C.4.2 · העברת אנרגיה וחומר

IB Diploma Programme · IB Diploma · Biology · SL · נושא 23

הצגת שקפים אימון

23.1

היקף ותנאי מקדימים

חומר זה מכסה נושאי SL נבחרים לקורס שנבחן לראשונה ב-2025; אינו מהווה את כל תוכנית הלימודים.

תנאי מקדימים: לקרוא את הכמויות והיחידות המצוינות, ולהשתמש באריתמטיקה ובתנאי המודל למטה.

הדוגמאות הן מקוריות ודמיוניות: הן אינן מדידות אמיתיות או חקירות תלמיד אמיתיות.

מילון מונחים אימון

English	עברית
trophic transfer efficiency/ˈtrəʊfɪk ˈtrænsfɜː ɪˈfɪʃənsi/	יעילות העברת טרופית
assimilation/əˌsɪmɪˈleɪʃn/	אסמילציה

23.2

העברת אנרגיה: שימוש בייצור וגבול מוגדר

מה would explain this observation?

האנרגיה הזמינה כביומסה חדשה בדרך כלל יורדת לאורך שרשרת מזון. אנרגיה נשמרת בסך הכל, אך חלק מהאנרגיה המועברת עוברת מנתיב הייצור ברמה הבאה.

בנה את המודל

מייצרים ממירים קלט אנרגטי לאנרגיה כימית בחומר אורגני.
צרכנים רוכשים חומר באמצעות הזנה.
יעילות העברת טרופית משווה את הייצור הקיים ברמה מסוימת עם הייצור ברמה הקודמת על פי שטח ומשך זמן משותפים.
אנרגיה יכולה להיכנס לערוצים דטריטליים, להישאר בחומר שלא נאכל, לצאת בשפלים מוצאים או לעבור כחום דרך נשימה.
יעילות העברת טרופית: הייצור ברמה טרופית כלשהי מחולק בהיצור ברמה הקודמת לפי מרווח זמן משותף.
אסימילציה: ספיגת החומר המעוכל לתוך מאגר הפנימי הניתן לשימוש של האורגניזם.

Production per m² per year: producer 10,000 kJ, primary consumer 1,200 kJ, secondary consumer 180 kJ — היצירה יורדת בכל רמה: העברה של 12% ואז 15%, ולא קבועה של 10%

בחר עדויות שיכולות לבחון אותו

השתמשו באותן יחידות אנרגיה ובאותו תקופה במונה ובמכנה.
הבחן בין צריכה, תפיסה וייצור: אנרגיה שנצרכה אינה כולה נתפסת, ואנרגיה נתפסת אינה כולה מאוחסנת כביומסה חדשה.
פירמידת אנרגיה רוקדת זרימה לפי שטח לפי זמן; תמונת עומסי ביומסה היא כמות שונה.

במעבדה: ניתחנת נתוני תקציב אקולוגיה מיוחסים או בדיוניים. צייר גבול וחצים לתזונה, דטריטוס והעברת חום. זיהה ערכים שנמדדו וערכים שהוסקו, ובדוק האם התקציב כולל פירוקים. הימנע מהתייחסות לכלל קבוע של 10% כמדידה אוניברסלית לכל אקולוגיה.

עבוד מכמויות ידועות

נתון: תפוקת מייצר היא 10,000 ק"ג/מ²/שנה ותפוקת צרכן ראשוני היא 1,200 ק"ג/מ²/שנה.
יעילות ההעברה היא 1,200/10,000×100=12%.
Secondary-consumer production of 180 kJ/m²/year gives 180/1,200×100=15% for that step.
ערכים שונים אלו מדגימים מדוע הנחה אוניברסלית של 10% תעוות את סט הנתונים הזה.

תורכם: תפוקת מייצר היא 8,000 ותפוקת צרכן ראשוני היא 800 ק"ג/מ²/שנה. חשבו את יעילות ההעברה.

בדוק את המסקנה ואת הגבולות שלה

האנרגיה אינה נהרסת כאשר נשימה מעבירה אותה כחום.
Material can cycle through an ecosystem, while usable energy flow depends on continuing input.
פירמידת מספרים או תמונת ביומסה לא יכולות להיות מוחלפות באופן אוטומטי לחישוב יעילות אנרגטית.

לא נכון: נשימה הורסת אנרגיה במקום להעבירה לצורות אחרות. נשימה מעבירה אנרגיה לסביבה כחום - האנרגיה עדיין קיימת. "אובדן" בין רמות תזונתיות פירושו שהאנרגיה יוצאת מזרימת האנרגיה השימושית ברשת המזון; שימור האנרגיה לעולם אינו מופר.

מפת מושגים:

מייצרים ממירים קלט אנרגטי לאנרגיה כימית בחומר אורגני.
השתמשו באותן יחידות אנרגיה ובאותו תקופה במונה ובמכנה.
לשים לב: אנרגיה אינה נהרסת כאשר נשימה מעבירה אותה כחום.

כתוב לפי יעילות העברה של 15 אחוזים

ייצור היצרנים הוא 6,000 וייצור צרכנים ראשוניים הוא 900 קילו-ג'ול למטר רבוע בשנה.
מצאו את אפקטיביות ההעברה. נשימה מעבירה אנרגיה. היא אינה משמידת אותה.

חקור

Different transfer steps, different efficiencies

10,000 → 1,200 → 180 kJ per m² per year gives 12% then 15% transfer efficiency, and 1.8% overall. Keep production, area and time consistent while accounting for the remaining energy pathways.

נושאים נוספים בIB Diploma Programme · IB Diploma · Biology · SL