi pH thấp ảnh hưởng đến số lượng và hoạt động của VSV ,tức số lượng VSV thấp,và có thể ngừng hẳn khi pH < 3.
Khi pH trong đất ở khoảng 4-8 thì số lượng sinh vật hiện diện nhiều hơn.
Nhân tố độ ẩm
Độ ẩm: là một trong những dạng nước có ảnh hưởng nhiều tới đời sống vsv.
Ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của vsv, hình thái vsv.
Ảnh hưởng đến sự thu và thoát hơi nước (độ ẩm thấp thì cương độ thoát hơi nước tăng , cây bị héo, nếu độ ẩm tăng quá mức thì thời gian ra hoa kết trái chậm lại, bất lợi cho sư thụ phấn và phát tán hạt giống, cũng như sự trao đổi chất vsv chậm lại).
Phân loại theo nhu cầu nước
Ví dụ
cây sống nơi khô hạn có lá và thân tiêu giảm, lá biến thành gai.
Cây sống nơi ẩm ướt, nhiều ánh sang có phiến lá hẹp, mô giậu phát triển.
Động vật ưa ẩm và ưa khô
Nhân tố đất
Định nghĩa

Đất trong thuật ngữ chung là các vật chất nằm trên bề mặt Trái Đất, có khả năng hỗ trợ sự sinh trưởng của thực vật và phục vụ như là môi trường sinh sống của các dạng sự sống động vật từ các vi sinh vật tới các loài động vật nhỏ.
Sự hình thành của đất
Các loại đất được hình thành thông qua quá trình phong hóa của các loại đá và sự phân hủy của các chất hữu cơ.
Đất có thể chia ra thành hai lớp tổng quát: tầng đất bề mặt, ở đó phần lớn các loại rễ cây, vi sinh vật và các động vật khác cư trú và tầng đất cái, tầng này nằm sâu hơn và thông thường dày đặc và chặt hơn cũng như ít các chất hữu cơ hơn.
Nước, không khí cũng là thành phần của đất phần lớn các loại đất.
Ý nghĩa và tầm quan trọng của đất
Đất là dạng tài nguyên không thể khôi phục lại dễ dàng như lúc khởi đầu.
Đất là môi trường nuôi dưỡng đa số các loài cây, là môi trường làm điểm tựa cho cây xanh bám vào.
Đất là nơi trú ngụ của một số các loài động vật.
Đất là điểm tựa cho con người.
Căn cứ vào tỉ lệ các loại hạt (thành phần đá và khoáng chất) trong đất người ta chia đất ra làm 3 loại chính: đất cát, đất thịt và đất sét.
Các loại đất tiến hóa tự nhiên theo thời gian bởi các hoạt động của thực vật, động vật và phong hóa. Đất cũng chịu ảnh hưởng bởi các hoạt động sống của con người.
Sự thích nghi của sinh vật đối với môi trường đất
Đối với thực vật:
Vùng đất khô: rễ cây thường chia làm 2 loại là rễ chính và rễ nhánh.
Vùng đất ẩm: số lượng rễ nhiều có thể chống chịu lẫn nhau để cây đứng vững.
Vùng đất sa mạc: cây có rễ ăn lan sát mặt đất hút sương đêm hay đâm sâu xuống đất để lấy nước.
Vùng núi đá vôi: do thiếu chất dinh dưỡng và nần rất cứng nên rễ cây len vào các khe hỡ, vách đá.
Đối với động vật
Là nơi tìm kiếm thức ăn trên mặt đất.
Nơi sinh sản, ngủ đông.
Tránh điều kiện bất lợi, tránh kẻ thù
Nhân tố độ mặn
Định nghĩa

Độ mặn hay độ muối được ký hiệu S‰ là tổng lượng các chất hòa tan chứa trong 1 kg nước.
Tác hại:
Gây hạn sinh lý.
Kìm hãm sinh trưởng.
Sự hút khoáng của rễ cây bị ức chế nên thiếu chất khoáng
Các kiểu đất mặn
Đất được chia theo mức độ bị nhiễm mặn thành đất không mặn, mặn yếu và đất muối.
Đất không mặn chứa lượng muối hoà tan ít hơn 0,35%, mặn yếu từ 0,3-0,6%, mặn mạnh 0,6-1% và đất muối lớn hơn 1%.
Dựa theo lượng anion trong đất, người ta phân đất mặn ra thành: mặn clorit, sunfat-clorit, clorit- sunfat và cacbonat.
Trong các kiểu đất mặn theo anion, mặn cacbonat natri là kiểu mặn độc hại nhất
Nguyên nhân dẫn đến độ mặn
Vùng đất ven biển chịu tác động của thủy triều, nước mặn thường thâm nhập vào đất liền thông qua các cửa sông, cửa cống tiêu nước, làm cho đất bị nhiễm mặn.
Đất phù sa trung tính không được bồi đắp hàng năm.
Nhịp sinh học
Định nghĩa

Nhịp sinh học là khả năng phản ứng của sinh vật một cách nhịp nhàng với những thay đổi có tính chu kỳ của môi trường.
Nhịp sinh học là những biến đổi có tính chu kỳ trong cơ thể sống, và đặc trưng cơ bản của cơ thể sống.
Nhịp sinh học theo chu kỳ mùa
Đối với thực vật:
Hiện tượng thay đổi màu lá vào mùa thu
Nhịp sinh học theo chu kì mùa
Đối với thực vật:
Hiện tượng rụng lá của cây
( Cây ở Hà Nội vào mùa thu)
Nhịp sinh học theo chu kì mùa
Đối với động vật:
Hiện tượng di cư của chim.
Nhịp sinh học theo chu kì mùa
Đối với động vật:
Hiện tượng ngủ đông
Hiện tượng ngủ hè
Gấu Bắc cực ngủ đông và ếch ngủ đông trong bùn
Vượn cáo và Hải sâm ngủ hè
Nhịp sinh học theo chu kì ngày và đêm
Đối với thực vật
Đối với động vật
Hoa phù dung sớm nở tối tàn
Hoa kim ngân buổi sáng màu trắng, buổi chiều màu vàng
Dơi và cú méo hoạt động vào ban đêm
Ví dụ khác
Hoa mười giờ thưởng nở vào khoảng 9h – 10h (khi nhiệt độ khoảng 27oC trở lên)
Hoa Quỳnh nở vào buổi tối
Nhân tố
Sự thay đổi độ dài chiếu sáng trong ngày chính là nhân tố báo hiệu chủ đạo, nó dự báo chính xác sự thay đổi mùa. Ảnh hưởng trực tiếp đến sự quá trình sinh trưởng, phát triển ở động vật.
Ý nghĩa
Giúp sinh vật thích nghi với những thay đổi bất lợi của điều kiện môi trường, tạo nên một thế giới sinh vật với những đặc điểm đa dạng phong phú.
Việc nghiên cứu nhịp sinh học và tập tính của sinh vật có những ý nghĩa nhất định trong việc nuôi giữ, bảo tồn một số loài động thực vật qúy hiếm.
Ứng dụng
Trồng thanh long trái vụ bằng sử dụng đèn chiếu sáng vào ban đêm để kích thích ra hoa tăng năng suất.