生态效率

[拼音]：shengtai xiaolü

[外文]：ecological efficiency

食物链的各个营养级之间实际利用的能量占可利用能量的百分率。

能量在食物链的各个营养级之间不断地流动和转化。绿色植物通过光合作用，把太阳辐射能转化为化学能，并以有机物的形式贮存于植物体内；草食动物以绿色植物为食物，摄取其中一部分能量；肉食动物以草食动物为食物，也摄取其中一部分能量。这就是能量在食物链中不断传递的过程。在每一步传递过程中，能量都有大量的损耗，每一级的生物都只能利用所食用的前一级生物提供的能量的一部分。

广义的生态效率一般包括：

（1）能量摄取效率，即某一营养级(t)生物所摄取的能量(It)占前一营养级(t-1)生物所摄取能量(It-1)的百分率，以It/It-1表示。初级营养级(绿色植物)能量摄取效率，是以光合作用总量(净生产量PG)占所吸收光量(LA)的百分率，以 PG/LA来表示。

（2）同化效率，即某一营养级生物的同化量（At）占前一营养级生物的同化量（At-1）的百分率，以At/At-1表示。对初级营养级（t=1）的生物来说，即等于能量摄取效率(A1/A1=I1/I1)。

（3）生产效率，即某一营养级的生物量(Pt)占前一营养级的生物量(Pt-1)的百分率，以Pt/Pt-1表示。对初级营养级的生物来说，也等于能量摄取效率(P1/P1=I1/I1)。

（4）利用效率，即某一营养级的生物所摄取的能量或同化量占前一营养级生物换算成能量的生物量的百分率，以It/Pt-1或At/Pt-1来表示。

在同一营养级中也存在各种生态效率，包括：

（1）同化效率，即同化量占摄取能量的百分率，以At/It表示。

（2）组织生长效率，即生物量占同化量的百分率，以Pt/At表示。

（3）生态生长效率，即生物量占摄取能量的百分率，以Pt/It表示。

例如，假定某种草食动物能同化其所食用食物的40%(At/It)，而只能将其中25％用于自身的生长，形成生物量(Pt/At)，供下一营养级肉食动物食用，则其生态生长效率Pt/It=(At/It)×(Pt/At)=40%×25%=10%。

1957年，美国学者E.P.奥德姆测定一个水生生态系统中的初级生产者（即绿色植物）同化的能量每年每平方米为20810卡，净生产量为8833卡；草食动物同化的能量为2390卡，净生产量为1478卡；初级肉食动物同化的能量为383卡，净生产量为67卡；顶级肉食动物同化的能量为21卡，净生产量为6卡。由此可见，草食动物的生态效率为1478/8833=17％;初级肉食动物的生态效率为67/1478=5％；顶级肉食动物的生态效率为6/67=9％。

各营养级生物之间（不包括初级生产者利用太阳辐射能的效率）的生态效率一般在4～25％之间，平均为10～15％。有的报告说，海洋食物链中的生态效率有高达70％的。初级生产者利用太阳辐射能的效率很低，一般为0.1～5％。如果能提高这一效率，就能增加大量的食物。从人类利益出发，应设法提高某些草食动物（如牛、羊等牲畜）的生态效率，降低另一些草食动物（如农业害虫）的生态效率。

生态效率的概念是20世纪40年代初提出的。各类生态系统中各个营养级的生态效率的测定方法目前尚不完善。对生态效率的机理及调节控制的可能性和方法，也须进一步研究。

参考书目
  1. E.P.Odum，Fundamentals of Ecology，3rd ed.，W.B.Saunders Co.，Philadelphia，1971.
  2. J.M.Emlen，Ecology：An　Evolutionary Approach，Addison－Wesley　Publishing　Co.，Reading，Mass.，1973.
阅读全文