Lý thuyết Sinh 12-loga.vn: Bài 45 : Dòng Năng Lượng Trong Hệ Sinh Thái Và Hiệu Suất Sinh Thái

Bài 45: DÒNG NĂNG LƯỢNG TRONG HỆ SINH THÁI VÀ HIỆU SUẤT SINH THÁI

I. DÒNG NĂNG LƯỢNG TRONG HỆ SINH THÁI:

1. Phân bố năng lượng trên trái đất:

– Mặt trời cung cấp năng lượng cho sự sống trên trái đất nhưng phân bố không đồng đều.

- Năng lượng ánh sáng còn phụ thuộc vào thành phần tia sáng :

+ 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

- Trong chu trình dinh dưỡng, năng lượng truyền từ bâc dinh dưỡng thấp lên bậc dinh dưỡng cao

- Càng lên bậc dinh dưỡng cao hơn thì năng lượng càng giảm do một phần năng lượng bị thất thoát dần qua nhiều cách :

- Thực vật sử dụng năng lượng ánh sáng mặt trời và tiếp nhận chất dinh dưỡng từ khí quyển và đất. Các chất dinh dưỡng và năng lượng được dự trữ ở thực vật rồi được phân phối dần qua các mắt xích thức ăn

- Trong hệ sinh thái năng lượng được truyền một chiều từ sinh vật sản xuất 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

- Hiệu suất sinh thái của bậc dinh dưỡng sau tích luỹ được thường là 10% so với bậc trước liền kề

III- BÀI TẬP MINH HỌA:

Câu 1 : trong một chuỗi thức ăn của một hệ sinh thái gồm có : cỏ => châu chấu => cá rô

Nếu tổng năng lượng của cỏ là 1,4.10^7 kcal, tổng năng lượng của cá rô là 0,9.10^6 kcal

Hãy xác định hiệu suất sinh thái của châu chấu:

5%
2,8%
1,8%
3,8%

Lời giải :

Đáp án C

Vì hiệu suất sinh thái bằng tỉ lệ % chuyển hóa năng lượng giữa các bậc dinh dưỡng

Hiệu suất sinh thái của châu chấu :

H= ( 1,4.10^7) / ( 7,6.10^8 ) . 100% = 1,8%

Hãy xác định hiệu suất sinh thái của cá rô

6,4%
5.0%
2,5%
3%

Lời giải :

Đáp án A

Hiệu suất sinh thái của cá rô :

H = ( 0,9.10^6) / (1,4.10^7).100% = 6,4%

Câu 2: dòng năng lượng trong hệ sinh thái có nguồn gốc từ:

Năng lượng mặt trời
Năng lượng hóa học
Năng lượng của vũ trụ
Các sinh vật trong hệ sinh thái

Lời giải:

=> Đáp án D

Vì thực vật sử dụng năng lượng ánh sáng mặt trời và tiếp nhận chất dinh dưỡng từ khí quyển và đất. Các chất dinh dưỡng và năng lượng được dự trữ ở thực vật rồi được phân phối dần qua các mắt xích thức ăn

=> vậy dòng năng lượng trong hệ sinh thái có nguồn gốc từ mặt trời ^^

Câu 3: 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) 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

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

D) 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

Lời giải:

=> đáp án D

=> dòng năng lượng trong hệ sinh thái: Ở mỗi bậc dinh dưỡng, phần lớn năng lượng bị tiêu hao qua quá trình hô hấp, tạo nhiệt, chất thải,… và chỉ có khoảng 10% năng lượng truyền lên bậc dinh dưỡng cao hơn

Câu 4: Quan sát một tháp sinh khối, chúng ta có thể biết được những thông tin nào sau đây?

A. Mức độ dinh dưỡng ở từng bậc và toàn bộ quần xã

B. Các loài trong chuỗi và lưới thức ăn

C. Năng suất của sinh vật ở mỗi bậc dinh dưỡng

D. Quan hệ giữa các loài trong quần xã

Đáp án C

Khi quan sát một tháp sinh khối, chúng ta có thể biết được

năng suất của sinh vật ở mỗi bậc dinh dưỡng

Câu 5. Ánh sáng mặt trời có vai trò như thế nào đối với hệ sinh thái?

tất cả sinh vật trên trái đất đều sống nhờ vào năng lượng mặt trời
chỉ có sinh vật quang hợp mới cần năng lượng mặt trời
ánh sáng mặt trời chỉ có vai trò chiếu sáng
đáp án khác

=> đáp án A

- Tất cả các sinh vật trên Trái Đất đều sống nhờ vào năng lượng mặt trời. Thực vật thu nhận năng lượng ánh sáng mặt trời một cách trực tiếp qua quang hợp. Một phần năng lượng tích tụ lại trong các sinh vật sản xuất được các động vật ăn thực vật sử dụng và theo trình tự năng lượng được chuyển lên các bậc dinh dưỡng tiếp theo. Như vậy, năng lượng trong hệ sinh thái được khởi đầu từ năng lượng mặt trời thông qua quang hợp của cây xanh.

III – BÀI TẬP TỰ LUYỆN CÓ HƯỚNG DẪN:

Câu 1: Giả sử năng lượng đồng hoá của các sinh vật dị dưỡng trong một chuỗi thức ăn như sau: Sinh vật tiêu thụ bậc 1: 1 500 000 Kcal. Sinh vật tiêu thụ bậc 2: 180 000 Kcal. Sinh vật tiêu thụ bậc 3: 18 000 Kcal. Sinh vật tiêu thụ bậc 4: 1 620 Kcal. Hiệu suất sinh thái giữa bậc dinh dưỡng cấp 3 với bậc dinh dưỡng cấp 2 và giữa bậc dinh dưỡng cấp 4 với bậc dinh dưỡng cấp 3 trong chuỗi thức ăn trên lần lượt là:

A. 10% và 9%

B. 12% và 10%

C. 9% và 10%

D. 10% và 12%

Câu 2: Hãy giải thích tại sao chuỗi thức ăn trong hệ sinh thái không thể kéo dài quá 6 mắc xích.

vì trong chuỗi thức ăn càng lên cao năng lượng tích lũy càng ít dần và đến mức nào đó không còn đủ để duy trì
Một phần năng lượng phải bị mất đi qua mỗi bậc dinh dưỡng
Hiệu suất sinh thái của bậc dinh dưỡng sau tích luỹ được thường là 10% so với bậc trước liền kề
Các đáp án trên đều đúng

Câu 3: Trong hệ sinh thái, sinh vật nào sau đây đóng vai trò truyền năng lượng từ môi trường vô sinh vào chu trình dinh dưỡng?

A. Sinh vật tiêu thụ bậc 2

B. Sinh vật phân huỷ

C. Sinh vật tiêu thụ bậc 1

D. Sinh vật tự dưỡng

Câu 4: Hiệu suất sinh thái là :

A. Tỉ lệ phần trăm năng lượng chuyển hoá từ môi trường vào quần xã sinh vật trong hệ sinh thái

B. Tỉ lệ phần trăm năng lượng bị tiêu hao (chủ yếu qua hô hấp) giữa các bậc dinh dưỡng trong hệ sinh thái

C. Tỉ lệ phần trăm chuyển hóa năng lượng giữa các bậc dinh dưỡng trong hệ sinh thái

D. Tỉ lệ phần trăm chuyển hoá vật chất giữa các bậc dinh dưỡng trong hệ sinh thái

Câu 5: Những nguyên nhân chính nào gây ra thất thoát năng lượng trong hệ sinh thái?

Năng lượng tiêu hao qua hô hấp
Năng lượng tiêu hao qua tạo nhiệt ở mỗi bậc dinh dưỡng.
Năng lượng mất qua chất thải (chất bài tiết, phân, nước tiểu, rụng lá, rụng lông, lộc xác…)
Cả 3 đáp án trên

Câu 6: Yếu tố quan trọng nhất quyết định tới năng suất sơ cấp trong đại dương là

A. nhiệt độ

B. oxi hòa tan

C. các chất dinh dưỡng

D. bức xạ mặt trời

Câu 7: Ở một vùng biển, năng lượng bức xạ chiếu xuống mặt nước đạt đến 3 triệu kcal/m²/ngày. Tảo silic chỉ đồng hóa được 3% tổng năng lượng đó. Giáp xác trong hồ khai thác được 40% năng lượng tích lũy trong tảo; cá ăn giáp xác khai thác được 0,15% năng lượng cua giáp xác. Hiệu suất sử dụng năng lượng của bậc dinh dưỡng cuối cùng so với tổng năng lượng ban đầu là

A. 0,00018% B. 0,18%

C. 0,0018% D. 0,018%

Câu 8: Nhìn chung, trong các hệ sinh thái, khi chuyể từ bậc dinh dưỡng thấp lên bậc dinh dưỡng cao liền kề thì hiệu suất sử dụng năng lượng của bậc dinh dưỡng sau chỉ được khoảng

A. 15% B. 20%

C. 10% D. 30%

Câu 9: Một quần xã có các sinh vật sau:

(1) Tảo lục đơn bào.

(2) Cá rô.

(3) Bèo hoa dâu.

(4) Tôm.

(5) Bèo Nhật Bản.

(6) Cá mè trắng.

(7) Rau muống.

(8) Cá trắm cỏ.

Trong các sinh vật trên, những sinh vật thuộc bậc dinh dưỡng cấp 1 là:

A. (3), (4), (7) và (8)

B. (1), (2), (6) và (8)

C. (2), (4), (5) và (6)

D. (1), (3), (5) và (7)

Câu 10: Khi nghiên cứu 4 loài sinh vật thuộc 1 chuỗi thức ăn trong 1 quần xã sinh vật, người ta thu được số liệu dưới đây:

Loài	Số cá thể	Khối lượng trung bình mỗi cá thể	Bình quân năng lượng trên một đơn vị khối lượng
1	10 000	0,1	1
2	5	10	2
3	500	0,002	1,8
4	5	300 000	0,5

Dòng năng lượng đi qua chuỗi này có nhiều khả năng sẽ là:

A. 4→ 1 → 2 → 3

B. 1 → 3 → 2 → 4

C. 4 → 2 → 1 → 3

D. 2 → 3 → 1 → 4

IV - HƯỚNG DẪN GIẢI :

Câu 1:

đáp án D
Bậc dinh dưỡng cấp 3 là sinh vật tiêu thụ bậc 2, bậc dinh dưỡng cấp 2 là sinh vật tiêu thụ bậc 1:

+ Hiệu suất giữa bậc dinh dưỡng cấp 3 và cấp 2 = 180 000/1 500 000 = 12%

+ Hiệu suất giữa bậc dinh dưỡng cấp 4 và cấp 3 là: 18 000/180 000 = 10%

Câu 2:

=> đáp án D

- Một phần năng lượng phải bị mất đi qua mỗi bậc dinh dưỡng

+ Năng lượng tiêu hao qua hô hấp, tạo nhiệt ở mỗi bậc dinh dưỡng.

+ Năng lượng mất qua chất thải (chất bài tiết, phân, nước tiểu, rụng lá, rụng lông, lộc xác…) ở mỗi bậc dinh

- Trong chuỗi thức ăn càng lên cao năng lượng tích lũy càng ít dần và đến mức nào đó không còn đủ để duy trì một mắc xích. Khi một mắc xích có số lượng cá thể quá ít sẽ không thể tồn tại được.

Câu 3:

=> đáp án D

Vì các sinh vật tự dưỡng có khả năng quang hợp => quá trình thu nhận năng lượng ánh sáng Mặt trời của thực vật, tảo và một số vi khuẩn để tạo ra hợp chất hữu cơ phục vụ bản thân cũng như làm nguồn thức ăn cho hầu hết các sinh vật trên Trái Đất.

Câu 4:

=> đáp án C

Vì hiệu suất sinh thái là tỉ lệ % chuyển hoá năng lượng qua các bậc dinh dưỡng trong hệ sinh thái

Câu 5:

Đáp án D

- Năng lượng tiêu hao qua hô hấp, tạo nhiệt ở mỗi bậc dinh dưỡng.

- Năng lượng mất qua chất thải (chất bài tiết, phân, nước tiểu, rụng lá, rụng lông, lộc xác…) ở mỗi bậc dinh dưỡng.

Câu 6:

Đáp án D

Quá trình thu nhận năng lượng ánh sáng Mặt trời của thực vật, tảo và một số vi khuẩn để tạo ra hợp chất hữu cơ phục vụ bản thân cũng như làm nguồn thức ăn cho hầu hết các sinh vật trên Trái Đất.

Câu 7: