Bài 44. Hệ sinh thái

I. Hệ sinh thái

1. Khái niệm hệ sinh thái

Hệ sinh thái là một hệ thống bao gồm quần xã sinh vật và môi trường sống của chúng.

Các loài sinh vật trong quần xã luôn tác động lẫn nhau, đồng thời tác động qua lại với các nhân tố vô sinh của môi trường mà chúng sống trong đó.

2. Thành phần cấu trúc của hệ sinh thái

Cấu trúc của một hệ sinh thái gồm:

• Thành phần vô sinh bao gồm các nhân tố vô sinh.
• Thành phần hữu sinh bao gồm nhiều loài sinh vật trong quần xã, được chia thành ba nhóm:
  • Sinh vật sản xuất là các sinh vật có khả năng sử dụng quang năng để tổng hợp nên chất hữu cơ.
  • Sinh vật tiêu thụ là những sinh vật không có khả năng tự tổng hợp chất hữu cơ, chúng lấy chất hữu cơ từ thức ăn.
  • Sinh vật phân giải là những sinh vật có chức năng phân giải xác và chất thải của sinh vật thành chất vô cơ.

3. Các kiểu hệ sinh thái

Trên Trái Đất có rất nhiều hệ sinh thái, có thể phân chia thành hai nhóm:

• Hệ sinh thái tự nhiên bao gồm hệ sinh thái trên cạn và hệ sinh thái dưới nước.
• Hệ sinh thái nhân tạo được hình thành nhờ hoạt động của con người.

II. Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng trong hệ sinh thái

1. Trao đổi chất trong quần xã sinh vật

a. Chuỗi thức ăn

Chuỗi thức ăn gồm nhiều loài có quan hệ dinh dưỡng với nhau.

b. Lưới thức ăn

Trong quần xã sinh vật, một loài không chỉ tham gia vào một chuỗi thức ăn mà có thể tham gia vào nhiều chuỗi thức ăn khác nhau, loài đó là mắt xích chung giữa các chuỗi thức ăn. Tập hợp các chuỗi thức ăn có nhiều mắt xích chung tạo thành lưới thức ăn.

c. Tháp sinh thái

Để đánh giá mức độ dinh dưỡng trong chuỗi và lưới thức ăn của quần xã sinh vật, người ta đã xây dựng tháp sinh thái.

Có ba loại tháp sinh thái là tháp số lượng, tháp sinh khối, tháp năng lượng.

2. Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng trong hệ sinh thái

Trong hệ sinh thái, các chất vô cơ từ môi trường ngoài truyền vào cơ thể sinh vật, qua các mắt xích của chuỗi và lưới thức ăn rồi trả lại môi trường. Nguồn năng lượng trong hệ sinh thái phần lớn được lấy từ năng lượng ánh sáng mặt trời. Năng lượng từ ánh sáng mặt trời được truyền vào quần xã ở mắt xích đầu tiên là sinh vật sản xuất, sau đó truyền theo một chiều qua các bậc dinh dưỡng. Trong quá trình đó, năng lượng giảm dần do sinh vật sử dụng và trả lại môi trường dưới dạng nhiệt.

III. Bảo vệ các hệ sinh thái

Bảo vệ các hệ sinh thái chính là bảo vệ cuộc sống của con người. Toàn bộ các hệ sinh thái luôn cần được bảo vệ, đặc biệt cần chú trọng bảo vệ hệ sinh thái rừng, hệ sinh thái biển và ven biển cũng như hệ sinh thái nông nghiệp.

Rừng là môi trường sống của rất nhiều loài sinh vật. Bảo vệ hệ sinh thái rừng góp phần bảo vệ các loài sinh vật, điều hòa không khí,... từ đó hạn chế sự biến đổi khí hậu và thiên tai.

Hệ sinh thái biển và ven biển có vai trò quan trọng đối với tự nhiên và con người. Biển tham gia điều hòa khí hậu, là nơi sống của nhiều loài sinh vật; đối với con người, biển cung cấp nhiều sản phẩm có giá trị.

Hệ sinh thái nông nghiệp có vai trò hết sức quan trọng đối với con người. Sản xuất nông nghiệp tạo ra lương thực, thực phẩm nuôi sống con người và cung cấp nguyên liệu cho công nghiệp.

IV. Thực hành: Điều tra thành phần quần xã sinh vật trong hệ sinh thái

1. Mục tiêu

Điều tra được thành phần quần xã sinh vật trong hệ sinh thái.

2. Chuẩn bị

a. Địa điểm điều tra

Địa điểm điều tra có thể là hệ sinh thái rừng, hệ sinh thái ao, hệ sinh thái đồng ruộng hay hệ sinh thái đồng cỏ,...

b. Dụng cụ, thiết bị

Sổ ghi chép, bút viết, kính lúp, ống nhòm.

3. Các bước tiến hành

• Bước 1: Xác định hệ sinh thái tiến hành điều tra thuộc kiểu hệ sinh thái nào.
• Bước 2: Quan sát, ghi chép các thành phần vô sinh của hệ sinh thái.
• Bước 3: Quan sát, ghi chép thành phần hữu sinh của hệ sinh thái (quần xã sinh vật).

4. Kết quả

Từ kết quả điều tra, hoàn thành vào vở bàng ghi thành phần quần xã sinh vật của hệ sinh thái theo mẫu dưới đây.

1. Hệ sinh thái là một hệ thống bao gồm quần xã sinh vật và môi trường sống của chúng.

2. Các hệ sinh thái được chia thành hai nhóm: hệ sinh thái tự nhiên và hệ sinh thái nhân tạo.

3. Chuỗi thức ăn và lưới thức ăn thể hiện mối quan hệ dinh dưỡng giữa các loài sinh vật trong quần xã.

4. Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng trong hệ sinh thái được thực hiện trong phạm vi quần xã sinh vật và giữa quần xã với môi trường sống.

5. Các hệ sinh thái trong tự nhiên giúp bảo vệ tài nguyên đất, nước và sinh vật. Bảo vệ sự bền vững của các hệ sinh thái chính là bảo vệ cuộc sống của con người.