تولید اولیه

تولید اولیه (Primary production)
انباشت مواد غذایی به‌وسیلۀ گیاهان فتوسنتزکننده در دورۀ زمانی معیّن (معمولاً یک سال). در حالی‌که جانوران با خوردن سایر موجودات انرژی به‌دست می‌آورند، گیاهان سبز و برخی میکروب‌ها انرژی مورد نیاز خود را مستقیماً از خورشید می‌گیرند. تبدیل و ذخیرۀ این انرژی به‌صورت کربوهیدرات‌های پرانرژی با استفاده از CO_۲ موجود در هوا صورت می‌گیرد. قسمتی از این انرژی «تثبیت‌شده» را، به‌وسیله فتوسنتز، گیاهان برای سوخت‌وساز خود مصرف می‌کنند. بقیۀ آن به زیست‌توده تبدیل می‌شود که در اختیار موجوداتی قرار می‌گیرد که از گیاهان تغذیه می‌کنند. زیست‌توده عبارت است از جرم مادۀ زنده در یک حجم یا ناحیۀ معیّن؛ زیست‌توده شامل اجزاء خشکیده (مرده) هم می‌شود که مانند تنۀ درخت، هنوز هم به موجود زنده چسبیده‌اند. انباشت این زیست‌تودۀ جدید را «تولید اولیۀ خالص» می‌گویند. یک اصطلاح مرتبط با این اصطلاح، یعنی توان تولید (بازدهی) اولیه، عبارت است از آهنگی که زیست‌تودۀ جدید در هر واحد حجم یا مساحت با آن آهنگ تولید می‌کند. مقدار زیادی زیست‌تودۀ گیاهی جدید در هر سال در اقیانوس‌ها تولید می‌شود. حاصل‌خیزترین اکوسیستم‌ها جنگل‌های استوایی (مدارگان) و مصب رودخانه‌ها (خورها) است. پربازده‌ترین اکوسیستم‌های خشکی عموماً به استوا نزدیک‌ترند که در آن‌جا هوا گرم‌تر است؛ در حالی‌که در هر عرض جغرافیایی خاص بارآوری عمدتاً به دسترس‌پذیری آب بستگی دارد. دسترسی به مواد غذایی نیز در محدودکردن توان تولید اولیه می‌تواند مهم باشد. به همین علت است که اضافه‌کردن انواع کود به خاک کشاورزی، محصولات را افزایش می‌دهد. مواد مغذی، چون نیترات‌ها و آهن، و نیز نور مهم‌ترین عوامل محدودکننده توان تولید در اقیانوس‌ها هستند. توان تولید اولیه یکی از فرآیندهای تعیین‌کننده و کلیدی اکوسیستم است. تمامی موجودات مصرف‌کننده در نهایت به این عامل مهم وابسته‌اند. آدمی در حدود ۴۵ درصد تولید اولیه خشکی جهان را به خود اختصاص می‌دهد. با افزایش غلظت گاز دی‌اکسیدکربن (CO_۲) در جو تأثیر زیادی بر الگوهای توان تولید کرۀ زمین برجای می‌گذارد. اما، برهم‌‌کنش بین دی‌اکسیدکربن، دما، رطوبت و سطوح تغذیه‌ای پیچیده است، به‌طوری که هنوز مشخص نشده که دقیقاً چه تأثیراتی برجای خواهد گذاشت.