1. Kiến thức cơ bản về hệ sinh thái
Dựa trên nội dung trong Sách Giáo khoa Sinh học lớp 9, Nhà xuất bản Giáo dục Việt Nam
1.1 Khái niệm hệ sinh thái là gì?
Hệ sinh thái bao gồm cộng đồng sinh vật và môi trường sống của chúng (sinh cảnh). Trong hệ sinh thái, các sinh vật tương tác với nhau và với các yếu tố vô sinh của môi trường, tạo thành một hệ thống đồng bộ và khá ổn định.
Ví dụ: Trong một khu rừng với nhiều loại cây khác nhau, cây lớn giữ vai trò bảo vệ cây nhỏ và động vật sống trong rừng. Động vật ăn thực vật hoặc ăn thịt các loài động vật khác. Các sinh vật trong rừng tương tác chặt chẽ với nhau và với môi trường sống của chúng, tạo nên một hệ sinh thái.
- Các thành phần chính của một hệ sinh thái hoàn chỉnh bao gồm:
+ Các yếu tố vô sinh như đất, đá, nước, thảm mục...
+ Sinh vật sản xuất chủ yếu là thực vật.
+ Sinh vật tiêu thụ bao gồm động vật ăn thực vật và động vật ăn thịt.
+ Sinh vật phân giải như vi khuẩn, nấm, và các tác nhân phân hủy khác...
- Các loại hệ sinh thái:
Có ba nhóm hệ sinh thái chính: hệ sinh thái trên cạn, hệ sinh thái nước mặn và hệ sinh thái nước ngọt. Mỗi nhóm này lại được chia thành nhiều hệ sinh thái nhỏ hơn:
+ Hệ sinh thái trên cạn bao gồm các kiểu sinh thái như rừng nhiệt đới, savan, sa mạc, hoang mạc, thảo nguyên,...
+ Hệ sinh thái nước mặn bao gồm các môi trường như ven bờ biển, rừng ngập mặn, cỏ biển, san hô, và vùng khơi,...
+ Hệ sinh thái nước ngọt bao gồm hệ sinh thái nước đứng (như ao, hồ) và hệ sinh thái nước chảy (như sông, suối),...
1.2 Chuỗi thức ăn và lưới thức ăn
Chuỗi thức ăn và lưới thức ăn phản ánh mối quan hệ dinh dưỡng giữa các loài trong quần xã.
a) Chuỗi thức ăn là gì?
Chuỗi thức ăn là một chuỗi các loài sinh vật liên kết với nhau qua mối quan hệ dinh dưỡng. Mỗi loài trong chuỗi này vừa là sinh vật tiêu thụ của loài đứng trước nó, vừa là đối tượng bị loài đứng sau tiêu thụ.
b) Lưới thức ăn là gì?
Trong tự nhiên, một loài sinh vật thường không chỉ thuộc một chuỗi thức ăn mà còn liên kết với nhiều chuỗi thức ăn khác. Khi các chuỗi thức ăn có nhiều mắt xích chung, chúng tạo thành một lưới thức ăn.
Điểm cần lưu ý:
Hệ sinh thái bao gồm cộng đồng sinh vật và môi trường sống của chúng (sinh cảnh). Đây là một hệ thống đồng bộ và khá ổn định.
Các sinh vật trong quần xã liên kết với nhau qua nhiều mối quan hệ, trong đó mối quan hệ dinh dưỡng đóng vai trò quan trọng và được biểu hiện qua chuỗi và lưới thức ăn. Một lưới thức ăn hoàn chỉnh gồm ba thành phần chính: sinh vật sản xuất, sinh vật tiêu thụ và sinh vật phân giải.
2. Ví dụ và bài tập về hệ sinh thái
2.1 Ví dụ về hệ sinh thái
Một số ví dụ về hệ sinh thái bao gồm hệ sinh thái rừng, hệ sinh thái biển,...
Ví dụ cụ thể: Trong hệ sinh thái ao, có sự đa dạng về động vật và thực vật. Thực vật đóng vai trò quan trọng như nơi trú ẩn cho động vật và nguồn thức ăn cho một số loài như cá. Động vật trong ao có thể ăn thực vật hoặc các động vật nhỏ hơn (như cá). Hệ sinh thái ao cho thấy sự phụ thuộc lẫn nhau giữa các sinh vật và sự tương tác chặt chẽ với môi trường sống của chúng.
Trong đó:
- Sinh vật sản xuất: Cỏ, bèo, và các loại thực vật khác...
- Sinh vật tiêu thụ: Cá, tôm, ốc, và các loài động vật khác...
- Sinh vật phân giải: Các vi sinh vật
2.2 Bài tập về hệ sinh thái
Câu 1: Trả lời các câu hỏi dưới đây:
- Các yếu tố vô sinh và sinh vật nào có mặt trong hệ sinh thái rừng?
- Lá và cành cây mục được tiêu thụ bởi các sinh vật nào?
- Vai trò của cây rừng đối với động vật trong rừng là gì?
- Động vật trong rừng ảnh hưởng như thế nào đến thực vật?
- Nếu rừng mất hầu hết cây gỗ lớn, nhỏ và cỏ do cháy, điều gì sẽ xảy ra với các loài động vật? Giải thích lý do.
Gợi ý đáp án:
- Các thành phần vô sinh và hữu sinh trong hệ sinh thái rừng bao gồm:
+ Thành phần vô sinh: Ánh sáng, không khí, đất
+ Thành phần hữu sinh: Cây cối, cỏ, chim chóc, thú rừng
- Lá và cành cây mục là nguồn thức ăn cho các sinh vật như nấm và vi khuẩn
- Cây rừng đóng vai trò quan trọng đối với động vật rừng bằng cách cung cấp không khí (oxy), nguồn thức ăn, và nơi trú ẩn cho chúng
- Động vật trong rừng có ảnh hưởng lớn đến thực vật như: Cung cấp phân bón tự nhiên, hỗ trợ phát tán hạt phấn và thụ phấn cho thực vật...
- Nếu rừng bị cháy và mất hầu hết cây gỗ lớn, nhỏ và cỏ, động vật sẽ bị suy giảm do thiếu nơi ở, thiếu thức ăn và không khí.
Câu 2:
Thực hiện các bài tập sau đây:
- Chuột ăn loại thực phẩm gì?
- Những loài động vật nào là kẻ săn mồi của chuột?
Điền các thông tin phù hợp vào chỗ trống của chuỗi thức ăn sau: (Thực phẩm của chuột) → Chuột → (Động vật săn chuột)
Tương tự, hãy điền các thông tin thích hợp vào chỗ trống của chuỗi thức ăn sau: …….. → Bọ ngựa → …….. → Sâu → …….. → ……. → ……..
- Trong chuỗi thức ăn, mỗi loài sinh vật đóng vai trò là một mắt xích. Em có nhận xét gì về mối quan hệ giữa một mắt xích với mắt xích đứng trước và mắt xích đứng sau trong chuỗi thức ăn?
- Hãy hoàn thành các từ thích hợp vào các chỗ trống trong câu sau: Chuỗi thức ăn là một chuỗi các loài sinh vật có mối quan hệ dinh dưỡng với nhau. Mỗi loài trong chuỗi thức ăn vừa là sinh vật tiêu thụ mắt xích ……, vừa là đối tượng bị mắt xích …… tiêu thụ.
Gợi ý đáp án:
- Thực phẩm của chuột là sâu ăn lá cây
- Động vật ăn thịt chuột là rắn
Chuỗi thức ăn:
Côn trùng → Chuột → Rắn
Côn trùng → Bọ ngựa → Rắn
Lá cây → Sâu → Chim
Chim → Rắn → Đại bàng
Chuỗi thức ăn là một chuỗi các loài sinh vật có mối quan hệ dinh dưỡng với nhau. Mỗi loài trong chuỗi thức ăn vừa là sinh vật tiêu thụ của mắt xích trước, vừa là sinh vật bị mắt xích sau tiêu thụ.
Câu 3: Thực hiện các nhiệm vụ sau đây:
- Xác định những chuỗi thức ăn mà sâu ăn lá cây tham gia.
- Sắp xếp các sinh vật vào từng nhóm thành phần chính của hệ sinh thái.
Gợi ý đáp án:
- Sâu ăn lá cây tham gia vào các chuỗi thức ăn như sau:
+ Lá cây → Sâu ăn lá cây → Chim
+ Sâu ăn lá cây → Chuột → Mèo → Vi sinh vật
+ Lá cây → Sâu ăn lá cây → Chuột → Mèo → Đại bàng → Vi sinh vật
....
- Trong các chuỗi thức ăn trên:
+ Sinh vật sản xuất: Lá cây
+ Sinh vật tiêu thụ: Sâu ăn lá cây, Chuột
+ Sinh vật phân giải: Vi sinh vật
Câu 4: Hãy nêu một ví dụ về hệ sinh thái và phân tích các thành phần chính trong hệ sinh thái đó.
Gợi ý đáp án:
Trong hệ sinh thái ao, các thành phần chính bao gồm:
- Bèo, rong...: Sinh vật sản xuất
- Cá, ốc ăn bèo...: Sinh vật tiêu thụ cấp 1
- Cá lớn hơn: Sinh vật tiêu thụ cấp 2
- Cá lớn: Sinh vật tiêu thụ cấp 3
- Vi sinh vật: Sinh vật phân giải
Câu 5: Các hệ sinh thái được phân loại thành những nhóm chính nào? (Chọn đáp án đúng nhất)
A. Nhóm hệ sinh thái trên cạn và nhóm hệ sinh thái nước mặn
B. Nhóm hệ sinh thái nước mặn và nhóm hệ sinh thái nước ngọt
C. Nhóm hệ sinh thái nước ngọt và nhóm hệ sinh thái trên cạn
D. Tất cả A, B và C
Đáp án tham khảo: Đáp án D