Luyện thi đại học môn Sinh học – Thầy Nguyễn Quang Anh Hệ sinh thái (Phần 1) HỆ SINH THÁI (PHẦN 1) (TÀI LIỆU BÀI GIẢNG) Giáo viên: NGUYỄN QUANG ANH I Hệ sinh thái Khái niệm Hệ sinh thái hệ thống bao gồm quần xã sinh vật sinh cảnh (môi trường vô sinh quần xã) Các sinh vật quần xã tác động lẫn đồng thời tác động qua lại với thành phần vô sinh ngoại cảnh Hệ sinh thái hệ thống hoàn chỉnh tương đối ổn định Hệ sinh thái = Quần xã Sinh cảnh Sinh vật jệ sinh thái: Sinh vật sản xuất sinh vật tiêu thụ (động vật ăn thựcvật + động vật ăn thịt) sinh vật phân giải (vi khuẩn, nấm) Sinh cảnh: Ánh sáng, nhiệt độ, khí hậu, lượng mưa gió, đất, nước, xác sinh vật Sinh cảnh hệ sinh thái giới vô sinh, nơi sinh sống quần xã sinh vật Sinh cảnh bao gồm nhiều yếu tố cần thiết cho sống sinh vật nitơ, cacbon, oxi, đất, đá…và đặc biệt nguồn lượng (chủ yếu lượng mặt trời) Biểu chức tổ chức sống qua trao đổi vật chất lượng sinh vật nội quần xã quần xã sinh cảnh chúng Gồm trình: + Quá trình quang hợp tổng hợp chất hữu trì tồn hệ sinh thái + Quá trình sử dụng chất hữu có sẵn nhờ mối quan hệ sinh thái dinh dưỡng sinh vật tiêu thụ sinh vật sản xuất Dòng vật chất lượng gọi sợi dây vô hình ràng buộc quần xã với ngoại cảnh Hệ sinh thái hệ thống thống Hệ sinh thái hệ thống mở tự điều chỉnh, tồn dựa vào nguồn vật chất nguồn lượng từ môi trường Quá trình tự điều chỉnh hệ sinh thái gọi trình “nội cân bằng” Nhờ có nội cân mà hệ sinh thái trì trạng thái ổn định cân Bất kì gắn kết sinh vật nhân tố sinh thái môi trường tạo nên chu trình sinh học hoàn chỉnh, dù mức đơn giản nhất, coi hệ sinh thái Một hệ sinh thái nhỏ giọt nước ao, bể cá cảnh Hệ sinh thái lớn trái đất Thành phần cấu trúc hệ sinh thái Hệ sinh thái gồm thành phần cấu trúc thành phần vô sinh thành phần hữu sinh Thành phần vô sinh môi trường vật lí (sinh cảnh) thành phần hữu sinh quần xã sinh vật Thành phần hữu sinh bao gồm nhiều loài sinh vật quần xã, tùy theo hình thức dinh dưỡng loài mà chúng xếp thành nhóm: - Sinh vật sản xuất: sinh vật tự dưỡng, có khả sử dụng ánh sáng mặt trời để tổng hợp nên chất hữu Sinh vật sản xuất chủ yếu thực vật, số vi sinh vật quang hợp, vi khuẩn hóa tổng hợp khả quang hợp tổng hợp chất hữu từ chất vô môi trường - Sinh vật tiêu thụ: sinh vật tự dưỡng, gồm động vật ăn thực vật động vật ăn động vật - Sinh vật phân giải: sinh vật dị dưỡng chúng sử dụng xác chết làm nguồn dinh dưỡng, bao gồm chủ yếu vi khuẩn., nấm, số loài động vật không xương sống (như giun đất, sâu bọ, ) chúng phân giải xác chết sinh vật thành chất vô môi trường Hocmai.vn – Ngôi trường chung học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | - Luyện thi đại học môn Sinh học – Thầy Nguyễn Quang Anh Hệ sinh thái (Phần 1) Hệ sinh thái luôn có trao đổi chất lượng với hệ sinh thái khác II Trao đổi vật chất chuyển hóa lượng hệ sinh thái Được thực qua trình vận động vật chất Đó là: trình tổng hợp chất sinh vật sản xuất, trình trao đổi vật chất qua chu trình dinh dưỡng tích tụ chất sống thể sinh vật dị dưỡng, trình phân giải chất hữu hệ sinh thái Trao đổi chất chuyển hóa lượng hệ sinh thái thể thông qua nội dung chủ yếu: - Trao đổi vật chất chuyển hóa lượng thông qua chuỗi lưới thức ăn - Dạng lượng hệ sinh thái hiệu suất chuyển hóa lượng qua bậc dinh dưỡng (hiệu suất sinh thái) - Năng lượng sản sinh tích lũy chất sống hệ sinh thái (năng suất sinh học) Chuỗi thức ăn Chuỗi thức ăn thể mối quan hệ dinh dưỡng loài quần xã Một chuỗi thức ăn gồm nhiều loài có quan hệ dinh dưỡng loài mắt xích chuỗi thức ăn Trong chuỗi, mắt xích vừa có nguồn thức ăn mắt xích phía trước, vừa nguồn thức ăn mắt xích phía sau Trong hệ sinh thái có loại chuỗi thức ăn: + Chuỗi thức ăn mở đầu sinh vật tự dưỡng, sau đến động vật ăn sinh vật tự dưỡng loài động vật ăn động vật, cuối vi sinh vật Ví dụ: Cỏ → thỏ → cáo → hổ → vi sinh vật Tảo lam → trùng cỏ → cá diếc → chim bói cá → vi sinh vật + Chuỗi thức ăn mở đầu sinh vật phân giải chất hữu cơ, sau đến loài động vật ăn động vật cuối vi sinh vật Ví dụ: Lá khô → giun đất → ếch đồng → rắn hổ mang → vi sinh vật Mùn → vi khuẩn → trùng cỏ → cá rô → cá lăng (lá khô, chất mùn tham gia vào chuỗi thức ăn giai đoạn mở đầu, nhiên nhiên theo định nghĩa chuỗi thức ăn chúng loài, nên không mắt xích chuỗi) Lưới thức ăn Lưới thức ăn tập hợp chuỗi thức ăn, loài tham gia đồng thời vào nhiều chuỗi thức ăn khác Một chuỗi thức ăn có nhiều loài tham gia, loài rộng thực thực phức tạp thực tế, lưới thức ăn từ đến 138 loài gắn kết với nhau, trung bình khoảng 20 đến 30 loài Cấu trúc chuỗi thức ăn phức tạp chuyển từ hệ sinh thái vùng vĩ độ cao xuống hệ sinh thái vùng vĩ độ thấp, từ vùng biển đến vùng khơi Bậc dinh dưỡng Trong lưới thức ăn, tất loài có mức dinh dưỡng hợp thành bậc dinh dưỡng Gồm bậc dinh dưỡng cấp (sinh vật sản xuất), bậc dinh dưỡng cấp 2, 3, cuối bậc dinh dưỡng cấp cao a Sinh vật sản xuất (bậc dinh dưỡng 1) Sinh vật tự dưỡng có khả tự tổng hợp tích lũy chất hữu protit, lipit, gluxit… môi trường nước sinh khối sinh vật sản xuất lớn, có nơi tới 600g/m3 tảo silic tảo giáp thường chiếm ưu thế, sau đến vi khuẩn lam Sinh vật sản xuất có kích thước lớn thuộc tảo đỏ, nhiều Hocmai.vn – Ngôi trường chung học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 - Trang | - Luyện thi đại học môn Sinh học – Thầy Nguyễn Quang Anh Hệ sinh thái (Phần 1) loài sinh vật mặt nước ven bờ có nhiều thực vật hạt kín Trên cạn sinh vật sản xuất chủ yếu xanh b Sinh vật tiêu thụ - Sinh vật tiêu thụ cấp (bậc dinh dưỡng cấp 2) gồm động vật ăn thực vật, loài kí sinh thực vật Ở môi trường cạn động vật ăn thực vật phổ biến loài côn trùng (sâu non, ve sầu, sâu đục thân, xén tóc…) loài chim ăn hạt (chim thuộc họ sẻ, gà…), số chim ăn mềm… (chim cu rừng, chim cu xanh…), vẹt ăn quả, chim hút mật hoa… Các loài thú ăn thực vật thỏ, sóc, trâu, bò, dê, cừu… Môi trường nước, sinh vật tiêu thụ cấp gồm nhiều loài động vật nguyên sinh, loài cá ăn thực vật (cá diếc, cá trắm cỏ…) - Sinh vật tiêu thụ cấp (bậc dinh dưỡng cấp 3) gồm loài động vật ăn thịt sử dụng sinh vật tiêu thụ cấp làm thức ăn Ở môi trường cạn, loài côn trùng ăn thịt (bộ rùa, bọ ngựa, chuồn chuồn), nhiều loài bò sát (thằn lằn, trăn, rắn…) nhiều loài chim (chim cắt, diều hâu, cú…) nhiều loài thú ăn thịt điển hình (mèo rừng, hổ, báo…) Ở môi trường nước, trùng cỏ, loài giáp xác nhỏ cá nhỏ ăn vi khuẩn động vật đơn bào Giáp xác lớn, sứa nhiều loài cá lớn ăn loài giáp xác nhỏ cá nhỏ… Nhiều loài cá lớn ăn loài giáp xác nhỏ cá nhỏ… Nhiều loài cá lớn ăn động vật đáy trai, ốc, tôm, cua… - Sinh vật tiêu thụ cấp (hoặc cấp 4…) gồm loài động vật ăn thịt động vật, chúng ăn sinh vật tiêu thụ cấp (hoặc cấp 3) bậc dinh dưỡng cuối gọi bậc dinh dưỡng cao Tùy thuộc vào nguồn thức ăn mà số loài động vật sử dụng một vài mắt xích thức ăn khác Ví dụ: chim sẻ ăn hạt vừa ăn hạt vừa ăn côn trùng nên vừa sinh vật tiêu thụ cấp vừa sinh vật tiêu thụ cấp c Sinh vật phân giải Sinh vật phân giải gồm chủ yếu vi khuẩn, nấm động vật ăn xác chết (giun đất, nhiều loài côn trùng) Vi khuẩn nấm sống xác sinh vật chúng phân giải xác chết nhờ enzyme phân giải tạo thành muối vô hòa tan nước hấp thụ chúng cách thẩm thấu Trong nấm chủ yếu tham gia vào trình phân giải xenlulozơ thực vật, vi khuẩn phân giải xác động vật thực vật Sinh vật phân giải có vai trò quan trọng hệ sinh thái, cung cấp muối khoáng khí CO2 cho xanh tổng hợp chất hữu Các sinh vật ăn thực vật ăn động vật tham gia vào trình phân giải chất hữu chúng ăn sinh vật sống, khác với vi khuẩn nấm phân giải xác chết Giáo viên : Nguyễn Quang Anh Nguồn : Hocmai.vn – Ngôi trường chung học trò Việt Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12 Hocmai.vn - Trang | -