Bài 44: Hệ sinh thái

I. HỆ SINH THÁI

1. Khái niệm hệ sinh thái

- Hệ sinh thái là một hệ thống bao gồm quần xã sinh vật và môi trường sống của chúng.

2. Thành phần cấu trúc của hệ sinh thái

Cấu trúc của một hệ sinh thái gồm thành phần vô sinh và thành phần hữu sinh:

- Thành phần vô sinh bao gồm các nhân tố vô sinh, thành phần hữu sinh bao gồm nhiều loài sinh vật trong quần xã, được chia thành ba nhóm:

+ Sinh vật sản xuất: là các sinh vật có khả năng sử dụng quang năng để tổng hợp nên chất hữu cơ. Ví dụ: các loài thực vật, tảo,…

+ Sinh vật tiêu thụ: là những sinh vật không có khả năng tự tổng hợp chất hữu cơ, chúng lấy chất hữu cơ từ thức ăn. Ví dụ: động vật ăn thực vật, động vật ăn động vật, động vật ăn tạp,…

+ Sinh vật phân giải: là những sinh vật có chức năng phân giải xác và chất thải của sinh vật thành chất vô cơ. Ví dụ: nấm, hầu hết vi khuẩn,…

3. Các kiểu hệ sinh thái

- Trên Trái Đất có rất nhiều hệ sinh thái, có thể chia thành hai nhóm: hệ sinh thái tự nhiên và hệ sinh thái nhân tạo.

- Các hệ sinh thái tự nhiên bao gồm hệ sinh thái trên cạn và hệ sinh thái dưới nước.

+ Hệ sinh thái trên cạn như hệ sinh thái rừng mưa nhiệt đới, hệ sinh thái sa mạc,...

+ Hệ sinh thái dưới nước được chia thành hệ sinh thái nước ngọt và hệ sinh thái nước mặn.

• Hệ sinh thái nước ngọt như hệ sinh thái hồ, hệ sinh thái sông,...
• Hệ sinh thái nước mặn điển hình là hệ sinh thái biển khơi.

- Các hệ sinh thái nhân tạo được hình thành nhờ hoạt động của con người. Một số hệ sinh thái nhân tạo như hệ sinh thái đồng ruộng, hệ sinh thái rừng trồng, hệ sinh thái khu dân cư, hệ sinh thái khu đô thị, hệ sinh thái ao nuôi cá,...

II. TRAO ĐỔI CHẤT VÀ CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG TRONG HỆ SINH THÁI

Trao đổi chất trong hệ sinh thái được thực hiện trong phạm vi quần xã sinh vật và giữa quần xã sinh vật với môi trường sống.

1. Trao đổi chất trong quần xã sinh vật

Trao đổi chất trong quần xã sinh vật được thực hiện qua chuỗi và lưới thức ăn.

a) Chuỗi thức ăn

- Chuỗi thức ăn gồm nhiều loài có quan hệ dinh dưỡng với nhau.

b) Lưới thức ăn

- Trong quần xã sinh vật, một loài không chỉ tham gia vào một chuỗi thức ăn mà có thể tham gia vào nhiều chuỗi thức ăn khác nhau, loài đó là mắt xích chung giữa các chuỗi thức ăn.

- Tập hợp các chuỗi thức ăn có nhiều mắt xích chung tạo thành lưới thức ăn.

c) Tháp sinh thái

- Để đánh giá mức độ dinh dưỡng trong chuỗi và lưới thức ăn của quần xã sinh vật, người ta đã xây dựng tháp
sinh thái.

- Có ba loại tháp sinh thái là tháp số lượng, tháp sinh khối, tháp năng lượng.

2. Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng trong hệ sinh thái

- Trong hệ sinh thái, các chất vô cơ từ môi trường ngoài truyền vào cơ thể sinh vật, qua các mắt xích của chuỗi và lưới thức ăn rồi trả lại môi trường.

- Nguồn năng lượng trong hệ sinh thái phần lớn được lấy từ năng lượng ánh sáng mặt trời. Năng lượng ánh sáng mặt trời được truyền vào quần xã ở mắt xích đầu tiên là sinh vật sản xuất, sau đó truyền theo một chiều qua các bậc dinh dưỡng.

- Trong quá trình đó, năng lượng giảm dần do sinh vật sử dụng và trả lại môi trường dưới dạng nhiệt.

III. BẢO VỆ CÁC HỆ SINH THÁI

- Bảo vệ các hệ sinh thái chính là bảo vệ cuộc sống của con người. Toàn bộ các hệ sinh thái luôn cần được bảo vệ.

- Rừng là môi trường sống của rất nhiều loài sinh vật. Bảo vệ hệ sinh thái rừng góp phần bảo vệ các loài sinh vật, điều hoà không khí,... từ đó hạn chế sự biến đổi khí hậu và thiên tai. Chiến lược bảo vệ hệ sinh thái rừng tập trung vào các vấn đề chính là ngăn chặn nạn phá rừng, khai thác tài nguyên rừng hợp lí,...

- Hệ sinh thái biển và ven biển có vai trò quan trọng đối với tự nhiên và con người. Biển tham gia điều hoà khí hậu, là nơi sống của nhiều loài sinh vật; đối với con người, biển cung cấp nhiều sản phẩm có giá trị,... Do đó, cần thực hiện các biện pháp bảo vệ hệ sinh thái biển và ven biển như quản lí chất thải và kiểm soát ô nhiễm môi trường biển, khai thác tài nguyên hợp lí,...

- Hệ sinh thái nông nghiệp có vai trò hết sức quan trọng đối với con người. Sản xuất nông nghiệp tạo ra lương thực, thực phẩm nuôi sống con người và cung cấp nguyên liệu cho công nghiệp. Để bảo vệ hệ sinh thái nông nghiệp, cần tập trung bảo vệ tài nguyên đất, chống xói mòn, khô hạn, chống mặn cho đất,...

IV. THỰC HÀNH: ĐIỀU TRA THÀNH PHẦN QUẦN XÃ SINH VẬT TRONG HỆ SINH THÁI

1. Mục tiêu

- Điều tra được thành phần quần xã sinh vật trong hệ sinh thái.

2. Chuẩn bị

a) Địa điểm điều tra

- Địa điểm điều tra có thể là hệ sinh thái rừng, hệ sinh thái ao, hệ sinh thái đồng ruộng hay hệ sinh thái đồng cỏ,…

- Lưu ý: Việc lựa chọn địa điểm điều tra tùy theo điều kiện ở các trường, điều kiện thời tiết,…

b) Dụng cụ, thiết bị

- Sổ ghi chép, bút viết, kính lúp, ống nhòm.

3. Cách tiến hành

- Bước 1: Xác định hệ sinh thái tiến hành điều tra thuộc kiểu hệ sinh thái nào.

- Bước 2: Quan sát, ghi chép các thành phần vô sinh của hệ sinh thái.

- Bước 3: Quan sát, ghi chép các thành phần hữu sinh của hệ sinh thái (quần xã sinh vật).

4. Kết quả

Từ kết quả điều tra, hoàn thành bảng ghi thành phần quần xã sinh vật của hệ sinh thái theo mẫu.