Đề cương môn sinh thái học

ĐV,TV này sống ở đâu, khi nào xuất hiện và kiếm chúng ở đâu → Như vậy những kiến thức mà nay ta gọi là STH đã đc con người thời tiền sửhiểu biết và vận dụng trong mưu sinh + Trong tiến t

Chương 1:

Khái niệm cơ bản về sinh thái môi trường Câu 1- Sinh thái học là gì ?

a- Định nghĩa và cho ví dụ

 Định nghĩa: Sinh thái học là môn khoa học tổng hợp, nghiên cứu về mối quan

hệ của 1 nhóm or nhiều nhóm sinh vật với môi trường xung quanh

 Ví dụ: Hệ ký sinh- vật chủ tương ứng với mức độ trung gian giữa quần thể vàquần xã

b- Vẽ hình và giải thích theo hình vẽ mối liên hệ giữa sinh thái học với các mônkhoa học khác và mối quan hệ của sinh vật với môi trường

Câu 2- Những vấn đề về sinh thái học:

a- Quá trình hình thành và phát triển của sinh thái học

+ Khi con người ra đời, trước hết họ phải tìm nơi để ở, chỗ để kiếm ăn, nơi chốntránh thú dữ và các điều kiện bất lợi khác của môi trường như: mưa, gió, sấm sét+ Những đkiện đó đã gắn bó với con người với tự nhiên và dạy cho họ cách thíchnghi, có những hiểu biết về thiên nhiên về mối quan hệ giữa TV với ĐV và vớimôi trường xung quanh

+ Để tồn tại và phát triển con người tích luỹ dần những gì đã nhìn thấy, những gì

đã học đc từ tự nhiên Họ phải phân biệt đc con nào, cây nào… Gây hại or cólợi ĐV,TV này sống ở đâu, khi nào xuất hiện và kiếm chúng ở đâu

→ Như vậy những kiến thức mà nay ta gọi là STH đã đc con người thời tiền sửhiểu biết và vận dụng trong mưu sinh

+ Trong tiến trình lịch sử chúng đc tích luỹ và truyền qua các thế hệ

+ Từ khi tìm ra lửa và biết chế tạo công cụ lao động con người ngày càng làm chothiên nhiên biến đổi mạnh

+ Khi thiên nhiên biến đổi mạnh con người lại phải tìm hiểu lý do và tìm mọi biệnpháp để phát triển nền văn minh của mình vừa phải duy trì sự ổn định của thiênnhiên

+ Do đó những kinh nghiệm và hiểu biết về mối quan hệ của con người với thiênnhiên rời rạc bắt đầu đc tích luỹ và phát triển để trở thành những khái niệm vànguyên lý khoa học thực sự đủ năng lực để quản lý tài nguyên, thiên nhiên và cảhành vi của con người đối với thiên nhiên

→ Đây cũng là con đường đưa đến sự ra đời và phát triển của lĩnh vực khoa họcmới “ Khoa học STH” và cũng là con đường để STH tự hoàn thiện cả về nội dung

và phương pháp luận của mình

b- Vai trò và ý nghĩa của STH đối với đời sống và nền văn minh của con người+ STH đã và đang đóng góp rất nhiều thành tích cho nền văn minh nhân loại cả vềkhía cạnh lý luận cũng như thực tiễn sản xuất

+ STH giúp ta hiểu sâu hơn về bản chất của sự sống, sự tiến hoá và biến dị củasinh vật trong mối tương tác với môi trường

+ STH giúp chúng ta hiểu và giải thích đc mối cân bằng ST từ đó giúp chúng tađịnh hướng cho hoạt động của con người trong tự nhiên để phát triển nền vănminh ngày càng cao và bền vững hơn

+ Trong cuộc sống, STH giúp con người nâng cao năng suất vật nuôi và cây trồng.Thuần hoá chọn tạo giống các loài sinh vật Hạn chế và tiêu diệt các loài dịch hại,bảo vệ đời sống vật nuôi, cây trồng và con người theo hướng cân bằng sinh thái.Khai thác hợp lý tài nguyên thiên nhiên duy trì đa dạng sinh học, bảo vệ và cải tạomôi trường, đưa cuộc sống con người ngày càng tốt và bền vững hơn

c- Đối tượng và nội dung nghiên cứu của sinh thái học

 Đối tượng nghiên cứu của STH :

+ Là tất cá các mối quan hệ giữa sinh vật với sinh vật và giữa sinh vật với môitrường

VD : cây A với cây R đồi trọc : khai thác quá mức xác định mối quan hệ giữacác đối tượng, cạnh tranh, cộng sinh… Nhằm khai thác tối đa các lợi ích

+ STH côn trùng là môn học về mối quan hệ giữa côn trùng với côn trùng, giữacôn trùng với môi trường xung quanh chúng

+ STH cá là môn học về mối quan hệ giữa các loài cá với nhau, giữa loài cá vớimôi trường nước nơi chúng sống

+ STH ếch nhái là môn học về mối quan hệ giữa các loài ếch nhái với nhau vàgiữa loài ếch nhái với môi trường nước nơi chúng sống

+ STH chim là môn học về mối quan hệ giữa các loài chim với nhau, giữa loàichim với môi trường xung quanh chúng

+ STH thú là môn học về mối quan hệ giữa các loài thú với nhau, giữa loià thú vớimôi trường nước nơi chúng sống

 Nội dung của STH :

+ Nội dung của STH hiện đại đc xây dựng dựa theo nguyên lý : ‘ Mức độ tổchức ‘ giống như ‘ phổ sinh học’

+ Mức độ từ gen đến quần xã là những mức độ chính của cơ thể sống đc sắp xếp

từ bé đến lớnvà có quan hệ tương hỗ với môi trường vật lý nhờ các chức năng xácđịnh

+ STH là môn khoa học cơ bản của sinh vật học, nó nghiên cứu mối quan hệ củasinh vật với môi trường và sinh vật với sinh vật ở mọi cấp độ tổ chức từ thấp đếncao, từ đơn giản đến phức tạp ( cá thể, quần thể, quần xã và hệ sinh thái, sinh tháiquyển)

Câu 3- Các phân môn của sinh thái học

a- Nêu tên các phân môn STH

- Dựa trên cấu trúc của STH ta có thể phân chia STH thành các phân môn sau :+ STH cá thể

+ STH quần thể

+ STH quần xã

+ Hề sinh thái

+ Sinh thái quyển

- Phân tích STH theo 3 cấp độ : cá thể, quần thể và quần xã là tạo điều kiện choviệc nghiên cứu tính quy luật của mối quan hệ sinh giới với ngoại cảnh( môitrường) 3 cấp độ trên đều có mối quan hệ mật thiết với nhau

- Dựa theo đối tượng nghiên cứu STH có thể đc chia thành : STH TV, STH ĐV,STH VSV

- Dựa theo mục đích ứng dụng : STH côn trùng, STH nông nghiệp, STH lâmnghiệp, STH biển, STH môi trường

- Sinh quyển bao gồm tất cả các cơ thể sống trên trái đất

+ Sinh quyển phát triển qua 5 giai đoạn

+ Sinh thái quyển : hệ sinh thái khổng lồ bao gồm tất cả quần xã trên trái đất chúngtác động qua lại lẫn nhau đồng thời cũng chịu sự tác động tương hỗ của đất,nước, không khí

b- Các phương pháp nghiên cứu sinh thái học

- STH là bộ môn khoa học tổng hợp Vì vậy khi nghiên cứu STH buộc chúng ta

sử dụng nhiều phương pháp và chọn lọc nhiều công cụ đồng thời 1 lúc để nghiêncứu

- Tuỳ thuộc đối tượng nghiên cứu, cấp độ nghiên cứu cũng như ở vị trí địa lý( nơitiến hành) nghiên cứu mà ta lựa chọn phương pháp nghiên cứu phù hợp để đạt kếtquả tốt nhất

- Có thể chia thành 3 phương pháp chính :

+ Nghiên cứu điều tra thực địa( quan sát, đo đạc, thu mẫu, ghi chép)

+ Nghiên cứu thực nghiệm trong phòng : tìm hiểu các yếu tố vô sinh or hữu sinhtác động đến các loài sinh vật từ đó đề xuất các phương án đạt năng suất cao

+ Nghiên cứu mô hình toán học : mô hình hoá bằng toán học các quá trình tựnhiên, tính toán dòng vật chất, dòng năng lượng

VD : khi nghiên cứu sự biến động mật độ của 1 loài côn trùng nào đó trên 1 giốngcây ta phải chọn phương pháp điều tra thực địa đi kèm là phương pháp đo đếm,thu mẫu, xử lý thống kê, phân tích và phân loại

- Các kết quả nghiên cứu trogn phòng or ngoài tự nhiên đc con người dùng toánhọc để mô phỏng mô hình hoá chung

Câu 4 : môi trường, định nghĩa, các loại môi trường, nhân tố anh hưởng,quy luật môi trường

Định nghĩa : - Môi trường là tất cả các yếu tố, hiện tượng bên ngoài tác động

lên sinh vật Môi trường bao gồm các điều kiện vật lý và các vsv sống Đối vớimôi trường chứa đựng nội dung rộng hơn ( Môi trường của con người bao gồmcác hệ thống tự nhiên và các hệ thống do con người tạo ra)

b- Các loại môi trường:

-Có 4 loại môi trường phổ biến là: môi trường đất, môi trường nước, môitrường không khí và môi trường vi sinh vật

c- Các nhân tố của môi trường:

- Những yếu tố khi chúng tác động lên đời sống sinh vật và ảnh hưởng, quyếtđịnh lên sinh vật gọi là các nhân tố môi trường

- Tất cả các sv sống trong môi trường đều bị tác động cùng 1 lúc bởi các nhân tốmôi trường( trực tiếp or gián tiếp)

- Mức độ phản ứng của sinh vật phụ thuộc vào bản chất của nhân tố tác độngnhư: cường độ, tần số, thời gian tác động

- Dựa vào nguồn gốc và đặc trưng tác động của các nhân tố sinh thái ta chiathành: môi trường vô sinh( đất,nước, không khí, ánh sáng), môi trường hữusinh( sinh vật, ĐV, con người), môi trường kinh tế- xã hội( nghiên cứu quan hệcon người với môi trường)

Các qui luật của môi trường:

 Quy luật giới hạn sinh thái: mỗi loài có 1 giới hạn sinh thái đặc trưng về mỗinhân tố sinh thái VD: giơi hạn sinh thái về nhiệt độ của cá rô phi ở việt nam là từ5,6oC→ 42oC và điểm cực thuận là 30oC

 Quy luật tác động tổng hợp: sự tác động của nhiều nhân tố sinh thái lên 1 cơ thểsinh vật không phải là sự cộng gộp đơn giản các tác động của từng nhân tố sinhthái mà là sự tác động tổng hợp của cả phức hệ nhân tố sinh thái đó VD: mỗi câylúa sống trong ruộng đều chịu sự tác động của nhiều nhân tố( đất, nước, ánh sg…

 Quy luật tác động đồng thời và quy luật tác động qua lại: các nhân tố sinh tháitác động đồng thời lên sinh vật và không thể thay thế cho nhau Điều kiện môitrường tác động lên sinh vật làm chúng không ngừng biến đổi, đồng thời các sinhvật cũng có những tac động trở lại làm biến đổi các điều kiện môi trường Nhữngphản ứng này chính là phản ứng của sinh vật lên tác động của các nhân tố môi tre- Chức năng của môi trường: Môi trường có các chức năng cơ bản sau:

- Môi trường là không gian sống của con người và các loài sinh vật

- Môi trường là nơi cung cấp tài nguyên cần thiết cho cuộc sống và hoạt động sảnxuất của con người

- Môi trường là nơi chứa đựng các chất phế thải do con người tạo ra trong cuộc sống và hoạt động sản xuất của mình

- Môi trường là nơi giảm nhẹ các tác động có hại của thiên nhiên tới con người

và sinh vật trên trái đất

- Môi trường là nơi lưu trữ và cung cấp thông tin cho con người

Chương 2:

Các phân môn sinh thái học Câu 5- Sinh thái học cá thể:

a- Khái niệm và cho các ví dụ để minh họa

 Khái niệm: STH cá thể là sự nghiên cứu các cá thể sinh vật, giải thích sự tácđộng các yếu tố môi trường vô sinh và hữu sinh đến chúng cũng như tác động trởlại của sinh vật đó với môi trường

 VD: cá thể cá sấu xiêm hoang dã (cá sấu nước ngọt)

b- Chức năng, nhiệm vụ nghiên cứu:

c- Nhiệm vụ nghiên cứu:

- Ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái lên đời sống sv và sự thích nghi của chúngvới các nhân tố sinh thái gồm:

+ Các nhân tố sinh thái + Nhịp điệu sinh học + Tập tính sinh học

- Sinh thái học cá thể có quan hệ nhiều với hình thái và sinh lý nhưng nó cũng cónhững vấn đề riêng biệt như xác định nhiệt độ cực thuận của 1 loài là cơ sở quan

trọng để giải thích sự phân bố: địa lý, theo sinh cảnh, số lượng và sự biến động sốlượng ở chúng.

d- Chức năng:

Câu 6- Sinh thái học quần thể

a- Định nghĩa và cho các ví dụ để minh họa:

-Định nghĩa: Quần thể là nhóm các cá thể sinh vật của cùng 1 loài( hay dưới loại),khác nhau về giới tính, tuổi, kích thước, cùng sống trên 1 không gian nhất địnhtrong cùng 1 thời điểm nhất định Chúng có thể từ do giao phối và sinh ra các cáthể mới( trừ những loài sinh sản vô tính hay trinh sinh)

VD: Tập hợp các cây chò xanh ở vườn Châu Phong 1980

b- Các đặc điểm của quần thể:

- Mỗi quần thể có 1 tập hợp gen tạo thành 1 cơ sở di truyền chung Thể hiện ởtừng cá thể của quần thể

- Mỗi cá thể có 1 kiểu gen khác nhau và giao phối tự do

- Tính di truyền có liên quan đến đặc tính sinh thái của quần thể( khả năng ứngdụng, tính chống chịu)

- Nơi sinh sống của quần thể phù hợp với đặc điểm sinh học và khả năng vậnchuyển của loài Đối với các loài chim thú lớn lãnh thổ của chúng rộng, các loàiđộng vật bé có lãnh thổ hẹp

- Quá trình hình thành quần thể là 1 quá trình tập hợp các cá thể của quần thể vớiđiều kiện ngoại cảnh Những cá thể của quần thể nếu không thích ứng sẽ di cư và

bị tiêu diệt

c- Các đặc trưng cơ bản của quần thể:

d- Sự phân bố không gian:

- Sự phân bố đc hiểu là sự chiếm cứ không gian của cá thể Trong quần thểthường có 3 kiểu phân bố chính đó là: Phân bố đều, phân bố ngẫu nhiên và phân

bố nhóm

- Phân bố đều rất hiếm gặp trong tự nhiên Phân bố đều thường xảy ra tại nơi cómôi trường đồng nhất ( nguồn sống đc phân bố đều trong vùng phân bố) VD:nuôi tằm trong nong , nuôi ngài gạo trong khay nhựa…

Kiểu phân bố đều phản ánh sự cạnh tranh mãnh liệt giữa các cá thể trong quần thểhoặc tính lãnh thổ của các cá thể rất cao VD: Cá đuôi cờ đánh nhau dữ dội khinhốt trong không gian hẹp

- Phân bố nhóm hay cụm là phân bố thường gặp nhất trong tự nhiên vì trongthực tế môi trường không đồng nhất do vậy các cá thể tập trung vào 1 chỗ nào đó

mà tại nơi này có điều kiện môi trường thích hợp hoặc tụ tập lại để hoàn thành 1chức năng nào đó VD: quần thể sơn dương ở Savana có kiểu phân bố này

- Phân bố ngẫu nhiên: đây là kiểu phân bố thường hay gặp trong tập hợp quần thểsống trong môi trường đồng nhất, các cá thể có xu hướng tụ tập lại với nhau thành

nhóm hay thành những điểm tập trung và giữa chúng cũng không có mối quan hệđối kháng

- Sử dụng PP thống kê giá trị của tỷ số V/m cho ta biết các cá thể phân bố theodạng nào

+ Nếu V/m > 1 thì các cá thể phân bố theo nhóm

+ Nếu V/m < 1 thì các cá thể phân bố đồng đều

+ nếu V/m = 1 thì các cá thể phân bố ngẫu nhiên

Trong đó: V- là sai số chuẩn với V= m/ (n-1)

m- là só cá thể trung bình

n- là tổng lượng mẫu

- Phân bố quần thể theo nguyên lý Allee: khi nghiên cứu sự phân bố của sinh vậtAllee đưa ra quan điểm về “ Độ hội tụ của cá thể trong quần thể” trong đấy có 2loại quần thể : (A) quần thể có chỉ số sống cao khi mật độ cá thể trong quần thểthấp và (B) quần thể có chỉ số sống cực đại khi mật độ cá thể trong quần thể ởmức không quá thấp và cũng không quá cao

- CT tổng quát của kích thước quần thể như sau:

Nt =No+ B – D+ I –E

Nt: số lượng cá thể của quần thể ở thời điểm t

No: số lượng cá thể của quần thể ban đầu t =0

B: số cá thể do quần thể sinh ra trong khoảng thời gian to → t

D: số cá thể bị chết của quần thể từ to→ t

I: sốcá thể khi nhập cư vào quần thể to→ t

+ PP băt đánh dấu thả ra- bắt lại: Đây là PP khá phổ biến và có độ tin cậy caotrong trường hợp khi mật độ không biến đổi 1 cách nhanh chóng Có thể áp dụngcho việc nghiên cứu sự di cư của bướm, châu chấu, chim Ta dùng CT sau để tính: N= nA/ a

N: số lượng cá thể của quần thể

bố của ấu trùng tằm or mọt hạt thóc trong kho thóc

+ PP thu mẫu: số lượng mẫu thu đc ghi trên trục ngang Nếu xác xuất bắt gặp ổnđịnh thì các điểm đều nằm trên trục này từ 0, tương ứng với 100% cá thể thu đctrên 1 diện tích nào đó

3- Thành phần tuổi và tỷ lệ giới tính của quần thể:

- Thành phần tuổi liên quan đến chỉ số sinh sản, tử vong và ảnh hưởng đến biếnđộng số lượng cá thể của quần thể

- Tuổi thọ là chỉ số đơn vị thời gian đã sống của các cá thể sv từ lúc sinh ra đếnkhi chết Tuổi thọ trung bình của quần thể tương ứng với tuổi thọ trung bình củacác cá thể riêng biệt

- Tỷ lệ sinh sản: hình thái quần thể cũng như sinh học quần thể phụ thuộc nhiềuvào mức sinh sản của loài Tỷ lệ sinh đẻ là khả năng gia tăng của quần thể Tỷ lệsinh đẻ đc phân ra thành tỷ lệ sinh đẻ tối đa và tỷ lệ sinh đẻ sinh thái

- Tỷ lệ sinh đẻ tối đa : là sự hình thành các thế hệ con cháu với khả năng tốiđatheo lý thuyết không bị nhân tố sinh thái giứoi hạn- ( tức là sống trong điều kiệnmôi trường lý tưởng đầy đủ mọi yếu tố)

- Sự sinh sản tối đa chỉ bị giới hạn bởi nhân tố sinh lý Ký hiệu tỷ lệ sinh tuyệtđối và sinh lý = Ba, ta có CT sau:

Ba = ∆Nm/ ∆t

- Tỷ lệ sinh đẻ sinh thái tức là sự gia tăng quần thể dưới tác dụng của quần thểtrong các điều kiện thực tế hay đặ trưng của môi trường Đại lượng này biến đổiphụ thuộc vào kích thước, thành phần của quần thể và điều kiện môi trường

Ký hiệu tỷ lệ sinh đẻ sinh thái = Br ta có CT:

- Sinh sản giữa 2 đại lượng( tỷ lệ sinh đẻ tối đavà tỷ lệ sinh đẻ sinh thái cho phépxác định và dự đoán tốc độ tăng trưởng của quần thể trong tương lai )

- Tỷ lệ chết: biểu thị = sản lượng cá thể bị chết trong từng thời kỳ nhất định ordưới dạng tỷ lệ chết đặc trưng

- Có 2 tỷ lệ chết khác nhau, đó là:

+ Tỷ lệ chết tối thiểu( chết theo lý thuyết): số cá thể bị chết trong điều kiện lýtưởng( không bị tác động do yếu tố giới hạn – bị chết chỉ do sinh lý tác động)+ Tỷ lệ chết sinh thái: chết thực do từng yếu tố môi trường cụ thể tác động đến

- Cấu trúc tuổi : là thuộc tính quan trọng của quần thể ảnh hưởng đến tỷ lệ sinhsản và tử vong và do đó ảnh hưởng đến biến động số lượng cá thể của quần thể

- Tương quan của các nhóm tuổi khác nhau trong quần thể quyết định khả năngsinh sản của chúng tại từng thời điểm trogn tương lai

- Quần thể phát triển nhanh là quần thể có nhiều tuổi non

- Quần thể ổn định là quần thể trong đó có sự phân bố các nhóm tuổi tương đốiđều

- Quần thể suy thoái là quần thể có nhiều cá thể già

4- Sự sinh trưởng và biến động số lượng của quần thể:

- Có 2 vấn đề chủ yếu đó là: sự sinh trưởng, biến động số lượng và chiến lượcdân số( điều chỉnh dân số)

- Sự sinh trưởng: số lượng cá thể của quần thể trong thiên nhiên luôn thay đổi vìvậy thành phần của quần thể trong từng thời điểm cúng như chiều hướng biếnđộng của nó cũng biến đổi theo Khi biết đc tốc độ biến đổi có thể suy đoán đcnhiều đặc điểm quan trọng của quần thể

Câu 7- Sinh thái học quần xã:

a- Khái niệm (Định nghĩa): Quần xã sv là tập hợp các quần thể thuộc nhiều loài,phân bố trong 1 sinh cảnh xác định, ở đây chúng có quan hệ với nhau và với môitrường để tồn tại và phát triển 1 cách ổn định theo thời gian

b- Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu chủ yếu của STH quần xã

- Nghiên cứu mối quan hệ sinh thái khác loài( mối quan hệ sinh thái giữaTV,ĐV, quan hệ vật bắt mồi… con mồi, mqh ký sinh, vật chủ, quan hệ cạnhtranh, quan hệ hội sinh, quan hệ cộng sinh) và sự hình thanh mối quan hệ sinh tháiđó

- Nghiên cứu cấu trúc quần xã trên cơ sở những mối quan hệ sinh thái khác nhau

- Nội dung của STH quần xã đc nghiên cứu trên 2 phương diện:

+ Phương diện hình thái: nghiên cứu cấu trúc của quần xã và những đặc điểm củanó( thành phần laoì, đặc trưng của quần xã, độ phong phú, độ thường gặp, vai tròcủa các thành phần loài trong quần xã)

+ Phương diện chức năng: mô tả sự diễn thế của quần xã, tìm nguyên nhân của nó.Nghiên cứu sự chuyển hoá vật chất và năng lượng trong quần xã và giữa quần xãvới ngoại cảnh

Để đạt đc điều đó cần nghiên cứu: chuỗi thức ăn, lưới thức ăn , hình tháp sinh tháic- Các đặc trưng cơ bản của các quần xã:

5- Thành phần loài và số lượng cá thể của từng loài:

- Đặc trưng này biểu thị tính đa dạng của quần xã Để biểu thị tính đa dạng củaloài, người ta sử dụng tỷ lệ số lượng loài trên đvị diện tích

- Năm 1949, Shannon đã đưa ra CT tính chỉ số đa dạng của quần xã hay còn gọi

là chỉ số Shannon

H = ∑ P

Trong đó: H: chỉ số đa dạng của quần xã

P : tỷ số số lượng các thể của loài i trên tổng số số lượng cá thểcủa tất cả các loài của quần xã

- Đặc trưng này còn đc thể hiện trong chỉ số cân bằng( chỉ số bình quân ) củaquần xã

e =

Trong đó: S: tổng số các laoì của quần xã

e : chỉ số bình quân của quần xã có giá trị từ 0 →1

e = 0 : khi quần xã chỉ có 1 loài

e = 1: khi tất cả các loài trong quần xã có số lượng cá thể bằngnhau

6- Sự phân bố không gian của quần xã : có 2 kiểu phân bô

- Phân bố ngang và phân bố thẳng đứng

- VD: rừng có thể phân chia thành 2 tầng cơ bản là: tầng tự dưỡng và tầng dịdưỡng Cây rừng cũng có thể phân tầng để sống theo độ cao, thấp của rừng, núi

- Trong ao, hồ, biển quần xã sv có thể phân tầng theo chiều nằm ngang và chiềuthẳng đứng VD: TV nổi: rong, rêu, cá ĐVphú du ăn rong, rêu

Những loài ĐV kiếm ăn khoảng không gian giữa bề mặt và đáy

ĐV ăn dưới đáy hồ

7- Nhịp điệu sinh học :

- Mỗi quần xã đều thể hiện 1 nhịp điệu SH hay nói cách khác là diễn thế thời gianriêng Nhịp điệu SH có thể là: nhịp điệu ngày đêm, nhịp điệu mùa

8- Cấu trúc dinh dưỡng :

- Cách xếp đặt các nhóm sv trong quần xã theo chức năng dinh dưỡng tạo nêncấu trúc dinh dưỡng của quần xã Cấu trúc này phản ánh hoạt động chức năng củaquần xã nhờ nó mà vật chất đc chu chuyển và năng lượng đc biến đổi

 Chuỗi TĂ:

+ Sự vận chuyển năng lượng TĂ từ TV qua 1 loạt các sv khác, sv này làm TĂ cho

sv khác gọi là chuỗi TĂ

+ Các chuỗi TĂ thể hiện bởi loài sau ăn loài trước giống như 1 chuỗi xích có khilên tới 5 → 6 mắt xích

+ Chuỗi TĂ có dạng sau: TV → ĐV ăn cỏ → ĐV ăn thịt bậc 1 → ĐV ăn thịt bậc

2 –

Lưới TĂ :

+ Quan hệ TĂ thường phức tạp hơn nhiều bởi vì 1 ĐV lớn thường ăn rất nhiềuloài TV VD: bò, dê, trâu ngựa ăn rất nhiều loài cỏ khác nhau

+ 1 ĐV ăn thịt có thể ăn rất nhiều loài ĐV ăn cỏ và nhiều loài ĐV ăn thịt khác Từ

đó các chuỗi TĂ liên kết chéo nhau, họp lại thành lưới TĂ VD: sư tử, hổ, báo,chó sói, có thể ăn trâu, bò, ngựa, dê, đồng thời chúng cũng ăn các loài ĐV khácnhư: thỏ, cáo

Các bậc dinh dưỡng ( lớp sau ăn lớp trước)

- Mỗi 1 nhóm sv trogn chuỗi TĂ có thể khác nhau về bậc phân loại nhưng cùng

sử dụng 1 dạng TĂ được gọi là bậc dinh dưỡng( tức là mắt xích của chuỗi TĂ)

Tháp sinh thái :

- Các sv thường tổ chức thành từng nhóm theo các bậc dinh dưỡng và quan hệtương hỗ giữa các thành phần của hệ sinh thái

- Số nguyên liệu ở mỗi bậc dinh dưỡng có thể đc biểu thị bằng tháp sinh thái

- Tháp sinh thái đc cấu tạo bằng cách chồng liên tiếp các bậc dinh dưỡng từ thấpđến cao

- Do tổng năng lượng ( or số lượng hay khối lượng) liên tiếp giảm giữa các bậcdinh dưỡng nên tháp có đáy to ở dưới, càng lên trên càng nhỏ dần

- Có 3 loại tháp sinh thái tuỳ thuộcvào cách sử dụng phếp đo lường khác nhau:tháp số lượng, tháp sinh khối, tháp năng lượng

+ Tháp số lượng: ở đây mỗi 1 bậc dinh dưỡng đc biểu thị = số lượng sv VD: đồng

cỏ và thỏ or đồng cỏ và ngựa Trogn thực tế, có khi số lượng sv sản xuất ít nhưngđảm bảo đc cho 1 số lượng ĐV tiêu thụ rất lớn VD: 1 or 2 cây gỗ có thể đáp ứngcho 1 số lượng côn trùng rất lớn Tháp số lượng có nhược điểm là không thể hiện

đc đầy đủ mức độ liên quan chức năng giữa các sv vì không thể hiện đc độ lớn của

sv cũng như quy mô tác dụng của chúng Sự mất cân đối của tháp số lượngthường gặp trong quan hệ vật chủ- ký sinh, trogn đó vật chủ có kích thước lớncòn vật ký sinh có kích thước nhỏ nhưng số lượng nhiều

+ Tháp sinh khối: trọng lượng các bậc dinh dưỡng trước bao giờ cũng lớn hơntrọng lượng các bậc dinh dưỡng sau Tháp sinh khối rất thuận lợi cho việc biểu thị

sự tích tụ năng lượng ở các bậc dinh dưỡng

+ Tháp năng lượng: luôn có dạng thpá điển hình nghĩa là tổng nguồn năng lượngcủa con mồi bất kỳ lúc nào cũng lớn hơn tổng nguồn năng lượng của những kẻ sửdụng chúng

→ Như vậy: chuỗi TĂ, lưới TĂ, tháp sinh thái thể hiện mối quan hệ dinh dưỡngrất phức tạp giữa các loài, thậm chí giữa các cá thể trong quần xã, tạo nên cấutrúcchức năng của hệ thống cũng rất phức tạp không kém đảm bảo tính ổn định củaquần xã trong việc sử dụng nguồn sống 1 cách có hiệu quả và thích ứng đc vớiđiều kiện môi trường thường xuyên biến động

9- Diễn thế sinh thái :

- Mỗi quần xã có 1 diễn thế riêng tức là sự thay đổi tiếp diễn theo thời gian riêng.Diễn thế sinh thái của quần xã đc coi là 1 đặc trưng cơ bản của quần xã về mặtđộng học

- Diễn thế sinh thái là quá trình biến đổi tuần tự của quần xã qua các giai đoạnkhác nhau, từ dạng khởi đầu đc thay thế lần lượt bởi các dạng quần xã tiếp theo vàcuối cùng dẫn tới 1 quần xã tương đối ổn định

- Dạng khởi đầu của quần xã thường đcgọi là quần xã tiên phong và kết thúc làquần xã đích thực VD: 1 đầm lầy rất nghèo nàn về quần xã dưới tác dụng của môitrường nắng, gió làm nuwóc bốc hơi, hồ dần dần bị cạn khô, cỏ dại phát triển, côntrùng, chuột, thỏ, xuất hiện kiếm ăn kéo theo các loài ăn thịt khác, cứ thế diễn thếcho đến lúc đầm lầy trước kia qua năm tháng biến thành rừng cây xanh tốt

- Quá trình diễn thế : 1 số loài không thích nghi mất đi, 1 số loài xuất hiện( từ nơikhác phát tán đến) tính đa dạng của quần xã ngày càng tăng

+ Các loài sống ở quần xã đỉnh thực thường có kích thước, tuổi thọ cao, chu kỳsống phức tạp, tiềm năng sinh hcọ kém

+ Tổng sinh khối ngày càng lớn

+ Chuỗivà lưới TĂ , phân bố cá thể, phân hoá tổ sinh thái ngày càng phức tạp+ Vòng tuần hoàn vật chất ngày càng nhanh và càng có hiệu quả

+ Khả năng tự phục hồi cân bằng ngày càng lớn Tính bền vững ngày càng cao

- Diến thế sinh thái có thể đc phân loại thành diễn thế nguyên sinh và diễn thế thứsinh:

+ Diễn thế nguyên sinh: diễn thế này đc khởi đầu từ 1 môi trường chưa có sv Đó

là vùng đất mới đc hình thành như: bãi sông, bãi biển mới đc bồi

+ Diễn thế thứ sinh: diễn thế này xuất hiện ở môi trường đã có quần xã nhất định

và 1 hệ sinh thái nhất định Quần xã và hệ sinh thái này đang ở trạng thái cân bằng

và ổn định nhưng do có sự cố môi trường đã làm thay đổi các quần xã sv và dẫnđến sự thành lập quần xã mới và hệ sinh thái mới khác hẳn với hệ sinh thái cũ

- Diến thế phân huỷ: diễn thế này liên quan đến loài mới sống trong quá trìnhphân huỷ các xác chết sv từ phức tạp thành các khoáng chất đơn giản Đặc trưng

của diễn thế phân huỷ là không dẫn tới 1 quần xã sv ổn định và điểm kết thúc củadiễn thế là các chất khoáng đơn giản

- Nguyên nhân xảy ra diễn thế bao gồm các nguyên nhân bên trong ( cạnh tranhnơi ở, TĂ, sinh sản, sự tiến hoá của loài) và bên ngoài tác động( di cư của loài,ảnh hưởng do các yếu tố vô sinh-thời tiết và con người)

10- Đỉnh cực- Climax

- 1 quần xã trong quá trình diễn thế nếu không bị những yếu tố này huỷ hoại tácđộng vào thì cuối cùng sẽ đạt đc trạng thái ổn định Ở giai đoạn này những quầnthể quan trọng cũng ổn định Mức sinh từ dòng năng lượng và sinh khối đều nằmtrong trạng thái cân bằng

- Sự tập trung của các loài đặc trung đối với 1 quần xã đã biết chính là sản phẩmcủa những điều kiện môi trường địa phương Môi trường này ổn định lâu dài thìquần xã sống trên đó cũng ổn định lâu dài tạo nên các dạng đỉnh cực

Câu 8- Hệ sinh thái:

a- Khái niệm:

- Hệ sinh thái là tổ hợp 1 quần xã sv với môi trường vô sinh( ánh sáng, nhiệt độ,chất vô cơ) mà quần xã đó tồn tại Trong quần xã các sv tương tác với nhau và vớimôi trường để tạo nên chu trình vất chất( chu trình sinh địa hoá) và sự chuyểnhoá năng lượng mà quần xã đó tồn tại

- Hệ sinh thái là 1 khái niệm rộng, linh hoạt vì thế có thể áp dụng cho tất cả cáctrường hợp có mối quan hệ tương hỗ sv và môi trường, có sự trao đổi vật chất,năng lượng và thông tin giữa chúng với nhau Đó có thể là 1 cánh rùng rộng lớn( 1 cái ao, hồ, 1 con sông) hay hỏ như bể cá cảnh trong nhà, or 1 phân tử detrit lànhững hệ sinh thái điển hình

b- Các kiểu hệ sinh thái : dựa vào bản chất tự nhiên ta có thể chia hệ sinh thái ra 2kiểu đó là: hệ sinh thái tự nhiên và hệ sinh thái nhân tạo

- Hệ sinh thái tự nhiên: là hệ sinh thái đc hình thành do thiên nhiên tự tạo ra trongquá trình hình thành trái đất or do chính bản thân nó hình thành 1 cách từ từ quarất nhiều năm Hệ sinh thái tự nhiên không do con người tạo dựng VD: sinhquyển là hệ sinh thái tự nhiên khổng lồ và duy nhất trên hành tinh của chúng Nó

đc cáu tạo bởi tổ hợp các hệ sinh thái dưới đất, dưới nước, trên cạn Chúng cóquan hệ gắn bó với nhau 1 cách mật thiết = chu trình vật chất và dòng năng lượng.VD: hệ sinh thái rừng, hệ sinh thái biển, hệ sinh thái đồng cỏ tự nhiên

- Hệ sinh thái nhân tạo: do con người tạo ra Chúng cũng rất đa dạng về kích cỡ.VD: hệ sinh thái nông nghiệp, hệ sinh thái ao hồ, hệ sinh thái bể cá cảnh, hệ sinhthái đô thị…

c- Cấu trúc của hệ sinh thái :

- 1 HST diển hình đc cấu trúc bởi các thành phần sau:

+ Sinh vật sản xuất ( P)

+ Sinh vật tiêu thụ ( C)

+ Sinh vật phân huỷ ( D)

+ Các chất vô cơ ( CO, O2, CaCO3, H2O)

+ Các chât hữu cơ ( Pro, lipid, gluxit, VTM, enzym, hôcmôn)

+ Các yếu tố khí hậu ( nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm, lượng mưa)

→ 3 thành phần đầu là quần xã sv còn 3 thành phần sau là môi trường ( E)

Như vậy HST gồm 4 thành phần cơ bản ( P+ C+ D+ E)

- Sinh vật sản xuất : là những sv tự dưỡng gồm các loài TV có màu và 1 số nấm,

VK, có khả năng quang hợp or hoá tổng hợp Chúng là thành phần không thểthiếu đc trong bất kỳ hệ sv nào Nhờ hoạt động quang hợp và hoá tổng hợp củachúng mà nguồn TĂ ban đầu đc tạo thành để nuôi sống trước tiên chính những svsản xuất sau đó nuôi sống cả thế giới sv còn lại trong đó có con người

- Sinh vật tiêu thụ: là những sv dị dưỡng Heterotrophy Đây là các loài ĐV vànhững vsv không có khả năng quanh hợp va hoá tổng hợp, nói 1 cách khác chúngtồn tại đc là nhờ dựa vào nguồn TĂ ban đầu do các sv tự dưỡng tạo ra

+ ĐV chỉ ăn TĂ VD: côn trùng, thỏ, sóc, trâu bò

+ ĐV ăn tạp Vừa ăn TV vừa ăn ĐV, gấu chim, cá

+ Động thực vật ăn thịt, hổ, báo, chó sói, cây bắt sâu bọ, chim, nhái

- Sinh vật phân huỷ: tất cá các vsv dị dưỡng sống hoại sinh trong quá trình phânhuỷ các chất chúng tiếp nhận nguồn năng lượng hoá học để tồn tại và phát triênđồng thời giải phóng các chât từ các hợp chất đơn giản or các nguyên tố hỗn hợpban đầu tham gia vào chu trình như: O2, CO2, N2…

- Vsv có bản chất là sv dị dưỡng nên tham gia vào thành phần cấu trúc của HSTcũng đc xem là sv tiêu thụ còn các loài ĐV trong HST lại đc xem là sv phân huỷ.Khác với vsv, ĐV tham gia vào quá trình phân huỷ ở giai đoạn thô, giai đoạntrung gian còn vsv phân huỷ các chất ở giai đoạn cuối cùng, giai đoạn khoáng hoá.Cho nên trong điều kiện tham gia vào quá trình quang hợp và có mặt vsv hoại sinhthì hệ thống đó là 1 HST

- Ngoài cấu trúc theo thành phần, HST còn có kiểu cấu trúc theo chức năng TheoOdum ED( 1983) HST có kiểu cấu trúc chức năng nó sẽ như sau:

+ Quá trình chuyển hoá năng lượng của hệ

+ Mắt xích TĂ trong hệ

+ Các chu trình sinh địa hoá diễn ra trong hệ

+Sự phân hoá diễn ra trong không gian và theo thời gian

+ Các quá trình phát triển và tiến hoá của hệ

+ Các quá trình tự điều chỉnh

d- Các đặc trưng của hệ sinh thái :

- HST có những đặc trưng sau: cân bằng, chọn lọc tự nhiên, tiến hoá và đa dạngsinh học

11- Cân băng sinh thái : là 1 trạng thái mà ở đó số lượng các cá thể của quần thể

ở trạng thái ổn định, hướng tới sự thích nghi cao nhất với điều kiện môi trường+ HSTsẽ vững bền khi trong trạng thái cân bằng

+ Yếu tố sinh thái biến động mạnh có thê tạo ra hệ sinh thái mới( diễn thế sinhthái)

+ Các HST tự nhiên đều có cơ chế tự điều chỉnh để đạt trạng thái cân bằng đểthích ứng với điều kiện môi trường mới – cân bằng động

+ Cơ chế tái lập trạng thái cân bằng: số lượng/ kích thước quần thể, tái lập chutrình sinh địa hoá học

+ Chỉ thích ứng với 1 môi trường sống

+ 2 quần thể của cùng 1 loài sống cách biệt nhau trong 1 thời gian dài trở thành 2loài khác nhau

Dạng phổ biến : thích ứng với nhiều kiểu môi trường

Dạng cạnh tranh :1 vài loài có tính cạnh tranh hơn các loài khác ( về dinhdưỡng… )

13- Tiến hoá :

+ Dạng sv mới hình thành là do dạng sv cũ hình thành 1 vài cá thể thích ứng tốtvới điều kiện tự nhiên biến đổi nên tồn tại và phát triển → biến đổi di truyền

14- Đa dạng sinh học :

+ Đa dạng gen: quá trình chuyên biệt hoá, thích ứng, cạnh tranh, kết hợp đã tạo racác quần thể thích ứng mới

+ Đa dạng về loài: quá trình tác động của môi trường, nhiều loài không thích nghi

sẽ bị tiêu diệt, nhiều loài mới khác sẽ hình thành

+ Đa dạng chức năng : trong môi trường sinh thái – đa dạng sinh thái

Chương 3:

Câu 9- Nguyên tắc hoạt động của hệ sinh thái:

a- Dòng năng lượng : dòng năng lượng đi qua HST – chuyển năng lượng qua các bậc dinh dưỡng dưới dạng sinh khối và hoạt độngtrong khuôn khổ của các định luật vật lý cơ bản- định luật nhiệt động học- định luật bảo tồn năng lượng

b- Các qui luật

- Quy luật thứ 1: năng lượng không thể tự sinh ra or tự mất đi Điều này có nghĩachúng chỉ có thể truyền từ dạng này sang dạng khác VD: năng lượng ánh sáng chuyển sang năng lượng hoá học trong quá trình quang hợp của TĂ

- Quy luật thứ 2: Khi năng lượng đc chuyển từ dạng này sang dạng khác thì không bảo toàn 100% mà thường bị mất đi 1 số năng lượng nhiệt nhất định VD: khi bò, dê, hưu, nai, thỏ… ăn cỏ để sinh trưởng và phát triển chúng sẽ không thể

sử dụng hết tất cả năng lượng TĂ từ cỏ mà quá trình đồng hoá TĂ năng lượng sẽ phải hao phí đi Đến lượt hổ, sư tử, báo….ăn bò, dê….quá trình đồng hoá TĂ 1 phần năng lượng lại mất đi Các bước sau tiếp tục diễn biến như vậy

c- Các dạng năng lượng:

- Năng lượng bức xạ: đó là năng lượng ánh sáng và đc sắp xếp thành phổ rộng lớn bởi các bước sóng điện từ phát ra từ mặt trời Năng lượng này đc TV hấp thụ trong quá trình quang hợp

- Năng lượng hoá học: là năng lượng đc tích luỹ trong các hợp chất hoá học Trong thời gian quang hợp, ánh sáng đc sử dụng để sản xuất hyđrocacbon Lipit ở

TV Trong quá trình phát triển qua các bậc dinh dưỡng của hệ sinh thái, các

nguyên liệu TV đc chuyển thành các hợp chất, xây dựng nên cơ thể ĐV Sự biến đổi sinh học này phải sử dụng năng lượng Khi tất cả các hợp chất đc pha vỡ lần nữa, như trong quá trình hô hấp, đồng hoá TĂ thì năng lượng đc giải phống → Các hợp chất này có thể xem như những kho dự trữ năng lượng

- Năng lượng nhiệt: là kết quả từ sự biến đổi ngẫu nhiên đến sự chuyển động có hướng của các phân tử Dạng năng lượng này đc giải phóng bất cứ lúc nào và sinh ra công Tất cả các dạng công sản ra ở đây không chỉ đối với sự co cơ mà cả

sự sinh trưởng và phát triển của cơ thể

- Động năng là dạng năng lượng từ sự vận động của cơ thể Thế năng của các cơ chất hoá học đc biến thành động năng bởi sự vận động và đc giải phóng khi làm việc

+ Sự vận động của TV như dòng nhựa nguyên, nhựa luyện

d- Đơn vị đo năng lượng

- Tất cả các dạng năng lượng có thể biến đổi thành đương lượng nhiêt

- Kilogam calori ( Kcal) là lượng nhiệt cần thiết để nâng nhiệt độ của 1 lit nước ( 1kg) lên 1 độ ( độ bách phân)

- Gam calori (cal) là lượng nhiệt cần thiết đưa ra 1 gam nước lên 1độ

e- Mô hình đặc trưng của dòng năng lượng:

a- Các nhà sinh thái học đã xếp các nhóm sv vào các bậc dinh dưỡng Số lượng sinh khối ở mỗi 1 mức độ dinh dưỡng có thể biểu thị bằng số đo như những cái hộp Dòng năng lượng đi qua HST có thể nói với nhau như những dòng nước trong các ông dẫn Độ lớn của các ống dẫn tỷ lệ với độ lớn của dòng năng lượng

PP này gọi là PP “ phân tích thuỷ lực” đc nhà sinh thái học người Mỹ Odum E.P

đề xướng năm 1956

b- Có thể dùng PP này để biểu thị dòng năng lượng đi qua HST

c- Năng lượng ánh sáng mặt trời đi vào HST chỉ 1 phần rất nhỏ của chúng đc TV

sử dụng để quang hợp và chuyển thành năng lượng hỗn hợp Phần còn lại mất đi dưới dạng nhiệt 1 phần năng lượng trong TĂ TV đc sử dụng trong quá trình hô hấp Quá trình làm mất nhiệt trong HST

d- Năng lượng tích luỹ trong TĂ TV đi qua xíh TĂ và lưới TĂ, qua ĐV ăn

cỏ…… qua ĐV (1) ăn ĐV ăn cỏ → qua ĐV (2) ăn ĐV(3) → sinh vật hoại sinh Qua 1 lần như vậy năng lượng sẽ giảm dần ở các bước tiếp đó HST là hệ hở cho nên 1 số năng lượng sẽ thoát ra và 1 số năng lượng khác sẽ đc bổ sung

Câu 10- Năng xuất sinh học của hệ sinh thái:

a- Năng suất sinh học

15- Năng xuất sơ cấp

- Là khối lượng chất hữu cơ sản xuất đc của sv sản xuất ( Đvị tính = kg khô orgam cacbon tồn trữ or số năng lượng tương đương theo calo/ 1 đvị diện tích or thểtích trong 1 đvị thời gian nhất định

- VD: Năng suất sinh học sơ cấp của HST đồng cỏ cùng ôn đới dao động từ 10 –

20 tấn/ ha/năm Năng suất này phụ thuộc giống khí hậu, kỹ thuật canh tác

- Năng suất sinh học sơ cấp của HST nước ngọt tuỳ thuộc vào mức độ dinhdưỡng của thuỷ vực và nơi phân bố Năng suất cao nhất khoảng 15g/m2/ngày

16- Năng suất thứ cấp:

- Là khối lượng chất hữu cơ sản xuất đc và tồn trữ ở sv tiêu thụ và sv phân huỷ.Trên thực tế vì khối lượng các vsv phân huỷ qua mức nhỏ bé nên trên thực tế chỉtính ở sv tiêu thụ

- VD: năng suất thứ cấp là trọng lượng của ĐV ăn cỏ hay trọng lượng của nấmtrồng ăn

- Để sống và phát triển cơ thể sv cần năng lượng để đảm bảo 4 loại hoạt đông:+ Năng lượng tiêu hao trong điều kiện hoạt động cơ sở

+ Năng lượng tiêu hao trong điều kiện vận chuyển

+ Năng lượng cần cho sinh trưởng nhằm sản sinh ra chất sống mới

+ Năng lượng cần cho sinh sản ( phôi, trứng, hạt) và các chất dự trữ

b- Hiệu suất sinh thái:

- Là tỷ lệ chuyển hoá năng lượng (%) giữa 2 bậc dinh dưỡng liền kề

- Hiệu suất chuyển đổi năng lượng khác nhau khá lớn tuỳ thuộc bậc dinh dưỡng

- VD: 80kg cỏ sản xuất đc 1kg thịt bò nhưng 5kg thịt mới sản xuất đc 1 kg cá hồic- Tháp sinh thái:

17- Tháp số lượng:

- Chỉ ra số lượng các sv ở mỗi bậc dinh dưỡng trong 1 HST