生物群落的群落功能

如题所述

第1个回答  2016-05-14

可从生产力、有机物质的分解和养分循环3方面来描述。 群落中的绿色植物通过光合作用从无机物质制造有机化合物,这是生物群落的最重要的功能。在光合作用过程中,一段时间内由植物生产的有机物质的总量叫总初级生产力,通常以克/米2·年或千卡/米2·年表示。可是植物为了维持生存要进行呼吸作用,呼吸作用要消耗一部分光合作用生成的有机物质,剩余的部分才用于积累(生长);一段时间内植物在呼吸之后余下的有机物质的数量,叫净初级生产力,例如在森林中,60~75%的总生产量可能被植物呼吸掉,余下的40~25%才是净生产量,在水生群落中不到总生产量的一半可能被植物呼吸掉。净初级生产量随时间的前进会逐渐积累,日益增多,到任一观测时间为止积累下来的数量就是植物生物量。生物量以克/米2或千克/公顷表示。
生态学上更关心的是群落的生产力,即单位时间内的生产量。对于陆地或水底群落,是计算单位面积内的生物量数量,而对于浮游和土壤群落则按单位容积确定。因而生物生产力乃是平方米面积上(或立方米容积中)在单位时间内的生产量,经常以碳的克数或干有机物质的克数表示。
生物生产力不能与生物量混淆。例如,一年内单位面积上的浮游藻类合成的有机物质可能和高生产力的森林一样多,但因大部分被异养生物所消费,故前者的生物量只有后者的十万分之一。按照生产力,草甸草原的生物量年增长量比针叶林的大得多。根据苏联的资料,在中等草甸草原植物生物量为每公顷23吨的情况下,它们的年生产量达到每公顷10吨,而在针叶林,在植物生物量为每公顷200吨的情况下,年增长量每公倾只有6吨。小型哺乳动物比大型哺乳动物有较大的生长和繁殖速度,在相等的生物量的情况下提供较高的生产量。
消耗初级生产量的消费者也形成自己的生物量。它们在一段时间内的有机物质生产量叫次级生产量,即异养生物的生产量。消费者形成产量的速率叫次级生产力。地球上不同群落的初级生产力差别很大。R.H.惠特克按初级生产力将地球生物群落分为4类(见表1)。 绿色植物的生物生产量,一部分以枯枝落叶的形式被分解者分解,一部分被风、水或其他动力带至群落之外,一部分沿食物链传递。余下的部分以有机物质的形式积累在群落中。 在许多群落中,动物从活植物组织得到的净初级生产量部分要比植物组织死亡之后被分解者细菌和真菌等利用的部分小得多。在森林中,动物食用的大约不到叶组织的10%,不到活木质组织的1%,大部分落到地面形成覆盖土壤表面的枯枝落叶层,被各种各样的土壤生物所利用。这些土壤生物包括吃死植物组织和死动物组织的食腐者,分解有机质的细菌和真菌,以及以这些生物为食的动物。虽然动物有助于枯枝落叶的破坏,但细菌和真菌在把死有机物质还原成无机最终产物方面起最主要的作用。
分解者的生物量与消费者的相比是很小的,与生产者的相比更小。然而,物质量微小的分解者的活动在群落功能中十分重要。群落中全部死亡生物的残体依赖分解者进行破坏。如果没有分解者的分解活动,生物的死亡残体将不断地积累,像在酸沼中形成泥炭那样。不仅群落的生产力可能由于养分被闭锁在死组织中而受限制,而且整个群落也将不能存在。 群落中生产者从土壤或水中吸收无机养分,如氮、磷、硫、钙、钾、镁以及其他元素,利用这些元素合成某些有机化合物,组成原生质和保持细胞执行功能。消费者动物从吃植物或其他动物取得这些元素。分解者在分解动、植物废物产品和死亡残体时,养分又释放归还到环境中,再被植物吸收。这便是养分循环,或称物质的生物性循环。例如,在森林中,某种养分从土壤被吸收进入树根,通过树的输导组织向上运输到叶子,这时可能被吃叶子的蠋所食入,然后又被吃蠋的鸟所利用,直到鸟死亡后,被分解释放归还到土壤,再被植物根重新吸收。许多养分采取较短的途径从森林树木回到土壤──随植物组织掉落到枯枝落叶层而被分解,或者在雨水淋洗下由植物表面落到土壤。
不同群落参加循环的养分数量和循环的速度不同。在一部分群落中,某些元素的较大部分保持在植物组织中,只有较小部分在土壤和水中游离。例如溶于水中的磷酸盐数量与浮游生物细胞和颗粒中的数量比较起来只是小部分。在热带森林,大部分养分保持在植物组织中,被雨水淋洗到土壤的养分和枯枝落叶腐败分解时释放出的养分,很快被重新吸收。但当一片森林被采伐或火烧后,通过侵蚀和养分在土壤水中的向下移动,造成养分的大量损失。在开阔大洋中随着浮游生物细胞和有机颗粒的下沉,养分也被携带到深处,因而在进行光合作用的光亮表层水中养分很少,所以生产力很低。

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