生命世界中的食物链

2012-10-24 邢廷铣      】

  生命之网 

  在地球这个巨大的生命世界里, 生活着无数个生物类群。从地球之巅珠穆朗玛峰到大洋的底层、从南北极的冰洋到莽莽的热带雨林、从无际的沙漠到稻麦千里的农田、从土壤深层到高空大气,生命无所不在,生物无处不有。这个生物活动层次就叫生物圈。生物圈的生物多达3亿多种。从小到只能用显微镜或电子显微镜才能看到的病毒、细菌,到身长30多米和体重上百吨的蓝鲸。无数生物类群,千姿百态,五彩缤纷。据报道,已被人类发现的生物种类150万种,其中已作过科学描述的有细菌4760种、藻类2.69万种、被子植物2.5万种、昆虫75万种、鸟类9200种、鱼类1.9万种、爬行类6300种、哺乳类4170种。这些只不过是生活在地球上的生物种类的20%~30%,每年新发现的物种多达6000~7000个。而所有生物(包括人类)都不能单独生存,生物之间(或者说生物与环境之间)存在着十分复杂的关系,纵横交错,构成地球上错综复杂的生命之网。

  食物链

  生命世界通过一系列吃与被吃的关系,把生物与生物之间紧密地联系起来,这种生物成员之间以食物营养关系联系起来的序列,称为食物链。例如,稻田的稻飞虱吃水稻,青蛙吃稻飞虱,蛇吃青蛙,老鹰吃蛇,就构成了水稻→稻飞虱→青蛙→蛇→老鹰的食物链。食物链的每一食物级称为营养级,在上例中水稻为第一营养级,稻飞虱为第二营养级,依次类推。所以,食物链(生态金字塔)揭示生物系统中物质循环和能量流动的规律,指出物质和能量从一种生物转化到另一种生物时,后者(高营养级)的生物量约为前者(低位营养级)生物量的十分之一。由此,组成食物链的各级生物,按照一定量的关系,由大到小列成金字塔。自然界的所有食物链,依据食物类型的不同,可分为捕食食物链(放牧性食物链)、腐食食物链(碎屑性食物链)、混合食物链和寄生食物链四种类型。

  捕食性食物链是由植物到草食动物,再到一级肉食动物和二级肉食动物等环节构成的食物链。它是以直接消费活有机体或其组织为特点的一种食物链。例如,禾苗、谷物→老鼠→黄鼠狼是捕食食物链,植物→野兔→狐狸也是。在农业生产中,人们用青草或作物秸秆饲喂牛羊,牛羊生产的肉和奶为人类所食用,形成了青草(秸秆)→牛羊→人类的食物链。捕食性食物链的成员自小到大,由弱到强,这与捕食的能力有关。

  腐蚀性食物链(碎屑食物链或残渣食物链)以死的有机体或生物排泄物为食物,通过腐烂、分解,将有机物分解为无机物质的食物链。例如,稻田中的有机物(秸秆或枯草等),首先由腐食或兼性腐食的小动物(蚯蚓类或蠕虫类)分解为有机颗粒(碎屑),继而由真菌和放线菌进一步分解为简单有机物,最后由细菌分解为无机物,供水稻吸收利用。形成枯草→腐食小动物→真菌和放线菌→细菌→无机物的腐蚀性食物链。在农业生产中,利用畜粪、沼渣和秸秆等培养食用菌,生产各种菇类食品;利用菌床残屑和垃圾等养殖蚯蚓、蜗牛,生产动物性蛋白质饲料,都是腐食性食物链。

  混合食物链既有活食性生物又有腐食物性组成的一种食物链。例如用稻草养牛、牛粪养蚯蚓、蚯蚓养鸡、鸡粪加工后作为添加料喂猪,猪粪投塘养鱼。这个食物链中,牛、鸡、猪为活食者,蚯蚓、鱼类是腐食者。于是稻草→牛→粪→蚯蚓→鸡→粪→猪→粪→鱼,构成一条混合食物链。

  寄生食物链是以小生物寄生于大生物的身上,并以大生物的营养为生构成的一种食物链。例如,大豆被菟丝子寄生,猪(或马)被蛔虫寄生,棉铃虫被赤眼蜂寄生等都是寄生性食物链。这类食物链中生物成员有自大到小的趋势。例如在哺乳类→跳蚤→螨类→原生动物→细菌→过滤性病毒的寄生性食物链中,其寄生成员逐级变小,一直小到病毒。

  四种食物链都有四个基本特点。第一,同一食物链中,常包含有食物性和其他生活习性极不相同的多种生物。如各种植物、动物、微生物,它们可以分级利用自然所提供的各类物质,获取食物,提供产品,从而使植物通过光合作用形成的产物得以充分利用,使有限的空间养育众多的生物种类。第二,在同一生态系统中,可能有多条食物链,它们的长短不同,营养级数目不等。由于在一系列吃与被吃的过程中,每次转化都将有大量的化学潜能变为热能消散,因此,自然生态系统中营养级数目是有限的。例如,在一个鱼塘生态系统中,草鱼的食物链(藻类水草→草鱼)最短;花鲢(绿藻→甲壳动物→花鲢)次之,鳜鱼(浮游植物→浮游动物→虾→鳜鱼)较长。所以,在人工控制下,食物链的长短可以调节。第三,在不同生态系统中各类食物链的比重不同。在森林和草场生态系统中,植物净生产量的大部分进入腐食食物链;在农田生态系统中,作物生产的有机物质大部分作为收获物被人取走,而留给腐生食物链的很少,仅占初级净生产量的20%~30%。第四,在任何一个生态系统中,各类食物链总是协同起作用。例如,在一个农场生态系统中,不仅有各种植物发端的活食性食物链和混合食物链,还存在各种残屑发端的腐食性食物链,它们之间相互促进\相互制约,协同起作用。

  总之,认识自然界普遍存在的食物链现象,掌握在食物链传递过程中的物质和能量转化规律,在人工调控下,开展生态农业生产活动,为人类造福,这才是学习食物链知识的真正目的。

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