Lý thuyết Sinh 12 Chân trời sáng tạo Bài 20: Môi trường và các nhân tố sinh thái

Với tóm tắt lý thuyết Sinh 12 Bài 20: Môi trường và các nhân tố sinh thái hay nhất, ngắn gọn sẽ giúp học sinh nắm vững kiến thức trọng tâm, ôn luyện để học tốt môn Sinh học 12.

Lý thuyết Sinh 12 Chân trời sáng tạo Bài 20: Môi trường và các nhân tố sinh thái

TRẮC NGHIỆM ONLINE

I. MÔI TRƯỜNG SỐNG CỦA SINH VẬT

- Khái niệm: Môi trường sống bao gồm toàn bộ các nhân tố bao quanh sinh vật, ảnh hưởng đến sự sinh trưởng, phát triển và tồn tại của sinh vật.

- Các loại môi trường sống: Môi trường trên cạn, môi trường dưới nước, môi trường trong đất và môi trường sinh vật (cơ thể sinh vật).

Môi trường sống của một số loài sinh vật trong rừng mưa nhiệt đới

(a) Môi trường trên cạn: hươu, thỏ, chuột,…

(b) Môi trường trong đất: giun đất, chuột chũi,...

(c) Môi trường nước: cá, tôm, cua,…

(d) Môi trường sinh vật: giun đũa, sâu, ve chó,…

- Mỗi loài sinh vật thường có môi trường sống đặc trưng.

II. NHÂN TỐ SINH THÁI

1. Khái niệm và các loại nhân tố sinh thái

- Khái niệm: Nhân tố sinh thái là tất cả những yếu tố của môi trường có ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến đời sống sinh vật.

- Đặc điểm: Các nhân tố sinh thái có tính đa dạng, chúng có thể thúc đẩy hoặc kìm hãm, thậm chí gây hại cho hoạt động sống của sinh vật.

- Phân loại: Tùy theo nguồn gốc mà các nhân tố sinh thái được chia thành nhóm nhân tố sinh thái vô sinh và nhóm nhân tố sinh thái hữu sinh.

Các nhân tố sinh thái

+ Nhóm nhân tố sinh thái vô sinh: Gồm các yếu tố khí hậu (ánh sáng, không khí, nhiệt độ, bụi,…), thổ nhưỡng (thành phần cơ giới, địa hình, dinh dưỡng khoáng,… của đất), nước (nước mặn, nước ngọt,…); tác động không phụ thuộc vào mật độ cá thể của loài, ví dụ, nếu nồng độ CO₂ trong không khí dưới 0,01% thì quá trình quang hợp ở thực vật không diễn ra dù mật độ cá thể cao hay thấp.

+ Nhóm nhân tố sinh thái hữu sinh: Gồm các loài sinh vật sống (vi khuẩn, nấm, thực vật, động vật), nhân tố con người, mối quan hệ (hỗ trợ hoặc đối kháng) giữa các cá thể sinh vật cùng loài hoặc khác loài; thường tác động phụ thuộc vào mật độ, ví dụ, hiệu suất săn mồi của động vật ăn thịt sẽ giảm khi mật độ cá thể của con mồi quá thấp hoặc quá cao.

- Trong nhóm nhân tố sinh thái hữu sinh, nhân tố con người có ảnh hưởng mạnh đến môi trường cũng như đời sống của các loài sinh vật khác vì các tác động của con người có thể gây ảnh hưởng trực tiếp hay gián tiếp đến môi trường cũng như đời sống của các loài sinh vật khác. Ví dụ: Hoạt động chặt phá rừng, săn bắt bừa bãi, xả rác thải, thải khí công nghiệp,... gây ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường tự nhiên và các loài sinh vật. Bên cạnh đó, các hoạt động như khôi phục tài nguyên rừng; các chính sách bảo tồn thiên nhiên; xây dựng các ao, hồ, kênh, sông nhân tạo;... góp phần bảo vệ môi trường và đa dạng sinh học.

Phá rừng gây ảnh hưởng tiêu cực đến đời sống của các sinh vật khác

2. Ảnh hưởng của một số nhân tố sinh thái đến sinh vật

- Các nhân tố sinh thái tác động đến sinh vật thông qua các đặc tính như: bản chất của nhân tố, cường độ hoặc liều lượng, thời gian tác động và phương thức tác động.

- Một số nhân tố sinh thái vô sinh chủ yếu ảnh hưởng đến sinh vật như ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm,…

a. Ảnh hưởng của ánh sáng

- Sự tác động của ánh sáng đã dẫn đến sự hình thành những nhóm sinh vật thích nghi với điều kiện ánh sáng khác nhau: thực vật ưa sáng và ưa bóng, động vật hoạt động vào ban ngày và ban đêm.

Sự phân bố của sinh vật trong rừng mưa nhiệt đới

- Đối với thực vật: Ánh sáng ảnh hưởng đến cường độ quang hợp của thực vật, độ dài ngày và đêm ảnh hưởng đến sự phát triển ở thực vật.

+ Nơi sống và một số đặc điểm thích nghi của thực vật với cường độ ánh sáng:

Tiêu chí	Cây ưa sáng	Cây ưa bóng
Nơi sống	Những nơi quang đãng hoặc ở tầng trên của tán rừng	Những nơi có ánh sáng yếu hoặc dưới tán của các cây khác
Đặc điểm thích nghi	Lá nhỏ, phiến lá dày và cứng, mô giậu phát triển, mô dẫn phát triển mạnh, lá xếp nghiêng so với mặt đất, nhờ đó tránh được những tia nắng chiếu thẳng vào bề mặt lá.	Lá thường lớn, phiến lá mỏng, mạng gân lá ít, ít khí khổng, lá xếp xen kẽ và thường nằm ngang, nhờ đó thu nhận được nhiều ánh sáng.
Ví dụ	Chò nâu, bạch đàn, lúa, ngô, phi lao,…	Lá dong, cà phê, phong lan, vạn niên thanh,…

+ Dựa vào phản ứng đối với độ dài ngày đêm, thực vật được chia thành 3 nhóm: cây ngày ngắn (cây ra hoa trong điều kiện thời gian chiếu sáng thường dưới 10 giờ), cây ngày dài (cây ra hoa trong điều kiện thời gian chiếu sáng thường trên 14 giờ) và cây trung tính (cây ra hoa không phụ thuộc vào độ dài thời gian chiếu sáng).

- Đối với động vật: Ánh sáng giúp chúng có khả năng định hướng trong không gian, ảnh hưởng đến tập tính và cấu tạo của động vật. Ví dụ: Các loài động vật hoạt động vào ban ngày (ong, thằn lằn, đại bàng, hươu,…) có cơ quan tiếp nhận ánh sáng phát triển; động vật hoạt động về đêm hoặc nơi thiếu ánh sáng có cơ quan thị giác rất phát triển (cú lợn, gấu mèo,…).

Tiêu chí	Động vật ưa hoạt động ban ngày	Động vật ưa hoạt động ban đêm
Thời điểm hoạt động chủ yếu	Ban ngày	Ban đêm
Đặc điểm thích nghi	Cơ quan thị giác phát triển, thân con vật thường có màu sắc.	Thân có màu sẫm, mắt có thể phát triển (cú, chim lợn,...) hoặc nhỏ lại (lươn); phát triển xúc giác; có cơ quan phát sáng.
Ví dụ	Trâu, bò, hươu, nai,…	Dơi, chuột, rắn cạp nia,…

b. Ảnh hưởng của nhiệt độ

- Nhiệt độ ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất, qua đó ảnh hưởng đến sự phân bố, hình thái, tập tính, quá trình sinh trưởng, phát triển, sinh sản của sinh vật.

Sự thích nghi của thực vật với nhiệt độ

- Dựa vào nhiệt độ, sinh vật được chia thành hai nhóm:

+ Sinh vật biến nhiệt: Là sinh vật có thân nhiệt chịu ảnh hưởng bởi nhiệt độ môi trường. Ví dụ: thực vật, cá, lưỡng cư,…

+ Sinh vật đẳng nhiệt: Là sinh vật có thân nhiệt ổn định. Ví dụ: chim, thú. Động vật đẳng nhiệt sống ở vùng ôn đới thì có kích thước lớn hơn động vật cùng loài hoặc có quan hệ họ hàng gần sống ở vùng nhiệt đới ấm áp; Động vật đẳng nhiệt sống ở vùng ôn đới có tai, đuôi, chi,... thường bé hơn tai, đuôi, chi của động vật tương tự sống ở vùng nóng.

Ví dụ: Gấu trắng bắc cực có kích thước cơ thể lớn hơn nhưng kích thước của các bộ phận như tai, mõm nhỏ hơn so với gấu nâu. Gấu trắng bắc cực có kích thước cơ thể lớn, còn các bộ phận tai, mõm có kích thước nhỏ → tỉ lệ S/V càng nhỏ (diện tích tiếp xúc giữa bề mặt cơ thể với môi trường nhỏ) → tăng khả năng giữ ấm cơ thể ở môi trường có nhiệt độ thấp. Ngoài ra, gấu trắng bắc cực có màu trắng trong khi gâu nâu có màu đen cũng giúp ngụy trang tốt hơn với môi trường xung quanh.

Sự khác nhau về hình thái

của gấu nâu (sống ở vùng nhiệt đới) và gấu trắng bắc cực (sống ở vùng cực)

c. Sự tác động qua lại giữa sinh vật và môi trường

- Bên cạnh sự tác động của môi trường đến sinh vật, sự thay đổi của các loài sinh vật cũng có thể gây ảnh hưởng và làm thay đổi tính chất môi trường sống của chúng.

- Ví dụ: Hoạt động trao đổi chất của các sinh vật sống trong đất làm thay đổi đặc tính lí, hóa, của đất, làm đất tơi xốp và giàu dinh dưỡng; trồng cây phủ xanh đồi trọc giúp phục hồi diện tích rừng, hạn chế xói mòn lũ lụt, điều tiết nguồn nước, bảo vệ môi trường sinh thái, lá và cành khô rụng xuống tạo thành tầng thảm mục có tác dụng giữ nước vào mùa khô.

Hoạt động của giun đất giúp đất tăng độ tơi xốp

3. Quy luật tác động của các nhân tố sinh thái lên đời sống sinh vật

a. Quy luật giới hạn sinh thái

- Khái niệm: Giới hạn sinh thái là khoảng giá trị xác định của một nhân tố sinh thái mà ở đó sinh vật có thể tồn tại và phát triển.

- Trong giới hạn sinh thái có:

+ Khoảng thuận lợi: là khoảng của các nhân tố sinh thái ở mức độ phù hợp cho sinh vật thực hiện các chức năng sống tốt nhất. Nằm ngoài khoảng thuận lợi sẽ làm giảm khả năng sống sót của sinh vật.

+ Khoảng chống chịu: là khoảng của các nhân tố sinh thái gây ức chế cho hoạt động của sinh vật, nằm ngoài giới hạn chịu đựng của cơ thể thì sinh vật không tồn tại được.

+ Điểm gây chết: gồm điểm gây chết dưới hoặc điểm gây chết trên. Khi cường độ tác động vượt qua điểm gây chết, sinh vật sẽ không tồn tại được.

Giới hạn sinh thái về nhiệt độ của cá rô phi ở Việt Nam

- Đặc điểm:

+ Những loài có giới hạn sinh thái rộng đối với nhiều nhân tố sinh thái thì sẽ có vùng phân bố rộng và ngược lại.

+ Giới hạn sinh thái về các nhân tố sinh thái còn thay đổi tùy thuộc vào độ tuổi và trạng thái sinh lí. Ví dụ: Khi mắc bệnh, hoạt động sống trong cơ thể bị suy giảm, khả năng chống chịu của cơ thể giảm nên giới hạn sinh thái về nhiệt độ sẽ bị thu hẹp, vì vậy cơ thể chúng ta sẽ chịu lạnh kém hơn so với bình thường.

b. Quy luật tác động tổng hợp của các nhân tố sinh thái

- Môi trường sống của sinh vật gồm nhiều nhân tố sinh thái gắn bó chặt chẽ với nhau, tạo thành một tổ hợp sinh thái cùng tác động tổng hợp lên cơ thể sinh vật. Do đó, trong cùng một thời điểm, sinh vật phải chịu sự tác động đồng thời của các nhân tố sinh thái và phản ứng đồng thời với tổ hợp tác động của các nhân tố đó.

- Ví dụ: Cây trồng chịu sự tác động đồng thời của nhiều nhân số sinh thái khác nhau như ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm, chất dinh dưỡng,... Sự thay đổi của một trong các nhân tố sinh thái này cũng có thể ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của cây. Dù trong môi trường có ánh sáng và nhiệt độ thích hợp nhưng độ ẩm của đất thấp thì cây sẽ bị thiếu nước và thiếu chất dinh dưỡng do cây khó hấp thụ được muối khoáng → cây sinh trưởng và phát triển kém.

Một số nhân tố sinh thái tác động lên đời sống của cây xanh

c. Quy luật tác động không đồng đều của các nhân tố sinh thái

- Các nhân tố sinh thái tác động khác nhau đến các hoạt động sống của cơ thể, trong cùng một khoảng giá trị về một nhân tố sinh thái có thể là điều kiện thuận lợi đối với quá trình này nhưng lại là điều kiện bất lợi đối với quá trình khác. Ví dụ: Ở cây Tidestromia oblongifolia (một loài thực vật sống ở sa mạc), khi nhiệt độ môi trường từ 40 – 50 ^oC sẽ thuận lợi cho quá trình quang hợp, đồng thời cũng tăng tốc độ thoát hơi nước dẫn đến sự mất nước của cây.

- Trong chu kì sống của mình, nhiều loài sinh vật có những yêu cầu về nhân tố sinh thái khác nhau trong các giai đoạn sống khác nhau. Ví dụ: Ở cây lúa nước, vào giai đoạn đẻ nhánh cần giữ nước trong ruộng ở mức 3 – 5 cm, sau khi lúa đẻ nhánh tối đa, phân hóa đốt thì rút bớt nước để hạn chế lúa đẻ nhánh vô hiệu.

Lúa ở giai đoạn đẻ nhánh có nhu cầu về nước cao

III. NHỊP SINH HỌC

- Khái niệm: Nhịp sinh học là những phản ứng một cách nhịp nhàng của cơ thể sinh vật với sự thay đổi có tính chu kì của các nhân tố sinh thái.

Nhịp sinh học

- Phân loại: Tùy theo sự thay đổi diễn ra bên trong hoặc bên ngoài cơ thể mà nhịp sinh học được chia thành nhịp sinh học bên ngoài và nhịp sinh học bên trong.

+ Nhịp sinh học bên ngoài: là sự biến đổi của cơ thể được điều khiển bởi các yếu tố môi trường bên ngoài, có thể thay đổi theo chu kì ngày đêm, chu kì mùa, chu kì tuần trăng. Ví dụ: Lá ở cây Acacia tortuosa (một loài họ Đậu) mở ra vào buổi sáng và khép lại vào buổi tối,…

+ Nhịp sinh học bên trong: là những biến đổi liên quan đến các quá trình sinh lí của sinh vật, có thể duy trì cả khi không chịu tác động bởi yếu tố môi trường bên ngoài. Ví dụ: chu kì tế bào, chu kì tim, nhịp thở,…

- Đặc điểm: Nhịp sinh học được hình thành trong quá trình phát triển của loài, dưới tác động của chọn lọc tự nhiên là sự thay đổi của các nhân tố sinh thái.

- Vai trò của nhịp sinh học: Nhịp sinh học chính là sự thích nghi của sinh vật với những thay đổi có tính chu kì của môi trường (đảm bảo cho sinh vật có khả năng thích ứng với những thay đổi của môi trường). Ví dụ: Ở người, khi di chuyển từ Việt Nam sang một quốc gia khác, sự thay đổi múi giờ có thể làm cho cơ thể cảm thấy mệt mỏi và bị rối loạn giấc ngủ; sau một thời gian, tình trạng này sẽ không còn do nhịp sinh học mới được hình thành.

Jet lag là tình trạng xảy ra khi chu kỳ thức ngủ bị xáo trộn

TRẮC NGHIỆM ONLINE

Xem thêm tóm tắt lý thuyết Sinh học lớp 12 Chân trời sáng tạo hay khác:

• Lý thuyết Sinh 12 Bài 19: Sự phát triển sự sống

• Lý thuyết Sinh 12 Bài 21: Quần thể sinh vật

• Lý thuyết Sinh 12 Bài 22: Thực hành: Xác định một số đặc trưng cơ bản của quần thể sinh vật

• Lý thuyết Sinh 12 Bài 23: Quần xã sinh vật

• Lý thuyết Sinh 12 Bài 24: Thực hành: Tìm hiểu một số đặc trưng cơ bản của quần xã sinh vật trong tự nhiên

• Lý thuyết Sinh 12 Bài 25: Hệ sinh thái

Xem thêm các tài liệu học tốt lớp 12 hay khác:

• Giải sgk Sinh học 12 Chân trời sáng tạo
• Giải Chuyên đề Sinh 12 Chân trời sáng tạo
• Giải SBT Sinh học 12 Chân trời sáng tạo
• Giải lớp 12 Chân trời sáng tạo (các môn học)
• Giải lớp 12 Kết nối tri thức (các môn học)
• Giải lớp 12 Cánh diều (các môn học)

---