Hệ sinh thái
Đã giới thiệu| English | Ý nghĩa |
|---|---|
| ecosystem/ˈiːkəʊsɪstəm/ | hệ sinh thái |
| producers/prəˈdjuːsəz/ | nhà sản xuất |
| consumers/kənˈsuːməz/ | người tiêu thụ |
| decomposers/ˌdiːkəmˈpəʊzəz/ | sinh vật phân giải |
| biodiversity/ˌbaɪəʊdaɪˈvɜːsɪti/ | đa dạng sinh học |
Làm theo các mũi tên và năng lượng được cung cấp
- Ngân sách đồng cỏ giả định cung cấp 5,000 J cho cỏ, 600 J cho bọ ngựa và 60 J cho ếch trong cùng một khoảng thời gian đã nêu. Các mũi tên chuỗi thức ăn chạy từ thức ăn đến người tiêu thụ: Cỏ → Bọ ngựa → Ếch.
- Một hệ sinh thái bao gồm cả sinh vật và điều kiện phi sống. Các con số năng lượng không cho biết quy mô quần thể hay dự đoán sự suy giảm chính xác trong tương lai.
Xác định vai trò trước khi tính toán
- Nhà sản xuất tạo ra chất hữu cơ bằng cách sử dụng một nguồn năng lượng. Sinh vật tiêu thụ thu nhận nó từ các sinh vật khác; một sinh vật tiêu thụ có thể có nhiều nguồn thức ăn trong mạng lưới thức ăn rộng hơn.
- Sinh vật phân giải phá vỡ vật liệu chết và chất thải, giúp hoàn trả dinh dưỡng về dạng sẵn có. Vai trò của chúng khác với việc tái tạo năng lượng cho nhà sản xuất.
Tính toán từng quá trình chuyển tiếp riêng biệt
- Hiệu suất chuyển tiếp tuân theo $\eta=(E_{\text{next}}/E_{\text{previous}})\times100\%$. Quá trình chuyển tiếp đầu tiên tạo ra $\eta=(600/5000)\times100\%=12\%$.
- Quá trình thứ hai tạo ra $\eta=(60/600)\times100\%=10\%$. Sử dụng cấp độ trước đó đúng làm mẫu số; giả định 10% không phải là quy luật sinh thái phổ quát.
Cây cỏ cung cấp 5000 J và bọ ngựa nhận được 600 J trong khoảng thời gian nêu trên. Hiệu suất truyền tải là bao nhiêu phần trăm?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
η = 600/5000 × 100 = 12%.
Ếch nhận được 60 J từ tổng ngân sách năng lượng ban đầu của cây cỏ là 5000 J. Điều này chiếm bao nhiêu phần trăm năng lượng gốc?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
60/5000 × 100 = 1.2%; đây là hiệu suất qua cả hai lần chuyển giao, không chỉ một lần.
Giải thích tại sao năng lượng khả dụng lại giảm
- Sinh vật sử dụng năng lượng trong hô hấp, và năng lượng bị tản nhiệt ra môi trường xung quanh. Một số vật liệu không bị ăn hoặc không được hấp thụ, nên không phải toàn bộ năng lượng ở cấp độ trước đều đạt đến cấp độ sinh vật tiêu thụ tiếp theo.
- Năng lượng không biến mất khỏi tồn tại. Sự chuyển tiếp và tản nhiệt của nó khác với chu trình dinh dưỡng, và bản ngân sách đơn lẻ không thiết lập được chiều dài tối đa của chuỗi thức ăn mang tính phổ quát.
Một mô hình đồ chơi riêng biệt rõ ràng giả định 10% ở mỗi lần chuyển tiếp: 10,000 → 1,000 → 100 → 10 đơn vị năng lượng. Sinh vật tiêu thụ thứ ba nhận được 10 đơn vị dưới giả định đó; đừng thay thế những tỷ lệ phần trăm đó bằng các giá trị được cung cấp của đồng cỏ.
Trong một mô hình minh họa duy nhất, nhà sản xuất có 10000 đơn vị năng lượng và đúng 10% đạt đến mỗi cấp tiếp theo. Có bao nhiêu đơn vị đạt đến cấp độ người tiêu thụ thứ ba?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Dưới giả thuyết rõ ràng đó, 10000 → 1000 → 100 → 10. Đây là phép tính mẫu, không phải hiệu suất hệ sinh thái phổ quát hay quy tắc chuỗi tối đa.
Giải thích nào mô tả phù hợp với sự giảm sút năng lượng khả dụng dọc theo một chuỗi thức ăn được xác định?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Giải thích các quá trình và ngân sách được cung cấp. Hiệu suất truyền tải thay đổi, và lập luận về năng lượng không thể khẳng định một giới hạn cố định phổ quát đối với độ dài chuỗi.
Tách biệt chu trình vật chất khỏi sự đa dạng của sự sống
- Chất có thể tuần hoàn qua sinh vật, đất, không khí và nước, trong khi một hệ sinh thái địa phương cũng có thể nhận hoặc mất chất qua ranh giới của nó. “Chu trình” không có nghĩa là mọi lượng lưu trữ cục bộ đều không đổi.
- Đa dạng sinh học liên quan đến sự đa dạng của sự sống và có thể sử dụng nhiều thước đo khác nhau. Việc đếm số bọ chét mô tả mức độ phong phú của một loài, chứ không phải toàn bộ sự đa dạng của đồng cỏ.
Ghép mỗi yếu tố với cách nó di chuyển qua hệ sinh thái.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Năng lượng được truyền tải và tiêu tán; dinh dưỡng và các vật chất khác có thể tuần hoàn. Các hệ thống cục bộ cũng có thể trao đổi vật chất vượt qua biên giới của chúng.
Giải thích tại sao việc đếm chim chích chỉ riêng lẻ không thể khẳng định sự đa dạng sinh học của đồng cỏ.
Difficulty 3/5 · 200 coins + a small bonus on first completion today
Ví dụ: “Việc đếm chim chích mô tả một loài, không phải sự đa dạng và phân bố của các sinh vật trong đồng cỏ.”
Chu trình vật chất chứng minh rằng lượng vật chất bên trong một hệ sinh thái địa phương không bao giờ thay đổi.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Sai: vật chất có thể vượt qua ranh giới của nó.
Giới hạn kết luận trong phạm vi dữ liệu
- Báo cáo các mức năng lượng quan sát được, chu kỳ và hiệu suất đã tính toán. Để điều tra sự thay đổi quần thể, thu thập các bản ghi quần thể tương đương và thông tin về các nguồn thức ăn khác cùng điều kiện môi trường.
- Giữ riêng biệt các mũi tên chuỗi thức ăn, ngân sách năng lượng, chu trình dinh dưỡng và các thước đo đa dạng. Một tuyên bố về yếu tố này không tự động xác lập các yếu tố khác.
Sử dụng mẫu số được cung cấp tại mỗi bước chuyển giao. Giải thích sự tiêu tán năng lượng mà không nói rằng năng lượng bị phá hủy hay tái循环 vô hạn trở lại nhà sản xuất.
Sự phân hủy phá hủy vật chất và tái tạo năng lượng cho nhà sản xuất.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Chúng phân hủy vật liệu chết và giúp trả lại dinh dưỡng về dạng sẵn có. Tuần hoàn vật chất khác với việc tái循環 vô hạn của năng lượng.