एक पारिस्थितिकी तंत्र के कार्य - (भाग - 1) | पर्यावरण (Environment) for UPSC CSE in Hindi PDF Download

पारिस्थितिकी तंत्र के कार्य क्या हैं?

एक पारिस्थितिकी तंत्र का कार्य एक व्यापक, विशाल और पूर्ण गतिशील प्रणाली है। जो हैं:

• ऊर्जा प्रवाह 
• पोषक चक्रण (जैव रासायनिक चक्र) 
• पारिस्थितिक उत्तराधिकार या पारिस्थितिकी तंत्र का विकास

ऊर्जा प्रवाह

• ऊर्जा सभी चयापचय गतिविधियों के लिए जिम्मेदार प्राथमिक बल है। उत्पादक से शीर्ष उपभोक्ताओं तक ऊर्जा के प्रवाह को यूनिडायरेक्शनल ऊर्जा प्रवाह कहा जाता है। 
• एक पारिस्थितिकी तंत्र में ट्रॉफिक स्तर की बातचीत का अध्ययन पारिस्थितिकी तंत्र ऊर्जा प्रवाह के बारे में एक विचार देता है।

ट्रॉफिक स्तर की बातचीत

• पोषण संबंधी आवश्यकताओं के आधार पर एक पारिस्थितिकी तंत्र के सदस्यों को कैसे जोड़ा जाता है, इसके साथ ट्रॉफिक स्तर की बातचीत से संबंधित है। 
• ऊर्जा ट्रॉफिक स्तर से बहती है: उत्पादकों से बाद के ट्रॉफिक स्तरों तक। यह ऊर्जा हमेशा निम्न (उत्पादक) से उच्चतर (शाकाहारी, मांसाहारी आदि) ट्राफिक तक प्रवाहित होती है। यह कभी भी उल्टी दिशा में नहीं बहती है जो मांसाहारी से शाकाहारी उत्पादकों तक होती है। 
• प्रत्येक ट्रॉफिक स्तर पर अनुपयोगी गर्मी के रूप में कुछ ऊर्जा का नुकसान होता है ताकि ऊर्जा का स्तर पहले ट्रॉफिक स्तर से कम हो जाए। नतीजतन, आमतौर पर चार या पांच ट्राफिक स्तर होते हैं, और शायद ही कभी छः से अधिक होता है जो किसी भी जीव का समर्थन करने के लिए बहुत कम ऊर्जा बचता है। ट्रॉफिक स्तर को उन चरणों के अनुसार गिना जाता है जो एक जीव भोजन या ऊर्जा के स्रोत से दूर होता है, जो कि निर्माता है।

ट्रॉफिक स्तर की बातचीत में तीन घटक शामिल हैं

• खाद्य श्रृंखला 
• वेब भोजन 
• पारिस्थितिक पिरामिड

एक खाद्य श्रृंखला क्या है?

पारिस्थितिक तंत्र में जीव एक दूसरे से संबंधित होते हैं फ़ीडिंग तंत्र या ट्राफिक स्तरों के माध्यम से, अर्थात एक जीव दूसरे के लिए भोजन बन जाता है। जीवों का एक क्रम जो एक दूसरे को खिलाते हैं, एक खाद्य श्रृंखला बनाते हैं। एक खाद्य श्रृंखला उत्पादकों के साथ शुरू होती है और शीर्ष मांसाहारी के साथ समाप्त होती है।

खाद्य जंजीरों के प्रकार

प्रकृति में, दो मुख्य प्रकार की खाद्य श्रृंखलाओं को प्रतिष्ठित किया गया है:

(i) चराई खाद्य श्रृंखला: वे उपभोक्ता जो खाद्य श्रृंखला शुरू करते हैं, पौधे या पौधे के हिस्से को अपने भोजन के रूप में उपयोग करते हैं, चराई खाद्य श्रृंखला का गठन करते हैं। यह खाद्य श्रृंखला आधार पर हरे पौधों से शुरू होती है, और प्राथमिक उपभोक्ता एक शाकाहारी है।
                     

• उदाहरण के लिए, घास को स्थलीय पारिस्थितिकी तंत्र में कैटरपिलर द्वारा खाया जाता है, जिसे छिपकलियों द्वारा खाया जाता है और छिपकलियों को सांप द्वारा खाया जाता है।
• जलीय पारिस्थितिकी तंत्र में, फाइटोप्लांकटन (प्राथमिक उत्पादकों) को मछलियों द्वारा खाया जाने वाला ज़ोप्लांकटन द्वारा खाया जाता है और मछलियों को पेलिकन द्वारा खाया जाता है।

(ii) डेट्राइटस खाद्य श्रृंखला: यह सूक्ष्म जीवों द्वारा खाए गए जानवरों और पौधों के शवों को सड़ने के मृत कार्बनिक पदार्थों से शुरू होता है और फिर डेट्रायवोर्स या डेकोम्पोजर और अन्य शिकारियों को खिलाने वाले जीवों को खाने के लिए।
                               

• इन दो खाद्य श्रृंखलाओं के बीच अंतर पहले स्तर के उपभोक्ताओं के लिए ऊर्जा का स्रोत है। 
• चराई खाद्य श्रृंखला में, प्राथमिक ऊर्जा स्रोत जीवित बायोमास है जबकि डेट्राइटस खाद्य श्रृंखला में, ऊर्जा का स्रोत मृत कार्बनिक पदार्थ या डेट्राइटस है। दो खाद्य श्रृंखलाएं जुड़ी हुई हैं। डिटरिटस खाद्य श्रृंखला का प्रारंभिक ऊर्जा स्रोत चराई खाद्य श्रृंखला से अपशिष्ट पदार्थ और मृत कार्बनिक पदार्थ है।

एक खाद्य वेब क्या है?

• एक खाद्य श्रृंखला एक पारिस्थितिकी तंत्र के माध्यम से भोजन या ऊर्जा के प्रवाह के केवल एक हिस्से का प्रतिनिधित्व करती है और एक सरल, पृथक संबंध का अर्थ है, जो शायद ही कभी पारिस्थितिक तंत्र में होता है। एक पारिस्थितिकी तंत्र में कई परस्पर संबंधित खाद्य श्रृंखलाएं हो सकती हैं। 
• एक ही खाद्य संसाधन आमतौर पर एक से अधिक श्रृंखलाओं का हिस्सा होता है, खासकर जब वह संसाधन निचले ट्रॉफिक स्तरों पर होता है। "" एक खाद्य वेब एक पारिस्थितिकी तंत्र में जीवों के बीच ऊर्जा और पोषक तत्वों के सभी संभावित हस्तांतरण को दिखाता है, जबकि एक खाद्य पदार्थ का पता लगाता है। भोजन का केवल एक मार्ग है ”। 

• यदि किसी भी मध्यवर्ती खाद्य श्रृंखला को हटा दिया जाता है, तो श्रृंखला के सफल लिंक मुख्य रूप से प्रभावित होंगे। फूड वेब एक पारिस्थितिकी तंत्र के अधिकांश जीवों को भोजन के लिए एक से अधिक विकल्प प्रदान करता है, जिससे उनके जीवित रहने की संभावना बढ़ जाती है।

उदाहरण के लिए , घास खरगोश या घास-फूस या बकरियों या गायों के लिए भोजन परोस सकती है। इसी तरह, एक मांसभक्षी कई मांसाहारी प्रजातियों के लिए एक खाद्य स्रोत हो सकता है।
इसके अलावा, भोजन की उपलब्धता और भोजन की प्राथमिकताएं मौसम के अनुसार बदल सकती हैं, जैसे हम गर्मियों में तरबूज खाते हैं और सर्दियों में आड़ू। इस प्रकार भोजन के जाले का रूप लेने वाले रिश्तों को खिलाने के परस्पर नेटवर्क हैं।

• आरेखीय रूप से व्यक्त ट्रॉफिक स्तरों के चरणों को पारिस्थितिक पिरामिड कहा जाता है। खाद्य उत्पादक पिरामिड का आधार बनाता है, और शीर्ष मांसाहारी में टिप शामिल है।
• अन्य उपभोक्ता ट्राफीक स्तर बीच में हैं। पिरामिड में कई क्षैतिज पट्टियाँ होती हैं, जो विशिष्ट उत्पादक स्तरों को दर्शाती हैं, जो प्राथमिक उत्पादक स्तर से जड़ी-बूटी, मांसाहारी के माध्यम से क्रमिक रूप से व्यवस्थित होती हैं। प्रत्येक बार की लंबाई एक पारिस्थितिकी तंत्र में प्रत्येक ट्राफिक स्तर पर व्यक्तियों की कुल संख्या का प्रतिनिधित्व करती है।

निर्माता स्तर से उपभोक्ता स्तर तक प्रत्येक चरण के साथ जीवों की संख्या, बायोमास और ऊर्जा धीरे-धीरे घटती है, और आरेखीय प्रतिनिधित्व एक पिरामिड आकार ग्रहण करता है।

पारिस्थितिक पिरामिड तीन श्रेणियों के होते हैं।

• संख्याओं का पिरामिड, 
• बायोमास का पिरामिड, और 
• ऊर्जा या उत्पादकता का पिरामिड।

संख्याओं का पिरामिड

यह प्राथमिक उत्पादकों और विभिन्न स्तरों के उपभोक्ताओं के बीच संबंधों से संबंधित है। यह एक पारिस्थितिकी तंत्र में प्रत्येक ट्राफिक स्तर से संबंधित, विभिन्न प्रजातियों के व्यक्तियों की कुल संख्या का एक ग्राफिक प्रतिनिधित्व है। आकार और बायोमास के आधार पर, संख्याओं का पिरामिड हमेशा सीधा नहीं हो सकता है, और पूरी तरह से उलटा भी हो सकता है।

(i) संख्याओं का पिरामिड - सीधा

• इस पिरामिड में, व्यक्तियों की संख्या निचले स्तर से घटकर उच्च ट्रॉफिक स्तर तक हो जाती है। 
• हम इस प्रकार के पिरामिड को एक घास के मैदान के पारिस्थितिकी तंत्र में देख सकते हैं।

• घास उनकी बहुतायत के कारण सबसे कम ट्रॉफिक स्तर (आधार) पर कब्जा कर लेती है। 
• अगला उच्च ट्राफिक स्तर एक प्राथमिक उपभोक्ता है - हर्बीवोर (उदाहरण - टिड्डा)। 
• टिड्डे की व्यक्तिगत संख्या घास की तुलना में कम है। अगला ऊर्जा स्तर एक प्राथमिक मांसाहारी (उदाहरण - चूहा) है। 
• चूहों की संख्या एक टिड्डी से कम है क्योंकि वे एक टिड्डी पर फ़ीड करते हैं। अगला उच्च ट्रॉफिक स्तर एक माध्यमिक मांसाहारी है (उदाहरण - सांप)। वे चूहों पर भोजन करते हैं। 
• अगला उच्च ट्राफिक स्तर शीर्ष मांसाहारी है। (पूर्व हॉक)। 
• प्रत्येक उच्च ट्राफिक स्तर के साथ, व्यक्तियों की संख्या घट जाती है।

(ii) संख्याओं का पिरामिड - उल्टा

• इस पिरामिड में, व्यक्तियों की संख्या निचले स्तर से बढ़ कर उच्च ट्रॉफिक स्तर तक बढ़ जाती है। 
• एक जंगल में एक गिनती के लिए बड़े उत्पादकों की एक छोटी संख्या होगी, जैसे कुछ बड़े पेड़। 
• ऐसा इसलिए है क्योंकि पेड़ (प्राथमिक उत्पादक) संख्या में कम है और पिरामिड के आधार का प्रतिनिधित्व करेगा। अगले उच्च ट्रॉफिक स्तर में आश्रित शाकाहारी (उदाहरण - पक्षी) और परजीवी अगले ट्रॉफिक स्तर में इसका पालन करते हैं। हाइपर परजीवी उच्च ट्रॉफिक स्तर पर होने के कारण, संख्या में उच्च का प्रतिनिधित्व करता है। 
• और परिणामस्वरूप पिरामिड उल्टे आकार में है। संख्याओं का एक पिरामिड इस तथ्य पर विचार नहीं करता है कि प्रत्येक ट्राफिक स्तर में गिने जाने वाले जीवों का आकार भिन्न हो सकता है। 
• संख्या के पिरामिड में सभी जीवों की गणना करना जटिल है और इसलिए संख्या का पिरामिड पूरी तरह से पारिस्थितिकी तंत्र के लिए ट्राफिक संरचना को परिभाषित नहीं करता है।

बायोमास का पिरामिड

• संख्याओं के पिरामिड की कमियों को दूर करने के लिए, बायोमास के पिरामिड का उपयोग किया जाता है। इस दृष्टिकोण में, प्रत्येक ट्राफिक स्तर के व्यक्तियों को गिना जाने के बजाय तौला जाता है। 
• यह हमें एक विशेष समय में प्रत्येक ट्राफिक स्तर पर सभी जीवों के कुल सूखे वजन यानी बायोमास का एक पिरामिड देता है। 
• बायोमास का पिरामिड आमतौर पर प्रत्येक ट्रॉफिक स्तर पर अलग-अलग रहने वाले सभी जीवों को इकट्ठा करके और उनके सूखे वजन को मापने के द्वारा निर्धारित किया जाता है। यह आकार के अंतर की समस्या पर काबू पा लेता है क्योंकि सभी प्रकार के जीवों का वजन ट्राफिक स्तर पर होता है। बायोमास को जी / एम 2 में मापा जाता है।

(i) ऊपर की ओर पिरामिड

• भूमि पर अधिकांश पारिस्थितिक तंत्रों के लिए, बायोमास के पिरामिड में छोटे ट्राफीक स्तर के साथ प्राथमिक उत्पादकों का एक बड़ा आधार है।
• उत्पादकों (ऑटोट्रॉफ़्स) का बायोमास अधिकतम है। अगले ट्राफिक स्तर का बायोमास, अर्थात प्राथमिक उपभोक्ता उत्पादकों से कम है। अगले उच्च ट्रॉफिक स्तर के बायोमास, अर्थात द्वितीयक उपभोक्ता प्राथमिक उपभोक्ताओं की तुलना में कम है। शीर्ष, उच्च ट्रॉफिक स्तर में बायोमास की मात्रा बहुत कम है।

(ii) उल्टा पिरामिड

• इसके विपरीत, कई जलीय पारिस्थितिक तंत्रों में, बायोमास का पिरामिड एक उलटा रूप धारण कर सकता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि निर्माता छोटे फाइटोप्लांकटन हैं जो तेजी से बढ़ते हैं और प्रजनन करते हैं। 

• यहां, बायोमास पिरामिड का एक छोटा सा आधार है, उपभोक्ता बायोमास के साथ किसी भी पल वास्तव में निर्माता बायोमास को पार कर जाता है, और पिरामिड एक उलटा आकार मानता है।

ऊर्जा का पिरामिड

• पारिस्थितिकी तंत्र में ट्रॉफिक स्तर की कार्यात्मक भूमिकाओं की तुलना करने के लिए, एक ऊर्जा पिरामिड सबसे उपयुक्त है। एक ऊर्जा पिरामिड ऊष्मागतिकी के नियमों को दर्शाता है, प्रत्येक ट्राफिक स्तर पर रासायनिक ऊर्जा और ऊष्मा ऊर्जा के लिए सौर ऊर्जा के रूपांतरण के साथ और प्रत्येक ट्रॉफिक स्तर पर प्रत्येक हस्तांतरण पर दर्शाए जा रहे ऊर्जा के नुकसान के साथ। इसलिए पिरामिड हमेशा ऊपर की ओर होता है, जिसके तल में एक बड़ी ऊर्जा होती है। 
• मान लीजिए कि एक पारिस्थितिकी तंत्र किसी निश्चित दिन में 1000 कैलोरी प्रकाश ऊर्जा प्राप्त करता है। अधिकांश ऊर्जा अवशोषित नहीं होती है; कुछ परिलक्षित होता है; केवल एक छोटा सा हिस्सा अवशोषित शक्ति है

प्रदूषक और ट्रॉफिक स्तर

• प्रदूषक, विशेष रूप से नोंडेग्रेडेबल, एक पारिस्थितिकी तंत्र में विभिन्न ट्राफिक स्तरों से गुजरते हैं। Nondegradable प्रदूषकों का मतलब सामग्री है, जो जीवित जीवों द्वारा चयापचय नहीं किया जा सकता है।
  उदाहरण: क्लोरीनयुक्त हाइड्रोकार्बन। 
• हम इन घटनाओं के बारे में चिंतित हैं क्योंकि एक साथ वे पर्यावरण में रसायनों के छोटे सांद्रता को भी सक्षम करते हैं ताकि समस्या पैदा करने के लिए पर्याप्त मात्रा में जीवों में अपना रास्ता खोज सकें।

इन प्रदूषकों के आंदोलन में दो मुख्य प्रक्रियाएं शामिल हैं

(i) बायोकेम्यूलेशन

• यह संदर्भित करता है कि प्रदूषक एक खाद्य श्रृंखला में कैसे प्रवेश करते हैं। 
• बायोकैकुम्यूलेशन में, एक खाद्य श्रृंखला में पर्यावरण से पहले जीव के प्रदूषक की एकाग्रता में वृद्धि होती है।

(ii) बायोमैग्नाइजेशन

• बायोमैगनाइजेशन से तात्पर्य प्रदूषकों की प्रवृत्ति से है क्योंकि वे एक ट्रॉफिक स्तर से अगले स्तर तक ध्यान केंद्रित करते हैं। 
• इस प्रकार बायोमैगनाइजेशन में, प्रदूषक की सांद्रता में एक खाद्य श्रृंखला में एक कड़ी से दूसरी में वृद्धि होती है। 
• बायोमाग्निफिकेशन होने के लिए, प्रदूषक को लंबे समय तक जीवित रहना चाहिए, मोबाइल, वसा में घुलनशील, जैविक रूप से सक्रिय। यदि कोई दूषित अल्पकालिक है, तो खतरनाक होने से पहले इसे तोड़ दिया जाएगा। यदि यह मोबाइल नहीं है, तो यह एक जगह पर रहेगा और जीवों द्वारा उठाए जाने की संभावना नहीं है। यदि प्रदूषक पानी में घुलनशील है, तो यह जीव द्वारा उत्सर्जित किया जाएगा। 
• हालांकि, वसा में घुलने वाले प्रदूषकों को लंबे समय तक बनाए रखा जा सकता है। मछलियों जैसे जीवों के वसायुक्त ऊतकों में दूषित पदार्थों की संख्या को मापना पारंपरिक है। स्तनधारियों में, हम अक्सर मादा द्वारा उत्पादित दूध का परीक्षण करते हैं, क्योंकि दूध में बहुत अधिक वसा होता है और अक्सर विषाक्त पदार्थों (जहर) से नुकसान होने की अधिक संभावना होती है। 
• यदि एक प्रदूषक जैविक रूप से सक्रिय नहीं है, तो यह बायोमैग्नाइज हो सकता है, लेकिन हम वास्तव में इसके बारे में ज्यादा चिंता नहीं करते हैं, क्योंकि यह संभवतः किसी भी समस्या का कारण नहीं होगा।