一楼喂鱼。

在百度自然类贴吧中，除了直接的斗兽贴之外，大家最喜闻乐见的话题之一便是比较不同物种之间生态位的“高低”。生态位究竟是一个怎样的定义？而由他牵扯出来的诸如生态幅、营养级等相关联的定义有对于一个物种乃至一个生态系统的构建起到了怎样的作用呢？生态位究竟能不能比出一个“高低”来呢？让我们今天就这一问题进行探讨。在论证和探讨的过程中会涉及一些例子，可能会触及有些神经衰弱人士的逆鳞。我有言在先，请各位不喜绕行，实事求是，更不要在小生的帖子底下吵架，恶语相加，在这先谢谢各位了。


首先我们来看一下生态位和生态幅在生物学的定义。生态位(ecological niche)又称生态龛，表示生态系统中每种生物生存所必需的生境最小阈值。具体的来讲，也就是该物种在其生存过程中所利用的营养形式(摄取的食物种类)以及在生态系统中的小环境(这个定义包括温度、湿度、盐度、以及光照等等环境因素)。换言之，生态位实际上是一个物种对于环境适应的参数。而与之相关联的生态幅(ecological amplitude)在定义上相似，形容的同样是一个物种对于环境因素的利用；但是从这两个定义的字面意思我们不难看出，生态位是一个位置，是一个点状的定义，而与之相对应的生态幅是一个幅度，是一个面状的定义(下图中所展示的更类似于生态幅的定义)，两者当然是互通的。
了解了这些我们不难看出，生态位也好生态幅也好，都是一个形容一个物种对于环境适应性的定义，与该物种在食物链、食物网中所处的位置以及他在一个生态系统中与其他类似物种的互动是没有任何关系的。在比较一个物种与另一个物种的生态位及生态幅时，只存在下列几种比较方法：


在刚才的陈述中，我们不难看出生态位和生态幅是比较物种适应性的重要参数，在研究一个物种的生态学方面拥有重要的意义。而一个物种在占据着一个或数个生态位的同时，也会创造出一个或数个生态位：例如许多秘鲁沿海的食肉动物将大赤鱿(Dosidicus gigas)作为重要猎物，北美西海岸地区的各种动植物高度依赖于各种大马哈鱼的洄游营养，许多不同种类的动植物均会利用河狸(Castor sp)筑巢形成的水池作为重要的栖息地等等。这显然是一个物种与所处环境生态系统进行互动的一种重要形式，而能够制造出许多不同生态位的物种(以被吃、搬运、改造环境等各种形式)则常被称为关键种(keystone species)，并且他不一定就是该地区数量最大的优势种(dominant species)。研究一个物种生态位、生态幅的主要手段是直接比较他的食性和对环境的要求，相对直观。

那么如果生态位和生态幅不能够直接用于比较一个物种在食物链及食物网中的位置，什么参数可以呢？请允许我在这里引入营养级(trophic level)的概念。
根据生物学上的定义，在生态系统的食物网中，凡是以相同的方式获取相同性质食物的植物类群和动物类群可分别称作一个营养级。在食物网中从生产者植物起到顶部肉食动物止。即在食物链上凡属同一级环节上的所有生物种就是一个营养级。作为生产者的绿色植物和其他自养生物(例如硫化细菌等)位于食物链的起点，营养级为1；而以生产者为食的植食性动物如牛羊等作为初级消费者，营养级为2；以初级消费者为食的肉食性动物营养级为3，以此类推。值得注意的是，根据能量金字塔能量传递的“十分之一定律”，每上升一个营养级，能量约减少至上一个营养级的10%-20%(换言之就是能量传递的效率只有10%-20%，当然这个效率与该物种本身的消化系统结构关系很大)，而一头150公斤的比如说狮子至少需要摄取、消耗约1500公斤的不同形式的植食动物才能长到这么大，而这些植食动物则需要摄入、消耗15000公斤的绿色植物。这解释了为什么营养级一般不会超过6，而绝大多数我们所熟知的大型食肉动物均处于营养级3-5的位置；而正如同各地区的人靠山吃山靠海吃海一样，各个地区的动植物总量也因为这一理论直接受到该地区能量的制约，而营养级上层动物的总量也直接受到营养级下层动物的总量的控制。因此，和纪录片所宣扬的内容背道而驰的是，事实上是猎物的数量控制着捕食者的数量，而非捕食者控制着猎物的数量。另一方面，一个营养级为5、超过5或接近5的动物一般来说就可以被视为顶级肉食动物，这当然并不是因为他真的有多大多凶猛(事实上达到这一数值的食肉动物中不少是小型食肉动物，比如说寄生蜂)，而是因为他所处的营养级太高、能量传递到他手上的时候消耗的太多，以至于该物种的生物总量很少，已经没有作为任何一种动物的主要猎物的价值了；没有了天敌，那当然就是顶级食肉动物了呗……(当然不能成为常规猎物并不代表不能成为猎物，这在后面会举例论证。)


这么一来各位看官大概清楚了吧？营养级这个定义可以说是整个生态系统运转的不二法则，他决定了一个地区生物的总量、一个物种所能达到的体型等许多因素。正是因为这条定义，在温带和寒带虽然能量有限，却能够通过缩短食物链(庞大的短尾真鲨和长吻真海豚是典型的营养级~4)获得庞大的产量；而在热带地区，则能够通过拉长食物链获来消耗过剩的能量(热带雨林里各种轻轻松松营养级上5)。研究营养级的手段主要包括分析食谱和氮同位素测定，两种研究方法各有千秋。分析食谱手段简便，但是由于无法细致分析每个猎物各自的营养级，所得出的数据往往有失偏颇；而氮同位素测定能够精确地推算一个物种的营养级，但是由于动物各组织的氮同位素浓度不同等客观因素，所得出的结论也未必完全可靠可信。这两个研究手段的通病在于忽略了一种重要的营养形式：食腐(作为分解者营养级当然算0)。
希望说了那么多，以后大家能在这方面有更明朗的认识。


这是有用的好东西

回头去猛吧cc一份……如果有兴趣的话我还可以贴一些各种途径测出来的营养级……

支持

不错

常见鲨鱼品种营养级测定(根据食谱得出，每个单项食物品种根据该类型生物的平均营养级计算，与真实值必然有所出入)


一些在使用食谱计算时可以使用的常见动物类群平均营养级，这些数据可以帮助各位粗略计算食谱已知的动物的营养级，并帮助大家看懂上面的图表。值得注意的是这些数据都有其局限性，例如同为海洋爬行动物的绿海龟和青环海蛇的营养级显然是不同的，因此在使用时需谨慎。


小鲀很厉害的教学帖……我想问的是虎鲸的营养级应该没有这么低吧

举一个典型的同位素测定(样本为巴西南部地区外海)的例子好了，大致根据同位素测定短吻真海豚4.3条纹原海豚4.0这样一个参考以及，以及每提升一个营养级氮同位素浓度增加约3.5‰的规律，我们不难看出虎鲸的营养级不仅和瓶鼻海豚相差无几(一般认为瓶鼻海豚的营养级小于4.51)，并且大致只有4.3左右，非常苦逼。究其原因也不难，以海洋哺乳类为食的生态型的虎鲸捕食的对象虽然可能很大(比如南小须鲸)，但他们本身的营养级却真的不高；至于以鱼类为食的生态型，作为一种基于近岸、近海生态系统的海豚，他的营养级也不会与其他类似的海豚有本质性的差异。


刚才发常见鲨鱼食谱营养级漏了一张表，最关键的真鲨属补上……

居然没有超过4.3的

再正常不过了……

好帖要顶，支持技术帖

人是多少营养级？？？？？
吃素的和尚和吃北极熊海豹的爱斯基摩人.......