एक पारिस्थितिकी तंत्र में ऊर्जा के प्रवाह के 2 मॉडल (आरेख के साथ) - समझाया गया!

ऊर्जा के प्रवाह को दो मॉडलों के माध्यम से समझाया जा सकता है: एकल चैनल ऊर्जा मॉडल और वाई-आकार का ऊर्जा मॉडल।

1. एकल चैनल ऊर्जा मॉडल:

खाद्य श्रृंखलाओं के सिद्धांत और ऊष्मप्रवैगिकी के दो नियमों के कार्य को आंकड़े 1, 3 और 1. 4 में दिखाए गए ऊर्जा प्रवाह आरेखों द्वारा बेहतर ढंग से स्पष्ट किया जा सकता है।

जैसा कि चित्र में दिखाया गया है कि कुल आवक सौर विकिरण में से 1.3 (118, 872 gcal / cm2 / yr), 118, 761 gcal / cm2 / yr अन-यूज़ेड रहते हैं, और इस प्रकार ऑटोट्रोफ़्स के लिए सकल उत्पादन (शुद्ध उत्पादन प्लस श्वसन) 111 gcal / cm2 / है 0.1 0 प्रतिशत की ऊर्जा पर कब्जा करने की दक्षता के साथ yr। यह भी ध्यान दिया जा सकता है कि इस ऊर्जा का 21 प्रतिशत या 23 gcal / cm2 / yr अपने विकास, विकास, रखरखाव और प्रजनन के लिए ऑटोट्रॉफ़ की चयापचय प्रतिक्रियाओं में सेवन किया जाता है।

आगे देखा जा सकता है कि 15 गॉल / सेमी 2 / वर्ष की खपत शाकाहारी पशुओं द्वारा की जाती है जो कि ऑटोट्रॉफ़्स पर चरते हैं या खिलाते हैं-यह शुद्ध ऑटोट्रॉफ़ उत्पादन का 17 प्रतिशत है।

शुद्ध उत्पादन में लगभग 3.4 प्रतिशत के लिए अपघटन (3 gcal / cm ² yr) होता है। शेष प्लांट सामग्री, 70 gcal / cm ² / yr या 79.5 प्रतिशत शुद्ध उत्पादन, सभी में उपयोग नहीं किया जाता है, लेकिन संचय तलछट का हिस्सा बन जाता है। यह स्पष्ट है, कि भस्म के लिए हर्बिवोर के लिए बहुत अधिक ऊर्जा उपलब्ध है।

यह भी ध्यान दिया जा सकता है कि नुकसान के विभिन्न रास्ते ऑटोट्रॉफ़्स की ऊर्जा कैप्चर यानी सकल उत्पादन के लिए एक खाते के बराबर हैं। इसके अलावा, सामूहिक रूप से तीन ऊपरी 'फेट्स' (अपघटन, हर्बिवोर और उपयोग नहीं किए गए) शुद्ध उत्पादन के बराबर हैं, जो हर्बिवोर्स स्तर पर शामिल कुल ऊर्जा का है, यानी 15 gcal.cm ² / yr, 30 प्रतिशत या 4.5 gcal / cm ² / yr चयापचय प्रतिक्रियाओं में प्रयोग किया जाता है। इस प्रकार, ऑटोट्रॉफ़्स (21 प्रतिशत) की तुलना में शाकाहारी (30 प्रतिशत) श्वसन द्वारा काफी अधिक ऊर्जा खो जाती है।

फिर से मांसाहारियों के लिए काफी ऊर्जा उपलब्ध है, जिसका नाम 10.5 gcal / cm ² / yr या 70 प्रतिशत है, जो पूरी तरह से उपयोग नहीं किया जाता है; वास्तव में केवल 3.0 gcal / cm ² / yr या 28.6 प्रतिशत शुद्ध उत्पादन मांसाहारी के पास जाता है। यह ऑटोट्रॉफ़- हर्बिवोर ट्रांसफर स्तर पर होने वाले संसाधनों की तुलना में अधिक कुशल उपयोग है।

मांसाहारी स्तर पर लगभग 60 प्रतिशत मांसाहारी ऊर्जा का सेवन चयापचय गतिविधि में किया जाता है और शेष उपयोग नहीं किए गए तलछट का हिस्सा बन जाता है; केवल एक तुच्छ राशि वार्षिक रूप से अपघटन के अधीन है। इस उच्च श्वसन हानि की तुलना शाकाहारी क्षेत्रों में 30 प्रतिशत और इस पारिस्थितिकी तंत्र में ऑटोट्रॉफ़ द्वारा 21 प्रतिशत से की जाती है।

चित्र 1.3 में दिखाए गए ऊर्जा प्रवाह आरेख से, दो चीजें स्पष्ट हो जाती हैं। सबसे पहले, एक-तरफ़ा सड़क है जिसके साथ ऊर्जा चलती है (ऊर्जा का अप्रत्यक्ष प्रवाह)। ऑटोट्रॉफ़्स द्वारा कब्जा की गई ऊर्जा वापस सौर इनपुट पर वापस नहीं आती है; जो जड़ी-बूटियों से गुजरता है वह ऑटोट्रॉफ़ में वापस नहीं जाता है। चूंकि यह विभिन्न ट्राफिक स्तरों के माध्यम से उत्तरोत्तर चलता है, इसलिए यह पिछले स्तर पर उपलब्ध नहीं है। इस प्रकार ऊर्जा के एक तरफ़ा प्रवाह के कारण, यदि प्राथमिक स्रोत, सूर्य को काट दिया जाता है, तो सिस्टम ध्वस्त हो जाएगा।

दूसरे, प्रत्येक ट्रॉफिक स्तर पर ऊर्जा स्तर में प्रगतिशील कमी होती है। यह बड़े पैमाने पर ऊर्जा द्वारा चयापचय गतिविधियों में गर्मी के रूप में विघटित होता है और इसे गैर-उपयोग की गई ऊर्जा के साथ श्वसन युग्मित के रूप में मापा जाता है। "बक्सों" के ऊपर चित्रा ट्रॉफिक स्तरों का प्रतिनिधित्व करता है और 'पाइप' प्रत्येक स्तर में और बाहर ऊर्जा प्रवाह को दर्शाता है।

ऊष्मप्रवैगिकी के पहले नियम के अनुसार ऊर्जा प्रवाह में बहिर्वाह होता है, और ऊर्जा हस्तांतरण के साथ अनुपलब्ध ऊष्मा (यानी श्वसन) में ऊर्जा का फैलाव दूसरे कानून द्वारा आवश्यक होता है। चित्रा 1. 4 तीन ट्रॉपिक स्तरों का एक बहुत ही सरल ऊर्जा प्रवाह मॉडल प्रस्तुत करता है, जिससे यह स्पष्ट होता है कि उत्पादकों से लेकर शाकाहारी और फिर मांसाहारी तक के प्रत्येक क्रमिक ट्रॉफिक स्तर पर ऊर्जा प्रवाह बहुत कम हो गया है।

इस प्रकार ऊर्जा के प्रत्येक स्तर पर एक स्तर से दूसरे स्तर पर, ऊर्जा का प्रमुख हिस्सा गर्मी या अन्य रूप में खो जाता है। ऊर्जा प्रवाह में एक क्रमिक कमी है चाहे हम इसे कुल प्रवाह (यानी कुल ऊर्जा इनपुट और कुल आत्मसात) या द्वितीयक उत्पादन और श्वसन घटकों के संदर्भ में मानते हैं। इस प्रकार, हरे पौधों पर पड़ने वाले कुल प्रकाश के 3, 000 किलो कैलोरी में से लगभग 50 प्रतिशत (1500 किलो कैलोरी) अवशोषित होते हैं, जिनमें से केवल 1 प्रतिशत (15 किलो कैलोरी) पहले ट्राफिक स्तर पर परिवर्तित होता है।

इस प्रकार शुद्ध प्राथमिक उत्पादन केवल 15 किलो कैलोरी है। द्वितीयक उत्पादकता (आरेख में पी 2 और पी 3) क्रमिक उपभोक्ता ट्रॉफिक स्तर यानी शाकाहारी और मांसाहारी पर लगभग 10 प्रतिशत तक होती है, हालांकि दक्षता कभी-कभी 20 प्रतिशत के रूप में, मांसाहारी स्तर पर दिखाया गया है (या पी 3 =) चित्र में 0.3 किलो कैलोरी)।

यह आंकड़े 1.3 और 1.4 से स्पष्ट हो जाता है कि क्रमिक स्तर पर ऊर्जा प्रवाह में लगातार कमी है। इस प्रकार खाद्य श्रृंखला कम होती है, अधिक से अधिक उपलब्ध खाद्य ऊर्जा होगी क्योंकि खाद्य श्रृंखला की लंबाई में वृद्धि के साथ ऊर्जा का एक और अधिक नुकसान होता है।

2. वाई के आकार का ऊर्जा प्रवाह मॉडल:

Y- आकार का मॉडल आगे संकेत करता है कि दो खाद्य श्रृंखलाएं अर्थात् चराई खाद्य श्रृंखला और डेट्राइटस खाद्य श्रृंखला वास्तव में प्राकृतिक परिस्थितियों में हैं, एक दूसरे से पूरी तरह से अलग नहीं हैं। हरे पौधे के आधार के साथ चराई खाद्य श्रृंखला की शुरुआत शाकाहारी और मृत कार्बनिक पदार्थों के साथ शुरू होने वाले डेट्राइटस खाद्य श्रृंखला में रोगाणुओं और उनके उपभोक्ताओं के लिए गुजरती हैं।

उदाहरण के लिए, छोटे जानवरों के मृत शरीर, जो एक बार चराई खाद्य श्रृंखला का हिस्सा थे, डिट्रिएसस खाद्य श्रृंखला में शामिल हो जाते हैं, क्योंकि वे भोजन जानवरों को चराने का काम करते हैं। कार्यात्मक रूप से, दोनों के बीच का अंतर जीवित पौधों की प्रत्यक्ष खपत और मृत कार्बनिक पदार्थों के अंतिम उपयोग के बीच है। दो खाद्य श्रृंखलाओं का महत्व अलग-अलग पारिस्थितिक तंत्रों में भिन्न हो सकता है, कुछ चराई में अधिक महत्वपूर्ण है, अन्य में डिटरिटस प्रमुख मार्ग है।

वाई-आकार के मॉडल में महत्वपूर्ण बिंदु यह है कि दो खाद्य श्रृंखला एक दूसरे से अलग नहीं हैं। यह Y- आकार का मॉडल एकल चैनल मॉडल की तुलना में अधिक यथार्थवादी और व्यावहारिक कार्य मॉडल है, क्योंकि,

(i) यह पारिस्थितिक तंत्र की स्तरीकृत संरचना की पुष्टि करता है,

(ii) यह समय और स्थान दोनों में चराई और डिटरिटस चेन (जीवित पौधों की क्रमशः खपत और मृत कार्बनिक पदार्थों का प्रत्यक्ष उपयोग) को अलग करता है, और

(iii) कि सूक्ष्म-उपभोक्ता (अवशोषक जीवाणु, कवक) और स्थूल-उपभोक्ता (फगोट्रोफिक जंतु) बहुत आकार-चयापचय संबंध रखते हैं। (ईपी> ओडुम 1983)।

हालांकि, यह याद रखना चाहिए कि ये मॉडल पारिस्थितिकी तंत्र में ऊर्जा प्रवाह के बुनियादी पैटर्न को दर्शाते हैं। व्यवहार में, प्राकृतिक परिस्थितियों में, जीवों को इस तरह से परस्पर संबंधित किया जाता है कि कई खाद्य श्रृंखलाएं एक जटिल खाद्य वेब में इंटरलॉक किए गए परिणाम बन जाते हैं। हम पहले से ही घास के मैदानों और तालाब के पारिस्थितिक तंत्र में खाद्य जाले का उल्लेख कर चुके हैं। फूड वेब की जटिलता खाद्य श्रृंखलाओं की लंबाई पर निर्भर करती है।

इस प्रकार प्रकृति में मल्टी-चैनल ऊर्जा प्रवाह संचालित होता है, लेकिन इन चैनलों में दो बुनियादी खाद्य श्रृंखलाओं में से एक है, या तो एक चराई या डेट्राइटस खाद्य श्रृंखला होगी। एक पारिस्थितिकी तंत्र के खाद्य वेब में ऐसी कई श्रृंखलाओं के इंटरलॉकिंग पैटर्न से ऊर्जा का एक बहु-चैनल प्रवाह होगा। इस प्रकार, अभ्यास में, क्षेत्र की परिस्थितियों में, हमें पारिस्थितिकी तंत्र के ऊर्जावान को मापने में कठिनाइयों का सामना करना पड़ सकता है।