能量的单向流动
生态系统的能量，绝大部分来自太阳。
生产者（主要是绿色植物和藻类）通过光合作用把太阳能转化为化学能，储存在有机物中。这是能量进入生态系统的入口。
然后能量沿着食物链传递：生产者 → 初级消费者（植食动物）→ 次级消费者（小型肉食动物）→ 三级消费者（大型肉食动物）。
十分之一法则
能量在营养级之间传递时，大部分会损失。
粗略地说，每一级大约只有 10% 的能量能传递到下一级。
损失去哪了：
- 呼吸作用：生物维持生命活动（运动、体温、代谢）要消耗能量，这部分以热的形式散失；
- 未被摄食的部分：植物的根、木质部分，动物的骨骼、毛发，往往不被吃掉；
- 未被同化的部分：吃下去但没消化吸收的，以粪便形式排出；
- 死亡个体：没有被下一级捕食，进入分解者通道。
为什么食物链短
假设生产者固定了 10000 单位的能量：
- 初级消费者：约 1000；
- 次级消费者：约 100；
- 三级消费者：约 10；
- 四级消费者：约 1。
到第五级，能量已经少到难以维持一个稳定的种群。
因此食物链通常只有 4–5 层——这不是巧合，而是能量传递效率决定的物理约束。
这也解释了一个现象：顶级捕食者（如老虎、鹰、鲨鱼）数量稀少，且需要很大的栖息地。因为它们处于能量金字塔的顶端，可利用的能量本身就很少。
物质循环 vs 能量流动
这是两个常被混淆的概念：
能量是单向流动的：从太阳进入，经食物链传递，最终以热的形式散失到环境中，不能循环利用。生态系统需要持续的太阳能输入。
物质是循环的：碳、氮、磷等元素在生物群落与无机环境之间循环往复。一个碳原子今天在你体内，可能曾经在某个恐龙体内。
分解者（细菌、真菌、腐食动物）在物质循环中扮演关键角色——它们把死亡有机物分解为无机物，重新供生产者利用。
如果没有分解者，物质会被"锁"在尸体中，循环就会中断。
生物放大作用
一个反直觉的现象：某些污染物（如重金属、持久性有机污染物 DDT）在食物链中的浓度会逐级升高。
原因：这些物质难以被生物代谢或排出，会累积在脂肪组织中。一级消费者吃了很多生产者，把其中的污染物都积攒下来；二级消费者又吃了很多一级消费者……
结果是营养级越高，体内污染物浓度越高。
这就是为什么顶级捕食者往往最容易受到环境污染的威胁。
生态金字塔
除了能量金字塔（一定是正金字塔形，因为能量必然逐级递减），还有：
- 数量金字塔：各营养级的个体数量。可能出现倒置（如一棵大树上有成千上万只昆虫）；
- 生物量金字塔：各营养级的总生物量。在某些水生生态系统中也可能倒置（因为浮游植物繁殖极快、周转率高，虽然现存量小，但生产力高）。
说明：本文为生态学的公开知识整理。