五年不去管河里的魚(yú)會(huì)不會(huì)魚(yú)滿(mǎn)為患(還有更強(qiáng)大的限制力量)
筠溪君
作為生態(tài)系統(tǒng)一環(huán),人類(lèi)的破壞力往往都比較大,我們更像是一個(gè)入侵物種,而不是原有生態(tài)系統(tǒng)中的一個(gè)物種。
另外,雖然我們生活在陸地上,但是對(duì)河流的破壞可能比陸地更嚴(yán)重。
比如有些非法排放的有害物質(zhì)會(huì)直接限制水里生物的生長(zhǎng);有些非法電魚(yú)直接導(dǎo)致魚(yú)失去繁殖能力。
不過(guò)即便如此,就算我們突然不參與到河流的生態(tài)系統(tǒng)中,也不會(huì)達(dá)到魚(yú)滿(mǎn)為患的地步。
事實(shí)上,在一個(gè)正常的生態(tài)系統(tǒng)中,根本就沒(méi)有泛濫成災(zāi)的說(shuō)法。
因?yàn)橄拗坪永锷锓N群數(shù)量的永遠(yuǎn)都不僅是人,還有生態(tài)系統(tǒng)中的能量輸入和傳輸?shù)那闆r,這個(gè)才是影響種群數(shù)量的本質(zhì)。
兩種不同的生態(tài)系統(tǒng)
一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)能否運(yùn)行下去,取決于某些生物將無(wú)機(jī)化合物轉(zhuǎn)化為其他生物可以利用的食物的能力。
在地球上主要有兩種不同形式的生態(tài)系統(tǒng),一種是我們最常見(jiàn)的,基于陽(yáng)光運(yùn)行的復(fù)雜食物鏈。
眾所周知,這種生態(tài)系統(tǒng)是一些能夠進(jìn)行光合作用的植物和細(xì)菌吸收太陽(yáng)能后,將水和二氧化碳轉(zhuǎn)化為糖,而糖作為能量傳遞的“貨幣”在食物鏈中流通,然后延伸出各種不同的物種。
另外一種是科學(xué)家比較晚才發(fā)現(xiàn)的,在陽(yáng)光照不到的地方,一些會(huì)生物會(huì)基于化學(xué)能構(gòu)建相對(duì)簡(jiǎn)單的食物鏈。
這種基于化學(xué)能的生態(tài)系統(tǒng)的初級(jí)生產(chǎn)者不會(huì)通過(guò)光合作用儲(chǔ)存能量,它們通過(guò)一種被稱(chēng)為化學(xué)合成的過(guò)程來(lái)進(jìn)行初級(jí)生產(chǎn)。
化學(xué)合成是利用無(wú)機(jī)化學(xué)反應(yīng)釋放的能量來(lái)生產(chǎn)食物,但是不同的生態(tài)系統(tǒng)會(huì)利用不同的化學(xué)反應(yīng)來(lái)制造糖或者其它儲(chǔ)能有機(jī)物。
化學(xué)合成的生態(tài)系統(tǒng)中最出名的是硫化作用,在海底陽(yáng)光無(wú)法到達(dá)的熱泉周?chē)?,就有一個(gè)個(gè)依靠熱泉能量進(jìn)行硫化作用,并以此為基礎(chǔ)的生態(tài)系統(tǒng),而科學(xué)家是在1977年才第一次接觸到這種除光合作用以外的不同生態(tài)系統(tǒng)。
能量的傳遞會(huì)遞減
其實(shí)一條河就是一個(gè)生態(tài)系統(tǒng),它是依靠太陽(yáng)光來(lái)制造初級(jí)能量或者食物的生態(tài)系統(tǒng),但是這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)所能吸收的陽(yáng)光是非常有限。
主要有兩個(gè)方面限制,一個(gè)是能夠吸收陽(yáng)光的生物有多少;另一個(gè)是這條河能夠接收的陽(yáng)光總量有多少,這與河的面積有關(guān)。
如果把人為破壞的因素去掉的話,其實(shí)最先受益的不是魚(yú),而是那些可以進(jìn)行光合作用的生物,或者說(shuō)最先恢復(fù)種群的應(yīng)該是植被。
注意!這里只能用恢復(fù)種群來(lái)形容,而不是泛濫。
然后植被將自己獲取的能量逐級(jí)分發(fā)下去,從食草的魚(yú)類(lèi),到完全肉食的魚(yú)類(lèi)。
但是,問(wèn)題來(lái)了。
這個(gè)能量傳遞是非常低效的,每一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)大約都只能從上一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)那里獲取到10%-20%的能量。
比如,食草動(dòng)物最多只能從植物那里獲取到20%的能量,這意味著它們能養(yǎng)活自己的食物只有這么點(diǎn)點(diǎn),再往下就越來(lái)越少,這就是限制種群數(shù)量的本質(zhì)。
你會(huì)發(fā)現(xiàn),獅子和老虎的數(shù)量永遠(yuǎn)不可能像兔子那么多,究其原因就是這個(gè),食物鏈越頂端的生物得到的太陽(yáng)原始能量就越少,而它們的應(yīng)對(duì)措施就是減少種群數(shù)量。
至于為什么能量傳遞的效率這么差,原因也非常簡(jiǎn)單,即便是作為生產(chǎn)者的植物,它也需要進(jìn)行生命活動(dòng),或者說(shuō)呼吸作用來(lái)消耗掉能量。
每一種生物都會(huì)有自己的生命活動(dòng),生態(tài)系統(tǒng)中最初獲取的能量就是這樣被生物自己消耗掉的。
很明顯,河流中的魚(yú)只是生態(tài)系統(tǒng)中的一環(huán),它根本沒(méi)法泛濫成災(zāi)。
最后:那些泛濫成災(zāi)的生物是怎么回事呢?
眾所周知,一些強(qiáng)勢(shì)的入侵物種很容易泛濫成災(zāi),難道它們不受能量的限制嗎?
其實(shí),并不是所有的入侵物種都能泛濫成災(zāi),事實(shí)上入侵物種無(wú)處不在,能泛濫成災(zāi)的寥寥無(wú)幾。
這些泛濫成災(zāi)的入侵物種都是因?yàn)樗鼈兡軌驂褐圃猩鷳B(tài)系統(tǒng)中的其它物種,比如更能吸收陽(yáng)光,更能躲避捕食者等。
然后再配合它們強(qiáng)大的繁殖能力,就很容易造成破壞性的泛濫成災(zāi)。
其實(shí),這些物種也遵循能量限制規(guī)律,只是它們把別的物種那部分能量歸為己有了而已,所以種群數(shù)量增長(zhǎng)了很多。
但是,在一個(gè)正常的生態(tài)系統(tǒng)中,物種們的能量之爭(zhēng)已經(jīng)通過(guò)共同進(jìn)化達(dá)到平衡,誰(shuí)也不可能從另外物種那里占到便宜。