Hệ sinh thái

I. Hệ sinh thái

1. Khái niệm hệ sinh thái

Khái niệm hệ sinh thái: Hệ sinh thái là một hệ thống bao gồm quần xã sinh vật và môi trường sống của chúng.

Ví dụ về hệ sinh thái: hệ sinh thái rừng nhiệt đới gió mùa, hệ sinh thái hồ nước ngọt, hệ sinh thái rạn san hô, hệ sinh thái đồng ruộng, hệ sinh thái sa mạc,… 

 

Các loài sinh vật trong quần xã luôn tác động lẫn nhau, đồng thời tác động qua lại với các nhân tố vô sinh của môi trường mà chúng sống trong đó. Bất kì một sự tương tác nào giữa sinh vật với các yếu tố sinh thái của môi trường để tạo thành một chu trình sinh học, dù ở mức độ đơn giản nhất cũng được xem là một hệ sinh thái.

2. Thành phần cấu trúc của hệ sinh thái

Cấu trúc của một hệ sinh thái gồm thành phần vô sinh và thành phần hữu sinh:

Thành phần vô sinh bao gồm các nhân tố vô sinh như ánh sáng, khí hậu, đất nước, xác sinh vật, ...

Thành phần hữu sinh bao gồm nhiều loài sinh vật trong quần xã, được chia thành ba nhóm:

• Sinh vật sản xuất: là các sinh vật có khả năng sử dụng quang năng để tổng hợp nên chất hữu cơ.

Ví dụ: các loài thực vật, tảo,…

• Sinh vật tiêu thụ: là những sinh vật không có khả năng tự tổng hợp chất hữu cơ, chúng lấy chất hữu cơ từ thức ăn.

Ví dụ: động vật ăn thực vật, động vật ăn động vật, động vật ăn tạp,…

• Sinh vật phân giải: là những sinh vật có chức năng phân giải xác và chất thải của sinh vật thành chất vô cơ.

Ví dụ: nấm, hầu hết vi khuẩn,…

3. Các kiểu hệ sinh thái

Trên Trái Đất có rất nhiều hệ sinh thái, có thể chia thành hai nhóm: hệ sinh thái tự nhiên và hệ sinh thái nhân tạo.

3.1. Hệ sinh thái tự nhiên

Hệ sinh thái tự nhiên là hệ sinh thái hình thành, phát triển theo quy luật tự nhiên, vẫn còn giữ được các nét hoang sơ.

Phân loại: Hệ sinh thái tự nhiên bao gồm hệ sinh thái trên cạn và hệ sinh thái dưới nước.

Ví dụ:

Hệ sinh thái trên cạn: hệ sinh thái rừng mưa nhiệt đới, hệ sinh thái sa mạc,…

Hệ sinh thái dưới nước được chia thành hệ sinh thái nước ngọt

Ví dụ: hệ sinh thái hồ, hệ sinh thái sông,…) và hệ sinh thái nước mặn (ví dụ: hệ sinh thái biển khơi).

3.2. Hệ sinh thái nhân tạo

Hệ sinh thái nhân tạo là hệ sinh thái được hình thành nhờ hoạt động của con người.

Ví dụ hệ sinh thái nhân tạo: hệ sinh thái đồng ruộng, hệ sinh thái rừng trồng, hệ sinh thái khu dân cư, hệ sinh thái khu đô thị, hệ sinh thái ao nuôi cá,…

II. Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng trong hệ sinh thái 

Trao đổi chất trong hệ sinh thái được thực hiện trong phạm vi quần xã sinh vật và giữa quần xã sinh vật với môi trường sống.

1. Trao đổi chất trong quần xã sinh vật

Trao đổi chất trong quần xã sinh vật được thực hiện qua chuỗi và lưới thức ăn.

1.1. Chuỗi thức ăn

Chuỗi thức ăn gồm nhiều loài có quan hệ dinh dưỡng với nhau, mỗi loài là một mắt xích của chuỗi. Trong một chuỗi thức ăn, sinh vật phía trước là thức ăn của sinh vật phía sau.

Ví dụ: Về chuỗi thức ăn

1.2. Lưới thức ăn

Trong quần xã sinh vật, một loài không chỉ tham gia vào một chuỗi thức ăn mà có thể tham gia vào nhiều chuỗi thức ăn khác nhau, loài đó là mắt xích chung giữa các chuỗi thức ăn.

Khái niệm lưới thức ăn: Lưới thức ăn là tập hợp các chuỗi thức ăn có nhiều mắt xích chung.

Ví dụ: lưới thức ăn

1.3. Tháp sinh thái

Mục đích xây dựng tháp sinh thái: Xây dựng tháp sinh thái để đánh giá mức độ dinh dưỡng trong chuỗi và lưới thức ăn của quần xã sinh vật.

Cách để xây dựng một tháp sinh thái: Tháp sinh thái được xây dựng bằng cách xếp chồng các hình chữ nhật có chiều cao bằng nhau còn chiều dài khác nhau biểu thị độ lớn của mỗi bậc dinh dưỡng. Độ lớn của các bậc dinh dưỡng được xác định dựa trên số lượng cá thể, lượng sinh khối hoặc mức năng lượng ở mỗi bậc dinh dưỡng.

Phân loại: Có ba loại tháp sinh thái là tháp số lượng, tháp sinh khối, tháp năng lượng.

Tháp số lượng: được xây dựng dựa trên số lượng cá thể sinh vật trên một đơn vị diện tích hay thể tích ở mỗi bậc dinh dưỡng.

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

Tháp năng lượng: được xây dựng dựa trên mức năng lượng được tích lũy ở mỗi bậc dinh dưỡng.

2. Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng trong hệ sinh thái

Trao đổi chất trong hệ sinh thái: Trong hệ sinh thái, các chất vô cơ từ môi trường ngoài truyền vào cơ thể sinh vật, qua các mắt xích của chuỗi và lưới thức ăn rồi trả lại môi trường.

Chuyển hóa năng lượng trong hệ sinh thái diễn ra theo một chiều:

+ Nguồn năng lượng trong hệ sinh thái phần lớn được lấy từ năng lượng ánh sáng mặt trời. Năng lượng ánh sáng mặt trời được truyền vào quần xã ở mắt xích đầu tiên là sinh vật sản xuất, sau đó truyền theo một chiều qua các bậc dinh dưỡng.

+ Trong quá trình chuyển hóa năng lượng trong hệ sinh thái, năng lượng giảm dần do sinh vật sử dụng và trả lại môi trường dưới dạng nhiệt.

III. Bảo vệ hệ sinh thái

Tầm quan trọng của việc bảo vệ các hệ sinh thái: Bảo vệ các hệ sinh thái có vai trò quan trọng đối với bảo tồn đa dạng sinh học, bảo vệ môi trường, đảm bảo sự phát triển kinh tế - xã hội,… → Bảo vệ hệ sinh thái chính là bảo vệ cuộc sống của con người.

Toàn bộ các hệ sinh thái luôn cần được bảo vệ, đặc biệt cần chú trọng bảo vệ hệ sinh thái rừng, hệ sinh thái biển và ven biển cũng như hệ sinh thái nông nghiệp.