Đây là bản xem thử. Phiên bản đầy đủ trong ứng dụng có bài tập, AI chấm ngay và theo dõi tiến độ học.
Bài học
Ôn tập: từ nhân tố sinh thái tới dòng năng lượng
Mục tiêu bài học
Sau bài ôn tập này, em vận dụng lại được toàn bộ kiến thức của khoá học — nhân tố sinh thái, giới hạn sinh thái, quần thể, quần xã, hệ sinh thái, chuỗi và lưới thức ăn, dòng năng lượng — để phân tích một hệ sinh thái thực tế của Việt Nam.
Kiến thức nền cần nhớ
Bài này không có nội dung mới — chỉ tái sử dụng những gì em đã học ở sáu chương trước: nhân tố sinh thái (Chương 1), giới hạn sinh thái (Chương 2), quần thể (Chương 3), quần xã (Chương 4), hệ sinh thái cùng chuỗi và lưới thức ăn (Chương 5), dòng năng lượng (Chương 6) — tất cả same-grade bridge từ các chương ngay trước.
Khởi động
Nếu phải giải thích cho một bạn học sinh khác vì sao rừng ngập mặn Cần Giờ được coi là một hệ sinh thái đặc biệt quý giá, bằng đúng những khái niệm sinh thái học vừa học — môi trường, giới hạn sinh thái, quần thể, quần xã, chuỗi thức ăn — em sẽ bắt đầu từ đâu?
Kiến thức trọng tâm
Rừng ngập mặn Cần Giờ, thuộc Thành phố Hồ Chí Minh, là một Khu dự trữ sinh quyển thế giới được UNESCO công nhận, và là một ví dụ trọn vẹn cho mọi khái niệm của khoá học này. Đây là một hệ sinh thái hoàn chỉnh: một quần xã sinh vật — cây đước, cây mắm, cua, tôm, cá, khỉ đuôi dài, nhiều loài chim di cư — cùng môi trường vô sinh đặc trưng của nó: nước lợ pha trộn giữa nước ngọt và nước biển, độ mặn thay đổi theo thuỷ triều, nền bùn ngập nước theo chu kỳ lên xuống.
Với cây đước, cây mắm, nhân tố vô sinh quan trọng nhất là độ mặn và mực nước ngập theo triều. Giới hạn sinh thái của các loài cây ngập mặn này rộng hơn hẳn phần lớn thực vật trên cạn thông thường — chúng chịu được độ mặn dao động lớn mà đa số cây khác không sống nổi, đúng khái niệm giới hạn sinh thái đã học ở Chương 2. Nhân tố hữu sinh ở đây gồm chính các loài sống trong rừng lẫn con người khai thác hoặc bảo vệ rừng.
Cần Giờ còn nổi tiếng với một quần thể khỉ đuôi dài sinh sống tự nhiên trong rừng. Riêng khỉ đuôi dài — một loài, cùng khu vực, cùng thời điểm — là một quần thể theo đúng định nghĩa Chương 3. Nhưng toàn bộ khỉ đuôi dài, cây đước, cây mắm, cua, tôm, cá, chim cùng sống trong khu rừng đó hợp lại mới gọi là quần xã rừng ngập mặn — đúng phân biệt quần thể với quần xã đã nhấn mạnh ở Chương 4.
Một đặc điểm nổi bật của hệ sinh thái rừng ngập mặn là chuỗi thức ăn mùn bã: lá đước, lá mắm rụng xuống bùn, bị vi sinh vật phân giải một phần thành mùn bã hữu cơ; mùn bã này là nguồn thức ăn cho tôm, cua và các loài giáp xác nhỏ; tôm cua lại là thức ăn cho cá; cá là thức ăn cho các loài chim, cò. Ở mỗi bước chuyển này, năng lượng vẫn giảm dần theo đúng quy tắc ước lượng khoảng 10% mỗi bậc đã học ở Chương 6 — giải thích vì sao số lượng cò, diệc ăn cá trong rừng luôn ít hơn hẳn số lượng tôm cua bên dưới chúng.
Đây là toàn bộ trình tự khái niệm đã học qua sáu chương, ôn lại chứ không có nội dung mới.Ba cấp độ này lồng vào nhau: một quần thể là một phần của quần xã, một quần xã cộng môi trường vô sinh là một hệ sinh thái.
Ví dụ
Phân tích hệ sinh thái rừng ngập mặn Cần Giờ
1
Hãy phân tích hệ sinh thái rừng ngập mặn Cần Giờ theo bốn câu hỏi: (a) môi trường sống và một nhân tố vô sinh đặc trưng, (b) một ví dụ quần thể, (c) chuỗi thức ăn mùn bã bắt đầu từ đâu, (d) vì sao số lượng cò trong rừng luôn ít hơn số lượng tôm cua.
2
Cây đước, cây mắm sống ở vùng chuyển tiếp giữa môi trường nước và môi trường trên cạn, nhân tố vô sinh đặc trưng nhất là độ mặn dao động theo thuỷ triều — một điều kiện khắc nghiệt mà giới hạn sinh thái rộng của các loài ngập mặn mới chịu đựng được.
3
Quần thể khỉ đuôi dài Cần Giờ là một ví dụ quần thể chuẩn: cùng một loài, cùng sống trong khu rừng, cùng thời điểm, có khả năng giao phối sinh sản với nhau.
4
Chuỗi bắt đầu từ lá đước, lá mắm rụng xuống bùn, được vi sinh vật phân giải một phần thành mùn bã hữu cơ (không bắt đầu trực tiếp từ cây sống như chuỗi thức ăn thông thường); mùn bã nuôi tôm cua, tôm cua nuôi cá, cá nuôi cò.
5
Vậy: môi trường chuyển tiếp nước-cạn với nhân tố vô sinh chính là độ mặn theo triều; quần thể khỉ đuôi dài là ví dụ quần thể; chuỗi mùn bã đi từ lá rụng → mùn bã → tôm cua → cá → cò; và cò ít hơn tôm cua vì năng lượng giảm mạnh qua mỗi bậc dinh dưỡng của chuỗi này, đúng quy tắc ước lượng 10% đã học.
Ví dụ
Tình huống tổng hợp: chặt phá một phần rừng ngập mặn (dạng đề kiểm tra)
1
Giả sử một phần rừng ngập mặn Cần Giờ bị chặt phá để nuôi tôm công nghiệp. Hãy dự đoán ảnh hưởng tới (a) quần thể khỉ đuôi dài, (b) chuỗi thức ăn mùn bã, và giải thích bằng các khái niệm đã học.
2
Mất một phần rừng nghĩa là mất một phần môi trường sống và nguồn thức ăn (lá, quả cây rừng) của khỉ đuôi dài — mật độ quần thể trên phần rừng còn lại nhiều khả năng sẽ tăng do không gian sống bị thu hẹp, hoặc quần thể phải di chuyển, thậm chí một số cá thể có thể chết nếu nguồn sống không đủ.
3
Chặt cây đước, cây mắm làm giảm nguồn lá rụng — nguồn gốc của toàn bộ mùn bã hữu cơ nuôi tôm, cua ở mắt xích đầu chuỗi. Theo cấu trúc chuỗi thức ăn đã học, mắt xích đầu suy giảm kéo theo toàn bộ các mắt xích sau (tôm cua, cá, cò) đều bị ảnh hưởng, vì năng lượng của cả chuỗi bắt nguồn từ chính lượng mùn bã đó.
4
Vì hệ sinh thái là một thể thống nhất giữa quần xã và môi trường vô sinh, một thay đổi ở phần môi trường (mất rừng, thay bằng ao nuôi tôm nhân tạo) sẽ kéo theo thay đổi ở cả quần xã sinh vật sống dựa vào khu rừng đó — đúng như tính chất gắn bó chặt chẽ giữa các thành phần của một hệ sinh thái.
5
Vậy chặt phá một phần rừng ngập mặn kéo theo hai hệ quả: quần thể khỉ đuôi dài mất môi trường sống, và chuỗi thức ăn mùn bã suy giảm ngay từ mắt xích đầu tiên — một ví dụ cho việc quần thể, quần xã, hệ sinh thái luôn gắn bó chặt chẽ với nhau.
Sai lầm thường gặp
Nhìn lại cả sáu chương, hai cái bẫy học sinh hay mắc nhất là: lẫn quần thể (chỉ một loài) với quần xã (nhiều loài) — luôn hỏi lại "đang nói về một loài hay nhiều loài?" trước khi trả lời; và nghĩ vật chất với năng lượng vận hành giống nhau trong hệ sinh thái — vật chất tuần hoàn được nhờ sinh vật phân giải, năng lượng thì chỉ đi một chiều rồi mất dưới dạng nhiệt, không quay lại được.
Luyện tập có hướng dẫn
Luyện tập độc lập
Kiểm tra nhanh
Ghi nhớ
Cả khoá học là một chuỗi khái niệm nối tiếp: nhân tố sinh thái (vô sinh/hữu sinh) → giới hạn sinh thái (khoảng thuận lợi, điểm gây chết) → quần thể (một loài) → quần xã (nhiều loài, nhiều quan hệ) → hệ sinh thái (quần xã + môi trường, chuỗi và lưới thức ăn) → dòng năng lượng (một chiều, giảm dần qua mỗi bậc). Nắm chắc chuỗi này, em phân tích được bất kỳ hệ sinh thái thực tế nào, từ ruộng lúa quen thuộc tới rừng ngập mặn Cần Giờ.
Khoá học tiếp theo dùng chính những khái niệm này để đi sâu hơn: thế nào là cân bằng tự nhiên, con người tác động ra sao lên sự cân bằng đó, và những biện pháp nào thực sự bảo vệ được một hệ sinh thái như rừng ngập mặn Cần Giờ.
Rừng ngập mặn Cần Giờ, thuộc Thành phố Hồ Chí Minh, là một Khu dự trữ sinh quyển thế giới được UNESCO công nhận, và là một ví dụ trọn vẹn cho mọi khái niệm của khoá học này. Đây là một hệ sinh thái hoàn chỉnh: một quần xã sinh vật — cây đước, cây mắm, cua, tôm, cá, khỉ đuôi dài, nhiều loài chim di cư — cùng môi trường vô sinh đặc trưng của nó: nước lợ pha trộn giữa nước ngọt và nước biển, độ mặn thay đổi theo thuỷ triều, nền bùn ngập nước theo chu kỳ lên xuống.
Với cây đước, cây mắm, nhân tố vô sinh quan trọng nhất là độ mặn và mực nước ngập theo triều. Giới hạn sinh thái của các loài cây ngập mặn này rộng hơn hẳn phần lớn thực vật trên cạn thông thường — chúng chịu được độ mặn dao động lớn mà đa số cây khác không sống nổi, đúng khái niệm giới hạn sinh thái đã học ở Chương 2. Nhân tố hữu sinh ở đây gồm chính các loài sống trong rừng lẫn con người khai thác hoặc bảo vệ rừng.
Cần Giờ còn nổi tiếng với một quần thể khỉ đuôi dài sinh sống tự nhiên trong rừng. Riêng khỉ đuôi dài — một loài, cùng khu vực, cùng thời điểm — là một quần thể theo đúng định nghĩa Chương 3. Nhưng toàn bộ khỉ đuôi dài, cây đước, cây mắm, cua, tôm, cá, chim cùng sống trong khu rừng đó hợp lại mới gọi là quần xã rừng ngập mặn — đúng phân biệt quần thể với quần xã đã nhấn mạnh ở Chương 4.
Một đặc điểm nổi bật của hệ sinh thái rừng ngập mặn là chuỗi thức ăn mùn bã: lá đước, lá mắm rụng xuống bùn, bị vi sinh vật phân giải một phần thành mùn bã hữu cơ; mùn bã này là nguồn thức ăn cho tôm, cua và các loài giáp xác nhỏ; tôm cua lại là thức ăn cho cá; cá là thức ăn cho các loài chim, cò. Ở mỗi bước chuyển này, năng lượng vẫn giảm dần theo đúng quy tắc ước lượng khoảng 10% mỗi bậc đã học ở Chương 6 — giải thích vì sao số lượng cò, diệc ăn cá trong rừng luôn ít hơn hẳn số lượng tôm cua bên dưới chúng.
Nhìn lại cả sáu chương, hai cái bẫy học sinh hay mắc nhất là: lẫn quần thể (chỉ một loài) với quần xã (nhiều loài) — luôn hỏi lại "đang nói về một loài hay nhiều loài?" trước khi trả lời; và nghĩ vật chất với năng lượng vận hành giống nhau trong hệ sinh thái — vật chất tuần hoàn được nhờ sinh vật phân giải, năng lượng thì chỉ đi một chiều rồi mất dưới dạng nhiệt, không quay lại được.
Cả khoá học là một chuỗi khái niệm nối tiếp: nhân tố sinh thái (vô sinh/hữu sinh) → giới hạn sinh thái (khoảng thuận lợi, điểm gây chết) → quần thể (một loài) → quần xã (nhiều loài, nhiều quan hệ) → hệ sinh thái (quần xã + môi trường, chuỗi và lưới thức ăn) → dòng năng lượng (một chiều, giảm dần qua mỗi bậc). Nắm chắc chuỗi này, em phân tích được bất kỳ hệ sinh thái thực tế nào, từ ruộng lúa quen thuộc tới rừng ngập mặn Cần Giờ.