分析生态系统的功能及平衡/钱贵
分析生态系统的功能及平衡
北安市人民法院赵光法庭 钱贵
一、生态系统的功能
(一)生态系统的能量流动
生态系统全部生命需要的能量都来源于太阳。能量在生态系统中的流动是按照热力学定律进行的:能量可以从一种形式转化为另一种形式,转换过程中不消失,也不增加;能量在流动过程中,沿着从集中到分散,从高到低的方向传递,传递过程中会有一部分能量放散掉。
绿色植物通过光合作用把太阳能转化为化学能,制造有机物,提供给消费者。绿色植物每年制造的有机物可达2000亿吨,成为整个生物圈能量的总来源。生产者贮存的能量通过食物链传递给消费者,而动植物死后的遗体又被分解者分解成简单的无机物返回环境。生产者、消费者和分解者在进行能量传递的过程中,自身又要进行新陈代谢,消耗一部分化学能并以热能的形式散发到环境中去。
生态系统的能量流动是通过食物链进行的。甲生物以乙生物为食,乙生物以丙生物为食……形成一条以食物把各种生物连续进来的锁链,叫做食物链。例如,在草原上的食物链,青草-兔子-狐狸-狼;在池塘里的食物链,藻类-浮游动物-小鱼-大鱼-鱼鹰,等等。
在一个生态系统中,食物关系往往十分复杂,有的相互交错,形成一种网关关系,即所谓食物网。生态系统能量的流动就是通过食物链和食物网进行的。
在食物链上的各个环节称为营养级。在同一环节上起同样作用的一群生物,属于同一营养级。生产者为第一营养级,一级消费者为第二营养级……一个生态系统一般有四至五个营养级,达到七个营养级的生态系统是很少见的。低位营养级的生物向高位营养级的生物提供物质和能量。由于低位营养级所获得的能量,通过自身新陈代谢要消耗一部分,而剩余的能量又只有十分之一被上一营养级所利用(即十分之一定律),因此高位营养级在数量上远少于低位营养级。这样递减,形成了所谓生物量金字塔和生产率金字塔。在一个生态系统中常常看到,处于低位营养级的生物生长快,繁殖容易,数量大;而高位营养级的生物繁殖难,生长慢,数量也少。要使高位营养级的生物保持一定的数量,就要保持低位营养级生物的足够数量,否则,当低位营养级生物因自然和人为原因大量减少时,将必然导致高位营养级生物的急剧减少甚至灭绝。
从环境保护的角度来看,在食物链关系上一个值得注意的现象是,进入环境里的有毒物质沿食物链的富集。毒物首先被生产者摄取,然后沿食物链逐级转移,在转移过程中其浓度会成千倍、成万倍地增加,其危害程度也就大大增高。在环境科学里,把同一食物链上某些元素或难分解的化合物在生物体内随着营养级的提高而逐步增大的现象称为“生物放大”。
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