|
生態(tài)食物鏈與農(nóng)藥
  |
|
正常食物鏈 |
不平衡食物鏈 |
|
水生生物的食物鏈 |
|
水體由于富營養(yǎng)化出現(xiàn)“水華”，此時正常食物鏈可變?yōu)椴黄胶獾氖澄镦?/td>
|
生態(tài)系統(tǒng)由三個營養(yǎng)集團組成：生產(chǎn)者（主要是植物），它參與光合作用，用光能合成有機食品；消費者（主要是動物）；分解者（細菌和真菌）。太陽能使生態(tài)系統(tǒng)運轉(zhuǎn)起來，各個水平上的生物為了生存吸收所需的能量，于是構(gòu)成了食物鏈。
我們先看一個簡單的食物鏈，一個復(fù)雜的宏系統(tǒng)中的一個子系統(tǒng)，在宏系統(tǒng)中許多的鏈連接形成一個復(fù)雜的網(wǎng)。該食物鏈有兩個基本部分組成：植物食物鏈和碎屑食物鏈。碎屑是由死植物和死動物被分解生物破碎形成的。
在此食物鏈中，有的生物吃別的生物，然后又被另一種生物吃掉，于是能量在系統(tǒng)中流動，從某一水平生物到下一個水平生物。但是，這種能量轉(zhuǎn)換并不是效率很高的，因為90%能量變成熱而損失掉了。進一步，每一個水平的生物必需吃夠上一水平的生物才能維持生命，然后在給定的食物量情況下，支持最小的生物量。
人類的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)里，作物是提供能效最高的方法。在這樣的食物鏈中，如人食大米，玉米等，能量損失最小。與之相反，用糧食喂牛，人再吃牛肉，比起直接吃糧食，能效就不高了。這是因為牛吃糧食，植物的碳水化合物轉(zhuǎn)化為動物蛋白質(zhì)，然后人再吃牛肉，能量大部分損失掉了。
現(xiàn)在人口日眾，必須設(shè)法將能量盡可能地加入到農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中去，例如使用化肥和農(nóng)藥保證最大的作物產(chǎn)率。在制造化肥和農(nóng)藥時需要烴（石油），原材料和能源。耕地用的拖拉機要耗油，開動谷物干燥機，倉庫管理要耗電，運輸和包裝也要耗能源，有時耗的外加能源比本身所能產(chǎn)出的能源還大，出現(xiàn)了能量虧空�？茖W(xué)家用能量比Er來科學(xué)表達這個問題，如下公式：
每公頃食物產(chǎn)出的能量
Er = ----------------------
每公頃輸入的能量密度
在維持生存的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)里，能量比是1：0到7：0，表明相對于能量的輸入，食物的能量輸出很高。然而，許多工業(yè)化的耕作系統(tǒng)里，能量比可能相當(dāng)?shù)停?：1。雖然農(nóng)藥保證不會轉(zhuǎn)換到不需要的食物鏈中，但是它們要滲透到其它食物網(wǎng)中，打亂生物間的天然平衡。
農(nóng)藥是怎樣滲透到食物網(wǎng)中呢？噴灑農(nóng)藥田間，部分進入土壤之中，部分經(jīng)徑流進入地面水體。水中的水生植物吸收土壤中殘留的農(nóng)藥，鴨鵝等水禽再吃水草，它們體內(nèi)也有了農(nóng)藥殘留。蝸牛等軟體動物棲居在水域的底泥上，底泥吸附和吸收農(nóng)藥，農(nóng)藥因此又殘留在蝸牛體內(nèi)。此外，水中大量浮游生物吸收水中的農(nóng)藥，食肉昆蟲又吃浮游生物，魚又食食肉昆蟲，人捕魚食魚，鶴和鷹也食魚，最終農(nóng)藥進入人、鷹和鶴體內(nèi)。農(nóng)藥滲透到這復(fù)雜的食物網(wǎng)中。
在食物鏈中，越低級的動物一般繁殖的越快，比起捕食它們的生物來說，數(shù)量要多，因此它們才能適應(yīng)天然選擇。換句話說，沿食物鏈的每一步捕食者要比被它們所食者繁殖得更慢，越是高級生物數(shù)量越少（生物量越少），形成生物數(shù)量的金字塔。例如，就生物量而言，浮游生物比昆蟲多，昆蟲比魚多，魚比魚鷹和鶴多等等。
許多普通農(nóng)藥既殺死害蟲也殺死它們的捕食者，例如用殺蟲劑殺死蚜蟲，可能殺死捕食牙蟲的瓢蟲。瓢蟲壽命較蚜蟲長，但沒了蚜蟲作食物，饑餓難當(dāng)，也像蚜蟲一樣耗盡。田間在長期使用農(nóng)藥之后，一般的情況是害蟲將以更快繁殖速度總量增加，有的害蟲是由外部遷徙而來，有的則是幸存者繁殖，這些幸存者有較強的對農(nóng)藥的抗藥性。然后，害蟲的捕食者的數(shù)量又慢慢地有所增加，農(nóng)民看到了，害蟲再一次出現(xiàn)，呈現(xiàn)了反彈現(xiàn)像，不過這一次捕食者的活動能力不如以前了。
有時候還會出現(xiàn)新的害蟲品種。有些害蟲，原來在捕食競爭中敵不過其它害蟲，或者被它們的天敵吃掉，數(shù)量較少，現(xiàn)在和它們競爭的害蟲被農(nóng)藥藥死了，它們的天敵也被餓死了，它們無限制地繁殖起來，可能變成主要害蟲，農(nóng)民習(xí)慣地叫它們?yōu)槎魏οx。田間再一次出現(xiàn)害蟲，農(nóng)民再一次噴灑農(nóng)藥，一年又一年，一次又一次，演出了農(nóng)藥使用的單調(diào)循環(huán)。
［上一頁］［下一頁］
|
