Tiểu luận đa dạng sinh học: Cấu trúc và chức năng của hệ sinh thái

Tansley nêu ra thuật ngữ - Hệ sinh thái “Ecosystem” và trở thành phổ biến Đến năm 1957, Vili đã khái niệm hệ sinh thái là một đơn vị tự nhiên bao gồm các yếu tổ sống và không sống, giữ

CẤU TRÚC VÀ CHỨC NĂNG CỦA HỆ SINH THÁI

Tiểu luận môn học “Đa dạng sinh học và Bảo tồn thiên nhiên”

Giáo viên hướng dẫn: GS.TS Lê Trọng Cúc

Người thực hiện: Võ Nhật Hiếu

Bùi Hồng Nhật

Lê Anh Tân Nguyễn Đức Hiếu

Vũ Thị Phương Nguyễn Hồng Hạnh

Nội dung trình bày

 Khái niệm hệ sinh thái

 Cấu trúc hệ sinh thái

 Chức năng hệ sinh thái

I Khái niệm hệ sinh thái

• Hệ sinh thái là gì?

Khái niệm này đã ra đời ở cuối thể kỷ XIX dưới các tên khác nhau như “Sinh

vật quần lạc” (Dakuchaev, 1846; Mobius, 1877) Sukatsev (1944) mở rộng khái niệm “Sinh vật quần lạc” thành khái niệm “Sinh vật địa quần lạc”

(biogeocenose)

Năm 1935, A Tansley nêu ra thuật ngữ - Hệ sinh thái “Ecosystem” và trở

thành phổ biến

Đến năm 1957, Vili đã khái niệm hệ sinh thái là một đơn vị tự nhiên bao

gồm các yếu tổ sống và không sống, giữa chúng có sự trao đổi vật chất

và năng lượng tạo nên một hệ thống ổn định

Hệ sinh thái là tổ hợp của một quần xã sinh vật với môi trường vật lý mà

quần xã đó tồn tại, trong đó các sinh vật tương tác với nhau và với môi

trường để tạo nên chu trình vật chất và sự chuyển hoá của năng lượng

Hệ sinh thái

• HST luôn là một hệ động lực

hở và tự điều chỉnh

• Hoạt động của HST tuân theo các định luật thứ nhất và thứ 2 của nhiệt động học

• HST có một giới hạn sinh thái xác định

• Đặc trưng bởi mức độ cấu trúc

và sự sắp xếp các chức năng hoạt động của mình một cách xác định

Thảo luận

• Theo bạn HST có quy

mô như thế nào?

• Cái gì được coi là HST?

Bể cá cảnh, giọt nước,

biển, rừng, trái đất

• Hãy thử suy luận: Cấu

trúc? Chức năng của

HST?

II Cấu trúc HST

1 Sinh vật sản xuất

2 Sinh vật tiêu thụ

3 Sinh vật phân huỷ

4 Các chất vô cơ (CO2, O2, H2O,

CaCO3… )

5 Các chất hữu cơ (protein, lipit,

gluxit, vitamin, enzym, hoocmon…

)

6 Các yếu tố khí hậu (nhiệt độ, ánh

sáng, độ ẩm, lượng mưa… )

II Cấu trúc HST

dưỡng, gồm những loài thực vật có màu và

một số nấm, vi khuẩn có khả năng quang

hợp hoặc hoá tổng hợp Chúng là thành

phần không thể thiếu được trong bất kỳ hệ

sinh thái nào Nhờ hoạt động quang hợp và

hoá tổng hợp của chúng mà nguồn thức ăn

ban đầu được tạo thành để nuôi sống,

trước tiên chính là những sinh vật sản xuất,

sau đó, nuôi sống cả thể giới sinh vật còn

lại, trong đó kể cả con người.

dưỡng như tất cả các loài động vật và

những vi sinh vật không có khả năng quang

hợp và hoá tổng hợp, nói một cách khác,

chúng tồn tại được là dựa vào nguồn thức

ăn ban đầu do các sinh vật tự dưỡng tạo ra

dị dưỡng, sống hoại sinh Trong quá trình

phân huỷ các chất, chúng tiếp nhận nguồn

năng lượng hóa học để tồn tại và phát triển

đồng thời giải phóng các chất từ các hợp

chất phức tạp ra môi trường dưới dạng

những khoáng chất đơn giản hoặc các

nguyên tố hoá học ban đầu tham gia vào

chu trình (như CO2, O2, N2,… )

• Chuỗi thức ăn: là một dãy bao gồm nhiều loại sinh vật, mỗi loài là một mắt xích thức ăn, mắt xích phía trên tiêu thụ mắt xích phía dưới và nó lại bị mắt xích tiếp sau tiêu thụ

chuỗi thức ăn có quan hệ với HST

những mắt xích thức ăn thuộc một nhóm sắp xếp theo các thành

phần của chuỗi thức ăn như: Sinh vật sản xuất; Sinh vật tiêu thụ bậc

1, bậc 2,… ; Sinh vật phân huỷ

II Cấu trúc HST

III Chức năng Hệ sinh thái

• Chức năng cơ

bản của hệ sinh

thái là thực hiện

vòng tuần

hoàn vật chất

và dòng năng

lượng.

III Chức năng Hệ sinh thái

CO2, H2) và dưới tác dụng của ánh sang mặt trời để tổng hợp nên các hợp chất hữu

cơ Một phần các chất hữu cơ này sẽ chuyển sang sinh vật tiêu thụ thông qua chuỗi thức ăn, và cuối cùng chúng bị phân huỷ trả lại các hợp chất vô cơ cho môi trường khép kín chu trình vật chất trong hệ sinh thái

trong hệ sinh thái thông qua chuỗi thức ăn Tuy nhiên, năng lượng là dòng hở, nó bị tiêu hao dần qua các bậc dinh dưỡng

III Chức năng Hệ sinh thái

• Năng suất hệ sinh thái: là khối

lượng chất hữu cơ được sản sinh

trong hệ qua chu trình vật chất

trong một khoảng thời gian nhất

định và ở diện tích nhất định

khối lượng chất hữu cơ được sản

xuất của sinh vật sản xuất tính

bằng kg vật chất khô hoặc gam

Cacbon tồn trữ, hoặc số năng

lượng tương đương theo calo trên

một đơn vị điện tích hoặc thể tích,

trong một đơn vị thời gian nhất

định

khối lượng chất hữu cơ sản xuất

được và tồn trữ ở sinh vật phân

huỷ

III Chức năng Hệ sinh thái

• Các chu trình vật chất cơ bản của HST:

 Vòng tuần hoàn nước

 Chu trình Cacbon

 Chu trình Nitơ

 Chu trình Phốtpho

 Chu trình Lưu huỳnh

III Chức năng Hệ sinh thái

• Vòng tuần hoàn nước :

III Chức năng Hệ sinh thái

• Chu trình Cacbon :

III Chức năng Hệ sinh thái

• Chu trình Nitơ:

III Chức năng Hệ sinh thái

• Chu trình Phốtpho :

III Chức năng Hệ sinh thái

• Chu trình Lưu huỳnh :

Xin chân thành cảm ơn!

T Tên Hệ sinh thái Sinh khối thực vật (tấn/ha) Năng suất sơ cấp nguyên (g/

m 2 /năm)

Năng suất thứ cấp

(g/m 2 /năm)

1 Rừng ẩm nhiệt đới 450 2.200 152,9

2 Rừng nhiệt đới lá rụng 450 1.600 96

3 Rừng thông ôn đới 350 1.300 52

4 Rừng ôn đới lá rụng 300 1.200 60

5 Rừng Taiga vùng cực 200 800 31,7

7 Step ôn đới 16 600 88,9

8 Tundra 6 140 3,8

9 Sa mạc cây bụi 7 90 3,9

10 Sa mạc thực vật vùng

11 HST nông nghiệp 10 650 6,4

12 Đầm lầy 150 2.000 160

13 Hồ và sông 0,2 250 50

14 Đại dương 0,03 125 733

15 Vùng nước trồi 0,2 500 275

Phụ lục 1 – Sinh khối thực vật, NS sơ cấp nguyên và NS thứ cấp của

các HST (Whinaker và Likcens)