Primární produkce, sekundární produkce

– podstatou primární produkce je fotosyntéza a základním projevem je fixace (poutání, asimilace, příjem) oxidu uhličitého – základem trofické pyramidy terestrických ekosystémů jsou producenti

Fotosyntéza:

6 CO2 + 12 H2O = C6H12O6 + 6 H2O + 6 O2

– je procesem přeměn zářivé energie Slunce na energii chemických vazeb v primární produkci organické hmoty
– světelná fáze (fotochemický proces, Hillova reakce)
– temnostní fáze
– energie obsažená v těchto vazbách je nadále využívána k syntéze složitějších látek, růstu organizmů a k zajištění všech jejich životních reakcí, a to i v dalších funkčních skupinách organizmů v rámci potravních řetězců a sítí (konzumenti všech řádů, destruenti, reducenti aj.).
– faktory ovlivňující fotosyntézu (vnitřní, vnější) (obr. 1, 2, 3,)

Fotosyntetická aktivita jako fyziologický děj společně s respirací, transpirací, příjmem a utilizací minerálních iontů, reakcí průduchů, sekundárním metabolismem N a distribucí asimilátů je složkou produkční aktivity.

Produkce

– syntetická práce asimilující rostliny v porostu
– lze ji vyjádřit množstvím vytvořené celkové sušiny nebo její definované části

Produktivita

– výkon ve vytváření sušiny
– je přírůstek produkce za období – proces tvorby biomasy za jistý časový úsek
– musí být vztažena na jednotku plochy porostu

Biomasa

– nebo váha sušiny se nazývá okamžitý stav tvořící část produkce
– hmotnost sušiny živých organismů (včetně jejich neživých částí – fytonekromasa) v daném čase na určitém stanovišti / v ekosystému
– kJ/m2 nebo t/ha

Produkční ekologie

Primární produktivita je rychlost, jakou je produkována biomasa rostlinami (např. kJ/m2/rok).
Primární produkce je energie, kterou v ekosystému poutají producenti
Sekundární produktivita je rychlost, jakou je produkována biomasa heterotrofními organismy.
Sekundární produkce je vlastní biomasa konzumentů

Hrubá produkce (brutto) – gross production PG je teoretická hodnota, zahrnuje aktuální biomasu, ztráty dýcháním – R ztráty_dýcháním_R , opadem, okusem zvířat…

Hrubá primární produktivita – vše co rostlina vyprodukuje
Hrubá primární produkce – veškerá energie poutaná producenty do organických látek

Čistá produkce (netto) – net production PN je čistý přírůstek sušiny, vč. ztrát při odečtení respirace
PN = PG – R
Čistá prim. produktivita – množ.využitelné energie vyprodukované v E rostlinami za rok
Čistá přim.produkce – přírůstek biomasy

Výnos

– produkce biomasy, pro kterou byl daný druh nebo porost kultivován

Faktory ovlivňující primární produkci:

– jako u fotosyntézy + herbivorie, mykorhiza, disturbance ….
– sluneční záření – CO2
– živiny a voda
– teplota

– u suchozemských společenstev – limitující nedostatek vody a nízká teplota
– u vodních společenstev – limitující nejčastěji živiny (dusík, fosfor) a světlo

Primární produktivita v celosvětovém měřítku

– u suchozemských společenstev 110-120 x 109 t sušiny za rok
– u mořských společenstev 50-60 x 109 t sušiny za rok

Primární produkce temperátního opadavého lesa

– čistá PP- 10 t /ha rok
– produkce nadzemní biomasy DB-HB lesa 4-20 t/ha – dle půdních vlastností
– celková nadzemní biomasa > podzemní biomasa
(120-300 / 30-80 t/h) – opačně pro bylinné patro

Produkce společenstva

– hrubá primární produkce společenstva PPG = PPN + R
– faktory prostředí ovlivňující produkci společenstva:
– klimatické podmínky (teplota, srážky)
– úživnost stanoviště – stáří společenstva (sukcese) – asimilační aparát (LAI, životnost listů)
– v přírodních i hospodářsky využívaných lesních ekosystémech závisí biomasa a produkce především na celé řadě faktorů biotického rázu:
– druhu dřeviny, věku porostů, struktuře porostů, množství a druhu herbivorů
– jednotlivé dřeviny se vyznačují různým potenciálem produkce (zejména u některých dřevin introdukovaných)
– množství biomasy v lesních porostech obecně stoupá se stářím a zápojem porostu; čistá produkce však u stejnověkých porostů poměrně brzy kulminuje a ve vyšším věku (40 a více let) klesá