Продуктивность экосистем

Экосистемы обладают продуктивностью, т.е. способностью образовывать и расходовать органическое вещество. Продуктивность рассматривают, как скорость образования вещества (биомассы).

Основная (первичная) валовая продуктивность определяется, как скорость усваивания солнечной энергии продуцентами в процессе фотосинтеза.

Однако часть созданного вещества расходуется на дыхание, т.е. на поддержание собственной структуры. Фактическая (чистая первичная) продуктивность – накопленное всей экосистемой вещество «-» расходы на дыхание. Органическое вещество, образующее чистую первичную продуктивность, доступно растительным консументам, а через них плотоядным. Например, 1 га леса воспринимает примерно 2 10⁹ кДж энергии. Если все это растительное вещество сжечь получится примерно 1 10⁶ кДж, что составляет 0,5 %. Фактическая продуктивность не превышает 0,5 %. При передаче от каждого предыдущего звена трофической цепи к последующему теряется 90-99 % энергии.

Консументы создают органическое вещество за счет чистой первичной продуктивности, но сами синтезировать органическое вещество из неорганического не могут. Продуктивность консументов – это вторичная продуктивность.

Для сравнения продуктивности отдельных видов, популяций и экосистем определяют удельную продуктивность – величина продукции животных или растений, отнесенная к их средней биомассе за один и тот же отрезок времени.

Экологические системы, в которых отношение продуцируемой биомассы (Р) к расходам на дыхание (R) больше 1 (P/R>1), называется экосистемой с автотрофной сукцессией. Суммарная биомасса в таких системах возрастает.

Если соотношение (P/R<1) - суммарная биомасса уменьшается, экосистема характеризуется гетеротрофной сукцессией.

Если Р = R – запасы биомассы и энергии остаются постоянными, такая система называется климаксовой.