生產者所固定的能量和物質，通過一系列的取食和被取食關系而在生態系統中傳遞，各種生物按其取食和被食的關系而排列的鏈狀順序稱為食物鏈(food chain)。轉自環 球 網 校edu24ol.com$lesson$

　　Elton(1942)是最早提出食物鏈概念的人之一，他認為由于受能量傳遞效率的限制，食物鏈的長度不可能太長，一般食物鏈都是由4～5個環節構成的，如鷹捕蛇、蛇吃小鳥、小鳥捉昆蟲，昆蟲吃草。最簡單的食物鏈是由3個環節構成的，如草→兔→狐貍。

　　但是，在生態系統中生物之間實際的取食和被取食關系并不象食物鏈所表達的那么簡單，食蟲鳥不僅捕食瓢蟲，還捕食蝶蛾等多種無脊椎動物，而且食蟲鳥本身也不僅被鷹隼捕食，而且也是貓頭鷹的捕食對象，甚至鳥卵也常常成為鼠類或其他動物的食物。可見，在生態系統中的生物成分之間通過能量傳遞關系存在著一種錯綜復雜的普遍聯系，這種聯系象是一個無形的網把所有生物都包括在內，使它們彼此之間都有著某種直接或間接的關系，這就是食物網(food web)的概念。

　　一個復雜的食物網是使生態系統保持穩定的重要條件，一般認為，食物網越復雜，生態系統抵抗外力干擾的能力就越強，食物網越簡單，生態系統就越容易發生波動和毀滅。假如在一個島嶼上只生活著草、鹿和狼。在這種情況下，鹿一旦消失，狼就會餓死。如果除了鹿以外還有其他的食草動物(如牛或羚羊)，那么鹿一旦消失，對狼的影響就不會那么大。反過來說，如果狼首先絕滅，鹿的數量就會因失去控制而急劇增加，草就會遭到過度啃食，結果鹿和草的數量都會大大下降，甚至會同歸于盡。如果除了狼以外還有另一種肉食動物存在，那么狼一旦絕滅，這種肉食動物就會增加對鹿的捕食壓力而不致使鹿群發展得太大，從而就有可能防止生態系統的崩潰。

　　在一個具有復雜食物網的生態系統中，一般也不會由于一種生物的消失而引起整個生態系統的失調，但是任何一種生物的絕滅都會在不同程度上使生態系統的穩定性有所下降。當一個生態系統的食物網變得非常簡單的時候，任何外力(環境的改變)都可能引起這個生態系統發生劇烈的波動。

　　苔原生態系統是地球上食物網結構比較簡單的生態系統，因而也是地球上比較脆弱和對外力干擾比較敏感的生態系統。雖然苔原生態系統中的生物能夠忍受地球上最嚴寒的氣候，但是苔原的動植物種類與草原和森林生態系統相比卻少得多，食物網的結構也簡單得多，因此，個別物種的興衰都有可能導致整個苔原生態系統的失調或毀滅，例如，如果構成苔原生態系統食物鏈基礎的地衣因大氣中二氧化硫含量超標而導致生產力下降或毀滅，就會對整個生態系統產生災難性影響。北極馴鹿主要以地衣為食，而愛斯基摩人主要以狩獵馴鹿為生。正是出于這樣的考慮，自然保護老師們普遍認為，在開發和利用苔原生態系統的自然資源以前，必須對該系統的食物鏈、食物網結構、生物生產力、能量流動和物質循環規律進行深入的研究，以便盡可能減少對這一脆弱生態系統的損害。

　　食物鏈的類型轉自環 球 網 校edu24ol.com

　　在任何生態系統中都存在著兩種最主要的食物鏈，即捕食食物鏈(grazingfoodchain)和碎屑食物鏈(detritalfood chain)，前者是以活的動植物為起點的食物鏈，后者是以死生物或腐屑為起點的食物鏈。

　　在大多數陸地生態系統和淺水生態系統中，生物量的大部分不是被取食，而是死后被微生物所分解，因此能流是以通過碎屑食物鏈為主。

　　例如，在潮間帶的鹽沼生態系統中，活植物被動物吃掉的大約只有10%，其他90%是在死后被腐食動物和小分解者所利用，這里顯然是以碎屑食物鏈為主。據研究，一個楊樹林的生物量除6%是被動物取食外，其余94%都是在枯死后被分解者所分解。在草原生態系統中，被家畜吃掉的牧草通常不到四分之一，其余部分也是在枯死后被分解者分解的。

　　碎屑食物鏈可能有兩個去向，這兩個去向就是微生物或大型食碎屑動物，這些生物類群對能量的最終消散所起的作用已經引起了生態學家的重視。但這些生物又構成了許多其他動物的食物。

　　捕食食物鏈雖然是人們最容易看到的，但它在陸地生態系統和很多水生生態系統中并不是主要的食物鏈，只在某些水生生態系統中，捕食食物鏈才會成為能流的主要渠道。

　　在陸地生態系統中，凈初級生產量只有很少一部分通向捕食食物鏈。例如，在一個鵝掌楸-楊樹林中，凈初級生產量只有2.6%被植食動物所利用。1975年，Andrews等人研究過一個矮草草原的能流過程，此項研究是在未放牧、輕放牧和重放牧三個小區進行的，他們發現，即使是在重放牧區，也只有15%的地上凈初級生產量被食草動物吃掉，約占總凈初級生產量的3%。實際上，在這樣的草原上，家畜可以吃掉地上凈初級生產量的30～50%，在這種牧食壓力下，矮草草原會將更多的凈生產量集中到根部。輕放牧有刺激地上部分凈初級生產量生產的效果。在輕放牧區和重放牧區內，被家畜消耗的能量大約有40～50%又以畜糞的形式經由碎屑食物鏈還給了生態系統。

　　一般說來，生態系統中的能量在沿著捕食食物鏈的傳遞過程中，每從一個環節到另一個環節，能量大約要損失90%，也就是能量轉化效率大約只有10%。因此，每4.2×106焦的植物能量通過動物取食只能有4.2×105焦轉化為植食動物的組織或4.2×105焦轉化為一級肉食動物的組織或4.2×103焦轉化為二級肉食動物的組織。從這些事實不難看出，為什么地球上的植物要比動物多得多，植食動物要比肉食動物多得多，一級肉食動物要比二級肉食動物多得多…這不論是從個體數量、生物量或能量的角度來看都是如此。越是處在食物鏈頂端的動物，數量越少、生物量越小，能量也越少，而頂位肉食動物數量最少，以致使得不可能再有別的動物以它們為食，因為從它們身上所獲取的能量不足以彌補為搜捕它們所消耗的能量。

　　一般說來，能量從太陽開始沿著捕食食物鏈傳遞幾次以后就所剩無幾了，所以食物鏈一般都很短，通常只由4～5個環節構成，很少有超過6個環節的。

　　除了碎屑食物鏈和捕食食物鏈外，還有寄生食物鏈。由于寄生物的生活史很復雜，所以寄生食物鏈也很復雜。有些寄生物可以借助于食物鏈中的捕食者而從一個寄主轉移到另一個寄主，外寄生物也經常從一個寄主轉移到另一個寄主。其他寄生物也可以借助于昆蟲吸食血液和植物液而從一個寄主轉移到另一個寄主。

　　生態系統中能量流動的主要路徑為，能量以太陽能形式進入生態系統，以植物物質形式貯存起來的能量，沿著食物鏈和食物網流動通過生態系統，以動物、植物物質中的化學潛能形式貯存在系統中，或作為產品輸出，離開生態系統，或經消費者和分解者生物有機體呼吸釋放的熱能自系統中丟失。生態系統是開放的系統，某些物質還可通過系統的邊界輸入如動物遷移，水流的攜帶，人為的補充等。

　　生態系統能量的流動是單一方向的。能量以光能的狀態進入狀態進入生態系統后，就不能再以光的形式存在，而是以熱的形式不斷地逸散于環境中。

　　營養級和生態金字塔

　　食物鏈和食物網是物種和物種之間的營養關系，這種關系錯綜復雜，無法用圖解的方法完全表示，為了便于進行定量的能流和物質循環研究，生態學家提出了營養級(trophiclevel)的概念。

　　一個營養級是指處于食物鏈某一環節上的所有生物種的總和。例如，作為生產者的綠色植物的所有自養生物都位于食物鏈的起點，共同構成第一營養級。所有以生產者(主要是綠色植物)為食的動物都屬于第二營養級，即植食動物營養級。第三營養級包括所有以植食動物為食的肉食動物。依此類推，還可以有第四營養級(即二級肉食動物營養級)和第五營養級。

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