環環相扣的食物網

 

生物多樣性--5

作者:林大閎.李碩哲.張傑.張月竺.章予千. 呂姵諠

Ø食物網的基本要素

生態系統中的生命成分即生物群落。儘管地球上的生物種類有數百萬種,但根據它們獲取營養和能量的方式以及在能量流動和物質循環中所發揮的作用,可以概括為以下三大群:

生產者:包括所有能進行光合作用的綠色植物,生產者是生態系統中最活躍的因素。綠色植物具有葉綠素,能利用太陽輻射能,通過光合作用,把吸收來的二氧化碳、水和無機鹽類製造成初級產品----碳水化合物,並同時將太陽能以化學能的形式固定、儲藏在碳水化合物中,碳水化合物可進一步合成轉化為脂肪、蛋白質等其它有機物,這些有機物便成為地球上一切生物(包括人類在內)賴以生存的食物來源。生產者在生態系統中的作用主要是生產各種有機物,一方面供自身生長發育所需,一方面為其他生物提供食物來源。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:主要指動物而言,消費者均屬於異養生物,即只能依賴生產者生產的有機物來維持自己的生命活動。其中,以植物的葉、枝、果實及凋落物為食的叫草食性動物(又稱一級消費者),如陸地生態系統中的蝗蟲、野兔、梅花鹿、牛、馬、羊等,淡水生態系統中的浮游動物、螺螄、蝦等;以草食性動物(一級消費者)為食的叫肉食性動物,屬於二級消費者或一級肉食者,如狐狸、黃鼠狼、青蛙;以二級消費者為食的叫三級消費者或二級肉食者,如老鷹、金錢豹、獅子等。依此類推。消費者在生態系統中的作用,一是物質與能量的傳遞作用,如在草原生態系統中,野兔就起著把青草中的有機物和儲存在有機物中的能量傳遞給肉食性動物的作用;二是物質的再生產,如草食性動物山羊可以把草本植物的植物性蛋白通過再生產轉變成動物性蛋白。
分解者:主要指細菌、真菌等微生物,也包括一些小型動物。細菌和真菌能分泌消化,把動植物殘體中的有機物變成可溶狀態,然後加以吸收。通過這一消化過程,有機物被分解成無機養分,返回到環境之中。一些土壤中的小型動物,如線蟲、蚯蚓、蜈蚣等,在動植物殘體分解過程中也起著重要作用,它們與細菌、真菌共同活動,加速了生物殘體的分解與轉化。
    在生態系統中,分解者是重要的生物群之一,其數量之多十分驚人。據估算,在農田生態系統中的細菌重量,平均每公頃有500公斤以上,至於細菌總個數則是一個天文數字!分解者在生態系統中的作用,在於把生產者和消費者的殘體分解成簡單的物質,再供給生產者需要,以保證生態系統的物質循環。
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。

Ø食物塔的意義

食物鏈中生產者的生物量或數目最多,各級消費者的生物量或數目便依次遞減,其關係亦如一金字塔。食物塔分別以生物數目或生物量表示。在食物網中,能量的轉移會由「生產者」移至「初級消費者」,再移至「次級消費者」。

弱肉強食是自然界中必有的現象,在海洋中,除了浮游植物會自行製造養分之外,其他生物都是靠自己捕食為生。每一種有特定的捕食對象,浮游生物會以同類或其他浮游植物為食,而它們兩者都是魚類、烏賊,甚至如鯨魚等大型善於游泳動物的食物。例如,一種外形似蝦的小型橈腳類動物,便是以浮游植物和浮游動物為主食,橈腳類動物則為鯡魚常被較大型的鱈魚所獵食,因此浮游植物和浮游動物便成為食物鏈中掠食者與被掠食者的一環。由此,你可以推想出海底生物之間彼此的捕食關係,就像一個巨大的食物金字塔,就稱做為「食物塔」。浮游植物是金自塔的基礎部位,而最上層則是數量較少的大型掠食性動物。

Ø動物簡介

蝸牛:是由海螺演化而來,牠們的鰓已經退化,肺部由貝類的外套腔演變成的,所以表面才會佈滿微血管。這類有肺蝸牛頭上有兩對觸角,後觸角較長,眼睛就長在這上面,前觸角較短能分辨好幾種味道。不過常見的蝸牛眼睛長在觸角的基部,這種蝸牛當身體縮進殼裡時沒有一片硬蓋子蓋住殼口,這種蝸牛在臺約有200種,而在全世界約有20000種。
    蝸牛喜歡在陰濕處生活,並需要於食物及石灰岩地帶攝取鈣製造其外殼,其貝殼通常如此呈黃褐色,所以如此才不易被天敵捕食,而是因其環境保護色。蝸牛的天敵有很多,有蛇,蜥蜴和螢火蟲的幼蟲……,而有一種叫作步行蟲的昆蟲,還可以把細長的脖子身入蝸牛殼裡吃蝸牛肉,所以蝸牛很怕牠。

蜘蛛:在分類上他們自成一綱,此即蜘蛛綱或蛛形綱;這類小動物和昆蟲最大的不同之處是昆蟲成蟲具有三隻腳,而蜘蛛則有四對;同時他們的頭上均無觸角。全世界已知的蜘蛛共有三萬多種;而在台灣,已知的種類最少有146種;這類動物由於能捕食昆蟲,所以在自然界的平衡上扮演一個相當重要的角色。
  蜘蛛最為人熟知的就是善於結網,但是也有不結網的種類,向出現在屋舍中以蒼蠅為食的蠅虎即為一例;另外,如人們誤以為會撒尿使人皮膚潰爛的高腳蜘蛛,亦然。能結網的蜘蛛,其位於腹下之絲腺尤為發達;蜘蛛絲原為液狀的蛋白質,一遇到空氣即硬化,頗具彈性,是他們棲息及攫捕獵物的場所。

  也許會有人認為他們會吐絲,何不把他們像家蠶一般地養馴,以利織布?但事實上,這是不可能的;同為這種小動物有自相殘殺的習性,如果大量飼養,往往會相互攻擊,而且不易供舒適的場所以供吐絲結網;另為根據分析得知,蜘蛛的絲質不佳,因此這個念頭也只好打消。蜘蛛的軀體分為頭胸及腹兩部分,不像昆蟲分成頭、胸、腹三部分;幼蛛在外型上酷似成蛛,能脫多次皮,但無化蛹現象。

  這類的動物在以絲纏住獵物,或以口攫住獵物時,經常直接吸取體液為食,並不像一般人想像的一口一口地把獵物吃下。許多人認為蜘蛛有毒,其實大多數的蜘蛛是無毒的;目前世界上最有名的毒蜘蛛,則非黑寡婦莫屬!但這類南美產的毒蜘蛛,只有雌蛛才會螫人;台灣也有部份種類帶毒性,像屬於黑寡婦蜘蛛屬的印度赤蜘蛛,即為其中之一;體長和黑寡婦差不多約1∼1.5公分。在台灣,常見的蜘蛛有:狼蛛類、鬼蛛類、人面蜘蛛類、長腳蜘蛛類、高腳蜘蛛類及蠅虎類等。

蚯蚓:蚯蚓屬於環節動物門寡毛綱,可以分為陸生的及水生的兩種類型。大多數的種類屬於陸生蚯蚓,體型較大,主要分布於土壤表層。在自然界中,蚯蚓是一些哺乳類(如鼬獾)、鳥類、青蛙、蛇或魚蝦蟹類的重要食物來源。由於蚯蚓鑽土的行為,及以土壤中的有機物為食的生活方式,可改善土壤的物理及化學性質,因此贏得「大自然耕耘機」及「大自然施肥者」的美譽。

大冠鷲:屬中大型猛禽,雌雄同色,頭上有黑白相間的扇形羽冠。大冠鷲棲息於中、低海拔之闊葉森林,常於空中盤旋,亦常停棲於展於望良好的樹枝或電線上定點守候,以蛇、蜥蝪、鼠類為捕食對象,有時亦會捕食螃蟹。在台灣之族群為特有亞種,為中、低海拔常見之留鳥。

台灣森林被大面積變更林相,嚴重改變生態系,使位於高階消費的大冠鷲首當其衝,在喪失棲地下又因主食的蛇類被人類捕食,大冠鷲的食物源日漸枯竭,再加上被捕捉當寵物,族群的命運汲汲可危。

蛇蜥地棲性,以蚯蚓及底棲昆蟲為食,有冬眠現象。棲息於中、低海拔山區的森林底層,數量不多。

鼬獾:棲居於自行挖掘之樹洞或岩洞中,於薄暮或夜晚方出外狩獵,白天則於洞穴內休息。行動緩慢,不能跳躍,攀爬能力強,但不常爬到樹上。主要以嗅覺發現獵物,但牠聽力及觸覺仍佳。