Chuổi tức ăn và lưới thức ăn biểu hiện mối quan hệ dinh dưỡng giữa các loài sinh vật trong quần xã của hệ sinh thái.
a. Thế nào là một chuổi thức ăn?
Một chuổi thức ăn gồm nhiều loài sinh vật có quan hệ dinh dưỡng với nhau và mỗi loài là một mắt xích của chuỗi. Trong một chuổi, một mắt xích sẽ sử dụng mắt xích kề phía trước làm thức ăn đồng thời nó là thức ăn của mắt xích kề phía sau.
Ví dụ: Cây cải → Sâu rau → Chim sâu → Diều hâu.
b. Thế nào là lưới thức ăn?
- Lưới thức ăn là tập hợp các chuổi thức ăn, trong đó một loài tham gia đồng thời vào nhiều chuổi thức ăn khác nhau. Ví dụ:
Hình. Một lưới thức ăn trong hệ sinh thái rừng.
- Một lưới thức ăn càng có nhiều loài tham gia, nhất là loài rộng thực thì càng phức tạp. Trong thực tế lưới thức ăn có thể có từ 2 đến 138 loài, trung bình khoảng 20-30 loài.
- Trong tự nhiên, cấu trúc lưới thức ăn phức tạp dần từ vùng cực đến xích đạo, từ vùng khơi vào gần bờ.
B. CÂU HỎI - BÀI TẬP ÔN LUYỆN VÀ NÂNG CAO
Câu 1.
a) Quần thể là gì? Nêu những đặc trưng cơ bản của quần thể sinh vật?
b) Sự tác động của các nhân tố sinh thái lên quần thể khác với tác động lên cá thể sinh vật riêng lẽ như thế nào?
Hướng dẫn trả lời.
a) - Quần thể sinh vật là tập hợp những cá thể cùng loài, sinh sống trong một khoảng không gian nhất định, ở một thời điểm nhất định. Những cá thể trong quần thể có khả năng sinh sản tạo thành những thế hệ mới.
- Những đặc trưng cơ bản của quần thể sinh vật gồm:
+ Tỉ lệ giới tính: là tỉ lệ giữa số lượng cá thể đực/cá thể cái.
+ Thành phần nhóm tuổi: các cá thể trong quần thể được chia thành nhiều nhóm tuổi, gồm nhóm tuổi trước sinh sản, nhóm tuổi sinh sản và nhóm tuổi sau sinh sản.
+ Mật độ cá thể trong quần thể: là số lượng hay khối lượng sinh vật có trong một đơn vị diện tích hay thể tích.
b) Sự tác động của các nhân tố sinh thái lên quần thể khác với tác động lên từng cá thể riêng lẽ:
+ Đối với từng cá thể riêng lẽ: tác động khác nhau tùy từng cá thể và phụ thuộc vào giới tính, lứa tuổi, trạng thái sinh lí, trạng thái sức khỏe, loài và tùy nơi tùy lúc.
+ Đối với quần thể: Các nhân tố vô sinh, hữu sinh tác động lên quần thể làm ảnh hưởng tới sự phân bố của quần thể, sự biến động của quần thể, cấu trúc quần thể. Tác động làm thay đổi những đặc điểm cơ bản của quần thể, có khi hủy diệt quần thể.
Câu 2.
a) Trong các đặc trưng của quần thể, đặc trưng nào là đặc trưng cơ bản nhất? Vì sao?
b) Độ đa dạng và độ nhiều của quần xã khác nhau cơ bản ở những điểm nào? Mối quan hệ giữa độ đa dạng và độ nhiều của quần thể?
Hướng dẫn trả lời.
a) Các đặc trưng của quần thể gồm: tỉ lệ giới tính, thành phần nhóm tuổi và mật độ quần thể.
Trong đó mật độ quần thể được được xem là đặc trưng cơ bản nhất, vì mật độ quần thể ảnh hưởng đến
+ Mức sử dụng nguồn sống.
+ Tần số gặp nhau giữa cá thể đực và cá thể cái.
+ Sức sinh sản và sự tử vong.
+ Trạng thái cân bằng của quần thể.
b) - Độ đa dạng và độ nhiều của quần xã khác nhau ở những điểm cơ bản sau:
+ Độ đa dạng thể hiện ở độ giàu loài (số lượng loài) và mức độ phong phú (tỉ lệ tương đối giữa các loài) trong quần xã.
+ Độ nhiều thể hiện mật độ cá thể của mỗi loài trong quần xã.
- Mối quan hệ: độ đa dạng và độ nhiều quan hệ thuận nghịch với nhau, thường số lượng loài càng đa dạng thì số lượng cá thể mỗi loài càng giảm đi và ngược lại.
Câu 3.
Người ta đã tiến hành thả một số cá thể chuột đồng vào một cánh đồng cỏ, lúc đầu số lượng chuột đồng tăng lên nhanh chóng, nhưng sau đó tăng chậm lại và càng về sau số lượng chuột đồng càng ít thay đổi.
a) Nêu các nguyên nhân dẫn tới số lượng chuột đồng tăng nhanh ở giai đoạn đầu.
b) Nguyên nhân nào làm giảm dần mức độ tăng số lượng cá thể chuột đồng.
Hướng dẫn trả lời:
a) Nguyên nhân dẫn tới số lượng chuột đồng tăng nhanh ở giai đoạn đầu là do nguồn sống dồi dào, nơi ở rộng rãi,… môi trường chưa bị ô nhiễm tạo điều kiện thuận lợi cho sức sinh sản của quần thể tăng cao. Số cá thể mới sinh ra cao hơn số cá thể tử vong.
b) Nguyên nhân làm giảm dần mức độ tăng cá thể chuột đồng là do khi số lượng cá thể của quần thể tăng lên nhanh sẽ khai thác ngày càng nhiều nguồn sống từ môi trường, dẫn tới sự thiếu hụt nguồn sống. Quần thể trở nên thiếu thức ăn, nơi ở ngày càng chật chội, chất thải ngày một nhiều … dẫn tới dịch bệnh, cạnh tranh giữa các cá thể về thức ăn, nơi ở … ngày một gay gắt. Trong điều kiện sống khó khăn, sức sinh sản của quần thể giảm dần và mức độ tử vong tăng lên.
Câu 4.
Phân biệt quần thể sinh vật và quần xã sinh vật.
Hướng dẫn trả lời:
Dấu hiệu phân biệt Quần thể Quần xã
Định nghĩa - Quần thể sinh vật là tập hợp những cá thể cùng loài, sinh sống trong một khoảng không gian nhất định, ở một thời điểm nhất định. Những cá thể trong quần thể trong quần thể có khả năng sinh sản tạo thành những thế hệ mới.
- Quần xã sinh vật là một tập hợp các quần thể sinh vật thuộc nhiều loài khác nhau, cùng sống trong một không gian xác định. Các sinh vật trong quần xã có mối quan hệ gắn bó như một thể thống nhất và do vậy, quần xã có cấu trúc tương đối ổn định.
Các sinh vật trong quần xã thích nghi với môi trường
sống của chúng.
Đơn vị cấu trúc - Cá thể - Quần thể
Số lượng loài. - Chỉ một loài. - Gồm nhiều loài.
Chức năng dinh dưỡng.
- Là một mắt xích trong chuỗi thức ăn
- Tạo lưới thức ăn với nhiều chuỗi thức ăn, nhiều mắt xích thức ăn, đóng vai trò quan trọng trong hệ sinh thái.
Cơ chế đảm bảo sự cân bằng sinh học.
- Cơ chế điều hoà mật độ quần thể
- Khống chế sinh học
Câu 5.
Cho các quần thể các loài sinh vật: đại bàng, châu chấu, lúa, ếch, rắn.
a) Xây dựng một chuỗi thức ăn có đầy đủ các loài trên.
b) Loại bỏ mắt xích nào trong chuổi thức ăn trên sẽ gây hậu quả lớn nhất? Vì sao?
Hướng dẫn trả lời:
a) Chuổi thưc ăn: Lúa → Châu chấu → Ếch → Rắn → Đại bàng.
b) Loại bỏ mắt xích lúa sẽ gây hậu quả lớn nhất. Vì: Lúa là sinh vật sản xuất là mắt xích đầu cung cấp chất dinh dưỡng và năng lượng cho toàn bộ chuổi thức ăn.
Câu 6.
Tại sao chuỗi thức ăn trong các hệ sinh thái ở cạn thường ngắn hơn so với các chuỗi thức ăn trong các hệ sinh thái dưới nước?
Hướng dẫn trả lời.
- Hiệu suất sinh thái của chuỗi thức ăn trên cạn thường thấp do nhiều nguyên nhân chẳng hạn như:
+ Môi trường trên cạn thường không ổn định, do vậy sinh vật thường tiêu tốn nhiều năng lượng hơn trong quá trình trao đổi chất.
+ Thực vật trên cạn thường chứa nhiều chất khó tiêu hóa như xelulozo,... do vậy hiệu suất sử dụng thức ăn ở sinh vật tiêu thụ thực vật thấp.
+ Động vật ăn thịt thường tiêu tốn nhiều năng lượng cho hoạt động săn mồi.
- Hiệu suất sinh thái của chuỗi thức ăn dưới nước thường cao hơn do nhiều nguyên nhân chẳng hạn như:
+ Môi trường dưới nước thường ổn định, do vậy mà sinh vật thường tiêu tốn ít năng lượng trong quá trình trao đổi chất.
+ Thực vật phù du dễ tiêu hóa, do vậy hiệu suất sử dụng thức ăn ở sinh vật tiêu thụ thực vật cao.
+ Động vật ăn thịt thường tiêu tốn ít năng lượng cho việc di chuyển săn mồi.
Câu 7.
Trình bày nguyên nhân, ý nghĩa của sự phân tầng của các quần xã sinh vật? Cho một số ví dụ về sự phân tầng trong quần xã sinh vật.
Hướng dẫn trả lời.
a) Nguyên nhân có sự phân tầng: là do sự phân bố không đồng đều của các nhân tố ngoại cảnh.
b) Ý nghĩa của sự phân tầng: tăng khả năng sử dụng các nguồn sống trong quần xã, làm giảm mức độ cạnh tranh giữa các loài trong quần xã.
c) Ví dụ:
+ Rừng nhiệt đới thường có 5 tầng: tầng vượt tán, tầng ưu thế sinh thái rừng (tầng tán rừng), tầng dưới tán, tầng cây bụi thấp và tầng cỏ, dương xỉ
+ Ở thủy vực có tầng trên mặt có ánh sáng gọi là tầng tạo sinh, lớp nước sâu thiếu ánh sáng, ở đó thực vật không phát triển gọi là tầng phân hủy.
Câu 8.
Một trong những biện pháp cơ bản để nâng cao năng suất là tăng lượng chất dinh dưỡng chu chuyển trong nội bộ hệ sinh thái. Người ta cần phải làm gì để thực hiện biện pháp đó?
Hướng dẫn trả lời.
Để thực hiện biện pháp đó cần:
- Tăng cường việc sử dụng các chất hữu cơ. Việc tận dụng các chất hữu cơ (phân chuồng, rác, rơm rạ...) làm tăng lượng chất hữu cơ chu chuyển trong hệ sinh thái.
- Tăng cường việc sử dụng đạm sinh học. Có nhiều nguồn đạm sinh học khác nhau:
do vi sinh vật cố định trong đất, rong lục cố định, cây họ đậu cố định, bèo hoa dâu cố định...
- Sử dụng hợp lí phân hóa học.
- Làm giảm sự mất chất dinh dưỡng khỏi các hệ sinh thái.
Câu 9.
Từ lâu ông cha ta đã có câu: “Nhất canh trì, nhì canh viên, ba canh điền”. Tổng kết đó giống với một kiểu hệ sinh thái nông nghiệp mà hiện nay chúng ta đang phát triển ở nông thôn.
Kiểu hệ sinh thái đó là gì? Hãy giải thích những ưu điểm của nó.
Hướng dẫn trả lời.
a) Hệ sinh thái VAC.
- VAC – vườn, ao, chuồng.
- Vườn chỉ các hoạt động trồng trọt, ao chỉ các hoạt động nuôi trồng thủy sản, chuồng chỉ các hoạt động chăn nuôi trên cạn.
- Đây là các hoạt động kết hợp với nhau trong một hệ sinh thái khép kín, trong đó có cả con người.
b) VAC là một mô hình hiệu quả thể hiện chiến lược tái sinh.
- Tái sinh nguồn năng lượng mặt trờ qua quang hợp cây xanh.
- Tái sinh các chất thải (chất thải của hệ phụ này được sử dụng như nguồn dinh dưỡng của hệ phụ kia).
- Chiến lược tái sinh này còn làm thanh sạch môi trường.
c) Thực chất của mối quan hệ tương tác giữa các thành phần, các yếu tố trong hệ sinh thái VAC.
Là sự luân chuyển, quay vòng của các dòng vật chất và năng lượng giữa vườn – ao – chuồng thông qua hành vi có ý thức của con người.
Nhằm:
- Tận dụng không gian sinh thái 3 chiều của vùng nhiệt đới giàu ánh sáng, nhiệt độ và độ ẩm.
- Khai thác các nguồn tài nguyên tái sinh và tái sử dụng các chất thải của cây trồng, vật nuôi đưa vào chu trình sản xuất mới.
- Hạn chế sự suy giảm các nguồn tài nguyên không tái tạo (chủ yếu là sự xói mòn đất)
- Làm ra nhiều sản phẩm hơn, có chất lượng tốt hơn trên cùng một đơn vị diện tích canh tác.
Câu. 10.
Nguyên nhân nào gây mất cân bằng sinh thái? Nêu hậu quả của mất cân bằng sinh thái đối với đời sống con người.
Hướng dẫn trả lời:
Nguyên nhân gây mất cân bằng sinh thái:
+ Một trong các yếu tố cấu thành hệ sinh thái bị phá hủy, bị giảm sút làm cho sự chuyển hóa năng lượng, vật chất trong hệ sinh thái mất cân đối.
+ Do các biến động lớn của môi trường: núi lửa, động đất, ô nhiễm môi trường…
+ Do tác động của con người ảnh hưởng đến các mắt xích thức ăn.
Hậu quả của mất cân bằng sinh thái:
+ Môi trường bị biến đổi gây giảm sút số lượng cá thể trong các quần thể, quần xã sinh vật.
+ Phá vỡ chuỗi thưc ăn, hệ sinh thái bị biến đổi về cấu trúc.
+ Gây lũ lụt, xói mòn, thiệt hại về tài nguyên…
CHƯƠNG III.