26النظم البيئية والبنية الغذائية

حل المسألة 26.1.

1. $20\,800 - 12\,000 = 8800\,\mathrm{kcal}$ في المتر المربع في السنة. 2. $1.2\,\%$. والفواقد: ضوء غير ممتص (نصف الطيف، والانعكاس، والماء)، وأوراق مشبعة في الشمس الكاملة أو مظللة، والتنفس الضوئي، وتنفس النباتات نفسها (وقد حُسب أصلًا بين الإجمالي والصافي). 3. $12\,000/20\,800 = 58\,\%$. 4. المأكول $3400\,$؛ والذاهب مباشرة إلى المحلِّلات $8800 - 3400 = 5400\,\mathrm{kcal}$. 5. $8800/10 = 880\,\mathrm{g}/\mathrm{m}^{2}$: أي كغابة معتدلة أو مرج غني. 6. $1.7\times 10^6 - 20\,800 = 1.68 \times 10^{6}\,\mathrm{kcal}$، أي $98.8\,\%$ منه: منعكسًا أو نافذًا أو ممتصًا في الماء والصخر ومعادًا إشعاعه حرارةً. 7. الإنتاج $1500 - 1100 = 400\,\mathrm{kcal}$؛ وكفاءة التمثيل $1500/3400 = 44\,\%$. 8. $400/1500 = 27\,\%$. 9. $400/8800 = 4.5\,\%$ (أو $16\,\%$ إذا حُسبت على المأكول، $3400\,$). 10. إنتاج آكلات اللحوم $380 - 300 = 80\,\mathrm{kcal}$؛ والكفاءة $80/400 = 20\,\%$ (فقد أكلت $380\,$ من $400\,$ المنتَجة). 11. $6/80 = 7.5\,\%$. 12. $6\,\mathrm{kcal}$؛ و$6/1.7\times 10^6 = 3.5 \times 10^{-6}$، أي بضعة أجزاء من مليون. 13. اللحم قابل للهضم وقريب في تركيبه من آكله؛ أما المادة النباتية فليفية وغير قابلة للهضم في أكثرها، فيفقد آكل العشب من مدخوله برازًا أكثر. 14. الإنتاج الصافي غير المأكول $5400\,$؛ وبراز آكلات العشب $3400 - 1500 = 1900\,$؛ وإنتاج آكلات العشب غير المأكول $400 - 380 = 20\,$؛ وبراز آكلات اللحوم (والتمثيل غير معطى؛ فخذ المأكول ناقص المتنفَّس ناقص الإنتاج $= 0$، أي كله ممثَّل) وإنتاج آكلات اللحوم غير المأكول $80 - 20 = 60\,$؛ وإنتاج آكلات اللحوم العليا $6\,$: فالمجموع $7386\,\mathrm{kcal}$. 15. $12\,000 + 1100 + 300 + 14 + 7386 = 20\,800\,\mathrm{kcal}$. 16. مساوٍ للإنتاج الإجمالي: فالنبع في حالة مستقرة، لا يخزن كتلة حيوية من سنة إلى سنة. 17. $7386/20\,800 = 36\,\%$ (وأكثر الباقي تنفس المنتِجات نفسها). 18. المنتِجات $8800\,$، وآكلات العشب $400\,$، وآكلات اللحوم $80\,$، والعليا منها $6\,$؛ والكفاءات $4.5\,\%$ و$20\,\%$ و$7.5\,\%$. 19. $8000\,$ و$400\,$ و$100\,$ و$15\,\mathrm{kcal}/\mathrm{m}^{2}$: أي قائم، كل مستوى عُشر ما تحته أو أقل. 20. المنتِجات $8000/8800 = 0.9$ سنة؛ وآكلات العشب $400/400 = 1$ سنة؛ وآكلات اللحوم $100/80 = 1.25$ سنة؛ والعليا منها $15/6 = 2.5$ سنة. فالنباتات أسرعها دورانًا: نسيج قصير العمر، يُرعى باستمرار؛ وآكلات اللحوم العليا حيوانات طويلة العمر يتجدد مخزونها ببطء. 21. بلشون كتلته $2\,\mathrm{kg}$ هو نحو $500\,\mathrm{g}$ جافة، أي $5000\,\mathrm{kcal}$، ويحتاج إلى نحو ذلك من الإنتاج كل سنة ليحلّ محل نفسه ومحل صغاره: أي $5000/6 \approx 800\,\mathrm{m}^{2}$ من النبع — وعمليًا أكثر بكثير، إذ يتنفس أيضًا: فعند $100\,\mathrm{kcal}$ في اليوم يكون مدخوله $36\,500\,\mathrm{kcal}$ في السنة، أي $6000\,\mathrm{m}^{2}$ من المستوى الذي تحته (وإنتاج آكلات اللحوم $80\,$)، وهو ما يشبه حمى البلشون. 22. الإنتاج الصافي الزائد لا يُؤكل فيذهب إلى المحلِّلات، فيتضاعف تنفسها؛ وليلًا، بلا تركيب ضوئي، قد يفرغ طلبها على الأكسجين الماءَ منه فتموت الأسماك — وهو الإتخام الغذائي. 23. يهبط إنتاج آكلات العشب إلى $200\,$: فتنال آكلات اللحوم نصف غذائها، ويهبط إنتاجها نحو $40\,$، وإنتاج آكلات اللحوم العليا نحو 3، وتقل البلاشين؛ وعشب البحر، وقد قلّ رعيه، يكثف ويذهب أكثره غير مأكول إلى المحلِّلات. 24. طاقة آكلات اللحوم العليا ضئيلة، لكن أثرها في أعداد آكلات اللحوم، التي تتحكم في آكلات العشب، التي تتحكم في العشب: فإزالتها تدع آكلات اللحوم ترتفع، وآكلات العشب تهبط، والعشب ينمو — أي شلال عبر الشبكة (الفصل 27)؛ أما إزالة بضع كيلوسعرات من آكلات العشب فلا تغيّر إلا بضع كيلوسعرات. 25. من المنتِجات إلى آكلات العشب $4.5\,\%$ (من الإنتاجية الصافية؛ أو $16\,\%$ من المأكول)، ومن آكلات العشب إلى آكلات اللحوم $20\,\%$، ومن آكلات اللحوم إلى العليا منها $7.5\,\%$؛ ومن ضوء الشمس إلى الإنتاج الإجمالي $1.2\,\%$؛ وبضعة أجزاء من مليون من ضوء الشمس تنتهي في آكلات اللحوم العليا.