簡介
氧氣對生命至關重要。在大氣中，氧氣占可利用氣體的20%以上。然而，在水生生態係統中，氧氣是稀缺的。為了對水生生物有用，氧必須以分子氧O2的形式存在。水中氧的濃度會受到許多物理和生物因素的影響。動植物的呼吸作用會降低氧的濃度，而植物的光合作用則會增加氧的濃度。在光合作用中，碳被吸收到生物圈中，氧氣被提供，過程如下:
水中碳的同化速率取決於水中植物的種類和數量。初級生產力是碳同化速率的量度。如上公式所示，氧氣的產量可用於監測水生生態係統的初級生產力。對一段時間內氧氣產量的測量提供了一種計算在這段時間內有機化合物中結合的碳量的方法。初級生產力也可以通過測定二氧化碳的利用率或有機化合物的形成率來測量。
測量氧氣產量的一種方法是明暗瓶方法。在這種方法中，樣品水被放入兩個BOD(生化需氧量)瓶中。一瓶放在黑暗的地方，另一瓶放在明亮的地方。隻有在黑暗中儲存的瓶子中才能發生呼吸作用。呼吸速率是暗瓶中溶解氧(DO)隨時間的減少。在光照下的瓶子中，光合作用和呼吸作用都可以發生。通過光合作用產生的氧氣量和通過有氧呼吸消耗的氧氣量之間的差異是淨生產力．在光照條件下和黑暗條件下，瓶子中溶解氧隨時間的差異是光合作用產生的氧氣總量的衡量標準。產生的氧氣總量稱為氧氣總生產力．
測量水體的DO濃度常用於確定需氧生物活動是否發生，是汙染的重要指標。
目標
在這個初步活動中，您將獲得使用溶解氧探針測量老師提供的水樣的溶解氧水平的經驗。您還將學習如何計算呼吸速率，總生產力和淨生產力使用明暗瓶方法。
在完成初步活動後，你將首先使用參考資料來了解更多關於初級生產力的信息，然後再選擇和調查一個與初級生產力相關的可研究問題。參考文獻搜索中需要考慮的一些主題是:
- 初級生產力
- 溶解氧
- 淨生產力
- 總生產力
- 光合作用
- 細胞呼吸
- 呼吸率
- 富營養化
