營養師三級復習資料:食物鏈的類型


在任何生態系統中都存在著兩種最主要的食物鏈,即捕食食物鏈(grazing food chain)和碎屑食物鏈(detrital food chain),前者是以活的動植物為起點的食物鏈,后者是以死生物或腐屑為起點的食物鏈。
在大多數陸地生態系統和淺水生態系統中,生物量的大部分不是被取食,而是死后被微生物所分解,因此能流是以通過碎屑食物鏈為主。轉自環 球 網校edu24ol.com轉自環 球 網校edu24ol.com轉自環 球 網校edu24ol.com
例如,在潮間帶的鹽沼生態系統中,活植物被動物吃掉的大約只有10%,其他90%是在死后被腐食動物和小分解者所利用,這里顯然是以碎屑食物鏈為主。據研究,一個楊樹林的生物量除6%是被動物取食外,其余94%都是在枯死后被分解者所分解。在草原生態系統中,被家畜吃掉的牧草通常不到四分之一,其余部分也是在枯死后被分解者分解的。
碎屑食物鏈可能有兩個去向,這兩個去向就是微生物或大型食碎屑動物,這些生物類群對能量的最終消散所起的作用已經引起了生態學家的重視。但這些生物又構成了許多其他動物的食物。
捕食食物鏈雖然是人們最容易看到的,但它在陸地生態系統和很多水生生態系統中并不是主要的食物鏈,只在某些水生生態系統中,捕食食物鏈才會成為能流的主要渠道。
在陸地生態系統中,凈初級生產量只有很少一部分通向捕食食物鏈。例如,在一個鵝掌楸-楊樹林中,凈初級生產量只有2.6%被植食動物所利用。1975年,Andrews等人研究過一個矮草草原的能流過程,此項研究是在未放牧、輕放牧和重放牧三個小區進行的,他們發現,即使是在重放牧區,也只有15%的地上凈初級生產量被食草動物吃掉,約占總凈初級生產量的3%。實際上,在這樣的草原上,家畜可以吃掉地上凈初級生產量的30~50%,在這種牧食壓力下,矮草草原會將更多的凈生產量集中到根部。輕放牧有刺激地上部分凈初級生產量生產的效果。在輕放牧區和重放牧區內,被家畜消耗的能量大約有40~50%又以畜糞的形式經由碎屑食物鏈還給了生態系統。
一般說來,生態系統中的能量在沿著捕食食物鏈的傳遞過程中,每從一個環節到另一個環節,能量大約要損失90%,也就是能量轉化效率大約只有10%。因此,每 4.2×106焦的植物能量通過動物取食只能有 4.2×105焦轉化為植食動物的組織或 4.2×105焦轉化為一級肉食動物的組織或4.2×103焦轉化為二級肉食動物的組織。從這些事實不難看出,為什么地球上的植物要比動物多得多,植食動物要比肉食動物多得多,一級肉食動物要比二級肉食動物多得多…這不論是從個體數量、生物量或能量的角度來看都是如此。越是處在食物鏈頂端的動物,數量越少、生物量越小,能量也越少,而頂位肉食動物數量最少,以致使得不可能再有別的動物以它們為食,因為從它們身上所獲取的能量不足以彌補為搜捕它們所消耗的能量。轉自環 球 網校edu24ol.com轉自環 球 網校edu24ol.com轉自環 球 網校edu24ol.com
一般說來,能量從太陽開始沿著捕食食物鏈傳遞幾次以后就所剩無幾了,所以食物鏈一般都很短,通常只由4~5個環節構成,很少有超過6個環節的。
除了碎屑食物鏈和捕食食物鏈外,還有寄生食物鏈。由于寄生物的生活史很復雜,所以寄生食物鏈也很復雜。有些寄生物可以借助于食物鏈中的捕食者而從一個寄主轉移到另一個寄主,外寄生物也經常從一個寄主轉移到另一個寄主。其他寄生物也可以借助于昆蟲吸食血液和植物液而從一個寄主轉移到另一個寄主。
生態系統中能量流動的主要路徑為,能量以太陽能形式進入生態系統,以植物物質形式貯存起來的能量,沿著食物鏈和食物網流動通過生態系統,以動物、植物物質中的化學潛能形式貯存在系統中,或作為產品輸出,離開生態系統,或經消費者和分解者生物有機體呼吸釋放的熱能自系統中丟失。生態系統是開放的系統,某些物質還可通過系統的邊界輸入如動物遷移,水流的攜帶,人為的補充等。
生態系統能量的流動是單一方向的。能量以光能的狀態進入狀態進入生態系統后,就不能再以光的形式存在,而是以熱的形式不斷地逸散于環境中。
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