Đang tải... (xem toàn văn)
BÀI 1: QUẦN XÃ SINH VẬT VÀ MỘT SỐ ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN CỦA QUẦN XÃ I. Khái niệm quần xã sinh vật Quần xã sinh vật là tập hợp các quần thể sinh vật thuộc nhiều loài khác nhau cùng sống trong một không gian nhất định (gọi là sinh cảnh). Các sinh vật trong quần xã có mối quan hệ gắn bó với nhau như một thể thống nhất và do vậy quần xã có cấu trúc tương đối ổn định. II. Một số đặc trưng cơ bản của quần xã 1. Đặc trưng về thành phần loài của quần xã Thành phần loài trong quần xã biểu thị qua số lượng các loài trong quần xã và số lượng cá thể của mỗi loài. Đặc trưng này biểu thị mức độ đa dạng của quần xã, quần xã có thành phần loài càng lớn thì độ đa dạng càng cao. Do nhiệt độ, lượng mưa cao và khá ổn định nên các quần xã sinh vật vùng nhiệt đới thường có nhiều loài hơn so với các quần xã phân bố ở vùng ôn đới. Tuy nhiên, trong một sinh cảnh xác định khi số loài tăng lên, chúng phải chia sẻ nhau nguồn sống, do đó số lượng cá thể của mỗi loài phải giảm đi. Vì vậy, quần xã nhiệt đới gồm các loài có ổ sinh thái bị thu hẹp. Các đặc điểm chủ yếu về thành phần loài bao gồm: Loài ưu thế: loài đóng vai trò quan trọng trong quần xã do có số lượng cá thể nhiều, sinh khối lớn, hoặc do hoạt động mạnh của chúng. Trong các quần xã trên cạn, loài thực vật có hạt chủ yếu thường là loài ưu thế, vì chúng ảnh hưởng rất lớn tới khí hậu của môi trường. Quần xã rừng thông với các cây thông là loài chiếm ưu thế, các loài cây khác chỉ mọc lẻ tẻ hoặc dưới tán và chịu ảnh hưởng của cây thông. Loài đặc trưng: loài chỉ có ở một quần xã nào đó. Cây cọ là loài đặc trưng của quần xã vùng đồi Vĩnh Phú, tràm là loài đặc trưng của quần xã rừng U Minh. 2. Đặc trưng về phân bố cá thể trong không gian của quần xã Phân bố theo chiều thẳng đứng Phân bố theo chiều ngang Ở quần xã rừng mưa nhiệt đới phân thành nhiều tầng cây, mỗi tầng cây thích nghi với mức độ chiếu sáng khác nhau trong quần xã. Từ trên cao xuống thấp có tầng vượt tán, tầng táng rừng, tầng dưới tán, tầng thảm xanh. Sự phân tầng của thực vật kéo theo sự phân tầng của các loài động vật sống trong rừng, nhiều loài chim, côn trùng sống trên tán các cây cao; khỉ, vượn, sóc sống leo trèo trên cành cây; trong khi đó có nhiều loài động vật sống trên mặt đất và trong các tầng đất. Ở quần xã biển, sinh vật phân bố theo độ sâu của nước tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng ánh sáng của từng loài. Ở lớp nước mặt có tảo lục, tảo lam; xuống sâu hơn có tảo nâu; lớp nước có ánh sáng yếu nhất dưới cùng có tảo đỏ. Trên đất liền sinh vật phân bố thành các vùng khác nhau trên mặt đất, mỗi vùng có số lượng sinh vật phong phú khác nhau, chịu ảnh hưởng của các điều kiện tự nhiên. Sinh vật phân bố theo chiều ngang thường tập trung nhiều ở vùng có điều kiện sống thuận lợi như vùng đất màu mỡ, có độ ẩm thích hợp, thức ăn dồi dào… Ở quần xã biển, vùng gần bờ thành phần sinh vật rất phong phú, ra khơi xa số lượng các loài ít dần. III. Quan hệ giữa các loài trong quần xã sinh vật Quan hệ hỗ trợ bao gồm quan hệ cộng sinh, hội sinh và hợp tác. Trong quan hệ hỗ trợ, các loài hoặc đều có lợi hoặc ít nhất không bị hại. Quan hệ đối kháng bao gồm quan hệ cạnh tranh, kí sinh, ức chế cảm nhiễm và quan hệ sinh vật này ăn sinh vật khác.Trong quan hệ đối kháng, loài được lợi sẽ thắng thế và phát triển, loài bị hại sẽ suy thoái. Tuy nhiên, trong nhiều trường hợp, cả hai loài ít nhiều đều bị hại. Mối quan hệ Đặc điểm Ví dụ Hỗ trợ Cộng sinh Hợp tác chặt chẽ giữa 2 hay nhiều loài và tất cả các loài tham gia cộng sinh đều có lợi. Nấm, vi khuẩn và tảo đơn bào cộng sinh trong địa y ; vi khuẩn lam cộng sinh trong nốt sần rễ cây họ Đậu ; trùng roi sống trong ruột mối ; vi khuẩn lam với san hô ...
CHƯƠNG IX: QUẦN XÃ SINH VẬT BÀI 1: QUẦN XÃ SINH VẬT VÀ MỘT SỐ ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN CỦA QUẦN XÃ I Khái niệm quần xã sinh vật Quần xã sinh vật tập hợp quần thể sinh vật thuộc nhiều loài khác sống không gian định (gọi sinh cảnh) Các sinh vật quần xã có mối quan hệ gắn bó với thể thống quần xã có cấu trúc tương đối ổn định II Một số đặc trưng quần xã Đặc trưng thành phần loài quần xã Thành phần loài quần xã biểu thị qua số lượng loài quần xã số lượng cá thể loài Đặc trưng biểu thị mức độ đa dạng quần xã, quần xã có thành phần lồi lớn độ đa dạng cao Do nhiệt độ, lượng mưa cao ổn định nên quần xã sinh vật vùng nhiệt đới thường có nhiều loài so với quần xã phân bố vùng ôn đới Tuy nhiên, sinh cảnh xác định số loài tăng lên, chúng phải chia sẻ nguồn sống, số lượng cá thể lồi phải giảm Vì vậy, quần xã nhiệt đới gồm lồi có ổ sinh thái bị thu hẹp Các đặc điểm chủ yếu thành phần lồi bao gồm: - Lồi ưu thế: lồi đóng vai trò quan trọng quần xã có số lượng cá thể nhiều, sinh khối lớn, hoạt động mạnh chúng Trong quần xã cạn, loài thực vật có hạt chủ yếu thường lồi ưu thế, chúng ảnh hưởng lớn tới khí hậu môi trường Quần xã rừng thông với thơng lồi chiếm ưu thế, lồi khác mọc lẻ tẻ tán chịu ảnh hưởng thơng -Lồi đặc trưng: lồi có quần xã Cây cọ lồi đặc trưng quần xã vùng đồi Vĩnh Phú, tràm loài đặc trưng quần xã rừng U Minh Đặc trưng phân bố cá thể không gian quần xã Phân bố theo chiều thẳng đứng - Ở quần xã rừng mưa nhiệt đới phân thành nhiều tầng cây, tầng thích nghi với mức độ chiếu sáng khác quần xã Từ cao xuống thấp có tầng vượt tán, tầng táng rừng, tầng tán, tầng thảm xanh Sự phân tầng thực vật kéo theo phân tầng loài động vật sống rừng, nhiều lồi chim, trùng sống tán cao; khỉ, vượn, sóc sống leo trèo cành cây; có nhiều loài động vật sống mặt đất tầng đất Phân bố theo chiều ngang - Trên đất liền sinh vật phân bố thành vùng khác mặt đất, vùng có số lượng sinh vật phong phú khác nhau, chịu ảnh hưởng điều kiện tự nhiên - Sinh vật phân bố theo chiều ngang thường tập trung nhiều vùng có điều kiện sống thuận lợi vùng đất màu mỡ, có độ ẩm thích hợp, thức ăn dồi dào… - Ở quần xã biển, sinh vật phân bố theo độ sâu - Ở quần xã biển, vùng gần bờ thành phần sinh nước tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng ánh vật phong phú, khơi xa số lượng lồi sáng lồi Ở lớp nước mặt có tảo lục, dần tảo lam; xuống sâu có tảo nâu; lớp nước có ánh sáng yếu có tảo đỏ PHẠM THỊ THANH THẢO III Quan hệ loài quần xã sinh vật - Quan hệ hỗ trợ bao gồm quan hệ cộng sinh, hội sinh hợp tác Trong quan hệ hỗ trợ, lồi có lợi khơng bị hại - Quan hệ đối kháng bao gồm quan hệ cạnh tranh, kí sinh, ức chế - cảm nhiễm quan hệ sinh vật ăn sinh vật khác.Trong quan hệ đối kháng, loài lợi thắng phát triển, lồi bị hại suy thối Tuy nhiên, nhiều trường hợp, hai lồi nhiều bị hại Mối quan hệ Hỗ trợ Cộng sinh Đối kháng PHẠM THỊ THANH THẢO Đặc điểm Ví dụ Hợp tác chặt chẽ hay nhiều loài tất lồi tham gia cộng sinh có lợi Nấm, vi khuẩn tảo đơn bào cộng sinh địa y ; vi khuẩn lam cộng sinh nốt sần rễ họ Đậu ; trùng roi sống ruột mối ; vi khuẩn lam với san hô Hội sinh Hợp tác hay nhiều loài, lồi có lợi, lồi khơng có lợi chẳng có hại Hội sinh phong lan sống bám thân gỗ; cá ép sống bám cá lớn Hợp tác Hợp tác hay nhiều loài tất lồi tham gia hợp tác có lợi Khác với cộng sinh, quan hệ hợp tác quan hệ chặt chẽ thiết phải có loài Hợp tác chim sáo trâu rừng ; chim mỏ đỏ linh dương ; lươn biển cá nhỏ Cạnh tranh Các loài tranh giành nguồn sống thức ăn, chỗ mối quan hệ này, loài bị ảnh hưởng bất lợi, nhiên có lồi thắng lồi khác bị hại bị hại Cạnh tranh giành ánh sáng, nước muối khoáng thực vật ; cạnh tranh cú chồn rừng, chúng hoạt động vào ban đêm bắt chuột làm thức ăn Sinh vật ăn sinh vật khác PHẠM THỊ THANH THẢO Một loài sử dụng loài khác làm thức ăn, bao gồm : quan hệ động vật ăn thực vật, động vật ăn thịt (vật - mồi) thực vật bắt sâu bọ Hươu, nai ăn cỏ ; hổ, báo ăn thịt hươu, nai; sói ăn thịt thỏ; nắp ấm bắt ruồi Kí sinh Một lồi sống nhờ thể lồi khác, lấy chất ni sống thể từ lồi Sinh vật “kí sinh hồn tồn” khơng có khả tự dưỡng, sinh vật “nửa kí sinh” vừa lấy chất nuôi sống từ sinh vật chủ, vừa có khả tự dưỡng Cây tầm gửi (sinh vật nửa kí sinh) kí sinh thân gỗ (sinh vật chủ) ; giun kí sinh thể người Ức chế cảm nhiễm Một loài sinh vật q trình sống vơ tình gây hại cho loài sinh vật khác Tảo giáp nở hoa gây độc cho cá, tôm chim ăn cá, tôm bị độc đó, tỏi tiết chất gây ức chế hoạt động vi sinh vật xung quanh IV Hiện tượng khống chế sinh học - Khống chế sinh học tượng số lượng cá thể loài bị khống chế mức định, không tăng cao giảm thấp tác động mối quan hệ hỗ trợ đối kháng lồi quần xã - Trong nơng nghiệp, ứng dụng khống chế sinh học sử dụng thiên địch để phòng trừ sinh vật gây hại hay dịch bệnh thay cho việc sử dụng thuốc trừ sâu Ví dụ sử dụng ong kí sinh diệt lồi bọ dừa, sử dụng rệp xám để hạn chế số lượng xương rồng bà V Cạnh tranh động lực chủ yếu q trình tiến hóa - Để chiến thắng tránh khỏi thua cuộc, cạnh tranh, lồi phải có biến đổi hình thái, đặc tính sinh lí, sinh thái.thích hợp Ví dụ loài chim sẻ ăn hạt sống đảo có cấu tạo kích thước mỏ khác để ăn loại hạt kích thước phù hợp, tránh cạnh tranh - Cạnh tranh xảy thường xun lịch sử tiến hóa lồi, lồi có ưu đặc điểm hình thái, sinh lí tồn phát triển hưng thịnh VI Mối quan hệ vật ăn thịt - mồi Trong mối quan hệ vật ăn thịt - mồi, mồi có kích thước nhỏ, số lượng đơng, vật ăn thịt thường có kích thước lớn hơn, số lượng Vật ăn thịt công tiêu thụ mồi, song chúng thường bắt mồi yếu, mang bệnh Hiện tượng có tác dụng chọn lọc, loại bớt vật yếu khỏi quần thể Đồng thời vật ăn thịt phải có biến đổi hình thái, đặc tính sinh lí, sinh thái.thích hợp để bắt mồi VII Ni cá ao để có suất cao PHẠM THỊ THANH THẢO - Muốn ni nhiều lồi cá ao để có suất cao cần chọn ni lồi cá phù hợp Ni cá sống tầng nước khác nhau: ăn nổi, ăn đáy, ni nhiều lồi ăn thức ăn khác - Mỗi lồi có ổ sinh thái riêng nên loài cá giảm mức độ cạnh tranh với gay gắt: cá trắm cỏ ăn thực vật phân bố chủ yếu tầng nước mặt, cá mè trắng chủ yếu ăn thực vật nổi, cá mè hoa ăn thực vật chính, cá trắm đen ăn thân mềm phân bố chủ yếu đáy ao, cá trôi ăn tạp chủ yếu ăn chất hữu vụn nát đáy ao, cá chép ăn tạp - Ni nhiều lồi cá khác tận dụng nguồn thức ăn thiên nhiên khơng gian vùng nước, đạt suất cao BÀI 2: DIỄN THẾ SINH THÁI – Diễn sinh thái trình biến đổi quần xã qua giai đoạn tương ứng với biến đổi môi trường – Song song với trình biến đổi quần xã diễn trình biến đổi điều kiện tự nhiên mơi trường khí hậu, thổ nhưỡng,… Độ ẩm đất khơng khí tăng cao dần, lượng mùn khống đất tăng lên làm cho đất thêm màu mỡ,… I Các loại diễn sinh thái Diễn nguyên sinh – Diễn nguyên sinh diễn khởi đầu từ mơi trường chưa có sinh vật – Q trình diễn diễn theo giai đoạn sau: + Giai đoạn tiên phong: Hình thành quần xã tiên phong + Giai đoạn giữa: giai đoạn hỗn hợp, gồm quần xã biến đổi thay lẫn + Giai đoạn cuối: Hình thành quần xã ổn định (giai đoạn đỉnh cực) Diễn thứ sinh – Diễn thứ sinh diễn xuất mơi trường có quần xã sinh vật sống – Quá trình diễn diễn theo sơ đồ sau: + Giai đoạn đầu: Giai đoạn quần xã ổn định tương đối PHẠM THỊ THANH THẢO + Giai đoạn giữa: Giai đoạn gồm quần xã thay đổi + Giai đoạn cuối: Hình thành quần xã tương đối ổn định khác quần xã bị suy thoái - Trong điều kiện thuận lợi qua trình biến đổi lâu dài, diễn thứ sinh hình thành nên quần xã tương đối ổn định Tuy nhiên, thực tế thường gặp nhiều quần xã có khả hồi phục thấp mà hình thành quần xã bị suy thoái II Nguyên nhân gây diễn Kiểu diễn Giai đoạn khởi Giai đoạn Giai đoạn cuối đầu Nguyên nhân diễn Diễn nguyên Khởi đầu từ môi Các quần xã sinh Hình thành quần – Tác động mạnh sinh trường chưa có vật biến đổi tuần xã tương đối ổn mẽ ngoại cảnh có sinh tự, thay lẫn định lên quần xã vật ngày – Cạnh tranh gay phát triển đa dạng gắt loài quần xã Diễn thứ sinh Khởi đầu Một quần xã Có thể hình thành – Tác động mạnh mơi trường có phục hồi thay nên quần xã tương mẽ ngoại cảnh quần xã sinh quần xã bị hủy đối ổn định, lên quần xã vật phát triển diệt, quần xã nhiên có nhiều – Hoạt động khai bị hủy diệt biến đổi tuần tự, quần xã bị suy thác tự nhiên thay lẫn thoái tài nguyên người khai thác mức – Cạnh tranh gay người gắt loài quần xã Lưu ý: - Nguyên nhân bên ngoài: Tác động mạnh mẽ ngoại cảnh lên quần xã Môi trường nhân tố khởi động gây diễn PHẠM THỊ THANH THẢO - Hoạt động khai thác tài ngun khơng hợp lí người coi hành động “tự đào huyệt chơn mình” diễn sinh thái Vì việc làm gây loạt hậu quả: - Làm biến đổi dẫn tới môi trường sống nhiều loài sinh vật giảm đa dạng sinh học - Thảm thực vật bị dần dẫn tới xói mòn đất, biến đổi khí hậu, nguyên nhân nhiều thiên tai lụt lội, hạn hán, đất nhiễm mặn, - Môi trường cân sinh thái, ổn định gây nhiều bệnh tật cho người sinh vật., - Những hậu làm cho sống người bị ảnh hưởng nặng nề, không ổn định - Tuy nhiên, người khác với sinh vật khác tự điều chỉnh hành động để khai thác tài ngun hợp lí, bảo vệ môi trường sống người sinh vật khác Trái Đất Con người với khả khoa học ngày cải tạo tự nhiên làm cho quần xã sinh vật phong phú Vì vậy, tin tưởng hoạt động khai thác tài nguyên người hợp lí môi trường sống Trái Đất bảo vệ - Nguyên nhân bên trong: Cạnh tranh gay gắt loài quần xã Trong số loài sinh vật, nhóm lồi ưu đóng vai trò quan trọng diễn Tuy nhiên, hoạt động nhóm loài ưu làm thay đổi điều kiện sống từ tạo hội cho lồi khác có khả cạnh tranh cao trở thành loài ưu III Tầm quan trọng việc nghiên cứu diễn sinh thái – Nắm quy luật phát triển quần xã sinh vật để bảo vệ dự báo quần xã tồn trước quần xã thay tương lai; giúp xây dựng chiến lược phát triển kinh tế nông – lâm – ngư nghiệp có sở khoa học – Chủ động điều khiển diễn theo hướng có lợi cho phép khai thác, sử dụng hợp lí nguồn tài nguyên bảo vệ môi trường phát triển bền vững PHẠM THỊ THANH THẢO