Giáo trình sinh thái học đồng ruộng - Chương 2

Chương II CẤU TRÚC VÀ CHỨC NĂNG CỦA HỆ SINH THÁI ÐỒNG RUỘNGNội dung Trong lịch sử nghiên cứu hệ sinh thái rừng và đồng cỏ tự nhiên, việc nghiên cứu cấu trúc quần xã thực vật được phát triển tương đối sớm, điều đó có tác dụng nhất định đối với việc xây dựng khái niệm quần xã thực vật.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình sinh thái học đồng ruộng - Chương 2 Chương II CẤU TRÚC VÀ CHỨC NĂNG CỦA HỆ SINH THÁI ÐỒNG RUỘNGNội dung Trong lịch sử nghiên cứu hệ sinh thái rừng và đồng cỏ tự nhiên, việc nghiên cứucấu trúc quần xã thực vật được phát triển tương đối sớm, điều đó có tác dụng nhất địnhđối với việc xây dựng khái niệm quần xã thực vật. Khái niệm cấu trúc quần xã phải baogồm: các loài hợp thành và kiểu sinh sống của chúng, sự phân bố không gian của chúng,sự phân bố về lượng đo bằng đại lượng hay chỉ số nào đó (như mật độ, tần độ, trọnglượng...) và những biến đổi của chúng theo thời gian... Hệ sinh thái đồng ruộng, trừ quần xã cỏ dại ra, thường rất đơn giản, tức là quần thểcây trồng chỉ do một loài cấu trúc thành. Mặt khác, hệ sinh thái cây trồng lấy quần thểcây trồng làm chính cùng với các thành phần phụ như quần thể cỏ dại, động vật, quầnthể vi sinh vật và môi trường vật lý. Vì thế, khi nêu rõ cấu trúc và chức năng của hệthống, không chỉ giới hạn ở cấu trúc của quần thể cây trồng, còn phải làm sáng tỏ cấutrúc quần thể sinh vật khác, môi trường vật lý và động thái tác dụng giữa chúng vớinhau. Các nội dung sau đây sẽ được đề cập trong chương này: 1. Cân bằng lượng nhiệt và cân bằng nước của đồng ruộng 2. Môi trường đất 3. Môi trường sinh vật 4. Cấu trúc của quần thế cây trồng 5. Cấu trúc môi trường của hệ sinh thái đồng ruộng 6. Quang hợp của quần thể cây trồng 7. Sự sinh trưởng của quần thể cây trồng 8. Sự cạnh tranh trong hệ sinh thái đồng ruộng 9. Năng suất của hệ sinh thái đồng ruộng 10. Mô hình hóa hệ sinh thái đồng ruộng.Mục tiêu Sau khi học xong chương này, sinh viên cần: 1. Hiểu được cấu trúc và chức năng của hệ sinh thái đồng ruộng, 2. Hiểu được môi trường đất, môi trường sinh vật của hệ sinh thái đồng ruộng, 3. Hiểu được mối quan hệ giữa cỏ dại và cây trồng, sự sinh trưởng của quần thể cây trồng trong hệ sinh thái đồng ruộng. 1 Năng lượng của sự vận động suy cho cùng đều bắt nguồn từ năng lượng mặt trời,do đó nghiên cứu tác dụng của môi trường vật lý và quần thể cây trồng đối với quá trìnhtrao đổi năng lượng mặt trời ở tầng không khí gần mặt đất có thể nêu rõ cấu trúc môitrường của hệ sinh thái đồng ruộng. Cấu trúc của hệ sinh thái đồng ruộng rất phức tạp,quyết định cấu trúc và chức năng của hệ thống. Thí dụ, quang hợp của quần thể câytrồng, cấu trúc của quần thể bị mật độ tầng lá và phân bố không gian của tầng lá quyếtđịnh. Nhưng quang hợp lại hình thành lá mới, làm thay đổi cấu trúc tầng lá và lại ảnhhưởng tới chức năng và cấu trúc của hệ thống. Quan hệ này có nghĩa là: không có địnhlượng cấu trúc của hệ thống sẽ không thể nêu rõ một cách định lượng chức năng của hệthống. Xuất phát từ quan điểm đối với cấu trúc môi trường như vậy, dưới đây sẽ nêu rõvấn đề cân bằng lượng nhiệt và cân bằng nước của đồng ruộng, vấn đề biểu hiện địnhlượng cấu trúc của hệ thống và hàm số hoá chức năng của hệ thống.1. Cân bằng lượng nhiệt và cân bằng nước của đồng ruộng 1.1. Cân bằng lượng nhiệt của đồng ruộng Nghiên cứu sự trao đổi năng lượng mặt trời trên đồng ruộng, cơ bản nhất là nghiêncứu về cân bằng bức xạ và cân bằng lượng nhiệt. Cân bằng bức xạ là tổng bức xạ nănglượng mặt trời, không khí và mặt đất, có nghĩa là nhiệt năng thuần mà mặt đất đồngruộng thu được, cũng gọi là bức xạ thuần. Sự biến đổi năng lượng mặt trời chủ yếu vớihình thức nhiệt, cho nên cũng dùng thuật ngữ cân bằng lượng nhiệt làm từ đồng nghĩacủa thuật ngữ cân bằng năng lượng. Bức xạ mặt trời Bức xạ mặt đất Bốc hơi và Ðối lưu và và không khí ngưng tụ truyền dẫn -25 +100 -9 -66 25 52 15 9 10 56 33 109 + 23 + 10 Không 105 Không Không +10 +9 khí khí khí Mây Không khí 17 24 6 +17 + 24 +6 -119 +105 -23 -10 Bức xạ thông Bức xạ Bức xạ Bức xạ Tiềm nhiệt Cảm nhiệt quang mây trực tiếp tán xạ sóng dài Trao đổi nhiệt + 47 -14 -23 -10 lượng thuần ...