Đa dạng sinh học trong hệ sinh thái nông nghiệp

ĐA DẠNG SINH HỌC TRONG HỆ SINH THÁI NÔNG NGHIỆP TỔ 1 • Đa dạng sinh học trong hệ sinh thái. • Hệ sinh thái nông nghiệp. • Đa dạng sinh học trong hệ sinh thái nông nghiệp và tính bền vững của nó. Các nội dung chính • Đa dạng sinh học là toàn bộ các gen, các loài và hệ sinh thái. • Các yếu tố cấu thành:  Sự đa dạng về chủng loại Thế giới sinh học gồm: virus, vi sinh vật, thực vật, động vật. Hiện nay có khoảng 5 đến 30 triệu loài sinh vật, nhưng loài người đã phát hiện và mô tả khoảng gần 2 triệu loài. ĐA DẠNG SINH HỌC Đa dạng sinh học là gì? Các yếu tố cấu thành của đa dạng sinh học Sự đa dạng về chủng loài Đa dạng di truyền Mỗi loài mang đặc trưng bằng hệ gen và nó mang đặc trưng di truyền riêng đảm bảo cho sự tồn tại của loài. Đa dạng về loài cũng là đa dạng về di truyền. Nói đến đa dạng sinh học là bao gồm đa dạng di truyền. Đa tổ hợp Khi đề cập đến tập hợp của sinh vật, dù mức độ tổ chức nào từ gen tế bào cơ thể quần thể quần xã là nói đến các mối quan hệ giữa các loài và hóm loài với nhau. Đ dạng sinh thái Sự đa dạ g sinh học được nhân lên khi gắn kết với đa dạng sinh cảnh, đa dạng sinh th i. Thiê nhiên không đồng nhất, ví vậy sự đa dạng phong phú của sinh vật ở các hệ sinh thái khác nhau thì khác nhau. Đa dạng sống và đa thích nghi Sinh vật số theo môi trường lí hóa rất phức tạp vì thế sinh vật cũng có hàng trăm dạng thích hi khác n au đảm bảo sự sống có mặt ở khắp mọi nơi trên hành tinh. Các mức độ đa dạng sinh học • Đa dạng sinh học ở cấp loài • Đa dạng sinh học ở cấp độ quần thể • Đa dạng sinh học ở cấp độ quần xã - HST do con người tạo ra và duy trì dựa trên các quy luật của tự nhiên. - Với mục đích thỏa mãn nhu cầu trên nhiều mặt và ngày càng tăng của con người. • HSTNN tương đối đơn giản và đồng nhất về cấu trúc nên nó kém bền vững, dễ phá vỡ HỆ SINH THÁI NÔNG NGHIỆP HSTNN là gì? Cấu trúc: • SV sản xuất • SV tiêu thụ • SV phân hủy • MT vô sinh Đặc điểm và hoạt động của của hệ sinh thái nông nghiệp • Hệ sinh thái nông nghiệp là một hệ sinh thái trẻ. • Tổ chức thứ bậc của hệ sinh thái nông nghiệp. • Hoạt động tạo năng suất của HST nông nghiệp • Động thái của HST nông nghiệp • Các mối quan hệ sinh học trong hệ sinh thái nông nghiệp Sơ đồ hệ thống thứ bậc của HSTNN và HSTTN (Conway, 1985) Hệ sinh thái tự nhiên Hệ sinh thái nông nghiệp Quần xã Hệ cây trồng Quần thể Cây trồng Cơ thể Cơ quan Mô Tế bào Gen Nhiễm sắc thể Hoạt động của HSTNN CO2 Nước, N, P Lương thực, thực phẩm Phân bón, thuốc hóa học Nhiên liệu Thực phẩm Lao động Lao động Phân bón Thực phẩm Thuốc Thức ăn bổ sung BỨC XẠ MẶT TRỜI PHI NÔNG NGHIỆPRUỘNG CÂY TRỒNG CHĂN NUÔIDÂN CƯ NN Lao động Phân bónTĂ gia súc Chức năng cơ bản: • Chuyển hóa lượng vật chất do con người và thiên nhiên cung cấp để tạo thành lương thực và thực phẩm; cùng rất nhiều tác động khác tới MT. • HSTNN thường được chia ra thành các HST phụ sau:  Đồng ruộng cây hàng năm  Vườn cây lâu năm hay rừng nông nghiệp  Đồng cỏ chăn nuôi  Ao cá  Khu vực dân cư. Các chu trình vật chất VSV phân giải Người khai thác SV dị dưỡng Xác chết,chất thải SV tự dưỡng CO2 trong khí quyển Quang hợp Hô hấp Hô hấp Than đá dầu mỏ CO2 Oxi trong khí quyển Động vật trong chuỗi TĂ Sinh vật tự dưỡng Lửa Hô hấp Hô hấp Q hợp Chu trình oxi Nitơ hữu cơ Nitơ hữu cơ Nitơ vô cơ Nitơ khí quyển Nitơ vô cơ Trầm tích tạo thành do lửa ĐẤT LIỀN ĐẠI DƯƠNG Rửa trôi Cố định Nitơ Cố định Nitơ Chu trình nitơ Chuỗi TĂ, xác chết VSV P trong H2O,đất Photphat vô cơ Tích lũy trong trầm tích Phong hóa Lửa SV tự dưỡng Chu trình phốtpho Nước ngầm Thực vật Đại dương Mây Dòng chảy Dòng chảy Ngầm xuống Hơi nước Bốc hơi nước Mưa Bù hơi nước Chu trình nước - Một lượng nhỏ S ở dạng SO2 trong không khí do đốt chất có sunfua. - Chủ yếu các thực vật chỉ sử dụng S ở dạng ion - ion SO4 ở bề mặt đất được vi khuần hấp thụ rồi chuyển thành nhóm thiol của axit amin và đạm, một phần được chuyển qua bậc dinh dưỡng khác, hay giải phóng khỏi xác chết( H2S). Chu trình lưu huỳnh TV sử dụng Nhóm thiol-SH SO4- H2S Oxh trong đk yếm khí H2S SO4 -H2S co thể thay thế H2O làm nguyên liệu sản xuấtt hyđratcacbo : 6CO2 + H2S C6H12O6 + 6H2O +12S Yếm khí Vi khuẩn as hồng ngoại Chu trình dinh dưỡng trong HSTNN (nguồn: Tivy, 1987) Mùn hoá Khoáng hoá Phong hoá Cố định Hữu Cơ Vô cơ Bay hơi Phản nitrate hoá Bụi Xói mòn Rửa trôi Phân chuồng Từ khí quyển Cố định đạm Phân vô cơ Tưới tiêu Vật nuôi Cây trồng T ồ n d ư c ây t rồ ng H út t ừ đ ất P h ân c hu ôn g fP hâ n c h Thức ăn gia súc Cây trồng khác Hạt giống Từ khí quyển Bốc hơi qua phân chuồng Thức ăn gia súc Rác khô Một số hình ảnh Cây ăn thịt ở Inđonêxia Thành phần, chức năng và các chiến lược tăng cường đa dạng sinh học trong các hệ sinh thái nông nghiệp Tăng cường xen canh, nông lâm kết hợp, luân canh, cây che bóng, không làm đất, ủ phân, phân xanh, bón phân hữu cơ, chắn gió Chức năng tổ hợp gen qua thụ phấn Kiểm soát quần thể biện pháp sinh học Sự cạnh tranh với các loài xâm lấn các loài thiên định và cỏ dại Cấu trúc của đất; Chu trình dinh dưỡng Sự phân giải, sự bắt mồi và chu trình dinh dưỡng Chu trình dinh dưỡng và diệt trừ sâu bệnh ĐA DẠNG SINH HỌC HỆ SINH THÁI NÔNG NGHIỆP Các loài thụ phấn Loài bắt mồi và ký sinh Loài ăn cỏ Cỏ dại hoang dã Giun đất ĐVĐ trung bình ĐVĐ cỡ nhỏ Ảnh hưởng của các phương thức quản lý HSTNN & các kiểu canh tác làm tăng tính đa DSH các loài thiên địch & giảm mức độ phong phú của sâu hại GIẢM ĐA DẠNG LOÀI THIÊN ĐỊNH, TĂNG SỐ LƯỢNG QUẦN THỂ SÂU HẠI Canh tác truyền thống Loại bỏ hết cỏ dại Độc canh Phân hoá học Hoạt động canh tác Thuốc trừ sâu QUẢN LÝ HỆ SINH THÁI Đa dạng hoá sinh học Quản lý phục hồi đất Giảm sự can thiệp vào đất trồng trọt Vành đai cây làm nơi chú ẩn Đa canh Luân canh Vành đai cây chắn gió TĂNG CƯỒNG TÍNH ĐA DẠNG LOÀI THIÊN ĐỊNH, GIẢM MẬT ĐỘ QUẦN THỂ SÂU HẠI ĐA DẠNG SINH HỌC TRONG HỆ SINH THÁI NÔNG NGHIỆP VÀ TÍNH BỀN VỮNG CỦA NÓ Đa dạng loài luôn là yếu tố quyết định tính ổn định của các hệ sinh thái tự nhiên. Bởi vì nó đảm bảo cho khống chế sinh học và cân bằng số lượng cá thể giữa các loài được thiết lập trong các hệ sinh thái Ý nghĩa của đa dạng sinh học trong nông nghiệp • Đa dạng sinh học trong hệ sinh thái nông nghiệp không những chỉ làm cho hệ sinh thái trở lên “mềm dẻo” hơn, trước những biến động của môi trường (thời tiết, khí hậu, đất đai và sâu bệnh), mà còn làm cho sả xuất nông nghiệp trở lên có hiệu quả hơn, bền vững hơn về kinh tế và xã hội. • Đa dạng sinh học trong hệ sinh thái nông nghiệp có thể được coi là yếu tố trung tâm đảm bảo tính bền vững của các hệ thống nông nghiệp trên các phương diện sinh thái, môi trường, cũng như kinh tế và xã hội. Đa si h học tro g hệ sinh thái ông nghiệp • Đa dạ g sinh học tro các hệ sinh thái nông nghiệp bao gồm đa dạng tron loài (do số kiểu gen trong loài quyết định); đa dạng khác loài (do số loài quyết định) và hệ sinh thái • Hệ sinh thái nông nghiệp thường kém đa dạng sinh học hơn rất nhiều so với các hệ si h thái tự nhiên Đa uồn ge trong nô g hiệp Đa dạng nguồn gen trong nông nghiệp • Theo đánh giá của Jucovski (1970), Việt Nam là một trong 12 trung tâm nguồn gốc giống cây trồng của thế giới. Mức độ ĐDSH của hệ thực vật cây trồng ở Việt Nam cao hơn nhiều so với dự đoán. • Cây trồng có 3 nhóm đang được sử dụng.  Các giống cây trồng bản địa  Các giống cây trồng mới  Các giống cây trồng được nông dân ở các tỉnh biên giới trao đổi với nhau qua biên giới hoặc mua bán qua đường tiểu ngạch. • Vật nuôi: có 14 loài gia súc và gia cầm đang được chăn nuôi chủ yếu ĐA DẠNG SINH HỌC TRONG HỆ SINH THÁI NÔNG NGHIỆP VÀ TÍNH BỀN VỮNG CỦA NÓ Ý nghĩa của đa dạng sinh học trong nông nghiệp Đa dạng sinh học trong hệ sinh thái nông nghiệp Đa dạng nguồn gen trong nông nghiệp Các đe dọa chính đối với đa dạng sinh học nông nghiệp tại Việt Nam Các đe dọa chính đối với đa dạng sinh học nông nghiệp tại Việt Nam • Chuyển đổi đất nông nghiệp thành đô thị • Các thay đổi về thành phần và không gian của đất nông nghiệp • Sự mất mát các loài động thực vật • Sự mất đa dạng sinh học ở cấp độ gen ĐA DẠNG SINH HỌC TRONG HỆ SINH THÁI NÔNG NGHIỆP VÀ TÍNH BỀN VỮNG CỦA NÓ Ý nghĩa của đa dạng sinh học trong nông nghiệp Đa dạng sinh học trong hệ sinh thái nông nghiệp Đa dạng nguồn gen trong nông nghiệp Các đe dọa chính đối với đa dạng sinh học nông nghiệp tại Việt Nam Biện pháp duy trì độ đa dạng sinh học trong hệ sinh thái nông nghiệp Biện pháp duy trì độ đa dạng sinh học trong hệ sinh thái nông nghiệp Hệ sinh thái nông nghiệp là hệ sinh thái chịu tác động của con người nhiều nhất. Trong quá trình thâm canh sản xuất nông nghiệp, con người luôn khai thác nguồn tài nguyên tối đa để tạo ra sản phẩm phục vụ nhu cầu cuộc sống. Trong quá trình đó, nếu không có giải pháp để phục hồi và duy trì sẽ gây ra sự thoái hóa môi trường sản xuất