השמש היא מקור האור והחום האולטימטיבי לכדור הארץ ומפעילה מערכות גדולות ומורכבות מאוד המפתחות ומקיימות חיים. אחת יבשתית כזו מערכת אקולוגית הוא היער, התומך במערכת צמחית ביו-מגוונת, המספקת בתורם מזון ליצורים חיים אחרים. מספר סוגים נפרדים של בתי גידול ביער קיימים על פני כדור הארץ, כגון מחטניים, נשירים ומעורבים. עיון ביער הנשירים מראה כיצד א שרשרת המזון מתפקד בתוך מערכת אקולוגית שחווה שינויים עונתיים מובהקים.
מחזור היער הנחל
בניגוד ליער המחטניים, שעציו בדרך כלל לא מאבדים את העלים בכל שנה, היער הנשיר מאופיין ב שכיחות של עצים פורחים, שיחים ושיחים, שרובם מאבדים את עלים כאשר מזג האוויר מתקרר ותקופת האור בכל יום גדלה קצר יותר. עצים וצמחים כאלה נכנסים למצב של תרדמת בחורף, עיבוד שנועד לשמור על החיים כאשר מקורות האנרגיה פוחתים.
אנרגיה סולארית: החוליה הראשונה בשרשרת
שרשרת המזון ביער הנשירים כוללת "מפיקים""צרכנים" ו "פורקים." בתחילת השרשרת עומדת השמש, שהופכת את הצמחים ליצרנים. כאשר אנרגיית השמש בצורת אור וחום פוגעת על פני העלה של הצמח, מולקולה רגישה לאור הנקראת כלורופיל מגרה תהליך שנקרא פוטוסינתזה, סדרת תגובות כימיות הממירות את אנרגיית השמש למולקולות סוכר. מולקולות אלה אוגרות את האנרגיה לשימוש אחר כך על ידי הצמח ובסופו של דבר על ידי אותם אורגניזמים המשתמשים בצמח למאכל. חלק מאנרגיה זו הולך לייצור זרעים, הנושאים את הקוד הגנטי לקידום המין. תוצאה נוספת של פוטוסינתזה היא ייצור חמצן וספיגת פחמן בצורה של גז פחמן דו חמצני.
המפיקים
יצרני המזון ביער נשיר הם העצים והצמחים ההופכים את אור השמש למסה ולאנרגיה מאוחסנת. צמחים אלה הופכים לאחר מכן למקור המזון הבסיסי עבור הצרכנים שמעליהם בשרשרת המזון: למשל, חרקים, עופות, מכרסמים ואיילים אוכלים את העלים וחלקים אחרים של הצמחים, ולוקחים על עצמם את האנרגיה המאוחסנת שלהם מִחיָה. עם זאת, סימביוזה מתרחשת גם לפיה אורגניזמים ממינים שונים פועלים במעין סידור שיתופי, כגון כאשר דבורי הדבש מאבקות צמחים כשהן אוספות צוף. בנוסף, חיידקים בקרקע מפרקים חומרים מזינים לצורה הניתנת לשימוש על ידי מערכות השורש של הצמחים.
הצרכנים
בתוך שרשרת המזון של בית גידול היער הנשירים, הצרכנים הם אורגניזמים שאינם מסוגלים לייצר את המזון שלהם ועליהם לאכול אורגניזמים אחרים כדי לשרוד. צרכנים יכולים להיות מסוג ראשוני, משני או שלישוני. צרכנים ראשוניים כוללים את החרקים, המכרסמים אוכלי העשב הגדולים יותר שאוכלים בעיקר צמחים, עשבים, זרעים וגרגרים. צרכנים משניים כוללים ציפורים טורפות, כמו ינשופים וניצים, וטורפים קטנים אחרים כמו שועלים ובואשים, שאוכלים חרקים ומכרסמים. צרכנים שלישוניים, כביכול נמצאים ב"פסגת "שרשרת המזון, הם טורפים הטרפים בעלי חיים קטנים יותר מתחתיהם בשרשרת המזון.
הפורקים
לכל היצורים החיים יש אורך חיים, וללא דרך למחזר אורגניזמים מתים, המערכת האקולוגית תתמלא במהרה בשרידי חיי צמחים ובעלי חיים. מפרקים מפרקים שרידים כאלה על ידי הסבתם לחלקים קטנים וקטנים יותר, שהופכים בסופו של דבר לאדמה חדשה. חיידקים וחרקים מבצעים פונקציה זו, כמו גם פטריות ואוכלי נבלות גדולים יותר. האדמה העשירה בחומרים מזינים כתוצאה מכך מתאימה באופן אידיאלי לגידול זרעים, ומתחילה את מעגל החיים מחדש.