更新时间:2022-08-25 14:45
生物量金字塔是按照各级营养级生物的质量绘制出来的一个金字塔图形。生物量指生物所含的有机物,常用生物干重表示,它是用来表示能量值的一种指标。
生物量金字塔也称生物量锥体,是指以各营养级所包含的生物量为指标绘制而成的生态学金字塔。大多数情况下,生物量逐级减少,生物量金字塔呈正金字塔形。
生物量金字塔是食物链中各个营养级有机体的生物量,按照营养级的顺序由下至上排列,并以梯形框表示每一个营养级,使梯形框的高度相同,长度与生物量成比例所构成的图形。生物量金字塔形象地反映了各营养级之间生物的质量关系。
在生态系统中物质和能量沿着食物链和食物网传递,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。
但是在海洋生态系统中,就会出现高级营养级生物量远大于低级营养级生物量的。这是因为在海洋生态系统中,由于生产者(浮游植物)的个体小,寿命短,又会不断地被浮游动物吃掉,所以某一时刻调查到的浮游植物的生物量(用质量来表示),可能低于浮游动物的生物量(用质量来表示),这时生物量金字塔的塔形就颠倒过来了。当然,这不是说流过生产者这一环节的能量要比流过消费者这一环节的能量少。事实上,一年中流过浮游植物的总能量还是比流过浮游动物的要多。
生物量金字塔在研究生态系统中各营养级之间生物量的传递与消耗有很重要的意义。
①早在19世纪,就有人提出海洋里究竟有多少鱼这样一个问题。从那以后,生物学家从各个环节相继进行了研究。1935年Elton首先提出“食物链”概念。从这个概念引伸出,在海洋里藻类等初级生产力通过一级和多级转换,可以形成贝类、虾类和鱼类等渔业资源。1942年Lindeman提出“十分之一”定律,亦称林德曼效率或生态效率,意思是在一个水生生态系统里,饵料基础转化为下一级捕食者时,平均要损失生物量的十分之九,只有十分之一留存下来。1953年Odum提出“生物量金字塔”概念,现称为“生物量锥体”。它揭示了生态系统中营养级与生物量的负相关关系。其他学者还提出诸如逻辑斯谛曲线、von Beta-lanffy方程、Ricker模型等等。所有的这些,都对海洋生态学做出了重要贡献。但是没有见到中国人在这个领域里提出一个新概念。20多年前,杨纪明教授在英国洛斯托夫特渔业研究所研究了北海鱼类的营养级和生物量,并将研究结果分别在西德和丹麦作了报道。回国后,他把上述两项资料进行综合分析,得出了一个非常有意义的结果,那就是“类生物量锥体”现象。这一结果曾于1983年3月在厦门召开的中国海洋湖沼生态学讨论会上宣读过。
②根据1992 ~1993、1982 ~1983 年8 、10 、5月调查资料,研究了渤海生态锥体的结构和生态效率。其中生物量锥体中食植动物至二级肉食动物的比为100:68:19 和100:49:19 。能量锥体食植动物至二级肉食动物的比为100.0:18.4:1.2 和100.0:8.2:1.4,与林德曼效率大体接近。从1982 年到1992 年10 年间,食植动物生物量减少了44% ,而一级肉食动物仅减少了24% ,说明高营养级的生物量除受低营养级影响外,人为干预也是影响高营养级生物量的重要因素之一。