Чтобы определить максимальное количество консументов второго порядка, которое сможет прокормиться в сообществе, давайте последовательно разберёмся с задачей, используя правило Линдемана и данные, которые у нас есть.

Шаг 1: Определение доступной энергии на первом трофическом уровне.

• Сначала мы знаем, что на поверхность поступает 5 • 10^8 кКал солнечной энергии.
• КПД фотосинтеза составляет 1%, следовательно, энергия, доступная для первичных продуцентов (растений), будет равна:

Энергия для продуцентов = 5 • 10^8 кКал * 0.01 = 5 • 10^6 кКал.

Шаг 2: Определение энергии на консументов первого порядка.

• Согласно правилу Линдемана, только 10% энергии, полученной на первом трофическом уровне, может быть передано на следующий уровень (консументы первого порядка).
• Следовательно, энергия, доступная консументам первого порядка, будет:

Энергия для консументов первого порядка = 5 • 10^6 кКал * 0.1 = 5 • 10^5 кКал.

Шаг 3: Определение энергии для консументов второго порядка.

• Аналогично, только 10% энергии, полученной на уровне консументов первого порядка, может быть передано консументам второго порядка.
• Таким образом, энергия, доступная консументам второго порядка, будет:

Энергия для консументов второго порядка = 5 • 10^5 кКал * 0.1 = 5 • 10^4 кКал.

Шаг 4: Определение максимального количества консументов второго порядка.

• Теперь нам нужно определить, сколько консументов второго порядка может прокормиться на этой энергии.
• Мы знаем, что в 1 кг тела хищника содержится 500 кКал энергии.
• Консументы второго порядка имеют среднюю массу 5 кг, следовательно, на одного консумента второго порядка потребуется:

Энергия на одного консумента = 5 кг * 500 кКал/кг = 2500 кКал.

Теперь мы можем вычислить максимальное количество консументов второго порядка:

Максимальное количество консументов = Энергия для консументов второго порядка / Энергия на одного консумента = 5 • 10^4 кКал / 2500 кКал = 20.

Ответ: Максимальное количество консументов второго порядка, которое сможет прокормиться в сообществе, составляет 20.