Produktivitas yang tinggi baik pada ekosistem alami maupun ekosistem buatan dapat terjadi, apabila faktor-faktor lingkungan fisik sesuai dengan kebutuhan produsen dan akan lebih produktif lagi bilamana terdapat subsidi energi dari luar ekosistem. Subsidi energi alami terdiri atas faktor angin, hujan, arus dan ombak. Faktor-faktor ini sudah pasti terdapat pada ekosistem alami.

Angin dapat membawa oksigen, CO2 ataupun debu-debu yang dapat dimanfaatkan sebagai unsur hara bagi produsen (tanaman). Faktor hujan selain dapat menyuplai air juga dapat membawa unsur hara pada tanah Arus, ombak dan laut pasang dapat membawa hara dari laut ke pantai bahkan sampai estuaria yang kemudian dimanfaatkan oleh organise yang ada.

Selain faktor tersebut, manusia juga dapat memberikan subsidi energi pada suatu ekosistem, misalnya pada ekosistem pertanian. Manusia memberikan subsidi energi berupa pengolahan tanah, pemberian pupuk, irigasi dan pestisida. Pemberian subsidi yang sama dapat pula terjadi pada ekosistem perkebunan, tambak, kolam perikanan, peternakan, kehutanan dan lain sebagainya.

Dengan pemberian subsidi energi kepada ekosistem pertanian dapat mengakibatkan tanaman tidak mengeluarkan energi atau mengurangi pengeluaran energi yang digunakan untuk memperbesar sistem perakaran dalam upaya mencari unsur hara dan air. Unsur hara dan air berguna untuk melindungi diri dari pengaruh hama atau kerugian akibat hama. Energi yang seharusnya digunakan untuk keperluan tersebut dapat pula digunakan untuk pertumbuhan tanaman semaksimal mungkin. Subsidi energi tersebut dapat mengurangi beban pengeluaran energi yang diperuntukkan bagi peeliharaan tubuh, sehingga tanaman dapat tumbuh dengan lebih baik dan cepat, serta waktu panen juga dapat menjadi lebih cepat. Dengan demikian maka produktivitas ekosistem pertanian tersebut dapat lebih tinggi.

Produktivitas Ekosistem dan Hasil Panen

Produktivitas biologis disini berbeda dengan hasil produksi dari suatu pabrik dan atau industri lainnya. Pada ekosistem pertanian, yang biasanya kita sebut sebagai produksi sesungguhnya adalah hasil panen. Pada ekosistem pertanian tidak seluruh produksi primer bersih (berupa tubuh tanaman) dapat dipanen. Namun demikian terdapat hubungan yang erat antara produktivitas primer dengan hasil panen tanaman pertanian, yaitu bahwa hasil panen tanaman termasuk kedalam bagian dari produksi primer. Seperti diketahui bahwa tidak semua produksi primer bersih dapat dipanen (dimanfaatkan oleh manusia), misalnya tanaman mangga hanya buahnya saja yang kita panen, bukan seluruh pohon mangganya. Kita ketahui bahwa ke seluruh komponen pohon mangga termasuk akarnya adalah produksi primer bersih dari tanaman tersebut. Demikian pula halnya pada ekosistem sawah, dimana tanaman padi tidak dipanen secara keseluruhan tetapi hanya gabahnya saja yang kita panen, sedangkan akar dan batag tidak dipanen. Hal ini menunjukkan bahwa tidak semua produktivitas primer dapat dimanfaatkan manusia.

Usaha Manusia Untuk Meningkatkan Produktivitas

Alam akan berusaha memaksimalkan produksi kasar suatu tanaman padi, sedangkan manusia akan memaksimumkan produksi bersih. Hal ini disebabkan oleh karena manusia memiliki tujuan untuk memanen dari hasil produksi yang bersih tersebut, sehingga bilamana produksi bersih maksimum maka hasil panen juga dapat maksimum. Usaha ini kemudian dikembangkan lebih lanjut, misalnya upaya untuk mendapatkan hasil produksi padi yang mempunyai gabah yang lebih besar ataupun rumpun yang lebih banyak. Sehingga untuk tujuan tersebut, maka dalam usaha pertanian manusia berusaha untuk memberikan subsidi energi dalam berbagai bentuk agar diperoleh gabah yang besar dengan rumpun yanng banyak. Hal ini tentunya sangat erat pula kaitannya dengan perkembangan pengetahuan manusia serta kebutuhan pangannya.

Manusia melalui pemuliaan tanaman, dapat menghasilkan kultivar-kultivar baru yang mempunyai sifat menguntungkan bagi manusia. Misalnya kultivar padi baru yang tubuhnya lebih pendek tetapi rumpunnya lebih banyak. Dengan demikian meskipun biomassanya (produksi bersih) tetap, tetapi bulir padinya lebih banyak karena rumpunnya banyak. Apalagi jika umur kultivar baru tersebut lebih pendek, sehingga kalau dengan varietas padi lama satu tahun dua kali tanam maka dengan kultivar baru tersebut dapat tiga atau bahkan empat kali tanam dalam setahun. hal yang sama juga dilakukan pada kegiatan peternakan, manusia dapat memanen susu, daging dan telur yang semuanya merupakan bagian dari produktivitas sekunder.

Manusia telah banyak memanfaatkan ilmu dan teknologi untuk pengembangan pertanian dan peternakan dalam upaya memenuhi kebutuhan akan makanan, tetapi sebagian besar masih menggantungkan sumber makanannya pada tanaman. Berdasarkan hasil sebuah penelitian menyebutkan bahwa hanya penduduk Kanada, Amerika Serikat, Australia dan Selandia Baru yang secara nyata memperoleh kalori lebih banyak dari daging, susu dan telur dibandingkan dengan penduduk dari negara lainnya.