Экономически ценная часть урожая, чистая продукция надземной массы растений (НЧП) и чистая первичная продукция (ЧПП) — это часть валовой продукции.
Валовая продукция легко поддается абстрактному определению, но ее, по-видимому, невозможно измерить в поле или лаборатории. Ниже используются величины НЧП, потому что ее измеряют с большей точностью и чаще, чем другие компоненты продукции. Валовая продукция была бы лучшей мерой полной биологической активности растительного сообщества, однако мы не располагаем прямыми методами ее измерения за большие промежутки времени. Тем не менее концепция валовой продукции очень важна, поскольку все измерения продукции можно определить в терминах элементов бюджета энергии для валовой продукции:
Валовая продукция = Ассимиляция = Дыхание + Рост.
Естественной единицей времени для валовой продукции растительного сообщества служит годичный цикл роста или жизненный цикл растения. Физиологические процессы ассимиляции и дыхания могут быть измерены в контролируемых условиях опыта лишь в течение ограниченного времени, минут или секунд, их удобнее представить в виде скорости изменения за минуты. Доказано, что полученные таким образом характеристики скоростей физиологических процессов нельзя сопоставлять с экологическими измерениями роста — конечным итогом фотосинтеза, роста и дыхания в природных условиях за период времени, который на пять порядков величины (1 год=5,2-105 мин) превосходит время физиологических измерений.
Бюджет энергии — это неуловимая абстракция, которая, тем не менее, помогает уяснить различия между сельскохозяйственной и экологической информацией и найти разумную основу для их сопоставления. Для определения НЧП можно непосредственно использовать взятые в поле пробы, при этом полученные величины не искажаются систематическими ошибками, возникающими при пересчетах. Поэтому НЧП служит первичной основой данных во всех экологических исследованиях. ЧПП почти всегда является экстраполяцией величин НЧП с учетом константных величин предполагаемого соотношения между продукцией надземных и подземных органов растений. Судя по результатам измерений этого соотношения для болот и лугов, два компонента роста не обнаруживают значимой корреляции. Экстраполяция продукции корней всегда основана на небольшой выборке, при этом не учитывается систематическая ошибка отбора проб, что обычно приводит к заниженной оценке продукции. Именно поэтому экстраполяция ЧПП из НЧП дает не слишком надежные результаты.
Чистая первичная продукция (ЧПП) — это накопление биомассы, и только чистая продукция надземной массы (НЧП) наземных растений поддается точному определению. Продукцию корней обычно определяют при помощи константы выведенной путем определения величины отношения корни/НЧП. Ассимиляцию и дыхание нельзя измерять одновременно в течение длительных промежутков времени, поэтому дыхание определяют при помощи константы kRt представляющей собой отношение дыхания к биомассе. Индекс урожайности (ИУ, относительная величина хозяйственного урожая) — это величина отношения продукт/ЧПП, с помощью которой в растениеводстве обычно определяют НЧП. Указание на НЧП означает, что и другие показатели измерены для надземной части растений.
НЧП — обычно наиболее прямая мера продукции природных сообществ, и принято считать, что использование этого показателя в экологии оправдано, поскольку НЧП — это «…ведущий энергетический компонент, приводящий в движение экологические процессы…». Быть может, это и верно, однако мало кто согласится отводить несущественную роль продукции подземных органов растений. В настоящее время только данные о НЧП позволяют с достаточным основанием определить основные черты продукционного процесса. В сельскохозяйственных сообществах НЧП измеряют редко, но ее величину можно вывести из индекса урожайности (ИУ = Урожай сельскохозяйственной продукции/ НЧП) данной культуры. Для генетически однородных сортов величина ИУ поддается прямому определению, поэтому экстраполяция НЧП из величин хозяйственного урожая приводит к незначительным ошибкам. НЧП удобнее всего использовать для сравнения сельскохозяйственных и экологических систем: для первых — это легкоопределяемая величина, для вторых — обычная информационная основа.
НЧП любого сообщества в значительной степени зависит от условий окружающей среды. При сравнении НЧП следует учитывать пять ведущих факторов среды: климат, питательные элементы, многолетние изменения продукции, структуру сообщества и временную шкалу развития растений.