生態塔

生態塔圖示

生態塔（ecological pyramid）或生態金字塔，又稱能量塔（energy pyramid）、營養塔（trophic pyramid），是某生態系統中各營養級所占的生物質能或擁有的生物質能生產力的圖形表示，用來表達各級之間生物能量的傳遞關係。因生物質能及其生產力一般都逐級向上遞減而狀如塔或金字塔而得名。

生態塔的最低一級為生產者，其上依次為初級（食草生物）、次級（捕食食草生物者）和三級消費者（捕食次級消費生物）等，有時會有捕食三級消費者的第四級消費者。

生物質能塔

生物質能塔主要按每平方面積中各營養級的生物量（如克/平方米或卡路里/平方米）來計算。也有按生物個體數量計算的，稱為數量塔。

一般來說，生物質能在自下而上的傳遞中會有損耗，某一級的生物質不會全部被上一級所利用。例如食草動物的皮毛和骨頭雖然屬於生物質能，其能量來自下一級的植物，但不能為其上級的肉食動物所消化利用。

生物質能塔有的時候會出現反轉現象：自養生物（尤其是水生的藻類和浮游生物）供養比自身生物質能還多的草食生物。這是因為靜態的生物質能沒有考慮到動態的轉換率。自養生物因為其生命周期短，在一定時間內的生物質能總產量其實大於生命周期長的上一級生物。

另外，個體大小不同也會令生物數量塔出現反轉，例如一個大型宿主可以同時供養很多小型寄生物。

生產力塔

生產力塔表現的是動態的生物質能產生速率，或能量沿食物鏈流動的速率。其單位為克/（平方米×年）或卡路里/（平方米×年）。

在健康的生態系統中，生物質能的生產力從低到高營養級也呈逐級減少的趨勢。這是因為能量傳遞存在一定的損耗。每一級的生物不但需要產生足夠繁衍自身的能量，而且在經過有損耗傳遞後還要供養上一級生物並使其穩定繁衍。

一般來說，能量在兩個營養級中間的傳遞效率只有10%左右，所以生產力塔依100，10，1，0.1,……的比例向上縮小，而且其總級數一般不會超過5級。反轉的生產力塔經常意味着生態系統進入不平衡的狀態。但如果有本地食物網外的食物來源的話，生產力塔可出現局部反轉，而不代表系統本身失衡。

生產力塔考慮到了一定時間內的生物質能變化，從而能更有意義的對生物質能水平相近但生命周期不同的各種生物進行比較。在封閉的生態系統中，生產力塔由於能量守恆而不會出現反轉現象。另外，太陽能也可以包括在其計算之中。

生產力塔的不足之處在於：

• 生物質能的產生速率需要通過時間來追蹤測量
• 有些生物（例如雜食動物）所屬的營養級不很清楚。另外，分解生物在生態塔中的位置也很難確定。