微波統一系統

[拼音]:shiwulian

[英文]:food chain

一切生物為了維持生命都必須從外界攝取能量和營養,以這種能量和營養的聯絡而形成的各種生物之間的鏈索稱為食物鏈。首先是綠色植物(包括藻類)在陽光下進行光合作用,依靠體內的光合作用色素把二氧化碳轉變成有機物,儲存於體內。綠色植物為草食動物所食,草食動物又被肉食動物所食,逐級傳遞能量和營養,構成食物鏈。食物鏈上的每一個層次都稱為一個營養級。彼此交錯的食物鏈構成食物網。

C.R.達爾文在1859年最先發現生物之間存在著食物聯絡,他在英國牧草田內觀察到丸蜂(Bombus)傳佈紫花苜蓿(Medicago sativa)花粉,田鼠(Microtus)捕食丸蜂,家貓捕捉田鼠。C.S.埃爾頓在1927年首先使用了食物鏈這個名稱。由植物或無生命的有機體開始,經過不同的食物型別彼此間發生聯絡,因而在群體內甲食乙、乙食丙,形成甲─→乙─→丙這樣的連鎖關係。他認為一般食物鏈只有5~6個營養級。L.B.斯洛博金在1961年提出食物鏈最多不超過7個營養級。

型別

根據環境以及生物之間的食物聯絡,食物鏈有以下幾種型別:

(1)捕食性食物鏈:既存在於水域,也存在於陸地環境中。生物間以捕食的關係而構成的食物聯絡,由較小的生物開始逐漸到較大的生物,後者捕食前者。如:藻類─→甲殼類─→鰷─→青鱸;麥─→麥蚜─→肉食性瓢蟲─→食蟲小鳥─→猛禽。

(2)寄生性食物鏈:生物間以寄生物與宿主關係而構成的食物聯絡,由較大的生物開始逐漸至較小的生物,後者寄生在前者的機體上。如:哺乳類或鳥類─→跳蚤─→原生動物─→細菌─→濾過性病毒。

(3)腐生性食物鏈:腐爛的動物屍體或植物體被微生物利用,如森林中的動物屍體和枯枝落葉為微生物所利用而構成的食物鏈。

(4)碎食性食物鏈:經過微生物分解的野草或樹葉的碎片,以及微小的藻類組成碎屑性食物,被小動物、大動物相繼利用而構成的食物鏈。

物質和能量的流動

在食物鏈的能量轉換過程中, 通過每一營養級,能量均有損耗。光能通過光合作用轉變為化學能貯存於植物體中的有效率一般為0.2%左右,捕食動物儲存的能量為攝取能量的 5~20%。食物鏈中最低一級營養級的生物個體數最多,隨營養級的升高,個體數逐級減少,呈金字塔形(見生態系統)。

食物鏈對環境有十分重要的影響。有害人體健康和生物生存的毒物會通過食物鏈擴散開來,增大其危害範圍。例如從生活在北極的白熊和南極的企鵝體內都能檢出DDT。DDT能到達遠離人類現代生產活動的地方,除了DDT以氣溶膠的形式通過大氣傳播以外,食物鏈也是一個重要的傳遞途徑。

生物還可以在食物鏈上通過生物放大作用,逐級濃縮有毒物質,達到致死劑量,危害人類。如水俁病、痛痛病、脫髮症和嬰兒白血癥等公害病,就是通過有關的食物鏈引起的。

食物鏈的研究

研究有毒物質在食物鏈中的遷移轉化規律,對防止有毒物質的擴散,減輕環境汙染以及利用生物淨化環境等均可提供重要的科學依據。

研究食物鏈的組成及其數量的調節對維護生態平衡具有重要作用。如濫加捕殺某類動物,就會影響這類動物所在環境的食物鏈,破壞自然界的平衡和協調,導致該地區的生物群落的改變,使生態系統失去平衡。

研究食物鏈的方法,以往是分析動物胃腸內的食物成分,以判斷它們的食性,確定它們在食物鏈中的位置。目前採用的方法是將放射性同位素 32磷噴射到植物附近的土地上,或者將同位素引入某一類植物,再通過對周圍各種生物體內32磷的放射性強弱的測定,確定食物鏈的結構和組成。

食物網

在每一個生態系統中,各生物之間在食物上的聯絡,並不只是一種直線的關係。一種動物不是隻吃一種食物,而同一種食物又會成為不同動物的食物,所以生態系統中有許多食物鏈,彼此之間形成錯綜複雜的網路,如圖。

參考書目

E. P. Odum, Fundamentals of Ecology, 3rd ed., W. B.Saunders & Co., Philadelphia, 1971.

P. R. Ehrlich, A. H. Ehrlich & J. P. Holdren, Ecoscience,Population, Resources, Environment,W.H. Freeman & Co,. San Francisco, 1977.

參考文章

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