Giáo trình Môi trường và con người - Trần Minh Tâm

Nội dung text: Giáo trình Môi trường và con người - Trần Minh Tâm

1. Môi trường và con người
2. Khoa Kỹ Thuật Công Nghệ Môi Trường Môi Trường Và Con Người Tác giả: Trần Minh Tâm Biên mục: sdms Mở đầu Sống ở thời đại ngày nay, một dân tộc được coi là văn minh thì nhất thiết dân tộc đó phải biết coi trọng những mục tiêu phát triển bền vững dựa trên ba trụ cột: Tăng trưởng kinh tế - Tiến bộ xã hội - Bảo vệ môi trường và các nguồn tài nguyên thiên nhiên. Mỗi người dân ở đất nước văn minh ngày nay phải là người có ý thức tự giác thực hiện nghĩa vụ bảo vệ môi trường ở mọi nơi mọi lúc. Điều đó chỉ trở thành hiện thực khi trình độ dân trí không ngừng được nâng cao. Chính sách của Đảng và Nhà nước ta từ trước đến nay cũng luôn luôn coi bảo vệ môi trường là công việc và trách nhiệm của mọi người, thể hiện rõ ràng nhất là Chỉ thị số 36-CT /TƯ của Bộ Chính trị Ban Chấp hành TƯ Đảng CSVN khóa 8 đã nêu rõ "Bảo vệ môi trường là sự nghiệp của toàn Đảng, toàn dân và toàn quân". Trong Luật Bảo vệ môi trường, Điều 6 cũng có ghi "Bảo vệ môi trường là sự nghiệp của toàn dân". Thực hiện Quyết định số 1363/QĐ-TTg, ngày 17/10/2001 của Thủ tướng Chính phủ về việc phê duyệt đề án:“Đưa các nội dung bảo vệ môi trường vào hệ thống
3. giáo dục quốc dân”. Mục tiêu lâu dài của Dự án đến năm 2010 là: “Đưa các nội dung giáo dục bảo vệ môi trường vào chương trình giảng dạy (chính khóa và ngoại khóa) ở tất cả các cấp học, bậc học trong hệ thống giáo dục quốc dân nhằm trang bị những kiến thức cơ bản phù hợp với độ tuổi và tâm sinh lý của học sinh, sinh viên về môi trường và bảo vệ môi trường. Giáo dục cho thế hệ trẻ ý thức trách nhiệm đến môi trường, hình thành kỷ năng và hành vi ứng xử tích cực và thân thiện đối với môi trường và công tác bảo vệ môi trường. Đào tạo cán bộ quản lý môi trường, nghiên cứu khoa học và công nghệ về môi trường, đáp ứng được nhu cầu công nghiệp hóa hiện đại hóa và phát triển bền vững của đất nước." Hiện nay tại trường Đại học An Giang; tài liệu, giáo trình về Môi trường và Con người cho sinh viên ngành Kinh tế nói riêng và ngoài khối ngành ngoài Sư phạm nói chung còn chưa có. Cho nên chúng tôi cố gắng biên soạn tài liệu giảng dạy này từ nhiều tài liệu, giáo trình nhằm giúp việc dạy và học môn học Môi trường và Con người được thuận tiện hơn. Các bài giảng được biên soạn căn cứ vào đề cương chi tiết do Bộ Giáo dục và Ðào tạo ban hành cùng với một số điều chỉnh nhỏ (khoảng 10%) được phép để phù hợp với chuyên ngành đào tạo và thực tiển ở địa phương nhằm phục vụ cho sinh viên các ngành ngoài Sư Phạm của trường Đại Học An Giang. Tài liệu này được thực hiện với sự tham gia của các giảng viên Bộ môn Môi trường và Phát triển bền vững, khoa Kỹ thuật – Công nghệ - Môi trường, trường Đại học An Giang. Tài liệu được chỉnh sửa theo ý kiến trong buổi nghiệm thu thông qua Hội đồng khoa học liên Khoa. Chúng tôi chân thành cảm ơn T.S. Nguyễn Tri Khiêm, Th.s. Võ Tòng Anh và Th.s. Trương Bá Thảo; cám ơn quý Thầy Cô đã góp ý và tham gia giúp đỡ việc biên soạn tài liệu giảng dạy này. Tất nhiên, tài liệu cũng không tránh khỏi những thiếu sót. Chúng tôi rất mong nhận được sự đóng góp của Quý Thầy Cô, các sinh viên cùng độc giả để hoàn thiện tài liệu nhằm phục vụ công tác dạy học môn học tại Trường Đại học An Giang được tốt hơn. Chủ biên Trần Minh Tâm Chương 1: MỞ ĐẦU VỀ MÔN HỌC Mở đầu về khoa học môi trường 1.1.1. Một số định nghĩa về môi trường Môi trường bao gồm các yếu tố tự nhiên và yếu tố vật chất nhân tạo có quan hệ mật thiết với nhau; bao quanh con người; có ảnh hưởng tới đời sống, sản xuất, sự tồn tại, phát triển của con người và thiên nhiên (Điều 1, Luật Bảo vệ môi trường, 1993).
4. Đây là một định nghĩa mang tính tổng quát, có tính pháp lý từ Luật Bảo vệ môi trường của Việt Nam. Có nhiều khái niệm về môi trường và được hiểu theo các nghĩa khác nhau. Môi trường theo nghĩa rộng nhất là tổng hợp các điều kiện bên ngoài có ảnh hưởng tới một vật thể hoặc một sự kiện. Bất cứ một vật thể, một sự kiện nào cũng tồn tại và diễn biến trong một môi trường. Đối với cơ thể sống thì “Môi trường sống là tổng hợp những điều kiện bên ngoài có ảnh hưởng tới đời sống và sự phát triển của cơ thể” (Lê Văn Khoa, 1995) Môi trường bao gồm tất cả những gì bao quanh sinh vật, tất cả các yếu tố vô sinh và hữu sinh có tác động trực tiếp hoặc gián tiếp lên sự sống, phát triển và sinh sản của sinh vật (Hoàng Đức Nhuận, 2000). Theo tác giả có 4 thành phần chính tác động qua lại lẫn nhau, đó là: • Môi trường tự nhiên: nước, không khí, đất đai, ánh sáng và các sinh vật. • Môi trường kiến tạo: những cảnh quan được thay đổi do con người. • Môi trường không gian: gồm các yếu tố về địa điểm, khoảng cách, mật độ, phương hướng và sự thay đổi trong môi trường. • Môi trường văn hóa – xã hội: gồm các cá nhân và các nhóm, công nghệ, tôn giáo, các định chế, kinh tế học, thẩm mỹ học, dân số học và các hoạt động khác của con người. Môi trường sống của con người thường được chia thành các loại sau: môi trường tự nhiên, môi trường nhân tạo, môi trường xã hội. Môi trường có các chức năng cơ bản sau (Lê Văn Khoa, Khoa học môi trường, trang 10): • Không gian sinh sống của con người và sinh vật • Nơi chứa đựng các nguồn tài nguyên • Nơi lưu trữ và cung cấp các nguồn thông tin • Nơi chứa đựng các phế thải con nguời tạo ra trong cuộc sống Khoa học môi trường là ngành khoa học nghiên cứu mối quan hệ và tương tác qua lại giữa con người và môi trường xung quanh. Con người và môi trường luôn thống nhất với nhau. Nội dung nghiên cứu bao gồm một số phần cơ bản như sau: • Các nguyên lý cơ bản của sinh thái học và đặc điểm, bản chất quan hệ giữa các thành phần trong môi trường sinh học. • Những lý luận và thực tiễn về quan hệ giữa dân số và môi trường. • Sử dụng tài nguyên thiên nhiên và ô nhiễm môi trường. • Những giải pháp đã và đang thực hiện nhằm cải thiện mối quan hệ giữa môi trường và con người: các biện pháp quản lý, tổ chức và giáo dục. 1.1.2. Đối tượng và nhiệm vụ của môn học
5. Đối tượng nghiên cứu của môn học là nghiên cứu các yếu tố tự nhiên, yếu tố vật chất, nhân tạo bao quanh con người, có ảnh hưởng đến đời sống, sự sản xuất, sự tồn tại phát triển của con người và thiên nhiên. Nhiệm vụ của khoa học môi trường là tìm ra các biện pháp giải quyết các vấn đề môi trường ở thời đại ngày nay – thời đại ứng với xã hội công nghiệp và hậu công nghiệp. Đó là các vấn đề: • Gia tăng dân số hợp lý. • Sản xuất công, nông, lâm, ngư nghiệp bền vững. • Xây dựng các khu công nghiệp, đô thị, điểm dân cư bền vững. • Phòng, chống và xử lý các ô nhiễm môi trường (đất, nước, không khí ) • Khai thác hợp lý và bảo toàn tài nguyên thiên nhiên, rừng, biển, khoáng sản • Quản lý tốt môi trường và phòng tránh các rủi ro về môi trường • Nguyên lý cơ bản của sinh thái học, quần thể, quần xã ảnh hưởng đến con người và ngược lại. • Vấn đề lương thực, thực phẩm, nhà ở, đô thị hóa, công nghiệp hóa. Mục tiêu của khoa học môi trường là xác định, thấu hiểu các vấn đề mà tổ tiên của chúng ta và chính chúng ta đã khơi dậy, xúc tiến. Thực tế cho thấy hầu hết các vấn đề môi trường thường rất phức tạp, không chỉ giải quyết đơn thuần bằng khoa học, công nghệ vì chúng thường liên quan và tác động tương hỗ đến nhiều mục tiêu và quyền lợi khác nhau. Khoa học môi trường sử dụng một loạt các phương pháp nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm của các ngành khoa học cơ bản khác, chẳng hạn như: • Các phương pháp thu thập và xử lý số liệu thực tế, các thực nghiệm. • Các phương pháp phân tích thành phần môi trường. • Các phương pháp phân tích đánh giá xã hội, quản lý xã hội, kinh tế. • Các phương pháp tính toán, dự báo, mô hình hóa. • Các giải pháp kỹ thuật, ứng dụng tiến bộ kỹ thuật. • Các phương pháp phân tích hệ thống. 1.1.3. Các phân môn và mối quan hệ giữa khoa học môi trường với các khoa học khác Cần phân biệt khoa học môi trường với công nghệ môi trường; là công nghệ để xử lý các loại ô nhiễm. Các phân môn của khoa học môi trường gồm: sinh học môi trường, địa học môi trường, hóa học môi trường, y học môi trường, kinh tế- xã hội môi trường Khoa học môi trường (hay Môi trường và con người) là một môn khoa học tổng hợp, liên ngành, sử dụng và phối hợp thông tin từ nhiều lĩnh vực; quan hệ chặt chẽ với các ngành khoa học khác. Để giải quyết các vấn đề môi trường cần đến rất nhiều ngành khoa học khác nhau; đó là: sinh học, sinh thái học, các khoa học về Trái Đất, các khoa học xã hội, kinh tế, nhân văn, khoa học quản lý, chính trị, luật pháp Các ngành khoa học công nghệ, kỹ thuật cũng cần được sử dụng khi phải giải quyết các vấn đề môi trường. Do đó các kiến thức cơ bản trong các
6. lĩnh vực trên sẽ rất cần thiết cho việc tìm hiểu về Môi trường và Con người. Khoa học môi trường trên thế giới và ở nước ta hiện nay và phương hướng phát triển sắp tới 1.2.1. Những thách thức môi trường hiện nay trên thế giới Báo cáo tổng quan môi trường toàn cầu năm 2000 của Chương trình Môi trường Liên hợp quốc (UNEP) viết tắt là GEO-2000 đã được hơn 850 tác giả và trên 30 cơ quan môi trường và các tổ chức khác của Liên hợp quốc phối hợp biên soạn. Báo cáo đã phân tích hai xu hướng lớn khi loài người bước vào thiên niên kỷ thứ ba. Đó là: Thứ nhất: Các hệ sinh thái và sinh thái nhân văn toàn cầu bị đe dọa bởi sự mất cân bằng sâu sắc trong năng suất và trong phân bố hàng hóa, dịch vụ. Sự khác biệt sẽ ngày càng gia tăng giữa những người thu được lợi ích từ phát triển kinh tế và công nghệ và những người không thu được lợi ích theo hai thái cực: sự phồn thịnh và sự cùng cực đang đe dọa sự ổn định của toàn bộ hệ thống nhân văn và môi trường toàn cầu. Thứ hai: Thế giới đang ngày càng biến đổi trong đó những thành quả về môi trường thu được nhờ công nghệ và những chính sách mới không theo kịp nhịp độ và quy mô gia tăng dân số và phát triển kinh tế. Những thách thức mang tính toàn cầu đó là: • Khí hậu toàn cầu biến đổi và tần suất thiên tai gia tăng. • Sự suy giảm tầng ozone (O3) ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống con người và các loài sinh vật trên Trái Đất. • Tài nguyên đất, nước, rừng bị suy thoái . • Ô nhiễm môi trường đang xảy ra ở quy mô rộng. • Sự gia tăng dân số không kiểm soát được gây ra xu hướng làm mất cân bằng nghiêm trọng giữa dân số và môi trường. • Sự suy giảm tính đa dạng sinh học trên Trái Đất. 1.2.2. Phương pháp tiếp cận trong nghiên cứu và giải quyết các vấn đề môi trường Để duy trì được sự cân bằng của tự nhiên, đưa tất cả các hoạt động của con người đạt hiệu quả tốt nhất, vừa phát triển kinh tế vừa hài hòa với tự nhiên thì việc quy hoạch và quản lý lãnh thổ trên quan điểm sinh thái – môi trường là giải pháp hữu hiệu nhất. Trong nghiên cứu, nhiều vấn đề môi trường đang đặt ra cho chúng ta phải giải quyết và chúng ta có thể làm được nhiều việc trước khi quá muộn đối với tài nguyên và môi trường. Vai trò của khoa học môi trường không chỉ dừng lại ở việc xác định các vấn đề, các bức xúc mà còn tìm ra các đề nghị, giải pháp và đánh giá các phương án giải quyết tiềm năng. Việc lựa chọn, thực hiện phương án giải quyết nào luôn là chủ đề của các chính sách và chiến lược của xã hội. Việc giải quyết thành công các vấn đề môi trường thường bao gồm 5 bước cơ bản sau: 1. Đánh giá một cách khoa học, thu thập các thông tin, số liệu, xây dựng mô hình dự báo. 2. Phân tích rủi ro: điều gì có thể xảy ra nếu hành động nào đó được thực hiện, phân tích những hiệu ứng tiềm ẩn của những can thiệp.
7. 3. Giáo dục cộng đồng: khi một sự lựa chọn cụ thể được tiến hành trong số hàng loạt các hành động luân phiên thì phải được thông tin đến cộng đồng. 4. Hành động chính sách: cộng đồng tự bầu ra các đại diện, lựa chọn tiến trình hành động và thực thi hành động đó. 5. Hoàn thiện: quan trắc một cách cẩn thận và xem xét cả hai khía cạnh: liệu vấn đề môi trường đã được giải quyết chưa? Và đánh giá hoàn thiện việc lượng hóa ban đầu và tiến hành mô hình hóa vấn đề. 1.2.3. Khoa học môi trường trên thế giới và ở nước ta Môi trường hình thành từ khi có sự hình thành của vũ trụ, môi trường có mặt khắp mọi nơi. Nhưng phải đến những năm đầu của thế kỷ 18 ngành Môi trường học mới được phôi thai. Điểm mốc có lẽ là sự xuất hiện những công trình khoa học về “Vai trò của bồ hóng gây ung thư cho công nhân cạo khói”(1775). Công trình này ghi nhận sự tác hại của công nghiệp lên sức khỏe và môi trường. Sau đó những năm 60 – 70 của thế kỷ XX; các công trình về ozone, lỗ thủng tầng ozone, về hiệu ứng nhà kính và các khí thải, về mưa acid thì những nghiên cứu về môi trường thực sự trở thành một ngành khoa học tổng hợp từ nhiều ngành khoa học khác. Đó là sự kết hợp nhuần nhuyễn giữa các ngành thổ nhưỡng, tài nguyên nước, khí tượng thủy văn, sinh học, khoa học biển, nông nghiệp, lâm nghiệp, hóa học, dân số học, kinh tế, khoa học quản lý Kể từ sau Hội nghị về bảo vệ môi trường ở Stockholm 1972, khoa học môi trường ở trên thế giới phát triển mạnh mẽ. Những viện nghiên cứu môi trường đã được thành lập, nhiều trường đại học đã xây dựng các khoa và bộ môn chuyên ngành đào tạo cán bộ khoa học quản lý và công nghệ môi trường. Nhiều tạp chí, sách giáo khoa, sách chuyên khảo về khoa học môi trường đã được xuất bản. Nhiều tổ chức thế giới nghiên cứu khoa học về bảo vệ tài nguyên thiên nhiên, môi trường thành lập và hoạt động rộng rãi ở nhiều nước. Gần đây là Hội nghị các nguyên thủ quốc gia về bảo vệ môi trường ở Rio de Janeiro 1992 đã thảo ra Bản Hiến chương 21; hoạch định kế hoạch hành động nhằm chú trọng vào hàng loạt vấn đề môi trường và phát triển với sự tham gia của các chính phủ, các tố chức quốc tế và các nhóm đang đeo đuổi mục tiêu phát triển bền vững. Chương trình Môi trường Liên hợp quốc (UNEP) đã có Báo cáo về hiện trạng môi trường toàn cầu năm 2002 (GEO-3) để chuẩn bị cho Hội nghị Thượng đỉnh Trái Đất 2002, Rio + 10 đã đề ra chiến lược hành động toàn cầu về bảo vệ môi trường và sử dụng tài nguyên lâu bền, nhưng thế giới vẫn chưa có tiến bộ nào đáng kể. Vì vậy tất yếu phải có sự phối hợp hành động. Khi mà hiểm họa về sự tồn vong của loài người đã quá nhãn tiền, điều kiện sinh thái bị hủy hoại, đất đai bị suy thoái, rừng rậm biến thành đồi trọc, thiếu nước ngọt, không khí ô nhiễm đến ngạt thở, thiên tai xảy ra thường xuyên, bệnh do môi trường làm hàng triệu người chết . thì ngành khoa học môi trường có vai trò quan trọng cấp thiết. Ở nước ta, quán triệt Chỉ thị 36-CT/TW của Bộ Chính trị ngày 25/6/1998 về “Tăng cường công tác bảo vệ môi trường trong thời kỳ công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước”; và Quyết định số 1363/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính Phủ ký
8. phê duyệt đề án “ Đưa các nội dung giáo dục môi trường vào hệ thống giáo dục quốc dân”; Bộ GD& ĐT đã chỉ đạo các trường đại học, các viện, trung tâm nghiên cứu và phát triển bám sát các mục tiêu về tăng cường công tác bảo vệ môi trường để tổ chức, nghiên cứu và triển khai tích cực các ứng dụng khoa học công nghệ trong bảo vệ môi trường, phục vụ giáo dục và đào tạo, phát triển kinh tế - xã hội theo các chủ trương, chính sách của Đảng và Nhà nước. Trong các năm qua, các trường đại học, viện, trung tâm nghiên cứu đã tham gia thực hiện hàng trăm đề tài, dự án các cấp và thực hiện các hoạt động quan trắc, phân tích môi trường phục vụ quản lý nhà nước về bảo vệ môi trường. Đến nay đã có nhiều cơ sở (Viện, Trung tâm, Khoa) nghiên cứu và đào tạo về môi trường trên cả nước. “Tăng cường năng lực và đẩy nhanh tốc độ nghiên cứu khoa học về công nghệ môi trường nhằm đặt nền móng vững chắc để phát triển ngành môi trường, phục vụ có hiệu quả các vấn đề về môi trường, đảm bảo cho việc phát triển kinh tế xã hội bền vững. Xây dựng cơ sở nghiên cứu môi trường đủ khả năng đảm đương nhiệm vụ nghiên cứu môi trường tầm quốc gia, tiến hành các chương trình nghiên cứu các vấn đề bức xúc, trọng tâm, khuyến khích các nghiên cứu bảo vệ môi trường” (Báo cáo hiện trạng môi trường 2001, Bộ KH, CN&MT). Chương 2: CÁC NGUYÊN LÝ CƠ BẢN CỦA SINH THÁI HỌC VÀ KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG Sinh vật và môi trường Môi trường sống của con người là cả vũ trụ bao la, trong đó Hệ Mặt Trời và Trái Đất (kể cả Mặt Trăng và các hành tinh khác) là thành phần ảnh hưởng trực tiếp nhất. Trong môi trường sống luôn có sự tác động qua lại của các thành phần vô sinh và hữu sinh. Về mặt vật lý, Trái Đất được chia thành các quyển sau: Thạch quyển (Lithosphere), còn gọi là môi trường đất bao gồm vỏ Trái Đất dày khoảng 60 - 70 km trên mặt đất và 2 - 8 km dưới đáy biển. Thành phần vật lý và tính chất hóa học của thạch quyển nhìn chung là ít biến đổi và có ảnh hưởng lớn đến sự sống trên mặt địa cầu. Đất trồng trọt, rừng, khoáng sản là những tài nguyên đang được con người khai thác triệt để dẫn đến nguy cơ cạn kiệt. Thủy quyển (Hydrosphere) còn gọi là môi trường nước bao gồm đại dương, biển, sông, hồ, ao, suối, nước ngầm dưới đất, băng tuyết và hơi nước (kể cả thành phần nước trong tế bào sinh vật). Khí quyển (Atmosphere) còn gọi là môi trường khí bao gồm lớp không khí bao quanh bề mặt và cả hai đầu Trái Đất (kể cả hơi khí hòa tan trong nước, trong sinh vật, trong lòng đất). Không khí có khối lượng khoảng 0,0001% khối lượng Trái Đất. Từ mặt đất lên cao; khí quyển được chia thành nhiều lớp, tầng.
9. Về mặt sinh học, Trái Đất còn gọi là sinh quyển (Biosphere) bao gồm các cơ thể sống và cùng với nhiều thành phần khác của quyển vật lý tạo nên môi trường sống cho sinh vật và con người. Các thành phần này luôn tác động tương hỗ với nhau. Ví dụ: CO2 và O2 phụ thuộc vào mức độ sinh tồn của thực vật và khả năng hòa tan trong nước của chúng. Sinh quyển không có giới hạn rõ rệt vì nằm trong tất cả các quyển vật lý và không liên tục vì chỉ tồn tại và phát triển trong điều kiện môi trường nhất định. Ngoài vật chất và năng lượng, trong sinh quyển còn có thông tin với tác dụng duy trì cấu trúc và cơ chế tồn tại phát triển các vật sống. Dạng thông tin phức tạp và cao cấp nhất là trí tuệ con người; có tác động ngày càng mạnh mẽ đến sự tồn tại, phát triển trên Trái Đất. 2.1.1. Các nhân tố sinh thái và nhân tố môi trường Trong thiên nhiên, các nhóm thực vật, động vật từ bậc thấp đến bậc cao thường sống chung với nhau, liên kết với nhau bởi nhiều mối quan hệ mà chủ yếu là quan hệ về phân bổ và dinh dưỡng, tức là mối quan hệ mà trong đó luôn diễn ra cuộc đấu tranh về không gian sống và thức ăn. Quan hệ đó được gọi là quan hệ sinh thái. Phân loại các nhân tố sinh thái: Số lượng các nhân tố sinh thái ngày càng nhiều và tác động một cách tổng hợp chứ không riêng rẽ đến hoạt động của mọi sinh vật. * Theo nguồn gốc và đặc trưng tác động của các nhân tố sinh thái người ta phân chia ra một số nhân tố chủ yếu như sau: • Các nhân tố vô sinh: o Khí hậu: ánh sáng, nhiệt độ, không khí (bao gồm thành phần các khí, nồng độ và sự chuyển động của không khí - gió), nước (các dạng nước, độ ẩm. . .) o Thổ nhưỡng: thành phần cơ giới, hóa học, tính chất vật lý của đất. o Địa hình: độ cao, độ dốc, hướng phơi Đối với sinh vật ở nước thì các nhân tố sinh thái được xác định bởi tính chất của môi trường nước. • Các nhân tố hữu sinh: o Thực vật o Động vật. o Nhân tố con người. Con người là một thực thể sinh học tồn tại trong tổng thể các mối quan hệ hài hòa với nhau. Về bản chất, con người được tạo nên từ những đơn vị nhỏ nhất là các tế bào sống. Các tổ chức, cơ quan, bộ máy cơ thể đảm nhiệm những chức năng nhất định trong mối quan hệ thống nhất, toàn vẹn của cơ thể, đảm bảo sự sống của con người. Từ khi sinh ra, lớn lên, già đi; con người luôn tồn tại trong môi trường tự nhiên và xã hội, luôn chịu tác động qua lại với môi
10. trường từ nhiều phía. Cũng là sinh vật nhưng con người tác động vào thiên nhiên một cách có ý thức và với mức độ ngày càng lớn. * Theo các nhân tố lệ thuộc và độc lập với mật độ • Yếu tố không phụ thuộc mật độ là yếu tố khi tác động lên sinh vật, ảnh hưởng của nó không phụ thuộc vào mật độ của quần thể bị tác động. Các yếu tố vô sinh thường là các yếu tố không phụ thuộc mật độ. • Yếu tố phụ thuộc vào mật độ là yếu tố khi tác động lên sinh vật thì ảnh hưởng tác động của nó phụ thuộc vào mật độ quần thể chịu tác động. Chẳng hạn, dịch bệnh đối với nơi thưa dân ảnh hưởng kém hơn so với nơi đông dân. Hiệu suất bắt mồi của vật dữ kém hiệu quả khi mật độ con mồi quá thấp hoặc quá đông. Các yếu tố sinh thái thường (tuy không là tất cả) là những yếu tố phụ thuộc mật độ. * Phân loại “không gian” dựa vào đặc tính môi trường • Nhân tố khí hậu: nhiệt độ, ánh sáng, mưa • Nhân tố thổ nhưỡng: pH, thành phần cơ giới • Nhân tố thủy sinh: dòng chảy, chất hòa tan * Phân loại theo thời gian: ảnh hưởng của sự biến thiên theo năm, mùa, hay ngày, đêm mang tính chu kỳ. Các nhân tố sinh thái luôn tác động kết hợp với nhau. Nhân tố sinh thái nào cũng có thể trở thành nhân tố hạn chế trong không gian hoặc theo thời gian. 2.1.2. Ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái đến đời sống sinh vật Các yếu tố tác động đến đời sống cá thể, quần thể, quần xã là một tổ hợp. Môi trường chịu tác động phức hợp của nhiều nhân tố sinh thái. Khi tác động lên môi trường hiệu quả của các nhân tố sinh thái phụ thuộc vào bản chất của từng nhân tố, hàm lượng hay nồng độ của chúng trong môi trường, thời gian tiếp xúc của chúng với con người, các sinh vật và cuối cùng là trạng thái riêng (về thể chất và tinh thần của con người - cơ địa của từng người hay cá thể nào đó). a. Mỗi yếu tố môi trường khi tác động lên đời sống sinh vật được thể hiện trên nhiều khía cạnh như sau: • Bản chất của các yếu tố (nhiệt độ, ánh sáng). • Cường độ hay liều lượng tác động (cao hay thấp, nhiều hay ít). • Độ dài hay thời gian của sự tác động (ví dụ ngày dài, ngày ngắn). • Phương thức tác động: liên tục hay đứt đoạn, chu kỳ tác động (tần số: mau hay thưa). Các nhân tố sinh thái tác động đến đời sống của sinh vật và sinh vật sẽ phản ứng lại nhằm thích nghi với sự tác động của yếu tố sinh thái đó. Khi xem xét một nhân tố, tùy vào điều kiện không gian, thời gian, nhân tố đó có thể xuống đến dưới một trị số tối thiểu không thể đáp ứng được yêu cầu của
11. một loài hay một quần xã. Nhân tố sinh thái nào ở gần với mức tối thiểu nhất sẽ là nhân tố giới hạn. b. Phân bổ giới hạn được ấn định từ điểm tối thiểu đến điểm tối đa. • Điểm tối thiểu: là điểm mà nếu mức độ tác động dưới điểm đó sẽ gây tai họa, thậm chí tử vong cho sinh vật. • Điểm tối đa: là điểm mà mức độ tác động lớn hơn nó sẽ gây tai họa thậm chí tử vong cho sinh vật. Những loài có giới hạn sinh thái rộng thì có thể phân bố trên địa bàn rộng và ngược lại. Trong giới hạn sinh thái, có một khoảng nhất định mà ở đó sinh vật và con người đạt được giới hạn cực đại - đó là khoảng tối ưu. Thực nghiệm cho thấy rằng các nhân tố sinh thái, không có một ngoại lệ nào vào lúc này hay lúc khác trong những điều kiện cụ thể, đều có thể tác động như là các nhân tố hạn chế. Có nhiều nhân tố được coi là tốt, là có lợi nếu tác động đúng lúc, đúng chỗ, đúng liều lượng và đúng cách. Ngược lại cũng nhân tố đó là xấu, bất lợi nếu không tác động đúng như trên. c. Trong sinh thái học, sự tác động của các yếu tố sinh thái có liên quan đến hai định luật: * Định luật tối thiểu của Liebig (1840) “Chất có hàm lượng tối thiểu qui định năng suất và mùa màng theo thời gian” . Định luật này mô tả về ý nghĩa của chất tối thiểu, có nghĩa là một số yếu tố sinh thái phải có mặt ở mức tối thiểu để sinh vật tồn tại trong đó. Ví dụ: trong sản xuất lúa ở Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL), có một số vùng đặc trưng canh tác lúa nàng thơm Chợ Đào mà vùng khác không thể trồng để có được mùi hương như vậy, nguyên nhân là do thiếu các chất vi lượng quan trọng trong đất. Ví dụ: cây trồng muốn sống phải cần có một lượng tối thiểu chất Bo trong đất. * Định luật chống chịu của Shelford (1913) mô tả về “Mỗi loài sinh vật có khả năng chịu đựng sự tác động trong một giới hạn nhất định”. Nếu đặt loài đó trong điều kiện dưới giới hạn dưới hay trên giới hạn trên, loài này sẽ chết. Mỗi loài đều phát triển mạnh trong khoảng cực thuận. (Ví dụ: cá chép chỉ sống trong nhiệt độ giới hạn từ 2oC đến 40oC). Các loài có giới hạn sinh thái rộng thì vùng phân bố của chúng cũng rộng và ngược lại. Ngoài ra còn một số quy luật như: * Quy luật tác động tổng hợp: “Tác động của nhiều nhân tố sinh thái sẽ tạo nên một tác động tổng hợp đến cơ thể sinh vật”; có nghĩa là tác động của nhiều nhân tố đồng thời lên cơ thể sinh vật không phải là phép cộng đơn giản của từng nhân tố riêng rẽ. * Quy luật lượng tối thiểu: “Để tồn tại và phát triển, sinh vật cần một số yếu tố nào đó mà về số lượng là rất nhỏ, rất ít gọi là yếu tố vi lượng”. Chỉ cần một liều lượng rất nhỏ mà có tác dụng thúc đẩy hoạt động tích cực của cơ thể và tuy cần
12. rất ít nhưng không có không được. Ví dụ: Các loại vitamin đối với người, các chất kích thích sinh trưởng đối với sinh vật. d. Ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái vô sinh lên đời sống sinh vật • Nhiệt độ: Nhiệt độ phân bố trên Trái Đất không đều và cũng thay đổi theo mùa, ngày đêm. Đa số các loài sống trong điều kiện nhiệt độ từ 0oC đến 50oC. Trong giới hạn nhiệt độ thích hợp, nếu nhiệt độ tăng sẽ làm cho quá trình trao đổi chất tăng lên, tốc độ sinh trưởng sẽ tăng và tuổi thành thục cũng đến sớm. • Nước và độ ẩm: Trong cơ thể sinh vật, nước chiếm tỷ lệ rất lớn. Có sinh vật, nước chiếm khoảng 90% khối lượng cơ thể như loài sứa. Nhu cầu về nước của sinh vật rất lớn. • Ánh sáng: Ánh sáng là yếu tố sinh thái quan trọng đối với sinh vật - cả thực vật và động vật. Hoạt động quang hợp của thực vật đòi hỏi phải có ánh sáng Mặt Trời ở một cường độ nhất định. Động vật vận động được nhờ ánh sáng. Do chế độ chiếu sáng khác nhau giữa các mùa, giữa ngày và đêm mà các tập tính của sinh vật cũng mang tính chất chu kỳ. • Các chất khí: Thành phần khí quyển đã ổn định từ lâu với số phần trăm thể tích các khí thành phần như sau: O2 = 21%, N2 = 78%, CO2 = 0,03% và còn lại là một số khí khác. Các sinh vật sống được nhờ các khí và cảm thấy không chịu ảnh hưởng gì của không khí. Nhưng nếu không khí có sự xáo trộn, không bình thường thì sẽ ảnh hưởng mạnh đến sinh vật. Ví dụ: nước ở các hồ vào mùa khô hạn hay khi bị ô nhiễm sẽ gây ra tình trạng thiếu O2 làm chết các loài vi sinh vật sống dưới nước hồ. • Các loại muối: Sinh vật đòi hỏi có một lượng các loại muối cần và đủ để phát triển. Thiếu hay thừa các muối ấy đều có hại cho sinh vật. e. Ảnh hưởng các nhân tố sinh thái hữu sinh lên đời sống sinh vật Các sinh vật đều chịu ảnh hưởng trực tiếp (chủ yếu qua nơi ở và tổ sinh thái) hay ảnh hưởng gián tiếp thông qua các yếu tố sinh thái khác của môi trường. Các yếu tố sinh thái hữu sinh cần chú ý là: các sinh vật làm thức ăn, sự cạnh tranh cùng loài, trong loài hay khác loài. Sự cạnh tranh khác loài đã ảnh hưởng đến sự phân bố tổ địa lý, sự phân hóa nơi ở, tổ sinh thái và đó cũng là nguồn gốc tiến hóa của sinh vật. 2.1.3. Quần thể và các đặc trưng của quần thể a. Định nghĩa Quần thể sinh vật (population): là một nhóm cá thể của cùng một loài sinh sống trong một khoảng không gian xác định. Ví dụ: quần thể Tràm ở rừng Trà Sư, quần thể Cò ở vườn cò Bằng Lăng (Thốt Nốt). Một quần thể là một đơn vị sinh thái học với những tính chất riêng biệt. Đó là các tính chất liên quan đến cả nhóm sinh vật chứ không riêng cho từng cá thể riêng lẻ. Do đó mật độ, tỷ lệ sinh sản và tử vong, sự phát tán, sự phân bố các lứa tuổi, tỷ lệ đực - cái, tăng trưởng là các tính chất của một tập thể chứ không phải của cá thể.
13. Một trong các đặc tính đáng chú ý nhất của các quần thể tự nhiên là tính ổn định tương đối của chúng, thường không thay đổi trong một thời gian tương đối dài. Tuy nhiên vẫn có những biến động về số lượng cá thể xoay quanh một trị số trung bình được chi phối bởi các nhân tố môi trường. Sự ổn định tương đối của các quần thể là do khả năng sinh sản tiềm tàng của chúng. Ví dụ: một con ruồi cái có thể đẻ 120 trứng mỗi lứa, chỉ sau 1 năm (bình quân khoảng 7 lứa) thì một cặp ruồi có thể tạo ra 5.598 tỷ con! (Ramade, 1984). Từ đó cho thấy vai trò của thiên nhiên điều hòa số lượng cá thể của mỗi loài sinh vật theo khả năng của môi trường. b. Một số đặc trưng chủ yếu của quần thể • Mức sinh sản: được kiểm soát bởi bản chất của quần thể và các yếu tố của môi trường, nhất là điều kiện thức ăn. • Mức sinh sản tuyệt đối: số cá thể mới được sinh ra bởi quần thể trong một khoảng thời gian xác định. • Mức sinh sản tương đối: tỷ lệ giữa mức sinh sản tuyệt đối trên số lượng cá thể trong quần thể (tính theo %). • Mức tử vong: số lượng các cá thể bị chết trong một đơn vị thời gian do các lý do khác nhau. • Mức sống sót: được tính bằng 1 - mức tử vong (%). Mức sống sót tùy thuộc vào sự chăm sóc của bố mẹ, vào mật độ quần thể và vào điều kiện môi trường. • Mức tăng trưởng của quần thể: là hiệu số giữa mức sinh sản và mức tử vong trong một đơn vị thời gian. Mỗi quần thể đều có đặc trưng riêng về tốc độ tăng trưởng, về kích thước (số lượng) và sự biến động về số lượng của các cá thể theo thời gian. • Tỷ lệ tăng trưởng của các thể trong quần thể là hiệu số r (tính bằng %): r = b - d (b là tỷ lệ sinh của một cá thể và d là tỷ lệ tử của một cá thể). • Số lượng cá thể (kích thước) Nt của quần thể được tính như sau: Nt = No + B - D + E - I Với: • Nt : số lượng cá thể ở thời điểm t • No : số lượng cá thể ở thời điểm gốc t = 0 • B: số lượng cá thể được sinh ra trong thời gian từ 0 đến t. • D: số lượng cá thể chết đi trong thời gian từ 0 đến t. • E: số lượng cá thể nhập cư trong thời gian từ 0 đến t. • I : số lượng cá thể xuất cư trong thời gian từ 0 đến t.
14. Thông thường người ta chỉ tính tỷ lệ sinh, tỷ lệ tử và bỏ qua các yếu tố nhập, di cư. • Mật độ của quần thể là số lượng của các cá thể trên một đơn vị đo lường (diện tích hoặc thể tích). Đơn vị đo lường, chủ yếu là diện tích, được chọn sao cho phù hợp với số lượng hay kích thước của sinh vật. Ví dụ: mật độ loài thú nào đó là số cá thể/km2, mật độ cây là số cây đại mộc/ ha rừng, hoặc số vi sinh vật/cm3 nước, số kg cá/ha ao nuôi hay số gà gô trong cánh đồng. Mật độ quần thể càng lớn thì sự cạnh tranh trong loài càng gay gắt. Sinh vật, đặc biệt là động vật, có kích thước nhỏ thường phong phú hơn sinh vật có kích thước lớn. Sinh vật ở bậc dinh dưỡng thấp cũng thường phong phú hơn sinh vật ở bậc dinh dưỡng cao hơn. Có hai loại mật độ: mật độ thô và mật độ sinh thái học. • Mật độ thô: là tỷ lệ giữa số lượng của tất cả các cá thể (hay sinh khối) với tổng diện tích mà quần thể chiếm giữ. • Mật độ sinh thái học: là tỷ lệ giữa số cá thể với diện tích thật sự sử dụng được. Việt Nam có mật độ thô vào năm 1992 là 212 người/km2 và mật độ sinh thái học là 1000 người/km2 diện tích đất canh tác được. Hình 1: Các dạng phân bố mật độ 2.1.4. Sự thích nghi của cá thể và của quần thể đối với các nhân tố sinh thái Các cá thể, quần thể hay toàn thể các sinh vật có một sự linh động sinh thái cho phép chúng thích nghi với những biến đổi trong không gian và thời gian đối với các nhân tố hạn chế của môi trường. Các thích nghi của sinh vật có thể ở mức độ đơn giản, kiểu hình cho đến các mức độ phức tạp, sâu sắc. Một số dạng thích nghi (theo Huỳnh Thu Hòa, Môi trường và con người, 1996) cơ bản là: • Thích nghi sinh lý học. • Thích nghi kiểu hình. • Thích nghi kiểu di truyền. • Chọn lọc tự nhiên và thích nghi sinh thái học.
15. a. Sự thích nghi của thực vật đối với môi trường sống • Ở môi trường nước: Cây có thân dài, lá mảnh, mỏng (như rong rêu) hoặc có nhiều thùy (như rong xương cá) hoặc lá rộng bản nhằm thuận lợi cho việc thu nhận ánh sáng đề quang hợp. Kích thước hình dạng thân phụ thuộc vào độ sâu, nông và dòng chảy của nước. • Ở môi trường trên cạn: Các loài sống ở đồi trọc, thảo nguyên, đất cát ven biển, sa mạc thì thân cây mọng nước để giữ nước, rễ nông rộng để lấy nước từ sương đêm (như cây thuốc bỏng). Thân mọng nước, lá biến thành gai nhằm hạn chế thoát nước (như cây xương rồng). Ở vùng nhiệt đới có hiện tượng cây rụng lá vào mùa khô hạn để tránh thoát hơi nước.v.v Những đặc điểm thích nghi trên là kết quả của quá trình chọn lọc tự nhiên theo những hướng khác nhau trong một thời gian lịch sử nhất định. b. Sự thích nghi của động vật với môi trường sống trong những điều kiện địa lí sinh thái khác nhau theo các hướng cơ bản sau: • Có màu sắc đồng màu với môi trường để lẩn tránh, làm cho kẻ thù khó phát hiện ra chúng; như sâu cam có màu xanh của lá cam, sâu đất có màu nâu giống nền đất nơi chúng sống. • Có hình dạng bắt chước hình dạng của các bộ phận sinh vật khác trong môi trường; như sâu đo giống cành cây hoặc que cây khô. • Tác động của môi trường làm biến dạng cấu tạo cơ thể sinh vật theo hướng có lợi: như chân đà điểu thích nghi việc chạy nhanh, hươu cao cổ có cổ cao để nhìn xa, với cao. • Thay đổi nhịp sinh học để đáp ứng nhanh, có hiệu quả đối với những thay đổi của môi trường. Có những loài có màu sắc sặc sỡ, có tuyến độc, mùi hôi để dọa nạt, gây e ngại cho kẻ thù.
16. Hình 2: Các dạng phân bố lá cây theo ánh sáng Quần xã và hệ sinh thái 2.2.1. Quần xã và các đặc trưng của quần xã a. Định nghĩa quần xã Quần xã (community) là tập hợp nhất định của các quần thể sinh vật (và con người), phân bố trong một lãnh thổ, một thời gian, không gian nhất định. Giữa các sinh vật (và con người) sống trong đó có mối quan hệ tương tác lẫn nhau về mạng lưới thức ăn, dòng năng lượng, tập hợp trong một cấu trúc nhất định. Giữa sinh vật và con người với các điều kiện môi trường vật lý cũng có sự tương tác hai hay nhiều chiều. Mỗi quần xã cũng có quá trình phát sinh phát triển và diệt vong. Quần xã hay xã hội sinh vật là một tập hợp các quần thể sinh vật cùng sống trong một vùng hoặc sinh cảnh xác định, được hình thành trong quá trình lịch sử lâu dài, liên hệ với nhau. Quần xã sinh vật là phần sống của hệ sinh thái. b. Khái niệm về ưu thế sinh thái Quần xã bao gồm rất nhiều quần thể của các loài khác nhau, nhưng không phải tất cả những loài này đều giữ vai trò như nhau trong sự phát triển của quần xã, mà chỉ có một hoặc vài loài hay một nhóm các loài có ảnh hưởng quyết định đến các đặc điểm và tính chất của quần xã. Những loài có ảnh hưởng quyết định như vậy là những loài ưu thế sinh thái. Những loài ưu thế sinh thái tích cực tham gia vào sự điều chỉnh, quá trình trao đổi vật chất và năng lượng giữa quần xã với loài xung quanh. Chính vì vậy, chúng có ảnh hưởng đến môi sinh, từ đó ảnh hưởng đến các loài khác trong quần xã. Những loài ưu thế sinh thái không nhất thiết là những loài có thang bậc phân loại cao mà là những loài ở bậc dinh dưỡng của mình cho năng suất cao nhất. c. Đặc trưng của quần xã * Đặc trưng về thành phần loài của quần xã • Độ nhiều: là số lượng cá thể của loài sống trên một đơn vị diện tích hay thể tích. Độ nhiều thay đổi theo thời gian (biến động theo mùa, theo năm hay do tác động đột xuất) cho nên xác định độ nhiều một cách chính thức không đơn giản. Do đó, người ta thường lập qui ước để qui định độ nhiều theo các bậc (không có, hiếm hoặc phân tán, hơi nhiều, nhiều, rất nhiều ) • Độ thường gặp hay chỉ số có mặt: Độ thường gặp là tỷ lệ % số địa điểm lấy mẫu có loài được xét so với tổng số địa điểm lấy mẫu trong vùng nghiên cứu. Độ thường gặp được biểu thị bằng công thức sau:
17. • p: số lần lấy mẫu có loài được xét • P: tổng số địa điểm đã lấy mẫu Các giá trị của C như sau: • Loài thường gặp: C > 50% • Loài ít gặp: 25% < C < 50% • Loài ngẫu nhiên: C < 25% • Tần số: là tỷ lệ % số cá thể một loài đối với toàn bộ cá thể của quần xã hay một lần thu mẫu hoặc trong toàn bộ các lần thu mẫu của một quần xã. • Loài ưu thế: là những loài đóng vai trò quan trọng trong quần xã do số lượng, kích thước, năng suất, thể hiện trong hoạt động của chúng. Những loài có vai trò quyết định như vậy là loài ưu thế sinh thái. Các loài này tích cực tham gia vào sự điều chỉnh, quá trình trao đổi vật chất và năng lượng giữa quần xã với môi trường xung quanh. Vì vậy, chúng ảnh hưởng đến môi trường và từ đó ảnh hưởng đến các loài khác trong quần xã. Ví dụ: Bò rừng Bison là loài ưu thế trong quần xã đồng cỏ của Bắc Mỹ Trong các quần xã trên cạn, thực vật có hạt thường là những loài ưu thế, vì chúng không những là sinh vật tự dưỡng, nguồn thức ăn cho sinh vật tiêu thụ cấp 1 (động vật ăn thực vật) mà còn là nơi trú ngụ cho nhiều loài động vật. Ở đâu có số lượng và khối lượng thực vật ít thì động vật có ảnh hưởng lớn. Ví dụ: Qua kiểm chứng cho thấy cỏ đuôi voi chiếm ưu thế trong các sinh vật sản xuất, con người chiếm ưu thế trong các sinh vật tiêu thụ. Lẽ dĩ nhiên là thành phần, số lượng các sinh vật sản xuất có thể thay đổi tùy thuộc vào mùa khô, mùa mưa và điều kiện ngoại cảnh. • Độ ưa thích: biểu thị cường độ gắn bó của một số loài đối với quần xã và được phân thành những mức độ sau o Loài đặc trưng: chỉ có một quần xã nhưng là loài thường gặp và có độ nhiều cao hơn các loài khác, đây là cây có giới hạn sinh thái hẹp. o Loài ưa thích: có mặt ở nhiều quần xã nhưng ưa thích nhất một trong những quần xã nói trên. o Loài lạc lõng: ngẫu nhiên có mặt trong một quần xã o Loài ngẫu nhiên: có mặt ở nhiều quần xã. o Loài phổ biến: có giới hạn sinh thái rộng. • Độ đa dạng: Chỉ mức độ phong phú về số lượng loài trong quần xã, để so sánh người ta thường dùng 2 quần xã khác nhau. Ví dụ: • Khi chuyển từ miền địa cực xuống miền nhiệt đới có sự thay đổi số lượng loài.
18. • Khi đi từ khu rừng châu Âu sang rừng nhiệt đới có sự thay đổi loài rất rõ rệt. • Khảo sát khu vườn vùng đất phèn chuyển sang khu vườn vùng đất phù sa nước ngọt, thấy sự đa dạng tăng rõ rệt. * Đặc trưng về cấu trúc của sự phân bố cá thể và sự biến động phân bố theo chu kỳ của quần xã. Cấu trúc của sự phân bố cá thể diễn ra theo chiều ngang và theo chiều thẳng đứng. • Tính phân tầng của quần xã. Sự phân tầng của quần xã thể hiện rõ nét ở các quần xã nhiệt đới, ở vực nước sâu, trong đại dương hay trong lòng đất. Sự phân tầng của quần xã phụ thuộc vào nhiều yếu tố, trước hết là những yếu tố vật lý. Các nhân tố môi trường phân bố không đều theo chiều thẳng đứng, cho nên mỗi tầng có sinh vật đặc trưng, giảm cạnh tranh về nơi ở, tăng cường khả năng sử dụng nguồn dự trữ sống. Ví dụ: • Tầng tự dưỡng và tầng dị dưỡng. • Sự phân tầng trên mặt đất của thực vật và động vật. • Sự phân tầng dưới mặt đất của rễ cây. • Sự phân tầng trong nước • Các đặc điểm phân tầng bao gồm: o Đặc điểm sự phân tầng (thẳng đứng). o Đặc điểm phân đới (sự phân chia nằm ngang) o Đặc điểm hoạt động (tính chất chu kỳ). o Tính chất của sự liên hệ sinh dưỡng (cấu trúc lưới của liên hệ dinh dưỡng). o Đặc tính sinh sản (các quan hệ của con cái với cha mẹ, các hệ sinh sản của thực vật ) o Đặc tính liên hệ tập hợp (đàn, bầy). o Tính chất cùng hoạt động (được xác định bởi sự cạnh tranh, sự đối kháng, sự hỗ sinh ) o Tính chất liên hệ xác suất (tùy thuộc vào những tác động ngẫu nhiên). Trong quần xã thường thể hiện ít nhiều sự phân tầng theo chiều thẳng đứng. Sự phân tầng thể hiện rõ nhất thuộc những quần xã ở dưới đất, ở rừng và ở trong nước.
19. Hình 3: Sự phân tầng của các quần xã trên cạn. Ví dụ: • Rừng nhiệt đới thường có 5 tầng, trong đó có 3 tầng cây gỗ lớn, 1 tầng cây bụi thấp, 1 tầng cây cỏ và dương xỉ. • Vườn cây ăn trái thường có 4 tầng: 2 tầng gỗ, 1 tầng bụi, 1 tầng cỏ dại và rau cải. • Ở thủy vực, tầng trên mặt có ánh sáng gọi là tầng tạo sinh, lớp dưới sâu thiếu ánh sáng, nơi đây thực vật không thể phát triển gọi là tầng phân hủy. • Trong đại dương, các lòai cá thường có sự thích ứng với những độ sâu khác nhau đến mức có thể tạo ranh giới rõ rệt giữa các vùng sinh sống của chúng. • Ngay cả đối với các loài chim là những động vật mà chỉ trong vài giây đã có thể bay từ mặt đất lên tận những ngọn cây cao nhất, nhưng mỗi loài thường lại gắn bó với một vài tầng xác định, đặc biệt là vào thời kỳ sinh sản. Không những khi làm tổ mà các khu vực kiếm ăn của chúng cũng luôn luôn gắn bó với một số tầng nhất định. • Các đặc điểm phân tầng theo chiều ngang có thể gặp ở: o Biển: sinh vật nổi vùng khơi có những đặc trưng về thành phần loài và số lượng cá thể các loài nghèo hơn so với vùng ven bờ. o Các hồ nội địa: sinh vật đáy ở hồ phát triển ở vùng ven bờ hơn ở vùng khơi. o Các vườn hoa kiểng, vườn cây ăn trái có thể gặp từ trước đến sau gồm: hàng rào, sân, nhà, các loài cây có giá trị, xa hơn là các loài cây ít giá trị, cuối cùng là cỏ dại. Những tính chất về biến đổi cấu trúc của sự phân bố theo chu kỳ (trừ các quần xã trong các vực nước sâu, trong đất và các hang), còn lại các quần xã khác suốt ngày đêm đều chịu ảnh hưởng của sự dao động cường độ ánh sáng, nhiệt
20. độ nên phần lớn các quần xã đều mang tính chất chu kỳ có liên quan trực tiếp hay gián tiếp với những biến đổi đó. Hình 4: Sự phân tầng trong rừng rụng lá. (Nguồn: Lê Văn Khoa, 2002) * Mối quan hệ dinh dưỡng trong quần xã: có ba nhóm sinh vật trong quần xã • Sinh vật tự dưỡng: gồm chủ yếu là cây xanh. Chúng có thể tổng hợp các chất hữu cơ và vô cơ của môi trường và cung cấp thức ăn cho sinh vật dị dưỡng; được gọi là sinh vật sản xuất. • Sinh vật dị dưỡng: không tự tạo ra chất hữu cơ mà sử dụng các chất hữu cơ từ sinh vật sản xuất. • Sinh vật phân hủy: có nhiệm vụ phân hủy các chất hữu cơ từ xác thực động vật và chất thải thành chất vô cơ trả lại cho môi trường. Ba nhóm sinh vật này tạo thành chuỗi thức ăn hay chuỗi dinh dưỡng. Hình 5: Các bậc dinh dưỡng trong một hệ sinh thái. (Nguồn: Lê Văn Khoa, 2002) 2.2.2. Hệ sinh thái và các đặc trưng của hệ sinh thái a. Định nghĩa hệ sinh thái
21. Hệ sinh thái môi trường là một hệ thống bao gồm các quần xã sinh vật (và con người) cùng các điều kiện môi trường bao quanh nó với sự tương tác lẫn nhau, liên tục không ngừng mà kết quả của sự tác động đó quyết định chiều hướng phát triển của quần xã và sinh cảnh của toàn hệ. Hệ sinh thái là hệ thống của sinh vật và môi trường trong đó diễn ra các quá trình trao đổi năng lượng và vật chất giữa sinh vật với sinh vật và giữa sinh vật với môi trường Hệ sinh thái = quần xã sinh vật + môi trường xung quanh + năng lượng Mặt Trời. Ví dụ: Hệ sinh thái môi trường ao hồ gồm có các quần xã sinh vật của các loài cá, cua ốc, rong rêu với môi trường sống của nó là nước hồ, không khí hòa tan trong nước, ánh sáng Mặt Trời và thức ăn, các khoáng chất cùng hoạt động sống của tất cả các quần xã sinh vật trong hệ sinh thái đó. Trong hệ sinh thái, các sinh vật tương tác với nhau và với môi trường để tạo nên chu trình vật chất và chuyển hóa năng lượng. Hệ sinh thái là một phần của hệ sinh thái toàn cầu hay còn gọi là sinh quyển (biophere). Sinh quyển là toàn bộ các dạng vậtsô1ng tồn tại ở bên trong, bên trên và phía tr6en Trái Đất hoặc là lớp vỏ sống của Trái Đất, trong đó có các cơ thể sống và các hệ sinh thái hoạt động. Đây là một hệ thống động và rất phức tạp. (Lê Văn Khoa, Khoa học môi trường, 2001, tr. 35) Nơi sinh sống của sinh vật trong sinh quyển bao gồm: địa quyển, khí quyển và thủy quyển. Hình 6: Sơ đồ của một hệ sinh thái. (Nguồn: Lê Văn Khoa, 2002) a. Các đặc trưng của hệ sinh thái Đặc trưng của hệ sinh thái có thể thể hiện qua các yếu tố cơ bản như sau: cấu trúc, dòng vật chất và năng lượng. * Cấu trúc: Các thành phần chủ yếu của một hệ sinh thái hoàn chỉnh bao gồm:
22. • Các yếu tố khí hậu (hay vật lý) (để tạo nguồn năng lượng): như ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm, áp suất, dòng chảy • Các yếu tố vô cơ gồm những nguyên tố và hợp chất hóa học cần thiết cho tổng hợp chất sống. • Các chất hữu cơ (như các chất mùn, acid amin, protein, lipid, glucid) đây là các chất có vai trò cầu nối giữa thành phần vô sinh và hữu sinh, chúng là sản phẩm của quá trình trao đổi vật chất giữa 2 thành phần vô sinh và hữu sinh của môi trường. • Sinh vật sản xuất (hay dinh dưỡng): chủ yếu là thực vật xanh. • Sinh vật tiêu thụ (cấp 1, 2, 3): chủ yếu là động vật. • Sinh vật phân hủy (hay phân giải) có khả năng phân hủy để biến chất hữu cơ thành vô cơ. Có 4 hệ sinh thái liên quan đến con người: hệ sinh thái sản xuất, hệ sinh thái bảo vệ, hệ sinh thái đô thị và hệ sinh thái với mục đích khác như du lịch, giải trí * Dòng vật chất trong hệ sinh thái Dòng vật chất trong hệ sinh thái thể hiện trong chuỗi thức ăn và lưới thức ăn: • Chuỗi thức ăn (dây chuyền thức ăn) là một loạt các sinh vật cùng phụ thuộc lẫn nhau mà trong đó có một số sinh vật này làm thức ăn cho một số sinh vật khác. Sinh vật sản xuất > Sinh vật tiêu thụ > Sinh vật phân hủy Mỗi loài nằm trong chuỗi thức ăn được gọi là mắc xích thức ăn và mỗi loài có thể là mắc xích của nhiều chuỗi thức ăn khác nhau. • Lưới thức ăn: Mạng lưới thức ăn bao gồm nhiều chuỗi thức ăn khác nhau, được nối với nhau bởi một hoặc nhiều mắc xích khác nhau. Trong môi trường, mỗi loài sinh vật thường ăn các loại thức ăn khác nhau, đến phiên chúng lại làm thức ăn cho các nhóm sinh vật khác. Chính vì thế, mạng lưới thức ăn trong môi trường rất phức tạp và góp phần tạo nên sự ổn định của hệ sinh thái. * Dòng năng lượng trong hệ sinh thái • Định luật 1: “Năng lượng có thể chuyển từ dạng này sang dạng khác không bao giờ bị hủy diệt”. • Định luật 2: “Năng lượng từ cấp này sang cấp khác không bao giờ có hiệu suất 100% mà thấp hơn”. Còn sự trao đổi chất xảy ra song song trong các khâu chuyển nhượng giữa các sinh vật sản xuất, tiêu thụ, phân hủy. Sau cùng, chính sinh vật phân hủy biến đổi chất hữu cơ thành vô cơ, trả lại cho môi trường vô sinh.
23. Sự trao đổi chất: sự trao đổi chất thường theo một chu trình kín và thường tích lũy để tạo sinh khối, tạo nên bộ mặt của Trái Đất ngày nay. Hình 7: Quan hệ tương hỗ giữa chu trình dinh dưỡng và dòng năng lượng trong hệ sinh thái (Smith, 1976). (Nguồn: Lê Văn Khoa, 2002). • Tháp sinh thái: mỗi tháp sinh thái có một cấu trúc dinh dưỡng khác nhau, đặc trưng cho nó. Trong đó, bao gồm các cấp dinh dưỡng nối tiếp nhau. Có 3 loại tháp sinh thái o Tháp sinh thái số lượng: biểu thị đơn vị sử dụng để xây dựng tháp là số lượng cá thể của mỗi cấp dinh dưỡng. Ví dụ: tháp sinh thái vùng đồng cỏ tính với số lượng cá thể /100m2. o Tháp sinh khối: biểu thị đơn vị được tính là trọng lượng của các cá thể trên một đơn vị diện tích hay thể tích. Ví dụ: Tháp sinh khối đất bỏ hoang tính theo trong lượng sinh vật nào đó trên mét khối (g/m3) o Tháp năng lượng: biểu thị cấu trúc dinh dưỡng bằng đơn vị năng lượng. Ví dụ: tháp năng lượng tính bằng Kcal/m2/năm. Sự chuyển đổi vật chất và năng lượng được thể hiện qua các chu trình sinh địa hóa trên Trái Đất. Đây là chu trình vận động các chất vô cơ trong hệ sinh thái theo đường từ ngoại cảnh chuyển vào cơ thể sinh vật rồi chuyển từ cơ thể sinh vật đưa ra bên ngoài. Có hai loại hệ sinh thái chính: hệ sinh thái trên cạn và hệ sinh thái thủy sinh.
24. Hình 8: Dòng năng lượng đi qua hệ sinh thái. (Nguồn: Lê Văn Khoa, 2002) 2.2.3. Tiến hóa của hệ sinh thái và cân bằng của hệ sinh thái Sự tiến hóa của hệ sinh thái thể hiện bằng quá trình diễn thế sinh thái. Diễn thế sinh thái là quá trình biến đổi của hệ sinh thái từ trạng thái khởi đầu qua các giai đoạn chuyển tiếp để đạt được trạng thái ổn định cuối cùng, tồn tại lâu dài theo thời gian. Sự tiến hóa lâu dài của hệ sinh thái được hình thành dưới ảnh hưởng của: • Yếu tố bên ngoài: sự biến đổi địa lý, biến đổi khí hậu, hỏa hoạn hay chặt phá rừng do con người, lượng trầm tích hay các chất gây ô nhiễm trong môi trường nước. Các diễn thế này sẽ làm cho các quần xã không ổn định và có thể dẫn đến tàn phá hoàn toàn hệ sinh thái. • Yếu tố bên trong: được hình thành do hoạt động của các bộ phận sinh vật cấu thành trong hệ sinh thái. Đó là kết quả của sự phát triển của một quần xã trên một sinh cảnh đã bị biến đổi trước đó, cũng là kết quả của sự tiến hóa theo thời gian hướng về một hệ sinh thái mà cấu trúc và quần xã sinh vật càng ngày càng phức tạp hơn. Quá trình diễn thế xảy ra những thay đổi lớn về cấu trúc thành phần của loài và các mối quan hệ sinh học trong quần xã. Diễn thế cũng được phân thành 2 loại: diễn thế nguyên sinh và diễn thế thứ sinh. • Diễn thế nguyên sinh: là diễn thế khởi đầu từ môi trường trống trơn (đảo mới hình thành, tàn tro núi lửa, đất mới hình thành ở lòng sông). Nhóm sinh vật đầu tiên được phát tán đến đó hình thành quần xã tiên phong. Tiếp đó là một dãy các quần xã thay thế nhau. Khi có sự cân bằng sinh thái giữa quần xã và ngoại cảnh thì quần xã ổn định thời gian tương đối dài. Đặc trưng của diễn thế nguyên sinh là sự thiết lập một quần xã cao đỉnh trên một sinh cảnh mới được tạo lập • Diễn thế thứ sinh: là diễn thế xuất hiện ở môi trường đã có một quần xã nhất định. Quần xã này vốn tương đối ổn định nhưng do các thay đổi lớn (như về khí hậu, bị xói mòn, hay do con người phá rừng làm nương rẫy,
25. trồng cây nhập nội ) làm thay đổi hẳn cấu trúc quần xã sinh vật. Diễn thế thứ sinh có liên quan đến các hiện tượng tái lập một cao đỉnh trên một sinh cảnh bị tàn phá chủ yếu do con người, như sự tái lập một khu rừng sau hỏa hoạn. Quá trình diễn thế xảy ra tuần tự trong quần thể và đạt đến trạng thái tương đối ổn định gọi là sự cân bằng của quần thể. Nhưng sự cân bằng ở đây là cân bằng động. Bởi vì bản thân trong quần thể cũng có sự vận động và sẽ làm thay đổi sự cân bằng hiện tại và đạt đến sự cân bằng động tiếp theo. Hình 9: Sự phân bố các khu sinh học theo độ cao, từ xích đạo đến vùng cực (Nguồn: Lê Văn Khoa, 2002) Con người, hệ sinh thái và môi trường 2.3.1. Con người là vật tiêu thụ đặc biệt trong hệ sinh thái Loài người (Homo sapiens) là sinh vật tiêu thụ đồng thời là sinh vật hết sức đặc biệt. Ngoài các nhu cầu bình thường của động vật, con người còn có nhu cầu khác của một thành viên xã hội loài người. Việc ăn, mặc, ở, sinh sản, đi lại, học hành, chăm sóc sức khỏe, giải trí ngày càng phức tạp hơn và đòi hỏi chất lượng ngày càng cao hơn. Để thỏa mãn nhu cầu này, con người không ngừng khai thác tài nguyên thiên nhiên. Hơn nữa con người còn chế tạo ra các chất không có hay rất hiếm gặp trong thiên nhiên. Các hành động này thường gây nhiều bất lợi cho sinh vật và đe dọa cả sự sống trên Trái Đất. Con người là động vật ăn tạp. Ngoài thức ăn có sẵn trong tự nhiên, con người đã sản xuất, chế biến thành vô số loại thức ăn khác nhau. Trong đó có những thứ mà chỉ con người mới biết sử dụng và dám sử dụng. Ví dụ như các tân dược, nông dược, trà, cà phê, thuốc lá, rượu và các chất ma túy Trong các chuỗi thức ăn, loài người thường ở vị trí cuối chuỗi nên thường tích lũy một lượng lớn các chất không bị phân hủy sinh học. Điều này làm ảnh hưởng đến sức khỏe con người như tích tụ chất độc, gây nên các hiện tượng đột biến, nguyên nhân ung thư và các bệnh tật khác. Một trong những đặc tính của con người là có biên độ sinh thái lớn, có khả năng sống được trong điều kiện khắc nghiệt. Chính vì vậy mà con người cư trú khắp nơi, từ sa mạc khô cằn cho đến các vùng cực băng giá.
26. Con người luôn chịu ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái, nhưng con người cũng là sinh vật ảnh hưởng nhiều nhất đến môi trường. Con người là động vật ăn tạp. Ngoài thức ăn có sẵn trong tự nhiên, con người đã sản xuất, chế biến thành vô số loại thức ăn khác nhau. Trong đó có những thứ mà chỉ con người mới biết sử dụng và dám sử dụng. Ví dụ như các tân dược, nông dược, trà, cà phê, thuốc lá, rượu và các chất ma túy 2.3.2. Ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái lên đời sống con người Cũng như các sinh vật khác, con người chịu ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái của môi trường. Ở đây chúng ta chú ý đến các nhân tố liên quan đến nhu cầu thiết yếu của con người, tức là vấn đề lương thực thực phẩm. a. Nhu cầu về thức ăn của con người Chúng ta cần đủ năng lượng và chất dinh dưỡng để hoạt động bình thường (bảo trì, tăng trưởng, sinh sản ), gọi là khẩu phần. Hàng ngày chúng ta cần ăn uống để cơ thể có một năng lượng (tính bằng calorie) cần thiết. Theo Tổ chức Lương nông Thế giới (FAO) thì khẩu phần trung bình cần thiết cho người lớn là 2500 kcal/ngày. Chỉ tiêu của Việt Nam là 2200 kcal/ngày cho một người. Con số này thay đổi tùy theo độ tuổi, giới tính và tính chất công việc. Ngoài ra khẩu phần phải đủ vế chất, tức là cùng với bột đường, còn phải có đủ lượng chất đạm, chất béo, chất xơ, các loại vitamin và khoáng chất Các chất trên được lấy từ nguồn thức ăn hàng ngày để thỏa mãn nhu cầu năng lượng, sinh tổng hợp các chất mà cơ thể cần thiết. Cơ thể con người có thể tổng hợp các phân tử cần cho cơ thể, nhưng có những chất mà cơ thể không tổng hợp được, các chất này được gọi là chất thiết yếu (essential nutrients). Chúng bao gồm các acid amin thiết yếu, acid béo thiết yếu, vitamin và chất khoáng. • Acid amin: Cơ thể chúng ta cần khoảng 20 acid amin để tạo protein. Khoảng phân nửa trong số đó cơ thể có thể tổng hợp được, còn lại là các acid amin thiết yếu, phải lấy từ thức ăn. • Acid béo: Con người có thể tổng hợp hầu hết các acid béo. Nhưng acid linoleic (acid béo không bảo hòa) là một acid béo thiết yếu để tổng hợp phospholipid của màng tế bào. Các acid béo bão hòa có nhiều trong mỡ và bơ động vật; còn các acid béo không bảo hòa có nhiều trong dầu thực vật. • Vitamin: Vitamin là chất thiết yếu dù nhu cầu của cơ thể chúng ta chỉ đòi hỏi một lượng rất nhỏ. Thiếu hay quá thừa vitamin có thể gây các vấn đề nghiêm trọng cho sức khỏe con người. Ví dụ như thiếu vitamin A có thể làm quáng gà, mù mắt, da khô hay có vảy; nhưng quá dư lại gây nhức đầu, nôn mửa, rụng tóc, hại gan và xương. • Chất khoáng: Chất khoáng là thức ăn vô cơ, thường được đòi hỏi với lượng rất nhỏ, từ dưới 1 mg đến khoảng 2500 mg/ngày/người tùy loại. Con người và các động vật có xương sống cần một lượng tương đối lớn calcium và phosphore để tạo và bảo trì xương. Calcium cũng cần cho
27. hoạt động của dây thần kinh và cơ. P cũng là thành phần cấu tạo của ATP và acid nhân. Sắt là thành phần cấu tạo nên hemoglobin (là protein của tế bào hồng cầu). Mg, Fe, Zn, Cu, Mn, là các thành phần cấu tạo nên các enzym phân cắt ATP Tóm lại, thức ăn cần phải cung cấp đủ calorie để thỏa mãn nhu cầu năng lượng, vật liệu thô cho sinh tổng hợp và một lượng ít các chất thiết yếu phải có. b. Các độc tố tự nhiên trong thức ăn * Các chất độc trong thức ăn: Trong thức ăn có thể có các chất độc tự nhiên hay nhân tạo; sẽ tác động đến sức khỏe của con người khi nồng độ của chúng vượt quá ngưỡng cho phép. • Các chất độc tự nhiên gồm có các loại như sau: o Các chất sẳn có: thường có trong thức ăn và tác động khi con người ăn vượt quá liều lượng cho phép. Ví dụ như solanine trong khoai tây. o Độc tố do các điều kiện bất thường của sinh vật dùng làm thức ăn. Ví dụ như thịt bị nhiễm chất độc, thịt heo bị trứng sán (heo gạo ) o Người tiêu dùng mẫn cảm bất thường (dị ứng) với các thực phẩm đặc biệt (như dị ứng với vài loài hải sản). o Nhiễm độc bởi vi khuẩn gây bệnh: thường là các bệnh cấp tính như bệnh đường ruột gây ra bởi các vi sinh vật như Samonela, Coliform . o Độc tố nấm: thức ăn bị mốc và hư. o Chất gây đột biến và ung thư: do cách nướng, nhúng mỡ hay chiên thịt cá • Các chất độc hóa học nhân tạo: Các chất phụ gia không muốn có: • Hóa chất dùng trong nông nghiệp và chăn nuôi. Ví dụ như thuốc trừ nấm trên ngũ cốc, thuốc trừ sâu trên cây ăn trái, kháng sinh và các chất kích thích tố cho động vật. • Ô nhiễm môi trường. Ví dụ như ô nhiễm thủy ngân, cadmium, chì, nhôm trong môi trường nước, rò rỉ phóng xạ có thể ảnh hưởng về lâu về dài trong hệ sinh thái do chúng đi vào chuỗi thức ăn. Các chất phụ gia thực phẩm: Chất bảo quản, chất tạo bọt, mùi, màu . * Ảnh hưởng của các độc tố đến sức khỏe con người Có những người rất cảnh giác với sự ngộ độc khi ăn thức ăn được nuôi hoặc trồng bằng các công nghệ hóa học hiện đại, họ muốn quay về với lối sống đơn giản chỉ ăn các thức ăn tự nhiên. Tuy nhiên trong tự nhiên các chất độc cũng rất
28. nhiều và chúng có ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người. Chúng có tác động dược học cấp tính hay mãn tính, có trong thực vật như cơ chế tự vệ chống lại các động vật ăn chúng. Còn động vật cũng có các phản ứng sinh hóa để đối phó với các chất độc hay ít ra vô hiệu hóa một phần ảnh hưởng có hại. Con người và động vật cũng đã có kinh nghiệm tránh ăn các thực phẩm chứa độc tố. Nhưng tùy trường hợp, các độc tố trong thức ăn có thể gây ngộ độc ở các mức độ nghiêm trọng khác nhau, đôi khi dẫn đến tử vong. Bảng 1: Các độc tố tự nhiên trong thức ăn và tác động đến sức khỏe con người NGUỒN GỐC HOẠT CHẤT TÁC ĐỘNG Chuối và trái cây 5-Hydroxytriptamine; Ảnh hưởng lên hệ thần kinh khác adreneline noradrenaline trung ương và ngoại biên. Tăng huyết áp; tăng hoạt động Vài loại phô-mai Tyramine của chất ức chế men monoamine oxidase Vài loại cá, thịt Nitrosamines Ung thư và phô-mai Dầu mù tạt Sanguinarine Phù thũng Bắp cải và vài loại cây họ cải Glucosinolates, thiocyanate Lớn tuyến giáp trạng khác Solonine, các sapotoxins Khoai tây xanh Rối loạn đường ruột khác Nhiều loại nấm Độc tố nấm Gây độc hệ thần kinh và gan 2.3.3. Tác động của con người lên hệ sinh thái và môi trường Ngay từ khi xuất hiện, con người đã tác động vào môi trường thiên nhiên. Mức độ tác động ngày càng gia tăng theo sự phát triển của xã hội loài người. a. Tác động môi trường của người nguyên thủy Trước khi tìm ra lửa, loài người đã sống một cách hài hòa, hoàn hảo với môi trường tự nhiên. Tổ tiên của loài người vào thời kỳ đồ đá mới do dân số còn rất ít, cho nên con người chỉ tác động vào môi trường một cách hạn chế. Như thế họ là thành viên hoàn toàn của các hệ sinh thái và chỉ là một trong vô số các sinh vật tạo nên quần xã sinh vật, hòa nhập vào các chu trình vật chất và dòng năng lượng trong sinh quyển.
29. Nhưng khi tìm ra cách lấy lửa, các thợ săn đã bắt đầu phá hủy môi trường tự nhiên. Hiện nay chúng ta chắc chắn rằng việc dùng lửa để săn bắt thú đã gây ra sự xáo trộn các quần xã thực vật. Những thợ săn thời kỳ đồ đá mới không chỉ biến đổi mà còn hủy hoại các quần xã thực vật trên diện tích rộng lớn. Với sự trợ giúp của lửa kết hợp với nhiều kỹ thuật săn bắn khác nhau, con người cũng đã làm nghèo thành phần loài các động vật có xương sống lớn trên nhiều vùng trên thế giới. Trong vùng nhiệt đới và vùng ôn đới, hỏa hoạn đã tàn phá nhiều diện tích rừng nguyên sinh và ngăn chặn sự phục hồi về sau. Hơn nữa, khi thảm thực vật phục hồi còn bị con người tàn phá một cách cố ý. Người ta đã phá rừng tạo nên các thảo nguyên để chăn thả các loài gia súc có guốc. Các đám cháy rừng đã tạo nên các savan ở Tây Phi, châu Á và Đông Nam Á. Cách đây khoảng mười ngàn năm, các thổ dân Bắc Mỹ đã mở rộng khu đồng cỏ bằng cách đốt rừng lấy đất làm nơi sinh sống cho bò Bison. Hàng năm các đám cháy rừng phá hoại hàng triệu tấn chất hữu cơ, chúng bị biến thành CO2 bay trở vào khí quyển. Cách làm như vậy đã tàn phá có hệ thống các quần xã sinh vật và làm giảm năng suất sinh học của môi trường. b. Nông nghiệp là một trong những nguyên nhân chủ yếu của sự mất cân bằng sinh thái do hoạt động của con người Vào đầu thời kỳ đồ đá mới, tác động của con người lên sinh quyển gia tăng bằng nhiều mức độ với sự khám phá ra nghề nông nghiệp và từ đó tạo ra sự gia tăng dân số chưa từng có. Nông nghiệp tạo nên cuộc cách mạng công nghệ lần thứ hai của nhân loại và chi phối tất cả các cấu trúc xã hội từ thời bấy giờ cho đến thời gian gần đây và hiện vẫn còn tác động mạnh ở nhiều nước đang và kém phát triển. Sự phát triển nông nghiệp cũng gây ra sự xáo trộn lớn sinh quyển bởi các tác động của con người. Nó biến đổi hệ động vật do việc gia tăng tốc độ tiêu diệt các loài động vật lớn mà các nhà chăn thả xem như là các loài cạnh tranh với gia súc. Ngoài ra sự chăn thả bừa bãi gia súc hàng ngày cũng gây nên sự thoái hóa, xói mòn đất. Sự mở rộng sản xuất nông nghiệp dẫn đến sự thay đổi hệ sinh thái. Loạt thoái biến: Lâm - Mục - Nông được thể hiện bởi sự thay thế từ hệ sinh thái rừng, cao đỉnh đồng cỏ chăn thả rồi đến đất trồng trọt. Nông nghiệp vì thế đặc trưng bởi sự tiêu diệt thảm thực vật nguyên thủy trên các diện tích rộng lớn, nhường chỗ cho một số ít loài cây trồng mà con người chọn lựa cho phù hợp với nhu cầu thức ăn của mình. Sự mở rộng nông nghiệp ảnh hưởng lớn và gây tai họa cho nhiều hệ sinh thái đất liền. Sự phá rừng ồ ạt, sự sử dụng đất cẩu thả đã làm kiệt quệ các vùng đất rộng lớn ở vùng ôn đới và nhiệt đới. Sự tạo ra các hệ sinh thái nông nghiệp làm tính đa dạng về loài thấp dần vì con người đã loại bỏ các loài cạnh tranh với cây trồng, vật nuôi. Nông nghiệp còn thuần hóa một số loài động vật, trong đó có một số để lấy sức kéo. Do đó con người đã gia tăng khối lượng thực phẩm trên một đơn vị diện tích và một lượng năng lượng cơ học cần thiết.
30. Nông nghiệp cũng tạo ra sự định cư và làm xuất hiện các khu dân cư tập trung với sự tạo lập các thành phố đầu tiên. Khi xưa, người thợ săn thời đồ đá cũ cần khoảng 20 km2 đất để sinh sống, cho nên họ ở cách xa nhau; đến người nông dân thời đồ đá mới chỉ cần vài hecta là đủ. Mặt khác sự phát hiện ra các cách bảo quản ngũ cốc cho phép tạo nên các kho dự trữ và tạo thuận lợi cho sự thay đổi từ cuộc sống du mục sang định cư. Sự hủy hoại các quần xã thực vật tự nhiên là sự khởi đầu cho sự khô hạn hay sa mạc hóa toàn bộ các vùng đất dùng cho trồng trọt hay chăn thả. Việc dùng lửa của các mục đồng thời tiền sử nhằm mục đích cải tạo rừng thành nơi sinh sống của gia súc đã tàn phá nhiều khu rừng nguyên sinh cách đây hàng chục ngàn năm ở nhiều nơi của vùng Địa Trung Hải. Do vô ý thức hoặc thiếu kinh nghiệm, do muốn có lợi ngay trước mắt người ta đã không nghĩ đến tương lai, làm cho các vùng đất trước kia màu mỡ, nay trở thành vùng đất chai cằn. Lẽ ra những đất này dùng để tăng thêm các hệ sinh thái sản xuất nghĩa là tăng số lượng sản phẩm. Nhưng chính con người đã làm thiệt hại nhiều nguồn tài nguyên thiên nhiên. Nói cách khác, thực hiện thu hồi một lượng sinh khối như thế cũng có nghĩa giống như tiêu diệt thảm thực vật (đồng nghĩa với việc ảnh hưởng đến sự đa dạng các loài động vật thông qua chuỗi thức ăn). Có thể lấy quần đảo Madagascar và một số quần đảo khác làm ví dụ điển hình cho mức độ thoái hóa do sử dụng nguồn tài nguyên thiên nhiên không suy tính lâu dài. Sau khi phá hủy rừng và trồng những cây không thích hợp trên đất, người ta khiến cho 9/10 đất đai vùng này trở thành vô dụng và cằn cỗi. Tập tục canh tác theo lối cổ truyền, sử dụng công cụ thô sơ đã khiến cho việc trồng trọt nơi đây luôn có năng suất thấp. Những biểu hiện trên còn thấy rõ nét nhất ở vùng độc canh nhiệt đới, đất bị tàn phá (do trồng tre, bắp, cà phê, ca cao ) trở thành đất chai xấu, tiếp theo đó người dân lại bỏ đi canh tác ở vùng đất mới và đất này lại tiếp tục bị hủy hoại. Đất xấu, rừng bị tàn phá, động vật quí hiếm dần bị tuyệt chủng là những hậu quả của lối sống du canh. Loài người đã thuần hóa đến nay chừng 80 loại cây lương thực, thực phẩm chủ yếu và trên 20 loài động vật. Về lương thực chủ yếu là 3 loài ngũ cốc: lúa, mì, ngô (bắp) với hơn nữa (1/2) diện tích đất đai trồng trọt của Trái Đất. Bên cạnh đó, nông nghiệp hiện đại với việc sử dụng phân bón, thuốc trừ sâu, hóa chất diệt cỏ dại làm ảnh hưởng đến một số động vật và thực vật vô hại khác. Đây cũng là yếu tố làm ảnh hưởng đến hệ sinh thái và tính đa dạng sinh học. c. Xã hội công nghiệp hiện đại và tác động của nó lên sinh quyển Vào đầu thế kỷ XIX, sự phát triển mạnh của công nghiệp hiện đại làm cho cấu trúc kinh tế của các nước Châu Âu thay đổi nhanh chóng. Việc phát minh ra máy móc kỹ nghệ, việc ứng dụng các kỹ thuật mới đã tạo thuận lợi cho các nhà máy công nghiệp phát triển. Đồng thời nhiều cây trồng được nhập nội và các phương pháp trồng trọt chăn nuôi mới được phổ biến. Tất cả các chuyển đổi này tạo ra tiền đề cho sự thay đổi cơ bản trong mối tương quan giữa con người và thiên nhiên.
31. Đô thị hóa và công nghiệp hóa biến các đô thị và khu công nghiệp thành các trung tâm càng ngày càng lệ thuộc nhiều vào vùng sản xuất nông nghiệp xung quanh. Hơn nữa các chất thải từ nhiều nguồn ngày càng nhiều và đa dạng gây nên một sự xáo trộn lớn cho hệ sinh thái. Nghiêm trọng hơn đó là nạn ô nhiễm môi trường ngày càng tăng nhanh và lan rộng. Xem xét hệ sinh thái con người trong xã hội kỹ nghệ hiện đại, người ta thấy có ba nguồn xáo trộn chủ yếu gây mất ổn định cho thiên nhiên. Đó là sự giảm thiểu sự đa dạng sinh học, sự gián đoạn các chu trình vật chất và sự biến đổi hoàn toàn các chu trình vật chất. Trong 10 năm (từ 1991 đến 2000), nền công nghiệp Việt Nam đạt mức tăng trưởng hàng năm cao, tính trung bình đạt trên 10% năm. Mức tăng trưởng công nghiệp nhanh đang tạo ra nhiều sức ép mới đối với việc sử dụng tài nguyên thiên nhiên và môi trường, lượng chất thải và tải lượng ô nhiễm phát sinh nhiều hơn. Đến năm 2006, Việt Nam sẽ chính thức gia nhập AFTA, các cơ sở công nghiệp cần sớm đổi mới quản lý và công nghệ để chủ động hòa nhập với nền kinh tế khu vực. Vài năm gần đây, Việt Nam đã triển khai nhiều dự án phòng ngừa ô nhiễm công nghiệp và sản xuất sạch hơn, thu hút các doanh nghiệp công nghiệp trong cả nước tham gia vào hoạt động trình diễn về giảm thiểu chất thải. Một số các chương trình khác có liên quan như Chương trình Năng suất xanh; Chương trình Tiết kiệm năng lượng sẽ có cùng tác động đẩy mạnh việc xúc tiến hoạt động bảo vệ môi trường trong sản xuất công nghiệp ở nước ta. d. Định hướng quốc gia về phát triển công nghiệp và bảo vệ môi trường • Định hướng: Phát triển công nghiệp có chọn lọc theo hướng hiện đại hóa, ưu tiên các ngành định hướng xuất khẩu. Chú trọng sử dụng các công nghệ thân thiện với môi trường, đảm bảo hiệu quả trong đầu tư và sự bền vững của nền công nghiệp nước nhà. • Quan điểm và mục tiêu: Tiến hành công nghiệp hóa - hiện đại hóa trên cơ sở bảo vệ môi trường. Đưa tỷ trọng công nghiệp đạt 38 - 39% vào năm 2005 và 40 - 41% sau năm 2010. • Các chính sách phát triển công nghiệp gồm có: Đổi mới quản lý nhà nước đối với ngành công nghiệp; khuyến khích các doanh nghiệp sử dụng nhiều lao động; đẩy mạnh đầu tư nước ngoài; đẩy mạnh phát triển các khu vực doanh nghiệp ngoài Nhà nước; tập trung phát triển các ngành công nghiệp mũi nhọn; có chính sách đầu tư vào công nghệ hiện đại, tiết kiệm tài nguyên, năng lượng và đẩy mạnh công tác bảo vệ môi trường. Các chương trình phát triển công nghiệp lớn gồm: Phát triển năng lượng; phát triển các ngành công nghiệp cơ bản; phát triển công nghiệp chế biến và sản xuất hàng tiêu dùng và phát triển sản xuất vật liệu xây dựng. Chương 3: DÂN SỐ VÀ SỰ PHÁT TRIỂN CỦA DÂN SỐ
32. Các khái niệm và thông số cơ bản của dân số học 3.1.1. Sự tăng trưởng của quần thể Các yếu tố ảnh hưởng đến sự tăng trưởng của quần thể là: mật độ, sự gia tăng số lượng và cấu trúc tuổi của quần thể * Mật độ Định nghĩa: Mật độ quần thể là số lượng cá thể trên đơn vị không gian, thường tính trên một đơn vị diện tích hoặc thể tích nhất định. Mật độ quần thể có ý nghĩa quan trọng vì ảnh hưởng của quần thể đến các thành phần khác trong hệ sinh thái không phải chỉ do tính chất của loài mà còn do số lượng của loài đó. Ví dụ: Nếu trong ruộng lúa có sự hiện diện của rầy nâu ở mật độ 2 con/m2 thì điều này chưa có gì nghiêm trọng, nhưng nếu chúng hiện diện với mật độ 1000 con/m2 thì sẽ gây ảnh hưởng lớn đến năng suất mùa vụ. Ví dụ: Nếu trong 1 lít nước có từ 1 - 2 con E.Coli thì không có gì đáng ngại, nhưng khi mật độ của chúng lên đến 500 con thì rất nguy hiểm cho vệ sinh nước uống của con người. Mật độ cũng có sự biến thiên, tuy nhiên sự biến thiên này nằm trong một khoảng giới hạn nhất định bị chi phối bởi các quy luật tự nhiên. Ví dụ: Trong một khu rừng thì mật độ trung bình của chim là 100 con/ha, động vật chân đốt là 20.000 con/ha chứ không có trường hợp ngược lại. * Sự tăng trưởng của quần thể Tính chất gia tăng số lượng của quần thể có thể không giống nhau nên người ta phân thành các dạng tăng trưởng khác nhau. Dựa trên đường cong tăng trưởng có thể chia thành 2 dạng như sau: • Dạng tăng trưởng hình chữ S: Sự tăng trưởng của quần thể trong giai đoạn đầu diễn ra chậm, sau đó tốc độ tăng trưởng gia tăng nhanh, tiếp theo do ảnh hưởng của môi trường, sự tăng trưởng giảm chậm lại, cuối cùng đạt đến trạng thái cân bằng tương đối ổn định. • Dạng tăng trưởng hình J: Mật độ gia tăng nhanh, nhưng sau đó khi bắt đầu có tác động đối kháng của môi trường hay các yếu tố giới hạn thì sự tăng trưởng của quần thể ngừng lại đột ngột. * Cấu trúc tuổi của quần thể Là sự phân bố các lớp tuổi khác nhau của các cá thể trong quần thể sinh vật, cơ cấu tuổi là một thuộc tính quan trọng, nó ảnh hưởng đến tỷ lệ sinh sản và tỷ lệ tử vong. Tỷ lệ của nhóm tuổi trong quần thể là cơ sở để đánh giá hiện trạng sinh sản của quần thể và suy đoán sự biến động số lượng của quần thể trong tương lai. Theo tỷ lệ đối với quần thể có thể chia ra 3 lớp tuổi sinh thái như sau:
33. • Lớp tuổi trước sinh sản: Là lớp tuổi của những sinh vật còn non, chưa thành thục về mặt sinh dục. • Lớp tuổi sinh sản: Là lớp tuổi của những cá thể thành thục sinh dục. • Lớp tuổi sau sinh sản: Là lớp tuổi của những cá thể không còn khả năng sinh sản. Khoảng thời gian của các lớp tuổi này thay đổi theo loài. Sự phân bố các lớp tuổi của quần thể có thể được biểu thị bằng hình tháp tuổi. Có ba dạng tháp tuổi phổ biến nhất: • Dạng 1: Dạng phát triển. Tháp tuổi có hình đáy rộng, tương ứng với trạng thái đang phát triển mạnh của quần thể. Dạng này đặc trưng cho quần thể trẻ hay quần thể đang tăng kích thước. • Dạng 2: Dạng ổn định. Tháp tuổi có dạng hình vuông cho thấy sự tương đương về mặt số lượng của các sinh vật còn non và các sinh vật trưởng thành. Điều này biểu thị cho trạng thái ổn định của quần thể. • Dạng 3: Dạng giảm sút. Tháp tuổi có dạng hàm số tương ứng với tỷ lệ thấp của các cá thể non so với cá thể trưởng thành. Dạng này đặc trưng cho quần thể già hay quần thể đang giảm kích thước. Hình 10: Các dạng tháp tuổi * Sự phân bố cá thể trong quần thể • Phân bố ngẫu nhiên: Trong thiên nhiên, kiểu phân bố này có thể có được trong các trường hợp có nhiều yếu tố với trị số không lớn lắm đồng thời tác động lên quần thể. • Sự phân bố đồng đều: Có thể gặp ở những nơi mà giữa cá thể có sự cạnh tranh rất gay gắt, hoặc có thể mâu thuẩn đối kháng (một số loài côn trùng, cá dữ, cây đòi hỏi ánh sáng cao ) hoặc gặp trong quần thể nhân tạo, ở đó mật độ và khoảng cách do con người bố trí trước và chủ động điều khiển. Kiểu phân bố này có ưu điểm nổi bật là giúp các cá thể tận dụng được các yêu cầu ngoại cảnh một cách thuận lợi nhất. Ví dụ: Lúa trên cánh đồng, cây ăn trái trong vườn, cây bụi nơi hoang mạc • Sự phân bố thành nhóm: Khi các cá thể trong quần thể có xu hướng hình thành nhóm với kích thước nhất định. Kiểu phân bố này thích hợp với kiểu phân bố không đồng đều của các điều kiện sinh thái (thức ăn, nhiệt
34. độ, ánh sáng, nơi ở ). Ví dụ: Các đôi động vật, các nhóm sinh trưởng ở thực vật. Ngoài ra sự nhập cư, di cư của loài trong quần thể cũng làm ảnh hưởng đến loài trong quần thể. Ví dụ: Vào mùa đông, từng đàn chim bay về phương Nam. Từng đoàn người từ thôn quê đổ về thành thị để sinh sống. * Sự cách ly và chiếm cứ vùng sống Một quần thể bị dồn vào thế khủng hoảng thì hiện tượng cách ly và chiếm cứ vùng sống (lãnh thổ) được tăng cường. Đồng thời với hiện tượng quần tụ, người ta còn thấy một số cá thể tách ra khỏi quần thể hoặc từng gia đình đi đến nơi khác chiếm cứ một phạm vi lãnh thổ nào đó. Sự cách ly là hiện tượng một số cá thể của quần thể tách ra khỏi quần thể. Các cá thể cách ly về mặt sinh thái dần dần không thể giao hợp hiệu quả với các cá thể trong quần thể cũ nữa, từ đó mà hình thành nên những nòi sinh học mới. Sự cách ly làm giảm cạnh tranh, tạo điều kiện duy trì năng lượng, ngăn ngừa sự dư thừa dân số và sự cạn kiệt nguồn thức ăn dự trữ ở động vật và các chất sinh học, nước, ánh sáng ở thực vật. Sự cách ly sinh thái còn có sự cách ly địa lý, dần dần hình thành các quần thể địa lý. Từ đó có thể hình thành các loài phụ và các loài phụ này có thể phát triển thành các loài mới. 3.1.2. Sự sinh sản, tử vong, di cư, nhập cư a. Tỷ lệ sinh sản: Là khả năng gia tăng của một quần thể. Được xác định bằng tỷ số của số lượng cá thể mới sinh và thời gian; hoặc bằng số lượng cá thể mới sinh trong đơn vị thời gian trên một đơn vị quần thể. Tỷ lệ sinh sản phụ thuộc vào nhiều yếu tố: kích thước của quần thể, thành phần tuổi, tỷ lệ nam nữ của cá thể cũng như yếu tố môi trường. b. Tỷ lệ chết (tử vong): Là số cá thể trong quần thể bị chết, có thể biểu thị bằng số lượng cá thể bị chết trong từng thời kỳ xác định. Tùy loài sinh vật mà tỷ lệ tử vong thay đổi theo cấp tuổi. Tỷ lệ chết sinh thái hay tỷ lệ chết thực tế là số cá thể bị chết trong từng điều kiện cụ thể của môi trường. Nếu dùng tỷ lệ sống sót biểu thị theo đơn vị thời gian, ta thấy trong thiên nhiên có 3 dạng đường biểu diễn tỷ lệ sống sót: • Dạng 1 (đường cong lồi): Số sinh vật tử vong ở giai đoạn còn non tương đối thấp, tỷ lệ chết chỉ gia tăng khi sinh vật già đi. Ví dụ: Quần thể ruồi dấm trong môi trường nhân tạo. • Dạng 2 (đường cong lý thuyết thẳng): Tỷ lệ sống sót ở các lứa tuổi khác nhau là ổn định. Ví dụ: Trùng cỏ, tỷ lệ sống sót giảm dần theo thời gian. • Dạng 3 (đường cong lõm): Tỷ lệ sống sót thấp ở sinh vật còn non. Ví dụ: Các loài nhuyễn thể, cá, chim, côn trùng
35. c. Sự di cư và nhập cư: Cũng là thông số của sự thay đổi số lượng cá thể của quần thể. Sự di cư xảy ra khi cá thể rời khỏi quần thể. Trái lại sự nhập cư làm gia tăng số lượng này. 3.1.3. Biến động số lượng cá thể của quần thể Kích thước của quần thể luôn biến động. Dạng biến động có thể là phát triển số lượng hoặc suy thoái, xảy ra một cách có tuần tự hoặc đột ngột mà nguyên nhân của hiện tượng này là do sinh sản, tử vong hay di cư và nhập cư. Vì quần thể luôn biến đổi nên chúng ta không chỉ chú ý đến số lượng và thành phần của quần thể trong từng thời điểm mà phải còn chú ý đến tốc độ chiều hướng biến đổi của quần thể. Tốc độ có thể xác định được bằng cách dựa vào thời gian và khoảng cách, đây cũng là cơ sở để suy đoán sự phát triển của quần thể trong tương lai. Do đó, tốc độ tăng trưởng của quần thể là số lượng cá thể tăng thêm trong một khoảng thời gian. Sự phát triển dân số loài người 3.2.1. Lịch sử gia tăng dân số thế giới Thời gian đầu, khi loài người xuất hiện cách đây khoảng 2 - 3 triệu năm, số lượng dân cư trên Trái Đất tăng chậm. Thời kỳ trước Công nguyên khoảng 6 - 7 ngàn năm, loài người có tỷ suất gia tăng tự nhiên khoảng 0,002%/năm. Cách đây khoảng 2000 năm, cư dân trên Trái Đất là 250 - 300 triệu người, số dân này tiếp tục tăng nhưng không nhiều. Cho đến đầu thế kỷ XIX dân số thế giới vẫn chưa đạt 1 tỷ người. Bước sang thế kỷ XX, cụ thể là khoảng giữa thế kỷ XX, dân số bắt đầu tăng nhanh. Bảng 2: Dân số thế giới từ năm 1800 đến năm 2001 Năm Dân số thế giới (triệu người) 1800 950 1840 1000 1900 1650 1930 2000 1950 2500 1962 3000 1975 4000
36. 11.07.1987 5000 1998 5926 12.10.1999 6000 06.2000 6067 06.2001 6137 Nguồn: (World Population data sheet 1998) Sự phân hóa nhanh bắt đầu cách đây khoảng 600.000 năm, tức là phải cần đến nửa triệu năm để từ vài trăm ngàn người đạt con số 1 tỷ người. Nhưng chỉ cần 45 năm để tăng gấp đôi số lượng từ 2 tỷ lên 4 tỷ người (trong khoảng từ 1930 đến 1975). Vào ngày 12/10/2000; thế giới có 6 tỷ người đang sinh sống, như vậy chỉ trong vòng 12 năm dân số đã tăng thêm 1 tỷ người và thời gian để dân số gia tăng thêm 1 tỷ người ngày càng rút ngắn lại. Dân số thế giới đang tăng ở mức 78 triệu người mỗi năm, gần bằng dân số của nước Đức. Từ năm 1960 đến nay dân số thế giới đã tăng gấp hai lần, hơn 95% sự gia tăng dân số là ở các nước đang phát triển, trong khi đó ở châu Âu, Bắc Mỹ và Nhật Bản sự gia tăng dân số lại giảm hoặc ngừng hẳn. Hoa Kỳ là nước công nghiệp duy nhất dự báo sự gia tăng dân số chủ yếu là do nhập cư. Sự phát triển dân số, có liên quan đến các giai đoạn phát triển kinh tế xã hội của loài người, sự tăng trưởng này có thể tạm chia thành 3 thời kỳ: a. Thời kỳ trước khi có sản xuất nông nghiệp Thời kỳ này kéo dài từ khi có loài người xuất hiện đến 6000 năm trước Công nguyên. Nguồn sống của loài người chủ yếu là các sản phẩm tự nhiên, công cụ lao động của con người làm bằng đá. Số liệu về dân số trong thời kỳ này chỉ được ghi nhận một cách khái quát qua chỉ số mức sinh và mức chết rất cao. b. Thời kỳ có sản xuất nông nghiệp đến cuộc cách mạng công nghiệp Đây là thời kỳ đánh dấu mốc thời gian loài người sản xuất ra lương thực thực phẩm (thời kỳ trồng trọt và chăn nuôi). Công cụ lao động bằng đá được thay thế bằng đồng và sắt. Do có thể sản xuất ra lương thực thực phẩm nên mức chết ở giai đoạn này tương đối thấp hơn ở giai đoạn trước đây. Mức chết có giảm nhưng mức sinh vẫn cao, vì vậy dân số ở giai đoạn này bắt đầu có khuynh hướng gia tăng. c. Thời kỳ cách mạng công nghiệp đến Chiến tranh thế giới lần thứ hai Nền kinh tế hiện đại được đánh dấu bằng cuộc cách mạng công nghiệp ở châu Âu. Cách mạng công nghiệp cùng với tiến bộ của khoa học kỹ thuật đã làm gia tăng lượng lương thực thực phẩm, các dịch vụ y tế phát triển góp phần làm giảm tỷ suất tử vong một cách đáng kể, đặc biệt là đối với phụ nữ và trẻ em. Vì thế giai đoạn này tỷ suất gia tăng tự nhiên bắt đầu tăng mạnh.
37. 3.2.2. Chỉ số sinh, tử và tỷ lệ gia tăng dân số của các nước trên thế giới Các số liệu nghiên cứu dân số học thường được điều tra, tính toán hàng năm. Hiện tượng dân số thường được biểu thị qua các tỷ lệ: sinh sản, chết chóc, kết hôn, ly hôn . a. Sự sinh sản Theo định nghĩa, tỷ suất sinh là con số trung bình của trẻ được sinh ra mỗi năm trong số 1000 người thuộc đủ hạng tuổi. Tỷ suất sinh của thế giới là 2,7% (thời gian 1985 - 1990). Tỷ suất sinh tối thiểu vào khoảng 1,3%. Tỷ suất sinh tối đa là 4,5%. Hai số liệu tối đa, tối thiểu này không phải là tuyệt đối vì có nhiều trường hợp tỷ suất sinh thấp hơn con số tối thiểu nói trên như ở Pháp, Đức, Nga Bảng 3: Tỷ lệ sinh sản ở một số nơi trên thế giới Khu vực Tỷ lệ sinh sản (%) Châu Phi 4,5% Mỹ La Tinh 2,8% Bắc Mỹ 1,6% Châu Á 2,8% Châu Âu 1,3% Châu Đại Dương 1,9% (Nguồn: Niên giám thống kê, 1994) b. Sự tử vong Là số người chết mỗi năm trong số 1000 người thuộc đủ hạng tuổi. Tử suất của trẻ sơ sinh là số trẻ em chết trong hạng tuổi từ 0 đến 1 tuổi. Nếu tử vong càng cao thì sinh suất thực sự sẽ bị giảm bớt. Tỷ suất tử vong trên thế giới không đồng đều. Bảng 4: Tỷ lệ tử vong của các khu vực trên thế giới Khu vực Tỷ lệ tử vong (%) Trung bình trên thế giới 1%
38. Châu Phi 1,5% Mỹ La Tinh 0,7% Bắc Mỹ 0,9% Châu Á 0,9% Châu Âu 1% Châu Đại Dương 0,8% * Các nguyên nhân gây tử vong • Các bệnh truyền nhiễm. • Các nguyên nhân khác như: thiên tai, kinh tế, kỹ thuật, xã hội . * Tỷ lệ tử vong thường tùy thuộc vào các yếu tố như sau • Phân vùng địa lý. • Khí hậu, nhiệt độ: các nơi như Châu Phi, gió mùa Châu Á, Trung Mỹ, Nam Mỹ tỷ lệ sinh cao. • Chuyển biến theo thời gian: càng về sau sự gia tăng dân số càng nhanh do tiến bộ khoa học kỹ thuật, kinh tế nên sức khỏe con người ngày càng được cải thiện, thuốc men đầy đủ nên tỷ lệ chết giảm. c. Tỷ lệ gia tăng dân số thế giới hiện nay Mặc dù đã có những cố gắng lớn về kế hoạch hóa dân số tại tất cả các nước trên thế giới, nhưng dân số vẫn tiếp tục tăng. Giữa năm 2000, dân số thế giới đã lên đến 6,067 tỷ người và sẽ tiếp tục gia tăng tới 8,5 tỷ người trong 3 thập kỷ tới. Trong số đó có 83,4% là dân số ở các nước đang phát triển. Sau năm 2025, dự báo tốc độ tăng dân số sẽ chậm lại và lên tới 10 tỷ người vào năm 2050. Tốc độ tăng trưởng dân số của toàn thế giới là 1,68%/ năm trong thời gian 1990 - 1995 và sẽ giảm xuống còn 1,43%/ năm trong thời gian từ 2000 - 2025. Hiện nay mỗi năm trên Trái Đất có thêm khoảng 93 triệu trẻ sơ sinh, vào đầu thế kỷ XXI con số này là 92 triệu. Ở châu Á tốc độ tăng trưởng dân số hiện nay là 1,78% và dự báo sẽ giảm xuống còn 1,39% trong thời gian từ 2000 - 2005. Tại khu vực Châu Á Thái Bình Dương, tốc độ tăng trưởng dân số là 1,8%; cao hơn so với tốc độ tăng trưởng chung của thế giới (1,68%). Đến năm 2030 dân số tại đây sẽ lên đến 5,8 tỷ người, xấp xỉ dân số thế giới năm 1995. Theo dự đoán sau 2010, dân số các nước đông dân trên thế giới sẽ được xếp theo thứ tự như sau: Trung Quốc, Ấn Độ, Mỹ, Pakistan, Nigeria, Indonesia 3.2.3. Chỉ số sinh, tử và tỷ lệ gia tăng dân số của nước ta
39. Tỷ lệ sinh, tử ở Việt Nam phân bố không đồng đều, thay đổi tùy theo từng miền, từng vùng, tùy thuộc vào thành thị, nông thôn, trình độ văn hóa, điều kiện kinh tế gia đình a. Tỷ lệ sinh Bảng 5: Tỷ lệ sinh các khu vực trong cả nước Khu vực Tỷ lệ sinh (%) Cả nước 2,85% Miền núi và Trung du Bắc Bộ 3,06% Đồng bằng sông Hồng 2,28% Miền Trung 3,14% Tây Nguyên 3,87% Miền Đông Nam Bộ 2,59% Thành phố HCM 2,14% Miền Tây Nam Bộ 2,75% (Nguồn: Niên giám thống kê, Hà Nội - 1995) a. Tỷ lệ tử Bảng 6: Tỷ lệ tử các khu vực trong cả nước Khu vực Tỷ lệ tử (%) Cả nước 0,71% Miền núi và Trung du Bắc Bộ 0,17% Đồng bằng sông Hồng 0,59% Miền Trung 0,17% Tây Nguyên 0,89% Miền Đông Nam Bộ 0,55%
40. Thành phố HCM 0,53% Miền Tây Nam Bộ 0,68% b. Tỷ lệ gia tăng dân số của nước ta Bảng 7: Tỷ lệ gia tăng dân số nước ta Khu vực Tỷ lệ gia tăng (%) Cả nước 2,18% Miền núi và Trung du Bắc Bộ 2,35% Đồng bằng sông Hồng 1,69% Miền Trung 2,43% Tây Nguyên 2,98% Miền Đông Nam Bộ 2,04% Thành phố HCM 1,61% Miền Tây Nam Bộ 2,07% Hai mươi năm (1975 - 1995) dân số nước ta đã tăng thêm 20 triệu người. Trong hai năm, năm 1993 tỷ lệ sinh đã giảm 1,5%, năm 1994 giảm 1,2%. Với xu thế này triển vọng vào năm 2050, dân số nước ta sẽ ổn định ở mức 115 - 120 triệu người. Vào năm 2000 dân số Việt Nam đạt 79 triệu người, xếp hàng thứ 13 trên thế giới về qui mô và thứ 6 về mật độ. 3.2.4. Dự báo phát triển dân số Chúng ta được biết cứ 4 ngày thế giới được bổ sung thêm dân số 1 triệu người. Cứ mỗi giây thì có khoảng 3 người chào đời. Với tỷ lệ như vậy, dân số thế giới tăng trong năm 1991 là 91 triệu người, 1992 là 92 triệu, 1993 là 93 triệu và cứ thế tiếp diễn cho đến cuối thế kỷ XX. Chính sự gia tăng dân số làm ảnh hưởng đến sản lượng lương thực thực phẩm. Hiện nay còn khoảng 88 nước trên thế giới đang ở tình trạng đói, trong đó các nước Châu Phi chiếm một nửa (44 nước). Với tốc độ gia tăng dân số nhanh như hiện nay, đến năm 2050 thế giới sẽ có ít nhất 7,9 tỷ người và cao nhất là 12 tỷ người. Riêng Ấn Độ, dân số sẽ tăng lên đến 1,26 tỷ người vào năm 2016. Nếu tốc độ gia tăng như hiện nay thì đến năm
41. 2050, Ấn Độ sẽ là nước đông dân nhất trên thế giới: 1,53 tỷ (vượt qua cả Trung Quốc: 1,52 tỷ người). Theo dự đoán của Ngân hàng Thế giới, nếu tỷ lệ sinh sản trên toàn cầu giảm nhanh như Mexico thì dân số thế giới có thể ổn định ở mức 10,1 tỷ người vào năm 2080, nhưng nếu tỷ lệ sinh sản giảm chậm như Paraguay thì cho đến cuối thế kỷ 22 dân số thế giới sẽ là 23 tỷ người. Việt Nam là một trong những nước hưởng ứng tích cực công tác kế hoạch hóa dân số. Việt Nam xem dân số như một nhân tố cấu thành và quan trọng trong chiến lược phát triển đất nước. Gần 30 năm qua, Việt Nam đã giảm tốc độ phát triển dân số từ 3,7% xuống còn 2,2%/năm. Đồng thời với quá trình đó thì đầu tư của nhà nước trong lĩnh vực kế hoạch hóa dân số ngày càng được quan tâm.
42. Hình 11: Tháp tuổi dân số Việt Nam năm 1989 và 1999. (Nguồn: Lê Văn Khoa, 2002) Chương 4: NHU CẦU VÀ CÁC HOẠT ĐỘNG THOẢ MÃN NHU CẦU CON NGƯỜI Nhu cầu về lương thực, thực phẩm 4.1.1. Sự dinh dưỡng của con người (số lượng và chất lượng) Để sống, hoạt động và phát triển, con người cần không khí, thức ăn và nước uống. Không khí có thể được xem là vô tận, miễn là không bị ô nhiễm quá mức. Thức ăn và nước uống là nhu cầu hàng ngày của mỗi con người. Nhu cầu dinh dưỡng phụ thuộc vào mức cần thiết để duy trì sự sống (không lao động chân tay và không suy nghĩ) gọi là nhu cầu cơ bản và mức cần thiết để đáp ứng cho hoạt động hoặc lao động gọi là nhu cầu hoạt động. Tỷ lệ thành phần của thức ăn, nước uống cũng tùy theo sự khác nhau về giới tính, lứa tuổi, mức độ lao động. Mỗi thành phần thức ăn đều có ý nghĩa nhất định, vai trò nhất định, không thể thiếu được mặc dù trong hoàn cảnh nhất định cơ thể có thể chuyển hóa các thành phần đó để đảm bảo sự hoạt động bình thường. Một cách tổng quát thì thành phần thức ăn, nước uống cần có gồm: protein (thường gọi là chất đạm), gluxit là chất bột đường, lipit là chất béo, các chất khoáng và nước. Trong đó: • Chất đạm đặc biệt cần thiết cho cơ thể đang tăng trưởng, trẻ em đang lớn, người lao động trí óc phải có nhiều chất bột và chất béo cần thiết để sản sinh năng lượng cho cơ thể hoạt động. • Các muối khoáng cần thiết cho các quá trình sinh hóa trong cơ thể, là nguyên liệu để tạo nên một số tổ chức cơ thể. • Nước là môi trường không thể thiếu được để duy trì sự cân bằng sinh hóa trong cơ thể. Để tính nhu cầu dinh dưỡng người ta thường quy ra kilocalo khi chuyển hóa một đơn vị các chất dinh dưỡng. Căn cứ vào thành phần và giá trị năng lượng của thực phẩm để tính nhu cầu thực phẩm hàng ngày, gọi là khẩu phần. Ví dụ: 100 gam thịt heo nạc cung cấp năng lượng tương đương 140 Kcal. Cơ cấu bữa ǎn và cách ǎn uống của một cộng đồng luôn biến đổi theo sự phát triển của nền kinh tế xã hội. Việt Nam đang bước vào một thời kỳ phát triển, nền kinh tế thị trường làm thúc đẩy nhịp độ phát triển kinh tế, đa dạng hóa sản xuất và tǎng trưởng kinh tế đi đôi với tǎng thu nhập. Tuy nhiên, sự phát triển đó đã kéo theo sự dãn cách thu nhập, xu hướng phân tầng trong xã hội đã hình thành và có chiều hướng tǎng nhanh. Thời kỳ sau chiến tranh (1976-1980), mức chênh lệch giữa người giàu, người nghèo chỉ khoảng 3- 4 lần, thời kỳ (1981- 1989) tǎng lên khoảng 6 - 8 lần, hiện nay khoảng 20 lần (ở nông thôn) và 40 lần (ở các đô thị). Điều đó chứng tỏ đã có sự phân tầng về mức sống. Tuy nhiên, mức độ dãn cách tùy thuộc vào từng địa bàn khác nhau.
43. 4.1.2. Sản lượng lương thực, thực phẩm hiện nay trên thế giới và ở nước ta a. An ninh lương thực là một vấn đề mang tính toàn cầu Tại Hội nghị thượng đỉnh Lương thực Thế giới được tổ chức tại Rôma, Italia tháng 11 năm 1996; các nước tham dự đã cam kết tiến hành các chính sách kinh tế và xã hội nhằm chống lại nghèo đói và suy dinh dưỡng, hướng tới an ninh lương thực quốc gia và toàn cầu, đồng thời khẳng định:”Quyền có lương thực và không bị đói là một trong những quyền cơ bản của con người”. An ninh lương thực đồng nghĩa với quá trình đẩy mạnh sản xuất lương thực, đa dạng hóa nông nghiệp và ngành nghề nông thôn, tăng cường lưu thông lương thực để đảm bảo nguồn lương thực ổn định, đạt yêu cầu về số lượng và dinh dưỡng, đồng thời đảm bảo mọi người có khả năng tiếp cận với nguồn lương thực, có khả năng mua đủ lượng lương thực thực phẩm tiêu dùng. Việt Nam đã xác định đảm bảo an ninh lương thực quốc gia là yếu tố quan trọng, là nền tảng để ổn định xã hội, phát triển kinh tế bền vững. Đại hội Đảng lần thứ 8 chỉ rõ “Phát triển nông nghiệp toàn diện hướng vào đảm bảo an ninh lương thực quốc gia trong mọi tình huống, tăng nhanh nguồn thực phẩm và rau quả, cải thiện chất lượng bữa ăn, giảm suy dinh dưỡng”. Mục tiêu của chương trình an ninh lương thực quốc gia là phát triển nhanh sản xuất nông nghiệp hàng hóa theo xu hướng đa dạng và bền vững, tăng nhanh khối lượng lương thực, thực phẩm và nâng cao thu nhập, đảm bảo cho mọi người mọi lúc, mọi nơi có thể bảo đảm được số lượng và chất lượng lương thực, thực phẩm với yêu cầu ngày càng cao, đủ dinh dưỡng, an toàn vệ sinh để nâng cao sức khỏe, thể lực, trí lực cho toàn dân. Từ năm 1988 đến nay, nhờ các chính sách đổi mới có hiệu quả trong sản xuất nông nghiệp, sản lượng lương thực qui thóc tăng mỗi năm 1,33 triệu tấn, tốc độ tăng lương thực cao hơn tốc độ tăng dân số khoảng 3 lần, do vậy bình quân lương thực đầu người/năm đã tăng từ 290 kg năm 1988 lên hơn 400 kg năm 1999. Ngay cả với những năm thiên tai diễn ra rất nghiêm trọng như 1999, lúa vẫn được mùa với sản lượng 31,3 triệu tấn, giá cả lương thực vẫn bình ổn, lương thực được phân phối cho mọi vùng khó khăn kịp thời, đảm bảo an ninh lương thực cho hầu hết nhân dân. Không những thế, do thu nhập được cải thiện, mức sống của người dân ngày càng tăng cao, bữa ăn của người dân trở nên tốt hơn cả về số lượng và chất lượng và sự lựa chọn lương thực thực phẩm ngày càng rộng rãi hơn. Mặt khác, việc đẩy mạnh phát triển khu vực chăn nuôi, rau quả đã cung cấp cho người dân các thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao hơn, nâng cao chất lượng bữa ăn hàng ngày. Từ năm 1990 đến 1999, tốc độ tăng trưởng bình quân sản lượng thịt lợn hơi, gia cầm, bò đạt tương ứng 6,9%, 6,3% và 5,5%; đưa mức tiêu thụ thịt bình quân đầu người/năm của Việt Nam từ 15kg năm 1990 lên 22,4 kg năm 1999. Trong 10 năm qua, sản lượng rau quả hàng năm của Việt Nam tăng đáng kể, sản lượng bình quân đầu người năm 1999 đạt 53 kg quả/năm và 65 kg rau/năm. Song song với việc tăng nhanh số lượng, chất lượng lương thực, thực phẩm; Việt Nam còn quan tâm đẩy mạnh xây dựng cơ sở hạ tầng, hệ thống giao
44. thông, tạo điều kiện thuận lợi phát triển mạng lưới thương mại giữa các vùng để tạo ra sự liên kết thị trường và tăng khả năng cung cấp lương thực thực phẩm cho vùng sâu vùng xa. Mặc dù bị ảnh hưởng của điều kiện địa lý tự nhiên với đặc điểm phân vùng mạnh mẽ và trải dài của Việt Nam, diện tích đồi núi lại chiếm tỷ lệ lớn, nhưng cùng với các chính sách phát triển chung, Việt Nam đã và đang xây dựng các chương trình đảm bảo an ninh lương thực cho các địa phương, đặc biệt ở các vùng khó khăn. Vấn đề an ninh lương thực trong tương lai nhắm vào việc đảm bảo khả năng tiếp cận và có thu nhập đủ để mua lương thực ở mọi vùng, mọi gia đình trong mọi biến động thời tiết và thị trường. Một khía cạnh khác của an ninh lương thực là chất lượng bữa ăn cân đối dinh dưỡng, đảm bảo vệ sinh đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của nhân dân. Đổi mới trong nông nghiệp đã mở đầu cho quá trình cải tổ kinh tế ở Việt Nam, tạo nền tảng vững chắc giúp Việt Nam phát triển kinh tế. Trước năm 1988, Việt Nam luôn ở trong tình trạng mất an ninh lương thực, phải nhập khẩu lương thực hàng năm để đáp ứng nhu cầu tiêu dùng trong nước. Nhờ có các chính sách phát triển hiệu quả, giao quyền sử dụng đất cho nông dân, phát triển kinh tế nông hộ, tự do hóa thương mại, phát triển tín dụng nông thôn, khuyến nông nhìn chung an ninh lương thực Việt Nam đã cơ bản được đảm bảo trên qui mô quốc gia. Giai đoạn 1990 - 1999, nông nghiệp đạt tốc độ tăng trưởng nhanh, trung bình 4,5%/năm. Sản lượng lương thực 10 năm qua tăng bình quân 1,2 triệu tấn/năm. Lượng gạo xuất khẩu năm 1999 đạt 4,5 triệu tấn. Trồng trọt và chăn nuôi đều phát triển theo xu hướng đa dạng hóa sản phẩm, tăng hiệu quả sử dụng đất đai và lao động. Một số cây công nghiệp chủ yếu đã hình thành được các vùng sản xuất hàng hóa tập trung với khối lượng lớn. Khối lượng sản phẩm cà phê hiện đạt trên 400 ngàn tấn, cao su trên 200 ngàn tấn, chè 65 ngàn tấn, đường các loại 750 ngàn tấn Diện tích cây ăn quả đạt khoảng 450 ngàn ha, sản lượng ước đạt gần 4,5 triệu tấn. Chăn nuôi đạt mức tăng trưởng 5-6%/năm. Trong khi sản phẩm chăn nuôi, đường, rau quả chủ yếu được sản xuất để đáp ứng nhu cầu thị trường trong nước như thì nhiều loại sản xuất ra chủ yếu để xuất khẩu với tỷ lệ rất cao như cà phê 95%, điều 100%, cao su 80-85%, hạt tiêu 90%, chè 50% Từ một nước thiếu lương thực, Việt Nam đã trở thành nước xuất khẩu gạo thứ 2, xuất khẩu cà phê vối đứng thứ 2, xuất khẩu điều thứ 4 trên thế giới. Năm 1999, kim ngạch xuất khẩu hàng nông sản của cả nước ước đạt 3,25 tỷ USD, tăng 11%. b. Dự báo của FAO về nông nghiệp thế giới trong giai đoạn 2015-2030 Tổ chức Lương nông Thế giới - FAO đã công bố Bản dự báo về nông nghiệp thế giới trong giai đoạn 2015-2030. Dự báo của FAO nhấn mạnh: Sản lượng lương thực thế giới từ năm 2030 tạm thời đáp ứng mọi nhu cầu của dân số Trái Đất. Tỷ lệ tăng dân số thế giới lúc đó đã giảm. Chắc chắn người dân sẽ được hưởng một nền lương thực tốt hơn. Mức tiêu thụ bình quân đầu người sẽ tăng từ 2800 Kcal lên 3050 Kcal/ngày vào năm 2030. Tuy vậy, ở một số
45. nước đang phát triển vấn đề môi trường sống và tình hình đói kém cục bộ vẫn còn tồn tại. Cần lưu ý, khi đưa ra dự báo trên thì chính ngay lúc này đây theo thống kê vẫn còn tới 1,1 tỷ người đang phải vật lộn với cuộc sống đói nghèo. Dự báo của FAO cho thấy một vấn đề còn nghiêm trọng là sự mất cân đối trong thương mại nông nghiệp. FAO khuyến cáo các nước này cần hạn chế các đầu mối xuất khẩu, giảm hàng rào thuế quan, hết sức chú trọng việc chế biến nông sản ở các nước phát triển và đang phát triển trong khuôn khổ thị trường OECD (Tổ chức Hợp tác và Phát triển Kinh tế). Nói một cách khác là xóa bỏ sự phân biệt đối xử trong hoạch định chính sách quốc gia về nông nghiệp. Sự đa dạng nhu cầu tiêu thụ lương thực sẽ trở nên phổ biến hơn ở các nước trong những năm tới. Điều tra của FAO ghi nhận: • Về lượng thịt tiêu thụ ở các nước phát triển sẽ từ 10 kg/người (trong 1964-1966) tăng lên 26 kg/người (1997-2000) và sẽ là 37 kg/người (vào năm 2030). • Về sữa và các sản phẩm từ sữa: tăng từ 28 kg/người (1964-1966) lên 45 kg/người (1997-2000) và sẽ là 66 kg/người (năm 2030). Hệ thống chăn nuôi công nghiệp sẽ dần dần hình thành chuyển lối chăn nuôi tự nhiên (chăn thả đồng cỏ) sang phương thức thâm canh công nghiệp. Nhưng chính quy mô sản xuất công nghiệp này sẽ đe dọa đến sinh kế của chừng 675 triệu người ở các vùng nông thôn hẻo lánh và chưa thể phát triển nông nghiệp theo hướng tập trung công nghiệp hóa. Về quy mô sản xuất nông nghiệp, FAO nhận định, việc mở rộng diện tích canh tác sẽ diễn ra chậm hơn trước. Việc mở rộng diện tích canh tác có chăng chỉ ở các nước Bắc Phi và Mỹ Latinh. Phần lớn diện tích khai khẩn này xuất hiện từ việc nơi ấy đã từng chặt phá rừng tự nhiên. Đa số các nước diện tích đất canh tác đã được sử dụng hết. Về thủy lợi, FAO khẳng định, nó vẫn là yếu tố bậc nhất. Các nước đang phát triển tiếp tục mở rộng hệ thống tưới tiêu lên 242 triệu ha vào năm 2030. Ở cấp độ toàn cầu, nước tự nhiên sẳn có đủ dùng cho nhu cầu sản xuất, nhưng ở một số vùng nước sẽ thiếu nghiêm trọng. Tình trạng thiếu nước sẽ diễn ra gay gắt; nghĩa là “cứ 5 quốc gia thì có 1 quốc gia thiếu nước”. FAO kêu gọi cần sớm có biện pháp quản lý nguồn nước. Về công nghệ sinh học, FAO đã vận động một chương trình thử nghiệm đảm bảo an toàn trong các tổ chức thực hiện biến đổi gen. Về thủy sản, một số vùng trên thế giới tôm cá bị khai thác cạn kiệt. Sản lượng đánh bắt cá trên đất liền và biển khơi sẽ tiếp tục giảm. c. Dự báo mới về tổng quan thị trường gạo thế giới (Theo dự báo ngày 12/7/2003 của Bộ Nông nghiệp Mỹ (USDA)). Sản lượng gạo thế giới niên vụ 2003-2004 ước đạt 394,1 triệu tấn, cao hơn 3% so với một năm trước. Tuy nhiên, mức sản lượng này vẫn thấp hơn gần 4% so với mức kỷ lục đạt được trong niên vụ 1999-2000 với 408,7 triệu tấn. Tiêu thụ gạo toàn cầu ước đạt kỷ lục 412,2 triệu tấn.
46. Một vài nước xuất khẩu khác được dự đoán tăng sản lượng gạo như Thái Lan tăng 4%; đạt mức kỷ lục 17,8 triệu tấn nhờ mở rộng diện tích. Sản lượng gạo Pakistan tăng hơn 6% lên 4,5 triệu tấn do năng suất tăng. Đây là vụ đạt sản lượng lớn nhất kể từ mức kỷ lục 4,7 triệu tấn trong niên vụ 2000-2001. Sản lượng gạo Ai cập ước tăng 5%, lên 3,9 triệu tấn, do cả năng suất và diện tích đều tăng. Sản lượng gạo Autralia tăng 28% nhờ diện tích lúa tăng. Tuy nhiên, mức sản lượng này vẫn nằm ở mức thấp nhất trong vòng 2 thập kỷ qua. Sản lượng gạo Urugoay ước tăng gần 20% lên 735.000 tấn dựa trên diện tích và năng suất tăng. Cuối cùng, sản lượng gạo Achentina niên vụ 2003-2004 sẽ tăng 11% lên 455.000 tấn do năng suất tăng, song vẫn thấp hơn 50% so với mức kỷ lục 1,1 triệu tấn ở niên vụ 1998-1999. Đối với các nhà nhập khẩu, sản lượng gạo Iran 2003/2004 ước giảm 16% còn 1,5 triệu tấn, do diện tích và năng suất giảm. Sản lượng gạo Braxin dự đoán đạt 7 triệu tấn, giảm 3% so với một năm trước. Năng suất lúa giảm đã làm giảm 4% sản lượng gạo HCDCND Triều Tiên xuống 1,44 triệu tấn. Cuối cùng, sản lượng gạo Nhật Bản ước giảm 1% xuống 8 triệu tấn do diện tích tiếp tục bị thu hẹp. Thương mại gạo toàn cầu năm 2004 ước đạt 25,9 triệu tấn, giảm 1 triệu tấn so với năm 2003 và 2 triệu tấn so với mức kỷ lục năm 2002. Mỹ, Ấn Độ, Hàn Quốc và Oxtrailia chiếm phần lớn dự đoán giảm về xuất khẩu gạo năm 2004. Xuất khẩu gạo Mỹ năm 2004 ước giảm 1 triệu tấn so với 2,7 triệu tấn năm nay, chủ yếu do giá tăng và nguồn cung giảm mạnh. Xuất khẩu gạo Ấn Độ giảm 500.000 tấn còn 3,5 triệu tấn do giá kém cạnh tranh. Hàn Quốc cũng giảm 500.000 tấn xuống còn 0 tấn. Tất cả lượng gạo xuất khẩu của Hàn Quốc đều qua đường viện trợ lương thực, điểm đến chủ yếu là Cộng hòa dân chủ nhân dân Triều Tiên. Bù đắp phần nào lượng giảm trên, dự đoán xuất khẩu gạo Thái Lan năm 2004 sẽ tăng 500.000 tấn đạt kỷ lục mới 8 triệu tấn, do nguồn cung lớn. Xuất khẩu gạo Trung Quốc tăng 250.000 tấn lên 2,5 triệu tấn. Urugoay xuất khẩu tăng 150.000 tấn lên 750.000 tấn. Ai Cập sẽ nâng khối lượng xuất khẩu lên 700.000 tấn. Về nhập khẩu, Philippin sẽ giảm lượng nhập khẩu 700.000 tấn xuống chỉ còn 500.000 tấn do nguồn cung cải thiện. Nhập khẩu gạo Nigeria ước đạt 750.000 tấn, giảm 500.000 tấn so với năm trước, kết quả của nguồn cung khổng lồ. Nhập khẩu CHDCND Triều Tiên ước đạt 300.000 tấn, tất cả đều là hàng viện trợ, thấp hơn 400.000 tấn so với năm 2004. Nhập khẩu gạo của các nước Đông Âu được dự đoán giảm 11.000 tấn còn 368.000 tấn. Trái lại, nhập khẩu gạo của một số nước được dự đoán tăng như Iran tăng 750.000 tấn lên 1,5 triệu tấn; Hàn Quốc tăng 55.000 tấn lên 205.000 tấn; Mêhicô tăng 50.000 tấn lên 600.000 tấn; Malaysia tăng 50.000 tấn lên 550.000 tấn. Tiêu thụ mạnh đã nâng khối lượng gạo nhập khẩu của Thổ Nhĩ Kỳ lên 300.000 tấn vào năm 2004.
47. Giá chào gạo Thái đã tăng 3-4USD/tấn vào giữa tháng 6/03 nhờ lượng mua của Iran và Philippin. Cuối tháng 6/03, giá đã giảm nhẹ do hoạt động xuất khẩu yếu. Hiện nay, giá gạo Thái Lan vẫn cao hơn các nước châu Á khác. Sản lượng gạo Việt Nam ước đạt 21 triệu tấn, giảm nhẹ so với mức kỷ lục niên vụ trước. Giá gạo trắng xay xát thường của Việt Nam giảm từ đầu tháng 6 do hoạt động xuất khẩu giảm và ít có đơn hàng mới. Tính đến tuần lễ kết thúc ngày 8/7/03, giá gạo 5% tấm đứng ở mức 182 USD/tấn, tăng 5 USD/tấn so với đầu tháng. 4.1.3. Năng suất sinh học sơ cấp, thứ cấp của hệ sinh thái Sinh khối là khối lượng sinh vật có mặt cho mỗi đơn vị thể tích hay diện tích sinh quyển vào một thời điểm nhất định.Ví dụ: sinh khối thực vật ở hệ sinh thái nông nghiệp bình quân là 10 tấn/ha, đầm lầy là 150 tấn/ha, rừng ẩm nhiệt đới là 450 tấn /ha. Năng suất sơ cấp là khối lượng vật chất hữu cơ sản xuất ra được của các tác nhân (hay vật) sản xuất được tính bằng số kg vật chất khô hay số gam cacbon tồn trữ được ở dạng các tác nhân sản xuất hay số lượng tương đương tính bằng số kcal trên một đơn vị diện tích trong một đơn vị thời gian. Ví dụ: năng suất sơ cấp của hệ sinh thái nông nghiệp là 650 g/m2/năm, ở hệ sinh thái cửa sông là 1500 g/m2/năm. Không nên nhầm lẫn khái niệm này với năng suất sản phẩm nông nghiệp mà ta thu được dùng làm thực phẩm (ví dụ: hạt, rau, củ ) Năng suất thứ cấp là khối lượng chất hữu cơ được tồn tại ở dạng tác nhân tiêu thụ hay phân hủy. Trong thực tế chỉ tính ở vật tiêu thụ. 4.1.4. Vai trò của biển đối với sản xuất lương thực và thực phẩm Hiện nay tổng sản lượng hải sản đánh bắt ở biển và đại dương là hơn 80 triệu tấn/năm. Nguồn lợi hải sản quan trọng lần lượt là cá, tôm, cua, thân mềm, rong biển. Nhiều loại hải sản hiện nay đã không còn cho sản lượng khai thác như cũ, nhiều loài đang bị đe dọa tiêu diệt. Nhiều vùng ven biển trước đây có sản lượng khai thác lớn nay đã bị giảm nghiêm trọng. Nguyên nhân là do khai thác quá mức hoặc đánh bắt bằng các dụng cụ có tính hủy diệt (bằng chất nổ) và thêm vào đó là vấn đề ô nhiễm biển mà chủ yếu là ô nhiễm do dầu (bể đường ống dẫn dầu, chìm tàu dầu, chất thải rửa tàu, sản xuất công nghiệp ). Tiềm năng của biển và đại dương nếu được sử dụng để nuôi trồng như trên cạn thì rất to lớn. Nó sẽ là chỗ dựa về sản xuất lương thực, thực phẩm trong tương lai của nhân loại. Nền công nghiệp Trong lịch sử nhân loại, nhu cầu tìm kiếm và sản xuất đủ lương thực, thực phẩm để cung cấp cho dân số mỗi ngày một tăng được coi là một hoạt động cơ bản của xã hội loài người. Có thể chia ra thành 4 thời kỳ tương ứng với 4 nền nông nghiệp: • Nền nông nghiệp hái lượm và săn bắt, đánh cá. • Nền nông nghiệp trồng trọt và chăn thả.
48. • Nền nông nghiệp công nghiệp hóa. • Nền nông nghiệp sinh thái học. 4.2.1. Nền nông nghiệp hái lượm và săn bắt, đánh cá Nền nông nghiệp này kéo dài lâu nhất từ khi có loài người cho đến thời gian khoảng trên một vạn năm. Ở thời kỳ này con người sử dụng lao động cơ bản giản đơn dựa vào kinh nghiệm là chủ yếu. Các công cụ lao động đều làm bằng đá, cành cây; còn lửa thì lấy từ các đám cháy tự nhiên. Sản phẩm thu hoạch không được nhiều, dân cư lúc này còn thưa thớt nên cũng không có tác động lớn đến tài nguyên thiên nhiên. 4.2.2. Nền nông nghiệp trồng trọt và chăn thả truyền thống (du canh du cư) Nền nông nghiệp này được đánh dấu bằng việc xã hội loài người thay thế các hoạt động hái lượm, săn bắt trong thiên nhiên bằng các hoạt động trồng trọt và chăn nuôi tiến hành trong nhà, trên đồng cỏ, ruộng, hồ ao với các “giống” mà con người đã thuần hóa được và nhân giống . Các giống cây trồng vật nuôi này đều có nguồn gốc từ các giống loài hoang dại được con người chăm sóc, chọn lọc, thuần dưỡng qua nhiều thế hệ. Nông nghiệp thời kỳ này bao gồm hai loại hình là du canh và định canh. Nền nông nghiệp du canh là một hệ thống nông nghiệp trong đó nương rẫy được phát, đốt và gieo trồng cây nông nghiệp từ 1 đến 2 năm. Khi năng suất cây trồng giảm, nương rẫy sẽ bị bỏ hoang hóa cho thảm thực vật tự nhiên phát triển và cùng với thời gian độ phì nhiêu của đất sẽ dần dần được khôi phục. Canh tác theo kiểu du canh hiện nay trên thế giới vẫn còn tồn tại ở nhiều quốc gia. Nền nông nghiệp du canh không đáp ứng được sản xuất lương thực, thực phẩm một khi dân số tăng lên. Nông nghiệp du canh được tính bình quân cần 15 ha đất tự nhiên để nuôi sống 1 người, canh tác trên 1 ha hàng năm và quay vòng 15 năm. Về hậu quả môi trường thì kiểu canh tác du canh có thể ảnh hưởng rất xấu: rừng và tài nguyên rừng bị phá hủy, xói mòn đất nghiêm trọng, mất cân bằng nước gây hạn hán và lụt lội Hiện nay, các vùng sa mạc rộng lớn của thế giới đều còn những dấu tích liên quan đến hoạt động phá rừng để thực hiện lối canh tác du canh của con người. Nông nghiệp du canh dần dần được thay thế bằng nông nghiệp định canh: chăn nuôi, trồng trọt trên một diện tích cố định. Gia súc không chăn thả di động (du mục) nữa mà thực hiện trồng cây thức ăn cho chúng. Gia súc được nuôi ở chuồng trại. Các kỹ thuật nông nghiệp được áp dụng và cải tiến: chọn giống cây, con cho năng suất cao để nuôi trồng; tưới nước chống hạn; chăm sóc cây trồng và vật nuôi; bón phân hữu cơ và cung cấp thức ăn cho vật nuôi Nền nông nghiệp định canh đã cho năng suất cao hơn và duy trì được một số dân đông hơn nhiều. Thành quả của nền sản xuất nông nghiệp truyền thống là tạo được một tập đoàn vô cùng phong phú và đa dạng cây trồng vật nuôi, bảo đảm yêu cầu lương thực thực phẩm cho các mục đích khác như: làm thuốc, xây dựng, làm cảnh Tuy nhiên, nó chỉ đảm bảo cho một số dân nhất định mà thôi.