يستخدم علماء الأحياء الإنتاجية الأولية ، أو الإنتاج الأولي ، لتحديد مدى كفاءة النباتات في تحويل ثاني أكسيد الكربون ، الماء والطاقة الضوئية يتحولان إلى جلوكوز وأكسجين من خلال عملية التمثيل الضوئي ، بحسب الغابة الكندية خدمة. إن عكس عملية التمثيل الضوئي هو التنفس ، حيث تستهلك النباتات خلاله الأكسجين وتطلق ثاني أكسيد الكربون والماء. التأثير الصافي هو صافي الإنتاجية الأولية (NPP). يوضح رصد هذا الرقم بمرور الوقت تأثير المناخ والتغيرات الأخرى على البيئة.
قياس معدل التمثيل الضوئي والتنفس. قم بإنشاء نظام مغلق ، مثل زجاجة زجاجية شفافة سدادة تحتوي على مياه البحر. قس الزيادة في الأكسجين خلال فترة زمنية محددة. على سبيل المثال ، يحتوي الماء في الزجاجة على 8 ملغ من الأكسجين لكل لتر في بداية التجربة و 10 ملغ من الأكسجين لكل لتر في نهاية التجربة ، بعد ساعة واحدة. تم إجراء كل من التمثيل الضوئي والتنفس ، وبالتالي فإن NPP ، الذي يقيس التأثير الصافي لكليهما ، هو 10-8 ، أو 2 مجم لكل لتر في الساعة.
أكد نتيجتك. قم بقياس معدل التنفس عن طريق إجراء نفس التجربة في زجاجة زجاجية داكنة خلال نفس الفترة الزمنية. نظرًا لأن التمثيل الضوئي يحدث فقط أثناء وجود الضوء ، فلن يحدث في هذه الزجاجة. لذلك ، ستنخفض كمية الأكسجين. على سبيل المثال ، يحتوي الماء الموجود في الزجاجة على 8 مجم من الأكسجين لكل لتر في بداية التجربة كما في الخطوة 1. يحتوي على 5 ملغ من الأكسجين لكل لتر في نهاية هذه التجربة. وبالتالي فإن معدل التنفس هو 8 - 5 ، أو 3 ملغ لكل لتر في الساعة.
احسب معدل التمثيل الضوئي من خلال مقارنة كمية الأكسجين في الزجاجتين في نهاية التجربة. تم التنفس فقط في الخطوة 2. تم إجراء كل من التمثيل الضوئي والتنفس في الخطوة 1. لذلك ، فإن الاختلاف في الأكسجين بينهما يرجع إلى التمثيل الضوئي. تحتوي الزجاجة الشفافة في الخطوة 1 على 10 ملغ من الأكسجين لكل لتر. تحتوي الزجاجة الداكنة في الخطوة 2 على 5 ملغ من الأكسجين لكل لتر في نهاية الساعة. معدل التمثيل الضوئي ، أو الإنتاج الأولي ، هو 10-5 ، أو 5 مجم لكل لتر في الساعة. البناء الضوئي ناقص التنفس يساوي NPP. لذلك ، NPP هو 5 - 3 ، أو 2 مجم لكل لتر في الساعة ، وهو نفس معدل NPP المقاس في الخطوة 1.