Bỏ qua nội dung

C.4.2 · Chuyển giao năng lượng và vật chất

Tổ chức Baccalaureate Quốc tế · IB Diploma · Biology · SL · Chủ đề 23

23.1

Phạm vi và yêu cầu tiên quyết

Hỗ trợ trọng tâm SL. Kỳ thi đầu tiên 2025; yêu cầu môn học hiện tại đã hoàn thành; chưa hoàn thành đầy đủ sách giáo khoa Sinh học. Các yêu cầu còn lại về sách giáo khoa, kỳ thi và thực hành vẫn giữ nguyên trạng thái lưu trữ.

Yêu cầu tiên quyết: đọc các đại lượng và đơn vị được nêu, sử dụng phép tính toán và các điều kiện mô hình dưới đây. Mỗi bài học sẽ phát triển phương pháp riêng trước khi chuyển giao độc lập.

Đây là các ví dụ giảng dạy gốc hoặc được ghi rõ là hư cấu, không phải là các phép đo thực tế hay các nghiên cứu đánh giá học viên đã hoàn tất.

Từ vựng Luyện tập
English Tiếng Việt
trophic transfer efficiency/ˈtrəʊfɪk ˈtrænsfɜː ɪˈfɪʃənsi/ hiệu suất truyền dinh dưỡng
assimilation/əˌsɪmɪˈleɪʃn/ hòa hợp
23.2

Truyền năng lượng: sử dụng sản lượng và ranh giới đã nêu

Giải thích hiện tượng này là gì?

  • Năng lượng có sẵn dưới dạng sinh khối mới thường giảm dần dọc theo chuỗi thức ăn. Năng lượng được bảo toàn nói chung, nhưng một phần năng lượng được chuyển đi sẽ thoát khỏi quá trình sản xuất ở cấp độ tiếp theo.
  • Bắt đầu bằng một dự đoán. Nêu rõ các đại lượng hoặc đặc điểm bạn sẽ so sánh, sau đó quyết định bằng chứng nào có thể phân biệt hai lời giải thích.

Xây dựng mô hình

  • Sinh vật sản xuất chuyển hóa năng lượng đầu vào thành năng lượng hóa học trong vật liệu hữu cơ. Sinh vật tiêu thụ thu nhận vật chất thông qua việc ăn uống. Hiệu suất chuyển giao cấp dinh dưỡng so sánh lượng sản phẩm có sẵn ở một cấp độ với lượng sản phẩm ở cấp độ liền trước đó trên cùng một diện tích và khoảng thời gian. Năng lượng có thể đi vào các con đường xác thối, còn lại trong vật liệu chưa bị ăn, thoát ra ngoài dưới dạng chất thải bài tiết hoặc được chuyển giao dưới dạng nhiệt thông qua hô hấp.
  • hiệu suất chuyển giao cấp dinh dưỡng: Sản lượng ở một cấp dinh dưỡng chia cho sản lượng ở cấp độ liền trước đó trên cùng một khoảng thời gian; hấp thu: Sự hấp thụ vật liệu đã tiêu hóa vào kho nội bộ có thể sử dụng của sinh vật.
Chuyển giao năng lượng: sử dụng sản lượng và ranh giới đã nêu: sơ đồ ví dụ hướng dẫn gốc

Chọn bằng chứng để kiểm định mô hình

  • Sử dụng cùng đơn vị năng lượng và khoảng thời gian trong tử số và mẫu số. Phân biệt sự ingest (ăn), hấp thu và sản xuất: năng lượng tiêu thụ không phải tất cả đều được hấp thu, và năng lượng hấp thu không phải tất cả đều được lưu trữ dưới dạng sinh khối mới. Một tháp năng lượng ghi lại dòng chảy trên mỗi đơn vị diện tích theo thời gian; một ảnh chụp sinh khối tồn tại là một đại lượng khác.
  • Phân tích dữ liệu ngân sách hệ sinh thái được gán nhãn hoặc giả tưởng. Vẽ ranh giới và mũi tên cho việc ăn uống, xác thối và chuyển giao nhiệt. Xác định giá trị nào được đo lường và giá trị nào suy luận, và kiểm tra xem ngân sách có bao gồm sinh vật phân hủy hay không. Tránh coi quy tắc cố định 10% là một phép đo phổ quát cho mọi hệ sinh thái.

Bắt đầu từ các đại lượng đã biết

  • Nêu các giá trị đã biết và đơn vị của chúng. Chọn công thức vì các giả thiết của nó phù hợp với trường hợp này, sau đó biến đổi trước khi thay số.
  • Đã biết: sản lượng của nhà sản xuất là 10,000 kJ/m²/năm và sản lượng của tiêu thụ viên sơ cấp là 1,200 kJ/m²/năm. Hiệu suất chuyển hóa là 1,200/10,000×100=12%. Sản lượng của tiêu thụ viên thứ cấp là 180 kJ/m²/năm, tương ứng với 180/1,200×100=15% cho bước đó. Những giá trị khác nhau này giải thích tại sao giả định chung là 10% sẽ làm sai lệch bộ dữ liệu này.

Ví dụ:

Sản lượng sinh vật sản xuất là 8,000 và sản lượng sinh vật tiêu thụ bậc một là 800 kJ/m²/năm. Tính hiệu suất chuyển giao. Sử dụng cùng trình tự: các đại lượng đã biết → mô hình → mối quan hệ → thay thế → đơn vị và diễn giải.


Kiểm tra kết luận và giới hạn của nó

  • Năng lượng không bị tiêu hủy khi hô hấp chuyển nó thành nhiệt. Vật chất có thể tuần hoàn qua hệ sinh thái, trong khi dòng năng lượng có thể sử dụng phụ thuộc vào nguồn cung liên tục. Một tháp số lượng hoặc ảnh chụp sinh khối không thể tự động được thay thế vào tính toán hiệu suất năng lượng.
  • Quay trở lại quan sát ban đầu. Giải thích kết quả hỗ trợ điều gì, những điều kiện nào mà nó giả định, và một cách để kiểm chứng một giải thích cạnh tranh.

Cảnh báo:

Hô hấp tiêu hủy năng lượng thay vì chuyển nó sang các dạng khác. Tuyên bố này là sai: Năng lượng không bị tiêu hủy khi hô hấp chuyển nó thành nhiệt. Vật chất có thể tuần hoàn qua hệ sinh thái, trong khi dòng năng lượng có thể sử dụng phụ thuộc vào nguồn cung liên tục. Một tháp số lượng hoặc ảnh chụp sinh khối không thể tự động được thay thế vào tính toán hiệu suất năng lượng.

Tóm tắt:

Chuyển giao năng lượng: sử dụng sản lượng và ranh giới đã nêu: Sử dụng cùng đơn vị năng lượng và khoảng thời gian trong tử số và mẫu số. Phân biệt sự ingest (ăn), hấp thu và sản xuất: năng lượng tiêu thụ không phải tất cả đều được hấp thu, và năng lượng hấp thu không phải tất cả đều được lưu trữ dưới dạng sinh khối mới. Một tháp năng lượng ghi lại dòng chảy trên mỗi đơn vị diện tích theo thời gian; một ảnh chụp sinh khối tồn tại là một đại lượng khác.

Nhiều chủ đề hơn trong Tổ chức Baccalaureate Quốc tế · IB Diploma · Biology · SL

Đăng nhập hoặc tạo tài khoản

IGCSE, A-Level & AP