На рис. схематически показан поток энергии
через три уровня простой цепи питания. Чистая продукция (Пч) равна
первичной валовой продукции (Пв) за вычетом потерь на дыхание (Д1):
Пч = ПвВ-Д1.
Легче всего измерить величины Пч (фактически продуцированная биомасса за период исследования) и Д1 (по количеству выделенного СО2). Следовательно, суммарная ассимиляция продуцентов, или их валовая продукция,
Пв = Пч + Д1.
Часть созданных продуцентами веществ служит
кормом (К) растительноядным животным; остальная часть их (Н) оказывается
неиспользованной; она, в конце концов, отмирает и поступает в пищу
биоредуцентам. Из количества пищи (К), съеденной растительноядными,
некоторое количество (А2) ассимилируется, а часть выбрасывается в форме выделений и экскрементов (Э). Из ассимилированного корма (А2)
лишь часть идет на образование биомассы растительноядных животных; для
создания биомассы используется энергия, выделяемая при дыхании, на что и
затрачивается вторая часть корма.
Следовательно, вторичная продуктивность (на уровне растительноядных) определяется формулой
П2 = А2-Д2.
Поток энергии, проходящий через первый уровень потребления:
А2 = П2 + Д2.
Хищники истребляют всех возможных жертв, а из той
доли, которую они пожирают и ассимилируют, лишь одна часть вещества
используется на создание биомассы этого уровня; другая часть
затрачивается на дыхательную энергию.
Поток энергии, проходящий через трофический уровень плотоядных, определяется формулой:
А3 = П3 + Д3.
Продукцию, или поток энергии, можно выразить в
граммах (в переводе на сухую массу) за единицу времени. При этом следует
принять во внимание, что равные количества различных биологических
веществ не обязательно равны по своим энергетическим показателям.
Чтобы измерить поток энергии, протекающий через
экосистему в форме ассимилированных органических веществ, необходимо
количество последних выразить в одинаковых единицах этой энергии,
работы, теплоты (кДж). Обычно принимают следующие соотношения: для 1 г
углеводов — 4 кДж; протеинов — 4; липидов — 9; стволовой древесины —
4,5; живых листьев — 4,7; лесной подстилки — 4,5 кДж. Следовательно, при
сжигании 1 г абсолютно сухого вещества выделяется 4 кДж энергии. |