生态系统中生物链的延伸及生物富集发生的原理

环境污染与人体保健生态系统中生物链的延伸及生物富集发生的原理XXX(经济管理学院XXXXXXXXXXXX )摘要：我们生活在一个色彩斑斓的地球上，在浩瀚的生态系统中有无数的生物直的我们去关注和保护，今天的社会已经暴露出来了好多问题，如环境污染、粮食短缺、物种灭绝、人口暴增，因此，我们更应该关注生态系统。

对于生态系统中生物链的延伸、生物的富集发生原理学生以浅薄的知识从生物体内营养的流动和生物的演替作了说明。

从食物链和食物网对营养的流动以及营养的递减造成的物种构成等方面作了概述。

从水生、陆生的演替对生态系统的发展作了概述，以及各种条件下营养的积累和利用作了概述。

关键字：食物链食物网演替富集1生态系统的定义与组成成分。

1939年英国生态学家Tanlsley提出了生态系统这一概念，后来苏联植物学家Sucachev提出了生物地理群落的概念。

在1965年哥本哈根会议决定生态系统和生物地理群落是同义词。

生态系统一词是指在一定空间内生物的成分和非生物的成分通过物质循环和能量的流动互相作用﹑互相依存而构成的一个生态学功能单位。

在地球上有许许多多的大大小小的生态系统，大至生物圈、海洋、陆地，小至森林、草原、湖泊。

除了自然生态系统以外还有人工生态系统，如农田、果园等。

任何一个生态系统都是由生物成分和非生物成分组成，一般分为六大类：无机物、有机化合物、气候因素、生产者、消费者、分解者。

1.1生态系统的共同特征：生态系统是生态学上的主要结构和功能单位，属于生态学研究的最高层次。

生态系统内部具有自我调节能力，结构越复杂、物种数目越多自我调节能力越强。

能量流动和物质循环、信息传递是生态系统的三大功能。

在生态系统中能量流动是单方向的而物质循环是双向进行的，信息传递包括营养信息、化学信息、物理信息和行为信息。

生态系统中营养级的数目受限于生产者所固定的最大能值和这些能量在流动过程中的损失。

同时生态系统是一个动态系统，要经历一个由简单到复杂、由不成熟到成熟的发育过程。

1.2生态系统中非生物和生物成分的关系：生态系统中非生物成分和生物成分是密切交织在一起、彼此相互作用，如土壤系统。

土壤系统的结构和化学性质决定了生长什么植物什么动物能够在其表面居住。

但植物的根系对土壤有很大的固定作用，并能大大的减缓土壤的侵蚀过程。

动物的残体经过细菌、真菌的分解作用而变成土壤的腐殖质，增强了土壤的肥沃性，反过来又为植物的根系发育提供养料。

2食物链和食物网植物所固定的能量通过一系列的取食和被取食的关系在生态系统中传递，我们把生物之间的这种传递关系叫做食物链。

但是，在生态系统中生物之间实际的取食和被取食关系并不像食物链所表达的那么简单。

可见，在生态系统中生物成分之间通过能量传递的关系是一种错综复杂的普遍联系，这种联系像一张网将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关系，这就是食物网的概念。

一个复杂的食物网是生态系统保持稳定的重要条件。

一般认为，食物网越是复杂，生态系统的抵抗外界干扰的能力就越强，食物网越是简单，就越容易发生波动和毁灭。

在一个具有复杂的食物网的生态系统中，一般不会因为一种生物的消失就会影响到整个生态系统的失调，但任何一种生物的消失都会或多或少的在不同程度上影响到生态系统，使其稳定性有所下降。

当一个生态系统较简单时任何外力都有会引起这个生态系统发生剧烈波动。

苔原生态系统是地球上食物网结构比较简单的生态系统，因而也是地球上比较脆弱和对外界干扰比较敏感的生态系统。

虽然苔原生态系统能够忍受地球上最严寒的气候，但是苔原生态系统的动植物种类与草原生态系统相比较就简单得多了，食物网结构也比较简单，因此，个别物种的消失都有可能导致苔原生态系统的失调或毁灭。

2.1食物链的类型在任何生态系统中都存在两种最主要的食物链，即捕食食物链和碎屑食物链。

前者是以活着的动植物为起点的食物链，后者是以死生物或腐屑为起点的食物链。

2.1.1碎屑食物链在大多数陆地生态系统和浅水生态系统中，生物量的大部分不是被取食，而是死后被微生物分解，因此能量是以通过碎屑食物链为主。

例如，在潮间带的盐沼生态系统中，活植物被动物吃掉的大约只有10﹪，其他90﹪是在死后被腐蚀动物和小分解者利用。

2.1.2捕食食物链在地球上植物药比动物多得多，植食动物要比食肉动物多得多，一级肉食动物要比二级肉食动物多得多，这不仅是从个体数量、生物量、能量的角度看都是如此。

越是处在生物链顶端的动物以他们为食，因此从分他们身上所获得的能量不足以弥补为搜捕它们所耗费的能量。

一般说来，能量从太阳开始沿捕食食物链传递几次就所剩无几了，所以食物链一般都很短，通常只有4~5个环节构成，很少超过6个环节。

2.1.3寄生食物链除了碎屑食物链和捕食食物链外，还有寄生食物链。

由于寄生生物的生活是很复杂的，所以寄生食物链也很复杂。

有些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，外寄生物也经常从一个寄主转移到另一寄主。

其他寄生物也可以借助于昆虫吸食血液和植物液而从一个寄主转移到另一个寄主。

食物链也存在于寄生生物彼此之间。

3营养级和生物金字塔自然界中的食物链和食物网是物种与物种之间的关系，这种关系是错综复杂的。

一个营养级是指处在某一环节上的所有生物钟的总和，因此，营养级之间的关系已经不是指一种生物和另一种生物之间的营养关系，而是指一类生物和处在不同营养层次上另一类生物之间的关系。

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，即食物链的第一环节，他们构成了第一营养级。

所以以生产者为食的动物都属于第二营养级，即植食动物营养级。

第三营养级包括所有植食动物为食的肉食动物。

以此类推，还可以有第四个营养级和第五个营养级。

有很多动物，往往难以依据他们的营养级关系把它们放在某一个特定的营养级中，因为它们可以同时在几个营养级取食或随季节的变化食性，如螳螂即捕食植物性昆虫又捕食肉食性昆虫野鸭既吃水草又吃螺虾。

有些动物雄性和雌性的食性不相同，如雌蚊是吸血的，而雄蚊只吃花蜜和露水。

生态金字塔是指各个营养级之间的数量关系，这种数量关系可采用生物量单位、能量单位和个体数量单位。

采用这些单位所构成的生态金字塔就分别称为生物金字塔、能量金字塔和数量金字塔。

4生态系统的发展在农业地区，经常能够见到被丢弃的农田，尤其是在曾今覆盖过森林的地区。

由于无人照看这些农田长满了禾草级其他草本植物。

许多年以后，这片被丢弃的农田生出了树木。

如此，在相当长的一段时间里，一个群落取代了另一个群落，直到一个比较稳定的森林占据这片地区从而结束这一演替过程。

这些涉及到森林的恢复变化，并非杂乱无章而是有秩序有规律的，并且当排除了人类或自然事件的干扰后，森林的恢复是可以预言的。

这种发生在一个地区之内，一个群落被另一个群落有规律的取代知道一个相当稳定的称之为顶级群落为止的过程叫做生态演替。

整个这一系列的演替的群落，从草地到灌木到森林，到最后的稳定为止，称之为演替系列，其中发生的每一个变化阶段就是一个演替系列阶段。

4.1水生演替在一个限定的区域内，通常只是一个池塘，能够观察到从一个池塘发展成为一个中生森林，演替的第一个阶段称为先锋期。

以池塘底部缺乏植物为特点。

这个阶段能够在在新形成的池塘或湖泊中能够看到。

最早侵入这个区域的生物是浮游生物，他们可以密集到充满水体，这种浮游生物包括微小的藻类和动物，他们死后沉到水底有助于形成湖底淤积层。

湖底发育着的淤积层松散的淤积物层形成了适于有根水生植物，这些植物将松散的湖底沉积物束缚住形成较紧实的基质，并且大大增加了湖底有机物的沉积。

那些在先锋阶段常见的生物，在沉水植被阶段的条件下就不能生存了。

先锋阶段的毛赤木昆虫被能够在沉水植物上爬行并用植物材料筑巢的其他种类所取代。

4.2陆生演替与水生演替相似的顺序也发生在干旱地区。

裸露的地区，不论是自然的还是原生环境，如岩石和沙丘，还是受到干扰的地区，如被丢弃的农田和路堤，都是一种最终要被生活有物体充满的自然生物真空地区。

开始进入这类生境的动、植物组成了先锋群落。

在原生生境中开始不存在土壤，然而由于土壤的发育，掩体的群落才能日益复杂在赤裸的、受干扰的地区，即次生生境中，还会有某种土壤存在。

然而，二者都是以全部暴露在日光下、温度剧烈波动以及温度条件迅速变化为特点。

4.3演替及富养化刚才所描述的水生演替是自然的富养化过程。

在经典的湖沼学中，自然的富养化过程被认为是一种老化过。

进入湖泊、池塘、河口湾的流水夹裹泥沙形成底部淤积层，并且填满了他们的洼地。

那些从周围集水区带入的养分刺激了浮游植物的生长。

浮游植物的这种增长了生产有提高了总生物的生产力，并逐渐导致了湖泊和池塘的较大的变化。

光合浮游植物渐渐集中于水的上层使之成为暗绿色。

水体的浑浊减低了光的投射，并且限制表面水体的生物的生产力。

浮游动物以光合浮游植物和少许有机物为食，反过来，他们又成为鱼类的食物。

未被浮游动物消耗的藻类以及流入的有机碎屑和有限植物的遗骸沉降到湖底，在那里，细菌将这些死去的物质转化物机物。

这些分解者的活消耗了大量的湖底沉积物和底部水体中氧气的供给，达到在这个地方不能生存需氧生物的地步。

在这里生物的数量和生物量很高，尽管物种的多样性很低。

这与贫瘠化或称之为营养缺乏正相反。

贫瘠湖的营养相对枯竭，尤其是氮肥和磷肥，那些有流入而得到正常补给的营养物质迅速被光和植物所消耗。

这里藻类的密度很低，光很容易投射到很深的水里。

水是清澈的，在阳光下呈蓝色到蓝绿色。

氧含量在所有的深度都一致底部动物区得到较好的发育。

尽管这里生物的数量很低，但是物种的多样性很高。

当把中等数量的营养物质加入到贫瘠湖中时，这些养分就被迅速的利用和循环。

当养分源源不断的加入时，这类湖泊就开始从贫瘠到中等营养并向富养条件变化。

参考文献1. 尚玉昌：普通生态学•北京大学出版社出版•页码2672. R.L.史密斯：生态学原理和野外生物学•科学出版社•页码76。