3.1. Một số khái niệm - Hệ sinh thái là một hệ thống sinh học hoàn chỉnh và tương đối ổn định nhờ các sinh vật luôn tác động lẫn nhau và đồng thời tác động qua lại với các thành phần vô sinh (quần xã sinh vật và sinh cảnh) - Một chuỗi thức ăn gồm nhiều loài có quan hệ dinh dưỡng với nhau và mỗi loài là một mắt xích của chuỗi. Một mắt xích vừa có nguồn thức ăn là mắt xích phía trước, vừa là nguồn thức ăn của mắt xích phía sau. - Lưới thức ăn gồm nhiều chuỗi thức ăn có nhiều mắt xích chung. (Quần xã sinh vật càng đa dạng về thành phần loài thì lưới thức ăn trong quần xã càng phức tạp). - Bậc dinh dưỡng: là tập hợp các loài sinh vật có cùng mức dinh dưỡng hợp thành một bậc dinh dưỡng. Trong quần xã có nhiều bậc dinh dưỡng: + Bậc dinh dưỡng cấp 1(Sinh vật sản xuất) + Bậc dinh dưỡng cấp 2(Sinh vật tiêu thụ bậc 1) + Bậc dinh dưỡng cấp 3(Sinh vật tiêu thụ bậc 2) - Tháp sinh thái bao gồm các 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. (trong đó mỗi hình chữ nhật được hiểu là một bậc dinh dưỡng) - Chu trình sinh địa hoá là chu trình trao đổi các chất trong tự nhiên. Một chu trình sinh địa hoá gồm có các phần: tổng hợp các chất, tuần hoàn vật chất trong tự nhiên, phân giải và lắng đọng một phần vật chất trong đất, nước. - Sinh quyển là toàn bộ sinh vật sống trong các lớp đất, nước và không khí của trái đất. - Hiệu suất sinh thái là tỉ lệ % chuyển hoá năng lượng qua các bậc dinh dưỡng trong hệ sinh thái. Hiệu suất sinh thái của bậc dinh dưỡng sau tích luỹ được thường là 10% so với bậc trước liền kề 3.2. Một số kiến thức cơ bản. * Cấu trúc hệ sinh thái gồm 2 thành phần - Thành phần vô sinh ( sinh cảnh ): + Các yếu tố khí hậu + Các yếu tố thổ nhưỡng + Nước và xác sinh vật trong môi trường - Thành phần hữu sinh ( quần xã sinh vật ): Thực vật, động vật và vi sinh vật Tuỳ theo chức năng dinh dưỡng trong hệ sinh thái chúng được xếp thành 3 nhóm + Sinh vật sản xuất: … + Sinh vật tiêu thụ: … + Sinh vật phân giải: … * Hệ sinh thái được phân chia thành: hệ sinh thái tự nhiên và hệ sinh thái nhân tạo(theo nguồn gốc) - Hệ sinh thái tự nhiên: gồm Trên cạn, Dưới nước ( đa dạng về thành phần loài) - Hệ sinh thái nhân tạo: đồng ruộng, tp ...đóng góp vai trò hết sức quan trọng trong cuộc sống của con người vì vậy con người phải biết sử dụng và cải tạo 1 cách hợp lí. (thành phần loài ít đa dạng hơn, nhưng được con người bổ sung chất dinh dưỡng ) * Trong hệ sinh thái có hai loại chuỗi thức ăn: - Chuỗi thức ăn gồm khởi đầu là các sinh vật tự dưỡng, sau đến là động vật ăn sinh vật tự dưỡng và tiếp nữa là động vật ăn động vật. - Chuỗi thức ăn gồm khởi đầu là 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 động vật ăn động vật. - Để xem xét mức độ dinh dưỡng ở từng bậc dinh dưỡng và toàn bộ quần xã, người ta xây dựng các tháp sinh thái, có ba loại tháp sinh thái: Tháp số lượng, Tháp sinh khối, Tháp năng lượng (Trong đó tháp năng lượng được coi là tháp hoàn thiện nhất) * Một số chu trình sinh địa hoá - Chu trình cacbon: Cacbon đi vào chu trình dưới dạng cabon điôxit ( CO2)  TV lấy CO2 để tạo ra chất hữu cơ đầu tiên thông qua QH  khi sử dụng và phân hủy các hợp chất chứa cacbon, SV trả lại CO2 và nước cho môi trường (nồng độ khí CO2 trong bầu khí quyển đang tăng gây thêm nhiều thiên tai trên trái đất). - Chu trình nitơ: TV hấp thụ nitơ dưới dạng muối amôn (NH4+) và nitrat (NO3-) Các muối trên được hình thành trong tự nhiên bằng con đường vật lí, hóa học và sinh họcNitơ từ xác SV trở lại môi trường đất, nước thông qua hoạt động phân giải chất hữu cơ của VK, nấm,…Hoạt động phản nitrat của VK trả lại một lượng nitơ phân tử cho đất, nước và bầu khí quyển. - Chu trình nước: Nước mưa rơi xuống đất, một phần thấm xuống các mạch nước ngầm, một phần tích lũy trong sông , suối, ao , hồ,...  Nước mưa trở lại bầu khí quyển dưới dạng nước thông qua hoạt động thoát hơi nước của lá cây và bốc hơi nước trên mặt đất. * Năng lượng trong hệ sinh thái - Phân bố năng lượng trên trái đất - Mặt trời là nguồn cung cấp năng lượng chủ yếu cho sự sống trên trái đất - Sinh vật sản xuất chỉ sử dụng được những tia sáng nhìn thấy(50% bức xạ) cho quang hợp  Quang hợp chỉ sử dụng khoảng 0,2-0,5% tổng lượng bức xạ để tổng hợp chất hữu cơ - Dòng năng lượng trong hệ sinh thái - Càng lên bậc dinh dưỡng cao hơn thì năng lượng càng giảm - Trong hệ sinh thái năng lượng được truyền một chiều từ SVSX qua các bậc dinh dưỡng, tới môi trường, còn vật chất được trao đổi qua chu trình dinh dưỡng - Công thức tính hiệu suất sinh thái: H = (C(i+1)/Ci) x100%. Trong đó: H là hiệu suất sinh thái; Ci là bậc dinh dưỡng thứ i; C(i+1) là bậc dinh dưỡng thứ i+1.