การถ่ายทอดพลังงานในระบบนิเวศ
ในระบบนิเวศจะมีการถ่ายทอดพลังงานจากสิ่งมีชีวิตชนิดหนึ่งไปยังสิ่งมีชีวิตหนึ่ง
เริ่มต้นจากผู้ผลิตได้รับจากแสงอาทิตย์มีน้ำและแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์เป็นวัตถุดิบ
จากกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงพลังงานจากดวงอาทิตย์เปลี่ยนไปอยู่ในรูปของ
สารอาหารและถ่ายทอดไปยังผู้บริโภค ซึ่งมี 2 ลักษณะดังนี้
1) โซ่อาหาร (food chain)
การกินกันเป็นทอด ๆ เริ่มตั้งแต่ผู้ผลิต ผู้บริโภคพืช ผู้บริโภคสัตว์ตามลำดับ
จนถึงผู้บริโภคขั้นสุดท้าย เรียกว่าผู้บริโภคสูงสุด เรียกการกินกันเป็นห่วงโซ่อาหาร
กล่าวได้ว่า สัตว์เป็นผู้บริโภคที่ทำให้เกิดการถ่ายทอดพลังงานอาหารผ่านตามลำดับ
ขั้น ตั้งแต่ผู้ผลิตไปยังผู้บริโภคหลายขั้น
โซ่อาหารสามารถแบ่งออกเป็นแบบต่างๆ ได้ดังนี้
1. ผู้ล่าเหยื่อ (Grazing หรือ Predator Food Chain)
เริ่มต้นจากผู้ผลิตผ่านไปยังสัตว์กินพืชสัตว์กินสัตว์ตามลำดับ ห่วงโซ่อาหารแบบนี้
จะประกอบด้วย ผู้ล่า (Predator) และเหยื่อ (Prey)
2. แบบปรสิต (Parasites Food Chain)
เริ่มจากผู้ถูกอาศัยหรือโฮสต์ (host) ไปยังปรสิต (Parasite)
3. แบบซากอินทรีย์ (Detritus หรือ Saprophytic Food Chain)
เริ่มต้นจากเศษอินทรีย์ หรือซากของพืช ซากของสัตว์ ไปยังผู้บริโภคที่กินซาก
และสัตว์อื่นๆ ตามลำดับ
4. แบบผสมหรือแบบเบ็ดเตล็ด (Mixed Food Chain หรือ Miscellaneous Food Chain)
เป็นห่วงโซ่อาหารที่มีการถ่ายทอดพลังงานระหว่างสิ่งมีชีวิตหลายๆ ประเภทร่วมกัน เช่น
รูปแสดงความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตในรูปของโซ่อาหาร
2) สายใยอาหาร (food web)
เป็นความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตที่มีการถ่ายทอดพลังงานที่ซับซ้อนมีโซ่อาหาร
ที่มีความสัมพันธ์กันหลายๆ โซ่อาหารในระบบนิเวศ
 รูปแสดงความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตในรูปของสายใยอาหาร จำนวนสิ่งมีชีวิตที่กินกันเป็นทอดๆ ในระบบนิเวศตั้งแต่ผู้ผลิตไปจนถึงผู้บริโภค ลำดับที่ 2 ผู้บริโภคลำดับที่ 2 มี จำนวนมากกว่าผู้บริโภคลำดับที่ 3 จนกระทั่งถึง ผู้บริโภคลำดับสุดท้าย ซึ่งมีจำนวนน้อยที่สุด สามารถเขียนพีระมิดโซ่อาหารของ สิ่งมีชีวิตได้ ดังรูป  รูปแสดงพีระมิดโซ่อาหารของสิ่งมีชีวิต
การถ่ายทอดพลังงานในระบบนิเวศจากผู้ผลิตไปยังผู้บริโภคลำดับต่างๆจนถึง
ผู้สลายสารอิรทรีย์พลังงานจะลดลงไปในแต่ละลำดับ และเมื่อพิจารณาจำนวนผู้ผลิต ไปยังผู้บริโภคลำดับต่างๆ จะมีจำนวนลดลงตามลำดับ ซึ่งคล้ายกับการเปลี่ยนแปลง มวลสาร ซึ่งทั้งการถ่ายทอดพลังงาน จำนวนประชากร และมวลของสิ่งมีชีวิตจะ มีลักษณะเป็นรูปพีระมิด ซึ่งมี 3 แบบดังนี้  1.พีระมิด จำนวนของสิ่งมีชีวิต ( pyramid of numbers ) แสดงจำนวนสิ่งมีชีวิตเป็นหน่วยตัวต่อพื้นที่ โดยทั่วไปพีระมิดจะมีฐานกว้าง ซึ่งหมายถึง มีจำนวนผู้ผลิตมากที่สุด และจำนวน ผู้บริโภคลำดับต่างๆ ลดลงมา แต่การวัดปริมาณพลังงานโดยวิธีนี้ อาจมีความคลาดเคลื่อนได้เนื่องจากสิ่งมีชีวิต ไม่ว่าจะเป็นเซลล์เดียว หรือหลายเซลล์ ขนาดเล็กหรือขนาดใหญ่ เช่น ไส้เดือน จะนับเป็นหนึ่งเหมือนกันหมด แต่ความเป็นจริงนั้นในแง่ปริมาณพลังงานที่ได้รับ หรืออาหารที่ผู้บริโภคได้รับจะมากกว่าหลายเท่า ดังนั้นจึงมีการพัฒนารูปแบบ ในรูปของพิรามิดมวลของสิ่งมีชีวิต  2.พีระมิดมวลของสิ่งมีชีวิต ( pyramid of biomass ) โดยพิรามิดนี้แสดงปริมาณของสิ่งมีชีวิตในแต่ละลำดับขั้นของการกิน โดยใช้มวลรวมของน้ำหนักแห้ง (dry weight) ของสิ่งมีชีวิตต่อพื้นที่แทนการ นับจำนวนพีรามิดแบบนี้มีความแม่นยำมากกว่าแบบที่ 1 แต่ในความเป็นจริงจำนวน หรือมวล ของสิ่งมีชีวิต มีการเปลี่ยนแปลงตามช่วงเวลา เช่น ตามฤดูกาลหรือ ตาม อัตราการเจริญเติบโต ปัจจัยเหล่านี้ จึงเป็นตัวแปร ที่สำคัญ อย่างไรก็ดีถึงแม้มวล ที่มากขึ้น เช่น ต้นไม้ใหญ่จะผลิตเป็นสารอาหารของผู้บริโภคได้มากแต่ก็ยังน้อยกว่า ที่ผู้บริโภคได้จากสิ่งมีชีวิตเล็กๆ เช่น สาหร่ายหรือแพลงก์ตอน ทั้งๆที่มวล หรือ ปริมาณของสาหร่ายหรือแพลงก์ตอนน้อยกว่ามาก ดังนั้น จึงมีการพัฒนาแนว ความคิดในการแก้ปัญหานี้ โดยในการเสนอรูปของพีรามิดพลังงาน  3.พีระมิดปริมาณพลังงาน ( pyramid of energy ) เป็นพีระมิดที่แสดงอัตราการ ถ่ายทอดพลังงานในรูปของสารอาหาร (คือส่วนที่กินได้) ไปตามโซ่อาหาร ซึ่งมีความชัดเจนมากกว่าพีระมิดแบบอื่น และเป็นพีระมิดที่มีฐานกว้างเสมอ ในระบบนิเวศ ทั้งสสารและแร่ธาตุต่างๆ จะถูกหมุนเวียนกันไปภายใต้เวลาที่ เหมาะสมและมีความสมดุลซึ่งกันและกันวนเวียนกันเป็นวัฏจักรที่เรียกว่า วัฏจักรของสสาร (matter cycling) ซึ่งเปรียบเสมือนกลไกสำคัญ ที่เชื่อมโยง ระหว่าง สสาร และพลังงานจากธรรมชาติสู่สิ่งมีชีวิตแล้วถ่ายทอดพลังงานในรูปแบบ ของการกินต่อกันเป็นทอดๆ ผลสุดท้ายวัฏจักรจะสลายใน ขั้นตอนท้ายสุดโดยผู้ย่อย สลายกลับคืนสู่ธรรมชาติ วัฏจักรของสสารที่มีความสำคัญต่อสมดุลของระบบนิเวศ ได้แก่ วัฏจักรของน้ำ วัฏจักรของไนโตรเจน วัฏจักรของคาร์บอน และวัฏจักรของ ฟอสฟอรัส |
