能量金字塔

能量金字塔

又稱食物金字塔、營養級金字塔、生物量金字塔。根據組成食物鏈的各個營養級的層次和能量傳遞的“十分之一定律”,把生態系統中的各個營養級的能量數值繪製成一個塔,塔基為生產者,往上為較少的初級消費者(植食動物),再往上為更少的次級消費者(一級食肉動物),再往上為更少的三級消費者(二級食肉動物),塔頂是數量最少的頂級消費者。能量金字塔形象地說明了生態系統中能量傳遞的規律。

能量流動金字塔

關於用金字塔來形容食物鏈中能量流動的情況,有兩點需要加以說明。

能量金字塔能量金字塔

如前所述,能量在一條食物鏈內逐級流動時的傳遞效率大約只有10%~20%,美國生態學家林德曼

(R.L.Lindemann)對此則更為明確地提出了“十分之一定律”(下圖)。顯然,上述的比例數只是大體上的數字,確切的比例數總會由於各種食物鏈的不同,各種食物鏈內營養級數目的不同,以及食物鏈與食物鏈之間的交織等因素而有差異。總之,上述的比例數不是絕對的數字,它只是形象地說明能量每經過一個營養級,大致上降低一個數量級。

生物金字塔

除了能量金字塔以外,一些資料上還有用生物量金字塔(可以用質量來表示,下圖)或數量金字塔(用生物體數目來表示)的。以生物量金字塔為例,從“十分之一定律”這一理論上說,一個人若是靠吃水產品來增長1 kg體重的話,就得吃10 kg魚,這10 kg魚要以100 kg浮遊動物為食,而這100 kg浮遊動物又要消耗1 000 kg浮游植物才能成活。這就是說,要有1 000 kg浮游植物才能養活10 kg魚,進而才能使人增長1 kg體重。這裡要指出的是,生物量金字塔和數量金字塔有時候會出現倒置的塔形。例如,在海洋生態系統中,由於生產者(浮游植物)的個體小,壽命短,又會不斷地被浮遊動物吃掉,所以某一時刻調查到的浮游植物的生物量(用質量來表示),可能低於浮遊動物的生物量(用質量來表示)這時生物量金字塔的塔形就顛倒過來了。當然,這不是說流過生產者這一環節的能量要比流過消費者這一環節的能量少。事實上,一年中流過浮游植物的總能量還是比流過浮遊動物的要多。與此同理,成千上萬隻昆蟲生活在一株大樹上時,該數量金字塔的塔形也會發生倒置。

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