Lập danh sách tất cả các loài động vật, chim và côn trùng khác nhau mà bạn nhìn thấy trong trường học hoặc cộng đồng gia đình của mình. Bạn có thể cho biết mỗi loài động vật ăn gì và nó có thể được kết nối như thế nào với các loài động vật, thực vật và con người khác không?
Tất cả chúng ta đều sống giữa nhiều sinh vật sống và không sống khác, cho dù chúng ta có nhận thức được sự đa dạng của môi trường xung quanh mình hay không. Bạn đã bao giờ thấy chim sẻ ăn hạt, sóc gặm quả mọng, ếch ăn côn trùng nhỏ và ong lượn quanh hoa chưa? Tất cả họ đều tham gia vào cùng một môi trường. Một số động vật phụ thuộc vào nhau để tồn tại.
Trong bài học này, chúng ta sẽ tìm hiểu về những nội dung sau:
Một hệ sinh thái bao gồm một cộng đồng thực vật và động vật tương tác với nhau trong một khu vực nhất định và cả môi trường mà chúng sinh sống. Các bộ phận sống của một hệ sinh thái được gọi là các yếu tố hữu sinh trong khi các yếu tố môi trường mà chúng tương tác được gọi là các yếu tố phi sinh học . Các yếu tố phi sinh học bao gồm thời tiết, trái đất, mặt trời, đất, khí hậu và bầu khí quyển. Khi các sinh vật sống phản ứng và bị ảnh hưởng bởi môi trường của chúng, điều quan trọng là phải nghiên cứu cả các yếu tố sinh học và phi sinh học cùng nhau để có được bức tranh toàn cảnh.
Dưới đây là hình ảnh về hệ sinh thái ao nuôi.
Thuật ngữ 'hệ sinh thái' hơi khác so với 'cộng đồng'. Một hệ sinh thái bao gồm cả sinh vật sống và môi trường tự nhiên của một khu vực; một cộng đồng chỉ bao gồm thành phần sinh học hoặc sống và không bao gồm môi trường vật chất.
Trong một hệ sinh thái, mỗi sinh vật có một vị trí hoặc vai trò riêng.
Các hệ sinh thái có thể có kích thước bất kỳ. Nó có thể nhỏ hoặc lớn. Một hệ sinh thái có thể nhỏ như một vũng nước trên mặt đất nơi nòng nọc tương tác với nước, thức ăn, động vật ăn thịt và thời tiết hoặc lớn như Rạn san hô Great Barrier, Rừng nhiệt đới Amazon và dãy núi Himalaya.
Toàn bộ dãy núi với thực vật, động vật, đất rừng, đỉnh núi đá, chân đồi ôn hòa và nền đá cổ xưa tương tác với nhau cũng có thể được gọi là một hệ sinh thái.
Không có đường cứng nhắc nào ngăn cách ranh giới của các hệ sinh thái. Chúng thường bị ngăn cách bởi các rào cản địa lý như sa mạc, núi, đại dương, hồ và sông. Vì những ranh giới này không bao giờ cứng nhắc nên các hệ sinh thái có xu hướng hòa trộn vào nhau. Do đó, toàn bộ Trái đất có thể được coi là một hệ sinh thái duy nhất và một hồ nước có thể được coi là sự kết hợp của một số hệ sinh thái khác nhau. Các nhà khoa học gọi sự pha trộn hoặc quá trình chuyển đổi dốc giữa hai hệ sinh thái này là “ecotone”.
Ecotones được coi là khu vực có tầm quan trọng lớn về môi trường. Ngoài việc cung cấp một khu vực cho một số lượng lớn các loài, các vùng sinh thái thường trải qua một dòng động vật tìm cách làm tổ hoặc tìm kiếm thức ăn.
Có hai loại hệ sinh thái chính - dưới nước và trên cạn. Các hệ sinh thái trên cạn dựa trên đất liền và các hệ sinh thái dưới nước dựa trên nước.
Rừng, sa mạc, đồng cỏ, lãnh nguyên, nước ngọt và biển là những kiểu hệ sinh thái chính. Các hệ sinh thái trên cạn trải dài trên một khu vực địa lý rộng lớn còn được gọi là "quần xã sinh vật". Các đặc điểm cụ thể rất khác nhau trong một hệ sinh thái - ví dụ: hệ sinh thái đại dương ở Biển Địa Trung Hải chứa các loài rất khác so với hệ sinh thái đại dương ở Vịnh Mexico.
Bạn đã bao giờ tái chế chai nhựa cũ chưa? Khi bạn bỏ một chai nhựa vào thùng rác, nó sẽ được đưa đến trung tâm tái chế nơi nó được nấu chảy và tái sử dụng trong các sản phẩm mới như bàn ăn ngoài trời, chậu cây, túi mua sắm và nhiều mặt hàng khác. Nhưng nó vẫn là loại nhựa tạo nên cái chai ban đầu.
Quá trình này tương tự như sự chuyển động của vật chất thông qua một hệ sinh thái. Vật chất được tái chế thông qua các hệ sinh thái khác nhau của Trái đất.
Các vấn đề như nước, carbon và nitơ được thực vật hấp thụ từ đất, không khí và các vùng nước. Chất này được chế biến thành thức ăn, sau đó được truyền cho các loài động vật như động vật ăn cỏ và động vật ăn thịt trong chuỗi thức ăn.
Sau khi thực vật và động vật chết và phân hủy, các vật chất như nước, carbon và nitơ có trong cơ thể chúng được trả lại cho đất, không khí và nước, từ nơi chúng được lấy đi ban đầu. Những vật liệu này sau đó có thể được tái sử dụng để trồng cây mới.
Bằng cách này, các vật liệu giống nhau được sử dụng lặp đi lặp lại, các vật liệu không bị mất khỏi môi trường. Vì vậy, dòng vật chất như nước, carbon và nitơ, v.v., trong hệ sinh thái được cho là tuần hoàn.
Các hệ thống tái chế của một hệ sinh thái được gọi là các chu trình sinh địa hóa.
Tất cả các sinh vật sống đòi hỏi năng lượng để sống. Dòng năng lượng rất quan trọng cho sự sống còn của các sinh vật sống. Gần như tất cả năng lượng trong hệ sinh thái của Trái đất bắt nguồn từ Mặt trời. Khi năng lượng mặt trời này đến Trái đất, nó được phân phối giữa các hệ sinh thái theo cách cực kỳ phức tạp. Một cách đơn giản để phân tích sự phân phối này là thông qua chuỗi thức ăn hoặc lưới thức ăn. Một chuỗi thức ăn bao gồm các bậc khác nhau, được gọi là bậc dinh dưỡng, tất cả đều bắt đầu từ sinh vật sản xuất ban đầu hấp thụ ánh sáng mặt trời. Năng lượng sau đó di chuyển đến các sinh vật ăn hoặc phân hủy nó, năng lượng này tiếp tục đến các loài săn mồi đỉnh cao chỉ có thể phân hủy ở một thời điểm sau đó.
Dòng năng lượng trong hệ sinh thái là một chiều (hoặc một chiều). Năng lượng đi vào thực vật từ mặt trời thông qua quá trình quang hợp trong quá trình tạo ra thức ăn. Năng lượng này sau đó được truyền từ bậc dinh dưỡng này sang bậc dinh dưỡng khác trong chuỗi thức ăn. Trong quá trình truyền năng lượng qua các bậc dinh dưỡng kế tiếp nhau trong một hệ sinh thái, sẽ có sự mất mát năng lượng dọc theo đường đi. Không có chuyển giao năng lượng là 100 phần trăm.
Lý do chính cho sự mất mát này là định luật thứ hai của nhiệt động lực học, phát biểu rằng bất cứ khi nào năng lượng được chuyển đổi từ dạng này sang dạng khác, sẽ có xu hướng dẫn đến rối loạn (entropy) trong hệ thống. Trong các hệ thống sinh học, điều này có nghĩa là rất nhiều năng lượng bị mất dưới dạng nhiệt trao đổi chất khi các sinh vật từ một bậc dinh dưỡng này tiêu thụ bậc tiếp theo. Ở mỗi bước trong chuỗi thức ăn, trung bình 10 phần trăm năng lượng được chuyển sang cấp độ tiếp theo, trong khi khoảng 90 phần trăm năng lượng bị mất dưới dạng nhiệt. Càng nhiều cấp độ trong chuỗi thức ăn, càng có nhiều năng lượng bị mất khi lên đến đỉnh.
Kim tự tháp năng lượng (đôi khi được gọi là kim tự tháp dinh dưỡng hoặc kim tự tháp sinh thái) là một biểu diễn đồ họa, cho thấy dòng năng lượng ở mỗi bậc dinh dưỡng trong một hệ sinh thái. Năng lượng trong một kim tự tháp năng lượng được đo bằng đơn vị kilocalories (kcal). Các kim tự tháp năng lượng luôn thẳng đứng, nghĩa là hẹp dần ở mỗi cấp độ kế tiếp nhau—trừ khi các sinh vật xâm nhập vào hệ sinh thái từ nơi khác.
Số lượng sinh vật ở mỗi cấp độ giảm tương đối so với cấp độ bên dưới vì có ít năng lượng hơn để hỗ trợ các sinh vật đó. Tầng trên cùng của kim tự tháp năng lượng có ít sinh vật nhất vì nó có ít năng lượng nhất. Cuối cùng, không còn đủ năng lượng để hỗ trợ một cấp độ danh hiệu khác; do đó hầu hết các hệ sinh thái chỉ có bốn bậc dinh dưỡng.
Ngoài Kim tự tháp Năng lượng, còn có Kim tự tháp Sinh khối và Kim tự tháp Số.
