Những nguyên tắc cơ bản trong sinh thái học

Bài viết giới thiệu các quy luật tác động cơ bản trong sinh thái học

1. Quy luật tác động tổng hợp.

Môi trường bao gồm nhiều yếu tố có tác động qua lại, sự biến đổi các nhân tố này có thể dẫn đến sự thay đổi về lượng, có khi về chất của các yếu tố khác và sinh vật  chịu ảnh hưởng sự biến đổi đó. Tất cả các yếu tố đều gắn bó chặt chẽ với nhau tạo thành một tổ hợp sinh thái. Ví dụ như chế độ chiếu sáng trong rừng thay đổi thì nhiệt độ, độ ẩm không khí và đất sẽ thay đổi và sẽ ảnh hưởng đến hệ động vật không xương sống và vi sinh vật đất, từ đó ảnh hưởng đến chế độ dinh dưỡng khoáng của thực vật.

– Mỗi nhân tố sinh thái chỉ có thể biểu hiện hoàn toàn tác động khi các nhân tố khác đang hoạt động đầy đủ. Ví dụ như trong đất có đủ muối khoáng nhưng cây không sử dụng được khi độ ẩm không thích hợp; nước và ánh sáng không thể có ảnh hướng tốt đến thực vật khi trong đất thiếu muối khoáng.

2.  Qui luật giới hạn sinh thái Shelford 

Ảnh hưởng của các yếu tố sinh thái lên sinh vật rất đa dạng, không chỉ phụ thuộc vào tính chất của các yếu tố sinh thái mà cả vào cường độ của chúng. Đối với mỗi yếu tố, sinh vật chỉ thích ứng với một giới hạn tác động nhất định, đặc biệt là các yếu tố sinh thái vô sinh.

Sự tăng hay giảm cường độ tác động của yếu tố ra ngoài giới hạn thích hợp của cơ thể sẽ làm  giảm  khả  năng sống  hoặc  hoạt  động.  

Khi  cường  độ  tác  động  tới ngưỡng cao nhất hoặc thấp nhất so với khả năng chịu đựng của cơ thể thì sinh vật không tồn tại được.

Giới  hạn chịu  đựng của cơ  thể  đối với  một  yếu tố  sinh thái nhất định đó là giới hạn sinh thái   hay trị số sinh thái (hoặc biên độ sinh thái). Còn  mức  độ  tác  động  có  lợi  nhất  đối  với  cơ  thể  gọi  là  điểm  cực  thuận (Optimum). Những loài sinh vật khác nhau có giới hạn sinh thái và điểm cực thuận khác nhau, có loài giới hạn sinh thái rộng gọi là loài rộng sinh thái, có loài giới hạn sinh thái hẹp gọi là loài hẹp sinh thái. Như vậy mỗi một loài có một giá trị sinh thái riêng. Trị sinh thái của một sinh vật là khả năng thích ứng của sinh vật đối với các điều kiện môi trường khác nhau.

Nếu một loài sinh vật có  giới hạn sinh thái rộng đối với một yếu tố nào đó thì ta nói sinh vật đó rộng với yếu tố đó, chẳng hạn “rộng nhiệt”, “rộng muối”, còn nếu có giới hạn sinh thái hẹp ta nói sinh vật đó hẹp với yếu  tố  đó,  như  “hẹp  nhiệt”,  “hẹp  muối”…  Trong  sinh  thái  học  người  ta thường sử dụng các tiếp đầu ngữ: hep (Cteno-), rộng (Eury-), ít (Oligo-), nhiều (Poly-) đặt kèm với tên yếu tố đó để chỉ một cách định tính về mức thích nghi sinh thái của sinh vật đối với các yêu tố môi trường.

Ví dụ: loài chuột cát đài nguyên chịu đựng được sự dao động nhiệt độ không khí tới 80^oC từ - 50^oC đến ±30^oC, đó là loài chịu nhiệt rộng hay là loài rộng nhiệt (Eurythermic), hoặc như loài thông đuôi ngựa không thể sống được ở nơi có nồng độ NaCl trên 4‰, đó là loài chịu muối thấp hay loài hẹp muối (Stenohalin).

3.   Qui luật tác động không đồng đều của yếu tố sinh thái lên chức phận sống của cơ thể.

Các yếu  tố  sinh  thái  có ảnh hưởng  khác  nhau  lên  các  chức phận sống   của  cơ  thể,  nó  cực  thuận  đối  với  quá  trình  này  nhưng  có  hại  hoặc nguy hiểm cho quá trình khác. Ví dụ như nhiệt độ không khí tăng đến 40^oC  – 50^oC sẽ làm tăng các quá trình trao đổi chất ở động vật máu lạnh nhưng lại kìm hảm sự di động của con vật.

Có nhiều loài sinh vật trong chu kỳ sống của mình, các giai đoạn sống khác nhau có những yêu cầu sinh thái khác nhau,  nếu không được thỏa  mản  thì  chúng  sẽ chết  hoặc khó  có  khả  năng  phát  triển. Ví  dụ loài tôm he (Penaeus merguiensis) ở giai đoạn thành thục sinh sản chúng sống ở biển khơi và sinh sản ở đó, giai đoạn đẻ trứng và trứng nở ở nơi có nồng độ muối cao (32 – 36^oC)

), độ pH = 8, ấu trùng cũng sống ở biển, nhưng sang giai đoạn sau ấu trùng (post-larvae) thì chúng chỉ sống ở những nơi có nồng   độ muối thấp (10 – 25‰ (nước lợ) cho đến khi đạt kích thước trưởng thành mới di chuyển đến nơi có nồng độ muối cao.

Hiểu biết được các qui luật này, con người có thể biết các thời kỳ trong chu kỳ sống của một số sinh vật để nuôi, trồng, bảo vệ hoặc đánh bắt vào lúc thích hợp.

4.  Qui luật tác động qua lại giữa sinh vật và môi trường

Trong mối quan hệ tương hổ giữa quần thể, quần xã sinh vật với môi trường, không những các yếu tố sinh thái của môi trường tác động lên chúng, mà các sinh vật cũng có ảnh hưởng đến các yếu tố sinh thái của môi trường và có thể làm thay đổi tính chất của các yếu tố sinh thái đó.

5. Quy luật tối thiểu

Định luật tối thiểu: trong tổng hợp các nhân tố sinh thái, nhân tố nào gần với giới hạn của tính chịu dựng thì nhân tố đó tác động mạnh hơn. 
Ví dụ:sự thiếu hụt phospho là nhân tố kìm hãm sựsinh trưởng. Cũng vậy ở hệ sinh thái ta thấy dưới tán rừng che kín trong điều kiện nhiệt độ tối ưu, số lượng (CO_2) dư thừa, đất rừng giàu dinh dưỡng khoáng. Đó là điều kiện rất thuận lợi cho sự phát triển của các thực vật thân cỏ
nhưng cỏ không mọc được chỉ vì không đủ ánh sáng; vậy ánh sáng là nhân tố giới hạn.