I ступень потока энергии: продуценты

Кинетическая энергие солнечного света => энергия запасённая в химических связях органического вещества.

GPP (General Primary Production) – валовая первичная продукция, общее количество энергии, запасённое в органическом веществе, образув процессе фотосинтеза.

R_A – дыхание автотрофов, рассеивание энергии.

NPP (Net Primary Production) – чистая первичная продукция.

NPP = GPP – R_A

	GPP/L (эффективность использования солнечного света)	NPP/L (эффективность использования солнечного света при учёте дыхания)
Экосистема в период вегетации	1% – 5%	0,3% – 4%
Биосфера за год	0,2%	0,1%

NPP/GPP = 0,1/0,2 = 50% - только оставшиеся 50% составляют опсле дыхания запасённую в биомассе энергию.

II ступень потока энергии: консументы

P_c – вторичная продукция (запасённая в биомассе консумента).

C – энергия, запасённая в органическом веществе потреблямых организмов.

E_с – органическое вещество, которое не удалось расщепить консументу, экскреция.

А_c – ассимилированная консументом энергия, А_c = С – E_c .

R_с – дыхание консументов, рассеивание энергии.

P_с = С – E_c – R_c

P_c = A_c – R_c

Эффективность ассимиляции: A/C = 30% – 99% (у растений – ближе к 30%, у хищников – больше, у паразитов – ближе к 99%).

Эффективность роста: P_с/А = 10% – 30% (у теплокровных большие расходы на поддержание температуры – ближе к 10%, у хладнокровных нет таких расходов – ближе к 30%).

Отношение объёма вторичной продукции к объему первичной: P_с/NPP = 5% – 20% (у наземных животных – ближе к 10%, у водных, так как они, в большиснтве, являются хладнокровными, и затрачивают мало энергии благодаря действию силы Архимеда, – ближе к 20%).

III ступень потока энергии: редуценты

Это уровень третий по порядку изложения, но не по смыслу. По смыслу он может идти и после I и после II, в зависимости от того, детрит продуцента или консумента разлагает редуцент.

P_r – вторичная продукция (запасённая в биомассе редуцента);

C – энергия, запасённая в органическом веществе потреблямых организмов.

E_r – органическое вещество, которое не удалось расщепить редуценту, экскреция.

А_r – ассимилированная редуцентом энергия, А_r = С – E_r .

R_r – дыхание редуцентов, рассеивание энергии.

P_r = С – E_r – R_r

P_r = A_r – R_r

Эффективность роста: P_r/А_r = 20% – 30%.

Поток энергии в целом

R_H – дыхание гетеротрофов.

R_A – дыхание автотрофов.

ER – дыхание экосистемы.

NEP (Net Ecosystem Production) – чистая продукция экосистемы.

R_H = R_c + R_r

ER = R_A + R_H

NEP = GPP – ER = NPP – R_H

NEP = 0 при стабильном состоянии экосистемы (климакс).

NEP ≠ 0, если при нестабильном состоянии экосистемы

(идёт сукцессия или разрушение).

Энергетические субсидии

Энергетические субсидии – вклад человеком своей энергии (непосредственной или опредмеченной в технике, удобрениях и т.д.) в экологический энергетический цикл с целью сокращения организмами расходов собственной энергии и, как следствие, увеличения продукции.

Первый фактор: улучшение условий собственными силами людей – полив, пахота и т.д (неолитическая революция).

Второй фактор: включение в энергетический цикл ископаемой запасённой энергии (сжигание угля, газа, нефти и т.д.).

Третий фактор: селекция, отбор лучших генетических образцов.

Четвёртый фактор: генетическое модифицирование, усовершенствование генетических образцов по согласно своим потребностям.

Все эти факторы существенно изменили экологическую ситуацию на планете, создав новые виды сельскохозяйственных растений и животных и целый биом: агроэкосистемы.

Высокие сельскохозяйственные культуры полностью зависимы от энергетических субсидий и являются неконкурентноспособными в отношении диких собратьев.