*) Mối quan hệ dinh dưỡng giữa các loài SV trong QX:

Các loài không thể tồn tại một cách biệt lập mà chúng phải sống dựa vào nhau trong nhiều mối quan hệ, trước hết là mối quan hệ dinh dưỡng. Cách sắp xếp của các nhóm sinh vật trong quần xã theo chức năng dinh dưỡng tạo nên cấu trúc dinh dưỡng của quần xã. Cấu trúc này phản ánh hoạt động chức năng của quần xã, nhờ nó mà vật chất được chu chuyển và năng lượng được biến đổi. Các chức năng trên của quần xã thể hiện trong xích thức ăn, lưới thức ăn và tháp sinh thái.

- Xích thức ăn: Xích thức ăn được tạo nên bởi mối quan hệ dinh dưỡng của các loài tồn tại trong quần xã, trong đó loài này bắt một loài khác làm mồi, còn về phía mình lại trở thành thức ăn cho một số loài khác tiếp theo.

Con mồi  =>  Vật sử dụng 1 => Vật sử dụng 2   =>  ...

Ví dụ: cỏ => sâu => ếch => rắn => chim đại bàng (Vũ Trung Tạng, 2004)

ở xích thức ăn, vật chất được chuyển từ bậc thấp đến bậc cao, càng lên bậc cao năng lượng được tích tụ trong mỗi bậc càng giảm, song chất lượng sản phẩm hay sự giàu năng lượng tính trên đơn vị sản phẩm càng lớn.

Mỗi một nhóm sinh vật trong xích thức ăn có thể khác nhau về bậc phân loại nhưng cùng sử dụng một dạng thức ăn được gọi là bậc dinh dưỡng (tức là mắt xích của xích thức ăn). Chẳng hạn thỏ, bò, cá trắm cỏ, giáp xác chân chèo... đều ăn các loài thực vật. Song ở chúng có sự phân hóa về ổ sinh thái dinh dưỡng nên hiện tượng cạnh tranh về nguồn sống giữa chúng xảy ra ít.

Chẳng hạn, các loài cá sử dụng nguồn thức ăn thực vật nổi như tảo silic (Bacillariophyta) cũng phân hóa cơ quan lọc mồi. Những loài có que mang dày lọc được những loài tảo kích thước nhỏ, còn những loài có que mang thưa lại bắt được những tảo có kích thước lớn hơn. Ngoài ra, chung còn "phân chia" thời gian kiếm mồi trong mùa dinh dưỡng.

Trong các quần xã hay hệ sinh thái tự nhiên có thể gặp 3 loại xích thức ăn khác nhau: xích thức ăn chăn nuôi, xích thức ăn phế liệu và xích thức ăn thẩm thấu.

- Xích thức ăn chăn nuôi

Xích thức ăn này được khởi đầu bằng thực vật, tiếp đến là những loài "ăn cỏ" rồi đến vật ăn thịt các cấp (1,2,3...)

Thực vật hay một số nấm, vi khuẩn tạo nên nguồn thức ăn sơ cấp thông qua quá trình quang hợp hoặc hóa tổng hợp được gọi là những "sinh vật tự dưỡng"(autotrophy). Những sinh vật không có khả năng tự tạo nên nguồn thức ăn cho chính mình mà phải khai thác từ sinh vật tự dưỡng được gọi là "sinh vật dị dưỡng" (heterotrophy). Xích thức ăn có dạng sau:

Sinh vật dị dưỡng gồm tất cả các loài động vật và phần lớn các loài sinh vật, trừ một số nhỏ có khả năng quang hợp hoặc hóa tổng hợp.

Trong xích thức ăn, vi sinh vật sống hoại sinh (saprophy), là những sinh vật dị dưỡng, phân huỷ xác chết, các chất bài tiết và chất trao đổi khác đến giai đoạn cuối cùng gọi là "sinh vật phân huỷ". Theo quan điểm này thì các loài động vật cũng là những sinh vật phân huỷ, nhưng khác ở chỗ, chúng là nhóm phân huỷ thô, chiếm vị trí trung gian giữa sinh vật sản xuất và sinh vật khoáng hoá các chất. Do đó, bất kỳ hệ sinh thái nào, ngoài các yếu tố môi trường vật lý thì chỉ cần có sinh vật sản xuất và sinh vật phân huỷ thì hệ đó đủ khả năng thực hiện hoàn chỉnh chức năng sinh học của mình. Tuy nhiên, trong thiên nhiên, ở ranh giới cuối cùng của sự sống vẫn có mặt những động vật tiêu thụ thực thụ.

- Xích thức ăn phế liệu (Detritus): Khác với xích thức ăn chăn nuôi, xích này được khởi đầu bằng phế liệu hay mùn bã, cặn vẩn, sau đó là bậc dinh dưỡng của nhũng loài ăn cặn vẩn, rồi đến các vật ăn thịt khác:

             Động vật    =>    Động vật    =>         Động vật   =>...

             ăn phế liệu          ăn thịt cấp 1             ăn thịt cấp 2

            - Xích thức ăn thẩm thấu: Xích thức ăn thẩm thấu có lẽ là xích thức ăn rất đặc trưng cho các hệ sinh thái ở nước với 2 tính chất: thứ nhất, nước là dung môi có thể hòa tan tất cả các muối vô cơ và nhũng chất hữu cơ phân cực có khối lượng phân tử thấp. Thứ 2, các sinh vật sống trong nước tức là sống trong một dung dịch các chất.

Như vậy, trong thiên nhiên 3 xích thức ăn hoạt động đồng thời, tuỳ môi trường và hoàn cảnh cụ thể mà xích thức ăn nào trở nên ưu thế, xích thức ăn nào thứ yếu. Cần chú ý rằng do sự mất năng lượng quá lớn qua mỗi bậc dinh dưỡng nên xích thức ăn không thể kéo dài, thường các quần xã trên cạn có 4 - 5 bậc và quần xã ở nước có từ 5 - 6 bậc dinh dưỡng.

- Lưới thức ăn: Tổ hợp các xích thức ăn sẽ hình thành nên lưới thức ăn, trong đó các loài tham gia vào các bậc dinh dưỡng của một số xích thức ăn, chúng tạo nên mối quan hệ dinh dưỡng rất phức tạp trong các quần xã hay trong các hệ sinh thái.

Tính chất phức tạp của lưới thức ăn được tạo ra do sự tham gia của nhiều loài sinh vật, nhất là những loài có phổ thức ăn rộng, tức là có khả năng tham gia vào nhiều bậc dinh dưỡng. Con người có thể xem là sinh vật tiêu thụ cuối cùng của xích thức ăn. Tuy vậy, con người có thể sử dụng nhiều loại thức ăn, bắt đầu từ thực vật đến các nhóm sinh vật tiêu thụ khác nhau.

- Tháp sinh thái : Tháp sinh thái là tên gọi chung của 3 loại tháp với cách sử dụng các đơn vị đo lư­ờng khác nhau: tháp số l­ượng (tính theo số l­ượng cá thể), tháp sinh vật lượng (tính theo đơn vị khối lượng) và tháp năng lượng ( tính theo đơn vị năng lư­ợng).

Sự mất cân đối của tháp số l­ượng th­ường gặp trong quan hệ vật chủ - ký sinh, trong đó vật chủ có kích th­ước lớn, còn vật ký sinh có kích thư­ớc nhỏ như­ng số lư­ợng đông. Đối với tháp sinh vật lư­ợng, sự sai lệch đó gây ra do bậc cơ sở gồm những cơ thể có kích thư­ớc nhỏ hơn bậc trên, hơn nữa, bậc này vừa mới sản sinh ra thì phần lớn đã bị sinh vật bậc trên nó sử dụng ngay lập tức. Về mặt năng l­ượng thì ở cả hai mối quan hệ trên, tháp vẫn giữ dạng điển hình.

Như­ vậy, xích thức ăn, l­ưới thức ăn, tháp sinh thái thể hiện mối quan hệ dinh dư­ỡng rất phức tạp giữa các loài, thậm chí giữa các cá thể trong quần xã, tạo nên cấu trúc chức năng của hệ thống cũng rất phức tạp không kém, đảm bảo tính ổn định của quần xã trong việc sử dụng nguồn sống một cách có hiệu quả và thích ứng đ­ược với điều kiện môi trư­ờng thư­ờng xuyên biến động.

*) Nói: Sự đa dạng loài lại quyết định tính ổn định của QX vì: sự đa dạng gắn liền với tính ổn định và bền vững của QX.

Tính ổn định của một hệ thống sinh học được đánh giá khi hệ thống có hệ số biến động lớn nhất, tức là không ổn định.

Tính bền vững được xác định bởi khả năng phục hổi năng suất sau tác động của yếu tố hạn chế:

Mối quan hệ dinh dưỡng: khi QX có nhiều loài thì mối quan hệ dinh dưỡng càng trở nên phức tạp, nó tạo nên khống chế sinh học chặt chẽ và tạo sự cân bằng sinh thái trong QX.

Khi QX càng đa dạng loài thì nó càng phát huy nguồn lực sống dẫn đến khép kín vòng tuần hoàn vật chất.

Khi đa dạng loài thì nó tạo nên tính mềm dẻo sinh thái của QX trước biến động của môi trường.