Chuong 6 he sinh thai

Chương 6: HỆ SINH THÁI Đào Thanh Sơn Khoa Môi trường Tài nguyên Đại hoc Bách Khoa TP HCM HỆ SINH THÁI 6.1 KHÁI NIỆM CHUNG 6.2 SỰ CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT TRONG HỆ SINH THÁI 6.3 SỰ CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG TRONG HỆ SINH THÁI VÀ NĂNG SUẤT SINH HỌC 6.1 KHÁI NIỆM CHUNG Định nghĩa: Hệ sinh thái (ecosystem) đơn vị chức cấu trúc sở Nó gồm thành phần chính: sinh vật mơi trường mà sinh vật hoạt động sống 6.1 KHÁI NIỆM CHUNG SV cung cấp hay SV sản xuất (cây xanh có khả tổng hợp chất VC thành chất HC); 6.1 KHÁI NIỆM CHUNG SV tiêu thụ (SV tiêu thụ cấp 1, SV tiêu thụ cấp 2, SV tiêu thụ cấp 3, ); 6.1 KHÁI NIỆM CHUNG SV phân giải/ phân hủy (SV có khả phân giải để biến chất HC thành chất VC, yếu tố tạo nên sinh cảnh) 6.1 KHÁI NIỆM CHUNG Tất HST có yêu cầu nguồn lượng bên (thường AS Mặt trời) để hoạt động Trong HST yếu tố VC cần thiết cho đời sống quần xã nitrogen, carbon sử dụng tái sử dụng theo chu trình chúng lưu hành quần xã 6.1 KHÁI NIỆM CHUNG Các loài SV (quần xã) HST gắn bó với chủ yếu quan hệ dinh dưỡng (ĐV ăn thực vật, ĐV ăn thịt) Khi chúng chết xác chúng nấm vi khuẩn phân hủy thành chất VC (sinh cảnh) Những chất VC lại xanh sử dụng tác dụng AS Mặt trời Sự quang hợp biến chất VC thành chất HC 6.1 KHÁI NIỆM CHUNG Chất HC lại vận động qua thành phần quần xã Xác ĐV TV lại phân hủy thành chất VC Như vậy, loài SV quần xã quần xã với ngoại cảnh có trao đổi vật chất lượng; nhờ mà quần xã ngoại cảnh trở thành hệ thống thống 6.2 SỰ CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT TRONG HỆ SINH THÁI Quần xã sinh cảnh hợp thành HST, thực trao đổi vật chất lượng, cụ thể bên nội quần xã quần xã ngoại cảnh (sinh cảnh) Trong chu kỳ trao đổi vật chất ln có phận sinh cảnh (muối hịa tan, khí carbonic, khí oxy, ) chuyển lên tham gia tạo thành thể SV (quần xã) Đồng thời có phận quần xã chuyển hóa thành sinh cảnh qua q trình phân hủy xác SV phân giải xác SV thành chất VC Sự phân giải hợp chất hữu tự nhiên Lipid CH2O -CO-R1 CHOH CH2OH Lipase CH2OH R-COOH + R1COOH CHOH CH2OH (glycerol) Oxy hóa CO2 + H2O + Energy Sự phân giải hợp chất hữu tự nhiên Protid (protein, peptid, amino acid …) Protease Protein Peptid pH = - Protease pepsin/ trypsin/chymotrypsin Amino acid Chu trình Ornithin Oxy hóa Peptid Amino acid (acid amin) CO2 + H2O + Ure + E 6.2.2 Khái niệm bậc dinh dưỡng tháp sinh thái học 6.2.2.1 Khái niệm bậc dinh dưỡng Bậc dinh dưỡng bao gồm mắt xích thức ăn thuộc nhóm xếp theo thành phần chuỗi thức ăn như: SV cung cấp, SV tiêu thụ cấp 1, cấp Ví dụ: Những lồi TV xanh tạo thành bậc dinh dưỡng cấp 1; Trong chuỗi thức ăn mở đầu SV phân hủy tạo thành bậc dinh dưỡng cấp 1; Tuy nhiên ĐV hỗn thực lại thuộc vào bậc dinh dưỡng nhiều bậc dinh dưỡng chúng sử dụng nhiều loại mồi làm thức ăn 6.2.2 Khái niệm bậc dinh dưỡng tháp sinh thái học 6.2.2.2 Các tháp sinh thái học Phân tích số lượng cá thể hay sinh khối lượng theo bậc dinh dưỡng từ thấp lên cao chúng xếp theo dạng hình tháp Tháp sinh thái học biểu diễn hình chữ nhật chồng lên Các hình chữ nhật có chiều cao; chiều dài phụ thuộc vào số lượng hay lượng bậc dinh dưỡng 6.2.2 Khái niệm bậc dinh dưỡng tháp sinh thái học Những mắt xích thuộc bậc dinh dưỡng cao thường có cỡ lớn mắt xích thuộc bậc dinh dưỡng thấp, song lại có số lượng nhỏ hơn, ĐV cỡ nhỏ thường có sức sinh sản cao ĐV cỡ lớn ĐV ăn thịt dường bắt mồi có kích thước giới hạn: to, mồi nhỏ chúng phải bắt nhiều mồi nên thường khơng đủ thời gian Do lồi ĐV ăn thịt dường có cỡ mồi có kích thước phù hợp 6.2.2 Khái niệm bậc dinh dưỡng tháp sinh thái học Có ba loại tháp sinh thái học: Tháp số lượng, tháp sinh khối tháp lượng Tháp số lượng: Tháp xây dựng sở thành lập bậc dinh dưỡng theo số lượng thể 6.2.2 Khái niệm bậc dinh dưỡng tháp sinh thái học Tháp sinh khối Tháp xây dựng sở hình thành bậc dinh dưỡng theo sinh khối Tháp sinh khối chuỗi thức ăn có SV ăn thịt thường có dạng tháp đỉnh phía Tuy nhiên có ngoại lệ TVPS có sinh khối thấp ĐVPS thuộc bậc dinh dưỡng cao hơn, song tốc độ sinh sản TVPS cao nên sinh khối thấp song đổi 6.2.2 Khái niệm bậc dinh dưỡng tháp sinh thái học Ở tháp số lượng 2x107 cá thể cỏ ba (4 ha) dùng để ni – bị Tồn số thịt bị dùng làm thức ăn cho em bé 6.2.2 Khái niệm bậc dinh dưỡng tháp sinh thái học Ở tháp sinh khối Em bé 48 kg Bò Cỏ ba 1.035 kg 8.211 kg 6.2.2 Khái niệm bậc dinh dưỡng tháp sinh thái học Ở tháp lượng Mô người 8,3x105 calo Bò Cỏ ba 1,19x106 calo 6,3x109 calo 6.2.3 Chu trình (sinh, hóa, địa) Chu trình sinh, hóa, địa chu trình vận động chất VC HST theo đường từ ngoại cảnh chuyển vào thể SV, từ thể SV chuyển trở lại ngoại cảnh Chu trình vận động chất VC khác hẳn chuyển hóa lượng qua bậc dinh dưỡng chỗ bảo tồn không bị phần dạng lượng không sử dụng lại 6.2.3 Chu trình (sinh, hóa, địa) Nitrogen 6.2.3 Chu trình (sinh, hóa, địa) Carbon 6.2.3 Chu trình (sinh, hóa, địa) Phosphorus 6.2.3 Chu trình (sinh, hóa, địa) Sulfur