Биомасса сухого сена с 1м2 поля составляет 200 г. На основании правила экологической пирамиды определите, какая площадь поля необходима, чтобы прокормить одного школьника массой 50 кг (60% составляет вода), согласно пищевой цепи: трава → корова → человек.
Для решения этой задачи воспользуемся правилом экологической пирамиды, которое предполагает, что на каждом уровне пищевой цепи передается только около 10% энергии от предыдущего уровня. Это правило также применимо к биомассе.
Подсчёт необходимой массы пищи для человека:
Человек массой 50 кг на 60% состоит из воды. Это означает, что сухая масса человека составляет 40% от 50 кг: [ 50 \, \text{кг} \times 0.4 = 20 \, \text{кг} ]
Следовательно, для поддержания такой сухой массы человеку требуется 20 кг сухого вещества.
Переход от человека к корове:
Поскольку только 10% биомассы передается на следующий уровень, чтобы получить 20 кг сухой массы человека, нужно, чтобы корова потребила биомассу в 10 раз больше: [ 20 \, \text{кг} \times 10 = 200 \, \text{кг} ]
То есть, корова должна усвоить 200 кг сухой массы, чтобы обеспечить человека 20 кг сухой массы.
Переход от коровы к траве:
Аналогично, чтобы корова получила 200 кг сухой массы, она должна потребить траву, содержащую в 10 раз больше сухой массы: [ 200 \, \text{кг} \times 10 = 2000 \, \text{кг} ]
Таким образом, необходимо 2000 кг сухой травы.
Подсчёт площади поля:
Зная, что с 1 м² поля получают 200 г (или 0.2 кг) сухого сена, можно рассчитать, сколько квадратных метров поля потребуется для получения 2000 кг: [ \frac{2000 \, \text{кг}}{0.2 \, \text{кг/м}^2} = 10000 \, \text{м}^2 ]
Таким образом, чтобы прокормить одного школьника массой 50 кг, потребуется поле площадью 10000 м².
Для прокорма школьника массой 50 кг (в сухом виде 40 кг) потребуется площадь поля, на которой будет производиться 200 г сена на 1 м2. 40 кг = 40 000 г (сухой массы) 40 000 г / 200 г = 200 м2 Таким образом, для прокорма одного школьника потребуется 200 м2 поля.
Для того чтобы определить площадь поля, необходимую для прокорма одного школьника массой 50 кг, сначала нужно вычислить сколько кг сухого сена требуется для прокорма коровы, которая в свою очередь будет прокармливаться этим сеном.
Поскольку 200 г сухого сена необходимо для 1 м2 поля, то для 1 кг сухого сена потребуется 5 м2 поля (1000 г / 200 г = 5 м2).
Далее, учитывая, что 90% питательных веществ переходит на следующий уровень в пищевой цепи, а также что человек находится на третьем уровне, можно сделать следующие расчеты:
Таким образом, для прокорма одного школьника массой 50 кг по данной пищевой цепи потребуется 25000 м2 поля.
