1 例析

 

1．1 問題：如圖是溫帶草原生態系統食物網的一部分圖解。據圖分析， 如果由于某種原因鼠突然死亡，蛇、貓頭鷹和蟾蜍的數量將會如何變化？ 

 

1．2 答案：減少、變化不大、減少。

 

1．3 分析原則

 

分析此類問題需要在生產者相對穩定的前提下，綜合運用以下“三個效應”，并且只從理論上考慮平衡破壞后的被影響生物的第一時間數量變化，不可陷入平衡自我恢復中的長期調節的圈圈里。

 

其一，能量遞減效應。在生態系統中，能量流動是單向并逐級遞減的，營養級越高的生物獲取的能量相對值就越少。因而，如果食物網中一種生物的消亡直接影響帶來另一種生物的營養級整體上升，則受到影響的生物在短期內將會數量減少，反之則上升。 

 

其二，就近調節效應。在食物網中，各營養級之間可以通過反饋調節機制進行自我調節，這種反饋調節通常存在第一效應和連續效應。第一效應只作用于與其有直接關系的營養級生物，產生最先，影響也最大；連續效應作用于與其有間接關系的營養級生物，關系越近，影響就越大。因而，如果食物網中一種生物的消亡，對與它關系越近的生物所產生的反饋調節影響自然就越大。在食物網中尋找就近調節關系須以目標生物（待回答生物）所在營養級為基點，按營養級由高到底方向尋找為宜。
    其三，營養替補效應。食物網中的一種生物可以占居多條食物鏈和多個營養級，當某種生物的消亡所帶來的營養損失可以被其他種生物所替補時，替補生物種類越多，對該種生物的影響就越小，而替補生物將會下降。同時，營養替補也會緩解與其具有相同功能的營養級生物的生存壓力。

 

從以上三個分析原則可以看出，問題分析中弄清生物營養級存在狀況是基本。

 

1．4 問題分析

 

生物營養級狀況分析：鼠僅占居一個第二營養級；蟾蜍占居第三、第四營養級各一個；蛇占居第三、第四、第五營養級各一個；貓頭鷹占居三個第三營養級、一個第四營養級、兩個第五營養級和一個第六營養級。

 

1．4．1蛇為何減少

 

如果鼠如果突然消亡，對蛇來講，會直接導致其僅有第三營養級的喪失，使得營養級整體提升，所以蛇的數量將會減少。

 

1．4．2 貓頭鷹為何變化不大

 

對貓頭鷹來說，鼠的突然消亡只造成其喪失三個第三營養級中的一個，營養級整體影響不大，且其喪失的營養可以由其占居的多各其他營養級來替補，所以其數量變化不大；同時，也正是由于貓頭鷹和蛇有著直接的捕食和被捕食關系，蛇處于貓頭鷹的營養替補位置，貓頭鷹的數量維持將對蛇產生直接的反饋調節，結果加劇了蛇數量的減少。設想，倘若這里將鼠改為蛇突然消亡，貓頭鷹占有的兩種較高營養級（第五、六營養級）會喪失，貓頭鷹營養級整體下降，其數量反而會有上升趨勢。

 

1．4．3 蟾蜍為何也減少

 

在此我們不能像在一條單純的食物鏈（草→食草昆蟲→蟾蜍→蛇→貓頭鷹）中那樣認為：蛇是蟾蜍的天敵，蛇減少會帶來蟾蜍的增多。因為蟾蜍和鼠沒有直接影響關系，最近的關系是通過蛇，而這里蛇的數量減少是反饋調節第一效應的結果，不是外界因素干擾（如人為捕殺）所致的反饋調節的起因，生態系統內部已開始產生反饋調節的連續效應：蛇為了維持數量不減少，會大量捕食蟾蜍，這樣使得蟾蜍的數量也會減少。換個角度來看，鼠的消亡使得蛇喪失了僅有的一個第三營養級，而蟾蜍正好處于蛇的營養替補位置，其數量也勢必要下降。

 

2 例證

 

據圖假設由于某種原因大魚全部死亡，試問對磷蝦的數量有何影響？

 

2．1 問題分析

 

依圖分析，磷蝦只占據一個營養級，位居第二營養級。若大魚全部死亡，磷蝦營養級不受影響，能量遞減效應不對磷蝦起作用；大魚首先通過浮游動物反饋到須鯨與磷蝦發生就近調節關系，其次是通過所在食物鏈中的虎鯨反饋到須鯨與磷蝦發生就近調節關系，因此，搞清須鯨的變化是問題的關鍵。大魚全部死亡時會帶來兩個營養替補效應，一是浮游動物的增多會帶來須鯨對磷蝦的捕食量的減少，二是虎鯨對須鯨（海豹）的捕食量增加會減小磷蝦被須鯨捕食的壓力。由此，磷蝦的數量會增多。

 

2．2 分析誤區

 

從不同途徑的食物鏈分析往往有不同的結果：①當大魚全部死亡時，大量浮游動物得到生存，從而捕食大量的浮游植物，磷蝦由于食物不足而減少；這種分析違背了生產者相對穩定的前提。②當大魚全部死亡時，所在食物鏈中斷，導致虎鯨數量減少，須鯨數量增加，鱗蝦數量減少；這種分析違背了營養替補效應。③當大魚全部死亡時，浮游動物會增多，使須鯨捕獲浮游動物的機會增加，從而減少了對鱗蝦的捕食，使其數量增加；這種分析遵循了就近調節效應和營養替補效應。④當大魚全部死亡時，浮游動物數量會增多，使須鯨數量增加，鱗蝦因捕食而數量減少；這種分析遵循了就近調節效應，但違背了營養替補效應。⑤當大魚全部死亡時，中間的食物鏈會中斷，虎鯨會大量的捕食須鯨，導致須鯨減少，從而使鱗蝦數量增加；這種分析遵循了就近調節效應和營養替補效應。

 

食物網是以食物鏈為基礎，形成了生態系統自我調節能力的核心。其多層次的營養結構所產生的反饋調節機制遠比一條單純的食物鏈要復雜和強大得多。中學階段設置此類問題通常是為了實現學生相關分析能力的一種理論性考查，實際狀態下的生態系統遭受干擾和破壞后，在其新的平衡的建立過程中各種群數量的變化，還會受到諸如生產者自身變化、營養替補效應功能的大小等很多其他因素的綜合影響，單靠“三個效應”其實是不能一一說清楚的。 

本文來自：逍遙右腦記憶 /gaoer/74205.html

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