Chương III: Hệ Sinh Thái, Sinh Quyển Và Bảo Vệ Môi Trường – Sinh Học Lớp 12
Bài 45: Dòng Năng Lượng Trong Hệ Sinh Thái Và Hiệu Suất Sinh Thái
Nội dung Bài 45: Dòng Năng Lượng Trong Hệ Sinh Thái Và Hiệu Suất Sinh Thái thuộc Chương III: Hệ Sinh Thái, Sinh Quyển Và Bảo Vệ Môi Trường môn Sinh Học Lớp 12. Giúp các bạn mô tả được một cách khái quát về dòng năng lượng trong hệ sinh thái và hiệu suất sinh thái. Rèn kĩ năng phân tích, suy luận logic và khả năng vận dụng kiến thức vào thực tế cuộc sống. Nâng cao ý thức học tập bộ môn và bảo vệ môi trường thiên nhiên.
Phần lớn năng lượng truyền trong hệ sinh thái bị tiêu hao qua hộ hấp, chất thải,… chỉ có khoảng 10% năng lượng truyền lên bậc dinh dưỡng cao hơn. HocTapHay.Com
I. Dòng Năng Lượng Trong Hệ Sinh Thái
1. Phân bố năng lượng trên Trái Đất
Mặt Trời cung cấp năng lượng chủ yếu cho sự sống trên Trái Đất. Ánh sáng mặt trời phân bố không đồng đều trên bề mặt trái đất. Càng lên cao, lớp không khí càng mỏng nên ánh sáng càng mạnh. Vùng xích đạo có tia sáng chiếu thẳng góc nên ánh sáng mạnh hơn vùng ôn đới. Càng xa vùng xích đạo, ánh sáng càng yếu, ngày càng kéo dài. Ánh sáng còn thay đổi theo thời gian trong năm: mùa hè ánh sáng mạnh và ngày kéo dài hơn, còn mùa đông thì ngược lại.
Năng lượng ánh sáng phụ thuộc vào thành phần tia sáng. Những tia sáng có bước sóng dài chủ yếu tạo nhiệt. Sinh vật sản xuất chỉ sử dụng được những tia sáng nhìn thấy (chiếm khoảng 50% tổng lượng bức xạ) cho quá trình quang hợp. Quang hợp cũng chỉ sử dụng khoảng 0,2% đến 0,5% tổng lượng bức xạ chiếu trên Trái Đất tổng hợp nên các hợp chất hữu cơ.
2. Dòng năng lượng trong hệ sinh thái
Trong chu trình dinh dưỡng, năng lượng truyền từ bậc 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 (hình 45.1):
Câu hỏi 1 bài 45 trang 202 SGK sinh học lớp 12: Hãy giải thích vì sao năng lượng truyền lên các bậc dinh dưỡng càng cao thì càng nhỏ dần.
Giải:
Bởi vì 90% năng lượng đều bị thất thoát qua hô hấp, chất thải của sinh vật, như vậy chỉ có 10% năng lượng được truyền lên bậc dinh dưỡng cao hơn, vậy nên bậc dinh dưỡng càng cao thì năng lượng càng thấp.
Cách giải khác
Trong chu trình dinh dưỡng, năng lượng truyền từ bậc 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: hô hấp, chất thải và các bộ phận rơi rụng.
Trong hệ sinh thái, năng lượng được truyền theo 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 (hình 45.2).
Câu hỏi 2 bài 45 trang 202 SGK sinh học lớp 12: Quan sát lại hình 43.1 (hình lưới thức ăn trong bài 43) và cho biết:
– Các sinh vật sản xuất trong hệ sinh thái đó?
– Những sinh vật nào đóng vai trò quan trọng trong việc truyền năng lượng từ môi trường vô sinh vào chu trình dinh dưỡng? Nêu vai trò của vi khuẩn và nấm trong việc truyền năng lượng ở hệ sinh thái đó?
– Nêu tóm tắt con đường truyền năng lượng trong hệ sinh thái đó?
Giải:
Năng lượng được truyền từ bậc dinh dưỡng thấp lên bậc dinh dưỡng cao.
– Sinh vật sản xuất: Cây dẻ, cây thông
– Những sinh vật quan trọng trong việc truyền năng lượng từ môi trường vào chu trình sinh dưỡng là sinh vật sản xuất.
– Vi khuẩn và nấm đóng vai trò là sinh vật phân giải, phân giải các xác chết, chất thải của sinh vật thành các chất vô cơ.
– Năng lượng từ ánh sáng mặt trời đi vào hệ sinh thái qua hoạt động quang hợp của sinh vật sản xuất (cây dẻ, cây thông) qua các chuỗi thức ăn, 10% năng lượng được truyền lên các bậc dinh dưỡng cao hơn, 90% năng lượng bị thất thoát, nhờ hoạt động của sinh vật phân giải năng lượng được truyền trở lại môi trường.
Cách giải khác
– Các sinh vật sản xuất trong hệ sinh thái đó: Cây rẻ, cây thông.
– Những sinh vật nào đóng vai trò quan trọng trong việc truyền năng lượng từ môi trường vô sinh vào chu trình dinh dưỡng là sinh vật sản xuất.
– Vai trò của vi khuẩn và nấm: là các sinh vật phân giải, chúng phân giải xác chết và chất thải thành các chất vô cơ.
– Con đường truyền năng năng lượng trong hệ sinh thái: Năng lượng từ ánh sáng mặt trời đi vào hệ sinh thái thông qua hoạt động quang hợp của cây dẻ và cây thông, sau đó được truyền qua các sinh vật tiêu thụ (sóc, trăn, diều hâu, xén tóc, chim gõ kiến, thằn lằn) trong chuỗi thức ăn, chỉ có 10% năng lượng từ các bậc dinh dưỡng thấp được truyền lên bậc dinh dưỡng cao hơn, 90% năng lượng mất đi do hoạt động hô hấp, chất thải, các bộ phận rơi rụng. Nhờ hoạt động phân giải của sinh vật phân giải (vi khuẩn và nấm) năng lượng được trả lại cho môi trường.
II. Hiệu Suất Sinh Thái
Hiệu suất sinh thái là tỉ lệ phần trăm (%) chuyển hoá năng lượng giữa các bậc dinh dưỡng trong hệ sinh thái.
Ở mỗi bậc dinh dưỡng, phần lớn năng lượng bị tiêu hao qua hô hấp (năng lượng tạo nhiệt, vận động của cơ thể,… chiếm khoảng 70%); phần năng lượng bị mất qua chất thải (phân động vật, chất bài tiết) và các bộ phận rơi rụng (lá cây rụng, rụng lông và lột xác ở động vật,…) là khoảng 10%; năng lượng truyền lên bậc dinh dưỡng cao hơn chỉ khoảng 10% (hình 45.3). Năng lượng tích luỹ sản sinh ra chất sống ở mỗi bậc dinh dưỡng chiếm khoảng 10% năng lượng nhận từ bậc dinh dưỡng liền kề thấp hơn.
Câu Hỏi Và Bài Tập
Bài Tập 1 Trang 203 SGK Sinh Học Lớp 12
Ánh sáng mặt trời có vai trò như thế nào đối với hệ sinh thái? Cho ví dụ về việc điều chỉnh các kĩ thuật nuôi trồng phù hợp với điều kiện ánh sáng để nâng cao năng suất vật nuôi và cây trồng.
Bài Tập 2 Trang 203 SGK Sinh Học Lớp 12
Những nguyên nhân chính nào gây ra thất thoát năng lượng trong hệ sinh thái?
Bài Tập 3 Trang 203 SGK Sinh Học Lớp 12
Hãy giải thích vì sao chuỗi thức ăn trong hệ sinh thái không thể kéo dài (quá 6 mắt xích).
Bài Tập 4 Trang 203 SGK Sinh Học Lớp 12
Hãy mô tả lại dòng năng lượng trong hệ sinh thái, minh hoạ trong hình 45.4.
Bài Tập 5 Trang 203 SGK Sinh Học Lớp 12
Hãy chọn phương án trả lời đúng.
Quan hệ dinh dưỡng giữa các loài trong quần xã cho chúng ta biết
A. sự phụ thuộc về thức ăn của động vật vào thực vật.
B. sinh khối của mỗi bậc dinh dưỡng và của quần xã.
C. mức độ gần gũi giữa các loài trong quần xã.
D. dòng năng lượng trong quần xã.
Tóm Tắt Lý Thuyết
Lý thuyết Bài 45: Dòng năng lượng trong hệ sinh thái và hiệu suất sinh thái Sách giáo khoa Sinh học 12 ngắn gọn, đầy đủ, dễ hiểu có sơ đồ tư duy.
I. Dòng Năng Lượng Trong Hệ Sinh Thái
1. Phân bố năng lượng trên trái đất
– Mặt trời cung cấp năng lượng chủ yếu cho sự sống trên Trái Đất. Ánh sáng mặt trời phân bố không đồng đều trên bề mặt trái đất. Càng lên cao, lớp không khí càng mỏng nên ánh sáng càng mạnh. Vùng xích đạo có tia sáng chiếu thẳng góc nên ánh sáng mạnh hơn vùng ôn đới. Càng xa vùng xích đạo, ánh sáng càng yếu, ngày càng kéo dài. Ánh sáng còn thay đổi theo thời gian trong năm: mùa hè ánh sáng mạnh và kéo dài hơn, còn mùa đông thì ngược lại.
– Năng lượng ánh sáng phụ thuộc vào vào thành phần tia sáng. Những tia sáng có bước sóng dài chủ yếu tạo nhiệt. Sinh vật sản xuất chỉ sử dụng được những tia sáng nhìn thấy (chiếm khoảng 50% tổng lượng bức xạ) cho quá trình quang hợp. Quang hợp cũng chỉ sử dụng khoảng 0,2% đến 0,5% tổng lượng bức xạ chiếu trên Trái đất tổng hợp nên các hợp chất hữu cơ.
2. Dòng năng lượng trong hệ sinh thái
– Trong chu trình dinh dưỡng, năng lượng truyền từ bậc 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 (hô hấp, tạo nhiệt mất khoảng 70%: chất thải động vật, các bộ phận rơi rụng khoảng 10%, chuyển lên bậc dinh dưỡng cao khoảng 10%)
– Trong hệ sinh thái, năng lượng được truyền theo 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 phần trăm (%) chuyển hóa năng lượng giữa các bậc dinh dưỡng trong hệ sinh thái
– Ở mỗi bậc dinh dưỡng, phần lớn năng lượng bị tiêu hao qua hô hấp (năng lượng tạo nhiệt, vận động của cơ thể,…. chiếm khoảng 70%); phần năng lượng bị mất qua chất thải và các bộ phận rơi rụng là khoảng 10%; năng lượng truyền lên bậc dinh dưỡng cao hơn chỉ khoảng 10%. Năng lượng tích lũy sản sinh ra chất sống ở mỗi bậc dinh dưỡng chiếm khoảng 10% năng lượng từ bậc dinh dưỡng liền kề thấp hơn.
Câu Hỏi Trắc Nghiệm
Câu 1: Khi chuyển từ bậc dinh dưỡng thấp lên bậc dinh dưỡng cao hơn thì dòng năng lượng có hiện tượng gì?
A. Càng giảm.
B. Càng tăng.
C. Không thay đổi.
D. Tăng hoặc giảm tùy thuộc bậc dinh dưỡng.
Câu 2: Trong hệ sinh thái, tất cả các dạng năng lượng được sinh vật hấp thụ cuối cùng đều:
A. chuyển cho các sinh vật phân giải.
B. sử dụng cho các hoạt động sống của sinh vật.
C. chuyển đến bậc dinh dưỡng tiếp theo.
D. giải phóng vào không gian dưới dạng nhiệt năng.
Câu 3: Mỗi bậc dinh dưỡng năng lượng bị tiêu hao do hô hấp, tạo nhiệt của cơ thể sinh vật là bao nhiêu phần trăm?
A. Khoảng 20%
B. Khoảng 10%
C. Khoảng 80%
D. Khoảng 70%.
Câu 4: Năng lượng khi đi qua các bậc dinh dưỡng trong chuỗi thức ăn:
A. được sử dụng lặp đi lặp lại nhiều lần.
B. chỉ được sử dụng một lần và mất đi dưới dạng nhiệt.
C. được sử dụng số lần tương ứng với số loài trong chuỗi thúc ăn.
D. được sử dụng tối thiểu 2 lần.
Câu 5: Hiệu suất sinh thái là gì?
A. Tỷ lệ % chuyển hóa năng lượng giữa các bậc dinh dưỡng đầu tiên và cuối cùng trong hệ sinh thái.
B. Tổng tỷ lệ % chuyển hóa năng lượng giữa các bậc dinh dưỡng trong hệ sinh thái.
C. Tỷ lệ % chuyển hóa năng lượng giữa các bậc dinh dưỡng của sinh vật sản xuất và sinh vật tiêu thụ bậc một trong hệ sinh thái.
D. Tỷ lệ % chuyển hóa năng lượng giữa các bậc dinh dưỡng trong hệ sinh thái.
Câu 6: Sản lượng sinh vật thứ cấp trong hệ sinh thái được tạo ra từ :
A. sinh vật tiêu thụ.
B. sinh vật sản xuất và sinh vật tiêu thụ.
C. sinh vật sản xuất.
D. sinh vật phân hủy.
Câu 7: Mắt xích có năng lượng cao nhất trong một chuỗi thức ăn là :
A. sinh vật tiêu thụ bậc 1.
B. sinh vật sản xuất.
C. sinh vật tiêu thụ bậc 2.
D. sinh vật tiêu thụ bậc 3.
Câu 8: Biết năng lượng mặt trời chiếu xuống một hệ sinh thái là 9.109 kcal. Năng lượng của sinh vật sản xuất là 45 x 108 kcal. Năng lượng sinh vật tiêu thụ bậc 1 là 45.107 kcal, của sinh vật tiêu thụ bậc 2 là 9.107 kcal. Biết hiệu suất sinh thái của sinh vật tiêu thụ bậc 3 là 10%.
Hiệu suất sinh thái của sinh vật tiêu thụ bậc 1, bậc 2 lần lượt là:
A. 10% và 20%
B. 10% và 30%
C. 20% và 30%
D. 20% và 40%
Câu 9: Trong rừng, hổ không có vật ăn thịt chúng là do :
A. hổ có vuốt chân và răng rất sắc để chống lại kẻ thù.
B. hổ có sức mạnh không loài nào địch nổi.
C. hổ chạy rất nhanh, vật ăn thịt khác rất khó đuổi được.
D. hổ có số lượng ít, sản lượng thấp, không thể tạo nên một quần thể vật ăn thịt nó đủ số lượng tối thiểu để tồn tại.
Câu 10: Dòng năng lượng trong các hệ sinh thái được truyền theo con đường phổ biến là:
A. Năng lượng ánh sáng mặt trời → Sinh vật tự dưỡng → Sinh vật dị dưỡng → Năng lượng trở lại môi trường.
B. Năng lượng ánh sáng mặt trời → Sinh vật tự dưỡng → Sinh vật sản xuất → Năng lượng trở lại môi trường.
C. Năng lượng ánh sáng mặt trời → Sinh vật tự dưỡng → Sinh vật ăn thục vật → Năng lượng trở lại môi trường.
D. Năng lượng ánh sáng mặt trời → Sinh vật tự dưỡng → Sinh vật ăn động vật → Năng lượng trở lại môi trường.
Ở trên là nội dung Bài 45: Dòng Năng Lượng Trong Hệ Sinh Thái Và Hiệu Suất Sinh Thái thuộc Chương III: Hệ Sinh Thái, Sinh Quyển Và Bảo Vệ Môi Trường môn Sinh Học Lớp 12. Chúc các bạn học tốt Sinh Học Lớp 12.
Trả lời