Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

27.3: Первичная продукция
СОДЕРЖАНИЕ

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. You will only be able to see the first 20 seconds.

Education
Первичная продукция
 
Этот закадровый голос сгенерирован компьютером
ТРАНСКРИПТ
* Текстовый перевод сгенерирован компьютером

27.3: Первичная продукция

Общий объем энергии, приобретаемой основными производителями в экосистеме, называется валовой первичной добычей (ГПП). Однако, из этой энергии, производители используют некоторые для метаболических процессов, а некоторые теряются в качестве тепла, уменьшая количество энергии, доступной для следующего трофиического уровня. Оставшееся количество энергии называется чистой первичной производительностью (АЭС). В наземных экосистемах АЭС определяется климатом, в то время как проникновение света и доступность питательных веществ являются приводом АЭС в водные экосистемы.

Валовое первичное производство

Энергия может быть приобретена организмами тремя способами: фотосинтезом, хемосинтезом и потреблением других организмов. Автотрофы, или производители, синтезируют свою пищу. Хемоавтотрофы встречаются в экосистемах, где солнечный свет недоступен, и используют химические вещества в качестве источника энергии, как сероводород, H2S, из глубоких гидротермальных жерл океана, в то время как фотоавтотрофы преобразуют энергию солнечного света в можно использовать энергию для остальных организмов в экосистеме. Темпы получения и преобразования этой энергии этими производителями известны как валовое первичное производство экосистемы (ГПП), что также является показателем общего объема энергии, накопленной основными производителями в экосистеме.

Чистое первичное производство

Однако не вся энергия, полученная производителями, доступна для использования другими организмами в экосистеме. Во время химиосинтеза и фотосинтеза, энергия используется первичными производителями для топлива их клеточного дыхания, а некоторые теряются как тепло, как побочный продукт метаболических процессов. Энергия, осядяемая после дыхания и метаболизма первичными производителями, известна как чистое первичное производство (АЭС), которое затем доступно первичным потребителям на следующем трофичном уровне.

АЭС экосистем

Экосистемами с самой высокой АЭС являются тропические влажные тропические леса и лиманы, на которые влияют теплые температуры, высокая влажность и приток питательных веществ. Экосистемы с низкой производительностью включают пустыни и Арктику, которые являются сухими и либо слишком горячими, либо слишком холодными для высоких темпов роста растений.

В водных экосистемах количество как света, так и питательных веществ контролирует первичное производство. Глубина проникновения света приводит к высокой первичной продуктивности как на мелководье прибрежных вод, так и на поверхности глубоководных и озер. Фитопланктон, который производит почти 40% кислорода Земли, процветает на поверхности глубоких морских и свежих вод, в то время как на мелководье процветают очень разнообразные коралловые рифы и водные растения.

Области притока питательных веществ имеют исключительно высокий уровень первичного производства. Примерами могут быть лиманы, где богатая азотом пресная вода смешивается с соленой водой, или океанские подкидные бассейны, где органическое вещество глубокого океана циркулирует на поверхность. Приток макроэлементов, таких как фосфор и азот, увеличивает первичное производство, поскольку в противном случае они являются ограничивающими факторами роста фотосинтезирующих организмов. Чрезмерный приток этих питательных веществ из сельскохозяйственных стоков может привести к экспоненциальному росту популяций водорослей и фитопланктона, истощая воду кислорода и негативно влияя на водную флору и фауну – процесс, известный как эвтрофикация.


Литература для дополнительного чтения

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter