BÀI 23. QUẦN XÃ SINH VẬT

Mở đầu: Hình 23.1 thể hiện một quần xã sinh vật rừng ngập mặn ven biển. Trong quần xã này, có những quần thể nào cùng tồn tại? Các quần thể có mối quan hệ với nhau như thế nào? Tại sao quần xã sinh vật lại được coi là một cấp độ tổ chức của sự sống?

Đáp án chuẩn:

- Trong quần xã này, các quần thể đước, sú, vẹt, tôm... cùng tồn tại và tương tác với nhau qua các mối quan hệ hỗ trợ và cạnh tranh. 

- Quần xã sinh vật được coi là một cấp độ tổ chức của sự sống vì nó có cấu trúc ổn định, có khả năng thực hiện các chức năng sống cơ bản, và có khả năng tự điều chỉnh và thích nghi với môi trường sống một cách độc lập.

I. KHÁI NIỆM QUẦN XÃ SINH VẬT

Câu 1: Trình bày các mối quan hệ được thể hiện trong Hình 23.2. Cho ví dụ minh hoạ.

Đáp án chuẩn:

- Các mối quan hệ được thể hiện trong quần xã là mối quan hệ trong nội bộ của quần xã và giữa quần xã với các nhân tố sinh thái vô sinh.

- Ví dụ, các nhân tố sinh thái tạo điều kiện cho cây cỏ phát triển, cây cỏ cung cấp thức ăn cho thỏ và côn trùng; thỏ lại làm thức ăn cho sói, và côn trùng làm thức ăn cho chim. Sau khi sói và chim chết, chất dinh dưỡng từ xác chúng phân hủy trở thành dinh dưỡng cho cây cỏ và một phần đi vào môi trường, trở thành nhân tố sinh thái.

II. CÁC ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN CỦA QUẦN XÃ SINH VẬT

Câu 2: Quan sát Hình 23.3 và cho nhận xét về thành phần loài cây có trong hai quần xã.

Đáp án chuẩn:

Quần xã 1 và quần xã 2 đều có 4 loài với những loài giống nhau.

Luyện tập: Hãy xác định số loài và độ phong phú tương đối của các loài trong quần xã 1 và quần xã 2 (Hình 23.3).

Đáp án chuẩn:

Quần xã 1 và quần xã 2 đều có 4 loài. Tuy nhiên, quần xã 1 có độ phong phú cao hơn quần xã 2 vì tỉ lệ số cá thể của mỗi loài trong quần xã 1 cao hơn so với quần xã 2.

Câu 3: Lấy ví dụ chứng minh khi loài ưu thế bị loại ra khỏi quần xã thì cấu trúc thành phần loài của quần xã bị biến đổi rất mạnh.

Đáp án chuẩn:

Trong hệ sinh thái rừng mưa nhiệt đới, loài chồn lông dài (Bradypus variegatus) là loài ưu thế có vai trò quan trọng trong cân bằng sinh thái. Chúng ăn lá cây, các loài côn trùng và các sinh vật khác, đồng thời phân tán hạt giống qua phân. Nếu bị săn bắn hoặc mất môi trường sống do phá rừng, chồn lông dài sẽ giảm, làm cho số lượng côn trùng mà chúng săn mồi tăng lên. Điều này có thể dẫn đến sự gia tăng đáng kể của một số loài côn trùng, cạnh tranh khốc liệt về thức ăn và không gian sống trong quần xã. Các cây có thể chịu sự ảnh hưởng nghiêm trọng do sự phát triển quá mức của côn trùng ăn lá hoặc không thể phát tán hạt giống một cách hiệu quả.

Câu 4: Quan sát Hình 23.4, trình bày sự phân bố của các quần thể thực vật trong một kiểu rừng mưa nhiệt đới.

Đáp án chuẩn:

Trong rừng mưa nhiệt đới, các quần thể khác loài được phân bố thành nhiều tầng khác nhau: tầng thấp nhất là tầng cỏ và quyết; trên đó là tầng dưới tán cây; tiếp theo là tầng tán rừng; và tầng cao nhất là tầng vượt tán.

Câu 5: Quan sát Hình 23.5, trình bày sự phân bố của các quần thể theo phương ngang ở quần xã thực vật ven biển.

Đáp án chuẩn:

Sự phân bố của các quần thể theo phương ngang ở quần xã thực vật ven biển gồm các loài sau:

- Quần thể các loài tồm cua và cá tập trung ở khu vực biển.

- Ven biển có quần thể cây đước cùng với quần thể cò, quần thể chim, và quần thể cá sấu sống trên cây và ven bờ.

Luyện tập: Lấy thêm ví dụ về sự phân bố của quần thể trong quần xã.

Đáp án chuẩn:

- Ở các hồ nước, các loài được phân bố theo các tầng khác nhau: tầng mặt nước (bèo, tảo lam, trùng roi); tầng giữa (các loài tôm, cá chủ yếu); tầng đáy (các động vật không xương sống như cua, ốc, trai, và các vi sinh vật như vi khuẩn, vi nấm).

- Trong khu rừng, các loài cây gỗ nhỏ và cây bụi ưa sáng thường tập trung ở phần bìa rừng (ngoài rìa rừng), trong khi các loài cây gỗ lớn thường tập trung ở sâu bên trong rừng.

Câu 6: Căn cứ vào đặc điểm dinh dưỡng, hãy phân chia các loài sinh vật trong quần xã thành các nhóm khác nhau.

Đáp án chuẩn:

Theo đặc điểm dinh dưỡng, quần xã sinh vật được chia thành ba nhóm:

- Sinh vật sản xuất: tổng hợp chất hữu cơ từ chất vô cơ, như các loài cây, tảo.

- Sinh vật tiêu thụ: tổng hợp chất hữu cơ từ chất hữu cơ, như động vật ăn thực vật, con trừu.

- Sinh vật phân giải: phân giải chất hữu cơ thành chất vô cơ, như vi khuẩn phân hủy.

Luyện tập: Quan sát Hình 23.6, hãy trình bày cấu trúc chức năng dinh dưỡng của một quần xã sinh vật trong hồ nước ngọt.

Đáp án chuẩn:

• Sinh vật sản xuất: cỏ, bèo, thực vật thủy sinh,... 

• Sinh vật tiêu thụ: vịt, rùa, cá, rắn, ếch, côn trùng,..

• Sinh vật phân giải: sin vật tầng đáy, vi khuẩn,..

III. QUAN HỆ GIỮA CÁC LOÀI TRONG QUẦN XÃ SINH VẬT

Luyện tập: Lấy thêm ví dụ tương ứng với các mối quan hệ khác loài được thể hiện trong Hình 23.7.

Đáp án chuẩn:

• a, c, d, Cộng sinh: ví dụ là mối và các loài vi sinh vật phân giải cellulose sống trong ruột mối.

• b, Động vật ăn thịt - con mồi: ví dụ là sói săn bắt và ăn thịt thỏ.

• e, Hội sinh: ví dụ là sâu bọ sống nhờ trong tổ kiến, tổ mối.

• g, Hợp tác: Rệp cây cung cấp dường cho kiến, còn kiến chăm sóc, bảo vệ rệp. Khi cây chủ dã cạn kiệt chất dinh dưỡng, kiến sẽ mang rệp dến một cây chủ khác.

• h, i, Kí sinh - vật chủ: giun đũa (Ascaris lumbricoides) kí sinh trong ruột người.

IV. Ổ SINH THÁI

Câu 7: Trình bày ý nghĩa của sự phân hoá ổ sinh thái đối với các loài thực vật trong rừng nhiệt đới.

Đáp án chuẩn:

Sự phân hoá ổ sinh thái giúp giảm sự cạnh tranh giữa các loài và các loài có thể tận dụng được nguồn sống trong môi trường.

V. TÁC ĐỘNG CỦA CON NGƯỜI LÊN QUẦN XÃ SINH VẬT

Câu 8: Trình bày tác động của một số loài ngoại lai xâm hại đến trạng thái cân bằng của quần xã. Cho ví dụ.

Đáp án chuẩn:

Loài ngoại lai xâm lấn chiếm nơi sinh sống và gây hại cho sinh vật bản địa, làm mất cân bằng sinh thái. Ví dụ: ốc bươu vàng, rùa tai đỏ, hải ly nam Mỹ, bèo lục bình, cây mai dương, cây ngũ sắc,...

Vận dụng: Quan sát Hình 23.12, cho biết: Nếu một loài nào đó trong quần xã bị mất đi sẽ ảnh hưởng như thế nào đến trạng thái cân bằng của quần xã? Trong quần xã này, loài nào mất đi sẽ gây ra mất cân bằng nghiêm trọng nhất? Tại sao?

Đáp án chuẩn:

- Nếu loài A mất đi trong quần xã, sẽ làm giảm nguồn thức ăn của loài B, dẫn đến giảm số lượng B trong quần xã và ảnh hưởng đến các loài khác sử dụng B làm thức ăn, gây mất cân bằng trong quần xã.

- Mất cỏ là hậu quả nghiêm trọng nhất trong quần xã vì cỏ là sinh vật sản xuất, không có cỏ, quần xã không thể tiếp tục tồn tại được.

Câu 9: Căn cứ vào các tác động tiêu cực của con người lên quần xã sinh vật, hãy đề xuất một số biện pháp bảo vệ quần xã.

Đáp án chuẩn:

- Nghiêm cấm khai thác và chặt phá rừng trái phép, đặc biệt là không khai thác rừng đầu nguồn.

- Quy hoạch và xử lí rác thải tại các khu công nghiệp để ngăn ngừa đổ chất độc hại ra môi trường.

- Áp dụng các biện pháp sử dụng các chất hóa học bảo vệ thực vật một cách an toàn và tuân thủ các tiêu chuẩn quy định.

- Khuyến khích trồng cây gây rừng và trồng rừng ngập mặn ven biển để bảo vệ và phục hồi môi trường sinh thái.

Luyện tập: Tại sao nói quần xã là một cấp độ tổ chức sống?

Đáp án chuẩn:

Quần xã sinh vật là một cấp độ tổ chức của sự sống với cấu trúc ổn định, có khả năng thực hiện các chức năng sống cơ bản và tự điều chỉnh để thích nghi với môi trường sống một cách độc lập.