ประสิทธิภาพการส่งต่อพลังงาน

          ในสภาพอุดมคติประสิทธิภาพการส่งต่อ หรือการถ่ายทอดพลังงานทางห่วงโซ่อาหารของสิ่งมีชีวิต พลังงานเพียง 10 เปอร์เซ็นต์ที่เก็บสะสมไว้ในพืชสีเขียวจะถูกนำมาเปลี่ยนเป็นมวล ชีวภาพของสัตวกินพืช พลังงานส่วนใหญ่ คือประมาณ 90 เปอร์เซ็นต์ ถูกนำไปใช้ในกระบวนการ เมแทบอลิซึม สูญเสียไปในรูปของพลังงานความร้อน และในรูปของกากอาหาร ทำนองเดียวกันสัตว์ที่กินต่อกันในลำดับขั้นต่างๆ ของห่วงโซ่อาหารจะได้รับพลังงานสะสมที่ถูกเปลี่ยนเป็น มวลชีวภาพเพียง 10 เปอร์เซ็นต์ ดังนั้นพลังงานที่ถูกถ่ายทอดจะลดลงตามลำดับตามความยาวของ ห่วงโซ่อาหาร ดังภาพ

ภาพ - แสดงพลังงานศักย์ในรูปของมวลชีวภาพที่สะสมในเนื้อเยื่อของผู้บริโภคลำดับต่าง ๆ

         การถ่ายทอดพลังงานในลักษณะดังกล่าวนี้เรียกว่า “ กฎ 10 เปอร์เซ็นต์ ” (Ten percent law) มีใจความสรุปว่า “พลังงานศักย์ที่สะสมในรูปเนื้อเยื่อของผู้บริโภคแต่ละลำดับขั้นจะน้อยกว่า พลังงานศักย์ที่สะสมในเนื้อเยื่อผู้บริโภคลำดับขั้นต่ำกว่าที่ถัดกันลงมาประมาณ 10 เท่า”

         ในสภาพธรรมชาติการถ่ายทอดพลังงานในห่วงโซ่อาหารแต่ละลำดับขั้นอาจไม่เป็นไปตามกฎ 10 เปอร์เซ็นต์ บางครั้งอาจน้อยกว่าหรือมากกว่า ขึ้นอยู่กับชนิดของสิ่งมีชีวิตในห่วงโซ่อาหารและวิธีการวัด การถ่ายทอดพลังงานสามารถอธิบายในรูปของแผนภาพรูปแท่งซ้อนๆ กัน โดยให้ผู้ผลิตเป็นแท่งอยู่ระดับต่ำสุด และสิ่งมีชีวิตที่ลำดับของอาหารสูงขึ้นจะอยู่สูงขึ้นไปตามลำดับขั้น ทำให้ได้ปิรามิด มักเรียกว่า ปิรามิดอาหาร(Food pyramid) แบ่งออกเป็น 3 แบบ

          1. ปิรามิดแสดงจำนวน (Pyramid of number) เป็นปิรามิดที่บอกจำนวนสิ่งมีชีวิตในแต่ละลำดับขั้นอาหาร ใช้หน่วยเป็น ต้นหรือตัว ต่อหน่วยพื้นที่หรือปริมาตร วิธีนี้วัดได้ง่ายโดยการนับแต่มีข้อเสียที่ขนาดร่างกายของสิ่งมีชีวิตแตกต่างกันมาก แต่ต้องนับเป็น 1 หน่วยเหมือนกัน จึงทำให้รูปร่างปิรามิดแสดงจำนวนของระบบนิเวศเกิดความคลาดเคลื่อนแตกต่างกันมากจนยากที่จะเปรียบเทียบได้ เพราะให้ความสำคัญกับสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กเกินความเป็นจริง

         2. ปิรามิดน้ำหนักหรือมวลของสิ่งมีชีวิต (Pyramid of biomass) เป็นปิรามิดแสดงปริมาณสิ่งมีชีวิตในแต่ละลำดับขั้นอาหาร ในหน่วนน้ำหนักแห้ง(Dry weight) หรือน้ำหนักสดของ สิ่งมีชีวิตที่ยังไม่อบแห้ง(Wet weight) หรือจำนวนแคลอรี(Calory value) ต่อหน่วยพื้นที่หรือปริมาตร
น้ำหนักหรือมวลชีวภาพ(Biomass) เป็นน้ำหนักเนื้อเยื่อที่ยังคงมีชีวิตต่อหน่วยพื้นที่ หรือปริมาตร หรืออาจเป็นเนื้อเยื่อส่วนที่ตายแล้ว เช่น ท่อลำเลียงน้ำของพืช แต่ยังสามารถทำหน้าที่ค้ำจุนให้เนื้อเยื่อส่วนที่มีชีวิตยังคงทำหน้าที่เกี่ยวกับการดำรงชีวิตได้ตามปกติ

          3. ปิรามิดแสดงพลังงาน(Pyramid of Energy) เป็นปิรามิดแสดงปริมาณสิ่งมีชีวิตในอัตราของการถ่ายทอดพลังงาน หรือผลผลิตของแต่ละลำดับขั้นอาหาร โดยใช้หน่วยของน้ำหนักหรือพลังงานต่อหน่วยพื้นที่ หรือปริมาตรต่อหน่วยเวลา เช่น กิโลแคลอรี/ ตารางเมตร/ปี

ประโยชน์ของปิรามิดอาหาร
         1. แสดงให้ทราบถึงโครงสร้างของลำดับขั้นอาหารในระบบนิเวศได้โดยง่ายและชัดเจน
         2. ใช้ในการเปรียบเทียบลักษณะการถ่ายทอดพลังงานของระบบนิเวศต่างๆ