Produkcja podstawowa: koncepcja, cechy, badania

Spisu treści:

Produkcja podstawowa: koncepcja, cechy, badania
Produkcja podstawowa: koncepcja, cechy, badania

Wideo: Produkcja podstawowa: koncepcja, cechy, badania

Wideo: Produkcja podstawowa: koncepcja, cechy, badania
Wideo: BEZPIECZEŃSTWO SPAWACZA - Webinarium BHP 2024, Kwiecień
Anonim

Produkcja podstawowa to pewna wartość w ekologii. Metodę jego pomiaru wynalazł radziecki hydrobiolog Georgy Georgievich Vinberg w pierwszej połowie XX wieku. Realizacja pierwszego eksperymentu została przeprowadzona pod Moskwą.

Koncepcja

W swojej koncepcji A. N. Leontiev wprowadza termin „produkcja podstawowa”. Oznacza pewną wartość w ekologii, która determinuje wzrost ilości materii organicznej tworzonej w określonym czasie przez organizmy autotroficzne z prostych składników nieorganicznych. Obliczanie produkcji pierwotnej odbywa się w określonym przedziale czasu, którego długość jest określana przez biologów.

Organizmy autotroficzne

Proces fotosyntezy
Proces fotosyntezy

Są to organizmy, które są w stanie wykorzystać substancje nieorganiczne do produkcji organicznych. Autotrofy znajdują się na pierwszym poziomie piramidy żywieniowej, ponieważ są głównymi producentami materii organicznej w biosferze. Dzięki tym organizmom heterotrofy (te organizmy, które nie mogą uzyskać pierwiastków organicznych z nieorganicznych za pomocąfotosynteza lub chemosynteza) są dostarczane z pożywieniem.

Istnieją organizmy, które jednocześnie należą do dwóch gatunków: zielone glony euglena nocą należą do heterotrofów, a w ciągu dnia do autotrofów. Takie organizmy nazywane są „miksotrofami”.

Jak jest szacowana ta wartość?

Plankton w próbkach wody
Plankton w próbkach wody

Aby obliczyć tę wartość, konieczne jest zmierzenie ilości węgla związanego przez rośliny rosnące na ziemi i fitoplankton żyjący w oceanie przez określony czas. Wszystko to jest obliczane na jednostkę powierzchni.

Czasami, jak w przypadku fitoplanktonu, produkcję pierwotną szacuje się w krótkich okresach czasu, najczęściej dziennie. Dzieje się tak, ponieważ ten organizm ma wysoki współczynnik tworzenia materii organicznej, który jest obliczany na jednostkę biomasy (całość roślin i zwierząt, które są częścią biogeocenozy o dowolnej wielkości i poziomie).

Jeśli weźmiemy pod uwagę czas, w którym mierzy się pierwotną produkcję roślin lądowych, będzie to jeden rok lub sezon wegetacyjny (okres roku, w którym pewne żywe organizmy roślinne są podatne na rozwój). Taki czas trwania oceny tłumaczy się tym, że tempo przemian substancji nieorganicznych w substancje organiczne w tego typu organizmach jest znacznie wolniejsze niż w planktonie.

Kogo dotyczy koncepcja produkcji podstawowej?

Ta wartość jest obliczana dla organizmów fotoautotroficznych i chemoautotroficznych. Ponieważ pierwszym źródłem energii jest światło słoneczne, ate ostatnie wytwarzają substancje organiczne z substancji nieorganicznych za pomocą reakcji redoks z prostymi substancjami, które same tworzą. Niewiele organizmów jest zdolnych do drugiego sposobu pozyskiwania energii, należą do nich bakterie, niektóre prokariota (jednokomórkowe, które mają jądro i błony w komórce).

We współczesnym świecie rola chemoautotrofów jest niewielka. Największe znaczenie mają one w ekosystemach hydrotermalnych (oazy życia, które znajdują się na znacznej głębokości w oceanie, gdzie występują pęknięcia w skorupie, z których wydobywają się gorące wody bogate w związki zredukowane), chociaż produkcja pierwotna nie szacowana jest w bardzo dużych ilościach, ale znaczenie jej ogromne.

Proces chemosyntezy
Proces chemosyntezy

Wartość brutto

Naukowcy dzielą produkcję pierwotną ekosystemów na brutto i netto.

Pierwszy termin odnosi się do całkowitej ilości materii organicznej wyprodukowanej przez producenta.

Do pierwotnej wartości netto otrzymuje się substancje organiczne, z uwzględnieniem potrącenia kosztów, które są potrzebne organizmowi produkującemu do wykonywania czynności oddychania. To właśnie ten rodzaj ilości jest substancją, którą konsumenci mogą wykorzystać dla swoich potrzeb, innymi słowy czysta produkcja pierwotna jest podstawą podtrzymania łańcucha troficznego (seria powiązań między różnymi organizmami, przez które różne rodzaje energii i materii są przenoszone przez jedzenie niektórych osób, innych).

łańcuch troficzny
łańcuch troficzny

Badania

Początkowo GG Vinberg przeprowadził rozliczenie produkcji pierwotnej na jeziorze metodą „kolb ciemnych i jasnych”. Polegała ona na porównaniu ilości otrzymanych substancji organicznych oraz ilości tlenu uwalnianego podczas fotosyntezy. Później naukowcy odkryli, że ta metoda szacowania produkcji pierwotnej jest zawodna, ponieważ ma zmniejszoną czułość. Dlatego biolog E. Steman-Nielsen zaproponował alternatywną „metodę radiowęglową”. Metodą tą do próbek wody zawierających plankton dodawano dwutlenek węgla i radioaktywny izotop węgla. Później ilość materii organicznej została obliczona na podstawie związanego z nią radioaktywnego węgla.

Georgy Vinberg
Georgy Vinberg

Badania w tej dziedzinie, od lat 60. XX wieku, prowadzone są na całym świecie i nie kończą się aż do teraz, zadowalając naukowców nowymi odkryciami.

Zalecana: