Sinh học 12/Trao đổi vật chất trong hệ sinh thái

Trao đổi vật chất trong hệ sinh thái được thực hiện trong phạm vi quần xã sinh vật và giữa quần xã sinh vật với sinh cảnh của nó.

Trao đổi vật chất trong quần xã sinh vật

Chuỗi thức ăn

Sau đây là sơ đồ minh hoạ chuỗi thức ăn trên đồng ngô (a) và chuỗi thức ăn trong hồ nuôi cá (b):

– a: Cây ngô → Sâu ăn lá ngô → Nhái → Rắn hổ mang → Diều hâu

– b: Tảo lục đơn bào → Tôm → Cá rô → Chim bói cá

Từ các ví dụ trên có thể nêu khái quát: Một chuỗi thức ăn gồm nhiều loài có quan hệ dinh dưỡng với nhau và mỗi loài là một mắt xích của chuỗi. Trong một chuỗi, một mắt xích vừa có nguồn thức ăn là mắt xích phía trước, vừa là nguồn thức ăn của mắt xích phía sau.

Trong hệ sinh thái có hai loại chuỗi thức ăn :

– Chuỗi thức ăn gồm các sinh vật tự dưỡng, sau đến là động vật ăn sinh vật tự dưỡng và tiếp nữa là các loài động vật ăn động vật.

– Chuỗi thức ăn gồm các sinh vật phân giải mùn bã hữu cơ, sau đến các loài động vật ăn sinh vật phân giải và tiếp nữa là các loài động vật ăn động vật.

Lưới thức ăn

Trong quần xã sinh vật, một loài sinh vật không chỉ tham gia vào một chuỗi thức ăn mà còn tham gia đồng thời vào các chuỗi thức ăn khác tạo thành một lưới thức ăn (hình 43.1). Quần xã sinh vật càng đa dạng về thành phần loài thì lưới thức ăn trong quần xã càng phức tạp.

Bậc dinh dưỡng

Trong một lưới thức ăn, tất cả các loài có cùng mức dinh dưỡng hợp thành một bậc dinh dưỡng. Có nhiều bậc dinh dưỡng:

– Bậc dinh dưỡng cấp 1 (sinh vật sản xuất) gồm các sinh vật có khả năng tổng hợp chất hữu cơ từ chất vô cơ của môi trường.

– Bậc dinh dưỡng cấp 2 (sinh vật tiêu thụ bậc 1) gồm các động vật ăn sinh vật sản xuất.

– Bậc dinh dưỡng cấp 3 (sinh vật tiêu thụ bậc 2) gồm A các động vật ăn thịt, chúng ăn vật tiêu thụ bậc 1

– Bậc dinh dưỡng cấp 4, 5,... (sinh vật tiêu thụ bậc 3 và bậc 4,...) gồm các động vật ăn thịt động vật, chúng ăn sinh vật tiêu thụ bậc 2 (bậc 3). Bậc cuối cùng được gọi là bậc dinh dưỡng cao nhất

Tháp sinh thái

Lưới thức ăn và bậc dinh dưỡng được xây dựng nhằm mô tả quan hệ dinh dưỡng giữa các loài trong quần xã. Trong mối quan hệ này, độ lớn của các bậc dinh dưỡng là không ngang bằng nhau. Độ lớn của các bậc dinh dưỡng được xác định bằng số lượng cá thể, sinh khối hoặc năng lượng ở mỗi bậc dinh dưỡng

Để xem xét mức độ dinh dưỡng ở từng bậc và toàn bộ quần xã, người ta xây dựng các tháp sinh thái. Tháp sinh thái bao gồm nhiều hình chữ nhật xếp chồng lên nhau. Các hình chữ nhật có chiều cao bằng nhau, còn chiều dài thì khác nhau biểu thị độ lớn của mỗi bậc dinh dưỡng.

Có 3 loại tháp sinh thái (hình 43.3):

– Tháp số lượng được xây dựng dựa trên số lượng cá thể sinh vật ở mỗi bậc dinh dưỡng.

– Tháp sinh khối xây dựng dựa trên khối lượng tổng số của tất cả các sinh vật trên một đơn vị diện tích hay thể tích ở mỗi bậc dinh dưỡng.

– Tháp năng lượng là hoàn thiện nhất, được xây dựng dựa trên số năng lượng được tích luỹ trên một đơn vị diện tích hay thể tích, trong một đơn vị thời gian ở mỗi bậc dinh dưỡng.

Tham khảo

SGK Sinh học 12, NXB Giáo dục Việt Nam, trang 191 – 193.