3.3. Hệ sinh thái
Nội Dung
1. Khái niệm HST
2. Thành phần và cấu trúc của
HST
3. Dòng vận chuyển năng lượng
trong HST
4. Chu trình tuần hoàn vật chất
trong HST
5. Khả năng tự điều chỉnh của
HST
1. Khái niệm
- Năm 1935, A. Tansley đưa ra khái niệm HST:
Mặc dù các cơ thể sống có kỳ vọng tách
mình ra để dành một sự chú ý đặc biệt,
nhưng thực tế các cơ thể sống không thể
tách ra khỏi MT xung quanh mà chúng cùng
với MT đó làm thành một hệ thống vật lý
thống nhất. Những hệ vật lý như thế là những
đơn vị cơ bản của tự nhiên, gọi là HST.
1. Khái niệm
- Theo O.Dum thì HST là đơn vị chức năng cơ bản
của tự nhiên, bao gồm cả sv và phi sv, trong đó
các thành phần đều ảnh hưởng qua lại lẫn nhau và
chúng đều cần thiết để giữ gìn sự sống ở dạng như
đã tồn tại trên trái đất
⇒
QXSV+ MTXQ = HST
Sinh vật tiêu thụ:
Sinh vật phân huỷ:
2. Thành phần và cấu trúc của HST
2.2. Cấu trúc của HST
- Các HST đều gồm 4 thành phần cơ bản: MT (E),
Vật SX (P), Vật TT (C), Vật PH (D)
MT (E)
P C1 C2
D
2. Thành phần và cấu trúc của HST
- MT: Các nhân tố vậ lý, hóa học bao quanh sv
- Vật SX: Vi khuẩn và cây xanh
6CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6O2
Năng lượng AS mặt trời
Enzim của DL
- Sinh vật tiêu thụ: Bao gồm các động vật ăn trực tiếp
hoặc gián tiếp SVSX
- SV phân hủy: Vi khuẩn, nấm
3. Dòng vận chuyển năng lượng trong
HST
* Đặc điểm chung
- Dòng NL đi qua HST tuân theo các qui luật cơ bản
của nhiệt động học:
+ QL về bảo toàn NL: năng lượng không tự nhiên
sinh ra cũng không tự nhiên mất đi, nó chỉ chuyển
hoá từ dạng này sang dạng khác
- Trong HST, dòng NL được chuyển hóa dưới
dạng vật chất thông qua các chuỗi và lưới
thức ăn. Năng lượng khi đi qua mỗi bậc
dinh dưỡng tiêu phí hết 80 – 90% thế năng
hóa học để chuyển hóa thành nhiệt năng, do
đó chuỗi thức ăn không phải là vô hạn.
3. Dòng vận chuyển
Sơ đồ dồng NL trong chuỗi thức ăn
L : Ánh sáng; La: Ánh sáng được TV hấp thụ;
Pn: năng suất sơ cấp; P1,2: Năng suất thứ cấp 1,2;
Nu: năng lượng không dùng; Na: năng lượng mất do đồng hóa;
R: năng lượng mất do hô hấp.
L
La Pn
P1
P2
R
Nu
Na
Nu
Na
R
RR
3. Dòng vận chuyển
⇒ Nhận xét về dòng năng lượng trong HST
- Bất kỳ dòng NL nào cũng có đầu vào là Nl và kết thúc bằng
việc chuyển hóa Nl ấy thành nhiệt năng phát tán ra MT
xung quanh.
+ Chu trình của các chất lắng đọng (trầm tích)
có nguồn dự trữ trong vỏ trái đất (chu trình
Lân)
- Các chu trình sinh địa hóa điển hình
1) chu trình Cacbon:
Sơ đồ chu trình cácbon trong tự nhiên
1
1
1
2
2
2
2
1) Chu trình Cacbon
+ Bể chứa cácbon: thảm tv trên trái đất và đại
dương (tảo, các chất trầm tích)
+ Sự trả lại cácbon cho khí quyển: hô hấp của
sv, phân hủy chất hữu cơ của vsv, hoạt động
của núi lửa, đốt cháy nhiên liệu hóa
thạch )
⇒ hai quá trình này tương đối cân bằng, làm
cho chu trình cacbon tương đối khép kín.
2) Chu trình Nitơ trong tự nhiên
2) Chu trình Nitơ
N khí quyển
Cố đinh N
(6x10
Sinh vËt
S¶n xuÊt
Sinh vËt
Tiªu thô
Phètph¸t
tõ líp ®¸ mÑ
Xãi mßn
Phètpho
P
nhân tạo
Sv
sản xuất
Sv
tiêu thụ
Sv
phân hủy
P
Hòa tan
Trầm tích biển
P từ lớp
đá mẹ
Xói mòn
Ô nhiễm
Phun trào
Phân hủy
P không tan
Mất
Mất
Sơ đồ chu trình phốt pho trong tự nhiên (Wallace 1986)
Hệ thống nước
bằng sinh thái)
- Sự tự điều chỉnh của HST có giới hạn nhất định, nếu có sự
thay đổi vượt quá giới hạn này HST mất khả năng tự điều
chỉnh ⇒ mất cân bằng st, thậm chí bị phá hủy
- Sự tự điều chỉnh của HST là kết quả của sự tự điều chỉnh
của từng cơ thể, của từng QT, của QX mỗi khi có một
NTST thay đổi.