Quần xã sinh vật là một hệ sinh thái mà trong đó các loài sinh vật khác nhau cùng sinh sống và tương tác với nhau trong một môi trường sống nhất định. Mỗi loài sinh vật trong quần xã có vai trò riêng, và sự tương tác giữa chúng tạo nên các mối quan hệ sinh thái phong phú như cạnh tranh, hợp tác hay ăn thịt, ăn cỏ. Quần xã sinh vật có thể bao gồm nhiều quần thể khác nhau của các loài thực vật, động vật, nấm, vi sinh vật, tất cả chúng tương tác với nhau trong một không gian và thời gian nhất định, tạo thành một hệ sinh thái bền vững. Đặc điểm của quần xã sinh vật là sự đa dạng loài, mối quan hệ phức tạp giữa các loài và sự thay đổi theo thời gian.
Quần thể sinh vật là tập hợp các cá thể cùng loài, sống trong một khu vực địa lý xác định và có khả năng giao phối, sinh sản với nhau, tạo ra thế hệ con cháu. Trong khi đó, quần xã sinh vật là một tập hợp nhiều quần thể của các loài khác nhau, không nhất thiết phải là cùng loài nhưng sống trong cùng một không gian và có sự tương tác. Quần thể sinh vật chỉ bao gồm một loài duy nhất, còn quần xã sinh vật bao gồm nhiều loài sinh vật khác nhau và sự tương tác giữa chúng tạo ra sự đa dạng sinh học.
Ví dụ minh họa: Quần thể cây thông là một quần thể sinh vật, bao gồm tất cả những cây thông trong một khu rừng. Trong khi đó, quần xã sinh vật trong khu rừng đó sẽ bao gồm cây thông, các loài động vật như hươu, gấu, các loài côn trùng và vi sinh vật, tất cả các loài này tương tác với nhau tạo thành một quần xã sinh vật.
Bài tập 2 trang 180 SGK Sinh 12
Các đặc trưng cơ bản của quần xã sinh vật bao gồm sự đa dạng loài, mật độ loài, tỉ lệ số lượng các loài, cấu trúc quần xã và dòng năng lượng trong quần xã.
Đa dạng loài: Đây là một trong những đặc trưng quan trọng nhất của quần xã sinh vật. Sự đa dạng loài tạo ra tính ổn định cho quần xã vì mỗi loài đóng một vai trò nhất định trong chuỗi thức ăn hoặc chu trình sinh học. Ví dụ, trong một khu rừng, có sự đa dạng về thực vật, động vật và vi sinh vật. Mỗi loài có một chức năng sinh thái riêng, từ đó giúp duy trì sự cân bằng của hệ sinh thái.
Mật độ loài: Mật độ loài là số lượng cá thể của mỗi loài trong một đơn vị diện tích hoặc thể tích nhất định. Mật độ loài cao hay thấp sẽ ảnh hưởng đến sự cạnh tranh và sự phân bố các loài trong quần xã. Ví dụ, ở một khu vực rừng nhiệt đới, mật độ loài cây cao sẽ tạo ra sự cạnh tranh mạnh mẽ về ánh sáng và tài nguyên giữa các loài cây.
Tỉ lệ số lượng các loài: Tỉ lệ này phản ánh sự phân bố các loài trong quần xã. Một số loài có số lượng cá thể rất lớn, trong khi một số khác có số lượng cá thể ít. Sự phân bố này có ảnh hưởng đến cấu trúc và chức năng của quần xã. Ví dụ, trong một bãi cỏ, loài cỏ có thể chiếm ưu thế về số lượng cá thể, trong khi các loài động vật ăn cỏ như thỏ lại ít hơn.
Cấu trúc quần xã: Cấu trúc quần xã sinh vật là cách mà các loài trong quần xã phân bố theo không gian và thời gian. Các loài có thể sống ở các tầng sinh thái khác nhau trong quần xã. Ví dụ, trong rừng nhiệt đới, có sự phân chia rõ ràng giữa các tầng thực vật: tầng cây cao, tầng cây bụi và tầng thảm thực vật.
Dòng năng lượng: Dòng năng lượng trong quần xã thể hiện qua các chuỗi thức ăn. Năng lượng được chuyển từ loài sản xuất (thực vật) qua các loài tiêu thụ (động vật ăn cỏ, động vật ăn thịt) và cuối cùng là các loài phân hủy (vi sinh vật) để trở lại môi trường. Quá trình này duy trì sự sống cho toàn bộ quần xã.
Ví dụ minh họa: Quần xã sinh vật trong một ao nước có thể bao gồm các loài thực vật thủy sinh, các loài cá, động vật không xương sống và vi sinh vật. Các loài thực vật thủy sinh là nguồn cung cấp năng lượng cho các loài động vật ăn cỏ như cá, đồng thời các loài cá ăn thịt sẽ tiêu thụ động vật không xương sống, tạo thành một chuỗi thức ăn rõ rệt.
Bài tập 3 trang 180 SGK Sinh 12
Quan hệ hỗ trợ là mối quan hệ giữa các loài trong quần xã mà trong đó ít nhất một loài có lợi và các loài khác không bị hại, hoặc tất cả các loài đều có lợi. Ví dụ về quan hệ hỗ trợ là quan hệ cộng sinh, trong đó các loài sống chung với nhau và cả hai đều hưởng lợi, như mối quan hệ giữa cây phong lan và cây chủ. Phong lan bám vào cây chủ để nhận ánh sáng và không khí, trong khi cây chủ không bị ảnh hưởng gì.
Quan hệ đối địch là mối quan hệ mà trong đó một loài có lợi, còn loài khác bị hại. Các mối quan hệ đối địch có thể là quan hệ ăn thịt, ký sinh hoặc cạnh tranh. Ví dụ, mối quan hệ giữa con cáo và thỏ là quan hệ ăn thịt, trong đó cáo có lợi khi ăn thịt thỏ, còn thỏ bị hại. Tương tự, mối quan hệ ký sinh giữa cây tơ hồng và cây chủ cũng là một dạng quan hệ đối địch, khi cây tơ hồng hút dinh dưỡng từ cây chủ mà không có lợi cho cây chủ.
Bài tập 4 trang 180 SGK Sinh 12
Các mối quan hệ trong quần xã sinh vật có thể phân chia theo hai nhóm chính: mối quan hệ có lợi cho ít nhất một loài và mối quan hệ có hại cho ít nhất một loài.
Mối quan hệ có lợi cho ít nhất một loài gồm các mối quan hệ cộng sinh, hợp tác, và các loài ký sinh đôi khi cũng có lợi cho một bên. Trong các mối quan hệ này, các loài tham gia đều có thể nhận được lợi ích từ sự tương tác này. Ví dụ, quan hệ cộng sinh giữa cây phong lan và cây chủ là một mối quan hệ có lợi cho cả hai loài.
Các mối quan hệ có hại cho ít nhất một loài gồm mối quan hệ ăn thịt, ký sinh và cạnh tranh. Trong đó, cạnh tranh có thể xảy ra khi các loài cùng chia sẻ nguồn tài nguyên như ánh sáng, nước hoặc thức ăn. Ký sinh và ăn thịt là các quan hệ mà một loài có lợi trong khi loài còn lại bị tổn hại.
Sự phân loại này giúp chúng ta hiểu rõ hơn về cách mà các loài tương tác và duy trì sự cân bằng trong quần xã sinh vật.
Bài tập 5 trang 180 SGK Sinh 12
Để nuôi được nhiều cá trong một ao và đạt năng suất cao, cần chú ý đến một số yếu tố cơ bản. Đầu tiên, cần đảm bảo chất lượng nước trong ao luôn ở mức ổn định, với pH, nhiệt độ và độ kiềm phù hợp với các loài cá nuôi. Việc duy trì lượng oxy hòa tan trong nước cũng rất quan trọng, đặc biệt đối với các loài cá yêu cầu nhiều oxy. Thứ hai, việc cung cấp thức ăn cho cá phải đủ dinh dưỡng và đảm bảo chất lượng. Ngoài ra, cần có hệ thống lọc và thay nước định kỳ để giảm thiểu chất thải trong ao.
Cuối cùng, cần chú ý đến mật độ nuôi cá sao cho phù hợp, tránh quá tải dẫn đến sự cạnh tranh nguồn lực và lây lan bệnh tật. Việc tạo ra môi trường sống tự nhiên cho cá, với nhiều sinh vật thủy sinh và thực vật, sẽ giúp tăng trưởng cá tốt và giảm thiểu các bệnh.
Bài tập 2 trang 231 SGK Sinh học 12 Nâng cao
Đặc trưng về cấu trúc quần xã sinh vật theo vai trò số lượng và hoạt động chức năng của các nhóm loài chủ yếu phản ánh cách các loài sinh vật trong quần xã tổ chức thành các nhóm theo vai trò sinh thái của chúng. Những nhóm loài này có thể được phân chia thành các nhóm sản xuất (thực vật quang hợp), nhóm tiêu thụ (động vật ăn cỏ và ăn thịt) và nhóm phân hủy (vi sinh vật và động vật phân hủy).
Các nhóm loài này tham gia vào các chu trình sinh học như chu trình carbon, nitơ và nước, và chúng đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì sự ổn định của quần xã sinh vật. Cấu trúc của quần xã sinh vật có thể thay đổi theo điều kiện môi trường và sự thay đổi của các nhóm loài này.
Bài tập 4 trang 231 SGK Sinh học 12 Nâng cao
Trong các quần xã phân bố ở vùng nhiệt đới và ôn đới thấp, quần xã nhiệt đới có mức đa dạng loài cao hơn. Điều này có thể giải thích bởi sự phong phú của điều kiện khí hậu trong vùng nhiệt đới, nơi có nhiệt độ ổn định quanh năm và lượng mưa dồi dào, tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của đa dạng loài thực vật và động vật. Quần xã ôn đới thấp, mặc dù cũng có đa dạng loài, nhưng do khí hậu lạnh hơn và mùa đông kéo dài, nên sự đa dạng loài không thể so sánh với các quần xã ở vùng nhiệt đới.
