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谈到生物界的“营养级”，估计有很多人会立刻联想到大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米，虾米吃水草的情形。营养级从本质上来讲确实是以上描述的画面，但这种理解还是简单了一点。营养级是指某种有机体在食物链上的位置，如处在第一营养级的植物能够通过光合作用合成有机物，一些植食性的动物如牛、羊等属于第二营养级，而吃羊的狼则属于第三营养级。一些大型食肉动物如老虎和狮子则属于更高的营养级，它们处在食物链的顶端，是第四甚至第五营养级的生物。
人类与营养级
你或许会好奇，我们人类属于第几营养级？人类几乎什么都吃，是典型的杂食性动物。上文提到的狼属于第三营养级，人类虽然比“豺狼虎豹”聪明，但学界一般把人类归为第三营养级生物。当然，一些素食主义者也可以被归为第二营养级。
第四营养级的雕和海洋中的顶级生物虎鲸、鲨鱼等，它们虽然力大势强，但数量稀少，起到了调节食物链和平衡生态系统结构的作用，它们数量的多寡将会影响其他营养级。如人类对北大西洋较高营养级鳕鱼的商业打捞导致小鱼缺少捕食者而数量增加，这些小鱼数量的增加又会导致浮游食草动物的减少。由于食草动物数量减少，鳕鱼的商业打捞行为反而增加了浮游植物。这就是著名的“营养级联”效应，在20世纪80年代由美国动物学家罗伯特·潘恩提出。
营养级联是指对食物链最顶端或高级捕食者造成的影响，不仅会影响到其直接的猎物，还会影响到与该捕食者关系更远的营养级。营养级联效应由人类发现，自然界中的营养级联的影响者往往也是人类。一个著名的案例就是在北美东部开展的试验。试验发现，如果人为减少狼的数量，公园里白尾麋鹿的数量就会增加，从而导致区域植被数量的减少。可见，顶级生物数量的改变可以显著影响生态系统的功能。从最低营养级到最高营养级，物种数量往往显著减少，这是因为能量和物质沿着营养级水平呈现递减的趋势。这种递减的趋势就像等比数列一样，其公比通常是十分之一，所以也被称为“十分之一定律”。植物对光能的利用率往往不到1%，所以当能量和物质传递到第三营养级生物时，生物机体只有0.001%的太阳能了。“高处不胜寒”，这是营养级越高其生物数量越少的原因。
人类虽然属于第三营养级，但由于人类改造自然的能力非常强大，目前在地球上已经很难找到没有人类足迹的地方了。特别是第一次工业革命之后，人类对自然的开发更加肆无忌惮。现如今信息化与工业化的同步已经深刻地改变了地球的面貌，有人甚至认为地球已经进入了“人类纪”。毫无疑问，人类活动正成为影响和改变地球的主导力量，必然也会对营养级产生重大影响。
上文提到的营养级联是人类干扰其他生物营养级的案例，当然，除了人类，动物、植物本身也可能影响到营养级的变化。如牛蛙会吃龙虾，而龙虾也会吃一些幼小的牛蛙。一些食草动物以吃草为主，但有时也会“开荤”。更有意思的是食草动物吃草，而有些植物也会吃食草动物，如捕蝇草和猪笼草等。营养级联是对营养级水平改变的“顶层设计”，而有些植物却可以发动“草根革命”，如牛奶草被食草动物啃食后，会增厚叶片，增大叶片的碳氮比值使叶片不再可口，从而使周围环境利于自身生长。所以，营养级并非一成不变。
海燕因人类活动降低营养级
人类持续地改变着其他生物的营养级水平，然而量化这种影响并非易事。密歇根州立大学的研究人员以分布广泛的海燕为对象，对其几千年的觅食情况进行了研究，结果发现海燕在最近3000年左右觅食食源保持稳定，但最近100年左右食源发生很大的变化，海燕的营养级降低了，而原因竟然是近100年以来人类捕鱼业发展迅速。人们捞走了大鱼，改变了鱼群的活动区域，从而使海燕只能捕食小鱼小虾，从而降低了自身的营养级。
人类抢占海燕的食物造成其营养级的下降，在草原生态系统引入蛇类则有可能提高鹰的营养级，湖泊的富营养化又会彻底打乱水体的生态平衡、改变水生生物的营养级。人类自身的发展往往会造成其他物种营养级的提高、降低或者紊乱。但还有更可怕的改变营养级的方式，如砍伐森林使所有的动植物丧失栖息地，进而走向灭绝；大气污染和全球气候变暖使鸟类迁徙困难重重；海洋酸化和油料泄漏事件使鱼类和鸟类繁殖失败，同样造成了极大危害。
人类虽然是第三营养级的生物，但显然已经深深地影响了其他营养级生物的生存与发展。既然我们已经认识到了人类在自然改造过程的巨大破坏性，就应该学会与其他物种和谐相处。
【责任编辑】张小萌
人类与营养级
你或许会好奇，我们人类属于第几营养级？人类几乎什么都吃，是典型的杂食性动物。上文提到的狼属于第三营养级，人类虽然比“豺狼虎豹”聪明，但学界一般把人类归为第三营养级生物。当然，一些素食主义者也可以被归为第二营养级。
第四营养级的雕和海洋中的顶级生物虎鲸、鲨鱼等，它们虽然力大势强，但数量稀少，起到了调节食物链和平衡生态系统结构的作用，它们数量的多寡将会影响其他营养级。如人类对北大西洋较高营养级鳕鱼的商业打捞导致小鱼缺少捕食者而数量增加，这些小鱼数量的增加又会导致浮游食草动物的减少。由于食草动物数量减少，鳕鱼的商业打捞行为反而增加了浮游植物。这就是著名的“营养级联”效应，在20世纪80年代由美国动物学家罗伯特·潘恩提出。
营养级联是指对食物链最顶端或高级捕食者造成的影响，不仅会影响到其直接的猎物，还会影响到与该捕食者关系更远的营养级。营养级联效应由人类发现，自然界中的营养级联的影响者往往也是人类。一个著名的案例就是在北美东部开展的试验。试验发现，如果人为减少狼的数量，公园里白尾麋鹿的数量就会增加，从而导致区域植被数量的减少。可见，顶级生物数量的改变可以显著影响生态系统的功能。从最低营养级到最高营养级，物种数量往往显著减少，这是因为能量和物质沿着营养级水平呈现递减的趋势。这种递减的趋势就像等比数列一样，其公比通常是十分之一，所以也被称为“十分之一定律”。植物对光能的利用率往往不到1%，所以当能量和物质传递到第三营养级生物时，生物机体只有0.001%的太阳能了。“高处不胜寒”，这是营养级越高其生物数量越少的原因。
人类虽然属于第三营养级，但由于人类改造自然的能力非常强大，目前在地球上已经很难找到没有人类足迹的地方了。特别是第一次工业革命之后，人类对自然的开发更加肆无忌惮。现如今信息化与工业化的同步已经深刻地改变了地球的面貌，有人甚至认为地球已经进入了“人类纪”。毫无疑问，人类活动正成为影响和改变地球的主导力量，必然也会对营养级产生重大影响。
上文提到的营养级联是人类干扰其他生物营养级的案例，当然，除了人类，动物、植物本身也可能影响到营养级的变化。如牛蛙会吃龙虾，而龙虾也会吃一些幼小的牛蛙。一些食草动物以吃草为主，但有时也会“开荤”。更有意思的是食草动物吃草，而有些植物也会吃食草动物，如捕蝇草和猪笼草等。营养级联是对营养级水平改变的“顶层设计”，而有些植物却可以发动“草根革命”，如牛奶草被食草动物啃食后，会增厚叶片，增大叶片的碳氮比值使叶片不再可口，从而使周围环境利于自身生长。所以，营养级并非一成不变。
海燕因人类活动降低营养级
人类持续地改变着其他生物的营养级水平，然而量化这种影响并非易事。密歇根州立大学的研究人员以分布广泛的海燕为对象，对其几千年的觅食情况进行了研究，结果发现海燕在最近3000年左右觅食食源保持稳定，但最近100年左右食源发生很大的变化，海燕的营养级降低了，而原因竟然是近100年以来人类捕鱼业发展迅速。人们捞走了大鱼，改变了鱼群的活动区域，从而使海燕只能捕食小鱼小虾，从而降低了自身的营养级。
人类抢占海燕的食物造成其营养级的下降，在草原生态系统引入蛇类则有可能提高鹰的营养级，湖泊的富营养化又会彻底打乱水体的生态平衡、改变水生生物的营养级。人类自身的发展往往会造成其他物种营养级的提高、降低或者紊乱。但还有更可怕的改变营养级的方式，如砍伐森林使所有的动植物丧失栖息地，进而走向灭绝；大气污染和全球气候变暖使鸟类迁徙困难重重；海洋酸化和油料泄漏事件使鱼类和鸟类繁殖失败，同样造成了极大危害。
人类虽然是第三营养级的生物，但显然已经深深地影响了其他营养级生物的生存与发展。既然我们已经认识到了人类在自然改造过程的巨大破坏性，就应该学会与其他物种和谐相处。
【责任编辑】张小萌