什么是食物网?定义、类型和示例

食物网
这个食物网描绘了全部或部分生活在土壤中的生物群落。它描述了土壤中一个复杂的生命系统,以及它是如何与环境、植物和动物相互作用的。

Graphic_BKK1979 /盖蒂图片社

食物网是一个详细的相互连接的图表,它显示了在一个特定环境中生物体之间的整体食物关系。它可以被描述为一个“谁吃谁”的图表,显示了一个特定生态系统的复杂喂养关系。

对食物网的研究是很重要的,因为这些食物网可以告诉我们如何做到这一点能量流经生态系统.它还帮助我们了解毒素和污染物是如何在一个特定的生态系统中集中起来的。例子包括佛罗里达大沼泽地的汞生物积累和旧金山湾的汞积累。食物网还可以帮助我们研究和解释物种的多样性与它们如何适应整个食物动态之间的关系。它们还可能揭示入侵物种与特定生态系统中本地物种之间关系的关键信息。

要点:什么是食物网?

  • 食物网可以被描述为“谁吃谁”的图表,显示了生态系统中复杂的进食关系。
  • 食物网的概念要归功于查尔斯·埃尔顿,他在1927年的书中介绍了这个概念,动物生态学
  • 生物如何参与生态系统内能量转移的相互联系,对于理解食物网以及如何将它们应用于现实科学至关重要。
  • 有毒物质的增加,如人造持久性有机污染物(POPS),可以对生态系统中的物种产生深远的影响。
  • 通过分析食物网,科学家能够学习和预测物质如何通过生态系统来帮助预防有害物质的生物累积和生物磁化。

食物网定义

以前称为食物循环的食物网的概念通常被认为是Charles Elton,他们首先在他的书中介绍它动物生态学,发表于1927年。他被认为是现代生态学的创始人之一,他的书是一个精彩的工作。他还介绍了其他重要的生态概念利基这本书中的继承。

在食物网中,生物体是根据其营养水平排列的。这个营养级别对于有机体,是指如何在整体食品网内适合,并基于有机体饲料的方式。大规则说话,有两个主要名称:自动饮料和异质术。自动萎缩制作自己的食物,而异质萎缩则没有。在这个广泛的名称中,有五个主要的营养水平:主要生产者,主要消费者,二级消费者,三级消费者和Apex掠夺者。食物网络向我们展示各种食物链内的这些不同的营养水平如何彼此相互连接,以及通过生态系统内的营养水平的能量流动。

食物网中的营养级别

主要生产者通过光合作用自己制造食物。光合作用利用太阳能通过将光能转化为化学能来制造食物。主要生产者的例子是植物和藻类。这些生物也被称为自养生物。

初级消费者是以初级生产者为食的动物。它们被称为初级生物,因为它们是第一批吃掉自己制造食物的初级生产者的生物。这些动物也被称为食草动物。此名称中的动物示例如下:兔子,海狸,大象和驼鹿。

二级消费者由食用主要消费者的生物组成。由于他们吃了吃植物的动物,因此这些动物是肉食或杂种的。食肉动物吃动物,同时套生虫子消耗其他动物以及植物。熊是二级消费者的一个例子。

与二级消费者类似,三级消费者可以是肉食性或杂食性的。区别在于,次级消费者吃其他食肉动物。老鹰就是一个例子。

狮子
狮子是顶点捕食者的一个例子。 andrew deer /盖蒂图片社

最后,最后一级由顶点掠夺者.顶端捕食者在顶端,因为它们没有天敌。狮子就是一个例子。

此外,生物体被称为分解者消耗死植物和动物,然后打破它们。真菌是分解器的例子。其他有机体被称为DetRitivores.消耗死的有机材料。脱肉甲的一个例子是秃鹰。

能量运动

能量流经不同的营养层。它从自养生物用来生产食物的太阳能量开始。当不同的有机体被它们上面的层次的成员消耗时,这种能量被转移到各个层次。从一个营养水平转移到下一个营养水平的大约10%的能量转化为生物量。生物量指一个生物体的总质量或存在于给定营养水平的所有生物体的质量。由于生物体消耗能量四处移动和进行日常活动,因此消耗的能量中只有一部分被储存为生物量。

食物网与食物链

基本林地食物营养链。森林生态系统能量流。矢量插图。
基本的林地食物营养链。森林生态系统能量流。 埃科拉拉/盖蒂图片

虽然食品网包含生态系统中的所有组成食物链,食物链是一种不同的构造。食物网可以由多条食物链组成,一些食物链可能很短,而另一些食物链可能更长。食物链跟随能量在食物链中流动。起点是来自太阳的能量,这种能量在通过食物链时被追踪。从一个有机体到另一个有机体,这种运动通常是线性的。

例如,短食物链可能由利用太阳能量通过光合作用生产自己食物的植物和食用这些植物的食草动物组成。这种食草动物可能被两种不同的食肉动物吃掉,它们是食物链的一部分。当这些食肉动物被杀死或死亡时,链中的分解者分解食肉动物,返回营养素对植物可以利用的土壤。这条短链是存在于生态系统中的整个食物网的许多部分之一。这个特定生态系统食物网中的其他食物链可能与这个例子非常相似,也可能大不相同。由于它由生态系统中的所有食物链组成,食物网将显示生态系统中的生物体如何相互连接。

食物网的类型

食物网
食物网的例子。 Matthew C. Perry [Public Domain] / Wikimedia Commons

有许多不同类型的食物网,它们的构造方式不同,它们显示或强调的内容与所描述的特定生态系统中的生物体有关。科学家可以利用食物网的连接和相互作用以及能量流、化石和功能性食物网来描述生态系统中关系的不同方面。科学家还可以根据网络中描述的生态系统进一步分类食物网的类型。

连接食物网

在连接食品网上,科学家们使用箭头来显示一个物种被另一个物种吃掉所有箭头的权重都是相等的。没有描述一个物种消耗另一个物种的强度。

相互作用的食物网

类似于连接食物网,科学家们也在互动食物网中使用箭头来显示一个物种被另一个物种吃掉。然而,所使用的箭头是加权的,以显示一个物种被另一个物种消耗的程度或强度。如果一个物种通常会消费另一个物种,在这样的排列中描绘的箭头可以更宽、更粗或更暗,以表示消费的强度。如果物种之间的相互作用很弱,箭头可能很窄或不存在。

能量流食物网

能量流食物网通过对生物体之间的能量流动进行量化和显示,描述了生态系统中生物体之间的关系。

化石食物网

食物网可以是动态的,生态系统内的食物关系会随着时间而变化。在化石食物网中,科学家们试图根据化石记录的现有证据重建物种之间的关系。

功能性食品网

功能性食品网描绘了通过描述不同人群如何影响环境内其他群体的生长速率的生态系统中生物之间的关系。

食物网和生态系统类型

科学家还可以根据生态系统的类型来细分上述类型的食物网。例如,能量流水生食物网将描述水生环境中的能量通量关系,而能量流陆地食物网会在陆地上显示出这种关系。

食物网研究的重要性

食物网向我们展示了能源是如何通过生态系统从太阳到生产者再到消费者的。生物如何参与生态系统内能量转移的这种相互联系,是理解食物网以及如何将其应用于现实科学的重要因素。就像能量可以在生态系统中移动一样,其他物质也可以在其中移动。当有毒物质或毒物进入一个生态系统时,会产生毁灭性的影响。

生物积累和生物放大是重要的概念。生物累积是一种物质的积累,如毒药或污染物。生物磁化是指基础和上述物质浓度的增加,因为它从营养水平传递到食物网中的营养水平。

污染
人造合成化学物质不易分解,会在动物的脂肪组织中积累。 皮乔/盖蒂图片

有毒物质的增加会对生态系统中的物种产生深远的影响。例如,人造合成化学物质通常不容易或快速分解,并且随着时间的推移会在动物的脂肪组织中积累。这些物质被称为持久性有机污染物(POPs)。海洋环境是这些有毒物质如何从浮游植物转移到浮游动物,然后转移到以浮游动物为食的鱼类,然后转移到以这些鱼类为食的其他鱼类(如鲑鱼)以及一直到以这些鱼类为食的虎鲸的常见例子三文鱼.Orcas具有高槽孔含量,因此POP可以在非常高的水平上找到。这些级别可能导致许多问题,如生殖问题,他们年轻的发育问题以及免疫系统问题。

通过分析和理解食物网,科学家能够学习和预测物质如何通过生态系统移动。然后,它们可以通过干预更好地帮助预防环境中这些有毒物质的生物累积和生物磁化。

来源

  • “食物网和网络:生物多样性的架构。”伊利诺伊大学厄本那香槟分校生命科学,生物学系,www.life.illinois.edu/ib/453/453lec12foodwebs.pdf。
  • 歌词。“11.4:食物链和食物网。”Geosciences LibRetexts.,Birketexts,2月6日2月6日,Geo.LibreTexts.org/Bookshelves/oceanography/Book:_oceanography_ (hill)/ 11:_food_webs_and_ocean_productivity/11.4:_food_chains_and_food_web。
  • 国家地理学会。“食物网。”国家地理学会,2012年10月9日,www.nationationalgographic.org/encclopedia/food-web/。
  • “陆地食品网。”陆地食品网, serc.si.edu/research/research-topics/food-webs/terrestrial-food-webs。
  • Vinzant,Alisa。“生物累积和生物磁化:越来越集中出现问题!”会学校,2017年2月7日,cimioutdoored.org/bioaccumulation/。