KHẢ NĂNG CHỊU TẢI: NÓ LÀ GÌ, CÁC YẾU TỐ VÀ VÍ DỤ - SINH HỌC - 2026

Khả năng mang sinh thái hoặc của hệ sinh thái là giới hạn sinh trưởng tối đa của quần thể sinh vật mà môi trường có thể hỗ trợ trong một thời kỳ nhất định mà không gây ảnh hưởng xấu đến quần thể đó hoặc đến môi trường. Kích thước ngưỡng tối đa của các cá thể trong quần thể mà môi trường có thể hỗ trợ phụ thuộc vào các nguồn tài nguyên sẵn có như nước, thức ăn, không gian, và những nguồn khác.

Khi vượt quá hoặc vượt quá khả năng mang của hệ sinh thái, các cá thể buộc phải thực hiện một trong ba lựa chọn thay thế: thay đổi thói quen, di cư đến khu vực có nhiều tài nguyên hơn hoặc giảm quy mô quần thể với cái chết của nhiều cá thể.

Hình 1. Ô nhiễm do con người tạo ra làm suy thoái môi trường và giảm khả năng mang của nó. Nguồn: Pixabay.com

Không có dân số nào có thể tăng trưởng không giới hạn, vì tài nguyên là hữu hạn và có hạn. Về loài người nói riêng, ước tính hành tinh Trái đất có thể hỗ trợ khoảng 10 tỷ cá thể.

Tuy nhiên, nhân loại phát triển theo cấp số nhân và tạo ra những tác động tiêu cực đến môi trường, chủ yếu là do các hoạt động công nghiệp có liên quan đến sự suy thoái của nó, tức là ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của chức năng môi trường.

Các yếu tố xác định khả năng chịu tải

Quy mô dân số

Quy mô dân số phụ thuộc vào 4 biến số: số sinh, số người chết, số người nhập cư và số người di cư.

Sự gia tăng kích thước của một quần thể xảy ra với sự ra đời của các cá thể và với sự nhập cư hoặc đến của các cá thể từ môi trường bên ngoài. Kích thước của quần thể giảm dần theo cái chết và với sự di cư hoặc rời đi của các cá thể đến các môi trường khác.

Theo cách mà bình đẳng sau có thể được thiết lập:

Thay đổi dân số = (sinh + nhập cư) - (tử + di cư)

Khả năng tăng trưởng hoặc tiềm năng sinh vật

Khả năng sinh trưởng (hay tiềm năng sinh vật) quyết định sự biến động của quần thể. Tốc độ tăng trưởng nội tại của dân số là tốc độ mà dân số sẽ tăng lên nếu các nguồn lực sẵn có là không giới hạn.

Tỷ lệ tăng dân số cao liên quan đến sinh sản sớm, khoảng cách giữa các thế hệ ngắn, vòng đời sinh sản dài và con cháu cao ở mỗi lần sinh sản.

Như một ví dụ minh họa về tỷ lệ tăng dân số cao, chúng ta có thể dẫn chứng ruồi nhà, một loài có khả năng sinh trưởng đáng kinh ngạc.

Về lý thuyết, trong 13 tháng, hậu duệ của một con ruồi sẽ đạt 5,6 tỷ cá thể và trong vài năm nữa, chúng có thể bao phủ toàn bộ bề mặt hành tinh; nhưng thực tế là mọi quần thể đều có giới hạn về kích thước đối với sự tăng trưởng của nó.

Hình 2. Ruồi nhà (Musca domestica), một loài có tốc độ sinh trưởng rất cao. Nguồn: Pixabay.com

Vì có những yếu tố hạn chế như lượng nước, ánh sáng sẵn có, chất dinh dưỡng, không gian vật lý, đối thủ cạnh tranh và động vật ăn thịt, nên một quần thể có giới hạn tăng trưởng.

Chống lại môi trường

Tất cả các yếu tố giới hạn cho sự tăng trưởng của một quần thể tạo nên cái gọi là sức đề kháng của môi trường. Khả năng sinh trưởng của quần thể và sức cản của môi trường là những yếu tố quyết định khả năng mang tải.

Các hình thức gia tăng dân số

Nếu môi trường cung cấp nhiều tài nguyên cho một quần thể, nó có khả năng phát triển với tốc độ cao, tức là nhanh chóng. Với sự gia tăng dân số nhanh chóng, các nguồn tài nguyên giảm và trở nên hạn chế; sau đó tốc độ tăng trưởng suy giảm và san bằng hoặc điều chỉnh.

Tăng trưởng theo cấp số nhân

Dân số mà môi trường có ít hạn chế, tăng theo cấp số nhân với tốc độ cố định từ 1 đến 2% mỗi năm. Sự tăng trưởng theo cấp số nhân này bắt đầu từ từ và tăng nhanh theo thời gian; Trong trường hợp này, một biểu đồ về số lượng cá thể so với thời gian tạo ra một đường cong hình chữ J.

Tăng trưởng hậu cần

Cái gọi là tăng trưởng logistic thể hiện giai đoạn đầu của tăng trưởng theo cấp số nhân, sau đó là giai đoạn với tốc độ tăng trưởng giảm chậm, không đột ngột, dao động cho đến khi đạt đến sự chững lại về quy mô dân số.

Sự giảm hoặc chậm lại tốc độ tăng trưởng xảy ra khi quần thể đối mặt với sức cản của môi trường và đang tiến gần đến sức mang của môi trường.

Các quần thể thể hiện sự tăng trưởng về logistic, sau khi tăng trưởng chậm lại, trải qua những biến động đối với khả năng mang sinh thái.

Biểu đồ của số lượng cá thể so với thời gian, trong trường hợp tăng trưởng logistic, có dạng S gần đúng.

¿ Điều gì xảy ra khi sức chứa của môi trường xung quanh và bị vượt qua?

Khi một quần thể vượt quá số lượng tài nguyên có sẵn trong môi trường, nhiều cá thể chết, do đó làm giảm số lượng cá thể và cân bằng lượng tài nguyên có sẵn trên mỗi cá thể.

Một giải pháp thay thế khác cho sự tồn tại của dân số là thay đổi thói quen sử dụng các nguồn tài nguyên khác với những nguồn tài nguyên đã cạn kiệt. Một giải pháp thay thế thứ ba là sự di cư hoặc di chuyển của các cá nhân đến các môi trường khác có nhiều tài nguyên hơn.

Ví dụ

Như các ví dụ minh họa, chúng ta có thể phân tích một số trường hợp cụ thể.

Ví dụ I

Các quần thể tiêu thụ tài nguyên và tạm thời vượt quá hoặc vượt quá khả năng mang của môi trường.

Những trường hợp này xảy ra khi có sự chậm trễ trong sinh sản; Thời kỳ mà tỷ lệ sinh phải giảm và tỷ lệ tử phải tăng lên (để đáp ứng với việc tiêu thụ tài nguyên ngày càng nhanh) là rất dài.

Trong trường hợp này, sự sụp đổ hoặc giảm dân số xảy ra. Tuy nhiên, nếu quần thể có khả năng thích ứng để khai thác các nguồn tài nguyên sẵn có khác hoặc nếu số lượng cá thể dư thừa có thể di cư đến một môi trường khác cung cấp nhiều tài nguyên hơn thì sự sụp đổ không xảy ra.

Ví dụ II

Các quần thể vượt quá khả năng mang của môi trường vĩnh viễn.

Trường hợp này xảy ra khi quần thể vượt quá và gây ra thiệt hại cho khả năng mang, và môi trường sống không còn khả năng duy trì số lượng cá thể cao mà nó đã hỗ trợ ban đầu.

Chăn thả quá mức có thể làm cạn kiệt những khu vực cỏ mọc và để lại những vùng đất trống cho sự phát triển của các loài thực vật cạnh tranh khác, những loài không được gia súc tiêu thụ. Trong trường hợp này, môi trường đã làm giảm sức mang của nó đối với vật nuôi.

Ví dụ III

Loài người với mô hình phát triển kinh tế chủ đạo ngày nay đang vượt quá khả năng mang của môi trường.

Mô hình kinh tế sản xuất và tiêu dùng quá mức này ở các nước phát triển đòi hỏi sử dụng tài nguyên môi trường với tỷ lệ rất cao, cao hơn mức thay thế tự nhiên của chúng.

Tài nguyên thiên nhiên là hữu hạn và sự phát triển kinh tế được nâng lên theo cách này, giả định tăng trưởng không giới hạn, điều này là không thể. Không chỉ dân số loài người tăng lên theo thời gian, mà các nguồn tài nguyên của môi trường cũng được người dân các nước phát triển sử dụng một cách không đồng đều, chủ yếu và thâm dụng.

Một số tác giả cho rằng sự phát triển của khoa học kỹ thuật sẽ cứu nhân loại khỏi sự sụp đổ. Những người khác dự đoán rằng loài người với tư cách là một loài không được miễn trừ việc đạt đến những giới hạn mà môi trường luôn áp đặt cho tất cả các quần thể.

Người giới thiệu

1. Boutaud, A., Gondran, N. và Brodhag, C. (2006). Chất lượng môi trường (địa phương) so với khả năng chịu tải sinh thái (toàn cầu): các chỉ số tổng hợp thay thế có thể mang lại điều gì cho các cuộc tranh luận về đường cong Kuznets môi trường và phát triển bền vững? Tạp chí Phát triển Bền vững Quốc tế. 9 (3) doi: 10.1504 / IJSD.2006.01285
2. Brown, K., Turner, R., Hameed, H. và Bateman, I. (1997). Năng lực thực hiện môi trường và phát triển du lịch ở Maldives và Nepal. Bảo tồn Môi trường, 24 (4), 316-325.
3. Liu, Y., Zeng, C., Cui, H. and Song, Y. (2018). Đô thị hóa đất bền vững và năng lực mang theo hệ sinh thái: Một viễn cảnh rõ ràng về mặt không gian. Sự bền vững. 10 (9): 3070-3082. doi: 10.3390 / su10093070
4. McKindseya, W., Thetmeyerb, H., Landryc, T. và Silvertd, W. (2006). Đánh giá các mô hình khả năng mang gần đây đối với nuôi cấy hai mảnh vỏ và các khuyến nghị cho nghiên cứu và quản lý. Nuôi trồng thủy sản. 261 (2): 451-462. doi: 10.1016 / j.aquearch.2006.06.044
5. Zeng, C., Liu, Y., Liu, Y., Hu, J., Bai, X. và Yang, B. (2011). Phương pháp tiếp cận tổng hợp để đánh giá khả năng vận chuyển của hệ sinh thái dưới nước: Một nghiên cứu điển hình về huyện Vũ Tân ở lưu vực hồ Tai, Trung Quốc. J. Môi trường. Res. Sức khỏe cộng đồng. 8 (1): 264-280. doi: 10.3390 / ijerph8010264