Bài giảng Sinh thái học và môi trường - Lê Thị Thính
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
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Sinh thái học và môi trường - Lê Thị Thính", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
Tóm tắt nội dung tài liệu: Bài giảng Sinh thái học và môi trường - Lê Thị Thính
TRƯỜNG ĐẠI HỌC PHẠM VĂN ĐỒNG KHOA SƯ PHẠM TỰ NHIÊN LÊ THỊ THÍNH BÀI GIẢNG SINH THÁI HỌC VÀ MÔI TRƯỜNG (Dùng cho bậc Cao đẳng ngành Sư phạm Sinh học) Quảng Ngãi, tháng 12 năm 2014 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 54 5.5. 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 LOÀI ĐỘNG 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 LỜI NÓI ĐẦU Bài giảng Sinh thái học và Môi trường được biên soạn để phục vụ giảng dạy cho sinh viên bậc cao đẳng ngành sư phạm Sinh học. Nội dung bài giảng nhằm cung cấp cho sinh viên những kiến thức cơ bản về Sinh thái học làm cơ sở khoa học cho bảo vệ môi trường. Bài giảng Sinh thái học và Môi trường được cấu trúc thành 9 chương với các nội dung chính: Chương 1: giới thiệu chung về Sinh thái học; vai trò của Sinh thái học trong sản xuất và đời sống. Chương 2, 3, 4: lần lượt trình bày về Sinh thái học ở các cấp độ cá thể, quần thể, quần xã; các đặc trưng của chúng; mối quan hệ tương hỗ giữa chúng và môi trường. Chương 5: trình bày sự chuyển hóa vật chất và năng lượng trong hệ sinh thái; trên cơ sở đó để xuất các giải pháp khai thác và quản lý tài nguyên thiên nhiên hiệu quả nhất. Chương 6: giới thiệu một số hệ sinh thái chính trong sinh quyển Chương 7: trình bày thực trạng tài nguyên thiên nhiên; các nguyên nhân làm cạn kiệt nguồn tài nguyên và các giải pháp sử dụng hợp lý tài nguyên thiên nhiên. Chương 8: phân tích tác động của con người đối với môi trường và hậu quả của sự tác động đó; một số vấn đề môi trường toàn cầu; tầm quan trọng của việc bao tồn đa dạng sinh học. Chương 9: trình bày thực trạng môi trường nước ta; các định hướng, nhiệm vụ và nội dung giáo dục bảo vệ môi trường ở nước ta. Bài giảng kế thừa những kiến thức sinh thái học và môi trường được công bố trong những tài liệu tham khảo đáng tin cậy. Trong quá trình biên soạn, chắc chắn bài giảng không thể tránh khỏi những thiếu sót, tác giả mong nhận được các ý kiến đóng góp để sửa chữa và bổ sung. Trân trọng cảm ơn. Tác giả PHẦN A. LÝ THUYẾT Chương 1. ĐẠI CƯƠNG VỀ SINH THÁI HỌC Mục tiêu - Hiểu được Sinh thái học là môn học nghiên cứu mối quan hệ giữa sinh vật với môi trường ở ba cấp độ: cá thể, quần thể và quần xã. - Hiểu được tính thống nhất và hoàn thiện của thiên nhiên. - Hiểu được vai trò của Sinh thái học đối với đời sống và sản xuất 1.1. Khái niệm về Sinh thái học Thuật ngữ Sinh thái học do nhà sinh vật học người Đức Ernst Haeckel đưa ra năm 1869. Sinh thái học là môn học nghiên cứu các mối quan hệ tương hỗ giữa sinh vật và môi trường bao quanh chúng và những điều kiện tồn tại của sinh vật. Sinh thái học có thể phân chia thành Sinh thái học cá thể và Sinh thái học quần thể. Sinh thái học cá thể nghiên cứu từng cá thể sinh vật, hoặc từng loài (như chu kỳ sống, tập tính, khả năng thích nghi với môi trường của chúng). Sinh thái học quần thể nghiên cứu các nhóm cá thể tạo thành thể thống nhất xác định (quần thể, quần xã) và hệ sinh thái Ngoài ra cũng có thể dựa vào đặc điểm môi trường sống để phân chia thành: Sinh thái học nước ngọt, Sinh thái học nước mặn, Sinh thái học trên cạn... 1.2. Phương pháp nghiên cứu Sinh thái học Bộ môn Sinh thái học là môn khoa học thực nghiệm nghiên cứu quan hệ của sinh vật với môi trường. Do đó, Sinh thái học sử dụng những phương pháp nghiên cứu và những thiết bị của những bộ môn Sinh học và những bộ môn Môi trường mà nó có quan hệ. Mặt khác, bộ môn Sinh thái học còn có những phương pháp nghiên cứu đặc trưng để nghiên cứu những nội dung đặc trưng của nó, có liên quan đến quần thể và quần xã (phương pháp nghiên cứu mật độ, những đặc trưng của quần thể, quần xã...). 1.3. Những nội dung chủ yếu của Sinh thái học Sinh thái học gồm 3 phân môn. Các phân môn tương ứng với ba mức độ tổ chức sống: Sinh thái học cá thể (Autoecology), Sinh thái học quần thể (Population) và Sinh thái học quần xã (Biocenology). 1 1.3.1. Sinh thái học cá thể Nghiên cứu mối quan hệ giữa cá thể riêng lẻ các loài sinh vật với môi trường. Các loài sinh vật thường có giới hạn sinh thái đối với những tác động của các nhân tố sinh thái của môi trường. Tác động của các nhân tố sinh thái lên sinh vật thường ảnh hưởng đến hình thái, sinh lý, tập tính của chúng, dẫn đến những thích nghi thích ứng giữa cá thể với môi trường. Những tác động của môi trường diễn ra theo chu kì như ánh sáng, nhiệt độ, thủy triều... tác động lên sinh vật tạo ra các loại nhịp sinh học ở sinh vật như nhịp sinh học ngày đêm hoặc theo mùa thích ứng với nhịp chi kì của những nhân tố tác động. 1.3.2. Sinh thái học quần thể Quần thể là tập hợp các cá thể của cùng một loài, sống chung trong một vùng lãnh thổ, có khả năng sản sinh ra các thế hệ mới. Sinh thái học quần thể nghiên cứu những đặc trưng của quần thể và sự biến động số lượng của quần thể. Quần thể có những đặc trưng liên quan đến cấu trúc (tỉ lệ đực/cái), nhóm tuổi, sự phân bố cá thể và những đặc trưng có liên quan đến sự biến động số lượng (sức sinh sản, mức tử vong...), sự thích ứng với những điều kiện của môi trường, sinh cảnh... Những ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh đến sức sinh sản, mức tử vong của quần thể làm biến động số lượng cá thể của quần thể; đồng thời, kéo theo sự phát tán ra ngoài hoặc du nhập các cá thể vào quần thể. Sự phát tán ra ngoài hoặc di nhập vào quần thể sao cho có sự thích ứng của quần thể với nguồn sống hiện tại. Nếu không thích ứng với điều kiện sống mới, quần thể sẽ bị suy thoái về số lượng dẫn đến sự diệt vong. 1.3.3. Sinh thái học quần xã Quần xã sinh vật là tập hợp của các quần thể cùng sống trong một không gian nhất định (sinh cảnh), ở đó có xảy ra sự tương tác giữa các sinh vật với nhau. 2 Nội dung Sinh thái học quần xã chủ yếu bao gồm: cấu trúc của quần xã trên cơ sở mối quan hệ khác loài và quan hệ giữa quần xã và môi trường của nó được thể hiện bằng sự diễn thế. Nghiên cứu sự ổn định tương đối do các quá trình điều hòa sự cân bằng trong một đơn vị hoàn chỉnh gồm quần xã và môi trường của nó. 1.4. Ý nghĩa, nhiệm vụ của Sinh thái học Về ý nghĩa, Sinh thái học nghiên cứu một cách tổng hợp và toàn diện mối quan hệ của các sinh vật với môi trường. Trong đó, xem các đơn vị sinh thái như là một tổ hợp các yếu tố có quan hệ theo một chức năng thống nhất. Sinh thái học giúp ta xem xét ngăn ngừa các ảnh hưởng xấu của các hoạt động con người tới môi trường. Sinh thái học giúp chúng ta biết cách sử dụng hợp lý và hiệu quả các nguồn tài nguyên tự nhiên. Nhiệm vụ của Sinh thái học được đặt ra tuỳ theo từng lĩnh vực hoạt động. Ví dụ như trong lĩnh vực nông lâm nghiệp và chăn nuôi, nhiệm vụ đặt ra cho các nhà sinh thái học là: (i) đấu tranh triệt để để phòng trừ dịch bệnh và cỏ dại, (ii) tạo các giống mới có năng suất sinh học và kinh tế cao thích hợp với môi trường. Trong phát triển nghề cá, săn bắn đòi hỏi phải tăng cường nghiên cứu chu trình sống, tập tính, di truyền, sinh sản của các loài, quan hệ dinh dưỡng của chúng, bảo vệ và khôi phục các loài quý hiếm. Trong bảo vệ sức khoẻ, vấn đề sinh thái tập trung vào nghiên cứu các ổ dịch tự nhiên đối với con người, gia súc và tìm phương pháp vệ sinh phòng bệnh. Sinh thái học là cơ sở cho việc nghiên cứu các biện pháp ngăn ngừa ô nhiễm môi trường. Cần phải nghiên cứu các nguyên tắc và phương pháp sinh thái học đảm bảo thiết lập mối quan hệ giữa con người và thiên nhiên, làm sao cho thiên nhiên ngày càng phong phú và phát triển, đảm bảo chế độ vệ sinh cần thiết cho môi trường. CÂU HỎI ÔN TẬP 1. Đối tượng nghiên cứu của Sinh thái học là gì? 2. Anh/chị hãy trình bày các phương pháp nghiên cứu Sinh thái học. 3. Nội dung cơ bản của Sinh thái học là gì? 3 4. Nghiên cứu Sinh thái học có ý nghĩa như thế nào? 5. Anh/chị hãy nêu các ứng dụng của nghiên cứu mối quan hệ giữa sinh vật với môi trường. 4 Chương 2. SINH THÁI HỌC CÁ THỂ Mục tiêu - Hiểu được khái niệm môi trường sống của sinh vật. - Hiểu được khái niệm nhân tố sinh thái và phân biệt được nhân tố sinh thái vô sinh, hữu sinh và nhân tố con người. - Phân tích được cơ chế tác động của các nhân tố sinh thái lên đời sống sinh vật. - Hiểu được mối quan hệ tương tác giữa sinh vật với môi trường. - Vận dụng được các kiến thức đã học của chương này để giải thích một số hiện tượng thực tế có liên quan. 2.1. Môi trường và các nhân tố sinh thái 2.1.1. Khái niệm về môi trường 2.1.1.1. Khái niệm Theo Luật Bảo vệ Môi trường (2014): môi trường là hệ thống các yếu tố vật chất tự nhiên và nhân tạo có tác động đối với sự tồn tại và phát triển của con người và sinh vật. 2.1.1.2. Các loại môi trường sống của sinh vật - Môi trường đất: các lớp đất có độ sâu khác nhau có sinh vật sống - Môi trường trên cạn: gồm mặt đất và lớp khí quyển - Môi trường nước: gồm các vùng nước ngọt, nước lợ, nước mặn - Môi trường sinh vật: gồm toàn bộ sinh vật như thực vật, động vật, con người Môi trường gắn với con người có thể là: + Môi trường tự nhiên: bao gồm các yếu tố tự nhiên (không khí, đất, nước, động vật, thực vật,...) tồn tại khách quan ngoài ý muốn của con người. + Môi trường xã hội: là tổng thể các mối quan hệ giữa người và người như luật lệ, thể chế, cam kết, quy định... ở các cấp khác nhau. + Môi trường nhân tạo: gồm các yếu tố vật chất do con người tạo nên và làm thành những phương tiện cho cuộc sống của con người (ô tô, nhà ở, đô thị...). 2.1.2. Các nhân tố sinh thái 2.1.2.1. Khái niệm 5 Các yếu tố môi trường bao gồm các nhân tố vô sinh và hữu sinh. Những yếu tố môi trường khi chúng tác động lên đời sống sinh vật mà sinh vật phản ứng lại một cách thích nghi thì chúng được gọi là các nhân tố sinh thái. 2.1.2.2. Các hướng tác động chủ yếu của các nhân tố sinh thái lên sinh vật - Nhân tố sinh thái tác động lên sinh vật theo 3 hướng: + Loại trừ sinh vật khỏi nơi phân bố + Ảnh hưởng số lượng quần thể: sinh sản, tử vong, di cư, nhập cư + Hình thành các đặc điểm thích nghi mới - Mức độ tác động của các nhân tố sinh thái lên đời sống sinh vật tùy thuộc vào nhiều khía cạnh như: + Bản chất của nhân tố tác động + Cường độ hay liều lượng của nhân tố tác động + Tần số tác động + Thời gian tác động 2.1.2.3. Phân loại các nhân tố sinh thái Các nhân tố sinh thái Nhân tố sinh thái Nhân tố sinh thái vô sinh hữu sinh - Vi sinh vật - Khí hậu - Nấm - Thổ nhưỡng - Thực vật - Nước - Động vật - Địa hình - Con người 6 2.1.3. Tương đồng sinh thái và dạng sống Những loài mang nhiều đặc điểm sinh thái giống nhau, mặc dù chúng sống ở những vùng địa lý cách xa nhau được gọi là những loài tương đồng sinh thái (ecologicalequivalence). Các loài tương đồng sinh thái có thể rất xa nhau về nguồn gốc tiến hóa, nhưng do ở các môi trường có điều kiện sống gần giống nhau nên giữa chúng có các đặc điểm sinh thái tương đồng nhau. Các sinh vật tương đồng về mặt sinh thái hình thành từng nhóm riêng nên còn được gọi là nhóm sinh thái. Sự giống nhau về hình thái cơ thể cũng như hình thức hoạt động sống của các sinh vật trong từng nhóm sinh thái hình thành nên những dạng sống (life form). Cá mập (cá) Cá heo (thú) Thằn lằn cá (bò sát) Chim cánh cụt (chim) Hình 2.1. Các động vật lớn ở nước có sự tương đồng về hình thái cơ thể. 2.2. Một số quy luật về tác động của các nhân tố sinh thái lên đời sống sinh vật 2.2.1. Định luật lượng tối thiểu của Liebig Quy luật này được nhà hoá học người Đức Justus Von Liebig đề xuất năm 1840. Khi nghiên cứu trên các loài cây hòa thảo, ông đã đưa ra nguyên tắc “chất có hàm lượng tối thiểu điều khiển năng suất, xác định đại lượng và tính ổn định của 7 mùa màng theo thời gian”. Nguyên tắc này đã trở thành “định luật tối thiểu” của Liebig. Tuy nhiên để ứng dụng có kết quả định luật này trong thực tiễn cần thêm hai nguyên tắc hỗ trợ: + Nguyên tắc hạn chế: định luật của Liebig chỉ đúng khi ứng dụng trong các điều kiện của trạng thái hoàn toàn tĩnh, nghĩa là dòng năng lượng và vật chất đi vào cân bằng với dòng đi ra. + Nguyên tắc bổ sung: nói về tác động tương hỗ của các yếu tố. Sinh vật có thể thay thế một phần các yếu tố lượng tối thiểu bằng các yếu tố khác có tính chất tương đương. 2.2.2. Quy luật giới hạn sinh thái Đối với mỗi nhân tố, sinh vật chỉ thích ứng với một giới hạn tác động nhất định, đặc biệt là các nhân tố sinh thái vô sinh. Sự tăng hay giảm cường độ tác động của yếu tố ra ngo ... ác quy phạm pháp luật, các nguyên tắc pháp lý điều chỉnh các quan hệ phát sinh giữa các chủ thể trong quá trình các chủ thể sử dụng hoặc tác động đến các yếu tố môi trường nhằm bảo vệ một cách có hiệu quả môi trường sống của con người. 9.4.2. Cơ sở luật pháp của quản lý môi trường Cơ sở luật pháp của quản lý môi trường là các văn bản về luật pháp quốc tế và luật quốc gia về môi trường. + Luật quốc tế về môi trường: là tổng thể các nguyên tắc, quy phạm quốc tế điều chỉnh mối quan hệ giữa các quốc gia, giữa quốc gia và tổ chức quốc tế trong việc ngăn chặn, loại trừ thiệt hại gây ra cho môi trường của từng quốc gia và môi trường nằm ngoài phạm vi quốc gia như: luật biển quốc tế, công ước bảo vệ tầng Ozone, công ước về vận chuyển các chất độc hại qua biên giới. + Luật Bảo vệ Môi trường của một quốc gia: thường gồm luật chung (luật bảo vệ môi trường) và luật về sử dụng hợp lý các thành phần môi trường hoặc bảo vệ môi trường cụ thể ở từng địa phương (luật biển, rừng, đất đai, khoáng sản, ). 9.4.3. Luật Môi trường Việt Nam Luật Môi trường Việt Nam xuất hiện rất chậm so với các nước phát triển, là lĩnh vực mới nhất trong hệ thống pháp luật Việt Nam. Quốc hội nước CHXHCN Việt Nam thông qua Luật Bảo vệ Môi trường ngày 27/12/1993; được sửa đổi, bổ sung theo nghị quyết số 52/2005/QH11 ngày 29/11/2005. Ngày 23/6/2014, Quốc hội nước CHXHCN Việt Nam thông qua Luật Bảo vệ Môi trường 2014 thay thế cho Luật Bảo vệ Môi trường 2005. Luật Bảo vệ Môi trường Việt Nam 2014 gồm 20 chương với các nội dung chính: 99 + Chính thức hóa một số khái niệm về môi trường; + Quy định những hành vi bị nghiêm cấm vì không đúng quy trình kỹ thuật về bảo vệ môi trường; + Quy định cụ thể về nội dung, nguyên tắc và trách nhiệm thực hiện quy hoạch bảo vệ môi trường; + Quy định đối tượng, nội dung, trình tự lập kế hoạch bảo vệ môi trường; + Quy định cụ thể việc bảo vệ môi trường trong khai thác, sử dụng tài nguyên thiên nhiên; + Xác định nội dung và các phương thức quản lý nhà nước về bảo vệ môi trường; + Xác định quyền và nghĩa vụ phòng chống, khắc phục suy thoái môi trường, ô nhiễm môi trường, sự cố môi trường; + Quy định những nguyên tắc và nội dung cơ bản trong lĩnh vực hợp tác quốc tế về bảo vệ môi trường; + Xác định các biện pháp khen thưởng và xử lý vi phạm. CÂU HỎI ÔN TẬP 1. Phân tích thực trạng suy thoái môi trường ở Việt Nam và những nguyên nhân cơ bản gây ra tình trạng suy thoái môi trường. 2. Thế nào là môi trường phát triển bền vững? Các thước đo phát triển bền vững. 3. Trình bày nội dung và nhiệm vụ của giáo dục bảo vệ môi trường. 4. Nêu những định hướng cơ bản về giáo dục bảo vệ môi trường. 5. Trình bày những hoạt động giáo dục bảo vệ môi trường. 100 PHẦN B. THỰC HÀNH Bài 1. SỰ THÍCH NGHI CỦA SINH VẬT ĐỐI VỚI CÁC ĐIỀU KIỆN ÁNH SÁNG CỦA MÔI TRƯỜNG I. Mục đích - Dựa vào sự lựa chọn những vị trí có cường độ ánh sáng thích hợp mà xác định mức độ ưa thích ánh sáng của động vật thí nghiệm. - Nêu được mức độ ưa thích ánh sáng thay đổi phụ thuộc vào từng loài động vật. II. Đối tượng và dụng cụ thí nghiệm II.1. Đối tượng thí nghiệm - Động vật: gián nhà, châu chấu, mọt thóc, mọt khuẩn đen, mọt răng cưa... II.2. Dụng cụ thí nghiệm - Hộp bằng kim loại hay bằng gỗ có chiều rộng 15 cm, chiều cao 6 cm và chiều dài 60 cm. Đặt một vách ngăn bằng gỗ ở vị trí ¾ của hộp. Vách ngăn có khe thông để động vật thí nghiệm có thể bò qua lại. Nắp hộp là một tấm thủy tinh. Trên nắp hộp có đặt một tấm giấy đen chiếm 2/3 chiều dài của nắp hộp. Ngăn không được che bằng giấy đen được chiếu bằng bóng đèn có công suất 45 W. Vách ngăn Bìa cứng màu đen Đèn Tối Ánh sáng mờ Sáng Hình 1. Mô hình dụng cụ dùng để xác định mức độ ưa thích ánh sáng của động vật 101 III. Tiến hành thí nghiệm Cho các động vật thí nghiệm cần được xác định mức độ ưa thích với ánh sáng vào dụng cụ thí nghiệm. Để 15 phút cho động vật thí nghiệm ổn định vị trí. Sau đó, cứ 5 phút một lần ghi số lượng cá trong từng ngăn theo mẫu: Số lượng cá thể trong từng ngăn Các lần quan sát sau STT từng thời gian 5 phút Ngăn tối (O) Ngăn ánh sáng mờ (P) Ngăn sáng (C) Quan sát thí nghiệm và ghi kết quả 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. 102 Bài 2. XÁC ĐỊNH NHIỆT ĐỘ ƯA THÍCH CỦA MỘT SỐ LOÀI ĐỘNG VẬT KHÔNG XƯƠNG SỐNG TRONG ĐIỀU KIỆN PHÒNG THÍ NGHIỆM I. Mục đích - Dựa vào sự lựa chọn những vị trí có nhiệt độ thích hợp mà xác đinh nhiệt độ ưa thích của động vật thí nghiệm. - Thấy được nhiệt độ ưa thích thay đổi phụ thuộc vào từng loài động vật và các giai đoạn phát triển. II. Đối tượng và dụng cụ thí nghiệm II.1. Đối tượng thí nghiệm - Động vật không xương sống ở cạn: gián nhà, châu chấu, nhện nhà... - Động vật không xương sống ở nước: rận nước, thủy trần... II.2. Dụng cụ thí nghiệm - Hộp kim loại có chiều rộng 8 cm, chiều cao 6 cm và chiều dài 1m; bên trong hộp đặt một vách ngăn bằng 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. 103 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. 104 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: Các lần quan sát Số lượng cá thể ứng với thang nhiệt độ (sau 5 phút) t1 t2 t3 t4 t5 t6 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. 105 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 106 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. 107 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: 108 Đặc điểm Lá chìm trong Lá nổi trên mặt Lá mọc ở đáy nước nước 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: Cây đáy nước Cây sống chìm trong nước Các đặc điểm Rong 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. 109 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. 110 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. 111 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 Vật liệu Thủy Kim Chất Giấy Nhựa Gỗ Vải hữu cơ Khối lượng tinh loại khác rác thải (kg/ngày) 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: 112 Loại rác thải Vật liệu Thủy Kim Chất Giấy Nhựa Gỗ Vải hữu cơ Tỷ trọng rác tinh loại khác thải (kg/m3/ngày) 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. 113 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. 114
File đính kèm:
- bai_giang_sinh_thai_hoc_va_moi_truong_le_thi_thinh.pdf