必要 (Essential): 所需、不可或缺。
營養 (Nutrient): 食物中的維生素、礦物質或化學物質,身體用它們來生長、修復或活動。
營養、生物、水、空氣和生態系統的其他任何部分都可以進出生態系統。我們可以為生態系統定下一個邊界,但這個邊界不像堅實的牆壁,而是能讓不同東西穿過。例如,在你的口腔生態系統中,食物、氧氣和水從外進入生態系統,當你吞嚥或呼氣時,這些物質也會離開口腔生態系統。物質的進出跨越了生態系統之間的界限,並將它們連接在一起。
接下來的一個例子,我們可以看見多少個生態系統能被連接在一起。鮭魚(或稱三文魚)是一種神奇的魚類,它們隨著生命的進程,生活在許多不同生態系統中。我們來一起跟踪鮭魚通過各種生態系統的旅程。鮭魚出生在小溪生態系統。當它們足夠強大時,它們會游向下游,從小溪流出,進入更大的溪流,最終進入大河。然後他們會搬進淡水生態系統,並進入河口,這些河口混合了淡水和鹹水。它們可能會花一兩年時間在河口生態系統中游泳,然後再到下一個生態系統——開闊的海洋。經過幾年攝取食物,在海洋中變得更大,它們回到了出生的同一條小溪,繁殖然後死亡。鮭魚的生命過程把溪流與海洋相連。年幼的鮭魚就是小溪流生態系統的輸出品,最終供給大河、河口和海洋,提供了能量和營養給當中的捕食者。在鮭魚的回程中,成年鮭魚將在海洋生態系統獲得的營養和能量又帶回小溪中。
在以上的例子中,鮭魚在生態系統中移動了能量和營養,令其他生物從中得益。但有時生態系統之間的聯繫會產生負面的影響。例如,我們人類從生態系統中出口大量物質。我們用於運輸的汽車和飛機將污染物輸出到大氣中,它們可能會進入了其他生態系統,對這些生態系統帶來深遠的影響。例如,每年燃燒的化石燃料都會增加大氣中約100億噸二氧化碳。我們還製造了大量的垃圾,有時還把它們放置到遠遠的。在美國,每個人平均每天生產4.6磅垃圾。
科學家密切關注生態系統和人類對它們的影響,他們其中一種做法是為能源或營養(例如氮)作出預算。就像財政預算,科學家們試圖將生態系統中的能量或氮的所有輸入和輸出加起來,以計算生態系統是在儲存、輸入、還是輸出它們。預算越小(稱為碳足跡),生態系統就越好。要了解您的碳足跡有多大,你可以嘗試用此網站來計算你貢獻給生態系統的碳數量,碳是所有生物的基本材料。
生態系統的邊界除了讓物質通過它們,實際上它們還可以移動,令一個生態系統與另一個生態系統合併。例如,要你為溪流生態系統畫出一個邊界應該很容易。就是那些有水的區域,對吧?但是在整整一年中,溪流中有時候有更多的水,有時候更少,令溪流生態系統的規模擴大和縮小。當洪水來臨時,河流突然變得很大,甚至擴展到周圍的草地、沙漠或森林生態系統。你也可能已經觀察到另一個例子:你的城市或城鎮的邊界也會移動。很多的城鎮或城市的邊界變得越來越遠。下一次你觀察一個生態系統的邊界時,試著找出這個邊界可否移動。如果可以,它是蠕動般慢慢移動,抑或極快速地移動呢?
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