Hệ sinh thái là gì? Tìm hiểu cấu trúc, chức năng và các mối quan hệ trong hệ sinh thái. Bài viết cung cấp lý thuyết chi tiết, ví dụ minh họa và bài tập vận dụng giúp bạn nắm vững kiến thức ôn thi tốt nghiệp THPT môn Sinh, ôn thi THPT Quốc Gia hiệu quả. Khám phá ngay tại Ôn thi ĐGNL!
CHỦ ĐỀ 2. HỆ SINH THÁI
A. TÓM TẮT LÍ THUYẾT
I. KHÁI QUÁT VỀ 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.
Cấu trúc hệ sinh thái:
– Quần xã sinh vật bao gồm các sinh vật sản xuất, sinh vật tiêu thụ và sinh vật phân giải.
– Môi trường vô sinh bao gồm các nhân tố khí học, chất vô cơ, chất hữu cơ…
Phân loại hệ sinh thái
– Hệ sinh thái tự nhiên: Hình thành và phát triển theo qui luật tự nhiên gồm hệ sinh thái trên cạn và hệ sinh thái dưới nước.
– Hệ sinh thái nhân tạo do con người tạo nên. 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
– 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.
– Lưới thức ăn: Các chuỗi thức ăn trong hệ sinh thái liên kết với nhau thông qua các mắt xích chung tạo nên một mạng lưới.
– Bậc dinh dưỡng: Các sinh vật trong chuỗi thức ăn được sắp xếp theo bậc từ thấp đến cao bắt đầu từ bậc 1, tiếp theo là các bậc 2, 3, 4, …
– Sự chuyển hóa năng lượng giữa các bậc dinh dưỡng: 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.
– Hiệu suất sinh thái: Tỉ lệ phần trăm năng lượng được chuyển hoá qua các bậc dinh dưỡng được gọi là hiệu suất sinh thái giữa các bậc dinh dưỡng.
– Tháp sinh thái: Để biểu diễn sản lượng, mức độ sinh khối hoặc số lượng cá thể của các bậc dinh dưỡng trong hệ sinh thái.
+ 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.
+ Tháp năng lượng biểu diễn sản lượng của mỗi bậc dinh dưỡng.
+ Tháp sinh khối biểu diễn sinh khối (khối lượng trên một đơn vị diện tích hoặc thể tích) của các bậc dinh dưỡng.
+ Tháp số lượng biểu diễn số lượng hoặc mật độ cá thể của các bậc dinh dưỡng.
III. SỰ BIẾN ĐỘNG CỦA HỆ SINH THÁI
– Sự biến đổi tuần tự của các quần xã sinh vật tương ứng với su bién đổi của môi trường được gọi là diễn thế sinh thái.
– Nguyên nhân bên trong (sự cạnh tranh gay gắt giữa các loài trong quần xã) và nguyên nhân bên ngoài (mưa, bão, lũ lụt, hạn hán, núi lửa, …) dẫn đến diễn thế sinh thái.
Diễn thế nguyên sinh: Xảy ra ở khu vực chưa có sinh vật sinh sống. Kết quả là sự hình thành quần xã đỉnh cực có độ đa dạng cao và ổn định.
Diễn thế thứ sinh: Xảy ra ở môi trường đã có quần xã sinh vật, khi có nhiễu động làm suy giảm đa dạng quần xã sinh vật của hệ sinh thái. Khi không còn nhiễu động, quần xã có khả năng phục hồi dần do sự phát triển trở lại của các loài sinh vật.
Ý nghĩa của nghiên cứu diễn thế sinh 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.
Một số hiện tượng ảnh hưởng đến hệ sinh thái: Sự ấm lên toàn cầu, phì dưỡng, sa mạc hoá.
B. BÀI TẬP VẬN DỤNG
DẠNG 1: Trắc nghiệm 4 lựa chọn
Câu 1. Trong một hệ sinh thái trên cạn, nhóm sinh vật nào sau đây là sinh vật sản xuất?
A. Nấm. B. Cây xanh. C. Động vật ăn thực vật. D. Động vật ăn thịt.
Câu 2. Hệ sinh thái nào sau đây là hệ sinh thái tự nhiên?
A. Rừng trồng. B. Hồ nuôi cá. C. Rừng mưa nhiệt đới. D. Đồng ruộng
Câu 3. Hệ sinh thái bao gồm?
A. Các quần thể thực vật và động vật.
B. Các quần thể thực vật và môi trường sống của quần thể đó.
C. Quần xã sinh vật và sinh cảnh.
D. Sinh vật sản xuất, sinh vật tiêu thụ, sinh vật phân giải.
Câu 4. Lưới thức ăn là tập hợp các
A. chuỗi thức ăn. B. chuỗi thức ăn có nhiều mắt xích chung.
C. loài sinh vật. D. loài sinh vật có quan hệ dinh dưỡng với nhau.
Câu 5. Cho chuỗi thức ăn: Cây ngô → Sâu ăn lá ngô →Nhái → Rắn hổ mang → Diều hâu. Trong chuỗi thức ăn này, loài nào là sinh vật tiêu thụ bậc 3?
A. Cây ngô. B. Sâu ăn lá ngô. C. Nhái. D. Rắn hổ mang.
Câu 6. Hình tháp sinh thái luôn có dạng chuẩn (đáy tháp rộng ở dưới, đỉnh tháp hẹp ở trên) là hình tháp biểu diễn
A. năng lượng của các bậc dinh dưỡng. B. sinh khối của các bậc dinh dưỡng.
C. số lượng cá thể của các bậc dinh dưỡng. D. sinh khối và số lượng cá thể.
Câu 7. Trong quần xã, điểm khác biệt cơ bản của chuỗi thức ăn khởi đầu bằng sinh vật ăn mùn bã hữu cơ so với chuỗi thức ăn khởi đầu bằng sinh vật sản xuất là
A. thể hiện mối quan hệ dinh dưỡng giữa các loài trong quần xã.
B. sinh vật khởi đầu có hình thức dinh dưỡng là dị dưỡng.
C. mắt xích thứ hai của chuỗi thức ăn là sinh vật tiêu thụ.
D. tổng sinh khối của sinh vật khởi đầu là lớn nhất.
DẠNG 2: Trắc nghiệm Đúng – Sai
Câu 1. Khi nói về thành phần hữu sinh của hệ sinh thái, phát biểu sau đây là đúng hay sai?
a) Thực vật là nhóm sinh vật duy nhất có khả năng tổng hợp chất hữu cơ từ chất vô cơ
b) Tất cả các loài vi khuẩn đều là sinh vật phân giải, chúng có vai trò phân giải các chất hữu cơ thành các chất vô cơ
c) Sinh vật tiêu thụ gồm các động vật ăn thực vật và động vật ăn động vật
d) Nấm là một nhóm sinh vật có khả năng phân giải các chất hữu cơ thành chất vô cơ
Hướng dẫn giải:
Phát biểu đúng là: c, d: nấm là sinh vật dị dưỡng hấp thụ
a sai vì: một số động vật nguyên sinh, vi khuẩn cũng có khả năng tổng hợp chất hữu cơ từ chất vô cơ.
b sai vì: một số vi sinh vật còn là sinh vật sản xuất. (vi sinh vật tự dưỡng)
Đáp án cần chọn là:
a) sai
b) sai
c) đúng
d) đúng
Câu 2. Khi nói về hệ sinh thái tự nhiên, các phát biểu dưới đây là đúng hay sai?
a) Trong các hệ sinh thái trên cạn, sinh vật sản xuất gồm thực vật, một số vi sinh vật và động vật.
b) Các hệ sinh thái tự nhiên trên trái đất rất đa dạng, được chia thành các nhóm hệ sinh thái trên cạn và nhóm hệ sinh thái dưới nước
c) Các hệ sinh thái tự nhiên dưới nước chỉ có một loại chuỗi thức ăn mở đầu bằng sinh vật sản xuất.
d) Các hệ sinh thái tự nhiên được hình thành bằng các quy luật tự nhiên không bị biến đổi dưới tác động của con người.
Hướng dẫn giải:
a), b) đúng
c sai, Các hệ sinh thái tự nhiên dưới nước có thể mở đầu bằng nhiều loại sinh vật, có thể là sinh vật tiêu thụ.
d sai, Các hệ sinh thái tự nhiên được dình thành bằng các quy luật tự nhiên và có thể bị biến đổi dưới tác động của con người
Đáp án cần chọn là:
a) đúng
b) đúng
c) sai
d) sai
Câu 3. Khi nói về hệ sinh thái và các yếu tố liên quan đến hệ sinh thái, các phát biểu dưới đây là đúng hay sai?
a) Trong quần thể sinh vật, một loài có thể tham gia đồng thời vào các chuỗi thức ăn khác nhau.
b) Quần xã sinh vật càng đa dạng về thành phần loài thì lưới thức ăn càng đơn giản.
c) Chuỗi thức ăn có thể bắt đầu bằng sinh vật phân giải mùn bã hữu cơ.
d) Mỗi lưới thức ăn gồm nhiều loài có quan hệ dinh dưỡng với nhau và mỗi loài là một mắt xích của lưới.
Hướng dẫn giải:
a) đúng, trong quần xã sinh vật, một loài sinh vật không chỉ tham gia vào một chuỗi thức ăn mà còn tham gia đồng thời vào các chuỗi thức ăn khác nhau.
b) sai, quần xã sinh vật càng đa dạng về thành phần loài thì lưới thức ăn càng phức tạp. Càng nhiều loài thì sẽ có càng nhiều chuỗi thức ăn hơn, do đó lưới thức ăn sẽ phức tạp hơn.
c) đúng, có hai loại chuỗi thức ăn thường gặp trong tự nhiên, đó là chuỗi thức ăn được bắt đầu bằng sinh vật sản xuất và chuỗi còn lại được bắt đầu bằng sinh vật phân giải mùn bã hữu cơ.
d) sai, mỗi chuỗi thức ăn (chứ không phải là lưới thức ăn) gồm nhiều loài có quan hệ dinh dưỡng với nhau và mỗi loài là một mắt xích của chuỗi.
Đáp án cần chọn là:
a) đúng
b) sai
c) đúng
d) sai
DẠNG 3: Trắc nghiệm trả lời ngắn
Câu 1. Một lưới thức ăn gồm các loài sinh vật được mô tả ở hình dưới đây. Theo lí thuyết, lưới thức ăn này có mấy chuỗi thức ăn?
Đáp án: 10
Câu 2. Cho chuỗi thức ăn sau : Cỏ (2,1.106 calo) → Thỏ (1,2.104 calo) → Rắn (1,1.102 calo) → Đại bàng (0,5.102 calo). Tính hiệu suất sinh thái của sinh vật tiêu thụ bậc 2 so với so với sinh vật tiêu thụ bậc 1. (Hãy thể hiện kết quả bằng chữ số thập phân và làm tròn đến 2 chữ số sau dấu phẩy).
Đáp án: 0,92
Câu 3. Trong một quần xã sinh vật tại rừng mưa nhiệt đới, cho một lưới thức ăn thể hiện mối quan hệ dinh dưỡng của các loài sau đây:
Trong lưới thức ăn trên, loài chim sẻ thuộc mấy bậc dinh dưỡng khác nhau?
Đáp án: 2
Tham khảo thêm:
CHUYÊN ĐỀ 9: SINH THÁI HỌC QUẦN XÃ https://drive.google.com/file/d/1a8VzjNoFN4RUswA9kYSXZ4VuQYlLlG7z/view?usp=sharing
Bài viết đã tổng hợp đầy đủ lý thuyết về hệ sinh thái, từ khái niệm, cấu trúc đến các mối quan hệ sinh thái quan trọng. Hy vọng những kiến thức này sẽ giúp bạn tự tin chinh phục các bài tập và đạt điểm cao trong kỳ thi sắp tới. Chúc các bạn học tốt và thành công trên con đường học vấn!
