ає (для птахів вона 1000 ккал/кг на день, а для комах - 5000 ккал/кг на день). Сонячне світло дає 2 кал * см2 * хв-1, але до земної поверхні опівдні доходить не більше 1,34 кал * см2 * хв-1. При цьому 40% сонячної енергії відбивається в космос, 60% переходить в тепло, витрачається на випаровування, опади, вітер, хвилі і фотосинтез. З 100% сонячної енергії, що падає на зелений лист, засвоюється і запасається в органічній речовині всього 2%. p> Для оцінки ефективності поглинання сонячної енергії використовується поняття продуктивності. Розрізняються: 1) первинна продуктивність, тобто загальна швидкість фотосинтезу; 2) чистий первинна продуктивність або чиста асиміляція - швидкість фотосинтезу за вирахуванням втрат енергії на дихання; 3) чиста продуктивність співтовариств - чиста асиміляція за вирахуванням втрат на дихання і у гетеротрофів і 4) вторинна продуктивність або енергія, накопичена у консументів. У чисту первинну продукцію у рослин потрапляє тільки 0,1% падаючої на них сонячної енергії. При цьому 25% всієї асимільованої енергії рослинами йде на дихання, зерно (експорт з системи) - 32%, залишається в полі (стебла, коріння) - 33%, на мікроби і хвороби витрачається 10%. p> Частка первинної продукції, що переходить у чисту, в помірному поясі становить 60 ... 70%, на екваторі - 40% (при високих температурах великі витрати на дихання). Людина в основному збільшує частки чистої продукції (підвищує відношення їжі до волокна). Чистий первинна продукція у дерев майже на 80% зосереджена в кронах, а у трав - 2/3 в корінні. Продуктивність агросистем і пустель може розрізнятися на 2 порядки (тобто в 100 разів). p> Найбільша продуктивність в агросистемах отримана в передових країнах (врожай зернових по 50 ... 60 ц з га) і значно нижче вона у відсталих країнах (11 ... 15 ц з га). На суші створюється 3300 млн.т біомаси (78% - рослини і 22% - тваринні), а в океані - 73 млн.т (0,9% - рослини і 99,1% - тваринні). p> Перетворення енергії в екосистемах йдуть по харчових (трофічних) ланцюгах. У продуцентів вона йде на зростання біомаси, створення запасів і дихання. Початок харчових ланцюгів - рослина, його жива тканина (пряме поїдання), насіння (зерноядние), провідна тканина (активне витяг мікоризою), мертва тканина (диспергованої органіка), ексудат (розчинена органіка) і, нарешті, квітки (нектар). Загальна схема перетворення енергії рослинами включає поїдання їх рослиноїдних для живої тканини і споживачами диспергованої органіки - детриту для мертвої тканини. Споживачі детриту і рослиноїдні стають їжею хижаків. Кожен перехід енергії зменшує її приблизно на один порядок. p> При аналізі харчових ланцюгів необхідно враховувати можливість концентрації токсичних сполук при русі по ланцюгу. Так, вміст радіоактивного фосфору в яйцях гусей в 1 млн. разів вище, ніж у воді; при вмісті ДДТ у воді 0,00005 частини на мільйон частин води його концентрація при переході від найпростіших до риб і птахам збільшується в 0,5 млн. разів .
Принаймні перетворення енергії в харчових ланцюгах відбувається підвищення її якості: кількість асимільованої енергії рослини при переході її до хижакам зменшується в тисячі разу, а як підвищується теж у тисячі разів (у ланцюзі рослина-вугілля-електроенергія кількість і якість змінюються в 8 разів).
Екологічна або харчова піраміда - це трофічна за чисельністю, біомасі та енергії живих організмів в екосистемі. Інакше, це діаграма, в якій кількість особин, біомаса або енергія зображені у вигляді горизонтальних прямокутників, поставлених один на одного. Підставою служить перший рівень (рівень продуцентів), а наступні рівні (консументи) утворюють поверхи і вершину піраміди. p> Екологічна піраміда за чисельністю мало інформативна, тому що чисельність особин у популяціях може варіювати в 1017 разів; більш інформативні піраміди по біомасі (їх варіювання не вище +105) та енергії (всього в 5 разів). Прикладами харчової піраміди можуть бути біомаси кедрових горіхів, що харчуються горіхами білок і харчувалися білками горностаїв. Співвідношення біомаси в екосистемі люцерна - телята - хлопчик (за умови, що хлопчик протягом року харчується тільки телятами) становить 8211 кг люцерни, 1035 кг телят і 48 кг хлопчика; по енергії цифри відповідно становлять 1,49 * 107 кал; 1,19 * 106 кал і 8,3 * 103 кал. Різниця в результатах по біомасі та енергії частково пояснюється змінами обміну залежно від розмірів (обмін зростає пропорційно масі в ступені 2/3). p> Збільшення розмірів екосистем підвищує зазвичай величину її віддачі, але в той же час знижує частку чистої продукції через зростання вартості самопідтримки системи. Урівноваження швидкості надходження і витрати енергії призводить до припинення росту біомаси, обсяг якої в цей момент характеризує максимальну підтримуючу ємність середовища. Оптимальна ємність, при якій швидкість утворення біомаси буде найбільшою, нижче максимальної місткості приблизно в 2 рази. Так, в природному досвіді максимальне число оленів в загоні 500 га через кі...
