Quần xã sinh vật SVIP

I. Khái niệm quần xã sinh vật

- Quần xã sinh vật bao gồm các quần thể của nhiều loài khác nhau, cùng sống trong một không gian, thời gian nhất định, gắn bó với nhau như một thể thống nhất qua mối quan hệ dinh dưỡng và nơi ở.

- Tên của quần xã thường được đặt theo đặc điểm vật lí của môi trường hoặc tên của các loài chiếm ưu thế.

Ví dụ: Quần xã sinh vật ở cồn cát, vùng đất ngập nước, sườn núi, rừng thông, ruộng lúa, ao cá,...

- Quần xã là một hệ mở có khả năng tự điều chỉnh.

II. Các đặc trưng cơ bản của quần xã

1. Thành phần loài

- Thành phần loài được thể hiện qua số lượng loài trong quần xã. Số lượng loài càng lớn thì tính ổn định của quần xã càng cao do một số loài có thể thay thế vị trí của nhau khi loài nào đó bị suy giảm hay tuyệt chủng.

- Trong quần xã, mỗi loài đều có vai trò nhất định.

• Loài ưu thế
  • Là loài có số lượng lớn nhất hoặc sinh khối cao nhất trong quần xã.
  • Ví dụ: Các loài cây gỗ trong quần xã rừng mưa nhiệt đới, các loài cỏ trên đồng cỏ,...
  • Cung cấp thức ăn, nơi ở hoặc làm thay đổi các nhân tố sinh thái qua hoạt động sống, do đó có ảnh hưởng lớn đến cấu trúc của quần xã.

• Loài đặc trưng
  • Chỉ phân bố hoặc tập trung nhiều ở một số sinh cảnh nhất định nhưng có vai trò quan trọng trong quần xã.
  • Trong nhiều trường hợp, loài đặc trưng trùng với loài ưu thế.
  • Ví dụ: Ở vùng đất ngập nước ven biển, các loài được, sú, vẹt là loài đặc trưng của quần xã sinh vật này đồng thời cũng là loài ưu thế.

• Loài chủ chốt
  • Là loài có vai trò kiểm soát, khống chế sự phát triển của loài khác và quyết định sự ổn định của quần xã. 
  • Ví dụ: Sư tử là loài chủ chốt trên đồng cỏ, chúng kiểm soát kích thước các quần thể động vật ăn thực vật như ngựa vằn, hạn chế sự sinh trưởng quá mức của những quần thể này.

2. Đa dạng của quần xã

- Độ đa dạng của quần xã được thể hiện qua số lượng loài trong quần xã và tỉ lệ số cá thể của mỗi loài so với tổng số cá thể trong quần xã. 

- Quần xã có số lượng loài càng lớn và độ phong phú của các loài càng đồng đều thì độ đa dạng càng cao. Độ đa dạng quần xã sinh vật thay đổi theo xu hướng giảm dần khi di chuyển từ vĩ độ thấp đến vĩ độ cao:

• Từ chân núi lên đỉnh núi.
• Từ bờ đến khơi xa.
• Từ tầng mặt xuống các lớp nước sâu.

- Độ đa dạng thể hiện sự biến động, ổn định hay suy thoái của quần xã sinh vật. Độ đa dạng của quần xã càng cao, tính ổn định càng lớn bởi những loài cùng bậc dinh dưỡng hoặc có mối quan hệ gần gũi có thể thay thế nhau trong lưới thức ăn. 

3. Cấu trúc không gian

Cấu trúc không gian là sự phân bố cá thể của tất cả các loài trong quần xã.

a. Phân bố theo chiều thẳng đứng

- Kiểu phân bố này thể hiện rõ ở các quần xã dưới nước, trong đất và rừng.

- Sinh vật phân tầng theo nhu cầu ánh sáng, dinh dưỡng, có vai trò giảm áp lực cạnh tranh, khai thác tốt nguồn sống từ môi trường.

Ví dụ: Ở rừng mưa nhiệt đới, thực vật phân tầng theo nhu cầu ánh sáng của mỗi nhóm loài.

b. Phân bố theo chiều ngang

- Trong kiểu phân bố này, các loài sinh vật trong quần xã phân bố theo kiểu vành đai, tương ứng với những thay đổi của môi trường.

Ví dụ: Phân bố từ ven bờ tới khơi xa, từ đồng bằng đến vùng núi.

4. Cấu trúc dinh dưỡng

- Cấu trúc dinh dưỡng là đặc điểm về mối quan hệ thức ăn giữa các loài sinh vật trong quần xã.

- Dựa vào mối quan hệ dinh dưỡng, các loài trong quần xã được chia thành ba nhóm chính: 

• Sinh vật sản xuất là những sinh vật tự dưỡng có khả năng chuyển năng lượng mặt trời hoặc năng lượng trong các phản ứng hoá học thành năng lượng hoá học trong các hợp chất hữu cơ do chúng tổng hợp được, qua quá trình quang hợp hoặc hoá tự dưỡng. Sinh vật sản xuất gồm thực vật và một số vi sinh vật tự dưỡng.

• Sinh vật tiêu thụ sử dụng năng lượng có sẵn trong các chất hữu cơ từ những sinh vật khác cho các hoạt động sống. Sinh vật tiêu thụ chủ yếu là động vật.

• Sinh vật phân giải chuyển hoá các chất hữu cơ thành chất vô cơ, khép kín vòng tuần hoàn vật chất. Sinh vật phân giải chủ yếu là các vi khuẩn, nấm,...

III. Mối quan hệ trong quần xã và sự phân li ổ sinh thái

1. Các mối quan hệ trong quần xã

2. Ổ sinh thái

- Ổ sinh thái là không gian sinh thái mà ở đó tất cả các nhân tố sinh thái nằm trong giới hạn cho phép sự tồn tại, phát triển lâu dài của loài.

Ví dụ: Ổ sinh thái của loài bọ rùa sáu vằn (Menochilus sexmaculatus) gồm rất nhiều thành phần như giới hạn nhiệt độ loài có thể chịu đựng; đặc điểm của lá, cành cây nơi loài sinh sống, kích thước và loại rệp là thức ăn của loài,...

- Cạnh tranh là nguyên nhân quan trọng dẫn đến phân li ổ sinh thái. Những loài có nhu cầu sinh thái giống nhau trong quần xã có thể xảy ra hiện tượng loại trừ lẫn nhau. 

- Tiến hoá dẫn đến phân li ổ sinh thái có vai trò làm giảm sự cạnh tranh giữa các loài. Sự phân li ổ sinh thái cho phép các loài có giới hạn của nhiều nhân tố sinh thái giống nhau cùng tồn tại trong một quần xã.

IV. Một số yếu tố tác động và biện pháp bảo vệ quần xã

1. Loài ngoại lai

- Loài ngoại lai là loài xuất hiện ở khu vực vốn không phải môi trường sống tự nhiên của chúng.

Ví dụ: Một số loài vật nuôi, cây trồng có giá trị kinh tế đã được di nhập chủ động vào Việt Nam như cây ca cao, mắc ca, cao lương,...; vật nuôi như vịt bầu cánh trắng.

- Khi di nhập vào môi trường mới, nếu các nhân tố sinh thái phù hợp và không còn chịu kiểm soát của các loài sinh vật tiêu thụ, loài cạnh tranh hay tác nhân gây bệnh,... loài ngoại lai có thể tăng nhanh số lượng cá thể, gia tăng mức ảnh hưởng đến các nhân tố sinh thái vô sinh và các loài bản địa. Chúng trở thành loài mới của quần xã, cạnh tranh với các loài bản địa về thức ăn, nơi ở,... thậm chí có thể phát triển thành loài ưu thế, làm thay đổi cấu trúc của quần xã hình thành trạng thái cân bằng mới.

Ví dụ: Ốc bươu vàng được di nhập về Việt Nam với mục đích làm thức ăn cho chăn nuôi đã gây ra những ảnh hưởng tiêu cực đến các loài bản địa. 

2. Tác động của con người

- Một số hoạt động của con người đã tác động tiêu cực đến quần xã sinh học, làm suy giảm đa dạng sinh vật:

• Phá rừng, chuyển đất rừng thành đất nông nghiệp gây xói mòn đất, lũ lụt, làm thay đổi khả năng điều hoà vòng tuần hoàn nước và khí hậu.

• Thay thế các hệ sinh thái tự nhiên bằng các hệ sinh thái nhân tạo có độ đa dạng rất thấp như hệ sinh thái đô thị, khu công nghiệp,...
• Khai thác quá mức tài nguyên sinh vật, vượt quá khả năng tự phục hồi của quần thể sinh vật khiến kích thước quần thể giảm mạnh xuống dưới mức tối thiểu dẫn đến sự tuyệt chủng hoặc đe doạ tuyệt chủng của nhiều loài. 
• Sử dụng thiếu kiểm soát phân bón hoá học, thuốc trừ sâu trong trồng trọt, kháng sinh, chất kích thích sinh trưởng trong chăn nuôi.

3. Một số biện pháp bảo vệ quần xã

- Dựa trên cơ sở sinh thái học quần thể, quần xã, hệ sinh thái, các nhà sinh học bảo tồn, cơ quan quản lí đã sử dụng một số biện pháp bảo vệ các quần xã sinh vật như:

• Xây dựng các khu bảo tồn thiên nhiên, vườn quốc gia, trung tâm cứu hộ động vật hoang dã. 

• Xây dựng kế hoạch bảo vệ, khai thác và sử dụng hợp lí tài nguyên đất, nước mặt, rừng.
• Bảo vệ, phục hồi những quần thể sinh vật có kích thước nhỏ hoặc suy thoái như lan kim tuyến, lan hài Châu á, voi Tây nguyên,... giúp gia tăng đa dạng sinh vật.
• Phát triển nông nghiệp hữu cơ, nông nghiệp sinh thái; áp dụng các quy trình sản xuất thân thiện với môi trường, bảo vệ cảnh quan; tích cực sử dụng phân hữu cơ, phân vi sinh và các biện pháp kiểm soát sinh học thay cho phân bón và thuốc bảo vệ thực vật hoá học; sử dụng hợp lí, tiết kiệm nước tưới;...
• Kiểm soát chặt chẽ các loài sinh vật ngoại lai, thực hiện nghiên cứu, đánh giá tác động môi trường trước khi nhập nội sinh vật.

1. Quần xã bao gồm những quần thể khác loài, cùng sống trong một không gian, thời gian, gắn bó với nhau bằng mối quan hệ dinh dưỡng và nơi ở. Cấu trúc của một quần xã phụ thuộc nhiều vào các mối quan hệ thức ăn giữa các loài sinh vật.

2. Loài ưu thế, loài chủ chốt đóng vai trò quan trọng đối với kiểm soát đa dạng của quần xã.

3. Đa dạng của quần xã thay đổi theo vĩ độ, độ sâu, độ cao, khoảng cách so với bờ. Độ đa dạng càng lớn, quần xã càng ổn định.

4. Mối quan hệ giữa các loài trong quần xã có thể chia thành tác động có lợi, có hại hoặc không bị ảnh hưởng đối với những loài có liên quan.

5. Phân li ổ sinh thái giúp những loài có nhu cầu sinh thái giống nhau có thể chung sống
với nhau lâu dài.

6. Loài du nhập và khai thác quá mức là hai nguyên nhân làm giảm đa dạng của quần xã, từ đó gây mất cân bằng sinh thái.