Giải SGK Sinh 12 Kết nối tri thức Bài 30: Diễn thế sinh thái

Mở đầu (trang 161) SGK Sinh 12 Kết nối tri thức Bài 30: Quá trình tự tái sinh của một khu rừng bị cháy trụi sẽ diễn ra như thế nào?

Trả lời:

Quá trình tự tái sinh của một khu rừng bị cháy trụi: Cháy rừng làm chết phần lớn các cá thể (hầu hết là ở phần phía trên bề mặt đất). Sau một thời gian, các sinh vật dần phát triển trở lại:

- Các loài thực vật thân thảo có vòng đời ngắn, dễ phát tán sẽ mọc trước, kéo theo các động vật tương ứng.

- Tiếp đó dần xuất hiện cây thân gỗ (hạt còn lại hoặc phát tán từ nơi khác đến) dần sẽ thay thế các cây thân thảo và dẫn đến làm thay đổi hệ động vật.

I. Khái niệm và các loại diễn thế sinh thái

Câu hỏi 1 (trang 162) SGK Sinh 12 Kết nối tri thức Bài 30: Trong diễn thế nguyên sinh, tại sao những sinh vật đầu tiên của quần xã tiên phong thường là địa y, tảo, rêu?

Trả lời:

Địa y, tảo, rêu là những sinh vật tiên phong trong diễn thế nguyên sinh vì khả năng thích nghi cao, kích thước nhỏ, sinh sản nhanh, và đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành và phát triển hệ sinh thái.

Câu hỏi 2 (trang 162) SGK Sinh 12 Kết nối tri thức Bài 30: Tại sao thời gian từ quần xã tiên phong đến hình thành quần xã đỉnh cực ở diễn thế nguyên sinh dài hơn so với diễn thế thứ sinh?

Trả lời:

Do diễn thế thứ sinh diễn ra trên nền đất đã có chất dinh dưỡng từ quần thể trước đó suy tàn để lại và vẫn có sinh vật tồn tại nên thời gian từ quần xã tiên phong đến hình thành quần xã đỉnh cực ở diễn thế thứ sinh ngắn hơn so với diễn thế nguyên sinh.

III. Một số hiện tượng ảnh hưởng bất lợi đến hệ sinh thái

Câu hỏi 1 (trang 164) SGK Sinh 12 Kết nối tri thức Bài 30: Tại sao nói nguyên nhân bên trong là cơ chế chính dẫn đến sự thay thế tuần tự các loài trong quần xã?

Trả lời:

- Nguyên nhân bên ngoài thường là những yếu tố gây huỷ hoại và biến động mạnh thành phần loài của quần xã, còn mối quan hệ cạnh tranh giữa các loài ưu thế dẫn đến thay thế loài dần dần, tuần tự theo quy luật.

Câu hỏi 2 (trang 164) SGK Sinh 12 Kết nối tri thức Bài 30: Tại sao trước khi xây dựng đập thủy điện người ta cần phải nghiên cứu đánh giá những tác động của công trình này tới sự thay đổi của hệ sinh thái?

Trả lời:

- Lý do cần nghiên cứu đánh giá tác động môi trường là bước quan trọng và cần thiết trước khi xây dựng đập thủy điện. Việc này giúp đảm bảo dự án được thực hiện một cách có trách nhiệm, hạn chế ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường và cộng đồng, đồng thời thúc đẩy phát triển bền vững. 

Câu hỏi 3 (trang 164) SGK Sinh 12 Kết nối tri thức Bài 30: Những hoạt động nào của con người là nguyên nhân gây ra hiện tượng phú dưỡng, tăng nhiệt độ trung bình của Trái Đất và sa mạc hoá?

Trả lời:

+ Nguyên nhân gây phú dưỡng chủ yếu đến từ dòng nước chứa phân bón dư thừa, nước thải sinh hoạt, nước thải của các ngành chế biến nông, thuỷ sản và chất thải chăn nuôi chưa được xử lí.

+ Nguyên nhân gây tăng nhiệt độ trung bình của Trái Đất là do hoạt động sống của con người như chặt phá rừng, phát thải quá nhiều khí nhà kính,... dẫn đến tăng hiệu ứng nhà kính làm tăng nhiệt độ của Trái Đất.

+ Nguyên nhân gây sa mạc hóa là do biến đổi khí hậu và hoạt động của con người như canh tác nông nghiệp lạc hậu, chăn thả gia súc mật độ cao, khai thác rừng quá mức,...

Luyện tập và Vận dụng

Luyện tập và Vận dụng 1 (trang 164) SGK Sinh 12 Kết nối tri thức Bài 30: Phân biệt diễn thế nguyên sinh và diễn thế thứ sinh

Trả lời:

Phân biệt diễn thế nguyên sinh và diễn thế thứ sinh:

Tiêu chí

Diễn thế nguyên sinh

Diễn thế thứ sinh

Môi trường

ở giai đoạn

khởi đầu

Môi trường hoàn toàn trống trơn (đá dung nham sau núi lửa phun, lớp đá sau băng vĩnh cửu tan,…)

Đã từng có quần xã tồn tại nhưng bị phá hủy (quần xã sau cháy rừng, quần xã sau lũ lụt,…)

Thổ nhưỡng

giai đoạn khởi đầu

Không có đất mùn

Thừa hưởng lớp thổ nhưỡng từ quần xã trước.

Sinh vật ở

giai đoạn khởi đầu

Gần như không có sinh vật

Có sinh vật

Loại sinh vật

tiên phong

Ở trên cạn thường là rêu, địa y, vi khuẩn lam,…

Các loài thực vật thân thảo có vòng đời ngắn,…

Thời gian

của giai đoạn giữa

Dài

Ngắn hơn

Kết quả

giai đoạn cuối

Hình thành quần xã đỉnh cực

Hình thành quần xã đỉnh cực hoặc suy thoái

Luyện tập và Vận dụng 2 (trang 164) SGK Sinh 12 Kết nối tri thức Bài 30: Để phủ xanh đất trống, đồi trọc, người ta thường trồng các loài cây họ Đậu để cải tạo đất như cây keo lá chàm, keo tai tượng, lạc dại,...

a) Hãy tìm hiểu và cho biết những loài cây này có các đặc điểm gì giúp chúng sống được trên đất trống, đồi núi trọc.

b) Tại sao việc trồng cây họ Đậu trong giai đoạn đầu tiên của quá trình cải tạo đất là lựa chọn phù hợp với quy luật diễn thế?

Trả lời:

Cây họ Đậu có một số đặc điểm giúp chúng thích nghi và phát triển tốt trên đất trống, đồi núi trọc:

- Khả năng cố định nitơ: Cây họ Đậu có khả năng cộng sinh với vi khuẩn nốt sần, giúp cố định nitơ từ không khí vào đất. Nhờ vậy, chúng có thể tự cung cấp nguồn nitơ cần thiết cho bản thân và cải thiện độ phì nhiêu của đất.

- Khả năng chịu hạn: Cây họ Đậu có bộ rễ khỏe, ăn sâu, giúp chúng hấp thu nước hiệu quả từ các tầng đất sâu. Một số loài còn có lá biến thành gai để hạn chế thoát hơi nước.

- Khả năng chịu chua: Cây họ Đậu có thể chịu được môi trường đất chua, điều kiện thường gặp ở đất trống, đồi núi trọc.

- Sinh trưởng nhanh: Cây họ Đậu có tốc độ sinh trưởng nhanh, giúp che phủ đất nhanh chóng, hạn chế xói mòn và tạo điều kiện cho các loài cây khác phát triển.

- Khả năng tái sinh: Cây họ Đậu có khả năng tái sinh chồi từ gốc, giúp chúng tiếp tục phát triển sau khi bị chặt hoặc cháy.

Trồng cây họ Đậu trong giai đoạn đầu tiên của quá trình cải tạo đất là lựa chọn phù hợp với quy luật diễn thế vì những lý do sau:

- Cây tiên phong: Cây họ Đậu có các đặc điểm giúp chúng thích nghi tốt với môi trường khắc nghiệt, do đó, chúng là những loài tiên phong trong quá trình diễn thế sinh thái trên đất trống, đồi núi trọc.

- Cải tạo đất: Cây họ Đậu có khả năng cố định nitơ và cải thiện độ phì nhiêu của đất. Nhờ vậy, chúng tạo điều kiện cho các loài cây khác phát triển sau này.

- Tạo môi trường sống: Cây họ Đậu giúp che phủ đất, hạn chế xói mòn và tạo môi trường sống cho các loài động vật nhỏ.

- Tăng đa dạng sinh học: Việc trồng cây họ Đậu góp phần tăng đa dạng sinh học, tạo nên hệ sinh thái bền vững.

Luyện tập và Vận dụng 3 (trang 164) SGK Sinh 12 Kết nối tri thức Bài 30: Hãy lấy một ví dụ về diễn thế ở địa phương em đang sinh sống (đồng ruộng, khu rừng, hồ nước, công viên, khu vực đổ rác thải,...). Nguyên nhân nào gây ra diễn thế ở quần xã đó? Quần xã đang tăng dần đa dạng sinh học hay đang suy thoái? Cần phải làm gì để chống suy thoái, bảo tồn và phát triển quần xã đó?

Trả lời:

- Ví dụ: diễn thế sinh thái của rừng U Minh.

+ Nguyên nhân: do cháy rừng.

- Quần xã đang suy thoái dần do cháy rừng xảy ra liên tục trong thời gian ngắn, trong khi diễn thế cần một thời gian tương đối dài để phục hồi vùng bị cháy lại như cũ và phát triển lên trạng thái quần xã đỉnh cực.

+ Biện pháp chống suy thoái, bảo tồn và phát triển quần xã:

- Xây dựng hệ thống phòng cháy, chữa cháy.

- Với đất còn than bùn sau trận cháy: sử dụng biện pháp tái sinh tự nhiên kết hợp với việc trồng thêm cây con trong bầu bổ sung ở nơi sau 5 tháng vẫn không có tái sinh.

- Đất không còn than bùn: sử dụng biện pháp tái sinh tự nhiên kết hợp với việc trồng thêm cây con rễ trần.

- Đất sét ngập hoàn toàn: trồng bằng cây con rễ trần.

- Cung cấp đầy đủ chất dinh dưỡng và tạo điều kiện thuận lợi để đẩy nhanh quá trình diễn thế.