Продуктивность водоемов— количество органического вещества, производимого в водоёме его обитателями за единицу времени (обычно за год) на единицу площади дна или на единицу объёма воды. Основу продуктивности водоемов составляют водные растения, которые служат пищей водным животным. В наиболее холодных арктических и антарктических морях продуктивность водоемов невелика, процессы развития организмов идут медленно. В умеренном поясе продуктивность водоемов. возрастает, в тропических морях быстрота биологических процессов наибольшая, но так как биомасса организмов ниже, чем в умеренном поясе, несколько снижается и продуктивность водоемов.
Различают продуктивность водоемов биологическую (общую) п промысловую. Последняя выражается в количестве пойманной в течение года рыбы в килограммах на гектар водной поверхности. Годовая рыбная продукция менее 30 кг га считается низкой; 30—60 кг га — средней и более 60 кг га — высокой.
В настоящее время в понимании продуктивности водоемов существуют две основные концепции, определяющие подход к ведению хозяйства.
Первая точка зрения исходит из представления об ограниченности ресурсов биосферы, о неизбежном непрерывном росте численности человечества, а тем самым неизбежном снижении уровня жизни. Эта концепция рассматривает "исторический процесс не под углом зрения подчинения природных факторов производственному воздействию людей, а под углом зрения приспособления людей к условиям природной среды; при наличии в крае мощных зоологических богатств население начинает с их расхищения, а после того переходит к использованию более трудоемких ботанических и почвенных богатств". Короче говоря, человечество должно приспосабливаться к природным ресурсам, а не развивать их согласно своим потребностям.
Рост численности населения и его обеспеченность природными ресурсами рассматриваются в отрыве от социально-экономических проблем. Демографические проблемы трактуются примитивно натуралистически и нередко при этом делаются и чисто мальтузианские выводы.
Нередко утверждается, что сколь-нибудь эффективное управление ресурсами морей в ближайшем будущем невозможно, а во внутренних водоемах из-за развития других отраслей хозяйства рыбное хозяйство обречено на угасание и существенной роли в обеспечении человечества белковой пищей играть не может. Высказывается мнение, что пути использования биоресурсов океанов и континентальных вод принципиально различны, что не может быть единой теории продуктивности водоемов, основные принципы которой были бы приложимы к рыбохозяйственным угодьям всех типов.
Вторая концепция исходит из представления, что продуктивность биосферы, включая и продуктивность вод, может практически безгранично расти в результате применения все более прогрессивных форм ведения хозяйства.
Человечество не должно приспосабливаться к природным ресурсам, а исходя из знания законов природы, оно должно формировать природные ресурсы согласно своим потребностям.
Первичная продукция – результат жизнедеятельности растительных организмов – характеризует итог процесса фотосинтеза, в ходе которого органическое вещество синтезируется из минеральных компонентов окружающей среды. Таким образом, первичная продукция представляет собой массу новообразованного органического вещества за определенный период времени. Мерой первичной продукции является скорость новообразования органического вещества.
Различают валовую и чистую первичную продукцию. Под валовой первичной продукцией понимается все количество образовавшегося в ходе фотосинтеза органического вещества. Под чистой продукцией понимается та часть новообразованного органического вещества, которая остается поле трат на обмен и которая остается непосредственно доступной для использования другими организмами в воде в качестве пищи.
Продукцию в экосистеме можно считать производной от биомассы. С другой стороны, сама биомасса сохраняется благодаря продукции. Если сравнить различные экосистемы по соотношению продукции и биомассы (P/B-коэффициенты), видно, что чистая продукция на единицу биомассы выше в водных экосистемах, чем в наземных.
В любом водоеме наблюдается изменение продуктивности по вертикали в результате изменения освещенности. Глубину, на которой валовая продукция фитопланктона уравновешивается тратами на дыхание, называют компенсаторным горизонтом. Выше чистая продукция положительна, ниже отрицательна. При высокой освещенности и прозрачности воды в поверхностном слое часто наблюдают явление фотоингибирования – снижения фотосинтеза.
Вторичная продукция определяется как скорость образования новой биомассы гетеротрофными организмами. В отличие от растений бактерии, грибы и животные не способны синтезировать необходимые им сложные, богатые энергией соединения из простых молекул. Они растут и получают энергию, потребляя растительное вещество либо прямо, либо опосредованно – поедая других гетеротрофов. Растения, первичные продуценты, составляют в сообществе первый трофический уровень. На втором находятся первичные консументы; на третьем – вторичные консументы (хищники).