A. KIẾN THỨC CẦN NHỚ Sơ đồ tổng quát về chu trình trao đổi vật chất trong tự nhiên (hình 44.1 SGK) có 2 phần chính: + Vòng bên ngoài thể hiện chu trình sinh địa hóa. + Vòng bên trong thể hiện trao đổi vật chất trong quần xã. Trao đổi vật chất giữa quần xã và môi trường vô sinh được thực hiện qua hai quá trình là: sinh vật hấp thu vật chất và năng lượng từ môi trường ngoài vào cơ thể và phân giải xác sinh vật từ chất hữu cơ thành chất vô cơ. – Chu trình sinh địa hóa duy trì sự cân bằng vật chất trong sinh quyển. . + Khu sinh học trên cạn bao gồm: rừng mưa nhiệt đới, savan, thảo nguyên, rừng rụng lá ôn đới, hoang mạc và sa mạc, rừng lá kim phương Bắc, đồng rêu hàn đới. + Khu sinh học dưới nước gồm các khu sinh học nước ngọt và các khu sinh học nước mặn.

B. TRẢ LỜI CÂU HỎI VÀ GIẢI BÀI TẬP

1. Hãy trình bày khái quát thế nào là chu trình sinh địa hóa trên trái đất.

Trả lời

Chu trình sinh địa hóa là chu trình trao đổi các chất trong tự nhiên theo đường từ môi trường ngoài truyền vào cơ thể sinh vật, qua các bậc dinh dưỡng rồi từ cơ thể sinh vật truyền trở lại môi trường.

Trong nội bộ quần xã, sinh vật sản xuất qua quá trình quang hợp tổng hợp nên chất hữu cơ từ chất vô cơ của môi trường. Trao đổi vật chất giữa các sinh vật trong quần xã được thực hiện thông qua chuỗi và lưới thức ăn. Vật chất được chuyển từ sinh vật sản xuất sang sinh vật tiêu thụ bậc 1, bậc 2,.. tới bậc cao nhất. Khi sinh vật chết đi, xác của chúng sẽ bị phân giải thành chất vô cơ, sinh vật trong quần xã sử dụng một phần vật chất vô cơ tích lũy trong môi trường vô sinh trong chu trình vật chất tiếp theo

2. Trong mỗi chu trình sinh địa hóa có một phần vật chất trao đổi và tuần hoàn, một phần khác trở thành nguồn dự trữ hoặc không còn tuần hoàn trong chu trình. Em hãy phân biệt hai phần đó và lấy ví dụ minh họa.

Trả lời 

 – Chu trình Nitơ:

+ Nitơ tuần hoàn trong tự nhiên: Phần chính của chu trình Nitơ là các sinh vật phân giải (như vi khuẩn, nấm,..) phân giải xác sinh vật, biến prôtêin trong xác sinh vật thành các hợp chất đạm amôn, nitrit và nitrat. Một số vi khuẩn sống trong môi trường, cộng sinh trong rễ cây họ đậu hoặc vi khuẩn lam cộng sinh lá cây bèo dâu… cố định nitơ trong đất, nước thành các dạng đạm. Trong khí quyển, các tia lửa điện (sấm chớp) cố định một lượng nitơ trong không khí thành đạm. Thực vật hấp thụ các dạng đạm trên (nhất là đạm dễ tiêu nitrat), cấu tạo nên cơ thể sống. Trong quần xã, nitơ được luân chuyển qua lưới thức ăn, từ sinh vật sản xuất chuyển lên sinh vật tiêu thụ ở bậc cao hơn. Khi sinh vật chất, prôtêin xác sinh vật lại tiếp tục được phân giải thành đạm của môi trường. Vòng tuần hoàn được khép kín qua hoạt động của một số vi khuẩn phản nitrat, các vị khuẩn này phân giải đạm trong đất, nước,.. và giải phóng nitơ vào trong không khí. Hàng năm, con người đã sản xuất lượng lớn phân đạm bón cho cây, góp phần nâng cao năng suất cây trồng.

+ Một phần hợp chất nitơ không trao đổi liên tục theo vòng tuần hoàn kín mà lắng đọng trong các trầm tích sâu của môi trường đất, nước.

– Chu trình cacbon:

+ Cacbon tuần hoàn trong tự nhiên: Cacbon trong sinh quyển tồn tại tại chủ yếu dưới dạng khí cacbonic trong khí quyển và cacbonat trong đá vôi. Quang hợp là động lực cơ bản của chu trình cacbon, trong đó thực vật hấp thụ khí cacbonic trong khí quyển, tổng hợp nên các chất hữu cơ có cacbon. Hợp chất cacbon trao đổi trong quần xã chủ yếu thông qua chuỗi và lưới thức ăn. Hô hấp của các sinh vật (như hô hấp của động vật, thực vật và các sinh vật phân giải các chất hữu cơ trong đất…) là yếu tố quan trọng biến đổi những hợp chất hữu cơ trong cơ thể sinh vật thành khí cacbonnic. Các hoạt động công nghiệp đốt cháy nguyên liệu hóa thạch như than đá, dầu lửa… đã thải vào bầu khí quyển một lượng lớn khí cacbonic.

– Một phần hợp chất cacbon không trao đổi liên tục theo vòng tuần hoàn kín mà lắng đọng trong môi trường đất, nước, như than đá, dầu lửa.

3. Những nguyên nhân nào làm cho nồng độ khí CO2 trong bầu khí quyển tăng? Nếu hậu quả và cách hạn chế.

Trả lời 

– Những nguyên nhân làm cho nồng độ khí CO2 trong bầu khí quyển tăng:

+ CO2 thải ra bầu khí quyển qua quá trình hô hấp của động và thực vật, qua phân giải xác hữu cơ của vi sinh vật (quá trình hô hấp đất); CO2 thải từ sản xuất công nghiệp, giao thông… ngoài ra còn do các hoạt động tự nhiên như núi lửa. Các hoạt động trên làm tăng nồng độ CO2 trong bầu khí quyển.

+ Thực vật hấp thụ một phần CO2 qua quang hợp, đóng vai trò quan trọng trong việc cân bằng khí của bầu khí quyển. Nếu thảm thực vật, nhất là thực vật rừng bị giảm sút quá nhiều sẽ dẫn tới sự mất cân bằng do lượng CO2 trong bầu khí quyển tăng lên.

+ Nồng độ CO2 tăng cao sẽ gây hiện tượng hiệu ứng nhà kính làm cho trái đất nóng lên, gây thêm nhiều thiên tai cho trái đất.

– Cách hạn chế: Hạn chế sử dụng các nguyên liệu hoá thạch trong công nghiệp và giao thông vận tải, trồng cây gây rừng để góp phần cân bằng lượng khí có trong bầu khí quyển.

 4. Nguyên nhân nào làm ảnh hưởng tới chu trình nước trong tự nhiên, gây nên lũ lụt, hạn hán hoặc ô nhiễm nguồn nước? Nêu cách khắc phục.

Trả lời

– Nguyên nhân làm ảnh hưởng đến chu trình nước tự nhiên, gây nên lũ lụt, hạn hán hoặc ô nhiễm nguồn nước: Sử dụng nguồn nước lãng phí làm cạn kiệt nguồn nước mặt và nước ngâm, gây hiện tượng nước mặn xâm thực vào nguồn nước sông, vào đồng bằng, thải các chất gây ô nhiễm nguồn nước, phá rừng làm tăng dòng chảy trên mặt đất gây lụt lội và xói mòn đất, hạn chế lượng nước ngấm xuống các mạch nước ngầm, làm giảm lượng nước bốc hơi qua thoát hơi nước trên bề mặt lá,…

– Có rất nhiều biện pháp khắc phục như:

+ Bảo vệ rừng và trồng cây gây rừng sẽ góp phần hạn chế dòng chảy trên mặt đất, qua đó lượng nước ngấm xuống các mạch nước ngầm nâng cao hơn đồng thời hạn chế nhiều tác hại như lũ quét, xói mòn đất. Cây xanh thoát hơi nước góp phần vào tuần hoàn nước của trái đất.

+ Bảo vệ các nguồn nước sạch, chống ô nhiễm.

+ Sử dụng tiết kiệm nguồn nước sạch, chống ô nhiễm.

+ Sử dụng tiết kiệm nguồn nước bề mặt, cũng như nguồn nước ngầm, tránh cạn kiệt nguồn nước.

5. Thế nào là sinh quyển? Nêu các khu sinh học trong sinh quyển. Hãy sắp xếp các khu sinh học trên cạn theo thứ tự từ phía Bắc xuống phía Nam của trái đất.

Trả lời

– Sinh quyển là 1 hệ sinh thái khổng lồ gồm toàn bộ sinh vật sống trong các lớp đất, nước và không khí của trái đất.

Sinh quyển dày khoảng 20km, bao gồm lớp đất dày khoảng vài chục mét (thuộc địa quyển), lớp không khí cao 6 – 7km (thuộc khí quyển) và lớp nước đại dương có độ sâu tới 10 – 11km (thuộc thủy quyển).

– Các khu sinh học trong sinh quyển gồm:

+ Các khu sinh học trên cạn.

+ Các khu sinh học nước ngọt trên đất liền bao gồm: các đầm, hồ, ao, (nước đứng)… và các sông, suối nước chảy).

 + Khu sinh học biển: Theo chiều thẳng đứng, lớp nước mặt là nơi sống của nhiều sinh vật nổi, lớp giữa có nhiều động vật tự bơi, lớp dưới cùng có nhiều động vật đáy sinh sống.

– Sắp xếp các khu sinh học trên cạn, theo thứ tự từ cực Bắc về xích đạo của trái đất: Đồng rêu đới lạnh, rừng lá kim phương Bắc (rừng Taiga), rừng rụng lá ôn đới, hoang mạc, thảo nguyên, savan, rừng rậm nhiệt đới.

Nguồn website giaibai5s.com