먹이연쇄(food chain) : 생물계의 먹이관계를 그 생물의 식성에 따라 계통적으로 나타낸 것이다.
먹이사슬이라고도 한다. 태양에너지가 생물의 몸 속을 먹이라는 형태로 차례차례 전송되어 가는 과정이라고 간주되고 있다. 태양에너지를 고정하여 무기물에서 유기물로 합성하는 녹색식물을 생산자, 자기 스스로 합성할 수 없는 동물을 소비자라고 한다. 소비자 중에서 생산자를 먹는 것을 초식동물 또는 l차 소비자, l차 소비자를 잡아먹는 것을 육식동물 또는 2차 소비자, 2차 소비자를 잡아먹는 것을 3차 소비자라고 한다. 이 동식물의 죽은 몸체는 세균 즉, 분해자에 의해 분해되고, 그 결과 생긴 무기염류는 최종적으로 다시 식물로 흡수된다. 그러나 자연계에는 단일한 먹이연쇄가 존재하는 일은 거의 없고 모두 먹이그물(food web)을 형성한다.
해양에서는 식물성 플랑크톤(규조류 등:생산자) → 동물성 플랑크톤(물벼룩 ·물고기의 유생 등:1차 소비자) → 작은 물고기(정어리 등:2차 소비자) → 큰 물고기(다랭이 ·참다랭이 등:3차 소비자)가 먹이연쇄의 한 예이다. 하천에서는 식물성 플랑크톤 → 동물성 플랑크톤 → 작은 물고기(송사리 ·붕어 등) → 큰 물고기(메기 ·가물치 등)가 한 예가 된다. 숲에서는 작은 나뭇가지의 수액을 빨아먹는 진딧물이 거미의 먹이가 되고, 거미는 박새와 같은 작은 새에 잡아먹힌다. 박새는 참매와 같은 큰 새에게 잡아먹힌다. 그리고 나뭇잎이 떨어져 썩으면 지렁이의 먹이가 되고, 지렁이는 개똥지빠귀와 같은 작은 새의 먹이가 된다. 개똥지빠귀는 다시 참매에 잡아먹힌다. 한편, 나무에 생긴 종자를 통한 다른 먹이연쇄가 있다. 종자는 쥐나 다람쥐의 먹이가 되는데 이것들은 올빼미의 주요 먹이가 되기도 한다. 또, 나무 줄기에 구멍을 내는 여러 곤충부터 딱따구리에 이르는 먹이연쇄나 나뭇잎을 먹는 곤충의 유충이 있으며 이것을 먹는 여러 새 종류와 관련을 맺어 먹이연쇄는 한 종류의 식물을 중심으로 하여 여러 방면의 방산형을 이룬다.
일반적으로 먹이연쇄의 소비자 개체수가 그 생산자보다 적다. 그 이유는 육식동물은 그 먹이가 되는 동물의 양에 의존하여 생활하기 때문이다. 예를 들면, 호수의 먹이연쇄에서 동물성 구성원인 소형 갑각류나 윤충류와 이것들의 먹이가 되는 단세포식물과의 중량비는 약 1:15라고 한다. 이것으로 미루어 보면 작은 숲에서는 1쌍의 참매와 3∼4마리의 박새, 수백∼수천 마리의 거미, 수백만 마리의 진딧물을 양육하고 있다고 추정된다. 먹이연쇄의 각 영양단계에서 단위면적당의 생물수는 생산자로부터 고차의 소비자로 올라감에 따라 급격히 감소하여 피라미드형(개체수 피라미드)이 되고, 동물의 크기는 반대로 증가한다. 단지 기생관계의 먹이연쇄는 작아진다.
생태계 내의 생산자가 비생물적 요소인 공기, 수분, 토양 등을 이용하여 유기물을 합성하면 이 유기물이 생산자로부터 소비자로 전달되는데, 이와같이 생산자와 소비자의 영양단계에서 이루어지는 일련의 관계를 말한다. 즉 생산자, 소비자, 분해자 등 생태계 구성요소 사이에서 일어나는 먹고 먹히는 일련의 사이클이다. 먹이연쇄를 통하여 생태계의 균형이 유지되는 것이다.
