Дано:
Биомасса сухого сена с 1м² луга = 200 г
Биомасса сухого сена с 1м² викно-овсяного поля = 500 г
Масса учащегося = 50 кг (из них 63% вода)
Найти:
1) Площадь луга, необходимая для прокорма учащегося в течение года при пищевой цепи трава – кролик – человек.
2) Площадь викно-овсяного поля, необходимая для прокорма учащегося в течение года.
Решение с расчетом:
1) Определим площадь луга, необходимую для прокорма учащегося:
Сначала найдем биомассу сухого сена, необходимую для прокорма учащегося в течение года. Масса учащегося, которая составляет сухую биомассу, равна 37% от его общей массы:
Сухая масса учащегося = 50 кг * (1 - 0.63) = 18.5 кг
Теперь определим количество биомассы, необходимое для прокорма учащегося в течение года при пищевой цепи трава – кролик – человек:
По правилу экологической пирамиды, энергия передается от одного уровня к другому с потерями, поэтому требуемая биомасса вырастает в процессе передачи энергии. Допустим, что в данной пищевой цепи коэффициент переноса энергии составляет 10%, то есть только 10% биомассы каждого уровня передается на следующий уровень.
Для поддержания постоянной массы учащегося в течение года, необходимо, чтобы все потребляемые растительные ресурсы также были возобновляемыми. Поэтому, если мы хотим прокормить учащегося за счет продукции сухого сена, мы должны использовать только 10% биомассы сухого сена с луга. Таким образом, масса сухого сена, необходимая для прокорма учащегося в течение года:
Масса сухого сена = (18.5 кг / 0.1) = 185 кг
Теперь найдем площадь луга, необходимую для получения этой массы сухого сена:
Площадь луга = (185 кг / 0.2 кг/м²) = 925 м² = 0.0925 га
2) Определим площадь викно-овсяного поля, необходимую для прокорма учащегося:
Аналогично определим количество биомассы, необходимое для прокорма учащегося в течение года с использованием викно-овсяного поля. Используя коэффициент переноса энергии равный 10%, найдем площадь викно-овсяного поля, необходимую для получения этой массы сухого сена:
Площадь викно-овсяного поля = (185 кг / 0.5 кг/м²) = 370 м² = 0.0370 га
Ответ:
1) Для прокорма учащегося в течение года при пищевой цепи трава – кролик – человек потребуется примерно 0.092