Một web thực phẩm là mạng lưới sinh thái nguyên mẫu. Nhà máy thu năng lượng mặt trời và sử dụng nó để tổng hợp các loại đường đơn giản trong quá trình quang hợp. Khi thực vật phát triển, chúng tích tụ các chất dinh dưỡng và được ăn bởi các động vật ăn cỏ và năng lượng được chuyển qua chuỗi các sinh vật theo tiêu dùng. Các con đường cho phép tuyến tính đơn giản chuyển từ các loài dinh dưỡng cơ bản sang người tiêu dùng hàng đầu được gọi là chuỗi thức ăn. Mối liên kết lớn hơn của chuỗi thức ăn trong một cộng đồng sinh thái tạo ra một mạng lưới thực phẩm phức tạp. Lưới thực phẩm là một loại bản đồ khái niệm hoặc một thiết bị heuristic được sử dụng để minh họa và nghiên cứu các con đường năng lượng và dòng chất liệu
Mạng thức ăn tổng hợp của chim nước từ Vịnh Chesapeake
Các lồng thức ăn thường có giới hạn so với thế giới thực. Các phép đo thực nghiệm hoàn chỉnh thường được giới hạn ở một môi trường sống cụ thể, chẳng hạn như hang động hoặc ao, và các nguyên tắc thu được từ các nghiên cứu mô hình thu nhỏ trên mạng thực phẩm được ngoại suy cho các hệ thống lớn hơn. Quan hệ nuôi dưỡng đòi hỏi phải có những nghiên cứu sâu rộng về nội dung ruột của sinh vật, có thể khó giải mã, hoặc đồng vị ổn định có thể được sử dụng để theo dõi dòng chất dinh dưỡng và năng lượng thông qua một mạng lưới thức ăn. Mặc dù những hạn chế này, các mạng lưới thức ăn vẫn là một công cụ hữu ích để hiểu được hệ sinh thái của cộng đồng.
Các mạng lưới thực phẩm thể hiện các nguyên tắc về sự nổi lên sinh thái thông qua bản chất của các mối quan hệ dinh dưỡng: một số loài có nhiều liên kết cho ăn yếu (ví dụ, động vật ăn tạp) trong khi một số loài có đặc điểm chuyên chở kém hơn (ví dụ: động vật ăn thịt chính). Các nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm xác định các mô hình nổi lên không ngẫu nhiên của một vài mối liên kết mạnh và nhiều yếu tố giải thích cách các cộng đồng sinh thái vẫn ổn định theo thời gian Các mạng lưới thực phẩm bao gồm các phân nhóm, nơi các thành viên trong cộng đồng được liên kết bằng các tương tác mạnh mẽ, và các tương tác yếu xảy ra giữa các phân nhóm này. Điều này làm tăng tính ổn định của web thực phẩm. Từng bước hoặc các mối quan hệ được vẽ cho đến khi một mạng sống được minh họa.
Mức dinh dưỡng
Bài chi tiết: Mức dinh dưỡng
Một kim tự tháp dinh dưỡng (a) và một mạng lưới thực phẩm (b) minh hoạ mối quan hệ sinh thái giữa các sinh vật điển hình của một hệ sinh thái đất liền phía Bắc. Kim tự tháp trophic đại diện cho sinh khối (thường được đo bằng tổng trọng lượng khô) ở mỗi cấp độ. Cây thường có sinh khối lớn nhất. Tên của danh mục dinh dưỡng được hiển thị bên phải của kim tự tháp. Một số hệ sinh thái, chẳng hạn như nhiều vùng đất ngập nước, không tổ chức như một kim tự tháp nghiêm ngặt, bởi vì các loài thực vật thủy sinh không hiệu quả như cây cối sống lâu như cây cối. Các kim tự tháp dinh dưỡng sinh thái thường là một trong ba loại: 1) kim tự tháp số, 2) kim tự tháp sinh khối, hoặc 3) kim tự tháp năng lượng : 598
Một mức dinh dưỡng (từ trophê Hy Lạp, τροφή, trophē, có nghĩa là “thức ăn” hoặc “cho ăn”) là “một nhóm các sinh vật lấy được phần lớn năng lượng từ mức gần đó gần nguồn abiotic” . trong các mạng lưới thực phẩm chủ yếu kết nối mối quan hệ cho ăn hoặc trung gian giữa các loài. Đa dạng sinh học trong các hệ sinh thái có thể được tổ chức thành các kim tự tháp trophic, trong đó kích thước theo chiều dọc tượng trưng cho mối quan hệ cho ăn bị đẩy ra khỏi cơ sở của chuỗi thức ăn đối với các loài ăn thịt hàng đầu và kích thước ngang thể hiện sự phong phú hoặc sinh khối ở mỗi cấp [ Khi số lượng tương đối hoặc sinh khối của mỗi loài được sắp xếp vào mức dinh dưỡng tương ứng, chúng tự nhiên sắp xếp thành một “kim tự tháp số” .
Các loài được phân loại rộng rãi như các autotrophs (hoặc các nhà sản xuất chính), heterotrophs (hoặc người tiêu dùng), và Detritivores (hoặc phân hủy). Autotrophs là các sinh vật sản xuất thức ăn của chúng (sản xuất lớn hơn hô hấp) bằng quang hợp hoặc hóa học. Heterotrophs là các sinh vật phải nuôi dưỡng người khác để nuôi dưỡng và năng lượng (hô hấp vượt quá sản lượng). Heterotrophs có thể được chia nhỏ thành các nhóm chức năng khác nhau, bao gồm người tiêu dùng chủ yếu (động vật ăn cỏ nghiêm ngặt), người tiêu dùng thứ cấp (động vật ăn thịt ăn thịt chủ yếu là động vật ăn cỏ) và người tiêu dùng bậc ba (kẻ ăn thịt các động vật ăn thịt và động vật ăn thịt). Những loài động vật ăn tạp không phù hợp với thể loại chức năng vì chúng ăn cả mô thực vật và động vật. Người ta cho rằng các động vật ăn tạp có ảnh hưởng chức năng lớn hơn đối với người săn mồi, bởi vì so với động vật ăn cỏ, chúng không tương xứng với chăn thả gia súc.
Mức dinh dưỡng là một phần của quan điểm hệ thống toàn diện hoặc phức tạp của các hệ sinh thái. Mỗi cấp dinh dưỡng chứa các loài không liên quan được nhóm lại với nhau bởi vì chúng chia sẻ các chức năng sinh thái thông thường, cho tầm nhìn vĩ mô của hệ thống . Trong khi quan niệm về mức dinh dưỡng cung cấp cái nhìn sâu sắc về dòng chảy năng lượng và kiểm soát từ trên xuống trong các mạng lưới thức ăn, nó đang gặp rắc rối bởi sự phổ biến của mọi thứ trong các hệ sinh thái thực sự. Điều này đã dẫn một số nhà sinh thái học “nhắc lại rằng khái niệm rằng các loài rõ ràng kết hợp thành các lithít đồng nhất rời rạc,
Một loài keystone là một loài có liên quan đến một số lượng lớn các loài khác trong mạng lưới thực phẩm. Các loài Keystone có mức sinh khối thấp hơn trong kim tự tháp trophic so với tầm quan trọng của vai trò của chúng. Nhiều mối liên hệ mà một loài keystone giữ có nghĩa là nó duy trì tổ chức và cấu trúc của toàn bộ cộng đồng. Sự mất mát của một loài keystone dẫn đến một loạt các hiệu ứng tầng sôi gây thay đổi động lực thực vật, các kết nối web thực phẩm khác và có thể gây ra sự tuyệt chủng của các loài khác
Rái cá biển (Enhydra lutris) thường được trích dẫn như là một ví dụ về một loài keystone; bởi vì, chúng hạn chế mật độ của nhím biển nuôi tảo bẹ. Nếu rái cá biển được loại bỏ khỏi hệ thống, những con nhím ăn cỏ cho đến khi những con tảo bẹ biến mất, và điều này có ảnh hưởng rất lớn đến cấu trúc cộng đồng. Ví dụ, việc săn bắt rái cá được cho là gián tiếp dẫn tới sự tuyệt chủng của bò biển Steller (Hydrodamalis gigas). Mặc dù khái niệm loài keystone đã được sử dụng rộng rãi như là một công cụ bảo tồn, nó đã bị chỉ trích vì đã được xác định từ một lập trường hoạt động kém. Rất khó để xác định thực nghiệm những loài nào có thể giữ vai trò then chốt trong mỗi hệ sinh thái. Hơn nữa, lý thuyết trên mạng thực phẩm cho thấy các loài keystone có thể không phổ biến, vì vậy không rõ mô hình loài keystone có thể được áp dụng như thế nào.