生態塔(Ecological pyramids)是指將生態系統中各營養階層,依食物鏈的順序,將其所含有的生物質能或生產力等特性,按比例繪製成圖,用來表達各級之間生物能量的傳遞關係,因疊加起來的圖形如塔狀而得名。
生物塔可依據塔內物種的數量、生物量及可資利用的能量分成三類,分別是數塔、生物量塔和能量塔。
(1)
數塔(number pyramids):單位為個階層內物種的個體數目(個體數/年)。
為方便捕食,高階消費者(top-level
predator)一般在體型上會較低階消費者壯碩,但因能量上的限制,體型愈大,數量反而愈少。所以生物的數目會隨營養層的上升而減少,從生產者到高階的消費者,數量由多到少而呈現金字塔狀的分布。
(2)
生物量塔(biomass pyramids):單位為各階層的生物量(公克/平方公尺/年)。
生物量(biomass,或稱standing crops,the total dry weight of all
organisms),是指在此生態環境中,每單位時間、單位面積中某物種的總乾重。因為水分不具有能量,生物量可視為真正能提供給下一個營養階層的(食物)能量多寡。一般而言,在一定的時間內,隨營養層的上升,生物量也會由多到少而呈現金字塔狀的分布。綠色植物最多,草食動物次之,肉食動物最少。
(3)
能量塔(energy pyramids):單位為每一階層可資利用的能量多寡(大卡/平方公尺/年)。
要維持整個生態系統的正常運作,必須要靠食性關係來轉移能量。轉移過程中,能量不可能100%轉移,大部分的能量會轉變成熱能而散失,故可以傳遞給下一階消費者的僅有10%,即每一營養階層所能獲得的能量,都會隨營養階層的上升而遞減,形成一正立金字塔的形態,稱為能量塔。
故在一食物鏈中,當級數越少,其所消耗的能量也越少,可以利用的能量則越大;相反的,當級數越多,所耗損的總能量也越多,可利用的總能量反而很少。正因如此,每一個食物鏈的級數不可能無限制地增加,最少為兩級,最多也只有六級。
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