Валовая первичная продуктивность (валовой фотосинтез) – это общая скорость фотосинтеза или скорость, с которой организмами продуцентами формируется новое органическое вещество

Зеленое растение - живой организм и как всякий живой организм для поддержания жизни должен использовать энергию. Величина этой необходимой энергии определяется уровнем метаболизма организма. Необходимая для поддержания метаболизма энергия в живом организме выделяется в процессе клеточного дыхания при разложении органического вещества до углекислого газа и воды. Этот поток энергии, используемый организмами для поддержания жизни, принято называть затратами на дыхание. Это очень неудачный термин, так как это не затраты на дыхание, а затраты на метаболизм организмов. Дыхание это процесс, в результате которого выделяется энергия, обеспечивающая метаболизм живого организма. Если принять, что затраты на дыхание растения примерно равны половине первичной продуктивности, то можно записать

Р₀=R₁+P₁ P₁~ 15 ккал/(м² сутки) (3)

где R₁ - затраты на дыхание,

P₁ - чистая первичная продуктивность.

Чистой первичной продуктивностью экосистемы называется валовой фотосинтез за вычетом потока энергии, используемого автотрофными организмами для поддержания собственного метаболизма.

Чистая первичная продуктивность это выход 1-го трофического уровня, это скорость образования нового органического вещества, которое может быть съедено организмами гетеротрофами на 2-м трофическом уровне.

Отношение чистой первичной продуктивности к потоку солнечной энергии на входе трофической цепи определяет эффективность первого трофического уровня λ₁ и составляет величину около 1%.

λ₁= P₁/L~ 0.01 (4)

Для 2-го и всех последующих трофических уровней можно записать

P_i-1=N_i+A_i=N_i+R_i+P_i , (5)

где P_i-1, P_i – продуктивности (i-1)- гои i -готрофических уровней соответственно;

N_i – поток энергии, не усвоенный организмами i –го трофического уровня;

A_i – поток энергии ассимилированный организмами i –го трофического уровня;

R_i – затраты на дыхание, определяемые уровнем метаболизма организмов i –го трофического уровня.