生態と環境の問題

ある草原の生態系で、1 年間のエネルギーの収支を栄養段階ごとに調べ、次の表の結果を得た。単位はすべて $\mathrm{kJ}/({\mathrm{m}}^2\cdot \text{年})$ である。

この生態系では、生産者の被食量はすべて一次消費者に食べられ、一次消費者の摂食量は生産者の被食量に等しいものとする。また、各栄養段階について次の関係が成り立つものとする。

• 生産者：純生産量 $=$ 総生産量 $-$ 呼吸量、純生産量 $=$ 成長量 $+$ 被食量 $+$ 枯死量
• 消費者：同化量 $=$ 摂食量 $-$ 不消化排出量、同化量 $=$ 成長量 $+$ 呼吸量 $+$ 被食量 $+$ 死亡量

ある栄養段階のエネルギー効率〔%〕を
$$\frac{\text{その栄養段階の同化量}}{\text{1 つ前の栄養段階の同化量}}\times 100$$
で定義する（生産者の同化量は総生産量とする）。このとき、二次消費者のエネルギー効率は何 % か。

ある草原の生態系で、生産者・一次消費者・二次消費者の 3 つの栄養段階について、1 年間のエネルギー収支を調べた。この生態系では、一次消費者は生産者だけを食べ、二次消費者は一次消費者だけを食べる。また、各栄養段階の被食量は、すべて 1 つ上の栄養段階の摂食量になる。調べた結果を次の表に示す（単位はすべて $kJ/({\mathrm{m}}^2\cdot \text{年})$、「—」は測定していないことを表す）。

さらに、二次消費者の同化量は、二次消費者の摂食量の 80 % であった。

ある栄養段階のエネルギー効率 [%] を
$$\frac{\text{その栄養段階の同化量}}{\text{1 つ下の栄養段階の同化量}}\times 100$$
と定義する（生産者の同化量は総生産量とする）。二次消費者のエネルギー効率は何 % か。

ある草原の生態系で、一次消費者（植物を食べる動物）と二次消費者（一次消費者を食べる動物）について、1 年間のエネルギー量を調べた。結果を次の表に示す。単位はすべて $kJ/({\mathrm{m}}^2\cdot \text{年})$ である。表の「—」は測定していない項目を表す。

この生態系では、一次消費者を食べるのは二次消費者だけであり、二次消費者が食べるのは一次消費者だけである。したがって、一次消費者の被食量は二次消費者の摂食量に等しい。

また、消費者について次の関係が成り立つものとする。
$$\text{同化量}=\text{摂食量}-\text{不消化排出量}$$
$$\text{成長量}=\text{同化量}-(\text{呼吸量}+\text{被食量}+\text{死滅量})$$
さらに、消費者のエネルギー効率を
$$\text{エネルギー効率}[\%]=\frac{\text{その栄養段階の同化量}}{\text{1つ前の栄養段階の同化量}}\times 100$$
と定める。

二次消費者のエネルギー効率は何 % か。

ある湖の生態系で、生産者（植物プランクトンなど）・一次消費者・二次消費者・三次消費者の 4 つの栄養段階について、1 年間のエネルギーの流れを調べた。生産者の総生産量は $50000kJ/({\mathrm{m}}^2\cdot \text{年})$ であり、一次消費者・二次消費者・三次消費者のエネルギー効率は、次の表のとおりであった。

ここで、エネルギー効率は「その栄養段階の同化量 ÷ 1 つ前の栄養段階の同化量 × 100」で求めたものであり、生産者の同化量は総生産量とする。

この生態系の三次消費者の同化量は何 $kJ/({\mathrm{m}}^2\cdot \text{年})$ か。

ある草原の生態系で、生産者と一次消費者の 1 年間の物質収支を調べた。数値はいずれも、$1{\text{m}}^2$ あたりの 1 年間の有機物の量（g）である。

生産者

一次消費者

一次消費者は、この生産者だけを食べるものとする。表のイに入る一次消費者の同化量は何 g か。