Biểu hiện chức năng của một tổ chức sống qua trao đổi vật chất và năng lượng giữa các sinh vật trong nội bộ quần xã và giữa quần xã và sinh cảnh của chúng.. + Quá trình sử dụng chất hữu
Trang 1I Hệ sinh thái
1 Khái niệm
Hệ sinh thái là một hệ thống bao gồm quần xã sinh vật và sinh cảnh (môi trường vô sinh của quần xã) Các sinh vật trong quần xã luôn tác động lẫn nhau và đồng thời tác động qua lại với các thành phần vô sinh của ngoại cảnh
Hệ sinh thái là một hệ thống hoàn chỉnh và tương đối ổn định
Hệ sinh thái = Quần xã Sinh cảnh
Sinh vật trong jệ sinh thái: Sinh vật sản xuất sinh vật tiêu thụ (động vật ăn thựcvật + động vật ăn thịt)
sinh vật phân giải (vi khuẩn, nấm)
Sinh cảnh: Ánh sáng, nhiệt độ, khí hậu, lượng mưa gió, đất, nước, xác sinh vật
Sinh cảnh của hệ sinh thái là thế giới vô sinh, nơi sinh sống của quần xã sinh vật
Sinh cảnh bao gồm nhiều yếu tố cần thiết cho sự sống của sinh vật như nitơ, cacbon, oxi, đất, đá…và đặc biệt là nguồn năng lượng (chủ yếu là năng lượng mặt trời)
Biểu hiện chức năng của một tổ chức sống qua trao đổi vật chất và năng lượng giữa các sinh vật trong nội
bộ quần xã và giữa quần xã và sinh cảnh của chúng
Gồm 2 quá trình:
+ Quá trình quang hợp tổng hợp chất hữu cơ duy trì sự tồn tại của cả hệ sinh thái
+ Quá trình sử dụng chất hữu cơ có sẵn nhờ mối quan hệ sinh thái về dinh dưỡng giữa sinh vật tiêu thụ
và sinh vật sản xuất
Dòng vật chất và năng lượng được gọi là sợi dây vô hình ràng buộc quần xã với ngoại cảnh của nó Hệ sinh thái là một hệ thống thống nhất
Hệ sinh thái là một hệ thống mở tự điều chỉnh, tồn tại dựa vào nguồn vật chất và nguồn năng lượng từ môi trường
Quá trình tự điều chỉnh của hệ sinh thái gọi là quá trình “nội cân bằng” Nhờ có nội cân bằng mà hệ sinh thái duy trì được trạng thái ổn định và cân bằng
Bất kì một sự gắn kết nào giữa các sinh vật và các nhân tố sinh thái của môi trường đều có thể tạo nên một chu trình sinh học hoàn chỉnh, dù ở mức đơn giản nhất, được coi là hệ sinh thái
Một hệ sinh thái có thể nhỏ như một giọt nước ao, một bể cá cảnh Hệ sinh thái lớn nhất là trái đất
2 Thành phần cấu trúc của hệ sinh thái
Hệ sinh thái gồm 2 thành phần cấu trúc là thành phần vô sinh và thành phần hữu sinh
Thành phần vô sinh là môi trường vật lí (sinh cảnh) và thành phần hữu sinh là quần xã sinh vật
Thành phần hữu sinh bao gồm nhiều loài sinh vật của quần xã, tùy theo hình thức dinh dưỡng của từng loài mà chúng được xếp thành 3 nhóm:
- Sinh vật sản xuất: là những sinh vật tự dưỡng, có khả năng sử dụng ánh sáng mặt trời để tổng hợp nên các chất hữu cơ Sinh vật sản xuất chủ yếu là thực vật, một số vi sinh vật quang hợp, vi khuẩn hóa tổng hợp không có khả năng quang hợp nhưng có thể tổng hợp chất hữu cơ từ chất vô cơ của môi trường
- Sinh vật tiêu thụ: là những sinh vật tự dưỡng, gồm các động vật ăn thực vật và động vật ăn động vật
- Sinh vật phân giải: cũng là những sinh vật dị dưỡng nhưng chúng sử dụng xác chết làm nguồn dinh dưỡng, bao gồm chủ yếu là những vi khuẩn., nấm, một số loài động vật không xương sống (như giun đất, sâu bọ, ) chúng phân giải xác chết của sinh vật thành chất vô cơ của môi trường
HỆ SINH THÁI (PHẦN 1)
(TÀI LIỆU BÀI GIẢNG) Giáo viên: NGUYỄN QUANG ANH
Trang 2Hệ sinh thái luôn luôn có sự trao đổi chất và năng lượng với các hệ sinh thái khác
II Trao đổi vật chất và chuyển hóa năng lượng trong hệ sinh thái
Được thực hiện qua 3 quá trình vận động của vật chất Đó là: quá trình tổng hợp các chất ở sinh vật
sản xuất, quá trình trao đổi vật chất qua chu trình dinh dưỡng và tích tụ chất sống trong cơ thể của sinh vật
dị dưỡng, quá trình phân giải chất hữu cơ trong hệ sinh thái
Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng trong hệ sinh thái được thể hiện thông qua các nội dung chủ yếu:
- Trao đổi vật chất và chuyển hóa năng lượng thông qua chuỗi và lưới thức ăn
- Dạng năng lượng trong hệ sinh thái và hiệu suất chuyển hóa năng lượng qua các bậc dinh dưỡng (hiệu suất sinh thái)
- Năng lượng sản sinh và tích lũy chất sống của hệ sinh thái (năng suất sinh học)
1 Chuỗi thức ăn
Chuỗi thức ăn thể hiện mối quan hệ dinh dưỡng của các loài trong quần xã
Một chuỗi thức ăn gồm nhiều loài có quan hệ dinh dưỡng và mỗi loài là một mắt xích của chuỗi thức
ăn Trong một chuỗi, một mắt xích vừa có nguồn thức ăn của mắt xích phía trước, vừa là nguồn thức ăn của mắt xích phía sau
Trong hệ sinh thái có 2 loại chuỗi thức ăn:
+ Chuỗi thức ăn được mở đầu bằng sinh vật tự dưỡng, sau đến động vật ăn sinh vật tự dưỡng và các loài động vật ăn động vật, cuối cùng là vi sinh vật
Ví dụ:
Cỏ → thỏ → cáo → hổ → vi sinh vật
Tảo lam → trùng cỏ → cá diếc → chim bói cá → vi sinh vật
+ Chuỗi thức ăn mở đầu bằng sinh vật phân giải chất hữu cơ, sau đến các loài động vật ăn động vật
cuối cùng là vi sinh vật
Ví dụ:
Lá khô → giun đất → ếch đồng → rắn hổ mang → vi sinh vật
Mùn → vi khuẩn → trùng cỏ → cá rô → cá lăng
(lá khô, chất mùn tham gia vào chuỗi thức ăn ở giai đoạn mở đầu, tuy nhiên nhiên theo định nghĩa của chuỗi thức ăn thì chúng không phải là loài, nên không là một mắt xích của chuỗi)
2 Lưới thức ăn
Lưới thức ăn là tập hợp của các chuỗi thức ăn, trong đó một loài tham gia đồng thời vào nhiều chuỗi thức ăn khác nhau
Một chuỗi thức ăn càng có nhiều loài tham gia, nhất là các loài rộng thực thực càng phức tạp trong thực
tế, một lưới thức ăn có thể từ 2 đến 138 loài gắn kết với nhau, trung bình khoảng 20 đến 30 loài
Cấu trúc của chuỗi thức ăn càng phức tạp khi chuyển từ hệ sinh thái vùng vĩ độ cao xuống hệ sinh thái vùng vĩ độ thấp, từ vùng biển đến vùng ngoài khơi
3 Bậc dinh dưỡng
Trong một lưới thức ăn, tất cả các loài có cùng mức dinh dưỡng hợp thành một bậc dinh dưỡng
Gồm các bậc dinh dưỡng cấp 1 (sinh vật sản xuất), bậc dinh dưỡng cấp 2, 3, 4 và cuối cùng là bậc dinh dưỡng cấp cao nhất
a Sinh vật sản xuất (bậc dinh dưỡng 1)
Sinh vật tự dưỡng có khả năng tự tổng hợp và tích lũy các chất hữu cơ như protit, lipit, gluxit… ở môi trường nước sinh khối ở sinh vật sản xuất là khá lớn, có nơi tới 600g/m3 trong đó tảo silic và tảo giáp thường chiếm ưu thế, sau đó đến vi khuẩn lam Sinh vật sản xuất có kích thước lớn thuộc tảo đỏ, nhiều
Trang 3loài sinh vật nổi trên mặt nước và ven bờ có nhiều thực vật hạt kín Trên cạn sinh vật sản xuất chủ yếu là cây xanh
b Sinh vật tiêu thụ
- Sinh vật tiêu thụ cấp 1 (bậc dinh dưỡng cấp 2) gồm các động vật ăn thực vật, ngoài ra còn các loài kí sinh trên thực vật
Ở môi trường trên cạn động vật ăn thực vật phổ biến là loài côn trùng (sâu non, ve sầu, sâu đục thân, xén tóc…) các loài chim ăn hạt (chim thuộc họ sẻ, bộ gà…), một số chim ăn quả mềm… (chim cu rừng, chim
cu xanh…), vẹt ăn quả, chim hút mật hoa… Các loài thú ăn thực vật như thỏ, sóc, trâu, bò, dê, cừu… Môi trường nước, sinh vật tiêu thụ cấp 1 gồm nhiều loài động vật nguyên sinh, các loài cá ăn thực vật (cá diếc, cá trắm cỏ…)
- Sinh vật tiêu thụ cấp (bậc dinh dưỡng cấp 3) gồm các loài động vật ăn thịt sử dụng sinh vật tiêu thụ cấp 1 làm thức ăn
Ở môi trường trên cạn, những loài côn trùng ăn thịt (bộ rùa, bọ ngựa, chuồn chuồn), nhiều loài bò sát (thằn lằn, trăn, rắn…) nhiều loài chim (chim cắt, diều hâu, cú…) nhiều loài thú ăn thịt điển hình (mèo rừng, hổ, báo…)
Ở môi trường nước, trùng cỏ, các loài giáp xác nhỏ và cá nhỏ ăn vi khuẩn và động vật đơn bào Giáp xác lớn, sứa và nhiều loài cá lớn ăn các loài giáp xác nhỏ và cá nhỏ… Nhiều loài cá lớn ăn các loài giáp xác nhỏ và cá nhỏ… Nhiều loài cá lớn ăn động vật đáy như trai, ốc, tôm, cua…
- Sinh vật tiêu thụ cấp 3 (hoặc cấp 4…) gồm các loài động vật ăn thịt động vật, chúng ăn sinh vật tiêu thụ cấp 2 (hoặc cấp 3) bậc dinh dưỡng cuối cùng gọi là bậc dinh dưỡng cao nhất
Tùy thuộc vào nguồn thức ăn mà một số loài động vật có thể sử dụng một hoặc một vài mắt xích thức ăn khác nhau
Ví dụ: chim sẻ ăn hạt vừa ăn hạt vừa ăn côn trùng nên vừa là sinh vật tiêu thụ cấp 1 vừa là sinh vật tiêu thụ cấp 2
c Sinh vật phân giải
Sinh vật phân giải gồm chủ yếu là vi khuẩn, nấm và các động vật ăn xác chết (giun đất, nhiều loài côn trùng) Vi khuẩn và nấm sống trên xác sinh vật chúng phân giải xác chết nhờ enzyme phân giải tạo thành các muối vô cơ hòa tan trong nước và hấp thụ chúng bằng cách thẩm thấu Trong đó nấm chủ yếu tham gia vào quá trình phân giải xenlulozơ của thực vật, còn vi khuẩn phân giải xác động vật và thực vật Sinh vật phân giải có vai trò quan trọng trong hệ sinh thái, cung cấp muối khoáng và khí CO2 cho cây xanh tổng hợp chất hữu cơ
Các sinh vật ăn thực vật và ăn động vật cũng tham gia vào quá trình phân giải chất hữu cơ nhưng chúng ăn sinh vật sống, khác với vi khuẩn và nấm phân giải xác chết
Giáo viên : Nguyễn Quang Anh Nguồn : Hocmai.vn