在一个生态系统中有许多食物链。消费者常常不仅吃一种食物,如有的鸟既吃种子,又捕捉昆虫;同一种食物又能被不同种的消费者所食,如小鸟被鹰吃,又被蛇吞。因此,各种食物链彼此联系,交错成网,形成复杂的食物网。
生态系统中的能量流动 太阳能是所有生命活动的能量来源。它通过绿色植物的光合作用进入生态系统,然后从绿色植物转移到各种消费者,首先是植食动物,再由植食动物转移到肉食动物。在这些生产者和消费者进行呼吸时,一部分能量散失在外界环境中。动植物死后又被分解成简单的无机物,有机物中的化学能也转化为热量散失到环境中去。这些由各种途径放散到环境中的能量,再不能为生态系统中的其他生物所利用。因此,能量通过食物链在生态系统中是单向流动的。
食物链上的每个环节,都可以作为一个营养级。能量不断地沿着生产者、植食动物、肉食动物等逐级流动。每一个营养级都把从前面一个环节所获得能量的一部分用来维持自己的生存和繁殖,把剩下的一部分传递到后一环节中去。一般来说,在输入到一个营养级的能量中,大约只有10%~ 20%能够流通到下一个营养级,其余的能量则为呼吸所消耗,这就是说,能量在沿着食物链的营养级流动时,是逐级递减的。前一级的能量只能维持后一级少数生物的需要,愈向食物链的后端,生物体的数量就愈少,这样便形成一种金字塔形的营养级关系。
为了充分利用植物固定的能,改善人类的营养状况,增强人类的体质,需要建造能量消耗少的食物链。在生产上应尽量缩短食物链,培养固定能量效率高的家畜和作物的新品种。例如,培育或饲养转化成肉、蛋能量效率高的猪、鸡等家畜、家禽良种。在水产养殖业中,也以食物链短的鱼类为养殖对象,例如海水中的鲻鱼、梭鱼主要吃硅藻,淡水中的草鱼、鲢鱼等主要吃水草。这些鱼类因而日益为养殖业所重视。
生态系统的物质循环 在生态系统中,进行能量流动的同时,生物维持生命所需要的基本营养元素,如碳、氢、氧、氮、磷等也参加流动。营养元素首先是以矿物质的形式被植物从周围空气和土壤中吸收,然后以有机分子的形式从一个营养级传递到下一个营养级,生物体死后再由分解者把生物遗体分解为简单的无机物质,并把它们归还到环境中去,重新被生物所利用,完成营养物质的生物循环。