NỘI DUNG
HỆ THỐNG KIẾN THỨC TRỌNG TÂM
PHẦN A: SINH THÁI HỌC CÁ THỂ VÀ MÔI TRƯỜNG
I MÔI TRƯỜNG SỐNG VÀ CÁC NHÂN TỐ SINH THÁI
Môi trường sống là không gian xung quanh sinh vật, nơi các yếu tố cấu thành môi trường ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến sự sinh trưởng và phát triển của chúng.
- Các loại môi trường sống của sinh vật: Môi trường đất, nước, trên cạn, sinh vật.
- Khái niệm NTST: là tất cả những nhân tố trong môi trường sống tác động đến sinh vật.
+ Liên quan đến môi trường Nhân tố vô sinh và hữu sinh.
+ Theo ảnh hưởng tác động:
Các nhân tố không phụ thuộc mật độ, đặc biệt là các nhân tố vô sinh, có ảnh hưởng đến sinh vật mà không bị ảnh hưởng bởi mật độ quần thể Những yếu tố này đóng vai trò quan trọng trong việc xác định sự phát triển và tồn tại của các loài sinh vật trong môi trường sống của chúng.
Các NTST (nhân tố sinh thái tự nhiên) chịu ảnh hưởng từ mật độ quần thể, với tác động của chúng không phụ thuộc vào mật độ của sinh vật bị tác động Cụ thể, dịch bệnh có xu hướng ảnh hưởng ít hơn đến những khu vực có dân cư thưa thớt so với những nơi đông đúc.
II CÁC QUY LUẬT CƠ BẢN CỦA SINH THÁI HỌC
1 Quy luật giới hạn sinh thái
Giới hạn sinh thái là phạm vi giá trị xác định của một yếu tố sinh thái, trong đó các sinh vật có khả năng tồn tại và phát triển bền vững theo thời gian.
Gồm: điểm giới hạn trên và dưới; khoảng thuận lợi; khoảng chống chịu.
2 Quy luật tác động tổng hợp của các nhân tố sinh thái
Tất cả các NTST đều liên kết chặt chẽ trong một hệ sinh thái, và mỗi NTST chỉ thể hiện tác động của mình khi các yếu tố khác hoạt động hiệu quả Ví dụ:
3 Quy luật tác động không đồng đều của các NTST
Trong các giai đoạn phát triển hay trạng thái sinh lí khác nhau cơ thể phản ứng khác nhau với tác động như nhau của 1 NTST.
Các loài khác nhau phản ứng khác nhau với tác động như nhau của 1 NTST.
4 Quy luật tác động qua lại giữa sinh vật với môi trường
Trong mối quan hệ tương tác giữa sinh vật và môi trường, không chỉ môi trường tác động đến sinh vật mà các sinh vật cũng có ảnh hưởng đến các yếu tố môi trường, làm thay đổi tính chất của chúng.
III NƠI Ở VÀ Ổ SINH THÁI
- Phân biệt nơi ở và ổ sinh thái:
Ổ sinh thái của một loài được định nghĩa là “không gian sinh thái” nơi mà tất cả các nhân tố sinh thái (NTST) của môi trường đều nằm trong giới hạn cho phép, giúp loài đó tồn tại và phát triển.
+ Nơi ở là địa chỉ cư trú của loài, còn ổ sinh thái là cách sinh sống của loài đó.
Cạnh tranh giữa các loài là nguyên nhân chủ yếu hình thành ổ sinh thái trong quần xã Sự hình thành ổ sinh thái hẹp giúp các sinh vật giảm thiểu cạnh tranh, từ đó cho phép nhiều cá thể cùng tồn tại trong một quần xã.
IV ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC NHÂN TỐ SINH THÁI LÊN ĐỜI SỐNG SINH VẬT
VÀ SỰ THÍCH NGHI CỦA SINH VẬT
Gồm: cường độ ánh sáng, thành phần quang phổ của ánh sáng, thời gian chiếu sáng.
*Cường độ ánh sáng (ánh sáng mạnh hay yếu):
Nhiệt độ trên Trái Đất giảm dần từ xích đạo đến các cực, chủ yếu do độ cong của bề mặt trái đất và sự hấp thụ ánh sáng bởi lớp khí ngày càng dày Biến đổi này cũng diễn ra mạnh mẽ theo địa hình, bao gồm độ cao, núi, rừng, đất và biển.
…), càng lên cao cường độ ánh sáng càng mạnh.
- NL mặt trời chiếu xuống trái đất ở dạng song điện từ, gồm:
+ Tia tử ngoại (10-380 nm): ức chế sinh trưởng, phá hoại tế bào nhưng 1 lượng nhỏ kích thích hình thành vitamin D ở động vật và antoxian ở thực vật.
Ánh sáng nhìn thấy có bước sóng từ 380 đến 780 nm, trong đó tia xanh và tia đỏ đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp năng lượng cho quá trình quang hợp ở thực vật cũng như các hoạt động sinh lý khác của động vật.
+ Tia hồng ngoại: (780-340.000 nm): có vai trò sản sinh nhiệt.
Ánh sáng mặt trời bao gồm hai thành phần chính: ánh sáng trực xạ chiếm 63%, là ánh sáng chiếu thẳng từ mặt trời xuống trái đất, và ánh sáng tán xạ chiếm 37%, là phần ánh sáng bị khuếch tán do tiếp xúc với hơi nước và bụi trong khí quyển.
*Thời gian chiếu sáng: mùa hè cường độ ánh sáng mạnh và kéo dài hơn mùa đông.
Trong nước: cường độ, thành phần quang phổ và thời gian chiếu sáng giảm dần theo độ sâu.
- Sự thích nghi của thực vật: cây ưa sáng, ưa bóng và chịu bóng: Đặc điểm Ưa sáng Ưa bóng
1 Vị trí phân bố Nơi trống trải (tầng trên tán rừng) Dưới tán cây khác, trong hang, …
- Thân thấp, tán rộng hoặc thân cao, tán hẹp.
- Lá hẹp, dày, xanh nhạt, xếp nghiêng.
- Thân thấp, cành nhiều phụ thuộc vào chiều cao tầng cây trên và các vật che chắn.
- Lá rộng, mỏng, xanh đậm, xếp ngang.
- Lá: cutin dày, mô giậu phát triển, lục lạp kích thước nhỏ.
- Lá: cutin mỏng, mô giậu kém phát triển, lục lạp kích thước lớn.
- Quang hợp: Sản phẩm QH tăng khi cường độ chiếu sáng tăng nhưng đạt cực đại ở cường độ chiếu sáng thấp hơn cường độ chiếu sáng cực đại.
- Khí khổng: đóng mở liên tục.
- Hô hấp: mạnh khi có ánh sáng.
- Quang hợp: sản phẩm QH cực đại đạt được ở cường độ as trung bình.
- Sự thích nghi của động vật:
Các nhóm động vật Đại diện Đặc điểm
Ong, thằn lằn, nhiều loài chim và thú là những loài hoạt động chủ yếu vào ban ngày, với thị giác phát triển và màu sắc sặc sỡ Màu sắc này không chỉ giúp chúng nhận biết đồng loại mà còn hỗ trợ trong việc ngụy trang hoặc doạ nạt kẻ thù.
- Ưa hoạt động ban đêm
Cú mèo, bướm đêm, cá hang…
Thân màu sẫm, mắt có thể rất tinh hoặc nhỏ lại hoặc tiêu biến, xúc giác và cơ quan phát sáng phát triển.
Cây và động vật được phân loại dựa trên khả năng chịu đựng sự thay đổi nhiệt độ, với hai vấn đề chính là mức nhiệt độ cao/thấp và biên độ nhiệt Cây rộng nhiệt có khả năng sinh trưởng trong nhiều điều kiện nhiệt độ khác nhau, trong khi cây hẹp nhiệt chỉ phát triển trong một khoảng nhiệt độ hạn chế Tương tự, động vật hằng nhiệt duy trì nhiệt độ cơ thể ổn định bất chấp sự thay đổi của môi trường, còn động vật biến nhiệt phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường xung quanh để điều chỉnh thân nhiệt.
- Ảnh hưởng của nhiệt độ lên sinh vật hằng nhiệt thể hiện qua 2 nguyên tắc: Becman và
Động vật hằng nhiệt sống ở vùng khí hậu ôn đới thường có kích thước cơ thể lớn hơn so với các loài cùng loại hoặc họ hàng gần ở vùng nhiệt đới ấm áp.
KT lớn S/V càng nhỏ (giảm sự thoát nhiệt)
Động vật hằng nhiệt sống ở vùng ôn đới thường có tai, đuôi và chi nhỏ hơn so với động vật ở vùng nóng Kích thước các bộ phận lộ ra bên ngoài nhỏ giúp hạn chế sự thoát nhiệt vào môi trường.
HỆ THỐNG CÂU HỎI, BÀI TẬP VẬN DỤNG
PHẦN A: ÔN TẬP SINH THÁI HỌC CÁ THỂ
I MÔI TRƯỜNG SỐNG VÀ CÁC NHÂN TỐ SINH THÁI
Biểu đồ thể hiện sự biến đổi nhiệt độ không khí trong một ngày tại hai khu vực: dưới tán rừng và vùng trống trong rừng Tại khu vực dưới tán rừng, ánh sáng và độ ẩm không khí có sự ổn định hơn, ảnh hưởng tích cực đến nhiệt độ, trong khi ở vùng trống, ánh sáng mạnh và độ ẩm thấp dẫn đến nhiệt độ tăng cao hơn Sự khác biệt này tạo ra các đặc điểm thích nghi nổi bật giữa hai nhóm thực vật; thực vật dưới tán rừng thường có lá lớn và dày để tận dụng ánh sáng yếu, trong khi thực vật ở vùng trống phát triển nhanh, có khả năng chịu hạn tốt và thường có lá nhỏ hơn để giảm thiểu mất nước.
HD: a Nhìn chung cường độ ánh sáng tăng và giảm trong ngày tương ứng với sự thay đổi của nhiệt độ.
+ Ở vùng trống: Cường độ ánh sáng thay đổi nhiều trong ngày.
Dưới tán rừng, cường độ ánh sáng trong ngày không thay đổi nhiều, trong khi độ ẩm không khí bị ảnh hưởng bởi sự kết hợp giữa nhiệt độ và độ ẩm Vào buổi sáng, khi nhiệt độ tăng, lượng nước bốc hơi nhiều dẫn đến độ ẩm cao, nhưng vào buổi chiều, khi nhiệt độ giảm, độ ẩm cũng giảm theo Thực vật sống ở vùng trống thường là cây ưa sáng, trong khi thực vật dưới tán rừng lại có đặc điểm của cây ưa bóng.
Vị trí phân bố Nơi trống trải hoặc tầng trên của tán rừng, nơi có nhiều ánh sáng
Dưới tán của các cây khác hoặc mọc trong hang nơi có ít ánh sáng
Hình thái lá Phiến lá nhỏ dày Phiến lá rộng mỏng
Cấu tạo giải phẫu lá Lá có nhiều lớp mô giậu Lá có ít lớp mô giậu
Cách xếp lá Lá xếp nghiêng so với mặt đất Lá nằm ngang so với mặt đất
Quá trình quang hợp diễn ra hiệu quả nhất trong điều kiện ánh sáng mạnh, trong khi đó, quang hợp sẽ giảm hiệu suất khi ở trong môi trường ánh sáng yếu.
Câu 2: Hãy nêu các nhân tố sinh thái có liên quan đến mật độ cá thể của quần thể và làm giới hạn kích thước quần thể.
Có nhiều nhân tố sinh thái có liên quan đến mật độ cá thể của quần thể và làm giới hạn kích thước quần thể, gồm:
1 Sự cạnh tranh về nguồn thức ăn hoặc nơi sống giữa các cá thể trong quần thể (ngày càng tăng khi kích thước quần thể tăng lên, cuối cùng làm giảm sức sống và sinh sản của các cá thể trong quần thể)
2 Các bệnh dịch truyền nhiễm (có nguy cơ phát tán càng mạnh khi mật độ quần thể tăng lên, làm tăng tỷ lệ chết của quần thể)
3 Tập tính ăn thịt (một số loài động vật ăn thịt ưu tiên săn bắt các loài con mồi có mật độ quần thể cao vì hiệu quả săn bắt sẽ cao hơn so với các loài con mồi có mật độ quần thể thấp.
4 Các chất thải độc hại (có xu hướng tăng lên khi kích thước quần thể tăng, đến mức nhất định có thể gây độc và gây chết cá thể trong quần thể)
II CÁC QUY LUẬT CƠ BẢN CỦA SINH THÁI HỌC
Vòng đời phát triển của tôm he bắt đầu từ trứng, qua các giai đoạn ấu trùng và sau ấu trùng, cho đến khi trở thành tôm trưởng thành Ở giai đoạn thành thục, chúng sinh sống tại biển khơi với nồng độ muối từ 32 – 35 0/00, cách bờ khoảng 10-12 km, và tiến hành đẻ trứng tại đây Ban đầu, ấu trùng tôm sống ở vùng biển sâu, sau đó di cư vào cửa sông, và khi chuyển sang giai đoạn sau ấu trùng, chúng sẽ trôi dạt vào khu vực nước lợ có độ mặn thấp khoảng 10.
Khi tôm trưởng thành, chúng di cư ra biển, phản ánh quy luật sinh thái về sự phát triển và di cư của loài Hiểu rõ quy luật này giúp ngư dân tối ưu hóa việc đánh bắt hải sản, từ đó nâng cao năng suất và bảo đảm nguồn lợi bền vững.
- Quy luật tác động không đồng đều của các NTST (nồng độ muối trong nước biển):
+ Tôm trưởng thành chịu được nồng độ muối cao ở ngoài khơi.
+ Giai đoạn ấu trùng chịu muối kém, phân bố ở vùng nước ven bờ - nơi có nồng độ muối kém.
- Nắm được quy luật PT của tôm, tổ chức bảo vệ nguồn tôm giống và đánh bắt vào thời điểm thích hợp.
III ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC NTST LÊN ĐỜI SỐNG SINH VẬT VÀ SỰ THÍCH NGHI CỦA SINH VẬT
Ánh sáng được coi là nhân tố chủ yếu của môi trường toàn cầu vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình quang hợp và chu trình sống của các sinh vật Trong mùa đông hay mùa hạ, khi nhiệt độ môi trường vượt quá giới hạn sinh thái của bò sát và ếch nhái, chúng có thể không chết ngay lập tức nhưng sẽ gặp khó khăn trong việc sinh tồn do không thể duy trì nhiệt độ cơ thể ổn định, dẫn đến stress sinh lý và giảm khả năng sinh sản.
Ánh sáng đóng vai trò quan trọng trong môi trường toàn cầu, vì nó tạo ra năng lượng, làm phát sinh nhiệt và gây ra sự chênh lệch áp suất, từ đó hình thành gió và làm bốc hơi nước Khi hơi nước gặp lạnh, nó sẽ ngưng tụ thành mưa và tuyết, góp phần điều hòa khí hậu Trong mùa đông hay mùa hạ, khi nhiệt độ vượt quá giới hạn sinh thái của bò sát và ếch nhái, chúng có khả năng sinh tồn nhờ vào tập tính tìm kiếm nơi có điều kiện nhiệt độ phù hợp để trú ngụ.
Hai hồ A và B có diện tích và độ sâu tương đương, nhưng sinh khối tảo lại khác nhau, cho thấy sự khác biệt trong các nhân tố sinh thái như ánh sáng, dinh dưỡng, và ôxy hòa tan Sự phân bố tảo có thể bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như sự cạnh tranh giữa các loài, mức độ ô nhiễm nước, và sự hiện diện của các sinh vật ăn tảo Hiện tượng tương tự như ở hồ B có thể xảy ra ở các vùng ao, hồ, đầm lầy khi có sự thay đổi trong điều kiện môi trường, chẳng hạn như sự gia tăng chất dinh dưỡng do xả thải hoặc sự thay đổi về ánh sáng do tán cây che phủ.
Tảo ở hồ B nổi trên mặt nước, trong khi tảo ở hồ A chìm sâu hơn Nguyên nhân của hiện tượng đó là do:
Nước và đáy hồ B chứa nhiều chất hữu cơ, và dưới tác động của các quá trình phân giải từ vi sinh vật, nhiều loại khí như CO2 và metan được sinh ra Những khí này từ đáy hồ bốc lên, làm cho các sinh vật phù du, bao gồm cả tảo, nổi lên bề mặt nước.
- Hồ A có nước trong, ánh sáng xuống được sâu hơn ở hồ B.
Hiện tượng phú dưỡng trong hồ B thường xảy ra do ô nhiễm chất hữu cơ, như khi rác thải được đổ xuống hồ hoặc khi cây cối xung quanh bị chặt phá, dẫn đến mùn bã rơi xuống Để khắc phục tình trạng này, cần bảo vệ các vùng đất ngập nước bằng cách không xả rác vào hồ, ao, sông, suối và trồng cây để giảm thiểu xói mòn.
Sâu đục thân lúa trải qua 4 giai đoạn trong vòng đời của nó: trứng, sâu, nhộng và bướm Sâu có 5 tuổi với thời gian phát triển tương đương nhau Bướm sẽ đẻ trứng vào ngày thứ 2 hoặc thứ 3 sau khi vũ hoa Một nghiên cứu đã chỉ ra ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự phát triển của sâu đục thân lúa.
Các giai đoạn Trứng Sâu Nhộng Bướm
Nhiệt độ ngưỡng phát triển ( 0 C) 15 12 15 13,5
Tổng nhiệt hữu hiệu ( 0 C.ngày) 81,3 508,1 104,2 41,5
Ngày 17 tháng 3 năm 1996, người ta tiến hành điều tra sâu đục thân ở Nghệ An (nhiệt độ trung bình ngày là 27,5 0 C) thấy trứng đã bắt đầu nở hàng loạt. a Hãy tính thời gian phát triển của 1 vòng đời sâu đục thân ở vùng này. b Hãy xác định thời gian bướm sâu đục thân bắt đầu xuất hiện ở vùng này?
HD: a 50,62 ngày (cộng thời gian 4 giai đoạn). b 28/4/1996 (cộng thời gian của giai đoạn sâu và nhộng).
Câu 2: Ở cao nguyên nhiệt độ trung bình ngày là 20 0 C, một loài sâu hại quả cần khoảng