Сколько консументов второго порядка со средней массой 5 кг сможет прокормиться в сообществе, получающем 5*10^8 кКал солнечной энергии на поверхность, если каждый хищник содержит 500 кКал энергии и КПД фотосинтеза в лесу составляет 1%?
Пошаговое решение:
Объяснение: В данном случае нам задано количество солнечной энергии, получаемой сообществом, и мы должны выяснить, сколько консументов второго порядка может прокормиться в данном сообществе.
Сначала нам необходимо вычислить общую доступную энергию в сообществе. Для этого мы умножаем среднюю массу каждого консумента второго порядка на количество консументов второго порядка и на количество энергии, получаемой сообществом от солнечной энергии:
Общая энергия = количество консументов второго порядка * средняя масса каждого консумента * энергия, получаемая сообществом от солнечной энергии
Так как мы знаем, что каждый хищник содержит 500 кКал энергии и КПД фотосинтеза в лесу составляет 1%, мы можем использовать эти данные для вычисления количества консументов второго порядка, которые могут прокормиться.
Для этого мы должны разделить энергию, получаемую сообществом от солнечной энергии, на энергию, содержащуюся в каждом хищнике, умноженную на КПД фотосинтеза:
Количество консументов второго порядка = доступная энергия сообщества / (количество энергии, содержащейся в каждом хищнике * КПД фотосинтеза)
Подставим данные в формулу:
Количество консументов второго порядка = (5*10^8 кКал) / (500 кКал * 1%)
Рассчитаем:
Количество консументов второго порядка = 5*10^8 кКал / 500 кКал / 0.01 = 10^11
Таким образом, сообщество сможет прокормиться около 100 миллиардов консументов второго порядка со средней массой 5 кг.
Совет: Чтобы лучше понять экологические взаимоотношения и энергетические потоки в экосистеме, рекомендуется изучать понятия такие, как трансформация энергии, цепи питания, пирамиды численности и биомассы. Также полезно ознакомиться с основными принципами экологии и понять, как энергия передается от одного уровня питания к другому.
Упражнение: Предположим, что в сообществе средняя масса каждого консумента второго порядка составляет 10 кг, а доступная энергия сообщества — 1*10^9 кКал солнечной энергии на поверхность в определенном промежутке времени. Сколько консументов второго порядка сможет прокормиться в этом случае?