NHIỆT LIỆT CHÀO MỪNG
CÁC EM ĐẾN VỚI
BÀI HỌC MÔN SINH HỌC!
KHỞI ĐỘNG
BÀI 23
HỆ SINH THÁI
NỘI DUNG BÀI HỌC
I
Khái quát về hệ sinh thái
II
Trao đổi vật chất và chuyển hóa năng lượng trong hệ sinh thái
III
Sự biến động của hệ sinh thái
IV
Thực hành thiết kế hệ sinh thái nhân tạo
I
KHÁI QUÁT VỀ HỆ SINH THÁI
Yêu cầu: Quan sát Hình 23.1 – 23.3, kết hợp đọc thông tin mục I SGK tr.141 - 142 và thực hiện nhiệm vụ:
THẢO
LUẬN
NHÓM
SINH
HỌC 12
Nhóm 1: Tìm hiểu khái niệm và cấu trúc hệ sinh thái.
Nhóm 2: Tìm hiểu các hệ sinh thái.
Chia lớp thành 2 nhóm và thực hiện nhiệm vụ:
Nhóm 1:
1. Khái niệm và cấu trúc hệ sinh thái
a. Khái niệm
Hệ sinh thái Hồ Tây
Hệ sinh thái rừng Cúc Phương
b. Thành phần cấu trúc
HỆ SINH THÁI
Môi trường vô sinh
Quần xã sinh vật
Khí hậu
Chất vô cơ
Chất hữu cơ
Sinh vật sản xuất
Sinh vật tiêu thụ
Sinh vật phân giải
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.
Thành phần cấu trúc | Ví dụ | |
Quần xã sinh vật | Sinh vật sản xuất | |
Sinh vật tiêu thụ | | |
Sinh vật phân giải | | |
Môi trường vô sinh | Nhân tố khí hậu | |
Các chất vô cơ | | |
Các chất hữu cơ | | |
Thực vật, tảo,…
Động vật ăn cỏ, động vật ăn thịt,…
Nấm, vi khuẩn,…
Nhiệt độ, ánh sáng,…
Nước, oxygen, carbon dioxide, chất khoáng nitrogen, phosphorus,…
Carbonhydrate, protein, lipid,… từ xác sinh vật hoặc các vật chất rơi rụng, bài tiết.
Sinh vật sản xuất
Sinh vật tiêu thụ
Sinh vật phân giải
Nhân tố khí hậu
Các chất vô cơ
Các chất hữu cơ
Phạm vi không gian
SINH QUYỂN
Hệ sinh thái lớn nhất
Nhỏ
Rộng lớn
Rất nhỏ
Chia lớp thành 2 nhóm và thực hiện nhiệm vụ:
Nhóm 2:
2. Phân loại hệ sinh thái
a. Hệ sinh thái tự nhiên
Khái niệm: là hệ sinh thái được hình thành và phát triển theo quy luật của tự nhiên, không có hoặc ít tác động của con người.
Rừng mưa nhiệt đới
Rừng ngập mặn
Rạn san hô
Phân loại
Hệ sinh thái dưới nước
Hệ sinh thái trên cạn
b. Hệ sinh thái nhân tạo
Khái niệm: là hệ sinh thái do con người tạo nên.
Ao nuôi tôm
Khu đô thị, khu công nghiệp
Đồng lúa
Đặc điểm:
Vai trò: Cung cấp thức ăn, nơi ở, đồ dùng sinh hoạt, giải trí,…
Con người cải tạo các thành phần của hệ sinh thái: trồng cây, xây cầu,…
Khi không có sự chăm sóc của con người, hệ sinh thái nhân tạo sẽ biến đổi thành hệ sinh thái tự nhiên.
Hệ sinh thái
thành phố Hồ Chí Minh
Đặc điểm phân biệt | Hệ sinh thái tự nhiên | Hệ sinh thái nhân tạo |
Quá trình hình thành |
|
|
Số lượng loài |
|
|
Tính bền vững và ổn định |
|
|
Hiệu suất sử dụng năng lượng |
|
|
Ví dụ |
|
|
Hình thành và tồn tại trong tự nhiên, ít hoặc không có sự can thiệp tác động của con người.
Do con người tạo ra.
Nhiều loài, độ đa dạng cao.
Ít loài, độ đa dạng thấp.
Cao, các thành phần tương tác chặt chẽ với nhau và tự điều chỉnh theo quy luật tự nhiên.
Thấp, mức độ ổn định phụ thuộc vào tác động của con người.
Thấp
Cao
Rừng Cúc Phương,…
Ao nuôi tôm,…
II
TRAO ĐỔI VẬT CHẤT VÀ CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG TRONG HỆ SINH THÁI
Quan sát Hình 23.4 – 23.5, nghiên cứu mục II.1 - SGK tr.143 và hoàn thành bảng sau:
Tiêu chí | Chuỗi thức ăn | Lưới thức ăn | Bậc dinh dưỡng |
Khái niệm |
|
|
|
Ví dụ |
|
|
|
1. Chuỗi thức ăn, lưới thức ăn và bậc dinh dưỡng
a. Chuỗi thức ăn
CHUỖI THỨC ĂN
Khái niệm
Đặc điểm
Là chuỗi các sinh vật được sắp xếp theo thứ tự chuyển hóa năng lượng hoặc dinh dưỡng bắt đầu với sinh vật sản xuất và kết thúc với sinh vật tiêu thụ.
Mỗi sinh vật hoặc thành phần tương ứng trong chuỗi thức ăn gọi là một mắt xích.
Phân loại
Sinh vật sản xuất là dạng sống.
Sinh vật sản xuất là dạng vụn hữu cơ.
Ví dụ
Cây ngô
Sâu ăn lá
Chim ăn sâu
| Sinh vật sản xuất là dạng sống | Sinh vật sản xuất là dạng vụn hữu cơ |
Đặc điểm | | |
Ví dụ | | |
- Mắt xích thứ nhất: sinh vật tự dưỡng.
- Các mắt xích tiếp theo: sinh vật tiêu thụ các cấp.
- Mắt xích thứ nhất: vụn hữu cơ.
- Các mắt xích tiếp theo: sinh vật tiêu thụ vụn hữu cơ và các sinh vật tiêu thụ ở bậc dinh dưỡng cao hơn.
Cỏ → Châu chấu → Nhện → Gà lôi đuôi dài → Diều hâu
Thực vật phù du → Tôm → Cá nhỏ → Hải cẩu → Cá voi
Vụn hữu cơ → Con hà → Sao biển
b. Lưới thức ăn
Khái niệm: Các chuỗi thức ăn trong hệ sinh thái có liên kết với nhau thông qua các mắt xích chung tạo thành lưới thức ăn.
Cây ngô
Sâu
Chim
Gà
Cáo
c. Bậc dinh dưỡng
Bậc dinh dưỡng cấp 3
Bậc dinh dưỡng cấp 2
Bậc dinh dưỡng cấp 1
Các sinh vật sản xuất.
Các sinh vật tiêu thụ bậc 1
Các sinh vật tiêu thụ bậc 2
Ví dụ
Cây ngô
Sâu ăn lá
Chim ăn sâu
Bậc dinh dưỡng cấp 3
Bậc dinh dưỡng cấp 2
Bậc dinh dưỡng cấp 1
CHUỖI THỨC ĂN VÀ BẬC DINH DƯỠNG
Sinh vật sản xuất
Bậc dinh dưỡng 1
Sinh vật tiêu thụ bậc 1
Bậc dinh dưỡng 2
Sinh vật tiêu thụ bậc 2
Bậc dinh dưỡng 3
Sinh vật tiêu thụ bậc 3
Bậc dinh dưỡng 4
Sinh vật tiêu thụ bậc 4
Bậc dinh dưỡng 5
Thực vật
Cào cào
Chuột
Rắn
Diều hâu
Thực vật phù du
Động vật phù du
Cá trích
Cá ngừ
Cá voi
Câu hỏi – SGK tr.143
Quan sát Hình 23.5 và trả lời các câu hỏi sau:
1. Quan sát và vẽ ít nhất hai chuỗi thức ăn có trong hình 23.5.
2. Xác định ít nhất một loài là mắt xích chung của các chuỗi thức ăn.
Câu trả lời
Tảo
Cá rutilut
Ấu trùng ruồi
Cá hồi
Côn trùng ăn thịt
Côn trùng ăn thịt
MẮT XÍCH CHUNG
Quan sát Hình 23.6, 23.7, đọc thông tin mục II.2, 3 – SGK tr.146 – 147 và thực hiện nhiệm vụ:
THẢO LUẬN NHÓM
01
Dựa vào thông tin ở hình 23.6, hãy mô tả khái quát dòng năng lượng đi vào và đi ra khỏi hệ sinh thái.
02
Tìm hiểu về hiệu suất sinh thái.
03
Tìm hiểu về tháp sinh thái.
2. Sự chuyển hóa năng lượng giữa các bậc dinh dưỡng
1.
Cường độ ánh sáng tác động lên Trái Đất thay đổi theo vĩ độ.
2.
Hệ sinh thái nhận được năng lượng cao thì sản lượng sinh vật cao.
Hầu hết năng lượng của hệ sinh thái đều nhận từ ánh sáng Mặt Trời.
2. Sự chuyển hóa năng lượng giữa các bậc dinh dưỡng
3. Hiệu suất sinh thái và tháp sinh thái
a. HIỆU SUẤT SINH THÁI
Khái niệm
Đặc điểm
Là tỉ lệ phần trăm năng lượng được chuyển hóa qua các bậc dinh dưỡng.
Sinh vật ở bậc dinh dưỡng càng cao thì sản lượng càng thấp
Hiệu suất sinh thái trung bình ≈ 10%1
Khái niệm:
Là biểu đồ hình tháp biểu diễn sản lượng, mức độ sinh khối hoặc số lượng cá thể của các bậc dinh dưỡng trong hệ sinh thái.
Hình dáng:
Gồm nhiều hình chữ nhật xếp chồng lên nhau.
Mỗi tầng tháp biểu diễn một bậc dinh dưỡng được sắp xếp từ cao đến thấp.
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.
b. Tháp sinh thái
Gồm 3 loại tháp sinh thái:
Tháp năng lượng
Tháp sinh khối
Tháp số lượng
Vai trò: Giúp các nhà khoa học đưa ra biện pháp tác động để:
Phân loại:
Số lượng
Diện tích/ Thể tích
Khối lượng
Diện tích/ Thể tích
Năng lượng
Diện tích/ Thể tích/ Thời gian
Làm tăng sản lượng sinh vật.
Khai thác hiệu quả tài nguyên.
Tiết kiệm năng lượng.
| Tháp năng lượng | Tháp sinh khối | Tháp số lượng |
Đặc điểm | | | |
Ví dụ | | | |
- Biểu diễn sản lượng của mỗi bậc dinh dưỡng.
- Biểu diễn sinh khối của các bậc dinh dưỡng.
- Biểu diễn số lượng hoặc mật độ cá thể của các bậc dinh dưỡng.
III
SỰ BIẾN ĐỘNG CỦA HỆ SINH THÁI
Mô tả quá trình diễn thế sinh thái hình thành quần xã rừng trong Hình 23.8.
1. Diễn thế sinh thái
Quần xã tiên phong
Các quần xã trung gian
Quần xã đỉnh cực
Trong diễn thế nguyên sinh ở trên cạn
Các sinh vật đầu tiên xuất hiện thường là các loài vi khuẩn, nguyên sinh vật và những loài thực vật dễ phát tán như rêu.
Dương xỉ và các loài thực vật thân thảo xuất hiện. Các loài thực vật thân bụi và thân gỗ xuất hiện sau và thay thế nhiều loài xuất hiện trước.
Kết quả cuối cùng là sự hình thành quần xã đỉnh cực có độ đa dạng cao và ổn định.
Yêu cầu: Em hãy quan sát hình 23.8, đọc thông tin muc III.1 – SGK tr.145, 146 và trả lời câu hỏi sau:
THẢO
LUẬN
NHÓM
SINH
HỌC 12
(1) Diễn thế sinh thái là gì? Nêu một số nguyên nhân dẫn đến diễn thế sinh thái.
(2) Trong tự nhiên, nếu cháy rừng xảy ra làm chết phần lớn các loài sinh vật thì sự phục hồi rừng sẽ diễn ra như thế nào?
(3) Lấy ví dụ về diễn thế sinh thái ở vùng em đang sinh sống.
a. Khái niệm
DIỄN THẾ SINH THÁI
Khái niệm
Phân loại
Là sự biến đổi tuần tự của các quần xã sinh vật tương ứng với sự biến đổi của môi trường.
Nguyên nhân
Diễn thế nguyên sinh.
Diễn thế thứ sinh.
Nguyên nhân bên trong.
Nguyên nhân bên ngoài.
NÚI LỬA PHUN TRÀO Ở ĐẢO KRAKATAU, INDONESIA, 1883
NÚI LỬA PHUN TRÀO Ở ĐẢO KRAKATAU, INDONESIA, 1883
Toàn bộ hòn đảo bị bao phủ bởi lớp tro bụi núi lửa, nham thạch nguội và hoàn toàn không có sự sống.
Khối san hô bị sóng thần ném vào bờ biển Java
Sự tàn phá ở Merak, Banten do sóng thần
Các cuộc khảo sát cho thấy:
1906
1897
Có nhiều loài thân cỏ ưa sáng, đất đã có nhiều mùn tích tụ.
Xuất hiện cây thân gỗ, cỏ ưa sáng bị thay thế bằng cỏ ưa bóng.
1919
Hình thành quần xã rừng nhiệt đới đặc trưng tương tự như đảo bên cạnh.
Một số rất ít loài định cư trên đảo gồm: vi khuẩn, địa y, tảo,…
b. Các loại diễn thế sinh thái
Phân loại
Diễn thế thứ sinh
Diễn thế nguyên sinh
Xảy ra ở khu vực chưa có sinh vật sinh sống.
Xảy ra khi nhiễu động làm suy giảm đa dạng của quần xã sẵn có.
Khi không còn nhiễu động, quần xã có thể phục hồi dần.
Diễn thế thứ sinh: cây cối đang trong quá trình lấn chiếm vùng đất trống chưa canh tác
Diễn thế nguyên sinh trên đảo Rangitoto, New Zealand
I - đá trần
II - thực vật tiên phong (rêu, địa y, tảo, nấm)
III - thực vật thân thảo hàng năm
IV - thực vật thân thảo và cỏ lâu năm
V - cây bụi
VI - cây không chịu bóng râm
VII - cây chịu bóng râm.
Một ví dụ về diễn thế nguyên sinh theo từng giai đoạn:
1. Một quần xã rừng rụng lá ổn định
2. Yếu tố ngoại cảnh tác động: cháy rừng phá hủy cả khu rừng
3. Đám cháy thiêu trụ hoàn toàn quần xã
4. Đám cháy tắt, để lại khoảng đất trống nhưng đất đai không bị phá hủy.
5. Cỏ và các cây thân thảo mọc lại nhanh chóng
6. Bụi cây nhỏ và cây thân lùn bắt đầu phát triển
7. Cây thường xanh mọc nhanh, vươn cao để tỏa bóng râm, tạo điều kiện để cây ưa bóng phát triển
8. Cây thường xanh vốn không thể tồn tại dưới bóng râm của các cây rụng lá sẽ bị diệt vong nhanh chóng. Hệ sinh thái hoàn toàn trở về trạng thái ban đầu, trước khi xảy ra vụ cháy rừng.
Một ví dụ về diễn thế thứ sinh theo từng giai đoạn:
Trả lời câu 2
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.
c. Nguyên nhân của diễn thế
Nguyên nhân bên trong
Do sự thay thế (cạnh tranh) của các sinh vật.
Ví dụ
Địa y là loài ưu thế
Xác địa y được tích tụ
Hình thành đất mùn để rêu định cư
Rêu thích nghi, phát triển, cạnh tranh và loại bỏ địa y.
c. Nguyên nhân của diễn thế
Nguyên nhân bên ngoài
Tác động của yếu tố tự nhiên
Tác động của con người
Núi lửa phun
Cháy rừng
Hạn hán
Lũ lụt
Đốt, phá rừng
Khai thác khoáng sản.
Ví dụ
Diễn thế thứ sinh diễn ra sau cháy rừng U Minh Thượng năm 2002
Diễn thế nguyên sinh diễn ra sau núi lửa phun ở đảo Krakatau năm 1883
Diễn thế thứ sinh diễn ra ở những vùng khai thác mỏ than lộ thiên ở Quảng Ninh
d. Tầm quan trọng của nghiên cứu diễn thế
Có những tác động để duy trì, phục hồi những quần xã suy thoái.
Hạn chế các tác động xấu đến hệ sinh thái.
Khai thác nguồn tài nguyên rừng bền vững.
Giúp con người dự đoán những biến đổi của quần xã:
2. Một số hiện tượng ảnh hưởng đến hệ sinh thái
(5) Hãy cho biết nếu trong 10 năm tới nồng độ CO2 tiếp tục biến đổi theo xu hướng như trong hình 23.9 thì nhiệt độ trung bình toàn cầu sẽ thay đổi như thế nào?
Nhiệt độ tiếp tục tăng trong 10 năm tới nếu nồng độ CO2 tiếp tục tăng.
Thảo luận nhóm: Nghiên cứu mục III.2 – SGK tr.146 – 147 và hoàn thành bảng sau:
Hiện tượng | Khái niệm | Nguyên nhân | Hậu quả | Giải pháp |
a. Sự ấm lên toàn cầu |
|
|
|
|
b. Phì dưỡng | | | | |
c. Sa mạc hóa | | | | |
Hiện tượng | Khái niệm | Nguyên nhân | Hậu quả | Giải pháp |
a. Sự ấm lên toàn cầu |
|
|
|
|
Hiện tượng tăng nhiệt độ trung bình của Trái Đất trong thời gian dài.
Hoạt động của con người: khai thác, sử dụng than đá, dầu mỏ,…
- Tan băng ở các cực.
- Nước biển dâng.
- Hiện tượng thời tiết khắc nghiệt: mưa bão, lũ lụt, hạn hán,…
→ Suy giảm đa dạng sinh học và ảnh hưởng đến đời sống của địa phương.
- Trồng rừng.
- Sử dụng năng lượng sạch tái tạo, bền vững như gió, thủy triều,...
Băng tan ở Nam cực do biến đổi khí hậu dẫn đến ngập lụt và nhiễm mặn nhiều nơi trên thế giới.
Hạn hán và nhiệt độ cao khiến các vụ cháy rừng ở Australia năm 2020 thêm tồi tệ.
Người dân giải nhiệt tại một vòi nước công cộng trong thời tiết nắng nóng tại Allahabad, Ấn Độ, ngày 28/4/2022.
Người dân tránh nóng bên đài phun nước tại Quảng trường Trafalgar ở thủ đô London (Anh).
Hiện tượng | Khái niệm | Nguyên nhân | Hậu quả | Giải pháp |
b. Phì dưỡng (phú dưỡng) |
|
|
|
|
Hiện tượng tăng hàm lượng dinh dưỡng ở một số khu vực khác nhau trên Trái Đất.
- Sử dụng phân bón trong nông nghiệp.
→ Gia tăng hàm lượng dinh dưỡng trong đất.
- Ô nhiễm mạch nước ngầm.
- Gây nguy hại cho sinh vật và con người.
- Suy giảm hệ sinh thái và độ đa dạng của thực vật.
- Tạo điều kiện cho nước trong ao hồ được lưu thông.
- Sử dụng phân bón đúng liều lượng, kĩ thuật.
- Xử lí nước thải trước khi thải ra môi trường.
Phì dưỡng của sông Potomac, nước có màu lục sáng, gây ra bởi hiện tượng nở hoa dày đặc của vi khuẩn lam.
Tảo nở hoa ở Hồ Valencia, hồ nước ngọt lớn nhất Venezuela. Từ năm 1976, hồ đã bị ảnh hưởng bởi phì dưỡng do nước thải.
Sự phú dưỡng của hồ Mono, một hồ nước ngọt giàu vi khuẩn lam
Hiện tượng phì dưỡng có thể gây ra hiện tượng tảo nở hoa có hại như thế này ở một con sông gần Thành Đô, Trung Quốc.
Hiện tượng | Khái niệm | Nguyên nhân | Hậu quả | Giải pháp |
c. Sa mạc hóa |
|
|
|
|
Hiện tượng suy thoái hệ sinh thái trên cạn, trong đó sản lượng sinh vật bị suy giảm và đất bị khô cằn.
- Tự nhiên: biến đổi khí hậu.
- Tác động của con người: chặt phá rừng, chăn thả gia súc, khai thác nguồn nước ngầm cho nông nghiệp, thiếu các cơ chế quản lí đất bền vững.
Suy giảm diện tích rừng, đất nông nghiệp, suy giảm đa dạng sinh vật.
- Trồng rừng phòng hộ chắn cát ven biển.
- Quy hoạch lại vùng chăn thả gia súc.
- Thu giữ dòng nước ngầm kết hợp cải tạo đất.
Trồng rừng phi lao trên cát tại tỉnh Bình Thuận để giảm sa mạc hóa đất.
Chăm sóc dưa trong nhà lưới trồng trên đồi cát tại tỉnh Bình Thuận.
Hồ chứa nước lớn nhất tỉnh Lâm Đồng khô hạn trơ đáy trong cao điểm mùa khô 2024
Cánh đồng lúa của người dân xã Bông Krang, huyện Lắk (Đắk Lắk), có nguy cơ mất trắng vì hạn hán.
XIN CHÀO VÀ HẸN GẶP LẠI CÁC EM VÀO TIẾT HỌC SAU!