食物鏈(food chain)是在生態系統中不同營養級的生物通過「吃」與「被吃」的關係而以滿足生存需要而建立起來的鎖鏈關係,也是物種之間食物食物關係的體現。食物鏈在生態學中能代表生物種群間物質循環和能量流動的情況。任何一種生物的增加或減少,都會影響其他生物的生存。

一個瑞典湖泊的食物鏈。由下而上:藻類、蚤狀鈎蝦、鮊魚、鱸魚、白斑狗魚、魚鷹。

雖然生態系統中的生物種類眾多,亦於生態系統分別扮演着不同的角色,但根據它們在能量和物質中所引起的作用,可以被分類為生產者清除者消費者分解者四個類別。最底層是「生產者」,是以陽光來行使光合作用,自行用水和二氧化碳等無機物合成有機物的綠色植物;再上層是各級「消費者」,要依賴生產者供應物質和能量;當消費者死亡以後,「分解者」會以他們的屍體為食物。[1]

而「清除者」,是一個生態系統中擔任清除性工作的生物。這些生物把生態系統中的「生產者」與「消費者」的遺體或排遺作為食物,具有「分解者」將大分子物質轉換為小分子物質的能力,卻又無法如「分解者」般將所攝食的有機物質轉變成無機物。與「生產者」可以將小分子無機物合成為大分子有機物的能力更是不相干。因此在某些定義中接近於「消費者」,卻又兼具有「分解者」的某些特質,因此在生態系統中被單獨歸為一類,被稱為「清除者」。換句話說「清除者」可視為「腐食性消費者」,這些生物將大分子有機物轉換為小分子有機物,例如禿鷹吃腐屍,螞蟻吞食昆蟲遺骸,而溪流、河口等水域生態系中的螃蟹、蝦子等攝食泥土中的有機質碎屑也是一例,這些有機質碎屑除了植物的枯枝落葉之外,還有許多經過其他動物消化過的小分子有機物。這些「清除者」無法清除的部分再交棒給「分解者」處理,減輕生態系統中「分解者」的工作量,加速生態環境中的能量與碳循環。若是所有的生物殘骸或排遺皆由「分解者」直接分解,生態系統中從有機物轉換為無機物的速率將遠小於有機物質的堆積,能量與物質無法順利傳遞循環,生態系統就會失去平衡。[2]

食物鏈這一概念最早由阿拉伯科學家、哲學家賈希茲英語Al-Jahiz於10世紀提出,後通過查爾斯·艾爾頓於1927年出版的一本書得到了普及,這本書同時也引入了食物網這一概念[3][4][5]。食物鏈包括幾種類型:捕食性、寄生性、腐生性、碎食性等,不同營養層的物種組成一個鏈條。例如:

浮游生物 → 軟體動物 → 魚類 → 烏賊 → 海豹 → 虎鯨

食物網

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食物網(food web)是在生態系統中根據能量利用關係,不同的食物鏈彼此相互交錯連結而形成複雜的網絡結構。食物網可反映生態系統內各有機體間的營養位置、營養關係,以及整個生態系統的營養結構。

各種生物未必只依賴一種食物為生,互相之間甚至還有互為食物的關係,例如民間根據觀察曾經有「夏季吃老,冬季老鼠吃蛇」的說法,因為冬季冬眠的蛇無法反抗掘地的老鼠。這些複雜的關係往往不是一根鏈條能說明的,把各種關係聯繫起來就會組成一個「食物網」。

 
乞沙比克灣水鳥的食物網。

參見

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註釋

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  1. ^ Briand, F.; Cohen, J. E. Environmental correlates of food chain length. (PDF). Science. 1987, (4829): 956–960. doi:10.1126/science.3672136. (原始內容 (PDF)存檔於2012-04-25). 頁面存檔備份,存於互聯網檔案館
  2. ^ Post, D. M.; Pace, M. L.; Haristis, A. M. Parasites dominate food web links (PDF). Proceedings of the National Academy of Sciences. 2006, 103 (30): 11211–11216 [2017-02-27]. doi:10.1073/pnas.0604755103. (原始內容存檔於2020-05-18). 頁面存檔備份,存於互聯網檔案館
  3. ^ Elton, C. S. Animal Ecology. London, UK.: Sidgwick and Jackson. 1927. ISBN 0-226-20639-4. 
  4. ^ Allesina, S.; Alonso, D.; Pascal, M. A general model for food web structure. (PDF). Science. 2008, 320 (5876): 658–661. Bibcode:2008Sci...320..658A. PMID 18451301. S2CID 11536563. doi:10.1126/science.1156269. (原始內容 (PDF)存檔於2016-05-15). 頁面存檔備份,存於互聯網檔案館
  5. ^ Egerton, F. N. Understanding food chains and food webs, 1700-1970. Bulletin of the Ecological Society of America. 2007, 88: 50–69. doi:10.1890/0012-9623(2007)88[50:UFCAFW]2.0.CO;2.