第2章 海洋生命之源:海洋植物(1)(3 / 3)

由於生物所處的海洋環境不同,牧食食物鏈又可分為三種基本類型:大洋食物鏈、沿岸(大陸架)食物鏈和上升流區食物鏈。其中大洋食物鏈是從個體大小為2~20微米的微型浮遊植物開始的,即微型浮遊植物(如鞭毛藻)被小型浮遊動物(如原生動物)所捕食,小型浮遊動物(如橈足類)為大型浮遊動物(糠蝦)提供食物,大型浮遊動物再為巨型浮遊動物(磷蝦)提供食物,巨型浮遊動物被食浮遊動物的魚類所吃,魚類又被食魚類的魚類(如金槍魚)所吃,形成了一條很長的食物鏈。大洋食物鏈的特點是長,一般有6個營養級,但終極生產量不高。沿岸(大陸架)食物鏈多以個體大小為20~200微米的小型浮遊植物(如矽藻等)為營養起點,經過大型浮遊動物或底棲植食者,在到食浮遊動物或底棲肉食者,而到終極的食魚的魚類,一般有4個營養級,這種食物鏈的終極生產量比較高。而上升流區食物鏈往往食物鏈級很短,平均隻有3個營養級,但終極生產量卻很高。這是為什麼呢?這是因為初級生產貯存的能量沿著食物鏈營養級傳遞時,每經過一個營養級就有大量的能量以廢能的形式消耗掉,生態轉化效率大約隻有10%~20%,也就是說,每100千克的浮遊植物被攝食後轉化為浮遊動物隻能有10~20千克,其他90~80千克都在轉化過程中被消耗掉了,浮遊動物以及一些小魚小蝦也與浮遊植物一樣。因此食物鏈越長,能量在傳遞過程中損失就越多,終極生產量就越少。也正因為能量在流動過程中損失非常快,所以盡管海洋裏的初級生產每年要生產1000多億有機碳,要比陸地每年生產的160多億有機碳高出許多,但是,我們感覺來自海洋的食物還是很少,目前。我們人類從海洋裏獲取的食物還不足1%,而99%來自陸地,可是盡管利用這麼少,海洋漁業資源也很快衰退枯竭了。

2.碎屑食物鏈

與陸地不同的是,在海洋的河口灣一帶海域裏,還存在一條以碎屑或死的有機體為營養起點,從殘骸分解者即真菌、細菌和某些土壤動物開始的碎屑食物鏈。在這個以生物殘骸為基礎的食物鏈中,幾乎沒有草食動物以植物為食。當植物死亡,它們的葉、莖和其他部分沉入水底,變成異養細菌和真菌的大本營。這些生物以植物的枯枝敗葉為食,並將它們轉化成自身的能量。不僅如此,這些生物還將植物體內的化合物分解成簡單物質,並將它們釋放到生態環境中。當小動物和其他種類的微生物以這些植物碎屑為食時,碎屑上的生物也被一並吞食進去。就這樣,植物的能量從分解者開始轉移到了動物那裏。

在陸地上,碎屑食物鏈的作用很不明顯,但是,在海洋生態係統中,碎屑食物鏈的作用卻相當大,為什麼呢?這是因為原生動物、真菌、細菌等在陸地上幾乎可說是無法利用,無法進入食物鏈中進行物質循環的,而在海洋中卻能成為很多小型動物的餌料。

不過,在過去的很長一段時間裏,碎屑食物鏈的作用也是不太被重視的,因為起先大家都認為碎屑的營養價值並不高,同時推測也不太容易被同化,但是,後來經過很多研究發現,很多碎屑是由無生命的有機顆粒物和有生命的生物組成的複合體,在其身上不僅活動有大量的微生物,同時還生長著豐富的微小動植物,這些東西的營養價值也很高,碎屑裏的蛋白質、氨基酸、脂類和碳水化合物都很豐富。譬如說,1970年,研究人員對泰萊草的碎屑進行研究得知:1克(幹重)碎屑中有30億個細菌,2000萬個底棲矽藻,5000萬個鞭毛蟲,5萬個纖毛蟲和變形蟲。而從營養角度看,有機物含量占5%~15%,其中蛋白質和脂類物質占3%~5%,微生物生物量達0.2%~2%。

另外,碎屑食物鏈在海洋生態係統中很重要,這是因為海洋裏的碎屑數量可能要比陸地上大的緣故。特別是河口、港灣中的數量是非常可觀的,有人估計,在河口、港灣一帶,大約有50%的總初級生產是通過碎屑形式結合到食物鏈裏去的,所以其作用並不亞於牧食食物鏈。譬如說,在我們中緯度海區,在夏季初級生產衰退時,異養生物的營養,一部分就是依靠春季水華期形成的碎屑來維持的。