5. Рассмотрите пищевую цепь: злаки → кузнечики → лягушки → змеи → орлы. Определите биомассу злаков (в тоннах), необходимую для того, чтобы суммарный прирост биомассы птиц за год составлял 10 кг, если известно, что в 1 кг растений аккумулируется 100 кДж энергии, а 1 кг биомассы птиц соответствует 20 кДж.

Решение:

Эта задача решается с помощью правила экологической пирамиды, которое гласит, что при переходе с одного трофического уровня на следующий теряется около 90% энергии, и только 10% передается дальше.

1. Определим энергию, необходимую для биомассы орлов: Так как 1 кг биомассы птиц соответствует 20 кДж, то для прироста биомассы птиц в 10 кг необходимо: \( 10 \text{ кг} \times 20 \frac{\text{кДж}}{\text{кг}} = 200 \text{ кДж} \) энергии.
2. Определим энергию, необходимую для биомассы змей: Для производства 200 кДж энергии орлами, змеи должны были аккумулировать на 10% больше энергии: \( 200 \text{ кДж} \div 0.1 = 2000 \text{ кДж} \).
3. Определим энергию, необходимую для биомассы лягушек: Для производства 2000 кДж энергии змеями, лягушки должны были аккумулировать: \( 2000 \text{ кДж} \div 0.1 = 20000 \text{ кДж} \).
4. Определим энергию, необходимую для биомассы кузнечиков: Для производства 20000 кДж энергии лягушками, кузнечики должны были аккумулировать: \( 20000 \text{ кДж} \div 0.1 = 200000 \text{ кДж} \).
5. Определим биомассу злаков, необходимую для кузнечиков: Известно, что в 1 кг растений аккумулируется 100 кДж энергии. Чтобы получить 200000 кДж энергии, необходимо: \( 200000 \text{ кДж} \div 100 \frac{\text{кДж}}{\text{кг}} = 2000 \text{ кг} \) злаков.
6. Переведем килограммы в тонны: \( 2000 \text{ кг} = 2 \text{ тонны} \).

Ответ: Для прироста биомассы птиц в 10 кг необходимо 2 тонны злаков.