16.3 Energy flow
Unit ini menerangkan piramid ekologi di tasik, lautan dan hutan tropika serta aliran tenaga dan kecekapan pemindahan tenaga di hutan hujan tropika dan tasik.
SP 16.3.1Explain ecological pyramids in lake, ocean and tropical forest ecosystem;
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas Explain (Menerangkan)
Calon perlu menerangkan bentuk piramid bilangan, biojisim dan tenaga (catatan RPT) bagi ekosistem tasik, lautan dan hutan tropika, serta sebab bentuk itu.
- IsiPiramid bilanganHuraian
Tasik dan lautan: tegak kerana fitoplankton sangat banyak. Hutan tropika: boleh songsang di bahagian bawah kerana sebatang pokok besar menyokong ramai serangga herbivor.
ContohSebatang pokok meranti menyokong beribu-ribu ulat dan kumbang.
- IsiPiramid biojisimHuraian
Hutan tropika: tegak kerana biojisim pokok sangat besar. Lautan dan kadangkala tasik: boleh songsang kerana biojisim fitoplankton pada satu masa kecil tetapi pusing gantinya sangat pantas.
ContohBiojisim zooplankton di laut boleh melebihi fitoplankton yang dimakan dan diganti setiap hari.
- IsiPiramid tenagaHuraian
Sentiasa tegak dalam ketiga-tiga ekosistem kerana tenaga hilang sebagai haba respirasi, najis dan bahan tidak dimakan pada setiap aras trof.
ContohTenaga pengeluar 20 000 kJ m-2 tahun-1 menyokong herbivor kira-kira 2 000 kJ m-2 tahun-1 sahaja.
JadualPiramid ekologi dalam tiga ekosistem
| Ekosistem | Bilangan | Biojisim | Tenaga |
|---|---|---|---|
| Tasik | Tegak (fitoplankton sangat banyak) | Boleh songsang: biojisim fitoplankton pada satu masa kecil tetapi pusing ganti (turnover) pantas | Sentiasa tegak |
| Lautan | Tegak | Selalunya songsang atas sebab yang sama (fitoplankton membiak pantas, dimakan segera oleh zooplankton) | Sentiasa tegak |
| Hutan tropika | Songsang/bentuk gelendong: sedikit pokok besar menyokong banyak herbivor (serangga) | Tegak: biojisim pokok sangat besar | Sentiasa tegak |
NotaMengapa piramid tenaga sentiasa tegak
Piramid tenaga menunjukkan kadar aliran tenaga (kJ m⁻² tahun⁻¹) melalui setiap aras trof. Tenaga hilang pada setiap pemindahan sebagai haba respirasi, bahan tidak dimakan dan najis, jadi setiap aras lebih tinggi sentiasa menerima kurang tenaga. Piramid bilangan dan biojisim pula hanya menggambarkan keadaan pada satu masa (standing crop).
SP 16.3.2Explain the energy flow and the efficiency of energy transfer in tropical rain forest ecosystem and lake ecosystem.
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas Explain (Menerangkan)
Calon perlu menerangkan aliran tenaga sehala dan mengira kecekapan pemindahan tenaga antara aras trof di hutan hujan tropika dan tasik.
- IsiAliran tenagaHuraian
Tenaga suria diserap pengeluar (kurang 1-2% ditukar), NPP = GPP - respirasi; tenaga dipindah ke herbivor dan karnivor secara sehala dan sebahagian besar hilang sebagai haba.
ContohGPP 8 000 dan respirasi 5 000 kJ m-2 tahun-1 memberi NPP 3 000 kJ m-2 tahun-1.
- IsiKecekapan pemindahanHuraian
Kecekapan = (tenaga aras n+1 / tenaga aras n) x 100%, biasanya kira-kira 10%. Di tasik lebih tinggi bagi pengeluar ke herbivor kerana fitoplankton tiada lignin dan mudah dicerna; di hutan banyak NPP terikat dalam kayu.
ContohHerbivor 12 000 dan karnivor primer 1 200 kJ m-2 tahun-1: kecekapan = 1 200/12 000 x 100% = 10%.
Peta alirAliran tenaga dalam ekosistem
- Tenaga suria diserap pengeluar (kurang 1-2% cahaya yang tiba ditukar)
- Pengeluaran primer kasar (GPP) - respirasi = pengeluaran primer bersih (NPP)
- NPP dimakan herbivor; sebahagian hilang sebagai najis dan tidak dimakan
- Herbivor menggunakan tenaga untuk respirasi; baki menjadi biojisim (pengeluaran sekunder)
- Karnivor menerima kira-kira 10% (5-20%) tenaga aras sebelumnya
- Bangkai dan najis disalurkan kepada pengurai; tenaga akhirnya hilang sebagai haba
Peta alirContoh: kecekapan pemindahan tenaga
- Diberi: herbivor 12 000 kJ m⁻² tahun⁻¹; karnivor primer 1 200 kJ m⁻² tahun⁻¹
- Kecekapan = (tenaga aras n+1 / tenaga aras n) × 100%
- = (1 200 kJ m⁻² tahun⁻¹ / 12 000 kJ m⁻² tahun⁻¹) × 100%
- = 10%
Peta buih bergandaHutan hujan tropika vs tasik
Ingat: mnemonik & kad imbas
Mnemonik
- TBT
- Tasik dan lautan: Biojisim boleh songsang; hutan Tropika: bilangan songsang - piramid tenaga sentiasa tegak.
Kad imbas
- Piramid yang sentiasa tegak
- Piramid tenaga
- Piramid biojisim songsang
- Lautan/tasik - fitoplankton pusing ganti pantas
- NPP
- GPP tolak respirasi pengeluar
- Kecekapan pemindahan tenaga lazim
- Kira-kira 10% (5-20%)
Semak kefahaman
Mengapakah piramid tenaga (pyramid of energy) sentiasa tegak? (SP 16.3.1)
Lihat jawapan
Tenaga hilang pada setiap aras trof sebagai haba respirasi, najis dan bahan yang tidak dimakan, maka tenaga pada aras trof yang lebih tinggi sentiasa kurang.
Tenaga pada aras herbivor ialah 2 500 kJ m⁻² tahun⁻¹ dan pada aras karnivor primer ialah 200 kJ m⁻² tahun⁻¹. Hitung kecekapan pemindahan tenaga. (SP 16.3.2)
Lihat jawapan
Kecekapan = (200 ÷ 2 500) × 100% = 8%.
11 soalan latihan pelbagai aras, kad imbas dan Kad Tahniah ada dalam mod interaktif.
Untuk guru: cadangan aktiviti ikut aras kognitif (4)
- Mengingat
Aktiviti: Murid melukis piramid bilangan, biojisim dan tenaga bagi satu rantai makanan dan melabel aras trofik.
Bukti hasil kerja: Lembaran kerja atau kuiz ringkas: ketepatan ingatan istilah dan fakta tentang aliran tenaga.
SP disasar: 16.3.1 · Latihan sepadan: aras Mengingat - Memahami
Aktiviti: Berpasangan, murid menerangkan sebab piramid biojisim ekosistem lautan boleh songsang manakala piramid tenaga sentiasa tegak.
Bukti hasil kerja: Penerangan lisan dan lukisan murid tentang aliran tenaga; semak ketepatan hubungan sebab dan akibat.
SP disasar: 16.3.1, 16.3.2 · Latihan sepadan: aras Memahami - Mengaplikasi
Aktiviti: Murid mengira kecekapan pemindahan tenaga antara aras trofik daripada data tenaga ekosistem tasik dan menganggar tenaga yang hilang sebagai haba.
Bukti hasil kerja: Jawapan lembaran kerja atau hasil pengiraan tentang aliran tenaga; semak kaedah dan ketepatan jawapan.
SP disasar: 16.3.2 · Latihan sepadan: aras Mengaplikasi - Menganalisis
Aktiviti: Dalam kumpulan, murid membandingkan aliran tenaga hutan hujan tropika dan tasik dengan data yang diberi dan menjelaskan sebab perbezaan kecekapan pemindahan.
Bukti hasil kerja: Jadual atau peta pemikiran analisis aliran tenaga; semak ketepatan kesimpulan berasaskan data atau bukti.
SP disasar: 16.3.1, 16.3.2 · Latihan sepadan: aras Menganalisis
Cadangan ini mengikut aras kognitif hasil pembelajaran (bukan TP DSKP kerana STPM tiada TP). Buka unit dan latihan
Siapkan unit ini dalam mod interaktif untuk mendapat bintang, anggaran TP dan Kad Tahniah. Siapkan semua 66 unit Biologi STPM untuk Sijil Penghargaan SistemGuru.My.