Bài 45: Dòng năng lượng trong hệ sinh thái và hiệu xuất sinh thái

I. DÒNG NĂNG LƯỢNG TRONG HỆ SINH THÁI

1. Phân bố năng lượng trên trái đất:

- Mặt trời là nguồn cung cấp năng lượng chủ yếu cho sự sống trên trái đất.

- Sinh vật sản xuất chỉ sử dụng được những tia sáng nhìn thấy (50% bức xạ) cho quang hợp

- Quang hợp chỉ sử dụng khoảng 0,2 - 0,5% tổng lượng bức xạ để tổng hợp chất hữu cơ

 2. Dòng năng lượng trong hệ sinh thái:

- Càng lên bậc dinh dưỡng cao hơn  thì năng lượng càng giảm

-Trong hệ sinh thái năng lượng được truyền một chiều từ SVSX qua các bậc dinh dưỡng, tới môi trường, còn vật chất được trao đổi qua chu trình dinh dưỡng.

II. HIỆU SUẤT SINH THÁI

- Hiệu suất sinh thái là tỉ lệ % chuyển hoá năng lượng qua các bậc dinh dưỡng trong hệ sinh thái.

- Phần lớn năng lượng truyền trong hệ sinh thái bị tiêu hao qua hô hấp, tạo nhiệt, chất thải ... chỉ có  khoảng 10% năng lượng truyền lên bậc dinh dưỡng cao hơn.

III. BÀI TẬP

Cho biết hệ sinh thái một hồ, có sản lượng toàn phần ở SVSX là 1113 kcal/m²/năm. Hiệu suất sinh thái ở SVTT cấp 1 là 11,8%, ở SVTT cấp 2 là 12,3%.

1. Xác định sản lượng sinh vật toàn phần ở SVTT cấp 1 và SVTT cấp 2.

2. Vẽ hình tháp sinh thái năng lượng.

3. Giải thích tại sao trong tự nhiên các chuỗi thức ăn thường có ít bậc dinh dưỡng.

Trả lời:

1. Sản lượng sinh vật toàn phần:

- Ở SVTT cấp 1: 1113 x 11,8% = 131 kcal/m²/năm.

- Ở SVTT cấp 2: 131 x 12,3% = 16 kcal/m²/năm.

2. Hình tháp sinh thái năng lượng:

3. Giải thích:

- Qua ví dụ trên ta thấy:

+ Sự tiêu phí năng lượng qua mỗi bậc dinh dưỡng là rất lớn.

+ Số năng lượng được sử dụng ở m[ĩ bậc dinh dưỡng là rất nhỏ.

- Năng lượng giảm dần khi vận chuyển qua mỗi bậc dinh dưỡng do mất mát chủ yếu qua hô hấp và bài tiết. Do vậy, trong tự nhiên các chuỗi thức ăn thường có ít bậc dinh dưỡng.

Hoạt động luyện tập

Câu 1  Đặc điểm nào sau đây là đúng khi nói về dòng năng lượng trong hệ sinh thái?

A.Sinh vật đóng vai trò quan trọng nhất trong việc truyền năng lượng từ môi trường vô sinh vào chu trình dinh dưỡng là các sinh vật phân giải như vi khuẩn, nấm.

B.Năng lượng được truyền trong hệ sinh thái theo chu trình tuần hoàn và được sử dụng trở lại.

C.Ở mỗi bậc dinh dưỡng, phần lớn năng lượng bị tiêu hao qua hô hấp, tạo nhiệt, chất thải,... chỉ có khoảng 10% năng lượng truyền lên bậc dinh dưỡng cao hơn.

D.Trong hệ sinh thái, năng lượng được truyền một chiều từ vi sinh vật qua các bậc dinh dưỡng tới sinh vật sản xuất rồi trở lại môi trường.

Câu 2 : Điểm khác nhau cơ bản giữa vận chuyển vật chất và dòng năng lượng trong hệ sinh thái là

A.sự vận chuyển vật chất trong hệ sinh thái bao giờ cũng kèm theo năng lượng còn dòng năng lượng thì không kèm theo vật chất.

B. sự biến đổi năng lượng trong hệ sinh thái chỉ diễn ra trong từng chuỗi thức ăn còn vận chuyển vật chất thì diễn ra trong lưới thức ăn.

C.sự vận chuyển vật chất thì bị hao hụt vì qua mỗi bậc dinh dưỡng sinh vật lại giữ lại trong các hợp chất hữu cơ còn dòng năng lượng không bị hao hụt.

D.sự vận chuyển vật chất trong hệ sinh thái theo vòng tuần hoàn, còn dòng năng lượng thì không theo vòng tuần hoàn.