Б. Методика решения задач по теме «Экологические пирамиды, правило 10 % и правило 1 %»

Задача 1(I)

На колхозном поле пшеницы площадью 12 га мыши полевки за лето съели около 5 кг/га зерна. Определите величину прироста биомассы мышей, если в данной цепи питания соблюдается правило 10 %.

Решение

1. Вначале нужно составить пастбищную пищевую цепь:

2. Определим общую массу зерна, съеденного мышами на поле:

5 · 12 = 60 кг.

3. Зная массу съеденного зерна, на основании правила 10 % составим пропорцию и определим величину прироста биомассы мышей:

60 кг — 100 %

х кг — 10 %

х = 60 · 10 : 100 = 6 кг.

О т в е т: прирост биомассы мышей за лето составил 6 кг.

Задача 2(II)

Сколько согласно правилу 10 % нужно фитопланктона, чтобы прирост плотвы в озере составил 125 кг, если учесть, что плотва кормится мелкими беспозвоночными, использующими в качестве корма фитопланктон?

Решение

1. Вначале нужно составить пастбищную пищевую цепь:

2. Зная прирост биомассы плотвы, на основании правила 10 % составим пропорцию и определим биомассу съеденных мелких беспозвоночных:

125 кг — 10 %

х кг  — 100 %

х = 125 × 100 : 10 = 1250 кг.

3. Зная биомассу съеденных мелких беспозвоночных, на основании правила 10 % составим пропорцию и определим биомассу фитопланктона, которую съели мелкие беспозвоночные:

1250 кг — 10 %

х кг — 100 %

х = 1250 · 100 : 10 = 12 500 кг = 12,5 т.

О т в е т: чтобы прирост плотвы в озере составил 125 кг, нужно 12,5 т фитопланктона.

Задача 3(III)

Канюк за лето съедает до 80 мышей со средней массой 20 г. Учитывая правило 10 %, определите количество птиц, охотившихся на мышей на пшеничном поле, если благодаря им было сохранено 2 т зерна.

Решение

1. Вначале нужно составить пастбищную пищевую цепь:

.

2. Массу зерна переведем в килограммы и, учитывая правило 10 %, определим биомассу мышей, съеденных канюками с помощью следующей пропорции:

2 т = 2000 кг

2000 кг — 100 %

х кг — 10 %

х = 2000 × 10 : 100 = 200 кг.

3. Биомассу мышей переведем в граммы и определим численность съеденных канюками мышей:

200 кг = 200 000 г.

200 000 : 20 = 10 000 мышей.

4. Зная численность съеденных канюками мышей и количество мышей, съедаемых одним канюком, определим численность птиц, охотившихся на мышей:

10000 : 80 = 125 канюков.

О т в е т: на пшеничном поле охотилось 125 канюков.

Задача 4(IV)

Скворцы в саду за лето съели около 80 % всех гусениц яблонной плодожорки. Прирост биомассы скворцов за этот период составил 0,5 кг. Переход биомассы с одного трофического уровня на другой в данной цепи питания подчиняется правилу 10 %. Какая часть урожая яблок (кг) была потеряна?

Решение

1. Вначале нужно составить пастбищную пищевую цепь:

2. Зная прирост биомассы скворцов, на основании правила 10 % составим пропорцию и определим биомассу съеденных гусениц:

0,5 кг   —   10 %

х кг   —     100 %

х = 0,5 · 100 : 10 = 5 кг.

3. Зная биомассу съеденных гусениц, на основании правила 10 % составим пропорцию и определим биомассу яблок, которую могли бы съесть уничтоженные скворцами гусеницы:

5 кг — 10 %

 х кг — 100 %

х = 5 × 100 : 10 = 50 кг.

4. Определим процент гусениц, не съеденных скворцами:

100 % – 80 % = 20 %.

5. Зная, какую биомассу яблок могли бы съесть 80 % гусениц, составим пропорцию и определим биомассу яблок, которую съели оставшиеся в живых 20 % гусениц:

50 кг — 80 %

х кг — 20 %

х = 50 · 20 : 80 = 12,5 кг.

О т в е т: за лето гусеницами яблонной плодожорки было уничтожено 12,5 кг яблок. Следовательно, для сохранения урожая яблок надо привлекать в сады скворцов, развешивая скворечники.

Задача 5(V)

Прирост биомассы популяции щук в озере за лето составил 10 кг. Прирост плотвы за лето был равен половине рациона щук. Пищевой рацион плотвы за этот период составлял 20 % от прироста биомассы фитопланктона. В 1 кг фитопланктона содержится 6 × 10² ккал энергии. В данной пищевой цепи соблюдаются правила 10 % и 1 %. Сколько солнечной энергии поступало в экосистему за месяц?

Решение

1. Вначале нужно составить пастбищную пищевую цепь:

2. На основании правила 10 % составим пропорцию и рассчитаем величину пищевого рациона щук за лето:

10 кг — 10 %

х кг — 100 %

х = 10 · 100 : 10 = 100 кг.

3. Пищевой рацион щук за лето составил 100 кг. Прирост плотвы за лето равен половине данного рациона. Рассчитаем прирост плотвы за лето:

100 : 2 = 50 кг.

4. Зная прирост плотвы за лето и учитывая правило 10 %, составим пропорцию и рассчитаем величину пищевого рациона плотвы за лето:

50 кг — 10 %

х кг — 100 %

х = 50 · 100 : 10 = 500 кг.

5. Пищевой рацион плотвы за лето равнялся 500 кг и составлял 20 % прироста фитопланктона. Составим пропорцию и рассчитаем общее количество прироста фитопланктона в озере за лето:

500 кг — 20 %

х кг — 100 %

х = 500 · 100 : 20 = 2500 кг.

6. За лето в озере образовалось 2500 кг фитопланктона. Учитывая, что в 1 кг фитопланктона содержится 6 · 10² ккал энергии, можно рассчитать общее количество солнечной энергии, поглощенной им за лето:

6 · 10² · 2500 = 15 · 10⁵ ккал.

7. За лето фитопланктоном было поглощено 15 · 10⁵ ккал солнечной энергии. Чтобы определить количество энергии, поглощенной фитопланктоном за месяц, полученную величину разделим на 3:

15 · 10⁵ : 3 = 5 · 10⁵ ккал.

8. Учитывая правило 1 %, рассчитаем количество энергии, поступившей в экосистему за месяц.

5 · 10⁵ · 100 = 5 · 10⁷ ккал.

О т в е т: за месяц фитопланктон поглощал 5 · 10⁷ ккал солнечной энергии.