Tiêu đề Chuyên đề 16. Sinh thái học.doc ✅

Trang 1 CHUYÊN ĐỀ 16. SINH THÁI HỌC I. TRỌNG TÂM LÍ THUYẾT. 1. Kiến thức về môi trường và các nhân tố sinh thái - Môi trường là khoảng không gian bao quanh sinh vật, là nơi cung cấp nguồn sống cho sinh vật. - Nhân tố sinh thái là những nhân tố của môi trường có tác động đến sinh vật. Nhân tố vô sinh gồm khí hậu và các chất vô cơ. Nhân tố hữu sinh gồm các chất hữu cơ và quan hệ giữa sinh vật với sinh vật. Nhân tố vô sinh là những nhân tố không phụ thuộc mật độ. - Ổ sinh thái là khoảng không gian sinh thái đảm bảo cho loài tồn tại và phát triển. Cùng một nơi ở có thể có nhiều ổ sinh thái khác nhau. - Sinh vật chỉ sống ở môi trường có giới hạn của các nhân tố sinh thái hẹp hơn giới hạn chịu đựng của sinh vật về các nhân tố sinh thái đó. - Môi trường của sinh vật có nhân tố sinh thái thay đổi rộng thì giới hạn sinh thái của loài đó rộng. Những loài nào có giới hạn sinh thái rộng về nhiều nhân tố sinh thái thì có vùng phân bố rộng. - Khoảng thuận lợi là khoảng giá trị của nhân tố sinh thái mà sinh vật sinh trưởng, phát triển tốt nhất. - Khoảng chống chịu là khoảng giá trị của nhân tố sinh thái gây ức chế hoạt động sinh lí đối với cơ thể sinh vật nhưng chưa gây chết. 2. Kiến thức về quần thể. - Quần thể là một tập hợp cá thể cùng một loài, cùng sống trong một môi trường, tại một thời điểm, có khả năng sinh sản. - Quần thể được hình thành do sự phát tán của một nhóm cá thể đến một vùng đất mới thiết lập thành quần thể mới. - Quan hệ hỗ trợ cùng loài: Đảm bảo cho quần thể tồn tại ổn định, khai thác tối ưu nguồn sống. Cạnh tranh cùng loài thúc đẩy sự tiến hóa của loài. - Các biểu hiện của cạnh tranh cùng loài: ăn lẫn nhau ở động vật, tự tỉa thưa ở thực vật. - Cạnh tranh cùng loài làm cho số lượng cá thể duy trì ở mức độ phù hợp với sức chứa môi trường (vì khi mật độ cao thì xảy ra cạnh tranh, mật độ cảng cao thì cạnh tranh càng khốc liệt. Sự cạnh tranh làm giảm số lượng cá thể và đưa mật độ về mức phù hợp với sức chứa của môi trường). - Các cá thể cùng loài luôn có xu hướng hỗ trợ nhau. Sự cạnh tranh cùng loài chỉ xảy ra khi nguồn sống khan hiếm và mật độ cá thể tăng cao. Cạnh tranh có tác dụng làm giảm số lượng cá thể nên sẽ giúp duy trì ổn định kích thước quần thể. Cạnh tranh cùng loài là động lực thúc đẩy loài tiến hóa. - Mật độ cá thể là số lượng cá thể có trong một đơn vị diện tích (hoặc thể tích) của môi trường. - Trong cùng một quần thể, có 3 kiểu phân bố cá thể là phân bố theo nhóm, phân bố đều, phân bố ngẫu nhiên. Trong đó phân bố theo nhóm là kiểu phổ biến nhất. - Phân bố đồng đều xảy ra khi điều kiện môi trường phân bố đều và các cá thể cạnh tranh gay gắt. Phân bố theo nhóm xảy ra khi các cá thể quần tụ với nhau và điều kiện sống phân bố không đều. Phân bố theo nhóm là kiểu phân bố phổ biến nhất. - Tăng trưởng quần thể là sự tăng số lượng cá thể của quần thể. Quần thể của loài có kích thước cá thể nhỏ thì tốc độ tăng trưởng nhanh. - Kích thước quần thể là số lượng cá thể có trong quần thể. Kích thước tối thiểu là số lượng cá thể ít nhất đủ để duy trì quần thể. Kích thước tối đa là số lượng cá thể nhiều nhất mà quần thể có thể đạt được. - Kích thước quần thể thay đổi phụ thuộc vào tỉ lệ sinh sản, tỉ lệ tử vong, nhập cư, xuất cư. - Kích thước xuống dưới mức tối thiểu thì quần thể sẽ dẫn tới suy thoái và diệt vong. Các loài khác nhau có kích thước tối thiểu khác nhau. - Khi kích thước đạt mức tối thiểu thì quần thể không tăng số lượng (không tăng trưởng). 3. Kiến thức về biến động số lượng cá thể của quần thể. - Sự tăng hay giảm số lượng cá thể được gọi là biến động số lượng. Gồm có biến động không theo chu kì (tăng hoặc giảm số lượng đột ngột) và biến động theo chu kì (tăng hoặc giảm theo chu kì). - Quần thể bị biến động số lượng là do thay đổi của các nhân tố vô sinh (khí hậu) và các nhân tố hữu sinh. - Quần thể có khả năng điều chỉnh số lượng cá thể về trạng thái cân bằng để phù hợp với nguồn sống của môi trường (thông qua tỉ lệ sinh sản và tử vong). - Biên động theo chu kì thường không có hại cho quần thể nhưng biến động không theo chu kì thì có khi làm tuyệt diệt quần thể (do số lượng cá thể giảm đột ngột xuống dưới mức tối thiểu gây hủy diệt quần thể). 4. Kiến thức về quần xã sinh vật.
Trang 2 - Quần xã là tập hợp các quần thể sống trong một môi trường. - Trong quần xã, quan hệ cộng sinh, hội sinh, hợp tác là những mối quan hệ hỗ trợ cùng loài. Ức chế cảm nhiễm, cạnh tranh, vật ăn thịt – con mồi, vật kí sinh – vật chủ là những mối quan hệ đối kháng. - Trong các mối quan hệ khác loài thì quan hệ vật ăn thịt – con mồi luôn thúc đẩy sự phát triển và tiến hóa của cả 2 loài. Khi quần thể con mồi biến động thì sẽ kéo theo quần thể vật ăn thịt biến động theo. (quần thể con mồi thường biến động trước quần thể vật ăn thịt) - Trong quần xã, loài ưu thế là loài có số lượng cá thể đông, tính chất hoạt động mạnh, có vai trò quan trọng đối với quần xã. Mỗi quần xã có thể có 1 hoặc nhiều loài ưu thế. - Loài chủ chốt là loài đứng cuối cùng của chuỗi thức ăn. Loài chủ chốt có vai trò kiểm soát số lượng cá thể của các loài trong quần xã. - Diễn thế sinh thái có 2 loại là diễn thế nguyên sinh và diễn thế thứ sinh. Diễn thế nguyên sinh được bắt đầu từ môi trường trống trơn (chưa có sinh vật) và cuối cùng sẽ hình thành quần xã đỉnh cực. Diễn thế thứ sinh được bắt đầu từ một quần xã ổn định và cuối cùng sẽ hình thành nên một quần xã mới (quần xã suy thoái hoặc ổn định). - Trong quá trình diễn thế sinh thái, song song với sự biến đổi về cấu trúc quần xã thì có sự biến đổi tương ứng về điều kiện môi trường. - Cấu trúc phân tầng là sự phân bố của các loài theo chiều thẳng đứng. Sự phân tầng có tác dụng làm giảm cạnh tranh giữa các loài và tăng khả năng khai thác nguồn sống của môi trường. Sự phân tầng làm giảm cạnh tranh vì nó làm phân hóa ổ sinh thái của các loài. 5. Kiến thức về hệ sinh thái - Hệ sinh thái được cấu trúc gồm có quần xã sinh vật và môi trường sống của quần xã. Môi trường gồm có chất vô cơ, chất hữu cơ, yếu tố khí hậu. - Dựa vào chức năng dinh dưỡng, người ta chia sinh vật trong hệ sinh thái thành 3 nhóm là: + Sinh vật sản xuất: có khả năng quang hợp (bao gồm thực vật, tảo, vi khuẩn lam). + Sinh vật tiêu thụ: bao gồm hầu hết các động vật. + Sinh vật phân giải: phân giải xác hữu cơ thành các chất vô cơ cung cấp cho sinh vật sản xuất (bao gồm nấm, hầu hết các vi khuẩn, động vật nguyên sinh, động vật thân mềm, giun đất). - Hệ sinh thái nhân tạo có chuỗi thức ăn ngắn, độ ổn định thấp nhưng năng suất cao hơn hệ sinh thái tự nhiên. Cánh đồng lúa, ao nuôi cá,… là những hệ sinh thái nhân tạo. Hệ sinh thái tự nhiên có khả năng tự điều chính tốt hơn hệ sinh thái nông nghiệp. - Hệ sinh thái có độ đa dạng cao nhất là hệ sinh thái cửa sông, rừng mưa nhiệt đới, ao hồ bị bồi tụ. - Có 2 loại chuỗi thức ăn. Chuỗi thức ăn được bắt đầu bằng mùn hữu cơ và chuỗi thức ăn được bắt đầu bằng sinh vật sản xuất là loại chuỗi phâỏ biến. - Trong một chuỗi thức ăn, mỗi bậc dinh dưỡng chỉ có 1 loài. Trong một lưới thức ăn, mỗi bậc dinh dưỡng có nhiều loài. - Hệ sinh thái có độ đa dạng càng cao thì cấu trúc lưới thức ăn càng phức tạp, tính ổn định của hệ càng cao. - Trong một chuỗi thức ăn, năng lượng được truyền theo một chiều từ bậc dinh dưỡng thấp đến bậc dinh dưỡng cao hơn. Cứ qua mỗi bậc dinh dưỡng, năng lượng chỉ tích lũy được khoảng 10%. - Những loài động vật sống trong nước có hiệu suất sinh thái cao hơn động vật sống trên cạn; Động vật biến nhiệt có hiệu suất sinh thái cao hơn động vật đẳng nhiệt. - Vật chất được tuần hoàn theo chu trình sinh địa hóa nhưng năng lượng chỉ truyền theo một chiều mà không tuần hoàn. - Đi từ Bắc cực xuống xích đạo có các khu hệ sinh học là: Đồng rêu  rừng lá kim  (rừng lá rộng rụng theo mùa; thảo nguyên)  (Rừng nhiệt đới; hoang mạc; sa mạc) II. CÂU HỎI KHÁI QUÁT Câu 1. Trong khu bảo tồn đất ngập nước có diện tích là 5000 ha. Người ta theo dõi số lượng của quần thể chim cồng cộc, vào năm thứ nhất ghi nhận được mật độ cá thể trong quần thể là 0,25 cá thể/ha. Đến năm thứ hai, đếm được số lượng cá thể là 1350 cá thể. Biết tỉ lệ tử vong của quần thể là 2%/năm. Hãy xác định: a. Tỉ lệ sinh sản theo phần trăm của quần thể. b. Mật độ của quần thể vào năm thứ hai. Hướng dẫn giải a. Tỉ lệ sinh sản = số cá thể mới được sinh ra / tổng số cá thể ban đầu.
Trang 3 - Số cá thể vào cuối năm thứ nhất là: 0,25x50001250 cá thể. - Gọi tỉ lệ sinh sản là a, ta có: 1250a12500,251001250a25100 125 1250a125a0,110% 1250 . b. Mật độ quần thể vào năm thứ hai là 1350 0,27 5000 cá thể/ha. Tỉ lệ sinh sản = Số cá thể được sinh ra Tổng số cá thể ban đầu Mật độ = Tổng số cá thể ở thời điểm tính Diện tích của quần thể sinh sống Câu 2. Trong một chuỗi thức ăn của một hệ sinh thái gồm có: Cỏ  châu chấu  cá rô. Nếu tổng năng lượng của cỏ là 7,6.10 8 kcal; tổng năng lượng của châu chấu là 1,4.10 7 kcal; tổng năng lượng của cá rô là 0,9.10 6 kcal. Hãy xác định hiệu suất sinh thái của cá rô, châu chấu. Hướng dẫn giải Hiệu suất sinh thái bằng tỉ lệ phần trăm chuyển hóa năng lượng giữa các bậc dinh dưỡng. - Hiệu suất sinh thái của châu chấu: 7 8 1,4.10 H.100%1,8% 7,6.10 . - Hiệu suất sinh thái của cá rô: 6 7 0,9.10 H.100%6,4% 1,4.10 . Câu 3. Ở một vùng biển, năng lượng bức xạ chiếu xuống mặt nước đạt đến 3 triệu kcal/m 2 /ngày. Tảo silíc chỉ đồng hóa được 0,3% tổng năng lượng đó giáp xác khai thác 40% năng lượng tích lũy trong tảo, cá ăn giáp xác khai thác được 0,15% năng lượng của giáp xác. Biết diện tích môi trường là 10 5 m 2 . a. Số năng lượng tích tụ trong giáp xác, trong cá là bao nhiêu? b. Hiệu suất chuyển hóa năng lượng của cá so với tảo silic là bao nhiêu %? Hướng dẫn giải a. – Số năng lượng tích lũy được ở trong giáp xác là: 6557 3.100,3%40%103600.1036.10 (kcal) - Số năng lượng tích lũy được trong cá là: 7436.100,15%54.10 (kcal). b. Hiệu suất chuyển hóa năng lượng của cá so với tảo silic là: 40%0,15%0,06% . III. CÂU HỎI RÈN LUYỆN Câu 1. Loài sinh vật A có giới hạn chịu đựng về nhiệt độ từ 21 đến 35C , giới hạn chịu đựng về độ ẩm từ 74% đến 96%. Trong 4 loại môi trường sau đây, loài sinh vật này có thể sống ở môi trường nào? A. Môi trường có nhiệt độ dao động từ 20 đến 35C , độ ẩm từ 75% đến 95%. B. Môi trường có nhiệt độ dao động từ 25 đến 40C , độ ẩm từ 85% đến 95%. C. Môi trường có nhiệt độ dao động từ 25 đến 30C , độ ẩm từ 85% đến 95%. D. Môi trường có nhiệt độ dao động từ 12 đến 30C , độ ẩm từ 90% đến 100%. Câu 2. Khi nói về kích thước quần thể, điều nào sau đây là sai? A. Khi kích thước quần thể dưới mức tối thiểu thì quần thể sẽ bị tuyệt diệt. B. Kích thước tối thiểu của quần thể thuộc các loài khác nhau đều giống nhau. C. Kích thước tối đa là số lượng cá thể nhiều nhất mà quần thể có thể đạt được. D. Kích thước tối đa phụ thuộc vào môi trường và tùy từng loài sinh vật. Câu 3. Trong quần thể, sự phân bố ngẫu nhiên của các cá thể có ý nghĩa A. Giúp sinh vật tận dụng nguồn sống tiềm tàng trong môi trường.
Trang 4 B. Làm giảm mức độ cạnh tranh giữa các cá thể trong quần thể. C. Giúp các cá thể hỗ trợ nhau chống lại điều kiện bất lợi của môi trường. D. Làm biến đổi thành phần kiểu gen và tần số alen của quần thể. Câu 4. Khi nói về cấu trúc tuổi của quần thể, kết luận nào sau đây đúng? A. Ở tất cả các quần thể, nhóm tuổi đang sinh sản luôn có số lượng cá thể nhiều hơn nhóm tuổi sinh sản. B. Cấu trúc tuổi của quần thể thường thay đổi theo chu kì mùa. Ở loài nào có vùng phân bố rộng thì thường có cấu trúc tuổi phức tạp hơn loài có vùng phân bố hẹp. C. Khi số lượng cá thể của nhóm tuổi sau sinh sản ít hơn số lượng cá thể của nhóm tuổi trước sinh sản thì quần thể đang phát triển. D. Quần thể sẽ diệt vong nếu số lượng cá thể ở nhóm tuổi trước sinh sản ít hơn số lượng cá thể ở nhóm tuổi đang sinh sản. Câu 5. Khi nói về hỗ trợ cũng loài, kết luận nào sau đây sai? A. Các cá thể cùng loài hỗ trợ nhau trong các hoạt động sống như lấy thức ăn, chống kẻ thù, sinh sản,… B. Quan hệ hỗ trợ giữa những cá thể trong quần thể đảm bảo cho quần thể tồn tại một cách ổn định và khai thác được tối ưu nguồn sống của môi trường, làm tăng khả năng sống sót và sinh sản của các cá thể. C. Ở quần thể thực vật, những cây sống theo nhóm chịu đựng được gió bão là biểu hiện của hỗ trợ cùng loại. D. Hỗ trợ cùng loài làm tăng mật độ cá thể nên dẫn tới làm tăng sự cạnh tranh trong nội bộ quần thể. Câu 6. Xét các trường hợp sau: (1) Những cá thể có sức sống kém sẽ bị đào thải, kết quả làm giảm mật độ cá thể của quần thể. (2) Các cá thể đánh lẫn nhau, dọa nạt nhau bằng tiếng hú dẫn tới một số cá thể buộc phải tách ra khỏi đàn. (3) Khi thiếu thức ăn, một số động vật ăn thịt lẫn nhau. (4) Thực vật tự tỉa thưa làm giảm số lượng cá thể của quần thể. (5) Sự quần tụ giữa các cá thể cùng loài làm tăng khả năng khai thác nguồn sống của môi trường. Những trường hợp do cạnh tranh cùng loài gây ra là A. (1), (2), (3), (4) B. (1), (2), (3), (5) C. (2), (3), (4), (5) D. (1), (3), (4), (5) Câu 7. Khi nói về kích thước quần thể, kết luận nào sau đây sai? A. Hai quần thể của cùng một loài sống ở hai môi trường khác nhau thường có kích thước khác nhau. B. Kích thước tối đa là số lượng cá thể nhiều nhất mà quần thể có thể đạt được, cân bằng với sức chứa của môi trường. C. Khi kích thước quần thể xuống dưới mức tối thiểu và dồi dào nguồn sống thì tốc độ sinh sản tăng lên. D. Nếu kích thước quá lớn và khan hiếm nguồn sống thì cạnh tranh cùng loài diễn ra khốc liệt làm giảm kích thước quần thể Câu 8. Cho các đặc điểm sau: (1) Thường gặp khi môi trường có điều kiện sống phân bố đồng đều. (2) Có sự cạnh tranh gay gắt giữa các cá thể trong quần thể. (3) Giúp sinh vật tận dụng được nguồn sống tiềm tàng có trong mối trường. (4) Các cá thể quần tụ với nhau để hỗ trợ nhau. Đặc điểm của phân bố ngẫu nhiên là A. (1), (3). B. (2), (4). C. (1), (2), (3). D. (2), (3), (4). Câu 9. Khi nói về kích thước của quần thể sinh vật, phát biểu nào sau đây đúng? A. Kích thước của quần thể sinh vật là khoảng không gian mà các cá thể của quần thể sinh sống. B. Kích thước quần thể là số lượng cá thể phân bố trong khoảng không gian của quần thể. C. Kích thước tối thiểu là khoảng không gian nhỏ nhất mà quần thể cần có để duy trì và phát triển. D. Kích thước của quần thể sinh vật là một đặc trung có tính ổn định, nó chỉ thay đổi khi quần thể di cư đến môi trường mới. Câu 10. Cho các đặc điểm sau: (1) Số lượng cá thể của quần thể quá ít nên sự giao phối gần thường xảy ra, đe dọa sự tồn tại của quần thể. (2) Số lượng loài trong quần xã tăng làm gia tăng cạnh tranh khác loài dẫn tới làm giảm số lượng cá thể của quần thể. (3) Sự hỗ trợ giữa các cá thể bị giảm, quần thể không có khả năng chống chọi với những thay đổi của môi trường.