Đề cương sinh thái rừng

Hệ sinh thái rừng (Forest ecosystem) là một hệ sinh thái mà thành phần nghiên cứu chủ yếu là sinh vật rừng (các loài cây gỗ, cây bụi, thảm tươi, hệ động vật và vi sinh vật rừng) và môi trường vật lý của chúng (khí hậu, đất). Nội dung nghiên cứu hệ sinh thái rừng bao gồm cả cá thể, quần thể, quần xã và hệ sinh thái, về mối quan hệ ảnh hưởng lẫn nhau giữa các cây rừng và giữa chúng với các sinh vật khác trong quần xã đó, cũng như mối quan hệ lẫn nhau giữa những sinh vật này với hoàn cảnh xung quanh tại nơi mọc của chúng

Họ Và Tên:

Lớp:

MSSV:

GVGD:

ĐỀ CƯƠNG SINH THÁI RỪNG

Câu 1: Cho biết khái niệm vể sinh thái học và nhiệm vụ của nó; sinh thái rừng

và nhiệm vụ của nó?

Sinh thái học là một môn học của khoa học sinh vật, nghiên cứu sự phân bố, mật độ, chức năng của các sinh vật, sự tương tác qua lại giữa các sinh vật với nhau và giữa các sinh vật với môi trường vô cơ của chúng

Nhiệm vụ của sinh thái học là nghiên cứu mối liên hệ qua lại giữa các sinh vật

và giữa chúng với môi trường vô cơ

vật rừng (các loài cây gỗ, cây bụi, thảm tươi, hệ động vật và vi sinh vật rừng) và môi trường vật lý của chúng (khí hậu, đất)

Nhiệm vụ của sinh thái rừng: Nghiên cứu quy luật sống của rừng, quy luật hình thành và phát triển của rừng, sự tương tác giữa rừng với môi trường vật lý

Câu 2: Cho biết khái niệm về rừng và các thành phần của rừng?

Rừng là một quần xã cây gỗ, trong đó chúng biểu hiện ảnh hưởng qua lại lẫn nhau, làm nảy sinh các hiện tượng mới mà không đặc trưng cho những cây mọc

lẻ Trong rừng không những chỉ có các quan hệ qua lại giữa các cây rừng với nhau

mà còn có ảnh hưởng qua lại giữa cây rừng với đất và môi trường không khí; rừng

có khả năng tự phục hồi

Các thành phần của rừng: Một khu rừng thuần nhất về thành phần cây gỗ, cây bụi và thảm cỏ sống trên một khoảnh đất nhất định được gọi là lâm phần

-Quần thụ

-Lớp cây tái sinh

-Cây tầng thấp hay cây tầng dưới

-Lớp thảm tươi

-Sàn rừng

-Đất: Là một thành phần quan trọng của hệ sinh thái rừng, có liên hệ hữu cơ với rừng Đất là thành phần không thể phân chia của hệ sinh thái rừng Việc nghiên cứu đất là nhiệm vụ của thổ nhưỡng học

Câu 3: Thế nào là nhân tố sinh thái, nhân tố sinh tồn, nhân tố sinh thái chủ đạo, nhân tố sinh thái độc lập, nhân tố sinh thái phụ thuộc?

Nhân tố sinh thái là những thành phần bất kì nào của môi trường có ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến đời sống của các sinh vật, hoặc đến đặc tính của mối quan hệ giữa các sinh vật

Nhân tố sinh tồn là những nhân tố sinh thái tối cần thiết cho sự tồn tại của sinh vật

Nhân tố sinh thái chủ đạo là nhân tố sinh thái có ảnh hưởng lớn nhất đối với đời sống sinh vật, hoặc sự biến đổi của nó kéo theo sự biến đổi của các nhân tố khác

Nhân tố sinh thái độc lập là nhân tố mà đặc tính và sự biến đổi của nó là độc lập với quần xã sinh vật

Nhân tố sinh thái phụ thuộc là nhân tố mà đặc tính và sự biến đổi của nó là phụ thuộc vào (hoặc bị kiểm soát bởi) quần xã sinh vật

Câu 4: Phát biểu những “quy luật” tác động của các nhân tố sinh thái đến đời sống sinh vật rừng?

-Quy luật tác động tổng hợp của các nhân tố sinh thái Sự tác động của các nhân

tố sinh thái lên đời sống sinh vật là đồng thời và tổng hợp

-Theo E Rubel (1935), mỗi nhân tố sinh thái chỉ thể hiện rõ vai trò của mình khi

các nhân tố sinh thái khác không ở mức giới hạn

-Theo V.Viliams, bốn nhân tố sinh tồn – ánh sáng, nhiệt, nước và muối khoáng, có

vai trò ngang nhau đối với thực vật và không thể thay thế lẫn nhau

-Khi nghiên cứu về các nhân tố giới hạn, Liebig (1840) đưa ra nguyên tắc: “Chất

có hàm lượng tối thiểu điều khiển năng suất, xác định đại lượng và tính ổn định của mùa màng theo thời gian”

-Định luật giới hạn sinh thái của Shelford (1913), sự tác động của các nhân tố sinh

thái lên cơ thể không chỉ phụ thuộc vào tính chất của nhân tố mà còn phụ thuộc vào cường độ (lượng) của nhân tố đó Sự giảm hay tăng cường độ tác động của nhân tố vượt ra ngoài giới hạn thích hợp của cơ thể thì làm giảm khả năng sống của cơ thể; còn khi cường độ lên đến ngưỡng cao nhất hoặc xuống tới ngưỡng thấp nhất đối với khả năng chịu đựng của cơ thể thì sinh vật sẽ không thể tồn tại

Câu 5: Định nghĩa: Chuỗi thức ăn và lưới thức ăn? Vì sao nhà lâm học phải quan tâm đến chuỗi thức ăn và lưới thức ăn?

Chuỗi thức ăn là một dãy gồm nhiều loài sinh vật có quan hệ dinh dưỡng với nhau, loài đứng trước là thức ăn của loài đứng sau Mỗi loài được coi là một mắt xích trong chuỗi thức ăn, vừa là sinh vật tiêu thụ mắt xích phía trước nhưng cũng

Trong tự nhiên, mỗi loài sinh vật không phải chỉ tham gia vào một chuỗi thức

ăn mà đồng thời còn tham gia vào chuỗi thức ăn khác Các chuỗi thức ăn có nhiều mắt xích tạo thành một lưới thức ăn Lưới thức ăn là sự liên kết của các chuỗi thức ăn trong hệ sinh thái

Nhà lâm học phải quan tâm đến chuỗi thức ăn và lưới thức ăn Tại vì: thực vật là mắt xích đầu tiên và có tác động mạnh đến chuỗi thức ăn, khi ta tác động vào

thực vật thì chuỗi thức ăn sẽ thay đổi hay nói cách khác tập tính sinh hoạt của động vật sẽ thay đổi và nó sẽ ảnh hưởng đến việc phát triển của rừng

Câu 6: Phân biệt sản lượng thu hoạch với sản lượng cây đứng và sản

lượng của QXTV; năng suất thu hoạch với năng suất của QXTV; sản lượng của QXTV với năng suất của QXTV?

QXTV -Biểu thị tổng khối lượng hoặc

trọng lượng vật chất có thể thu

được từ 1 diện tích nào đó sau

1 thời gian nào đó

-Quy mô của sản lượng thu

hoạch chỉ biểu thị phần vật

chất được đưa ra khỏi hệ sinh

thái, do đó nó phụ thuộc vào

bộ phận của cây được thu

hoạch hoặc tỷ lệ thu hoạch (hệ

số thu hoạch) Nếu hệ số thu

hoạch lớn (bao gồm cả thân

cây, cành cây, lá cây…) thì sản

lượng thu hoạch sẽ lớn; ngược

lại, quy mô thu hoạch chỉ bao

gồm phần thân cây có giá trị

hàng hóa thì sản lượng thu

hoạch sẽ nhỏ

-Biểu thị toàn bộ trọng lượng hoặc khối lượng vật chất hữu cơ của cơ thể sống có thể thu được bằng 1 phương pháp hay kỹ thuật nào đó trong 1 khoảng thời gian nào đó

-Sản lượng thu hoạch và sản lượng cây đứng giống nhau về thời gian thu hoạch; nhưng khác với sản lượng thu hoạch, quy mô của sản lượng cây đứng (phần chưa được thu hoạch) phụ thuộc vào phương pháp thu hoạch

-Biểu thị tổng trọng lượng (tổng sinh khối) hoặc số lượng vật chất hữu cơ mà quần xã sinh vật sản xuất ra trên một diện tích nhất định

và sau một thời gian nào đó

-Dùng để phản ánh

số lượng vật chất hữu cơ của 1 quần thể, hoặc 1 mức dinh dưỡng nhất định, nhưng cũng có thể dùng cho quần

xã và hệ sinh thái

-Biểu thị tổng trọng lượng (tổng sinh

khối) hoặc số lượng vật chất hữu cơ

mà quần xã sinh vật sản xuất ra trên

một diện tích nhất định và sau một

thời gian nào đó

-Dùng để phản ánh số lượng vật chất

hữu cơ của 1 quần thể, hoặc 1 mức

dinh dưỡng nhất định, nhưng cũng

có thể dùng cho quần xã và hệ sinh

thái

-Là tốc độ chất hữu cơ được quần xã tạo

ra trên 1 đơn vị diện tích và trong 1 đơn

vị thời gian

-Nó cũng được tính bằng trị số trung bình của sản lượng trên 1 đơn vị diện tích và trong 1 đơn vị thời gian

Câu 7: Cho biết chu trình chuyển hoá năng lượng trong hệ sinh thái rừng? Vai trò của thực vật trong chu trình chuyển hóa năng lượng của hệ sinh thái rừng?

Chu trình chuyển hóa năng lượng trong hệ sinh thái rừng:

-Một bộ phận năng lượng từ thực vật truyền qua 1 loạt sinh vật khác lập thành các chuỗi thức ăn của hst

-Một loạt các sinh vật liên kết với nhau thành 1 chuỗi, trong đó sinh vật đứng sau sử dụng sinh vật đứng trước là nguồn thức ăn

-Một chuỗi thức ăn thường bao gồm những mắc sinh, trong đó tv (svsx)

là bậc đầu tiên, sinh vật ăn thực vật là bậc 2

-Động vật ăn thịt động vật ăn cỏ

-Trong chuỗi dòng năng lượng truyền qua các bậc dinh dưỡng, ở mỗi bậc bị hao hụt khoảng 80-90%, hay chỉ 10-20% năng lượng dược truyền cho bậc cao

-Từ sơ đồ, ta thấy có 2 con đường cơ bản sử dụng năng lượng:

+T1: Năng lượng có thể được các động vật ăn cỏ sử dụng trực tiếp các

tổ chức sống của thực vật -> Chuỗi thức ăn: Chăn nuôi

+T2: Các sinh vật hoại sinh sử dụng năng lượng ở dạng tổ chức đã chết -> Chuỗi thức ăn: Phế thải

-Sự liên kết các chuỗi thức ăn trong hst hợp thành lưới thức ăn.

-Sự sắp xếp số lượng theo các cấp bậc dinh dưỡng từ thấp đến cao thì bao giờ cũng sắp xếp theo dạng tháp: Tháp sinh thái học

Vai trò của thực vật trong chu trình chuyển hóa năng lượng của hệ sinh thái rừng:

-Thực vật là mắc xích đầu tiên trong 1 chuỗi thức ăn là sinh vật sản xuất

sơ cấp: Tv sử dụng 0,1% năng lượng môi trường để quang hợp -> tạo ra năng lượng hữu cơ để nuôi sống toàn bộ sinh vật thuộc chuỗi chăn nuôi và phế thải (dị dưỡng)

-Thực vật đóng vai trò quan trọng nhất và không thể thiếu trong chu trình chuyển hóa năng lượng của hệ sinh thái rừng bởi vì năng lượng đầu tiên được sinh ra để truyền qua các cấp khác trong hệ sinh thái rừng là từ tv (chất vô

cơ – hữu cơ) => Nếu trong chu trình chuyển hóa năng lượng hst rừng thiếu thực vật thì chu trình chuyển hóa năng lượng không tồn tại

Câu 8: Trình bày chu trình sinh địa hóa? Những con đường hoàn trả lại vật chất cho hệ sinh thái rừng?

Tru trình sinh địa hóa là sự trao đổi theo chu kì liên tục của các nguyên tố hóa học giữa sinh vật và môi trường vô cơ trong 1 hệ sinh thái Chu trình sinh địa hóa

là chu trình dinh dưỡng xảy ra trong 1 hệ sinh thái Vì các chất khoáng trong chu trình sinh địa hóa vận động theo chu kì liên tục, nên chúng ta có thể xem xét chúng ở bất kì điểm nào Tuy vậy, trước hết chúng ta bắt đầu từ việc nghiên cứu thực vật hấp thụ chất dinh dưỡng từ đất

Những con đường hoàn trả lại vật chất cho hệ sinh thái rừng:

-Sự hấp thụ các chất khoáng bởi thực vật: Thực vật thỏa mãn các nhu cầu dinh dưỡng của chúng bằng cách hấp thụ trực tiếp các chất khoáng từ dung dich đất

+Sự hấp thụ chất khoáng từ dung dịch đất: Những thay đổi về đặc tính vật lý

và hóa học của đất có ảnh hưởng đến nồng độ dung dịch đất và sự hấp thu chất khoáng từ dung dịch đất bởi thực vật (3 yếu tố: Tốc độ khuếch tán của các chất khoáng bao xung quanh hạt đất đến rễ cây, tốc độ di chuyển của nước chứa chất khoáng bao xung quanh hạt đất đến rễ cây, tốc độ sinh trưởng của hệ rễ cây trong vùng đất chứa nhiều chất khoáng)

+Dinh dưỡng rễ nấm:…

Câu 9: Trình bày ảnh hưởng của ánh sáng đối với rừng? Cho biết những biện pháp lâm sinh mà các nhà lâm học đã sử dụng để đáp ứng nhu cầu ánh sáng của các loài cây gỗ (trong gieo ươm, dưới tán rừng?

Ảnh hưởng của ánh sáng đối với rừng:

-Ánh sáng có ảnh hưởng căn bản đến sự phân phối lượng tăng trưởng mới giữa các bộ phận của cây gỗ

-Hình thái cây gỗ trong quần thụ có mối liên hệ chặt chẽ với ánh sáng

-Sự sống sót của cây non trong hoàn cảnh mới tùy thuộc vào việc điều chỉnh ánh sáng trong giai đoạn vườn ươm và dưới tán rừng (ánh sáng có vai trò điều khiển quá trình tái sinh tự nhiên của rừng)

-Chu kỳ ánh sáng có vai trò lớn trong đời sống của thực vật và động vật rừng -Tính chịu bóng của các loài cây biến đổi theo tuổi

-Sản lượng của quần thụ có mối liên hệ chặt chẽ với sinh khối lá hoặc chỉ số diện tích lá

-Ánh sáng có ảnh hưởng đến quá trình sinh sản ở cây rừng

-Ánh sáng là một trong những nhân tố kiểm soát quá trình diễn thế rừng

-Tiết kiệm ánh sáng là một trong những biện pháp nâng cao năng suất và tính

ổn định của rừng

-Điều chỉnh chế độ ánh sáng cho các lâm phần thông qua những biện pháp kỹ thuật lâm sinh có ý nghĩa hết sức quan trong

Những biện pháp lâm sinh mà các nhà lâm học đã sử dụng để đáp ứng nhu cầu ánh sáng của các loài cây gỗ (trong gieo ươm, dưới tán rừng):

-Trồng rừng với mật độ thích hợp và thực hiện chặt nuôi dưỡng (tỉa thưa) định

kỳ ở những lâm phần dày rậm

-Điều chỉnh ánh sáng thích hợp cho các lâm phần

-Điều chỉnh tán rừng thông qua các phương pháp khai thác

-Nhận rõ vai trò của chu kỳ ánh sáng cùng với những biến đổi vật lý

-Tỉa thưa mạnh vào thời kỳ rừng khép tán kín và ở tuổi gần thành thục

-Phải điều chỉnh chỉ số diện tích lá thích hợp thông qua điều chỉnh kết cấu và cấu trúc rừng

-Trồng loài cây chịu bóng dưới các tán rừng ưa sáng

Câu 10: Cho biết quan hệ của rừng và nước? Vẽ sơ đồ cân bằng nước? Nêu những tác hại khi mất rừng?

Quan hệ của rừng và nước:

-Rừng tạo điều kiện thuận lợi ngăn cản các dòng lưu thông không khí ẩm, đảm bảo cho sông hồ luôn đủ nước, rừng có tác dụng chuyển bề mặt dòng chảy thành dòng chảy ngầm, sự khô của miền không sông hồ là chứng minh cho sự quan hệ của rừng và nước

Nước là nền tảng của sự sống, tất cả sự trao đổi chất của sinh vật đều cần phải

có nước, bởi cây hút chất dinh dưỡng từ đất chủ yếu ở dạng dung dịch, nước bao bọc phần rễ cuối của rễ cây 0,5mm, nước cần thiết để chi phí cho quá trình trao đổi chất

và cung cấp theo quá trình thoát hơi nước nhằm hạ nhiệt độ của lá cây Ví dụ điển hình là vai trò của nước trong sự nảy mầm của hạt giống, vỏ hạt không thể nảy mầm được nếu thiếu nước, khi đó nước sẽ kích hoạt hệ thống enzyme trong hạt tạo ra sự cân bằng nước, tăng cường trao đổi chất và thúc đẩy cây phát triển

Sơ đồ cân bằng nước:

Những tác hại khi mất rừng:

-Thiên tai đến nhanh do không có gì ngăn cản

-Dễ bị ô nhiễm môi trường

-Cây xanh góp phần điều hòa khí hậu nên sẽ làm cho khí hậu bất thường

-Ô nhiễm nguồn nước và đất

-Làm nhiều động vật bị mất chỗ ở

-Mất thức ăn và ôxi cho động vật

Câu 11: Cho biết ảnh hưởng qua lại của gió và rừng?

Gió ảnh hưởng đến rừng:

-Gió có ảnh hưởng đến quá trình sinh sản và sinh lý của thực vật: Gió giúp cây thụ phấn, phát tán hạt giống đi xa

-Gió lớn ảnh hưởng mạnh mẽ đến hình thái và cấu trúc tán là và thân cây gỗ: Gió làm cong thân cây, làm lệch tán cây Gió làm giảm sự phát triển chiều cao nhưng làm tăng sự phát triển đường kính thân cây

-Gió có ảnh hưởng đến hệ sinh thái rừng: Gió có thể đưa mầm bệnh và côn trùng cũng như không khí bị nhiễm bẩn từ nơi khác xâm nhập vào hệ sinh thái

-Gió có ảnh hưởng đến sự hình thành tiểu địa hình: Trên những vùng, đất cát

và đất có thành phần cơ giới nhẹ Đến lượt mình, tiểu địa hình có thể làm đất khô và nóng hơn

-Gió có ảnh hưởng đến cháy rừng: Tốc độ gió làm tăng cường quá trình cháy rừng, gió mạnh có thể chuyển cháy tầng thấp thành cháy tầng cao

Rừng ảnh hưởng đến gió: Một dòng không khí đang di chuyển, nếu gặp đai rừng (hoặc chướng ngại vật) thì tốc độ và hướng di chuyển của nó sẽ thay đổi theo chiều thẳng đứng Đồng thời phía đai rừng sẽ hình thành một vùng khí áp cao, còn phía sau đai rừng áp suất không khí giảm Sự giảm thấp tốc độ gió trong rừng, trước

và sau đai rừng phụ thuộc vào mật độ, chiều cao và sự phân bố cao thấp của các tán cây, nghĩa là phụ thuộc vào độ thấm gió của lâm phần

Câu 12: Vì sao thực vật phân bố khác nhau theo độ cao?

Vì địa hình ảnh hưởng đến sự phân bố nhiệt độ và lượng mưa hay nguyên nhân gây ra sự tiếp nhận gió khác nhau ở các sườn dốc, ở các vị trí địa lí khác nhau, sự tổng hợp của các nhân tố khác nhau, mỗi loài thực vật chỉ thích nghi với một môi trường sống nhất định Mỗi kiểu khí hậu có một kiểu thảm thực vật, do điều kiện khí hậu (chế độ nhiệt), do chế độ nhiệt ẩm thay đổi theo vĩ độ nên hình thành nhiều kiểu

phân bố khác nhau theo độ cao

Câu 13: Trình bày quan hệ của rừng và động vật?

-Rừng là môi trường sống của động vật, và là nơi cung cấp thức ăn, nơi ở cho

động vật tồn tại

-Động vật giúp rừng ổn định, giúp thực vật thụ phấn, khi chết đi là một nguồn

dinh dưỡng khoáng trong đất

Câu 14: Khi nghiên cứu cấu trúc của thảm thực vật rừng, nhà lâm học cần quan tâm đến những nội dung nào? Vì sao?

Nghiên cứu cấu trúc của thảm thực vật rừng, nhà lâm học cần quan tâm đến những nội dung sau:

-Thành phần hệ thực vật

-Mật độ quần xã thực vật

-Tương quan số lượng các loài và nhóm loài

-Tình trạng cá thể của các loài cây

-Sự sắp xếp các thành phần QXTV theo không gian và thời gian

Nhà lâm học quan tâm đến các nội dụng trên, vì: những nội dung trên quyết định đến cấu trúc của thảm thực vật như thế nào, khi nghiên cứu các nội dung trên các nhà lâm học có thể đưa ra các biện pháp làm thay đổi cấu trúc của thảm thực vật phù hợp nhất