Primärproduktion: Konzept, Features, Recherche

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 10:23

Primärproduktion ist ein gewisser Wert in der Ökologie. Die Methode zu seiner Messung wurde in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts vom sowjetischen Hydrobiologen Georgy Georgievich Vinberg erfunden. Die Durchführung des ersten Experiments wurde in der Nähe von Moskau durchgeführt.

Konzept

A. N. Leontiev führt in seinem Konzept den Begriff „Primärproduktion“ein. Es bezeichnet einen bestimmten Wert in der Ökologie, der die Zunahme der Menge an organischer Substanz bestimmt, die von autotrophen Organismen aus einfachen anorganischen Bestandteilen in einer bestimmten Zeit gebildet wird. Die Berechnung der Primärproduktion erfolgt über einen festgelegten Zeitraum, dessen Länge von Biologen festgelegt wird.

Autotrophe Organismen

Das sind Organismen, die in der Lage sind, aus anorganischen Stoffen organische zu produzieren. Autotrophe stehen auf der ersten Stufe der Nahrungspyramide, da sie die Hauptproduzenten von organischem Material in der Biosphäre sind. Dank dieser Organismen sind Heterotrophe (jene Organismen, die mit Hilfe von organischen Elementen keine anorganischen Elemente gewinnen könnenPhotosynthese oder Chemosynthese) werden mit Nahrung versorgt.

Es gibt Organismen, die gleichzeitig zu zwei Arten gehören: Grüne Euglena-Algen gehören nachts zu Heterotrophen und tagsüber zu Autotrophen. Solche Organismen werden "Mixotrophe" genannt.

Wie wird dieser Wert geschätzt?

Um diesen Wert zu berechnen, muss die Menge an Kohlenstoff gemessen werden, die von auf der Erde wachsenden Pflanzen und im Ozean lebendem Phytoplankton über einen bestimmten Zeitraum gebunden wurde. All dies wird pro Flächeneinheit berechnet.

Manchmal, wie im Fall von Phytoplankton, wird die Primärproduktion innerhalb kleiner Zeiträume geschätzt, meistens eines Tages. Denn dieser Organismus hat eine hohe Bildungsrate organischer Substanz, die pro Einheit Biomasse (Gesamtheit der Pflanzen und Tiere, die Teil einer Biogeozänose beliebiger Größe und Stufe sind) berechnet wird.

Wenn wir den Zeitraum betrachten, über den die Primärproduktion von Landpflanzen gemessen wird, dann ist dies ein Jahr oder die Vegetationsperiode (der Zeitraum des Jahres, in dem bestimmte lebende Pflanzenorganismen für die Entwicklung empfänglich sind). Eine solche Bewertungsdauer erklärt sich aus der Tatsache, dass die Umwandlungsrate anorganischer Substanzen in organische Substanzen bei dieser Art von Organismen viel langsamer ist als bei Plankton.

Für wen gilt das Konzept der Primärproduktion?

Dieser Wert wird für photoautotrophe und chemoautotrophe Organismen berechnet. Denn die erste Energiequelle ist das Sonnenlicht undLetztere stellen aus anorganischen Stoffen durch Redoxreaktionen mit einfachen Stoffen, die sie selbst herstellen, organische Stoffe her. Nur wenige Organismen sind in der Lage, Energie auf dem zweiten Weg zu gewinnen, dazu gehören Bakterien, einige Prokaryoten (Einzeller, die einen Zellkern und Membranen in der Zelle haben).

In der modernen Welt ist die Rolle der Chemoautotrophen gering. Sie sind von größter Bedeutung in hydrothermalen Ökosystemen (Lebensoasen, die sich in beträchtlicher Tiefe im Ozean befinden, wo es Risse in der Kruste gibt, aus denen heißes Wasser kommt, das reich an reduzierten Verbindungen ist), obwohl die Primärproduktion Es wird nicht in sehr großen Mengen geschätzt, aber die Bedeutung ist groß.

Bruttowert

Forscher unterteilen die Primärproduktion von Ökosystemen in Brutto und Netto.

Der erste Begriff bezieht sich auf die Gesamtmenge an organischer Substanz, die vom Erzeuger produziert wird.

Zum Netto-Primärwert werden organische Substanzen unter Berücksichtigung der Kosten, die der produzierende Organismus zur Ausübung der Atmungstätigkeit benötigt, erh alten. Diese Art von Menge ist die Substanz, die der Verbraucher für seinen Bedarf nutzen kann, d.h. die reine Primärproduktion ist die Grundlage für die Unterstützung der trophischen Kette (eine Reihe von Beziehungen zwischen verschiedenen Organismen, durch die verschiedene Arten von Energie und Materie werden durch den Verzehr einiger Personen übertragen, andere).

Forschung

Zunächst führte GG Vinberg die Abrechnung der Primärproduktion auf dem See nach der Methode der "dunklen und hellen Kolben" durch. Es bestand darin, die Menge an gewonnenen organischen Substanzen und die bei der Photosynthese freigesetzte Sauerstoffmenge zu vergleichen. Später stellten die Forscher fest, dass diese Methode zur Schätzung der Primärproduktion unzuverlässig ist, da sie eine reduzierte Sensitivität aufweist. Daher schlug der Biologe E. Steman-Nielsen eine alternative „Radiokohlenstoff-Methode“vor. Bei dieser Methode wurden Wasserproben, die Plankton enthielten, Kohlendioxid und ein radioaktives Kohlenstoffisotop zugesetzt. Später wurde die Menge an organischem Material auf der Grundlage des damit verbundenen radioaktiven Kohlenstoffs berechnet.

Forschungen auf diesem Gebiet werden seit den 60er Jahren des 20. Jahrhunderts auf der ganzen Welt durchgeführt, und sie hören bis heute nicht auf und erfreuen Wissenschaftler mit neuen Entdeckungen.