100 bài tập về cấu trúc quần xã (có đáp án 2024) và cách giải

100 bài tập về cấu trúc quần xã và cách giải

I. Lý thuyết

1. Dòng năng lượng trong hệ sinh thái

• Năng lượng chủ yếu cung cấp cho trái đất là ánh sáng mặt trời.
• Trong chu trình dinh dưỡng càng lên bậc dinh dưỡng cao hơn thì năng lượng càng giảm do một phần năng lượng bị thất thoát (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%.
• Năng lượng được truyền một chiều từ sinh vật sản xuất qua các bậc dinh dưỡng tới môi trường.

• Hiệu suất sinh thái là tỉ lệ phần trăm chuyển hóa năng lượng giữa các bậc dinh dưỡng trong hệ sinh thái.

• Hiệu suất sinh thái luôn nhỏ hơn 100% (chỉ khoảng 10%)

II. Công thức

1. Hiệu suất sinh thái

Hiệu suất sinh thái có thể được biểu diễn bằng công thức

eff = $\frac{Ci+1}{Ci}\times 100\mathrm{\%}$

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.

2. Hiệu suất quang hợp

Còn gọi là sản lượng sinh vật sơ cấp, là tỉ lệ phần trăm năng lượng mặt trời được dùng để tổng hợp chất hữu cơ tính trên tổng số năng lượng mặt trời chiếu xuống hệ sinh thái.

3. Hiệu suất khai thác

Tỉ lệ phần trăm năng lượng chứa trong chất hữu cơ con người sử dụng từ một loài so với loài có mắc xích phía trước.

4. Năng lượng toàn phần

Nguồn năng lượng chứa trong cơ thể các sinh vật của một loài nào đó trong hệ sinh thái.

5. Năng lượng thực tế

Tỉ lệ % năng lượng của một loài trong chuỗi chuyển sang bậc dinh dưỡng kế tiếp. Nói khác đi năng lượng thực tế của một bậc dinh dưỡng cũng là năng lượng toàn phần của bậc dinh dưỡng kế tiếp.

Q _{toàn phần} = Q _{SV thực} + Q _{mất đi do hô hấp, bài tiết}

III. Bài tập vận dụng

Bài 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 7,6.10⁸ kcal; tổng năng lượng của châu chấu là 1,4.10⁷ kcal; tổng năng lượng của cá rô là 0,9.10⁶ kcal. Hãy xác định hiệu suất sinh thái của cá rô, châu chấu.

Hướng dẫn giải

Hiệu suất sinh thái bằng tỉ lệ phần trăm chuyển hóa năng lượng giữa các bậc dinh dưỡng.

- Hiệu suất sinh thái của châu chấu:

- Hiệu suất sinh thái của cá rô:

Bài 2: 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 0,3% tổng năng lượng đó, giáp xác khai thác 40% năng lượng tích lũy trong tảo, cá ăn giáp xác khai thác được 0,15% năng lượng của giáp xác. Biết diện tích môi trường là 10⁵m².

a. Số năng lượng tích tụ trong giáp xác, trong cá là bao nhiêu?

b. Hiệu suất chuyển hóa năng lượng của cá so với tảo silic là bao nhiêu %?

Hướng dẫn giải

a. - Số năng lượng tích lũy được ở trong giáp xác là:

= 3.10⁶ x 0,3% x 40% x 10⁵ = 3600.10⁵ = 36.10⁷ (kcal)

- Số năng lượng tích lũy được trong cá là = 36.10⁷ x 0,15% = 54.10⁴ (kcal)

b. Hiệu suất chuyển hóa năng lượng của cá so với tảo silic là: =40% x 0,15% = 0,06%.