Sinh quyển là gì?
Sinh quyển là lớp vỏ thông thường của Trái Đất, là hệ thống động vô cùng phức tạp với số lượng lớn các vật chất sống cùng toàn bộ các sản phẩm do hoạt động sống của vật chất sống gây ra. Như vậy, sinh quyển chính là toàn bộ thế giới sinh vật (đã, đang và sẽ tồn tại trên vỏ Trái Đất) cùng các yếu tố của môi trường bao quanh chúng trên Trái Đất.
Sinh quyển còn được định nghĩa cách khác đó chính là một trong số những quyển của lớp vỏ Trái Đất trong đó chứa toàn bộ sinh vật sống mà cấu trúc, thành phần hay cả năng lượng của nó đều được xác định chủ yếu bởi hoạt động của các sinh vật sống này; bao gồm toàn bộ thủy quyển, tầng thấp của khí quyển và phần trên của thạch quyển.
Đặc điểm của sinh quyển
- Giới hạn phân bổ của sinh vật quyết định đến chiều dày của sinh quyển.
Sinh vật phân bố không đồng đều trong toàn bộ chiều dày của sinh quyển. Nó chỉ tập trung chủ yếu tại những nơi sinh quyển có chiều dày lên đến vài chục mét phía trên và dưới bề mặt đất, nơi có thực vật mọc với mật độ dày.
Chiều dày của sinh quyển dựa trên cách xác định giới hạn trên và giới hạn dưới của sinh quyển, cụ thể:
- Giới hạn phía trên của sinh quyển là nơi tiếp giáp với tầng ô-dôn của khí quyển (khoảng 22km).
- Giới hạn phía dưới của sinh quyển xuống dưới đáy của lớp vỏ phong hóa ở lục địa và xuống tận đáy đại dương với độ sâu nhất hơn 11km.
- Thành phần quan trọng nhất của sinh quyển là thực vật.
Các nhà khoa học đã nhận định rằng, CO2 là thành phần chủ yếu của khí quyển khi Trái Đất vừa mới hình thành và khi đó hàm lượng oxy ở mức vô cùng nhỏ.
Mãi cho đến khi có sự xuất hiện của thực vật, dưới tác dụng của quá trình quanh hợp thì oxy mới được sản sinh giúp bầu khí quyển chứa lượng lớn oxy đủ để cung cấp giúp con người đầy trí tuệ và động vật lớn mới có khả năng tồn tại được trên Trái Đất.
Theo ước tính, trên Trái Đất hiện nay tồn tại khoảng hơn 500.000 loài thực vật; các loài thực vật cùng môi trường sống sẽ được gọi chung là thảm thực vật ví dụ: thảm hoang mạc, thảm cây rừng, thảm đồng cỏ, thảm Đài nguyên, thảm xavan, thảm rừng lá kim,…
- Động vật trong sinh quyển được phân bố rộng rãi.
Theo ước tính, trên Trái Đất tồn tại khoảng 1.5 triệu loài động vật. Dựa theo đặc điểm sinh thái bầy đàn trong các môi trường tự nhiên khác nhau mà động vật được chia thành các nhóm khác nhau: động vật đồng cỏ, động vật hoang mạc, động vật núi cao, động vật rừng hay động vật tài nguyên,…
- Sinh vật trên Trái Đất có tính thích nghi mạnh mẽ.
Các loài sinh vật, đặc biệt là vi sinh vật có khả năng sinh sản nhanh và mang những đặc điểm thích nghi mạnh mẽ ví dụ: Sâu dưới địa chất hàng trăm mét, thâm chí cả cây số vẫn tồn tại sự sống của một số loài vi khuẩn, hay là với độ sâu hơn chục km dưới biển một số loài sinh vật phù du bậc thấp có thể sống vẫn có thể diễn ra hoạt động sống tại đây.
Quá trình sống là quá trình mà sinh vật luôn luôn tạo ra năng lượng hóa học chuyển hóa từ năng lượng Mặt Trời: quá trình xác sinh vật dần tích đọng lượng lớn tạo nên than và dầu mỏ; sinh vật cũng tham gia tích cực đến quá trình phong hóa đá và hình thành đất,…
- Sinh quyển của Trái Đất hình thành nên môi trường sống hiện nay trải qua hàng tỉ năm phát triển.
Sinh quyển được xem là kết quả của quá trình tiếp xúc nhau, thấm vào nhau và ảnh hưởng lẫn nhau giữa thủy quyển, khí quyển cùng vỏ Trái Đất. Vì vậy, trong diễn biến lâu dài của sinh quyển phát triển một môi trường sống như hiện nay không thể thiếu được sự tham gia của khí quyển, thủy quyển và vỏ Trái Đất.
Các thành phần của sinh quyển
Hiểu sinh quyển là gì rồi, vậy nó có các thành phần nào? Có 3 thành phần chính cấu tạo nên sinh quyển, đó là:
- Thạch quyển
- Khí quyển
- Thủy quyển
Tuy nhiên, không phải tất cả chúng đều sinh sôi nảy nở hay là nơi sinh sống của các sinh vật sống. Chỉ những vùng của sinh quyển mà sự sống có thể được phát hiện và hỗ trợ mới được coi là một phần của sinh quyển.
Ví dụ, sinh quyển bao gồm khu vực bầu trời nơi có thể quan sát thấy các loài chim đang bay. Tuy nhiên, ở tầng cao hơn trong khí quyển, nơi sự sống không thể tồn tại, không được coi là một phần của sinh quyển.
Thành phần phi sinh học
Sau đây là mô tả cụ thể về ba thành phần sinh quyển phi sinh vật này:
Thạch quyển
Thành phần trên cạn của sinh quyển được gọi là thạch quyển. Ví dụ, nó là các vùng đất liền như lục địa và hải đảo của chúng ta.
Lớp vỏ và lõi dưới của hành tinh không hỗ trợ sự sống nên không phải là một phần của sinh quyển. Ngoài điều này ra, tất cả các thành phần khác đều hỗ trợ sự sống, từ vi khuẩn nhỏ nhất đến động vật to lớn và cây cối cao cả, bằng cách cung cấp nơi ở và thức ăn.
Khí quyển
Lớp khí bao phủ Trái đất được gọi là khí quyển. Nó chứa nhiều loại khí khác nhau như carbon dioxide, oxy và các khí khác hỗ trợ sự tồn tại của các sinh vật sống như thực vật, động vật và con người.
Mặt khác, tầng trên của bầu khí quyển có hàm lượng oxy thấp, đó là lý do tại sao các loài chim bay có thể được tìm thấy dưới bề mặt Trái đất ở độ sâu 200 mét. Ngoài việc cung cấp khí cho quá trình hô hấp, bầu khí quyển của sinh quyển còn thực hiện một chức năng đặc biệt trong việc che chắn các sinh vật sống khỏi bức xạ tia cực tím có hại của mặt trời.
Thủy quyển
Tất cả nước trên Trái đất được gọi là thủy quyển. Do đó, nó còn được gọi là vùng thủy sản. Tuy nhiên, nó chứa các dạng rắn như sông băng. Thủy quyển, nơi duy trì sự sống, đóng một vai trò quan trọng trong việc kiểm soát nhiệt độ Trái đất. Nó cũng cung cấp nước mà tất cả các sinh vật sống yêu cầu.
Thành phần Biotic
Thực vật, động vật và vi sinh vật nằm trong số các thành phần của sinh vật. Các thành phần sinh học này cũng là nền tảng của chuỗi thức ăn của hệ sinh thái.
Thực vật
Các nhà sản xuất chính là thực vật. Quang hợp là cách chúng nhận được chất dinh dưỡng. Chúng đôi khi được gọi là sinh vật tự dưỡng. Chúng cũng tham gia vào việc tái chế rác. Tuy nhiên, chúng là nguồn thức ăn duy nhất cho tất cả các sinh vật sống, bao gồm cả động vật và con người.
Động vật
Đây là thành phần nhận được tất cả mọi thứ. Chúng không thể lấy được chất dinh dưỡng từ các nguồn không hữu cơ mà dựa vào nguồn khác, chẳng hạn như thực vật hoặc động vật nhỏ. Sinh vật dị dưỡng là một tên gọi khác của tất cả hổ, báo, cáo, chồn,… Bình thường chúng sử dụng thực phẩm đã ăn để giải phóng năng lượng và dự trữ để sử dụng sau này. Năng lượng này được sử dụng để phát triển và tăng trưởng.
Vi sinh vật
Vi sinh vật có vai trò quan trọng đối với môi trường. Nấm, tảo, vi khuẩn, vi rút và các vi sinh vật khác nằm trong số đó. Chúng cũng hoạt động như chất phân hủy, giảm lượng chất thải hoặc vật liệu chết. Quá trình phân hủy này đóng vai trò là nguồn thức ăn cho chúng.
Cơ cấu tổ chức của sinh quyển
Sinh quyển chủ yếu được định nghĩa là tổng thể của tất cả sự sống và các sinh vật sống trên hành tinh. Có năm lớp đối với cơ cấu tổ chức:
Quần xã sinh vật
Phần lớn sinh quyển được phân loại thành quần xã sinh vật. Đồng cỏ, rừng, sa mạc và quần xã sinh vật dưới nước là các loại quần xã sinh vật được các nhà khoa học xác định. Nhiều loại thực vật và động vật sống ở sông, hồ, biển, đại dương và các môi trường nhiều nước khác. Mặt khác là những nơi khô hạn nhất trên hành tinh, với lượng mưa ít nhất mỗi năm.
Hệ sinh thái
Một quần xã sinh vật và môi trường vật chất cùng nhau tạo thành một hệ sinh thái. Kết quả là, nó tính đến cả các biến số sinh học và phi sinh học. Môi trường vật chất và các sinh vật hoạt động cùng nhau như một đơn vị. Hệ sinh thái trên cạn, nước ngọt, biển và nhân tạo là bốn loại hệ sinh thái.
Hệ sinh thái đồng cỏ và hệ sinh thái rừng là những ví dụ về hệ sinh thái trên cạn, xuất hiện trên đất liền. Các hệ sinh thái vay và lotic là những ví dụ về môi trường nước ngọt, là một hệ sinh thái dưới nước. Các biển và đại dương là nơi sinh sống của môi trường biển, là hệ sinh thái nước mặn. Môi trường nhân tạo, chẳng hạn như hồ cạn, là một hệ thống nhân tạo.
Cộng đồng các loài
Các loài khác nhau tạo nên quần xã sinh quyển rất đa dạng. Những loài này phát triển mạnh trong môi trường có các biến số phi sinh học có thể chấp nhận được hoặc lý tưởng như nhiệt độ, độ pH và dinh dưỡng. Mặt khác, một cộng đồng sinh vật được mô tả là một tập hợp các sinh vật tương tác (thuộc cùng một loài hoặc khác biệt) sống ở cùng một nơi vào cùng một thời điểm.
Dân số
Quần thể là tất cả các cá thể của một loài nhất định cư trú trong một môi trường duy nhất. Dân số có thể từ vài trăm đến hàng chục nghìn người. Quá đông dân số xảy ra khi quần thể của một loài vượt quá khả năng mang của sinh thái.
Mặt khác, giảm dân số là khi quy mô dân số giảm. Sự tắc nghẽn dân số xảy ra khi quy mô dân số bị giảm trong một khoảng thời gian ngắn. Quá nhiều người có thể dẫn đến một cuộc chiến sinh tồn. Các loài sẽ cạnh tranh nguồn tài nguyên hạn chế với nhau. Kết quả là, một loạt các quan hệ đối tác cộng sinh đã phát triển.
Trong quan hệ đối tác, các cá nhân cho và nhận được cho là tương hỗ, trong khi những người gây hại hoặc gây hại cho các loài khác được cho là cộng sinh ký sinh hoặc săn mồi. Đây cũng là thời điểm mà chọn lọc tự nhiên bắt đầu. Những loài có các biến thể hữu ích hoặc hữu ích được “ưa chuộng” và do đó có cơ hội phát triển và sinh sản tốt hơn những loài có đặc điểm kém thuận lợi hơn.
Sinh vật
Sinh vật là những sinh vật sống của sinh quyển. Sở hữu một hệ thống và sự sắp xếp tế bào cho phép thực hiện nhiều hoạt động sống là một trong những đặc điểm khiến chúng khác biệt với các vật chất không sống. Vật liệu di truyền giữ mã cho tất cả các quá trình sinh học cũng như sinh sản bên trong tế bào.
Sinh vật nhân thực và sinh vật nhân sơ đều được. Sinh vật nhân thực bao gồm người, thực vật và động vật, trong khi sinh vật nhân sơ bao gồm vi sinh vật. Sự hiện diện của hệ thống nội màng và sự ngăn cách bên trong dẫn đến sự phát triển của các bào quan riêng biệt giúp phân biệt chúng. Sinh vật nhân thực có những đặc điểm nhất định, nhưng sinh vật nhân sơ thì không.
Tầm quan trọng của sinh quyển
Sinh quyển là mối liên hệ giữa cuộc sống lành mạnh của các sinh vật và các mối quan hệ tương tác giữa chúng. Một chút thay đổi trong sinh quyển có thể có ảnh hưởng lớn đến sự tồn tại của các loài sinh vật. Mặt khác, sinh quyển rất quan trọng đối với tất cả các sinh vật vì chúng liên kết lẫn nhau.
Mục đích và ý nghĩa chính của sinh quyển là thúc đẩy sự sống, tồn tại trên Trái đất. Tất cả các sinh vật sống trên Trái đất đều duy trì sự sống trên bề mặt bằng cách thích nghi với những thay đổi đa dạng của môi trường, điều kiện khí hậu phù hợp và cung cấp năng lượng làm thức ăn.
Sinh quyển cung cấp hệ sinh thái cần thiết cho sự tồn tại, các sinh vật sống muốn tồn tại cần phải thích nghi với khí hậu của sinh quyển. Sinh quyển cũng là nguồn cung cấp thực phẩm đáng tin cậy trên Trái Đất bởi trong hệ sinh thái đa dạng sinh học được phát triển mạnh mẽ.
Khu dự trữ sinh quyển thường là những khu vực an toàn để bảo vệ động vật và thực vật đồng thời giúp khôi phục lối sống truyền thống của các triều đại trong khu vực và bảo vệ dự đa dạng sinh học của khu vực đó. Sinh quyển bao gồm tất cả các loại sự sống cũng như bất kỳ quần xã sinh vật nào trên Trái Đất bởi vậy cấp cao nhất của tổ chức sinh thái chính là sinh quyển.
Sinh quyển mang đầy đủ những đặc điểm để trở thành hệ thống có chức năng hỗ trợ sự sống của hành tinh, hỗ trợ kiểm soát sức khỏe của đất và nước (chu trình thủy văn) đồng thời kiểm soát cả thành phần khí quyển.
Sinh quyển là một vùng hẹp trên bề mặt Trái Đất nơi có sự giao thoa kết hợp giữa đất, nước và không khí vì vậy chỉ có ở vùng này sự sống mới có thể diễn ra. Đây chính là sự đóng góp mang ý nghĩa quan trọng của quần xã sinh vật đối với Trái Đất.
Ví dụ về sinh quyển
Sinh quyển được tạo thành từ các cơ thể sống và môi trường vật chất. Môi trường vật chất bao gồm các thành phần phi sự sống như chất đá của vỏ Trái đất, nước, ánh sáng và khí trong khí quyển.
Tất cả các dạng sống trong sinh quyển được phân loại thành các lớp phức tạp khác nhau. Các lớp bao gồm từ một sinh vật riêng lẻ, đến quần thể, đến hệ sinh thái. Một hệ sinh thái bao gồm tất cả các sinh vật sống trong một khu vực nhất định, cộng với tất cả các thành phần phi sinh vật của khu vực đó.
Hệ sinh thái có thể được chia thành một số quần xã sinh vật chính. Mỗi quần xã sinh vật được đặc trưng bởi một kiểu địa lý, khí hậu và thảm thực vật cụ thể. Ví dụ về quần xã sinh vật trong sinh quyển bao gồm:
- Lãnh nguyên
- Thảo nguyên
- Sa mạc
- Rừng mưa nhiệt đới
- Rừng rụng lá
- Đại dương.
Một số khu dự trữ sinh quyển lớn trên Thế giới
Khu bảo tồn thiên nhiên có hệ thống động – thực vật đa dạng, độc đáo được công nhận bởi UNESCO là khu dự trữ sinh quyển của Thế giới. Để trở thành khu dự trữ sinh quyển thế giới công nhận thì những khu sinh thái trên cạn hoặc ở bờ biển cần đạt được những tiêu chí gắt gao, thúc đẩy các giải pháp cân bằng việc bảo tồn đa dạng sinh học trên Thế giới.
Dưới đây là một số khu dự trữ sinh quyển lớn trên thế giới đã được UNESCO công nhận và trao tặng danh hiệu như:
- Công viên quốc gia ở vùng trung tâm California của Mỹ là Công viên Quốc gia Pinnacles.
- Vùng Dự trữ sinh quyển Patagonia – Chile nằm trên đỉnh núi Ranchland với diện tích khoảng 660.000 ha.
- Khu dự trữ sinh quyển Công viên Quốc gia Wakhan – Afghanistan được xây dựng bởi Hiệp hội bảo tồn động vật hoang dã New York.
- Khu dự trữ sinh quyển Kimberley ở Australia với diện tích lên tới gần 5 triệu ha.
- Khu dự trữ sinh quyển Công viên Hunsruck-Hochwald – Đức, là môi trường sống quan trọng để bảo tồn các loài động vật hoang dã như: cò đen, hổ, báo và sư tử,…
Một số khu dự trữ sinh quyển ở Việt Nam
Nhờ hệ sinh thái đặc sắc của vùng nhiệt đới ẩm gió mùa mà Việt Nam được thiên nhiên ưu ái ban tặng số lượng lớn khu Dự trữ sinh quyển của thế giới. Có thể kể đến một số khu Dự trữ sinh quyển lớn như:
- Khu dự trữ sinh quyển Cần Giờ là khu dự trữ sinh quyển đầu tiên được UNESCO công nhận và trao tặng danh hiệu tại Việt Nam. Khu dự trữ sinh quyển Cần Giờ là khu rừng ngập mặn đã được phục hồi sau khi bị chất độc hóa học từ chiến tranh tàn phá, hủy diệt với tổng diện tích lên đến 71.370 ha.
- Khu vực liên tỉnh gồm dải ven biển rộng lớn Thái Bình, Nam Định và Ninh Bình có một khu vực Dự trữ sinh quyển được công nhận là vùng Châu thổ sông Hồng với vùng lõi là khu bảo tồn thiên nhiên đất ngập nước Tiền Hải và Vườn quốc gia Xuân Thủy.
- Khu dự trữ sinh quyển Langbiang nằm ở phía bắc tỉnh Lâm Đồng, thuộc khu vực nam Tây Nguyên – Việt Nam được UNESCO công nhận vào 06/2015. Khu Dự trữ sinh quyển Langbiang được đặt tên theo ngọn núi Langbiang là một khu vực rừng nguyên sinh rộng lớn có diện tích 275.439 ha với vùng lõi là Vườn quốc gia Bidoup Núi Bà.
********************
Đăng bởi: THPT Ngô Thì Nhậm
Chuyên mục: Giáo Dục
