Lý thuyết và bài tập trắc nghiệm chu trình sinh địa hóa và sinh quyển - THI247.com

(1)

Trang 1 BÀI 36: CHU TRÌNH SINH ĐỊA HÓA VÀ SINH QUYỂN

Mục tiêu

❖ Kiến thức

+ Trình bày được sơ đồ tổng quát về chu trình trao đổi vật chất trong tự nhiên.

+ Phát biểu được khái niệm chu trình sinh địa hóa. Phân tích được nguyên nhân làm cho vật chất quay vòng.

+ Nêu được khái niệm sinh quyển và các khu sinh học chính trên Trái Đất (trên cạn và dưới nước).

❖ Kĩ năng

+ Đọc tài liệu về chu trình sinh địa hóa và sinh quyển.

+ Quan sát, phân tích tranh hình các chu trình sinh địa hóa.

(2)

Trang 2 - https://thi247.com/

I. LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM

1. Trao đổi vật chất qua chu trình sinh địa hóa

Chu trình sinh địa hóa là chu trình trao đổi các chất trong tự nhiên. Một chu trình sinh địa hóa gồm có các thành phần: tổng hợp các chất, tuần hoàn chất trong tự nhiên, phân giải và lắng đọng một phần vật chất (trong đất, nước,...).

2.1. Chu trình cacbon

• Cacbon trong sinh quyển tồn tại ở dạng khí CO2 và cacbônat trong đá vôi.

• Cacbon đi vào chu trình dưới dạng cacbon điôxit (CO2) thông qua quang hợp tổng hợp nên các chất hữu cơ.

• Cacbon trao đổi trong quần xã thông qua chuỗi và lưới thức ản.

• Khí CO2 thải vào khí quyển qua hô hấp của sinh vật, sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, giao thông vận tải, núi lửa.

• Hiện nay do các hoạt động của con người cùng với việc chặt phá rừng đã làm cho nồng độ CO2

trong khí quyển tăng lên. Đó là một trong những nguyên nhân gây hiệu ứng nhà kính làm cho trái đất nóng lên và gây thêm nhiều thiên tai.

Hình 36.1. Chu trình Cacbon 2.2. Chu trình nitơ

• Nitơ chiếm 79% thể tích khí quyển và là 1 khí trơ.

• Thực vật hấp thụ nitơ dưới dạng muối NH₄⁺ (amôn), NO₃⁻ (nitrat).

• Các muối trên được hình thành bằng con đường cố định N2 trong tự nhiên nhờ con đường vật lí, hóa học và sinh học. Nitơ từ xác sinh vật trở lại môi trường đất, nước thông qua hoạt động phân giải chất hữu cơ của vi khuẩn, nấm,... Hoạt động phản nitrat của vi khuẩn trả lại một lượng nitơ phân tử (N2) cho đất, nước và bầu khí quyển.

• Chu trình nitơ khép kín nhờ vi khuẩn; một phần lắng đọng trong lớp trầm tích.

(3)

Hình 36.2. Chu trình Nitơ 2.3. Chu trình nước

• Nước là thành phần không thể thiếu của cơ thể và chiếm phần lớn khối lượng của cơ thể sinh vật.

• Giữa cơ thể và môi trường luôn xảy ra quá trình trao đổi nước.

• Nước mưa rơi xuống đất, một phần thấm xuống các mạch nước ngầm, phần lớn tích lũy trong đại dương, sông, suối, ao, hồ,...

• Nước mưa trở lại bầu khí quyển dưới dạng hơi nước do thoát hơi nước của lá cây và bốc hơi nước trên mặt đất.

Hình 36.3. Chu trình nước:

• Các biện pháp bảo vệ nguồn nước:

+ Bảo vệ môi trường không khí, đất, nước, trồng cây xanh giảm lượng khí thải vào môi trường.

+ Sử dụng hợp lí tiết kiệm nguồn nước sạch.

• Ví dụ về các khu sinh học trên cạn của Việt Nam: các khu rừng bảo vệ và Vườn quốc gia như Vườn quốc gia Cúc Phương, Tam Đảo, Nam Cát Tiên,... Khu sinh học dưới nước: Khu bảo vệ Hòn Mun - Khánh Hòa,...

(4)

3. Sinh quyển

• Sinh quyển gồm toàn bộ sinh vật và môi trường vô sinh trên Trái Đất hoạt động như một hệ sinh thái lớn nhất.

• Sinh quyển dày khoảng 20 km, bao gồm các lớp đất dày khoảng vài chục mét, lớp không khí cao 6 - 7 km và lớp nước đại dương sâu tới 10 - 11 km.

• Sinh quyển được chia thành nhiều vùng sinh thái khác nhau, tùy theo các đặc điểm địa lí, khí hậu và sinh vật sống trên đó. Sinh quyển gồm nhiều khu sinh học.

+ Khu sinh học (biôm) là các hệ sinh thái cực lớn đặc trưng cho đặc điểm địa lí, khí hậu và sinh vật của vùng đó.

+ Các khu sinh học chính trên cạn bao gồm: đồng rêu hàn đới, rừng lá kim phương Bắc, rừng rụng lá ôn đới, rừng mưa nhiệt đới,...

+ Các khu sinh học dưới nước bao gồm các khu sinh học nước ngọt, khu sinh học nước mặn.

SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HÓA

II. CÁC DẠNG BÀI TẬP Ví dụ mẫu

Ví dụ 1 (Câu 1 - SGK trang 200): Hãy trình bày khái quát thế nào là chu trình sinh địa hoá trên Trái Đất?

Hướng dẫn giải

• Chu trình sinh địa hoá trên Trái Đất là chu trình trao đổi các chất vô cơ (các nguyên tố C, H, O, N, S, P,...) trong tự nhiên, theo đường từ môi trường ngoài truyền vào cơ thể sinh vật rồi từ cơ thể sinh vật truyền trở lại môi trường. Chu trình sinh địa hóa duy trì sự cân bằng vật chất trong sinh quyển.

• 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

(5)

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 chất vô cơ tích luỹ trong môi trường vô sinh trong chu trình vật chất tiếp theo.

Ví dụ 2 (Câu 2 - SGK trang 200): Trong mỗi chu trình sinh địa hoá 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?

Hướng dẫn giải Chu trình cacbon:

• Cacbon tuần hoàn trong tự nhiên:

+ Cacbon tồn tại chủ yếu dưới dạng khí cacbônic trong khí quyển và cacbônat trong đá vôi.

+ Quang hợp là động lực cơ bản của chu trình cacbon, trong đó thực vật hấp thụ khí cacbônic trong khí quyển tổng hợp nên các chất hữu cơ có cacbon.

+ Hợp chất cacbon trao đổi trong quần xã thông qua chuỗi và lưới thức ăn.

+ Hô hấp của các sinh vật như hô hấp của thực vật, động vật và các sinh vật phân giải chất hữu cơ trong đất... là yếu tố quan trọng biến đổi những hợp chất hữu cơ trong cơ thể sinh vật thành khí cacbônic.

Các hoạt động công nghiệp đốt cháy nguyên liệu hoá thạch như than đá, dầu lửa,... đã thải vào bầu khí quyển một lượng lớn khí cacbônic.

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

Ví dụ 3 (Câu 3 - SGK trang 200): Những nguyên nhân nào làm cho nồng độ khí CO2 trong bầu khí quyển tăng? Nêu hậu quả và cách hạn chế?

• 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 vật: qua phân giải xác hữu cơ của vi sinh vật (quá trình hô hấp đất); CO2 thải ra từ sản xuất công nghiệp, giao thông,...; ngoài ra còn do hoạt động tự nhiên của núi lửa.

+ Thảm thực vật, nhất là thực vật rừng bị giảm sút quá nhiều sẽ dẫn tới mất cân bằng giữa lượng CO2

thải ra và CO2 được thực vật sử dụng, từ đó làm CO2 trong bầu khí quyển tăng lên.

• Hậu quả của nồng độ CO2 tăng cao: 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 CO2 trong bầu khí quyển.

Ví dụ 4 (Câu 4 - SGK trang 200): Hãy nêu các biện pháp sinh học để nâng cao hàm lượng đạm trong đất nhằm cải tạo đất và nâng cao năng suất cây trồng?

(6)

Các biện pháp sinh học để nâng cao hàm lượng đạm trong đất, nhằm cải tạo đất và nâng cao năng suất cây trồng: trồng cây họ Đậu góp phần cải tạo đất, thả bèo hoa dâu vào ruộng lúa làm tăng lượng đạm cho lúa, cung cấp cho đất các chế phẩm sinh học là các vi khuẩn cố định đạm,...

Ví dụ 5 (Câu 5 - SGK trang 200): 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?

• Nguyên nhân làm ảnh hưởng tới chu trình nước trong 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 ngầm; 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 ngầm xuống cách mạch nước ngầm, làm giảm lượng nước bốc hơi qua thoát hơi nước trên bề mặt lá,...

• Có rất nhiều biện pháp bảo vệ nguồn nước trên Trái Đất như:

+ Bảo vệ rừng và trồng cây gây rừng sẽ góp phần hạn chế dòng chảy trên mặt đất, qua đó lượng nước ngầm 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 nguồn nước sạch, chống ô nhiễm.

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

Ví dụ 6: Chu trình sinh địa hóa là con đường tuần hoàn vật chất A. trong nội bộ quần xã sinh vật.

B. giữa quần thể với sinh cảnh của nó.

C. giữa hệ sinh thái với môi trường.

D. từ môi trường vào cơ thể sinh vật và trở lại môi trường.

Chu trình sinh địa hóa là vòng tuần hoàn các chất vô cơ được đi từ môi trường ngoài vào cơ thể sinh vật qua các bậc dinh dưỡng rồi lại trở về môi trường.

Chọn D.

Ví dụ 7: Phát biểu nào sau đây không đúng về chu trình sinh địa hóa trong hệ sinh thái?

A. Chu trình sinh địa hóa trong hệ sinh thái là sự trao đổi liên tục của các nguyên tố hóa học giữa môi trường và quần xã sinh vật, duy trì sự cân bằng vật chất trong sinh quyển.

B. Chu trình sinh địa hóa là sự tuần hoàn vật chất giữa cơ thể sinh vật và môi trường, diễn ra trong đất và chịu sự biến đổi về mặt hóa học.

C. Chu trình sinh địa hóa xảy ra theo con đường từ môi trường bên ngoài vào cơ thể sinh vật thông qua các bậc dinh dưỡng mà không có chiều ngược lại.

D. Các chu trình sinh địa hóa được chia thành 2 nhóm: chu trình các chất khí và chu trình các chất lắng đọng.

(7)

Phương án C: sai, vì chu trình sinh địa hóa xảy ra theo 2 chiều chứ không phải chỉ có một chiều.

Chọn C.

Bài tập tự luyện

Câu 1: Sự trao đổi vật chất giữa các hệ thống sống với môi trường được thể hiện thông qua A. chu trình sinh địa hóa các chất.

B. sự tích lũy chất hữu cơ ở cơ thể thực vật.

C. sự biến đổi chất qua quá trình quang hợp ở thực vật.

D. mối quan hệ về mặt dinh dưỡng giữa các sinh vật.

Câu 2: Trong chu trình sinh địa hóa, một phần vật chất không tiếp tục vận chuyển trong vòng tuần hoàn mà lắng đọng trở thành nguồn dự trữ. Phần vật chất đó không lắng đọng trong

A. băng ở 2 cực. B. chất trầm tích hữu cơ dưới đáy biển, ao hồ.

C. than đá, dầu mỏ. D. mùn bã hữu cơ.

Câu 3: Ý nghĩa của chu trình sinh địa hóa là duy trì sự cân bằng vật chất trong

A. hệ sinh thái. B. sinh quyển. C. cơ thể sinh vật. D. môi trường sống.

Câu 4: Tác nhân tự nhiên quan trọng nhất trong việc biến nitơ khí quyển thành nitơ hữu dụng cho thực vật hấp thụ là

A. vi khuẩn lam và các vi khuẩn cố định đạm trong đất.

B. vi khuẩn nitrat hóa và vi khuẩn phản nitrat hóa.

C. các vi khuẩn dị dưỡng phân hủy các chất hữu cơ trong đất.

D. địa y và bèo dâu.

Câu 5: Khi sinh vật chết, nitơ trong chất hữu cơ được phân giải thành nitơ tự do trả lại cho môi trường, tạo thành chu trình nitơ khép kín là nhờ

A. vi khuẩn cố định đạm. B. vi khuẩn nitrat hóa.

C. vi khuẩn phản nitrat hóa. D. vi khuẩn nitrit hóa.

Câu 6: Khi nói về chu trình sinh địa hoá cacbon, phát biểu nào sau đây đúng?

A. Một phần nhỏ cacbon được tách ra từ chu trình dinh dưỡng để đi vào các lớp trầm tích.

B. Sự vận chuyển cacbon qua mỗi bậc dinh dưỡng không phụ thuộc vào hiệu suất sinh thái của các bậc dinh dưỡng đó.

C. Cacbon đi vào chu trình dưới dạng cacbon mônôxít (CO).

D. Toàn bộ lượng cacbon sau khi đi qua chu trình dinh dưỡng được trở lại môi trường.

Câu 7: Nước từ cơ thể sinh vật quay trở lại môi trường thông qua con đường A. hô hấp ở động vật và thực vật. B. thoát hơi nước ở thực vật.

C. phân giải xác sinh vật. D. phân giải mùa bã hữu cơ.

Câu 8: Sự thu hồi lượng phôtpho lắng đọng từ đáy biển trở lại mặt đất là nhờ khai thác

A. san hô. B. thực vật biển.

(8)

C. động vật biển. D. cá biển và phân của các loài chim ăn cá biển.

Câu 9: Chu trình sinh địa hoá của nguyên tố nào sau đây bị thất thoát nhiều nhất?

A. Nitơ. B. Cacbon. C. Phôtpho. D. ôxi.

Câu 10: Khi nói về chu trình sinh địa hoá, kết luận nào sau đây không đúng?

A. Chu trình của hệ sinh thái trẻ diễn ra chậm hơn hệ sinh thái già.

B. Sự quay vòng của chất lắng đọng diễn ra chậm hơn của chất khí.

C. Quá trình phân giải và tổng hợp các chất gắn liền với chu trình.

D. Chu trình của hệ sinh thái nhân tạo diễn ra nhanh hơn hệ sinh thái tự nhiên.

Bài tập nâng cao

Câu 11: Có bao nhiêu biện pháp sinh học sau đây làm tăng lượng đạm trong đất, nâng cao năng suất cây trồng?

1. Trồng cây họ đậu góp phần cải tạo đất.

2. Thả bèo dâu vào ruộng lúa.

3. Cung cấp các vi sinh vật cố định đạm.

4. Trồng xen canh và luân canh các loại cây trên một diện tích đất trồng.

A. 1. B. 2. C. 3. D.4.

Câu 12: Có bao nhiêu biện pháp bảo vệ nguồn nước trong các biện pháp sau đây?

1. Trồng cây gây rừng nhằm hạn chế dòng chảy trên mặt đất, tăng lượng nước ngầm.

2. Bảo vệ nguồn nước sạch, chống ô nhiễm.

3. Xây dựng thêm nhiều hồ, đập chứa nước.

4. Sử dụng tiết kiệm nguồn nước bề mặt, nước ngầm.

A. 1. B.2. C. 3. D.4.

ĐÁP ÁN

1-A 2-D 3-B 4-B 5-C 6-A 7-B 8-D 9-B 10-A

11-C 12-C

https://thi247.com/