Продукция

Продукция – величина, используемая в экологии для оценки прироста биомассы (суммарной массы особей) за определенное время. Можно определить продукцию конкретной популяции какого-то вида организмов или же продукцию разных организмов разных видов, обитающих вместе (входящих в одно сообщество) и относящихся к одному трофическому уровню. Продукцию организмов первого трофического уровня (продуцентов), например, фитопланктона озера или всех растений определенного участка леса, называют первичной продукцией. При этом различают валовую первичную продукцию и чистую (валовую за вычетом трат на дыхание). Именно чистая продукция и есть реальный прирост биомассы продуцентов – зелёных растений, способных к фотосинтезу бактерий (цианобактерий в первую очередь), а в некоторых редких случаях – и хемосинтезирующих бактерий. Термин «вторичная продукция» применяют обычно по отношению к животным – одного вида или одного трофического уровня. Вторичная продукция по сути соответствует чистой первичной продукции. Складывать продукции разных трофических уровней не имеет смысла, поскольку продукция животных более высокого уровня («хищников») формируется за счет потребления продукции предыдущего уровня («жертв»).

Термин «продукция» пришел в экологию из гидробиологии, где он использовался рядом европейских исследователей уже в начале 20-го века – прежде всего для оценки кормовой базы рыб. В 1919 г. датский исследователь П.Бойсен-Иенсен (Boysen- Jensen) опубликовал работу, в которой привел рассчитанную им величину продукции морских бентосных животных. Бойсен-Иенсен понимал, что оценить продукцию животных просто по разности биомасс в начале и в конце определенного промежутка времени нельзя, поскольку за протекшее время часть этой продукции могла быть изъята из системы, например, съедена хищниками. Поэтому при расчете продукции необходимо учитывать изъятую (элиминированную) биомассу, т.е. суммарную массу всех особей, которые погибли от любых причин за рассматриваемый промежуток времени.

Соответственно, величина продукции (P) популяции какого-либо вида за некоторый интервал времени может быть определена как:

P = B_t – B₀ + B_e

где: B₀ – биомасса в начальный момент времени, B_t – биомасса в конечный момент времени, а B_e – биомасса, элиминированная из популяции за рассмотренный интервал времени.

В начале 1930-х годов стали оценивать первичную продукцию в водных экосистемах (первые работы были выполнены Г.Г.Винбергом на Косинской лимнологической станции под Москвой), а в начале 1960-х годов и в наземных экосистемах. Современные исследования биологической продукции в значительной мере являются продолжением тех работ, которые были развернуты в конце 1960-х – начале 1970-х годов в рамках Международной Биологической Программы (International Biological Program – IBP). Задачей всей этой программы, в которой активное участие принимали и специалисты из СССР, была оценка первичной и вторичной продукции в самых разных экосистемах в самых разных природных зонах по всему миру. Программа была ориентирована на возможности использования биологической продукции человеком. Поэтому значительное внимание было уделено и сельскохозяйственным экосистемам.

В последующие годы методы оценки продукции были значительно усовершенствованы и порой упрощены. В частности, стали широко использоваться дистанционные методы определения количества хлорофилла в поверхностных водах океана с помощью аппаратуры, установленной на спутниках.

Литература

Boysen-Jensen P. Valuation of the Limfjord. I. Studies on the fish-food in the Limfjord 1909-1917 // Rept. Dan. Biol. Stat. 1919. Vol. 26. P. 1–44.

Винберг Г.Г. Методы определения продукции водных животных. Минск: «Вышэйшая школа».

1968. 250 с.

Edmondson W.T., and Winberg G.G. [Eds.]. A manual on methods for the assessment of secondary productivity in fresh waters. IBP Handbook No. 17. Oxford: Blackwell Sci. Publ. 1971. 358 p.

Leith, H., Whittaker, R.H. Primary productivity of the biosphere. New York: Springer-Verlag. 1975.