Đặc trưng của hệ sinh thái tự nhiên
Đặc trưng cơ bản của hệ sinh thái tự nhiên là khả năng tự lập lại cân bằng, nghĩa là mỗi khi bị ảnh hưởng bởi một nguyên nhân nào đó thì lại có thể phục hồi để trở về trạng thái ban đầu. Đặc trưng này được coi là khả năng thích nghi của hệ sinh thái. Khả năng tự thích nghi này phụ thuộc vào cơ chế cấu trúc-chức năng của hệ, thể chế này biểu hiện chức năng của hệ trong mỗi giai đoạn phát triển. Những hệ sinh thái trẻ nói chung là ít ổn định hơn một hệ sinh thái đã trưởng thành. Cấu trúc của hệ sinh thái trẻ bao giờ cũng giản đơn, số lượng các loại ít và số lượng cá thể trong mỗi loài cũng không nhiều lắm. Do vậy quan hệ tương tác giữa các yếu tố trong thành phần không phức tạp. Ở hệ sinh thái phát triển và trưởng thành, số lượng thể loại và cá thể tăng lên, quan hệ tương tác cũng phức tạp hơn. Do số lượng lớn và tính đa dạng của các mối liên hệ, các tương quan tác động và ảnh hưởng lẫn nhau nên dù xảy ra một sự tắc nghẽn nào hay sự mất cân bằng ở một khu vực nào đó cũng không dẫn đến sự rối loạn chung của toàn bộ hệ sinh thái.
Như vậy, trong một hệ sinh thái luôn tồn tại mối quan hệ nhân quả giữa tính ổn định và tính phong phú về tình trạng, về chủng loại trong thành phần của hệ sinh thái với tính cân bằng của hệ sinh thái. Hệ sinh thái càng trưởng thành thì cân bằng môi trường càng lớn.
Hệ sinh thái nào đó nếu còn tồn tại thì có nghĩa là đều đặc trưng bởi một sự cân bằng sinh thái nhất định. Thế ổn định biểu hiện sự tương quan về số lượng các loài, về chất lượng, về quá trình chuyển hóa năng lượng, về thức ăn của toàn hệ … Nhưng nếu cân bằng bị phá vỡ thì toàn hệ sẽ phải thay đổi. Cân bằng mới sẽ phải lập lại, có thể tốt cũng có thể không tốt cho xu thế tiến hóa.
Hệ sinh thái thực hiện chức năng tự lập lại cân bằng thông qua hai quá trình chính, đó là sự tăng số lượng cá thể và sự tự lập cân bằng thông qua các chu trình sinh địa hóa học, giúp phục hồi hàm lượng các chất dinh dưỡng có ở hệ sinh thái trở về mức độ ban đầu sau mỗi lần bị ảnh hưởng.
Hai cơ chế trên chỉ có thể thực hiện được trong một thời gian nhất định. Nếu cường độ tác động vượt quá khả năng tự lập cân bằng thì sẽ dẫn đến hậu quả cuối cùng là hệ sinh thái bị hủy diệt.
Một số nguyên nhân của sự phá vỡ sự cân bằng sinh thái trong tự nhiên
Sự cân bằng của hệ sinh thái bị phá vỡ do quá trình tự nhiên và nhân tạo. Các quá trình tự nhiên như núi lửa, động đất …. Các quá trình nhân tạo chính là các hoạt động sống của con người như tiêu diệt một loại thực vật hay động vật, hoặc đưa vào hệ sinh thái một hay nhiều loại sinh vật mới lạ; hoặc phá vỡ nơi cư trú vốn đã ổn định từ trước tới nay của các loài; hoặc quá trình gây ô nhiễm, độc hại; hoặc sự tăng nhanh số lượng và chất lượng một cách đột ngột của một loài nào đó trong hệ sinh thái làm phá vỡ sự cân bằng. Ví dụ:
Ở Châu phi, có thời kỳ chuột quá nhiều, người ta đã tìm cách tiêu diệt không còn một con. Tưởng rằng có lợi, nhưng sau đó mèo cũng bị tiêu diệt và chết vì đói và bệnh tật. Từ đó lại sinh ra một điều rất tai hại như mèo điên và bệnh dịch.
Sinh vật ngoại lai chính là mối lo toàn cầu. Đánh dấu ngày đa dạng sinh học thế giới 22/5, Hiệp hội Bảo tồn Thiên nhiên thế giới (WCU) đã công bố danh sách 100 loài sinh vật du nhập nguy hiểm nhất. Chúng tàn phá thế giới sau khi “xổng” khỏi nơi cư trú bản địa, mà lại thường có sự trợ giúp của con người. Trong số 100 loài, có những loài rất quyến rũ như lan dạ hương nước và sên sói đỏ, loài rắn cây màu nâu và lợn rừng. Nguyên nhân chính là con người đã mở đường cho nhiều loài sinh vật nguy hại bành trướng. Chẳng hạn loài cầy mangut nhỏ được đưa từ châu Á tới Tây Ấn Độ để kiểm soát nạn chuột. Nhưng rất mau chóng, nó đã triệt hại một số loài chim, bò sát và lưỡng cư ở vùng này. Loài kiến “mất trí” đã tiêu diệt 3 triệu con cua trong 18 tháng trên đảo Giáng sinh, ngoài khơi Ấn Độ Dương.
Sinh vật ngoại lai cũng đã xâm nhập Việt Nam như ở vùng Đồng Tháp Mười và rừng Tràm U Minh hiện đang phát triển tràn lan một loài cây có tên là cây mai dương (cây xấu hổ). Cây mai dương có nguồn gốc từ Trung Mỹ, chúng sinh sản rất nhanh nhờ gió lẫn sinh sản vô tính từ thân cây. Bằng nhiều cách, chúng đã du nhập vào châu Phi, châu Á, Úc và đặc biệt thích hợp phát triển ở vùng đất ngập nước thuộc vùng nhiệt đới. Tại rừng Tràm U Minh, cây mai dương đã bành trướng trên một diện tích rộng lớn. Nếu tình trạng này tiếp diễn vài năm nữa, rừng tràm U Minh sẽ hóa thành rừng trinh nữ. Do tốc độ sinh trưởng nhanh của loài cây này, đã lấn áp cỏ - nguồn thức ăn chính cho sếu, cá, vì vậy ảnh hưởng đến sếu, cá ở Tràm Chim.
Ốc bươu vàng (pilasisnensis) được nhập khẩu vào nước ta khoảng hơn 10 năm nay. Ban đầu chúng được coi như một loại thực phẩm giàu đạm, dễ nuôi trồng, mang lại lợi ích kinh tế cao. Nhưng do sinh sản quá nhanh mà thức ăn chủ yếu là lá lúa, ốc bươi vàng đã phá hoại nghiêm trọng mùa màng ở nhiều tỉnh phía Nam. Hiện nay, đại dịch này đang phát triển dần ra các tỉnh miền Trung và miền Bắc.
Cá hổ pirama (còn gọi là cá kim cương, cá răng, tên khoa học là Serralmus nattereri) xuất hiện trên thị trường cá cảnh nước ta vào khoảng thời gian 1996-1998. Đây là loài cá có nguồn gốc từ lưu vực sông Amazon, Nam Mỹ, thuộc loại ăn thịt, hung dữ. Nhiều nước đã có quy định nghiêm ngặt khi nhập loài này, vì khi chúng có mặt trong sông, động vật thủy sinh sẽ bị tiêu diệt toàn bộ, tác hại khó mà lường hết được. Trước nguy cơ này, Bộ Thủy sản sau đó đã có chỉ thị nghiêm cấm nhập khẩu và phát triển loại cá này.
Như vậy, khi một mắt xích quan trọng trong toàn hệ sinh thái bị phá vỡ nghiêm trọng thì hệ sinh thái đó dễ dàng bị phá vỡ.
Sinh thái học
Năm 1869, nhà sinh học Đức Ernst Haeckel đã đặt ra thuật ngữ Ecology từ hai chữ Hy lạp là “Okois” có nghĩa là nhà hoặc nơi ở và “logos” có nghĩa là nghiên cứu về. Do đó, có thể hiểu “sinh thái học là môn học nghiên cứu những tác động qua lại giữa các cá thể, giữa những cá thể và những yếu tố vật lý, hóa học tạo nên môi trường sống của chúng”.
Sinh thái học là khoa học nghiên cứu về nơi ở, nơi sinh sống của sinh vật, nghiên cứu về mối quan hệ giữa sinh vật và điều kiện cần thiết cho sự tồn tại của sinh vật.
Đối tượng nghiên cứu của sinh thái học chính là các hệ sinh thái. Nghiên cứu hệ sinh thái bao gồm các hệ sinh thái tự nhiên như ao, đại dương, rừng, sa mạc, hệ thực vật, hệ động vật … ngoài ra còn có các hệ sinh thái nhân tạo như ruộng rẫy, vườn cây ăn trái và một số các hệ khác.
