BÀI 22. SINH THÁI HỌC QUẦN XÃ

Mở đầu: Quan sát hình 22.1, cho biết mối quan hệ giữa các loài sinh vật. Những mối quan hệ đó có ý nghĩa gì với sự tồn tại và phát triển của các sinh vật?

Giải nhanh:

- Sinh vật này ăn sinh vật khác.

I. KHÁI NIỆM QUẦN XÃ SINH VẬT

Câu 1: Lấy ví dụ về một quần xã sinh vật, phân tích các mối tương tác giữa các loài sinh vật và giữa sinh vật với môi trường ở quần xã đó.

Giải nhanh:

- Sinh vật trong hệ sinh thái đồng cỏ nhiệt đới là nguồn thức ăn cho các sinh vật khác. Chúng phụ thuộc vào các yếu tố sinh thái của môi trường đồng thời cũng ảnh hưởng trở lại đến các yếu tố sinh thái đó.

Câu 2: Nêu các dấu hiệu cho thấy quần xã sinh vật là một cấp độ tổ chức sống.

Giải nhanh:

Quần xã sinh vật được hình thành trong một quá trình lịch sử, có cấu trúc ổn định tương đối với các đặc trưng cơ bản về thành phần loài, sự phân bố của các loài trong không gian, mối quan hệ dinh dưỡng giữa các loài. Quần xã sinh vật và môi trường có sự trao đổi chất và chuyển hoá năng lượng. Các loài trong quần xã có tác động qua lại với nhau cũng như tác động qua lại với môi trường. Các mối tương tác này tạo nên sự cân bằng và giúp quần xã tăng trưởng, đảm bảo quần xã là một tổ chức tương đối ổn định và thích nghi với môi trường sống.

II. CÁC ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN CỦA QUẦN XÃ

Câu 1: 

- Nêu một số dấu hiệu đặc trưng của loài ưu thế, loài đặc trưng và loài chủ chốt.

- Lấy thêm ví dụ về loài ưu thế, loài đặc trưng và loài chủ chốt.

Giải nhanh:

- Loài ưu thế đóng vai trò quan trọng trong quần xã do có số lượng cá thể nhiều, sinh khối lớn và mức hoạt động mạnh, chi phối các loài sinh vật khác cũng như môi trường. Ví dụ: Các cây thuộc họ Đước (Rhizophoraceae) thường là nhóm loài chiếm ưu thế trong quần xã rừng ngập mặn, các loài thực vật có hạt là loài ưu thế trong các quần xã trên cạn.

- Loài đặc trưng là loài chỉ có ở một quần xã nào đó hoặc ở đó chúng có số lượng nhiều, tạo nên sự khác biệt so với các loài khác. Ví dụ: Voọc mông trắng (Rachypithecus delacouri) là loài đặc trưng chỉ có ở Việt Nam, dừa nước là loài đặc trưng của miền Tây Nam Bộ.

- Loài chủ chốt có số lượng (sinh khối) ít nhưng hoạt động mạnh, chi phối các loài khác trong quần xã thông qua việc kiểm soát chuỗi thức ăn. Tuỳ từng quần xã, ở môi trường trên cạn các loài ăn thịt như sư tử, hổ, báo,... thường là các loài chủ chốt.

Câu 2: Một quần xã có độ đa dạng và phong phú cao cần đáp ứng những tiêu chí gì?

Giải nhanh:

- Một quần xã đa dạng và phong phú cần có nhiều loài và mỗi loài phải phong phú về số lượng.

Câu 3: Lấy ví dụ về sự phân bố của sinh vật theo chiều ngang và chiều thẳng đứng.

Giải nhanh:

- Sự phân bố ngang của sinh vật: vùng rừng ngập mặn có sự phân bố đa dạng của các loài thực vật.

- Sự phân bố dọc của sinh vật: rừng mưa nhiệt đới có sự phân tầng rõ rệt, bao gồm ba tầng cây gỗ (vượt tán, tán rừng và dưới tản) và tầng cây bụi và cỏ.

Câu 4: Cho biết cấu trúc chức năng dinh dưỡng của các nhóm sinh vật trong quần xã sinh vật. Lấy ví dụ cho mỗi nhóm chức năng.

Giải nhanh:

Theo cấu trúc chức năng dinh dưỡng, các sinh vật trong quần xã được chia thành 3 nhóm:

- Sinh vật sản xuất là những sinh vật có khả năng sử dụng năng lượng ánh sáng hoặc hoa học để chuyển hoá CO₂ thành chất hữu cơ, bao gồm thực vật, tảo, vi khuẩn quang hợp và các vi khuẩn hoả tự dưỡng. 

- Sinh vật tiêu thụ là những sinh vật không có khả năng chuyển hoá CO₂ thành chất hữu cơ, gồm các loài động vật, được chia thành các nhóm: nhóm ăn thực vật, nhóm ăn thịt và nhóm ăn tạp.

- Sinh vật phân giải sử dụng chất dinh dưỡng từ xác của các sinh vật khác (mùn bã hữu cơ) làm nguồn dinh dưỡng, gồm nấm và nhiều loài vi khuẩn.

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

Câu 1: Phân biệt mối quan hệ cộng sinh, hợp tác và hội sinh giữa các loài sinh vật.

Giải nhanh:

- Quan hệ cộng sinh là mối quan hệ giữa hai hay nhiều loài sinh vật chung sống thường xuyên với nhau, trong đó các loài tham gia đều có lợi. 

- Quan hệ hợp tác là mối quan hệ giữa các cá thể của hai hay nhiều loài, trong đó các loài tham gia đều có lợi. Các loài tham gia hợp tác không nhất thiết phải gắn bó với nhau. 

- Quan hệ hội sinh là mối quan hệ giữa các cá thể của hai hay nhiều loài, trong đó các cá thể của một loài được hưởng lợi nhưng các cá thể của loài khác không được hưởng lợi gì. 

Câu 2: Lấy ví dụ về các quan hệ cộng sinh, hợp tác và hội sinh giữa các loài sinh vật.

Giải nhanh:

- Quan hệ cộng sinh: Rhizobium kết hợp với cây họ Đậu để tạo nốt sần.

- Quan hệ hợp tác: côn trùng cò và trâu hợp tác.

- Quan hệ hội sinh: phong lan sinh sống bám trên cây gỗ lớn.

Câu 3: Phân biệt mối quan hệ cạnh tranh, sinh vật ăn sinh vật, kí sinh, ức chế giữa các loài sinh vật.

Giải nhanh:

- Quan hệ cạnh tranh là mối quan hệ đối kháng điển hình giữa các loài sinh vật, trong đó các loài sinh vật cạnh tranh nguồn dinh dưỡng, nơi ở. Trong mối quan hệ này, các loài đều bị ảnh hưởng bất lợi. 

- Quan hệ sinh vật này ăn sinh vật khác là mối quan hệ trong đó một loài sinh vật sử dụng loài sinh vật khác làm thức ăn..

- Quan hệ kí sinh là mối quan hệ trong đó một loài sinh vật sống kí sinh trên cơ thể của các loài khác (vật chủ), loài kí sinh sử dụng các chất dinh dưỡng của cơ thể vật chủ để sinh trưởng, phát triển và có thể làm vật chủ chết dần. Trong mối quan hệ này, loài kí sinh được lợi còn vật chủ bị hại..

- Quan hệ ức chế - cảm nhiễm là mối quan hệ khi một loài sinh vật trong quá trình sống đã tạo ra chất độc gây hại cho các loài sinh vật khác. 

Câu 4: Lấy ví dụ về quan hệ cạnh tranh, sinh vật ăn sinh vật, kí sinh và ức chế - cảm nhiễm.

Giải nhanh:

- Quan hệ cạnh tranh: Cây trồng và cỏ cạnh tranh nguồn sống, linh cẩu và sư tử cạnh tranh thức ăn.

- Quan hệ sinh vật này ăn sinh vật khác: Trâu ăn cỏ, chim ăn côn trùng.

- Quan hệ kí sinh: Giun, sán kí sinh ở người và động vật; nấm kí sinh trên cơ thể côn trùng.

- Quan hệ ức chế - cảm nhiễm: Tảo nở hoa làm chết tôm, cua, cá trong môi trường thuỷ sinh.

IV. MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUẦN XÃ SINH VẠT VÀ BIỆN PHÁP BẢO VỆ

Câu 1: Sự xuất hiện của loài ngoại lai có những ảnh hưởng gì đến các loài sinh vật bản địa?

Giải nhanh:

Khi nhập cảnh vào môi trường mới, các loài ngoại lai có thể thích nghi và lấn át các loài bản địa, ảnh hưởng đến cấu trúc dinh dưỡng và đa dạng sinh học của quần xã.

Luyện tập: Kể tên một số loài sinh vật ngoại lai, nêu tác động của các loài đó đến quần xã sinh vật bản địa.

Giải nhanh:

Cây bèo tây (lục bình) và ốc bươu vàng là hai loài ngoại lai đã thích nghi và trở thành ưu thế tại Việt Nam khi thiếu sự kiểm soát của con người. Cây bèo tây lan rộng và ốc bươu vàng sinh trưởng nhanh, cạnh tranh gay gắt với các loài bản địa, gây suy giảm cấu trúc quần xã sinh vật và thiệt hại cho nền nông nghiệp địa phương.

Luyện tập: Nêu một số biện pháp bảo vệ quần xã sinh vật đang được thực hiện tại địa phương em.

Giải nhanh:

- Không nuôi thêm các loài ngoại lai.

- Quy hoạch bãi rác thải và nghiêm cấm đổ chất độc hại ra môi trường.

- Xử lí rác thải từ các khu công nghiệp trước khi thải ra môi trường.

- Sử dụng các chất hóa học bảo vệ thực vật an toàn, theo tiêu chuẩn quy định.

- Trồng cây gây rừng và trồng rừng ngập mặn ven biển.

V. THỰC HÀNH: TÌM HIỂU ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN CỦA QUẦN XÃ TRONG TỰ NHIÊN

1. Cơ sở khoa học

Các quần xã sinh vật như vườn trường hay vườn cây ăn quả là những hệ sinh thái ổn định. Từ đó, có thể nghiên cứu và đánh giá các đặc trưng cơ bản như cấu trúc và chức năng dinh dưỡng của các loài sinh vật trong quần xã đó.

2. Các bước tiến hành

- Chuẩn bị: Vật liệu, thiết bị giấy, bút, kính lúp, thiết bị ghi hình. 

- Tiến hành:

• Bước 1. Xác định khu vực tiến hành nghiên cứu.

• Bước 2. Quan sát, chụp ảnh các loài sinh vật trong khu vực nghiên cứu và hoàn thành bảng 22.1.

3. Báo cáo

BÁO CÁO KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

• Tên thí nghiệm: Tìm hiểu đặc trưng cơ bản của quần xã công viên bách thảo Hà Nội.

• Nhóm thực hiện:

• Kết quả và thảo luận: 

• Thông tin quần xã:

• Vị trí địa lí: trên cạn

• Lịch sử hình thành và phát triển của quần xã: vườn bách thảo Hà Nội thành lập vào năm 1890, vườn có diện tích trên 10 ha.

• Hiện trạng (mô tả tình trạng thực tế): trong vườn có nhiều loài cây có kich thước lớn và quý hiếm cùng với các loài động vật.

• Tác động của con người tới quần xã: con người xây dựng cảnh quan, sắp xếp nguồn thức ăn và nơi ở cho cây trồng và động vật.

• Một số loài sinh vật chủ yếu: 

• Một số loài thực vật: xà cừ, dẻ cau, dương xỉ, muồng hoàng yến. 

• Một số loài động vật: rùa đất lớn bồ câu xòe, cá vàng.

• Một số loài nấm lớn: nấm hoàng sơn, ngân nhĩ.

• Kết luận: 

• Quần xã công viên bách thảo Hà Nội có độ đa dạng cao.

• Quần xã có đủ cấu trúc chức năng dinh dưỡng, gồm sinh vật sản xuất, sinh vật tiêu thụ và sinh vật phân giải.

Vận dụng: Trồng xen canh nhiều loài cây trên cùng một diện tích là biện pháp kĩ thuật thường được áp dụng trong trồng trọt. Biện pháp này dựa trên cơ sở khoa học nào? Giải thích.

Giải nhanh:

Biện pháp trồng xen canh dựa trên cơ sở khoa học tăng độ đa dạng của quần xã, giúp tăng cường sự ổn định sinh học và tối ưu hóa sử dụng tài nguyên đất.