Bài giảng môn Sinh học đại cương - Chương 7: Sinh thái học

Nội dung text: Bài giảng môn Sinh học đại cương - Chương 7: Sinh thái học

1. Chương 7 SINH THÁI HỌC
2. Sinh thái học được phân chia thành 2 lĩnh vực: - STH cá thể: nghiên cứu từng cá thể hay từng loài trong một môi trường sống nhất định - STH quần thể: nghiên cứu tổng thể các mối quan hệ giữa các loài khác nhau trong môt môi trường sống.
3. CÁC NHÂN TỐ SINH THÁI - Các nhân tố vô sinh * Các nhân tố khí hậu + Ánh sáng + Nhiệt độ + Mưa và độ ẩm không khí * Các nhân tố thủy sinh * Các nhân tố thổ nhưỡng - Các nhân tố hữu sinh (kí sinh, ăn mồi, cộng sinh ).
4. * Quy luật chống chịu Tất cả nhân tố sinh thái có một khoảng giá trị mà trong đó các quá trình sinh thái học diễn ra bình thường. Chỉ trong khoảng giá trị đó thì sự sống của một sinh vật hoặc sự xuất hiện cuả một quần xã mới diễn ra được. Có một giới hạn trên và một giới hạn dưới mà vượt khỏi đó thì sinh vật không thể tồn tại được. Trong khoảng chống chịu đó có một trị số tối ưu ứng với sự hoạt động tối đa cuả loài hoặc quần xã sinh vật.
5. Khoảng chịu đựng đối với mỗi nhân tố thay đổi tùy loài. Nó xác định biên độ sinh thái học cuả loài. Biên độ dao động này càng rộng khi khoảng chịu đựng các nhân tố sinh thái cuả loài càng lớn.
6. Quần thể chim cánh cụt Bắc cực
7. • Phân loại mật độ : • - Mật độ thô : là tỉ lệ giữa số lượng của tất cả cá thể (hay sinh khối) với tổng diện tích • - Mật độ sinh học : là tỉ lệ giữa số cá thể với diện tích thật sự sử dung được • VD: Việt Nam có mật độ thô 1992 là 212 người/km2 và mật độ sinh thái là 1000 người/km2.
8. Thành phần tuổi của quần thể • Thể hiện đặc tính chung của biến động số lượng quần thể vì nó ảnh hưởng đến khả năng sinh sản hay sự tử vong của quần thể. • Thành phần tuổi thường được biểu diễn bằng tháp tuổi. • Tháp tuổi được thành lập bởi sự xếp chồng lên nhau của các hình chữ nhật có chiều dài tỉ lệ với số lượng cá thể trong mỗi lứa tuổi. Các cá thể đực và cá thể cái được xếp thành 2 nhóm riêng ở 2 bên đường phân giác của hình tháp
9. • Các dạng hình tháp tuổi : • a. Quần thể đang phát triển nhanh có nhiều cá thể non • b. Quần thể ổn định có số cá thể non ở mức trung bình • c. Quần thể đang suy giảm có ít cá thể non.
10. Sự phân bố cá thể trong quần thể • Các cá thể trong quần thể có nhiều cách phân bố khác nhau : • - Phân bố đồng đều : tương đối hiếm, thấy ở ong và cây trồng, vật nuôi. • - Phân bố ngẫu nhiên : thấy ở thực vật, một số nhện. • - Phân bố theo nhóm : thấy ở đa số động vật, cây đại mộc.
11. Sinh suất hay tỉ lệ sinh đẻ Là nhân tố chính làm gia tăng số lượng của quần thể. Đó là số lượng cá thể được sinh ra trong một khoảng thời gian so với tổng số cá thể ở đầu của khoảng thời gian đó.
12. Tỉ lệ tử vong Là số cá thể chết đi trong một khoảng thời gian trên tổng số cá thể ở đầu khoảng thời gian đó.
13. 2. SINH THÁI HỌC QUẦN XÃ Định nghĩa • Quần xã sinh vật là một tập hợp các quần thể sinh vật phân bố trong một vùng hoặc một sinh cảnh xác định. • VD: Quần xã các loại bò sát ở savane Châu Phi
14. Sự phong phú của các loài Đó là số lượng cá thể của mỗi loài trong quần xã.
15. SỰ PHÂN TẦNG TRONG QUẦN XÃ. • 1. Tầng tự dưỡng và tầng di dưỡng. • Tầng tự dưỡng là nơi xảy ra hoạt động quang tổng hợp mạnh của các sinh vật sản xuất, tức là ở tầng trên nơi tán lá. Còn trao đổi dị dưỡng xảy ra ở dưới, trong đất và trong chất trầm tích, nơi tích lũy nhiều chất hữu cơ. • 2. Sự phân tầng trên mặt đất của thực vật và động vật. • Thảm thực vật có thể phân thành tầng cỏ, tầng cây bụi, tầng tiểu mộc và tầng đại mộc. Rừng dày nhiệt đới có sự phân tầng phức tạp nhất. • Động vật, nhất là chim và các thú nhỏ sống trên cây (sóc, chồn ) cũng có sự phân tầng theo sự phân tầng của thực vật.
16. QUAN HỆ DINH DƯỠNG • Ba nhóm sinh vật trong quần xã. • Các nhóm sinh vật tự dưỡng, gồm chủ yếu là cây xanh. Chúng được gọi là sinh vật sản xuất, cung cấp thức ăn cho nhóm sinh vật dị dưỡng. • Sinh vật dị dưỡng không tự tạo được chất hữu cơ mà phải nhờ vào nhóm trước. • Nhóm còn lại có nhiệm vụ phân hủy chất hữu cơ từ xác bả thực và động vật và các chất thải thành chất vô cơ trả lại cho môi trường.
17. Sự tiêu hao năng lượng qua các bậc dinh dưỡng
18. Caïc quan hãû trong quần xã * Quan hãû âoïi khaïng: 1. Sæû caûnh tranh Laì sæû tranh daình nguäön taìi nguyãn giæîa 2 sinh váût cuìng mäüt loaìi hoàûc thuäüc 2 loaìi khaïc nhau. Caûnh tranh cuìng loaìi khi caïc caï thãø cuía mäüt quáön thãø cuìng tranh nhau nguäön thæïc àn, næåïc, âäúi tæåüng sinh duûc Caûnh tranh khaïc loaìi xaíy ra khi dcaïc caï thãø cuía 2 loaìi cuìng tranh nhau mäüt nguäön taìi nguyãn. 2. Sæû àn mồi. Laì hiãûn tæåüng mäüt sinh váût bàõt vaì àn mäüt sinh váût khaïc laìm thæïc àn. VD: thoí àn coí, thoí laì váût àn mäöi, coìn coí laì mäöi. Khi soïi àn thoí thç thoí laì con mäöi, coìn soïi laì váût àn mäöi.
19. * Quan hãû häù tråü 1. Sæû häüi sinh. Âáy laì mäúi quan hãû âån giaín vaì bæåïc âáöu cuía sæû phaït triãøn caïc quan hãû 2 bãn cuìng coï lợi. Thê duû : Âëa y trãn thán cáy xoaìi, máûn Dæång xè, lan trãn cáy ræìng. 2. Sæû håüp taïc. Âoï laì mäúi quan hãû 2 bãn cuìng coï låüi nhæng khäng bàõt buäüc giæîa 2 loaìi. Thê duû: Haíi quç vaì täm kyï cæ. 3. Sæû cäüng sinh. Âáy laì sæû quan hãû bàõt buäüc vaì cuìng coï låüi giæîa 2 loaìi. Thê duû: Rong vaì náúm trong âëa y: vç khuáøn Rhizobium vaì cáy âáûu: mäúi vaì nguyãn sinh âäüng váût
20. Trong mäùi HST âãöu coï caïc thaình pháön sau: 1. Caïc cháút vä cå : C, N, H2O, CO2 tham gia vaìo chu trçnh váût cháút 2. Caïc cháút hæîu cå : proted, glucid, lipid, cháút muìn liãn kãút caïc pháön tæí hæîu sinh vaì vä sinh. 3. Chãú âäü khê háûu : aïnh saïng, nhiãût âäü, âäü áøm 4. Sinh váût saín xuáút : laì caïc sinh váût tæû dæåîng, chuí yãúu laì cáy xanh 5. Sinh váût tiãu thuû, dë dæåîng, chuí yãúu laì âäüng váût. 6. Sinh váût phán huíy, hoaûi sinh, dë dæåîng: chuí yãúu laì vi khuáøn vaì náúm
21. SÆÛ TRAO ÂÄØI NÀNG LÆÅÜNG. Sæû hoaût âäüng cuía táút caí sinh váût âoìi hoíi sæí duûng nàng læåüng tæì ngoaìi vaìo. Nàng læåüng naìy laì aïnh saïng åí sinh váût tæû dæåîng dæåîng, hoàûc laì cháút sinh hoïa (nhæ glucid) cho caïc sinh váût dë dæåîng. Trong moüi træåìng håüp thç nàng læåüng màût tråìi laì nguäön nàng læåüng duy nháút âæåüc træûc tiãúp hay giaïn tiãúp sæí duûng båíi caïc sinh váût.
22. - Chiãöu cao cuía thaïp tè lãû våïi chiãöu daìi của chuäùi thæïc àn, tæïc laì säú læåüng cuía báûc dinh dæåîng cuía chuäùi: - Daûng hçnh thaïp seî räüng/heûp laì tuìy vaìo hiãûu quaí cuía sæû chuyãøn hoïa nàng læåüng báûc naìy lãn báûc khaïc.
23. Các dạng hình tháp sinh thái - Hình tháp số lượng - Hình tháp sinh khối: - Hình tháp năng lượng: tiãu biãøu cho táön suáút trao âäøi nàng læåüng vaì nàng suáút trong chuäùi thæïc àn. Noï âæåüc thiãút láûp bàòng caïch tênh toaïn læåüng Kcal têch luîy trãn âån vë diãûn têch vaì thåìi gian vaì læåüng kcal sæí duûng båíi sinh váût cuía mäùi báûc dinh dæåîng.
24. Hình tháp sinh khối
25. Chu trình nước
26. Chu trình N2
27. Quá trình cố định nitơ phân tử Vi sinh vật: Rhizobiu (Rhizobium, Bradyrhizobium) Azotobacter, Bejerinckia Clostridium Cyanobacteria (Anabaena azollae) + Phaûn öùng Quaù trình oxy hoùa Nitrogenase + N2 vaø quaù trình khöû NH4
28. Quá trình amôn hóa + Amôn hóa Urê: Ure bacterium (Cocoacal , Bacilaccae, vd: Proteus, Yersina, ) H2N HO (NH ) CO C O + 2H2O C O + NH3 4 2 3 2NH3 + CO2 + H2O H2N HO + Amôn hóa protein: * Hieáu khí : Bac.mycoides, Bac.mesentericus, Bac.subtilis, Ps. fluorescens * Tuøy tieän : Proteus vulgaris, Escherichia coli * Yeám khí : Clostridium putrifiicium, Clostridium sporogenes * Naám : Penicillin, Aspergillus, Mucor H O H O H O Protein 2 Pepton 2 Polypeptide 2 Acid amin
29. Quá trình nitrat hóa + Giai đọan 1: Nitrosomonas, Nitrosospira 2NH3 + 3O2 2HNO2 + 2H2O + Q + Giai đọan 2: Nitrobacter 2HNO2 + O2 2HNO3 + Q VSV toång hôïp carbon CO2 + Q HCHO +H2O
30. Một số hệ sinh thái - Hệ sinh thái rừng mưa nhiệt đới - Hệ sinh thái rừng taiga - Hệ sinh thái đồng cỏ savan - Hệ sinh thái vùng khô hạn - Hệ sinh thái đất ngập nước ven biển - Hệ sinh thái nước ngọt - Hệ sinh thái nước mặn
31. DIÃÙN THÃÚ SINH THAÏI Một sæû xaïo träün, âäüt ngäüt hay tæì tæì, nhæ sæû biãún âäøi khê háûu hay hoaût âäüng cuía con ngæåìi, coï thãø phaï vỡ sæû cán bàòng âäüng vaì sæû äøn âënh cuía HST làm xảy ra một hiãûn tæåüng goüi laì diãùn thãú sinh thaïi. Caïc loaìi sinh váût tiãn phong seî xuáút hiãn trong sinh caính bë biãún âäøi naìy đó là cây nhất niên, địa y, sau âãún caïc cáy thán mäüc. Diãùn thãú naìy coï thãø keïo daìi hàòng nhiãöu tháûp niãn cho âãún khi âaût âæåüc giai đoaûn phaït triãøn sau cuìng, goüi laì cao âènh. Giai âoaûn cao âènh thãø hiãûn1 sæû táûp håüp äøn âënh caïc loaìi, tæåüng træng vãö màût cháút læåüng vaì säú læåüng, giai âoaûn sau cuìng cuía sæû phaït triãøn cuía quáön laûc sinh váût trong 1 diãùn thãú.