“生态金字塔”三种类型

生态金字塔是生态学中表示不同关系的一种形式，生态学中常以金字塔的形式表示的有能量金字塔、数量金字塔、生物量金字塔等。不同的金字塔能形象地说明营养级与能量、生物个体数量、生物量之间的关系，是定量研究生态系统的直观体现。

生态金字塔（ecological pyramid）把生态系统中各个营养级有机体的个体数量、生物量或能量，按营养级位顺序排列并绘制成图，其形似金字塔，故称生态金字塔或生态锥体。可分为能量金字塔、生物量金字塔和数量金字塔三类。生态金字塔可表示生态系统的营养结构和能流过程，如图所示，每经过一个营养级，能流总量就减少一次，能量在逐级流动中的传递率一般只有百分之几到20％，林德曼（r.l.linde-man）在研究湖泊生态系统能流时，首次发现能流在各营养级间的传递率约为10％，并称为“1/10规律”。一般来说，能量锥体必呈正金字塔形，而生物量锥体和数量锥体则可能倒置或部分倒置。生态金字塔（ecological pyramid）把生态系统中各个营养级有机体的个体数量、生物量或能量，按营养级位顺序排列并绘制成图，其形似金字塔，故称生态金字塔或生态锥体。它指各个营养级之间某种数量关系，这种数量关系可采用生物量单位、能量单位或个体数量单位，采用这些单位构成的生态金字塔分别称为生物量金字塔、能量金字塔和数量金字塔。

所谓“生态金字塔”有三种类型：⑴生态数量锥体、⑵生态生物量锥体、⑶生态能量锥体。三者不应相混，更不应将生态数量锥体与生态能量锥体混为一谈。生态能量锥体指的是在一个生态系统中，低营养级的生物所固定的能量一定比高营养级的大，即生态系统中的能量是沿食物链逐级递减的。由此，这个生态能量锥体必然是一个上尖下大的金字塔形锥体。这是因为：一，消费者有机体在获取食物方面从来不可能是完全有效的，总有许多生物保留下来，有些可能不适合食用也会保留下来；二，消费者有机体从来不可能把全部吃下的食物都转变成自己的原生质(即完全同化)，其中有些作为粪便排出；吸收的能量(即同化过程中所得到的能量)中，大部分在呼吸过程中作为燃料转变为热能而散失。(热能不可能再为生产者所利用，即生态系统中能流是单向性的)这样，低的收获率与低的代谢效率相结合，就使得在生态系统中，消费者生物种群至多只能转变食物源的10~20%成为自己的原生质，即营养级之间能量转移的效率一般为10%“百分之十递减率”。于是，明显地，生态系统中能量是沿食物链单向流动并逐级递减的。

然而，生态数量锥体就未必是上尖下大的“金字塔形”锥体，有时会出现高营养级的生物数量多于低营养级的生物数量。由于生物个体的大小可以有不同，生物个体的代谢效率可以有差别，所以一个营养级的生物数量多并不意味着其固定的能量一定比另一个生物数量较少的营养级固定的能量多。例如，一棵大树上有百十来只昆虫在吃树叶，这棵大树的能量足以维持这百十来只昆虫的生活。显然，在这个生态系统中，生产者大树是初级营养级，消费者昆虫是二级营养级，前者的生物数量远远小于后者的生物数量，是一个典型的上大下小的倒金字塔形的生态数量锥体。可见，生态数量锥体有时是可能倒置的，但这并不意味着高营养级固定的能量大于低营养级固定的能量。