生命世界中的食物鏈

2012-10-24 邢廷銑      】

  生命之網(wǎng) 

  在地球這個(gè)巨大的生命世界里, 生活著無數(shù)個(gè)生物類群。從地球之巔珠穆朗瑪峰到大洋的底層、從南北極的冰洋到莽莽的熱帶雨林、從無際的沙漠到稻麥千里的農(nóng)田、從土壤深層到高空大氣,生命無所不在,生物無處不有。這個(gè)生物活動(dòng)層次就叫生物圈。生物圈的生物多達(dá)3億多種。從小到只能用顯微鏡或電子顯微鏡才能看到的病毒、細(xì)菌,到身長30多米和體重上百噸的藍(lán)鯨。無數(shù)生物類群,千姿百態(tài),五彩繽紛。據(jù)報(bào)道,已被人類發(fā)現(xiàn)的生物種類150萬種,其中已作過科學(xué)描述的有細(xì)菌4760種、藻類2.69萬種、被子植物2.5萬種、昆蟲75萬種、鳥類9200種、魚類1.9萬種、爬行類6300種、哺乳類4170種。這些只不過是生活在地球上的生物種類的20%~30%,每年新發(fā)現(xiàn)的物種多達(dá)6000~7000個(gè)。而所有生物(包括人類)都不能單獨(dú)生存,生物之間(或者說生物與環(huán)境之間)存在著十分復(fù)雜的關(guān)系,縱橫交錯(cuò),構(gòu)成地球上錯(cuò)綜復(fù)雜的生命之網(wǎng)。

  食物鏈

  生命世界通過一系列吃與被吃的關(guān)系,把生物與生物之間緊密地聯(lián)系起來,這種生物成員之間以食物營養(yǎng)關(guān)系聯(lián)系起來的序列,稱為食物鏈。例如,稻田的稻飛虱吃水稻,青蛙吃稻飛虱,蛇吃青蛙,老鷹吃蛇,就構(gòu)成了水稻→稻飛虱→青蛙→蛇→老鷹的食物鏈。食物鏈的每一食物級(jí)稱為營養(yǎng)級(jí),在上例中水稻為第一營養(yǎng)級(jí),稻飛虱為第二營養(yǎng)級(jí),依次類推。所以,食物鏈(生態(tài)金字塔)揭示生物系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的規(guī)律,指出物質(zhì)和能量從一種生物轉(zhuǎn)化到另一種生物時(shí),后者(高營養(yǎng)級(jí))的生物量約為前者(低位營養(yǎng)級(jí))生物量的十分之一。由此,組成食物鏈的各級(jí)生物,按照一定量的關(guān)系,由大到小列成金字塔。自然界的所有食物鏈,依據(jù)食物類型的不同,可分為捕食食物鏈(放牧性食物鏈)、腐食食物鏈(碎屑性食物鏈)、混合食物鏈和寄生食物鏈四種類型。

  捕食性食物鏈?zhǔn)怯芍参锏讲菔硠?dòng)物,再到一級(jí)肉食動(dòng)物和二級(jí)肉食動(dòng)物等環(huán)節(jié)構(gòu)成的食物鏈。它是以直接消費(fèi)活有機(jī)體或其組織為特點(diǎn)的一種食物鏈。例如,禾苗、谷物→老鼠→黃鼠狼是捕食食物鏈,植物→野兔→狐貍也是。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,人們用青草或作物秸稈飼喂牛羊,牛羊生產(chǎn)的肉和奶為人類所食用,形成了青草(秸稈)→牛羊→人類的食物鏈。捕食性食物鏈的成員自小到大,由弱到強(qiáng),這與捕食的能力有關(guān)。

  腐蝕性食物鏈(碎屑食物鏈或殘?jiān)澄镦湥┮运赖挠袡C(jī)體或生物排泄物為食物,通過腐爛、分解,將有機(jī)物分解為無機(jī)物質(zhì)的食物鏈。例如,稻田中的有機(jī)物(秸稈或枯草等),首先由腐食或兼性腐食的小動(dòng)物(蚯蚓類或蠕蟲類)分解為有機(jī)顆粒(碎屑),繼而由真菌和放線菌進(jìn)一步分解為簡(jiǎn)單有機(jī)物,最后由細(xì)菌分解為無機(jī)物,供水稻吸收利用。形成枯草→腐食小動(dòng)物→真菌和放線菌→細(xì)菌→無機(jī)物的腐蝕性食物鏈。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,利用畜糞、沼渣和秸稈等培養(yǎng)食用菌,生產(chǎn)各種菇類食品;利用菌床殘屑和垃圾等養(yǎng)殖蚯蚓、蝸牛,生產(chǎn)動(dòng)物性蛋白質(zhì)飼料,都是腐食性食物鏈。

  混合食物鏈既有活食性生物又有腐食物性組成的一種食物鏈。例如用稻草養(yǎng)牛、牛糞養(yǎng)蚯蚓、蚯蚓養(yǎng)雞、雞糞加工后作為添加料喂豬,豬糞投塘養(yǎng)魚。這個(gè)食物鏈中,牛、雞、豬為活食者,蚯蚓、魚類是腐食者。于是稻草→牛→糞→蚯蚓→雞→糞→豬→糞→魚,構(gòu)成一條混合食物鏈。

  寄生食物鏈?zhǔn)且孕∩锛纳诖笊锏纳砩希⒁源笊锏臓I養(yǎng)為生構(gòu)成的一種食物鏈。例如,大豆被菟絲子寄生,豬(或馬)被蛔蟲寄生,棉鈴蟲被赤眼蜂寄生等都是寄生性食物鏈。這類食物鏈中生物成員有自大到小的趨勢(shì)。例如在哺乳類→跳蚤→螨類→原生動(dòng)物→細(xì)菌→過濾性病毒的寄生性食物鏈中,其寄生成員逐級(jí)變小,一直小到病毒。

  四種食物鏈都有四個(gè)基本特點(diǎn)。第一,同一食物鏈中,常包含有食物性和其他生活習(xí)性極不相同的多種生物。如各種植物、動(dòng)物、微生物,它們可以分級(jí)利用自然所提供的各類物質(zhì),獲取食物,提供產(chǎn)品,從而使植物通過光合作用形成的產(chǎn)物得以充分利用,使有限的空間養(yǎng)育眾多的生物種類。第二,在同一生態(tài)系統(tǒng)中,可能有多條食物鏈,它們的長短不同,營養(yǎng)級(jí)數(shù)目不等。由于在一系列吃與被吃的過程中,每次轉(zhuǎn)化都將有大量的化學(xué)潛能變?yōu)闊崮芟?,因此,自然生態(tài)系統(tǒng)中營養(yǎng)級(jí)數(shù)目是有限的。例如,在一個(gè)魚塘生態(tài)系統(tǒng)中,草魚的食物鏈(藻類水草→草魚)最短;花鰱(綠藻→甲殼動(dòng)物→花鰱)次之,鱖魚(浮游植物→浮游動(dòng)物→蝦→鱖魚)較長。所以,在人工控制下,食物鏈的長短可以調(diào)節(jié)。第三,在不同生態(tài)系統(tǒng)中各類食物鏈的比重不同。在森林和草場(chǎng)生態(tài)系統(tǒng)中,植物凈生產(chǎn)量的大部分進(jìn)入腐食食物鏈;在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中,作物生產(chǎn)的有機(jī)物質(zhì)大部分作為收獲物被人取走,而留給腐生食物鏈的很少,僅占初級(jí)凈生產(chǎn)量的20%~30%。第四,在任何一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中,各類食物鏈總是協(xié)同起作用。例如,在一個(gè)農(nóng)場(chǎng)生態(tài)系統(tǒng)中,不僅有各種植物發(fā)端的活食性食物鏈和混合食物鏈,還存在各種殘屑發(fā)端的腐食性食物鏈,它們之間相互促進(jìn)\相互制約,協(xié)同起作用。

  總之,認(rèn)識(shí)自然界普遍存在的食物鏈現(xiàn)象,掌握在食物鏈傳遞過程中的物質(zhì)和能量轉(zhuǎn)化規(guī)律,在人工調(diào)控下,開展生態(tài)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng),為人類造福,這才是學(xué)習(xí)食物鏈知識(shí)的真正目的。

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