食物网定义

一个生态系统中的所有食物网共同构成一个食物网。生态系统中的每个生物都是食物链中的一个环节。能量和营养物质在流经生态系统时，会沿着不同的食物链传递。食物网由生态系统中相互连接和重叠的食物系统组成。

营养级

营养级是将食物网中的生物进行分类的划分。这些层级大致可以分为生产者（第一营养级）、消费者和分解者（最后一营养级）。

生产者

• 第一个营养级是生产者。生产者，通常称为自养生物，可以自己生产所有食物，不依赖其他生物来维持生存。大多数自养生物通过称为光合作用的过程，将阳光、二氧化碳和水转化为食物（一种称为葡萄糖的营养物质）。
• 最著名的自养生物是植物，但还有许多其他种类。藻类是自养的，它们较大的形式被称为海藻。自养生物包括被称为浮游植物的微小海洋生物。自养细菌包括某些种类。例如，生活在活跃火山附近的微生物利用硫而不是二氧化碳来制造食物。这个过程称为化能合成。

消费者

• 以生产者为食的动物构成了下一个营养级。这些生物被称为消费者。
• 消费者可以是杂食动物或肉食动物，也可以是食肉动物（以植物和动物为食的动物）。像人类一样，杂食动物吃各种食物。人们食用水果和蔬菜等植物性食物。我们食用肉类、牛奶、其他动物产品和鸡蛋。我们食用蘑菇等真菌。
• 此外，人类还食用海藻，如用于制作寿司卷的海苔和用于沙拉的海藻。熊也是杂食动物。它们除了浆果和蘑菇外，还食用鱼和鹿。
• 食草动物是主要的初级消费者。食草动物以植物、藻类和其他生产者为食。它们处于第二个营养级。在草原生态系统中，鹿、老鼠甚至大象都是食草动物。它们以树木、灌木和草为食。在沙漠生态系统中，以种子和水果为食的老鼠是主要的初级消费者。
• 海洋生态系统中的许多鱼类和海龟是吃藻类和海草的食草动物。巨型海带，一种海藻，通过提供庇护和食物，支撑着整个海带森林的生态系统。在海带森林中，海胆是重要的初级消费者。这些小型的食草动物每天要吃掉几公斤的巨型海带。
• 次级消费者以食草动物为食。它们处于第三个营养级。在沙漠生态系统中，吃老鼠的蛇可能是次级消费者。海獭是海带森林中以海胆为食的次级消费者。
• 三级消费者以次级消费者为食。它们处于第四个营养级。在沙漠生态系统中，猫头鹰或老鹰可能会吃蛇。
• 在食物链最终达到其顶层捕食者之前，可能还有其他消费层级。顶层捕食者，或称最高捕食者，以其他消费者为食。它们可能处于第四或第五营养级。除了人类，它们没有天敌。草原生态系统中的顶层捕食者是狮子。像大白鲨这样的鱼类是水中的顶层捕食者。山狮和短尾猫是沙漠中的主要捕食者。

分解者和食腐动物

• 食物链的最后环节包括食腐动物和分解者。被称为食腐动物的生物以死亡的动植物残骸为食。例如，秃鹫等食腐动物以死亡的动物为食。粪甲虫以动物粪便为食。
• 像真菌和细菌这样的分解者完成了食物链。分解者将有机废物（如腐烂的植物）转化为无机物质（如富含营养的土壤）。通过将营养物质返还给土壤或海洋供自养生物使用，它们完成了生命周期。由此，开启了一个全新的餐厅链。

食物流动

• 食物网连接了许多不同的营养级和食物链。在食物网中，食物链可以相对较小，也可以非常长且复杂。
• 例如，森林空地中的草通过光合作用制造食物。一只兔子吃了一些草。兔子被一只狐狸吃了。当狐狸死后，它的身体被像蚯蚓和蘑菇这样的分解者分解，并返回到土壤中，在那里滋养像草一样的植物。
• 这只是构成森林食物网的快餐链中的一个环节。在同一栖息地中，不同的食物链可能包含完全不同的生物。毛毛虫可能会吃森林树木的叶子。麻雀或其他鸟类可能会吃毛毛虫。然后麻雀可能会被蛇捕食。蛇可能会被鹰（一种顶层捕食者）捕食。秃鹫（另一种鸟类）会吃死去的鹰的身体。最后，剩余的物质被土壤中的微生物分解。

生物量

• 生物量是定义食物网的关键因素。生物体中的能量称为生物量。食物链中的生产者，即自养生物，将太阳能转化为生物量。每个营养级都会导致生物量下降。较低的营养级生物量总是高于较高的营养级。
• 在一个平衡的食物网中，自养生物总是比食草动物多，因为生物量随着每个营养级的升高而减少。食肉动物的数量少于食草动物。一个生态系统必须支持更多的食草动物和自养生物，才能维持大量的杂食动物。
• 在一个健康的食物网中，有很多自养生物，很多食草动物，而食肉动物和杂食动物非常少。由于这种平衡，生态系统才能维持和循环生物量。
• 在食物网中，每个环节都与其他至少两个环节相互连接。生态系统的生物量受其食物链的平衡程度和整合程度的影响。当食物链中的一个环节受到威胁时，所有或部分环节都会变得虚弱或紧张。生态系统中的生物量会减少。
• 例如，食草动物数量的下降通常是由植物生命丧失引起的。干旱、疾病或人类活动都可能导致植物生命减少。为了提供建筑用木材，森林被砍伐。草原被铺上柏油，变成了停车场或购物中心。
• 由于第二个或第三个营养级的生物量损失，食物网也可能失衡。考虑一下如果三文鱼迁徙路线中断会发生什么。三文鱼洄游的河流被称为三文鱼迁徙路线。山体滑坡、地震、大坝和堤坝的修建都会影响三文鱼的流动。
• 将三文鱼从河流中移除会导致生物量损失。像熊这样的杂食动物不得不更多地依赖替代食物来源，例如蚂蚁，因为它们无法食用三文鱼。该地区蚂蚁的数量减少。由于蚂蚁通常是食腐动物和食碎屑动物，土壤养分的分解就会减少。由于土壤无法支持更多的自养生物，生物量就会减少。三文鱼本身以小鱼和昆虫幼虫为食。如果三文鱼无法控制它们的数量，水生昆虫可能会对附近的植物群落造成破坏。植物的存活率降低，生物量减少。较高营养级（如食肉动物）生物的消失可能会扰乱食物链。海胆是海带森林中的主要海带消费者。海獭以海胆为食。如果由于疾病或捕杀导致海獭数量下降，海胆可能会破坏海带森林。在没有生产者群落的情况下，生物量会减少。整个海带森林消失。这种地方被称为海胆荒原。
• 人类活动可能会导致捕食者数量减少。1986年，委内瑞拉当局在卡罗尼河修建了大坝，形成了一个巨大的湖泊，面积约为罗德岛的两倍。在这个湖泊中，数百个山顶变成了岛屿。由于栖息地被限制在小岛上，许多陆地捕食者需要更多的食物。包括鬣蜥、切叶蚁和吼猴在内的捕食者数量激增。由于蚂蚁数量过多，雨林被完全摧毁，杀死所有树木和其他植物。卡罗尼河周围的食物链被摧毁了。

生物累积

• 随着营养级的升高，生物量会减少。然而，一些物质——特别是毒性化学物质——会随着食物链中每个营养级的升高而增加。通常，这些化合物会聚集在动物脂肪中。
• 例如，当食草动物食用被农药污染的植物或其他自养生物时，农药就会沉积在它们的脂肪中。当食肉动物食用以其猎物为食的几只食草动物时，它会摄入存储在其脂肪中的农药化合物。我们将这个过程称为生物累积。
• 此外，生物累积也发生在水生环境中。农田或城市地区的径流中可能含有大量有毒物质。海草、细菌和藻类等小型生产者会以少量吸收这些污染物。海草主要被鱼类和海龟食用。它们在食用植物提供的营养和能量的同时，将化学物质储存在它们的脂肪组织中。像鲨鱼和金枪鱼这样的第三营养级的捕食者会吃鱼。人们食用金枪鱼时，可能摄入了大量生物累积的毒素。
• 一些受污染的栖息地中的生物由于生物累积而变得危险，无法食用和收集。例如，食用纽约市（美国）港口的牡蛎是危险的。港口的牡蛎是滤食性动物，它们会收集污染物。