Good Mood

metodele de măsurare a producției primare variază în funcție de dacă producția brută vs netă este măsura dorită și dacă sistemele terestre sau acvatice sunt în centrul atenției. Producția brută este aproape întotdeauna mai greu de măsurat decât netă, din cauza respirației, care este un proces continuu și continuu care consumă unele dintre produsele producției primare (adică zaharuri) înainte de a putea fi măsurate cu exactitate., De asemenea, ecosistemele terestre sunt, în general, mai dificile, deoarece o proporție substanțială din productivitatea totală este evitată la organele și țesuturile subterane, unde este dificil de măsurat din punct de vedere logistic. Sistemele acvatice cu apă puțin adâncă se pot confrunta, de asemenea, cu această problemă.de asemenea, Scala afectează foarte mult tehnicile de măsurare. Rata de asimilare a carbonului în țesuturi vegetale, organe, plante întregi sau probe de plancton poate fi cuantificată prin tehnici bazate biochimic, dar aceste tehnici sunt decisiv inadecvate pentru Situații de teren terestre la scară largă., Acolo, producția primară netă este aproape întotdeauna variabila dorită, iar tehnicile de estimare implică diferite metode de estimare a schimbărilor de biomasă uscată în timp. Estimările biomasei sunt adesea convertite într-o măsură de energie, cum ar fi kilocalorii, printr-un factor de conversie determinat empiric.

TerrestrialEdit

În ecosistemele terestre, cercetători, în general, măsura producția primară netă (CNE)., Deși definiția sa este simplă, măsurătorile de teren utilizate pentru estimarea productivității variază în funcție de investigator și biom. Estimările de teren reprezintă rareori productivitatea sub pământ, erbivor, cifra de afaceri, litterfall, compuși organici volatili, exudate de rădăcină și alocarea microorganismelor simbiotice. Pe bază de biomasă CNE estimări duce la subestimare a CNE din cauza incomplete contabilitate a acestor componente. Cu toate acestea, multe măsurători de teren se corelează bine cu NPP. Există o serie de revizuiri cuprinzătoare ale metodelor de teren utilizate pentru estimarea NPP., Estimările respirației ecosistemului, dioxidul de carbon total produs de ecosistem, pot fi făcute și cu măsurători ale fluxului de gaz.cel mai important bazin neînregistrat este productivitatea inferioară, în special producția și cifra de afaceri a rădăcinilor. Componentele inferioare ale centralei nucleare sunt dificil de măsurat. BNPP (under-ground NPP) este adesea estimată pe baza unui raport de ANPP:BNPP (over-ground NPP:under-ground NPP), mai degrabă decât măsurători directe.producția primară brută poate fi estimată din măsurătorile schimbului net de ecosistem (NEE) de dioxid de carbon realizate prin tehnica covarianței eddy., În timpul nopții, această tehnică măsoară toate componentele respirației ecosistemului. Această respirație este scalată la valorile din timpul zilei și scade în continuare din NEE.

GrasslandsEdit

cel Mai frecvent, de vârf în picioare biomasă se presupune a măsura CNE. În sistemele cu așternut permanent persistent, biomasa vie este frecvent raportată. Măsurile de biomasă de vârf sunt mai fiabile dacă sistemul este predominant anual., Cu toate acestea, măsurătorile perene ar putea fi fiabile dacă ar exista o fenologie sincronă determinată de un climat sezonier puternic. Aceste metode pot subestima ANPP în pajiști cu până la 2 (temperat) până la 4 (tropical) ori. Măsurile repetate de biomasă vie și moartă permanentă oferă estimări mai precise ale tuturor pășunilor, în special a celor cu cifră de afaceri mare, descompunere rapidă și variație interspecifică în calendarul de biomasă de vârf. Productivitatea zonelor umede (mlaștini și mlaștini) este măsurată în mod similar. În Europa, cositul anual face evidentă creșterea anuală a biomasei zonelor umede.,metodele utilizate pentru măsurarea productivității pădurilor sunt mai diverse decât cele ale pajiștilor. Creșterea biomasei bazată pe alometria specifică standului plus litterfall este considerată o contabilitate adecvată, deși incompletă, a producției primare nete supraterane (anpp). Măsurătorile de teren utilizate ca proxy pentru ANPP includ creșterea anuală a litterfall, a diametrului sau a zonei bazale (DBH sau BAI) și creșterea volumului.,:

1. variații în concentrația de oxigen într-o sticlă sigilată (dezvoltat de Gaarder și Gran în 1927)
2. includerea anorganice de carbon-14 (14C în formă de bicarbonat de sodiu) în materie organică
3. izotopi de Oxigen (16O, 18O și 17O)
4. fluorescenta cinetica (tehnica încă un subiect de cercetare)
5. izotopi de Carbon (12C și 13C)
6. Oxigen/Argon Rapoarte

tehnica dezvoltat de Gaarder și Gran folosește variații în concentrația de oxigen în diferite condiții experimentale pentru a deduce brut producția primară., De obicei, trei vase transparente identice sunt umplute cu apă de probă și oprite. Primul este analizat imediat și utilizat pentru a determina concentrația inițială de oxigen; de obicei, acest lucru se face prin efectuarea unei titrări Winkler. Celelalte două vase sunt incubate, fiecare în lumină și întunecată. După o perioadă fixă de timp, experimentul se încheie și se măsoară concentrația de oxigen în ambele vase. Deoarece fotosinteza nu a avut loc în vasul întunecat, aceasta oferă o măsură a respirației ecosistemului., Vasul ușor permite atât fotosinteza, cât și respirația, astfel încât oferă o măsură a fotosintezei nete (adică producția de oxigen prin fotosinteză scade consumul de oxigen prin respirație). Producția primară brută este apoi obținută prin adăugarea consumului de oxigen în vasul întunecat la producția netă de oxigen din vasul ușor.tehnica de utilizare a încorporării 14C (adăugată sub formă de Na2CO3 marcat) pentru a deduce producția primară este cea mai frecvent utilizată astăzi, deoarece este sensibilă și poate fi utilizată în toate mediile oceanice., Deoarece 14C este radioactiv (prin dezintegrarea beta), este relativ simplu să se măsoare încorporarea sa în materialul organic folosind dispozitive precum contoarele de scintilație.

în funcție de timpul de incubare ales, producția primară netă sau brută poate fi estimată. Producția primară brută este estimată cel mai bine folosind perioade de incubație relativ scurte (1 oră sau mai puțin), deoarece pierderea 14C încorporată (prin respirație și excreție / exudare a materialului organic) va fi mai limitată., Producția primară netă este fracțiunea din producția brută rămasă după ce aceste procese de pierdere au consumat o parte din carbonul fix.procesele de pierdere pot varia între 10-60% din 14C încorporat în funcție de perioada de incubație, condițiile de mediu ambiental (în special temperatura) și speciile experimentale utilizate. În afară de cele cauzate de fiziologia subiectului experimental în sine, trebuie luate în considerare și pierderile potențiale datorate activității consumatorilor., Acest lucru este valabil mai ales în experimentele care utilizează asamblări naturale de autotrofe microscopice, unde nu este posibil să le izolăm de consumatorii lor.metodele bazate pe izotopi stabili și rapoarte O2/Ar au avantajul de a furniza estimări ale ratelor de respirație în lumină fără a fi nevoie de incubații în întuneric., Printre acestea, metoda de triple izotopi de oxigen și O2/Ar avea avantajul suplimentar de a nu avea nevoie cred că patentul tău e în recipiente închise și O2/Ar poate fi nici măsurată continuu la mare, folosind equilibrator admisie spectrometrie de masă (EIMS) sau o membrană de admisie spectrometrie de masă (MIMS). Cu toate acestea, dacă se doresc rezultate relevante pentru ciclul carbonului, este probabil mai bine să se bazeze pe metode bazate pe izotopi de carbon (și nu oxigen)., Este important de observat că metoda bazată pe izotopi stabili de carbon nu este pur și simplu o adaptare a metodei clasice 14C, ci o abordare complet diferită, care nu suferă de problema lipsei de cont a reciclării carbonului în timpul fotosintezei.deoarece producția primară în biosferă este o parte importantă a ciclului carbonului, estimarea acesteia la scară globală este importantă în știința sistemului terestru., Cu toate acestea, cuantificarea producției primare la această scară este dificilă din cauza gamei de habitate de pe Pământ și din cauza impactului evenimentelor meteorologice (disponibilitatea luminii solare, a apei) asupra variabilității sale. Folosind satelit derivate estimări ale Normalized Difference vegetation Index (NDVI) pentru habitatele terestre și de la suprafața mării clorofila pentru oceane, se estimează că valoarea totală (photoautotrophic) producției primare pentru Pământ a fost de 104,9 petagrams de carbon pe an (Pg C yr−1; echivalent cu non-SI Gt C yr−1). Din aceasta, 56.4 Pg c yr-1 (53.,8%), a fost produsul organismelor terestre, în timp ce restul de 48,5 Pg c yr−1, a fost reprezentat de producția oceanică.,scalarea estimărilor GPP la nivel de ecosistem bazate pe măsurători de covarianță eddy ale schimbului net de ecosistem (vezi mai sus) la valori regionale și globale folosind detalii spațiale ale diferitelor variabile predictoare, cum ar fi variabilele climatice și fAPAR sau LAI la distanță au condus la o producție primară brută terestră de 123±8 Gt carbon (nu dioxid de carbon) pe an în perioada 1998-2005

în termeni cu acoperire permanentă de gheață), în timp ce pentru oceane a fost de 140 g c m-2 yr−1., O altă diferență semnificativă între pământ și oceane constă în stocurile lor permanente – în timp ce reprezintă aproape jumătate din producția totală, autotrofele oceanice reprezintă doar aproximativ 0, 2% din biomasa totală.

EstimatesEdit

productivitatea primară poate fi estimată printr-o varietate de proxy-uri. Unul care are o relevanță deosebită pentru înregistrarea geologică este bariul, a cărui concentrație în sedimentele marine crește în conformitate cu productivitatea primară la suprafață.