单位时间单位面积上种群、群落或生态系统生产有机物质的数量。生产力是涉及植物生产与动物生产的广泛概念。生产力的高低是生物本身和资源条件共同作用的结果，是衡量一个生物系统对能量转化能力的主要指标。

对于一个生态系统来说，有四种不同的生产力，即初级总生产力、初级净生产力、群落净生产力和次级生产力，它们代表系统有机物生产过程的四个步骤（见图）。初级总生产力（GPP）是指初级生产者在单位时间内由光合作用所合成的有机物质总量。由于合成产物的一部分总要用于进行光合作用及维持代谢的呼吸消耗，因此，初级总生产力是根据生产者实际积累的有机物总量，加上其在同一期间自养呼吸消耗的量得到的理论推算值，即GPP＝NPP＋RA。它反映了初级生产者利用日光能同化二氧化碳的最大潜力。初级净生产力（NPP）是初级总生产力扣除生产者自养呼吸消耗（RA）后，积累在植物体内的有机物的净增量，是异养者获取食物能量的唯一来源。从数量上看，各类陆地生态系统的初级净生产力可达总生产力的25～75%，平均为50%左右。其中，自然生态系统的某些顶极群落，百分比较低；条件良好的高产农田，比例较高（见表）。群落净生产力（NCP）是初级净生产力扣除异养者消费部分（CH）后的剩余量。一个生态系统由于异养消费者的存在，单位时间内可能测得的有机物质的净增量，都比初级净生产力为低。在管理良好的农田上，如将异养消费者的活动忽略不计，则群落净生产力与初级净生产力接近；在自然生态系统的某些老年群落中，强烈的异养活动可使群落净生产力接近零。次级生产力（SP），是指一个生态系统在消费者诸层次上的有机物生产速率，即单位时间单位面积上的动物生产总量。它是异养者的消费量扣除呼吸消耗（RH）、粪尿和气体排泄（FU）后的有机物生产量。次级生产虽然常被称做第二性生产（相对于植物的第一性生产而言），但次级生产力包含了处于不同营养级上的全部动物消费者的有机物生产量在内。通常由植物生产的有机物转化为动物生产量的最大效率为15%。由于生态系统中次级生产涉及的消费者层次和种类繁多，定量研究难度较大。但一般来说，生态系统次级生产力比其初级净生产力要低一个数量级。

生态系统生产力的高低，由植物和动物自身的生物学因素与有机物生产过程中资源和环境条件共同决定。初级生产力是次级生产力的基础。决定陆地植物群落生产力高低的环境因素，主要包括光、温、水分及养分的有效性。自然生态系统的生产力与环境因素中的温度和水分的关系最为密切。一定生境条件下的生态系统生产力，随着演替过程中植物类型的变换可能有所增减，但通过进化产生的群落组合，可使资源得到充分利用。因此，在类似的气候土壤条件下，尽管群落的物种组成不同，但顶极植物群落的生产力水平大致相近。在长期进化的基础上，决定一个生态系统生产力的主要因素是资源条件，人类的生产活动只有把改造群落结构与改善资源条件结合起来，才能取得最佳效果。

生态系统四种生产力示意图

国际生物学计划（IBP）研究全球生态系统初级净生产力的平均值，陆地为海洋的五倍。陆地中以沼泽和热带雨林为最高，海洋中以海藻床、珊瑚礁及河口湾为最高。农田生态系统初级净生产力的变幅最大，故平均水平低于整个陆地的平均值（见表）。70年代以来，欧、亚、美等地进行的生态系统研究与分析得出，温带农田的年初级净生产力，稍低于或近似于不缺水的森林和草原；具有较高水肥投入的农田，其初级净生产力可与自然界最高产的沼泽群落相媲美。在温带地区，沼泽、森林和高产农田的地上部净生产量可达20～30吨/公顷·年：热带亚热带地区较温带地区要高出一二倍以上。作物生产力分析表明，现代品种在光合生产效率和潜在净生产力方面的遗传改进并不显著，产量提高的主要原因是在高投入条件下改变了光合产物的分配，减少了自养呼吸消耗，提高了收获指数。一年生作物的生育期偏短，生态适宜程度偏低，至今仍是农田生态系统生产力不高的主要障碍因素。通过培育良种，优化种植结构、改进作物和土壤管理技术，达到充分利用和发挥农业资源潜力，是进一步提高农田生产力的关键。

地球生态系统初级净生产力