数量金字塔

更新时间:2022-08-25 14:15

数量金字塔是指一个生态系统中,生命成分的结构在每一营养级上的有机体的数目被排列成一个金字塔图形。

概念

数量金字塔也称数量锥体,是指以各营养级内的生物个体数目为指标绘制而成的生态学金字塔。

特点

数量金字塔中的每一个阶级表示每一个营养级现存的个体数量。在生态系统中物质和能量沿着食物链食物网传递,低级营养级的生物向高级营养级的生物提供物质和能量。由于低位营养级的生物所获得的能量通过自身新陈代谢要消耗一部分,而剩余的能量通常只有百分之几到百分之二十被上一营养级所利用,因此高位营养级在数量上一般远少于低位营养级。

数量金字塔每一台阶代表一个营养级,每一台阶的面积大小表示每一营养级生物个体的数目。生产者位于金字塔最底部的的个体数量最多,植食动物位于生产者的上一层,其数目小于生产者的数目,肉食动物动物位于植食动物的上一层,植食动物数量又大于肉食动物数量,而顶级肉食动物的数量在所有种群里通常是最小的。

由于不同营养级内生物个体的大小和数目相差悬殊,使得数量金字塔的形状变化比较大,甚至出现倒置现象或畸形现象,如用数量金字塔表示“树木—昆虫—鸟类”食物链的营养关系时,一棵树上就可能有成千上万个昆虫为生,又可能有数只鸟以这些昆虫为生。这样如用数量表示就是一个两头小中间大的畸形金字塔。

数量金字塔以各个营养阶层生物的个体数量表示。但是,数量金字塔忽视了生物量的因素。例如,同是草食动物,一只大象和一只老鼠相差许多倍,用数量金字塔表示,就失去了可比性,因而不能正确地表达实际情况,且某些生态系统,如森林生态系统并不呈金字塔形。

研究与运用

①在塔里木河上游垂直河岸设置样带,研究胡杨种群数量特征与空间格局沿地下水位梯度的动态及相互关系,探讨其生存发展的合理生态地下水位及胁迫水位。结果表明:胡杨具有伴河生长的特性,在距河道100m以内胡杨以幼苗为主,种群属进展型;随着离河道距离的增加,胡杨种群幼龄比例减少,胸径逐渐增大,远离河道区老龄个体占优势,种群数量结构呈倒金字塔形,趋向衰退。胡杨种群密度、幼苗比例、长势与林分郁闭度随离河道距离增加而降低,平均胸径、最大胸径与树冠疏失度则增加;密度、郁闭度与离河道距离(地下水位)呈显著负相关,平均胸径与离河道距离呈正相关。河岸带胡杨空间格局主要呈聚集分布,近河岸区则呈随机分布,随距离增加空间格局转为聚集分布,这是种群集群抵御干旱环境而采取的生态适应对策。

②在城市景观水体基本完成截污纳管、清淤及生态护岸等工程的同时,运用“以沉水植物主导的水质净化技术”,人工构建沉水植物群落、底栖动物群落、鱼类群落、滨水带植物削减缓冲区的全方位一体化水生态体系。利用水生生物食物链的数量金字塔和能量金字塔模型,建立各个营养环节,实现水体营养物质间的有效转移。治理后水体总氮、氨氮、总磷、高锰酸盐指数等主要水质指标均达到国家地表水环境质量标准Ⅳ类水,整个地表水环境质量和生态微环境质量得到明显改善。

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