Установлено, что в 100 г тела хищной птицы( консумент 3 порядка) содержится 300 кКал энергии, а КПД фотосинтеза в лесу составляет 2%. Какое максимальное количество этих птиц со средней массой 0,5 кг сможет прокормиться в сообществе, на поверхность которого поступает 4,5*10 в 9 кКал солнечной энергии?(Процесс трансформации энергии с одного трофического уровня на другой протекает в соответствии с правилом Линдермана)
Для решения этого вопроса необходимо учитывать несколько ключевых моментов:
КПД фотосинтеза: Это процент солнечной энергии, который растения способны преобразовать в химическую энергию. В данном случае КПД фотосинтеза составляет 2%.
Правило Линдемана: Это правило гласит, что при переходе энергии с одного трофического уровня на другой сохраняется примерно 10% энергии. То есть только 10% энергии, полученной организмами на одном трофическом уровне, передается на следующий уровень.
Энергия солнечного света: В сообществе на поверхность поступает 4,5 * 10^9 кКал солнечной энергии.
Давайте рассчитаем, сколько энергии будет доступно на каждом трофическом уровне:
Первый трофический уровень (продуценты):
Второй трофический уровень (консументы 1 порядка):
Третий трофический уровень (консументы 2 порядка):
Четвертый трофический уровень (консументы 3 порядка, хищные птицы):
Теперь нам нужно определить максимальное количество хищных птиц, которое сможет прокормиться на этой энергии.
Максимальное количество хищных птиц, которое может прокормиться:
Ответ: Максимальное количество хищных птиц со средней массой 0,5 кг, которое сможет прокормиться в данном сообществе, составляет 60 птиц.
Максимальное количество хищных птиц, которые смогут прокормиться в данном сообществе, составляет 30 птиц.
Для решения данной задачи мы можем воспользоваться законом Линдермана, который утверждает, что только около 10% энергии передается с одного трофического уровня на другой. Исходя из этого, мы можем рассчитать, сколько энергии сможет пройти через каждый уровень.
Сначала найдем сколько энергии сможет поглотить сообщество животных, находящихся на первичном потреблении. Для этого умножим количество солнечной энергии на КПД фотосинтеза:
4,5 10^9 кКал 0,02 = 9 * 10^7 кКал
Теперь найдем сколько энергии сможет пройти на следующий трофический уровень:
9 10^7 кКал 0,1 = 9 * 10^6 кКал
Далее, найдем сколько хищных птиц сможет прокормиться от данного уровня энергии:
9 * 10^6 кКал / 300 кКал = 30 000 хищных птиц
Таким образом, максимальное количество хищных птиц со средней массой 0,5 кг, которое сможет прокормиться в данном сообществе, составляет 30 000 особей.
