林德曼定律

在生態系統中，關於能量轉換的熱力學第二定律，有一個重要的結果被表述為：在一個生物羣落中，抵達一個給定營養水平級上的一部分能量，可以被傳送到一個較高的營養水平級別上，這當然有點類似於資源的“升值傳遞”。作為一個例子，可以參考如下的食物鏈：植物→食草性動物→食肉性動物1→食肉性動物2。在一般規則中，每一級以不超過10%的能量沿着箭號的方向被傳遞到上一個營養級，即林德曼定律（Lindeman's Law），又稱十分之一定律。資源開發利用的原則就是要獲得最大的經濟效益和生態效益，十分之一定律非常重要。根據食物鏈原理，要儘量增加資源利用層次，而從能量損失出發，則要減少不必要的中間過程。 ^[1] 

R.L.林德曼（R.L.Lindeman，1915～1942）：美國人，生態學家。1941年美國耶魯大學生態學家林德曼發表了《一個老年湖泊內的食物鏈動態》的研究報告。他對50萬平方米的湖泊作了野外調查和研究後用確切的數據説明，生物量從綠色植物向食草動物、食肉動物等按食物鏈的順序在不同營養級上轉移時，有穩定的數量級比例關係，通常後一級生物量只等於或者小於前一級生物量的1/10。林德曼把生態系統中能量的不同利用者之間存在的這種必然的定量關係，叫做“十分之一定律”。如果把這種關係表明在圖上，用橫座標表示生物量，在縱座標上把食物鏈中各級消費者的數量依次逐級標出，那麼，整個圖形就象一個金字塔，在生態學中稱之為羣落中的數量金字塔。1942年，他又發表文章，説明生態系統中能量與物質的流動在不同的營養級之間存在的定量關係，是維持所有生態系統穩定的重要因素。林德曼的理論為生態科學打下了理論基礎。他通過對一個結構相對簡單的天然湖泊——賽達伯格湖的能量流動進行的定量分析，發現生態系統的能量流動具有單向流動、逐級遞減兩個特點，能量在相鄰兩個營養級間的傳遞效率大約是10%～20%。林德曼以數學方式定量地表達了羣落中營養級的相互作用，建立了養分循環的理論模型，標誌着生態學開始從定性走向定量。林德曼於1942年不幸死於肝炎，年僅27歲。

在營養結構中，營養總是從較低層次向較高層次轉化，轉化效率相當低，大約只有10%的能量能夠從較低層次向相鄰的較高層次轉化，這就是“百分之十遞減率”。因這一規律是美國生態學家林德曼發現的，故又稱作“林德曼定律”。

這一規律告訴我們兩點：

1、由於轉化過程中，有效轉化率太低，因而食物鏈不能太長，營養層次不能太多；

2、生態系統中各生命有機體應該保持較為嚴格的數量關係，特別是居於食物終端的生命體不能太多。 ^[2]