PHẦN III SINH THÁI HỌC CHƯƠNG I CÁ THỂ VÀ MÔI TRƯỜNG A KIẾN THỨC TRỌNG TÂM VÀ CHUYÊN SÂU I MÔI TRƯỜNG VÀ CÁC NHÂN TỐ SINH THÁI Môi trường - Môi trường khoảng không gian bao quanh sinh vật, có tác động trực tiếp gián tiếp đến sinh vật - Có loại mơi trường: + Mơi trường cạn (mặt đất lớp khí quyển) + Môi trường đất + Môi trường nước (nước mặn, nước ngọt, nước lợ) + Môi trường sinh vật (thực vật, động vật, người môi trường sinh vật kí sinh) Đặt mua file Word link sau https://tailieudoc.vn/phankhacnghe/ Nhân tố sinh thái - Tất nhân tố mơi trường có ảnh hưởng trực tiếp gián tiếp đến đời sống sinh vật gọi nhân tố sinh thái Nhân tố sinh thái bao gồm nhân tố vô sinh nhân tố hữu sinh Nhân tố vô sinh (nước, ánh sáng, nhiệt độ, tia phóng xạ,…); Nhân tố hữu sinh (chất hữu môi trường mối quan hệ sinh vật với nhau) - Nhân tố sinh thái tác động lên sinh vật, đồng thời thể sinh vật ảnh hưởng đến nhân tố sinh thái, làm thay đổi tính chất nhân tố sinh thái Giới hạn sinh thái ổ sinh thái a Giới hạn sinh thái: - Giới hạn sinh thái giới hạn chịu đựng sinh vật nhân tố sinh thái Ví dụ giới hạn sinh thái nhiệt độ cá rô phi nuôi Việt Nam từ 5, 6C đến 42C Giới hạn sinh thái khoảng giá trị xác định nhân tố sinh thái mà khoảng sinh vật tồn phát triển ổn định theo thời gian - Trong giới hạn sinh thái, có khoảng thuận lợi khoảng chống chịu Khoảng thuận lợi vùng mà sinh vật sống tốt Khoảng chống chịu vùng gây ức chế cho hoạt động sinh lí sinh vật Trang - Lồi sinh vật có giới hạn sinh thái rộng nhiều nhân tố sinh thái có vùng phân bố rộng, lồi có giới hạn sinh thái hẹp nhiều nhân tố sinh thái có vùng phân bố hẹp Giới hạn sinh thái sinh vật rộng biên độ giao động môi trường sinh vật tồn phát triển b Ổ sinh thái: - Ổ sinh thái không gian sinh thái, bao gồm tất giới hạn nhân tố sinh thái mà đó, đảm bảo cho loài tồn phát triển theo thời gian Người ta phân biệt ổ sinh thái nơi ở: Ổ sinh thái biểu cách sinh sống lồi; nơi nơi cư trú lồi Trong nơi có nhiều ổ sinh thái khác nhau, có nhiều lồi khác chung sống - Các loài sống chung mơi trường thường có ổ sinh thái trùng phần; Ổ sinh thái trùng nguyên nhân dẫn tới cạnh tranh khác loài Cạnh tranh khác lồi làm phân hóa ổ sinh thái loài thu hẹp ổ sinh thái loài B CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP Câu hỏi: Câu 1: Trình bày đặc điểm sinh thái sinh vật thủy sinh Hướng dẫn trả lời a Thực vật thủy sinh - Phân bố: -Sống chìm nước sống mặt nước Trang - Hình thái: + TV chìm: nhỏ, dài + TV nổi: to, thân ngầm - Giải phẫu: + TV chìm: lấy khí qua tồn bề mặt thể, khơng có khí khổng + TV nổi: mặt có khí khổng + Có khoảng trống chứa khí để tất tế bào tiếp xúc với khí + Ở góc tế bào có tế bào đá để làm tăng độ dẻo dai + TV thủy sinh chậm lớn, hoạt động sinh lí lớn b Động vật thủy sinh - Phân bố: sống tầng nước - Hình thái: lồi bơi giỏi có cấu tạo hình thoi - Giải phẫu: + Lấy khí: có quan lấy khí chun biệt khơng đủ Sinh vật sống tầng phải lấy khí qua tồn bề mặt thể (da trơn) + Dự trữ khí khoang lại thể (cá voi dự trữ khí xương) + Tập tính: vẫy tạo dòng nước quanh mình, đớp bóng khí chứa O2 mà thực vật thủy sinh tạo Câu 2: So sánh đặc điểm thực vật ưa sáng thực vật ưa bóng Hướng dẫn trả lời Đặc điểm Vị trí sống Hình thái Thực vật ưa sáng Thực vật ưa bóng Nơi trống trải, tầng tán rừng Tầng tán rừng Thân: tán hẹp, tỏa tròn Thân: phụ thuộc vào tầng trên, khơng có tán cố định Lá: nhỏ, xép nghiêng, có lớp sáp, màu lục Lá: rộng, mỏng, xếp ngang, khơng có lớp sáp, màu sẫm nhạt, dày, diệp lục nằm sâu thịt Thân: mạch gỗ nhỏ nhiều (nhu cầu nước Thân: to, mạch gỗ lớn) Giải phẫu Sinh lí Lá: có nhiều lớp tế bào bảo vệ tế bào Lá: khơng có lớp tế bào mơ dậu dài, lục lạp bên khơng bị đốt nóng Tế bào mơ có kích thước lớn dậu dài chứa nhiều lục lạp, lục lạp chuyển động tế bào dài nên không bị đốt nóng Độ đóng mở khí khổng thực vật ưa Khí khổng ln mở sáng nhanh Thốt nước phụ thuộc vào chênh Cường độ quang hợp tỉ lệ thuận với cường lệch môi trường mơi trường ngồi độ chiếu sáng Câu 3: Trình bày thích nghi sinh vật với ánh sáng Hướng dẫn trả lời a Sự thích nghi sinh vật với ánh sáng: Trang * Thực vật thích nghi với điều kiện chiếu sáng mơi trường Người ta chia thực vật thành nhóm: - Thực vật ưa sáng, có đặc điểm: + Thân mọc riêng lẻ thường thấp, phân cành nhiều, tán rộng; mọc nơi nhiều thân cao, mọc thẳng, cành tập trung phần ngọn, cành phía sớm rụng + Lá nhỏ, tầng cutin dày, màu nhạt, phiến dày, mô dậu phát triển, thường xếp xiên góc + Lục lạp kích thước nhỏ + Cây ưa sáng có cường độ quang hợp hô hấp cao ánh sáng mạnh - Thực vật ưa bóng có đặc điểm: + Thân nhỏ tán khác + Lá to, tầng cutin mỏng, màu đậm, phiến mỏng, mô dậu phát triển, thường xếp xen kẽ nằm ngang so với mặt đất + Lục lạp có kích thước lớn + Cây ưa bóng có cường độ quang hợp hô hấp cao ánh sáng yếu - Thực vật chịu bóng: Mang đặc điểm trung gian hai nhóm * Sự thích nghi động vật với ánh sáng: theo thích nghi động vật với ánh sáng người ta chia thành nhóm: - Động vật ưa hoạt động ban ngày có đặc điểm sinh thái: + Cơ quan thị giác phát triển, từ quan cảm quang động vật bậc thấp đến mắt có cấu tạo phức tạp động vật bậc cao + Thân vật có màu sắc, nhiều trường hợp sặc sỡ - Động vật ưa hoạt động ban đêm, sống hang, biển sâu… có đặc điểm sinh thái: + Thân có màu sẫm + Mắt phát triển (cú, chim lợn,…) nhỏ lại (lươn), tiêu giảm… phát triển xúc giác, có quan phát sáng Sự thích nghi động vật với ánh sáng: Dựa vào ánh sáng, động vật chia thành nhóm động vật ưa hoạt động vào ban ngày động vật ưa hoạt động vào ban đêm Câu 4: Biển khơi thường chia thành tầng, tầng có suất sơ cấp tầng khơng có suất Nhân tố sinh thái giới hạn tạo nên sai khác đó? Giải thích? Hướng dẫn trả lời - Nhân tố sinh thái giới hạn ánh sáng - Giải thích: + Tầng có nhiều ánh sáng đủ cho quang hợp sinh vật sản xuất, tạo nên suất sơ cấp - Tầng sâu không đủ ánh sáng cho quang hợp nên khơng có sinh vật sản xuất tạo suất sơ cấp Câu 5: Hãy cho biết khái niệm giới hạn sinh thái? Thế khoảng cực thuận, khoảng chống chịu? Trong điều kiện lồi có vùng phân bố rộng, vùng phân bố hạn chế vùng phân bố hẹp? Trong trường hợp nhiều nhân tố sinh thái trở thành giới hạn cá thể loài? Trang Hướng dẫn trả lời - Giới hạn sinh thái khoảng xác định nhân tố sinh thái, lồi sống, tồn phát triển ổn định theo thời gian - Khoảng cực thuận khoảng xác định nằm giới hạn sinh thái, lồi sống thuận lợi nhất, sống bình thường lượng bị hao tổn tối thiểu - Các khoảng chống chịu nằm phía trái phải khoảng cực thuận đời sống loài bất lợi dần - Những lồi có giới hạn sinh thái rộng nhiều nhân tố sinh thái lồi có vùng phân bố rộng - Những lồi có vùng sinh thái hẹp nhiều nhân tố sinh thái lồi có vùng phân bố hẹp - Những lồi có giới hạn sinh thái rộng nhân tố sinh thái hẹp nhân tố khác lồi có vùng phân bố hạn chế - Trứng, nhộng hay cá thể non cá thể trưởng thành trạng thái sinh lý thay đổi nhiều nhân tố sinh thái trở thành nhân tố giới hạn Câu 6: Trình bày thích nghi sinh vật với độ ẩm Hướng dẫn trả lời a Thích nghi thực vật cạn với độ ẩm: * Cây ưa ẩm: Sống nơi ẩm ướt, to mỏng, tầng cutin mỏng Khả điều tiết nước yếu, gặp điều kiện khô hạn nắng nóng q nước nhanh nên bị héo * Cây ưa hạn: - Chống nước: Lá tiêu giảm biến thành gai (xương rồng) Phiến hẹp, dài - Dự trữ nước: Thân có nhiều tế bào chứa nước, gặp mưa tích lũy lượng nước thể, củ,… - Lấy nước: Rễ mọc sâu lòng đất, lan rộng để hấp thụ nước… - Trốn hạn: Khi khô hạn lâu, hoạt động sinh lí yếu, ban ngày lỗ khí đóng để hạn chế nước Hạt rụng xuống, ngủ nghỉ gặp điều kiện thuận lợi nảy mầm - Cây trung sinh: Có tính chất trung gian hai nhóm b Thích nghi động vật: - Động vật ưa ẩm (ếch, nhái, giun đất…) nhu cầu độ ẩm môi trường thức ăn cao Da ẩm ướt quan trao đổi nước, khí thể (ếch nhái) Hoạt động nhiều vào ban đêm, bóng râm trốn tránh vào hang hốc Vào mùa đơng lạnh thiếu nước ếch nhái ngủ thời gian dài hang vùi bùn ẩm ướt - Động vật ưa khơ sống nơi có độ ẩm thấp, thiếu nước lâu dài Có số đặc điểm: + Chống nước: giảm lỗ chân lơng, hóa sừng, phân khơ, nước tiểu + Chứa nước: tích lũy dạng mỡ (bướu lạc đà), ốc miệng có nắp chứa nước + Lấy nước: chủ động tìm nguồn nước, sử dụng loại nước (lac đà sử dụng nước mặn), uống nước nhiều Một số động vật tạo nước thể nhờ q trình phân giải mỡ + Trốn hạn: thời tiết khô di trú đến nơi có độ ẩm cao ổn định, di cư trốn hạn (nhiều lồi trùng), hoạt động đêm… Câu 7: Có hai động vật biển (A B), loài A sống tầng mặt vùng cửa tiếp giáp sơng với biển, lồi B sống vùng khơi, độ sâu 50m so với mặt nước Hãy cho biết: Trang a Loài loài rộng nhiệt, loài loài hẹp nhiệt? b Loài loài rộng muối, loài loài hẹp muối? Hướng dẫn trả lời a Loài A sống tầng mặt, nơi có nhiệt độ dao động thường xuyên; loài B sống độ sâu 50m so với mặt nước, nơi có nhiệt độ ổn định Vì vậy, A lồi rộng nhiệt, B lồi hẹp nhiệt b Loài A sống vùng tiếp giáp với sơng, nơi có nồng độ muối dao động nhiều lồi B sống vùng khơi, nơi có nồng độ muối ổn định Vì vậy, A lồi rộng muối, B loài hẹp muối Câu 8: a Giải thích khu vực thường có nhiều loài chung sống với nhau? b Khi đưa số lồi thú sống rừng rậm ni điều kiện nhân tạo bình thường vùng thành phố, chúng cho ăn đầy đủ, loại thức ăn ưa thích rừng nhiều lồi khơng sống Giải thích sao? Hướng dẫn trả lời a Trong khu vực, lồi có ổ sinh thái khác nên tồn mà không cạnh tranh với b - Các lồi sống rừng rậm, có nhiều lồi chung sống nên chúng thích nghi cách thu hẹp ổ sinh thái - Khi di chuyển đến môi trường sống mới, nhân tố sinh thái mơi trường có giá trị nằm khoảng giá trị chịu đựng lồi chúng sống Nếu có nhân tố sinh thái có giá trị vượt qua giới hạn chịu đựng lồi cá thể sinh trưởng kém, bị chết - Ở môi trường thành phố, nói chung giới hạn nhân tố sinh thái thường rộng so với rừng rậm Khi nhân tố có giá trị vượt q giới hạn chịu đựng lồi lồi thường bị chết Câu 9: Giải thích loài động vật nhiệt vùng lạnh thường có kích thước lớn lồi họ hàng sống vùng nóng kích thước phần thò thể lại ngắn hơn? Hướng dẫn trả lời - Các loài động vật nhiệt vùng lạnh thích nghi với nhiệt độ thấp cách hạn chế nhiệt Trong q trình tiến hóa, lồi có tỉ lệ S/V thể nhỏ, nhiệt có ưu Kích thước thể lớn làm tăng thể tích thể (V), phần thò ngồi thể ngắn làm giảm diện tích bề mặt (S) Do vậy, lồi vùng lạnh tiến hóa theo hướng tăng kích thước thể giảm kích thước phận thò thể - Các loài nhiệt vùng nóng thích nghi với nhiệt độ cao cách tăng cường thải nhiệt Do đó, q trình tiến hóa giữ lại cá thể có tỉ lệ S/V lớn (S lớn, V nhỏ) Kết dẫn đến đặc điểm hình thái động vật nhiệt vùng nóng nêu Câu 10: Sự thích nghi sinh vật môi trường sống thể mặt nào? Minh họa cách phân tích thích nghi động vật mơi trường khơ, nóng Hướng dẫn trả lời Sự thích nghi sinh vật môi trường sống thể mặt sau đây: - Thích nghi hình thái, giải phẫu (hình dạng, kích thước, cấu tạo thể…) Trang - Thích nghi sinh lí (đặc điểm q trình sinh lí thể…) - Thích nghi tập tính (các tập tính điển hình…) Ví dụ thích nghi động vật sống mơi trường khơ nóng: - Về hình thái: Các lồi sống vùng khơ, nóng thường có lớp da khơ, nhiều lồi có phủ vảy sừng để chóng nước, kích thước thể nhỏ để tăng thải nhiệt… - Về sinh lí: Nhiều lồi thích nghi cách tăng cường khả dự trữ nước như: Uống nhiều nước lúc, hạn chế khả hấp thu nước ống tiêu hóa, thải nước tiểu đặc,… - Về tập tính: Nhiều lồi chuyển hoạt động vào ban đêm, ban ngày trốn hang để tránh nóng… Câu 11: Nước chảy qua đập từ hồ chứa nước thường lớp nước sâu hồ Theo bạn, vào mùa hè cá tìm thấy đoạn sơng phía sau đập nước lồi cá thích nghi với nước lạnh hay ấm so với cá sống sơng khơng bị đập chặn? Giải thích? Hướng dẫn trả lời Vào mùa hè, lớp nước sâu đập nước lạnh so với lớp mặt, dòng sơng đập nước lạnh so với dòng sơng khơng có đập Như vậy, cá sông sau đập nước lồi thích nghi với nước lạnh Câu 12: Jens Clausen đồng nghiệp nghiên cứu kích thước cỏ thi (Achillea lanulosa) mọc vị trí từ thấp đến cao vùng đất dốc Sierra Nevada Họ thấy nhìn chung thực vật vùng đất thấp có kích thước cao thực vật mọc vùng đất cao, hình minh họa a Sự khác biệt nhân tố sinh thái vùng thấp vùng cao dẫn đến khác biệt chiều cao vậy? b Clausen đồng nghiệp đưa giả thuyết giải thích khác lồi: (1) Có khác cá thể cỏ thi vị trí có độ cao khác (2) Lồi phát triển linh hoạt, có kích thước cao thấp tùy thuộc vào mơi trường vị trí mà mọc Trang Nếu bạn nhặt hạt cỏ thi vị trí thấp cao bạn tiến hành thí nghiệm để kiểm tra giả thuyết này? Hướng dẫn trả lời a - Sự khác biệt nhân tố vô sinh như: Ánh sáng, nhiệt độ, chất khoáng đất, chế độ gió… gây khác biệt chiều cao - Cây sống vị trí cao thường chịu tác động ánh sáng mạnh, nhiệt độ thường thấp, gió mạnh, hàm lượng chất khống đất thấp (do bị rửa trôi.)… làm hạn chế sinh trưởng cây, dẫn đến chiều cao trung bình thấp vùng thấp b Để kiểm tra giả thuyết trên, lấy hạt nhặt vị trí cao gieo vị trí thấp kiểm tra chiều cao mọc lên: - Nếu mọc lên có chiều cao trung bình thấp (giống mọc vị trí cao) giả thuyết (1) - Nếu mọc lên có chiều cao trung bình tương đơng với sống vùng thấp giả thuyết (2) Câu 13: Màu sắc thể lồi động vật hoạt động ban ngày có ý nghĩa hoạt động sống chúng? Hướng dẫn trả lời Màu sắc thể loài động vật hoạt động ban ngày có ý nghĩa: - Giúp cá thể nhận biết đồng loại - Giúp ngụy trang kẻ thù, che mắt mồi - Hấp dẫn giới tính - Đe dọa, cảnh báo kẻ thù Câu 15: Biểu đồ minh họa thay đổi nhiệt độ khơng khí ngày hai địa điểm: tán rừng vùng trống rừng Hãy so sánh đặc điểm thích nghi bật hai nhóm thực vật thường phân bố tương ứng hai địa điểm nên Hướng dẫn trả lời - Thực vật vùng trống mang đặc điểm ưa sáng, thực vật tán rừng mang đặc điểm ưa bóng - Điểm khác biệt: Đặc điểm Cây ưa bóng Cây ưa sáng Vị trí phân bố Dưới tán khác, mọc Nơi trống trải tầng hang, nơi có ánh sáng tán rừng, nơi có nhiều ánh sáng… Hình thái Phiến rộng, mỏng Phiến nhỏ, dày Cấu tạo giải phẫu Lá có lớp mơ giậu Lá có nhiều lớp mơ giậu Cách xếp Lá xếp ngang so với mặt đất Lá xếp nghiêng so với mặt đất Trang Hoạt động sinh lí Quang hợp đạt mức độ cao Quang hợp đạt mức độ cao mơi trường có cường độ chiếu sáng mơi trường có cường độ chiếu thấp sáng cao Bài tập Một loài ruồi đồng sơng Hồng có tổng nhiệt hữu hiệu chu kì sống 170C , thời gian sống trung bình 10 ngày đêm a Hãy tính ngưỡng nhiệt lồi ruồi đó, biết nhiệt độ trung bình ngày năm 25C b Thời gian sống trung bình lồi ruồi đồng sông Cửu Long bao nhiêu? Biết nhiệt độ trung bình ngày năm đồng sơng Cửu Long 27C Hướng dẫn giải a Ở động vật biến nhiệt, tổng nhiệt hữu hiệu cho chu kì phát triển tính theo cơng thức Q T C D Trong đó: Q tổng nhiệt hữu hiệu, T nhiệt độ môi trường, C ngưỡng nhiệt phát triển, D số ngày chu kì phát triển (một vòng đời) - Áp dụng cơng thức nói ta có: 170 25 C 10 C 25 170 25 17 8C 10 Vậy ngưỡng nhiệt phát triển loài ruồi 8C b Thời gian sống đồng sông Cửu Long: 170 27 D D 170 170 8,9 ngày ngày 27 8 19 Trang ... thước thể lớn làm tăng thể tích thể (V), phần thò ngồi thể ngắn làm giảm diện tích bề mặt (S) Do vậy, lồi vùng lạnh tiến hóa theo hướng tăng kích thước thể giảm kích thước phận thò ngồi thể - Các... nhái, giun đất…) nhu cầu độ ẩm môi trường thức ăn cao Da ẩm ướt quan trao đổi nước, khí thể (ếch nhái) Hoạt động nhiều vào ban đêm, bóng râm trốn tránh vào hang hốc Vào mùa đơng lạnh thiếu nước... thước phần thò ngồi thể lại ngắn hơn? Hướng dẫn trả lời - Các lồi động vật nhiệt vùng lạnh thích nghi với nhiệt độ thấp cách hạn chế nhiệt Trong q trình tiến hóa, lồi có tỉ lệ S/V thể nhỏ, nhiệt có