Primær produktion: koncept, funktioner, forskning

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sidst ændret: 2023-12-17 10:22

Primærproduktion er en vis værdi i økologi. Metoden til dens måling blev opfundet af den sovjetiske hydrobiolog Georgy Georgievich Vinberg i første halvdel af det 20. århundrede. Implementeringen af det første eksperiment blev udført i nærheden af Moskva.

Koncept

I sit koncept introducerer A. N. Leontiev begrebet "primær produktion". Det angiver en vis værdi i økologi, som bestemmer stigningen i mængden af organisk stof dannet over en vis tid af autotrofe organismer fra simple uorganiske komponenter. Beregningen af primærproduktionen foregår over en bestemt tidsperiode, hvis længde bestemmes af biologer.

Autotrofe organismer

Dette er organismer, der er i stand til at bruge uorganiske stoffer til at producere organiske. Autotrofer er på det første niveau af fødepyramiden, da de er de primære producenter af organisk stof i biosfæren. Takket være disse organismer er heterotrofer (de organismer, der ikke kan opnå organiske grundstoffer fra uorganiske ved hjælp affotosyntese eller kemosyntese) er forsynet med mad.

Der er organismer, der samtidig tilhører to arter: grønne euglena-alger om natten tilhører heterotrofer, og om dagen - til autotrofer. Sådanne organismer kaldes "mixotrofer".

Hvordan anslås denne værdi?

For at beregne denne værdi er det nødvendigt at måle mængden af kulstof, der er blevet bundet af planter, der vokser på jorden, og fytoplankton, der lever i havet over en vis tid. Alt dette beregnes pr. arealenhed.

Nogle gange, som i tilfældet med fytoplankton, estimeres primær produktion inden for små tidsperioder, oftest en dag. Dette skyldes, at denne organisme har en høj grad af dannelse af organisk stof, som beregnes pr. enhed biomasse (samtalen af planter og dyr, der er en del af en biogeocenose af enhver størrelse og niveau).

Hvis vi betragter den tid, som den primære produktion af landplanter måles over, så vil dette være et år eller vækstsæsonen (den periode på året, hvor visse levende planteorganismer er modtagelige for udvikling). En sådan varighed af evalueringen forklares ved, at omdannelseshastigheden af uorganiske stoffer til organiske stoffer i denne type organismer er meget langsommere end i plankton.

For hvem gælder begrebet primærproduktion?

Denne værdi er beregnet for fotoautotrofe og kemoautotrofe organismer. For den første energikilde er sollys, ogsidstnævnte producerer organiske stoffer af uorganiske stoffer ved hjælp af redoxreaktioner med simple stoffer, som de selv skaber. Få organismer er i stand til den anden måde at opnå energi på, disse omfatter bakterier, nogle prokaryoter (encellede, som har en kerne og membraner i cellen).

I den moderne verden er kemoautotrofers rolle lille. De er af største betydning i hydrotermiske økosystemer (livsoaser, som er placeret på en betydelig dybde i havet, hvor der er revner i skorpen med varmt vand, der kommer ud af dem, rig på reducerede forbindelser), selvom den primære produktion der er ikke anslået i meget store mængder, men vigtigheden er stor.

Bruttoværdi

Forskere opdeler primærproduktionen af økosystemer i brutto og netto.

Det første led refererer til mængden af samlet organisk materiale produceret af producenten.

Til den primære nettoværdi modtages organiske stoffer, under hensyntagen til fradraget af de omkostninger, som den producerende organisme kræver for at udføre respirationsaktiviteten. Det er denne type mængder, der er det stof, som forbrugerne kan bruge til deres behov, med andre ord er ren primærproduktion grundlaget for at understøtte den trofiske kæde (en række forhold mellem forskellige organismer, hvorigennem forskellige typer energi og stof overføres ved at spise nogle individer andre).

Forskning

Oprindeligt gennemførte GG Vinberg regnskabsføring af primærproduktionen på søen ved hjælp af metoden "mørke og lyse kolber". Den bestod i at sammenligne mængden af opnåede organiske stoffer og mængden af ilt frigivet under fotosyntesen. Senere fandt forskerne ud af, at denne metode til at estimere primær produktion er upålidelig, da den har en reduceret følsomhed. Derfor foreslog biologen E. Steman-Nielsen en alternativ "radiocarbonmetode". Med denne metode blev kuldioxid og en radioaktiv isotop af kulstof tilsat vandprøver indeholdende plankton. Senere blev mængden af organisk stof beregnet ud fra det radioaktive kulstof, der er forbundet med det.

Forskning i dette område, siden 60'erne af det XX århundrede, er blevet udført rundt om i verden, og de stopper ikke før nu, hvilket glæder videnskabsmænd med nye opdagelser.