Bài giảng Sinh thái học - Chương 6: Hệ sinh thái - Đào Thanh Sơn

Nội dung text: Bài giảng Sinh thái học - Chương 6: Hệ sinh thái - Đào Thanh Sơn

1. Chương 6: HỆ SINH THÁI Đào Thanh Sơn Khoa Môi trường và Tài nguyên Đại hoc Bách Khoa TP. HCM
2. 6.1. KHÁI NIỆM CHUNG Định nghĩa: Hệ sinh thái (ecosystem) là một đơn vị chức năng và cấu trúc cơ sở. Nó gồm 2 thành phần chính: sinh vật và môi trường mà trong đó sinh vật hoạt động sống.
3. 6.1. KHÁI NIỆM CHUNG SV tiêu thụ (SV tiêu thụ cấp 1, SV tiêu thụ cấp 2, SV tiêu thụ cấp 3, );
4. 6.1. KHÁI NIỆM CHUNG Tất cả các HST đều có yêu cầu về nguồn năng lượng bên ngoài (thường là AS Mặt trời) để hoạt động. Trong một HST những yếu tố VC cần thiết cho đời sống quần xã như nitrogen, carbon đều được sử dụng và tái sử dụng theo chu trình trên chúng được lưu hành trong quần xã.
5. 6.1. KHÁI NIỆM CHUNG Chất HC lại được vận động qua các thành phần của quần xã. Xác ĐV và TV sẽ lại được phân hủy thành các chất VC. Như vậy, giữa các loài SV trong một quần xã và giữa quần xã với ngoại cảnh của nó có một sự trao đổi vật chất và năng lượng; nhờ đó mà quần xã và ngoại cảnh của nó trở thành một hệ thống thống nhất.
6. 6.2. SỰ CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT TRONG HỆ SINH THÁI 6.2.1. Chuỗi và lưới thức ăn 6.2.2. Khái niệm về bậc dinh dưỡng và những tháp sinh thái học 6.2.3. Chu trình vật chất (sinh, hóa, địa)
7. 6.2.1. Chuỗi và lưới thức ăn Chuỗi thức ăn mở đầu bằng cây xanh bao gồm những thành phần cơ bản SV cung cấp: bao gồm cây xanh có khả năng tổng hợp và tích tụ năng lượng tiềm tàng dưới dạng hóa năng trong các chất hữu cơ tổng hợp được (glucid, lipid, protein).
8. 6.2.1. Chuỗi và lưới thức ăn SV tiêu thụ cấp 2: bao gồm ĐV ăn thịt, sử dụng SV tiêu thụ cấp 1 làm thức ăn. SV tiêu thụ cấp 2 và cấp 3 có thể là SV ăn thịt (bắt, giết và con mồi), cũng có thể là ký sinh trùng ký sinh trên SV tiêu thụ cấp 1 hoặc cấp 2 hoặc ĐV ăn xác chết.
9. 6.2.1. Chuỗi và lưới thức ăn Trong chuỗi thức ăn mở đầu bằng cây xanh, nguời ta lại phân ra chuỗi thức ăn có động ăn TV và chuỗi thức ăn có ký sinh. - Chuỗi thức có ĐV ăn thực vật: tiếp theo SV cung cấp là ĐV ăn thực vật (SV tiêu thụ cấp 1) và SV tiêu thụ cấp 1 lại được sử dụng làm thức ăn cho SV ăn thịt có kích thước lớn hơn (SV tiêu thụ cấp 2) và SV tiêu thụ cấp 2 trở thành thức ăn cho SV tiêu thụ cấp 3 có kích thước lớn hơn nữa. Ví dụ: Cỏ → Thỏ → Sói (SV cung cấp)(SV tiêu thụ cấp 1) (SV tiêu thụ cấp 2)
10. 6.2.1. Chuỗi và lưới thức ăn Chuỗi thức ăn mở đầu bằng chất HC đã bị phân hủy và SV tiêu thụ cấp 1 là sinh vật phân hủy. SV phân hủy ở đây có thể là ĐVKXSC, sống trong đất tiêu thụ là rụng hoặc vi khuẩn, nấm phân giải chất HC. Trong nhiều trường hợp cả 2 nhóm đều phối hợp đồng thời. ĐVKXS chuẩn bị cho VSV bằng cách phân chia chất HC thành những phần có kích thước nhỏ.
11. Sự phân giải các hợp chất hữu cơ trong tự nhiên Glucid (tinh bột; đường: sacarose, maltose, glucose, fructose, lactose; glycogen ) H2O tinh bột amylase oligosaccharide + isomaltose Tinh bột oligosaccharide isomaltose
12. Sự phân giải các hợp chất hữu cơ trong tự nhiên Glucid Chu trình Kreb
13. Sự phân giải các hợp chất hữu cơ trong tự nhiên Lipid CH O CO-R 2 1 CH2OH + R1COOH CHOH Lipase CHOH CH2OH CH2OH (glycerol) Oxy hóa R-COOH CO2 + H2O + Energy
14. 6.2.2. Khái niệm về bậc dinh dưỡng và tháp sinh thái học 6.2.2.1. Khái niệm về bậc dinh dưỡng Bậc dinh dưỡng bao gồm những mắt xích thức ăn thuộc một nhóm sắp xếp theo các thành phần của chuỗi thức ăn như: SV cung cấp, SV tiêu thụ cấp 1, cấp 2 Ví dụ: Những loài TV xanh tạo thành bậc dinh dưỡng cấp 1; Trong chuỗi thức ăn mở đầu bằng SV phân hủy sẽ tạo thành bậc dinh dưỡng cấp 1; Tuy nhiên ĐV hỗn thực lại thuộc vào 2 bậc dinh dưỡng hoặc nhiều bậc dinh dưỡng nếu chúng sử dụng nhiều loại mồi làm thức ăn.
15. 6.2.2. Khái niệm về bậc dinh dưỡng và tháp sinh thái học Những mắt xích thuộc bậc dinh dưỡng cao thường có cỡ lớn hơn những mắt xích thuộc bậc dinh dưỡng thấp, song lại có số lượng nhỏ hơn, do ĐV cỡ nhỏ thường có sức sinh sản cao hơn ĐV cỡ lớn. ĐV ăn thịt dường như chỉ bắt được mồi có kích thước giới hạn: không thể quá to, cũng như nếu mồi quá nhỏ thì chúng phải bắt quá nhiều mồi nên thường không đủ thời gian. Do đó mỗi loài ĐV ăn thịt dường như bao giờ cũng có một cỡ mồi có kích thước phù hợp nhất.
16. 6.2.2. Khái niệm về bậc dinh dưỡng và tháp sinh thái học Tháp sinh khối Tháp được xây dựng trên cơ sở hình thành các bậc dinh dưỡng theo sinh khối. Tháp sinh khối trong chuỗi thức ăn có SV ăn thịt thường có dạng tháp đỉnh phía trên. Tuy nhiên có ngoại lệ như TVPS có sinh khối thấp hơn ĐVPS thuộc bậc dinh dưỡng cao hơn, song vì tốc độ sinh sản của TVPS cao nên tuy sinh khối thấp song luôn được đổi mới.
17. 6.2.2. Khái niệm về bậc dinh dưỡng và tháp sinh thái học Ở tháp sinh khối Em bé 48 kg Bò 1.035 kg Cỏ ba lá 8.211 kg
18. 6.2.3. Chu trình (sinh, hóa, địa) Chu trình sinh, hóa, địa là chu trình vận động các chất VC trong HST theo con đường từ ngoại cảnh chuyển vào cơ thể SV, rồi từ cơ thể SV chuyển trở lại ngoại cảnh. Chu trình vận động các chất VC ở đây khác hẳn sự chuyển hóa năng lượng qua các bậc dinh dưỡng ở chỗ nó được bảo toàn chứ không bị mất đi một phần dưới dạng năng lượng và không được sử dụng lại.
19. 6.2.3. Chu trình (sinh, hóa, địa) Carbon
20. 6.2.3. Chu trình (sinh, hóa, địa) Sulfur