Alkutuotanto: konsepti, ominaisuudet, tutkimus

Sisällysluettelo:

Alkutuotanto: konsepti, ominaisuudet, tutkimus
Alkutuotanto: konsepti, ominaisuudet, tutkimus

Video: Alkutuotanto: konsepti, ominaisuudet, tutkimus

Video: Alkutuotanto: konsepti, ominaisuudet, tutkimus
Video: Mitä laki edellyttää köysiratojen ja sähkölaitteistojen turvallisuudelta? Verkkoseminaari 20.1.2021 2024, Maaliskuu
Anonim

Alkutuotanto on tietty arvo ekologiassa. Sen mittausmenetelmän keksi Neuvostoliiton hydrobiologi Georgi Georgievich Vinberg 1900-luvun ensimmäisellä puoliskolla. Ensimmäinen kokeilu toteutettiin lähellä Moskovaa.

Konsepti

A. N. Leontiev ottaa konseptissaan käyttöön termin "alkutuotanto". Se ilmaisee tiettyä arvoa ekologiassa, joka määrittää autotrofisten organismien yksinkertaisista epäorgaanisista komponenteista muodostuvan orgaanisen aineen määrän lisääntymisen tietyn ajan kuluessa. Alkutuotannon laskenta tapahtuu määrätyllä ajanjaksolla, jonka pituuden määrittelevät biologit.

Autotrofiset organismit

Fotosynteesin prosessi
Fotosynteesin prosessi

Nämä ovat organismeja, jotka pystyvät käyttämään epäorgaanisia aineita orgaanisten aineiden tuottamiseen. Autotrofit ovat ravintopyramidin ensimmäisellä tasolla, koska ne ovat biosfäärin orgaanisen aineen ensisijaisia tuottajia. Näiden organismien ansiosta heterotrofit (eli eliöt, jotka eivät voi saada orgaanisia alkuaineita epäorgaanisistafotosynteesi tai kemosynteesi) tarjotaan ruoan kanssa.

On organismeja, jotka kuuluvat samanaikaisesti kahteen lajiin: vihreä euglenalevä yöllä kuuluu heterotrofeihin ja päivällä autotrofeihin. Tällaisia organismeja kutsutaan "miksotrofeiksi".

Miten tämä arvo on arvioitu?

Plankton vesinäytteissä
Plankton vesinäytteissä

Tämän arvon laskemiseksi on tarpeen mitata hiilen määrä, jonka maan päällä kasvavat kasvit ja v altameressä elävät kasviplanktonit ovat sitoutuneet tietyn ajan kuluessa. Kaikki tämä lasketaan pinta-alayksikköä kohti.

Joskus, kuten kasviplanktonin tapauksessa, alkutuotanto arvioidaan pienten ajanjaksojen sisällä, useimmiten päivässä. Tämä johtuu siitä, että tällä organismilla on korkea orgaanisen aineksen muodostumisnopeus, joka lasketaan biomassayksikköä kohden (kasvien ja eläinten kokonaisuus, jotka ovat osa minkä tahansa kokoista ja tasoista biogeocenoosia).

Jos otetaan huomioon aika, jonka aikana maakasvien alkutuotantoa mitataan, tämä on yksi vuosi tai kasvukausi (vuodenjakso, jonka aikana tietyt elävät kasviorganismit ovat alttiita kehitykselle). Tällainen arvioinnin kesto selittyy sillä, että epäorgaanisten aineiden muuttumisnopeus orgaanisiksi aineiksi tämän tyyppisissä organismeissa on paljon hitaampaa kuin planktonissa.

Keitä alkutuotannon käsite koskee?

Tämä arvo on laskettu fotoautotrofisille ja kemoautotrofisille organismeille. Sillä ensimmäinen energianlähde on auringonvalo jajälkimmäiset tuottavat orgaanisia aineita epäorgaanisista aineista käyttämällä redox-reaktioita yksinkertaisten aineiden kanssa, joita he itse luovat. Harvat organismit pystyvät toiseen energianhankintatapaan, näihin kuuluvat bakteerit, jotkut prokaryootit (yksisoluiset, joilla on solussa ydin ja kalvot).

Nykyajan maailmassa kemoautotrofien rooli on pieni. Niillä on suurin merkitys hydrotermisissä ekosysteemeissä (elämän keitaat, jotka sijaitsevat huomattavassa syvyydessä v altameressä, joissa kuoressa on halkeamia, joista tulee kuumaa vettä, runsaasti pelkistettyjä yhdisteitä), vaikka alkutuotanto ei ole arvioitu kovin suuria määriä, mutta sen merkitys on suuri.

Kemosynteesin prosessi
Kemosynteesin prosessi

Bruttoarvo

Tutkijat jakavat ekosysteemien alkutuotannon brutto- ja nettotuotantoon.

Ensimmäinen termi viittaa tuottajan tuottaman orgaanisen aineksen kokonaismäärään.

Nettoprimääriarvoon saadaan orgaaniset aineet, ottaen huomioon ne kustannukset, jotka tuottava organismi vaatii hengitystoiminnan suorittamiseen. Juuri tämän tyyppinen määrä on se aine, jota kuluttajat voivat käyttää tarpeisiinsa, eli puhdas alkutuotanto on perusta trofisen ketjun (eri organismien välisten suhteiden sarja, jonka kautta erityyppiset energiat ja aineet) tukemiseen. siirtyvät syömällä joitain yksilöitä toisia).

troofinen ketju
troofinen ketju

Tutkimus

Alunperin GG Vinberg suoritti järven alkutuotannon kirjanpidon "tumma ja vaalea pullo" -menetelmällä. Se koostui saatujen orgaanisten aineiden määrän ja fotosynteesin aikana vapautuneen hapen määrän vertailusta. Myöhemmin tutkijat havaitsivat, että tämä alkutuotannon arviointimenetelmä on epäluotettava, koska sen herkkyys on heikentynyt. Siksi biologi E. Steman-Nielsen ehdotti vaihtoehtoista "radiohiilimenetelmää". Tällä menetelmällä planktonia sisältäviin vesinäytteisiin lisättiin hiilidioksidia ja hiilen radioaktiivista isotooppia. Myöhemmin orgaanisen aineen määrä laskettiin siihen liittyvän radioaktiivisen hiilen perusteella.

Georgi Vinberg
Georgi Vinberg

Tällä alalla on 1900-luvun 60-luvulta lähtien tehty tutkimusta ympäri maailmaa, eivätkä ne lopu tähän asti, ilahduttaen tutkijoita uusilla löydöillä.

Suositeltava: