Mở đầu: Quan sát hình 22.1, cho biết mối quan hệ giữa các loài sinh vật. Những mối quan hệ đó có ý nghĩa như thế nào đối với sự tồn tại và phát triển của các sinh vật?
Lời giải:
- Mối quan hệ giữa các loài sinh vật: sinh vật này ăn sinh vật khác.
I. Khái niệm quần xã sinh vật
Câu hỏi 1: Nêu các dấu hiệu cho thấy quần xã sinh vật là một cấp độ tổ chức sống.
Lời giải:
- Quần xã sinh vật được hình thành trong một quá trình lịch sử, có cấu trúc ổn định tương đối với các đặc trưng cơ bản về thành phần loài, sự phân bố của các loài trong không gian, mối quan hệ dinh dưỡng giữa các loài. Quần xã sinh vật và môi trường có sự trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng. Các loài trong quần xã có tác động qua lại với nhau cũng như tác động qua lại với môi trường. Các mối tương tác này tạo nên sự cân bằng và giúp quần xã tăng trưởng, đảm bảo quần xã là một tổ chức tương đối ổn định và thích nghi với môi trường sống.
Câu hỏi 2: Lấy ví dụ về một quần xã sinh vật, phân tích các mối tương tác giữa các loài sinh vật và giữa sinh vật với môi trường ở quần xã đó.
Lời giải:
- Ví dụ về quần xã: quần xã sinh vật trên đồng cỏ nhiệt đới, sinh vật này là thức ăn cho sinh vật khác, các loài sinh vật chịu ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái của môi trường đồng thời cũng ảnh hưởng tới các nhân tố sinh thái đó.
II. Các đặc trưng cơ bản của quần xã
Câu hỏi 3: Nêu một số dấu hiệu đặc trưng của loài ưu thế, loài đặc trưng và loài chủ chốt.
Lời giải:
Một số dấu hiệu đặc trưng của loài ưu thế, loài đặc trưng và loài chủ chốt:
- 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.
Câu hỏi 4: Lấy thêm ví dụ về loài ưu thế, loài đặc trưng và loài chủ chốt.
Lời giải:
Loài ưu thế:
- Rừng nhiệt đới: cây gỗ lớn như lim, sến, táu,...
- Rừng ngập mặn: cây sú, vẹt, đước,...
- Đồng cỏ: cỏ tranh, cỏ gấu,...
Loài đặc trưng:
- Rừng U Minh Hạ: tràm trà.
- Vườn quốc gia Cát Tiên: bò tót.
- Vịnh Hạ Long: san hô.
Loài chủ chốt:
- Rừng nhiệt đới: khỉ, chim ăn thịt,...
- Đại dương: cá voi, cá mập,...
- Hệ sinh thái biển: san hô.
Câu hỏi 5: Một quần xã có độ đa dạng và phong phú cao cần đáp ứng những tiêu chí gì?
Lời giải:
- Một quần xã có độ đa dạng và phong phú cao cần đáp ứng những tiêu chí: số lượng loài nhiều và độ phong phú tương đối của mỗi loài cao.
Câu hỏi 6: Lấy ví dụ về sự phân bố của sinh vật theo chiều ngang và chiều thẳng đứng.
Lời giải:
- Chiều ngang: Ví dụ như sự phân bố của các loài thực vật trong quần xã sinh vật rừng ngập mặn.
- Chiều thẳng đứng: Rừng mưa nhiệt đới thường phân thành nhiều tầng, trong đó các cây ưa sáng tạo thành ba tầng cây gỗ (tầng vượt tán, tầng tán rừng và tầng dưới tán), các cây ưa bóng tạo thành tầng cây bụi và cỏ.
Câu hỏi 7: Cho biết cấu trúc chức năng dinh dưỡng của các nhóm sinh vật trong quần xã sinh vật. Lấy ví dụ cho mỗi nhóm chức năng.
Lời giải:
Cấu trúc chức năng dinh dưỡng của các nhóm sinh vật trong quần xã sinh vật:
- Sinh vật sản xuất là những sinh vật có khả năng sử dụng năng lượng ánh sáng hoặc hóa học để chuyển hóa CO2 thành chất hữu cơ. Ví dụ: các loài thực vật, tảo, vi khuẩn quang hợp, vi khuẩn hóa tự dưỡng,…
- Sinh vật tiêu thụ là những sinh vật không có khả năng chuyển hóa CO2 thành chất hữu cơ. Ví dụ: hổ, báo, châu chấu, thỏ,...
- Sinh vật phân giải sử dụng chất dinh dưỡng từ xác của các sinh vật khác (mùn bã hữu cơ) làm nguồn dinh dưỡng. Ví dụ: nấm, vi khuẩn phân giải,...
III. Quan hệ sinh thái giữa các loài trong quần xã
Câu hỏi 8: Phân biệt mối quan hệ cộng sinh, hợp tác và hội sinh giữa các loài sinh vật.
Lời giải:
- 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.
Câu hỏi 9: Lấy ví dụ về các quan hệ cộng sinh, hợp tác và hội sinh giữa các loài sinh vật.
Lời giải:
- Ví dụ về quan hệ cộng sinh giữa các loài sinh vật: Sự cộng sinh giữa vi khuẩn Rhizobium và cây họ Đậu; nấm, vi khuẩn lam/tảo lục đơn bào cộng sinh trong địa y; vi khuẩn phân giải cellulose sống cộng sinh trong đường tiêu hóa của động vật ăn cỏ;…
- Ví dụ về quan hệ hợp tác giữa các loài sinh vật: Sự hợp tác giữa cò ruồi và trâu; chim hút mật và thực vật; cá mập và cá xỉa răng; rệp cây và kiến;…
- Ví dụ về quan hệ hội sinh giữa các loài sinh vật: Sự hội sinh giữa phong lan sống bám trên cây gỗ lớn; cá ép sống bám trên cá lớn;…
Câu hỏi 10: Phân biệt mối quan hệ cạnh tranh, sinh vật này ăn sinh vật khác, kí sinh, ức chế - cảm nhiễm giữa các loài sinh vật.
Lời giải:
- 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.
Câu hỏi 11: Lấy ví dụ về quan hệ cạnh tranh, sinh vật này ăn sinh vật khác, kí sinh và ức chế - cảm nhiễm.
Lời giải:
- Ví dụ về quan hệ cạnh tranh: Sự cạnh tranh về nguồn sống giữa cây trồng và cỏ; linh cẩu và sư tử cạnh tranh nhau nguồn thức ăn; canh tranh thức ăn giữa thỏ và cừu;…
- Ví dụ về quan hệ sinh vật này ăn sinh vật khác: Trâu ăn cỏ; chim ăn côn trùng; nắp ấm bắt mồi; cá ăn thực vật thủy sinh;…
- Ví dụ về quan hệ kí sinh: Giun, sán sống kí sinh ở người và động vật; rận, chấy sống trên da động vật; nấm kí kí sinh trên cơ thể côn trùng; cây tầm gửi, tơ hồng kí sinh trên cây thân gỗ;…
- Ví dụ về quan hệ ức chế - cảm nhiễm: Hiện tượng tảo nở hoa (tảo phát triển quá mức) làm các loài động vật thủy sinh như tôm, cua, cá bị chết; cây tỏi, thông đỏ, vân sam,… tiết ra chất ức chế các vi sinh vật sống xung quanh;…
IV. Một số yếu tố ảnh hưởng đến quần xã sinh vật và biện pháp bảo vệ
Câu hỏi 12: Sự xuất hiện của loài ngoại lai có những ảnh hưởng gì đến các loài sinh vật bản địa?
Lời giải:
- 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.
Luyện tập 1: Kể tên một số loài sinh vật ngoại lai, nêu tác động của các loài đó đến quần xã sinh vật bản địa.
Lời giải:
Một số loài ngoại lai và tác động của các loài đó đến quần xã sinh vật bản địa:
- Cây bèo tây (lục bình): Cây bèo tây là loài di nhập vào Việt Nam, chúng đã thích nghi và phát triển khắp từ miền Bắc vào miền Nam, từ các thủy vực nước ngọt đến vùng nước lợ và trở thành loài ưu thế nếu không có sự kiểm soát của con người. Cây bèo tây làm mức nước hạ thấp và gây tắc nghẽn các kênh tưới tiêu chảy vào cánh đồng; ngăn chặn ánh sáng mặt trời và nguồn oxygen có vai trò thiết yếu đối với đời sống thủy sinh bên dưới;…
- Ốc bươu vàng: Việc nhập nội ốc bươu vàng vào Việt Nam đã ảnh hưởng không tốt đến các loài bản địa. Ốc bươu vàng có khả năng sinh trưởng phát triển nhanh, cạnh tranh với các loài ốc bản địa đồng thời sử dụng nhiều loài cây khác nhau như rau, bèo, thậm chí cả lá lúa làm thức ăn. Ốc bươu vàng đã bùng phát và trở thành loài ưu thế. Sự bùng phát của ốc bươu vàng không những làm suy giảm cấu trúc quần xã sinh vật bản địa mà còn gây thiệt hại cho nền nông nghiệp Việt Nam.
- Rùa tai đỏ: Rùa tai đỏ có khả năng cạnh tranh mạnh vì có những đặc điểm như trưởng thành sớm, sinh sản mạnh, cạnh tranh thức ăn, nơi đẻ trứng. Khi thoát ra tự nhiên, rùa tai đỏ sẽ cạnh tranh thức ăn, giao phối với rùa bản địa, dẫn đến lấn áp, ức chế hoặc tiêu diệt các loài sinh vật bản địa, đưa đến phá vỡ cân bằng sinh thái.
- Cây mai dương: Cây mai dương gây xâm hại đất nông nghiệp vì chúng phát triển nhanh và làm đất bạc màu, tắc nghẽn dòng chảy, cản trở đi lại… Đồng thời, gây ảnh hưởng đến thực vật, động vật, mất cân bằng sinh thái vì hầu như không có động, thực vật nào khác sinh sống tại nơi cây này phát triển. Bên cạnh đó, cây mai dương chứa chất Mimosin (loại axit amin có thể gây độc) ảnh hưởng xấu đến hệ sinh thái, gây ô nhiễm nguồn nước khi phân huỷ…
Luyện tập 2: Nêu một số biện pháp bảo vệ quần xã sinh vật đang được thực hiện tại địa phương em.
Lời giải:
- Không nuôi thêm các loài ngoại lai.
- Quy hoạch bãi rác thải, nghiêm cấm đổ chất độc hại ra môi trường.
- Xử lí rác thải ở các khu công nghiệp trước khi thải ra môi trường.
- Có biện pháp sử dụng các chất hóa học bảo vệ thực vật một cách an toàn, theo tiêu chuẩn quy định.
- Trồng cây gây rừng; trồng rừng ngập mặn ven biển.
V. Thực hành: Tìm hiểu đặc trưng cơ bản của quần xã trong tự nhiên
Báo cáo kết quả thí nghiệm trang 139 Sinh học 12:
- Tổng hợp kết quả thực nghiệm.
- Báo cáo kết quả thực nghiệm theo mẫu ở bài 1.
Lời giải:
- Tổng hợp kết quả thực nghiệm.
Cấu trúc dinh dưỡng của các sinh vật trong quần xã đồng ruộng:
- Báo cáo kết quả thực nghiệm theo mẫu ở bài 1.
BÁO CÁO KẾT QUẢ THỰC HÀNH
TÌM HIỂU ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN CỦA QUẦN XÃ TRONG TỰ NHIÊN
- Tên thí nghiệm: Thực hành tìm hiểu đặc trưng cơ bản của quần xã trong tự nhiên
- Nhóm thực hiện: …………….
- Kết quả và thảo luận:
Cấu trúc dinh dưỡng của các sinh vật trong quần xã đồng ruộng:
- Kết luận: Quần xã đồng ruộng có độ đa dạng loài khá cao và ổn định. Quần xã này có đủ cấu trúc chức năng dinh dưỡng, gồm sinh vật sản xuất, sinh vật tiêu thụ và sinh vật phân giải.
Vận dụng: Trồng xen canh nhiều loài cây trên cùng một diện tích là biện pháp kĩ thuật thường được áp dụng trong trồng trọt. Biện pháp này dựa trên cơ sở khoa học nào? Giải thích.
Lời giải:
- Biện pháp này dựa trên cơ sở khoa học về sự khác biệt về nhu cầu sinh thái của các loài cây.
- Áp dụng biện pháp trồng xen canh hợp lý giúp tăng năng suất, hiệu quả sử dụng đất, hạn chế sâu bệnh hại, cải tạo đất và giảm rủi ro trong sản xuất nông nghiệp.