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  • 1 # 理性科普者

    在一個生態系統中,迴圈有二類,物質迴圈和能量迴圈。我們把生物分成三大類:生產者、消費者、分解者。生產者就是植物的光合作用,消費者主要是指直接或者間接以植物為食物的各種動物,分解者是指分解動植物屍體、排洩物的各種微生物(土壤中生活著肉眼看不見的細菌、絲狀真菌和呈放射狀的放線菌)。

    生產者、消費者、分解者是物質迴圈和能量迴圈的承擔者。動物作為消費者,直接或間接的以植物為食,透過消化和吸收將攝取的有機物變成自身能夠利用的物質。這些有機物在動物體內經過分解成為水、二氧化碳、無機鹽等物質。動物的屍體和糞便經過分解者分解後,釋放出CO2,含氮的無機鹽等物質,從而再次迴歸自然,這就是物質的迴圈。其中,動物本身是其它系統成分的食物,其排洩物糞便也參與生態系統的物質迴圈,回到生態系統中,被植物所利用。

    動物糞便中含有豐富的有機質和作物所需要的各種營養元素,各類畜禽糞便的主要成分是纖維素、半纖維素、木質素、蛋白質及其分解成分脂肪、有機酸、酶和各種無機鹽類。如果採用堆肥形式的微生物發酵,可以快速腐熟,分解有機物,轉化為植物容易吸收的小分子物質。如果由微生物自然分解,由於各地氣候與環境等因素不同,分解所需要的時間長短不同。一般在溫暖、溼潤的環境中,需要分解10天左右。

    能量的迴圈,在一個生態系統中,能量的總輸入是依靠植物的光合作用或化能合成作用,以有機物的形式儲存了化學能。流入到各級消費者的總能量是把各級消費者所同化的能量,減去排出糞便中所含有的能量。分解者的能量來自於生產者和消費者。

    在能量迴圈的過程中,生物產生的ATP用於生命活動,最後從生物群落散失到大氣中。少量能量隨著動物糞便等被分解者分解而釋放出來。熱能是能量流動的最終歸宿。

    能量流動是單向流動,不可逆向流動,也不能夠迴圈流動。這是由於食物鏈中各營養級的順序是不可逆的,這是長期自然選擇的結果。

    能量流動是逐級遞減的。輸入到一個營養級的能量不可能百分之百地流入下一個營養級,能量在沿食物鏈流動的過程中是逐級減少的。這是由於各個營養級生物呼吸要消耗部分能量,用於維持自身的生長、發育和繁殖。最好,儲存於動物糞便中的能量被分解者利用,並經過呼吸作用釋放出來,小分子無機物被植物所利用,能量部分不能被植物利用。小分子無機物是植物營養的開始和結束,其形態和結構沒有發生改變,所儲存的能量不計入能量迴圈。

    能量流動和物質迴圈是生態系統的主要功能,二者是同時進行的,彼此相互依存,不可分割。能量的固定、儲存、轉移和釋放,都離不開物質的合成和分解等過程。物質作為能量的載體,使能量沿著食物鏈(網)流動。能量作為動力,使物質能夠不斷地在生物群落和無機環境之間迴圈往返。生態系統中的各種組成成分,正是透過能量流動和物質迴圈,才能夠緊密地聯絡在- -起,形成一個統一的整體。

    小結。生態系統的物質迴圈和能量流動具有不同的特點。在物質迴圈的過程中,無機環境中的物質可以被生物群落反覆利用;能量流動則不同,能量在流經生態系統各營養級時,是逐級遞減的,且是單方向流動,不迴圈流動。根據能量迴圈遞減原理和方向性特點,糞便作用於植物的迴圈是物質迴圈。

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