Question

Пользуясь правилом экологической пирамиды определить, какая площадь (в га) биоценоза может прокормить одну особь последнего звена в цепи питания: планктон – рыба – тюлень. Сухая биомасса планктона с 1кв.м составляет 500 г в год. Масса тюленя – 200 кг, из которых 50% составляет вода.

Answer 1

Для начала найдём, сколько биомассы в общей массе тюленя, убрав 50% массы (воды).

200 кг * 0,50 = 100 кг

Далее следуем правилу пирамиды (масса каждого предыдущего звена цепи больше последующего в десять раз, то есть: тюлень < рыба < планктон).

Масса рыбы:

100 кг * 10 = 1000 кг

Масса планктона:

1000 кг * 10 = 10000 кг

И находим площадь биоценоза:

В 1 кв.м: 500 г = 0,5 кг

10000 кг/0,5 кг = 20000 кв.м = 2 га

Ответ: 2 га

Answer 2

Для определения площади биоценоза, способного прокормить одну особь последнего звена (тюленя), нужно следовать правилам экологической пирамиды, где энергия передается от одного звена к другому, учитывая эффективность передачи энергии и расход энергии на обслуживание организма.

1. Сначала нужно вычислить количество энергии, получаемой тюленем от рыбы. Поскольку 50% массы тюленя составляет вода, то масса тела тюленя без воды составляет 200 кг * 0.5 = 100 кг.

2. Допустим, что эффективность передачи энергии от рыбы к тюленю составляет 10%. Это означает, что тюлень будет получать только 10% энергии от съеденной рыбы.

3. Теперь мы можем вычислить количество энергии, необходимое для прокормления одной особи тюленя. Давайте сначала вычислим, сколько кг рыбы в год нужно для этого. Пусть Q - это количество кг рыбы.

Энергия съеденной рыбы = Q * 500 г/год/м² (по правилу пирамиды)

4. Тюлень получит только 10% этой энергии:

Энергия для тюленя = 0.1 * Q * 500 г/год/м²

5. Наконец, мы знаем, что тюлень имеет массу 100 кг и масса тела тюленя без воды составляет 100 кг. Допустим, что средняя эффективность превращения энергии в биомассу для млекопитающих составляет 10%. Тогда:

Энергия для образования массы тюленя = 0.1 * 100 кг * 9.46 МДж/кг (средний коэффициент превращения для млекопитающих)

6. Теперь можно установить равенство энергии, получаемой тюленем, и энергии, необходимой для его обслуживания:

0.1 * Q * 500 г/год/м² = 0.1 * 100 кг * 9.46 МДж/кг

7. Решив это уравнение относительно Q, получим количество кг рыбы в год, необходимой для прокормления одной особи тюленя. После этого можно вычислить площадь биоценоза, которая способна обеспечить данное количество рыбы.

Обратите внимание, что для более точных расчетов нужно учитывать также коэффициенты эффективности, связанные с передачей энергии между различными звеньями пищевой цепи и потерями энергии на разные процессы.