Azərbaycan
Deutschland
Lietuva
Malta
ශ්රී ලංකාව
Türkmenistan
Türkiyə
Украина
Dieser Artikel behandelt den ökologischen Begriff Zum ökonomischen Begriff siehe Urproduktion Der Begriff Primärprodukti
Primärproduktion
Der Begriff Primärproduktion bezeichnet in der Ökologie die Produktion von Biomasse durch die Produzenten, also Pflanzen, Algen, Cyanobakterien und andere autotrophe Bakterien, mithilfe von Licht oder chemischer Energie aus anorganischen Substanzen. Die Disziplin der Ökologie, die sich mit der biologischen Produktion befasst, heißt Produktionsbiologie.
Die Primärproduktion wird als Bruttoproduktion teilweise wieder für die Atmung des Lebewesens (Respiration) verwendet, übrig bleibt die Nettoprimärproduktion, die für das Wachstum und die Vermehrung von Phytomasse verwendet wird (s. u.). Etwa 1 % der Energie der Sonnenstrahlung, die die Erde erreicht, wird in Biomasse umgesetzt. Die Primärproduktion bildet die Grundlage für den organischen Kohlenstoffkreislauf.
In der Ozeanologie und Limnologie ist die Primärproduktion die Produktion von Phytoplankton im Ozean und Süßwasser, die ihre Energie durch Photosynthese gewinnen, unter Nutzung von Nährstoffen. Diese kleinen grünen Zellen werden wiederum von den heterotrophen Konsumenten erster Ordnung, kleinen Tieren wie Wimpertierchen, Copepoden und Krill, verbraucht. Die Primärproduktion ist die Basis allen Lebens im pelagischen, d. h. landfernen Bereich der Ozeane.
Am Meeresboden, dem marinen Benthal, beispielsweise bei den Black Smokers am mittelozeanischen Rücken, existiert ein Ökosystem eigener Art. Seine Basis ist nicht die Photosynthese, sondern die Chemosynthese, also die Gewinnung von Energie durch Zerlegung anorganischer Verbindungen wie Schwefelwasserstoff. Dort stellt letztlich die geothermische Energie die Quelle aller Lebensprozesse dar, während dies beim Prozess der Photosynthese die Energie der Sonne ist.
In terrestrischen Ökosystemen erfolgt die Primärproduktion über Photosynthese durch Pflanzen, beispielsweise die Bäume des Waldes. Primärproduktion durch Chemosynthese (Chemotrophie) spielt hier keine Rolle.
Die Produktivität wird in Gramm Trockengewicht pro Quadratmeter und Jahr gemessen. Die höchste Primärproduktion findet in den Wattenmeeren und in den tropischen Regenwäldern statt.
Die Primärproduktion wird zum größten Teil durch die Konsumenten und Destruenten wieder zu anorganischen Substanzen umgesetzt. Der Überschuss bildet Torf und Gewässerschlamm, woraus in geologischen Zeiträumen unter geeigneten Umständen Kohle, Erdgas und Erdöl entstehen.
Bruttoprimärproduktion und Nettoprimärproduktion
Als Bruttoprimärproduktion (engl. gross primary production) bezeichnet man die gesamte von autotrophen Organismen fixierte Menge an Kohlenstoff in einem Ökosystem. Diese ist abhängig vom Klima, das wiederum einen Einfluss auf die Photosyntheserate und auch den Blattflächenindex hat. Die durch die Photosynthese umgewandelte Energie kann in der Pflanze entweder veratmet (Respiration) oder zum Wachstum genutzt werden.
Zieht man also von der Bruttoprimärproduktion die Respiration der autotrophen Organismen ab, erhält man die Nettoprimärproduktion (NPP). Diese repräsentiert die gesamte Biomasse, die von Pflanzen durch Photosynthese gewonnen wurde. Diese Biomasse stellt auch ein Kohlenstofflager im Kohlenstoffzyklus dar. In der Pflanze wird der Kohlenstoff unterschiedlich genutzt und in verschiedenen Geweben unterschiedlich stark eingesetzt, um sich damit den Umweltbedingungen besser anzupassen. So findet man in nährstoffarmen Gebieten eine verstärkte Allokation von Kohlenstoff in den Wurzeln.
Die Nettoprimärproduktion ist eine wichtige Ökosystem-Funktion. Darüber hinaus ist sie die grundlegendste Energiequelle für heterotrophe Organismen und stark mit dem Kohlenstoffzyklus verbunden.
Messmethoden
Die genaue Messung der NPP ist in der Natur nicht möglich. Aber es wurden Methoden entwickelt, die gute Schätzungen angeben können. Die Nettoprimärproduktion kann durch Messung der Biomassezunahme abgeschätzt werden. Allerdings ist diese Methode nicht sehr genau und gerade bei großen und sehr diversen Ökosystemen unpraktisch. Dort wird vor allem die Messung der Chlorophyll-Konzentration angewandt. Chlorophyll hat eine charakteristische spektrale Signatur, die von Satelliten wahrgenommen wird. Es absorbiert Licht im roten und blauen Spektralbereich und reflektiert infrarote Strahlung stärker als Wasser oder trockener Boden. Mit diesem Wert kann dann wieder eine Schätzung vorgenommen werden. Eine dritte Möglichkeit stellt die Messung von Bruttoprimärproduktion und Respiration dar. Die Respiration kann mittels der veränderten CO2-Konzentration, in einem abgeschlossenen System, ermittelt werden.
Die Berechnung der Nettoprimärproduktion erfolgt aus der Nettoassimilationsrate (NAR), dem Blattflächenindex (LAI) und der Produktionsperiodendauer (t): NPP = NAR * LAI * t
Einzelnachweise
- P. Sitte, H. Ziegler, F. Ehrendorfer, A. Bresinsky: Lehrbuch der Botanik an Hochschulen. Begründet von E. Strasburger. 33. Auflage. Verlag G. Fischer, Stuttgart 1991, ISBN 3-437-20447-5.
- In der aktuellen Ausgabe des Strasburgers (37. Auflage) findet sich diese Information so nicht mehr. Es wird nun eine deutlich andere Skala betrachtet – ein Blatt anstelle der globalen Biosphäre. Dort heißt es nun, ein Blatt könne maximal 1–2 % der photosynthetisch aktiven Strahlung für die photochemische Energiebindung nutzen (vgl. S. 761).
- D.M. Sigman, M.P. Hain: The Biological Productivity of the Ocean. In: Nature Education Knowledge. 3. Jahrgang, Nr. 6, 2012, S. 1–16 (mathis-hain.net [PDF; abgerufen am 1. Juni 2015]): “Gross primary production” (GPP) refers to the total rate of organic carbon production by autotrophs, while “respiration” refers to the energy-yielding oxidation of organic carbon back to carbon dioxide. “Net primary production” (NPP) is GPP minus the autotrophs’ own rate of respiration; it is thus the rate at which the full metabolism of phytoplankton produces biomass. “Secondary production” (SP) typically refers to the growth rate of heterotrophic biomass. Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.
- M. L. Cain, W. D. Bowman, S. D. Hacker: Ecology. 2. Auflage. Sinauer Assoc., 2011, ISBN 978-0-87893-445-4.
- seos-project.eu
- T. M. Smith, R. L. Smith: Ökologie. 6. Auflage. Verlag Pearson Studium, 2009, ISBN 978-3-8273-7313-7.
Autor: www.NiNa.Az
Veröffentlichungsdatum:
wikipedia, wiki, deutsches, deutschland, buch, bücher, bibliothek artikel lesen, herunterladen kostenlos kostenloser herunterladen, MP3, Video, MP4, 3GP, JPG, JPEG, GIF, PNG, Bild, Musik, Lied, Film, Buch, Spiel, Spiele, Mobiltelefon, Mobil, Telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, komputer, Informationen zu Primärproduktion, Was ist Primärproduktion? Was bedeutet Primärproduktion?
Dieser Artikel behandelt den okologischen Begriff Zum okonomischen Begriff siehe Urproduktion Der Begriff Primarproduktion bezeichnet in der Okologie die Produktion von Biomasse durch die Produzenten also Pflanzen Algen Cyanobakterien und andere autotrophe Bakterien mithilfe von Licht oder chemischer Energie aus anorganischen Substanzen Die Disziplin der Okologie die sich mit der biologischen Produktion befasst heisst Produktionsbiologie Das Phytoplankton gewinnt durch Photosynthese Energie und produziert Biomasse Die Primarproduktion wird als Bruttoproduktion teilweise wieder fur die Atmung des Lebewesens Respiration verwendet ubrig bleibt die Nettoprimarproduktion die fur das Wachstum und die Vermehrung von Phytomasse verwendet wird s u Etwa 1 der Energie der Sonnenstrahlung die die Erde erreicht wird in Biomasse umgesetzt Die Primarproduktion bildet die Grundlage fur den organischen Kohlenstoffkreislauf In der Ozeanologie und Limnologie ist die Primarproduktion die Produktion von Phytoplankton im Ozean und Susswasser die ihre Energie durch Photosynthese gewinnen unter Nutzung von Nahrstoffen Diese kleinen grunen Zellen werden wiederum von den heterotrophen Konsumenten erster Ordnung kleinen Tieren wie Wimpertierchen Copepoden und Krill verbraucht Die Primarproduktion ist die Basis allen Lebens im pelagischen d h landfernen Bereich der Ozeane Am Meeresboden dem marinen Benthal beispielsweise bei den Black Smokers am mittelozeanischen Rucken existiert ein Okosystem eigener Art Seine Basis ist nicht die Photosynthese sondern die Chemosynthese also die Gewinnung von Energie durch Zerlegung anorganischer Verbindungen wie Schwefelwasserstoff Dort stellt letztlich die geothermische Energie die Quelle aller Lebensprozesse dar wahrend dies beim Prozess der Photosynthese die Energie der Sonne ist In terrestrischen Okosystemen erfolgt die Primarproduktion uber Photosynthese durch Pflanzen beispielsweise die Baume des Waldes Primarproduktion durch Chemosynthese Chemotrophie spielt hier keine Rolle Die Produktivitat wird in Gramm Trockengewicht pro Quadratmeter und Jahr gemessen Die hochste Primarproduktion findet in den Wattenmeeren und in den tropischen Regenwaldern statt Die Primarproduktion wird zum grossten Teil durch die Konsumenten und Destruenten wieder zu anorganischen Substanzen umgesetzt Der Uberschuss bildet Torf und Gewasserschlamm woraus in geologischen Zeitraumen unter geeigneten Umstanden Kohle Erdgas und Erdol entstehen Bruttoprimarproduktion und NettoprimarproduktionAls Bruttoprimarproduktion engl gross primary production bezeichnet man die gesamte von autotrophen Organismen fixierte Menge an Kohlenstoff in einem Okosystem Diese ist abhangig vom Klima das wiederum einen Einfluss auf die Photosyntheserate und auch den Blattflachenindex hat Die durch die Photosynthese umgewandelte Energie kann in der Pflanze entweder veratmet Respiration oder zum Wachstum genutzt werden Zieht man also von der Bruttoprimarproduktion die Respiration der autotrophen Organismen ab erhalt man die Nettoprimarproduktion NPP Diese reprasentiert die gesamte Biomasse die von Pflanzen durch Photosynthese gewonnen wurde Diese Biomasse stellt auch ein Kohlenstofflager im Kohlenstoffzyklus dar In der Pflanze wird der Kohlenstoff unterschiedlich genutzt und in verschiedenen Geweben unterschiedlich stark eingesetzt um sich damit den Umweltbedingungen besser anzupassen So findet man in nahrstoffarmen Gebieten eine verstarkte Allokation von Kohlenstoff in den Wurzeln Die Nettoprimarproduktion ist eine wichtige Okosystem Funktion Daruber hinaus ist sie die grundlegendste Energiequelle fur heterotrophe Organismen und stark mit dem Kohlenstoffzyklus verbunden MessmethodenDie genaue Messung der NPP ist in der Natur nicht moglich Aber es wurden Methoden entwickelt die gute Schatzungen angeben konnen Die Nettoprimarproduktion kann durch Messung der Biomassezunahme abgeschatzt werden Allerdings ist diese Methode nicht sehr genau und gerade bei grossen und sehr diversen Okosystemen unpraktisch Dort wird vor allem die Messung der Chlorophyll Konzentration angewandt Chlorophyll hat eine charakteristische spektrale Signatur die von Satelliten wahrgenommen wird Es absorbiert Licht im roten und blauen Spektralbereich und reflektiert infrarote Strahlung starker als Wasser oder trockener Boden Mit diesem Wert kann dann wieder eine Schatzung vorgenommen werden Eine dritte Moglichkeit stellt die Messung von Bruttoprimarproduktion und Respiration dar Die Respiration kann mittels der veranderten CO2 Konzentration in einem abgeschlossenen System ermittelt werden Die Berechnung der Nettoprimarproduktion erfolgt aus der Nettoassimilationsrate NAR dem Blattflachenindex LAI und der Produktionsperiodendauer t NPP NAR LAI tEinzelnachweiseP Sitte H Ziegler F Ehrendorfer A Bresinsky Lehrbuch der Botanik an Hochschulen Begrundet von E Strasburger 33 Auflage Verlag G Fischer Stuttgart 1991 ISBN 3 437 20447 5 In der aktuellen Ausgabe des Strasburgers 37 Auflage findet sich diese Information so nicht mehr Es wird nun eine deutlich andere Skala betrachtet ein Blatt anstelle der globalen Biosphare Dort heisst es nun ein Blatt konne maximal 1 2 der photosynthetisch aktiven Strahlung fur die photochemische Energiebindung nutzen vgl S 761 D M Sigman M P Hain The Biological Productivity of the Ocean In Nature Education Knowledge 3 Jahrgang Nr 6 2012 S 1 16 mathis hain net PDF abgerufen am 1 Juni 2015 Gross primary production GPP refers to the total rate of organic carbon production by autotrophs while respiration refers to the energy yielding oxidation of organic carbon back to carbon dioxide Net primary production NPP is GPP minus the autotrophs own rate of respiration it is thus the rate at which the full metabolism of phytoplankton produces biomass Secondary production SP typically refers to the growth rate of heterotrophic biomass Info Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht gepruft Bitte prufe Original und Archivlink gemass Anleitung und entferne dann diesen Hinweis 1 2 M L Cain W D Bowman S D Hacker Ecology 2 Auflage Sinauer Assoc 2011 ISBN 978 0 87893 445 4 seos project eu T M Smith R L Smith Okologie 6 Auflage Verlag Pearson Studium 2009 ISBN 978 3 8273 7313 7