吃與被吃—能量網絡與能量流金字塔

 

營養階層

所有生物均能將能源和營養物妥善保存、利用、再生以維持生命的延續，因此生態學家依照生物獲得能量的來源、方式來加以歸類。初級生產者在無生命或生物環境中，會以光合作用和化學合成獲取能量，而消費者和分解者以生物體來攫取能量。          
  • 初級生產者
    利用陽光和化學能將無機物質製成食物的自營性生物.
    例如：藻類、植物
  • 消費者
    必須仰賴其他有機物為生的異營性生物
    例如：台灣鏟頜魚、櫻花鉤吻鮭
  • 分解者
    從生物和腐屑物中進行有機化合物分解以獲得養分
    例如：細菌、真菌

    七家灣溪食物鏈

　

　

生態系的能量

櫻花鉤吻鮭所處的生態系統能量來源來自太陽。水邊植物、水生植物、藻類和其他行光合作用的生物是直接吸收太陽能，這些生物將太陽能經由光合作用轉化成醣而將太陽能儲存下來，使太陽能成為整個生態系統都能夠應用的型式，也將無機物，如：二氧化碳、水、氮、磷等轉化為有機物，如葡萄糖、蛋白質、核酸和脂質等.
儲存在生產者(行光合作用的生物)的能量，經過多次消費者(或稱異營生物)，例如：水蟲、櫻花鉤吻鮭和青蛙等，利用後以熱的型式散失到周圍環境中。生產者所產生的有機物可被消費者所利用，當消費者及分解者(例如真菌和細菌)攝取這些有機物，將它分解成無機物質，這些物質又可以再回到環境中再度被生產者所利用。
生態系的能量流

到達地球的太陽輻射能，只有百分之一或二的能量經由生產者以有機物的方式儲存起來，而消費者能利用的能的型式為生產者的活組織和有機廢物，死亡的組織及部分分解的有機物。當生物個體進行代謝作用時會產生熱能，而輻射散失到周圍環境中，能量在生態系中是單向流動的。

下圖是舉在佛羅里達州，Silver Springs地區水生生態系一年的能量流情形為例子(以每年每平方公尺有多少仟卡為測量單位)。進入一各階層的能量流只有百分之六到百分之十六能為下一個階層生物所利用。

 

 

能量金字塔

由於每一個營養階層只能利用上一層生物的活組織或碎屑，不能夠完全利用所有的能量，因此生態系中每一營養能階能量傳遞都有能量上的損失。以圖形表示各個營養階層的能量關係，可得到如金字塔般的圖形：底部較寬，具有較大的能量基礎，往上逐漸變小。各營養階層的能量關係亦為食物關係，能量金字塔亦稱為食物金字塔。