5. ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
2.2.2. Phân tích nội dung các bài thuộc chương II
Bài 40: Quần xã sinh vật và một số đặc trưng cơ bản của quần xã
I. Mục tiêu bài học
1. Kiến thức
Sau khi học xong bài này học sinh cần:
- Nêu được định nghĩa và lấy được ví dụ minh hoạ về quần xã sinh vật - Mô tả được các đặc trưng cơ bản của quần xã, lấy ví dụ minh hoạ cho các đặc trưng đó.
- Trình bày được khái niệm quan hệ hỗ trợ và đối kháng giữa các loài trong quần xã và lấy được ví dụ minh hoạ cho các mối quan hệ đó.
2. Kỹ năng
- Rèn luyện lỹ năng quan sát, phân tích, tổng hợp, so sánh 3. Thái độ
- Nâng cao ý thức về bảo vệ các loài sinh vật trong tự nhiên
II. Trọng tâm của bài
- Khái niệm về quần xã sinh vật
- Các đặc trưng về số lượng và sự phân bố không gian của quần xã - Phân biệt các mối quan hệ hỗ trợ (cộng sinh, hội sinh, hợp tác) và đối kháng (cạnh tranh, ký sinh, ức chế cảm nhiễm, sinh vật này ăn sinh vật khác) trong quần xã.
- Khái niệm về hiện tượng khống chế sinh học, ví dụ.
III. Thành phần kiến thức
1. Kiến thức cơ bản
1.1. Khái niệm quần xã sinh vật
- Quần xã sinh vật là một tập hợp các quần thể sinh vật thuộc nhiều loài khác nhau, cùng sống trong một không gian và thời gian nhất định. Các sinh
vật trong quần xã có mối quan hệ gắn bó với nhau như một thể thống nhất và do vậy quần xã có cấu trúc tương đối ổn định.
- Ví dụ: Quần xã ruộng lúa, quần xã sinh vật đất... 1.2. Một số đặc trưng cơ bản của quần xã
a. Đặc trưng về thành phần loài trong quần xã
Thể hiện qua số lượng các loài trong quần xã, số lượng cá thể của mỗi loài, loài ưu thế và loài đặc trưng:
- Số lượng các loài trong quần xã và số lượng cá thể của mỗi loài là mức độ đa dạng của quần xã, biểu thị sự biến động, ổn định hay suy thoái của quần xã.
- Loài ưu thế: Là những loài đóng vai trò quan trọng trong quần xã do có số lượng cá thể nhiều, sinh khối lớn hoặc do hoạt động của chúng mạnh.
- Loài đặc trưng: là loài chỉ có ở một quần xã nào đó hoặc là loài có số lượng nhiều hơn hẳn loài khác và có vai trò quan trọng trong quần xã so với các loài khác.
b. Đặc trưng về phân bố cá thể trong không gian của quần xã
- Sự phân bố cá thể trong tự nhiên có xu hướng làm giảm bớt mức độ cạnh tranh giữa các loài và nâng cao hiệu quả sử dụng nguồn sống của môi trường
- Phân bố theo chiều thẳng đứng như: sự phân thành nhiều tầng cây thích nghi với điều kiện chiếu sáng khác nhau trong rừng mưa nhiệt đới kéo theo sự phân tầng của các loài động vật sống trong rừng.
- Phân bố theo chiều ngang trên mặt đất như: sự phân bố của sinh vật từ đỉnh núi, sườn núi tới chân núi, hoặc sinh vật phân bố từ vùng đất ven bờ và vùng khơi xa...
3.1.3. Quan hệ giữa các loài trong quần xã sinh vật
a. Các mối quan hệ sinh thái * Quan hệ hỗ trợ
- Quan hệ cộng sinh: là quan hệ hợp tác chặt chẽ giữa hai loài hay nhiều loài sinh vật, trong đó tất cả các loài đều có lợi
+ Ví dụ: Nấm, vi khuẩn và tảo đơn bào cộng sinh trong địa y...
- Quan hệ hợp tác: là quan hệ giữa hai loài hay nhiều loài và tất cả các loài tham gia hợp tác đều có lợi. Tuy nhiên sự hợp tác đó là không bắt buộc, khi tách riêng chúng vẫn tồn tại được.
+ Ví dụ: Hợp tác giữa chim sáo và trâu rừng, lươn biển và cá nhỏ... - Quan hệ hội sinh: là quan hệ giữa hai loài trong đó một loài có lợi còn loài kia không có lợi cũng không có hại gì.
+ Ví dụ: hội sinh giữa cây phong lan bám trên cây thân gỗ...
* Quan hệ đối kháng:
- Bao gồm: Quan hệ cạnh tranh, ký sinh, ức chế – cảm nhiễm và quan hệ sinh vật này ăn sinh vật khác.
- Trong quan hệ đối kháng, loài được lợi sẽ kháng thể và phát triển, loài bị hại sẽ bị suy thoái. Tuy nhiên trong nhiều trường hợp cả hai loài ít nhiều đều bị hại.
b. Hiện tượng khống chế sinh học.
- Là hiện tượng số lượng cá thể của một loài bị khống chế ở một mức nhất định do tác động của các mối quan hệ giữa các loài trong quần xã.
2. Kiến thức bổ sung, tư liệu tham khảo
- Quần xã sinh vật không phải là một sự kết hợp máy móc giữa các loài sinh vật trong một sinh cảnh nhất định mà là tập hợp của những loài sinh vật đã được hình thành trong một quá trình, liên hệ với nhau bởi những quan hệ sinh thái về thức ăn, nơi ở... biểu hiện bằng những quan hệ sinh thái như: quan hệ hỗ trợ (cộng sinh, hội sinh, hợp tác...); hay quan hệ đối kháng (ký sinh, cạnh tranh, sinh vật ăn sinh vật...)
- Trong thiên nhiên các yếu tố môi trường nói chung hay giá trị biến thiên của mỗi nhân tố phân bố không đều theo cả chiều thẳng đứng và mặt
phẳng ngang, trong khi phản ứng của sinh vật đối với các nhân tố môi trường hay những giá trị biến thiên của từng nhân tố lại khác nhau, do đó, sinh vật phân bố trong không gian cũng khác nhau, tạo nên sự phân tầng, phân lớp theo chiều thẳng đứng hoặc tập trung hay phân tán theo mặt phẳng ngang.
- Vai trò của các loài cộng sinh trong địa y:
+ Nấm và vi khuẩn sử dụng cacbohiđrat do tảo tổng hợp qua quang hợp. + Tảo sử dụng vitamin, hợp chất hữu cơ do nấm tạo ra, sử dụng nước trong tản của nấm để quang hợp.
+ Tảo và vi khuẩn sống trong tản của nấm, nhờ vỏ dày của tản nấm nên chống được ánh sáng mạnh và giữ ẩm.
- Vai trò của động vật với thụ phấn và phát tán của thực vật: Thực vật là thức ăn cho nhiều loài động vật. Động vật trong quá trình ăn lá cây, quả, hạt, lấy mật hoa... đã góp phần thụ phấn và phát tán cho cây.
- Quan hệ sinh thái giữa các loài ảnh hưởng tới trạng thái cân băng sinh học trong tự nhiên. Cân bằng sinh học là sự cân bằng tương đối về số lượng các loài trong quần xã, trong mối quan hệ giữa các loài ăn thịt và loài bị ăn thịt. Nếu số lượng loài trong quần xã bị thay đổi nhiều hoặc ít thì quần xã đó bị mất thế cân bằng. Nhưng sau đó thế cân bằng được tái hợp ở một mức độ khác.
Bài 41: Diễn thế sinh thái
I. Mục tiêu bài học
1. Kiến thức
Sau khi học xong bài này, học sinh cần phải:
- Trình bày được khái niệm diễn thế sinh thái và các giai đoạn của từng loại diễn thế.
- Phân tích được nguyên nhân của diễn thế, lấy ví dụ minh hoạ các loại diễn thế.
- Nêu được tầm quan trọng của việc nghiên cứu diễn thế sinh thái 2. Kỹ năng
- Rèn luyện lỹ năng quan sát tranh hình phát hiện kiến thức - Kỹ năng phân tích, tổng hợp.
3. Thái độ
- Nâng cao ý thức về khai thác hợp lý tài nguyên thiên nhiên và bảo vệ môi trường.
II. Trọng tâm của bài
- Khái niệm diễn thế sinh thái, sự khác nhau giữa các loại diễn thế nguyên sinh và diễn thế thứ sinh
- Nguyên nhân bên ngoài và nguyên nhân bên trong của diễn thế
III. Thành phần kiến thức
1. Kiến thức cơ bản
1.1. Khái niệm về diễn thế sinh thái
- Diễn thế sinh thái là quá trình biến đổi tuần tự của quần xã qua các giai đoạn tương ứng với sự biến đổi của môi trường
- Ví dụ:
+ Diễn thế sinh thái hình thành rừng cây gỗ lớn + Diễn thế sinh thái ở đầm nước nông
1.2. Các loại diễn thế sinh thái
a. Diễn thế nguyên sinh
- Là diễn thế khởi đầu từ môi trường chưa có sinh vật sinh sống - Gồm 3 giai đoạn:
+ Giai đoạn tiên phong: các sinh vật đầu tiên phát tán tới hình thành nên quần xã tiên phong
+ Giai đoạn hỗn hợp (giai đoạn giữa): gồm các loài biến đổi tuần tự, thay thế lẫn nhau.
+ Giai đoạn cuối (giai đoạn cực đỉnh): hình thành quần xã ổn định tương đối
b. Diễn thế thứ sinh
- Là diễn thế xuất hiện ở môi trường đã có một quần xã sinh vật từng sống.
- Quá trình diễn thế thứ sinh gồm 3 giai đoạn:
+ Giai đoạn khởi đầu: Quần xã ban đầu bị huỷ diệt do những thay đổi của tự nhiên hoặc hoạt dộng khai thác của con người
+ Giai đoạn giữa: Một quần xã mới phục hồi thay thế quần xã bị huỷ diệt. Các quần xã biến đổi tuần tự thay thế lẫn nhau.
+ Giai đoạn cuối: Hình thành nên quần xã tương đối ổn định 1.3. Nguyên nhân của diễn thế sinh thái
Diễn thế sinh thái xảy ra do nhiều nguyên nhân:
- Nguyên nhân bên ngoài: Đó là sự tác động mạnh mẽ của ngoại cảnh lên quần xã.
+ Ví dụ: Hoạt động núi lửa, động đất, mưa bão lũ lụt... - Nguyên nhân bên trong:
+ Sự cạnh tranh gay gắt giữa các loài trong quần xã là nhân tố sinh thái quan trọng làm biến đổi quần xã sinh vật.
+ Hoạt động khai thác tài nguyên của con người như chặt cây, đốt rừng, san lấp hố nước, xây đập ngăn các dòng sông... làm biến đổi (có thể dẫn tới suy thoái) các quần xã sinh vật. Đồng thời cũng góp phần cải tạo nhiên nhiên làm cho quần xã sinh vật phong phú hơn.
1.4. Tầm quan trọng của việc nghiên cứu diễn thế sinh thái.
- Nghiên cứu diễn thế sinh thái giúp chúng ta có thể hiểu biết được các quy luật phát triển của quần xã sinh vật, dự đoán được các quần xã tồn tại trước đó và quần xã sẽ thay thế trong tương lai
- Chủ động xây dựng kế hoạch trong việc bảo vệ và khai thác hợp lý nguồn tài nguyên thiên nhiên. Đồng thời có thể kịp thời đề xuất các biện pháp khắc phục những biến đổi bất lợi của môi trường sinh vật và con người
2. Kiến thức bổ sung, tư liệu tham khảo
- Diễn thế sinh thái là quá trình biến đổi, thay thế của quần xã sinh vật từ quần xã khởi đầu (hay tiên phong) qua các giai đoạn chuyển tiếp để đạt đến quần xã cuối cùng, cân bằng với mọi điều kiện môi trường vật lý mà nó tồn tại lâu dài theo thời gian.
(Cơ sở sinh thái học – Vũ Trung Tạng – NXB Giáo dục 2007)
- Diễn thế sinh thái là quá trình phát triển thay thế tuần tự các quần xã sinh vật từ dạng đầu qua các giai đoạn trung gian để đạt đến quần xã cuối cùng tương đối ổn định. Quần xã này được gọi là quần xã đỉnh cực. Diễn thế thường là một quá trình định hướng có thể dự báo được.
(Sinh học 12 - Nâng cao- NXB Giáo dục 2008)
- Ngoài diễn thế nguyên sinh và diễn thế thứ sinh còn có diễn thế phân huỷ, là quá trình diễn thế không dẫn tới quần xã đỉnh cực dưới tác dụng của những nhân tố sinh học, môi trường dần biến đổi theo hướng bị phân huỷ dần dần qua mỗi quần xã trong quá trình diễn thế. Đó là sự diễn thế của quần xã trên xác một loài động vật hoặc trên một thân cây đổ.
(Sinh thái học – Trần Kiên, Phạm Nguyên Hùng – NXB Giáo dục 1990)