I. KIẾN THỨC TRỌNG TÂM
1. Khái niệm.
– Hệ sinh thái là tập hợp của quần xã sinh vật với môi trường vô sinh (hay còn gọi là môi trường vật lí) của nó, trong đó, các sinh vật tương tác với nhau và với môi trường để tạo nên các chu trình sinh địa hóa và biến đổi năng lượng.
– Hệ sinh thái là 1 hệ thống sinh học hoàn chỉnh như 1 cơ thể, thực hiện đầy đủ các chức năng sống như trao đổi năng lượng và vật chất giữa hệ với môi trường thông qua 2 quá trình tổng hợp và phân hủy vật chất.
– Hệ sinh thái là 1 hệ động lực mở và tự điều chỉnh vì hệ tồn tại dựa vào nguồn vật chất và năng lượng từ môi trường; hoạt động của hệ tuân theo các quy luật nhiệt động học, trước hết là quy luật bảo toàn năng lượng, trong giới hạn sinh thái của mình, hệ có khả năng tự điều chỉnh để duy trì trạng thái cân bằng ổn định.
2. Các thành phần cấu trúc của hệ sinh thái.
Một hệ sinh thái điển hình được cấu tạo bởi các yếu tố sau:
– Sinh vật sản xuất: là những sinh vật có khả năng quang hợp và hóa tổng hợp, tạo nên nguồn thức ăn để tự nuôi mình và nuôi các loài sinh vật dị dưỡng.
– Sinh vật tiêu thụ: gồm các loài động thực vật, ăn mùn bã sinh vật và các loài động vật ăn thịt.
– Sinh vật phân giải: gồm các sinh vật sống dựa vào sự phân giải các chất hữu cơ có sẵn. Chúng tham gia vào việc phân giải vật chất để trả lại cho môi trường những chất vô cơ đơn giản ban đầu.
– Các chất vô cơ: nước, carbondioxid, oxy, nito, phospho…
– Các chất hữu cơ: Protein, lipid, carbonhydrat, vitamin, hormon…
– Các yếu tố khí hậu: ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm, khí áp…
Ba yếu tố đầu là quần xã sinh vật, 3 yếu tố sau là môi trường vô sinh mà quần xã sống.
3. Các kiểu hệ sinh thái.
Trong thực tế, các hệ sinh thái khác nhau về kích cỡ, mức độ tổ chức, sự sắp xếp các mối quan hệ chức năng và nhiều đặc tính quan trọng khác. Tuy vậy, chúng lại có chức năng chung nhất là hệ thực hiện 1 chu trình sinh học đầy đủ, tức là vật chất đi vào hệ, qua quá trình biến đổi chúng lại được trả lại cho môi trường, còn năng lượng sau khi đi vào hệ được thoát ra dưới dạng nhiệt hô hấp. Theo nguồn gốc hình thành, các hệ sinh thái có thể được chia thành 2 nhóm lớn: các hệ sinh thái tự nhiên và các hệ sinh thái nhân tạo.
a. Các hệ sinh thái tự nhiên
Các hệ sinh thái tự nhiên được hình thành bằng các quy luật tự nhiên, rất đa dạng: từ giọt nước cực bé lấy từ ao, hồ đến cực lớn như rừng mưa nhiệt đới, hoang mạc và các đại dương, chúng đang tồn tại và hoạt động trong sự thống nhất và toàn vẹn của sinh quyển.
b. Các hệ sinh thái nhân tạo
– Các hệ sinh thái nhân tạo do chính con người tạo ra. Có những hệ cực bé được tạo ra trong ống nghiệm, lớn hơn là bể cá cảnh, cực lớn là các hồ chứa, đô thị, đồng ruộng… Tùy thuộc vào bản chất và kích thước của hệ mà con người cần phải bổ sung năng lượng cho các hệ sinh thái này để duy trì trạng thái ổn định của chúng. Chẳng hạn, đồng ruộng, nương rẫy cấy lúa, trồng ngô nếu không đủ phân, nước và sự chăm sóc khác thì chúng sẽ biến đổi thành các hệ thống khác không theo mong muốn của con người.
– Con tàu vũ trụ cũng được coi là hệ sinh thái nhân tạo, nhưng quá đặc biệt bởi vì nó hầu như bị “khép kín”. Sự tồn tại và hoạt động của con tàu trong vũ trụ hoàn toàn phụ thuộc vào nguồn vật chất và năng lượng do con người cung cấp. Ngày nay, các nhà khoa học đang dày công để chuyển con tàu từ trạng thái khép kín sang trạng thái mở như những hệ sinh thái tự nhiên khác.
II. CÁC DẠNG BÀI TẬP
Bài 1: Các ao hồ trong thiên nhiên có đủ điều kiện để gọi là hệ sinh thái hay không. Tại sao?
Hướng dẫn giải
+ Đủ điều kiện.
+ Vì được cấu tạo bởi các hợp chất vô cơ, sinh vật sản xuất, sinh vật tiêu thụ, sinh vật phân giải.
+ Có được các chu trình tuần hoàn vật chất gồm chu trình C, N, S, H2O…
Bài 2: Nội dung nào sau đây đúng hoặc sai. Giải thích vì sao?
a) Hệ sinh thái tự nhiên thường ổn định hơn so với hệ sinh thái nhân tạo.
b) Nguồn sống của hệ sinh thái nhân tạo lớn hơn hệ sinh thái tự nhiên, do có bàn tay của con người tạo ra.
c) Hệ sinh thái nhân tạo chỉ gồm các hệ sinh thái trên cạn, do ở dưới nước sẽ có tính không ổn định.
Hướng dẫn giải
a) Đúng. Các hệ sinh thái tự nhiên như rừng, biển, sông ngòi, hoang mạc…tồn tại lâu dài và ổn định hơn.
b) Sai. Nguồn sống của hệ sinh thái tự nhiên cung cấp nguồn sống chủ yếu cho sinh vật.
c) Sai. Các hệ sinh thái nhân tạo dưới nước do con người tạo ra gồm sông đào, mương, kênh, ao, hồ…
Bài 3: So sánh giữa hệ sinh thái nhân tạo và hệ sinh thái tự nhiên.
Hướng dẫn giải
1) Giống nhau: Đều được cấu tạo bởi các chất vô cơ: CO2, H2O, O2, N2… các chất hữu cơ: gluxit, lipit, prôtêin…, chế độ khí hậu gồm: nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng…, có các thành phần sinh vật gồm: sinh vật sản xuất, sinh vật tiêu thụ, sinh vật phân giải; đều có chu trình vật chất.
2) Khác nhau
| Dấu hiệu so sánh | Hệ sinh thái nhân tạo | Hệ sinh thái tự nhiên |
| Nguồn gốc | + Do con người. | + Do thiên nhiên. |
| Độ đa dạng | + Thấp. | + Cao. |
| Thời gian hình thành và tồn tại | + Ngắn. | + Dài. |
| Nguồn năng lượng | + Chủ yếu con người bổ sung. | + Do mặt trời cung cấp. |
| Chu trình tuần hoàn vật chất | + Hở (Do khai thác). | + Kín (Trừ khai thác). |
| Chiếm tỉ lệ trên Trái Đất | + Bé. | + Hầu hết. |