Практ. 4. Решение задач на балансовое равенство в экосистеме

1. Какое количество энергии будет запасаться у хищников первого порядка?

  • 10% от 65 000 кДж
  • Ответ: 6500 кДж

2. Рассчитайте количество консументов третьего порядка в лесу

  • В 100 г консументов запасается 100 Дж энергии,
  • на второй тропический уровень переходит 100 кДж,
  • 100 кДж = 100 000 Дж,
  • 100 000 : 100 = 1000 особей консументов.

3. Рассчитайте, сколько вещества аккумулируется консументами третьего порядка данного водоема

  • 5 кг — затрачивается автотрофами на дыхание;
  • 25 — 5 = 20 кг; 10% от 20 кг — 2 кг (к консументам первого порядка);
  • консументы II — 0,2 кг;
  • консументы III — 0,02 кг.

4. Определите биомассу (в тоннах) продуцентов экосистемы озера, использованной для аккумуляции 2,5 · 10^7 кДж энергии в организме карпа

  • Определим энергию аккумулируют в продуцентах;
  • 25 · 107 кДж; 25 · 109 кДж : 5 · 106 кДж = 5 т;
  • 25/1% = x/100%; x = 25 · 106 кДж;
  • Ответ: биомасса продуцентов составляет 5 т.

5. Определите вторичную продукцию (консументы первого порядка) небольшой лесной экосистемы площадью 10 км^2

  • Определим солнечную энергию на 10 км2: 20 ккал · 1010 = 20 · 1010 ккал;
  • определим количество энергии, используемое на фотосинтез: 20 · 1010 — 100%, x — %; x = 20 · 108 ккал;
  • определим первичную продукцию: 20 · 108 : 500 = 4 · 107 г;
  • определим вторичную продукцию: 4 ·  106 г.

6. Какой процент фиксированной при фотосинтезе энергии фитопланктон тратит на процессы жизнедеятельности?

  • КПД фотосинтеза = 10 т;
  • фитопланктон → дафнии → рыбы;
  • 0,4 · 3000 = 1200 особей рыб в водоёме;
  • 1200 · 2,5 = 3000 г = 3 кг — их прирост в месяц;
  • 1000 кг — 300 кг = 700 кг — тратит планктон на жизнедеятельность.

7. Какое максимальное количество птиц может прокормиться в сообществе, на поверхность которого поступает 2 · 10^8 кДж солнечной энергии?

  • 2 · 108 / x = 100%/1%, x = 2 · 106 кДж — запасают продуценты;
  • 2 · 105 / x = 100%/5%, x = 10 000 кДж — консументы I;
  • 10 000 : 10 = 1000 кДж — запасают синицы;
  • 25 · 4 = 100 кДж — соответствуют массе одной синицы;
  • 1000 кДж : 100 кДж = 10 — столько синиц может прокормиться в сообществе.

8. На какое количество зайцев можно выдать лицензию охотникам, если биомасса популяции зайцев — 10% от биомассы всех консументов первого порядка? Должно сохранится не менее 60% популяции

  • П → К1
  • 1,8 · 107 кДж · 1,8 · 106 кДж
  • 3 · 2000 кДж = 6000 кДж — запасается в одном зайце;
  • 1 800 000 кДж : 2 кДж = 900 кг — масса всех консументов;
  • 900:x = 100%:10%; x = 90 кг (масса зайцев);
  • 90 : 3 — количество зайцев;
  • 30/x = 100%/40%; x = 12 — столько зайцев можно отстрелить. 

9. Какой процент фиксированной энергии продуценты затрачивают па процессы жизнедеятельности?

  • 2,6 · 106 · 0,05 · 0,05 · 0,15 = 975
  • 1947 — 975 = 972
  • 0,72:0,1:0,03 = 324000
  • 5,4 · 107 · 0,02 = 0,108 · 107
  • 324000:0,108 · 107 = 0,3 = 30%