一次生産者は生態系の基本的な部分です。 それらは、食物連鎖の最初で最も重要なステップと考えることができます。 分解者とともに、それらは食物網の基盤を構成し、それらの個体数を合わせると、食物網の他のどの部分よりも多くなります。 一次生産者は一次消費者（通常は草食動物）によって消費され、次に二次消費者などによって消費されます。 チェーンの最上位にある生物は最終的に死に、分解者によって消費されます。 窒素レベルと次世代の一次に必要な有機材料を提供します プロデューサー。
TL; DR（長すぎる; 読んでいない）
一次生産者は生態系の基盤です。 それらは、光合成または化学合成によって食物を作り出すことによって食物連鎖の基礎を形成します。
一次生産者は、生態系の存続に不可欠です。 それらは水生生態系と陸生生態系の両方に住んでおり、食物連鎖の上位にいる人々が生き残るために必要な炭水化物を生成します。 それらはサイズが小さく、環境条件の変化の影響を受けやすいため、 一次生産者のより多様な集団は、均一な集団を持つ人々よりも繁栄する傾向があります。 一次生産者は急速に繁殖します。 これは、食物連鎖をさらに上るにつれて種の個体数が少なくなるため、生命を維持するために必要です。 たとえば、チェーンの上端にある1ポンドの捕食者種に相当するものを供給するために最大100,000ポンドの植物プランクトンが必要になる場合があります。
ほとんどの場合、一次生産者は光合成を使用して食品を作成するため、日光は彼らの環境に必要な要素です。 しかし、日光は洞窟の奥深くや海の深さの領域に到達できないため、一部の一次生産者は生き残るために適応しています。 これらの環境の一次生産者は、代わりに化学合成を使用します。
水生食物連鎖
水生の一次生産者には、植物、藻類、バクテリアが含まれます。 日光が底に届く浅瀬の地域では、海藻や草などの植物が主な生産者です。 水が深すぎて日光が底に届かない場合、植物プランクトンと呼ばれる微細な植物細胞が水生生物のほとんどの栄養を提供します。 植物プランクトンは、気温や日光などの環境要因、栄養素の利用可能性、草食性の捕食者の存在の影響を受けます。
すべての光合成の約半分は海で起こります。 そこで、植物プランクトンは周囲から二酸化炭素と水を取り、光合成として知られているプロセスを通じて、太陽からのエネルギーを使用して炭水化物を生成することができます。 動物プランクトンの主要な食料源として、これらの生物は海洋個体群全体の食物連鎖の基盤を形成しています。 次に、カイアシ類、クラゲ、幼生期の魚を含む動物プランクトンは、 二枚貝や海綿動物、端脚類、その他の魚の幼生などのろ過摂食生物 魚。 すぐに消費されないものは、最終的には死に、デトリタスとしてより低いレベルに漂流し、そこでサンゴなどの食物をろ過する深海生物によって消費される可能性があります。
淡水域や浅い塩水域では、緑藻などの植物プランクトンだけでなく、海などの水生植物も生産者に含まれています。 ガマなどの水面に生え、食物だけでなく、より大きな避難所を提供する草や海藻、またはより大きな根の植物 水生生物。 これらの植物は、昆虫、魚、両生類に餌を提供します。
日光は海底の奥深くまで届きませんが、一次生産者はまだそこで繁栄しています。 これらの場所では、微生物は熱水噴出孔や冷水湧出帯などの場所に集まり、そこからエネルギーを得ます。 海底からではなく海底から浸透する化学物質など、周囲の無機物質の代謝 日光。 彼らはまた、有機物の供給源として機能するクジラの死骸や難破船にさえ落ち着くかもしれません。 彼らは、化学合成と呼ばれるプロセスを使用して、エネルギー源として水素、硫化水素、またはメタンを使用して炭素を有機物に変換します。
熱水微生物は、海底の熱水噴出孔によって残された硫化鉄の堆積物から形成される煙突または「黒人喫煙者」の周りの海域で繁殖します。 これらの「ベント微生物」は海底の主要な生産者であり、生態系全体を支えています。 温泉のミネラルに含まれる化学エネルギーを利用して硫化水素を生成します。 硫化水素はほとんどの動物に有毒ですが、これらの熱水噴出孔に生息する生物は適応し、代わりに繁殖しています。
喫煙者に一般的に見られる他の微生物には、水素ガスを収穫し、メタンと緑色硫黄細菌を放出する古細菌が含まれます。 これには、化学エネルギーと光エネルギーの両方が必要です。後者は、地熱で加熱された岩石から放出されるわずかな放射性グローから得られます。 これらのリソトロピックバクテリアの多くは、ベントの周りに最大3センチメートルの厚さのマットを作成します。 一次消費者（カタツムリや鱗虫などの草食動物）を引き付け、それがさらに大きな捕食者を引き付けます。
陸生食物連鎖
陸生または土壌の食物連鎖は、微細な単細胞生産者から目に見える虫、昆虫、植物に至るまで、多数の多様な生物で構成されています。 主な生産者には、植物、地衣類、コケ、バクテリア、藻類が含まれます。 陸域生態系の一次生産者は、有機物とその周辺に住んでいます。 それらは移動性がないので、それらを維持するための栄養素がある場所に住み、成長します。 それらは分解者によって土壌に残された有機物から栄養素を取り、それらを彼ら自身と他の生物のための食物に変えます。 それらの水生の対応物のように、彼らは他の植物や動物に栄養を与えるために土壌からの栄養素と有機物を食物源に変換するために光合成を使用します。 これらの生物は栄養素を処理するために日光を必要とするため、土壌の表面またはその近くに生息します。
海底と同様に、日光は洞窟の奥深くまで届きません。 このため、一部の石灰岩の洞窟の細菌コロニーは化学合成独立栄養性であり、「岩食」としても知られています。 これらのバクテリアは、海の深さのバクテリアのように、 多孔質から浸透する水によってそこに運ばれた岩の中または表面にある窒素、硫黄、または鉄の化合物からの必要な栄養 表面。
水と土地が出会う場所
水界生態系と陸域生態系はほぼ独立していますが、交差する場所もあります。 これらの時点で、生態系は相互に依存しています。 たとえば、小川や川の土手は、小川の食物連鎖をサポートするための食料源の一部を提供します。 陸生生物も水生生物を消費します。 両者が出会う場所では、生物の多様性が増す傾向があります。 おそらく栄養素の利用可能性が高く、「滞留」時間が長いために、近くの沿岸河口よりも湿地システムでより高いレベルの植物プランクトンが発見されています。 植物プランクトンの生産量の測定値は、陸からの栄養素が本質的に窒素とリンで海洋を「肥沃にする」地域の海岸線の近くでより高いことがわかっています。 海岸線での植物プランクトンの生産に影響を与える他の要因には、日光の量、水温、および風や潮流などの物理的プロセスが含まれます。 これらの要因から予想されるように、植物プランクトンの異常発生は季節的な発生である可能性があり、環境条件がより有利な場合はより高いレベルが記録されます。
極限状態の一次生産者
乾燥した砂漠の生態系には一貫した水供給がないため、藻類や地衣類などの主要な生産者は、不活発な状態で一定期間を過ごします。 まれな雨は、生物が栄養素を生成するために迅速に行動する短期間の活動を促します。 場合によっては、これらの栄養素は貯蔵され、次の雨が降るのを見越してゆっくりと放出されるだけです。 砂漠の生物が長期にわたって生き残ることを可能にするのはこの適応です。 これらのpoikilohydric植物は、土壌や石、一部のシダやその他の植物に見られ、湿った状態か乾いた状態かに応じて、活動期と休止期の間を移行することができます。 それらが乾燥しているとき、それらは死んでいるように見えますが、実際には休眠状態にあり、次の降雨で変化します。 雨の後、藻類と地衣類は光合成的に活発になり、（繁殖する能力のために） 急速に）砂漠の熱が水を引き起こす前に、より高いレベルの生物に食料源を提供する 蒸発します。
鳥や砂漠の動物などの高レベルの消費者とは異なり、一次生産者は移動性がなく、より好ましい条件に移動することはできません。 気温と降雨量が季節によって変化するにつれて、生産者の多様性が増すにつれて、生態系の生存の可能性が高まります。 ある生物にとって適切な条件は別の生物にとって適切ではない可能性があるため、ある生物が休眠し、別の生物が繁殖できる場合、生態系に利益をもたらします。 土壌中の砂や粘土の量、塩分レベル、岩や石の存在などの他の要因は、水分保持に影響を与え、一次生産者の増殖能力にも影響を与えます。
もう一方の極端な例として、北極圏など、多くの場合寒い地域では、多くの植物の生命を維持することができません。 ツンドラでの生活は、乾燥した砂漠での生活とほとんど同じです。 さまざまな条件は、生物が特定の季節にのみ繁殖できることを意味し、一次生産者を含む多くは、一年の一部の間休眠期に存在します。 地衣類とコケは、ツンドラの最も一般的な一次生産者です。
一部の北極のコケは永久凍土のすぐ上で雪の下に住んでいますが、他の北極の植物は水中に住んでいます。 春の海氷の融解と日光の利用可能性の増加は、北極圏での藻類の生産を引き起こします。 硝酸塩濃度が高い地域は、生産性が高いことを示しています。 この植物プランクトンは氷の下で開花し、氷のレベルが薄くなり、年間の最小値に達すると、氷雪藻の生産が遅くなります。 これは、底の氷のレベルが溶けるにつれて、藻が海に移動するのと一致する傾向があります。 生産量の増加は、秋に氷が厚くなる時期に対応しますが、それでもかなりの日光があります。 海氷が溶けると、氷雪藻が水中に放出され、植物プランクトンのアオコに加わり、極地の海洋食物網に影響を与えます。
海氷の成長と融解のこの変化するパターンは、十分な栄養素の供給とともに、氷藻の生産に必要であるように思われます。 氷の融解が早い、または速いなどの条件の変化は、氷雪藻のレベルを低下させる可能性があり、藻類の放出のタイミングの変化は、消費者の生存に影響を与える可能性があります。
有害藻類ブルーム
アオコは、ほとんどすべての水域で発生する可能性があります。 水を変色させたり、悪臭を放ったり、水や魚の味を悪くしたりするものもありますが、毒性はありません。 しかし、アオコの安全性は見ただけではわかりません。 有害な藻類の異常発生は、米国のすべての沿岸州と、州の半数以上の淡水で報告されています。 それらは汽水域でも発生します。 シアノバクテリアまたは微細藻類のこれらの目に見えるコロニーは、赤、青、緑、茶色、黄色、またはオレンジなどのさまざまな色で存在する可能性があります。 有害なアオコは急速に成長しており、動物、人間、環境の健康に影響を及ぼします。 毒素を生成し、接触した生物を毒したり、水生生物を汚染したり、人や動物が感染した生物を食べたりすると病気を引き起こす可能性があります。 これらのブルームは、水中の栄養素の増加、または海流や温度の変化によって引き起こされる可能性があります。
これらの毒素を産生する植物プランクトンの種はほとんどありませんが、有益な植物プランクトンでさえ損傷を与える可能性があります。 これらの微生物が急速に増殖し、水面に密なマットを作ると、 結果として生じる人口過多は、水中の低酸素症または低レベルの酸素を引き起こす可能性があり、それは 生態系。 いわゆる「茶色の潮」は、毒性はありませんが、水面の広い領域を覆い、日光を防ぐことができます 下に到達し、続いてそれらの植物とそれらに依存する生物を殺すことから 生活。