俯以察地——第三章 自然地理環(huán)境(41)

水域生態(tài)系統(tǒng)
海洋、河流、湖泊等水體中也生活著各種生物,它們的生存依賴(lài)于水環(huán)境,形成不同于陸地生態(tài)系統(tǒng)的水域生態(tài)系統(tǒng)。水域生態(tài)系統(tǒng)中因水具有流動(dòng)性和特殊的熱力性質(zhì),廣大水域環(huán)境的特征比較均一且變化緩和,因此水生生物分布都很廣泛,但生態(tài)系統(tǒng)類(lèi)型較少,按照水化學(xué)性質(zhì)可以分為淡水生態(tài)系統(tǒng)和海洋生態(tài)系統(tǒng)。
水體中不同部分的生境不一,在垂直方向上也形成一定的層次,包括深水層、中水層和表水層,相應(yīng)的生物類(lèi)型有底棲生物、自游生物、浮游生物和漂浮生物等。

水域生態(tài)系統(tǒng)的大多數(shù)生產(chǎn)者是各種浮游藻類(lèi),體積小但表面積很大,由于壽命短,一部分個(gè)體被植食動(dòng)物所食,另一部分很快死亡被分解,因此積累的現(xiàn)存生物量很少,而較高營(yíng)養(yǎng)級(jí)壽命長(zhǎng),現(xiàn)存生物量多,這樣在水生生態(tài)系統(tǒng)中出現(xiàn)倒置的生物量金字塔,這是陸地生態(tài)系統(tǒng)所沒(méi)有的特征。
淡水生態(tài)系統(tǒng)包括河流、湖泊、池塘、水庫(kù)等,一般深度較小,所以除了浮游植物外,一些沉水或挺水的高等植物也是生產(chǎn)者。
河流是流動(dòng)的水體,不同河段的自然環(huán)境不同,生物群落也各有特點(diǎn)。上游多急流險(xiǎn)灘,水中溶氧量高,水流清澈,生產(chǎn)者多為固著性藻類(lèi),消費(fèi)者以蜻蜓、蜉蝣和小型魚(yú)類(lèi)為主,有些動(dòng)物具有吸盤(pán)附著于巖石表面;下游水量大但水流平緩,河床寬展,生產(chǎn)者除了藻類(lèi)外,在河汊和河漫灘淺水地帶也有高等植物分布,河水中食物豐富,消費(fèi)者有甲殼類(lèi)、螺蚌等軟體動(dòng)物,以及鯉、鯰、鯽等淡水魚(yú)類(lèi),食物網(wǎng)比較復(fù)雜。
湖泊、池塘、水庫(kù)等水體流動(dòng)較緩,形成靜水生態(tài)系統(tǒng)。以湖泊為例,沿岸帶水層淺,光照充足,營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富,生物種類(lèi)多,生產(chǎn)者以高等植物為主,消費(fèi)者則有甲殼類(lèi)、蛇、魚(yú)、水鳥(niǎo)等。從沿岸帶向內(nèi),水面逐漸開(kāi)闊,深度加大,這里已經(jīng)很難有根生植物生長(zhǎng),生產(chǎn)者主要為藻類(lèi),消費(fèi)者則是各種魚(yú)類(lèi)以及蚊類(lèi)幼蟲(chóng)、水蚯蚓等。


地球上分布最廣的生態(tài)系統(tǒng)是海洋生態(tài)系統(tǒng),其中生活著大量生物,形成了極其復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。按照海洋的不同部分,可以分為海岸帶、淺海帶和遠(yuǎn)洋帶等。
海岸帶是海洋與陸地相互作用的區(qū)域,也叫潮間帶,這里光照充足,陸地上帶來(lái)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)非常豐富,生物成分復(fù)雜多樣,生產(chǎn)者以浮游藻類(lèi)和各種大型固著的綠藻、褐藻為主,在熱帶還有紅樹(shù)林這樣的高等植物,消費(fèi)者為各種近岸型魚(yú)類(lèi),螺、蚌、牡蠣、沙蠶、蟹等底棲生物。海岸帶是生產(chǎn)力很高的生態(tài)系統(tǒng)。
淺海帶是水深不超過(guò)200m的大陸架區(qū)域,水中光照仍然十分充足,來(lái)自陸地的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)同樣很豐富,具有豐富的動(dòng)物種類(lèi),也是世界主要海產(chǎn)品的捕撈區(qū)。

遠(yuǎn)洋帶水面開(kāi)闊,水深超過(guò)200m,甚至可達(dá)萬(wàn)米。在遠(yuǎn)洋帶表層光照充足,是浮游藻類(lèi)集中生活區(qū),但缺乏營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),初級(jí)生產(chǎn)力很低,僅相當(dāng)于荒漠,消費(fèi)者有烏賊、鯊魚(yú)、金槍魚(yú)等魚(yú)類(lèi)以及鯨、海豚等哺乳動(dòng)物。向下光照逐漸減弱,植物生產(chǎn)者幾乎不存在,消費(fèi)者則是各種肉食動(dòng)物。在洋底,也有利用熱液進(jìn)行化能合成作為物質(zhì)生產(chǎn)形成的生態(tài)系統(tǒng),以及上層大型動(dòng)物死亡后形成的腐生生態(tài)系統(tǒng)。遠(yuǎn)洋帶中也有一些生產(chǎn)力較高的生態(tài)系統(tǒng),如海水上涌帶和珊瑚礁。
人工生態(tài)系統(tǒng)
最主要的人類(lèi)活動(dòng)發(fā)生在陸地上,陸地上的各生態(tài)系統(tǒng)都不同程度的受到人類(lèi)的干預(yù),經(jīng)過(guò)開(kāi)發(fā)利用,形成了人工生態(tài)系統(tǒng),主要包括農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)和城市生態(tài)系統(tǒng)。這些人工生態(tài)系統(tǒng)都是以人為核心,以自然環(huán)境為基礎(chǔ),進(jìn)行著頻繁的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、文化活動(dòng),形成的一個(gè)更加復(fù)雜的社會(huì)-經(jīng)濟(jì)-自然綜合體。
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,將許多原本的森林、草原和荒漠中的綠洲改造成為人工管理控制下的農(nóng)田、經(jīng)濟(jì)作物種植園、人工林地、人工池塘等農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。

在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中,生物成分發(fā)生明顯變化,各種農(nóng)作物、家禽、牲畜等替代了原有的生物群體,生態(tài)系統(tǒng)中的生物成分以人工養(yǎng)殖和馴養(yǎng)為主,物種多樣性大大降低。農(nóng)田作物種群?jiǎn)我唬瑐€(gè)體年齡相同,食物鏈短,系統(tǒng)的穩(wěn)定性弱,需要依靠人工進(jìn)行調(diào)節(jié)。農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的生產(chǎn)者制造的有機(jī)物幾乎全部留存于系統(tǒng)中,以滿(mǎn)足社會(huì)需求,一部分農(nóng)副產(chǎn)品銷(xiāo)售到其他地區(qū),物質(zhì)和能量大量的流出系統(tǒng),這樣,為了保持平衡和始終具有一定生產(chǎn)力,必須投入各種人力、肥料、畜力甚至化石能源,以補(bǔ)償產(chǎn)品輸出后的虧損。
可見(jiàn),人類(lèi)是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的主要調(diào)控者,系統(tǒng)中的生物成分和非生物成分的分配、物質(zhì)循環(huán)與能量流動(dòng),系統(tǒng)的穩(wěn)定性與生產(chǎn)力高低都受到人類(lèi)活動(dòng)的強(qiáng)烈影響。
城市生態(tài)系統(tǒng)是人類(lèi)通過(guò)各種社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)在適應(yīng)自然環(huán)境的基礎(chǔ)上建立的人工生態(tài)系統(tǒng),是人類(lèi)活動(dòng)作用于地表的最顯著體現(xiàn)。
城市生態(tài)系統(tǒng)也依賴(lài)于一定的自然條件,因此同樣具有生物成分和非生物成分。不過(guò),人是這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的核心,數(shù)量巨大、密度極高,對(duì)系統(tǒng)的發(fā)展起支配作用。除了宏觀(guān)的大氣和地貌背景以外,城市中的一切創(chuàng)造和調(diào)控都是為人類(lèi)生存服務(wù)的。

城市中的生產(chǎn)者,或者說(shuō)綠色植物很少,僅存在與城市綠地中,也幾乎沒(méi)有為居民和其他動(dòng)物提供有意義的生產(chǎn),而且城市中的動(dòng)物種類(lèi)很少,因此城市生態(tài)系統(tǒng)具有明顯的倒金字塔結(jié)構(gòu),食物鏈也大大簡(jiǎn)化,通常只有兩級(jí)或三級(jí),即糧食、蔬菜→人,牧草、飼料等→植食動(dòng)物(牛、羊、豬、雞等)→人,并且作為食物的各種產(chǎn)品大部分來(lái)自系統(tǒng)外。

城市中人口眾多,有缺乏生產(chǎn)者,要維持正常運(yùn)轉(zhuǎn)和平衡,必須從周?chē)霓r(nóng)田、水域等生態(tài)系統(tǒng)輸入物質(zhì)和能量,同時(shí)城市產(chǎn)生的各種廢棄物也多數(shù)不在城市內(nèi)消耗和分解,而是輸出系統(tǒng)之外,因此,城市生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)物質(zhì)和能量流通量很大、流動(dòng)速度很快的開(kāi)放系統(tǒng)。除了物質(zhì)和能量,人口流、信息流和資本流在維持系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和正常運(yùn)轉(zhuǎn)也起著重要作用。

城市生態(tài)系統(tǒng)的這些特點(diǎn),使得它對(duì)其他生態(tài)系統(tǒng)的依賴(lài)性很強(qiáng),幾乎很難獨(dú)立于農(nóng)業(yè)和其他自然生態(tài)系統(tǒng)存在,其中絕大部分的輸入和輸出也都必須依賴(lài)于人,因此城市生態(tài)系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上是一個(gè)很脆弱的生態(tài)系統(tǒng)。城市生態(tài)系統(tǒng)也幾乎沒(méi)有留下自然生態(tài)系統(tǒng)任何的景觀(guān)特點(diǎn),是人類(lèi)對(duì)陸地自然環(huán)境影響最強(qiáng)烈、改造最徹底的地方。
人工生態(tài)系統(tǒng)最大的特征就是依賴(lài)于人的調(diào)節(jié),但它們?nèi)匀粺o(wú)法擺脫一定的自然環(huán)境,因此各種人工生態(tài)系統(tǒng)必須要精心管理和設(shè)計(jì),協(xié)調(diào)其中的各種組成成分的關(guān)系,優(yōu)化結(jié)構(gòu),增強(qiáng)系統(tǒng)的適應(yīng)能力和調(diào)節(jié)能力,實(shí)現(xiàn)人與自然的良性互動(dòng)。
(本節(jié)未完)