Bài tập: Luyện tập: Sinh thái học

Bài tập: Luyện tập Sinh thái học

Giới thiệu bài học

Trong chương Sinh thái học, các em đã tìm hiểu về mối quan hệ giữa sinh vật với môi trường sống, cấu trúc quần thể, quần xã và hệ sinh thái. Bài luyện tập hôm nay sẽ giúp các em củng cố kiến thức thông qua các dạng bài tập điển hình, từ nhận biết đến vận dụng. Chúng ta sẽ cùng ôn lại lý thuyết cốt lõi, thực hành giải bài tập có hướng dẫn và rút ra những điểm ghi nhớ quan trọng.

I. Lý thuyết trọng tâm cần nhớ

Trước khi làm bài tập, các em cần nắm vững những nội dung sau:

• Môi trường và các nhân tố sinh thái: Môi trường bao gồm nhân tố vô sinh (ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm) và nhân tố hữu sinh (sinh vật cùng loài, khác loài).
• Giới hạn sinh thái và ổ sinh thái: Mỗi loài có một khoảng giá trị chịu đựng nhất định đối với mỗi nhân tố sinh thái. Ổ sinh thái là "không gian sinh thái" mà loài sử dụng.
• Quần thể sinh vật: Tập hợp các cá thể cùng loài, cùng sống trong một khu vực nhất định. Các đặc trưng: tỉ lệ giới tính, thành phần nhóm tuổi, mật độ cá thể, kích thước quần thể.
• Quần xã sinh vật: Tập hợp các quần thể khác loài cùng sống trong một không gian xác định. Có các mối quan hệ: hỗ trợ (cộng sinh, hợp tác, hội sinh) và đối kháng (cạnh tranh, kí sinh, ức chế - cảm nhiễm, sinh vật ăn sinh vật).
• Hệ sinh thái: Bao gồm quần xã và môi trường vô sinh. Có các thành phần: sinh vật sản xuất, sinh vật tiêu thụ, sinh vật phân giải. Dòng năng lượng và chu trình vật chất trong hệ sinh thái.

II. Ví dụ bài tập minh họa có hướng dẫn giải

Dạng 1: Xác định giới hạn sinh thái và ổ sinh thái

Ví dụ: Cá rô phi Việt Nam có giới hạn sinh thái về nhiệt độ từ 5,6°C đến 42°C. Trong đó, nhiệt độ thuận lợi nhất cho sự sinh trưởng và phát triển của cá là từ 20°C đến 35°C.

Câu hỏi: Hãy xác định khoảng chống chịu, khoảng thuận lợi và điểm gây chết của loài cá này.

Hướng dẫn giải:

1. Khoảng chống chịu: Là khoảng nhiệt độ mà cá có thể sống nhưng sinh trưởng kém hoặc bị ức chế. Ở ví dụ trên, khoảng chống chịu là từ 5,6°C đến 20°C (dưới mức thuận lợi) và từ 35°C đến 42°C (trên mức thuận lợi).
2. Khoảng thuận lợi: Là khoảng nhiệt độ từ 20°C đến 35°C.
3. Điểm gây chết: Nhiệt độ dưới 5,6°C hoặc trên 42°C, cá sẽ chết hàng loạt.

Lưu ý: Khoảng chống chịu nằm ngoài khoảng thuận lợi và nằm trong giới hạn sinh thái.

Dạng 2: Phân tích mối quan hệ giữa các loài trong quần xã

Ví dụ: Trong một khu rừng, người ta quan sát thấy: cây thân gỗ cao tạo bóng râm, dưới tán cây có các cây ưa bóng; địa y sống bám trên thân cây; ong hút mật hoa và thụ phấn cho cây; sâu ăn lá cây bị chim sâu ăn thịt.

Câu hỏi: Hãy gọi tên các mối quan hệ sinh thái được mô tả trong đoạn văn trên.

Hướng dẫn giải:

1. Cây thân gỗ cao và cây ưa bóng: Mối quan hệ cạnh tranh (cạnh tranh ánh sáng) hoặc có thể coi là ức chế - cảm nhiễm (cây cao che bóng ảnh hưởng đến cây thấp). Tuy nhiên, trong tự nhiên, đây thường là sự phân tầng để giảm cạnh tranh.
2. Địa y bám trên thân cây: Mối quan hệ hội sinh (địa y có lợi, cây gỗ không lợi cũng không hại).
3. Ong và cây có hoa: Mối quan hệ cộng sinh hoặc hợp tác (cả hai cùng có lợi: ong lấy mật, cây được thụ phấn).
4. Sâu ăn lá và chim sâu: Mối quan hệ sinh vật ăn sinh vật (chim sâu ăn sâu, sâu là con mồi).

Dạng 3: Tính toán kích thước quần thể

Ví dụ: Một quần thể thực vật có 1000 cá thể. Sau một năm, số lượng cá thể sinh ra là 200, số lượng chết đi là 80. Biết rằng không có di cư và nhập cư.

Câu hỏi: Tính kích thước quần thể sau một năm và tỉ lệ tăng trưởng của quần thể (tính theo phần trăm).

Hướng dẫn giải:

1. Kích thước quần thể sau một năm = Kích thước ban đầu + Số sinh ra - Số chết đi = 1000 + 200 - 80 = 1120 cá thể.
2. Tỉ lệ tăng trưởng = (Số tăng thêm / Kích thước ban đầu) × 100% = (200 - 80)/1000 × 100% = 12%.

Lưu ý: Nếu có di cư hoặc nhập cư, công thức sẽ là: Kích thước mới = Kích thước cũ + Sinh - Chết + Nhập cư - Di cư.

III. Ghi nhớ

Để làm tốt các bài tập Sinh thái học, các em cần:

• Phân biệt rõ các khái niệm: môi trường, nhân tố sinh thái, giới hạn sinh thái, ổ sinh thái.
• Nhận dạng chính xác các mối quan hệ trong quần xã dựa vào dấu hiệu "có lợi - có hại" cho mỗi loài.
• Nắm vững công thức tính kích thước quần thể, mật độ cá thể và tỉ lệ tăng trưởng.
• Luôn đọc kỹ đề bài, xác định rõ các dữ kiện cho trước (số liệu, đặc điểm sinh thái) trước khi giải.

IV. Bài tập gợi ý tự luyện

1. Cho biết giới hạn sinh thái về độ ẩm của một loài thực vật là từ 20% đến 90%. Khoảng thuận lợi từ 40% đến 70%. Hãy xác định điểm gây chết khi độ ẩm quá thấp và quá cao.
2. Trong một ao nuôi cá, người ta thả thêm rong đuôi chó và ốc bươu vàng. Rong đuôi chó là thức ăn của ốc, ốc lại là thức ăn của cá chép. Hãy cho biết các mối quan hệ sinh thái giữa: rong và ốc; ốc và cá chép; cá chép và rong (nếu có).
3. Một quần thể chim có kích thước ban đầu là 200 con. Trong năm có 50 con non được sinh ra, 30 con bị chết, 10 con di cư đi nơi khác và 5 con từ nơi khác nhập cư vào. Hãy tính kích thước quần thể sau một năm và tỉ lệ tăng trưởng thực tế.

Hướng dẫn: Các em hãy áp dụng phương pháp đã học ở phần ví dụ để giải các bài tập này. Nếu gặp khó khăn, hãy xem lại lý thuyết phần đầu bài hoặc trao đổi với bạn học.