Câu 1 (CHUYÊN ĐỀ HSG HSG KHTN-SINH HỌC 8):Một bãi cỏ chăn nuôi được…

Chào các em! Thầy/cô rất vui vì các em đã đặt những câu hỏi mang tính chất tư duy cao như thế này trong chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi Sinh học 8. Đừng lo lắng, chúng ta sẽ cùng nhau phân tích thật kỹ từng dữ kiện của bài toán bằng bản chất sinh học thay vì áp dụng máy móc nhé!

Trước tiên, chúng ta tóm tắt các mốc năng lượng mà đề bài đã cho để dễ hình dung:

• Tổng năng lượng mặt trời cung cấp cho bãi cỏ (sinh vật sản xuất): 19500 kcal/m2/ngày.
• Tổng năng lượng động vật sử dụng: 5700 kcal.
• Động vật khác ăn và sử dụng mất: 3000 kcal.
• Phần còn lại do gia súc (sinh vật tiêu thụ cấp 1) sử dụng: 5700 – 3000 = 2700 kcal.
• Trong phần năng lượng gia súc sử dụng:
  • Tiêu hao cho hô hấp: 800 kcal.
  • Tiêu hao qua bài tiết (thải ra môi trường): 1600 kcal.
  • Năng lượng tích lũy để tăng trưởng (tạo sinh khối): 2700 – 800 – 1600 = 300 kcal.
• Người (sinh vật tiêu thụ cấp 2) chỉ sử dụng phần năng lượng tích lũy trong gia súc là 300 kcal.

a. Vẽ tháp năng lượng trong hệ sinh thái gồm 3 thành phần (Cỏ, Gia súc, Người)

Tháp năng lượng thể hiện lượng năng lượng ở mỗi bậc dinh dưỡng. Dựa vào các dữ kiện trên, ta có các bậc dinh dưỡng như sau:

• Bậc 1 (Cỏ – Sinh vật sản xuất): 19500 kcal/m2/ngày (hoặc chúng ta có thể tính năng lượng thực tế mà cỏ hấp thụ truyền lên bậc trên, nhưng theo quy chuẩn vẽ tháp sinh thái năng lượng dòng đi qua hoặc sinh khối/năng lượng toàn phần của bậc, ta ghi nhận năng lượng ban đầu của cỏ là 19500 kcal/m2/ngày).
• Bậc 2 (Gia súc – Sinh vật tiêu thụ cấp 1): 2700 kcal/m2/ngày (là phần năng lượng mà gia súc thực tế đã ăn và sử dụng).
• Bậc 3 (Người – Sinh vật tiêu thụ cấp 2): 300 kcal/m2/ngày (là phần năng lượng từ gia súc mà người sử dụng).

Khi trình bày vào bài làm, các em vẽ thành các hình chữ nhật xếp chồng lên nhau theo thứ tự từ dưới lên trên nhỏ dần:

• Đáy tháp (Cỏ): 19500 kcal/m2/ngày
• Thân tháp (Gia súc): 2700 kcal/m2/ngày
• Đỉnh tháp (Người): 300 kcal/m2/ngày

b. Tính hiệu suất sinh thái ở sinh vật tiêu thụ cấp 1 và cấp 2

Hiệu suất sinh thái là tỷ lệ phần trăm (%) năng lượng chuyển hoá giữa các bậc dinh dưỡng kế tiếp nhau trong hệ sinh thái (Công thức: Hiệu suất sinh thái bằng năng lượng bậc sau chia cho năng lượng bậc trước nhân 100).

* Hiệu suất sinh thái ở sinh vật tiêu thụ cấp 1 (Gia súc):

• Sinh vật tiêu thụ cấp 1 ở đây là gia súc, nhận năng lượng từ cỏ (sinh vật sản xuất).
• Năng lượng cỏ cung cấp (toàn bộ phần động vật sử dụng là 5700 kcal, nhưng cỏ là bậc 1 có tổng năng lượng ban đầu là 19500 kcal). Ở đây, hiệu suất sinh thái của sinh vật tiêu thụ cấp 1 được tính dựa trên tổng năng lượng của bậc sản xuất chuyển lên bậc tiêu thụ cấp 1.
• Năng lượng gia súc nhận được là 2700 kcal.
• Tổng năng lượng của sinh vật sản xuất (Cỏ): 19500 kcal.
• Phép tính: (2700 / 19500) nhân 100 bằng khoảng 13,85%.

* Hiệu suất sinh thái ở sinh vật tiêu thụ cấp 2 (Người):

• Sinh vật tiêu thụ cấp 2 là Người, nhận năng lượng từ gia súc (sinh vật tiêu thụ cấp 1).
• Năng lượng gia súc cung cấp (bậc trước): 2700 kcal.
• Năng lượng người nhận được (bậc sau): 300 kcal.
• Phép tính: (300 / 2700) nhân 100 bằng khoảng 11,11%.

Thế là chúng ta đã hoàn thành xong bài tập một cách chính xác và logic nhất rồi đấy! Các em nhớ ghi đơn vị và làm tròn chữ số thập phân cho hợp lý nhé. Chúc các em học tốt môn Sinh học!