生態系は、生物同士の関係と環境条件をまとめた系であり、生物からなる 【1】 と、 光・温度・水などの 【2】 的要素から成り立つ。 植物や藻類のように光合成で有機物をつくる生物を 【3】 といい、 それを食べる動物などは 【4】 に分類される。 さらに、死骸や排出物を分解して無機物に戻す微生物などを 【5】 と呼ぶ。 これらの関係が一方向に並んだ「食う—食われる」の関係を 【6】 という。
生態系では物質は循環する。炭素は大気中では 【1】 として存在し、 植物は 【2】 によってこれを取り込み、有機物として固定する。 一方、生物は 【3】 によって有機物を分解してエネルギーを得て、再び二酸化炭素を放出する。 また、死骸や排出物は微生物の 【4】 によって無機物へ戻される。 こうした一連の移動をまとめて 【5】 循環と呼ぶ。 物質循環は成り立っていても、エネルギーは循環せず最終的に 【6】 として散逸する点が重要である。
生産者が単位時間・単位面積あたりに有機物として固定するエネルギー量を 【1】 生産量という。 生産者が光合成で固定した総量は 【2】 一次生産量(GPP)であり、 そのうち生産者自身の呼吸で消費された分を差し引いた量が 【3】 一次生産量(NPP)である。 消費者へエネルギーが移るとき、次の段階へ移行する割合を 【4】 という。 このため、栄養段階が上がるほど利用できるエネルギーは減少し、個体量(現存量)を示す 【5】 のピラミッドは上ほど小さくなる。 こうして、生態系のエネルギーは最終的に熱として失われ、全体として 【6】 的に減少していく。