BÀI 25. HỆ SINH THÁI

Mở đầu: Hồ Tây là hồ tự nhiên lớn nhất thành phố Hà Nội. Hồ Tây được xem là một biểu tượng thiên nhiên, văn hoá điển hình và có giá trị đa dạng sinh học cao của Việt Nam. Hồ Tây là nơi cư trú của nhiều động vật và thực vật, trong đó có một số loài quý hiếm đặc hữu như tảo, chim sâm cầm, sen bách diệp,... Từ những thông tin trên, hãy cho biết tại sao hồ Tây được xem là một hệ sinh thái. Hệ sinh thái có những đặc trưng gì?

Đáp án chuẩn:

Hồ Tây được coi là một hệ sinh thái ổn định, bao gồm tổ hợp các cộng đồng sinh vật và môi trường sống của chúng. Nó có các đặc trưng như:

- Ổn định sinh thái.

- Bao gồm tổ hợp các cộng đồng sinh vật và môi trường sống của chúng.

- Có chu trình dinh dưỡng và luồng năng lượng.

I. KHÁI QUÁT HỆ SINH THÁI

Câu 1: Hãy liệt kê ba hệ sinh thái ở địa phương em.

Đáp án chuẩn:

Ở vịnh Hạ Long có các hệ sinh thái như: Hệ sinh thái đáy cứng, rạn san hô; hệ sinh thái rừng thường xanh mưa ẩm nhiệt đới; hệ sinh thái biển và ven bờ.

Câu 2: Quan sát Hình 25.1, gọi tên sinh vật tiêu thụ bậc 2, 3.

Đáp án chuẩn:

- Sinh vật tiêu thụ bậc 2: châu chấu.

- Sinh vật tiêu thụ bậc 3: ếch.

Câu 3: Phân biệt hệ sinh thái tự nhiên với hệ sinh thái nhân tạo bằng cách hoàn thành bảng mẫu sau:

Đáp án chuẩn:

II. TRAO ĐỔI VẬT CHẤT VÀ CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG TRONG HỆ SINH THÁI

Câu 4: Quan sát Hình 25.3, hãy xác định các chuỗi thức ăn có trong lưới thức ăn.

Đáp án chuẩn:

Các chuỗi thức ăn:

• Cây → châu chấu → ếch → rắn → đại bàng.

• Cây → châu chấu → ếch → đại bàng.

• Cây → châu chấu → thằn lằn → đại bàng.

• Cây → chuột → rắn → đại bàng.

Luyện tập: Giả sử trong một góc của hệ sinh thái rừng mưa nhiệt đới, có các loài sinh vật sau: cây cỏ, ếch, kiến, diều hâu, chuột, châu chấu, rắn. Hãy vẽ các chuỗi thức ăn trong hệ sinh thái.

Đáp án chuẩn:

Các chuỗi thức ăn trong hệ sinh thái:

• Cây → kiến, châu chấu → ếch → rắn → đại bàng. 

• Cây → kiến, châu chấu → ếch → đại bàng. 

• Cây → chuột → rắn → đại bàng.

• Cây → chuột → đại bàng. 

Câu 5: Từ các chuỗi thức ăn trong câu luyện tập (trang 163), hãy:

a) Viết lưới thức ăn.

b) Chỉ ra những loài là mắt xích chung.

c) Xếp những sinh vật thuộc cùng một bậc dinh dưỡng vào một nhóm.

Đáp án chuẩn:

a) Lưới thức ăn:

b) Những loài là mắt xích chung: châu chấu, chuột, kiến, rắn, ếch.

c) 

• Bậc dinh dưỡng cấp 2: châu chấu, kiến, chuột.

• Bậc dinh dưỡng cấp 3: ếch, rắn, đại bàng.

Câu 6: Quan sát Hình 25.4 và thực hiện:

a) Mô tả sự vận động của dòng năng lượng trong hệ sinh thái. 

b) Nêu đặc điểm của dòng năng lượng trong hệ sinh thái.

Đáp án chuẩn:

a) Sự vận động của dòng năng lượng trong hệ sinh thái là quá trình năng lượng từ ánh sáng mặt trời được sinh vật hấp thụ và chuyển hóa thành năng lượng truyền qua các bậc dinh dưỡng, sau đó được sinh vật tiêu thụ và cuối cùng trả lại vào môi trường.

b) Đặc điểm của dòng năng lượng trong hệ sinh thái là nó di chuyển theo một chiều từ nguồn năng lượng ánh sáng mặt trời tới sinh vật và sau đó trở về môi trường qua các quá trình sinh học.

Câu 7: Quan sát Hình 25.5 và cho biết: 

a) Các con đường thất thoát năng lượng.

b) Việc nghiên cứu hiệu suất sinh thái có ý nghĩa gì?

Đáp án chuẩn:

a) Các con đường thất thoát năng lượng bao gồm quá trình hô hấp, rụng cành lá, phân hủy xác sinh vật và các chất thải từ động vật.

b) Nghiên cứu hiệu suất sinh thái có ý nghĩa quan trọng vì nó giúp đánh giá khả năng của hệ sinh thái trong sử dụng năng lượng và duy trì sự phát triển. Đây là chỉ số quan trọng để đánh giá tác động của con người và phát triển các giải pháp bảo vệ và quản lý môi trường bền vững.

Câu 8: Quan sát Hình 25.6, đọc đoạn thông tin và cho biết việc xây dựng tháp sinh thái có ý nghĩa gì.

Đáp án chuẩn:

- Giúp xem xét mức độ hiệu quả dinh dưỡng của mỗi bậc dinh dưỡng trong hệ sinh thái.

III. CHU TRÌNH SINH - ĐỊA - HÓA

Câu 9: Quan sát Hình 25.7, đọc đoạn thông tin và cho biết chu trình trình sinh - địa - hoá được chia thành những giai đoạn nào.

Đáp án chuẩn:

- 2 giai đoạn: trao đổi chất trong quần xã sinh vật và trao đổi chất giữa quần xã với sinh cảnh.

Câu 10: Quan sát Hình 25.10 và cho biết:

a) Dạng muối khoáng mà thực vật hấp thụ được hình thành như thế nào?

b) Mô tả chu trình nitrogen.

Đáp án chuẩn:

a) Nitrogen trong không khí phân hủy thành muối NO3- hoặc muối NH4+ sau khi gặp nguồn năng lượng lớn như sét đánh. Cả hai loại muối này đều được cây hấp thụ.

b) Chu trình nitrogen: Các muối như NO3- và NH4+ được sinh vật hấp thụ và đồng hóa thành chất hữu cơ trong cơ thể. Chất hữu cơ này chứa nitrogen được chuyển qua các nhóm sinh vật tiêu thụ. Nitrogen phân tử được trả lại môi trường nhờ các nhóm sinh vật phân giải.

Luyện tập: Vẽ sơ đồ khái quát của chu trình nước, carbon và nitrogen.

Đáp án chuẩn:

• Chu trình nước:

• Chu trình carbon:

• Chu trình nitrogen:

IV. SỰ BIẾN ĐỘNG CỦA HỆ SINH THÁI

Câu 11: Lập bảng phân biệt diễn thể nguyên sinh và diễn thế thứ sinh.

Đáp án chuẩn:

Câu 12: Vì sao nhóm loài ưu thế lại đóng vai trò quan trọng trong diễn thế sinh thái?

Đáp án chuẩn:

Sự phát triển của các nhóm loài ưu thế thay đổi điều kiện sống và môi trường xung quanh, tạo cơ hội cho các loài khác cạnh tranh để trở thành nhóm loài ưu thế. Đây là nguyên nhân bên trong gây ra quá trình diễn thế sinh thái.

Luyện tập: Hãy phân tích quá trình diễn thế sinh thái ở một hệ sinh thái qua tìm hiểu trong thực tiễn hoặc trên internet. Đề xuất được một số biện pháp bảo tồn hệ sinh thái đó.

Đáp án chuẩn:

- Ví dụ: Rừng U Minh đang chịu ảnh hưởng nặng nề từ cháy rừng.

- Nguyên nhân chính là do cháy rừng xảy ra.

- Quần xã đang dần suy thoái do những vụ cháy liên tiếp xảy ra trong thời gian ngắn, trong khi quá trình phục hồi và phát triển của diễn thế cần một thời gian khá dài để đạt đến trạng thái đỉnh điểm.

- Biện pháp chống suy thoái, bảo tồn và phát triển quần xã bao gồm:

  + Xây dựng hệ thống phòng cháy, chữa cháy.

  + Đối với đất còn than bùn sau khi cháy: sử dụng biện pháp tái sinh tự nhiên kết hợp với việc trồng thêm cây con để bổ sung vào các vùng mất rừng và chưa có sự tái sinh trong suốt 5 tháng.

  + Đối với đất không còn than bùn: sử dụng biện pháp tái sinh tự nhiên kết hợp với việc trồng thêm cây con rễ trần.

  + Đối với đất sét ngập hoàn toàn: trồng cây con rễ trần.

  + Cung cấp đầy đủ chất dinh dưỡng và tạo điều kiện thuận lợi để thúc đẩy quá trình phục hồi và phát triển của diễn thế sinh thái.

Câu 13: Nghiên cứu diễn thế sinh thái có ý nghĩa như thế nào đối với tự nhiên và thực tiễn?

Đáp án chuẩn:

Ý nghĩa của nghiên cứu diễn thế sinh thái là giúp chủ động xây dựng kế hoạch bảo vệ và khai thác hợp lí các nguồn tài nguyên thiên nhiên. Nghiên cứu này cũng giúp đề xuất kịp thời các biện pháp khắc phục và ứng phó với những điều kiện môi trường khắc nghiệt, biến đổi tiêu cực đối với sinh vật và con người.

Câu 14: Vì sao các hiện tượng như sự ấm lên toàn cầu, phú dưỡng, sa mạc hoá lại gây mất cân bằng của hệ sinh thái?

Đáp án chuẩn:

Các hiện tượng như sự ấm lên toàn cầu, phú dưỡng và sa mạc hóa thay đổi điều kiện sống của các sinh vật, gây mất cân bằng trong các chu trình sinh địa hóa của hệ sinh thái.

V. SINH QUYỂN

Câu 15: Tại sao nói sinh quyển là một cấp độ tổ chức sống lớn nhất hành tinh?

Đáp án chuẩn:

Sinh quyển là toàn bộ hệ sinh thái trên Trái Đất, đảm bảo sự sống và kiểm soát sức khoẻ của đất, nước và khí quyển. Đây là cấp độ tổ chức sống lớn nhất của hành tinh.

Câu 16: Vì sao đa dạng sinh học ở rừng mưa nhiệt đới thường cao hơn các vùng khác trên cạn?

Đáp án chuẩn:

Ở các vùng có khí hậu thuận lợi và môi trường phong phú, sinh vật có điều kiện tốt để sinh trưởng và phát triển mạnh, dẫn đến sự đa dạng sinh học cao. Ngược lại, các vùng có điều kiện ít thuận lợi hơn cho sự phát triển của sinh vật có số lượng loài ít hơn, dẫn đến đa dạng sinh học thấp hơn.

Câu 17: Tại sao phải bảo vệ tài nguyên sinh học? Hãy đề xuất một số biện pháp bảo vệ tài nguyên sinh học.

Đáp án chuẩn:

- Phải bảo vệ tài nguyên sinh học vì vai trò quan trọng của nó đối với cả con người và các sinh vật khác, duy trì sự ổn định của hệ sinh thái và mang lại lợi ích lâu dài.

- Một số biện pháp bảo vệ tài nguyên sinh học gồm:

  + Quản lí và bảo vệ hiệu quả các nguồn tài nguyên thiên nhiên như đất đai, nước, khoáng sản, năng lượng, sinh vật và rừng, đảm bảo sử dụng hợp lí và duy trì lâu dài cho các thế hệ sau.

  + Phát triển bền vững các khu dự trữ sinh quyển và bảo tồn các Vườn quốc gia, khu di sản, khu bảo tồn thiên nhiên, tạo điều kiện thuận lợi cho phát triển kinh tế.

Vận dụng: Phân tích các nguyên nhân gây hiệu ứng nhà kính và suy giảm nguồn nước sạch toàn cầu. Đề xuất biện pháp khắc phục các tình trạng đó.

Đáp án chuẩn:

- Nguyên nhân hiệu ứng nhà kính là do con người đốt cháy nhiên liệu hoá thạch để cung cấp năng lượng cho hoạt động công nghiệp, thải ra lượng lớn CO2, làm gia tăng hiệu ứng nhà kính và tăng nhiệt độ trung bình trên Trái Đất.

- Nguyên nhân suy giảm nguồn nước sạch toàn cầu là do con người sản xuất một lượng lớn phân đạm từ khí nitơ. Việc sử dụng phân đạm không hợp lí kéo dài thời gian dài dẫn đến suy thoái đất nông nghiệp; phần phân đạm dư thừa bị rửa trôi ra sông, hồ,... gây phú dưỡng và một phần NO3- thấm xuống tầng đất sâu hơn gây ô nhiễm nguồn nước ngầm.

- Biện pháp khắc phục bao gồm:

  + Chuyển sang sử dụng nguồn năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời, gió, thủy điện và sinh học.

  + Áp dụng các công nghệ tiết kiệm năng lượng trong ngành công nghiệp.

  + Tiết kiệm sử dụng nước.

  + Bảo vệ và duy trì các hệ sinh thái, đặc biệt là rừng.

  + Thực hiện các biện pháp quản lý nguồn nước hiệu quả để đảm bảo cân bằng giữa cung và cầu, bao gồm sử dụng công nghệ tiên tiến để tái sử dụng và tái tạo nguồn nước.