Sinh thái môi trường

- Theo kumar 1995 STH là 1 môn KH nghiên cứu về sự phân bố các loài sự biến động về mật độ quần thể các loài trong tự nhiên → STH là 1 môn KH nghiên cứu về các mối quan hệ qua lại giữa s

ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP MÔN HỌC: SINH THÁI MÔI TRƯỜNG

1 Sinh thái học là gì? Ứng dụng của sinh thái học trong phát triển nông nghiệp bền vững, bảo vệ môi trường?

- STH là môn học nghiên cứu tất cả mối quan hệ phức tạp mà Darwin gọi là các điều kiện sống xuất hiện trong cuộc đấu tranh sinh tồn Tuy nhiên lúc bấy giờ có nhiều nhà khoa học ko dùng thuật ngữ sinh thái học nhưng có nhiều đóng góp cho kho tàng sinh thái học

- Theo Odum 1971 STH là 1 môn KH nghiên cứu cấu trúc chức năng các hệ thống sinh học và tự nhiên

- Theo Fenchen 1987 STH là 1 môn KH nghiên cứu các nguyên lý điều khiển các hđ hệ thống sinh họ trong tự nhiên theo ko gian và thời gian

- Theo kumar 1995 STH là 1 môn KH nghiên cứu về sự phân bố các loài sự biến động về mật độ quần thể các loài trong tự nhiên

→ STH là 1 môn KH nghiên cứu về các mối quan hệ qua lại giữa sinh vật và môi trường sống của nó

- môi trường sống là tất cả các yếu tố bao quanh ảnh hưởng sự sống sinh vật , mt sống sinh vật bao gồm 2 nhóm yếu tố

+ yếu tố vô sinh : địa hình > 0,6 độ C/100m Khí hậu , nhiệt độ , ánh sáng, gió nước trong đó ánh sáng quan trọng nhất Đất trao đổi năng lượng và vật chất

+ yếu tố hữu sinh : mối quan hệ qua lại sv – sv

→ STH là 1 môn KH nghiên cứu về các mqh qua lại giữa sv, môi trường vô sinh

sv-• Ứng Dụng :

- trong cuộc sống STH còn có nhiều ứng dụng to lớn

- nâng cao năng suất vật nuôi, cây trồng trên cơ sở cải tạo đk sống của chúng

- hạn chế và tiêu diệt dịch hại, bv đời sống vật nuôi, cây trồng, con người

- thuần hóa và di giống các loài sv

- khai thác hợp lý tài nguyên thiên nhiên , duy trì đa dạng sinh học phát triển tài nguyên cho sự khai thác bền vững…

- bảo vệ cả tạo mt sống của con người và các sv sống tốt hơn

2 Tại sao nói sinh vật trong tự nhiên luôn tồn tại dưới dạng các

hệ thống cấu trúc? Từ đó nói rõ quan điểm hệ thống trong nghiên cứu sinh thái và phát triển nông nghiệp bền vững

a Sinh vật trong tự nhiên luôn tồn tại dưới dạng các hệ thống cấu trúc

- hệ thống là 1 tập hợp các yếu tố, thành phần tồn tại trong mqh qua lại tác động lẫn nhau Khi yếu tố tp này thay đổi dẫn tới sự thay đổi các yếu tố, tp khác thậm chí thay đổi cả hệ thống

- Cấu trúc là sự phân bố , sx các yếu tố, tp theo ko gian , thời gian trong hệ thống

- Mỗi hệ thống luôn là 1tp của hệ thống lớn hơn và bao gồm nhiều

hệ thống nhỏ hơn

+ quần thể sv gồm nhiều cá thể cùng loài sinh sống với nhau

+ quần xã sv là hệ thống cao hơn gồm nhiều quần thể sống với nhau

- Hệ sinh thái bao gồm quần xã sv và mt vô sinh

- Hệ thống luôn gắn liền với cấu trúc , cấu trúc quyết định chức năng , hđ của hệ thống Khi cấu trúc thay đổi dẫn tới chức năng thay đổi hđ của hệ thống cũng thay đổi

b Quan điểm hệ thống trong nghiên cứu sinh thái và phái triển nông nghiệp

- Tính hệ thống sự tồn lại sv ngoài tự nhiên được thể hiện ở 2 khía cạnh

+ thể hiện trong từng mức độ tổ chức

+ thể hiện ở mqh giữa mức độ tổ chức khác nhau theo thứ bậc từ thấp đến cao của sv ở mức độ thấp hơn luôn nằm trong sự tồn tại của sv ở mức độ tổ chức cao hơn

- Khi con người khai thái thiên nhiên có thể đã làm thay đổi cấu trúc của hệ thống Nếu sự thay đổi dẫn tới sự thay đổi chức năng của

hệ thống mang lại nhiều lợi ích cho con người và bảo vệ môi trường -> nó luôn là những ý tưởng sáng tạo trong nghiên cứu và ứng dụng STH

3 Thế nào là sự bù các yếu tố sinh thái và kiểu hình sinh thái? Hãy nêu lên ý nghĩa của các khái niệm này đối với việc cải tạo môi trường và phát triển nông nghiệp bền vững

a Sự bù các yếu tố sinh thái và ý nghĩa của nó

- Trong tự nhiên sv và mt luôn tác động qua lại với nhau tạo thành 1 thể thống nhất Lúc đầu sv phụ thuộc hoàn toàn vào môi trường nhưng cùng với sự sống và phát triển , thích nghi lâu dài với vùng sinh thái đó sv lại tác động làm thay đổi các yếu tố MT Làm MT tốt hơn với sự phát triển của nó, làm tăng khả năng thích ứng của sv với MT Hiện tượng sv làm thau đổi MT theo hướng trên gọi là sự

bù các yếu tố sinh thái

- Sự bù các yếu tố sinh thái khẳng định vai trò cải tạo MT của sv

sv ko chỉ là nô lệ ko phụ thuộc vào MT

- Con người có thể sử dụng sv như 1 công cụ , phương tiện để cải tạo MT 1 cách hiệu quả

- Dùng sv để cải tạo MT chỉ thành công với nguyên tắc phát huy cao

độ tính thích ứng của sv với MT tránh tình trạng dùng ý muốn chủ quan của con người cải tạo MT trước mà bắt sv vốn ko thích ứng với MT đó sống Làm như vậy dễ thất bại , nếu có thành công thì hiệu quả đem lại thấp

b Kiểu hình sinh thái và ý nghĩa của nó

- Đối với những loài sv có phạm vi chống chịu rộng với sự biến động của nhiều yếu tố sinh thái sẽ phân bố rộng trên bề mặt trái đất Nó có thể sống và ptr được trong vùng sinh thái với đk mt khác nhau Trong suốt quá trình sống phát triển,sinh vật thích nghi lâu dài với các vùng sinh thái hình thành nên những đặc trưng hình thái mang tính đặc thù cho từng vùng

VD : khoai lang phân bố rộng 35 độ bắc – 45 độ nam

Phía bắc : lá mũi mác, củ dài, thân bò Phía nam : lá tròn, củ tròn, thân nửa đứng nửa bò

- Kiểu hình sinh thái tiếp tục dưới tác động của chọn lọc tự nhiên giữ lại tiếp sau đó là chọn lọc nhân tạo được giữ lại

- Kq là các kiểu hình sinh thái hình thành nên các giống địa phương đó là các giống có nhiều kiểu gen khác nhau Có kn chống chịu tốt với sự biến động của các yếu tố sinh thái

- Trong sx nông nghiệp hiện nay con người cần có những biện pháp lưu truyền và giữ các giống địa phương là nguồn gen quý giá phục

vụ cho trồng trọt , chăn nuôi

4 Hiểu thế nào về qui luật lượng tối thiểu của Liebig (1840) và qui luật tính chống chịu của Shelford, từ đó nêu lên và phân tích một số ứng dụng trong phát triển nông nghiệp và bảo vệ tài nguyên

a Quy luật lượng tối thiểu của Liebig 1840

- trên cơ sở các nghiên cứu mqh giữa dinh dưỡng khoáng của cây với năng suất cây trồng Liebig đã đưa ra quy luật lượng tối thiểu

- chất giới hạn năng suất cây trồng là chất có hàm lượng trong đất

mà cây có thể sử dụng được với lượng rất thấp gần với lượng tối thiểu cần thiết mà cây trồng đó yêu cầu

- về sau cùng với các công trình nghiên cứu khác người ta thấy quy luật này ko chỉ đúng với chất khoáng và cây trồng mà còn đúng với các yếu tố sinh thái khác và mọi sv

- Quy luật lượng tối thiểu khái quát : ngoài tv trong tự nhiên bất cứ 1 yếu tố sinh thái nào đều có thể trở thành 1 yếu tố hạn chế sự sinh trưởng, phát triển của sv khi lượng tác động của nó lên cơ thể sv gần với lượng tối thiểu cần thiết mà sinh vật đó yêu cầu

• Ứng dụng trong phái triển nông nghiệp

- để áp dụng có hiệu quả quy luật trên phải tuân theo 2 nguyên tắc + môi trường tĩnh

+ nguyên tắc tương hỗ : tất cả các yếu tố vô sinh ngoài mt đều ko tồn tại độc lập riêng rẽ mà tác động lên sv mà chúng luôn tồn tại trong mqh qua lại với nhau cùng tác động lên cơ thể sinh vật Khi xác điịnh yếu tố hạn chế và giải pháp khắc phục yếu tố hạn chế thì con người phải đặt yếu tố hạn chế đó trong mqh qua lại với các yếu tố khác trong đk cụ thể

b Quy luật chống chịu của Shelford 1913

• phản ứng của sv trước những biến đổi của môi trường

Trong tự nhiên khi mt thay đổi sv luôn có những phản ứng lại sự biến động đó để tồn tại có 2 phản ứng

- phản ứng tiêu cực :di cư

- phản ứng tích cực: thích nghi:

+ thích nghi hình thái

+ thích nghi di truyền

Khi mt có sự thay đổi các yếu tố sinh thái trong thời gian dài, lúc đầu

sv thay đổi hình thái để phù hợp với mt nhưng qua 1 thời gian sống

và phát triển lâu dài hướng chuyển đổi hình thái đó gắn liền với sự di truyền, thực chất của các phản ứng trên nói lên khả năng chống chịu của sv trước những biến động các yếu tố sinh thái của môi trường

- Quy luật chống chịu của Shelford 1913 “Năng suất SV không chỉ liên

hệ vs sức chịu đựng tối thiểu mà còn liên hệ vs mức chịu đựng tối đa đối vs 1 liều lượng quá mức của 1 nhân tố nào đó từ bên ngoài”

- Nghĩa là sự phát triển phồn thịnh của sv nào đó ở 1 nơi nào đó phụ thuộc vào tất cả các yếu tố sinh thái tồn tại trong mqh lẫn nhau Sự vắng mặt hay phát triển không phồn thịnh của sv nào đó ở 1 nơi nào đó là do

sự thiếu hay thừa (lượng) 1 yếu tố sinh thái nào đó ở mức độ gần với mức mà sv có khả năng chống chịu được và yếu tố sinh thái đó được coi là yếu tố hạn chế đối vs sinh trưởng và phát triển của sinh vật

- Quy luật này được bổ sung bằng 4 bổ đề đó là:

+ Phản ứng của các loài sinh vật khác nhau trước sự biến động của 1 yếu tố sinh thái nào đấy là không giống nhau Có những loài phản ứng rất chặt với sự biến động yếu tố sinh thái đó, những loài đó có phạm vi

chống chịu với sự biến đổi sinh thái hẹp (gọi là loài phân bố hẹp và được gọi tên là loài hẹp

+ yếu tố sinh thái (vd: hẹp nhiệt)) Bên cạnh đó những loại phản ứng không chặt vs sự thay đổi của các yếu tố sinh thái thì có phạm vi chống chịu vs sự thay đổi của yếu tố sinh thái rộng (gọi là loài phân bố rộng, đặt tên: loài rộng

+ yếu tố sinh thái (vd: rộng nhiệt))

+ Trong 1 loài phản ứng của loài đó vs các yếu tố sinh thái khác nhau là khác nhau Sv có thể có phạm vi chống chịu rộng nhưng cũng có thể có phạm vi chống chịu hẹp vs sự biến động của các yếu tố sinh thái khác Yếu tố sinh thái nào sv có phạm vi chống chịu hẹp nhất vs sự biến động

- Ứng dụng trong phát triển nông nghiệp : trong sx con người phải sắp xếp bố trí gieo trồng và chăn nuôi để thu xếp được thời kì sinh sản của sv gặp đúng lúc mt sống thuận lợi Khi nguyên cứu kn sinh trưởng của sv : giá trị tối ưu của nhân tố vật lý trong phòng thí

nghiệm thường khác với đk trong tự nhiên vì vậy khi cần áp dụng thực tế cần cẩn trọng

5 Hãy nêu các yếu tố ảnh hưởng đến sự biến động mật độ quần thể? Từ đó, nói lên những ứng dụng trong sản xuất nông nghiệp

và bảo vệ môi trường?

*Các yếu tố ảnh hưởng đến sự biến động mật độ quần thể: sức

mang môi trường, mqh qua lại giữa các loài, sự biến động điều kiện khí hậu, thời tiết theo chu kỳ và bất thường

- Sức mang môi trường (thức ăn): Là mật độ quần thể tối đa mà môi trường có khả năng cung cấp đủ nguồn thức ăn cho nó hay nói cách khác sưc mang môi trường là khả năng cung cấp thức ăn của môi

trường cho 1 số lượng tối đa số lượng cá thể trong quần thể

- Biến động của sức mang môi trường theo thời gian (theo mùa): Sự biến động của khí hậu thời tiết làm nguồn thức ăn bị biến động và dẫn đến sự thay đổi mật độ quần thể Ở những vùng xa xích đạo sinh vật ôn đới xa xích đạo đều biến dộng mật độ quần thể theo chu kỳ 4 mùa còn sinh vât ở gần xích đạo thì biến động quần thể theo 2 mùa: mùa khô và mùa mưa Nếu theo chu kỳ ngày đêm: biến động ánh sáng và nhiệt độ theo ngày và đêm sẽ quyết định đến biến động thời tiết theo chu kỳ ngày đêm ở mỗi vùng Khi đó sv sẽ được chia làm 3 nhóm chính: hoạt động ban ngày, ban đêm và hoạt động trong những thời điểm có sự thay đổi

về nhiệt độ, ánh sáng lớn nhất, nhanh nhất

- Sự biến động sức mang môi trường sẽ quyết định đến sự biến động mật độ quần thể

*Ứng dụng: Con người có thể làm thay đổi sức mang môi trường cho 1

số loài sâu bệnh nhất định, đủ làm biến đổi mật độ sâu bệnh hại theo thời gian đến mức chúng ít có cơ hội đạt đến đỉnh cao gây hại đối với cây trồng

Các biện pháp làm thay đổi sức mang mt:

+ Thay đổi giống cây trồng theo không gian và thời gian

+ Chế độ làm đất: làm ải, làm dầm

+ Luân canh cây trồng theo không gian và thời gian

+ Bón phân, tưới nước, thời vụ có thể làm thay đổi sức mang môi

7 Hiểu thế nào về khả năng tự điều chỉnh mật độ của các quần thể sinh vật trong tự nhiên? Từ đó nêu lên tính ổn định, bền vững của các quần thể sinh vật trong tự nhiên?

Trong điều kiện tự nhiên tất cả các loài đều có khả năng điều tiết mật độ quần thể của mình dao động xung quanh mật độ cân bằng thông qua việc điều tiết tỉ lệ sinh và tỉ lệ chết Trong thực tế mật độ cân bằng chỉ là

lý tưởng còn mật độ thực của nó luôn biến động xung quanh mật độ lý

tưởng đó

+ Nếu mật độ quần thể < mật độ cân bằng thì tỉ lệ sinh cao hơn tỉ lệ

chết Lúc đó mật độ quần thể tăng lên gần tới mức cân bằng

+ Nếu mật độ quần thể tăng quá mật độ cân bằng thì tỉ lệ sinh < tỉ lệ

chết, mật độ quần thể tự điều tiết giảm tới mật độ cân bằng

Ta có sơ đồ:

Như vậy trong đk tự nhiên cơ chế chính của quy luật tự điều tiết mật độ

quần thể chính là phản hồi tiêu cực, tích cực diễn ra liên tiếp trong quần

thể (phản hồi: là phản ứng của quẩn thể trước sự biến đổi thức ăn đối

với nó)

Mật độ cân bằng

Cạnh tranh cá thể tăng, tỉ lệ sinh giảm, tỉ lệ chết tăng

Số lượng cá thể giảm tới mức cân bằng

Tỉ lệ sinh tăng, tỉ lệ chết giảm

Số lượng

cá thể tăng

8 Hiểu thế nào về sự tăng trưởng quần thể và chỉ số tăng trưởng tiềm năng? Ứng dụng trong việc dự báo số lượng cá thể tối đa quần thể có thể đạt được sau khoảng thời gian t nào đó?

9 Phân tích vai trò, chức năng của các thành phần sinh vật trong quần xã; từ đó nói lên mối quan hệ hệ thống giữa các thành phần sinh vật đó với nhau

- Quần xã là tập hợp các quần thể cùng tồn tại trong mqh qua lại mật thiết với nhau trong 1 vùng lãnh thổ nhất định để tạo nên cấu trúc nhất định đảm bảo cho sự tồn tại ổn định và bền vững của các quần thể và quần xã, hình thành trong 1 quá trình lâu dài

Trong tự nhiên 1 quần xã sv hoàn chỉnh bao gồm 3 thành phần:

-Sinh vật sx: là những sv tự tổng hợp đc chất hữu cơ và năng lượng cho bản thân mình mà không cần dinh dưỡng của sv khác (sv tự dưỡng) Sv

sx bao gồm:

+ Thực vật: tiến hành quang hợp để biến năng lượng bức xạ mặt trời thành các hợp chất hữu cơ trong cây xanh Đây là sv quan trọng nhất trong quần xã vì nó quyết định đến sự tồn tại của các sv khác trong quần xã

+ Tảo: cung cấp ít năng lượng cho sv sống

+ Vi khuẩn: (hóa dưỡng, hóa tổng hợp) là những vi khuẩn có khả năng

sử dụng nguồn năng lượng hóa học sinh ra từ các phản ứng hóa học để tổng hợp chất hữu cơ cho cơ thể từ những chất vô cơ

-Sinh vật tiêu thụ: là sv không có khả năng tổng hợp chất hữu cơ cho cơ thể mà phải lấy từ thực vật Đó chính là động vật Dựa vào khả năng tiêu thụ ta có thể chia động vật thành những bậc dinh dưỡng khác nhau: + ĐV ăn trực tiếp thực vật: SV tiêu thụ bậc 1

+ ĐV ăn Sv tiêu thụ bậc 1: SV tiêu thụ bậc 2

+ ĐV ăn SV tiêu thụ bậc 2: SV tiêu thụ bậc 3…

Trong quần xã càng đa dạng loài thì các SV tiêu thụ có thể tồn tại ở bậc dinh dưỡng càng cao Từ đó trong tự nhiên có quan hệ dinh dưỡng giữa các loài trong quần xã tạo nên cấu trúc dinh dưỡng dẫn đến sự ổn định trong tự nhiên

-Sinh vật phân hủy: có khả năng phân giải xác hữu cơ từ động thực vật thành các chất vô cơ tạo sự quay tròn vật chất

*Mqh sinh học giữa các thành phần sinh vật trong quần xã:

Mặc dù 3 thành phần SV trên có vai trò và chức năng khác nhau nhưng chúng đều thống nhất vs nhau trong hoạt động của mình đó là đảm bảo

sự tồn tại ổn định, bền vững giữa các loài và cua cả quần xã thông qua

2 quá trình quan trọng của sự sống: Quá trình tổng hợp và đồng hóa chất hữu cơ từ chất vô cơ và quá trình phân giải xác hữu cơ thành chất

vô cơ, khép kín vòng quay vật chất trong tự nhiên Thiếu 1 trong 2 quy trình này quần xã sẽ hoàn toàn biến mất

Một quần xã hoàn chỉnh phải có đủ 3 thành phần sinh vật trên và cùng tồn tại, phát triển Mặc dù trong 1 quần xã sv ngoài tự nhiên, 3 tp đó có vai trò, chức năng khác nhau nhưng chúng đều thống nhất với nhau trong hđ của mình

10 Hiểu thế nào về mối quan hệ dinh dưỡng giữa các loài sinh vật trong quần xã? Cho ví dụ minh họa Tại sao nói sự đa dạng loài lại quyết định tính ổn định của quần xã ? Con người cần làm gì để nâng cao tính đa dạng sinh học trong các hệ sinh thái nông nghiệp?

Mqh dd giữa các loài sv trong QX đc hiểu qua 3 khái niệm:

- Chuỗi thức ăn: là quá trình vận chuyển năng lượng dinh dưỡng từ TV→ĐV→SV phân hủy đc diễn ra bằng cách sv nọ sử dụng sv kia làm nguồn thức ăn cho mình

Có 2 dòng vận chuyển năng lượng dinh dưỡng:

+ Chuỗi thức ăn đồng cỏ: TV→ ĐV Chuỗi t.ăn đồng cỏ dài hay ngắn tùy thuộc vào số loài tham gia vào dòng vận chuyển nhiều hay ít

Vd: cỏ → bò; cỏ→bò→chó sói,…

+ Chuỗi t.ăn phân hủy: xác hữu cơ → sv phân hủy (vsv) Chuỗi t.ăn phế thải thường phân nhánh → khép kín vòng quay vật chất

- Mạng lưới thức ăn: bao gồm các chuỗi t.ăn liên kết lại vs nhau qua 1 hay nhiều mắt xích Nếu quần xã càng đa dạng về loài thì mạng lưới thức ăn càng dày đặc các mqh dd giữa các loài Trong mạng lưới thức

ăn xuất hiện những mắt xích quan trọng, có thể nối nhiều chuỗi TA với nhau, tham gia khống chế số lượng cá thể của nhiều loài Đồng thời trong mạng lưới TA cũng xuất hiện những loài cũng đồng thời khống chế số lượng cá thể của 1 loài

- Bậc dd: trong QX các loài ĐV nào cũng nhận năng lượng dd từ thực vật thông qua 1 số bước giống nhau đc xét vào cùng 1 nhóm gọi là bậc

dd Mỗi loài đv trong QX trong suốt thời gian sống của mình không nhất thiết chỉ tồn tại ở 1 bậc dd duy nhất mà nó có thể tồn tại ở những bậc dd khác nhau vào những thời điểm dd nhất định

*Nói tính đa dạng về loài quyết định tính ổn định của của QX vì:

- Sự đa đạng gắn liền với tính ổn định và bền vững của quần thể

+ Tính ổn định của 1 hệ thống sinh học được xác định khi hệ thống có

nó càng phát huy nguồn lực sống dẫn đến khép kín vòng tuần hoàn vật chất

11 Từ sự hiểu biết về cấu trúc của quần xã, hãy nêu và phân tích một số ứng dụng trong phát triển nông, lâm, ngư nghiệp theo hướng sinh thái bảo vệ môi trường?

* Cấu trúc phân tầng trong quần xã: Trong tự nhiên, trong quá trình

sống và phát triển lâu dài của các QX hiện tượng phân công nhau

khoảng không gian sống theo chiều thẳng đứng gọi là hiện tượng phân tầng trong quần xã Phân tầng giúp tận dụng tối đa được cái yếu tố MT, quay tròn vòng vật chất trong tự nhiên Hỗ trợ nhau cùng tồn tại và phát triển Phân tầng sẽ giảm bớt sự cạnh tranh về không gian và dinh

dưỡng, đồng thời khai thác tốt nhất điều kiện dinh dưỡng và các yếu tố khác của môi trường ngoài dẫn tới tồn tại bền vững

Ta có thể áp dụng c.trúc phân tầng trong QX vào các ngành ngư để tăng năng suất cây trồng và không lãng phí các nguồn tài

nông-lâm-nguyên, sử dụng đầy đủ và hiệu quả dinh dưỡng trong vòng quay vật chất:

- Trong nông nghiệp: Vườn nhiều tầng ở Nam bộ: tầng cao nhất là dừa

và cau,tầng tiếp theo là xoài, mít, chôm chôm,… tầng dưới nữa là chuối hoặc giàn bí bầu,… tầng cuối cùng là các loại rau, cây thuốc ưa ánh sáng tán xạ…

- Trong lâm nghiệp: Khi trồng rừng phải trồng nhiều loài có nhu cầu sinh thái khác nhau, kết hợp loài cây bản địa với cây trồng mới tạo đa dạng loài, khi khai thác phải đảm bảo cấu trúc phân tầng…

- Trong ngư nghiệp: ta có thể áp dụng cấu trúc phân tầng để thả các loại

cá khác nhau ở các tầng nước khác nhau Như thế sẽ tận dụng được không gian trống và dinh dưỡng

12 Hiểu thế nào là khống chế sinh học và cân bằng sinh thái trong quần xã? Từ đó nêu lên một số ứng dụng trong phát triển nông nghiệp bền vững và bảo vệ môi trường?

- Khống chế sinh học: các loài quan hệ qua lại với nhau trong đó quan

hệ dinh dưỡng là cơ bản, thông qua mqh đó các loài khống chế nhau về mặt số lượng Sự bùng nổ số lượng cá thể của mỗi loài không thể vượt

ra ngoài phạm vi khống chế và kiểm soát của các loài khác Khống chế sinh học có ý nghĩa lớn trong đấu tranh sinh học nhằm bảo vệ cây trồng

và nông sản khỏi sự phá hoại của côn trùng và bệnh lý gây hại Hay nói

cách khác Khống chế sinh học là hiện tượng số lượng cá thể loài này bị kìm hãm bởi số lượng cá thể của loài khác Số lượng cá thể mỗi quần thể luôn được khống chế ở mức độ phù hợp với khả năng của môi

trường tạo nên sự cân bằng sinh học

- Cân bằng sinh thái là kết quả của khống chế sinh học trong quần xã tạo nên trạng thái tồn tại tương đối cân bằng về số lượng cá thể của các loài Cân bằng sinh thái đảm bảo cân bằng tương đối về mặt số lượng

cá thể giữa các loài dẫn tới tính ổn định của quần xã Cân bằng sinh thái trong tự nhiên chỉ là tạm thời vì tất cả mọi sự thích nghi qua lại của sv chỉ là tương đối và có mâu thuẫn

- Ứng dụng trong đấu tranh sinh học, phòng trừ sâu bệnh tổng hợp trên đồng ruộng: ta có thể phòng chống các loài gây hại bằng các loài khác như vật ăn thịt hay vật kí sinh Vd: dùng ong mắt đỏ tiêu diệt sâu đục thân lúa Như vậy ta đã ứng dụng đc khống chế sinh học trong nông nghiệp, đảm bảo sự đa dạng của các loài thiên địch, dẫn tới khống chế các loài sâu bệnh hại, lấy sv đấu tranh lại sv trên cơ sở lợi dụng các mqh cạnh tranh, kí sinh và ăn nhau

13 Từ những hiểu biết về quần xã, hãy chứng tỏ tính ổn định và bền vững của các quần xã sinh vật trong tự nhiên

14 Hiểu thế nào về cấu trúc dinh dưỡng và quy luật hình tháp sinh thái trong quần xã?

- Cấu trúc dinh dưỡng trong QX là sự phân bố năng lượng dd giữa các thành phần sv khác nhau trong quần xã

- Quy luật hình tháp sinh thái: Để biểu thị mối tương quan vể mặt liều lượng giữa các bậc dd ng ta thường dùng biểu đồ hình tháp, còn gọi là tháp sinh thái Trong đó các trị số sinh thái của các bậc dd đc thể hiện bằng các hình chữ nhật xếp chồng lên nhau vs chiều dài của hcn tỉ lệ vs dòng năng lượng hay năng suất của mỗi mức, chiều cao của tháp tương ứng vs độ dài của chuỗi dd

Trong tự nhiên có 3 kiểu hình tháp sinh thái chính:

+ Tháp số lượng: là hình biểu diễn cấu trúc năng lượng dd trong quần

xã thông qua số lượng phân bố cá thể trong QX Hình tháp số lượng không phản ánh đầy đủ nhất cấu trúc nlg dd trong quần xã: Đề cao quá mức vai trò cung cấp nlg dd của sv kích thước nhỏ làm lu mờ đi vai trò cung cấp nlg dd của sv có kích thước lớn

+ Tháp sinh khối: là sự biểu diễn cấu trúc nlg dd trong quần xã thông qua sự phân bố về sinh khối giữa các thành phần sinh vật Tuy nhiên hình tháp sinh khối đề cao quá mức vai trò sv có kích thước lớn làm lu

mờ vai trò của sv có kích thước nhỏ

+ Tháp nlg dd: Sự biểu diễn cấu trúc nlg dd trong quần xã thông qua sự phân bố nlg thực từng thành phần trong sv QX Để xây dựng tháp nlg ng

ta dựa vào hình tháp sinh khối sau đó nhân vs hệ số chuyển đổi của sv

đó Cấu trúc nlg dd trong QX đảm bảo tính ổn định và bền vững của QX

15 Hiểu thế nào về diễn thế quần xã? Cho ví dụ minh họa Nêu và giải thích các đặc trưng của quần xã cao đỉnh và các quần xã đang phát triển

- Khái niệm: Trong tự nhiên sinh vật và môi trường có sự tác động qua

lại lẫn nhau Hiện tượng SV thay đổi môi trường và MT thay đổi tới 1 mức độ nào đó thì làm thay đổi SV cho phù hợp với MT Hiện tượng thay thế liên tiếp quần xã SV này bằng QX SV khác phù hợp hơn vs MT

mà MT đó do chính QX trước đó thay đổi gọi là diễn thế sinh thái

Diễn thế sinh thái của QXSV đc chia làm 2 loại: Diễn thế sơ cấp và diễn thế thứ cấp

- Diễn thế sơ cấp là diễn thế Sinh thái xảy ra ở những nơi mà trước đó không có Sv sống Diễn ra chậm chạp và kéo dài

VD: Từ nham thạch qua quá trình phân hóa thành rêu, tảo → quyết, dương xỉ → hạt kín (cây bụi) → rừng thưa → rừng rậm

- Diễn thế thứ cấp: xảy ra ở nhưng nơi trước đó có SV sống nhưng vì lí

do nào đó mà Sv bị hủy diệt gần như toàn bộ và nó lại bắt đầu sự sống Diễn thế này diễn ra nhanh hơn diễn thế sơ cấp

VD: Từ rừng rậm qua khai thác biến đổi thành đồi trọc → cỏ → cây bụi (gỗ, tre, nứa) → rừng thưa → rừng rậm

Vì biết được trình tự thay thế của các QX SV đặc biệt là thực vật từ đó

đề ra phương pháp phục hồi các QX Sinh thái

*Các đặc trưng của QX cao đỉnh và QX đang phát triển:

Đặc trưng QX cao đỉnh QX đang phát triển

Vòng quay vật chất

Tốc độ vòng quay chậm, mức độ khép kín vòng quay: kín

Tốc độ vòng quay nhanh, mức độ khép kín vòng quay: hở

Nhận xét: QX cao đỉnh ổn định và bền vững, QX đang phát triển kém

ổn định và kém bền vững bởi vì: ở QX ổn định biến động về năng suất theo thời gian là nhỏ và khả năng phục hồi năng suất của SV sau khi có tác động của các yếu tố hạn chế nhanh

16 Hãy nêu thành phần và cấu trúc của hệ sinh thái, từ đó phân tích mối quan hệ giữa các thành phần hệ sinh thái? Cho 1

ví dụ về hệ sinh thái

- HST là 1 vùng lãnh thổ bất kỳ nào đó bao gồm tất cả các thành phân

SV (QX) luôn tác động qua lại với MT vật lý, hóa học bên ngoài thông

qua 2 quá trình: Trao đổi năng lượng và trao đổi vật chất để tạo nên cấu trúc năng lượng dinh dưỡng nhất định và chu trình tuần hoàn vật chất

Hệ sinh thái

hở

Trao đổi dinh dưỡng

Năng lượng quang hợp

cho c.trúc của 1 HST cơ bản Trong đó, nhóm Sv sx cung cấp năng lượng và vật chất cho các Sv ăn t.vật ( SV tiêu thụ bậc 1), nhóm này lại cung cấp cho nhóm SV tiêu thụ bậc 2… tất cả các SV khi bị chết đi xác của chúng đc nhóm SV phân hủy sử dụng và giải phóng các chất

khoáng vô cơ ra môi trường bên ngoài

- Ví Dụ : Hệ sinh thái: Rừng nhiệt đới ; Sa mạc; Hoang mạc; Sa van đồng cỏ; Thảo nguyên; Rừng lá rộng ôn đới; Rừng thông phương Bắc; Đồng rêu hàn đới…

17 Phân tích quá trình trao đổi năng lượng trong hệ sinh thái và ý nghĩa của nó trong sản xuất nông nghiệp?

- Khái niệm về TĐ năng lượng trong HST: Bao gồm 2 quy luật nhiệt động học

+ QL1: Khi năng lượng chuyển từ dạng này sang dạng khác ko được bảo toàn 100% mà thường được mất đi 1 số năng lượng nhất định Vd như khi động vật ăn cỏ

+ QL2: Năng lượng luôn chuyển hóa từ nơi có năng lượng cao đến nơi

có năng lượng thấp

- Quá trinh TĐ năng lượng trong HST: trước hết thực vật hấp thụ năng lượng mặt trời ở dải ánh sáng có bước sóng nằm trong 0,37 – 0,76µm

để tiến hành quá trình quang hợp biến năng lượng bức xạ mặt trời

thành năng lượng hóa học tích lũy trong các hợp chất hữu cơ của cây xanh như glucid, lipid, protein… Nguồn năng lượng hữu cơ đó được truyền cho động vật thông qua cá mối quan hệ dinh dưỡng trong QX Đây là quá tình quan trọng nhất trong HST vì nó quyết định năng suất

SV (bằng tốc độ tích lũy năng lượng của SV) Bên cạnh đó 45% năng lượng mặt trời còn lại nằm ở ánh sáng có bước sóng >0,76 µm chiếu xuống mặt đất tạo thành nhiệt năng quyết định chế độ nhiệt của vùng và

1 phần nhiệt năng nữa mất đi vào ban đêm qua bức xạ nhiệt sóng dài Như thế kết quả của quá trình TĐ năng lượng đã quyết định khí hậu Tóm lại: 2 quá trình TĐ năng lượng trên có quan hệ mật thiết với nhau tạo nên năng suất của SV

- Ý nghĩa của quá trình TĐ năng lượng trong sx nông nghiêp: Trong các HST nông nghiệp con người muốn nâng cao năng suất cây trồng vật nuôi chúng ta phải nâng cao hiệu suất sử dụng năng lượng của cây trồng vật nuôi

18 Hiểu thế nào về các chu trình sinh địa hoá trong hệ sinh thái tự nhiên? Cho ví dụ minh họa Từ đó nêu lên ứng dụng trong bảo vệ môi trường, giảm ô nhiễm

- Khái niệm chung về các chu trình sinh địa hóa: Tất cả các nguyên tố hóa học trong tự nhiên đều luôn chuyển động theo 1 vòng tròn từ bên ngoài vào cơ thể sv, sau khi sv chết đi nó lại trả lại mt bên ngoài tạo nên các vòng tuần hoàn vật chất trong các hệ sinh thái tự nhiên, gọi là chu trình sinh địa hóa

Môi trường ↔ Sinh vật → Vòng tuần hoàn vật chất trong tự nhiên (chu trình SĐH của các nguyên tố hóa học)

- Chu trình sinh địa hóa được thực hiện bởi 3 yếu tố: SV, đất (trung chuyển vật chất trong tất cả các vòng tuần hoàn), các phản ứng hóa học

- Người ta căn cứ vào trạng thái tồn tại của các nguyên tố hóa học ngoài

tự nhiên mà chia chu trình sinh địa hóa thành 2 chu trình:

+ Chu trình các chất khí: (CO2, N2 ) bản chất tồn tại các chất khí rất dễ

di chuyển tuy nhiên nếu chu trình này bị hở trong 1 phạm vi vừa phải và trong thời gian ngắn thì nó dễ dàng được điều hòa và khép kín trở lại, nếu chu trình này hở nhiều và kéo dài thì dẫn đến ô nhiễm khí quyển toàn cầu