นักชีววิทยาใช้ผลผลิตขั้นต้นหรือการผลิตขั้นต้นเพื่อกำหนดว่าพืชแปลงคาร์บอนไดออกไซด์น้ำและพลังงานแสงให้เป็นกลูโคสและออกซิเจนได้อย่างมีประสิทธิภาพผ่านกระบวนการสังเคราะห์แสงอย่างไร ตรงกันข้ามกับการสังเคราะห์ด้วยแสงคือการหายใจในระหว่างที่พืชใช้ออกซิเจนและปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ ผลกระทบสุทธิคือผลผลิตหลักสุทธิ (NPP) การติดตามตัวเลขนี้เมื่อเวลาผ่านไปแสดงให้เห็นถึงผลกระทบของสภาพอากาศและการเปลี่ยนแปลงอื่น ๆ ที่มีต่อสิ่งแวดล้อม
ผลผลิตหลักสุทธิคือการวัดที่สำคัญของสุขภาพสิ่งแวดล้อมขั้นตอนที่ 1
วัดอัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงและการหายใจ สร้างระบบปิดเช่นขวดแก้วใสที่บรรจุน้ำทะเล วัดการเพิ่มขึ้นของออกซิเจนตามช่วงเวลาที่กำหนด ตัวอย่างเช่นน้ำในขวดประกอบด้วยออกซิเจน 8 มก. ต่อลิตรเมื่อเริ่มการทดลองและออกซิเจน 10 มก. ต่อลิตรเมื่อสิ้นสุดการทดลองหนึ่งชั่วโมงต่อมา ทั้งการสังเคราะห์ด้วยแสงและการหายใจได้เกิดขึ้นและ NPP ซึ่งวัดผลกระทบสุทธิของทั้งสองจึงเป็น 10 - 8 หรือ 2 มิลลิกรัมต่อลิตรต่อชั่วโมง
ขั้นตอนที่ 2
ยืนยันผลลัพธ์ของคุณ วัดอัตราการหายใจโดยทำการทดลองแบบเดียวกันในขวดแก้วสีดำในช่วงเวลาเดียวกัน เมื่อการสังเคราะห์แสงเกิดขึ้นเฉพาะในที่ที่มีแสงจึงไม่เกิดขึ้นในขวดนี้ ดังนั้นปริมาณออกซิเจนจะลดลง ตัวอย่างเช่นน้ำในขวดประกอบด้วยออกซิเจน 8 มก. ต่อลิตรเมื่อเริ่มต้นการทดลองเช่นเดียวกับในขั้นตอนที่ 1 ซึ่งมีออกซิเจน 5 มิลลิกรัมต่อลิตรเมื่อสิ้นสุดการทดลอง อัตราการหายใจจึง 8 - 5 หรือ 3 มก. ต่อลิตรต่อชั่วโมง
ขั้นตอนที่ 3
คำนวณอัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงโดยเปรียบเทียบปริมาณออกซิเจนในขวดสองขวดหลังสิ้นสุดการทดลอง การหายใจเท่านั้นเกิดขึ้นในขั้นตอนที่ 2 ทั้งการสังเคราะห์ด้วยแสงและการหายใจเกิดขึ้นในขั้นตอนที่ 1 ดังนั้นความแตกต่างของออกซิเจนระหว่างพวกเขาเกิดจากการสังเคราะห์ด้วยแสง ขวดใสในขั้นตอนที่ 1 มีออกซิเจน 10 มิลลิกรัมต่อลิตร ขวดสีเข้มในขั้นตอนที่ 2 มีออกซิเจน 5 มิลลิกรัมต่อลิตรเมื่อสิ้นสุดชั่วโมง อัตราการสังเคราะห์ด้วยแสงหรือการผลิตขั้นต้นคือ 10 - 5 หรือ 5 มิลลิกรัมต่อลิตรต่อชั่วโมง การสังเคราะห์ด้วยแสงลบการหายใจเท่ากับ NPP ดังนั้น NPP คือ 5 - 3 หรือ 2 มก. ต่อลิตรต่อชั่วโมงซึ่งเท่ากับอัตรา NPP ที่วัดได้ในขั้นตอนที่ 1
