Good Mood

metody měření primární produkce se liší v závislosti na tom, zda je požadovaným opatřením hrubá vs čistá produkce a zda se zaměřují na pozemní nebo vodní systémy. Hrubá produkce je téměř vždy těžší měřit než čistá, kvůli dýchání, což je nepřetržitý a pokračující proces, který spotřebovává některé produkty primární produkce (tj. cukry), než je lze přesně měřit., Také suchozemské ekosystémy jsou obecně obtížnější, protože značná část celkové produktivity se vyhýbá podzemním orgánům a tkáním, kde je logisticky obtížné měřit. Mělké vodní systémy mohou také čelit tomuto problému.měřítko

také výrazně ovlivňuje techniky měření. Rychlost asimilace uhlíku v rostlinných pletiv, orgánů, celých rostlin, nebo plankton vzorky mohou být kvantifikovány o biochemicky založené techniky, ale tyto techniky jsou rozhodně nevhodné pro rozsáhlé pozemní oblasti situacích., Tam je čistá primární produkce téměř vždy požadovanou proměnnou a techniky odhadu zahrnují různé metody odhadu změn biomasy suché hmotnosti v průběhu času. Biomasa odhady jsou často převedeny na energetická opatření, jako jsou kilokalorie, o empiricky stanoven přepočítací koeficient.

TerrestrialEdit

V suchozemských ekosystémů, vědci obecně měřit čisté primární produkce (NPP)., Ačkoli jeho definice je přímočará, měření pole používaná k odhadu produktivity se liší podle vyšetřovatele a biomu. Pole odhadů zřídka účet pro pod zemí produktivity, herbivory, obrat, opadu, těkavé organické sloučeniny, kořenové exudáty, a rozdělení na symbiotické mikroorganismy. Odhady jaderné elektrárny založené na biomase vedou k podcenění jaderné elektrárny v důsledku neúplného účetnictví těchto složek. Mnoho terénních měření však dobře koreluje s je. Existuje celá řada komplexních přehledů terénních metod používaných k odhadu jaderné elektrárny., Odhady ekosystémového dýchání, celkového oxidu uhličitého produkovaného ekosystémem, lze také provést měřením toku plynu.

hlavním nezvěstným fondem je nižší Produktivita, zejména výroba a obrat kořenů. Níže položené součásti je obtížné měřit. BNPP (sub-ground NPP) se často odhaduje na základě poměru ANPP:BNPP (nadzemní je:NPP pod zemí), spíše než přímé měření.

hrubou primární produkci lze odhadnout z měření čisté výměny ekosystémů (NEE) oxidu uhličitého vytvořeného technikou Eddy kovariance., Během noci tato technika měří všechny složky ekosystémového dýchání. Toto dýchání se zmenšuje na denní hodnoty a dále se odečte od NEE.

GrasslandsEdit

Nejčastěji, vrchol stojí biomasy se předpokládá, že opatření jaderné ELEKTRÁRNY. V systémech s trvalým stojatým vrhem se běžně uvádí živá biomasa. Měření špičkové biomasy je spolehlivější, pokud je systém převážně roční., Trvalá měření by však mohla být spolehlivá, kdyby existovala synchronní fenologie poháněná silným sezónním klimatem. Tyto metody mohou podceňovat ANPP v pastvinách až o 2 (mírné) až 4 (tropické) záhyby. Opakované opatření stojící živé a mrtvé biomasy poskytnout přesnější odhady všech travních porostů, zejména těch s velkým obratem, rychlý rozklad, a mezidruhové rozdíly v načasování vrcholu biomasy. Podobně se měří Produktivita mokřadů (bažiny a feny). V Evropě roční sečení činí meziroční přírůstek biomasy mokřadů evidentní.,

Lesyedit

metody používané k měření produktivity lesů jsou rozmanitější než metody travních porostů. Biomasy přírůstku na základě stojan konkrétní allometry plus opadu je považováno za vhodné, i když neúplné účetnictví nadzemní čisté primární produkce (ANPP). Měření pole použitá jako proxy pro ANPP zahrnují roční vrh, průměr nebo bazální přírůstek plochy (DBH nebo BAI) a zvýšení objemu.,:

1. rozdíly v koncentraci kyslíku v uzavřené láhvi (vyvinutý Gaarder a Gran v roce 1927)
2. začlenění anorganický uhlík-14 (14C ve formě hydrogenuhličitanu sodného) do organické hmoty
3. Stabilní izotopy Kyslíku (16O, 18O a 17O)
4. fluorescenční kinetiky (technika stále téma výzkumu)
5. Stabilní izotopy Uhlíku (12C a 13C)
6. Kyslík/Argon Poměry

technika vyvinutá Gaarder a Gran používá rozdíly v koncentraci kyslíku za různých experimentálních podmínek odvodit, hrubé primární produkce., Obvykle jsou tři identické průhledné nádoby naplněny vzorkovou vodou a zastaveny. První se okamžitě analyzuje a používá se ke stanovení počáteční koncentrace kyslíku; obvykle se to provádí titrací Winkleru. Další dvě nádoby jsou inkubovány, každá pod světlem a ztmavena. Po uplynutí stanovené doby experiment končí a měří se koncentrace kyslíku v obou nádobách. Protože fotosyntéza neproběhla v temné nádobě, poskytuje míru dýchání ekosystému., Světelná nádoba umožňuje fotosyntézu i dýchání, takže poskytuje míru čisté fotosyntézy (tj. produkce kyslíku pomocí fotosyntézy odečte spotřebu kyslíku dýcháním). Hrubá primární produkce se pak získá přidáním spotřeby kyslíku v tmavé nádobě k čisté produkci kyslíku ve světelné nádobě.

technika použití inkorporace 14C (přidaná jako značená Na2CO3) k odvození primární produkce se dnes nejčastěji používá, protože je citlivá a může být použita ve všech oceánských prostředích., Jako 14C je radioaktivní (přes beta rozpad), je poměrně snadné měřit jeho zabudování do organických materiálů pomocí zařízení, jako jsou scintilační čítače.

V závislosti na zvolené době inkubace lze odhadnout čistou nebo hrubou primární produkci. Hrubé primární produkce je nejlepší odhadnout pomocí poměrně krátká inkubační doba (1 hodina nebo méně), protože ztráta začleněna 14C (o dýchání a organického materiálu vylučování / exsudace) bude více omezen., Čistá primární produkce je zlomek hrubé výroby zbývající po těchto ztrátových procesech spotřebovaly část pevného uhlíku.

ztrátové procesy se mohou pohybovat mezi 10-60% začleněných 14C podle inkubační doby, okolních podmínek prostředí (zejména teploty) a použitých experimentálních druhů. Kromě těch, které jsou způsobeny fyziologií samotného experimentálního subjektu, je třeba zvážit také potenciální ztráty způsobené aktivitou spotřebitelů., To platí zejména v experimentech využití přírodních společenstev mikroskopických autotrofních, kde není možné izolovat je od jejich spotřebitelů.

metody založené na stabilních izotopech a poměrech O2 / Ar mají tu výhodu, že poskytují odhady rychlosti dýchání ve světle bez potřeby inkubací ve tmě., Mezi nimi, metoda triple izotopů kyslíku a O2/Ar mají další výhodu, že není třeba inkubace v uzavřených nádobách a O2/Ar mohou být dokonce měřené nepřetržitě na moři pomocí equilibrator vstupní hmotnostní spektrometrie (EIMS) nebo membránového vstupu hmotnostní spektrometrie (MIMS). Pokud jsou však požadovány výsledky relevantní pro uhlíkový cyklus, je pravděpodobně lepší spoléhat se na metody založené na izotopech uhlíku (a nikoli kyslíku)., Je důležité si všimnout, že metody založené na uhlíku stabilní izotopy není jen adaptace klasické 14C metoda, ale zcela jiný přístup, který netrpí problém nedostatku účet recyklace uhlíku při fotosyntéze.

GlobalEdit

jako primární produkce v biosféře je důležitou součástí uhlíkového cyklu, jeho odhad v globálním měřítku je důležitý ve vědě o zemském systému., Nicméně, kvantifikuje primární produkci v tomto měřítku je obtížné, protože rozsah stanovišť na Zemi, a kvůli vlivu počasí (dostupnost světla, vody) na jeho variabilita. Pomocí satelitní odvozené odhady Normalizovaný Rozdíl Vegetační Index (NDVI) u suchozemských stanovišť a moře-povrch chlorofylu pro oceány, odhaduje se, že celkem (photoautotrophic) primární produkce na Zemi byl 104.9 petagrams uhlíku za rok (Pg C yr−1; ekvivalentní non-SI Gt C rok−1). Z toho 56,4 Pg C yr-1 (53.,8%), byl produktem suchozemských organismů, zatímco zbývajících 48,5 Pg C yr-1, bylo tvořeno oceánskou produkcí.,

Škálování ekosystémové úrovni GPP odhady na základě eddy kovarianční měření čisté ekosystémové výměny (viz výše) na regionální a globální hodnoty pomocí prostorových informací z různých prognostických proměnných, jako jsou klimatické proměnné a na dálku vycítil, fAPAR nebo LAI vedlo k pozemní hrubá primární produkce 123±8 Gt uhlíku (NIKOLIV oxidu uhličitého) za rok v letech 1998-2005

V areálu podmínek, odhaduje se, že země byla produkce přibližně 426 g C m−2 yr−1 (kromě oblastí s trvalým ledem), zatímco pro oceány byla 140 g C m−2 yr−1., Další významný rozdíl mezi zemí a oceány spočívá v jejich postavení zásoby – zatímco což představuje téměř polovinu z celkové produkce, oceánské autotrofní organismy tvoří pouze asi 0,2% celkové biomasy.

EstimatesEdit

primární produktivita může být odhadnuta různými proxy servery. Ten, který má zvláštní význam pro geologický záznam, je baryum, jehož koncentrace v mořských sedimentech stoupá v souladu s primární produktivitou na povrchu.