Рассчитайте, сколько нужно злаков (кг), чтобы произошло увеличение массы консументов 3-го порядка на 560 г, если цепь питания имеет вид: злаки → кузнечики → лягушки → змеи → орлы.

Чтобы решить эту задачу, нам нужно использовать концепцию трофической цепи и рассмотреть, как масса на каждом уровне пищевой цепи связана с массой на следующем уровне.

Описание пищевой цепи

В данной цепи злаки являются первичными производителями, которые конвертируют солнечную энергию в биомассу. Затем, кузнечики (консументы 1-го порядка) поедают злаки. Лягушки (консументы 2-го порядка) едят кузнечиков, а змеи (консументы 3-го порядка) – лягушек. Орлы, в свою очередь, являются консументами 4-го порядка и едят змей.

Коэффициенты трансформации

Для каждого уровня пищевой цепи предполагается, что из-за неэффективности перевода энергии между уровнями (например, из-за метаболизма и тепла) необходимо больше массы на предыдущем уровне, чтобы получить определенную массу на следующем.

Обычно принимаются следующие соотношения:

• Каждый консумент 1-го порядка получает около 10% от массы первичных производителей.
• Каждый консумент 2-го порядка получает около 10% от массы консументов 1-го порядка.
• Каждый консумент 3-го порядка получает около 10% от массы консументов 2-го порядка.

Расчёт

Дано, что нам нужно, чтобы консументы 3-го порядка (змеи) увеличили свою массу на 560 г. Для начала переведем это значение в килограммы:

\[ 560 \text{ г} = 0.560 \text{ кг} \]

1. Примерная масса лягушек (консументов 2-го порядка):

Лягушки получат 10% от массы змей, значит, чтобы консументы 3-го порядка увеличились на 0.560 кг, требуется:

\[ \text{Масса лягушек} = \frac{0.560 \text{ кг}}{0.10} = 5.60 \text{ кг} \]

2. Примерная масса кузнечиков (консументов 1-го порядка):

Кузнечики, в свою очередь, получат 10% от массы лягушек:

\[ \text{Масса кузнечиков} = \frac{5.60 \text{ кг}}{0.10} = 56.00 \text{ кг} \]

3. Примерная масса злаков (первичных производителей):

Наконец, чтобы получить 56.00 кг кузнечиков, нужно учесть 10% от массы злаков:

\[ \text{Необходимая масса злаков} = \frac{56.00 \text{ кг}}{0.10} = 560.00 \text{ кг} \]

Ответ

Таким образом, для того чтобы консументы 3-го порядка (змеи) увеличили свою массу на 560 г, нужно 560 кг злаков.

Такое большое количество злаков свидетельствует о том, насколько много ресурсов требуется для поддержания цепочки питания и увеличения массы на высших трофических уровнях.