Tiểu luận đa dạng sinh học: Cấu trúc và chức năng của hệ sinh thái

CẤU TRÚC VÀ CHỨC NĂNG CỦA HỆ SINH THÁI
Tiểu luận môn học “Đa dạng sinh học và Bảo tồn thiên nhiên”
Giáo viên hướng dẫn: GS.TS. Lê Trọng Cúc
Người thực hiện: Võ Nhật Hiếu
Bùi Hồng Nhật
Lê Anh Tân
Nguyễn Đức Hiếu
Vũ Thị Phương
Nguyễn Hồng Hạnh

Nội dung trình bày

Khái niệm hệ sinh thái

Cấu trúc hệ sinh thái

Chức năng hệ sinh thái
P 1/17

I. Khái niệm hệ sinh thái
•
Hệ sinh thái là gì?
Khái niệm này đã ra đời ở cuối thể kỷ XIX dưới các tên khác nhau như
“Sinh vật quần lạc” (Dakuchaev, 1846; Mobius, 1877). Sukatsev (1944) mở
rộng khái niệm “Sinh vật quần lạc” thành khái niệm “Sinh vật địa quần lạc”
(biogeocenose).
Năm 1935, A. Tansley nêu ra thuật ngữ - Hệ sinh thái “Ecosystem” và trở
thành phổ biến
Đến năm 1957, Vili đã khái niệm hệ sinh thái là một đơn vị tự nhiên bao
gồm các yếu tổ sống và không sống, giữa chúng có sự trao đổi vật chất

và năng lượng tạo nên một hệ thống ổn định.
Hệ sinh thái là tổ hợp của một quần xã sinh vật với môi trường vật lý
mà quần xã đó tồn tại, trong đó các sinh vật tương tác với nhau và với môi
trường để tạo nên chu trình vật chất và sự chuyển hoá của năng lượng.

P 2/17

Hệ sinh thái
•
HST luôn là một hệ động lực
hở và tự điều chỉnh
•
Hoạt động của HST tuân theo
các định luật thứ nhất và thứ 2
của nhiệt động học
•
HST có một giới hạn sinh thái
xác định
•
Đặc trưng bởi mức độ cấu trúc
và sự sắp xếp các chức năng
hoạt động của mình một cách
xác định
P 3/17

Thảo luận
•
Theo bạn HST có quy
mô như thế nào?
•

Cái gì được coi là HST?
Bể cá cảnh, giọt nước,
biển, rừng, trái đất
•
Hãy thử suy luận: Cấu
trúc? Chức năng của
HST?
P 4/17

II. Cấu trúc HST
•
Các thành phần HST:

Quần xã sinh vât:
1. Sinh vật sản xuất
2. Sinh vật tiêu thụ
3. Sinh vật phân huỷ

Môi trường vật lý:
4. Các chất vô cơ (CO2, O2, H2O,
CaCO3… )
5. Các chất hữu cơ (protein, lipit,
gluxit, vitamin, enzym,
hoocmon… )
6. Các yếu tố khí hậu (nhiệt độ, ánh
sáng, độ ẩm, lượng mưa… )
P 5/17

II. Cấu trúc HST
•

Sinh vật sản xuất là những sinh vật tự
dưỡng, gồm những loài thực vật có màu và
một số nấm, vi khuẩn có khả năng quang
hợp hoặc hoá tổng hợp. Chúng là thành
phần không thể thiếu được trong bất kỳ hệ
sinh thái nào. Nhờ hoạt động quang hợp và
hoá tổng hợp của chúng mà nguồn thức ăn
ban đầu được tạo thành để nuôi sống,
trước tiên chính là những sinh vật sản xuất,
sau đó, nuôi sống cả thể giới sinh vật còn
lại, trong đó kể cả con người.
•
Sinh vật tiêu thụ là những sinh vật dị
dưỡng như tất cả các loài động vật và
những vi sinh vật không có khả năng quang
hợp và hoá tổng hợp, nói một cách khác,
chúng tồn tại được là dựa vào nguồn thức
ăn ban đầu do các sinh vật tự dưỡng tạo ra.
•
Sinh vật phân huỷ là tất cả các vi sinh vật
dị dưỡng, sống hoại sinh. Trong quá trình
phân huỷ các chất, chúng tiếp nhận nguồn
năng lượng hóa học để tồn tại và phát triển
đồng thời giải phóng các chất từ các hợp
chất phức tạp ra môi trường dưới dạng
những khoáng chất đơn giản hoặc các
nguyên tố hoá học ban đầu tham gia vào
chu trình (như CO2, O2, N2,… )
•
Chuỗi thức ăn: là một dãy bao

gồm nhiều loại sinh vật, mỗi loài là
một mắt xích thức ăn, mắt xích
phía trên tiêu thụ mắt xích phía
dưới và nó lại bị mắt xích tiếp sau
tiêu thụ
•
Lưới thức ăn: là phức hợp các
chuỗi thức ăn có quan hệ với
HST.
•
Bậc dinh đưỡng: bao gồm
những mắt xích thức ăn thuộc một
nhóm sắp xếp theo các thành
phần của chuỗi thức ăn như: Sinh
vật sản xuất; Sinh vật tiêu thụ bậc
1, bậc 2,… ; Sinh vật phân huỷ
P 6/17

II. Cấu trúc HST
P 7/17

III. Chức năng Hệ sinh thái
•
Chức năng cơ
bản của hệ sinh
thái là thực hiện
vòng tuần
hoàn vật chất
và dòng năng
lượng.

P 8/17

III. Chức năng Hệ sinh thái
•
Vòng tuần hoàn vật chất: Bắt đầu từ thực vật, chúng sử dụng các chất khoáng,
CO2, H2) và dưới tác dụng của ánh sang mặt trời để tổng hợp nên các hợp chất hữu
cơ. Một phần các chất hữu cơ này sẽ chuyển sang sinh vật tiêu thụ thông qua chuỗi
thức ăn, và cuối cùng chúng bị phân huỷ trả lại các hợp chất vô cơ cho môi trường
khép kín chu trình vật chất trong hệ sinh thái.
•
Dòng năng lượng từ bức xạ mặt trời được thực vật cố định cũng được vận chuyển
trong hệ sinh thái thông qua chuỗi thức ăn. Tuy nhiên, năng lượng là dòng hở, nó bị
tiêu hao dần qua các bậc dinh dưỡng
P 9/17

III. Chức năng Hệ sinh thái
•
Năng suất hệ sinh thái: là khối
lượng chất hữu cơ được sản sinh
trong hệ qua chu trình vật chất
trong một khoảng thời gian nhất
định và ở diện tích nhất định.

Năng suất sinh học sơ cấp: Là
khối lượng chất hữu cơ được sản
xuất của sinh vật sản xuất tính
bằng kg vật chất khô hoặc gam
Cacbon tồn trữ, hoặc số năng
lượng tương đương theo calo trên
một đơn vị điện tích hoặc thể tích,

trong một đơn vị thời gian nhất
định.

Năng suất sinh học thứ cấp: là
khối lượng chất hữu cơ sản xuất
được và tồn trữ ở sinh vật phân
huỷ.
P 10/17

III. Chức năng Hệ sinh thái
•
Các chu trình vật chất cơ bản của HST:

Vòng tuần hoàn nước

Chu trình Cacbon

Chu trình Nitơ

Chu trình Phốtpho

Chu trình Lưu huỳnh
P 11/17

III. Chức năng Hệ sinh thái
•
Vòng tuần hoàn nước :
P 12/17

III. Chức năng Hệ sinh thái

•
Chu trình Cacbon :
P 13/17

III. Chức năng Hệ sinh thái
•
Chu trình Nitơ:
P 14/17

III. Chức năng Hệ sinh thái
•
Chu trình Phốtpho :
P 15/17

III. Chức năng Hệ sinh thái
•
Chu trình Lưu huỳnh :
P 16/17

Xin chân thành cảm ơn!
P 17/17

ST
T
Tên Hệ sinh thái Sinh khối thực
vật (tấn/ha)
Năng suất sơ
cấp nguyên
(g/m
2

/năm)
Năng suất thứ
cấp
(g/m
2
/năm)
1 Rừng ẩm nhiệt đới
450 2.200 152,9
2 Rừng nhiệt đới lá rụng
450 1.600 96
3 Rừng thông ôn đới
350 1.300 52
4 Rừng ôn đới lá rụng
300 1.200 60
5 Rừng Taiga vùng cực
200 800 31,7
6 Savan
40 900 200
7 Step ôn đới
16 600 88,9
8 Tundra
6 140 3,8
9 Sa mạc cây bụi
7 90 3,9
10 Sa mạc thực vật vùng
cực
0,2 3 0,0008
11 HST nông nghiệp
10 650 6,4
12 Đầm lầy

150 2.000 160
13 Hồ và sông
0,2 250 50
14 Đại dương
0,03 125 733
15 Vùng nước trồi
0,2 500 275
16 Cửa sông
10 1.500 342,9
Phụ lục 1 – Sinh khối thực vật, NS sơ cấp nguyên và NS thứ cấp của
các HST (Whinaker và Likcens)