Lý thuyết Hệ sinh thái (Sinh 12 Cánh diều Bài 23)

Với tóm tắt lý thuyết Sinh 12 Bài 23: Hệ sinh thái hay nhất, ngắn gọn sẽ giúp học sinh lớp 12 nắm vững kiến thức trọng tâm, ôn luyện để học tốt môn Sinh học 12.

Lý thuyết Hệ sinh thái (Sinh 12 Cánh diều Bài 23)

TRẮC NGHIỆM ONLINE

I. KHÁI QUÁT HỆ SINH THÁI

1. Khái niệm và cấu trúc 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.

Một phần hệ sinh thái đồng cỏ

- Cấu trúc hệ sinh thái: Mỗi hệ sinh thái được cấu trúc từ hai thành phần sau:

Thành phần hữu sinh (quần xã sinh vật), bao gồm:

+ Sinh vật sản xuất: gồm thực vật và một số vi sinh vật có khả năng tự dưỡng.

+ Sinh vật tiêu thụ: gồm các loài động vật ăn thực vật (sinh vật tiêu thụ bậc 1) và ăn động vật khác (sinh vật tiêu thụ bậc 2, bậc 3,…)

+ Sinh vật phân giải: chủ yếu là vi khuẩn, nấm, giun đất,… chúng phân giải chất hữu cơ (xác chết, chất thải của sinh vật) thành chất vô cơ. Sinh vật phân giải có vai trò khép kín vòng tuần hoàn sinh học.

Thành phần vô sinh (sinh cảnh), bao gồm:

+ Các chất vô cơ: nước, carbon dioxide, oxygen, chất khoáng nitrogen, phosphorus,…

+ Các chất hữu cơ: carbohydrate, protein, lipid,... từ xác sinh vật hoặc các vật chất rơi rụng, bài tiết.

+ Yếu tố khí hậu: ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm, gió,…

Sơ đồ mối quan hệ giữa các thành phần cấu trúc của một hệ sinh thái

→ Các sinh vật trong quần xã tác động qua lại với nhau và tác động qua lại với các nhân tố vô sinh trong môi trường.

- Đặc điểm của hệ sinh thái:

+ Hệ sinh thái là một hệ mở, thường xuyên diễn ra quá trình trao đổi vật chất và năng lượng giữa các sinh vật trong nội bộ quần xã và giữa quần xã với sinh cảnh thông qua quá trình đồng hóa và dị hóa.

+ Trong giới hạn sinh thái nhất định, hệ sinh thái có khả năng tự điều chỉnh để duy trì trạng thái cân bằng ổn định.

+ Hệ sinh thái có phạm vi không gian rất đa dạng. Hệ sinh thái có thể rất nhỏ như một hốc cây, một hồ nước nhỏ hoặc rộng lớn như một khu rừng.

2. Phân loại hệ sinh thái

- Dựa vào nguồn gốc tạo thành, các hệ sinh thái được chia thành hệ sinh thái tự nhiên và hệ sinh thái nhân tạo.

Tiêu chí	Hệ sinh thái tự nhiên	Hệ sinh thái nhân tạo
Nguồn gốc tạo thành	Được hình thành và phát triển theo quy luật tự nhiên, không có hoặc có ít tác động của con người.	Do con người tạo nên nhằm phục vụ đời sống của con ngời.
Nguồn vật chất và năng lượng	Sử dụng nguồn vật chất có sẵn trong tự nhiên, năng lượng chủ yếu là năng lượng mặt trời.	Không chỉ sử dụng nguồn vật chất, năng lượng của môi trường mà còn được con người bổ sung thêm từ các nguồn khác.
Số lượng loài	Nhiều, đa dạng	Ít, kém đa dạng
Tính ổn định	Cao hơn	Thấp hơn
Khả năng tự điều chỉnh	Cao hơn	Thấp hơn
Năng suất sinh học	Thấp hơn	Cao hơn

- 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,...).

Một số hệ sinh thái tự nhiên

+ Ví dụ hệ sinh thái nhân tạo: Cánh đồng lúa, ao nuôi tôm, khu đô thị, khu công nghiệp,…

Một số hệ sinh thái nhân tạo

- 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

- Các sinh vật trong hệ sinh thái có mối quan hệ dinh dưỡng và năng lượng với nhau, làm cho vật chất và năng lượng được chuyển trong hệ sinh thái.

1. Chuỗi thức ăn, lưới thức ăn và bậc dinh dưỡng

- Trong hệ sinh thái, quá trình trao đổi vật chất diễn ra giữa các sinh vật trong nội bộ quần xã sinh vật và giữa quần xã sinh vật với sinh cảnh của nó.

- Trao đổi vật chất trong quần xã sinh vật được thực hiện qua chuỗi và lưới thức ăn. Chuỗi và lưới thức ăn được sử dụng để biểu diễn mối quan hệ về dinh dưỡng và năng lượng giữa các sinh vật trong hệ sinh thái.

a. Chuỗi thức ăn

- Khái niệm: 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. Mỗi sinh vật hoặc thành phần tương ứng trong chuỗi thức ăn được gọi là một mắt xích.

Ví dụ về chuỗi thức ăn

- Phân loại: Trong tự nhiên có hai loại chuỗi thức ăn cơ bản:

+ Chuỗi thức ăn khởi đầu bằng sinh vật tự dưỡng. Ví dụ: Cây cỏ → châu chấu → ếch → rắn → đại bàng.

+ Chuỗi thức ăn khởi đầu bằng sinh vật sử dụng mùn bã hữu cơ. Ví dụ: Mùn bã hữu cơ → giun đất → gà → rắn → đại bàng.

b. Lưới thức ăn

- Khái niệm: Các chuỗi thức ăn có những mắt xích chung tạo nên một mạng lưới, được gọi là lưới thức ăn.

Ví dụ lưới thức ăn

- Đặc điểm:

+ Mỗi hệ sinh thái chỉ có một lưới thức ăn.

+ Trong một lưới thức ăn, một sinh vật có thể thuộc nhiều chuỗi thức ăn khác nhau, thuộc nhiều bậc dinh dưỡng khác nhau.

+ Hệ sinh thái càng đa dạng về thành phần loài và nhiều loài đa thực (sử dụng nhiều loài làm thức ăn) thì lưới thức ăn càng trở nên phức tạp và tính ổn định của hệ sinh thái càng cao.

c. Bậc dinh dưỡng

- Dựa vào thứ tự trong chuỗi thức ăn, các sinh vật được sắp xếp theo bậc từ thấp đến cao, gọi là bậc dinh dưỡng, bắt đầu từ bậc 1, tiếp theo là các bậc 2, 3, 4,...

- Vụn hữu cơ có nguồn gốc chủ yếu từ sinh vật sản xuất nên được xem là bậc 1 trong chuỗi thức ăn bắt đầu từ vụn hữu cơ.

Một số chuỗi thức ăn và bậc dinh dưỡng tương ứng

2. Sự chuyển hoá năng lượng giữa các bậc dinh dưỡng

- Hầu hết năng lượng của các hệ sinh thái trên Trái Đất nhận được từ ánh sáng mặt trời.

- Ánh sáng mặt trời phân bổ trên bề mặt Trái Đất không đồng đều giữa các vùng: Do góc chiếu của tia sáng đến mặt đất giảm dần theo vĩ độ nên vùng có vĩ độ càng cao, cường độ ánh sáng ở mặt đất càng yếu, lượng nhiệt nhận được càng thấp. Hệ sinh thái nhận được lượng năng lượng mặt trời cao thường có sản lượng sinh vật cao.

- Dòng năng lượng trong hệ sinh thái:

+ 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.

Dòng năng lượng trong hệ sinh thái

+ Qua mỗi bậc dinh dưỡng, năng lượng bị thất thoát ra môi trường (hô hấp, tạo nhiệt mất khoảng 70%; chất thải và rơi rụng khoảng 10%), chuyển lên bậc dinh dưỡng cao hơn khoảng 10% → Qua mỗi bậc dinh dưỡng, năng lượng bị thất thoát ra môi trường, do đó năng lượng đi theo một chiều và nhỏ dần.

Sơ đồ năng lượng truyền qua các bậc dinh dưỡng trong hệ sinh thái

3. Hiệu suất sinh thái và tháp sinh thái

a. Hiệu suất sinh thái

- Sản lượng ở một bậc dinh dưỡng là lượng chất hữu cơ hoặc năng lượng được chuyển hoá tính trên một đơn vị diện tích của hệ sinh thái trong một khoảng thời gian. Mỗi bậc dinh dưỡng thường có sản lượng khác nhau.

- Hiệu suất sinh thái:

+ Khái niệm: Hiệu suất sinh thái giữa các bậc dinh dưỡng là tỉ lệ phần trăm năng lượng được chuyển hoá qua các bậc dinh dưỡng.

+ Đặc điểm: Hiệu suất sinh thái trung bình giữa các bậc dinh dưỡng ở hệ sinh thái trên Trái Đất xấp xỉ 10%. Do hiệu suất sinh thái thấp nên sinh vật ở bậc dinh dưỡng càng cao có sản lượng càng thấp. Ví dụ: Nếu sinh vật sản xuất có sản lượng 10 000 kcal/m²/năm, với hiệu suất sinh thái 10%, thì sản lượng ở các sinh vật tiêu thụ giảm nhanh qua các bậc dinh dưỡng, lần lượt là 1 000, 100 và 10 kcal/m²/năm.

b. Tháp sinh thái

- Mục đích: Để biểu diễn sản lượng, mức độ sinh khối hoặc số lượng cá thể của các bậc dinh dưỡng trong hệ sinh thái, người ta xây dựng tháp sinh thái.

- Khái niệm: Tháp sinh thái là biểu đồ hình tháp, mô tả định lượng mối quan hệ dinh dưỡng giữa các bậc dinh dưỡng trong quần xã sinh vật.

- Đặc điểm: 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.

- Có ba loại tháp sinh thái:

a) Tháp năng lượng lí tưởng (đơn vị kcal/m²/năm)

b) Tháp sinh khối ở hệ sinh thái dưới nước (đơn vị g/m³)

c) Tháp số lượng ở hệ sinh thái hồ (đơn vị log₂ cá thể/m³)

Tiêu chí	Tháp số lượng	Tháp sinh khối	Tháp năng lượng
Đơn vị xây dựng tháp	Dựa trên số lượng hoặc mật độ cá thể của các bậc dinh dưỡng.	Dựa trên sinh khối (khối lượng trên một đơn vị diện tích hoặc thể tích) của các bậc dinh dưỡng.	Dựa trên sản lượng (số năng lượng được tích luỹ trên một đơn vị diện tích hay thể tích, trong một đơn vị thời gian) ở mỗi bậc dinh dưỡng.
Dạng tháp	Có dạng điển hình hoặc dạng tháp ngược.	Có dạng điển hình hoặc dạng tháp ngược.	Luôn có dạng điển hình.
Ưu điểm	Dễ xây dựng.	Giá trị cao hơn tháp số lượng do mỗi bậc dinh dưỡng đều được biểu thị bằng số lượng chất sống.	Là dạng tháp có độ chính xác cao nhất.
Nhược điểm	Ít có giá trị vì kích thước cơ thể các loài sinh vật ở các bậc dinh dưỡng khác nhau.	Độ chính xác chưa cao do chưa chú ý đến thời gian tích lũy sinh khối.	Phức tạp, đòi hỏi nhiều công sức, thời gian xây dựng.

- Ý nghĩa: Trong thực tiễn, nghiên cứu về hiệu suất sinh thái và tháp sinh thái giúp các nhà khoa học đưa ra biện pháp tác động làm tăng sản lượng sinh vật, khai thác hiệu quả tài nguyên, tiết kiệm năng lượng. Ví dụ: Tính trên cùng năng lượng đầu vào của hệ sinh thái, chăn nuôi các loài động vật ăn cỏ thu được sản lượng cao hơn so với chăn nuôi các loài động vật ăn thịt.

III. SỰ BIẾN ĐỘNG CỦA HỆ SINH THÁI

1. Diễn thế sinh thái

a. Khái niệm diễn thế sinh thái

- Khái niệm: Sự biến đổi tuần tự của các quần xã sinh vật tương ứng với sự biến đổi của môi trường được gọi là diễn thế sinh thái.

- Ví dụ: Diễn thế thứ sinh dẫn đến quần xã bị suy thoái tại rừng lim Hữu Lũng, tỉnh Lạng Sơn.

+ Giai đoạn khởi đầu: Rừng lim nguyên sinh.

+ Giai đoạn giữa: Rừng lim bị chặt, hình thành các quần xã rừng thưa cây gỗ nhỏ ưa sáng. Sau thời gian bị thay thể bởi cây gỗ nhỏ và cây bụi và cuối của giai đoạn giữa là sự xuất hiện của cây bụi và cỏ chiếm ưu thế.

+ Giai đoạn cuối: Hình thành nên các trảng cỏ.

b. Các dạng diễn thế sinh thái

- Diễn thế sinh thái được chia thành hai loại là diễn thế nguyên sinh và diễn thế thứ sinh.

Diễn thế nguyên sinh

- Diễn thế nguyên sinh là diễn thế sinh thái xảy ra ở khu vực chưa có sinh vật sinh sống.

- Diễn biến: Những sinh vật đầu tiên xuất hiện hình thành nên quần xã tiên phong (giai đoạn tiên phong). Tiếp theo, các quần xã biến đổi tuần tự, thay thế lẫn nhau (giai đoạn trung gian). Cuối cùng hình thành nên quần xã quần xã đỉnh cực có độ đa dạng cao và ổn định (giai đoạn cuối).

- Ví dụ: Trong diễn thế nguyên sinh ở trên cạn, các sinh vật đầu tiên (quần xã tiên phong) xuất hiện thường là các loài vi khuẩn, nguyên sinh vật và những loài thực vật dễ phát tán như rêu. Tiếp theo, dương xỉ và các loài thực vật thân thảo xuất hiện (quần xã trung gian). Các loài thực vật thân bụi và thân gỗ xuất hiện sau và thay thế nhiều loài xuất hiện trước.

Diễn thế nguyên sinh hình thành quần xã rừng

Diễn thế thứ sinh

- Diễn thế thứ sinh là diễn thế xảy ra ở môi trường đã có quần xã sinh vật.

- Diễn biến: Diễn thế thứ sinh xảy ra khi có nhiễu động làm suy giảm đa dạng quần xã sinh vật của hệ sinh thái. Các nhiễu động có thể do yếu tố tự nhiên (như cháy rừng), hoặc do tác động của con người (như đốt, phá rừng, khai thác khoáng sản). Khi không còn nhiễu động, quần xã có khả năng phục hồi dần do sự phát triển trở lại của các loài sinh vật, và cuối cùng có thể hình thành một quần xã tương đối ổn định. Tuy nhiên, trong thực tế thường gặp những quần xã mà khả năng phục hồi rất thấp thay vào đó là hình thành quần xã suy thoái.

- Ví dụ: Cháy rừng làm chết phần lớn các cá thể (hầu hết là ở phần phía trên bề mặt đất) của các loài sinh vật. Một thời gian sau, các loài sinh vật dần phát triển trở lại và rừng được phục hồi.

Diễn thế thứ sinh

* Phân biệt diễn thế nguyên sinh và diễn thế thứ sinh:

	Diễn thế nguyên sinh	Diễn thế thứ sinh
Môi trường diễn thế	Diễn ra ở môi trường chưa có sinh vật.	Diễn ra ở môi trường đã có một quần xã sinh vật.
Giai đoạn khởi đầu	Hình thành quần xã tiên phong.	Quần xã ưu thế bị thay thế bởi quần xã khác.
Giai đoạn giữa	Sự thay thế tuần tự của các quần xã sinh vật.	Sự thay thế tuần tự của các quần xã sinh vật.
Giai đoạn cuối	Hình thành quần xã ổn định tương đối ở trạng thái đỉnh cực.	Hình thành nên quần xã tương đối ổn định ở trạng thái đỉnh cực hoặc quần xã suy thoái.

c. Nguyên nhân của diễn thế sinh thái

Diễn thế sinh thái xảy ra do nhiều nguyên nhân, tuy tập trung vào một số nguyên nhân chính sau:

- Nguyên nhân từ bên ngoài (nhiễu loạn môi trường – nhiễu động): Do tác động của các nhân tố vô sinh như núi lửa phun, cháy rừng, hạn hán, lũ lụt,... hoặc do hoạt động của con người như khai thác tài nguyên, xả thải,... gây chết hàng loạt cá thể, dẫn đến thay đổi sâu sắc cấu trúc của quần xã.Tuy nhiên, con người cũng góp phần cải tạo thiên nhiên làm cho quần xã sinh vật phong phú hơn.

Cháy rừng dẫn đến diễn thế sinh thái

- Nguyên nhân bên trong: Sự cạnh tranh gay gắt giữa các loài trong quần xã là nhân tố sinh thái quan trọng làm biến đổi cấu trúc quần xã sinh vật. Trong đó, nhóm loài ưu thế đóng vai trò quan trọng nhất trong diễn thế sinh thái.

+ Do mối quan hệ tương hỗ giữa quần xã với sinh cảnh và các mối quan hệ sinh thái giữa các loài trong quần xã, đặc biệt là cạnh tranh khác loài. Sự cạnh tranh gay gắt giữa các loài trong quần xã là nhân tố sinh thái quan trọng làm biến đổi cấu trúc quần xã sinh vật.

+ Sự phát triển quá mức của loài ưu thế: Trong điều kiện môi trường nhất định, sự phát triển mạnh mẽ của loài ưu thế là một trong các yếu tố gây biến đổi điều kiện sống và có thể làm giảm khả năng thích nghi của loài đó. Điều kiện sống thay đổi cũng tạo môi trường phù hợp cho loài mới định cư, phát triển, dần cạnh tranh và thay thế loài ưu thế cũ để trở thành loài ưu thế mới. Quá trình này lặp lại cho đến khi hình thành quần xã đỉnh cực.

d. Tầm quan trọng của diễn thế sinh thái trong tự nhiên và trong thực tiễn

- Diễn thế sinh thái là phản ứng thích nghi của quần xã sinh vật: Trong quá trình diễn thế, các yếu tố cấu trúc, những mối quan hệ giữa các loài trong quần xã, giữa quần xã với môi trường đều bị thay đổi, trước hết là sự thay đổi của mối quan hệ con mồi – vật ăn thịt và mối quan hệ cạnh tranh giữa các loài. Nhờ đó, quần xã thiết lập được trạng thái cân bằng, tồn tại và phát triển một cách ổn định theo thời gian.

- Ý nghĩa thực tiễn của nghiên cứu diễn thế sinh thái:

+ Nghiên cứu diễn thế sinh thái 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.

2. Một số hiện tượng ảnh hưởng đến hệ sinh thái

a. Sự ấm lên toàn cầu

- Ấm lên toàn cầu là hiện tượng nhiệt độ trung bình của không khí và các đại dương trên Trái Đất tăng lên.

- Những ghi nhận hiện nay cho thấy nhiệt độ Trái Đất đang ngày càng tăng. Từ thời kì tiền công nghiệp đến nay, nhiệt độ trung bình Trái Đất tăng khoảng 1,2 °C.

- Nguyên nhân: Sự ấm lên toàn cầu có tương quan với gia tăng nồng độ CO₂​ trong khí quyển. Những hoạt động của con người như khai thác và sử dụng than đá, dầu mỏ,... làm tăng lượng khí nhà kính, đặc biệt là CO₂​ trong khí quyển, làm tăng nhiệt độ Trái Đất do hiệu ứng nhà kính tăng cường.

Mối quan hệ giữa nhiệt độ toàn cầu và nồng độ CO₂ khí quyển

- Hậu quả: Sự ấm lên toàn cầu gây nhiều hậu quả nghiêm trọng như sự tan băng ở các cực của Trái Đất, nước biển dâng, các hiện tượng thời tiết khắc nghiệt như mưa bão, lũ lụt, hạn hán, các đợt nóng, lạnh bất thường xảy ra thường xuyên hơn. Những hiện tượng này đe doạ, gây suy giảm đa dạng sinh học ở các hệ sinh thái và ảnh hưởng đến đời sống của các cộng đồng dân cư địa phương.

Hiệu ứng nhà kính

b. Phì dưỡng

- Hoạt động của con người làm tăng hàm lượng dinh dưỡng ở một số khu vực khác nhau trên Trái Đất, được gọi là phì dưỡng (phú dưỡng).

- Nguyên nhân: Sử dụng phân bón trong sản xuất nông nghiệp làm gia tăng hàm lượng các chất dinh dưỡng trong đất, chủ yếu là nitrogen và phosphorus. Các chất dinh dưỡng thấm xuống đất, gây ô nhiễm các mạch nước ngầm, gây nguy hại cho sinh vật và con người.

- Hậu quả: Phì dưỡng làm cho môi trường thiếu dưỡng khí, làm mất cân bằng hệ sinh thái và dẫn đến suy giảm hệ sinh thái. Ví dụ: Nhiều nghiên cứu cho thấy, ở khu vực đồng cỏ gần các hệ sinh thái nông nghiệp, độ đa dạng của thực vật bị suy giảm do hàm lượng dinh dưỡng trong đất tăng. Hàm lượng dinh dưỡng trong nước cao dẫn tới sự phát triển mạnh của thực vật phù du, gây ô nhiễm các thuỷ vực như hồ.

Hiện tượng phú dưỡng ở một hồ nước ngọt làm cá bị chết

c. Sa mạc hóa

- Sa mạc hoá là hiện tượng suy thoái hệ sinh thái trên cạn, trong đó sản lượng sinh vật bị suy giảm và đất bị khô cằn do các nguyên nhân tự nhiên hoặc tác động của con người.

Hiện tượng sa mạc hóa

- Nguyên nhân: Quần xã sinh vật bị suy giảm do nhiều yếu tố như biến đổi khí hậu, do chặt phá rừng, chăn thả gia súc, khai thác nguồn nước ngầm cho sản xuất nông nghiệp, thiếu các cơ chế quản lí đất bền vững. Các vùng đất khô là những khu vực bị đe doạ mạnh mẽ nhất.

- Hậu quả: Sa mạc hóa thường làm thay đổi hoặc làm mất môi trường sống của nhiều loài sinh vật, dẫn đến mất cân bằng sinh thái, giảm đa dạng sinh học.

→ Các hiện tượng như sự ấm lên toàn cầu, phú dưỡng, sa mạc hoá lại gây mất cân bằng của hệ sinh thái vì các hiện tượng này làm thay đổi điều kiện môi trường sống theo hướng tiêu cực dẫn đến ảnh hưởng đến thành phần loài trong hệ sinh thái, giảm đa dạng sinh học, từ đó dẫn đến mất cân bằng sinh thái.

IV. THỰC HÀNH THIẾT KẾ HỆ SINH THÁI NHÂN TẠO

1. Cơ sở lí thuyết

- 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.

2. Các bước tiến hành

a. Chuẩn bị

- Nguyên vật liệu: bể kính (kích thước: chiều cao × chiều rộng × chiều sâu = 40 cm × 60 cm × 40 cm), đất, cát, đá, nước. Bể được tạo sẵn, trước giờ học.

- Dụng cụ, thiết bị: lam kính, lamen, ống hút, kính hiển vi, thiết bị chụp ảnh (nếu có).

- Sinh vật: các thực vật thuỷ sinh (2 – 4 cây sen nhỏ, 100 – 200 cây bèo tấm) và các loài động vật nhỏ (10 con ốc, 10 con cá).

b. Tiến hành

- Tạo sinh cảnh đáy bể: đổ đất, cát với độ dày 10 cm. Thêm đá và cành cây khô để tạo thêm tiểu cảnh.

- Tạo nhóm sinh vật sản xuất ban đầu bằng cách trồng cây sen xung quanh bể và thả bèo tấm trên mặt đất.

- Nhẹ nhàng đổ nước vào bể, tạo độ sâu 20 cm nước.

- Thêm các sinh vật tiêu thụ (ốc, cá) vào bể.

- Đặt bể ở nơi có ánh sáng vừa phải (ví dụ: vị trí gần cửa sổ trong lớp học, mái hiên hoặc dưới tán cây gỗ). Theo dõi sự thay đổi của các sinh vật ban đầu (sen, bèo tấm, ốc, cá) sau 1 tuần. Chụp ảnh hệ sinh thái.

Hệ sinh thái thuỷ sinh

- Khi mới xây xong bể, lấy các mẫu nước ở 5 vị trí khác nhau trong bể và quan sát các vi sinh vật trên kính hiển vi. Sau 1 tuần, tương tự như lần đầu, lấy mẫu nước và quan sát các vi sinh vật.

c. Báo cáo

- 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 vi sinh vật khác (nếu có).

- Báo cáo kết quả theo mẫu báo cáo ở bài 1.

* Lưu ý: Tuỳ theo điều kiện thực tế, kích thước bể có thể được điều chỉnh lớn hoặc nhỏ hơn; thành phần và số lượng sinh vật cũng được thay đổi cho phù hợp.

TRẮC NGHIỆM ONLINE

Xem thêm tóm tắt lý thuyết Sinh học lớp 12 Cánh diều hay khác:

• Lý thuyết Sinh 12 Bài 20: Môi trường sống và các nhân tố sinh thái

• Lý thuyết Sinh 12 Bài 21: Sinh thái học quần thể

• Lý thuyết Sinh 12 Bài 22: Sinh thái học quần xã

• Lý thuyết Sinh 12 Bài 24: Chu trình sinh - địa - hoá và Sinh quyển

• Lý thuyết Sinh 12 Bài 25: Sinh thái học phục hồi và bảo tồn

• Lý thuyết Sinh 12 Bài 26: Phát triển bền vững

Xem thêm các tài liệu học tốt lớp 12 hay khác:

• Giải sgk Sinh học 12 Cánh diều
• Giải Chuyên đề Sinh 12 Cánh diều
• Giải SBT Sinh học 12 Cánh diều
• Giải lớp 12 Cánh diều (các môn học)
• Giải lớp 12 Kết nối tri thức (các môn học)
• Giải lớp 12 Chân trời sáng tạo (các môn học)

---