Bài tập: Chương 3: Sinh thái học

Bài tập: Chương 3 – Sinh thái học

Giới thiệu

Sinh thái học là môn khoa học nghiên cứu về mối quan hệ giữa sinh vật và môi trường sống của chúng. Trong chương này, các em đã tìm hiểu về các cấp độ tổ chức sống trong tự nhiên, từ cá thể, quần thể, quần xã cho đến hệ sinh thái. Để củng cố kiến thức, chúng ta sẽ cùng nhau thực hành giải các dạng bài tập tiêu biểu, giúp các em vận dụng lý thuyết vào thực tiễn và chuẩn bị tốt cho các bài kiểm tra.

Lý thuyết trọng tâm cần nhớ

Trước khi làm bài tập, các em hãy ôn lại một số nội dung chính sau đây:

• Môi trường sống: Gồm đất, nước, không khí và sinh vật. Có các nhân tố sinh thái vô sinh (nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm) và nhân tố hữu sinh (các sinh vật khác).
• Quần thể sinh vật: Là tập hợp các cá thể cùng loài, sống trong một khoảng không gian nhất định, có khả năng sinh sản tạo thế hệ mới. Các đặc trưng cơ bản: tỉ lệ giới tính, thành phần nhóm tuổi, mật độ, kích thước quần thể.
• Quần xã sinh vật: Là tập hợp các quần thể thuộc nhiều loài khác nhau, cùng sống trong một không gian xác định. Có các đặc điểm: độ đa dạng, thành phần loài, quan hệ dinh dưỡng (chuỗi thức ăn, lưới thức ăn).
• Hệ sinh thái: Bao gồm quần xã sinh vật và môi trường vô sinh, trong đó các sinh vật tương tác với nhau và với môi trường qua dòng năng lượng và chu trình vật chất.

Ví dụ minh họa có hướng dẫn giải

Ví dụ 1: Một quần thể chim sẻ có kích thước tối đa là 2000 cá thể. Sau một năm, mật độ của quần thể là 5 cá thể/ha, diện tích khu vực sống là 300 ha. Hãy cho biết quần thể này có đang ở gần mức tối đa hay không? Giải thích.

• Hướng dẫn giải:
• Bước 1: Tính kích thước hiện tại của quần thể.
• Công thức: Kích thước = Mật độ × Diện tích = 5 × 300 = 1500 cá thể.
• Bước 2: So sánh với kích thước tối đa (2000 cá thể).
• Kết luận: 1500 < 2000, vậy quần thể chưa đạt mức tối đa, còn có thể tăng trưởng thêm.

Ví dụ 2: Trong một quần xã ao hồ, có các loài sinh vật sau: tảo, cá trắm, ốc, vi khuẩn phân hủy, rong đuôi chó. Hãy xây dựng một chuỗi thức ăn có ít nhất 4 mắt xích, trong đó có sinh vật sản xuất, sinh vật tiêu thụ và sinh vật phân hủy.

• Hướng dẫn giải:
• Bước 1: Xác định vai trò của từng loài:
  • Sinh vật sản xuất: tảo, rong đuôi chó (tự dưỡng).
  • Sinh vật tiêu thụ: ốc (ăn tảo), cá trắm (ăn ốc hoặc rong).
  • Sinh vật phân hủy: vi khuẩn.
• Bước 2: Sắp xếp thành chuỗi thức ăn. Ví dụ: Tảo → Ốc → Cá trắm → Vi khuẩn.
• Giải thích: Tảo là sinh vật sản xuất, ốc là sinh vật tiêu thụ cấp 1, cá trắm là sinh vật tiêu thụ cấp 2, vi khuẩn phân hủy xác chết các sinh vật.

Ghi nhớ

• Sinh thái học nghiên cứu mối quan hệ giữa sinh vật và môi trường ở nhiều cấp độ.
• Khi giải bài tập về quần thể, cần chú ý các công thức tính kích thước, mật độ, tỉ lệ tăng trưởng.
• Khi giải bài tập về quần xã và hệ sinh thái, cần xác định đúng vai trò của các loài (sản xuất, tiêu thụ, phân hủy) để xây dựng chuỗi và lưới thức ăn.
• Luôn nhớ rằng năng lượng trong hệ sinh thái truyền theo một chiều và giảm dần qua các mắt xích.

Bài tập gợi ý tự luyện

1. Một quần thể voi có 10 cá thể, sau 5 năm có 15 cá thể. Tính tỉ lệ tăng trưởng trung bình mỗi năm của quần thể (giả sử không có di cư và nhập cư).
2. Cho các loài trong một khu rừng: cây gỗ, sâu ăn lá, chim ăn sâu, rắn, đại bàng, giun đất, vi khuẩn. Hãy vẽ một lưới thức ăn gồm ít nhất 3 chuỗi thức ăn chính.
3. Vì sao khi mật độ quần thể tăng quá cao, kích thước quần thể thường bị điều chỉnh về mức cân bằng? Phân tích một nguyên nhân cụ thể.
4. Em hãy giải thích hiện tượng: “Trong một hệ sinh thái, số lượng mắt xích trong chuỗi thức ăn thường không quá 5-6 mắt xích”.