Buzz
Giới hạn sinh thái đề cập đến khoảng giá trị của một yếu tố sinh thái mà sinh vật cần phải nằm trong phạm vi này để có thể tồn tại và phát triển.
Ví dụ, cá rô phi tại Việt Nam chỉ có thể sinh sống trong khoảng nhiệt độ từ 5,6 °C đến 42 °C. Trong trường hợp này, giới hạn sinh thái của cá rô phi về nhiệt độ được xác định là từ 5,6 °C đến 42 °C. Nói cách khác, giới hạn chịu đựng về nhiệt độ của loài cá này là từ 5,6 °C đến 42 °C.
Hình minh họa bên dưới cho thấy sự biến đổi của nhiệt độ môi trường từ trái sang phải trên trục hoành (OY), và mức độ thuận lợi cho sự sống của sinh vật được biểu diễn trên trục tung (OX). Nếu nhiệt độ thấp dưới giá trị 1 làm cho sinh vật chết, giá trị 1 được gọi là 'điểm gây chết' dưới. Tương tự, nếu nhiệt độ cao hơn giá trị 3 cũng làm sinh vật chết, giá trị 5 được gọi là 'điểm gây chết' trên. Khoảng từ 1 đến 5 được xem là giới hạn chịu đựng hay giới hạn sinh thái của sinh vật. Nhiệt độ tại giá trị 3 là tối ưu nhất cho sự sống của sinh vật, nên được gọi là 'điểm cực thuận'. Các khoảng nhiệt độ từ 1-2 và 4-5 được gọi là 'khoảng chống chịu'. Các yếu tố sinh thái khác như nồng độ CO2, cường độ ánh sáng,... cũng có thể được phân tích tương tự.
Từ nguyên, nội hàm & ngoại diện
- Thuật ngữ này trong sinh thái học được các nhà khoa học Việt Nam phát triển và Việt hóa từ cụm từ 'tolerance ranges of species' (khoảng chịu đựng của loài) trong quy luật Shelford (/ʃɛl fɔːd/) và 'principle of tolerance limits' (nguyên tắc giới hạn chịu đựng) cũng như 'limiting factor' (yếu tố giới hạn) từ các thuật ngữ nước ngoài.
- Về cơ bản, với một nhân tố sinh thái cụ thể, mỗi sinh vật chỉ có khả năng chịu đựng một 'biên độ' biến đổi nhất định của yếu tố đó để có thể sống và phát triển. Do đó, khái niệm này còn được gọi là giới hạn chịu đựng (Limits Of Tolerance) hay khoảng chịu đựng.
Yếu tố giới hạn trong sinh thái học
- Trong sinh thái học, yếu tố giới hạn (limiting factor) bao gồm tất cả các yếu tố hoặc đặc điểm của môi trường có thể hạn chế sự phát triển, độ phong phú hoặc phân bố của một sinh vật hoặc quần thể sinh vật trong hệ sinh thái. Khái niệm này được Justus Freiherr von Liebig đề xuất qua quy luật cực tiểu Liebig.
- Quy luật này chỉ ra rằng sự tăng trưởng không được kiểm soát bởi tổng số tài nguyên có sẵn, mà bởi tài nguyên hiếm nhất. Nói cách khác, một yếu tố được coi là yếu tố giới hạn nếu sự thay đổi của nó dẫn đến sự thay đổi về sự tăng trưởng, độ phong phú hoặc phân bố của sinh vật, trong khi các yếu tố khác, mặc dù cũng cần thiết, không có tác động tương tự. Các yếu tố giới hạn có thể là vật lý, hóa học hoặc sinh học. Chúng cũng gây ra sự cạnh tranh giữa các cá thể trong quần thể. Ví dụ, không gian sống là một yếu tố giới hạn quan trọng. Nhiều loài động vật cần một diện tích nhất định để sinh tồn: thức ăn, nước và các nhu cầu sinh học khác. Khi mật độ quần thể quá cao, sự cạnh tranh cho các nguồn lực này gia tăng. Các yếu tố giới hạn giúp duy trì kích thước quần thể ở mức cân bằng với khu vực phân bố, dẫn đến việc một số cá thể phải di cư tìm kiếm cơ hội tốt hơn hoặc phải chết nếu không thể thích nghi.
- Trong một quần xã sinh vật, các yếu tố giới hạn phổ biến bao gồm loài chủ chốt, vật săn mồi và kẻ thù, tổng số nguồn năng lượng cung cấp cho quần xã, không gian sống và nguồn thức ăn (xem hình).
- Các yếu tố sinh thái đôi khi không ảnh hưởng gì đến hệ sinh thái, nhưng khi điều kiện môi trường thay đổi, chúng có thể trở nên rất quan trọng. Ví dụ, trong một số nghiên cứu về hệ sinh thái thảo nguyên được công bố vào năm 2017, natri (một nguyên tố vi lượng) thường không có tác động rõ rệt, nhưng khi kết hợp với nitơ và phosphor (các nguyên tố đa lượng), nó lại tạo ra những ảnh hưởng tích cực cho hệ sinh thái.
- Vũ Trung Tạng - 'Cơ sở sinh thái học'.
- Raghothama, K. G. & Karthikeyan, A.S. (2005) - 'Sự hấp thụ phosphate', Plant and Soil 274: 37-49.
- Taylor, W. A. (1934) - 'Ý nghĩa của các điều kiện cực đoan hoặc ngắt quãng trong phân bố loài và quản lý tài nguyên thiên nhiên, cùng với sự trình bày lại quy luật tối thiểu của Liebig', Ecology 15: 374-379.
- Shelford, V. E. (1952) - Các yếu tố cặp đôi và yếu tố chính trong các mối quan hệ môi trường. Illinois Acad. Sci. Trans., 45: 155-160
- Sundareshwar P.V., J.T. Morris, E.K. Koepfler, và B. Fornwalt (2003) - 'Hạn chế của phosphorus đối với các quá trình hệ sinh thái ven biển', Science 299:563-565.
