Sinh thái học nông nghiệp : Hệ sinh thái part 3

Chu trình vật chất Vật chất trong hệ sinh thái được trao đổi có tính tuần hoàn từ môi trường ngoài vào cơ thể sinh vật rồi từ cơ thể sinh vật lại chuyển ra môi trường bên ngoài tạo nên một chu trình gọi là chu trình địa - sinh - hoá. Trong sinh quyển có thể chia ra hai loại chu trình: Chu trình các chất khí có nguồn dự trữ trong khí quyển hoặc thuỷ quyển, như chu trình đạm, chu trình cacbon hoặc chu trình nước. Chu trình lắng đọng (trầm tích) có nguồn dự trữ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Sinh thái học nông nghiệp : Hệ sinh thái part 3suÊt hµng ngµy cao nhÊt, sau ®Êy gi¶m ®i. ë hÖ sinh th¸i tù nhiªn, diÖn tÝch l¸ gÇn nh−kh«ng thay ®æi vµ Ýt cã ®Ønh cao vÒ n¨ng suÊt, v× cã nhiÒu loµi mµ mçi loµi l¹i cã ®iÓmcao vµ thêi gian kh¸c nhau. 3.3. Chu tr×nh vËt chÊt VËt chÊt trong hÖ sinh th¸i ®−îc trao ®æi cã tÝnh tuÇn hoµn tõ m«i tr−êng ngoµivµo c¬ thÓ sinh vËt råi tõ c¬ thÓ sinh vËt l¹i chuyÓn ra m«i tr−êng bªn ngoµi t¹o nªnmét chu tr×nh gäi lµ chu tr×nh ®Þa - sinh - ho¸. Trong sinh quyÓn cã thÓ chia ra hai lo¹i chu tr×nh: Chu tr×nh c¸c chÊt khÝ cã nguån dù tr÷ trong khÝ quyÓn hoÆc thuû quyÓn, nh− chu tr×nh ®¹m, chu tr×nh cacbon hoÆc chu tr×nh n−íc. Chu tr×nh l¾ng ®äng (trÇm tÝch) cã nguån dù tr÷ n»m trong vá qu¶ ®Êt, ®iÓn h×nh lµ chu tr×nh l©n. Trong sè h¬n 100 nguyªn tè ho¸ häc cã trong tù nhiªn, c¬ thÓ sinh vËt cÇn thiÕtkho¶ng chõng 30 nguyªn tè. Trong 30 nguyªn tè nµy l¹i cã nh÷ng chÊt tèi cÇn thiÕtcho c¬ thÓ sinh vËt nh− C, N, O, P, K, Ca, S,... vµ cÇn víi mét khèi l−îng lín, ®ã lµnguyªn tè ®a l−îng, cßn mét sè nguyªn tè kh¸c, cÇn víi khèi l−îng Ýt h¬n nh− Bo,mo, Cl, Cu, Zn,... gäi lµ nh÷ng nguyÕn tè vi l−îng. Nh÷ng nguyªn tè nµy ®Òu thamgia vµo c¸c chu tr×nh sinh - ®Þa - ho¸. Ngoµi ra cßn cã c¸c nguyªn tè mµ ng−êi ta ch−a biÕt ý nghÜa sinh häc cñachóng còng trao ®æi theo c¸c nguyªn tè ®· kÓ trªn. C¸c chÊt ®éc do con ng−êi lµmra nh− thuèc trõ s©u, chÊt phãng x¹... còng trao ®æi trong hÖ sinh th¸i. a) C¸c chu tr×nh sinh ®Þa ho¸ ®iÓn h×nh Chu tr×nh vËt chÊt trong hÖ sinh th¸i ho¹t ®éng tu©n theo ®Þnh luËt b¶o toµn vËtchÊt. Trong thùc tÕ, mçi nguyªn tö khi tham gia vµo vßng tuÇn hoµn th−êng ®−îc södông ®i vµ sö dông l¹i nhiÒu lÇn ®Ó x©y dùng lªn c¬ thÓ ®éng thùc vËt. C¸c chu tr×nh cña c¸c chÊt ®iÓn h×nh nh− cacbon, nit¬, phètpho, l−u huúnh v.v...®Òu cã mét thêi gian tån t¹i ë m«i tr−êng bªn ngoµi. Sau ®ã, chóng ®−îc thùc vËthÊp thu ®Ó cÊu tróc lªn c¸c thµnh phÇn cña tÕ bµo, c¸c tÕ bµo nµy l¹i tiÕp tôc ®−îcvËn chuyÓn theo chuçi thøc ¨n tõ sinh vËt nµy qua c¸c sinh vËt kh¸c vµ cuèi cïng l¹itrë vÒ m«i tr−êng. Bëi v× c¸c ph©n tö vËt chÊt lu«n tån t¹i mét n¨ng l−îng hãa häc bªn trong nªnkhi vËt chÊt di chuyÓn, dßng n¨ng l−îng còng ®−îc vËn hµnh. Nãi c¸ch kh¸c th× chutr×nh vËt chÊt vµ dßng n¨ng l−îng lµ hai chøc n¨ng c¬ b¶n lu«n lu«n phèi hîp cïngnhau ho¹t ®éng trong mét hÖ sinh th¸i. Mèi quan hÖ nµy ®−îc Smith (1976) thÓ hiÖntrong s¬ ®å sau.H×nh 3. Quan hÖ t−¬ng hç gi÷a chu tr×nh dinh d−ìng vµ dßng n¨ng l−îng trong HST D−íi ®©y lµ mét sè chu tr×nh vËt chÊt ®iÓn h×nh:Chu tr×nh cacbon: Trong chu tr×nh cacbon, hÖ thèng cacbonat cña n−íc biÓn vµ th¶m thùc vËt trªnmÆt ®Êt lµ c¸c kh©u cè ®Þnh cacbonic cña khÝ quyÓn. ViÖc «xy ho¸ chÊt mïn cña ®Êtvµ ®èt ch¸y c¸c nhiªn liÖu ho¸ th¹ch trong c«ng nghiÖp còng gi¶i phãng cacbonicvµo khÝ quyÓn. Hai qu¸ tr×nh nµy ngµy cµng t¨ng do viÖc cµy ®Êt ngµy mét nhiÒu vµc«ng nghiÖp ngµy cµng ph¸t triÓn, ng−êi ta lo r»ng viÖc gia t¨ng cacbonic trong khÝquyÓn sÏ t¹o ra hiÖu øng nhµ kÝnh, nghÜa lµ cho ¸nh s¸ng ®i qua nh−ng lµm chËmto¶ nhiÖt cña mÆt ®Êt, nh− vËy nhiÖt ®é mÆt ®Êt t¨ng lªn sÏ lµm thay ®æi khÝ hËu trªnquy m« hµnh tinh. H×nh 28. S¬ ®å chu tr×nh cacbon trong tù nhiªn (Wallace, 1986) Trong kh«ng khÝ, trªn mçi hecta diÖn tÝch tr¸i ®Êt cã kho¶ng 2,5 tÊn cacbon (ëd¹ng CO2). Trong mét n¨m, mét hecta diÖn tÝch c©y trång, vÝ dô nh− c©y mÝa, ®· södông h¬n 18 tÊn cacbon tõ kh«ng khÝ ®Ó x©y dùng lªn c¬ thÓ cña m×nh. NÕu kh«ngcã biÖn ph¸p g× ®Ó cung cÊp tr¶ l¹i th× c¸c c©y xanh chØ dïng nguån cacbondioxitcña kh«ng khÝ nhiÒu nhÊt lµ ®−îc vµi thÕ kû. Vi khuÈn vµ tÕ bµo ®éng vËt còng cãkh¶ n¨ng cè ®Þnh cacbodioxit, nh−ng víi møc ®é Ýt h¬n nhiÒu. Cacbondioxit ®−îctr¶ l¹i khÝ quyÓn bëi sù khö cacbonxin cña qu¸ tr×nh h« hÊp tÕ bµo. TÕ bµo thùc vËtthùc hiÖn h« hÊp liªn tôc. C¸c m« cña thùc vËt xanh ®−îc c¸c ®éng vËt ¨n, b»ng sùh« hÊp tÕ bµo, tr¶ l¹i nhiÒu nguyªn tö cacbon lµ CO2 cho kh«ng khÝ. Qu¸ tr×nh h«hÊp riªng biÖt kh«ng cung cÊp cho kh«ng khÝ ®ñ CO2 ®Ó c©n b»ng víi nhu cÇu cñaquang hîp. Nh÷ng nguyªn tö cacbon ®· tÝch tr÷ d−íi d¹ng c¸c hîp chÊt cña thùc vËtvµ ®éng vËt chÕt. Chu tr×nh cacbon ®−îc c©n b»ng lµ nhê c¸c vi khuÈn vµ nÊm ho¹isinh ph©n huû, c¸c hîp chÊt cacbon cña c¬ thÓ ®éng vËt vµ thùc vËt chÕt råi chuyÓnchóng thµnh CO2. Khi nh÷ng c¬ thÓ thùc vËt n»m s©u d−íi n−íc trong mét thêi gian dµi vµ do ¸psuÊt lín chóng biÕn ®æi ho¸ häc thµnh than bïn, vÒ sau thµnh than n©u, vµ cuèi cïnglµ than ®¸. Còng trong mét kho¶ng thêi gian t−¬ng tù, c¸c c¬ thÓ cña mét sè ®éngvËt vµ thùc vËt biÕn ®æi ®Ó t¹o thµnh dÇu ho¶. Nh÷ng qu¸ tr×nh nh− vËy ®· lÊy ®it¹m thêi mét sè cacbon, nh−ng chóng lu«n lu«n bÞ nh÷ng thay ®æi vÒ ®Þa chÊt vµ docon ng−êi th¨m dß khai th¸c than ®¸, dÇu má lªn mÆt ®Êt vµ ®èt chóng thµnh CO2 vµl¹i ®−a tr¶ chóng vÒ chu tr×nh. Mét phÇn lín nguyªn tö cacbon cña qu¶ ®Êt biÓu hiÖn ...