Chọn đến phần học sinh cần nhanh chóng thông qua mục lục bằng cách click đến phần đó
Câu hỏi mở đầu trang 155
Đề bài: Tại sao những vùng biển có chất vô cơ ở đáy cuộn lên bề mặt thường có tổng sinh khối lớn hơn tổng sinh khối ở những vùng biển lặng?
Lời giải:
Vùng biển có chất vô cơ ở đáy cuộn lên bề mặt có tổng sinh khối lớn hơn vì:
- Chất vô cơ (muối khoáng, đặc biệt là nitrogen, phosphorus,…) là nguồn dinh dưỡng cần thiết cho sinh vật sản xuất (tảo, thực vật phù du) ở bề mặt biển.
- Khi các chất này được cuộn lên bề mặt → tảo và thực vật phù du phát triển mạnh → tạo ra nhiều chất hữu cơ.
- Sinh vật sản xuất phát triển mạnh → cung cấp thức ăn dồi dào cho các sinh vật tiêu thụ (cá, tôm, động vật phù du,…) → tổng sinh khối của quần xã tăng.
→ Ngược lại, ở vùng biển lặng, chất vô cơ chủ yếu lắng đọng ở đáy, ít lên được bề mặt → sinh vật sản xuất thiếu dinh dưỡng → sinh khối thấp.
II. Trao đổi vật chất trong hệ sinh thái
Câu 1 trang 157
Đề bài: Mỗi loài trong hình được xếp vào các bậc dinh dưỡng nào?
Lời giải:
Dựa vào Hình 29.3, các loài được xếp vào các bậc dinh dưỡng như sau:
- Bậc dinh dưỡng cấp 1 (sinh vật sản xuất): cỏ.
- Bậc dinh dưỡng cấp 2 (sinh vật tiêu thụ bậc 1 – ăn cỏ): thỏ, chuột, cào cào, chim sẻ.
- Bậc dinh dưỡng cấp 3 (sinh vật tiêu thụ bậc 2 – ăn động vật ăn thực vật): cáo, cú.
Lưu ý: Một số loài có thể nằm ở hai bậc dinh dưỡng khác nhau (ví dụ: chim sẻ ăn cỏ nhưng cũng có thể ăn cào cào → có thể vừa ở bậc 2 vừa ở bậc 3).
Câu 2 trang 157
Đề bài: Vì một lí do nào đó mà chim cú bị loại bỏ khỏi hệ sinh thái thì có thể dẫn đến sự gia tăng số lượng của những loài nào?
Lời giải:
Nếu chim cú bị loại bỏ khỏi hệ sinh thái, các loài là con mồi của cú sẽ tăng số lượng, cụ thể là: chuột, chim sẻ, cào cào.
Giải thích:
- Cú là loài ăn thịt trong hệ sinh thái, kiểm soát số lượng các loài con mồi.
- Khi cú bị loại bỏ → không còn sức ép săn mồi → các loài chuột, chim sẻ, cào cào sinh sản mạnh → số lượng tăng nhanh.
- Việc tăng số lượng này có thể gây mất cân bằng hệ sinh thái (ví dụ: chuột, cào cào tăng mạnh → cỏ bị ăn nhiều → sinh vật sản xuất suy giảm).
III. Dòng năng lượng trong hệ sinh thái
Câu 1 trang 160
Đề bài: Phân biệt ba dạng tháp sinh thái.
Lời giải:
| Tiêu chí | Tháp số lượng | Tháp sinh khối | Tháp năng lượng |
|---|---|---|---|
| Đơn vị | Số lượng cá thể / diện tích (hoặc thể tích) | Khối lượng / diện tích (hoặc thể tích) | Năng lượng / diện tích (hoặc thể tích) / thời gian |
| Dạng | Có dạng điển hình hoặc dạng ngược | Có dạng điển hình hoặc dạng ngược | Luôn có dạng điển hình (đáy rộng, đỉnh hẹp) |
| Thời điểm thu số liệu | Tại một thời điểm nhất định | Tại một thời điểm nhất định | Trong một khoảng thời gian |
| Ưu điểm | Đơn giản, dễ xây dựng | Cho biết khối lượng chất sống ở mỗi bậc | Mô tả đầy đủ nhất mối quan hệ về vật chất/năng lượng giữa các bậc dinh dưỡng |
| Nhược điểm | Không phản ánh chính xác quan hệ dinh dưỡng | Tỉ lệ các loại chất hữu cơ khác nhau ở các bậc dinh dưỡng khác nhau | Xây dựng phức tạp hơn |
Câu 2 trang 160
Đề bài: Tại sao trong mối quan hệ giữa vật ăn thịt và con mồi, tổng sinh khối của vật ăn thịt luôn nhỏ hơn tổng sinh khối của con mồi?
Lời giải:
Trong mối quan hệ vật ăn thịt – con mồi, tổng sinh khối vật ăn thịt luôn nhỏ hơn tổng sinh khối con mồi vì:
- Khi năng lượng được truyền từ con mồi lên vật ăn thịt, phần lớn năng lượng bị thất thoát:
- Qua hô hấp (dưới dạng nhiệt).
- Qua vật chất rơi rụng (lông, da chết,…).
- Qua chất thải (phân, nước tiểu).
- Chỉ khoảng 5 – 20% năng lượng được truyền lên bậc dinh dưỡng cao hơn dưới dạng sinh khối.
- → Vì vậy, sinh khối của vật ăn thịt chỉ bằng một phần nhỏ sinh khối của con mồi.
Luyện tập và vận dụng
Câu 1 trang 160
Đề bài: Các loài sau đây có trong một quần xã ruộng lúa: lúa, cỏ lồng vực, cỏ gà, châu chấu, sâu cuốn lá, sâu đục thân, rầy nâu, ốc bươu vàng, nhái, cóc, nhện, rắn nước, chim sâu, cò, cú mèo.
a) Hãy lập lưới thức ăn có thể có trong quần xã trên. Từ lưới thức ăn đã lập, hãy chỉ ra các chuỗi thức ăn và các mắt xích chung giữa các chuỗi đó.
b) Xếp các loài có trong lưới thức ăn đã lập ở phần a) vào các bậc dinh dưỡng tương ứng.
Lời giải:
a) Lưới thức ăn có thể có trong quần xã ruộng lúa:
Một số chuỗi thức ăn có thể có:
- Lúa → châu chấu → nhái → rắn nước → cú mèo.
- Lúa → sâu cuốn lá → chim sâu → cú mèo.
- Cỏ gà → rầy nâu → nhện → chim sâu → cú mèo.
- Lúa → châu chấu → cóc → rắn nước → cò.
- Lúa → ốc bươu vàng → cò.
Các mắt xích chung giữa các chuỗi thức ăn:
- Lúa, cỏ gà, cỏ lồng vực: là mắt xích chung, cung cấp thức ăn cho nhiều loài động vật ăn thực vật.
- Châu chấu: là mồi chung của nhái, cóc, chim sâu.
- Nhái, cóc: là mồi chung của rắn nước và cò.
- Chim sâu: là mồi của cú mèo và cũng ăn nhiều loài sâu, rầy, nhện.
- Rắn nước: là mồi của cò và cú mèo.
b) Xếp các loài vào các bậc dinh dưỡng:
| Bậc dinh dưỡng | Các loài |
|---|---|
| Bậc 1 (Sinh vật sản xuất) | Lúa, cỏ lồng vực, cỏ gà |
| Bậc 2 (Sinh vật tiêu thụ bậc 1) | Châu chấu, sâu cuốn lá, sâu đục thân, rầy nâu, ốc bươu vàng |
| Bậc 3 (Sinh vật tiêu thụ bậc 2) | Nhái, cóc, nhện, chim sâu |
| Bậc 4 (Sinh vật tiêu thụ bậc 3) | Rắn nước, cò, cú mèo |
Lưu ý: Một số loài có thể nằm ở nhiều bậc dinh dưỡng khác nhau (ví dụ: cò vừa ăn ốc bươu vàng – bậc 3, vừa ăn rắn nước – bậc 5).
Câu 2 trang 160
Đề bài: Trong quá trình truyền năng lượng trong hệ sinh thái, năng lượng bị thất thoát dưới dạng nào? Tại sao hiệu suất sinh thái thường rất nhỏ?
Lời giải:
Năng lượng bị thất thoát dưới các dạng:
- Nhiệt – do quá trình hô hấp để duy trì thân nhiệt và hoạt động sống (chiếm phần lớn).
- Vật chất rơi rụng – cành lá rụng, lông, da chết,…
- Chất thải – phân, nước tiểu của sinh vật.
- Một phần năng lượng nằm trong các bộ phận không được sinh vật bậc trên tiêu thụ.
Hiệu suất sinh thái thường rất nhỏ (chỉ 5 – 20%) vì:
- Ở mỗi bậc dinh dưỡng, sinh vật sử dụng phần lớn năng lượng cho hô hấp và duy trì các hoạt động sống.
- Một lượng lớn năng lượng bị thất thoát ra môi trường dưới dạng nhiệt, chất thải, vật chất rơi rụng.
- Chỉ một phần nhỏ năng lượng được tích luỹ dưới dạng sinh khối và truyền lên bậc dinh dưỡng cao hơn.
→ Vì vậy, năng lượng ở bậc dinh dưỡng cao chỉ còn rất ít so với bậc dưới → hiệu suất sinh thái rất nhỏ.
Câu 3 trang 160
Đề bài: Các chất độc như kim loại nặng (chì, thuỷ ngân,…) khi xâm nhập vào cơ thể sẽ không bị đào thải mà tích luỹ lại trong tế bào và gây độc. Dựa vào kiến thức về tháp sinh thái, hãy cho biết bậc dinh dưỡng nào tích tụ nhiều chất độc nhất. Giải thích.
Lời giải:
Bậc dinh dưỡng cao nhất (sinh vật tiêu thụ bậc cao nhất) sẽ tích tụ nhiều chất độc nhất.
Giải thích:
- Các chất độc như chì (Pb), thuỷ ngân (Hg),… không bị đào thải mà tích luỹ dần trong cơ thể sinh vật.
- Theo tháp sinh thái, khi chuyển từ bậc dinh dưỡng thấp lên bậc cao hơn:
- Sinh vật ở bậc cao phải ăn nhiều sinh vật ở bậc dưới để đủ năng lượng sống (vì hiệu suất sinh thái chỉ 5 – 20%).
- Mỗi con mồi đã tích luỹ sẵn một lượng chất độc → khi bị ăn, chất độc chuyển sang vật ăn thịt.
- Kết quả: nồng độ chất độc trong cơ thể tăng dần khi lên các bậc dinh dưỡng cao hơn.
- → Sinh vật ở bậc dinh dưỡng cao nhất (ví dụ: cú mèo, cá lớn, con người,…) sẽ tích tụ nhiều chất độc nhất và dễ bị nhiễm độc nặng nhất.
Cô Nguyễn Ngọc Châu
(Người kiểm duyệt, ra đề)
Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Sinh Học THPT
Trình độ: Cử nhân Sư phạm Sinh học, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ AT sinh học, Ngoại ngữ B1
Kinh nghiệm: 9+ năm kinh nghiệm tại Trường THPT Trần Phú