Сколько площади культурного биоценоза необходимо для прокормления человека массой 70 кг (63% вода), если 1м2 площади

Arina

23

Для решения этой задачи необходимо использовать понятие трофического уровня и цепи питания. Также нужно знать, что прокормление человека зависит от его потребления калорий.

Начнем с расчета количества сухой биомассы, необходимой для прокормления человека массой 70 кг. Для этого установим, сколько калорий нужно потреблять в день.

Среднестатистический человек должен потреблять примерно 2000-2500 калорий в день для поддержания нормального обмена веществ. Обычно предполагают, что 1 г сухой биомассы содержит около 4 ккал.

Учитывая, что сухая биомасса приведена в граммах, а калории в килокалориях, необходимо перевести их друг в друга. Для этого умножим количество сухой биомассы на 4.

Итак, общее количество калорий, потребляемых человеком массой 70 кг, составляет:

\[70 \, \text{кг} \times 1000 \, \text{г/кг} \times 4 \, \text{ккал/г} = 280000 \, \text{ккал}\]

Далее нам нужно рассчитать, сколько сухой биомассы требуется для получения 1 ккал энергии. По условию, 1 м2 площади даёт 88 г сухой биомассы в год.

Таким образом, количество калорий, получаемых от 1 г сухой биомассы, будет выглядеть следующим образом:

\[\frac{1}{88} \, \text{г/ккал}\]

Для расчета количества площади биоценоза, необходимого для прокормления человека массой 70 кг, мы можем использовать следующее соотношение:

\[\frac{\text{Площадь биоценоза}}{\text{Сухая биомасса}} = \frac{\text{Количество потребляемых калорий}}{\text{Количество калорий в 1 г сухой биомассы}}\]

Итак, подставим известные значения:

\[\frac{\text{Площадь биоценоза}}{280000} = \frac{280000}{88} \rightarrow \text{Площадь биоценоза} = \frac{280000 \times 280000}{88}\]

Вычислим это значение:

\[\text{Площадь биоценоза} \approx 800000 \, \text{м}^2\]

Таким образом, для прокормления человека массой 70 кг потребуется около 800000 м2 площади культурного биоценоза.

Наконец, для построения цепи питания, вы можете использовать следующий пример:

Трава -> Кузнечики -> Птицы -> Хищники

В данном случае, трава является первичным продуцентом и образует основу пищевой цепи. Кузнечики, в свою очередь, питаются травой и являются первичными потребителями. Птицы в свою очередь питаются кузнечиками, а хищники питаются птицами.

Это пример простой цепи питания, и в реальном мире их может быть гораздо больше и сложнее. Но основные принципы остаются те же: организмы получают энергию и питательные вещества от других организмов, составляя сложные сети питания.