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食物鏈是一種食物路徑,它聯繫著群落中的不同物種。食物鏈中的 能量和營養素在不同生物間傳遞著。食物鏈很少包括六個以上的物種, 因為傳遞的能量每經過一階段或食性層次就會減少一些。
生態系統中的生物雖然種類繁多,但根據它們在能量和物質運動中所起的作用,可以歸納為生產者、消費者和分解者三類。
生產者主要是綠色植物,能用簡單的物質製造食物的自養生物,這種功能就是光合作用,也包括一些化學合成細菌,它們也能夠以無機物合成有機物,生產者在生態系統中的作用是進行初級生產或稱為第一性生產,因此它們就是初級生產者或第一性生產者,其產生的生物量稱為初級生產量或第一性生產量。生產者的活動是從環境中得到二氧化碳和水,在太陽光能或化學的作用下合成碳水化合物。因此太陽輻射能只有通過生產者,才能不斷的輸入到生態系統中轉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。
消費者屬於異養生物,指那些以其他生物或有機物為食的動物,它們直接或間接以植物為食。根據食性不同,可以區分為食草動物和食肉動物兩大類。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,黃鼠狼吃鼠類等,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狸、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、鷲等猛獸猛禽,就是第四級消費者或第三級食肉者。此外,寄生物是特殊的消費者,根據食性可看作是草食動物或食肉動物。但某些寄生植物如桑寄生、槲寄生等,由於能自己製造食物,所以屬於生產者。而雜食類消費者是介於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。人的食物也屬於雜食性。這些不同等級的消費者從不同的生物中得到食物,就形成了〝營養級〞。
由於很多動物不只是從一個營養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,所以它屬於幾個營養級。而最後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。所以各個營養級之間的界限是不明顯的。
分解者也是異養生物,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等。它們把複雜的動植物殘體分解為簡單的化合物,最後分解成無機物歸還到環境中去,被生產者再利用。分解者在物質循環和能量流動中具有重要的意義,因為大約有90% 的陸地初級生產量都必須經過分解者的作用而歸還給大地,再經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。
而依照生物間的關係,可將食物鏈分成四類。
1.捕食性食物鏈:乃以植物為基礎,而後是小動物,漸至較大的動物,這種食物鏈又稱為放牧式食物鏈。例如在湖水中藻類---甲殼類---小魚---大魚。而在草原上,則以青草---野兔---狐狸---野狼的捕食方式進行。
2.碎食性食物鏈:在美國佛羅里達的南方,佈滿了整片的紅樹林,其葉子的碎片由腐生菌(細菌和真菌)所作用,再加入微小的藻類,形成一種豐富的養料,可為蝦、蟹、魚等食用,完成了碎食性食物鏈。
3.寄生性食物鏈:乃由較大的動物開始而漸至較小的動物。後者乃寄生在前者的身上,於是就形成寄生性的食物鏈。例如哺乳類或鳥類---跳蚤---原生動物---細菌---濾過性病毒。
4.腐生性食物鏈:乃由腐爛的動物屍體或植物體變成碎屑,才開始被微生物所利用。在生物群聚中,大部分淨生產直到死亡後,才供其他生物消耗。在森林中,90%的淨生產是以食物的碎屑方式作為消耗品,如落葉和枯木等作為食物。但在水中亦有很多碎屑是在水內有機沉澱物中進行,至於在土壤中及堆肥裡,亦以碎屑方式在進行。
食物鏈的例子:(海洋中的食物鏈 )
在海洋生物群落中,從植物、細菌或有機物開始,經食植性動物至各級食肉性動物,依次形成攝食者的營養關系,這種營養關系被稱為食物鏈,亦稱為"營養鏈"。食物網是食物鏈的擴大與復雜化。物質和能量經過海洋食物鏈和食物網的各個環節所進行的轉換與流動,是海洋生態系中物質循環和能量流動的一個基本過程。
食物鏈的結構有些像金字塔,底座很大,每上一級都縮小很多:第一級是由數量驚人的海洋浮游植物構成的,是食物鏈金字塔的最基礎部分,通過光合作用生產出碳水化合物和氧氣,是海洋生物生長的物質基礎﹔食物鏈的第二級是海洋浮游動物,它們以海洋浮游植物為食﹔第三是攝食浮游動物的海洋動物﹔第四級則是海洋中的食肉類動物如金槍魚、鯊魚等,它們處在金字塔的最高層。
例子2:
在真正的生態系統中,食物關係並不是鏈狀,而是更加複雜的網狀。數個食物鏈串連成一起稱為食物網。
例子﹕植物 →牛 →人 植物 →羊 →人 植物 →人】
絕大部份的動物都有取食不同種類食物的習性,而同一種食物又會被不同的獵物捕食。各種生物互相吞食的情況十分複雜,互相連接,形成食物網。