Charles Crisafulli và các đồng nghiệp của ông là một trong những nhà sinh thái học đầu tiên nghiên cứu các quá trình sinh thái kế tiếp nhau trên núi lửa St. Helens

9/12

Charles Crisafulli và các đồng nghiệp của ông là một trong những nhà sinh thái học đầu tiên nghiên cứu các quá trình sinh thái kế tiếp nhau trên núi lửa St. Helens sau vụ phun trào năm 1980. Họ tập trung vào việc phục hồi các động vật có vú nhỏ ở các quần xã bị xáo trộn bởi vụ phun trào theo nhiều cách khác nhau: đồng cỏ Pumice (A) trải qua sự hủy diệt hoàn toàn tất cả các sinh vật sống và hai quần xã kế tiếp: khu đập nước (B) trong đó cây bị đổ và đất bị bao phủ trong bùn nhưng một số loài vẫn sống ở dưới lòng đất. Khu vực bụi núi lửa (C) còn nguyên vẹn rừng và đồng cỏ, nhưng bị bao phủ trong các mảnh vụn núi lửa. Một khu vực tham khảo không bị xáo trộn cách núi lửa 21km được sử dụng làm đối chứng (D). Dưới đây là dữ liệu thu thập năm 2000 về thành phần loài (chỉ xét động vật có vú nhỏ) và sự phong phú theo tỉ lệ trong bốn quần xã khác nhau sau phun trào.

Khu vực Loài	Tỉ lệ cá thể phát hiện
Khu vực Loài	A	B	C	D
Peromyscus maniculatus	1	0,2	0,25	0,1
Tamias amoenus	0	0,4	0	0
Spermophilus saturatus	0	0,05	0	0
Microtus oregoni	0	0,1	0	0
Neurotrichus gibbsi	0	0,05	0	0
Sorex trowbridgi	0	0,1	0	0,05
Sorex monticolus	0	0,1	0,15	0,1
Clethrionomys gapper	0	0	0,45	0,65
Tamias townsendi	0	0	0,05	0
Mustela erminea	0	0	0,05	0
Glaucomys sabrinus	0	0	0,05	0
Sorex vagrans	0	0	0	0,05
Sorex palustris	0	0	0	0,05

a) Sử sụng công thức tính độ đa dạng loài theo chỉ số đa dạng Shannon: H’ = ∑ [(p_i)× ln(p_i)] và xác định quần xã nào có độ đa dạng loài thấp nhất, quần xã nào có độ đa dạng loài cao nhất cao nhất? Biết rằng, H’: chỉ số đa dạng Shannon, p_i là độ phong phú của loài thứ i trong quần xã.

b) Vẽ biểu đồ so sánh độ đa dạng loài ở các quần xã theo thứ tự mức xáo trộn. Kết quả thu được có phù hợp với giả thuyết nhiễu loạn trung bình không? Giải thích.

c) Xem xét sự có mặt hoặc không của một số loài trong bốn quần xã, cho biết loài nào xuất hiện trong tất cả các quần xã? Từ đó có thể rút ra kết luận gì về lịch sử đời sống của chúng?

d) So sánh độ giàu loài và thành phần loài ở các khu vực: đập nước, bụi núi lửa và quần xã tham khảo. Tại sao lại có sự khác biệt như vậy?

Nhập câu trả lời ở đây

0/3000 ký tự

Giải thích

a

- Thí sinh tính độ đa dạng loài theo chỉ số đa dạng Shannon: H = H= ∑ [(p_i)× ln(p_i)]

- Chỉ số đa dạng của từng quần xã (A-D) lần lượt là: 0, 1.68, 1.44 và 1.19

- Thí sinh kết luận được: đồng cỏ Pumice có độ đa dạng loài thấp nhất (H = 0) và khu đập nước có độ đa dạng loài cao nhất (H = 1,68).

0,25

b	Thí sinh vẽ đồ thị đúng, chú thích đầy đủ được (chỉ biểu đồ điểm/ đường được chấp nhận):	0,25
b	- Giả thuyết nhiễu loạn ớ mức trung bình cho rằng đa dạng loài của quần xã tăng khi xáo trộn ở mức trung bình. Nhiễu loạn ở mức thấp hay mức cao đều làm đa dạng loài suy giảm - Biểu đồ phù hợp với giả thuyết nhiễu loạn trung bình. Điều này thể hiện ở: + Độ đa dạng loài của quần xã tăng lên khi mức độ xáo trộn tương ứng của bốn quần xã tăng. + Tuy nhiên, đa đạng loài chỉ tăng lên đến một điểm nhất định (khu đập nước). Độ đa dạng loài sau đó giảm dưới điều kiện khắc nghiệt của đồng cỏ Pumice (nhiễu loạn mức cao).	0,5
c	- Peromyscus maniculatus là loài duy nhất có mặt trong tất cả bốn quần xã. Điều này cho thấy chuột hươu có một lịch sử đời sống cho phép chúng sống trong cả ba giai đoạn của diễn thế sinh thái (giai đoạn khởi đầu, giữa và cuối). - Đó là khả năng có thể phát tán rộng, tốc độ tăng trưởng nhanh và mức sinh sản cao. Tất cả các đặc điểm này thuộc về loài có chiến lược chọn lọc r.	0,5
d	- Khu đập nước, bụi núi lửa và khu vực tham khảo đều có độ giàu loài gần tương tự nhau (7, 6, và 6 loài theo thứ tự). Khu vực bụi núi lửa và quần xã tham khảo có nhiều điểm chung về loài hơn khu đập nước, nhưng cả ba quần xã đều có loài động vật đặc trưng riêng, đó là các loài Tamias amoenus (B), Clethrionomys gapper (C và D). - Có sự khác biệt này là do mỗi quần xã đại diện bởi một giai đoạn diễn thế sinh thái, với đặc điểm thảm thực vật (ở giai đoạn giữa và giai đoạn cuối) và một số điều kiện của môi trường khác nhau, dẫn đến thành phần loài động vật có thể sống được cũng không giống nhau, từ đó phản ánh sự khác biệt về thành phần loài.	0,5