تولید اولیه ناخالص (GPP) در مقابل تولید اولیه خالص (NPP)
اگرچه زمین یک سیستم بسته برای مواد و مواد مغذی است، اما یک سیستم باز برای انرژی است. تولید اولیه فرآیندی است که در آن ترکیبات معدنی مانند آب و دی اکسید کربن از طریق موجودات زنده با استفاده از یک منبع انرژی به ترکیبات آلی تبدیل می شوند. اگرچه منبع اصلی انرژی نور خورشید است، برخی از موجودات از انرژی شیمیایی برای تولید ترکیبات آلی استفاده می کنند.
فرآیندی که از نور خورشید به عنوان منبع انرژی برای تولید ترکیبات آلی استفاده می کند، فتوسنتز نامیده می شود.ارگانیسم هایی که در فتوسنتز نقش دارند به عنوان اتوتروف یا تولید کننده اولیه شناخته می شوند. برخی از موجودات از انرژی شیمیایی ناشی از اکسیداسیون یا کاهش ترکیبات شیمیایی به عنوان منبع انرژی استفاده می کنند، بنابراین آنها را موجودات سنگی می نامند. بخشی از انرژی ثابت برای فرآیندهای داخلی مانند تنفس و تنفس نوری استفاده می شود (تیلور، 1998).
با این حال، در فرآیند تولید اولیه، ترکیبات آلی پیچیده مانند کربوهیدرات از ترکیبات معدنی ساده سنتز می شوند. انرژی ثابت از طریق زنجیره های غذایی به مصرف کنندگانی که هتروتروف هستند جریان می یابد.
از آنجایی که عرض جغرافیایی سطح زمین متفاوت است، تثبیت کل انرژی نیز ممکن است از مکانی به مکان دیگر متفاوت باشد، و مکان های مختلف با میزان پوشش گیاهی متفاوت است. مقداری انرژی در اثر بازتاب، تابش و گرمای تبخیر از بین می رود. بنابراین، تولید اولیه از نظر مکانی و زمانی متفاوت است.
با این حال، این یک پدیده مهم برای تعیین جریان کل انرژی از طریق موجودات زنده و تعیین تولید زیست توده است.
تولید اولیه ناخالص (GPP)
تولید اولیه ناخالص کل انرژی ثابت به عنوان ترکیبات آلی از جمله انرژی مورد استفاده برای تنفس است. توضیح بیشتر، تولید ناخالص کل دی اکسید کربن است که توسط اتوتروف ها در واحد زمان ثابت می شود. بنابراین، شامل انرژی ثابت شده توسط فوتواتوتروف ها و کموتوتروف ها می شود. واحد GPP Maas/Area/Time است.
GPP را می توان از نظر تئوری محاسبه کرد زیرا تمام اجزای معدنی به ترکیبات آلی تبدیل می شوند. یعنی شکر بنابراین با اندازه گیری قند می توان GPP را محاسبه کرد.
تولید اولیه خالص (NPP)
تولید اولیه خالص انرژی ثابت شده به عنوان ترکیبات آلی یا زیست توده کل بدون احتساب انرژی مورد استفاده برای تنفس است. این پتانسیل انرژی موجود برای سطح بعدی است. بنابراین، این NPP برای حفظ فرآیندهای کارخانه و مواد غذایی برای مصرف کنندگان استفاده می شود. واحد NPP همان GPP است. یعنی Maas/Area/Time.
تفاوت بین تولید ناخالص اولیه (GPP) و تولید اولیه خالص (NPP) چیست؟
• تفاوت اصلی بین GPP و NPP در این است که تولید اولیه ناخالص کل انرژی ثابت به عنوان ترکیبات آلی از جمله انرژی مورد استفاده برای تنفس است، در حالی که تولید اولیه خالص انرژی ثابت به عنوان ترکیبات آلی یا زیست توده کل است به استثنای انرژی مورد استفاده برای تنفس.
• محاسبه GPP دشوار است زیرا تعیین دقیق انرژی مورد استفاده برای فرآیندهای متابولیک مانند تنفس دشوار است، زیرا این یک فرآیند مداوم است، در حالی که محاسبه NPP آسان است زیرا تنفس را مستثنی می کند.
• GPP در طول شب با استفاده از سیستم کوواریانس گردابی اندازه گیری می شود، زیرا تنفس اشیاء زنده اکوسیستم را اندازه گیری می کند، در حالی که NPP به این محاسبه نیاز ندارد زیرا تنفس گیاه مستثنی شده است.
• اندازه‌گیری NPP معمولاً در سیستم‌های زمینی نسبت به GPP استفاده می‌شود زیرا دقت پایین است.
