שינויים

===מגבלות ביבשה===

===מגבלות ביבשה===

ללא [[מים]] צמחים אינם מסוגלים לבצע הטמעה גם אם יש להם כמות גבוהה של קרינת שמש. לכן אחד הגורמים המגבילים העיקריים ביבשה הוא כמות המים ולאו דווקא כמות הקרינה באותו מקום. כך שאיזור מדברי ייצר כמות מועטה של ייצור ראשוני גם אם יש בו כמות גבוהה של קרינת שמש.  

פוטוסינתזה ונשימה הם תהליכים חשובים שמהווים את הבסיס ליצרנות של יערות וצמחים בכלל והם גורמים מרכזיים למבנה ולתפקוד של מערכות אקולוגיות. פוטוסינתזה דורשת פחמן דו חמצני ואילו נשימה יוצרת אותו. היצרנות, שנמדדת ב-NPP, היא האיזון בין שני התהליכים. {{הערה|שם= sciencedirect|[https://www.sciencedirect.com/topics/earth-and-planetary-sciences/photosynthesis Photosynthesis -  Vulnerability of Ecosystems to Climate],  C. Boisvenue, S.W. Running,  in Climate Vulnerability, 2013, sciencedirect.com

פוטוסינתזה רבה יותר מבוצעת באיזורים יבשתיים טרופיים בהם יש שפע של מים ושמש (והמגבלה האפקטיבית נובעת מחומרי הזנה). לעומת זאת באיזורים יבשתיים אחרים המגבלות על פוטוסינתזה נובעות ממחסור במים (איזורים יבשים, מדבריות), קור, או מקשיים אחרים (יערות מחטניים באיזורים קרים). לפרוט של מגבלות אלה ראו בערך [[אקולוגיה]].

כמות הפחמן הדו חמצני באטמוספרה היא בדרך כלל לא גורם מגביל ליצרנות צמחים במערכות טבעיות. הגורמים הבסיסיים המשפיעים על פוטוסינתזה הם טמפרטורה, קרינת אור-שמש ומים. גורמים אלה משפיעים זה על זה ויוצרים גורמים מגבילים מורכבים ומשתנים על יצרנות צמחים במקומות שונים של העולם. (Running et al. 2004; Nemani et al. 2003; Churkina and Running 1998; Boisvenue and Running 2006){{הערה|שם= sciencedirect}} ללא [[מים]] צמחים אינם מסוגלים לבצע הטמעה גם אם יש להם כמות גבוהה של קרינת שמש. לכן אחד הגורמים המגבילים העיקריים ביבשה הוא כמות המים ולאו דווקא כמות הקרינה באותו מקום. כך שאיזור מדברי ייצר כמות מועטה של ייצור ראשוני, גם אם יש בו כמות גבוהה של קרינת שמש.  

 

במקרים מעטים יש גורם מגביל אחד על יצרנות של [[יער]]. ברוב המקרים המגבלות על יצרנות של יער או צמחיה טבעית, משתנים בהתאם לדומיננטיות של גורם מגביל מסויים לאורך תקופות השנה. אם נסתכל על [[יערות הצפון]] שנמצאים בצפון רוסיה , אירופה וקנדה, היצרנות שלהם משתנה בתקופות שונות. בזמן החורף היצרנות של יערות הצפון מוגבלת על ידי כמות הקרינה בגלל ימים קצרים. בסוף החורף, באביב או בסתיו, יהיו יותר שעות אור והגורם המגביל ליצרנות יהיו אולי טמפרטורות נמוכות. בחודשי הקיץ מחסור במים יכול להיות גורם מגביל. {{הערה|שם= sciencedirect}}

 

ברחבי העולם, היערות נוטים להיות באזורים שבהם המגבלות הן בגלל טמפרטורות או קרינה (Churkina and Running 1998) והם נדירים יותר במקומות שבהם המגבלה ליצרנות היא מגבלת מים. כיום  פחות מ 7% מהיערות בעולם מוגבלים בצורה חזקה על ידי מים. יערות אלה נמצאים בעיקר באזורים יבשים בשולי מדבריות - כמו אפריקה מסביב למדבר סהרה, במזרח התיכון, המדינות מצפון לדרום אפריקה (זמביה, זימבבואה, מוזבמיק, נמיביה), איזור צפון מערב הודו, אוסטרליה, מזרח ברזיל, ומקסיקו \ דרום מערב ארצות הברית. {{הערה|שם= sciencedirect}}

 

הטמפרטורה קובעת את קצב המטבוליזם, שבתורו קובע את הכמות הפוטוסינתזה והנשימה של הצמח. רוב הפעילות של מטבוליזם ביולוגי מתרחשת בתחום של 0-50 מעלות צלזיוס. C (Hopkins and Hüner 2004). יש מעט פעילות מטבולית בצמחים בתחומים מעל או מתחת לתחום זה. הטמפרטורה האופטימלית ליצרנות צמחים מתרחשת בטווח של 15-25 מעלות צלזיוס, שהיא גם הטמפרטורה האופטימלית לפוטוסינתזה. (Hopkins and Hüner 2004) לעומת זאת טמפרטורות בטווח של 44 עד 55 מעלות צלזיוס עלולות להיות קטלניות לצמחים. (Schulze et al. 2002) . {{הערה|שם= sciencedirect}}

 

פוטוסינתזה תלויה בקרינה והיא עולה עם כמות הקרינה עד לרמת רוויה. המים הם הגורם היסודי לפוטוסינתזה והרכיב הכימי המרכזי ברוב תאי הצמח. באזורים יבשים קיימם קשר לינארי עולה בין כמות המים הזמינה לבין יצרנות במדד של NPP לגבי צמחים. ((Loik et al. 2004. {{הערה|שם= sciencedirect}}

===מגבלות בים===

===מגבלות בים===

חומרי ההזנה בים הם מועטים והם שוקעים לקרקעית, לעומק בו אור השמש אינו מגיע. כך שזמינות של מינרלים כמו [[מחזור הזרחן|זרחן]] ו[[מחזור החנקן|חנקן]] הם [[גורם מגביל|הגורמים המגבילים]] העיקריים בים.  

חומרי ההזנה בים הם מועטים והם שוקעים לקרקעית, לעומק בו אור השמש אינו מגיע. כך שזמינות של מינרלים כמו [[מחזור הזרחן|זרחן]] ו[[מחזור החנקן|חנקן]] הם [[גורם מגביל|הגורמים המגבילים]] העיקריים בים. מסיבה זו עיקר הייצור הראשוני בים מתרחש במקומות בהם יש "משאבת מים" - מים עמוקים ועשירים בחומרי הזנה עולים לפני השטח ומאפשרים קיבוע פחמן. תנאים אלה מתרחשים ליד היבשה (מדפי יבשה) וכן בקטבים.

מסיבה זו עיקר הייצור הראשוני בים מתרחש במקומות בהם יש "משאבת מים" - מים עמוקים ועשירים בחומרי הזנה עולים לפני השטח ומאפשרים קיבוע פחמן. תנאים אלה מתרחשים ליד היבשה (מדפי יבשה) וכן בקטבים.

כמות הקרינה יורדת במהירות ככל שמעמיקים במים ולכן רוב הייצור הראשוני ורוב החיים בים בכלל הם במים הרדודים - בטווח של עד 30 מטרים מפני הים. בשכבות עמוקות יותר ניתן למצוא יצורים שניזונים משאריות או מדגים שניזונים משכבות גבוהות יותר.

==ייצור ראשוני במערכות אקולוגיות שונות==

==ייצור ראשוני במערכות אקולוגיות שונות==