Giáo trình sinh thái học đồng ruộng - Chương 5

Chương V KỸ THUẬT HỌC HỆ THỐNG CỦA HỆ SINH THÁI ÐỒNG RUỘNGNội dung Thế giới tự nhiên rất phức tạp và đa dạng đòi hỏi con người phải có phương thức tiếp cận một cách hệ thống trong nghiên cứu hệ sinh thái đồng ruộng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình sinh thái học đồng ruộng - Chương 5 Chương V KỸ THUẬT HỌC HỆ THỐNG CỦA HỆ SINH THÁI ÐỒNG RUỘNGNội dung Thế giới tự nhiên rất phức tạp và đa dạng đòi hỏi con người phải có phương thứctiếp cận một cách hệ thống trong nghiên cứu hệ sinh thái đồng ruộng. Quần thể câytrồng phát triển trên đồng ruộng có mối quan hệ chặt chẽ không chỉ điều kiện khí tượng,đất đai, chế độ nước mà còn chịu ảnh hưởng sâu sắc bởi các mối quan hệ với các loàisinh vật khác và các điều kiện kinh tế xã hội của từng địa phương. Nội dung cơ bản củachương này là mô hình hóa các mối quan hệ trên để nghiên cứu chức năng và cấu trúccủa hệ sinh thái đồng ruộng nhằm cho một cách nhìn tổng thể về sản xuất nông nghiệp. Các nội dung sau đây sẽ được đề cập trong chương này: Dành cho sinh viên bậc đại học: • Sinh thái học và kỹ thuật học hệ thống Dành cho sinh viên sau đại học: • Chuẩn bị toán học để mô tả và phân tích hệ sinh thái • Mô hình hoá máy tính • Phân tích hệ thống một số mô hình sinh tháiMục tiêu Sau khi học xong chương này, sinh viên cần: • Hiểu được mối quan hệ giữa sinh thái học và kỹ thuật học hệ thống • Nắm được các phương pháp mô tả và phân tích hệ sinh thái • Hiểu được cách thức xử lý mô hình sinh thái trên máy tính (sinh viên sau đại học)1. Sinh thái học và kỹ thuật học hệ thống Tính tổng hợp của sinh thái học Nghiên cứu khoa học thường có hai hướng chính: một là cố gắng phân chia đốitượng nghiên cứu thành những phần rất nhỏ, rất thuần; hai là hướng tổng hợp tổ chứcnhững đối tượng chia nhỏ lại. Phương pháp luận của hướng thứ nhất là rút lấy một phầntử trong hệ thống thực tế hết sức phức tạp, cố gắng cô lập nó với môi trường xungquanh, cấu thành một trường thuần “nhiệt độ và ẩm độ cố định” có lợi cho thực nghiệm,tìm ra quy luật nào đó trong phần hệ thống đó; tránh những cái bên ngoài hệ thống đượcnghiên cứu “lẫn vào” trong phạm vi thực nghiệm, tìm mọi cách làm cho hệ thống thựcnghiệm trở thành “thuần khiết” nhất và thuần tuý; thậm chí phá hoại cả mô tế bào phứctạp, làm đi làm lại để lấy ra một loại men nào đó, rồi dùng men “thuần” đó tiến hànhthực nghiệm sinh hoá theo kiểu “hệ thống ống nghiệm”. 139 Download» http://Agriviet.Com Một hệ thống thực nghiệm dù là “thuần” đến đâu, nhưng nếu nghiên cứu tỉ mỉ hơn,thì hệ thống đó lại có thể được cấu thành bởi nhiều thành phần thứ cấp, nghĩa là việcchia nhỏ lại được tiếp tục không giới hạn. Một phát hiện mới bất kỳ nào đó trong nghiên cứu kiểu chia nhỏ như vậy, chỉ cầnnó có liên hệ với bản chất của cùng sự vật, có khi cũng có hiệu quả trực tiếp và có tínhứng dụng tương đối lớn. Thí dụ: nếu phát hiện được một chất nào đó có tác dụng làmtổn thương mạnh đối với hệ thống hô hấp hoặc hệ thống quang hợp của sinh vật, có thểlà một phần cực nhỏ, sẽ có thể trở thành một biện pháp có hiệu quả hạn chế sâu bệnh hạivà cỏ dại. Cho đến nay, phần lớn các nghiên cứu khoa học đều theo phương pháp “chia nhỏ”như vậy. Nhưng kết quả nghiên cứu như thế, một khi ứng dụng một cách đơn thuần vàotrong thực tế phức tạp, thường luôn bị va vấp, có khi còn cho kết quả trái ngược với ýmuốn. Thí dụ: việc phun thuốc bảo vệ thực vật nhằm bảo vệ cây trồng và tính chốngthuốc của sâu bệnh. Loài cỏ dại ít bị tác dụng của thuốc trừ cỏ lại phát triển mạnh khi tadùng thuốc trừ cỏ (như loài Eleocharis trong ruộng nước). Từ những thực tế đó, conngười nhận thức được rằng tự nhiên là phức tạp, do đó phải đối xử với nó như những sựvật phức tạp và cần phải tiến hành nghiên cứu tổng hợp. Từ đó, một số thuật ngữ như“hệ thống”, “kỹ thuật học hệ thống” được sử dụng ngày một phổ biến hơn. Như đã nói ở trên, có khá nhiều phương pháp phân tích mà sinh thái học áp dụng,nhưng suy cho cùng đều xoay quanh yêu cầu tổng hợp. Sinh thái học là môn khoa họccó tính tổng hợp rất cao. Bởi vì: 1) sự hình thành của sinh thái học còn tương đối trẻ,còn chưa được chia nhỏ ra; 2) sinh thái học là một môn khoa học phải lấy địa bànnghiên cứu thực địa làm chính để phát triển; 3) ở điều kiện thực tế, quan hệ giữa sinhvật và môi trường, quan hệ giữa sinh vật với sinh vật rất phức tạp cả về cấu trúc và chứcnăng, không dễ dàng gì mà lấy một phần đưa vào phòng thí nghiệm. Người ta nói tínhtổng hợp của sinh thái học rất cao cũng thể hiện ở những mặt đó. Trong lĩnh vực kỹ thuật, gần đây việc trang bị cơ giới cho sản xuất đã trở nên vôcùng phức tạp và với quy mô ngày càng lớn. Khi dùng “bộ phận” kiến trúc trước đây đểnghiên cứu hoạt động chỉnh thể của những trang thiết bị này, do những chỉnh thể nàyquá phức tạp, nên đã sinh ra quan niệm hệ thống (system concept). Một số hệ thốngphức tạp như vậy được tổng hợp lại với nhau vì mục đích nhất định, hoặc được vậndụng theo một quy luật nhất định ...