为什么食肉动物繁殖率都很低，而食草动物繁殖率这么高？

根据动物在生物链中的食性以及食物来源的不同，我们可以把它们划分为食草动物、食肉动物以及在此基础上有相互重叠的杂食动物三大阵营。在我们的印象中，食草动物天生机敏，数量庞大，但在与食肉动物在生态系统中的地位相比，普遍处于弱势地位。是什么原因造就了食草动物的这种繁殖率较高，而甘愿被食肉动物捕猎的状况呢？

二者在生态系统中的地位

一个完善而成熟的生态系统，其中必然包含着生产者、消费者和分解者三大部分，它们的共同存在，使得自然界中的物质和能量有了相应的承载和传输的载体，在此基础上形成了不同层级的特种群落、不同的物种生活方式以及能量的流通传输路径。其中：

生产者是可以直接利用光能和化学能，将环境中的无机物质合成为有机物质的生物。生产者所生产出来的有机物质，不但可以供应自身生长的需求，也可以为其他生物提供物质和能量来源。在陆地环境中，树木、草和一些自养型的细菌都属于生产者范畴。

消费者是能够以生产者本身、生产者排出的有机物质或者其它低级消费者作为食物来源的一类生物，其中能够以生产者和生产者排出的有机物质为食物的是初级消费者，以初级消费者为食的生物为二级消费者，以二级消费者为食的为三级消费者，一般情况下，我们把三级消费者作为该生态系统的顶级捕猎者，是处于食物链的最高层级。

分解者主要包括的是进行异养型的一些细菌和真菌，它们可以将生态系统中动物的尸体、植物的残枝败叶进行分解，一方面为自身的生长提供必要的能量来源，同时在分解过程中也可以将上述被分解的复杂有机物质，变为简单的无机物或者有机物小分子，从而也能够为生产者所吸收。

从以上的分类可以看出，无论是食草性动物，还是食肉性动物，它们在生态系统中都是处于消费者的角色，只不过食草动物基本上都是属于初级消费者的范围，而食肉动物一般是处于二级消费者或者更高的顶级消费者范围。

能量在生态系统中的流动

推动生态系统稳定存在的基础，就是物质在生态系统不同层级之间的流动，而物质在生态系统中的流动，是以能量互相转化的方式实现的。能量在食物链中的流动过程，其实就是每一个营养层级的能量输入、传递、转化和散失全过程。对于输入一个营养级的总能量来说，其数值等于通过呼吸作用消耗能量、分解者分解过程中释放的能量、传递到下一个营养级的能量三者之和。

而能量在一个营养级之间的利用过程，很大一部分会被生物体本身吸收利用，然后通过呼吸作用以热能的方式散失到环境中，而这个呼吸作用散失的过程，是维持生物体正常生理机能能量来源的重要渠道。正是因为每一层级生物的呼吸作用以及分解者的分解作用，使得能量在向下一级营养级传递的过程中逐级递减，其总能量损失效率大约是每一层级降低10－20%，越往上层、食物链越长，这种能量的损耗积累效应就越明显，这就是人们形象称为“能量流动金字塔”的道理。

从能量流动的角度看动物的繁殖效率

从以上的分析可以看出，在食物链的上层，与最初生产者提供的总能量相比，其能量在流动过程中，用于维持机体正常生理活动以及被分解者分解所损耗的能量就非常多。因此，营养级别越高的动物，其生物种类以及种群数量就会相应偏少，否则在能量损耗的情况下，将不能支撑数量过多的营养级高的动物存在。

据科学家们测算，当一个生态系统的营养级数达到5个时，所剩余的能量就不能够支撑下一级营养级生物的能量需求了，在这种情况下，即使捕食本领再高超的动物也会因能量的限制而不能正常生存，这个时间再繁衍出更多的后代，不但会在能量受限的情况下很难存活，造成生育成本增加；而且会与现有的动物造成生存竞争压力持续增大，反而不利于整个种群的可持续发展。因此，肉食动物特别是顶级的肉食动物，其生存法则的一个重要方面就是减少繁殖效率，维持现有种群的稳定。

而作为草食动物就一样了，它们一方面由于绿色植物的分布范围很广，它们从中获取生产者能量的途径比较简单和容易，因此基本上不会存在能量受限的问题，繁殖效率高也不足为奇。

影响草食动物繁殖率高的其它因素

当然，能量问题，是影响处于不同营养级动物繁殖效率产生巨大差异的重要因素。除此之外，还有一个就是捕猎和被捕猎的客观原因，草食动物处于消费者的最低层，虽然获取能量的方式比较容易，但是每时每刻都要经受着被天敌捕食的风险，因此在长期的进化过程中，草食动物逐渐演化出了以下几种特性：

灵活机警的身体特征。听力、视力、嗅觉异常敏锐，睡眠时间碎片化，奔跑能力和耐力出众，最大限度减少被捕猎到的几率。

强大的繁殖能力。在生产者提供充足能量的前提下，尽可能地缩短繁殖期，同时提高每次繁殖的数量，从而通过提高种群数量的方式，减少因被捕猎而对种群数量和结构的影响和冲击。

缩短幼崽成熟期。这个也是为了降低幼崽被天敌捕杀率而演化出的一个特征，幼崽在出生后没多久，有的就能够站立、行走甚至奔跑，从而缩短了适应期以及向上一代学习的时间周期，提高了成活率。

随着环境的变化进行迁徙。草食性动物对于绿色植物的需求是推动其生存方式转变的根本动力，它们通常都会有对自然环境变化非常敏感的觉察性，通过植物的兴衰、水源的变化等，及时地调整自身和种群的生活空间，有的还进行着大规模、大范围的迁徙，而个体的繁衍周期也与这个栖息地的转移周期相匹配。

总结一下

地球上所有生物的生存法则，都是在漫长的进化过程中适应环境的结果。其中，肉食动物和草食动物繁衍效率的明显差异，来源于它们在食物链不同营养级上的生态定位，是由能量的输入容量和阈值所共同决定的。能量在不同层级之间的逐级递减，是造成越处于上层的食肉动物，其繁衍效率普遍越低的直接原因。