Unterschied zwischen Nettoprimär- und Bruttoprimärproduktivität

In der Ökologie ist die Primärproduktivität die Rate, mit der Biomasse von Organismen produziert wird, die anorganische Substrate in komplexe organische Substanzen umwandeln. Biomasse ist einfach die Menge an Materie, die in den Körpern einer Gruppe von Organismen gespeichert ist. Die Produktivität kann für jede trophische Ebene oder andere Gruppe definiert werden und kann Einheiten von entweder Energie oder Biomasse umfassen.

Die Primärproduktion erfolgt typischerweise durch Photosynthese; wenn Grünpflanzen Sonnenenergie, Kohlendioxid und Wasser in Glukose und schließlich in Pflanzengewebe umwandeln. Es bezieht sich auch auf die Rate, mit der einige Organismen mögen. Bakterien, die in der Tiefsee gedeihen, wandeln chemische Energie durch Chemosynthese in Biomasse um. Es gibt zwei grundlegende Arten von Produktivität

Bruttoprimärproduktivität

Netto-Primärproduktivität

Eine hohe Primärproduktivität in den Ökosystemen wird erreicht, wenn die physikalischen Faktoren (zum Beispiel: Wasser, Nährstoffe und Klima) günstig sind. Das Vorhandensein einiger Formen von Sekundärenergie kann auch dazu beitragen, die Primärproduktivitätsrate zu erhöhen.

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Was ist Bruttoprimärproduktivität (GPP)?

Die Bruttoprimärproduktivität ist die Menge an Kohlenstoff, die während der Photosynthese von allen Produzenten im Ökosystem gebunden wird. GPP kann auch als die Produktionsrate von organischem Material während der Photosynthese beschrieben werden.

Mit anderen Worten, die Bruttoprimärproduktivität oder GPP ist die Rate, mit der Sonnenenergie während der Photosynthese in Zuckermolekülen eingefangen wird (eingefangene Energie pro Flächeneinheit pro Zeiteinheit). Erzeuger wie Pflanzen verwenden einen Teil dieser Energie für den Stoffwechsel/die Zellatmung und einen Teil für das Wachstum (Gewebeaufbau).

Jeder Autotroph in der Umwelt, der für die Messung und Berechnung berücksichtigt wird, ist der Erzeuger von GPP (Gross Primary Production/Productivity) und Teil des Ökosystems. Die Berechnungen von GPP umfassen die Energie, die für andere Aktivitäten verwendet wird, einschließlich der Atemenergie.

Wie wird GPP berechnet?

Da GPP (Bruttoprimärproduktion) die gesamte biologische Produktivität eines Ökosystems ist. Die Formel zur Berechnung des GPP lautet:

GPP = KKW + RR

Wobei
NPP = Nettoprimärproduktivität
GPP = Bruttoprimärproduktivität
RR = Atemfrequenz

Wenn das GPP (Bruttoprimärproduktion/Produktivität) aus irgendwelchen Gründen verringert wird, wird auch das NPP (Nettoprimärprodukt) auf die gleiche Weise verringert. GPP (Bruttoprimärproduktion/Produktivität ist abhängig von den Produzenten.

Was Sie über GPP wissen müssen

GPP bezieht sich auf die Menge an organischer Substanz, die von den Produzenten in Zeiteinheit pro Flächeneinheit synthetisiert wird.
Sie beschreibt, wie viel Glukose bei der Photosynthese produziert wird.

Der Wert von GPP ist immer vergleichsweise höher.
GPP (Gross Primary Production) ist vollständig abhängig von Chlorophyll.
GPP (Gross Primary Production) ist direkt mit den Produzenten verbunden.

Wenn es um GPP (Gross Primary Production) geht, hat NPP (Net Primary Product) überhaupt keinen Einfluss darauf.
Die Berechnungen von GPP umfassen die Energie, die für andere Aktivitäten verwendet wird, einschließlich Atemenergie.

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Was ist Nettoprimärproduktivität (NPP)?

Die Nettoprimärproduktivität ist die Differenz aus der Energie, die von den Autotrophen fixiert wird, und ihren eigenen Atmungsverlusten. Es ist die Rate, mit der ein Ökosystem Energie oder Biomasse ansammelt, ohne die Energie, die es für den Atmungsprozess verbraucht. Mit anderen Worten, es ist die Rate, mit der Energie von Pflanzen oder anderen Primärproduzenten als Biomasse gespeichert und den Verbrauchern im Ökosystem zur Verfügung gestellt wird. Dies entspricht typischerweise der Photosyntheserate abzüglich der Atmung durch die Photosynthesegeräte.

Die Nettoprimärproduktivität variiert zwischen den Ökosystemen und hängt von vielen Faktoren ab. Dazu gehören Sonnenenergiezufuhr, Temperatur- und Feuchtigkeitsniveaus, Kohlendioxidniveaus, Nährstoffverfügbarkeit und Interaktionen mit der Gemeinschaft (z. B. Beweidung durch Pflanzenfresser). Diese Faktoren beeinflussen, wie viele Photosynthesegeräte vorhanden sind, um Lichtenergie einzufangen, und wie effizient sie ihre Rolle erfüllen können.

Wie wird NPP berechnet?

Nach der Definition von NPP entspricht es typischerweise der Bruttoprimärproduktivität abzüglich der Energieverlustrate für Stoffwechsel und Wartung.

KKW = GPP- RR

Wobei
NPP = Nettoprimärproduktivität
GPP = Bruttoprimärproduktivität
RR = Atemfrequenz

Diese Formel ist wichtig, da sie GPP sorgfältig mit NPP verbindet und auch die Stoffwechselverluste und Atemverluste von Autotrophen/Produzenten berücksichtigt.
Im Allgemeinen wird NPP auf der Ebene/Skala des „Ökosystems“ und über relativ längere Zeiträume/Zeitintervalle (z. B. Jahr/e) berechnet und gemessen.

Was Sie über KKW wissen müssen

NPP bezieht sich auf die Menge an organischer Substanz, die von Autotrophen oder Produzenten in Zeiteinheiten pro Flächeneinheit gespeichert wird.

Sie beschreibt, wie viel Glukose produziert wird, ohne die Menge an Energie, die für Atmungsprozesse verwendet wird.
Der Wert von NPP ist immer vergleichsweise niedriger.
NPP (Net Primary Product) hängt nicht vom Chlorophyllgehalt ab oder wird von diesem beeinflusst.

NPP (Net Primary Product) ist direkt mit den Verbrauchern verbunden.
NPP (Net Primary Product) wird aus dem GPP (Bruttoprimärproduktion) berechnet, daher wirkt sich GPP (Bruttoprimärproduktion) auf das NPP (Net Primary Product) aus.
Nettoprimärproduktion (NPP) = Bruttoprimärproduktion (GPP) minus Atmung (R).

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KKW vs. GPP in tabellarischer Form

BASIS des VERGLEICHS	GPP	KKW
Beschreibung	GPP bezieht sich auf die Menge an organischer Substanz, die von den Produzenten in Zeiteinheit pro Flächeneinheit synthetisiert wird.	NPP bezieht sich auf die Menge an organischer Substanz, die von Autotrophen oder Produzenten in Zeiteinheiten pro Flächeneinheit gespeichert wird.
Verwenden	Sie beschreibt, wie viel Glukose bei der Photosynthese produziert wird.	Sie beschreibt, wie viel Glukose produziert wird, ohne die Menge an Energie, die für Atmungsprozesse verwendet wird.
Wert	Der Wert von GPP ist immer vergleichsweise höher.	Der Wert von NPP ist immer vergleichsweise niedriger.
Chlorophyll	GPP (Gross Primary Production) ist vollständig abhängig von Chlorophyll.	NPP (Net Primary Product) hängt nicht vom Chlorophyllgehalt ab oder wird von diesem beeinflusst.
Verknüpfung	GPP (Gross Primary Production) ist direkt mit den Produzenten verbunden.	NPP (Net Primary Product) ist direkt mit den Verbrauchern verbunden.
Korrelation	GPP (Gross Primary Production) beeinflusst das NPP (Net Primary Product).	NPP (Net Primary Product) beeinflusst GPP überhaupt nicht.
Berechnung	Die Berechnungen von GPP umfassen die Energie, die für andere Aktivitäten verwendet wird, einschließlich der Atemenergie.	Die Berechnungen von NPP schließen die Energie aus, die für andere Aktivitäten verwendet wird, einschließlich der Atmungsenergie.

Verweise

Diaz S. (2013). Ökosystemfunktionsmessung, Terrestrische Gemeinschaften. Encyclopedia of Biodiversity (Zweite Ausgabe), 72-89.
Della Sala DA (2021). Gefährdete terrestrische Ökosysteme: Natur im Rückzug. Referenzmodul Erdsysteme und Umweltwissenschaften. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-821139-7.00089-1

Lerche, DA; Braun, S.; Kicklighter, DW; Kammern, JQ; Thomlinson, JR; Ni, J. (2001). „Messung der Nettoprimärproduktion in Wäldern: Konzepte und Feldmethoden“. Ökologische Anwendungen. 11 (2): 356–370. doi:10.1890/1051-0761(2001)011[0356:MNPPIF]2.0.CO;2. ISSN 1051-0761
Sigman, DM; Hain, MP (2012). „Die biologische Produktivität des Ozeans“ (PDF). Naturpädagogisches Wissen. 3 (6): 1–16.
Wright RT, Boorse DF Umweltwissenschaften: Auf dem Weg zu einer nachhaltigen Zukunft (11. Auflage) 11. Auflage. ISBN-13: 978-0321598707