Elsődleges gyártás: koncepció, jellemzők, kutatás

2024 Szerző: Howard Calhoun | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-17 10:30

Az elsődleges termelés bizonyos érték az ökológiában. A mérési módszert Georgy Georgievich Vinberg szovjet hidrobiológus találta fel a XX. század első felében. Az első kísérletet Moszkva közelében hajtották végre.

Koncepció

A. N. Leontiev koncepciójában bevezeti az „elsődleges termelés” kifejezést. Az ökológiában egy bizonyos értéket jelöl, amely meghatározza az autotróf szervezetek által az egyszerű szervetlen komponensekből egy bizonyos idő alatt képződött szerves anyag mennyiségének növekedését. Az elsődleges termelés kiszámítása meghatározott időtartam alatt történik, amelynek hosszát a biológusok határozzák meg.

Autotróf organizmusok

Ezek olyan szervezetek, amelyek képesek szervetlen anyagok felhasználásával szerves anyagok előállítására. Az autotrófok a táplálékpiramis első szintjén állnak, mivel ők a bioszféra szerves anyagának elsődleges termelői. Ezeknek az élőlényeknek köszönhetően a heterotrófok (azok az élőlények, amelyek nem tudnak szerves elemeket kinyerni a szervetlenekbőlfotoszintézis vagy kemoszintézis) táplálékkal biztosítjuk.

Vannak organizmusok, amelyek egyidejűleg két fajhoz tartoznak: a zöld euglena alga éjszaka a heterotrófokhoz, nappal pedig az autotrófokhoz tartozik. Az ilyen szervezeteket "mixotrófoknak" nevezik.

Hogyan becsüljük meg ezt az értéket?

Ennek az értéknek a kiszámításához meg kell mérni azt a szénmennyiséget, amelyet a Földön növekvő növények és az óceánban élő fitoplanktonok egy bizonyos idő alatt megkötöttek. Mindez területegységre számítva.

Néha, mint a fitoplankton esetében, az elsődleges termelést kis időn belül, leggyakrabban egy napon belül becsülik. Ennek az az oka, hogy ebben a szervezetben nagy a szervesanyag-képződés mértéke, amelyet egységnyi biomassza alapján számítanak ki (a növények és állatok összessége, amelyek bármely méretű és szintű biogeocenózis részét képezik).

Ha figyelembe vesszük azt az időt, amely alatt a szárazföldi növények elsődleges termelését mérik, akkor ez egy év vagy a tenyészidőszak (az év azon időszaka, amikor bizonyos élő növényi szervezetek kifejlődésre érzékenyek). Az értékelés ilyen időtartama azzal magyarázható, hogy a szervetlen anyagok szerves anyagokká történő átalakulásának sebessége az ilyen típusú szervezetekben sokkal lassabb, mint a planktonokban.

Kire vonatkozik az elsődleges termelés fogalma?

Ez az érték a fotoautotróf és kemoautotróf szervezetekre vonatkozik. Az első energiaforrás ugyanis a napfény, ésutóbbiak szervetlen anyagokból redoxreakciókkal állítanak elő szerves anyagokat egyszerű anyagokkal, amelyeket maguk hoznak létre. Kevés élőlény képes az energiaszerzés második módjára, ezek közé tartoznak a baktériumok, néhány prokarióta (egysejtűek, amelyeknek magja és membránja van a sejtben).

A modern világban a kemoautotrófok szerepe kicsi. Legnagyobb jelentőségűek a hidrotermikus ökoszisztémákban (az élet oázisai, amelyek jelentős mélységben helyezkednek el az óceánban, ahol a kéregben repedések keletkeznek, amelyekből forró víz távozik, amely redukált vegyületekben gazdag), bár az elsődleges termelés nem becsülik túl nagy mennyiségben, de a jelentősége nagy.

Bruttó érték

A kutatók az ökoszisztémák elsődleges termelését bruttó és nettó termelésre osztják.

Az első kifejezés a termelő által termelt összes szervesanyag mennyiségére vonatkozik.

A nettó elsődleges értékhez szerves anyagokat kapunk, figyelembe véve a termelő szervezet által a légzési tevékenység végzéséhez szükséges költségek levonását. Ez az a fajta mennyiség az az anyag, amelyet a fogyasztók szükségleteik kielégítésére használhatnak fel, vagyis a tiszta elsődleges termelés az alapja a trofikus lánc (különböző organizmusok közötti kapcsolatok sorozatának, amelyen keresztül különféle energia- és anyagfajták) támogatásának. egyes egyedek megevésével átadódnak másoknak).

Kutatás

Kezdetben GG Vinberg végezte a tó elsődleges termelésének elszámolását a "sötét és világos lombik" módszerével. Ez abból állt, hogy összehasonlították a kapott szerves anyagok mennyiségét és a fotoszintézis során felszabaduló oxigén mennyiségét. Később a kutatók megállapították, hogy az elsődleges termelés becslésének ez a módszere megbízhatatlan, mivel csökkent az érzékenysége. Ezért E. Steman-Nielsen biológus egy alternatív "radiokarbon módszert" javasolt. Ezzel a módszerrel planktont tartalmazó vízmintákhoz szén-dioxidot és radioaktív szénizotópot adtak. Később a szerves anyag mennyiségét a hozzá kapcsolódó radioaktív szén alapján számították ki.

A XX. század 60-as évei óta világszerte folynak kutatások ezen a területen, és mindmáig nem állnak meg, új felfedezésekkel örvendezve a tudósokat.