Біологічна продуктивність.

Швидкість, з якою продуценти екосистеми фіксують сонячну енергію в хімічних зв’язках синтезованої органічної речовини, визначає продуктивність угруповань. Органічну масу, створювану рослинами за одиницю часу, називають первинною продукцією угруповання. Продукцію виражають кількісно сирою чи сухою масою рослин або в енергетичних одиницях – еквівалентному числі джоулів.

Валова первинна продукція – кількість речовини, створюваної рослинами за одиницю часу при даній швидкості фотосинтезу. Частина цієї продукції іде на підтримання життєдіяльності самих рослин. Ця частина може бути досить великою. І тропічних, а також зрілих лісах помірного поясу вона становить від 40 до 70% валової продукції. Частина створеної органічної маси, що лишається, характеризує чисту первинну продукцію, що являє собою величину приросту рослин. Чиста первинна продукція – це енергетичний резерв для консументів і редуцентів. Переробляючись у ланцюгах живлення, вона йде на поповнення маси гетеротрофних організмів. Приріст за одиницю часу маси консументів – це вторинна продукція угруповання.

Гетеротрофи витрачають чисту первинну продукцію з неоднаковою швидкістю. Якщо швидкість вилучення первинної продукції в ланцьгах живлення відстає від темпів приросту рослин, то це призводить до поступового збільшення загальної біомаси продуцентів. Під біомасою розуміють сумарну масу організмів даної групи чи всього угруповання в цілому.

Всім без вийнятку екосистемам властиві певні кількісні співвідношення первинної і вторинної продукції, які дістали назву правила екологічної піраміди.

Розрізняють три основні типи екологічних пірамід: піраміда чисел, біомаси, енергії.

Піраміда чисел – відображає чисельність окремих організмів.

Піраміда біомаси, що характеризує загальну суху масу або калорійність.

Піраміда енергії – характеризує величину потоку енергії або продуктивність на кожному наступному трофічному рівні.

За американським вченим Ю. Одумом: вихідна продукція ланцюга є посів люцерни на площі 4 га, якою можна прогодувати 4-5 телят (припускається, що вони їдять тільки люцерну), а телятиною харчується 12-річний хлопчик. Розрахунки показали, що ефективність всіх трьох рівнів невелика – люцерна використовує 0,24% всієї сонячної енергії, що надходить на поле; телята – 8% і лише 0,7% енергії, нагромадженої телятами витрачається на ріст і розвиток хлопчика протягом року.

Рослинна їжа обходиться для людей енергетично дешевше, ніж тваринна. Сільськогосподарські площі при раціональному використанні і розподілі продукції могли б забезпечити рослинною їжею приблизно удвоє більше населення на Землі, ніж існує нині. Однак сільськогосподарське виробництво потребує більше затрат праці і капіталовкладень Особливо важко забезпечити населення вторинною продукцією. До раціону людини має входити не менш ніж 30 г білків на день. наявні на Землі ресурси, включаючи продукцію тваринництва і результати промислу на суші і в океані, можуть забезпечити щорічно лише близько 50% потреб нинішнього населення Землі.