3. Trao đổi chất và năng lượng trong hệ sinh thái: Dòng năng lượng trong hệ sinh thái

Do góc nghiên trục quay và quỹ đạo của trái đất so với mặt trời nên

cường độ bức xạ mặt trời tác động lên trái đất thay đổi theo vĩ đồ và thời gian

Trong số bức xạ thuộc dải ánh sáng nhìn thấy chiếu xuống bề mặt trái đất, có bao nhiêu phần trăm cung cấp cho sinh vật snar xuất thực hiện quá trình quang hợp?

1%

Trong hệ sinh thái, nguồn năng lượng ánh sáng mặt trời đi vào quần xã chủ yếu thông qua

quá trình quang hợp ở sinh vật sản xuất, truyền qua các cấp bậc dinh dưỡng và giải phóng ra môi trường dưới dạng nhiệt

Ở mỗi cấp bậc dinh dưỡng, năng lượng được sử dụng để

• chủ yếu để duy trì thân nhiệt và các hoạt động sống (hô hấp tế bào)

• Một phần tích lũy dưới dạng sinh khối

• một phần thất thoát qua vật chất rơi rụng, chất thải

Vì sao chuỗi thức ăn dưới nước dài hơn trên cạn

• Nhiệt độ dưới nước tương đối ổn định → ít tiêu tốn năng lượng (do hô hấp) để giữ nhiệt so với động vật trên cạn

• Do năng lượng thất thoát quá lớn → chuỗi thức ăn trong hệ sinh thái thường là 5-6 bậc đối với hệ sinh thái trên cạn. 6-7 bậc đối với hệ sinh thái dưới nước

TRong quá trình truyền năng lượng giữa các bậc dinh dưỡng, phần lớn năng lượng bị

thất thoát, chỉ một phần nhỏ năng lượng được tích lũy thành sinh khối ở bậc dinh dưỡng cao hơn

Hiệu suất sinh thái là

tỉ lệ phần trăm chuyển hóa năng lượng giữa các bậc dinh dưỡng

Hiệu suất sinh thái phản ánh

hiệu quả sử dụng năng lượng ở mỗi bậc dinh dưỡng, thể hiện hiệu quả của cả hệ sinh thái

Hiệu suất hệ sinh thái càng cao thì

mức thất thoát năng lượng càng thấp

Trong lí thuyết, ở 2 bậc dinh dưỡng kế tiếp nhau, hiệu suất sinh thái trung bình khoảng

10%

Trong thực tế, do nhiều yếu tố chi phối như đặc điểm loài, điều kiện môi trường… do đó, hiệu suất sinh thái thực tế giữa 2 bậc dinh dưỡng kế tiếp nhau dao động khoảng

5-20%

Vì sao trong hệ sinh thái chỉ có ít bậc dinh dưỡng và trong chăn nuôi thủy sản người ta thường nuôi những loài sử dụng chủ yếu thức ăn từ thực vật hoặc ăn tạp như thỏ, trâu, bò, gà, …

Do hiệu suất sinh thái giữa các bậc dinh dưỡng thường rất thấp, năng lượng thất thoát qua các bậc dinh dưỡng là rất lớn

Trong hệ sinh thái, năng suất sinh học (sản lượng sinh học) là gì?

sản phẩm hữu cơ được sinh ra trong một khoảng thời gian, trên một diện tích cụ thể được gọi là năng suất sinh học

Sản lượng sinh học trong hệ sinh thái gồm

• Sản lượng sơ cấp

• Sản lượng thứ cấp

Sản lượng sơ cấp được tạo ra ở

sinh vật sản xuất

Sản lượng sơ cấp được chia thành mấy loại

2 loại:

sản lượng sơ cấp thô

sản lượng sơ cấp tinh

sản lượng sơ cấp thô là

sản lượng được tạo ra ở sinh vật sản xuất trên một đơn vị diện tích trên mỗi đơn vị thời gian (kcal/m2/năm)

Sản lượng sơ cấp tinh là

sinh vật sản xuất sử dụng một phần sản lượng sơ cấp thô cho các hoạt động sống, phần còn lại gọi là sản lượng sơ cấp tinh được tích lũy làm thức ăn cho sinh vật dị dưỡng

Sản lượng thứ cấp là

Sản lượng thứ cấp được hình thành bởi các sinh vật dị dưỡng, chủ yếu là động vật.

Trong chuỗi thức ăn, sinh vật ở bậc dinh dưỡng càng cao thì tổng năng lượng của chúng càng nhỏ

Tháp sinh thái là

biểu đồ hình tháp thể hiện số lượng, sinh khối hoặc năng lượng có trong tất cả các sinh vật ở mỗi bậc dinh dưỡng

Hình tháp sinh thái gồm

nhiều hình chữ nhật xếp chồng lên nhau, mỗi hình chữ nhật đại diện cho 1 bậc dinh dưỡng với đáy tháp là bậc dinh dưỡng cấp 1

Các hình chữ nhật trong tháp sinh thái có chiều

chiều rộng bằng nhau

chiều dài khác nhau thể hiện cho độ lớn về số lượng hoặc sinh khối hoặc năng lượng ở bậc dinh dưỡng tương ứng

Tháp sinh thái điển hình có

đáy rộng, phần trên luôn nhỏ hơn và hẹp lại rất nhanh, thể hiện hiệu quả truyền vật chất/năng lượng giữa các bậc dinh dưỡng

Có mấy loại tháp sinh thái

• tháp số lượng

• Tháp sinh khối

• tháp năng lượng

Tháp số lượng có dạng

dạng điển hình hoặc dạng tháp ngược

Tháp sinh khối có dạng

điển hình hoặc dạng tháp ngược

Tháp năng lượng luôn có dạng

điển hình

Trong 3 dạng tháp, tháp nào là dạng tháp mô tả đầy dủ nhất về mối quan hệ về vật chất/năng lượng giữa các bậc dinh dưỡng

tháp năng lượng