9. Решите задачу. На поверхность небольшой экосистемы зоны степей поступает 6 ⋅ 10¹⁴ кДж солнечной энергии. КПД фотосинтеза не превышает 2%. Рассчитайте, какое количество хищников первого порядка могут прокормиться в данном сообществе, если масса каждого хищника 12 кг, а на 100 г его массы приходится 2 ⋅ 10³ кДж энергии. Известно, что на второй трофический уровень в данной экосистеме переходит 20% энергии, потери энергии на последующих уровнях составляют 95%.

Решение:

1. Находим энергию, которая идет на первый трофический уровень (фотосинтез):
   \( E_{фотосинтеза} = 6 \cdot 10^{14} \text{ кДж} \times 0.02 = 1.2 \cdot 10^{13} \text{ кДж} \)
2. Находим энергию, которая переходит на второй трофический уровень (травоядные):
   \( E_{травоядные} = 1.2 \cdot 10^{13} \text{ кДж} \times 0.20 = 2.4 \cdot 10^{12} \text{ кДж} \)
3. Находим энергию, которая приходится на одного хищника первого порядка:
   Масса хищника: \( 12 \text{ кг} = 12000 \text{ г} \)
   Энергия на 100 г массы: \( 2 \cdot 10^3 \text{ кДж} \)
   Энергия на 1 г массы: \( \frac{2 \cdot 10^3 \text{ кДж}}{100 \text{ г}} = 20 \text{ кДж/г} \)
   Энергия на одного хищника: \( 12000 \text{ г} \times 20 \text{ кДж/г} = 240000 \text{ кДж} = 2.4 \cdot 10^5 \text{ кДж} \)
4. Рассчитываем количество хищников первого порядка:
   \( N_{хищников} = \frac{E_{травоядные}}{E_{хищника}} = \frac{2.4 \cdot 10^{12} \text{ кДж}}{2.4 \cdot 10^5 \text{ кДж}} = 10^7 \)

Ответ: 10⁷ хищников первого порядка.