Биомассу наземных растений найти нетрудно: довольно спилить деревья, срезать травки, выкопать корешки, высушить всё это и взвесить. Несложно также найти первичную и вторичную продукцию в наземных экосистемах. Еще труднее совладать с этой задачей для общества планктона в водоёме — очень стремительно и неприметно протекают там процессы сотворения и разрушения органического вешества. Приходится изобретать более хитрые способы.
В процессе фотосинтеза количество образовавшегося органического вешества строго пропорционально количеству поглощённого диоксида углерода (С02) и количеству выделившегося при всем этом кислорода. Потому если по каким-то причинам исследователю тяжело оценить прирост биомассы растений за определённое время, но может быть измерить количество выделившегося при всем этом кислорода, то последней величины довольно, чтоб высчитать величину продукции. Конкретно таковой метод для оценки продукции фитопланктона в первый раз использовал в 1932 г. русский гидробиолог Г. Г. Винберг, применив его на озере Белоснежном в посёлке Косино под Москвой.
Сущность способа достаточно ординарна. Поначалу особым прибором — батометром — с определённой глубины взяли пробу воды (в какой всегда находится фитопланктон) и разлили поровну в три флакона из неокрашенного стекла и с отлично закрывающимися пробками. В какой-то из них сходу добавили хим реактивы, в итоге деяния которых весь кислород связывается в виде вешества, выпадающего в осадок. Количество этого осадка можно точно найти, а означает, можно найти и количество кислорода, который содержался в данной пробе. Что касается 2-ух других флаконов, то какой-то из них затемнили, обернув в непрозрачную клеёнку, а другой оставили без конфигураций. Потом флаконы опустили на день на ту глубину, где была
взята проба. Через день, подняв их на поверхность, сходу обусловили количество кислорода.
В светлом флаконе, в то время когда он находился в озере, происходили как фотосинтез, так и дыхание, а в тёмном — только дыхание. Потому содержание кислорода в светлом флаконе оказалось выше. Разность меж количеством кислорода в начальной пробе и количеством кислорода в тёмном флаконе позволила оценить его издержки на дыхание. А разность меж количеством кислорода в светлом флаконе и количеством кислорода в тёмном указывает так именуемую чистую продукцию, т. е. количество синтезированного органического вещества без учёта издержек на дыхание самих продуцентов. Общую, либо так именуемую валовую, продукцию можно получить, суммировав чистую продукцию и издержки на дыхание.
Таким макаром в первый раз удалось оценить величину продукции автотрофов для целой экосистемы. Потом этот способ нередко применялся для исследования продуктивности пресных водоёмов и морей. вятся всё уже. И это понятно: на лугу либо в лесу масса растений больше массы всех растительноядных животных (гусениц, жуков, мышей, зайцев и т. д.). Вес этих консументов первого порядка превосходит вес всех хищников (насекомоядных птиц, землероек, лис и т. д.), живущих за их счёт. Верхушку пирамиды занимают консументы третьего порядка — большие хищники, такие, как ястреб, волк. Их суммарная масса очень мала.
Если подсчитать энергию, припасённую в организмах на каждом уровне, то выходит пирамида энергии. Она указывает эффективность передачи энергии по пищевым цепям. Так как в процессе собственной жизнедеятельности все организмы расходуют ту энергию, которую получили с едой (растения — с солнечным светом), её количество с каждым следующим уровнем миниатюризируется. Суммарная продукция (прирост биомассы за единицу времени) всех организмов какого-нибудь уровня всегда меньше продукции уровня предшествующего.
Чем поближе организм к началу пищевой цепи, тем больше доступна ему энергия еды. Проще говоря, на одной и той же площади может прокормиться больше растительноядных животных (гусениц, мышей, антилоп, скотин и др.), чем хищников (орлов, волков, львов и др.).
Южноамериканский эколог Раймонд Линдеман в 1941 г. представил, что с 1-го уровня на другой перебегает менее 10 % энергии, а общее число самих уровней не может превосходить 6. Но в 90-х гг. XX в. учёные подсчитали, что с 1-го уровня на другой время от времени перебегает до 30 % продукции и поболее.
Что все-таки касается числа пищевых уровней, то в наземных экосистемах их, обычно, бывает два-три, а вот в открытом океане — часто четы-ре-пять и даже 6. Такие различия в длине пищевой цепи объясняются тем, что на суше главные продуценты — это большие растения
(сначала деревья и кусты, в наименьшей степени — травки), тогда как в океане — микроскопичные планктонные водные растения и цианобактерии.
Наземные растения — долгоживу-щие организмы с отлично развитыми корнями, стволами, листьями, с системой проводящих и покровных тканей. Если найти продукцию наземной растительности за вегетационный сезон, то выяснится, что она составляет 5—10 % (в степях даже до 50 %) начальной биомассы. Растительноядные животные обычно съедают только часть продукции, что никогда не приводит к сколь-либо приметному понижению биомассы растительности.
У планктонных водных растений и цианобактерии нет корней, массивных покровов, проводящих и опорных тканей. Этим мельчайшим организмам, взвешенным в толще воды, они просто не необходимы. При наличии ресурсов минерального питания и достаточной освещённости фитопланктон может плодиться очень стремительно. Его годичная продукция во много раз превосходит биомассу. Сама биомасса остаётся низкой, так как всё время выедается зоопланктоном. Планктонные животные потребляют микроскопичные водные растения полностью, но, будучи достаточно маленькими созданиями, также полностью поглощаются рыбами,

которые, в свою очередь, служат едой хищникам более высочайшего порядка. Конкретно высочайшая (относительно биомассы) продукция фитопланктона и маленькие размеры организмов, занимающих нижние пищевые уровни, позволяют существовать в океане более длинноватым пищевым цепям.