Thayhienedu.com xin chia sẽ đến các em bộ Chuyên Đề Ôn Thi TỐT NGHIỆP THPT Môn Sinh Học rất hay, biên soạn rất công phu.
CHUYÊN ĐỀ_SINH THÁI HỌC QUẦN XÃ
A. TÓM TẮT LÍ THUYẾT
CHỦ ĐỀ 1. QUẦN XÃ SINH VẬT
I. KHÁI NIỆM
Quần xã sinh vật là một tập hợp các quần thể sinh vật khác loài, cùng sống
trong một không gian nhất định, giữa chúng có mối quan hệ chặt chẽ với nhau và
với môi trường, tạo thành một cấu trúc tương đối ổn định, có khả năng tự điều
chỉnh.
II. CÁC ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN CỦA QUẦN
XÃ
1. Đặc trưng về
thành phần loài
- Loài ưu thế: Đóng
vai trò quan trọng trong quần xã do có số lượng cá thể nhiều, sinh khối lớn và
mức hoạt động mạnh, chi phối các loài sinh vật khác cũng như môi trường.
- Loài đặc trưng: Là loài
chỉ có ở một quần xã nào đó hoặc ở đó chúng có số lượng nhiều, tạo nên sự khác
biệt so với các loài khác.
- Loài chủ chốt: Có số
lượng (sinh khối) ít nhưng hoạt động mạnh, chi phối các loài khác trong quần xã
thông qua việc kiểm soát chuỗi thức ăn. Chúng có khả năng khống chế không cho
một loài nào đó phát triển quá mức.
- Nhóm loài khác: Loài thứ yếu (Đóng vai trò thay thế loài ưu thế khi nhóm
loài này suy vong), Loài ngẫu nhiên (Loài có sự xuất hiện và sự phong phú thấp), loài ngoại lai
(loài sinh vật xuất hiện và phát triển ở khu vực vốn không phải là môi trường
sống tự nhiên của chúng).
2. Đặc trưng về độ đa dạng và độ phong phú của quần xã
sinh vật
Đánh giá
dựa trên số lượng các loài khác nhau và tỉ lệ số cá thể mỗi loài trên tổng số
cá thể trong quần xã. Một quần xã ổn định thường có số lượng thường có số lượng
loài nhiều và độ phong phú tương đối của mỗi loài cao.
3. Đặc trưng về cấu trúc không gian
- Bao gồm phân bố theo chiều ngang và phân bố theo chiều
thẳng đứng. Do sự phân bố không đồng đều của các nhân tố sinh thái như nhiệt
độ, ánh sáng, độ ẩm, chất dinh dưỡng,... nên sự phân bố của các loài trong
không gian cũng khác nhau.
- Sự phân bố thường có xu hướng làm giảm bớt mức độ
cạnh tranh giữa các loài sinh vật và nâng cao hiệu quả của việc sử dụng nguồn
sống trong môi trường. Nhờ đó, các loài sinh vật trong quần xã cùng tồn tại và
phát triển đảm bảo sự cân bằng của quần xã.
4. Đặc trưng về
cấu trúc chức năng dinh dưỡng
- Sinh vật sản xuất: Là những sinh vật có khả năng sử dụng năng lượng ánh sáng
hoặc hoá học để chuyển hoá CO, thành chất hữu cơ.
- Sinh vật tiêu thụ: Là những sinh vật không có khả năng chuyển hoá CO, thành
chất hữu cơ. Chúng chỉ có khả năng sử dụng các chất hữu cơ có sẵn từ các sinh
vật khác.
- Sinh vật phân giải: Sinh vật phân giải sử dụng chất dinh dưỡng từ xác của các
sinh vật khác (mùn bã hữu cơ) làm nguồn dinh dưỡng.
- Ý nghĩa:
Các nhóm sinh vật trong quần xã với chức năng dinh dưỡng khác nhau đã giúp vật
chất và năng lượng được luân chuyển liên tục trong quần xã sinh vật và giữa
quần xã sinh vật với môi trường. Nhờ quá trình trao đổi chất và chuyển hoá năng
lượng, quần xã sinh vật mới tồn tại và phát triển ổn định.
III. QUAN HỆ SINH THÁI GIỮA CÁC LOÀI TRONG QUẦN XÃ
1. Quan hệ hỗ trợ
-
Quan hệ cộng sinh: Là mối quan
hệ giữa hai hay nhiều loài sinh vật chung sống thường xuyên với nhau, trong đó
các loài tham gia đều có lợi.
-
Quan hệ hợp tác Là mối quan hệ giữa các cá thể của hai hay nhiều
loài, trong đó các loài tham gia đều có lợi. Các loài tham gia hợp tác không
nhất thiết phải gắn bó với nhau.
-
Quan hệ hội sinh Là mối quan hệ giữa các cá thể của hai hay nhiều
loài, trong đó các cá thể của một loài được hưởng lợi nhưng các cá thể của loài
khác không được hưởng lợi gì.
2. Quan hệ đối kháng
-
Quan hệ cạnh tranh: Là mối quan hệ đối kháng điển hình giữa các loài
sinh vật, trong đó các loài sinh vật cạnh tranh nguồn dinh dưỡng, nơi ở. Trong
mối quan hệ này, các loài đều bị ảnh hưởng bất lợi.
-
Quan hệ sinh vật này ăn sinh vật khác: Là mối quan
hệ trong đó một loài sinh vật sử dụng loài sinh vật khác làm thức ăn.
- Quan hệ kí sinh: là mối quan hệ trong đó một loài sinh vật sống kí sinh trên cơ thể của
các loài khác (vật chủ), loài kí sinh sử dụng các chất dinh dưỡng của cơ thể
vật chủ để sinh trưởng, phát triển và có thể làm vật chủ chết dần. Trong mối
quan hệ này, loài kí sinh được lợi còn vật chủ bị hại.
- Quan hệ ức chế - cảm nhiễm: Là mối quan
hệ khi một loài sinh vật trong quá trình sống đã tạo ra chất độc gây hại cho
các loài sinh vật khác.
3. Ổ sinh thái
- Ổ sinh thái
của một loài là không gian sống mà ở đó tất cả các nhân tố sinh thái nằm trong
giới hạn sinh thái cho phép loài đó tồn tại và phát triển lâu dài.
- Cạnh tranh là nhân tố quan trọng dẫn tới phân ly ổ
sinh thái; tiến hóa dẫn đến phân ly ổ sinh thái có vai trò làm giảm sự cạnh
tranh giữa các loài, cho phép các loài có giới hạn của nhiều nhân tố sinh thái
giống nhau cùng tồn tại trong một quần xã.
IV. MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUẦN XÃ SINH VẬT VÀ BIỆN PHÁP BẢO VỆ
1. Ảnh hưởng của
loài ngoại lai
- Loài ngoại lai là loài sinh vật xuất hiện và phát triển
ở khu vực vốn không phải là mỗi trường sống tự nhiên của chúng.
- Khi di nhập vào môi trường mới, không còn chịu sự kiểm
soát của các tác nhân gây bệnh và các loài cạnh tranh, nếu điều kiện sinh
thái phù hợp thì các loài ngoại lai sẽ thích nghi, sinh trưởng và phát triển
thành một loài mới của quần xã. Chúng cạnh tranh với các loài bản địa về thức
ăn, nơi ở và không gian hoạt động, thậm chí chúng có thể lấn át loài bản địa và
trở thành loài ưu thế.
- Sự xuất hiện của loài ngoại lai sẽ làm thay đổi cấu
trúc dinh dưỡng, ảnh hưởng đến sự phân bố, độ đa dạng của quần xã và dẫn tới sự
hình thành một trạng thái cân bằng mới.
2. Ảnh hưởng của con người
- Chuyển đất rừng thành đất nông nghiệp hoặc đất rừng và
đất nông nghiệp thành các khu đô thị, địa điểm du lịch, khu công nghiệp. Các
hoạt động này làm mất môi trường sống của các loài sinh vật, tăng xói mòn đất,
thay đổi khả năng điều hoà nước và khí hậu, gây ô nhiễm môi trường.
- Tàn phá rừng, thực hiện các hoạt
động săn bắt, khai thác quá mức nguồn tài nguyên rừng và biển.
- Sử dụng bừa bãi phân bón, thuốc trừ sâu hoá học, thuốc
kháng sinh và các hoá chất khác trong sản xuất.
- Xả thải bừa bãi và xả chất thải chưa qua xử lí gây ô
nhiễm môi trường.
3. Biện pháp bảo vệ quần xã
- Bảo vệ rừng và cấm săn bắt động vật hoang dã.
- Bảo vệ và phục hồi các loài động thực vật quý
hiếm.
- Xây dựng kế hoạch để khai thác và sử dụng hợp lí nguồn
tài nguyên đất, rừng, biển.
- Tích cực phòng chống cháy rừng.
- Sử dụng phân bón vi sinh, phân bón hữu cơ thay thế
cho phân bón hoá học.
CHỦ ĐỀ 2. HỆ SINH THÁI
I. KHÁI QUÁT VỀ HỆ SINH THÁI
Khái niệm:
Hệ sinh thái là một hệ thống hoàn chỉnh và tương đối
ổn định gồm quần xã sinh vật và môi trường vô sinh có tác động qua lại với nhau
trong một khoảng không gian xác định.
Cấu trúc hệ sinh thái:
- Quần xã sinh vật bao gồm các sinh vật sản xuất,
sinh vật tiêu thụ và sinh vật phân giải.
- Môi trường vô sinh bao gồm các nhân tố khí học, chất vô cơ, chất hữu cơ…
Phân loại hệ sinh thái
- Hệ sinh thái tự nhiên: Hình thành và phát triển theo qui luật tự nhiên gồm
hệ sinh thái trên cạn và hệ sinh thái dưới nước.
- Hệ sinh thái nhân tạo do con người tạo nên. Khi không có sự chăm sóc của
con người, hệ sinh thái nhân tạo sẽ biến đổi thành hệ sinh thái tự nhiên.
II. TRAO ĐỔI VẬT CHẤT VÀ CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG
TRONG HỆ SINH THÁI
- Chuỗi thức ăn: Là sơ đồ biểu diễn thứ tự chuyển hoá
năng lượng hoặc dinh dưỡng bắt đầu với sinh vật sản xuất hoặc vụn hữu cơ và kết
thúc với sinh vật tiêu thụ.
- Lưới thức ăn: Các chuỗi thức ăn trong hệ sinh thái
liên kết với nhau thông qua các mắt xích chung tạo nên một mạng lưới.
- Bậc dinh dưỡng: Các sinh vật trong chuỗi thức ăn được
sắp xếp theo bậc từ thấp đến cao bắt đầu từ bậc 1, tiếp theo là các bậc 2, 3,
4, ...
- Sự chuyển hóa năng lượng giữa các bậc
dinh dưỡng: Năng lượng từ ánh sáng mặt trời được chuyển hoá
thành năng lượng hoá học nhờ các sinh vật sản xuất. Thông qua lưới thức ăn,
năng lượng hoá học được chuyển qua các sinh vật trong hệ sinh thái. Cuối cùng,
năng lượng được thải ra môi trường dưới dạng nhiệt.
- Hiệu suất sinh thái: Tỉ lệ phần trăm năng lượng được chuyển
hoá qua các bậc dinh dưỡng được gọi là hiệu suất sinh thái giữa các bậc dinh
dưỡng.
- Tháp sinh thái: Để biểu diễn sản
lượng, mức độ sinh khối hoặc số lượng cá thể của các bậc dinh dưỡng trong hệ
sinh thái.
+ Tháp sinh thái gồm nhiều hình chữ nhật có độ cao giống nhau xếp chồng
lên nhau, mỗi tầng tháp biểu diễn một bậc dinh dưỡng được sắp xếp từ thấp đến
cao theo chuỗi thức ăn. Độ rộng của mỗi tầng tháp thể hiện tỉ lệ tương ứng các
giá trị về năng lượng, sinh khối hoặc số lượng cá thể.
+ Tháp năng lượng biểu diễn sản lượng của mỗi bậc dinh dưỡng.
+ Tháp sinh khối biểu diễn sinh khối (khối
lượng trên một đơn vị diện tích hoặc thể tích) của các bậc dinh dưỡng.
+ Tháp số lượng biểu diễn số lượng hoặc mật độ cá thể của các bậc dinh dưỡng.
III. SỰ BIẾN ĐỘNG CỦA HỆ SINH
THÁI
- Sự biến đổi tuần tự của các quần xã sinh vật tương ứng với su bién đổi của
môi trường được gọi là diễn thế sinh thái.
- Nguyên nhân bên trong (sự cạnh
tranh gay gắt giữa các loài trong quần xã) và nguyên nhân bên ngoài (mưa, bão, lũ lụt, hạn hán, núi lửa, …)
dẫn đến diễn thế sinh thái.
Diễn thế nguyên sinh: Xảy
ra ở khu vực chưa có sinh vật sinh sống. Kết quả là sự hình thành quần xã đỉnh
cực có độ đa dạng cao và ổn định.
Diễn thế thứ sinh: Xảy
ra ở môi trường đã có quần xã sinh vật, khi có nhiễu động làm suy giảm đa dạng
quần xã sinh vật của hệ sinh thái. Khi không còn nhiễu động, quần xã có khả
năng phục hồi dần do sự phát triển trở lại của các loài sinh vật.
Ý nghĩa của nghiên cứu diễn thế sinh giúp con người dự đoán những biến đổi của quần xã, từ đó chúng ta có những tác động phù hợp để duy trì hoặc phục hồi những quần xã suy thoái. Hiểu biết về các nguyên nhân của diễn thế giúp hạn chế các tác động xấu đến hệ sinh thái, khai thác nguồn tài nguyên bền vững.
Một số hiện tượng ảnh hưởng đến hệ sinh thái: Sự ấm lên toàn cầu, phì dưỡng, sa mạc hoá.