Первичная продукция
Органическое вещество, образовавшееся в результате биосинтеза из глюкозы и минеральных соединений, называют чистой первичной продуктивностью. Эту величину называют также чистой продукцией, наблюдаемым фотосинтезом или чистой ассимиляцией.
Следовательно, чистую первичную продуктивность можно определить как разность между валовой первичной продуктивностью и дыханием автотрофов.
$NPP= GPP- Ra,$
Где $GPP$ – валовая первичная продуктивность, $Ra$ – «дыхание растений»
Поскольку в экосистеме за время, пока создается чистая первичная продукция, возможно ее потребление гетеротрофными организмами (фитофагами), то итоговая величина чистой первичной продукции в экосистеме будет меньше начальной на величину потребления ее фитофагами ($Rн$). Эта величина носит название чистой продуктивности сообщества ($NCP$) и определяется как разность между чистой продуктивностью автотрофного сообщества и дыханием гетеротрофного сообщества $(NCP = NPP - Rн).$
Абсолютная величина $NCP$ является важной характеристикой экосистемы, т. к. на основании ее можно определить, какие процессы доминируют в экосистеме - синтеза или разложения.
Продуктивностъ возделываемых человеком земель (агроэкосистем) обычно несколько ниже природных экосистем этой же зоны, что связано с сокращением времени (вегетации) создания продукции. Кроме того, в сельскохозяйственных экосистемах возделывается ограниченный набор культур, которые не так эффективно используют ресурсы среды (свет, влагу, питательные вещества), как виды природных экосистем.
Чистая первичная продукция выращиваемых в умеренной зоне зерновых культур (пшеница, рожь, ячмень, овес, кукуруза),картофеля, сена колеблется от $250 \ до \ 500 \ г/м^2$ в год ($5.25- 10.5 \ МА,) \ к/м^2$ в год), а продуктивность сахарной свеклы обычно вдвое выше, для сравнения заметим, что продуктивность лесов в этой зоне колеблется от $600 \ до \ 2500 \ г/м^2$ в год ($37.8 525.0 \ МДж/м^2$ в год), а степей - $150 - 1500 \ г/м^2$ в год.
Продуктивность всех возделываемых земель варьируется от $100 \ до \ 4000 \ г/ м^2$ в под в зависимости от выращиваемой культуры, что в среднем составляет $650 \ г/м^2$ в год, или $13,65 \ МДж/м^2$ в год.
Использование первичной продукции человеком
Первичная продукция для человека – это его продовольствие, корм для домашних животных, а также сырье и топливо.
Безусловно, продовольствие для человека имеет первостепенное значение. И поэтому знание возможностей обеспечения населения продовольствием всегда актуально.
Человек использует первичную продукцию не только как пищу но и в виде волокна( лен хлопок и т.д).Для более чем половины человечества древесина служит основным видом топлива, идущего для приготовления пищи, обогрева и освещения жилищ.
С учетом этого антропогенное потребление первичной продукции в настоящее время составляет около 7%. В связи с чем биосфера и окружающая среда утратили стационарность (устойчивость) и начали изменяться.
Повышение антропогенной доли потребления первичной продукции биосферы до 7% стало возможным благодаря использованию невозобновимых ресурсов ископаемого топлива. Однако невозобновимые ресурсы энергии на порядок меньше современного энергопотребления и недостаточны для поддержания существующего уровня антропогенного потребления продукции биосферы.
В связи с обострением энергетического кризиса в промышленно развитых странах значительно возрос интерес к использованию первичной продукции (деревьев, сахарного тростника, кукурузы) для производства спирта, используемого в качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания. Однако расчеты показывают, что это может покрыть не более 15-20 потребности в топливе для автомобильного транспорта, но способно при этом усугубить и без того острую проблему нехватки пищи на планете, где 20% населения страдает от голода уже в настоящее время.
