Nội dung lý thuyết
Các phiên bản khácCÁ THỂ SINH VẬT VÀ MÔI TRƯỜNG
1. Ví dụ
- Thỏ sống trong rừng bị ảnh hưởng của rất nhiều các nhân tố (thức ăn, kẻ thù, khí hậu, nước...). Tất cả các yếu tố đó tạo nên môi trường sống của Thỏ.
2. Khái niệm
- Môi trường là nơi sống của sinh vật, bao gồm tất cả những gì bao quanh sinh vật, có tác động trực tiếp hoặc gián tiếp đến sự tồn tại, sinh trưởng, phát triển của sinh vật.
- Có 4 loại môi trường chủ yếu: môi trường đất, nước, không khí và môi trường sinh vật.
- Nhân tố sinh thái là những yếu tố của môi trường, có ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp lên đời sống của sinh vật.
- Có 2 nhóm nhân tố sinh thái chủ yếu:
- Con người: một phần của nhân tố hữu sinh, có ảnh hưởng lớn đến đời sống của nhiều sinh vật.
- Các nhân tố sinh thái thay đổi theo không gian và thời gian.
1. Giới hạn sinh thái
a/ Khái niệm
- Giới hạn sinh thái là khoảng giá trị xác định của một nhân tố sinh thái mà trong khoảng đó sinh vật có thể tồn tại và phát triển ổn định theo thời gian (Giới hạn sinh thái là giới hạn chịu đựng của cơ thể sinh vật đối với một nhân tố sinh thái nhất định). Nằm ngoài giới hạn này, sinh vật sẽ yếu dần và chết.
- Trong giới hạn sinh thái có khoảng thuận lợi và khoảng chống chịu đối với hoạt động sống của sinh vật.
b/ Ví dụ
- Cá rô phi ở nước ta có giới hạn sinh thái về nhiệt độ là từ 5,6 – 42oC. Khoảng thuận lợi về nhiệt độ là từ 20 – 35oC.
- Hầu hết cây trồng ở vùng nhiệt đới quang hợp tốt nhất ở nhiệt độ 20 - 30oC. Khi nhiệt độ xuống dưới 0oC hoặc cao quá 40oC, cây ngừng quang hợp.
c/ Quy luật giới hạn sinh thái
- Mỗi loài có một giới hạn sinh thái đặc trưng về mỗi nhân tố sinh thái, có thể có giới hạn rộng với nhân tố này nhưng lại hẹp với nhân tố khác.
- Vẽ đồ thị 2 nhân tố sinh thái nhiệt độ và nồng độ muối
- Sinh vật có giới hạn sinh thái rộng ít chịu ảnh hưởng của môi trường hơn các sinh vật có giới hạn sinh thái hẹp.
- Sinh vật có giới hạn sinh thái rộng với càng nhiều nhân tố sinh thái thì khả năng phân bố càng rộng và ngược lại. Ví dụ: Ruồi nhà phân bố khắp nơi trên thế giới.
- Các cá thể ở giai đoạn còn non hoặc giai đoạn sinh sản thường có giới hạn sinh thái hẹp hơn các cá thể ở độ tuổi trưởng thành không sinh sản. (Tại sao sâu bọ thường sinh sôi nảy nở vào mùa xuân, muối phát triển nhiều vào mùa hè…?)
=> Ứng dụng:
2. Quy luật tác động tổng hợp của các nhân tố sinh thái
- Trong thiên nhiên, các nhân tố sinh thái luôn tác động và chi phối lẫn nhau. Tác động của nhiều nhân tố sinh thái sẽ tạo nên một tác động tổng hợp đối với cơ thể sinh vật.
- Mỗi nhân tố sinh thái chỉ biểu hiện hoàn toàn tác động của nó khi các nhân tố khác hoạt động đầy đủ.
=> Ứng dụng: Trong chăn nuôi, trồng trọt phải quan tâm đến tất cả các nhân tố sinh thái ảnh hưởng đến sinh vật, kết hợp các biện pháp đồng bộ, tránh chỉ quá coi trọng một nhân tố nào đó mà bỏ qua các nhân tố khác.
3. Quy luật tác động không đồng đều của các nhân tố sinh thái
- Các loài khác nhau phản ứng khác nhau với tác động như nhau của một nhân tố sinh thái (Cùng một nhân tố, ảnh hưởng đến các loài khác nhau thì khác nhau). Ví dụ: nhân tố ánh sáng ảnh hưởng đến hoạt động của các động vật ban đêm, ban ngày khác nhau, ảnh hưởng đến cường độ quang hợp của các cây ưa sáng, ưa bóng khác nhau...
- Cùng một nhân tố, nhưng ở các giai đoạn phát triển khác nhau thì sinh vật phản ứng khác nhau.
Ví dụ: trong điều kiện ánh sáng mạnh, nhiệt độ cao, lá non thoát hơi nước nhiều hơn lá già.
=> Ứng dụng: hiểu được nhu cầu sinh trưởng trong từng giai đoạn của vật nuôi, cây trồng để cung cấp cho chúng những điều kiện thuận lợi nhất sẽ thu được năng suất cao.
Ví dụ: Khi cây còn non cần nhiều đạm để sinh trưởng, khi cây trưởng thành thì cần bón ít đạm, tăng P, K để cây chóng ra hoa kết quả...
4. Quy luật tác động qua lại giữa sinh vật và môi trường
- Môi trường thường xuyên tác động lên cơ thể sinh vật làm chúng không ngừng biến đổi. Ngược lại, sinh vật cũng tác động trở lại môi trường làm cải biến môi trường.
- Ý nghĩa: bảo vệ môi trường.
- Giới hạn sinh thái của loài về một nhân tố sinh thái nào đó được gọi là ổ sinh thái của loài về nhân tố sinh thái đó.
- Trong tự nhiên, sinh vật chịu tác động của một tổ hợp rất nhiều các nhân tố sinh thái => Ổ sinh thái của một loài là "không gian sinh thái" mà ở đó tất cả các nhân tố sinh thái của môi trường cho phép loài đó tồn tại và phát triển.
=> Nơi ở: chỉ địa điểm cư trú của loài đó. Ví dụ: cá Cóc sống ở Tam Đảo.
Ổ sinh thái: biểu hiện cách sinh sống của loài đó.
- Sự trùng lặp ổ sinh thái của các loài là nguyên nhân gây ra cạnh tranh giữa chúng. Sự trùng lặp càng lớn, cạnh tranh càng mạnh, thậm chí dẫn đến cạnh tranh loại trừ, loài thua cuộc hoặc bị tiêu diệt, hoặc phải bỏ đi chỗ khác.
Ví dụ: sự cạnh tranh về thức ăn (cỏ) giữa thỏ và cừu...
- Khi cùng sống trong một sinh cảnh (cùng một nơi ở), để giảm bớt cạnh tranh, các loài thường có xu hướng phân li ổ sinh thái (ổ sinh thái dinh dưỡng, độ ẩm...).
- Ví dụ:
1. Vai trò của ánh sáng
- Ánh sáng là nhân tố cơ bản, chi phối trực tiếp hoặc gián tiếp đến hầu hết các nhân tố khác.
- Cường độ và thành phần của phổ ánh sáng giảm dần từ xích đạo đến các cực, từ mặt nước đến đáy sâu và biến đổi tuần hoàn theo ngày đêm và theo mùa.
- Các tia sáng có bước sóng khác nhau có nhiều vai trò đối với đời sống sinh vật:
2. Ảnh hưởng của ánh sáng lên đời sống thực vật và sự thích nghi của thực vật với ánh sáng
a. Ảnh hưởng của ánh sáng lên đời sống thực vật: ánh sáng có ảnh hưởng đến hình thái và hoạt động sinh lí của cây.
* Hình thái
- Cây mọc cong về phía có ánh sáng.
- Cùng một cây:
- Các cây trong rừng có thân cao, thẳng, cành tập trung ở ngọn, các cành phía dưới không nhận đủ ánh sáng, quang hợp yếu và sớm rụng (hiện tượng tự tỉa tự nhiên ở thực vật).
(? Hãy giải thích hiện tượng tự tỉa tự nhiên ở thực vật? Hiện tượng đó minh hoạ cho ảnh hưởng của nhân tố sinh thái nào đến cơ thể thực vật?)
* Hoạt động sinh lí: ánh sáng ảnh hưởng đến các quá trình quang hợp, hô hấp, quá trình thoát và hút nước, chu kì ra hoa kết quả… của cây.
- Ví dụ:
b. Sự thích nghi của thực vật với ánh sáng: thể hiện qua các đặc điểm về hình thái, cấu tạo giải phẫu và hoạt động sinh lí của chúng.
- Tuỳ theo khả năng thích nghi của thực vật với các môi trường có cường độ chiếu sáng khác nhau, chia thực vật thành các nhóm:
=> Ứng dụng: trồng cây hợp lí để thu được năng suất cao.
3. Ảnh hưởng của ánh sáng đến đời sống động vật
- Ánh sáng giúp động vật định hướng trong không gian để di chuyển (săn mồi, chốn tránh kẻ thù, di cư...). Mỗi loài động vật cảm nhận được ánh sáng với độ dài bước sóng khác nhau.
- Ánh sáng ảnh hưởng đến chu kì sinh sản của động vật
- Động vật được chia thành 2 nhóm thích nghi với các điều kiện chiếu sáng khác nhau.
1. Mỗi loài sinh vật có giới hạn chịu nhiệt nhất định
- Đa số các loài sống trong khoảng nhiệt độ từ 0 – 50oC.
- Một số các loài sống ở nơi nhiệt độ quá cao (vi khuẩn suối nước nóng – 70,90oC) hoặc quá thấp (ấu trùng ngô chịu được nhiệt độ -27oC, gấu bắc cực, chim cánh cụt...)
- Căn cứ vào sự phụ thuộc của nhiệt độ cơ thể với nhiệt độ môi trường, chia sinh vật thành 2 nhóm:
2. Nhiệt độ ảnh hưởng đến sự phân bố của sinh vật
- Vùng nhiệt đới có độ đa dạng sinh vật cao hơn các vùng ôn đới, hàn đới.
3. Ảnh hưởng của nhiệt độ lên đời sống thực vật và sự thích nghi của thực vật với nhiệt độ
a. Hình thái
- Cây ở vùng nhiệt đới, bề mặt lá có tầng cutin dày chống sự thoát hơi nước.
- Vùng sa mạc: thân cây phân nhánh sát mặt đất, rễ dài vài chục m...
- Vùng ôn đới: mùa đông, cây cằn cỗi, rụng lá làm giảm diện tích tiếp xúc với không khí lạnh, giảm sự thoát hơi nước. Chồi cây có vảy bao bọc, thân, rễ có lớp bần dày cách nhiệt, bảo vệ cây.
b. Sinh lí
- Cây quang hợp tốt nhất ở 20 - 30oC. Dưới 0oC hoặc trên 40oC cây ngừng quang hợp vì lục lạp bị biến dạng hoặc bị phá huỷ.
- Thoát hơi nước: nhiệt độ càng cao, thoát hơi nước càng mạnh g cường độ thoát hơi nước trong một ngày tăng dần từ sáng đến trưa, giảm dần từ trưa đến chiều.
c. Sự thích nghi của thực vật với nhiệt độ
- Thực vật chịu băng giá hình thành khả năng chống đóng băng chất nguyên sinh bằng cách tích luỹ các phân tử đường, tăng lớp bần và mọc thêm lông nhung để bảo vệ; rụng lá vào mùa khô hạn, lá tiêu giảm thành dạng lá kim.
- Thực vật chịu nóng: Ở những nơi có cường độ ánh sáng mạnh, nhiệt độ cao 40 - 45oC, không khí khô, thực vật thích nghi theo hướng hạn chế hấp thụ nhiệt (có lớp lông tơ dày cách nhiệt, có lớp sáp trên bề mặt lá), hạn chế thoát hơi nước (tầng cutin dày, lá tiêu giảm thành dạng gai...), tăng khả năng giữ nước, tích luỹ nước ở thân, lá (cây mọng nước)...
4. Ảnh hưởng của nhiệt độ lên đời sống động vật và sự thích nghi của động vật với nhiệt độ
a. Hình thái
- Động vật hằng nhiệt:
=> Động vật ở vùng lạnh có tỉ số S/V nhỏ, giảm sự mất nhiệt. Động vật ở vùng nóng có tỉ số S/V lớn, tăng sự thoát nhiệt.
b. Sinh lí
- Đối với động vật đẳng nhiêt: nhiệt độ tăng thì tốc độ của các quá trình sinh lí trong cơ thể cũng tăng. Ví dụ: Trời nóng, chó có phản ứng lè lưỡi để thở g tăng sự thoát nhiệt qua miệng.
=> Giải thích câu: Trời nóng chóng khát, trời mát chóng đói.
- Đối với động vật biến nhiệt: mỗi loài đều có một ngưỡng nhiệt phát triển và tổng nhiệt hữu hiệu riêng cần thiết cho một chu kì sống.
Công thức: T = (x - k).n
Bài tập:
1. Hãy tính tổng nhiệt hữu hiệu cho một chu kì phát triển của sâu khoang cổ ở Việt Nam, biết: k = 10, x = 23,6 và n = 43 ngày.
2. Tính số thế hệ trung bình của sâu sòi trong một năm ở hai địa điểm Hà Nội và Anh, biết k = 10, tổng nhiệt hữu hiệu cho một chu kì phát triển của sâu sòi là 583 độ ngày và nhiệt độ trung bình ở Hà Nội là 24oC còn ở Anh là 17,6oC.
Từ bài tập trên, rút ra nhận xét gì về sự phụ thuộc của vòng đời động vật biến nhiệt vào nhiệt độ?)
=> Nhận xét:
c. Tập tính
- Nhiều loài động vật có tập tính lẩn tránh những nơi quá nóng hoặc quá lạnh
- Mùa hè, trâu thích dầm mình trong nước, chó thè lười để thở...
- Hiện tượng đình dục: khi nhiệt độ không thuận lợi, nhiều loài sâu bọ tạm dừng phát triển, chờ đến khi nhiệt độ thuận lợi mới sinh sôi nảy nở...
1. Vai trò của nước đối với đời sống sinh vật
- Hoà tan các chất giúp cây dễ hút.
- Điều hoà thân nhiệt, tham gia vào các quá trình quang hợp ở thực vật, bài tiết ở động vật...
- Giúp vận chuyển các chất trong mạch dẫn của thực vật, tuần hoàn các chất trong cơ thể động vật ...
- Tạo sức căng cho tế bào...
2. Ảnh hưởng của độ ẩm đến đời sống sinh vật: ảnh hưởng đến hình thái, cấu tạo và các hoạt động sinh lí của cơ thể sinh vật.
a. Thực vật
- Cây sống nơi ẩm ướt: phiến lá mỏng, bản rộng.
- Cây sống nơi khô: phiến lá hẹp, tầng cutin phát triển.
- Cây sống nơi sa mạc: lá biến thành gai, thân mọng nước, hệ rễ rất phát triển...
- Thực vật được chia thành 2 nhóm: ưa ẩm và chịu hạn.
b. Động vật
- Ếch nhái có da mỏng, ảm ướt, dễ mất nước, chỉ có thể sống ở những nơi ẩm ướt, gần ao, ruộng...
- Bò sát thích nghi với đời sống ở cạn, da dày, có vảy sừng chống mất nước.
- Người có lớp da ngoài không thấm nước, phải uống nước thuờng xuyên...
- Động vật chia thành 2 nhóm: ưa ẩm và ưa khô.
- Môi trường sống của mọi sinh vật trên trái đất đều thay đổi có tính chất chu kì. Sự biến đổi có tính chất chu kì của các nhân tố sinh thái ngoài môi trường ảnh hưởng tới hoạt động sống của sinh vật và làm chúng cũng diễn ra theo chu kì, gọi là nhịp sinh học.
=> Nhịp sinh học là khả năng phản ứng của sinh vật một cách nhịp nhàng với những thay đổi có tính chu kì của môi trường.
- Có một số loại nhịp:
+ Nhịp ngày đêm:
+ Nhịp điệu mùa:
+ Nhịp tuần trăng:
+ Nhịp thủy triều:
=> Ý nghĩa:
- Nhờ có nhịp sinh học, các hoạt động sống của sinh vật diễn ra đúng vào những thời điểm thuận lợi cho sự sinh trưởng, phát triển của chúng.
- Ảnh hưởng của các nhân tố hữu sinh thể hiện qua các mối quan hệ cùng loài, khác loài (Nội dung có trong các bài quần thể, quần xã sinh vật).