Chủ đề 4 Sinh 12 - Hệ sinh thái

CHỦ ĐỀ 4. HỆ SINH THÁI

I. KIẾN THỨC TRỌNG TÂM

1. Khái niệm

- Hệ sinh thái bao gồm quần xã sinh vật và sinh cảnh (môi trường vô sinh của quần xã).

- Các sinh vật trong quần xã luôn tác động lẫn nhau và tác động qua lại với sinh cảnh, nhờ đó hệ sinh thái là một hệ thống sinh học hoàn chỉnh và tương đối ổn định.

- 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.

2. Cấu trúc hệ sinh thái

3. Chức năng của hệ sinh thái

3.1. Trao đổi vật chất trong hệ sinh thái

a. Trao đổi vật chất trong quần xã sinh vật (thông qua chuỗi và lưới thức ăn)

- Chuỗi thức ăn:

+ Gồm nhiều loài sinh vật có quan hệ dinh dưỡng với nhau và mỗi loài là một mắt xích của chuỗi (vừa tiêu thụ mắt xích phía trước vừa bị mắt xích phía sau tiêu thụ)

+ Trong chuỗi thức ăn có các nhóm sinh vật:

• Sinh vật sản xuất (SVSX): là sinh vật tự dưỡng (thực vật, tảo, một số vi sinh vật tự dưỡng…)

• Sinh vật tiêu thụ (SVTT): là sinh vật dị dưỡng (động vật ăn hoặc kí sinh trên thực vật, động vật ăn hoặc kí sinh trên động vật)

• Sinh vật phân giải(SVPG): là các sinh vật phân giải chất hữu cơ thành các chất vô cơ (vi khuẩn, nấm, một số động vật không xương sống, …)

+ Có hai loại chuỗi thức ăn:

• Chuỗi thức ăn mở đầu bằng sinh vật tự dưỡng  động vật ăn sinh vật tự dưỡng  động vật ăn động vật.

• Chuỗi thức ăn mở đầu bằng sinh vật phân giải mùn bã hữu cơ  động vật ăn động vật phân giải  động vật ăn động vật.

- Lưới thức ăn:

+ Là tập hợp của các chuỗi thức ăn trong đó một loài tham gia đồng thời vào nhiều chuỗi thức ăn khác nhau.

+ Quần xã sinh vật càng đa dạng về thành phần loài thì lưới thức ăn trong quần xã càng phức tạp.

+ Cấu trúc của lưới thức ăn càng phức tạp khi chuyển từ hệ sinh thái vùng vĩ độ cao xuống hệ sinh thái vùng vĩ độ thấp, từ vùng biển xa (vùng khơi) vào vùng bờ biển gần (vùng bờ).

- Bậc dinh dưỡng:

b. Trao đổi chất giữa quần xã với môi trường (chu trình sinh địa hóa)

- Chu trình sinh địa hóa là chu trình trao đổi các chất trong tự nhiên theo con đường từ môi trường ngoài vào cơ thể sinh vật qua các bậc dinh dưỡng, rồi từ cơ thể sinh vật trở lại môi trường.

- Có hai dạng chu trình sinh địa hóa:

+ Chu trình sinh địa hóa các chất khí (oxi, nito, cacbonic…)

+ Chu trình sinh địa hóa các chất lắng đọng (photpho, canxi…)

• Các giai đoạn chủ yếu của một chu trình sinh địa hóa được thể diện dưới sơ đồ sau:

• Chu trình sinh hóa duy trì sự cân bằng vật chất trong sinh quyển

Ví dụ: Chu trình cacbon:

+ Cacbon đi vào chu trình dưới dạng CO₂ thông qua quá trình quang hợp

+ Cacbon trao đổi trong quần xã thông qua chuỗi thức ăn, lưới thức ăn.

+ Cacbon trở lại môi trường thông qua quá trình hô hấp và quá trình phân giải các chất hữu cơ.

+ Cacbon lắng đọng: không phải tất cả lượng cacbon của quần xã sinh vật được trao đổi theo vòng tuần hoàn mà có một phần lắng đọng trong môi trường đất, nước hình thành nên nhiều loại hóa thạch như than đá, dầu lửa…

3.2. Dòng năng lượng trong hệ sinh thái

a. Dòng năng lượng

- Mặt trời cung cấp năng lượng chủ yếu cho sự sống trên Trái đất. Sinh vật sản xuất chỉ sử dụng được những tia sáng nhìn thấy (khoảng 50% tổng lượng bức xạ) cho quá trình quang hợp. Quang hợp cũng chỉ sử dụng khoảng 0,2 – 0,5% tổng lượng bức xạ chiếu trên Trái đất để tổng hợp chất hữu cơ.

- Trong chu trình dinh dưỡng, năng lượng truyền từ bậc dinh dưỡng thấp lên bậc dinh dưỡng cao. Càng lên bậc dinh dưỡng cao hơn thì năng lượng càng giảm do một phần năng lượng bị thất thoát dần qua hô hấp, chất thải, các bộ phận rơi rụng …

- Năng lượng được chuyển một chiều từ sinh vật sản xuất qua các bậc dinh dưỡng tới môi trường.

b. Hiệu suất sinh thái

- Năng lượng chuyển từ bậc dinh dưỡng thấp lên bậc dinh dưỡng cao hơn trong hệ sinh thái bị phát tán một phần ra môi trường. Hiệu suất chuyển hóa năng lượng qua các bậc dinh dưỡng trong hệ sinh thái  hiệu suất sinh thái.

- Hiệu suất sinh thái là tỉ lệ % chuyển hóa năng lượng qua các bậc dinh dưỡng trong hệ sinh thái.

- Hiệu suất sinh thái =

• Ở mỗi bậc dinh dưỡng:

+ Phần năng lượng tiêu hao qua hô hấp, tạo nhiệt của cơ thể khoảng 70%

+ Phần năng lượng mất đi qua chất thải, bộ phận rơi rụng khoảng 10%

+ Năng lượng truyền lên bậc dinh dưỡng cao hơn khoảng 10%

+ Năng lượng tích lũy sản sinh ra chất sống khoảng 10%

II. CÂU HỎI ÔN TẬP – CỦNG CỐ

1. Câu hỏi tự luận

Câu 1: Thế nào là chuỗi thức ăn, lưới thức ăn? Phân tích đặc điểm của chuỗi thức ăn và lưới thức ăn. Xây dựng 3-5 chuỗi thức ăn và một lưới thức ăn từ các chuỗi thức ăn đó.

Câu 2: Từ lưới thức ăn đã xây dựng ở câu 1 hãy phân tích các bậc dinh dưỡng có trong lưới thức ăn đó.

2. Câu hỏi trắc nghiệm

Câu 1 . Quần xã sinh vật nào trong quan hệ sinh thái sau được coi là ổn định nhất?

A. Một cái hồ; B. Một khu rừng; C. Một đồng cỏ; D. Một đầm lầy; .

Câu 2. Chuỗi thức ăn là một dãy gồm nhiều loài sinh vật có quan hệ với nhau về:

A. Nguồn gốc; B. Nơi chốn; C. Dinh dưỡng; D. Cạnh tranh; .

Câu 3. Mắt xích nào của chuỗi thức ăn hình thành năng suất sơ cấp?

A. Động vật ăn thịt; B. Động vật ăn tạp; C. Côn trùng; D. Thực vật.

Câu 4 . Trong các câu sau , câu nào đúng nhất?

1. Quần xã phải đa dạng sinh học mới tạo thành lưới thức ăn;

2. Các chuỗi thức ăn có mắt xích chung gọi là lưới;

3. Nhiều chuỗi thức ăn tạo thành lưới thức ăn;

4. Nhiều quần thể trong quần xã mới tạo thành lưới thức ăn;.

* Sử dụng sơ đồ thức ăn đê trả lời các câu hỏi (5 , 6, 7)

Dê Hổ

Cỏ Thỏ Cáo Vi sinh vật

Gà Mèo rừng

Câu 5. Sinh vật tiêu thụ bậc hai là:

A. Cáo , hổ , mèo rừng; B. Cáo , mèo rừng , gà;

C. Dê , thỏ , gà; D. Dê , thỏ , mèo rừng , cáo;

Câu 6. Số lượng chuỗi thức ăn trong lưới thức ăn trên là:

A. 5; B. 6 ; C. 7; D. 8; E. 9.

Câu 7. Số loài sinh vật tiêu thụ bậc 1 là:

A. 5; B. 6; C.4; D. 3;

Câu 8. Hệ sinh thái tự nhiên có cấu trúc ổn định và hoàn chỉnh vì:

A. Có cấu trúc lớn nhất; B. Luôn giữ vững cân bằng;

C. Có chu trình tuần hoàn vật chất; D. Có nhiều chuỗi thức ăn;

Câu 9. Mô hình V.A.C là một hệ sinh thái vì:

A. Có sinh vật sản xuất, tiêu thụ, phân giải;

B. Có kích thước quần xã lớn;

C. Có chu trình tuần hoàn vật chất;

D. Có cả ở động vật và thực vật;

Câu 10. Trong các nhóm sinh vật sau nhóm nào có sinh khối lớn nhất ?

A. Sinh vật sản xuất; B. Động vật ăn thực vật;

C. Động vật ăn thịt; D. Động vật phân hủy;

Câu 11. Năng lượng khởi nguyên để thực hiện một vòng tuần hoàn vật chất là:

A. Mặt trời B. Thực vật; C. Khí quyển; D. Trái đất; .

Câu 12 Hiệu suất sinh thái là gì?

A. Sự mất năng lượng qua các bậc dinh dưỡng

B. Phần trăm chuyển hóa năng lượng giữa các bậc dinh dưỡng

C. Hiệu số năng lượng giữa các bậc dinh dưỡng

D. Phần trăm số lượng cá thể giữa các bậc dinh dưỡng

Đáp án :

1B, 2C, 3D, 4B, 5A, 6B,7B, 8C, 9C, 10A, 11A, 12B