Primärproduktion: koncept, funktioner, forskning

2024 Författare: Howard Calhoun | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 10:41

Primärproduktion är ett visst värde inom ekologi. Metoden för dess mätning uppfanns av den sovjetiske hydrobiologen Georgy Georgievich Vinberg under första hälften av 1900-talet. Implementeringen av det första experimentet genomfördes nära Moskva.

Koncept

I sitt koncept introducerar A. N. Leontiev termen "primärproduktion". Det betecknar ett visst värde i ekologi, som bestämmer ökningen av mängden organiskt material som bildas under en viss tid av autotrofa organismer från enkla oorganiska komponenter. Beräkningen av primärproduktionen sker under en bestämd tidsperiod, vars längd bestäms av biologer.

Autotrofa organismer

Det här är organismer som kan använda oorganiska ämnen för att producera organiska. Autotrofer är på den första nivån av matpyramiden, eftersom de är de primära producenterna av organiskt material i biosfären. Tack vare dessa organismer kan heterotrofer (de organismer som inte kan få organiska grundämnen från oorganiska med hjälp avfotosyntes eller kemosyntes) förses med mat.

Det finns organismer som samtidigt tillhör två arter: gröna euglena-alger på natten tillhör heterotrofer och på dagen - autotrofer. Sådana organismer kallas "mixotrofer".

Hur uppskattas detta värde?

För att beräkna detta värde är det nödvändigt att mäta mängden kol som har bundits av växter som växer på jorden och växtplankton som lever i havet under en viss tid. Allt detta beräknas per ytenhet.

Ibland, som i fallet med växtplankton, uppskattas primärproduktionen inom korta tidsperioder, oftast en dag. Detta beror på att denna organism har en hög bildningshastighet av organiskt material, vilket beräknas per enhet biomassa (totalan av växter och djur som ingår i en biogeocenos oavsett storlek och nivå).

Om vi tar hänsyn till den tid under vilken primärproduktionen av landväxter mäts, kommer detta att vara ett år eller växtsäsongen (den period på året under vilken vissa levande växtorganismer är mottagliga för utveckling). En sådan utvärderingstid förklaras av det faktum att omvandlingshastigheten för oorganiska ämnen till organiska ämnen i denna typ av organismer är mycket långsammare än i plankton.

För vem gäller begreppet primärproduktion?

Detta värde beräknas för fotoautotrofa och kemoautotrofa organismer. För den första energikällan är solljus, ochde senare producerar organiska ämnen av oorganiska ämnen med hjälp av redoxreaktioner med enkla ämnen som de själva skapar. Få organismer är kapabla till det andra sättet att få energi, dessa inkluderar bakterier, några prokaryoter (encelliga, som har en kärna och membran i cellen).

I den moderna världen är kemoautotrofers roll liten. De är av största betydelse i hydrotermiska ekosystem (livsoaser, som ligger på ett stort djup i havet, där det finns sprickor i skorpan med hett vatten som kommer ut ur dem, rikt på reducerade föreningar), även om primärproduktionen det är inte uppskattat i mycket stora mängder, men vikten är stor.

Bruttovärde

Forskare delar upp primärproduktionen av ekosystem i brutto och netto.

Den första termen hänvisar till mängden tot alt organiskt material som produceras av producenten.

Till nettoprimärvärdet tas emot organiska ämnen, med hänsyn tagen till avdraget av de kostnader som krävs av den producerande organismen för att utföra andningsaktiviteten. Det är denna typ av kvantitet som är det ämne som konsumenterna kan använda för sina behov, med andra ord är ren primärproduktion grunden för att stödja den trofiska kedjan (en serie relationer mellan olika organismer, genom vilka olika typer av energi och materia överförs genom att äta vissa individer andra).

Forskning

Inledningsvis genomförde GG Vinberg redovisning av primärproduktionen på sjön med metoden "mörka och ljusa kolvar". Den bestod i att jämföra mängden organiska ämnen som erhölls och mängden syre som frigjordes under fotosyntesen. Senare fann forskarna att denna metod för att uppskatta primärproduktion är opålitlig, eftersom den har en minskad känslighet. Därför föreslog biologen E. Steman-Nielsen en alternativ "radiokolmetod". Med denna metod tillsattes koldioxid och en radioaktiv isotop av kol till vattenprover innehållande plankton. Senare beräknades mängden organiskt material baserat på det radioaktiva kol som förknippas med det.

Forskning på detta område, sedan 60-talet av XX-talet, har utförts runt om i världen, och de slutar inte förrän nu, vilket gläder forskare med nya upptäckter.