Hiện tượng khống chế sinh học: Khống chế sinh học là hiện tượng số lượng cá thể của một loài bị khống chế ở một mức nhất định do quan hệ hỗ trợ hoặc đối kháng giữa cá loài trong quần xã [r]
Trang 1Phần sinh thái học Chương I: Cá thể và quần thể sinh vật
A Môi trường sống và các nhân tố sinh thái
I Môi trường và các nhân tố sinh thái.
1 Môi trường sống
a KN: Môi trường sống của SV bao gồm tất cả các nhân tố xung quanh sinh vật, có tác động trực tiếp hoặc gián tiếp tới sinh vật, làm ảnh hưởng đến sự tồn tại, sinh trưởng, phát triển và các hoạt động khác của sinh vật
b.Các loại môi trường sống chủ yếu:
+ Môi trường trên cạn: bao gồm mặt đất và lớp khí quyển, là nơi sống của phần lớn sinh vật trên trái đất
+ Môi trường nước: bao gồm những vùng nước ngọt, nước lợ, nước mặn, là nơi sống của các sinh vật thủy sinh
+ Môi trường đất: gồm các lớp đất có độ sâu khác nhau, nơi sống của các sinh vật đất
+ Môi trường sinh vật: gồm thực vật, động vật và con người, là nơi sống của các sinh vật khác như sinh vật ký sinh, cộng sinh
2 Nhân tố sinh thái.
a KN: Là tất cả các nhân tố môi trường có ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp tới đời sống sinh vật
b Có 2 nhóm nhân tố sinh thái:
+ Nhóm nhân tố sinh thái vô sinh (không sống): là tất cả các nhân tố vật lý và hóa học của môi trường xung quanh sinh vật
+ Nhóm nhân tố sinh thái hữu sinh (sống): là thế giới hữu cơ của môi trường và những mối quan hệ giữa một sinh vật (hoặc nhóm sinh vật) này với một sinh vật (hoặc một nhóm sinh vật) khác sống xung quanh
Trong đó nhân tố con người có ảnh hưởng lớn nhất tới đời sống của nhiều sinh vật
3 Mối quan hệ giữa sinh vật và môi trường.
Sinh vật ↔môi trường
II Giới hạn sinh thái và ổ sinh thái.
1.Giới hạn sinh thái:
+ KN: GHST là khoảng giá trị xác định của một nhân tố sinh thái mà trong khoảng đó sinh vật có thể tồn tại và phát triển ổn định theo thời gian
+ GHST gồm khoảng thuận lợi và khoảng chống chịu:
- Khoảng thuận lợi là khoảng của các NTST ở mức độ phù hợp, đảm bảo cho sinh vật thực hiện các chức năng sống tốt nhất
- Khoảng chống chịu là khoảng của các NTST gây ức chế cho hoạt động sinh lý của sinh vật
+ VD: cá rô phi Việt Nam có GHST về nhiệt độ từ 5,6oC đến 42oC, khoảng thuận lợi là 20oC – 35oC +Lưu ý: - Những loài có giới hạn sinh thái rộng đới với nhiều nhân tố thì vùng phân bố rộng
- Những loài có giới hạn sinh thái hẹp đới với nhiều nhân tố thì vùng phân bố hẹp
- Ở cơ thể non hoặc cơ thể trưởng thành nhưng trạng thái sinh lý thay đổi thì giới hạn ST đối với nhiều nhân tố bị thu hẹp
2 Ổ sinh thái và nơi ở:
a Ổ sinh thái:
+KN: Là một “không gian sinh thái” mà ở đó tất cả các nhân tố sinh thái của môi trường nằm trong giới hạn sinh thái cho phép loài đó tồn tại và phát triển
+ Sự trùng lặp ổ ST của các loài dẫn đến sự cạnh tranh, do đó chúng có xu hướng phân ly ổ ST để tránh cạnh tranh
b Nơi ở: là nơi cư trú của loài
III Ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái vô sinh lên cơ thể sinh vật
1 Nhiệt độ
a Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sinh vật:
Trang 2Nhiệt độ tác động mạnh đến hình thái, cấu trúc cơ thể, tuổi thọ, các hoạt động sinh lý, sinh thái và tập tính của sinh vật
VD: Sống ở vùng lạnh: TV có vỏ dày, sinh trưởng chậm , ĐV có lớp mỡ dày, di cư mùa đông, ngủ đông
b Các nhóm sinh vật:
Dựa vào thân nhiệt chia thành các nhóm sinh vật sau:
Sinh vật biến nhiệt Sinh vật đồng nhiệt Đặc
điểm Thân nhiệt biến đổi theo nhiệt độ môi trường (trao đổi nhiệt trực tiếp với môi trường) Thân nhiệt ổn định không biến đổi theo nhiệt độ môi trường
Đại diện VSV, Thực vật, ĐVKXS, cá, lưỡng cư, bò sát Chim, thú
Quy tắc - Kích thước cơ thể vùng lạnh nhỏ hơn động vật cùng
loài ở vùng nóng hơn
- Tổng nhiệt hữu hiệu:
Nhiệt được tích lũy trong một giai đoạn phát triển hay
cả đời sống gần như một hằng số và tuân theo công thức:
T=(x-k)n T: tổng nhiệt hữu hiệu ngày x: nhiệt dộ môi trường k: nhiệt độ ngưỡng của sự phát triển n: số ngày cần để hoàn thành một giai đoạn hay cả đời sống của sinh vật
Lưu ý: T=(x1-k)n1 =(x2-k)n2=
- Quy tắc Becman (về kích thước
cơ thể) Kích thước cơ thể vùng lạnh lớn hơn động vật cùng loài ở vùng nóng hơn
- Quy tắc Anlen (về kích thước các bộ phận tai, đuôi, chi ) Kích thước các phần nhô ra của
cơ thể ĐV vùng lạnh nhỏ hơn
ĐV cùng loài ở vùng nóng hơn
* Độ ẩm và nước
- Nước là thành phần quan trọng của cơ thể sinh vật : chiếm từ 50% đến 98% khối lượng của cây, từ 50% (ở Thú) đến 99% (ở Ruột khoang) khối lượng cơ thể động vật
Trang 3- Mỗi động vật và thực vật ở cạn đều có một giới hạn chịu đựng về độ ẩm Loại châu chấu di cư có tốc
độ phát triển nhanh nhất ở độ ẩm 70% Có sinh vật ưa ẩm (thài lài, ráy, muỗi, ếch nhái ), có sinh vật ưa khô (cỏ lạc đa`, xương rồng, nhiều loại thằn lằn, chuột thảo nguyên)
- Nước ảnh hưởng lớn tới sự phân bố của sinh vật Trên sa mạc có rất ít sinh vật, còn ở vùng nhiệt đới
ẩm và nhiều nước thì sinh vật rất đông đúc
* Ánh sáng
- Ánh sáng Mặt Trời là nguồn năng lượng cơ bản của mọi hoạt động sống của sinh vật Cây xanh sử dụng năng lượng ánh sáng Mặt Trời khi quang hợp Động vật ăn thực vật lá đã sử dụng gián tiếp năng lượng ánh sáng Mặt Trời
- Ánh sáng tác động rõ rệt lên sự sinh trưởng, phát triển của sinh vật Cây đậu xanh đặt trong ánh sáng liên tục thì lớn nhanh nhưng ra hoa muộn tới 60 ngày
- Mỗi sinh vật cũng có một giới hạn chịu đựng về ánh sáng.
Ví dụ, có cây ưa bóng, có cây ưa sáng; có động vật ưa hoạt động ngày, có động vật ưa hoạt động đêm Ngoài ba nhân tố trên còn có nhiều nhân tố vô sinh khác ảnh hưởng tới đời sống của sinh vật như đất, gió, độ mặn của nước, nguyên tố vi lượng
b) Ảnh hưởng của nhân tố hữu sinh
* Quan hệ cùng loài:
- Quần tụ: các cá thể có xu hướng tụ tập bên nhau tạo thành quần tụ cá thể để được bảo vệ và chống đỡ
các điều kiện bất lợi của môi trường tốt hơn Ví dụ, quần tụ cây có tác dụng chống gió, chống mất nước tốt hơn, quần tụ cá chịu được nồng độ chất độc cao hơn
- Cách li: là làm giảm nhẹ sự cạnh tranh, ngăn ngừa sự gia tăng số lượng cá thể và sự cạn kiệt nguồn
thức ăn khi mật độ quần thể tăng quá mức cho phép, gây ra sự cạnh tranh, một số cá thể động vật phải tách khỏi quần tụ đi tìm nơi sống mới
* Quan hệ khác loài
- Quan hệ hỗ trợ: Cộng sinh là quan hệ cần thiết và có lợi cho 2 bên cả về dinh dưỡng lẫn nơi ở Ví dụ,
vi khuẩn lam cộng sinh với nấm tạo thành địa y Quan hệ hợp tác là quan hệ có lợi cho cả 2 bên nhưng không nhất thiết cần cho sự tồn tại của chúng Quan hệ hội sinh là quan hệ chỉ có lợi cho một bên.
- Quan hệ đối địch: là quan hệ cạnh tranh giữa các cá thể khác loài về thức ăn, nơi ở được biểu hiện:
+ Động vật ăn thịt - con mồi: sinh vật này tiêu diệt sinh vật khác (mèo bắt chuột, cáo bắt gà )
+ Quan hệ kí sinh - vật chủ: sinh vật này sống bám vào cơ thể sinh vật khác (giun, sán kí sinh ở động vật
và người )
+ Quan hệ ức chế - cảm nhiễm: sinh vật này kìm hãm sự sinh trưởng và phát triển của sinh vật khác (tảo tiểu cầu tiết ra chất kìm hãm sự phát triển của rận nước)
c) Ảnh hưởng của nhân tố con người
Con người cùng với quá trình lao động và hoạt động sống của mình đã thường xuyên tác động mạnh
mẽ trực tiếp hay gián tiếp tới sinh vật và môi trường sống của chúng
Tác động trực tiếp của nhân tố con người tới sinh vật thường qua nuôi trồng, chăm sóc, chặt tỉa, săn bắn, đốt rẫy, phá rừng Bất kỳ hoạt động nào của con người như khai thác rừng, mỏ, xây đập chắn nước, khai hoang, làm đường, ngăn sông, lấp biển, trồng cây gây rừng đều làm biến đổi mạnh mẽ môi trường sống của nhiều sinh vật và do đó ảnh hưởng tới sự sống của chúng
3 Những qui luật sinh thái cơ bản
Có 4 qui luật sinh thái cơ bản:
* Qui luật giới hạn sinh thái:
Mỗi loài có một giới hạn sinh thái đặc trưng về mỗi nhân tố sinh thái Ví dụ, giới hạn sinh thái về nhiệt
độ của cá rô phi ở Việt nam là từ 5,6oC đến 42oC va` điểm cực thuận là 30oC
* Qui luật tác động tổng hợp của các nhân tố sinh thái Sự tác động của nhiều nhân tố sinh thái lên một
cơ thể sinh vật không phải là sự cộng gộp đơn giản các tác động của từng nhân tố sinh thái mà là sự tác động tổng hợp của cả phức hệ nhân tố sinh thái đó Ví dụ, mỗi cây lúa sống trong ruộng đều chịu sự tác động đồng thời của nhiều nhân tố (đất, nước, ánh sáng, nhiệt độ, gió và sự chăm sóc của con người )
Trang 4* Qui luật tác động không đồng đều của nhân tố sinh thái lên chức phận sống của cơ thể
sinh vật Mỗi nhân tố tác động không giống nhau lên các chức phận sống khác nhau và lên cùng một chức phận sống ở các giai đoạn phát triển khác nhau
* Qui luật tác động qua lại giữa sinh vật và môi trường Môi trường tác động thường
xuyên lên cơ thể sinh vật, làm chúng không ngừng biến đổi, ngược lại sinh vật cũng tác động qua lại làm cải biến môi trường
II Sự thích nghi của sinh vật với môi trường sống
1 Sự thích nghi
Tác động của các nhân tố sinh thái lên cơ thể sinh vật qua nhiều thế hệ đã hình thành nhiều đặc điểm thích nghi với các môi trường sống khác nhau Tuy nhiên, khi môi trường sống thay đổi, những đặc điểm vốn có lợi có thể trở nên bất lợi va` được thay bằng những đặc điểm thích nghi mới
2 Nhịp sinh học:
Nhịp sinh học là khả năng phản ứng của sinh vật một cách nhịp nhàng với những thay đổi có tính chu kỳ của môi trường Đây là sự thích nghi đặc biệt của sinh vật với môi trường và có tính di truyền
a) Nhịp điệu mùa
Vào mùa đông giá lạnh động vật biến nhiệt thường ngủ đông lúc đó trao đổi chất
của cơ thể con vật giảm đến mức thấp nhất, chỉ đủ để sống Các hoạt động sống của chúng sẽ diễn ra sôi động ở mùa ấm (xuân, hè) Một số loài chim có bản năng di trú, rời bỏ nơi giá lạnh, khan hiếm thức ăn về nơi khác ấm hơn và nhiều thức ăn hơn, sang mùa xuân chúng lại bay về quê hương
Ở vùng nhiệt đới do dao động về lượng thức ăn, độ ẩm, nhiệt độ, ánh sáng không quá lớn nên phần lớn sinh vật không có phản ứng chu kỳ mùa rõ rệt Tuy nhiên cũng có một
số cây như bàng, xoan, sòi rụng
lá vào mùa đông, nhộng sâu sòi và bọ rùa nâu ngủ đông, nhộng bướm đêm hại lúa ngô ngủ hè vào thời kỳ khô hạn
Đáng chú ý là các phản ứng qua đông và qua he` đều được chuẩn bị từ khi thời tiết còn chưa lạnh hoặc chưa quá nóng, thức ăn còn phong phú Cái gì là nhân tố báo hiệu?
Sự thay đổi độ dài chiếu sáng trong ngày chính là nhân tố báo hiệu chủ đạo, bao giờ cũng diễn ra trước khi có sự biến đổi nhiệt độ và do đó đã dự báo chính xác sự thay đổi mùa
Nhịp điệu mùa làm cho hoạt động sống tích cực của sinh vật trùng khớp với lúc môi trường có những điều kiện sống thuận lợi nhất
b) Nhịp chu kì ngày đêm
Có nhóm sinh vật hoạt động tích cực vào ban ngày, có nhóm vào lúc hoàng hôn và
có nhóm vào ban đêm Cũng như đối với chu kỳ mùa, ánh sáng giữ vai trò cơ bản trong nhịp chu kỳ ngày đêm Đặc điểm hoạt động theo chu kì ngày đêm là sự thích nghi sinh học phức tạp với sự biến đổi theo chu kì ngày đêm của các nhân tố vô sinh Trong quá trình tiến hoá, sinh vật đã hình thành khả năng phản ứng khác nhau đối với độ dài ngày và cường độ chiếu sáng ở những thời điểm khác nhau trong ngày Do
đó sinh vật đơn bào đến đa bào đều có khả năng đo thời gian như là những “đồng hồ
sinh học” Ở động vật, cơ chế hoạt động của “đồng hồ sinh học” có liên quan tới sự
điều hoà thần kinh - thể dịch Ở thực vật, các chức năng điều hoà là do những chất đặc biệt tiết ra từ tế bào của một loại mô hoặc một cơ quan riêng biệt nào đó
Trang 5III Sự thích nghi của sinh vật với môi trường sống
1.Thích nghi của sinh vật với ánh sáng
-Thực vật thích nghi khác nhau với điều kiện chiếu sáng của môi trường
Có hai nhóm cây chính:cây ưa sáng và cây ưa bóng
-Động vật:dùng ánh sáng để định hướng,hình thành hướng thích nghi:ưa hoạt động ban ngày và ưa hoạt động ban đêm
2.Thích nghi của sinh vật với nhiệt độ
a.Quy tắc về kích thước cơ thể: Động vật đẳng nhiệt vùng ôn đới có kích thước > động vật cùng loài ở vùng nhiệt đới
b.Quy tắc về kích thước các bộ phận tai ,đuôi, chi
Quần Thể Sinh Vật Và Các Mối Quan Hệ Giữa Các Cá Thể
Trong Quần Thể.
I Quần thể sinh vật và quá trình hình thành quần thể sinh vật.
1.Quần thể sinh vật
Là tập hợp các cá thể cùng loài, cùng sinh sống trong một khoảng không gian xác định, vào một thời gian nhất định, có khả năng sinh sản và tạo ra thế hệ mới
2.Quá trình hình thành quần thể sinh vật.
Cá thể phát tánmôi trường mớiCLTN tác độngcà thể thích nghiquần thể
II.Quan hệ giữa các cá thể trong quần thể sinh vật.
1 Quan hệ hỗ trợ: quan hệ giữa các cá thể cùng loài nhằm hỗ trợ nhau trong các hoạt
động sống
-Ví dụ:hiện tượng nối liền rễ giữa các cây thông
Chó rừng thường quần tụ từng đàn
-ý nghĩa:+đảm bảo cho quần thể tồn tạ ổn định
+ khai thác tối ưu nguồn sống
+ tăng khả năng sống sót và sinh sản
2 Quan hệ cạnh tranh: quan hệ giữa các cá thể cùng loài cạnh tranh nhau trong các
hoạt động sống
-Ví dụ:thực vật cạnh tranh ánh sang, động vật cạnh tranh thức ăn,nơi ở,bạn tình
-ý nghĩa: + duy trì mật độ cá thể phù hợp trong quần thể
+ đảm bảo và thúc đẩy quần thể phát triển
Các Đặc Trưng Cơ Bản của Quần Thể.
I Tỉ lệ giới tính
Tỉ lệ giới tính: là tỉ lệ giữa số lượng các thể đực và cái trong quần thể
Tỉ lệ giới tính thay đổi và chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố như: môi trường sống, mùa sinh sản, sinh lý
Tỉ lệ giới tính của quần thể là đặc trưng quan trọng đảm bảo hiệu quả sinh sản của quần thể trong điều kiện môi trường thay đổi
II Nhóm tuổi
Quần thể có các nhóm tuổi đặc trưng nhưng thành phần nhóm tuổi của quần thể luông thay đổi tùy thuộc vào từng loài và điều kiện sống của môi trường
III/ Sự phân bố cá thể
Có 3 kiểu phân bố
+ Phân bố theo nhóm
+ Phân bố đồng điều
Trang 6+ Phân bố ngẫu nhiên
III Mật độ cá thể
Mật độ các thể của quần thể là số lượng các thể trên một đơn vị hay thể tích của quần thể
Mật độ cá thể có ảnh hưởng tới mức độ sử dụng nguồn sống trong môi trường, tới khả năng sinh sản và tử vong của cá thể
VI Kích thước của quần thể sinh vật
1.Kích thước tối thiểu và kích thước tối đa
-Kích thước của QTSV là số lượng cá thể đặc trưng (hoặc khối lượng hay năng lượng
tích lũy trong các cá thể) phân bố trong khoảng không gian của QT
-Ví dụ: QT voi 25 con, QT gà rừng 200 con
-Kích thước tối thiểu là số lượng cá thể ít nhất mà QT cần có để duy trì và phát triển -Kích thước tối đa là giới hạn cuối cùng về số lượng mà quần thể có thể đạt được, phù hợp với khả năng cung cấp nguồn sống của môi trường
2.Những nhân tố ảnh hưởng tới kích thước của QT sinh vật
a Mức độ sinh sản của QTSV
Là số lượng cá thể của QT được sinh ra trong 1 đơn vị thời gian
b.Mức tử vong của QTSV
Là số lượng cá thể của QT bị chết trong 1 đơn vị thời gian
c Phát tán cá thể của QTSV
- Xuất cư là hiện tượng 1 số cá thể rời bỏ QT mình nơi sống mới
- Nhập cư là hiện tượng 1 số cá thể nằm ngoài QT chuyển tới sống trong QT
VI.Tăng trưởng của QTSV
- Điều kiện môi trường thuận lợi:
Tăng trưởng theo tiềm năng sinh học (đường cong tăng trưởng hình chữ J)
- Điều kiện môi trường không hoàn toàn thuận lợi: Tăng trưởng QT giảm (đường cong tăng trưởng hình chữ S)
VII Tăng trưởng của QT Người
- Dân số thế giới tăng trưởng liên tục trong suốt quá trình phát triển lịch sử
- Dân số tăng nhanh là nguyên nhân chủ yếu làm cho chất lượng môi trường giảm sút, ảnh hưởng đến chất lượng cuộc sống của con người
Biến Động Số Lượng Cá Thể Của Quần Thể
I Biến động số lượng cá thể.
1.Khái niệm
Biến động số lượng cá thể của quần thể là sự tăng hoặc giảm số lượng cá thể
2 Các hình thức biến động số lượng cá thể
a Biến động theo chu kỳ
* Khái niệm Biến động số lượng cá thể của quần thể theo chu kỳ là biến động xảy ra do những thay đổi có chu kỳ của điều kiện môi trường
* ví dụ:
Biến động số lượng nhỏ Thỏ, Mèo ở rừng Canada
Biến động số lượng Cáo ở đồng rêu phương Bắc
Biến động số lượng cá Cơm ở biển Peru
b Biến động số lượng không theo chu kỳ
Trang 7* Khái niệm Biến động số lượng cá thể của quàn thể không theo chu kỳ là biến động xảy
ra do những thay đổi bất thường của môi trường tự nhiên hay do hoạt động khai thác tài nguyên quá mức của con người gây nên
* Ví dụ ở Việt Nam
- Miền Bắc: số lượng bò sát và ếch, Nhái giảm vào những năm có giá rét (nhiệt độ<8 0 c)
- Miền Bắc và Miền Trung: số lượng bò sát, chim, thỏ giảm mạnh sau những trận lũ lụt
II Nguyên nhân gây ra biến động và sự điều chỉnh số lượng cá thể của quần thể.
1.Nguyên nhân gây biến động số lượng cá thể của quần thể
a Do thay đổi của các nhân tố sinh thái vô sinh (khí hậu, thổ nhưỡng)
- Nhóm các nhân tố vô sinh tác động trực tiếp lên sinh vật mà không phụ thuộc vào mật
độ cá thể trong quần thể nên còn được gọi là nhóm nhân tố không phụ thuộc mật độ quần thể
- Các nhân tố sinh thái vô sinh ảnh hưởng đến trạng thái sinh lí của các cá thể.Sống trong điều kiện tự nhiên không thuận lợi, sức sinh sản của cá thể giảm, khả năng thụ tinh kém, sức sống của con non thấp
b Do sự thay đổi các nhân tố sinh thái hữu sinh (cạnh tranh giữa các cá thể cùng đàn, số lượng kẻ thù ăn thịt)
- Nhóm các nhân tố hữu sinh luôn bị chi phối bởi mật độ cá thể của quần thể nên gọi là nhóm nhân tố sinh thái phụ thuộc mật độ quần thể
- Các nhân tố sinh thái hữu tính ảnh hưởng rất lớn tới khả năng tìm kiếm thức ăn, nơi ở
2 Sự điều chỉnh số lượng cá thể của quần thể
- Quần thể sống trong môi trường xác định luôn có xu hướng tự điều chỉnh số lượng cá thể bằng cách làm giảm hoặc kích thích làm tăng số lượng cá thể của quần thể
- Điều kiện sống thuận lợi quần thể tăng mức sinh sản + nhiều cá thể nhập cư tới thức ăn nơi ở thiếu hụt hạn chế gia tăng số lượng cá thể
3 Trạng thái cân bằng của quần thể
Trạng thái cân bằng của quần thể khi số lượng các cá thể ổn định và cân bằng với khả năng cung cấp nguồn sống của môi trường
CHƯƠNG II Quần Xã Sinh Vật Quần xã Sinh Vật Và một Số Đặc Trưng Cơ Bản Của Quần Xã
I/ Khái niệm về quần xã sinh vật:
Quần xã sinh vật là một tập hợp các quần thể sinh vật thuộc nhiều loài khác nhau, cùng sống trong một không gian và thời gian nhất định
- Các sinh vật trong quần xã gắn bó với nhau như một thể thống nhất do vậy Quần xã có cấu trúc tương đối ổn định
- Các sinh vật trong quần xã thích nghi với môi trường sống của chúng
II/ Một số số đặc trưng cơ bản của quần xã.
1/ Đặc trưng về thành phần loài trong quần xã.
Thể hiện qua: Số lượng loài và số lượng cá thể của mỗi loài: là mức độ đa dạng của quần
xã, biểu thị sự biến động, ổn định hay suy thoái của quần xã
* Loài ưu thế và loài đặc trưng:
- Loài ưu thế có số lượng cá thể nhiều, sinh khối lớn hoặc do hoạt động của chúng mạnh
- Loài đặc trưng chỉ có ở một quần xã nào đó hoặc loài có số lượng nhiều hơn hẳn các loài khác trong quần xã
2/ Đặc trưng về phân bố cá thể trong không gian của quần xã:
Trang 8- Phân bố theo chiều thẳng đứng
VD: Sự phân tầng của thực vật trong rừng mưa nhiệt đới
- Phân bố theo chiều ngang
VD: + Phân bố của sinh vật từ đỉnh núi → Sườn núi → chân núi
+ Từ đất ven bờ biển → vùng ngập nước ven bờ → vùng khơi xa
III/ Quan hệ giữa các loài trong quần xã.
1/ Các mối quan hệ sinh thái: Gồm quan hệ hỗ trợ và đối kháng
- Quan hệ hỗ trợ đem lại lợi ích hoặc ít nhất không có hại ho các loài khác gồm các mối quan hệ: Cộng sinh, hội sinh, hợp tác
- Quan hệ đối kháng là quan hệ giữa một bên là loài có lợi và bên kia là loại bị hạ, gồm các mối quan hệ: Cạnh tranh, ký sinh, ức chế, cảm nhiễm, sinh vật này ăn sinh vật khác 2/ Hiện tượng khống chế sinh học:
Khống chế sinh học là hiện tượng số lượng cá thể của một loài bị khống chế ở một mức nhất định do quan hệ hỗ trợ hoặc đối kháng giữa cá loài trong quần xã
Diễn Thế Sinh Thái
I - Khái niệm về diễn thế sinh thái
Diễn thế sinh thái là quá trình biến đổi tuần tự của quần xã qua các giai đoạn tương ứng với sự biến đổi của môi trường
II- Các loại diễn thế sinh thái:
1 Diễn thế nguyên sinh:
- Diễn thế nguyên sinh là diễn thế khởi đầu từ môi trường chưa có sinh vật
- Quá trình diễn thế diễn ra theo các giai đoạn sau:
+ Giai đoạn tiên phong: Hình thành quần xã tiên phong
+ Giai đoạn giữa:giai đoạn hỗn hợp, gồm các quần xã thay đổi tuần tự
+ Giai đoạn cuối: Hình thành quần xã ổn định
2 Diễn thế thứ sinh:
- Diễn thế thứ sinh là diễn thế xuất hiện ở môi trường đã có một quần xã sinh vật sống
- Quá trình diễn thế diễn ra theo sơ đồ sau:
+ Giai đoạn đầu: Giai đoạn quần xã ổn định
+ Giai đoạn giữa: Giai đoạn gồm các quần xã thay đổi tuần tự
+ Giai đoạn cuối: Hình thành quần xã ổn đinh khác hoặc quần xã bị suy thoái
III- Nguyên nhân gây ra diễn thế:
1 Nguyên nhân bên ngoài: Do tác động mạnh mẽ của ngoại cảnh lên quần xã
2 Nguyên nhân bên trong: sự cạnh trang gay gắt giữa các loài trong quần xã
IV- Tầm quan trọng của việc nghiên cứu diễn thế sinh thái:
Nghiên cứu diễn thế sinh thái giúp chúng ta có thể hiểu biết được các quy luật phát triển của quần xã sinh vật, dự đoán đước các quần xã tồn tại trước đó và quần xã sẽ thay thế trong tương lai từ đó có thể chủ động xây dựng kế hoạch trong việc bảo vệ và khai thác hợp lí các nguồn tài nguyên thiên nhiên Đồng thời, có thể kịp thời đề xuất các biện pháp khắc phục những biến đổi bất lợi của môi trường, sinh vật và con người
Hệ Sinh Thái
I Khái niệm hệ sinh thái
Hệ sinh thái bao gồm quần xã sinh vật và sinh cảnh
VD: Hệ sinh thái ao hồ,đồng ruộng, rừng……
Trang 9Hệ sinh thái là một hệ thống sinh học hoàn chỉnh và tương đối ổn định nhờ các sinh vật luôn tác động lẫn nhau và đồng thời tác động qua lại với các thành phần vô sinh
Trong hệ sinh thái , trao đổi chất và năng lượng giữa các sinh vật trong nội bộ quần xã
và giữa quần xã – sinh cảnh chúng biểu hiện chức năng của 1 tổ chức sống
II Các thành phấn cấu trúc của hệ sinh thái
Gồm có 2 thành phần
1 Thành phần vô sinh (sinh cảnh):
+ Các yếu tố khí hậu
+ Các yếu tố thổ nhưỡng
+ Nước và xác sinh vật trong môi trường
2 Thành phần hữu sinh (quần xã sinh vật)
Thực vật, động vật và vi sinh vật
Tuỳ theo chức năng dinh dưỡng trong hệ sinh thái chúng được xếp thành 3 nhóm + Sinh vật sản xuất: …
+ Sinh vật tiêu thụ: …
+ Sinh vật phân giải: …
III Các kiểu hệ sinh thái trên trái đất
Gồm hệ sinh thái tự nhiên và hệ sinh thái nhân tạo:
1 Hệ sinh thái tự nhiên: gồm: Trên cạn, Dưới nước
2 Hệ sinh thái nhân tạo: Hệ sinh thái nhân tạo đóng góp vai trò hết sức quan trọng trong cuộc sống của con người vì vậy con người phải biết sử dụng và cải tạo1 cách hợp lí
Trao Đổi Vật Chất Trong Hệ Sinh Thái.
I- Trao đổi vật chất trong quần xã sinh vật:
1 Chuỗi thức ăn:
- Một chuỗi thức ăn gồm nhiều loài có quan hệ dinh dưỡng với nhau và mỗi loài là một mắt xích của chuỗi
- Trong một chuỗi thức ăn, một mắt xích vừa có nguồn thức ăn là mắt xích phía trước, vừa là nguồn thức ăn của mắt xích phía sau
- Trong hệ sinh thái có hai loại chuỗi thức ăn:
+ Chuỗi thức ăn gồm các sinh vật tự dưỡng, sau đến là động vật ăn sinh vật tự dưỡng và tiếp nữa là động vật ăn động vật
+ Chuỗi thức ăn gồm các sinh vật phân giải mùn bã hữu cơ, sau đến các loài động vật ăn sinh vật phân giải và tiếp nữa là các động vật ăn động vật
2 Lưới thức ăn:
- Lưới thức ăn gồm nhiều chuỗi thức ăn có nhiều mắt xích chung
- Quần xa sinh vật càng đa dạng về thành phần loài thì lưới thức ăn trong quần xã càng phức tạp
3 Bậc dinh dưỡng:
- Tập hợp các loài sinh vật có cùng mức dinh dưỡng hợp thành một bậc dinh dưỡng
- Trong quần xã có nhiều bậc dinh dưỡng:
+ Bậc dinh dưỡng cấp 1 (Sinh vật sản xuất)
+ Bậc dinh dưỡng cấp 2 (Sinh vật tiêu thụ bậc 1)
+ Bậc dinh dưỡng cấp 3 (Sinh vật tiêu thụ bậc 2)
II- Tháp sinh thái:
Trang 10Khái niệm - Tháp sinh thái bao gồm nhiều hình chữ nhật xếp chồng lên nhau, các hình chữ nhật có chiều cao bằng nhau, còn chiều dài thì khác nhau biểu thị độ lớn của mỗi bậc dinh dưỡng
- Để xem xét mức độ dinh dưỡng ở từng bậc dinh dưỡng và toàn bộ quần xã, người ta xây dựng các tháp sinh thái
- Có ba loại tháp sinh thái:
Tháp số lượng, Tháp sinh khối, Tháp năng lượng:
Chu Trình Sinh Địa Hóa Và Sinh Quyển.
I- Trao đổi vật chất qua chu trình sinh địa hóa
- Chu trình sinh địa hoá là chu trình trao đổi các chất trong tự nhiên
- Một chu trình sinh địa hoá gồm có các phần: tổng hợp các chất, tuần hoàn vật chất trong
tự nhiên, phân giải và lắng đọng một phần vật chất trong đất , nước
II- Một số chu trình sinh địa hoá
1/ Chu trình cacbon
- Cacbon đi vào chu trình dưới dạng cabon điôxit (CO2)
- TV lấy CO2 để tạo ra chất hữu cơ đầu tiên thông qua QH
- khi sử dụng và phân hủy các hợp chất chứa cacbon, SV trả lại CO2 và nước cho môi trường
- Nồng độ khí CO2 trong bầu khí quyển đang tăng gây thêm nhiều thiên tai trên trái đất
2/ Chu trình nitơ
- TV hấp thụ nitơ dưới dạng muối amôn (NH4+) và nitrat (NO3-)
- Các muồi trên được hình thành trong tự nhiên bằng con đường vật lí, hóa học và sinh học
- Nitơ từ xác SV trở lại môi trường đất, nước thông qua hoạt động phân giải chất hữu cơ của VK, nấm,…
- Hoạt động phản nitrat của VK trả lại một lượng nitơ phân tử cho đất, nước và bầu khí quyển
3/ Chu trình nước
- Nước mưa rơi xuống đất, một phần thấm xuống các mạch nước ngầm, một phần tích lũy trong sông , suối, ao , hồ,…
- Nước mưa trở lại bầu khí quyển dưới dạng nước thông qua hoạt động thoát hơi nước của lá cây và bốc hơi nước trên mặt đất
III- Sinh quyển
1/ Khái niệm Sinh Quyển
Sinh quyển là toàn bộ sinh vật sống trong các lớp đất, nước và không khí của trái đất
2/ Các khu sinh học trong sinh quyển
- Khu sinh học trên cạn: đồng rêu đới lạnh, rừng thông phương Bắc, rừng rụng lá ôn đới,
…
- khu sinh học nước ngọt: khu nước đứng (đầm, hồ, ao, )và khu nước chảy (sông suối).
- Khu sinh học biển:
+ theo chiều thẳng đứng: SV nổi, ĐV đáy,
+ theo chiều ngang: vùng ven bờ và vùng khơi
Dòng Năng lượng Trong Hệ Sinh Thái I.Dòng năng lượng trong hệ sinh thái
1 Phân bố năng lượng trên trái đất
-Mặt trời là nguồn cung cấp năng lượng chủ yếu cho sự sống trên trái đất