Perustuotanto (biologia)

Perustuotanto eli biomin primaarituotanto tarkoittaa tuottajien eli vihreiden kasvien yhteyttämisen kautta sitomaa energiamäärää tai niiden valmistamaa orgaanista ainesta. Perustuotanto jaetaan brutto- ja nettoperustuotantoon. Kasviin osuvasta auringon säteilyenergiasta vain yhdeksän prosenttia muuttuu varastoiduksi energiaksi. Tämä määrä on ekosysteemin bruttoperustuotanto, ja on kaikkien tuottajien yhteyttämisessä sitoma energia. Yleensä bruttoperustuotanto ilmaistaan sitoutuneen orgaanisen hiilen määränä neliömetriä kohti vuodessa (g(C)/m2/yr). Hiilen määrä kuvaa orgaanisiin yhdisteisiin varastoitunutta kemiallista energiaa, jonka ekosysteemin organismit voivat myöhemmin käyttää hyödykseen. Kun vähennetään kasvin omiin elintoimintoihin kuluva energia, jää jäljelle systeemin nettotuotanto. Kasviin osuvasta auringon säteilyenergiasta nettotuotannon energiasisältö on noin viisi prosenttia, ja se jää seuraavalle trofiatasolle kuuluvien eliöiden, systeemin kuluttajatasojen, käyttöön. Nettoperustuotanto on siis bruttoperustuotanto, josta on vähennetty tuottajan itsensä käyttämä energia.

Biomin primaarinettotuotanto (engl NPP, net primary production) tarkoittaa yleensä eliöyhteisön eli biomin tuottajien eli kasvien ja muiden autotrofien hiilen tai energian keskimääräistä vuosituotantoa pinta-alayksikköä kohti.

Perustuotannon yksikköjä 

Perustuotanto voidaan ilmoittaa seuraavina suureina

Tuorepaino
Kuivapaino, tuotetun biomassan vedetön paino
Tuhkaton kuivapaino
Hiilen määrä. jota on yleensä 45% kuivapainosta
Hiilidioksidin määrä, 1 hiilikilo vastaa 2,7 kg CO2
Energiasisältö, eläimillä kuivapainogrammaa kohti 21 J, kasveille 17,7 J

Märkäpaino, kuivapaino, hiilen paino, energia 

Biomin nettotuotanto voidaan ilmoittaa esim. märkäpainon, kuivapainon, hiilen painon mukaan ja biomassan ravintoarvon mukaisena energiana. Kasveille keskimäärin kuivapaino 0n 1/4 märkäpainosta, ja hiilen paino 45% kuivapainosta. Tällöin kasvinhiilen paino on noin 11% märkäpainosta. Niinpä 1 kg kuivaa orgaanista ainetta vastaa 450 g hiiltä ja 4200 kcal energiaa. Tällöin 1g vastaa noin 4 kcal. Alkuaineiden mukaan painona C:H:O= 1:(1.3-1.8):(0.5-0.6) ja alkuaineiden runsaus maakasveissa H:O:C:N:P:S = 1600:800:800:9:5:1, mutta kaikelle maaelämälle H:O:C:N:P:S = 2960:1480:1480:16:1.8:1. Maapallon maa-alueen kokonaiskuivabiomassa on 1840 gigatonnia, ja nettovuosituotanto 107 gigatonnia/v, tämä on 4.0E15 hiilimoolia/v , 6.3E14 wattia/v ja 4.8E17 kcal/W. Kun lämpötila kasvaa 12 C, kasvien tuotanto kasvaa 100%.

Biomien nettotuotantoja 

Biomien nettotuotantoja.

Kasvibiomassa ja nettoperustuotanto ilmastovyöhykkeiden mukaan.

Metsien biomassasta noin 74 % on monivuotisissa ilmaversoissa eli rungossa ja oksissa. Tundralla taas noin 76% biomassasta on juurissa. Aavikolla 48% on juurissa ja 43% karikkeessa.

Katso myös
 Ekosysteemi
 Eliöyhteisö
 Ravintoketju
 Autotrofi

Lähteet

Viitteet

Aiheesta muualla
NET PRIMARY PRODUCTIVITY (NPP) Data Sets ORNL DAAC

Ekologia