Good Mood

metodene for måling av primær produksjon variere avhengig av om brutto vs netto produksjon er ønsket mål, og om landlevende eller akvatiske systemer er i fokus. Brutto produksjon er nesten alltid vanskeligere å måle enn netto, på grunn av respirasjon, som er en kontinuerlig og pågående prosess som bruker noen av produktene av primær produksjon (dvs. sukker) før de kan måles nøyaktig., Også, terrestriske økosystemer er generelt mer vanskelig fordi en vesentlig andel av det totale produktiviteten er shunted til under-bakken organer og vev, hvor det er logistisk vanskelig å måle. Grunt vann akvatiske systemer kan også møte dette problemet.

Skala også i stor grad påvirker målingen teknikker. Frekvensen av karbon assimilering i anlegget vev, organer, hele planter, eller plankton prøvene kan kvantifiseres ved biokjemisk baserte teknikker, men disse teknikkene er desidert upassende for storskala terrestriske feltet situasjoner., Det, netto primærproduksjon er nesten alltid ønsket variabel, estimering og teknikker involvere ulike metoder for å estimere tørr vekt biomasse endringer over tid. Biomasse estimatene er ofte konvertert til en energi-tiltak, som for eksempel kilokalorier, ved en empirisk bestemt omregningsfaktor.

TerrestrialEdit

I terrestriske økosystemer, forskere generelt måle netto primærproduksjon (NPP)., Selv om definisjonen er grei, felt-målinger som brukes til å beregne produktiviteten varierer i henhold til etterforskeren og biome. Feltet estimater sjelden konto for under bakken produktivitet, herbivory, omsetning, litterfall, flyktige organiske forbindelser, rot exudates, og tildeling til symbiotiske mikroorganismer. Biomasse basert NPP estimater resultere i en undervurdering av NPP på grunn av ufullstendig regnskap for disse komponentene. Imidlertid, mange felt målinger korrelerer godt å NPP. Det finnes en rekke omfattende vurderinger av feltet metoder som brukes til å beregne NPP., Estimater av økosystemet åndedrett, totalt karbondioksid produsert av økosystemet, kan også være laget med gass flux målinger.

De store rede bassenget er belowground produktivitet, spesielt produksjon og omsetning av røtter. Belowground komponenter av NPP er vanskelig å måle. BNPP (under-bakken NPP) er ofte beregnet basert på et forhold som er av ANPP:BNPP (over bakken NPP:under-bakken NPP) snarere enn direkte målinger.

Brutto primærproduksjon kan være beregnet ut fra målinger av netto økosystem exchange (NEE) av karbondioksid laget av eddy covariance teknikk., I løpet av natten, denne teknikken måler alle komponenter i økosystemet åndedrett. Dette åndedrett er skalert til dag-tid verdier og videre trekkes fra NEE.

GrasslandsEdit

de Fleste vanlige, peak stående biomasse antas å måle NPP. I systemer med vedvarende står kull, levende biomasse er ofte rapportert. Tiltak av topp biomasse er mer pålitelig hvis systemet er hovedsakelig annuals., Imidlertid, staude målinger kan være pålitelig dersom det var en synkron phenology drevet av en sterk sesongbasert klima. Disse metodene kan undervurdere ANPP i gressletter med så mye som 2 (temperert) til 4 (tropisk) brett. Gjentatte målinger av stående levende og død biomasse gi mer nøyaktige estimater av alle gressletter, spesielt de med stor omsetning, rask nedbrytning, og interspecific variasjon i timing av topp biomasse. Våtmark produktivitet (myrer og fens) er målt på samme måte. I Europa, årlige klippingen gjør den årlige tilvekst av biomasse våtmarker tydelig.,

ForestsEdit

Metoder som brukes til å måle skog produktivitet er mer varierte enn i bulgaria. Biomasse tilvekst basert på stå bestemt allometry pluss litterfall er ansett som et egnet selv om ufullstendig regnskap med over bakken netto primærproduksjon (ANPP). Feltet målinger brukes som en proxy for ANPP inkluderer årlige litterfall, diameter eller basal området tilvekst (DBH eller BAI) og volum tilvekst.,:

1. variasjoner i oksygen konsentrasjon innen en forseglet flaske (utviklet av Gaarder og Gran i 1927)
2. inkorporering av uorganisk karbon-14 (14C i form av natriumbikarbonat) inn i organisk materiale
3. Stabile isotoper av Oksygen (16O, 18O og 17O)
4. fluorescens kinetikk (teknikk fortsatt et forsknings-emne)
5. Stabile isotoper av Karbon (12C og 13C)
6. Oksygen/Argon Forholdstall

teknikken utviklet av Gaarder og Gran bruker variasjoner i konsentrasjonen av oksygen under ulike eksperimentelle forhold til å utlede brutto primærproduksjon., Vanligvis, tre identiske gjennomsiktig kar er fylt med for eksempel vann og korket. Den første er analysert umiddelbart, og brukes til å avgjøre den innledende oksygen konsentrasjon; vanligvis er dette gjort ved å utføre en Winkler titrering. De to andre skipene er inkubert, ett hver i henhold lys og mørke. Etter en fastsatt tid, vil den eksperimentet er ferdig, og oksygen-konsentrasjonen i begge fartøyene er målt. Som fotosyntesen har ikke funnet sted i mørket fartøy, det gir et mål på økosystemet åndedrett., Lys fartøy tillater både fotosyntese og respirasjon, så gir et mål på netto fotosyntese (dvs. oksygen produksjon via fotosyntesen trekker oksygen forbruk av åndedrett). Brutto primærproduksjon er da oppnådd ved å legge oksygenforbruk i mørket fartøy til netto oksygen produksjon i lys fartøy.

teknikken ved hjelp av 14C inkorporering (lagt til som er merket Na2CO3) for å utlede primærproduksjonen er mest brukt i dag, fordi den er følsom, og kan brukes i alle ocean miljøer., Som 14C er radioaktivt (via beta forfall), er det relativt enkelt å måle det ble stiftet i organisk materiale ved hjelp av enheter som scintillasjon tellere.

Avhengig av inkubasjonstiden valgt, netto eller brutto primærproduksjon kan estimeres. Brutto primærproduksjon er best estimert ved hjelp av relativt kort inkubasjon ganger (1 time eller mindre), siden tap av incorporated 14C (ved respirasjon og organisk materiale utskillelse / exudation) vil være mer begrenset., Netto primærproduksjon er en brøkdel av brutto produksjon igjen etter disse tap prosesser har konsumert noen av de faste karbon.

Tap prosesser kan variere mellom 10-60% av incorporated 14C i henhold til inkubasjonstid, ambient miljømessige forhold (særlig temperatur) og den eksperimentelle arter som brukes. Bortsett fra de som er forårsaket av fysiologi av testpersonen selv, potensielle tap på grunn av aktiviteten av forbrukerne må også vurderes., Dette er særlig sant i eksperimenter for å gjøre bruk av naturlige sammensetninger av mikroskopiske autotrophs, der det ikke er mulig å isolere dem fra sine forbrukere.

De metoder som er basert på stabile isotoper og O2/Ar forholdstall har fordelen av å gi estimater av respirasjon priser i lys uten behov for inkubasjoner i mørket., Blant dem, den metode i trippel oksygen isotoper og O2/Ar har den ekstra fordelen av å ikke måtte inkubasjoner i lukkede beholdere og O2/Ar kan også måles kontinuerlig på sjøen ved hjelp av equilibrator innløp mass spectrometry (EIMS) eller en membran innløp mass spectrometry (MIMS). Imidlertid, hvis resultater er relevante for karbon syklus er ønsket, er det sannsynligvis bedre å stole på metoder basert på karbon (og ikke oksygen) isotoper., Det er viktig å merke seg at metoden basert på utslipp av stabile isotoper er ikke bare en tilpasning av den klassiske 14C-metoden, men en helt annen tilnærming som ikke lider av problemet med mangel på konto av karbon resirkulering under fotosyntesen.

GlobalEdit

Som primær produksjon i biosfæren er en viktig del av karbon syklus, estimering det på global skala er viktig i Earth system science., Imidlertid, kvantifisering primærproduksjonen på denne skalaen er vanskelig på grunn av spekter av habitater på Jorden, og på grunn av effekten av været hendelser (tilgjengelighet av sollys, vann) på sin variasjon. Ved hjelp av satellitt-avledet estimater av Normalisert Forskjellen Vegetasjon Indeks (NDVI) for terrestriske habitater og hav-overflaten klorofyll for havet, er det anslått at det totale (photoautotrophic) primær produksjon for Jorden var 104.9 petagrams av karbon per år (Pg C yr−1; tilsvarende ikke-SI Gt C yr−1). Av dette, 56.4 Pg C yr−1 (53.,8%), var et produkt av terrestriske organismer, mens de resterende 48.5 Pg C yr−1, ble redegjort for av oceanic produksjon.,

Skalering økosystem-nivå GPP beregninger basert på eddy covariance målinger av netto økosystem exchange (se ovenfor) til regionale og globale verdier ved hjelp av romlig informasjon av ulike prediktor variabler, slik som klima-variabler og eksternt følte fAPAR eller LAI førte til en terrestrisk brutto primære produksjon av 123±8 Gt karbon (IKKE karbondioksid) per år i 1998-2005

I areal vilkår, det ble anslått at landet var produksjonen ca 426 g C m−2 yr−1 (med unntak av områder med permanent isdekke), mens det for havene var 140 g C m−2 år−1., En annen viktig forskjell mellom land og hav ligger i deres stående aksjer – mens regnskap for nesten halvparten av den totale produksjonen, oceanic autotrophs bare stå for om lag 0,2% av den totale biomassen.

EstimatesEdit

Primære produktivitet kan estimeres ved en rekke fullmakter. En som har særlig relevans i forhold til de geologiske posten er Barium, som konsentrasjon i marine sedimenter stiger i tråd med primær produktivitet på overflaten.