Question

1. Ланцюг живлення складається з наступних ланок: змія - орел-змієїд. Визначте масу мишей, якщо маса орла-змієїда становить 2 кг. 2. Користуючись правилом екологічної піраміди, визначте, яка маса водоростей і бактерій потрібна, щоб у морі виріс i мiг існувати один дельфiн, маса якого 400 кг (три рівні). 3. Продуктивність 1 га біоценозу становить 2 . 107 кДж. Визначте масу яструба в ланцюзі живлення: рослина - миша - змія яструб, якщо 1 г сухої рослинної речовини акумулює в середньому 20 кДж енергії.​

Answer 1

Відповідь:

1.Маса мишей в ланцюзі живлення складається з наступних ланок: змія - орел-змієїд. Якщо маса орла-змієїда становить 2 кг, то маса мишей може бути розрахована в залежності від відносної ваги різних ланок у ланцюзі. Якщо припустити, що маса змії складає 90% маси орла-змієїда, то маса мишей може бути розрахована за формулою:

Маса змії = Маса орла-змієїда = 2 кг

Маса мишей = (Маса змії / 0.9) - Маса змії

Підставляючи значення, отримаємо:

Маса мишей = (2 / 0.9) - 2 = 2.22 - 2 = 0.22 кг

Отже, маса мишей в ланцюзі живлення складає близько 0.22 кг.

2.Використовуючи правило екологічної піраміди, маса водоростей і бактерій може бути розрахована для трих рівнів енергетичної піраміди, де на першому рівні є дельфін масою 400 кг.

Рівень 1: Дельфін - 400 кг

Рівень 2: Водорості - X кг

Рівень 3: Бактерії - Y кг

Зазвичай в екологічній піраміді відношення мас між різними рівнями приблизно 10:1. Тому маса водоростей на другому рівні буде 10 разів більше за масу дельфіна, а маса бактерій на третьому рівні буде 10 разів більше за масу водоростей. Таким чином, масу водоростей можна розрахувати як 10 * 400 = 4000 кг, а масу бактерій як 10 * 4000 = 40000 кг.

Отже, для того, щоб у морі міг існувати один дельфін масою 400 кг,

3.З масою сухої рослинної речовини в 1 г, яка акумулює 20 кДж енергії, і продуктивністю 1 га біоценозу в 2 * 10^7 кДж, ми можемо визначити масу яструба в ланцюзі живлення: рослина - миша - змія - яструб.

Згідно з правилом екологічної піраміди, енергія передається від одного рівня живлення до іншого з втратами на кожному рівні. Зазвичай ці втрати становлять близько 90%. Тому, для визначення маси яструба, спочатку ми розрахуємо енергію, яка доступна на рівні миші, з врахуванням втрат 90%, а потім енергію, яка доступна на рівні змії з використанням того ж коефіцієнту втрат, і нарешті, енергію, яка доступна на рівні яструба.

Енергія на рівні миші = (2 * 10^7 кДж/га) * 0.1 = 2 * 10^6 кДж/га

Енергія на рівні змії = (2 * 10^6 кДж/га) * 0.1 = 2 * 10^5 кДж/га

Енергія на рівні яструба = (2 * 10^5 кДж/га) * 0.1 = 2 * 10^4 кДж/га

Таким чином, маса яструба в ланцюзі живлення буде така:

Маса яструба = Енергія на рівні яструба / Енергія, яку акумулює 1 г сухої рослинної речовини = (2 * 10^4 кДж/га) / 20 кДж/г = 1000 г/га

Отже, маса яструба в ланцюзі живлення: рослина - миша - змія - яструб становить 1000 г на 1 гектар біоценозу.

Answer 2

1. Для визначення маси мишей у ланцюзі живлення "змія - орел-змієїд" ми можемо використовувати принцип передачі енергії від однієї ланки до іншої. Зазвичай, при передачі енергії від одного рівня до іншого, ефективність її передачі становить близько 10%. Тобто, лише близько 10% енергії, яка споживається на попередньому рівні (змія), передається наступному рівню (орел-змієїд).

Якщо маса орла-змієїда становить 2 кг, то маса змії, яка була спожита орлом-змієїдом, становить 10% від маси орла-змієїда, тобто 0,1 * 2 кг = 0,2 кг.

Аналогічно, маса мишей, яку з'їдає змія, буде також 10% від маси змії, тобто 0,1 * 0,2 кг = 0,02 кг.

Отже, маса мишей у ланцюзі живлення складає 0,02 кг.

2. Для визначення маси водоростей і бактерій, потрібних для існування одного дельфіна масою 400 кг, ми можемо використовувати екологічну піраміду. Зазвичай, ефективність передачі енергії з одного рівня до іншого в морських екосистемах становить близько 10%.

Таким чином, маса бактерій і водоростей, яка потрібна для живлення одного дельфіна, буде 10% від маси дельфіна. Тобто, 0,1 * 400 кг = 40 кг.

Отже, для існування одного дельфіна потрібно близько 40 кг бактерій і водоростей.

3. Для визначення маси яструба у ланцюзі живлення "рослина - миша - змія - яструб," ми можемо використовувати передачу енергії з одного рівня до іншого. Продуктивність біоценозу становить 2 * 10^7 кДж на 1 га.

По-перше, переведемо продуктивність в кДж на 1 м^2:

2 * 10^7 кДж / 10^4 м^2 = 2000 кДж/м^2.

По-друге, для визначення маси яструба, ми можемо використовувати принцип ефективності передачі енергії, з яким ми вже працювали раніше (10%). Тобто, якщо 2000 кДж енергії доступно на 1 м^2, то тільки 10% цієї енергії передається наступному рівню, тобто на мишей.

10% від 2000 кДж = 0,1 * 2000 кДж = 200 кДж доступно для мишей на 1 м^2.

Далі, ми можемо визначити масу мишей, використовуючи інформацію, що 1 г сухої рослинної речовини акумулює 20 кДж енергії:

200 кДж / 20 кДж/г = 10 г сухої рослинної речовини доступно для мишей на 1 м^2.

Нарешті, маса яструба буде залежати від доступної маси мишей. Відповідно, 10 г сухої рослинної речовини на 1 м^2 дає масу мишей. Таким чином, маса яструба у ланцюгу живлення складає:

10 г * 10000 м^2 = 100000 г = 100 кг.

Отже, маса яструба в цьому ланцюзі живлення становить 100 кг.