Какое количество солнечной энергии поступало в экосистему за месяц, если прирост биомассы популяции щук в озере за лето составил 10 кг, а прирост плотвы был равен половине рациона щук, который, в свою очередь, составил 20% от прироста биомассы фитоплан...
Какое количество солнечной энергии поступало в экосистему за месяц, если прирост биомассы популяции щук в озере за лето составил 10 кг, а прирост плотвы был равен половине рациона щук, который, в свою очередь, составил 20% от прироста биомассы фитопланктона, где в 1 кг фитопланктона содержится 6 × 10^2 ккал энергии, и в данной пищевой цепи соблюдаются правила 10% и 1%?
Для решения этой задачи нам нужно последовательно рассчитать, сколько солнечной энергии поступает в экосистему, основываясь на данных о биомассе и правилах передачи энергии в пищевых цепях. Давайте разберем это по шагам.
Шаг 1: Определим прирост биомассы фитопланктона
Мы знаем, что прирост биомассы щук составил 10 кг. Поскольку щуки составляют уровень хищников, а их рацион – это плотва, нам нужно сначала определить прирост плотвы.
Шаг 2: Прирост плотвы
Согласно условию, прирост плотвы равен половине рациона щук. Рацион щук составляет 20% от прироста биомассы фитопланктона. Обозначим прирост биомассы фитопланктона как X.
Таким образом, рацион щук:
- Рацион щук = 0.2 * X
Прирост плотвы:
- Прирост плотвы = 0.5 * (Рацион щук) = 0.5 * (0.2 * X) = 0.1 * X
Шаг 3: Прирост биомассы щук и плотвы
Согласно правилу 10%, прирост биомассы щук (10 кг) составляет 10% от рациона. Поэтому:
- 10 кг = 0.1 * (Рацион щук)
- Рацион щук = 10 кг / 0.1 = 100 кг
Теперь мы можем выразить прирост биомассы фитопланктона:
- 0.2 * X = 100 кг
- X = 100 кг / 0.2 = 500 кг
Таким образом, прирост биомассы фитопланктона составляет 500 кг.
Шаг 4: Энергия, содержащаяся в фитопланктоне
Мы знаем, что в 1 кг фитопланктона содержится 600 ккал энергии. Следовательно, общее количество энергии в фитопланктоне:
- Энергия = 500 кг * 600 ккал/кг = 300000 ккал.
Шаг 5: Учет правила 1%
Согласно правилу 1%, только 1% энергии, получаемой от фитопланктона, передается на уровень хищников (щук). Следовательно, энергия, доступная щукам:
- Энергия для щук = 0.01 * 300000 ккал = 3000 ккал.
Шаг 6: Солнечная энергия
Теперь, чтобы узнать, сколько солнечной энергии поступало в экосистему, мы используем правило 10%. Энергия, переданная на уровень фитопланктона, составляет 10% от солнечной энергии:
- Солнечная энергия = Энергия для фитопланктона / 0.1 = 300000 ккал / 0.1 = 3000000 ккал.
Таким образом, общее количество солнечной энергии, поступавшее в экосистему за месяц, составило 3000000 ккал.
