中国科学院亚热带农业生态研究所 邢廷贤
生命之网
在地球这个庞大的生命世界中,有着无数的生物群体。从地球之巅珠穆朗玛峰到海底,从南北两极的冰川海洋到广阔的热带雨林,从一望无际的沙漠到万里稻麦的农田,从深海土壤到高空大气,生命无处不在,生物无处不在。这种水平的生物活动被称为生物圈。生物圈中有超过 3 亿种生物。从只能用显微镜或电子显微镜才能看到的小型病毒和细菌,到长达30多米、重达数百吨的蓝鲸。生物群落数不胜数,五花八门。据报道,1。人类已经发现了 500 万种生物,其中有 4760 种细菌、690000 种藻类、50000 种被子植物2.、750000 种昆虫已被科学描述。有鸟类9200种,鱼类90000种,爬行动物6300种,哺乳动物4170种。这些只是生活在地球上的物种的 20% 到 30%,每年发现的新物种多达 6000 到 7000 个。而所有的生物(包括人类)都无法单独生存。生物之间(或生物与环境之间)有着非常复杂的关系,在地球上纵横交错,形成错综复杂的生命网络。已对 000 种昆虫进行了科学描述。有鸟类9200种,鱼类90000种,爬行动物6300种,哺乳动物4170种。这些只是生活在地球上的物种的 20% 到 30%,每年发现的新物种多达 6000 到 7000 个。而所有的生物(包括人类)都无法单独生存。生物之间(或生物与环境之间)有着非常复杂的关系,在地球上纵横交错,形成错综复杂的生命网络。已对 000 种昆虫进行了科学描述。有鸟类9200种,鱼类90000种,爬行动物6300种,哺乳动物4170种。这些只是生活在地球上的物种的 20% 到 30%,每年发现的新物种多达 6000 到 7000 个。而所有的生物(包括人类)都无法单独生存。生物之间(或生物与环境之间)有着非常复杂的关系,在地球上纵横交错,形成错综复杂的生命网络。而所有的生物(包括人类)都无法单独生存。生物之间(或生物与环境之间)有着非常复杂的关系,在地球上纵横交错,形成错综复杂的生命网络。而所有的生物(包括人类)都无法单独生存。生物之间(或生物与环境之间)有着非常复杂的关系,在地球上纵横交错,形成错综复杂的生命网络。
生物世界通过一系列吃与被吃的关系将生物与生物紧密联系在一起。这种通过食物营养关系联系起来的生物成员序列称为食物链。比如稻田里的稻飞虱吃稻米,青蛙吃稻飞虱,蛇吃青蛙,鹰吃蛇,形成了稻→稻飞虱→青蛙→蛇→鹰的食物链。食物链中的每个食物级别称为营养级别。在上面的例子中,水稻是第一营养级,稻飞虱是第二营养级,以此类推。因此,食物链(生态金字塔)揭示了生物系统中物质循环和能量流动的规律,并指出当物质和能量从一种有机体转化为另一种有机体时,后者(高营养级)的生物量与前者(低级)的生物量大致相同。营养级)生物量的十分之一。于是,构成食物链的各个层次的生物,按照一定的关系,从大到小排列成一个金字塔。自然界所有的食物链,根据食物的种类,可分为捕食性食物链(放牧食物链)、牺牲性食物链(碎屑食物链)、混合食物链和寄生食物链四种。
捕食性食物链是由植物到食草动物、初级食肉动物和次级食肉动物的链组成的食物链。它是一条食物链,其特点是直接食用生物体或其组织。例如,草苗、谷物→老鼠→黄鼠狼是食物链中的捕食者,植物→野兔→狐狸也是如此。在农业生产中,人们用草或农作物秸秆喂养牛羊,牛羊生产的肉和奶被人类吃掉,形成了草(秸)→牛羊→人的食物链。掠食性食物链的成员由小到大,由弱到强,这与捕食能力有关。
腐蚀性食物链(碎片食物链或残渣食物链)以死去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。例如,稻田中的有机物(稻草或干草等)首先被小动物(蚯蚓或蠕虫)清除或兼性分解成有机颗粒(碎屑),然后被真菌进一步分解成简单的颗粒,放线菌 有机物最后被细菌分解成无机物,供水稻吸收利用。形成枯草菌→腐肉→真菌和放线菌→细菌→无机物的腐蚀性食物链。在农业生产中,利用动物粪便、沼渣和秸秆培育食用菌,生产各种菌类食品;
混合食物链是由生物和清除生物组成的食物链。比如用稻草养牛,用牛粪养蚯蚓,用蚯蚓养鸡,把鸡粪加工成添加剂喂猪,把猪粪放进池塘养鱼。在这条食物链中,牛、鸡和猪是活食者,而蚯蚓和鱼是清道夫。于是稻草→牛→粪→蚯蚓→鸡→粪→猪→粪→鱼,构成了一条混合食物链。
寄生食物链是指小生物寄生于大生物并以大生物的营养为食的食物链。比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,这些都是寄生食物链。这类食物链的生物成员往往自大到小。比如哺乳动物的寄生食物链→跳蚤→螨→原生动物→细菌→过滤病毒,其寄生成员逐渐变小,直至病毒变小。
所有四个食物链都有四个基本特征。首先,同一条食物链往往包含多种生物,它们的饮食习性和其他生活习性大相径庭。比如各种植物、动物、微生物,它们可以分级利用自然界提供的各种物质,获取食物,提供产品,使植物通过光合作用形成的产品得到充分利用,有限的空间可以支撑众多的生物物种。其次,在同一个生态系统中,可能存在多条长度和营养级不同的食物链。自然生态系统中营养级的数量是有限的,因为在一系列进食和被吃的过程中,每次转化都会将大量的化学势消散为热能。例如,在鱼塘生态系统中,草鱼的食物链(藻水草→草鱼)最短;鲢鱼(绿藻→甲壳类→鲢鱼)次之,鳜鱼(浮游植物→浮游动物→虾→鳜鱼)较长。因此,在人工控制下,食物链的长度是可以调节的。第三,不同生态系统中各种食物链的比例不同。在森林和草原生态系统中,植物净产量大部分进入腐生食物链;在农业生态系统中,农作物产生的大部分有机物作为收获的商品被带走,很少留在腐生食物链中,仅占初级净产量的 20% 至 30%。第四,在任何生态系统中,各种食物链总是协同工作的。例如,在农场生态系统中,
总之,了解自然界普遍存在的食物链现象,掌握食物链传递过程中物质和能量转化的规律,在人为控制下开展生态农业生产活动,造福人类,这就是学习食物链知识的真正目的。
桑池,生态农业的典范: