食物链在线视频

大家好！

今天我们所要讲述的内容

是生态系统的营养结构-食物链、食物网

首先我们要阐述一下

什么是食物链与食物网

生物能量和物质

通过一系列的取食和被取食关系

在生态系统中传递

生物之间存在的这种传递链条

我们就把它称为食物链

爱尔顿在1942年是最早提出食物链概念的人

他认为，由于受能量传递效率的限制

食物链的长度不可能太长

一般的食物链都有四到五个环节构成

如鹰捕食蛇蛇吃小鸟

大家可以看到这个图片

那么小鸟捉昆虫，昆虫吃草

在生态系统中

生物之间实际的取食关系

并不像食物链所表述的那么简单

各种生物成分通过食物传递关系

存在着一种错综复杂的普遍联系

那么，这种联系是一个无形的网

把所有的生物都包括在内

使他们彼此之间都有着某种直接或间接的联系

因此，我们就把这个称为食物网

大家可以看到图一

这就是一个食物网的例子

由于食物的定量研究很不容易？

因此，大部分的研究工作还只是食物链的研究

而食物网大都是假设的

至今，很少有定量研究

一般认为一个复杂的食物网

是使生态系统保持稳定的重要条件

这里所说的稳定的含义是什么呢？

一般来讲。生态系统在外来干扰下

保持和修复器功能群结构和生产力的能力

食物网越复杂

生态系统抵抗外力干扰的能力就越强

食物网越简单

生态系统就越容易发生大的波动，甚至毁灭

在一个具有复杂食物网的生态系统中

一般不会由于某一种生物的消失

而引起整个生态系统的失调

但当一个生态系统的食物网

变得非常简单的时候

任何外力和环境的变化

都可能引起这个生态系统发生剧烈的波动

那么大家可以看到图三

当超过向简单相变的临界点后

就会引起生态系统的崩溃

我们用一个简单的例子

来说明以上的这个内容

比如说一个岛屿上生活着草、鹿和狼

在这种情况下鹿一旦消失

狼就会饿死。如果除了鹿以外

还有其他的食草动物

你比如说牛和羚羊

那么鹿的消失对狼的影响就不会那么大

反过来说，这个系统中

如果狼首先消灭了或者灭绝了

那么鹿的数量就会因为失去控制而急剧增加

草就会遭受到了过度啃食

结果鹿和草的数量就会大大下降

甚至会同归于尽

如果除了狼以外

还有另外的肉食动物存在

那么狼一旦灭绝

这种肉食动物就会增加对鹿的捕食压力

而不致使鹿群的发展太大

从而就有可能防止生态系统的崩溃

在任何生态系统中

都会存在着两种类型的食物链

一种，我们把它称为捕食食物链

一种叫寄生食物链

那么什么是捕食食物链呢？

就是以活体组织作为食物链传递的链条

我们把它称为捕食食物链

那么，寄生食物链？

一般是以体液和很小尺度的

活体组织为食物传递

以往教科书上还提出一些

叫碎屑食物链的概念

指的是以碎屑为中心

不同生物依次取食构成的关系

那么，这个概念

与我们所讲的食物链概念是不相符的

因此，我们大家要注意

在以后的使用过程中不要去使用它

一般说到食物链

人们首先会想到的就是捕食食物链

比如说大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米

螳螂捕蝉，黄雀在后………

的确，食物链的概念的提出

与捕食食物链有关

但是，尽管捕食食物链

是人们最容易看到的

但从能流通量上来看

它在陆地生态系统和很多水生生态系统中

并不是主要的食物链

只在某些水生生态系统中

才会成为能流的主要渠道

即使在大型食草动物

十分发达的草原生态系统中

被家畜吃掉的牧草

通常也不到植物生产力的四分之一

其余部分也就说是在枯死后被分解者所分解

寄生食物链

由于寄生物的生活史很复杂

所以寄生食物链也很复杂

有些内寄生生物

可以借助于食物链中的捕食者

而从一个寄主转移到另一个寄主

那么，外寄生生物

也经常从一个寄主转移到另一个寄主

食物链的也存在于寄生物彼此之间

我们举个例子来给大家看

比如说，小蜂把卵产在姬蜂

或者寄生蝇的幼虫体内

而后者又寄生于其他的昆虫体内

寄生食物链刚好与捕食食物链相反

越是在食物链的基部环节

动物的个体越大

随着环节的不断增加

寄身蜂的体积越来越小

一般生态系统中的能量

在沿着捕食食物链的传递过程中

每从一个环节到另一个环节

能量大约要损失90%

也就是能量转化效率大约只有10%

因此，不难看出

为什么地球上的植物要比动物多得多

植食动物要比肉食动物多得多

一级肉食动物呢？

要比二级肉食动物多得多……..

不论是从个体的数量

生物量或者能量的角度来看都是如此

越是处在食物链顶端的动物，数量就越少

生物量就越小，能量也就越少

而处于顶位的

或者顶端的肉食动物数量是最少的

那么结果怎么样呢?

以致使得不可能再有别的动物以它们为食

因此，从他们身上所获得的能量

就不足以弥补为搜捕他们所消耗的能量

一般来说，能量从太阳开始

沿着捕食食物链传递几次以后就所剩无几了

所以食物链一般都很短

通常只有四到五个环节构成

很少有超过六个环节的

我们下面再给大家举个例子来看

在1960年科利这个学者

较为详尽的研究了一个捕食食物链

比如说植物---田鼠----鼬

田鼠几乎完全以植物为食

而鼬主要靠捕食田鼠为生

根据测定，会发现什么呢？

植物大约能把1%的日光

能转化为净初级生产力

而田鼠x而鼬则把93%的能量

都用于呼吸消耗

由于鼬用于呼吸消耗的能量极高

那么最终的结果怎么样呢？

就不可能再有一种以鼬为生的动物了

所以大家可以看得出来

食物链是彼此交错连接

形成一个网状结构，这就是食物网

例如下图就是一个陆地生态系统的部分食物网

DDT等杀虫剂通过食物链的逐步浓缩

能够充分说明生态系统

食物网的物流研究和实践意义

我们来看一下具体的结果

有研究就证明DDT在水中的浓度

为5.0x10-11g，浮游植物4.0 x 10-8g

蛤蜊中4.2 x 10-7g

到达银鸥体内达到77.5 x 10-6g

浓度扩大了百万倍

可见营养级越高，积累剂量越大

食物链和食物网是物种和物种之间的营养关系

这种关系错综复杂

为了便于进行定量的能量流动和物质循环研究

生态学家提出来营养级的概念

那么，所谓的营养级是什么呢？

一个营养级就是指

处于食物链某一个环节上的所有生物种的总和

例如，作为生产者的绿色植物

和所有自养生物都位于食物链的起点

共同构成第一营养级

所有以生产者（主要是指绿色植物）

为食的动物就都属于第二营养级

我们把它称为草食动物营养级

那么第三营养级

就包括所有以草食动物为食的肉食动物

对于生态系统来讲

生态系统中的能量流动往往是单向的

通过各个营养级的能量是逐渐减少的

那么为什么能量流动

是单向并且逐渐减少的原因是什么呢？

第一，首先因为各营养级消费者

不可能百分之百的利用前一营养级的生物量

总有一部分自然死亡或被分解者所利用

第二个原因就是各个营养级的同化效率

也不是百分之百的

总有一部分变成排泄物

而留存于环境中被分解生物所利用

第三个原因就是各个营养级生物

要维持自身的生命活动

他总要消耗一部分能量

那么这部分能量就变成热能，而耗散掉

我们刚才也说过

能量流动是单向流动的

它主要是遵循热力学第一定律

可见，生物群落及其在其中的各种生物

之所以能维持有序的状态

就得依赖于这种以食物链和食物网

为链条的能量的传递和消耗

这就是说，生态系统要维持正常的功能

就必须要有永恒不断的太阳能的输入

用以平衡各营养级生物

维持生命活动的消耗

只要这个输入一中断

生态系统就变会丧失其功能

由于能量沿食物链传递过程中的衰减现象

使得每一个营养级净同化的部分

都要大大少于前一营养级

因此，随着营养级由低到高

其个体的数目

生物现存量一般都呈现出基部宽

顶部尖的这样一个立体金字塔型

用数量来表示的就称为数量金字塔

用生物量来表示的就称为生物量金字塔

那么用能量表示的就称为能量金字塔

食物链越长，大家可以想象

塔的层次就会越多

能量消耗多，它的储存就会越少

系统就不稳定

反之，食物链越短

塔的层次越少，基部越宽

能量就储存越多，系统就稳定

那么这样一个系统是不是一个良好的系统呢？

大家都清楚，食物链过短

这就意味着他的基部过宽时

他的能量利用率太低，浪费太大

对于农业生态系统来讲

不仅要求系统稳定

还要求其转化的效率要高

才能获得较多的生产的产品

来提高系统的生产能力

美国的生态学家林德曼

在二十世纪三十年代的时候

对赛达伯格湖的食物进行研究的时候就发现

营养级之间的能量转化效率平均大致为十分之一

也就是说，其余9/10的能量

由于消费者采食时的选择浪费

以及呼吸排泄等被消耗

这个发现被人们称为林德曼效率

或者十分之一定律

在林德曼研究的工作基础上

此后的研究进一步证实了

众多生态系统的林德曼效率是10%到20%

林德曼效率只是揭示了

营养级之间的能量转化效率

此后的研究表明

能量转化效率不仅反映在营养级之间

还反应在营养级之内

谢谢 ，今天主题的内容

我们就讲述到这！