生态系统的能量流

生态系统的能量流

红隼从它栖息的橡树枝上扑啦啦飞起，展翅滑翔在点缀着黄花的田野上空。在田野的中间，这只鸟儿停止了滑翔，它像一只巨大的蜂鸟停在空中。尽管有一阵阵风刮来，它的头始终一动不动，因为它正在寻找猎物。红隼以这种方式停在空中是很耗费能量的。但是在这个位置，它可以搜寻下方田野里的食物。

很快，它就发现了正在草丛里大口咀嚼着快要成熟的草籽的一只田鼠。几秒之内，红隼俯冲而下，利爪紧紧抓住了这只田鼠，然后飞回树上享用去了。

与此同时，一只蜘蛛正躲藏在附近花朵的花瓣里。一只毫无防备的蜜蜂在这朵花上停了下来，想要呷一口里面的花蜜。蜘蛛立即抓住蜜蜂，并将毒液注入蜜蜂的身体。在蜜蜂想要动用它致命的一叮之前，蜘蛛的毒液已将它毒死了。

这一片阳光照耀的田野就是一个生态系统，它由相互作用的生物和非生物所组成。我们可以看到，这个生态系统中的许多相互作用都涉及捕食。蜘蛛捕食想要吃花蜜的蜜蜂，红隼捕食正在吃草籽的田鼠。生态学家研究这种摄取食物的模式，以了解在一个生态系统中的能量是如何流动的。

能量角色

你参加学校乐队的演奏吗？如果是，你就会知道每一种乐器在演奏一首曲子时都会起到一定的作用。比如，长笛吹出旋律，而鼓则打出节奏。尽管这两种乐器差别很大，但它们在乐队演奏的乐曲中都扮演了重要的角色。同样道理，每一种生物在生态系统的能量流动中都扮演着各自的角色。这个角色是生物小生境的一部分。红隼的角色与它所栖息的那棵大橡树所扮演的角色是个一样的。但是，生态系统的所有成员，像乐队中的所有乐器一样，都是生态系统正常运行所必需的。

一个生物体的能量角色是由它如何获得能量，以及如何与生态系统中的其他生物相互作用所决定。在一个生态系统中，生物扮演的能量角色有三种：生产者、消费者、分解者。

生产者　能量首先是以阳光的形式进入大多数生态系统的。一些生物，如植物、藻类和某些微生物能够利用阳光，并将其能量以食物的方式储存起来。如这些生物利用阳光将水和二氧化碳合成糖和淀粉等有机分子，这就是光合作用。

能自己制造食物的生物称为生产者。生产者是生态系统中所有食物的来源。

在少数几个生态系统中，生产者不是通过阳光来获取能量的。在地下极深的岩石中发现了这样的一个生态系统。这些岩石从来没暴露在阳光下，那么能量是如何被带入这一生态系统的呢？生活在这一生态系统中的一些细菌，能够通过利用它所处环境中的天然气、硫化氢中的能量生产自己的食物。

消费者　除了生产者，生态系统中的其他成员都不能自己生产食物。这些生物都依靠生产者而获得食物与能量。以其他生物为食的这些生物就是消费者。

消费者是根据其所吃食物来分类的。只吃植物的消费者称为食草动物。比较常见的食草动物有毛毛虫、牛、鹿等。只吃动物的消费者称为食肉动物。狮子、蜘蛛和蛇都是食肉动物。既吃动物又吃植物的消费者称为杂食动物。乌鸦、山羊和大多数人都是杂食动物。

有些食肉动物以腐烂了的动物尸体为食，称为食腐动物。食腐动物包括鲶鱼和秃鹰等。

分解者　如果生态系统中只有生产者和消费者，那会出现什么情况？随着生态系统中的生物不断地从周围环境中吸取水、矿物质和其他原料，这些物质在环境中会越来越少，如果这些物质是不能循环的，那么新的生物就无法生长了。

生态系统中的所有生物都会产生废物，并最终都会死亡。如果这些废物和尸体没有以适当方式从生态系统中去除，它们就会堆积起来，直到盖没所有的活生物。分解废物、生物尸体，并将组成生物的原料重新回归环境的生物就是分解者。主要的两类分解者是细菌和真菌，例如霉菌和蘑菇。在获得孳生所需能量的同时，这些分解者也将小分子物质回归周围的环境中。这些小分子物质可以被其他生物重新利用。

食物链和食物网

我们已经知道，大多数生态系统的能量来源是阳光，并由生产者将其转化为糖和淀粉等有机分子。这些能量被转移到以生产者为食的每一种生物中，然后又转移到以这些消费者（食草动物）为食的其他生物中。生态系统中的能量流动能够用称为食物链或食物网的图显示出来。

食物链指生物为获取能量而捕食其他生物所发生的一系列关系。食物链的第一种生物总是生产者，例如田野里的草。第二种生物是指以生产者为食的消费者，称为初级消费者。田鼠就是初级消费者。接下来是次级消费者，它是以初级消费者为食的。

食物链显示了生态系统中能量流动的可能路径。但是就像你不会每天都吃同一种食物一样，生态系统中的生物也是如此。大多数生产者和消费者是许多条食物链中的组成部分。更真实地显示生态系统能量流动的方法就是绘制食物网。一张食物网包含了生态系统中许多相互交叉的食物链。