能量流动是生态系统最核心的功能之一。生态系统中自养生物通过光合作用固定能量，异养生物则通过摄食获取能量、并通过同化和生长将能量固定在更高营养级。1942年著名生态学家Raymond Lindeman基于对赛达伯格湖的系统研究，发现某一营养级的能量只有10%左右能够传递到更高营养级。这一经验数值被生态学教材和生态系统模型广泛采用，称为“1/10定律”。然而，越来越多的研究表明，这一效率并非定值，而是存在巨大变异。事实上，营养级间的能量传递效率由摄食、同化和生产等关键过程共同决定，并受到资源质量、消费者属性和环境温度等因素影响（图1）。但目前关于营养传递效率的分布特征和营养因素，仍缺乏基于经验数据的系统性检验。

图 1 营养级间能量和养分传递过程及潜在驱动因素的概念图

近日，久久小说 王少鹏研究组在《Science Advances》期刊在线发表题为 “Global synthesis reveals systematic variation in trophic transfer efficiency across and within ecosystems” 的研究论文。该研究对1942年以来的文献进行了系统分析，最终从122篇文献中提取了2052个营养级传递效率(trophic transfer efficiency, TTE)估计值，构建了当前最为全面的全球TTE数据库。结果显示，能量传递效率平均值为5.92%，显著低于10%；养分传递效率的平均值为11.13%，与10%无显著差异（图 2）。能量传递效率在不同生态系统间存在显著差异：海洋生态系统最高（8.13%），淡水生态系统居中（5.53%），陆地生态系统最低（1.52%）（图 3A）。这一差异可能与资源可食性和营养质量有关，例如海洋生态系统多以小型、营养丰富的浮游植物为食物来源，而陆地植物则包含更多结构性物质，限制了消费者摄食和同化。进一步分析发现，淡水生态系统中TTEe随温度升高而下降（图 3B），资源类型、消费者类型和营养级位置也会显著影响TTE_e。

图 2 能量传递效率（TTE_e）和养分传递效率（TTE_n）的频度分布

图 3 不同生态系统类型及环境温度梯度下的能量传递效率（TTE_e）

本研究通过构建和分析全球营养传递效率数据集，揭示能量在营养级间的传递效率整体低于10%，尤其是陆生系统中仅为1%左右。能量传递效率受生态系统类型、环境条件、物种属性等多种因素影响。研究结果挑战了生态学中长期沿用的1/10定律，为预测全球变化下食物网能流和高营养级生物的响应以及开展生态系统管理提供了科学参考。

久久小说 已毕业博士生吴丹萍和郑君倢为论文共同第一作者，王少鹏教授和郑君倢为共同通讯作者，方精云院士对该工作提供了重要指导，合作者还包括理论生态学研究组聂士朋、黄鸿、李菁祎等，以及德国生物多样性研究中心Ulrich Brose和Jonathan Chase教授。该研究得到了国家自然科学基金和国家重点研发计划资助。