環境汙染與食物鏈的生物濃縮有著直接的關係。1953年,日本九州鹿兒島的水俁市出現了病因不明的“狂貓症”和人體的“水俁病”。成群的貓亂跳,集體跳入水中,病人則感到骨痛難忍。直到1965年才查明,這種病是由該市60千米以外的阿賀野川上遊的昭和電氣公司排出的含汞廢水所引起的。汙水中的部分汞被矽藻等浮遊生物吸收,再轉入食矽藻的昆蟲體內;這些昆蟲死亡後被活動在水底的石斑魚吞食,汞再一次從昆蟲體內轉入石斑魚體內;石斑魚被肉食性的鱘魚、鯰魚吞食,使汞沿著食物鏈逐級富集,最後鯰魚體內含汞量達10~20毫克/千克,最高者達50~60毫克/千克,這一濃度比原來含汞廢水中的汞濃度高1萬~10萬倍。當地人長期食用含高汞的魚和貝類,使汞在人體內積累,當腦中汞濃度達20毫克/千克時即可發病,出現中樞神經破壞的水俁病症狀。
物質循環的庫與流
物質在運動過程中被暫時固定、儲存的場所稱為庫。生態係統中的各個組分都是物質循環的庫。
因此,生態係統物質循環的庫可分為植物庫、動物庫、大氣庫、土壤庫和水體庫等。但在地球生物化學循環中,物質循環的庫可歸為兩大類:(1)儲存庫,它容積較大,物質交換活動緩慢,一般為非生物成分的環境庫。(2)交換庫,它容積較小,與外界物質交換活躍,一般為生物成分。例如,在一個水生生態係統中,水體中含有磷,水體是磷的儲存庫;浮遊生物體內含有磷,浮遊生物是磷的交換庫。
物質在庫與庫之間的轉移運動狀態稱為流。生態係統中的能流、物流、信息流,不僅使係統各組分密切聯係起來,而且使係統與外界環境聯係起來。沒有庫,環境資源不能被吸收、固定、轉化為各種產物;沒有流,庫與庫之間不能聯係、溝通,則物質循環短路,生命無以維持,生態係統必將瓦解。
知識點生態恢複的方式
根據生態係統退化的不同程度和類型,可以采取不同的恢複方式:恢複、重建和保護三種形式:(1)恢複生態係統的結構和功能已受到的嚴重幹擾和破壞,協調經濟的發展。采用人為措施恢複;(2)重建生態係統的結構和功能已受到的嚴重幹擾和破壞,自然恢複有困難,進行人工生態設計,實行生態改建或重建;(3)對生態敏感、景觀好、有重要生物資源的地區采用保護的方式。
生態係統的信息傳遞
信息的概念
信息是近幾十年來才被人們認識和研究的,其內涵和外延極為廣闊。學者們從不同的角度給予信息的定義,已經超過100種。但概括地說:信息是對事物間差異的一種抽象,是事物運動的狀態以及關於這種狀態的知識。因此,信息的本質是,它表述了事物的運動狀態和方式,它不是事物本身,但它對事物做了充分的描述和表達,它提供的是情報、知識和智慧,是永不枯竭的、可再生的、無限發展的寶貴的資源。信息的價值在於,沒有信息,人類就無法認識外部世界;沒有信息,人類也就不可能對外部世界進行有效的改造。實質上,認識外部世界的過程就是獲得外部世界信息和對這些信息加工的過程,而改造世界的過程,就是把認識和加工形成的信息用於決策,反作用於外部世界,並不斷按照接受的反饋信息,修正決策信息,使之引導外部事物達到目標的過程。
信息係統包括產生信息的信源,傳輸信息的信道和接收利用信息的信宿。信息的產生,或信息的發生源,稱為信源;信息傳遞的媒介,稱為信道;信息的接收,或信息的受體,稱為信宿。多個信息過程交織相連就形成了係統的信息網。當信息在信息網中不斷地被轉換和傳遞時,就形成了係統的信息流。
自然生態係統中的生物體通過產生和接收形、聲、色、光、氣、電和磁等信號,並以氣體、水體和土體為媒介,頻繁地轉換和傳遞信息,形成了自然生態係統的信息網。例如,動物的眼睛、耳朵、毛發和皮膚等都能感知,並通過神經係統做出反應,引導動物產生移動、捕食、鬥毆、殘殺、逃脫、遷移和性交等行為。部分植物如含羞草、捕蟲草也有類似的感覺功能,從而調節著生物本身的行為。