生态系统中生物成员间以食与被食关系彼此联系起来的序列。如蚱蜢吃禾草,青蛙吃蚱蜢,蛇吃青蛙,老鹰吃蛇,连成了一条“禾草—蚱蜢—青蛙—蛇—鹰”食物链。食物链上每一个环节为一个营养级(营养层次)。凡食性相同的生物以归属同一营养级,牛、羊、鹅均以植物为食,它们同属草食者营养级。这种简单的直线式食物链虽在许多生态系统中可以发现,但实际上生物间食与被食关系很复杂。
生态系统中生物成员间以食与被食关系彼此联系起来的序列。如蚱蜢吃禾草,青蛙吃蚱蜢,蛇吃青蛙,老鹰吃蛇,连成了一条“禾草—蚱蜢—青蛙—蛇—鹰”食物链。食物链上每一个环节为一个营养级(营养层次)。凡食性相同的生物以归属同一营养级,牛、羊、鹅均以植物为食,它们同属草食者营养级。这种简单的直线式食物链虽在许多生态系统中可以发现,但实际上生物间食与被食关系很复杂。多数动物常以多种生物为食,同时占据几个营养级;而同一种生物又可能被多种动物取食,于是多条直线食物链相互连接,形成了复杂的食物网(见图)。食物网是生物有机体间一系列反复地食与被食关系形成的网状结构,它是生态系统中物质、能量、信息流通的主要渠道。
食物网示意图
食物链可分为两大类型:①从活植物体开始的食物链,在这类食物链中按取食方式不同,可再分为捕食食物链和寄生食物链两类。捕食食物链又称草牧食物链,其生物成员有随营养级自低至高、躯体愈来愈大、数量愈来愈少的趋势。如禾苗(或谷物)→老鼠→黄鼠狼。寄生食物链上的生物成员有随营养级自低至高、躯体愈来愈小、数量愈来愈多的趋势。如草食性哺乳类→跳蚤→细滴虫:棉红铃虫→金小蜂。它们均以直接消费活的生物有机体或其部分为特点。②从动植物残体(死有机体)开始,经过一系列分解作用最终降解为简单无机物质的食物链,称碎屑食物链或腐生食物链。其中的生物成员有食碎屑的小动物(在陆地生态系统中主要是蚯蚓、马陆、蜘蛛等,在水体生态系统中主要是蠕虫和软体动物)和分解有机物质的微生物(真菌和细菌等)。动植物残体的彻底分解是由多种生物类群逐级渐次进行的。如稻田中的有机物,首先由腐食或兼性腐食的小动物(颠蚓等)分裂为有机质碎屑,继而由真菌和放线菌分解为比较简单的有机物,最后由细菌彻底分解为无机物,供水稻吸收利用。与此同时,还有一些微生物将有机残体分解的中间产物缩合成腐殖质,可增强土壤保肥、供肥性能。
除特殊环境中两类食物链可能各自单独存在外,通常两类食物链总是同时存在,并彼此联合起作用。在森林生态系统中碎屑食物链占优势,大约90%的净初级生产量进入碎屑食物链,剩余的进入草牧食物链。在农田生态系统或水体生态系统中通常草牧食物链占优势,大约50%以上的净初级生产量沿着草牧食物链流动。牧场生态系统中草食动物的年消费量,一般不宜超过年净初级生产量的40%,即大部分应保留在系统的碎屑食物链中,以维持草场土壤的水分和养分,否则牧场将遭受破坏(见表)。