生态效率是生态资源满足人类需要的效率,它是产出与投入的比值。其中“产出”是指企业生产或经济体提供的产品和服务的价值;“投入”是指企业生产或经济体消耗的资源和能源及它们所造成的环境负荷。在生物学中,生态效率是指生态系统中各营养级生物对太阳能或其前一营养级生物所含能量的利用、转化效率,以能流线上不同点之间的比值来表示。生态效率一般分为两类:一类是本营养级与前一级相比;另一类是同一营养级内不同阶段间相比。
研究发现,食物链有一个奇特现象,就是它的营养级一般不超过4级(极个别的有5级)。原来生物之间能量转化效率,即生态效率很低,平均起来只有1/10左右。假如在一个池塘中,要有1000千克的浮游植物才能维持100千克浮游动物生活,而100千克浮游动物才够10千克鱼的食料,这10千克鱼大概只能使一个正在长身体的青年人增加1千克体重。
在生态系统中,能量沿着营养级单向流动,前一个营养级的能量大部分要维持自身的新陈代谢,只有少部分转化为蛋白质、脂肪、糖等以满足下一个营养级生物的需要。例如,一只吃草的野鼠,只要在几平方米的空间内就可以找到足够的食物来维持生长发育,但是以野鼠和其他小动物为食的老鹰,它们不得不花费大量能量用于飞翔,在方圆几十里范围内捕捉猎物。伴随着能量的递减,生物的个体数目也急剧减少。
生态效率的特点说明食用植物比食用肉类更经济有利。目前地球上人口已突破60亿,有限的土地要养活更多的人,一方面要设法提高生态效率,一方面要充分利用低营养级的食物,如大力开发食用菌生产、单细胞蛋白、藻类蛋白、种子蛋白等,以解决许多发展中国家面临的粮食危机。