Sinh học

Dòng năng lượng trong hệ sinh thái, minh học trong hình 45.4 SGK

- Sinh vật quang hợp (phần lớn năng lượng tiêu hao qua hô hấp, rụng lá cây).

- Động vật ăn thực vật (phần lớn năng lượng tiêu hao qua hô hấp của động vật, bài tiết, thải qua phân,…).

- Sinh vật tiêu thụ bậc 2 (một phần năng lượng tiêu hoa qua hô hấp của động vật, bài tiết, thải qua phân…).

- Sinh vật tiêu thụ bậc 3 (một phần năng lượng tiêu hao qua hô hấp của động vật, bài biết, thải qua phân…).

- Ở tất cả các bậc dinh dưỡng, các sản phẩm hữu cơ như các sinh vật chết, lá cây rụng và phân,… sinh vật phân giải phân hủy thành các chất vô cơ.

- Do một phần năng lượng bị thất thoát dần qua nhiều cách ở mỗi bậc dinh dưỡng:
+ Năng lượng mất qua hô hấp, tạo nhiệt ở mỗi bậc dinh dưỡng.

+ Năng lượng mất qua chất thải (thải qua bài tiết, phân, thức ăn thừa,... hoặc năng lượng mất qua rơi rụng như rụng lá ở thực vật, rụng lông, lột xác của động vật,...) ở mỗi bậc dinh dưỡng.

- Chuỗi thức ăn (hoặc bậc dinh dưỡng) càng lên cao năng lượng tích luỹ càng ít dần và đến mức nào đó không còn đủ duy trì của một mắt xích (của một bậc dinh dưỡng). Khi một mắt xích (thực chất là một loài, hoặc nhóm cá thể cùa một loài) có số lượng cá thể quá ít (nhỏ hơn kích thước tối thiểu của quần thể) sẽ không thể tồn tại.

Những nguyên nhân chính gây ra thất thoát năng lượng trong hệ sinh thái:

- Năng lượng tiêu hao qua hô hấp, tạo nhiệt ở mỗi bậc dinh dưỡng.

- Năng lượng mất qua chất thải (thải qua bài tiết, phân, thức ăn thừa... hoặc năng lượng mất qua rơi rụng như rụng lá ở thực vật, rụng lông, lột xác của động vật...) ở mỗi bậc dinh dưỡng.

Vai trò của ánh sáng đối với hệ sinh thái

Tất cả sinh vật trên Trái Đất đều sống nhờ vào năng lượng từ ánh sáng mặt trời. Thực vật thu nhận năng lượng ánh sáng mặt trời một cách trực tiếp qua quang hợp.

Một phần năng lượng tích tụ trong sinh vật sản xuất được động vật ăn thực vật sử dụng và theo trình tự năng lượng được chuyển lên các bậc dinh dưỡng tiếp theo.

Như vậy, năng lượng trong hệ sinh thái được khởi đầu từ năng lượng mặt trời thông qua quang hợp của cây xanh.

Ví dụ, về việc điều chỉnh các kĩ thuật nuôi trồng hợp lí phù hợp với điều kiện ánh sáng để nâng cao năng suất vật nuôi và cây trồng.

Ví dụ, về chọn khoảng cách trồng cây hợp lí, chọn cây trồng đúng thời vụ phù hợp với thời gian chiếu sáng trong ngày,...

* Sinh quyển là một hệ sinh thái khổng lồ, bao gồm toàn bộ các sinh vật sống trong lớp đất, nước và không khí của Trái Đất.

Sinh quyển dày khoảng 20km, bao gồm lớp đất dày khoảng vài chục mét (thuộc địa quyển), lớp không khí cao 6 - 7 km (thuộc khí quyển) và lớp nước đại dương có độ sâu tới 10-11 km (thuộc thuỷ quyển).

* Sinh quyển gồm nhiều khu sinh học:

- Khu sinh học trên cạn. Ví dụ: Vườn Quốc gia Cúc Phương, Tam Đảo, Nam Cát Tiên…

- Khu sinh học nước ngọt. Ví dụ: đầm, hồ, ao, sông, suối…

- Khu sinh học biển: Biển, vịnh…

Nguyên nhân làm ảnh hưởng tới chu trình nước trong tự nhiên, gây nên lũ lụt, hạn hán hoặc ô nhiễm nguồn nước:

+ Chặt phá rừng làm tăng tốc độ dòng chảy trên mặt đất, thời gian ngấm xuống đất tạo thành mạch nước ngầm không có, gây xói mòn đát và lũ ống, lũ quét đồng thời phá hủy lớp mùn trên mặt đất, đất bị phong hóa, không giữ được nước gây hạn hán.

+ Các hoạt động công, nông nghiệp, sinh hoạt, giao thông vận tải gây ô nhiễm.

+ Sử dụng lãng phí nước cho các hoạt động tưới tiêu trong nông nghiệp và rửa, lọc trong công nghiệp.

Biện pháp bảo vệ nguồn nước trên Trái Đất như:

- Bảo vệ và trồng rừng, trồng thêm cây xanh ở các khu đô thị, thành phố,..

- Sử dụng tiết kiệm nguồn nước bề mặt, cũng như nguồn nước ngầm, tránh cạn kiệt nguồn nước.

Các biện pháp sinh học nâng cao hàm lượng đạm trong đất, nhằm cải tạo đất và nâng cao năng suất cây trồng: trồng xen cây họ Đậu góp phần cải tạo đất, thả bèo hoa dâu, bón phân hữu cơ đã qua xử lý, bổ sung thêm lượng các vi sinh vật có lợi như vi khuẩn cố định đạm, vi khuẩn amon hóa, vi khuẩn ntrat hóa,…vào đất để tăng lượng đạm được chuyển hóa.

Những nguyên nhân làm cho nồng độ khí CO2 trong bầu khí quyển tăng:

- Sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vạn tải,… làm cho lượng khí CO2 thải vào môi trường tăng cao.

- Chặt phá rừng, phá huỷ thảm thực vât làm cho lượng khí thải tăng.

Hậu quả của nồng độ CO2 tăng cao gây hiện tượng hiệu ứng nhà kính làm cho Trái Đất nóng lên, gây thêm nhiều thiên tai cho Trái Đất.

Cách hạn chế: Hạn chế sử dụng các nguyên liệu hoá thạch trong công nghiệp và giao thông vận tải; trồng cây gây rừng để góp phần cân bằng lượng khí CO2 trong bầu khí quyển.

Phân biệt phần vật chất trao đổi và tuần hoàn, phần khác trở thành nguồn dự trữ hoặc không còn tuần hoàn trong chu trình.

Phần vật chất trao đổi và tuần hoàn: Là thành phần khi đi qua quần xã sinh vật ít bị thất thoát và hoàn lại cho chu trình tiếp theo.
Phần vật chất trở thành nguồn dự trữ hoặc không còn tuần hoàn trong chu trình: Là các chất sau khi đi qua quần xã sinh vật thì chúng tách ra khỏi chu trình và đi vào các chất lắng đọng, như đá, vỏ cứng của các sinh vật, lâu dần có thể trở thành khoáng sản.
Ví dụ trong chu trình cacbon:

Phần vật chất trao đổi và tuần hoàn: Cacbon được lấy từ không khí vào cơ thể của sinh vật sản xuất như thực vật, vi khuẩn, tảo... tạo thành sản phẩm hữu cơ (đường). Lượng sản phẩm đó có thể được sinh vật tiêu thụ ăn và hấp thụ. Các sinh vật sống hoạt động và hô hấp thải CO2 vào không khí và các chất thait khác vào đất. Khi sinh vật chết, xác sinh vật bị phân giải thành thành CO2 và các sản phẩm khác trả lại môi trường. Vòng tuần hoàn được khép kín.
Phần vật chất trở thành nguồn dự trữ hoặc không còn tuần hoàn trong chu trình: phần vật chất không được phân giải mà lắng đọng thành trầm tích dưới biển như vỏ đá vôi, xác của động vật, hoặc vùi trong lòng đất...

- Chu trình sinh địa hoá trên Trái Đất là chu trình trao đổi các chất trong tự nhiên, theo đường từ môi trường ngoài truyền vào cơ thể sinh vật, rồi từ cơ thể sinh vật truyền trở lại môi trường có vai trò duy trì cân bằng vật chất trong sinh quyển.

- Chủ yếu trao đổi 25 nguyên tố cần thiết cho cơ thể sống như C, H, O, N, S, P,… là thành phần cấu tạo chủ yếu nên các protein, lipit, cacbohydrat, enzym, hoocmon,...

Khi quan sát 1 tháp sinh khối ta thấy mức độ dinh dưỡng ở tìm bậc và toàn bộ quần xã

Chọn C.

3 loại tháp sinh thái:

- Tháp số lượng được xây dựng dựa trên số lượng cá thể sinh vật ở mỗi bậc dinh dưỡng.

- Tháp sinh khối xây dựng dựa trên khối lượng tổng số của tất cả các sinh vật trên một đơn vị diện tích hay thể tích ở mỗi bậc dinh dưỡng.

- Tháp năng lượng được xây dựng dựa trên số năng lượng được tích luỹ trên một đơn vị diện tích hay thể tích, trong một đơn vị thời gian ở mỗi bậc dinh dưỡng.

Mỗi loại tháp có ưu điểm và nhược điểm:

- Tháp số lượng dễ xây dựng song ít có giá trị vì kích thước cá thể cũng như chất sống cấu tạo nên các loài của các bậc dinh dưỡng khác nhau, không đồng nhất, nên việc so sánh không chính xác.

- Tháp sinh khối có giá trị cao hơn tháp sổ lượng. Do mỗi bậc dinh dưỡng đều được biểu thị bằng số lượng chất sống, nên phần nào có thể so sánh được các bậc dinh dưỡng với nhau. Tuy nhiên, tháp sinh khối cũng có nhiều nhược điểm: Thành phần hoá học và giá trị năng lượng của chất sống trong các bậc dinh dưỡng là khác nhau.

- Tháp sinh khối không chú ý tới yếu tố thời gian trong việc tích luỹ sinh khối ở mỗi bậc dinh dưỡng.

- Tháp năng lượng là loại tháp hoàn thiện nhất. Tuy nhiên, xây dựng tháp năng lượng khá phức tạp, đòi hỏi nhiều công sức, thời gian.