Trang 1
MỤC LỤC Phần I. PHẦN MỞ ĐẦU …………………………………………………………..………4 1. Lý do chọn nội dung chuyên đề…………………………………………………………..4 2. Mục đích chuyên đề……………………………………………………………………….4 3. Đối tượng, phạm vi áp dụng………………………………………………………………4 PHẦN II. NỘI DUNG……………………………………………………………………...5 A. Quần xã sinh vật………………………………………………………………………...5 I. Lý thuyết.………………………………………………………………………………….5 1. Khái niệm…………………………………………………………………………………5 2. Các đặc trưng cơ bản của quần xã………………………………………………………...6 2.1. Đặc trưng về đa dạng loài………………………………………………………………6 2.2. Đặc trưng về thành phần loài…………………………………………………………...6 2.3. Đặc trưng về chức năng của các nhóm loài…………………………………………….7 2.4. Đặc trưng về sự phân bố cá thể các loài trong không gian…………………………….8 3. Mối quan hệ giữa các loài trong quần xã…………………...……………………….…...8 3.1. Các mối quan hệ hỗ trợ………………………………………………………………...8 3.2. Các mối quan hệ đối kháng …………………………………………………………..Error! Bookmark not defined.0 4. Một số yếu tố tác động và biện pháp bảo vệ quần xã ....................................…………………………………...Error! Bookmark not defined. 4.1. Loài ngoại lai ………………………………………………………………………….Error! Bookmark not defined. 4.2. Tác động của con người……………………………………………………………….15 4.3. Một số biện pháp bảo vệ quần xã……………………………………………………...15 1
Trang 2
II. Bài tập…………………………………………………………………………………...15 B. Hệ sinh thái ……………………………………………………………………………..Error! Bookmark not defined.2 I. Lý thuyết: ...........……………………………………………………………………………….Error! Bookmark not defined. 1. Khái niệm………………………………………………………………………………22 2. Các thành phần cấu trúc của HST và vai trò……...………………………………...….23 3. Các kiểu HST trên trái đất…………………………………………………………….24 3. 1. Các hệ sinh thái tự nhiên……..……………………………………………….…......24 3. 2. Các hệ sinh thái nhân tạo…….…………………………………………………..…..25 4. Trao đổi vật chất và chuyển hoá năng lượng trong hệ sinh thái………….…………….27 4.1. Trao đổi vật chất và chuyển hoá năng lượng thông qua chuỗi và lưới thức ăn……….27 4.2 . Dòng năng lượng trong hệ sinh thái………………….……………………………… Error! Bookmark not defined. 5. Diễn thế sinh thái…………………….………………………………………………… Error! Bookmark not defined. 5.1. Khái niệm……….………………………………………………………….………… Error! Bookmark not defined. 5.2. Các dạng diễn thế sinh thái..……………………………………………………….… Error! Bookmark not defined. 5.3. Nguyên nhân của diễn thế sinh thái……..……...…………………………..…………40 5.4. Những xu hướng biến đổi chính trong quá trình diễn thế……………………...…...…41 5.5. Tầm quan trọng của việc nhiên cứu diễn thế…………….……………………....……42 II. Bài tập………………………………………….………………..………………...…….43 2
Trang 3
TÀI LIỆU THAM KHẢO…………………………………………………………………52 PHẦN I: MỞ ĐẦU I. Lý do chọn nội dung chuyên đề Sinh thái học là một môn khoa học nghiên cứu mối quan hệ giữa sinh vật với sinh vật và giữa sinh vật với môi trường. Từ cấp độ cá thể → quần thể → quần xã → hệ sinh thái, sinh quyển. Quần xã sinh vật và hệ sinh thái là những khái niệm cơ bản trong sinh học và môi trường học, giúp chúng ta hiểu rõ về mối quan hệ phức tạp giữa các sinh vật và môi trường sống của chúng. Nghiên cứu về quần xã sinh vật và hệ sinh thái không chỉ giúp chúng ta hiểu về cấu trúc, chức năng và các mối quan hệ sinh thái mà còn là nền tảng quan trọng để bảo tồn đa dạng sinh học và phát triển bền vững môi trường sống. Nhằm mục đích tự bồi dưỡng chuyên môn và có tư liệu giúp các em học sinh có kiến thức chuyên sâu hơn về phần này, qua đó các em có nền tảng tốt để theo học đội tuyển học sinh giỏi. Tôi biên soạn chuyên đề theo một cách cơ bản, tổng hợp và chuyên sâu, cùng một số dạng bài tập và câu hỏi mà đã gặp trong các đề thi học sinh giỏi các cấp với hy vọng nâng cao chất lượng chuyên môn. Với tinh thần cùng học hỏi, trao đổi kinh nghiệm, rất mong được sự đóng góp, chia sẻ từ quý Thầy, Cô. Xin trân trọng cảm ơn! II. Mục đích của chuyên đề - Về kiến thức: Hệ thống kiến thức chuyên sâu về quần xã sinh vật và hệ sinh thái. Giới thiệu một số câu hỏi tự luận, bài tập để ôn tập, củng cố và khắc sâu kiến thức. - Về kỹ năng: Rèn cho học sinh khả năng tự đọc, phản biện chuyên đề; phát triển và rèn luyện khả năng tư duy bao quát và tổng hợp chuyên đề. 3
Trang 4
II. Đối tượng, phạm vi áp dụ ng - Học sinh học chương trình chuyên 2018 môn Sinh học. - Giáo viên Sinh học. - Các đô ti tuyển ôn thi học sinh giỏi môn Sinh học các cấp. PHẦN II: NỘI DUNG A. QUẦN XÃ SINH VẬT I. LÝ THUYẾT 1. Khái niệm: Quần xã là một tập hợp các quần thể sinh vật thuộc các loài khác nhau, cùng sống trong một không gian (gọi là sinh cảnh) và thời gian nhất định. Các sinh vật trong quần xã có mối quan hệ gắn bó với nhau như một thể thống nhất và do vậy quần xã có cấu trúc tương đối ổn định. Hay: Quần xã là một tập hợp quần thể của các loài sống trong một vùng xác định (gọi là sinh cảnh), ở đó chúng có quan hệ chặt chẽ với nhau và với môi trường để tồn tại và phát triển ổn Tác động qua lại giữa các quần thể trong quần xã sinh vật định theo thời gian. Tương tác giữa quần thể với các nhân tố sinh thái của môi trường Khái niệm quần xã cho thấy: Hình 1. Mối quan hệ giữa các quần thể với môi trường - Quần xã là tập hợp các quần thể các loài khác nhau liên hệ với nhau bởi những quan hệ sinh thái về thức ăn, nơi ở, biểu hiện bằng những mối quan hệ hỗ trợ hay đối kháng trong sự tương tác với môi trường (Hình 1). - Quần xã được hình thành trên cơ sở một quá trình trao đổi chất và năng lượng giữa quần thể và ngoại cảnh của nó đưa đến sự ổn định tương đối của quần xã. - Giữa quần xã và ngoại cảnh có sự tương tác lẫn nhau có thể đưa đến sự ổn định hay biến động giữa chúng theo thời gian. 4
Trang 5
- Ví dụ: Quần xã cây ngập mặn; QXSV trên núi đá vôi đất ngập nước; QX rừng mưa nhiệt đới… - Cách gọi tên: + Theo tên của điạ điểm phân bố như: quần xã núi đá vôi, quần xã vùng ngập triều, quần xã ven hồ, quần xã ao,… + Theo tên thực vật chiếm ưu thế như: quần xã rừng thông, quần xã đồng cỏ, quần xã cây bụi… + Theo dạng sống của sinh vật như: quần xã sinh vật nổi, quần xã sinh vật đáy, quần xã sinh vật tự bơi… 2. Các đặc trưng cơ bản của quần xã 2.1. Đặc trưng về đa dạng loài Các quần xã thường khác nhau về số lượng loài trong sinh cảnh mà chúng cư trú. Đó là sự giàu có hay mức đa dạng về loài của quần xã. Mức đa dạng của quần xã phụ thuộc vào các nhân tố sinh thái như sự cạnh tranh giữa các loài, mối quan hệ con mồi – vật ăn thịt và mức độ thay đổi của các nhân tố môi trường vô sinh. Do nhiệt độ, lượng mưa cao và khá ổn định nên các quần xã sinh vật vùng nhiệt đới thường có nhiều loài hơn so với các quần xã phân bố ở vùng ôn đới. Tuy nhiên, trong một sinh cảnh xác định khi số loài tăng lên, chúng phải chia sẽ nhau nguồn sống, do đó số lượng cá thể của mỗi loài phải giảm đi. 2.2. Đặc trưng về thành phần loài Trong quần xã mỗi nhóm loài có vai trò nhất định. Theo đó, quần xã gồm 3 nhóm loài: - Nhóm loài hay loài ưu thế có tần suất xuất hiện và độ phong phú cao, sinh khối lớn, quyết định chiều hướng phát triển của quần xã. - Nhóm loài hay loài thứ yếu, đóng vai trò thay thế cho nhóm loài ưu thế khi nhóm này suy vong vì một nguyên nhân nào đó. - Nhóm loài hay loài ngẫu nhiên có tần suất xuất hiện và độ phong phú rất thấp, nhưng sự có mặt của chúng lại làm tăng mức đa dạng cho quần xã. Cùng với 3 nhóm loài trên còn có loài chủ chốt và loài đặc trưng: 5
Trang 6
- Loài chủ chốt là loài (thường là vật ăn thịt đầu bảng) có vai trò kiểm soát và khống chế sự phát triển của các loài khác, duy trì sự ổn định của quần xã. Nếu loài này bị mất, quần xã có thể rơi vào trạng thái mất cân bằng. - Loài đặc trưng là loài chỉ có ở một quần xã nào đó. Ví dụ: cây cọ là loài đặc trưng của quần xã vùng đồi Vĩnh Phú, cây tràm là loài đặc trưng của quần xã rừng U Minh. Thường trong một quần xã số loài đặc trưng thường ít hơn nhóm loài ưu thế và nhóm loài ngẫu nhiên, nhưng số lượng cá thể của loài đặc trưng bao giờ cũng nhiều hơn so với những loài còn lại trong quần xã. Để đánh giá số lượng của các loài trong quần xã, các nhà Sinh thái học đưa ra một số khái niệm sau đây: - Tần suất xuất hiện (hay độ bắt hay thường gặp) của loài: là tỉ số (%) của một loài gặp trong các điểm khảo sát so với tổng số các điểm được khảo sát. Độ bắt gặp được biểu thị bằng công thức sau: C = p/P x 100 Trong đó, p là số điểm lấy mẫu có loài được xét, P là tổng số điểm lấy mẫu. Theo giá trị của C thì có các trường hợp sau: Loài thường gặp có C > 50% Loài ít gặp có 25% < C < 50% Loài ngẫu nhiên có C <25% Ví dụ, trong 80 điểm khảo sát, cỏ lồng vực có mặt ở 60 điểm. Vậy tần suất xuất hiện là 60/80 hay 75%. Vậy cỏ lồng vực là loài thường gặp. - Độ phong phú (hay mức giàu có) của loài: là tỉ số (%) về số cá thể của một loài nào đó với tổng số cá thể của tất cả các loài có trong quần xã: D= ¿ x100 N Trong đó, D – độ phong phú của loài trong quần xã (%), ni – số cá thể của loài i trong quần xã, N – số lượng cá thể của tất cả các loài trong quần xã. Độ phong phú của loài còn được đánh giá bằng các chỉ số định tính khác: hiếm hay ít gặp (+), hay gặp (++), gặp nhiều (+++), gặp rất nhiều (++++). - Người ta sử dụng chỉ số độ đa dạng Shannon để đánh giá mức độ đa dạng của một quần xã: 6
Trang 7
Trong đó: H là độ đa dạng Shannon. pA là độ phong phú tương đối của loài A (tính bằng số cá thể loài A trên tổng số cá thể của quần xã). 2.3. Đặc trưng về chức năng của các nhóm loài Sinh vật tự dưỡng: Cây xanh và một số vi sinh vật có màu có khả năng tiếp nhận năng lượng mặt trời, tổng hợp các chất hữu cơ từ các chất vô cơ thông qua quá trình quang hợp để tạo ra nguồn thức ăn sơ cấp. Sinh vật dị dưỡng: Động vật và phần lớn vi sinh vật là sinh vật dị dưỡng, sống nhờ vào nguồn thức ăn sơ cấp, trong đó, động vật thường được gọi là sinh vật tiêu thụ, còn vi sinh vật là những sinh vật phân hủy. Động vật lại gồm nhóm ăn thực vật, nhóm ăn mùn bã hữu cơ, nhóm ăn thịt và nhóm ăn tạp (ăn cả thực vật và động vật). 2.4. Đặc trưng về sự phân bố cá thể các loài trong không gian Phân bố cá thể các loài trong không gian của quần xã tùy thuộc vào nhu cầu sống của từng loài. Nhìn chung sự phân bố cá thể các loài trong tự nhiên của quần xã có xu hướng làm giảm bớt mức độ cạnh tranh giữa các loài và nâng cao hiệu quả sử dụng nguồn sống của môi trường. Sự phân bố cá thể các loài trong không gian của quần xã có hai dạng điển hình: - Phân bố cá thể trong quần xã theo chiều thẳng đứng như sự phân thành nhiều tầng cây thích nghi với các điều kiện chiếu sáng khác nhau trong rừng mưa nhiệt đới. Sự phân tầng của thực vật kéo theo sự phân tầng của các loài động vật sống trong rừng: nhiều loài chim, côn trùng sống trên tán các cây cao; khỉ, vượn, sóc…sống leo trèo trên cành cây; trong khi đó có nhiều loài động vật sống trên mặt đất và trong các tầng đất. - Phân bố theo chiều ngang trên mặt đất như sự phân bố của sinh vật từ đỉnh núi, sườn núi tới chân núi; hoặc sinh vật phân bố từ vùng đất ven bờ biển tới vùng ngập nước ven bờ và vùng khơi xa…Nhìn chung, sinh vật phân bố theo chiều ngang thường tập trung nhiều ở vùng có điều kiện sống thuận lợi như vùng đất màu mỡ, có độ ẩm thích hợp, thức ăn dồi dào…Do sống tập trung, các loài sinh vật phải chia sẻ nguồn thức ăn, nhưng chúng lại có những lợi ích khác như chống lại các tác động cơ học bất lợi, tích lũy được nhiều hơn các chất dinh dưỡng. Ví dụ: Trên các bãi bồi ven biển các loài cây ngập mặn quần tụ với nhau hình thành quần xã cây ngập mặn. Nhờ vậy, cây khai thác tốt nguồn dinh dưỡng và làm giàu cho đất từ sản phẩm rơi rụng (lá, quả…), đồng thời sự quần tụ còn giúp cho chúng chống chọi được gió to, sóng lớn. Nhìn chung sự phân bố cá thể của loài trong tự nhiên của quần xã do ảnh hưởng của sự phân bố không đồng đều của các nhân tố sinh thái của môi trường (ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm, thức ăn…) 7
Trang 8
3. Mối quan hệ giữa các loài trong quần xã 3.1 Các mối quan hệ hỗ trợ 3.1.1. Cộng sinh Quan hệ cộng sinh thường là quan hệ giữa hai loài sinh vật, trong đó tất cả các loài đều có lợi, song mỗi bên chỉ có thể sống, phát triển và sinh sản được dựa vào sự hợp tác của bên kia. Trong nhiều trường hợp, sống cộng sinh là cách sống bắt buộc, khi rời khỏi nhau cả 2 đều chết. Cộng sinh rất phổ biến trong tự nhiên, gồm các hình thức: - Cộng sinh giữa thực vật, nấm hoặc vi khuẩn: + Cộng sinh giữa nấm và vi khuẩn lam hình thành nên một tổ chức liên kết khăng khít và hoạt động như là một cơ thể đơn là địa y. Trong sự cộng sinh này nấm sử dụng glucid và vitamin do vi khuẩn lam tạo ra, còn vi khuẩn lam sống trong tản của nấm nên chống được ánh sáng mạnh, sử dụng vitamin C, hợp chất hữu cơ, nước, CO2 của nấm để hô hấp và quang hợp. Địa y sinh sản vô tính bằng cách phát tán các mảnh nhỏ chứa hỗn hợp gồm cả tế bào nấm chưa phân tách và cả tế bào vi khuẩn lam. + Vi khuẩn cố định đạm cộng sinh trong nốt sần rễ cây họ Đậu. Mặc dù cả vi khuẩn lẫn cây họ Đậu đều có khả năng sống độc lập nhưng khi cộng sinh chúng tạo thành “nốt sần của rễ” là tổ chức có thể thực hiện việc cố định nitơ. Trong quá trình này, phân tử nitơ của không khí được chuyển thành amoniac, và một phần amoniac được thực vật chuyển thành amino acid và chất đạm. - Cộng sinh giữa thực vật và động vật: + Cộng sinh giữa tảo vàng với san hô, nhờ đó rạn san hô có năng suất sinh học rất cao ở biển nhiệt đới. Trung bình trên 1cm2 phần thịt của san hô có khoảng từ 1 đến 5 triệu tảo vàng đơn bào cộng sinh. Tảo vàng thực hiện chức năng quang hợp, tổng hợp nên chất hữu cơ dùng chung cho cả tảo vàng và san hô. San hô sử dụng hết khoảng 20 – 95% chất hữu cơ do tảo tổng hợp được (chủ yếu là sử dụng các acid béo, amino acid, đường). Còn san hô sau khi sử dụng chất hữu cơ lại thải CO2 và H2O, các khí này được tảo sử dụng lại trong quang hợp. Quá trình tái sản xuất của hai loài sinh vật cộng sinh này giúp san hô sống được ở vùng biển nghèo dinh dưỡng, có ít sinh vật nổi. + Cộng sinh giữa kiến và cây kiến. Cây kiến có một số lá phình to hơn so với các lá bình thường, phần trong của lá phình to được chia ra thành nhiều khoang rất thích hợp cho kiến làm tổ, đồng thời có nhiều rễ len lỏi trong các khoang đó. Kiến đến làm tổ và mang thức ăn về dự trữ trong các khoang của lá. Thức ăn dư thừa trong tổ trở thành nguồn phân bón cho cây. 8
Trang 9
- Cộng sinh giữa động vật với động vật: + Mối đục gỗ cộng sinh với trùng roi. Trùng roi sống trong ống tiêu hóa của mối giúp phân giải cellulose thành đường là nguồn dinh dưỡng cho cả mối và trùng roi. + Một số loài cua mang trên thân những con hải quỳ. Hải quỳ có tế bào gai tiết chất độc giúp cua tự vệ. Đồng thời nhờ có cua mà hải quỳ có thể di chuyển ra khỏi nơi khô hạn. 3.1.2. Hợp tác (hợp sinh) Quan hệ hợp tác thường là quan hệ giữa hai loài sống dựa và nhau và cả hai loài cùng có lợi nhưng không bắt buộc. Ví dụ: + Hợp tác giữa chim sáo và trâu rừng, giữa chim mỏ đỏ và linh dương. Chim tìm thức ăn là ve bét dưới lớp lông của trâu, khi phát hiện có thú dữ tới gần, chim bay lên nhờ đó báo động cho trâu. + Hợp tác giữa cá nhỏ và cá lớn. Cá nhỏ kiếm thức ăn giắt ở kẽ răng của cá lớn, đồng thời làm sạch chân răng của cá lớn. + Hợp tác giữa cá và hải quỳ, cá trốn tránh được kẻ thù và đồng thời bảo vệ hải quỳ khỏi bị một số cá khác tới ăn xúc tu. 3.1.3. Hội sinh Quan hệ hội sinh thường là quan hệ giữa hai loài, trong đó một loài có lợi còn loài kia không có lợi cũng không có hại gì. Ví dụ: + Hội sinh giữa dương xỉ với cây gỗ, dương xỉ sống bám trên thân cây, nơi thuận lợi cho việc lấy nước và ánh sáng. Trong quan hệ này, dương xỉ được lợi còn loài cây gỗ không có lợi cũng không hại gì. Cũng tương tự, nhiều loài phong lan sống bám trên thân cây gỗ. + Loài cá ép sống bám vào các loài động vật biển lớn như cá mập, cá voi, vích…Cá ép nhờ đó được mang đi xa cùng với loài hội sinh, khả năng kiếm mồi và hô hấp thuận lợi. Các loài động vật nhỏ sống hội sinh với giun biển. 3.2 Các mối quan hệ đối kháng 3.2.1. Quan hệ cạnh tranh giữa các loài và sự phân li ổ sinh thái: 9
Trang 10
- Quan hệ cạnh tranh trong quần xã là mối quan hệ giữa các loài có cùng chung nhau về nguồn gốc, các loài tranh giành nhau về thức ăn, chỗ ở…và các điều kiện sống khác trong môi trường. Trong quan hệ cạnh tranh, các loài sinh vật đều bị ảnh hưởng bất lợi, tuy nhiên có 1 loài sẽ thắng thế còn các loài khác thì bị hại. - Ví dụ: + Đối với thực vật: Trong rừng, các cây ưa sáng tranh giành nhau về ánh sáng. Những cây giành lấy được nhiều ánh sáng sẽ vươn cao hơn các cây khác. Trong 1 khoảng đất hẹp, khô hạn, có mật độ cây quá cao, rễ cây tranh giành nhau về nước và muối khoáng (như cỏ dại và lúa). Những loài cây có hệ rễ phát triển sẽ có cơ hội sống sót nhiều hơn, còn các loài khác bị loại dần. + Đối với động vật: cạnh tranh diễn ra gây gắt ở các loài động vật có cùng chung nhu cầu về nguồn sống như thức ăn, nơi ở, …(như 2 loài trùng cỏ Paramicium caudatum và Paramicium aurelia cùng sử dụng nguồn thức ăn là VSV. Khi nuôi trong một bể, chúng cạnh tranh với nhau gây gắt, do đó, mật độ của 2 loài đều giảm, nhựng loài Paramicium caudatum giảm hẳn và trở thành loài thua cuộc và chúng có thể sống chung khi có sự phân li nơi ở: loài thứ nhất chỉ sống ở tầng mặt, giàu oxygen; loài thứ 2 nhờ cộng sinh với tảo nên có thể sống được ở đấy bể, ít oxygen. + Sự cạnh tranh giữa cú và chồn ở trong rừng, chúng cùng hoạt động vào ban đêm và bắt chuột làm thức ăn. + Các loài cá sống chung nhau trong 1 ao, tranh giành nhau về thức ăn, dẫn tới mỗi loài thích nghi với 1 kiểu kiếm thức ăn ở một lớp nước sâu nhất định. + Quá trình cạnh tranh nhau về thức ăn dẫn đến sự khác biệt nhau về kích thước mỏ của 3 loài ch - Qua các ví dụ trên ta thấy nguyên nhân dẫn đến sự cạnh tranh gây gắt giữa các loài sinh vật là sự tranh giành nhau về nguồn sống như thức ăn, nơi ở, ánh sáng…kết quả của cạnh tranh là: 10
Trang 11
+ Ảnh hưởng tới hình thái của sinh vật: Ví dụ: cây cạnh tranh lầy được nhiều ánh sáng sẽ cao hơn các cây khác, cạnh tranh dẫn tới phân hóa kích thước mỏ chim… + Ảnh hưởng tới số lượng cá thể: Ví dụ: loài cạnh tranh thắng thế sẽ có số lượng tăng cao, ngược lại loài bị hại sẽ giảm số lượng. + Ảnh hưởng đến sự phân bố cá thể: Ví dụ: cạnh tranh giữa các loài cá nuôi trong một ao dẫn đến mỗi loài thích nghi với việc tìm kiếm thức ăn ở một tầng nước sâu nhất định. + Ảnh hưởng tới thời gian hoạt động của cá thể: Ví dụ: mỗi loài rắn thích nghi với thời gian kiếm ăn khác nhau trong ngày. => Tóm lại, cạnh tranh giữa các loài trong quần xã được xem là một trong những động lực của quá trình tiến hóa. 3.2.2. Quan hệ vật mồi – vật ăn (sinh vật này ăn sinh vật khác): - Có các trường hợp sinh vật này ăn sinh vật khác: + Động vật ăn thực vật: Thực vật là thức ăn của nhiều loài động vật. Tuy nhiên, động vật trong quá trình ăn lá cây, quả, hạt, lấy mật hoa…đã góp phần thụ phấn và phát tán cho cây. + Động vật ăn thịt: Vật ăn thịt tấn công và tiêu diệt con mồi, song chúng thường bắt được con mồi yếu, mang bệnh. Hiện tượng này có tác dụng chọn lọc, loại bớt những con vật yếu. + Thực vật bắt sâu bọ: Thực vật bắt sâu bọ như cây nắp ấm, cây gọng vó mọc ở những vùng đất nghèo dinh dưỡng, nơi đầm lầy ngập nước. Lá cây tiết chất phân giải thịt sâu bọ bắt được thành dinh dưỡng nuôi cây. - Mối quan hệ sinh vật này ăn thịt sinh vật khác là mối quan hệ hết sức khắc nghiệt, tuy nhiên, trong thiên nhiên đây là động lực của tiến hóa các loài sinh vật. Trong mối quan hệ này, con mồi thích nghi với kiểu lẫn tránh và bằng nhiều hình thức chống lại vật dữ, còn vật ăn thịt hình thành những khả năng thích nghi để săn mồi có hiệu quả (màu sắc thân để rình, răng khỏe, chạy nhanh, nhiều mánh khóe để săn mồi,…) - Quan hệ giữa động vật ăn thịt và con mồi làm cho cả 2 quần thể này luôn dao động trong thế cân bằng. 3.2.3. Quan hệ vật chủ - vật kí sinh: Là quan hệ 1 loài sinh vật sống nhờ trên cơ thể sinh vật khác, lấy các chất nuôi sống cơ thể từ vật chủ. Loài sống nhờ gọi là vật kí sinh, còn loài kia là vật chủ. 11
Trang 12
- Quan hệ vật kí sinh – vật chủ là biến tướng của quan hệ con mồi- vật ăn thịt, chỉ khác là, vật kí sinh nhỏ, có số lượng đông, ăn dịch hoặc chất dinh dưỡng của vật chủ, nhưng không giết chết vật chủ liền, mà làm suy yếu dần, gây bệnh cho vật chủ; còn vật chủ thì có kích thước lớn, số lượng ít. Sinh vật kí sinh không có đời sống tự do, mà phụ thuộc vào một số loài vật chủ nhất định. - Có nhóm kí sinh hoàn toàn và nhóm nửa kí sinh. Sinh vật kí sinh hoàn toàn không có khả năng tự dưỡng (ví dụ: tơ hồng kí sinh trên thân cây gỗ, sán lá kí sinh trong gan người). Sinh vật nửa kí sinh vừa lấy dinh dưỡng từ vật chủ vừa có khả năng tự dưỡng (cây tầm gửi kí sinh trên vật chủ còn có khả năng quang hợp tổng hợp chất hữu cơ). - Nhiều loài động vật, thực vật kí sinh gây thiệt hại lớn cho ngành trồng trọt, chăn nuôi, như các loài nấm kí sinh trên ngô, bắp cải, lá,; dây tơ hồng bám trên cây nhãn, ve bét kí sinh trên da động vật, giun sán kí sinh trong ruột người. - Trong nông nghiệp, người ta lợi dụng quan hệ kí sinh này để tiêu điệt những loài sâu hại cho nông nghiệp, lâm nghiệp,…gọi là biện pháp khống chế sinh học. Ví dụ: Người ta nuôi ong mắt đỏ diệt sâu đục thân lúa. Biện pháp này có hiệu quả cao ở những nơi có điều kiện khí hậu ổn định và do không sử dụng hóa chất độc hại nên hạn chế tác hại đến nhiễm môi trường và sức khỏe con người. Tuy nhiên khi dùng biện pháp sinh học phải hết sức thận trọng vì khi loài có hại bị tiêu diệt, các loài gây hại khác là con mồi của loài này có điều kiện phát triển, như vậy dễ gây xáo trộn mối quan hệ có sẵn trong quần xã, gây mất ổn định quần xã. - Do các loài kí sinh trên vật chủ này thì ít có khả năng kí sinh trên vật chủ khác nên sinh vật kí sinh không giết chết vật chủ vì khi chúng giết chết vật chủ đồng nghĩa tự giết chết mình. Do đó, mức độ gây hại của vật kí sinh chỉ ở mức giới hạn để cả vật kí sinh và vật chủ cùng tồn tại. Quan hệ giữa vật chủ và vật kí sinh thích nghi dần qua nhiều thế hệ và trở nên bền vững. Chính do vậy, khi chuyển các giống vật nuôi từ nơi này đến nuôi ở nơi mới thì thường thiếu sự bền vững, vật nuôi đến nơi ở mới hay bị bệnh tật. Vật kí sinh cũng như vật chủ đều có những thích nghi nhất định để cùng tồn tại. Vật kí sinh có những thích nghi về hình dạng, kích thước thân, về màu sắc, về cấu tạo cơ quan bám, hệ tiêu hóa, sự sinh sản…Vật chủ lại có những thích nghi ngược lại để tự vệ. 3.2.4. Quan hệ ức chế - cảm nhiễm (hãm sinh): Là quan hệ trong quá trình sống đã kìm hãm sự sinh trưởng và phát triển của các loài khác hay gây hại đến các loài xung quanh. Ví dụ: + Rễ nhiều loài cây tiết ra chất kháng sinh kìm hãm sự phát triển của những loài khác sống xung quanh, như cây tỏi tiết ra chất gây ức chế hoạt động của VSV xung quanh. 12
Trang 13
+ Vi khuẩn lam trong quá trình phát triển của mình thường tiết ra chất độc, gây hại cho các loài động vật xung quanh. + Tảo giáp và 1 số tảo hiển vi khác phát triển mạnh vào mùa sinh sản, gây hiện tượng “nước nở hoa” hay “thủy triều đỏ”. Chất độc tảo tiết ra giết chết rất nhiều loài động vật không xương sống ở xung quanh. Chim, cá và nhiều loài động vật khác bị chết do ăn phải động vật không xương sống bị nhiễm chất độc này. Trong nhiều trường hợp, người cũng bị ngộ độc vì ăn hàu, sò, cua, cá trong vùng thủy triều đỏ. Bên cạnh các mối quan hệ hỗ trợ và đối kháng còn có quan hệ bàng quan, nghĩa là các loài không ảnh hưởng tới nhau. Ví dụ: cây cỏ và hổ. => Tóm lại, trong thiên nhiên, các mối quan hệ giữa các loài nhất là quan hệ đối kháng đóng vai trò kiểm soát và khống chế số lượng cá thể của các loài (khống chế sinh học) đã thiết lập nên trạng thái cân bằng trong tự nhiên. Vì vậy con người cần chú ý trạng thái cân bằng này, nếu vi phạm sẽ dẫn đến hậu quả khó lường. * Hiện tượng khống chế sinh học và ứng dụ ng - Khống chế sinh học là hiện tượng số lượng cá thể của một loài bị khống chế ở một mức nhất định, không tăng cao quá hoặc giảm thấp quá do tác động của các mối quan hệ hoặc hỗ trợ hoặc đối kháng giữa các loài trong quần xã. - Ý nghĩa sinh học: + Phản ánh mối quan hệ đối địch trong quần xã + Làm cho số lượng cá thể của mỗi quần thể dao động trong thế cân bằng, tạo nên trạng thái cân bằng sinh học trong quần xã - Ý nghĩa thực tiễn: là cơ sở khoa học cho biện pháp đấu tranh sinh học nhằm chủ động kiểm soát số lượng cá thể của mỗi quần thể theo hướng có lợi cho con người VD: Trong nông nghiệp, sử dụng ong kí sinh diệt loài bọ dừa, sử dụng rệp xám để hạn chế số lượng cây xương rồng bà, ong mắt đỏ diệt sâu.. 4. Một số yếu tố tác động và biện pháp bảo vệ quần xã 4. 1. Loài ngoại lai - Loài ngoại lai là loài sinh vật xuất hiện và phát triển ở khu vực vốn không phải là môi trường sống tự nhiên của chúng → Loài ngoại lai không phải là loài bản địa mà được di nhập từ một vùng hay quốc gia này đến một vùng hay quốc gia khác. 13
Trang 14
- Nếu loài ngoại lai lấn chiếm nơi sinh sống hoặc gây hại đối với các loài sinh vật bản địa, làm mất cân bằng sinh thái tại nơi chúng xuất hiện và phát triển thì chúng trở thành loài ngoại lai xâm hại. 4. 2. Tác động của con người Dân số thế giới tăng nhanh → gây ra những tác động tiêu cực đến quần xã sinh học, làm suy giảm đa dạng sinh vật: - Phá rừng, chuyển đất rừng thành đất nông nghiệp gây xói mòn đất, lũ lụt, làm thay đổi khả năng điều hoà vòng tuần hoàn nước và khí hậu. - Thay thế các hệ sinh thái tự nhiên bằng các hệ sinh thái nhân tạo có độ đa dạng rất thấp như hệ sinh thái đô thị, khu công nghiệp,... - Khai thác quá mức tài nguyên sinh vật, vượt quá khả năng tự phục hồi của quần thể sinh vật khiến kích thước quần thể giảm mạnh xuống dưới mức tối thiểu dẫn đến sự tuyệt chủng hoặc đe doạ tuyệt chủng của nhiều loài. - Sử dụng thiếu kiểm soát phân bón hoá học, thuốc trừ sâu trong trồng trọt, kháng sinh, chất kích thích sinh trưởng trong chăn nuôi cũng là nguyên nhân dẫn đến sự suy giảm đa dạng sinh vật của quần xã. 4. 3. Một số biện pháp bảo vệ quần xã - Xây dựng các khu bảo tồn thiên nhiên, vườn quốc gia, trung tâm cứu hộ động vật hoang dã. - Xây dựng kế hoạch khai thác và sử dụng hợp lí tài nguyên đất, nước mặt, rừng. - Bảo vệ rừng, khai thác hợp lí tài nguyên sinh vật. - Bảo vệ, phục hồi những quần thể sinh vật có kích thước nhỏ hoặc suy thoái. - Sử dụng các biện pháp kiểm soát sinh học thay thế cho kiểm soát hoá học. - Kiểm soát chặt chẽ các loài sinh vật ngoại lai, thực hiện nghiên cứu, đánh giá tác động môi trường trước khi nhập nội sinh vật. II. BÀI TẬP Câu 1: Thiên địch là gì? Cho ví dụ. Việc sử dụng thiên địch trong sản xuất nông nghiệp có ý nghĩa như thế nào? Hướng dẫn trả lời - Thiên địch là những quần thể vật ăn thịt, vật ký sinh trong tự nhiên hoặc do con người nuôi thả để khống chế quần thể bị hại (quần thể con mồi gây hại). 14
Trang 15
- Ví dụ: Chim ăn sâu là thiên địch của sâu hại hoa màu. * Ý nghĩa của việc sử dụng thiên địch trong sản xuất nông nghiệp: - Hiệu quả tiêu diệt quần thể địch hại nhanh. - Tăng năng suất cây trồng chính, không gây hại đối với các cây trồng khác. - Không gây ô nhiễm môi trường, có thể chủ động về thời gian. Câu 2: Vì sao trong quần xã sinh vật thì vật ăn thịt là động lực phát triển của con mồi, còn con mồi là điều kiện tồn tại của vật ăn thịt? Nêu tóm tắt ý nghĩa của mối quan hệ này trong hệ sinh thái. Hướng dẫn trả lời * Vì: - Vật ăn thịt là động lực phát triển của con mồi vì vật ăn thịt là tác nhân chọn lọc đối với con mồi. - Con mồi là điều kiện tồn tại của vật ăn thịt vì con mồi là sinh vật cung cấp cho vật ăn thịt. * Ý nghĩa: Mối quan hệ này đảm bảo sự tuần hoàn vật chất và dòng năng lượng trong hệ sinh thái. Câu 3: Trong mối quan hệ vật ăn thịt – con mồi, nếu số lượng cá thể của quần thể loài ăn thịt và quần thể con mồi đều bị săn bắt với mức độ như nhau, thì số lượng cá thể của quần thể nào được phục hồi nhanh hơn? Vì sao? Hướng dẫn trả lời - Quần thể con mồi phục hồi số lượng cá thể nhanh hơn. - Vì: + Mỗi con vật ăn thịt thường sử dụng nhiều con mồi làm thức ăn tiêu diệt 1 con vật ăn thịt sẽ có nhiều con mồi sống sót. + Con mồi thường có kích thước cơ thể bé hơn, tốc độ sinh sản nhanh hơn vật ăn thịt, nên quần thể con mồi thường có tiềm năng sinh học lớn hơn quần thể sinh vật ăn thịt. Câu 4: Giả sử có hai quần xã thực vật, mỗi quần xã có 1000 cá thể bao gồm 4 loài thực vật (A, B, C, D) như sau: Quần xã 1: 250A, 250B, 250C, 250D. Quần xã 2: 800A, 100B, 50C, 50D. Hãy cho biết độ đa dạng của quần xã nào cao hơn. Hướng dẫn trả lời Để kiểm tra xem quần xã nào có độ đa dạng cao hơn, chúng ta tính độ đa dạng Shannon cho mỗi quần xã: - Độ đa dạng của quần xã 1: . - Độ đa dạng của quần xã 2: H2 ≈ 0.708 Như vậy, quần xã 1 đa dạng hơn quần xã 2. Câu 5: Loài thực vật A thụ phấn nhờ một loài côn trùng B. Hãy xét xem mối quan hệ giữa hai loài này là mối quan hệ gì? Hướng dẫn trả lời 15
Trang 16
- Nếu loài B là loài duy nhất thụ phấn cho thực vật A thì quan hệ giữa A và B là quan hệ cộng sinh. - Nếu loài B không phải là loài duy nhất thụ phấn cho thực vật A thì quan hệ giữa hai loài là quan hệ hợp tác. Câu 6: Trong khi di chuyển, trâu rừng thường đánh động các loài côn trùng làm cho chúng hoảng sợ bay ra và dễ bị chim ăn thịt. Dựa vào những thông tin trên, hãy xác định mối quan hệ sinh thái giữa: a. Trâu rừng với chim. b. Chim với côn trùng. c. Trâu rừng với côn trùng. Hướng dẫn trả lời a. Quan hệ hội sinh (chim được lợi, trâu rừng không được lợi cũng không bị hại). b. Quan hệ ăn thịt – con mồi (chim là vật ăn thịt, côn trùng là con mồi). c. Quan hệ ức chế - cảm nhiễm (côn trùng bị hại, trâu rừng không được lợi cũng không bị hại). Câu 7: Trong mối quan hệ sinh thái giữa các loài trong quần xã: a. Hãy nêu những điểm giống và khác nhau giữa quan hệ kí sinh – vật chủ với quan hệ vật ăn thịt – con mồi. b. Ý nghĩa của hai mối quan hệ này đối với quần xã. Hướng dẫn trả lời a. * Điểm giống nhau: - Cả hai mối quan hệ là quan hệ đối kháng, trong đó một loài được lợi và loài kia bị hại. - Trong cả hai mối quan hệ đều xảy ra hiện tượng loài này sử dụng chất sống của loài kia làm nguồn thức ăn. * Điểm khác nhau: - Quan hệ vật kí sinh – vật chủ: Số lượng cá thể vật kí sinh (loài được lợi) thường nhiều hơn vật chủ, kích thước cơ thể vật kí sinh nhỏ hơn vật chủ, vật kí sinh không giết chết vật chủ mà chỉ làm yếu vật chủ mà thôi. - Quan hệ vật ăn thịt – con mồi: Số lượng cá thể vật ăn thịt (loài được lợi) thường ít hơn con mồi, kích thước cơ thể vật chủ thường lớn hơn con mồi, vật chủ giết chết con mồi. b. Ý nghĩa: Các loài trong hai mối quan hệ này mặc dù đối kháng nhau nhưng lại có vai trò kiểm soát lẫn nhau, tạo động lực cho sự tiến hóa của nhau: - Vật kí sinh kiểm soát số lượng vật chủ bằng cách làm yếu vật chủ, khiến vật chủ mất khả năng chống lại bệnh tật, chống lại các điều kiện bất lợi của môi trường. Ngược lại, số lượng vật chủ cũng ảnh hưởng đến số lượng vật kí sinh. Trong quá trình tiến hóa của mỗi loài, vật chủ luôn tiến hóa theo hướng tăng khả năng chống lại vật kí sinh, còn vật kí sinh luôn tiến hóa theo hướng kí sinh ngày càng hiệu quả. - Vật ăn thịt kiểm soát số lượng con mồi, là nhân tố chọn lọc, loại bỏ những cá thể mang gen không tốt trong quần thể con mồi (những cá thể bệnh tật, già....). Đồng thời con mồi cung cấp nguồn thức ăn cho vật ăn thịt, số lượng vật ăn thịt cũng không thể vượt quá khả năng 16
Trang 17
cung cấp của con mồi. Trong quá trình tiến hóa, con mồi luôn tiến hóa theo hướng nâng cao hiệu quả chống lại kẻ săn mồi như sử dụng màu sắc ngụy trang, tăng tốc độ chạy trốn, phát triển các giác quan giúp phát hiện sớm kẻ thù... Đồng thời vật ăn thịt cũng tiến hóa theo hướng tăng hiệu quả săn mồi, phát triển kĩ năng rình mồi, rượt đuổi, kĩ năng giết chết con mồi... - Các loài kiểm soát lẫn nhau đảm bảo sự cân bằng sinh thái trong quần xã. Câu 8: Trong một vùng biển, mỗi khi có mặt một loài sao biển, người ta thấy có tới 15 đến 20 loài động vật không xương sống và tảo cùng sinh sống. Nhưng nếu loại bỏ loài sao biển khỏi vùng biển này, thì thành phần loài của vùng biển này bị giảm hẳn, chỉ còn tồn tại không đến 5 loài động vật không xương sống và tảo. Dựa vào những thông tin trên hãy cho biết vai trò của sao biển trong vùng biển và giải thích vì sao khi sao biển bị loại bỏ khỏi quần xã thì lại gây ra hậu quả như vậy? Hướng dẫn trả lời - Sự biến động của sao biển ảnh hưởng đến số lượng các loài khác cũng như chiều hướng phát triển của quần xã, do đó có thể khẳng định sao biển là loài chủ chốt trong quần xã trên. - Với vai trò là loài chủ chốt, sao biển kiểm soát số lượng của một số loài vốn tiêu thụ các loài động vật không xương sống và tảo. Do đó, khi sao biển biến mất khỏi quần xã, số lượng các loài này tăng lên, làm cho các loài động vật không xương sống và tảo bị suy giảm và diệt vong. Câu 9: a) Tại sao những loài mật độ cao nhưng độ thường gặp lại thấp, ngược lại những loài độ thường gặp cao nhưng mật độ lại thấp? b) Có nhận xét gì về số lượng cá thể của mỗi loài ở vùng có độ đa dạng loài cao và vùng có độ đa dạng loài thấp? Nêu ví dụ và giải thích. Hướng dẫn trả lời a. - Loài có mật độ cao nhưng độ thường gặp lại thấp là do: + Điều kiện sống phân bố không đều. + Loài có tập quán sống tập trung theo nhóm. - Loài có mật độ thấp nhưng độ thường gặp cao do: + Điều kiện sống phân bố đồng đều. + Loài có tập quán sống riêng lẻ. b. Nhận xét và giải thích - Ở vùng có độ đa dạng loài cao thì số lượng cá thể trong mỗi loài ít. Ví dụ: Động, thực vật ở rừng nhiệt đới rất phong phú và đa dạng, nhưng số lượng cá thể mỗi loài ít do môi trường có nhiều loại thức ăn phù hợp cho nhiều loài, mỗi loài thích nghi với một vùng nhất định trong môi trường không gian hẹp có nhiều loài và khả năng cạnh tranh cũng nhiều số lượng cá thể trong mỗi loài ít. - Ở vùng có độ đa dạng loài thấp thì số lượng cá thể trong mỗi loài nhiều. 17
Trang 18
Ví dụ: Ở hệ thực vật rừng ôn đới, động vật ở bắc cực... số lượng cá thể trong mỗi loài là rất cao do ít loại thức ăn, diện tích phân bố mỗi loại thức ăn lại rất lớn ít loài hơn, nhưng số lượng cá thể trong mỗi loài lại nhiều. Câu 10: Trong quần xã, trường hợp nào cạnh tranh làm mở rộng ổ sinh thái của loài, trường hợp nào cạnh tranh làm thu hẹp ổ sinh thái của loài? Giải thích. Hướng dẫn trả lời - Cạnh tranh cùng loài làm mở rộng ổ sinh thái của loài: Khi các cá thể trong quần thể cạnh tranh gay gắt với nhau, chẳng hạn như cạnh tranh về thức ăn, thì những cá thể nào có thể mở rộng ổ sinh thái để giảm bớt cạnh tranh, chẳng hạn thay đổi loại thức ăn, sẽ có cơ hội tồn tại cao hơn những cá thể khác. - Cạnh tranh khác loài làm thu hẹp ổ sinh thái của loài: Khi hai loài có ổ sinh thái rộng, chồng lên nhau một phần thì sẽ xảy ra cạnh tranh. Quá trình cạnh tranh dẫn đến các kết quả hoặc là một loài phải rời khỏi quần xã hoặc hai loài thu hẹp ổ sinh thái và sống chung với nhau. Câu 11: Trong quần xã, các loài khác nhau thường chiếm cứ những khu phân bố khác nhau. a. Hãy giải thích tại sao lại có hiện tượng như vậy? b. Sự phân bố của các loại như vậy có ý nghĩa gì? Hướng dẫn trả lời a. Trong quần xã, các loài khác nhau chiếm cứ những khu phân bố khác nhau là do: - Điều kiện môi trường sống của quần xã không đồng nhất. - Các loại có ổ sinh thái khác nhau, trong đó mỗi loài thường chọn cho mình một khu phân bố thuận lợi. b. Sự phân bố của các loài trong quần xã có ý nghĩa: - Giúp cho sinh vật khai thác tối đa nguồn sống. - Giảm mức độ cạnh tranh giữa các loài trong quần xã. Câu 12: Giải thích tại sao quá trình diễn thế sinh thái trong tự nhiên lại thường diễn ra theo một trình tự xác định và có thể dẫn đến hình thành một quần xã tương đối ổn định? Hướng dẫn trả lời Diễn thế sinh thái trong tự nhiên diễn ra theo một trình tự nhất định là vì sinh vật đến trước sẽ làm biến đổi môi trường và chỉ loài nào có điều kiện sống phù hợp với môi trường đó thì khi di cư đến mới tồn tại và phát triển được. Cứ như vậy, các loài đến sau lại làm biến đổi môi trường hoặc môi trường bị thay đổi thuận lợi cho một số loài khác đến sinh sống. Môi trường cũng có thể bị biến đổi làm hạn chế hoặc tiêu diệt loài đến trước. Quá trình đó được tiếp diễn cho đến khi môi trường được biến đổi đa dạng giúp cho những loài có mối quan hệ qua lại gắn bó mật thiết với nhau (những loài không thích hợp đã bị loại bỏ dần trước đó) có thể cùng tồn tại và phát triển, dẫn đến tạo nên một quần xã ổn định, phát triển lâu dài gọi là quần xã đỉnh cực. Câu 13: Đồ thị bên dưới đây mô tả biến động số lượng cá thể của hai loài trong một quần xã Dựa vào đồ thị bên hãy cho biết mối quan hệ giữa loài A và loài B. Giải thích. 18
Trang 19
Hướng dẫn trả lời - Quan hệ giữa A và B là quan hệ kí sinh – vật chủ (A là vật kí sinh – B là vật chủ). - Giải thích: + Trên đồ thị, số lượng của loài A và B biến động liên quan chặt chẽ với nhau trong đó, số lượng loài A biến động chậm pha hơn loài B. Điều này chứng tỏ A và B có mối quan hệ chặt chẽ về mặt dinh dưỡng. + Mật độ của loài A luôn cao hơn loài B A là vật kí sinh – B là vật chủ. Câu 14: Trong quá trình diễn thế nguyên sinh, hãy cho biết những xu hướng biến đổi chính về: a. Số lượng loài và số lượng cá thể của mỗi loài. b. Tuổi thọ và kích thước cơ thể của các loài. c. Chuỗi thức ăn. d. Giới hạn biến động của các nhân tố sinh thái. Hướng dẫn trả lời a. Số lượng loài của quần xã ngày càng tăng, số lượng cá thể của mỗi loài ngày càng giảm do nguồn sống của mỗi loài ngày càng bị hạn chế, sự cạnh tranh khác loài diễn ra khốc liệt làm phân hóa và thu hẹp ổ sinh thái của mỗi loài. b. Trong quá trình diễn thế nguyên sinh, các loài có tuổi thọ cao, kích thước cơ thể lớn có xu hướng thay thế các loài có tuổi thọ thấp, kích thước cơ thể nhỏ. c. Chuỗi thức ăn ngày càng phức tạp, trong đó chuỗi thức ăn bắt đầu bằng mùn bã hữu cơ ngày càng đóng vai trò quan trọng. d. Giới hạn của các nhân tố sinh thái ngày càng thu hẹp, môi trường trở nên ổn định hơn. B. HỆ SINH THÁI I. LÝ THUYẾT 1. Khái niệm - Hệ sinh thái (HST) bao gồm quần xã sinh vật và sinh cảnh (môi trường vô sinh của quần xã). Hệ sinh thái = Quần xã <=> Sinh cảnh VD: Hệ sinh thái ao hồ,đồng ruộng, rừng…… - Các sinh vật trong quần xã luôn tác động lẫn nhau và đồng thời tác động qua lại với các thành phần vô sinh của sinh cảnh. Nhờ đó, hệ sinh thái là một hệ thống sinh học hoàn chỉnh và tương đối ổn định. 19
Trang 20
- Sinh cảnh của hệ sinh thái là thế giới vô sinh, nơi sinh sống của quần xã sinh vật. Sinh cảnh bao gồm nhiều yếu tố cần thiết cho sự sống của sinh vật như nitrogen, carbon, oxygen, đất, đá... và đặc biệt là nguồn năng lượng (chủ yếu là năng lượng mặt trời). - Hệ sinh thái biểu hiện chức năng của một tổ chức sống qua sự trao đổi vật chất và năng lượng giữa các sinh vật trong nội bộ quần xã và giữa quần xã với sinh cảnh của chúng. Trong đó, quá trình "đồng hoá" - tổng hợp các chất hữu cơ, sử dụng năng lượng mặt trời do các sinh vật tự dưỡng trong hệ sinh thái thực hiện, còn quá trình "dị hoá" do các sinh vật phân giải chất hữu cơ thực hiện. Dòng vật chất và năng lượng này được coi là sợi dây vô hình ràng buộc quần xã với ngoại cảnh của nó, do vậy hệ sinh thái là một thể thống nhất. - Hệ sinh thái là một hệ thống mở và tự điều chỉnh, tồn tại dựa vào nguồn vật chất và năng lượng từ môi trường. Hoạt động của hệ sinh thái tuân theo các quy luật như quy luật bảo toàn năng lượng, quy luật giới hạn sinh thái... Quá trình tự điều chỉnh của hệ sinh thái được gọi là quá trình “nội cân bằng”, nhờ có nội cân bằng mà hệ sinh thái duy trì được trạng thái ổn định và cân bằng. Bất kì một sự gắn kết nào giữa các sinh vật với các nhân tố sinh thái của môi trường để tạo thành một chu trình sinh học hoàn chỉnh, dù ở mức đơn giản nhất, đều được coi là một hệ sinh thái. Kích thước của một hệ sinh thái rất đa dạng. Một hệ sinh thái có thể nhỏ như một giọt nước ao, một bể cá cảnh. Hệ sinh thái lớn nhất là Trái Đất. 2. Các thành phần cấu trúc của hệ sinh thái và vai trò Một hệ sinh thái bao gồm 2 thành phần: thành phần vật chất vô sinh là môi trường vật lí (sinh cảnh) và thành phần hữu sinh là các quần xã sinh vật. - Thành phần vô sinh: + Các yếu tố khí hậu (như nhiệt độ, độ ẩm, lượng mưa, ánh sáng, gió…) + Các yếu tố thổ nhưỡng (đất, đá…) + Nước. + Xác sinh vật trong môi trường. - Thành phần hữu sinh: + Thực vật. + Động vật. + Vi sinh vật. 20
Showing the first 20 pages. Download the document to see it all.
Comments (0)
No comments yet. Be the first!