Mở đầu: Khi đi vào một khu rừng, em có thể quan sát thấy rất nhiều loài sinh vật (như thực vật, động vật) và các nhân tố vô sinh (như đất, nước, ánh sáng,...). Các thành phần này tương tác với nhau như thế nào?
Lời giải:
- Trong hệ sinh thái rừng, các sinh vật tương tác với nhau và tác động qua lại với môi trường sống thông qua sự trao đổi vật chất và năng lượng, giúp duy trì sự cân bằng và ổn định cho hệ sinh thái rừng.
I. Khái quát về hệ sinh thái
Câu hỏi 1: Quan sát hình 23.1, kể tên một số nhóm sinh vật trong quần xã và nhân tố vô sinh.
Lời giải:
- Một số nhóm sinh vật trong quần xã: ngựa vằn, trâu rừng, cỏ,...
+ Nhân tố vô sinh: nước, ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm,...
+ Khu vực vày được xem là một hệ sinh thái vì khu vực này bao gồm quần xã sinh vật và môi trường vô sinh có tác động qua lại với nhau trong một khoảng không gian nhất định.
Câu hỏi 2: Phân biệt hệ sinh thái tự nhiên và hệ sinh thái nhân tạo. Nêu một số ví dụ về hệ sinh thái tự nhiên và hệ sinh thái nhân tạo.
Lời giải:
- Một số ví dụ về hệ sinh thái tự nhiên và hệ sinh thái nhân tạo:
+ Ví dụ hệ sinh thái tự nhiên: Hệ sinh thái trên cạn (hệ sinh thái rừng nhiệt đới, sa mạc, hoang mạc, sa van đồng cỏ, thảo nguyên, rừng lá rộng ôn đới, rừng thông phương Bắc và đồng rêu hàn đới), hệ sinh thái nước mặn (rừng ngập mặn, rạn san hô, hệ sinh thái vùng biển khơi,...) và hệ sinh thái nước ngọt (hệ sinh thái nước đứng như ao, hồ,...; hệ sinh thái nước nước chảy như sông, suối,...).
+ Ví dụ hệ sinh thái nhân tạo: Cánh đồng lúa, ao nuôi tôm, khu đô thị, khu công nghiệp,…
II. Trao đổi vật chất và chuyển hóa năng lượng trong hệ sinh thái
Câu hỏi 3: Quan sát và vẽ ít nhất hai chuỗi thức ăn có trong hình 23.5.
Lời giải:
Hai chuỗi thức ăn có trong hình 23.5:
Tảo → ấu trùng ruồi → côn trùng ăn thịt → cá hồi.
Tảo → ấu trùng ruồi → cá gai → cá hồi.
Câu hỏi 4: Xác định ít nhất một loài là mắt xích chung của các chuỗi thức ăn.
Lời giải:
- Mắt xích chung: côn trùng, cá gai, ấu trùng ruồi, cá rutilut.
Luyện tập 1: Vẽ một chuỗi thức ăn và một lưới thức ăn đơn giản với các sinh vật quan sát được trong một hệ sinh thái ở địa phương.
Lời giải:
- Ví dụ chuỗi thức ăn trong hệ sinh thái đồng ruộng: Lúa → Châu chấu → Nhái → Rắn nước.
- Ví dụ chuỗi thức ăn trong hệ sinh thái đồng ruộng:
Câu hỏi 5: Dựa vào thông tin ở hình 23.6, hãy mô tả khái quát dòng năng lượng đi vào và đi ra khỏi hệ sinh thái.
Lời giải:
- Năng lượng từ ánh sáng mặt trời được chuyển hóa thành năng lượng hóa học nhờ các sinh vật sản xuất. Thông qua lưới thức ăn, năng lượng hóa học được chuyển qua các sinh vật trong hệ sinh thái. Cuối cùng, năng lượng được thải ra môi trường dưới dạng nhiệt.
Câu hỏi 6: Phân biệt các dạng tháp sinh thái.
Lời giải:
Phân biệt các dạng tháp sinh thái:
III. Sự biến động của hệ sinh thái
Câu hỏi 7: Nêu một số nguyên nhân bên trong và nguyên nhân bên ngoài dẫn đến diễn thế sinh thái.
Lời giải:
+ Nguyên nhân bên ngoài: Thường liên quan đến các hiện tượng bất thường của môi trường ngoài như: bão, lũ lụt, cháy, ô nhiễm,...
+ Nguyên nhân bên trong: Là sự cạnh tranh giữa các loài trong quần xã.
Luyện tập 2: Lấy một ví dụ về diễn thế sinh thái ở địa phương em. Phân tích sự biến đổi cơ bản về quần xã sinh vật trong quá trình diễn thế sinh thái.
Lời giải:
Ví dụ về diễn thế sinh thái ở Hà Nội: Diễn thế sinh thái trên bãi bồi ven sông Hồng
Mô tả:
- Bãi bồi ven sông Hồng thường xuyên bị lũ lụt, bồi lắng phù sa.
- Quá trình diễn thế sinh thái trên bãi bồi ven sông Hồng diễn ra qua các giai đoạn sau:
Giai đoạn 1: Giai đoạn tiên phong:
- Các loài cây chịu được lũ lụt và điều kiện khắc nghiệt như cỏ dại, cây bụi, cây tre,... xuất hiện đầu tiên.
- Chúng tạo điều kiện cho các loài khác phát triển sau này.
Giai đoạn 2: Giai đoạn cây bụi:
- Cây bụi phát triển mạnh mẽ, che phủ cho các loài cây khác.
- Các loài động vật nhỏ như chim, côn trùng,... xuất hiện.
Giai đoạn 3: Giai đoạn rừng non:
- Cây gỗ xuất hiện, dần dần thay thế cho cây bụi.
- Quần xã sinh vật ngày càng đa dạng với nhiều loài động vật lớn hơn.
Giai đoạn 4: Giai đoạn rừng già:
- Rừng phát triển ổn định, với nhiều tầng tán.
- Quần xã sinh vật đạt đến độ đa dạng và phong phú cao nhất.
Câu hỏi 8: Hãy cho biết nếu trong 10 năm tới nồng độ CO2 tiếp tục biến đổi theo xu hướng như trong hình 23.9 thì nhiệt độ trung bình toàn cầu sẽ thay đổi như thế nào?
Lời giải:
- Nếu trong 10 năm tới nồng độ CO2 tiếp tục biến đổi theo xu hướng như trong hình 23.9 thì nhiệt độ trung bình toàn cầu sẽ tăng.
Luyện tập 3: Sự ấm lên toàn cầu, phì dưỡng và sa mạc hóa ảnh hưởng thế nào đến sự cân bằng của các hệ sinh thái?
Lời giải:
- Sự ấm lên toàn cầu, sự phì dưỡng và sa mạc hóa là những biến đổi toàn cầu làm suy thoái các hệ sinh thái.
IV. Thực hành thiết kế hệ sinh thái nhân tạo
Báo cáo kết quả thí nghiệm:
- So sánh thành phần và số lượng cá thể của các sinh vật sản xuất và sinh vật tiêu thụ ở thời điểm mới xây xong bể và thời điểm sau 1 tuần.
- So sánh thành phần sinh vật ở hai lần quan sát, bao gồm các loài sen, bèo tấm, ốc, cá và các vi sinh vật khác (nếu có).
- Báo cáo kết quả theo mẫu báo cáo ở bài 1.
Lời giải:
- So sánh thành phần và số lượng cá thể của các sinh vật sản xuất và sinh vật tiêu thụ ở thời điểm mới xây xong bể và thời điểm sau 1 tuần: Sau 1 tuần, số lượng các sinh vật sản xuất có sự tăng lên, số lượng các sinh vật tiêu thụ chưa tăng.
- So sánh thành phần sinh vật ở hai lần quan sát, bao gồm các loài sen, bèo tấm, ốc, cá và các vi sinh vật khác (nếu có): Ở cả 2 lần quan sát, quần xã vẫn có đủ các thành phần là sinh vật sản xuất, sinh vật tiêu thụ và sinh vật phân giải.
- Báo cáo kết quả theo mẫu báo cáo ở bài 1:
BÁO CÁO KẾT QUẢ THỰC HÀNH
THIẾT KẾ HỆ SINH THÁI NHÂN TẠO
- Tên thí nghiệm: Thực hành thiết kế hệ sinh thái nhân tạo.
- Nhóm thực hiện: …………….
- Kết quả và thảo luận:
+ Bể nuôi cá cảnh bao gồm: sinh vật sản xuất (cây sen, bèo tấm), sinh vật tiêu thụ (ốc, con cá), sinh vật phân giải (vi khuẩn phân giải).
+ Theo dõi hoạt động của bể cá: Cá háu ăn và tìm mồi liên tục, cùng với đó là bài tiết thường xuyên. Thi thoảng khi cho ăn chậm, cá sẽ cắn các cây, trong đó, bèo tấm có khả năng tự phục hồi nhanh. Cho dù không ăn thì đôi khi cá vàng cũng thích nhổ bật gốc cây sen.
- Kết luận: Quần xã sinh vật và các yếu tố vô sinh của môi trường luôn có tác động qua lại với nhau. Quần xã sinh vật có các sinh vật sản xuất, các sinh vật tiêu thụ và sinh vật phân giải. Để xây dựng một hệ sinh thái cần thiết lập một quần xã sinh vật đơn giản và các điều kiện môi trường cần thiết nhằm duy trì sự tồn tại của quần xã sinh vật.
Vận dụng: Bảng 23.1 thể hiện năng lượng của một số thành phần khác nhau trong hệ sinh thái đầm lầy nước mặn.
a) Nhận xét hiệu suất sinh thái giữa các bậc dinh dưỡng trong hệ sinh thái này.
b) Vẽ tháp sinh thái năng lượng tương ứng với các bậc dinh dưỡng.
Lời giải:
- Hiệu suất sinh thái giảm mạnh qua các bậc dinh dưỡng.
- Tháp sinh thái năng lượng:
