生態系和食物網

生態系和食物網：誰吃誰？

在米埔覓食的黑臉琵鷺、在濕滑岩石上刮食的笠螺、在郊野公園小徑上慢慢腐爛的落葉——每一個都是一個更大系統的一部分，在這個系統裏，生物互相依賴，也依賴周圍的環境。

在這一章，你會學習甚麼是生境和生態系、生產者、消費者和分解者各自的角色、如何製作和詮釋食物鏈及食物網，以及生物之間如何透過捕食、競爭和共生互相影響。一步一步來，你很快就能像看地圖一樣「讀懂」大自然！

1. 生境和生態系

甚麼是生境？

生境是讓生物生存的環境，就像生物的「住址」。好的生境能提供食物、水、藏身之所和繁殖的地方。香港有很多不同的生境：紅樹林、岩岸、溪流、草地、樹林，甚至學校的花園。

甚麼是生態系？

生態系由某個地方的生物、它們的環境，以及兩者之間的互動組成。生物會與其他生物互動（例如一種生物吃另一種生物），也會與環境互動（例如植物從泥土吸收水分）。

生物部分——植物、動物、真菌和細菌。
非生物部分——光、溫度、水、空氣、泥土和岩石。

種群是指在某個地方生活的同一物種的所有個體，例如一片泥灘上所有的招潮蟹。

香港的三個生態系

米埔的紅樹林——紅樹生長在會隨潮水漲退而被淹浸的鹹水泥灘上；蟹、彈塗魚和蝦生活在泥中，水鳥會來覓食。
岩岸——海藻、藤壺、笠螺和蟹要抵受強勁的海浪，以及在退潮時被太陽曬乾。
郊野公園的樹林——樹木和草為昆蟲、蜘蛛、青蛙、雀鳥和蛇提供食物和藏身之所。

重點：生境是生物生存的地方。生態系是生物加上它們的環境，以及它們之間的互動。

2. 生產者、消費者和分解者

生產者：製造食物的生物

生產者利用光能自行製造食物。綠色植物、海藻和其他藻類都是生產者（詳見「光合作用」一章）。所有其他生物都要依賴它們獲取食物。

消費者：進食的生物

消費者不能自行製造食物，所以要進食其他生物。按牠們吃甚麼來分類：

草食動物只吃植物或藻類（例如蚱蜢、毛蟲、笠螺）。
肉食動物只吃動物（例如蜘蛛、白鷺、蛇）。
雜食動物兩者都吃（例如人類、很多蟹類，以及吃果實和昆蟲的鵯鳥）。

按牠們在食物鏈中的位置來分類：

初級消費者吃生產者。
次級消費者吃初級消費者。
三級消費者吃次級消費者。

分解者：大自然的回收員

分解者主要是細菌和真菌（例如蘑菇和霉菌）。它們分解死去的生物和動物的排泄物，把養分歸還泥土或水中，讓植物再次使用。沒有分解者，落葉會愈堆愈多，養分也會耗盡。

香港的例子

米埔——生產者：紅樹、藻類；消費者：蝦、蟹、彈塗魚、白鷺、黑臉琵鷺；分解者：泥中的細菌和真菌。
岩岸——生產者：海藻；消費者：笠螺、藤壺、荔枝螺、蟹；分解者：細菌。
樹林——生產者：樹木、草；消費者：毛蟲、青蛙、雀鳥、蛇；分解者：落葉層中的真菌和細菌。

記憶小貼士：「造、吃、拆」——生產者製造食物，消費者吃掉食物，分解者把剩下的拆解。

重點：生產者製造食物，消費者進食其他生物，分解者（細菌和真菌）把死物中的養分回收。

3. 食物鏈：追蹤能量的去向

食物鏈顯示食物及其中的能量如何由一種生物傳到下一種生物。食物鏈一定由生產者開始：

草 \(\rightarrow\) 蚱蜢 \(\rightarrow\) 青蛙 \(\rightarrow\) 蛇

看懂箭咀

每個箭咀表示能量（食物）流動的方向，由食物指向進食者。「草 \(\rightarrow\) 蚱蜢」的意思是「草被蚱蜢吃掉」。記憶小貼士：箭咀指向正在進食的嘴巴。

各級的名稱

在上面的食物鏈中，草是生產者，蚱蜢是初級消費者，青蛙是次級消費者，蛇是三級消費者。米埔的例子：藻類 \(\rightarrow\) 蝦 \(\rightarrow\) 小魚 \(\rightarrow\) 黑臉琵鷺。

常見錯誤

把箭咀由進食者畫向牠的食物（蛇 \(\rightarrow\) 青蛙），以為箭咀代表「吃」。這是錯的！箭咀表示能量的去向，所以應由青蛙指向蛇。另外，食物鏈一定由生產者開始，絕不會由動物開始。

你知道嗎？在食物鏈的每一級，大部分能量都被生物用來維持生命或以熱的形式散失，只有一小部分會傳到下一級。所以大部分食物鏈只有四至五個環節。

重點：食物鏈由生產者開始，箭咀由食物指向進食者。

4. 食物網：連在一起的多條食物鏈

大部分動物會吃多於一種食物，也會被多於一種動物吃掉，所以多條食物鏈會連結成食物網。食物網顯示一個生態系中所有的攝食關係。

樹林中的食物網

毛蟲吃樹葉。雀鳥吃樹的果實、毛蟲和蚱蜢。蚱蜢吃草。青蛙吃蚱蜢。蛇吃青蛙和雀鳥。這個食物網包含四條食物鏈：

1. 樹 \(\rightarrow\) 毛蟲 \(\rightarrow\) 雀鳥 \(\rightarrow\) 蛇
2. 樹 \(\rightarrow\) 雀鳥 \(\rightarrow\) 蛇
3. 草 \(\rightarrow\) 蚱蜢 \(\rightarrow\) 青蛙 \(\rightarrow\) 蛇
4. 草 \(\rightarrow\) 蚱蜢 \(\rightarrow\) 雀鳥 \(\rightarrow\) 蛇

同一種生物可以處於多於一個級別。雀鳥（雜食動物）吃果實時是初級消費者（第 2 條），吃昆蟲時則是次級消費者（第 1 和第 4 條）。蛇在第 2 條是次級消費者，在其他幾條則是三級消費者。

如何製作食物網

步驟 1：列出所有生物及每種生物吃甚麼。
步驟 2：把生產者放在最底層，再把初級、次級和三級消費者依次放在較高位置。
步驟 3：由每種食物畫箭咀指向每種吃它的生物。
步驟 4：檢查沒有箭咀指向生產者。
步驟 5：由每種生產者出發，沿着每條路徑走到最高級的消費者，數一數有多少條食物鏈。

預測食物網中的變化

所有生物都互相連繫，所以一個種群改變會影響其他種群。如果某種動物數量減少：
牠的食物被吃得較少，所以數量傾向增加。
牠的捕食者食物減少，所以數量傾向減少，或改吃更多其他食物。

例子：青蛙消失了

蚱蜢被吃得較少，所以數量增加，並吃掉更多草，草可能減少。蛇失去一種食物，數量可能減少，或改吃更多雀鳥，雀鳥的數量也可能下降。真實的生態系很複雜，所以我們說「可能」或「傾向」。連結較多的食物網通常較穩定，因為消費者可以轉吃其他食物。

試試看：在一個透明的密封瓶中放入泥土、池水、水生植物和幾隻小蝸牛，製作一個微型生態系，並觀察幾個星期。

重點：食物網由多條相連的食物鏈組成。要預測變化，就要問：這種生物吃甚麼？甚麼吃牠？

5. 生物之間的相互關係

捕食

在捕食關係中，一種動物（捕食者）獵殺並吃掉另一種動物（獵物），例如米埔的白鷺捕捉彈塗魚。當獵物充足時，捕食者數量增加；之後更多獵物被吃掉，獵物數量減少；食物減少後，捕食者數量也隨之減少，如此循環不息。

競爭

當生物需要同一種有限的資源，例如食物、水、光、空間或配偶時，就會出現競爭。競爭可以發生在同一物種或不同物種之間。例子：樹林中的樹木爭奪陽光；岩岸上的藤壺爭奪岩石上的空間；米埔的白鷺和琵鷺爭吃小魚。

共生

共生是兩種不同物種之間的緊密關係，它們生活在一起或緊密地互相依賴。在以下例子中，雙方都得益：

小丑魚和海葵——小丑魚躲在海葵有刺細胞的觸手之間，避開捕食者（身上的黏液保護牠不被刺傷）；小丑魚則趕走會吃海葵的魚，並保持海葵清潔。
地衣——由真菌和藻類共同生活而成：藻類進行光合作用製造食物，真菌提供庇護並保存水分和礦物質。
蜜蜂和花——蜜蜂以花蜜和花粉為食物；牠們在花朵之間傳送花粉，幫助植物繁殖。

並非所有緊密關係都對雙方有利：寄生生物，例如狗身上的跳蚤，會傷害牠的宿主。

你知道嗎？

很多地衣對空氣污染十分敏感，所以岩石和樹幹上長滿健康的地衣，通常表示那裏的空氣清新！

小測試：貓捕捉老鼠——捕食；兩棵幼苗互相遮擋陽光——競爭；蜜蜂探訪花朵——共生。

重點：捕食——一方吃掉另一方。競爭——雙方需要同一種有限的資源。共生——兩個物種緊密地生活在一起，通常雙方都得益。

6. 入侵物種：不受歡迎的新來客

入侵物種是被人類帶到新地方的物種，它們在當地迅速擴散，並對當地的生態系造成損害。它們在新地方通常沒有天敵，所以會在競爭中勝過本地物種，或吃掉本地物種。

香港的例子：薇甘菊會攀爬覆蓋樹木，遮擋它們的陽光；福壽螺會吃農作物和水生植物；被棄養的巴西龜（紅耳龜）會與本地龜類競爭。控制入侵物種並不容易：殺蟲劑可能傷害其他生物，而引入新的捕食者亦可能反而吃掉本地物種。

重點：入侵物種會擾亂食物網。切勿把寵物或水族箱中的動植物放生到野外。

重點回顧

生境——生物生存的地方。
生態系——生物與其環境（生物部分和非生物部分）之間的互動。
生產者製造食物；消費者進食其他生物；分解者（細菌、真菌）回收養分。
食物鏈——由生產者開始；箭咀由食物指向進食者（能量流動方向）。
食物網——互相連結的食物鏈；一個種群的改變會影響其他種群。
捕食、競爭和共生是重要的相互關係。
入侵物種擴散迅速，會傷害本地物種。

做得好！下次你到郊野公園或海邊時，試試找出生產者、消費者和分解者，並想像把它們連在一起的食物網。