Dòng Năng Lượng Trong Hệ Sinh Thái: Hiệu Quả Sinh Thái Như Thế Nào?

Xin chào các bạn! Hôm nay chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về dòng năng lượng trong hệ sinh thái và hiệu suất sinh thái. Đây là một chủ đề quan trọng trong môn Sinh học lớp 12, hãy cùng tôi khám phá nhé!

1. Dòng năng lượng trong hệ sinh thái

1.1. Phân bố năng lượng trên Trái Đất

Mặt trời là nguồn cung cấp năng lượng chủ yếu cho sự sống trên Trái Đất. Ánh sáng mặt trời không phân bố đều trên bề mặt Trái Đất. Cường độ ánh sáng tăng dần khi đi từ vùng ôn đới đến vùng xích đạo, và cường độ ánh sáng cũng thay đổi theo mùa trong năm.

Bạn đang xem: Dòng Năng Lượng Trong Hệ Sinh Thái: Hiệu Quả Sinh Thái Như Thế Nào?

Năng lượng ánh sáng được sử dụng bởi sinh vật phụ thuộc vào thành phần tia sáng. Sinh vật chỉ sử dụng được những tia sáng nhìn thấy được cho quá trình quang hợp, trong khi quang hợp chỉ sử dụng một lượng rất nhỏ tổng năng lượng ánh sáng chiếu trên Trái Đất.

1.2. Đặc điểm dòng năng lượng trong hệ sinh thái

Năng lượng được truyền từ bậc dinh dưỡng thấp đến bậc dinh dưỡng cao trong hệ sinh thái. Tuy nhiên, một phần năng lượng sẽ bị thất thoát do quá trình hô hấp và tạo nhiệt, chỉ khoảng 10% năng lượng được chuyển lên bậc dinh dưỡng cao hơn.

2. Hiệu suất sinh thái là gì?

Hiệu suất sinh thái là tỉ lệ phần trăm năng lượng được chuyển hóa giữa các bậc dinh dưỡng trong hệ sinh thái. Tỉ số này thể hiện hiệu quả sử dụng năng lượng của mỗi bậc dinh dưỡng so với bậc dinh dưỡng trước đó hoặc so với nguồn năng lượng vào của hệ sinh thái.

Hiệu suất sinh thái luôn nhỏ hơn 100% và thường chỉ khoảng 10%.

3. Các công thức liên quan đến dòng năng lượng trong hệ sinh thái và ví dụ

a. Hiệu suất sinh thái

Hiệu suất sinh thái có thể tính bằng công thức sau:

eff = (Ci + 1) / Ci * 100%

Trong đó, eff là hiệu suất sinh thái (tính bằng %), Ci là bậc dinh dưỡng thứ i, Ci+1 là bậc dinh dưỡng thứ i+1 sau bậc Ci.

b. Hiệu suất quang hợp

Hiệu suất quang hợp là tỉ lệ phần trăm năng lượng mặt trời được sử dụng để tổng hợp chất hữu cơ tính trên tổng số năng lượng mặt trời chiếu xuống hệ sinh thái.

c. Hiệu suất khai thác

Hiệu suất khai thác là tỉ lệ phần trăm năng lượng chứa trong chất hữu cơ mà con người sử dụng từ một loài so với loài có mắt xích phía trước.

d. Năng lượng toàn phần

Năng lượng toàn phần là nguồn năng lượng chứa trong cơ thể các sinh vật của một loài nào đó trong hệ sinh thái.

e. Năng lượng thực tế

Năng lượng thực tế là tỉ lệ phần trăm năng lượng của một loài trong chuỗi thức ăn chuyển sang bậc dinh dưỡng kế tiếp. Năng lượng thực tế của một bậc dinh dưỡng cũng là năng lượng toàn phần của bậc dinh dưỡng kế tiếp.

4. Một số bài tập trắc nghiệm về dòng năng lượng trong hệ sinh thái và hiệu suất sinh thái

Câu 1: Qua mỗi bậc dinh dưỡng, năng lượng bị mất dần đi là do:
A. Hô hấp
B. Quang hợp
C. Chất thải; các bộ phận rơi rụng khác
D. Cả A và C

Câu 2: Hiệu suất sinh thái được định nghĩa là tỷ lệ phần trăm (%):
A. Năng lượng được tích lũy ở bậc dinh dưỡng thấp so với bậc dinh dưỡng cao liền kề ngay sau đó.
B. Năng lượng tích lũy tại mỗi bậc dinh dưỡng thấp so với phần năng lượng đầu vào trong chuỗi thức ăn.
C. Chuyển hóa năng lượng giữa các bậc dinh dưỡng với nhau.
D. Năng lượng đầu vào so với năng lượng đầu ra cuối cùng.

Câu 3: Trong các hệ sinh thái, khi chuyển từ bậc dinh dưỡng thấp đến bậc dinh dưỡng cao liền kề thì hiệu suất sử dụng năng lượng của bậc dinh dưỡng sau được khoảng:
A. 15% B. 20%
C. 10% D. 30%

Câu 4: Nguyên nhân quyết định đến sự phân bố sinh khối của các bậc dinh dưỡng trong một hệ sinh thái theo dạng hình tháp là do:
A. Sinh vật ở mắt xích phía trước là thức ăn của sinh vật thuộc mắt xích phía sau nên số lượng luôn phải lớn hơn.
B. Sinh vật tại mắt xích càng xa vị trí của sinh vật sản xuất thì có sinh khối trung bình càng nhỏ.
C. Sinh vật ở mắt xích phía sau do phải sử dụng sinh vật thuộc mắt xích phía trước làm thức ăn, nên sinh khối của sinh vật dùng làm thức ăn phải lớn hơn nhiều lần.
D. Dòng năng lượng thường bị hao hụt khi qua mỗi bậc dinh dưỡng.

Câu 5: Trong một hệ sinh thái:
A. Năng lượng và vật chất được truyền theo một chiều và không được tái sử dụng.
B. Năng lượng thì được truyền theo 1 chiều còn vật chất theo chu trình sinh địa hóa.
C. Năng lượng được tái sử dụng, vật chất thì không được tái sử dụng.
D. Cả vật chất và năng lượng đều được truyền trong chu trình tuần hoàn khép kín.

Câu 6: Giải thích nào dưới đây là sai khi cho rằng, năng lượng chuyển từ bậc dinh dưỡng thấp, lên bậc dinh dưỡng cao liền kề của chuỗi thức ăn trong hệ sinh thái bị mất trung bình tới 90% là do:
A. Một phần do không được sinh vật sử dụng.
B. Một phần được sinh vật đã thải ra dưới dạng trao đổi chất, bài tiết.
C. Một phần đã bị tiêu hao dưới dạng hô hấp của trên sinh vật.
D. Phần lớn phần năng lượng bức xạ khi vào hệ sinh thái sẽ bị phản xạ trở lại môi trường.

Câu 7: Yếu tố quan trọng nhất quyết định tới năng suất sơ cấp trong hệ sinh thái dưới đại dương là:
A. Nhiệt độ
B. Oxi hòa tan
C. Các chất dinh dưỡng
D. Bức xạ mặt trời

Câu 8: Đặc điểm nào sau đây đúng khi nói về dòng năng lượng trong hệ sinh thái?
A. Sinh vật mà đóng vai trò quan trọng nhất trong việc truyền năng lượng từ môi trường vô sinh vào chu trình dinh dưỡng là sinh vật phân giải (vi khuẩn, nấm).
B. Năng lượng được truyền trong hệ sinh thái theo một chu trình tuần hoàn và có được sử dụng trở lại.
C. Ở mỗi bậc dinh dưỡng, chỉ có xấp xỉ 10% năng lượng truyền lên bậc dinh dưỡng cao hơn.
D. Trong hệ sinh thái, năng lượng được truyền theo một chiều bắt đầu từ vi sinh vật qua các bậc dinh dưỡng rồi tới sinh vật sản xuất rồi trở lại môi trường.

Câu 9: Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về một hệ sinh thái?
A. Trong một hệ sinh thái thì sự biến đổi vật chất diễn ra theo chu trình.
B. Trong hệ sinh thái thì việc năng lượng bị thất thoát qua mỗi bậc dinh dưỡng là rất lớn.
C. Trong hệ sinh thái thì sự biến đổi năng lượng có tính tuần hoàn.
D. Trong hệ sinh thái thì càng lên bậc dinh dưỡng cao năng lượng càng giảm.

Câu 10: Một quần xã có các loài 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 loài 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 11: Có bao nhiêu phát biểu sai trong các phát biểu dưới đây?
(1) Lưới thức ăn trong hệ sinh thái càng phức tạp thì hệ sinh thái đó lại càng ổn định.
(2) Lưới thức ăn là một dãy nhiều các loài sinh vật có mối quan hệ dinh dưỡng với nhau.
(3) Vai trò của chuỗi và lưới thức ăn đó là đảm bảo tính khép kín trong hệ sinh thái.
(4) Hiệu suất sinh thái của dòng năng lượng tại các điểm khác nhau của một chuỗi thức ăn là rất nhỏ.
A. 1 B. 2
C. 3 D. 4

Câu 12: Giả sử năng lượng đồng hóa của các sinh vật dị dưỡng trong một chuỗi thức ăn được thể hiện như sau:
Sinh vật tiêu thụ bậc I: 1.500.000 kcal; Sinh vật tiêu thụ bậc II: 180.000 kcal; Sinh vật tiêu thụ bậc III: 18.000 kcal; Sinh vật tiêu thụ bậc IV: 1.620 kcal. Hãy tính hiệu suất sinh thái của bậc dinh dưỡng cấp 3 so với bậc dinh dưỡng cấp 2 và hiệu suất sinh thái giữa dinh dưỡng cấp 4 so với bậc dinh dưỡng cấp 3 trong chuỗi thức ăn trên:

A. 10% và 9%
B. 12% và 10%
C. 9% và 10%
D. 10% và 12%

Câu 13: Khi nghiên cứu về một số loài sinh vật thuộc một chuỗi thức ăn trong một 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 1 đơn vị khối lượng
1 | 10 000 | 0,1 | 1
2 | 5 | 10 | 2
3 | 500 | 0,002 | 1,8
4 | 300 000 | 0,5 |
Dòng năng lượng đi qua chuỗi này lần lượt có khả năng sẽ là:
A. 2 → 3 → 4 → 1
B. 1 → 2 → 3 → 4
C. 4 → 2 → 3 → 1
D. 4 → 1 → 2 → 3

Câu 14: Ở một vùng biển nọ người ta đã thấy, năng lượng bức xạ chiếu xuống dưới mặt nước đạt đến 3 triệu kcal/m2/ngày. Tảo silic chỉ đồng hóa được 3% trong tổng năng lượng đó. Giáp xác trong hồ khai thác được khoảng 40% năng lượng được tích lũy trong tảo; cá ăn giáp xác khai thác được 0,15% năng lượng của giáp xác. Hiệu suất sử dụng năng lượng ở bậc dinh dưỡng cuối cùng so với tổng năng lượng ban đầu là:
A. 0,00018% B. 0,018%
C. 0,0018% D. 0,18%

Đáp án:
1D 2C 3C 4C 5B 6D 7D 8C 9C 10D 11A 12B 13D 14C

Hy vọng qua bài viết này, các bạn đã nắm được những kiến thức cơ bản về dòng năng lượng trong hệ sinh thái và hiệu suất sinh thái. Đừng quên tham khảo thêm các tài liệu và bài học trên trang web Izumi.Edu.VN để củng cố kiến thức và chuẩn bị tốt cho kỳ thi quan trọng nhé!

Nguồn: https://izumi.edu.vn/
Danh mục: Công thức