生命世界中的食物鏈

2012-10-24 邢廷銑      】

  生命之網(wǎng) 

  在地球這個巨大的生命世界里, 生活著無數(shù)個生物類群。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。這個生物活動層次就叫生物圈。生物圈的生物多達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、細菌,到身長30多米和體重上百噸的藍鯨。無數(shù)生物類群,千姿百態(tài),五彩繽紛。據(jù)報道,已被人類發(fā)現(xiàn)的生物種類150萬種,其中已作過科學描述的有細菌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6000~7000個。而所有生物(包括人類)都不能單獨生存,生物之間(或者說生物與環(huán)境之間)存在著十分復雜的關系,縱橫交錯,構成地球上錯綜復雜的生命之網(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稱為營養(yǎng)級,在上例中水稻為第一營養(yǎng)級,稻飛虱為第二營養(yǎng)級,依次類推。所以,食物鏈(生態(tài)金字塔)揭示生物系統(tǒng)中物質循環(huán)和能量流動的規(guī)律,指出物質和能量從一種生物轉化到另一種生物時,后者(高營養(yǎng)級)的生物量約為前者(低位營養(yǎng)級)生物量的十分之一。由此,組成食物鏈的各級生物,按照一定量的關系,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。

  捕食性食物鏈是由植物到草食動物,再到一級肉食動物和二級肉食動物等環(huán)節(jié)構成的食物鏈。它是以直接消費活有機體或其組織為特點的一種食物鏈。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。在農業(yè)生產中,人們用青草或作物秸稈飼喂牛羊,牛羊生產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,這與捕食的能力有關。

  腐蝕性食物鏈(碎屑食物鏈或殘渣食物鏈)以死的有機體或生物排泄物為食物,通過腐爛、分解,將有機物分解為無機物質的食物鏈。例如,稻田中的有機物(秸稈或枯草等),首先由腐食或兼性腐食的小動物(蚯蚓類或蠕蟲類)分解為有機顆粒(碎屑),繼而由真菌和放線菌進一步分解為簡單有機物,最后由細菌分解為無機物,供水稻吸收利用。形成枯草→腐食小動物→真菌和放線菌→細菌→無機物的腐蝕性食物鏈。在農業(yè)生產中,利用畜糞、沼渣和秸稈等培養(yǎng)食用菌,生產各種菇類食品;利用菌床殘屑和垃圾等養(yǎng)殖蚯蚓、蝸牛,生產動物性蛋白質飼料,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。這個食物鏈中,牛、雞、豬為活食者,蚯蚓、魚類是腐食者。于是稻草→?!S→蚯蚓→雞→糞→豬→糞→魚,構成一條混合食物鏈。

  寄生食物鏈是以小生物寄生于大生物的身上,并以大生物的營養(yǎng)為生構成的一種食物鏈。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。例如在哺乳類→跳蚤→螨類→原生動物→細菌→過濾性病毒的寄生性食物鏈中,其寄生成員逐級變小,一直小到病毒。

  四種食物鏈都有四個基本特點。第一,同一食物鏈中,常包含有食物性和其他生活習性極不相同的多種生物。如各種植物、動物、微生物,它們可以分級利用自然所提供的各類物質,獲取食物,提供產品,從而使植物通過光合作用形成的產物得以充分利用,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)級數(shù)目不等。由于在一系列吃與被吃的過程中,每次轉化都將有大量的化學潛能變?yōu)闊崮芟?,因此,自然生態(tài)系統(tǒng)中營養(yǎng)級數(shù)目是有限的。例如,在一個魚塘生態(tài)系統(tǒng)中,草魚的食物鏈(藻類水草→草魚)最短;花鰱(綠藻→甲殼動物→花鰱)次之,鱖魚(浮游植物→浮游動物→蝦→鱖魚)較長。所以,在人工控制下,食物鏈的長短可以調節(jié)。第三,在不同生態(tài)系統(tǒng)中各類食物鏈的比重不同。在森林和草場生態(tài)系統(tǒng)中,植物凈生產量的大部分進入腐食食物鏈;在農田生態(tài)系統(tǒng)中,作物生產的有機物質大部分作為收獲物被人取走,而留給腐生食物鏈的很少,僅占初級凈生產量的20%~30%。第四,在任何一個生態(tài)系統(tǒng)中,各類食物鏈總是協(xié)同起作用。例如,在一個農場生態(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\相互制約,協(xié)同起作用。

  總之,認識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和能量轉化規(guī)律,在人工調控下,開展生態(tài)農業(yè)生產活動,為人類造福,這才是學習食物鏈知識的真正目的。

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