Продуктивность трофического уровня или вторичная продуктивность это скорость образования органического вещества в экосистеме на данном трофическом уровне

Отношение продуктивности на выходе трофического уровня к продуктивности на его входе носит название эффективности трофического уровня. В экологии формулируется так называемое правило 10%, согласно которому эффективность каждого трофического уровня, за исключением первого, равна 10%, то-есть

при i> 1 (6)

Это очень приблизительное правило, однако оно хорошо отражает уменьшение потока энергии вдоль трофической цепи. В соответствии с этим правилом значения продуктивностей второго и третьего трофических уровней, приведенных на схеме рис. 1 будут равны Р₂= 1.5 ккал/(м² сутки) и Р₃= 0.15 ккал/(м² сутки) соответственно.

Первый трофический уровень состоит из двух последовательных подуровней. Первый, собственно автотрофный, на котором солнечная энергия превращается в процессе фотосинтеза в энергию химических связей органического вещества. Выход этого подуровня – валовой фотосинтез. Второй подуровень гетеротрофный. На этом подуровне в процессе разложения органического вещества при дыхании извлекается энергия, необходимая для поддержания собственного метаболизма продуцента. Если учитывать, этот двойной состав, то правило 10% можно распространить и на первый трофический уровень.

Правило 10% показывает, что количество доступной живым организмам энергии резко сокращается при увеличении трофического уровня.

Рассмотрим разность между чистой первичной продуктивностью автотрофов и суммой затрат на дыхание гетеротрофов в данной экосистеме. Эта разность называется чистой продуктивностью экосистемы и определяет скорость накопления органического вещества, произведенного автотрофами и не потребленного гетеротрофами. Учитывая (5), можно записать

(7)

где P_r – чистая продуктивность экосистемы;

P_n – продуктивность n -го трофического уровня;

n – число уровней трофической цепи.

В развитых экосистемах величина чистой продуктивности P_r очень невелика. Почти всё, что производится автотрофами, съедается гетеротрофами. В связи с малостью величин N_i, из правила 10% следует, что около 90% энергии, поступающей на трофический уровень, используется организмами данного уровня для поддержания собственного метаболизма и, в конечном результате, переходит в тепло, и около 10% поступающей энергии используется для приращения биомассы.

4. Наряду с различными видами продуктивностей, рассмотренными выше, в экологии рассматривается понятия «урожая на корню».