Важливою властивістю спільнот є їх здатність до створення (продукування) нової біомаси. Швидкість створення органічної речовини в екосистемах називається біологічної продукцією. Маса тіл живих організмів називається біомасою. Таким чином, біологічна продукція екосистем - це швидкість створення біомаси. Первинна (основна) продуктивність - це швидкість утворення біомаси первинними продуцентами (рослинами). Це важливий параметр, так як він визначає загальний потік енергії через біотичний компонент екосистеми, а значить, і кількість (біомаса) живих організмів, які можуть існувати в екосистемі.
Чистий первинна продуктивність - це швидкість накопичення органічної речовини продуцентами за вирахуванням витрат енергії на дихання і інші процеси життєдіяльності.
Втоpічная пpодуктивности - це швидкість накопичення органічної речовини гетеротрофних організмами (продуктивність консументов), вона дуже низька, пpи пеpедаче від кожного попередніх ланки до подальшого ланці тpофіческой ланцюга теpяется близько 90-99% енеpгіі: так, якщо pастения створено на 1 м2 грунту 84 кДж енеpгіі , то пpодукции пеpвичного консументов складе 8,4 кДж, а вторинних - близько 0,84 кДж [6]. Іншими словами, для створення 1 кг яловичини витрачається близько 80 кг свіжої трави.
В результаті взаємодії в харчових ланцюгах при перенесенні енергії кожне співтовариство набуває певну трофічну структуру.
У загальному випадку трофічну структуру можна визначити кількістю енергії, що фіксується на одиницю площі в одиницю часу на послідовних трофічних рівнях, і зобразити графічно у вигляді екологічних пірамід, підставою яких служить перший рівень (рівень продуцентів), а наступні рівні утворюють поверхи і вершину піраміди. Розрізняють три основних типи екологічних пірамід:
1. піраміда чисельності (число особин / м 2) - відображає чисельність організмів на різних трофічних рівнях;
2. піраміда біомас характеризує загальну суху масу живої речовини на різних трофічних рівнях (суха маса органічної речовини, г / м2), (рисунок 1.8);
Піраміди чисельності відображають лише щільність населення організмів на кожному трофічному рівні, але не швидкість самопоновлення (обороту) організмів. Якщо швидкість відтворення популяції жертви велика, то навіть при низькій біомасі така популяція може бути достатнім джерелом їжі для хижаків, що мають більш високу біомасу, але низьку швидкість відтворення. В цьому випадку піраміди чисельності і біомаси можуть бути перевернутими, тобто низькі трофічні рівні можуть мати менші щільність і біомасу, ніж високі рівні. Наприклад, в разі пасовищних харчових ланцюгів лісу, коли продуцентом служить дерево, а первинними консументами - комахи, рівень первинних консументів чисельно багатшими особинами рівня продуцентів. Перевернута піраміда біомаси властива водним екосистемам, де первинні продуценти (фітопланктону водорості) дуже швидко діляться, а їх споживачі (зоопланктону ракоподібні) набагато більші, але мають тривалий цикл відтворення.
1. піраміда енергій (Дж / м2 * рік) показує величину енергетичного потоку або «продуктивність» на послідовних трофічних рівнях.
Енергетична піраміда завжди звужується догори за умови, що враховані всі джерела енергії, що надходить в систему з їжею. З пірамідою енергій пов'язаний закон, сформульований в 1942 р Р. Ліндеманн, згідно з яким з одного трофічного рівня екологічної піраміди на інший переходить не більше 10% енергії. Його наслідком є обмежена довжина харчових ланцюгів. Із закону випливає важливе правило: максимальний перехід з одного трофічного рівня на інший близько 10% енергії не веде до згубних для екосистем наслідків. Використання правила 10% дозволяє визначати можливий і безпечний обсяг промислу особин.
