Bài 22. Sinh thái học quần xã (LT) ThS. Nguyễn Ngọc Cảnh Tel (Zalo): 0358.969.708 – Email:
[email protected] 01 CHỦ ĐỀ 8: QUẦN XÃ SINH VẬT VÀ HỆ SINH THÁI I. Khái niệm quần xã sinh vật - Quần xã sinh vật là một tập hợp các quần thể sinh vật khác loài, cùng sống trong một không gian nhất định, giữa chúng có mối quan hệ chặt chẽ với nhau và với môi trường, tạo thành một cấu trúc tương đối ổn định, có khả năng tự điều chỉnh. - Ví dụ: quần xã sinh vật trong đồng cỏ nhiệt đới, quần xã sinh vật trong ao, hồ, trên cánh đồng, ... II. Các đặc trưng cơ bản của quần xã 1. Đặc trưng về thành phần loài - Đặc trưng về thành phần loài được biểu thị qua số lượng của các loài sinh vật trong quần xã. Thông thường các quần xã ổn định thường có số lượng loài lớn. - Quần xã sinh vật thường đặc trưng bởi ba nhóm loài: Nhóm loài Đặc điểm Ví dụ Loài ưu thế Là loài có số lượng cá thể nhiều, sinh khối lớn và mức hoạt động mạnh, chi phối các loài sinh vật khác cũng như môi trường. Các cây thuộc họ Đước (Rhizophoraceae) thường là nhóm loài chiếm ưu thế trong quần xã rừng ngập mặn; rong, rêu là nhóm loài ưu thế ở các thuỷ vực. Loài đặc trưng - Là loài chỉ có ở một quần xã nào đó hoặc ở đó chúng có số lượng nhiều, tạo nên sự khác biệt so với các loài khác. - Trong nhiều trường hợp, loài đặc trưng trùng với loài ưu thế. Voọc mông trắng (Trachypithecus delacouri) là loài đặc trưng chỉ có ở Việt Nam; cá cóc là loài đặc trưng ở Tam Đảo. Loài chủ chốt - Có số lượng (sinh khối) ít nhưng hoạt động mạnh, chi phối các loài khác trong quần xã thông qua việc kiểm soát chuỗi thức ăn. - Vai trò rất quan trọng bởi chúng có khả năng khống chế không cho một loài nào đó phát triển quá mức. Ở môi trường trên cạn các loài ăn thịt như sư tử, hổ, báo, ... thường là các loài chủ chốt; cá sấu là loài chủ chốt ở đầm lầy. (Loài chủ chốt kiểm soát cấu trúc quần xã không phải bằng số lượng cá thể lớn mà bằng vai trò dinh dưỡng hoặc ổ sinh thái của chúng.) - Ngoài ba nhóm loài kể trên, trong quần xã sinh vật còn có những nhóm loài khác như loài thứ yếu, loài ngẫu nhiên, loài ngoại lai. 2. Đặc trưng về độ đa dạng và phong phú của quần xã sinh vật - Độ đa dạng và phong phú quần xã sinh vật được đánh giá dựa trên số lượng các loài khác nhau và tỉ lệ số cá thể mỗi loài trên tổng số cá thể trong quần xã. - Một quần xã có độ đa dạng và phong phú cao, thường có số lượng loài nhiều và độ phong phú tương đối của mỗi loài cao. Ngược lại, quần xã đang suy thoái thường có số lượng loài ít và độ phong phú tương đối của mỗi loài thấp. Bài 22
Bài 22. Sinh thái học quần xã (LT) ThS. Nguyễn Ngọc Cảnh Tel (Zalo): 0358.969.708 – Email:
[email protected] 02 - Mức độ đa dạng và phong phú của quần xã sinh vật phụ thuộc vào các nhân tố hữu sinh và nhân tố môi trường như nhiệt độ, độ ẩm, lượng mưa, ... - Độ đa dạng và phong phú của quần xã sinh vật giảm dần từ vĩ độ thấp đến vĩ độ cao, từ chân núi lên đỉnh núi, từ bờ đến khơi xa, từ tầng nước mặt đến tầng đáy sâu. 3. Đặc trưng về cấu trúc không gian - Do sự phân bố không đồng đều của các nhân tố sinh thái như nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm, chất dinh dưỡng, ... nên sự phân bố của các loài trong không gian cũng khác nhau. - Có hai kiểu phân bố của các loài trong không gian: + Theo chiều ngang, các yếu tố môi trường không đồng nhất, chỗ thuận lợi cho đời sống của nhiều loài thì ở đó số lượng loài đông đúc, còn những chỗ kém thuận lợi hơn thì số loài thưa thớt. + Theo chiều thẳng đứng: thể hiện trong sự phân tầng của các loài sinh vật, liên quan đến sự phân bố khác nhau của yếu tố môi trường: theo độ cao, theo độ sâu. 4. Đặc trưng về cấu trúc dinh dưỡng - Cấu trúc chức năng dinh dưỡng là đặc điểm về mối quan hệ thức ăn giữa các loài sinh vật trong quần xã. - Theo cấu trúc chức năng dinh dưỡng, các sinh vật trong quần xã được phân thành ba nhóm: + Sinh vật sản xuất là các sinh vật có khả năng sử dụng năng lượng ánh sáng hoặc năng lượng hóá học để chuyển hóa CO2 thành chất hữu cơ. Ví dụ: thực vật, tảo, vi khuẩn quang hợp và các vi khuẩn hoá tự dưỡng. + Sinh vật tiêu thụ là các sinh vật không có khả năng chuyển hóá CO2 thành chất hữu cơ, chúng chỉ có khả năng sử dụng các chất hữu cơ có sẵn từ các sinh vật khác. Ví dụ: nhóm ăn sinh vật sản xuất, nhóm ăn thịt, nhóm ăn tạp. + Sinh vật phân giải sử dụng chất dinh dưỡng từ xác của các sinh vật khác (mùn bã hữu cơ) làm nguồn dinh dưỡng. Sinh vật phân giải bao gồm nấm và nhiều loài vi khuẩn. III. Quan hệ sinh thái giữa các loài trong quần xã Quan hệ Đặc điểm Ví dụ Hỗ trợ Cộng sinh - Hai bên đều có lợi - Cần thiết cho sự tồn tại và phát triển của nhau Nấm và tảo hoặc vi khuẩn lam cộng sinh thành địa y; vi khuẩn Rhizobium cố định đạm cộng sinh trong rễ cây họ đậu tạo ra các nốt sần. Hợp tác - Hai bên đều có lợi - Không cần thiết cho sự tồn tại và phát triển của nhau Cá nhỏ ăn thức ăn thừa trong răng cá mập, lươn biển; cò ruồi và trâu rừng,... Hội sinh Một loài có lợi, loài kia không có lợi cũng không bị hại Cá ép sống bám vào cá lớn đi nhờ; cây phong lan bám trên thân cây gỗ lớn Đối kháng Cạnh tranh - Các loài sinh vật, các loài tranh giành nguồn sống như thức ăn, chỗ ở, ... Cạnh tranh giành ánh sáng, nước và muối khoáng ở thực vật; linh cẩu và sư tử cạnh tranh nhau nguồn thức ăn ;...
Bài 22. Sinh thái học quần xã (LT) ThS. Nguyễn Ngọc Cảnh Tel (Zalo): 0358.969.708 – Email:
[email protected] 03 Quan hệ Đặc điểm Ví dụ - Các loài đều bị ảnh hưởng, nhưng có một loài sẽ thắng thế còn các loài khác bị hại hoặc cả hai đều bị hại. Kí sinh - Một loài sinh vật sống kí sinh trên cơ thể của các loài khác (vật chủ), loài kí sinh sử dụng các chất dinh dưỡng của cơ thể vật chủ để sinh trưởng, phát triển và có thể làm vật chủ chết dần. - Loài kí sinh được lợi còn vật chủ bị hại. Cây tầm gửi kí sinh trên thân cây gỗ, giun kí sinh trong cơ thể người, nấm kí sinh trên côn trùng, ... Ức chế - cảm nhiễm - Một loài bị hại, một loài không có lợi cũng không bị hại. - Một loài sinh vật trong quá trình sống đã tạo ra chất độc “vô tình” gây hại (ức chế hoặc gây độc) cho các loài sinh vật khác. - Hiện tượng tảo phát triển quá mức làm giảm lượng O2 trong nước vào ban đêm, đồng thời một số loại tảo sản sinh ra chất độc ức chế các loài động vật thuỷ sinh. - Vi khuẩn và nấm sinh kháng sinh ức chế các loài sinh vật khác. - Cây tỏi tiết các chất ức chế hoạt động của vi sinh vật xung quanh. Sinh vật này ăn sinh vật khác Một loài sử dụng loài khác làm thức ăn. Trâu ăn cỏ; chim ăn côn trùng, cây nắp ấm bắt côn trùng, ... - Trong các cuộc cạnh tranh loại trừ người ta thấy rằng, những kẻ chiến thắng thường là những loài có vị trí cao hơn trong bậc phân loại. Nếu hai loài ở cùng bậc phân loại thì loài đó phải có những ưu thế sinh học khác như đông hơn về số lượng ngay lúc khởi đầu, hoặc có giới hạn sinh thái rộng hơn, hay có tiềm năng sinh học lớn hơn, ... - Nếu như một loài có vị trí cao hơn hoặc có ưu thế sinh học cao hơn cạnh tranh với một loài khác kém hơn, nhưng lại rất mẫn cảm với sự biến động có chu kỳ của các yếu tố môi trường, còn đối thủ của nó (loài yếu về các mặt) lại “ì” hơn trước những biến động đó thì hai loài có thể cùng tồn tại. IV. Một số yếu tố ảnh hưởng đến quần xã sinh vật và biện pháp bảo vệ 1. Loài ngoại lai - Loài ngoại lai là loài sinh vật xuất hiện và phát triển ở khu vực vốn không phải là môi trường sống tự nhiên của chúng. - Sự xuất hiện của loài ngoại lai sẽ làm thay đổi cấu trúc dinh dưỡng, ảnh hưởng đến sự phân bố, độ đa dạng của các loài sinh vật bản địa. Bởi vì, loài ngoại lai cạnh tranh với các loài bản địa về thức ăn, nơi ở và không gian hoạt động, thậm chí chúng có thể lấn át loài bản địa và trở thành loài ưu thế. Ví dụ: Cây bèo tây (lục bình) (Eichhornia crassipes) là loài di nhập vào Việt Nam, chúng đã thích nghi và phát triển và trở thành loài ưu thế trong các thuỷ vực. 2. Ảnh hưởng của con người Một số hoạt động của con người đã ảnh hưởng tiêu cực đến quần xã sinh vật: chuyển đất rừng thành đất nông nghiệp, đô thị, nhà máy hoặc khu công nghiệp; tàn phá rừng, khai thác rừng bừa bãi; xả thải, sử dụng phân bón và thuốc trừ sâu hoá học bừa bãi ;....
Bài 22. Sinh thái học quần xã (LT) ThS. Nguyễn Ngọc Cảnh Tel (Zalo): 0358.969.708 – Email:
[email protected] 04 3. Biện pháp bảo vệ quần xã - Xây dựng các khu bảo tồn thiên nhiên, vườn quốc gia. - Bảo vệ rừng và cấm săn bắt động vật hoang dã. - Bảo vệ và phục hồi các loài động thực vật quý hiếm. - Xây dựng kế hoạch để khai thác và sử dụng hợp lí nguồn tài nguyên đất, rừng, biển. - Tích cực phòng chống cháy rừng. - Sử dụng phân bón vi sinh, phân bón hữu cơ thay thế cho phân bón hoá học. - Sử dụng biện pháp kiểm soát sinh học để thay thế thuốc hoá học. - Thực hiện các nghiên cứu khảo nghiệm trước khi nhập nội giống cây trồng, vật nuôi. - Bảo vệ các loài sinh vật bản địa trước sự xâm lấn của loài ngoại lai.
English