Good Mood

az elsődleges termelés mérési módszerei attól függően változnak, hogy a bruttó és a nettó termelés a kívánt intézkedés-e, valamint hogy a szárazföldi vagy vízi rendszerek a középpontban. A bruttó termelést szinte mindig nehezebb mérni, mint a nettó, a légzés miatt, ami egy folyamatos és folyamatos folyamat, amely az elsődleges termelés (azaz a cukrok) egyes termékeit fogyasztja, mielőtt azok pontosan megmérhetők lennének., Emellett a szárazföldi ökoszisztémák általában nehezebbek, mivel a teljes termelékenység jelentős része a föld alatti szervekre és szövetekre kerül, ahol logisztikailag nehéz mérni. A sekély vízi rendszerek is szembesülhetnek ezzel a problémával.

a skála szintén nagyban befolyásolja a mérési technikákat. A növényi szövetekben, szervekben, egész növényekben vagy planktonmintákban a szén asszimiláció mértéke biokémiai alapú technikákkal számszerűsíthető, de ezek a technikák határozottan nem megfelelőek a nagyszabású szárazföldi terepi helyzetekhez., Ott a nettó elsődleges termelés szinte mindig a kívánt változó, és a becslési technikák különböző módszereket tartalmaznak a száraz tömegű biomassza időbeli változásainak becslésére. A biomassza becsléseit gyakran empirikusan meghatározott átalakítási tényezővel alakítják át energiaméretté, például kilokalóriává.

TerrestrialEdit

a szárazföldi ökoszisztémákban a kutatók általában a nettó elsődleges termelést (NPP) mérik., Bár meghatározása egyszerű, a termelékenység becsléséhez használt terepi mérések a vizsgáló és a biome szerint változnak. A terepi becslések ritkán teszik ki a talaj termelékenységét, a növényevőket, a forgalmat, a szemeteseket, az illékony szerves vegyületeket, a gyökérváladékokat és a szimbiotikus mikroorganizmusoknak való elosztást. A biomassza alapú atomerőmű-becslések az atomerőmű alulbecslését eredményezik ezen összetevők hiányos elszámolása miatt. Számos terepi mérés azonban jól korrelál az atomerőművel. Számos átfogó áttekintés található az atomerőmű becsléséhez használt terepi módszerekről., Az ökoszisztéma légzésének, az ökoszisztéma által termelt teljes szén-dioxidnak a becslései gázfluxus mérésekkel is elvégezhetők.

a legnagyobb lemaradás a termelékenység, különösen a gyökerek termelése és forgalma. Az atomerőmű alatti komponenseket nehéz mérni. A BNPP-t (föld alatti atomerőmű) gyakran az ANPP aránya alapján becsülik meg:BNPP (föld feletti atomerőmű:föld alatti atomerőmű), nem pedig közvetlen mérések.

A bruttó elsődleges termelés az eddy covariance technikával előállított szén-dioxid nettó ökoszisztéma-cseréjének (NEE) méréseiből becsülhető meg., Éjszaka ez a technika az ökoszisztéma légzésének minden összetevőjét méri. Ezt a légzést a napi értékekre kell méretezni, és tovább kell vonni a NEE-ből.

Gyepekszerkesztés

leggyakrabban az álló csúcs biomasszát feltételezik az atomerőmű mérésére. A tartósan álló alommal rendelkező rendszerekben az élő biomasszát gyakran jelentik. A csúcs biomassza mérései megbízhatóbbak, ha a rendszer túlnyomórészt egynyári., Az évelő mérések azonban megbízhatóak lehetnek, ha szinkron fenológia van, amelyet erős szezonális éghajlat vezet. Ezek a módszerek alábecsülhetik az ANPP-t a gyepekben, akár 2 (mérsékelt) – 4 (trópusi) hajtással. Ismételt intézkedéseket az állandó élő, vagy halott biomassza pontosabb becslések szerint minden gyepek, különösen azok a nagy forgalom, gyors bomlás, valamint a fajok közötti változása időzítés csúcs biomassza. Hasonlóan mérik a vizes élőhelyek termelékenységét (mocsarak és fens). Európában az éves kaszálás nyilvánvalóvá teszi a vizes élőhelyek éves biomassza-növekedését.,

ForestsEdit

az erdő termelékenységének mérésére használt módszerek változatosabbak, mint a gyepek. Az állványspecifikus allometrián és litterfall-on alapuló biomassza-növekmény megfelelő, bár nem teljes elszámolás a föld feletti nettó elsődleges termelésnek (ANPP). Az ANPP proxyjaként használt terepi mérések közé tartozik az éves litterfall, átmérő vagy alapterület-növelés (DBH vagy BAI), valamint a térfogatnövelés.,:

1. eltérések oxigén koncentráció belül lezárt üveget (által kifejlesztett Gaarder Gran 1927-ben)
2. beépítése szervetlen szén-14 (14C formájában nátrium-hidrogén-karbonát) a szerves anyag
3. Stabil izotópok Oxigén (16O, 18O, valamint 17O)
4. fluoreszcencia kinetika (technika még egy kutatási téma)
5. Stabil izotópok a Szén-dioxid (12C, valamint 13C)
6. Oxigén/Argon Arányok

A technika által kifejlesztett Gaarder Gran használ a variációk az oxigén koncentrációjának alatt különböző kísérleti körülmények következtetni bruttó elsődleges termelés., Jellemzően három azonos átlátszó edényt töltünk fel mintavízzel,és állítjuk le. Az elsőt azonnal elemezzük, és a kezdeti oxigénkoncentráció meghatározására használjuk; ezt általában Winkler-titrálással végezzük. A másik két hajó inkubálva van, az egyik fény alatt van, és elsötétül. Egy meghatározott idő elteltével a kísérlet véget ér, és megmérjük az oxigén koncentrációját mindkét edényben. Mivel a fotoszintézis nem történt meg a sötét edényben, ez biztosítja az ökoszisztéma légzésének mértékét., A könnyű edény lehetővé teszi mind a fotoszintézist, mind a légzést, így biztosítja a nettó fotoszintézis mérését (azaz a fotoszintézis útján történő oxigéntermelés légzésenként kivonja az oxigénfogyasztást). A bruttó elsődleges termelést ezután úgy kapjuk meg, hogy a sötét edényben oxigénfogyasztást adunk a könnyű edényben lévő nettó oxigéntermeléshez.

a 14C beépítés (Na2CO3 címkével kiegészítve) használatának technikáját az elsődleges termelés következtetésére ma a leggyakrabban használják, mert érzékeny, és minden óceáni környezetben használható., Mivel a 14C radioaktív (béta-bomlás útján), viszonylag egyszerű a szerves anyagba történő beépítésének mérése olyan eszközökkel, mint például a szcintillációs számlálók.

a kiválasztott inkubációs időtől függően a nettó vagy bruttó elsődleges termelés becsülhető. A bruttó elsődleges termelést leginkább viszonylag rövid inkubációs idő (1 óra vagy annál kevesebb) alapján becsülik meg, mivel a beépített 14C (légzés és szerves anyagkiválasztás / exudáció) vesztesége korlátozottabb lesz., A nettó elsődleges termelés a bruttó termelés töredéke, miután ezek a veszteséges folyamatok elfogyasztották a rögzített szén egy részét.

A Veszteségfolyamatok a 14C 10-60% – a között mozoghatnak az inkubációs időszak, a környezeti környezeti feltételek (különösen a hőmérséklet) és az alkalmazott kísérleti fajok szerint. A kísérleti alany fiziológiája által okozott veszteségeken kívül figyelembe kell venni a fogyasztók aktivitásából eredő potenciális veszteségeket is., Ez különösen igaz a mikroszkopikus autotrófok természetes összeszereléseit használó kísérletekre, ahol nem lehet elkülöníteni őket fogyasztóiktól.

A módszerek alapján stabil izotópok, O2/Ar arányok az előnye, hogy a becslések a légzés árak a fényt anélkül, hogy a incubations a sötétben., Ezek közül a hármas oxigén izotópok és az O2/Ar módszerének további előnye, hogy nem igényel inkubációt zárt tartályokban, az O2 / Ar pedig a tengeren is folyamatosan mérhető az equilibrator bemeneti tömegspektrometria (EIMS) vagy a membrán bemeneti tömegspektrometria (Mims) segítségével. Ha azonban a szénciklusra vonatkozó eredmények kívánatosak, akkor valószínűleg jobb, ha a szén (nem oxigén) izotópokon alapuló módszerekre támaszkodunk., Fontos megjegyezni, hogy a szén-stabil izotópokon alapuló módszer nem egyszerűen a klasszikus 14C módszer adaptációja, hanem egy teljesen más megközelítés, amely nem szenved a fotoszintézis során a szén-dioxid-újrahasznosítás hiányának problémájától.

GlobalEdit

mivel a bioszféra elsődleges termelése a szénciklus fontos része, a Földrendszer-tudományban globális szinten történő becslése Fontos., Az elsődleges termelés ezen a skálán történő számszerűsítése azonban nehéz a földi élőhelyek tartománya, valamint az időjárási események (napfény, víz rendelkezésre állása) változékonyságára gyakorolt hatása miatt. A földfelszíni élőhelyekre és az óceánok felszíni klorofilljére vonatkozó normalizált különbségi vegetációs Index (NDVI) műholdas becsléseinek felhasználásával becslések szerint a Föld teljes (fotoautotróf) elsődleges termelése évente 104,9 petagramm szén volt (PG C yr-1; egyenértékű a nem SI Gt C yr-1−vel). Ebből 56,4 Pg C yr-1 (53.,8%), a szárazföldi szervezetek terméke volt, míg a fennmaradó 48, 5 Pg C yr−1-et az óceáni termelés tette ki.,

Méretezés ökoszisztéma-szintű GPP becslések alapján eddy covariance mérések a nettó ökoszisztéma exchange (lásd fent), hogy a regionális, illetve globális értékek segítségével térbeli adatait különböző predictor változók, mint például az éghajlat változók, valamint távolról éreztem, fAPAR vagy LAI vezetett földfelszíni bruttó elsődleges termelés 123±8 Gt szén (NEM a szén-dioxid) / év során 1998-2005

A területi feltételeket, becslések szerint a föld termelésének mintegy 426 g C m−2 év−1 (kivéve a területeken, állandó jégtakaró), míg az óceánok volt 140 g C m−2 év−1., A föld és az óceánok közötti másik jelentős különbség az állóállományukban rejlik – miközben a teljes termelés közel felét teszik ki, az óceáni autotrófok csak a teljes biomassza mintegy 0,2% – át teszik ki.

EstimatesEdit

az elsődleges termelékenységet számos proxy becsülheti meg. Az egyik, amely különös jelentőséggel bír a geológiai nyilvántartásban, a bárium, amelynek koncentrációja a tengeri üledékekben a felszínen az elsődleges termelékenységgel összhangban emelkedik.