CHƯƠNG 1 SINH VẬT CHỈ THỊ

Ý tưởng dùng sinh vật để làm chỉ thị cho tính chất môi trường sống của chúng phổ
biến hiện nay, và từ indicator hoặc indicator species có thể sử dụng và được hiểu theo
nhiều cách khác nhau.
Thí dụ một số loài được biết là có nhu cầu riêng biệt với hàm lượng chất dinh dưỡng
hoặc với mức độ oxy hòa tan trong thuỷ vực khác nhau. Điều này khi được xác định
rõ sự hiện diện của các loài riêng biệt trong môi trường chúng sống sẽ phản ảnh điều
kiện xác định hoặc các thông số về môi trường trong khoảng giới hạn chịu đựng của
chúng. Khái niệm vật chỉ thị này có thể phát triển hơn nữa không phải chỉ là sự ghi
nhận đơn giản về sự hiện diện hoặc vắng mặt của loài.
Một vài sinh vật chỉ thị tiếp tục tồn tại trong môi trường bị ô nhiễm nhưng phải chịu
đựng những stress về vật lý làm cho tỉ lệ tăng trưởng giảm, khã năng sinh sản kém
hoặc tập quán sống sẽ thay đổi. Đây chính là một sự xét nghiệm sinh học của sự ô
nhiễm môi trường và cho phép chúng ta khám phá ra sự thay đổi và có thể ước lượng
cường độ của nó, vật chỉ thị sẽ trở thành vật cảm quan sinh học cho sự nhiễm bẩn này
hoặc được gọi là stressor.
Khái niệm khác với từ biological indicator là khái niệm sinh vật tích lũy vật chất
trong mô của chúng theo cách như thế nào đó phản ứng với các chất ô nhiễm. Lúc
này vật chỉ thị được thu và qua phân tích mô của chúng về mặt hóa học thì có thể ước
lượng nồng độ môi trường tồn tại. Như sinh vật được gọi là bio-accumulators cuả các
chất này và chúng thường có lợi riêng biệt khi các chất này có mức độ rất thấp trong
môi trường.
Trong các thuỷ vực nước ngọt, trước đây cách tiếp cận phổ biến nhất thường dùng đó
là từ indicator bằng sự cảm quan của giấy qùy sinh học (giấy nhuộm quỳ dùng để thử
xem một dung dịch là acid hoăc kiềm). Một số nhà nghiên cứu đã sử dụng phân tích
hóa học tế bào mô xem như là ý nghĩa đánh giá mức độ ô nhiễm môi trường trong
nước ngọt.

I. CHỈ THỊ


4.Các công cụ tích lũy sinh học (Accumulator): các loài tích lũy sinh học bao gồm
hóa chất trong mô của chúng thí dụ các loài địa y.
5.Các sinh vật thử nghiệm (Bioassay): Các sinh vật chọn lọc đôi khi có thể được sử
dụng như là các chất trong phòng thí nghiệm để xác định sự hiện diện hoặc và nồng
độ các chất ô nhiễm.

II.CHỈ SỐ

Có nhiều thử nghiệm lý thú nhằm thử đo đạc tính chất của môi trừơng. Các thử
nghiệm này thường được thực hiện dựa trên ảnh hưởng của sự ô nhiễm môi trường và
bằng sự phân hủy môi trường. Tại USA, kể từ năm 1970 đã có nhiều tiến bộ và kết
qủa về tình trạng môi trường. Thí dụ Ủy Ban Về Chất Lượng Môi Trường và Hiệp
Hội Bảo Vệ Các Loài Hoang Dã Quốc Gia (NWF) đã xuất bản một báo cáo về ý kiến
của công chúng về các vấn đề liên quan đến môi trường. Đó là mốc đầu tiên của thử
nghiệm nhằm khảo sát tính chất của môi trường. Sau đó một chương trình được thực
hiện bởi NWF cũng được thực hiện phối hợp với NWF (National Wildlife
Federation).
Các đánh giá sinh thái đã được thực hiện để nghiên cứu về sự mẫn cảm của một khu
vực khảo sát nào đó đối với vài sự thay đổi môi trường và ảnh hưởng đến một vài
vùng lân cận của hệ sinh thái. Sự lan rộng có thể làm ô nhiểm và gây thiệt hại được
diễn đạt dưới chỉ số môi trường hay chỉ số sinh học.
Các thí dụ về chỉ số sinh học bao gồm cả các chỉ số dùng để quan trắc chất lượng
nước trên cơ sở các loài chỉ thị và mực độ mẫn cảm của các loài chỉ thị đối với sự ô
nhiễm của môi trường. Thí dụ vào năm 1964, Woodiwiss mô tả một chỉ thị sinh học,
rất dễ dàng tính toán, dựa vào các chỉ thị loài và cân trọng lượng của chúng dựa trên
số nhóm loài nào đá trong mối quan hệ giữa sự mẫn cảm của chúng đối với sự ô
nhiễm hữu cơ. Số lượng nhóm sinh vật với sự hiện diện hoặc vắng mặt của vài chỉ thị
loài được dùng để tính toán chỉ số. Chỉ số này, ngày nay được biết như là chỉ số sinh
học, có các trị số xếp loại từ 0 (bị ô nhiễm nặng chất hữu cơ) và 15 (hoàn toàn không
bị ô nhiễm). Dễ dàng sử dụng và có hiệu qủa, loại chỉ số này được sử dụng phổ biến

về tính thích ứng của chúng đối với chất ô nhiễm và môi trường quan sát.
h.Có tính biến dị thấp, về mặt di truyền cũng như vai trò của chúng trong quần xã sinh
vật (quần xã là tập hợp của các quần thể của các loài sống trong một vùng địa lý nhất
định) .
Các nhóm sinh vật chỉ thị chính :
1.Bacteria
Một số vi chuẩn được nghiên cứu vì sự liên quan của chúng trong vấn đề sức
khỏe cộng đồng và sự lan truyền qua đường nước.
Thí dụ : có thể phát hiện một con Escherichia coli trong 100ml (Evison, 1979).
2.Protozoa
Giống như Bacteria, protozoa tương đối dễ thu mẫu và sự thích nghi của
chúng đối với môi trường giàu chất hữu cơ.
3.Algae (tảo)
Tảo được xem như là sinh vật chỉ thị vì chúng có quan hệ với nghiên cứu về
sự phì dưỡng (eutrophication. Sự chịu đựng đối với ô nhiễm vật chất hữu cơ của các
loài này đã được nghiên cứu rất nhiều (Patrick, 1954, Fjerdingstad, 1964, 1965,
Palmer, 1969), nhưng chúng không phù hợp cho sinh vật chỉ thị ở môi trường ô nhiễm
do thuốc trừ sâu hoặc môi trường bị ô nhiễm kim loại nặng, mặc dù đồng là một
trường hợp ngoại lệ.
Đối với Bacteria thì khó phân biệt giữa tế bào sống và tế bào đã chết.
4.Macroinvertebrates
Macroinvertebrates tạo nên một tập hợp động vật không đồng nhất.
Thu mẫu định tính của Benthic macroinvertebrates (nhóm động vật không xương
sống ở nền đáy) thì tương đối dê, phương pháp luận tiến bộ và trang thiết bị đầu tư
không nhiều. Các khóa phân loại thì phù hợp cho hầu hết các nhóm mặc dù một số
còn gặp khó khăn trong định loại, đáng kể là ấu trùng muỗi Chironomid, một số ấu
trùng Trichoptera và giun ít tơ (Oligochaeta).
Thu mẫu định lượng thì khó do sự phân bố rãi rác trong chất nền đáy do vậy cần phải
thu một số lượng lớn mẫu để có thể ước lượng hợp lý của mật độ quần thể.
Nhóm này với nhiều đặc điểm thuận lợi là có nhiều phương pháp phân tích số liệu,

eutrophication
3.Động vật đơn bào
Động vật đơn bào protozoa là các loài động vật trong nước chỉ có 1 tế bào và cũng
được sinh sản theo cơ chế phân bào. Chúng sử dụng chất hữu cơ rắn làm thực phẩm.
Protozoa đóng vai trò quan trọng trong dây chuyền thực phẩm.
4.Cá.
Cá là động vật máu lạnh. Có nhiều loại cá khác nhau cùng tồn tại trong một thuỷ vực
với các đặc điểm khác nhau về hình thể, nguồn thức ăn, nơi sinh sản phát triển và khã
năng thích nghi với môi trường. Chính vì vậy nhiều loài cá có thể được sử dụng như
chỉ thị sinh học để xác định lượng nước và ô nhiễm nguồn nước.
Các nguyên sinh động vật, động vật đa bào, các loài nhuyễn thể và tôm, cá là thành
phần động vật thường có mặt trong nguồn nước tự nhiên. Sự phát triển về chủng loại
và số lượng cá thể của động vật trong nước phụ thuộc rõ rệt vào chất lượng nước và
mức độ ô nhiễm nước. Do vậy nhiều loài thuỷ động vật chỉ thị cho đặc điểm chất
lượng nước. Thí dụ nguồn nước bị ô nhiễm do các chất hữu cơ dẫn đến sự giảm trước
hết số chủng loại và số cá thể các loại động vật sống ở tầng nước trên sau đó đến các
loại động vật sống ở đáy. Việc acid hóa nguồn nước đến độ pH 4,5-5 làm suy gỉam
lượng trứng cá và các loại tôm cá nhỏ so với nguồn nước có pH trung tính. Độ pH
gỉam dưới 4 hầu hết các loại cá ăn nổi bị biến mất.
Việc thay đổi độ mặn của nguồn nước cũng được dễ dàng đánh giá qua việc xác định
sự tồn tại và phát triển các thuỷ động vật. Chỉ thị sự phân bố sinh vật theo độ mặn thể
hiện như sau :

Độ mặn (ppt)

Phân loại về mặt sinh thái các loại thuỷ sinh phân bố theo độ
mặn

<0,5 (limnetic)


trình xác định streptococci cần thời gian ổn nhiệt lâu còn việc xác định clostridia cần
phải tiến hành ở 80oC và lên men hai lần nên trong điều kiện thực địa khó xác định
hai loại vi sinh chỉ thị này.
Trong nhóm coliform có một số loại có khã năng lên men lactose khi nuôi cấy ở
35oC hoặc tạo ra acid, aldehid và khí trong vòng 48g. Có một số loại có khã năng lên
men lactose ở 44oC hoặc 44,5oC (nhóm coliform chịu nhiệt) . Thuộc loại này có
E.Coli. 6.Các thông số thuỷ sinh

Để đánh giá mức độ ô nhiễm nước do chất thải sinh hoạt, ngoài các thông số hóa, lý,
ta cần quan trắc các vi sinh chỉ thị : Feacal coliform, tổng coliform và các sinh vật gây
bệnh.
Trong trường hợp đánh gía tác động của ô nhiễm đến hệ sinh thái nước ta cần quan
trắc bổ sung về các thông số thuỷ sinh sau đây :
6.1.Động vật đáy không xương sống
Động vật đáy (ốc, hến,ngêu,sò ) được sử dụng làm chỉ thị sinh học trong quan trắc ô
nhiễm nước vì :
-Tương đối cố định tại đáy sông, hồ chiụ ảnh hưởng của sự thay đổi liên tục chất
lượng nước và chế độ thuỷ văn trong ngày.
-Thời gian phát triển khá lâu (vài tuần đến vài tháng).
-Dễ thu mẫu, dễ phân loài.
Động vật đáy không xương sống được sử dụng như chỉ thị sinh học để đánh giá chất
lượng nước do các nguyên nhân sau:
1 __Ô nhiễm hữu cơ với sự suy giảm oxy hòa tan.
2 __Ô nhiễm do các chất dinh dưỡng.
3 __Ô nhiễm do kim loại nặng và hoá chất BVTV.
Ô nhiễm do các tác nhân này sẽ làm thay đổi quần thể động vật đáy. Ngoài ra việc ô
nhiễm do kim loại nặng, hóa chất BVTV còn được phát hiện dễ dàng qua việc xác

trồng rất lớn. Ngoài ra, do áp lực gia tăng dân số, diện tích đất nông nghiệp ngày càng
thu hẹp, các hệ thống canh tác thâm canh sử dụng nhiều phân bón, thuốc trừ sâu áp
dụng rất phổ biến. Bên cạnh đó, việc canh tác nhiều vụ trong năm, nhiều nơi canh tác
7vụ trong 2 năm, lượng hoá chất được sử dụng rất lớn. Những biện pháp kỹ thuật
canh tác này đã gây ô nhiễm môi trường vì ảnh hưởng trực tiếp đến các thiên địch,
làm giảm mật số,giảm thành phần loài. Sự ô nhiễm cũng làm ảnh hưởng các thuỷ sinh
động thực vật trong nước và các hệ động vật trong đất và đặc biệt là chuỗi thức ăn
cuả nhiều động vật bậc cao. Thiên địch là những côn trùng dễ dàng nhận diện trong
các hệ thống canh tác như ong,kiến,nhện,ruồi,bọ xít, bọ rùa. Những loài thiên địch
này rất dễ dàng bị tiêu diệt bằng hoá chất trong môi trường thâm canh do đó chúng là
các chỉ thị môi trường rất tốt.
Ngày nay, với những thành tựu trong công nghệ sinh học người ta đã ứng
dụng hiệu quả cuả các sinh vật có lợi để sản xuất công nghệ các sinh vật này hằng
loạt, để đưa vào môi trường nhằm mục đích kiểm soát hữu hiệu và có kinh tế hơn các
côn trùng gây hại cho sản xuất. Cũng trong chiều hướng phát triển công kỹ nghệ, các
nhà khoa học đã khuyến cáo chương trình phòng trừ tổng hợp dịch hại IPM
(intergrated pest management), nhằm hạn chế việc sử dụng thuốc trừ sâu, gây ảnh
hửơng đến tập đoàn côn trùng có ích trong môi trường.
Các thiên địch là các sinh vật chỉ thị môi trường rất rõ. Sự phát hiện các thành phần
loài khác nhau và mật độ của chúng, đặc biệt ở những vùng nông nghiệp thâm canh
có sử dụng nhiều phân bón thuốc trừ sâu, sẽ giúp chúng ta đánh giá,dự báo và quản lý
môi trường hữu hiệu

II.Thiên địch của các loài sâu hại lúa quan trọng

Trong thiên nhiên các loại sâu hại lúa luôn bị một số kẻ thù gây hại cho chúng, được
gọi là “thiên địch ‘. Nói chung “ thiên địch “của côn trùng bao gồm :

-Yếu tố thời tiết như : nắng , gió , mưa, bão, nhiệt độ , ẩm độ. Các yếu tố này ảnh
hưởng trưc tiếp đến côn trùng làm chúng giảm mật số cũng như khả năng sinh sản.

nhện cái có thể sống đến 3-4 tháng và đẻ 300-400 trứng.Loài này thường sống ở gốc
cây lúa; ngoài các loại rầy, nhện trưởng thành còn có thể ăn nhiều loại côn trùng khác,
kể cả bướm sâu đục thân. Một con nhện có thể tiêu thụ 5-15 con mồi trong một ngày.
b) Các loại bọ rùa thuộc họ Coccinellidae, bộ cánh cứng ( Coleoptera ).
“Bọ rùa “ là những côn trùng có khả năng ăn mồi cao . Âu trùng loài Coccinella
septempunctata trong suốt thời gian phát triển có thể tiêu thụ đến 665 rầy nâu và ấu
trùng tuổi lớn trong một ngày đêm có thể ăn 60-150 rầy nâu. “ Bọ rùa “ ăn được rất
nhiều loài côn trùng, có thể đến 38 loài sâu rầy khác nhau. Nhóm bọ rùa có ích tại việt
nam có thể đến 165 loài phân bố theo từng vùng địa lý khác nhau. Trong điều kiện khí
hậu nước ta, bọ rùa có ích hầu như phát triển quanh năm. Một con bọ rùa cái có thể đẻ
150-200 trứng màu vàng lợt hoặc vàng cam khi mới đẻ, chuyển thành màu xám khi
sắp nở. Âu trùng bọ rùa rất linh hoạt và có khả năng tấn công các loài rầy mạnh hơn
thành trùng. Một ấu trùng bọ rùa có thể ăn 5-10 ấu trùng hoặc thành trùng trong một
ngày.
c) Các loài kiến ba khoang :
Trên ruộng lúa có hai loài “kiến ba khoang “ phổ biến là :
Peaderus fuscipes ( Curtis ) thuộc họ cánh ngắn ( Staphylinidae ).
Ophionea indica ( Schmiđt- Goebel ) thuộc họ chân chạy ( Carabidae ).
Hai loài trên thuộc loại cánh cứng ( Coleoptera ).
Các loài trên được gọi là “ kiến ba khoang” vì cơ thể có các sọc ngang màu xanh
dương đậm xen kẽ với màu nâu đỏ. Loài P. fuscipes ( Curtis ) có kích thước cơ thể
nhỏ ; cánh ngắn , màu xanh dương đậm, chỉ dài đến phân nữa thân mình, vì cơ thể
nhỏ nên loài này rất nhanh nhẹn, săn bắt con mồi dễ dàng, vì vậy khả năng ăn mồi
nhiều; hơn nửa chúng còn có thể lội trong nước, và có khả năng ăn bông phấn lúa,đây
là giai đoạn cây lúa thu hút nhiền loại côn trùng nên khả năng tiêu diệt sâu hại của
chúng tương đối cao. Trong khi đó loài O. indica Schmiđt - Goebel có kích thước cơ
thể to hơn loài trên, cánh che phủ cả thân, nhưng khả năng săn mồi kém hơn vì di
chuyển chậm và chỉ hoạt động mạnh vào ban đêm và chúng chỉ sống được trên ruộng
lúa có nước ít .
d) Bọ xít mù xanh:

Đây là loài chuồn chuồn nhỏ cánh hẹp, con đực có màu sắc đẹp hơn con cái. Chuồn
chuồn kim non sống dưới nước và có thể trèo lên thân cây lúa để tìm rầy cám. Con
trưởng thành thường bay là là trên tán lá lúa để tìm các côn trùng bay cũng như các
con rầy đậu trên cây.
2. Các loài ký sinh :
Đối với các loại rầy, trứng của chúng thường bị “ký sinh “ nhiều hơn ấu trùng
và thành trùng, tỉ lệ có thể đến 30%. Thành trùng cái của ký sinh dùng râu đầu dò tìm
trứng rầy bên trong bẹ hay gân chính của lá và đẻ trứng vào bên trong trứng rầy .
Trứng rầy bị ký sinh thường thay đổi màu sắcvà có hình dáng không bình thường. Âu
trùng ký sinh phát triển và làm nhộng bên trong trứng rầy. Các loại ký sinh trứng rầy
quan trọng là :
a) Ong Anagrus spp.
Họ : Mymaridae.
Bộ : Cánh màng ( Hymenoptera ).
Ong cái tìm trứng ký chủ bằng cách lấy râu đầu gõ vào thân cây lúa . Khi đã
phát hiện được ổ trứng chúng dùng bộ phận đẻ trứng chọc vào từng trứng một và đẻ
trứng vào bên trong. Trứng bị ký sinh sẽ chuyển sang màu cam sẫm trong khi trứng
bình thường màu trắng. Giai đoạn phát triển của ong từ trứng đến trưởng thành là 60-
10 ngày. Ong lớn sống 2-6 ngày và một con ong có thể ký sinh 15-30 trứng rầy mỗi
ngày.
b) Ong Oligosita sp.
Họ : Trichogrammatidae.
Bộ : Cánh màng ( Hymenoptera 0.
Tập quán tìm mồi và ký sinh của loài này tương tự loài trên , nhưng trứng bị ký sinh
có màu vàng chanh.
Từ trứng đến trưởng thành vủa loài ong này mất khoảng 11-15 ngày. Con cái sống 2-5
ngày, mỗi ngày một ong ký sinh 2-8 trứng rầy.
c) Ong Gonatocerus spp.
Họ : Mymaridae.
Bộ : Cánh màng ( Hymenoptera ).

không trầm trọng vì đã yếu và cũng không sinh sản được. Loài ký sinh này vào ruộng
lúa đuợc cũng do rầy nâu mang vào.
g) Ruồi họ Pipunculidae.
Nhiều loài ruồi thuộc loài này chỉ ký sinh rầy xanh.Ruồi cái đẻ trứng vào bên trong
cơ thể ấu trùng rầy. Âu trùng rầy bị ký sinh có thể sống thêm một thời gian ngắn
nhưng sau đó chết khi ký sinh chui ra khỏi cơ thể. Chỉ một ruồi sống trong một thân
ruồi xanh. Dòi làm nhộng trong đất hay gần gốc lúa, một con ruồi có thể ký sinh 2-3
con rầy xanh trong một ngày.

IV. Thiên địch của sâu đục thân

Trong suốt chu kỳ phát triển của sâu đục thân, trứng là giai đoạn dễ bị hại nhất vì
chúng đuợc gắn trên lá lúa, phới ra ngoài; trong khi các giai đoạn khác thì ở bên trong
thân cây lúa. Mức độ trứng bị ký sinh đến 100%.
1. Ký sinh giai đoạn trứng :
a) Ong Trichogramma
Họ : Trichogrammatidae.
Bộ : Cánh Màng ( Hymenoptera )
Loài ong này còn đuợc gọi là” ong mắt đỏ “. Thành trùng có đời sống trung bình 7
ngày, trong thời gian nàymột con cái đẻ khoảng 40 trứng. Thành trùng đẻ từng
trứngvào bên trong trứng của ký chủ, ấu trùng và nhộng ký sinhđều phát triển bên
trong cơ thể ký chủ.
b) Ong Telenomus sp.
Họ : Scelionidae.
Bộ : Cánh Màng ( Hymenoptera ).
Loài này có máu đen, nhỏ , tấn công trứng sâu đục thân hai chấm và trứng các loại
sâu sọc nâu. Thời kỳ phát triển tứ trứng đến trưởng thành mất 10-14 ngày. Loài ong
này có đặc điểm là ong cái tìm bướm cái và baám vaaào lông bụng ký chủ, như vậy
bướm sâu đục thân mang luôn cả ong đến nơi chúng tìm ổ đẻ trứng và đẻ trứng vào
trứng sâu đục thân vừa được đẻ xong, chưa kịp phủ lông. Một ong cái có thể ký sinh

bụng đen.Chúng chủ yếu tìm mồi ở ruộng lúa nước nhưng thường sống ở tán lá lúa.
Ong cái dùng râu đầu dò tìm trứnghoặc nhộng sâu đục thân và đẻ trứng vào bên trong
cơ thể sâu nhưng sau cùng chỉ còn một ong non sống đến trưởng thành. Thành trùng
có thể sống 4-6 tuần, đẻ 200-400 trứng.
c) Ong Xanthopimpia sp.
Họ : Ong Cự ( Ichneumonidae ).
Bộ : Cánh Màng ( Hymenoptera ).
Toàn thân ong có màu vàng cam. Loài này ký sinh sâu đục thân ở cả ruộng ớt và
khô. Ong cái sống 4-9 tuần và đẻ 5-14 trứng. Ong cái dùng bộ phận đẻ trứng chọc
thủng thân cây lúa và một trứng vào bên trong một nhộng. Âu trùng phát triển và làm
nhộng ngay trong nhộng của ký chủ.

V. Thiên địch của sâu cuốn lá nhỏ
a) Ong Trichomma sp.
Họ : Ong cự ( Ichneumonidae ).
Bộ : Cánh Màng ( Hymenoptera ).
Đây là loài ong to, dài màu đen vàng. Bình thường có thể nhìn thấy chúng bay trên
lá lúa để tìm sâu cuốn lá. Chúng thích ăn loại sâu lớn, ong thường chui vào những lá
đã bị cuốn và đẻ vào mỗi sâu một trứng. Ong non ở và phát triển đến thời kỳ nhộng
trong cơ thể ký chủ, nở ở phía đầu nhộng sâu cuốn lá. Ong non ở và phát triển đến
thời kỳ nhộng trong cơ thể ký chủ, nở ở phía đầu nhộng sâu cuốn lá.
b) Ong Temelucha philippinensis ( Ashmead ).
Họ : Ong Cự ( Ichneumonidae ).
Bộ : Cánh Màng ( hymenoptera ).
Ong có màu vàng nâu. Chúng sống được ở tât cả các ruộng lúa, thường săn mồi vào
ban ngày, khi sâu đục thân di chuyển từ chồi này sang chồi khác và đẻ trứng vào mình
sâu trước khi sâu chui vào bên trong thân cây lúa. Loài này cũng chui cả vào bên
trong bao lá để ký sinh sâu cuốn lá. Khi lớn sâu rời ký chủ và làm kén màu nâu lợt
trong lỗ của sâu đục thân, hoặc trong lá bị cuốn lại. Ong trưởng thành sống 7-9 ngày.
c) Ong Brachymeria spp.

hoạch khi đã ngưng sử dụng thuốc trừ sâu thì mật số cuả các thiên địch mới bắt đầu
tăng cao trở lại.

CHƯƠNG 3: CÁC MỐI QUAN HỆ VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG
ĐẾN CHỈ THỊ SINH VẬT MÔI TRƯỜNG

I.SỰ TÁC ĐỘNG CỦA CÁC YẾU TỐ LÊN SINH VẬT VA SỰ THÍCH
ỨNG

1. Yếu tố sinh thái
a.Định nghĩa: Yếu tố sinh thái là yếu tố ngoại cảnh có ảnh hưởng trực tiếp hay
gián tiếp đến sinh vật.
b.Các yếu tố sinh thái: Có 2 loại yếu tố vô sinh và hữu sinh.
-Yếu tố vô sinh bao gồm ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm, độ muối, độ pH,các chất khí như
CO
2
, O
2
,N
2

-Yếu tố hữu sinh bao gồm các mối quan hệ trong quần thể, trong loài, trong quần xã.
II.CÁC QUI LUẬT SINH THÁI
a.Qui luật tác động đồng thời
-Các yếu tố sinh thái tác động đồng thời lên các sinh vật.
b.Qui luật tác động qua lại
-Sự tác động của các yếu tố sinh thái lên sinh vật và sự phản ứng trở lại của sinh vật là
một quá trình qua lại.
-Cường độ tác động, thời gian tác động, cách tác động khác nhau dẫn đến những phản
ứng khác nhau của sinh vật.


Khi nhiệt độ cao cây tích đường và muối, có khã năng giữ nước,làm cho chất nguyên
sinh không kết tủa, đồng thời sự thoát hơi nước mạnh làm cho thực vật không chết vì
nóng. Cây có áp suất thẩm thấu cao chịu nóng tốt. Rêu, xương rồng chịu được trên
60oC. Tảo lam và vi khuẩn lên đến +90oC. Ngược lại khi nhiệt độ hạ thấp thì quá
trình hô hấp bị ảnh hưởng. Cây non thường chịu lạnh tốt hơn cây gìa.
Khi nhiệt độ tăng dần tới giới hạn thì tốc độ phát triển của động vật cũng tăng lên.
Động vật phản ứng với nhiệt bằng nhiều hình thức khác nhau. Khi nóng nó có thể toả
nhiệt, dẫn nhiệt,bốc hơi, giãn các mạch máu ngoại vi. Khi lạnh nó co mạch, hình
thành lớp lông dày, mỡ dưới da, hoặc nó có thể tăng sản nhiệt do tăng quá trình
chuyển hoá hoặc run.

3.Nước
Cây ưa ẩm : Mọc ở các bờ ruộng, ao, đất lầy ruộng lúa.
Cây chịu hạn:
Cây mọng nước như xương rồng,huệ
Cây lá cứng như họ hoà thảo, cói,thầu dầu.
Các động vật cũng chia làm loài ưa ẩm và ưa khô.
Ở động vật có nhiều khã năng chống mất nước :
+Cấu tạo vỏ da không sát, chim ,thú thấm nước như bò
+Xuất hiện cơ quan hô hấp bên trong. Mang mất đi thay bằng khí quản ở côn trùng, ở
nhóm có nhiều chân, bằng phổi ở động vật có chân. III.ẢNH HƯỞNG CỦA Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG
ĐẾN CÁC QUẦN THỂ CÔN TRÙNG

Trong những năm gần đây, người ta đã chú ý nhiều đến sự ô nhiễm các hệ sinh
thái trên cạn do tác động cuả con người. Các chất gây ô nhiễm môi trường gồm một
loạt các hoá chất và kim loại nặng, chúng xâm nhập vào hệ sinh thái dưới dạng phân
Hình : Các kiểu bùng phát dịch hại theo gradient phát thải các chất gây ô nhiễm Kiểu thứ nhất: phổ biến ở những nơi bị ô nhiễm cao, phụ thuộc vào những loài sâu hại
có sự chống chịu tốt với ô nhiễm hay có vòng đời tránh được tác động trực tiếp cuả
các chất gây ô nhiễm. Sự bùng phát dịch cuả các loài sâu hại này có lẽ do sự giảm mật
số của thiên địch.
Kiểu thứ hai: xuất hiện ở những vùng bị ô nhiễm vừa đến thấp, kiểu này liên quan đến
loài có tập tính sống mẫn cảm với các chất gây ô nhiễm. Sự gia tăng số lượng cuả
chúng có thể là do sự ô nhiễm không khí gây hại các côn trùng cạnh tranh với chúng.
Kiểu thứ ba:Kiểu bộc phát này liên quan đến loài sâu hại ở xa vùng bị ô nhiễm.
Tất cã kim loại nặng đều độc ở mức độ nhất định và tạo thành một phần chính cuả
tất cả các chất gây ô nhiễm môi trường độc cho người và sinh vật. Tuy nhiên ý nghĩa
môi trường cuả nhiễm bẩn kim loại nặng không chỉ phụ thuộc vào tính độc hại cuả
nó, sự di chuyển và khã năng tích lũy sinh học trong hệ sinh thái.
Côn trùng là những sinh vật chỉ thị sinh học quan trọng cho việc xác định ô
nhiễm bởi kim loại nặng vì sự phân bố rộng của chúng, sinh khối lớn, và vì vai trò
mắt xích quan trọng trong chuỗi thức ăn. Các kim loại nặng không ngừng chu chuyển
trong hệ sinh thái, di chuyển giữa những phần vô sinh và hữu sinh, từ không khí tới
đá,đất,tới thực vật, côn trùng ăn thực vật và tới các vật ăn thịt và ký sinh côn trùng.
Kim loại nặng được tích luỹ dọc theo chuỗi thức ăn cuả động vật không xương sống
và được chu chuyển đến các bậc dinh dưỡng cao hơn.
N
g
u
ồ
n


Cadmium thường được tìm thấy trong các liên kết với kẽm của vỏ trái đất và được
giải phóng ra như là chất ô nhiễm không khí trong các hoạt động luyện và tinh chế
kẽm. Ngoài ra cadmium còn được giải phóng ra do các phương tiện giao thông cơ giới
và việc đốt rừng và đốt các nhiên liệu phế thải. Hàm lượng cadmium là chỉ tiêu để xác
định mức độ ô nhiễm môi trường cuả từng hệ sinh thái. Ở một số nước Bắc âu, một số
côn trùng như nhện, bọ cánh cứng bị nhiễm cadmium nặng thì có thể đe dọa đến tính
mạng con người.
Chì là kim loại độc, cùng với cadmium là các nhân tố gây ô nhiễm môi trường. Một
lượng lớn chì được thải ra bởi khói cuả các phương tiện giao thông cơ giới. Như vậy
đa số chì có nguồn gốc do ô nhiễm không khí. Thực vật hai bên đường quốc lô chứa
hàm lượng chì cao hơn đối chứng và sự khác nhau liên quan đến mật độ xe cơ giới
(Beyer và Moore). Price và cộng sự phát hiện thấy chì tồn tại ở hàm lượng cao ở côn
trùng gần đường quốc lộ giao thông chính, và chì được tích luỹ khi nó vận chuyển từ
côn trùng ăn thịt có lợi và chim ăn côn trùng và các động vật khác ở mức dinh dưỡng
cao hơn trong hệ sinh thái.
Thuỷ ngân là kim loại độc cho người, động vật, thực vật và côn trùng. Cùng với chì,
cadmium, thuỷ ngân phản ánh mức độ ô nhiễm chung cuả từng hệ sinh thái. Nguồn
gây ô nhiễm chính là do các nhà máy sản xuất acid cloric, các hoạt động khai thác
vàng và một phần phương tiện giao thông. VI.HOÁ CHẤT BẢO VỆ THỰC VẬT VÀ CÁC ẢNH HƯỞNG

Khi sử dụng hoá chất bảo vệ thực vật để phòng trừ sâu bệnh trên đồng ruộng,
trong kho tàng để bảo vệ cây trồng và nông thực phẩm, hoá chất bảo vệ thực vật
không chỉ tác động đến những loài thuộc đối tượng phòng trừ mà còn ảnh hưởng đến
các loài không phải là các mục tiêu phòng trừ, như chim, côn trùng thụ phấn cho cây.
Thí dụ như sử dụng thuốc Bassa 50ND để trừ rầy nâu trên lúa đã tác động đến hàng
loạt côn trùng gây hại và cả các thiên địch, các loài động vật ăn thịt, các động vật ký
sinh Và các sinh vật khác trong hệ sinh thái ruộng luá như cua, ếch, cá Các kết quả

có hai khã năng : thích nghi hình thái và thích nghi di truyền.
1.Thích nghi hình thái:

Phản ứng thích nghi xảy ra suốt thời gian sống của cơ thể sinh vật dưới tác
động thay đổi cuả các nhân tố môi trường như ánh sáng, nhiệt đô. Ví dụ, sự di chuyển
cuả lục lạp trong tế bào thực vật đến thành tế bào khi có tác động chiếu sáng mạnh,
hay tăng quá trình thoát hơi nước bằng cách tăng số lượng và hoạt động của các lỗ khí
dưới tác động cuả nhiệt độ cao. Cá thờn bơn có màu sắc bên ngoài như màu sắc cuả
đất chỗ chúng cư trú, đất trắng, chúng có màu trắng, sang chỗ đất lốm đốm bởi những
hòn đá cuội đen chúng có màu sắc tạo thành lốm đốm. Sự thay đổi màu da là một
phản ứng phản ứng phản xạ phức tạp bắt đầu bằng thị giác cuả cá và sau cùng là phân
bố lại các hạt màu trong các tế bào men da. Những con cá thờn bơn mù không có khã
năng này. Những thích nghi trên đây gọi là sự thích nghi hình thái.Như vậy thích nghi
hình thái xảy ra do sự tác động cuả các yếu tố mà các sinh vật phải phản ứng thích
nghi một cách nhanh chóng lên các hoạt động đó. Biên độ dao động có thể tùy thuộc
vào mức độ dao động của điều kiện môi trường tác động và được giới hạn bởi mức độ
phản ứng và tính chất di truyền nhất định của sinh vật sản sinh ra trong quá trình chọn
lọc tự nhiên.
2.Thích nghi di truyền
Sự thích nghi di truyền, ngược lại được xuất hiện trong quá trình phát triển cá
thể cuả các cơ thể không phụ thuộc vào sự có mặt hay vắng mặt cuả các trạng thái
môi trường mà trong môi trường đó có thể có ích cho chúng. Những thích nghi đó
được củng cố bởi cac1 yếu tố di truyền, vì thế gọi là thích nghi di truyền. Màu sắc cuả
động vật cố định, không phụ thuộc vào thay đổi môi trường chung quanh. Chúng
thích hợp trong trường hợp khi màu sắc nơi ở phù hợp với màu sắc cuả bản thân và có
thể tránh đựợc sự phát hiện cuả kẻ địch.
Tính mềm dẽo sinh lý, sinh hoá cuả sinh vật được xuất hiện trong sự thay đổi
thích nghi thành phần hoá học, cường độ của các quá trình sinh lý và độ bền vững
cuả chúng. Những thích nghi thay đổi này làm tăng khã năng sinh sản vô tính mạnh.
Thay đổi thích nghi đó được thể hiện qua những thay đổi hoặc về hình thái (hình dạng
Tất cả các hoạt động kinh tế liên quan trực tiếp hay gián tiếp đến hệ sinh thái
luôn luôn chịu ảnh hưởng cuả quá trình diễn thế sinh thái. Tất cả hiện tượng sinh thái
rừng đều do hiện tượng diễn thế sinh thái, thay thế từ một hệ sinh thái rừng có sức sản
xuất cao bằng một thảm rừng có sức sản xuất thấp hơn, hay đồng cỏ có giá trị chăn
nuôi cao thay thế bằng một thảm cỏ có nhiều cỏ độc làm kém giá trị chăn nuôi.
Những thay đổi không thích hợp cho sự hoạt động cuả các vi sinh vật trong đất,
những thay thế có hại cho các thảm thực vật thuỷ sinh đều do nguyên nhân diễn thế.

I.NHỮNG NGUYÊN NHÂN XẢY RA DIỄN THẾ

1.Nguyên nhân bên trong

Những nguyên nhân bên trong nằm trong tính chất cuả chính hệ sinh thái, sự
sinh sản và cạnh tranh sinh tồn. Khã năng sinh sản cuả sinh vật ở mức độ nào đó phụ
thuộc vào điều kiện sinh tồn và khã năng thích nghi, đặc tính sinh học cuả chúng.
Loài thích nghi hơn với điều kiện sinh tồn thì chiếm diện tích lớn hơn và mức độ cao
hơn. Còn loài thích nghi ít hơn thì chiếm diện tích nhỏ hơn. Đấu tranh giành nơi ở,
thức ăn là nguyên nhân đưa đến diễn thế.
Trong hệ sinh thái sự cạnh tranh trong điều kiện sinh tồn như ánh sáng, nước, các
chất dinh dưỡng diễn ra không ngừng giữa các thành phần cuả hệ. Giống, loài nào
thích nghi hơn hấp thụ được nhiều chất dinh dưỡng hơn thì có số lượng nhiều hơn và
phát triển nhanh. Ngược lại loài nào ít thích nghi hơn thì phát triển kém hoặc bị tàn
lụi.
Sự di cư do xâm nhập cuả loài bên ngoài vào. Nếu các loài di cư ít nhiều thích nghi
với điều kiện trong hệ sinh thái thì chúng sẽ phát triển và trở thành thành viên cuả hệ.
Chúng sinh sản và thay đổi thành phần sinh vật, cấu trúc hệ sinh thái và dẫn đến diễn
thế.
Toàn bộ sinh vật ảnh hưởng lên môi trường đât và khí quyển nơi chúng phát triển.


Thay thế phát sinh trong có ý nghĩ a là thay đổi các điều kiện sinh thái nơi ở bởi
chính hoạt động của hệ sinh thái.
Thay thế thoái hoá : Trong quần xã rừng non, lớp đệm được tích lũy dần, khí hậu
trong quần xã trở nên mềm mại hơn. Điều kiện đất đai thích hợp cho các cây con phát
triển.
Tuy nhiên qua một thời gian ảnh hưởng cuả cây rừng làm cho điều kiện thuận lợi trờ
thành bất lợi. Lá rụng nhiều. Độ ẩm không khí và độ ẩm đất càng ngày càng tăng. Lớp
đệm trở nên dầy, thiếu không khí, đất đai trở nên nhầy nhão, gây khó khăn cho sự tái
sinh. Cây gỗ trở nên thưa dần, chế độ ánh sáng thay đổi bắt đầu có hại cho cây gỗ.
Môi trường bắt đầu bị lầy úng và thảm thực vật rừng thay đổi cho thảm thực vật đầm
lầy hay cỏ.

Thay thế tái sinh (diễn thế thứ sinh) : Thường do tác động cuả con người, hoặc do
ảnh hưởng phá hoại cuả các nhân tố tự nhiên khác. Các quần xã thực vật thực vật
thay thế cho nhau trong quá trình tái sinh làm thành một quần xã tái sinh. Khi người ta
di cư đến vùng nào thường hay khai thác bừa bãi, chặt rừng, đốt mương làm rẫy

3.Thay thế sinh thaí phát sinh ngoài ( exoecogenetic)

a.Thay thế khí hậu
Khí hậu thay đổi làm cho hệ sinh vật thay đổi. Các loaì mới phát sinh thích
nghi với khí hậu mới. Thay thế khí hậu thường diễn ra rất lâu, còn goị là thay thế thế
kỷ. Vì vậy thay thế khí hậu thường dựa vào dẫn liệu cổ, lịch sử.
b.Thay thế địa mạo
Thay thế địa mạo do sự thay đổi hiành dạng bề mặt trái đất đưa đến thay đổi
điều kiện khí hậu, nứớc, nước ngầm.Loại này thường bao trùm một lãnh thổ rộng lớn
thí dụ mặt đất bị nâng lên. Quá trình naỳ diễn ra rất lâu như điều kiện khí hậu. Cũng
có những thay đổi rất nhanh như sự thay đổi diễn thế các thảm thực vật trên các bãi
sông, biển. Tại các bải sông nơi nước sông chaỷ chậm, các đầm lầy hồ nước ngọt đất

một thảm thực vật nghèo nàn.
Một loại thay thế là do côn trùng. Côn trùng có thể ăn hại lá của cả một thảm rừng.
Thảm lá bị ăn hết cho cây mất khã năng quang hợp. Chế độ ánh sáng trên rừng thay
đổi và từ đó sẽ hình thành quần xã thực vật khác ưa sáng hơn. Các loài gậm nhấ,
kiến,mối cũng có thể làm thay đổi quần xã. Sự phát triển nhanh chóng của một số
loài động vật như dê,thỏ rừng cũng gây nên diễn thế thảm thực vật do sự ăn phá quá
mức cuả chúng.

4.Sự đô thị hoá
Những tác động tiêu cực:
Trong quá trình đô thị hoá nhiều hệ sản xuất (production systems) trong sinh quyển bị
tác động khá mạnh và đã đưa đến không ít hậu quả nghiêm trọng:
Làm suy thoái hệ sản xuất rừng:
Rừng đang bị suy thoái do tác động cuả con ngừơi; trong đó có việc phục vụ nhu cầu
sản xuất, xây dựng, du lịch Các đô thị hằng năm phải khai thác từ rừng khoảng 40
triệu m
3
để xây dựng và làm chất đốt. Cùng với nhiều hình thức khai thác rừng khác
nhau cộng với chiến tranh và sự gia tăng dân số quá mức , diện tích rừng che phủ
không ngừng giảm xuống. Sự giảm diện tích rừng bao hàm sự giảm đi nguồn tài
nguyên động thực vật và hệ sinh vật.
Đất canh tác nông nghiệp ngày càng giảm sút để trở thành đất phi nông nghiệp, diện
tích sản xuất nông nghiệp ngày càng có chiều hướng biến đổi thành đất đô thị hoặc
dành cho các công trình công cộng, làm biến mất dần các hệ sinh vật phân bố trong
môi trường có những hệ canh tác khác nhau.
Sự ô nhiễm nước ngày nay càng trở nên nghiêm trọng khi tốc độ gia tăng dân số ngày
càng cao theo chiều hướng đô thị hoá. Các chỉ thị sinh vật ô nhiễm nước sẽ gia tăng
mật số thay dần cho các sinh vật chỉ thị nước sạch.

Cần nắm bắt nguyên nhân cuả hiện trạng môi trường thông qua cácsinh vật chỉ thị.
Một cách tổng quát, các yếu tố cần được quản lý đồng bộ. Các yếu tố cần thiết để
quản lý bao gồm
-Quản lý đất
-Quản lý nước
-Quản lý sinh vật
-Quản lý môi trường kinh tế và xã hội. I.TRƯỜNG HỢP QUẢN LÝ NƯỚC, THUỶ SINH VẬT VÀ CÁ Ở KHU BẢO TỒN
TRÀM CHIM

1.Chất lượng nước:
pH nước là một trong những chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng nước.
Tràm chim nằm trong vùng đất phèn tiềm tàng Đồng tháp mưới. Đến muà khô phèn
bốc lên trên mặt đất và thấm vào nước kênh, nên pH nước từ 2,5-4. Khi bắt đầu muà
mưa, phèn bốc hơi lên mặt đất được hòa tan vào nước, nên thời gian đầu mùa mưa
nước bị nhiễm phèn càng nghiêm trọng; cuối mùa mưa nhờ nước lũ tràn về và nước
mưa tại chỗ đã rửa nước phèn do đó đã nâng pH của nước lên 6,5-7,5. Sự biến động
này cuả nước phèn tại khu Tràm Chim có tính chất chu kỳ hằng năm.
2.Thuỷ sinh vật:
Thuỷ sinh vật ở Tràm Chim khá phong phú về thành phần loài và sinh vật lượng. Có
174 loài thực vật nổi,110 loài động vật nổi và 26 loài động vật đáy. Sự biến động về
thành phần loài và sinh vật lượng cuả thuỷ sinh vật có tính chu kỳ. Sự phong phú cuả
chúng vào thời kỳ cuối mùa mưa đầu muà khô hằng năm, nhưng đến cuối khô đầu
muà mưa thì trở nên nghèo nàn. Sự biến động này phù hợp với biến đổi pH và mang
tính chu kỳ.
3.Khu hệ cá:
Khu bảo vệ Tràm Chim có 55 loài cá được định danh. Căn cứ vào đặc tính

biển có điều kiện thuận lợi, nhiều loài chim nước tụ lại với số lượng lớn, làm tổ sinh
sản tập đoàn trong mùa sinh sản, hình thành các sân chim, vườn chim. Sân chim được
coi là biểu tượng của vẻ đẹp thiên nhiên, cuả sự trù phú, cuả môi trường trong lành
cuả một vùng lãnh thổ. Các loài chim hiện diện với sự phong phú của nhiều loài và
nhiều bầy đàn là những chỉ thị sinh vật môi trường không bị xáo trộn, không bị ô
nhiễm, có nhiều nguồn thức ăn, chuỗi thức ăn phong phú và không bị đe doạ.
Tuy nhiên, trong những thập kỷ qua, đồng bằng sông Cửu Long đang được đầu tư
khai thác, phát triển kinh tế: nông-lâm-ngư, công nghiệp, dịch vụ: khai thác các vùng
“đất hoang” phát triển nuôi trồng thuỷ sản ven biển, mở mang các vùng dân cư, dân
số tăng nhanh, môi trường thiên nhiên của đồng bằng sông Cửu Long đang biến đổi
sâu sắc. Bên cạnh những thành tựu to lớn của sự phát triển nông nghiệp,sản xuất một
khối lượng lương thực, khai thác nuôi trồng thuỷ sản đạt sản lượng cao, nhiều nguồn
lợi đang bị đe dọa, rừng ngập mặn, rừng tràm bị khai thác quá mức đang thu hẹp diện
tích, nguồn lợi thuỷ sản ven bờ và nội địa giảm sút. Khu hệ loài chim nước ở đồng
bằng sông Cửu Long cũng đang chịu những biến động sâu sắc. Nhiều sân chim bị tác
động đã giảm số lượng. Các sân chim còn lại trong tình trạng báo động.
Trường hợp sân chim Bạc liêu:

1.Môi trường nước :
Nước trong kênh rạch sân chim là nước biển, mùa mưa có được bổ sung thêm nước
mưa. Nước ra vào các kênh, ao trong sân chim được điều tiết để nuôi thuỷ sản bằng
một cống. Độ mặn thay đổi từ 5-18%o, thuộc loại nước lợ, độ pH thuộc loại kiềm từ
7,49-7,78. Độ trong từ 20-25cm. Độ dinh dưỡng có đạm từ 1,16-6,31ppm. Đạm nitơ
có nguồn gốc từ phân chim và phân huỷ của lá cây, chứng tỏ sự thoát nước trong ac1
kênh này rất khó. Dấu hiệu ô nhiễm nước bắt đầu xuất hiện bằng chất lơ lững.
2.Môi trường đất :
Hàm lượng đạm khá cao từ 0,17-0,13%. Lân tổng số từ 0,074-0,174%. Kali tờ
0,6-,72%. Các thành phần dinh dưỡng trong đât cao chứng tỏ có liên quan mật thiết
đến quá trình phân giải phân chim và lá cây rơi xuống. Đất vùng này ít nhiều bị nhiễm
phèn sắt Fe từ 4,17-4,5%.


Tại sân chim có 7 loài ếch nhái, 8 loài bò sát. Nhiều loài ếch nhái là nguồn
thức ăn của nhiều loài chim nước. Tại đây còn có 10 loài thú nhỏ, trong đó có hai loài
cầy và mèo rừng.

6.Khu hệ thực vật và thảm thực vật ở sân chim
Thành phần thực vật và cấu trúc thảm thực vật là một trong những yếu tố sinh
thái có tầm quan trọng quyết định sự hình thành sân chim. Thực tế cho thấy nhiều nơi
có diện tích mặt nước thuận lợi khá phong phú về thức ăn, nhưng không có các quần
thể thực vật thích hợp và thuận lợi cho việc cư trú, sinh sản, sinh trưởng và phát triển
cho đàn chim thì cũng không thể hình thành các sân chim. Việc nghiên cứu môi
trường thực vật nói riêng vô cùng cần thiết, vì nó liên quan đến những hiểu biết về các
tập tính sống, các hoạt động thích nghi cuả cá thể và quần thể với các mối tương tác
của thực vật và các yếu tố sinh thaí khác.

Tại sân chim cây tra bồ đề, thuộc họ Bông vải(Malvacae) có thân gỗ, tán lá lớn, hoăc