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食物鏈
來源:互聯(lián)網(wǎng)

食物鏈亦稱“營養(yǎng)鏈”,是英國動物生態(tài)學埃爾頓于1927年首次提出的生態(tài)學術語。它是指生態(tài)系統(tǒng)中各種動植物和微生物之間由于攝食關系而形成的一種聯(lián)系,因為這種聯(lián)系就像鏈條一樣,一環(huán)扣一環(huán),所以被稱為食物鏈。這種攝食關系,實際上是太陽能從一種生物轉(zhuǎn)到另一種生物的關系,即物質(zhì)能量通過食物鏈的方式流動和轉(zhuǎn)換。一個食物鏈一般包括3—5個環(huán)節(jié),一個植物,一個以植物為食料的動物和一個或更多的肉食動物。食物鏈不同環(huán)節(jié)的生物其數(shù)量相對恒定,以保持自然平衡。

概念詳述

生態(tài)系統(tǒng)中的生物種類繁多,并且在生態(tài)系統(tǒng)分別扮演著不同的角色,根據(jù)它們在能量和物質(zhì)運動中所起的作用,可以歸納為生產(chǎn)者、消費者和分解者三類。生產(chǎn)者主要是綠色植物,能用無機化合物制造營養(yǎng)物質(zhì)的自養(yǎng)生物,這種功能就是光合作用,也包括一些化能細菌(如硝化細菌),它們同樣也能夠以無機物合成有機化合物,生產(chǎn)者在生態(tài)系統(tǒng)中的作用是進行初級生產(chǎn)或稱為第一性生產(chǎn),因此它們就是初級生產(chǎn)者或第一性生產(chǎn)者,其產(chǎn)生的生物量稱為初級生產(chǎn)量或第一性生產(chǎn)量。生產(chǎn)者的活動是從環(huán)境中得到二氧化碳和水,在太陽光能或化學能的作用下合成糖類(以葡萄糖為主)。因此太陽輻射能只有通過生產(chǎn)者,才能不斷的輸入到生態(tài)系統(tǒng)中轉(zhuǎn)化為化學能力即生物能,成為消費者和分解者生命活動中唯一的能源。

消費者屬于異養(yǎng)生物,指那些以其他生物或有機化合物為食的動物。根據(jù)食性不同,可以區(qū)分為食草動物和食肉動物兩大類。此外,寄生物是特殊的消費者,根據(jù)食性可看作是草食動物或食肉動物。但某些寄 生植物如廣寄生槲寄生等,由于能自己制造食物,所以屬于生產(chǎn)者。而雜食類消費者是介于食草性動物和食肉性動物之間的類型,既吃植物,又吃動物,如鯉魚、熊等。人的食物也屬于雜食性。這些不同等級的消費者從不同的生物中得到食物,就形成〝營養(yǎng)級〞。

由于動物不只是從一個營養(yǎng)級的生物中得到食物,如第三級食肉者不僅捕食第二級食肉者,同樣也捕食第一級食肉者和食草者,所以它屬于幾個營養(yǎng)級。而最后達到人類是最高級的消費者,他不僅是各級的食肉者,而且又以植物作為食物。所以,各個營養(yǎng)級之間的界限是不明顯的。

實際在自然界中,每種動物并不是只吃一種食物。因此形成一個復雜的食物鏈網(wǎng)。

分解者也是異養(yǎng)生物,主要是各種細菌和真菌,也包括某些原生動物及腐食性動物如食枯木的甲蟲白蟻,以及蚯蚓和一些軟體動物門等。它們把復雜的動植物殘體分解為簡單的化合物,最后分解成無機化合物歸還到環(huán)境中去,被生產(chǎn)者再利用。分解者在物質(zhì)循環(huán)和能量流動中具有重要的意義,因為大約有90% 的陸地初級生產(chǎn)量都必須經(jīng)過分解者的作用而歸還給大地,再經(jīng)過傳遞作用輸送給綠色植物進行光合作用。所以分解者又可稱為還原者。

生態(tài)系統(tǒng)中貯存于有機化合物中的化學能在生態(tài)系統(tǒng)中層層傳導,通俗地講,是各種生物通過一系列吃與被吃的關系彼此聯(lián)系起來的序列,在生態(tài)學上被稱為食物鏈。

比如青草一野兔一狐屬一狼 河谷類植物—昆蟲—食蟲鳥—鷹

生態(tài)系統(tǒng)中貯存于有機物中的化學能在生態(tài)系統(tǒng)中層層傳導,通俗地講,在生態(tài)學上被稱為食物鏈。按照生物與生物之間的關系可將食物鏈分為捕食食物鏈、腐食食物鏈(碎食食物鏈)、和寄生食物鏈。食草動物稱為第一級消費者,它們吞食植物而得到自己需要的食物和能量,這一類動物如一些昆蟲、鼠類、野豬一直到象。食草動物又可被食肉動物所捕食,這些食肉動物稱為第二級消費者,如瓢蟲以蚜蟲為食,黃鼬吃鼠類等,這樣,瓢蟲和黃鼠狼等又可稱為第一級食肉者。又有一些捕食小型食肉動物的大型食肉動物如狐貍、狼、蛇等,稱為第三級消費者或第二級食肉者。又有以第二級食肉動物為食物的如獅、虎、豹、鷹、鷲[jiù]等猛獸福特猛禽,就是第四級消費者或第三級食肉者。

食物鏈 一詞是英國動物生態(tài)學家埃爾頓計算機科學Eiton)于1927年首次提出的。生態(tài)系統(tǒng)中貯存于有機化合物中的化學能在生態(tài)系統(tǒng)中層層傳導,通俗地講,是各種生物通過一系列吃與被吃的關系,把這種生物與那種生物緊密地聯(lián)系起來,這種生物之間以食物營養(yǎng)關系彼此聯(lián)系起來的序列,就像一條鏈 子一樣,一環(huán)扣一環(huán),在生態(tài)學上被稱為食物鏈。簡言之,在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi),各種生物之間由于食物而形成的一種聯(lián)系,叫做食物鏈(food chain)。20世紀40年代,美國生態(tài)學家林德曼使食物鏈進一步發(fā)展,他將眾多的動植物與人類生養(yǎng)關系聯(lián)系起來,分析了各種食物鏈,并以太陽能為主線加以貫穿,提出了“能量流轉(zhuǎn)”的新概念。

書寫要領

食物鏈的開始通常是綠色植物(生產(chǎn)者),從綠色植物開始至少要有三個營養(yǎng)級。書寫食物鏈是從生態(tài)系統(tǒng)中能量傳遞起始的那種生物(生產(chǎn)者)開始,而不是非生物的成分,如太陽。食物鏈中有多種生物,后者可以取食前者,如在草原上,青草→野兔→狐屬→狼;在湖泊中,藻類甲殼亞門→小魚→大魚。捕食食物鏈的第二個環(huán)節(jié)通常是植食性動物,第三個或其他環(huán)節(jié)的生物一般都是肉食性動物

不同生物之間要用向右的箭頭表示出物質(zhì)和能量的流動方向。一條完整食物鏈的最后往往是相關敘述或者事實上的最高營養(yǎng)級,沒有別的生物取食它。諺語“螳螂捕蟬,黃雀在后”可以書寫出一條食物鏈:樹→蟬→螳螂→黃雀。

主要特點

1.生物富集。通過食物鏈和食物網(wǎng)遷移的過程,不同生物體內(nèi)有害物質(zhì)的濃度隨營養(yǎng)級的提高而逐步增大的現(xiàn)象稱為生物放大作用。高位營養(yǎng)級生物與低位營養(yǎng)級生物體內(nèi)有害物質(zhì)的濃度之比稱之為生物放大系數(shù)。生物放大作用表現(xiàn)為:當環(huán)境受到某些有害物質(zhì)污染時,有毒物質(zhì)會被水生食物鏈和陸生食物鏈首端的水生植物和陸生植物(如草)吸收。雖然初始濃度很低不影響水生植物和陸生植物生長,但通過初級消費者(如兔子)攝食累積后,難以分解的有毒物質(zhì)會持續(xù)富集在體內(nèi),頂級捕食者(如鷹)通過大量捕食會進一步加劇毒物積累,最終使高位營養(yǎng)級生物體內(nèi)有害物質(zhì)的水平比最低營養(yǎng)級生物高出上萬倍甚至數(shù)十萬倍,可對最高位的人類健康構(gòu)成極大的危害。

白頭海雕白頭鷹之所以面臨滅絕,并不是被人捕殺,而是因為有害物質(zhì)滴滴涕逐步在其體內(nèi)積累,導致生下的蛋皆是軟殼,無法孵化。一個物種滅絕,就會破壞生態(tài)系統(tǒng)的平衡,導致其物種數(shù)量的變化,因此食物鏈對環(huán)境有非常重要的影響。并且,如果食物鏈有一環(huán)缺失,會導致生態(tài)系統(tǒng)失衡。

2.能量單向流動,逐級遞減。食物鏈是一種食物路徑,食物鏈以生物種群為單位,聯(lián)系著群落中的不同物種。在森林和草場生態(tài)系統(tǒng)中,植物凈生產(chǎn)量的大部分進入腐食食物鏈;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,僅占初級凈生產(chǎn)量的20%~30%。食物鏈揭示生物系統(tǒng)中物質(zhì)循環(huán)和能量流動的規(guī)律,能量和營養(yǎng)素在不同生物間傳遞著,能量在食物鏈的傳遞表現(xiàn)為單向傳導、逐級遞減的特點,高位營養(yǎng)級生物需攝入大量低位營養(yǎng)級生物作為食物,才能滿足自身生存和繁衍的需要。一條食物鏈一般包括3~5個環(huán)節(jié)。(由于高營養(yǎng)級生物量約為低位營養(yǎng)級生物量的十分之一(即傳遞效率約10%),因而無法無限延伸,存在極限)。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(zhuǎn)化都將有大量的化學潛能變?yōu)闊崮芟ⅲ虼耍匀簧鷳B(tài)系統(tǒng)中營養(yǎng)級數(shù)目是有限的。在人工控制下,食物鏈的長短可以調(diào)節(jié)。

3.捕食食物鏈的起點都是生產(chǎn)者,終點是不被其他動物所食的的動物,即最高營養(yǎng)級,中間不能有間斷,不出現(xiàn)非生物物質(zhì)和能量及分解者,即只有生產(chǎn)者和消費者。

4.單方向。食物鏈中的捕食關系是長期自然選擇形成的、不會倒轉(zhuǎn),因此箭頭一定是由上一營養(yǎng)級指向下一營養(yǎng)級。

5.生物多樣性。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。

主要分類

食物鏈又稱為“營養(yǎng)鏈”。指生態(tài)系統(tǒng)中各種生物以食物聯(lián)系起來的鏈鎖關系。例如 池塘中的藻類水蚤的食物,水蚤又是魚類的食物,魚類又是人類和水鳥的食物。于是,池塘中的藻類、水蚤、魚便與人或水鳥之間便形成了一種食物鏈。按照生物與生物之間的關系可將食物鏈分為捕食食物鏈(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。

捕食性

如:青草 →野兔→蛇→鷹。

禾谷類植物→昆蟲→青蛙→蛇。

大魚吃小魚,小魚吃蝦米,蝦米吃浮游動物,浮游動物吃綠藻門

碎食性

(腐食食物鏈)。指以零碎食物為基礎形成的食物鏈。如樹葉碎片及小藻類→蝦(蟹)→魚→食魚的鳥類。

寄生性

以大動物為基礎,小動物寄生到大動物上形成的食物鏈。如哺乳綱跳蚤原生動物界→細菌→過濾性病毒。

食物網(wǎng)概述

一個生態(tài)系統(tǒng)中常存在著許多條食物鏈,由這些食物鏈彼此相互交錯連結(jié)成的復雜營養(yǎng)關系為食物網(wǎng)。食物網(wǎng)能直觀地描述生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結(jié)構(gòu),是進一步研究生態(tài)系統(tǒng)功能的基礎。例如,為殺滅害蟲而使用滴滴涕等農(nóng)藥,對生態(tài)系統(tǒng)中可能波及的生物及DDT在系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)移,可通過食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)進行預估。

在生態(tài)系統(tǒng)中生物之間實際的取食和被取食關系并不象食物鏈所表達的那么簡單,紅點頦不僅捕食瓢蟲,還捕食蝶蛾等多種無脊椎動物,而且食蟲鳥本身也不僅被鷹捕食,而且也是嗤怪子的捕食對象,甚至鳥卵也常常成為鼠類或其他動物的食物。可見,在生態(tài)系統(tǒng)中的生物成分之間通過能量傳遞關系存在著一種錯綜復雜的普遍聯(lián)系,這種聯(lián)系象是一個無形的網(wǎng)把所有生物都包括在內(nèi),使它們彼此之間都有著某種直接或間接的關系,這就是食物網(wǎng)(food web)的概念。

與生態(tài)平衡

一個復雜的食物網(wǎng)是使生態(tài)系統(tǒng)保持穩(wěn)定的重要條件,一般認為,食物網(wǎng)越復 雜,生態(tài)系統(tǒng)抵抗外力干擾的能力就越強,食物網(wǎng)越簡單,生態(tài)系統(tǒng)就越容易發(fā)生波動和毀滅。假如在一個島嶼上只生活著草、鹿和狼。在這種情況下,鹿一旦消失,狼就會餓死。如果除了鹿以外還有其他的食草動物(如牛或羚羊),那么鹿一旦消失,對狼的影響就不會那么大。

反過來說,狼首先絕滅,鹿的數(shù)量就會因失去控制而急劇增加,草就會遭到過度啃食,結(jié)果鹿和草的數(shù)量都會大大下降,甚至會同歸于盡。如果除了狼以外還有另一種肉食動物存在,那么狼一旦絕滅,這種肉食動物就會增加對鹿的捕食壓力而不致使鹿群發(fā)展得太大,從而就有可能防止生態(tài)系統(tǒng)的崩潰。

在一個生態(tài)系統(tǒng)中,各種生物的數(shù)量和所占比例總是維持在相對穩(wěn)定的狀態(tài)下,這叫做生態(tài)平衡

在一個具有復雜食物網(wǎng)的生態(tài)系統(tǒng)中,一般也不會由于一種生物的消失而引起整個生態(tài)系統(tǒng)的失調(diào),但是任何一種生物的絕滅都會在不同程度上使生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性有所下降。當一個生態(tài)系統(tǒng)的食物網(wǎng)變得非常簡單的時候,任何外力(環(huán)境的改變)都可能引起這個生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生劇烈的波動。

苔原生態(tài)系統(tǒng)是地球上食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)比較簡單的生態(tài)系統(tǒng),因而也是地球上 比較脆弱和對外力干擾比較敏感的生態(tài)系統(tǒng)。雖然凍原生態(tài)系統(tǒng)中的生物能夠忍受地球上最嚴寒的氣候,但是苔原的動植物種類與草原和森林生態(tài)系統(tǒng)相比卻少得多,食物網(wǎng)的結(jié)構(gòu)也簡單得多,因此,個別物種的興衰都有可能導致整個苔原生態(tài)系統(tǒng)的失調(diào)或毀滅,例如,如果構(gòu)成苔原生態(tài)系統(tǒng)食物鏈基礎的地衣因大氣中二氧化硫含量超標而導致生產(chǎn)力下降或毀滅,就會對整個生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生災難性影響。

北極馴鹿主要以地衣為食,而愛斯基摩人主要以狩獵馴鹿為生。正是出于這樣的考慮,自然保護專家們普遍認為,在開發(fā)和利用凍原生態(tài)系統(tǒng)的自然資源以前,必須對該系統(tǒng)的食物鏈、食物網(wǎng)結(jié)構(gòu)、生物生產(chǎn)力、能量流動和物質(zhì)循環(huán)規(guī)律進行深入的研究,以便盡可能減少對這一脆弱生態(tài)系統(tǒng)的損害。

食物鏈的重要性還有很多,類如能量流動和生物之間的物質(zhì)循環(huán),若故意破壞食物鏈后果不堪設想!

破壞的后果

草原上,狼吃羊和馬,是人和牲畜的大敵,但是狼也吃田鼠亞科野兔和蒙原羚,田鼠野兔黃羊等又吃草,草又是羊和馬的主要糧食,羊和馬又是人的主要食物來源,草原是一個偉大的母親,養(yǎng)育著她的子民們,這些生物組成了一個龐大的生物王國,形成了環(huán)環(huán)相扣的食物鏈,它們相互制約相互繁衍,與草原共同生存了幾萬年。可是有一天,不懂科學知識的人來到了草原,看到狼吃牛羊,覺得狼是牛羊的大敵,就采用了各種方法消滅狼,甚至舉槍,射殺狼群,他們想保護他們的牛羊。

可是忘了,狼對于草原也是有利的,因為狼也吃田鼠蒙原羚等草原上的大害,才使得草原上沒有太多的田鼠黃羊,這樣也保住了綠草,使得牛羊有充足的食物來源。牛壯羊肥,人民才能安居樂業(yè)。經(jīng)過一段時間的殺戮,終于有一天,狼群被殺得七零八落,消無音跡。他們以為這樣牛羊就會多起來,可是事情并不是這樣的,狼口脫生的田鼠野兔黃羊等大量繁殖,將一大片一大片的綠草吃光,經(jīng)常的將草連根拔起。

草原失去了青青綠草,裸露的黃色肌膚,一起風,黃沙漫天,遮天蔽日,許多地方變成了沙漠,整個草原籠罩在嗆人的沙塵細粉之中,牛羊因為沒有了鮮嫩的綠草,數(shù)量急劇減少。人們再也看不到一望無際遼闊的大草原了,再也沒有風吹草低見牛羊的草原放牧了。而這些可悲的人們啊,急功近利,破壞了食物鏈,最終也破壞了自己和自己生活的美好家園。

參考資料 >

世界海洋日.m.toutiao.com.2022-06-02

“一粟”之中讀滄海.m.toutiao.com.2022-06-01

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