एक पारिस्थितिकी तंत्र के 4 कार्यात्मक पहलू
एक पारिस्थितिकी तंत्र के कुछ महत्वपूर्ण कार्य इस प्रकार हैं: 1. एक पारिस्थितिकी तंत्र में ऊर्जा का प्रवाह 2. खाद्य श्रृंखला, खाद्य वेब और पारिस्थितिक पिरामिड 3. बायोगेकेमिकल चक्र 4. पारिस्थितिक उत्तराधिकार।
सभी पारिस्थितिक तंत्र एक विशिष्ट गतिशील स्थिति में खुद को बनाए रखते हैं। वे ऊर्जा के माध्यम से जा रहे हैं जो उनके बायोटिक घटकों के माध्यम से और सिस्टम के भीतर और बाहर एन, सी, एच 2 ओ जैसी सामग्रियों के संचलन से बहती हैं।
अंतिम विश्लेषण में पारिस्थितिक रिश्तेदारी ऊर्जा उन्मुख है। ऊर्जा का अंतिम स्रोत सूर्य है। सौर ऊर्जा ऑटोट्रॉफ़्स द्वारा फंस गई है, यह हेटरोट्रॉफ़्स निर्माता-उपभोक्ता, या निर्माता-हर्बिवोर-मांसाहारी संबंध में ले जाती है। इसका अर्थ है कि खाद्य श्रृंखला के रूप में उत्तराधिकार में ऊर्जा को एक ट्रॉफिक स्तर से दूसरे में स्थानांतरित किया जाता है।
पारिस्थितिकी तंत्र के कार्यात्मक पहलू निम्नलिखित हैं:
1. एक पारिस्थितिकी तंत्र में ऊर्जा प्रवाह:
पारिस्थितिकी तंत्र बाहरी स्रोतों से प्राप्त ऊर्जा और पोषक तत्वों को साइकिल चलाकर खुद को बनाए रखते हैं। पहले ट्राफिक स्तर पर, प्राथमिक उत्पादक (पौधे, शैवाल, और कुछ जीवाणु) प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से कार्बनिक पौधे सामग्री का उत्पादन करने के लिए सौर ऊर्जा का उपयोग करते हैं।
शाकाहारी, वे जानवर जो पौधों पर पूरी तरह से भोजन करते हैं, दूसरा ट्राफिक स्तर बनाते हैं। शिकारी जो शाकाहारी खाते हैं, उनमें तीसरा ट्राफिक स्तर शामिल होता है; यदि बड़े शिकारी मौजूद हैं, तो वे अभी भी उच्च ट्राफिक स्तरों का प्रतिनिधित्व करते हैं।
जीव जो कई ट्राफिक स्तरों पर भोजन करते हैं (उदाहरण के लिए, ग्रिज़ली भालू जो जामुन और सामन खाते हैं) को सबसे अधिक ट्रॉफ़िक स्तरों पर वर्गीकृत किया जाता है, जिस पर वे फ़ीड करते हैं। डीकंपोज़र, जिसमें बैक्टीरिया, कवक, नए नए साँचे, कीड़े और कीड़े शामिल हैं, कचरे और मृत जीवों को तोड़ते हैं और मिट्टी में पोषक तत्व लौटाते हैं।
औसतन एक ट्रॉफिक स्तर पर शुद्ध ऊर्जा उत्पादन का लगभग 10 प्रतिशत अगले स्तर पर पारित किया जाता है। ट्रॉफिक स्तर के बीच स्थानांतरित ऊर्जा को कम करने वाली प्रक्रियाओं में श्वसन, विकास और प्रजनन, शौच और गैर-शिकारी मौत (जीव जो मर जाते हैं लेकिन उपभोक्ताओं द्वारा नहीं खाया जाता है) शामिल हैं।
उपभोग की जाने वाली सामग्री की पोषण गुणवत्ता भी प्रभावी रूप से ऊर्जा को स्थानांतरित करने के तरीके को प्रभावित करती है, क्योंकि उपभोक्ता उच्च गुणवत्ता वाले खाद्य स्रोतों को नए जीवित ऊतक में कम गुणवत्ता वाले खाद्य स्रोतों की तुलना में अधिक कुशलता से परिवर्तित कर सकते हैं।
ट्रॉफिक स्तरों के बीच ऊर्जा हस्तांतरण की कम दर ऊर्जा प्रवाह के संदर्भ में उत्पादकों की तुलना में आम तौर पर डिकम्पोजर बनाती है। डीकंपोजर बड़ी मात्रा में कार्बनिक पदार्थ को संसाधित करते हैं और पोषक तत्वों को अकार्बनिक रूप में पारिस्थितिक तंत्र में लौटाते हैं, जिसे फिर प्राथमिक उत्पादकों द्वारा फिर से लिया जाता है। ऊर्जा अपघटन के दौरान पुनर्नवीनीकरण नहीं होती है, बल्कि जारी की जाती है, ज्यादातर गर्मी के रूप में।
एक पारिस्थितिकी तंत्र की उत्पादकता:
एक पारिस्थितिकी तंत्र की उत्पादकता उत्पादन की दर को संदर्भित करती है, अर्थात, इकाई समय अंतराल में संचित कार्बनिक पदार्थ की मात्रा।
उत्पादकता निम्न प्रकार की है:
(ए) प्राथमिक उत्पादकता:
यह उस दर के रूप में परिभाषित किया गया है जिस पर रेडिएंट एनर्जी को प्रकाश संश्लेषक और उत्पादकों की केमोसिंथेटिक गतिविधि द्वारा संग्रहीत किया जाता है। एक पारिस्थितिकी तंत्र की सकल प्राथमिक उत्पादकता (GPP) कार्बनिक पदार्थ की कुल मात्रा है जो इसे प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से पैदा करती है।
शुद्ध प्राथमिक उत्पादकता (एनपीपी) ऊर्जा की मात्रा का वर्णन करती है जो पौधों के विकास के लिए उपलब्ध रहती है, जो कि श्वसन के लिए पौधों का उपयोग करते हैं। भूमि पारिस्थितिकी प्रणालियों में उत्पादकता आमतौर पर लगभग 30 डिग्री सेल्सियस तक तापमान के साथ बढ़ जाती है, जिसके बाद यह गिरावट आती है, और नमी के साथ सकारात्मक रूप से सहसंबद्ध होती है।
भूमि पर प्राथमिक उत्पादकता इस प्रकार उष्ण कटिबंध में उष्ण, गीले क्षेत्रों में सबसे अधिक है जहां उष्णकटिबंधीय वन बायोम स्थित हैं। इसके विपरीत, रेगिस्तानी स्क्रब इकोसिस्टम की उत्पादकता सबसे कम होती है क्योंकि उनके जलवायु बेहद गर्म और शुष्क होते हैं।
(ख) माध्यमिक उत्पादकता:
यह उपभोक्ताओं या हेटरोट्रॉफ़ को संदर्भित करता है। ये उपभोक्ता स्तर पर संग्रहीत ऊर्जा की दर हैं। जैसा कि उपभोक्ता केवल श्वसन में खाद्य सामग्री का उपयोग करते हैं, बस एक समग्र प्रक्रिया द्वारा खाद्य पदार्थ को विभिन्न ऊतकों में बदलते हैं, माध्यमिक उत्पादकता को सकल और शुद्ध मात्रा के रूप में वर्गीकृत नहीं किया जाता है। द्वितीयक उत्पादकता वास्तव में एक जीव से दूसरे जीव तक चलती रहती है, अर्थात, मोबाइल बनी रहती है और प्राथमिक उत्पादकता की तरह स्वस्थानी में नहीं रहती है।
(ग) शुद्ध उत्पादकता:
यह कार्बनिक पदार्थों की कमी की दर को हेटेरोट्रोफ़ (उपभोक्ताओं) द्वारा उपयोग नहीं किया जाता है, अर्थात, यूनिट समय के दौरान शुद्ध प्राथमिक उत्पादन माइनस खपत के बराबर, मौसम या वर्ष आदि के रूप में, यह एक दर है। प्राथमिक उत्पादकों के बायोमास की वृद्धि, जिसे उपभोक्ताओं द्वारा छोड़ दिया गया है।
पारिस्थितिक तंत्र के माध्यम से ऊर्जा के प्रवाह का वर्णन करने का सबसे सरल तरीका एक खाद्य श्रृंखला है जिसमें ऊर्जा एक ट्रॉफिक स्तर से अगले तक गुजरती है, व्यक्तिगत प्रजातियों के बीच अधिक जटिल संबंधों में फैक्टरिंग के बिना। कुछ बहुत ही सरल पारिस्थितिकी प्रणालियों में केवल कुछ ट्राफिक स्तरों के साथ एक खाद्य श्रृंखला शामिल हो सकती है।
Y- आकार का ऊर्जा प्रवाह का आकार:
हम जानते हैं कि चराई के माध्यम से ऊर्जा प्रवाह को चराई खाद्य श्रृंखला के रूप में कहा जा सकता है और डिटर्जेंट उपभोक्ताओं के माध्यम से ऊर्जा प्रवाह को दुग्ध खाद्य श्रृंखला के रूप में कहा जा सकता है। इन खाद्य श्रृंखलाओं के भागीदार इतने सहज रूप से जुड़े हुए हैं कि कभी-कभी मूल प्राथमिक उत्पादन के टूटने पर उनके सापेक्ष प्रभाव को निर्धारित करना मुश्किल होता है।
जैसा कि अंजीर में दिखाया गया है। 3.2 एक हाथ शाकाहारी भोजन श्रृंखला और दूसरा डिट्राइटस खाद्य श्रृंखला का प्रतिनिधित्व करता है। वे तेजी से अलग हो रहे हैं। हालांकि, प्राकृतिक परिस्थितियों में, वे एक दूसरे से पूरी तरह से अलग नहीं होते हैं।
उदाहरण के लिए, छोटे मरे हुए जानवर जो कभी चराई की खाद्य श्रृंखला का एक हिस्सा होते थे, पशुओं के चेहरों की तरह डिटर्जेंट खाद्य श्रृंखला में शामिल हो जाते हैं। यह अन्योन्याश्रय जब आकृति के रूप में दर्शाया जाता है, तो अक्षर 'Y' से मिलता-जुलता है, इसलिए EP Odum (1983) ने इसे ऊर्जा प्रवाह का Y- आकार का मॉडल कहा।
वाई-आकार का मॉडल एकल चैनल मॉडल की तुलना में अधिक यथार्थवादी और व्यावहारिक काम करने वाला मॉडल है, क्योंकि,
ए। यह पारिस्थितिक तंत्रों की मूल स्तरीकृत संरचना की पुष्टि करता है,
ख। यह समय और स्थान दोनों में चराई और डिटरिटस खाद्य श्रृंखलाओं को अलग करता है, और
सी। सूक्ष्म-उपभोक्ता और मैक्रो-उपभोक्ता आकार के चयापचय संबंधों में बहुत भिन्न होते हैं।
2. खाद्य श्रृंखला, खाद्य वेब और पारिस्थितिक पिरामिड:
आहार शृखला:
एक खाद्य श्रृंखला आबादी की एक श्रृंखला है जिसके माध्यम से भोजन और उसमें निहित ऊर्जा एक पारितंत्र में गुजरती है। एक खाद्य श्रृंखला सरल है अगर इसमें केवल एक ट्रॉफिक स्तर के अलावा डेकोम्पोजर, जैसे, यूट्रोफेनिया यूट्रोफिक तालाब में है। एक जटिल खाद्य श्रृंखला में उत्पादक और उपभोक्ता दोनों ट्राफिक स्तर होते हैं। भोजन के पारित होने में ट्राफिक स्तर विभिन्न चरण हैं।
खाद्य श्रृंखला के दो मुख्य प्रकार हैं:
(i) शिकारी या चराई खाद्य श्रृंखला:
चराई खाद्य श्रृंखला प्रकाश, कार्बन डाइऑक्साइड, और पौधों (प्राथमिक उत्पादकों) द्वारा पानी के प्रकाश संश्लेषक निर्धारण के साथ शुरू होती है जो शर्करा और अन्य कार्बनिक अणुओं का उत्पादन करती है। एक बार निर्मित होने के बाद, इन यौगिकों का उपयोग विभिन्न प्रकार के पौधों के ऊतकों को बनाने के लिए किया जा सकता है। प्राथमिक उपभोक्ता या शाकाहारी लोग चराई खाद्य श्रृंखला में दूसरी कड़ी बनाते हैं। वे प्राथमिक उत्पादकों का उपभोग करके अपनी ऊर्जा प्राप्त करते हैं।
द्वितीयक उपभोक्ता या प्राथमिक मांसाहारी, श्रृंखला की तीसरी कड़ी, जड़ी-बूटियों का सेवन करके अपनी ऊर्जा प्राप्त करते हैं। तृतीयक उपभोक्ता या माध्यमिक मांसाहारी ऐसे जानवर हैं जो प्राथमिक मांसाहारी पदार्थों का सेवन करके अपनी जैविक ऊर्जा प्राप्त करते हैं।
उदाहरण:
1. घास → मवेशी → मनुष्य
2. घास → खरगोश → लोमड़ी भेड़िया → बाघ
(ii) डेट्राइटस खाद्य श्रृंखला:
डिटरिटस खाद्य श्रृंखला चराई खाद्य श्रृंखला से कई मायनों में भिन्न होती है:
ए। इसे बनाने वाले जीव आमतौर पर छोटे होते हैं (जैसे शैवाल, बैक्टीरिया, कवक, कीड़े और सेंटीपीड)
ख। विभिन्न जीवों की कार्यात्मक भूमिका चराई खाद्य श्रृंखला की ट्राफिक स्तरों जैसी श्रेणियों में बड़े करीने से नहीं पड़ती है।
सी। बिखरे हुए खाद्य कणों में समृद्ध वातावरण (मिट्टी की तरह) में रहते हैं। नतीजतन, डीकंपोजर शाकाहारी या मांसाहारी की तुलना में कम मोटिवेट होते हैं।
घ। Decomposers कार्बनिक पदार्थों की बड़ी मात्रा में प्रक्रिया करते हैं, इसे अपने अकार्बनिक पोषक तत्व रूप में वापस परिवर्तित करते हैं।
उदाहरण:
एक आम स्थलीय डिटरिटस खाद्य श्रृंखला है: चराई खाद्य श्रृंखला
डेट्राइटस → केंचुआ → गौरैया → फाल्कन
वेब भोजन:
प्राकृतिक परिस्थितियों में, खाद्य श्रृंखलाओं की रैखिक व्यवस्था शायद ही होती है और ये विभिन्न प्रकार के जीवों के माध्यम से एक दूसरे से जुड़े रहते हैं। कई इंटरलिंक्ड फूड चेन के इंटरलॉकिंग पैटर्न को फूड वेब कहा जाता है।
फूड वेब कई वैकल्पिक रास्तों को दिखाता है। पारिस्थितिकी तंत्र की स्थिरता बनाए रखने में खाद्य जाले बहुत उपयोगी होते हैं। यदि किसी क्षेत्र में खरगोशों की संख्या कम हो जाती है, तो उल्लू भुखमरी से मर जाते हैं।
लेकिन खरगोशों की संख्या में कमी के कारण, अधिक घास छोड़ी जाती है जो चूहों की आबादी को बढ़ाने में मदद करती है। उल्लू अब चूहों पर भोजन करते हैं और खरगोशों की संख्या बढ़ाने की अनुमति देते हैं। इस प्रकार भोजन के संचालित होने पर पारिस्थितिकी तंत्र स्थायी रूप से परेशान नहीं होता है। किसी भी खाद्य वेब की जटिलता प्रणाली में जीवों की विविधता पर निर्भर करती है।
तदनुसार, यह दो मुख्य बिंदुओं पर निर्भर करेगा:
(i) खाद्य श्रृंखला की लंबाई:
अपने भोजन की आदतों के आधार पर जीवों में विविधता खाद्य श्रृंखला की लंबाई निर्धारित करेगी। खाद्य आदतों में अधिक विविध जीव, खाद्य श्रृंखला अधिक लंबी होगी।
(ii) खाद्य श्रृंखला में उपभोक्ताओं के विभिन्न बिंदुओं पर विकल्प:
अधिक विकल्प अधिक इंटरलॉकिंग पैटर्न होगा। गहरे महासागरों, समुद्रों आदि में, जहाँ हम विभिन्न प्रकार के जीवों को पाते हैं, खाद्य जाले ज्यादा जटिल होते हैं।
पारिस्थितिक पिरामिड:
एक पारिस्थितिक तंत्र में जीवों के बीच संबंध का अध्ययन करने और उन्हें आरेखीय रूप से दिखाने के लिए मात्रात्मक और सबसे आसान तरीका, पारिस्थितिक पिरामिड है, जो एल्टन (1927) द्वारा दिया गया है। इन पिरामिडों में उत्पादकों द्वारा निम्न सबसे अधिक ट्रॉफिक स्तर का गठन किया जाता है, जबकि सबसे ऊपरी ट्रॉफिक स्तर मांसाहारी का होता है।
आमतौर पर तीन प्रकार के पिरामिड माने जाते हैं:
(i) संख्याओं का पिरामिड:
यह पिरामिड उत्पादकों की संख्या, शाकाहारी और मांसाहारी के बीच के संबंध को दर्शाता है। किसी क्षेत्र के जीवों को पहले गिना जाता है और फिर उनके ट्राफिक स्तरों में बांटा जाता है। हमने तीन सामान्य पारिस्थितिक तंत्रों का अध्ययन किया है। वन पारिस्थितिकी तंत्र, चरागाह पारिस्थितिकी तंत्र और तालाब पारिस्थितिकी तंत्र।
ए। वन पारिस्थितिक तंत्र में, पिरामिड का आकार rhomboidal है। उत्पादकों को एक कोण बड़े पेड़ द्वारा दर्शाया जाता है, जिस पर कई फल खाने वाले पक्षी आदि निर्भर करते हैं। इसलिए, प्राथमिक उपभोक्ताओं की संख्या उत्पादकों की संख्या से अधिक है। इसके बाद, माध्यमिक और तृतीयक उपभोक्ताओं की संख्या उत्तरोत्तर घटती जाती है।
ख। चरागाह पारिस्थितिकी तंत्र में, घास उत्पादक होते हैं। उपभोक्ताओं की संख्या पिरामिड के शीर्ष की ओर घटती जाती है। प्राथमिक उपभोक्ताओं या जड़ी-बूटियों जैसे चूहों, खरगोशों आदि की संख्या घास की संख्या से कम होती है।
प्राथमिक उपभोक्ताओं की तुलना में माध्यमिक उपभोक्ताओं की संख्या जैसे छिपकली, सांप आदि की संख्या कम है। अंतिम या तृतीयक उपभोक्ताओं की संख्या अभी भी माध्यमिक उपभोक्ताओं की संख्या से कम है। इसलिए, हम देखते हैं कि जीवों की संख्या पहले ट्राफिक स्तर से अंतिम ट्राफिक स्तर तक उत्तरोत्तर गिरती जाती है। इसलिए, घास के मैदान में संख्या का पिरामिड सीधा या सीधा है।
सी। तालाब पारिस्थितिकी तंत्र में, जीव की संख्या पहले ट्राफिक स्तर से अंतिम ट्राफिक स्तर तक उत्तरोत्तर कम हो जाती है। इसलिए, तालाब पारिस्थितिकी तंत्र में संख्या का पिरामिड सीधा सीधा है।
(ii) बायोमास का पिरामिड:
जीवों के कुल द्रव्यमान को बायोमास कहा जाता है। इसे शुद्ध द्रव्यमान, शुष्क द्रव्यमान या राख मुक्त शुष्क भार के रूप में निर्धारित किया जा सकता है। सैंपलिंग के समय बायोमास को खड़ी बायोमास या खड़ी फसल बायोमास कहा जाता है। वन पारिस्थितिक तंत्र और घास के मैदान पारिस्थितिकी तंत्र में, बायोमास का पिरामिड सीधा है। उत्पादकों के पहले ट्रॉफिक स्तर से मांसाहारी के अंतिम ट्राफिक स्तर तक बायोमास की मात्रा में उत्तरोत्तर कमी जारी है।
तालाब पारिस्थितिकी तंत्र में, उत्पादकों की संख्या बड़ी है, लेकिन उनका बायोमास सबसे कम है, आकार में बहुत छोटा है। बायोमास की मात्रा प्राथमिक, माध्यमिक और तृतीयक ट्राफिक स्तरों के साथ उत्तरोत्तर बढ़ती रहती है। इसलिए तालाब के पारिस्थितिकी तंत्र में बायोमास का पिरामिड उल्टा है।
(iii) ऊर्जा का पिरामिड:
विभिन्न ट्राफिक स्तरों में जीवों के बीच संबंधों का प्रतिनिधित्व करने का सबसे आदर्श और मौलिक तरीका ऊर्जा का पिरामिड है। हम जानते हैं कि प्रत्येक पारिस्थितिकी तंत्र में, केवल उत्पादकों के पास सूर्य से ऊर्जा का उपयोग करने और इसे भोजन में बदलने की क्षमता होती है।
भोजन के रूप में ऊर्जा एक ट्रॉफिक स्तर से दूसरे में स्थानांतरित हो जाती है। इसलिए ऊर्जा का प्रवाह हमेशा एक-दिशात्मक होता है। शुद्ध ट्रॉफिक स्तर तक पहुंचने वाली ऊर्जा की मात्रा पहले के ट्रॉफिक स्तर की तुलना में कम थी। इस प्रकार, ऊर्जा की मात्रा प्रत्येक क्रमिक उच्च ट्राफिक स्तर के साथ घट जाती है। इसलिए, सभी प्रकार के पारिस्थितिक तंत्र में, ऐसा पिरामिड सीधा होगा।
3. बायोगेकेमिकल सायक्लिंग:
जीवन, वायु, समुद्र, भूमि और बर्फ के माध्यम से पर्यावरण में पदार्थों के परिवहन और परिवर्तन को सामूहिक रूप से जैव-रासायनिक चक्र के रूप में जाना जाता है। इन वैश्विक चक्रों में कुछ तत्वों, या पोषक तत्वों का संचलन शामिल है, जिन पर जीवन और पृथ्वी की जलवायु निर्भर करती है।
कार्बन चक्र:
जीवमंडल, वायुमंडल, महासागरों और भू-मंडल के बीच अपने कई रूपों में कार्बन की गति।
ए। पौधे हवा से कार्बन डाइऑक्साइड प्राप्त करते हैं और प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से कार्बन को अपने ऊतकों में शामिल करते हैं।
ख। निर्माता और उपभोक्ता - अपने भोजन में कार्बन का हिस्सा श्वसन के माध्यम से वापस कार्बन डाइऑक्साइड में परिवर्तित करते हैं।
सी। डीकंपोजर - मृत पौधों और जानवरों में बंधे कार्बन को वायुमंडल में छोड़ते हैं।
घ। कार्बन डाइऑक्साइड का एक और प्रमुख आदान-प्रदान महासागरों और वायुमंडल के बीच होता है। महासागरों में भंग सीओ 2 प्रकाश संश्लेषण में समुद्री बायोटा द्वारा उपयोग किया जाता है।
ई। दो अन्य महत्वपूर्ण प्रक्रियाएँ हैं जीवाश्म ईंधन का जलना और भूमि का उपयोग बदलना। जीवाश्म ईंधन जलने में, कोयला, तेल, प्राकृतिक गैस, और गैसोलीन की खपत उद्योग, बिजली संयंत्रों और ऑटोमोबाइल द्वारा की जाती है। भूमि उपयोग में परिवर्तन एक व्यापक शब्द है, जिसमें कृषि, वनों की कटाई और पुनर्वितरण सहित अनिवार्य रूप से मानव गतिविधियों के एक मेजबान शामिल हैं।
वैश्विक कार्बन चक्र संतुलन से बाहर है, जिससे तेजी से वैश्विक जलवायु परिवर्तन संभव है। वायुमंडलीय सीओ 2 का स्तर वर्तमान में तेजी से बढ़ रहा है; वे 25% ऊपर हैं जहाँ वे औद्योगिक क्रांति से पहले खड़े थे। कार्बन डाइऑक्साइड तब बनती है जब बायोमास में कार्बन ऑक्सीकरण हो जाता है क्योंकि यह जलता है या सड़ जाता है।
गति द्वारा निर्धारित कई जैविक प्रक्रियाएं कार्बन डाइऑक्साइड छोड़ती हैं। इनमें जलते हुए जीवाश्म ईंधन (कोयला, तेल और प्राकृतिक गैस), स्लैश- और जलती हुई कृषि, स्थायी चरागाह, क्रॉपलैंड या मानव बस्तियों के लिए समाशोधन भूमि, आकस्मिक और जानबूझकर जंगल जलना, और निरंतर लॉगिंग और ईंधन लकड़ी संग्रह शामिल हैं।
एक वनाच्छादित हेक्टेयर से क्लीयर वनस्पति कवर, वनस्पति में कार्बन का अधिकांश भाग वातावरण में छोड़ देता है, साथ ही कुछ कार्बन मिट्टी में भी जमा हो जाता है। लॉगिंग या टिकाऊ ईंधन लकड़ी संग्रह भी वनस्पति कवर को नीचा कर सकता है और परिणामस्वरूप कार्बन का शुद्ध रिलीज हो सकता है।
नाइट्रोजन चक्र:
स्थलीय पारिस्थितिकी तंत्र में पाए जाने वाले लगभग सभी नाइट्रोजन मूल रूप से वायुमंडल से आते हैं। छोटे अनुपात वर्षा में या बिजली के प्रभाव से मिट्टी में प्रवेश करते हैं। हालाँकि, बैक्टीरिया जैसे विशेष सूक्ष्म जीवों द्वारा मिट्टी के भीतर जैव रासायनिक रूप से तय किया जाता है। बीन परिवार के सदस्य (फलियां) और कुछ अन्य प्रकार के पौधे नाइट्रोजन फिक्सिंग बैक्टीरिया के साथ पारस्परिक सहजीवी संबंध बनाते हैं।
कुछ नाइट्रोजन के बदले में, पौधे पौधों से कार्बोहाइड्रेट और विशेष संरचनाओं (नोड्यूल्स) को जड़ों में प्राप्त करते हैं जहां वे एक नम वातावरण में मौजूद हो सकते हैं। वैज्ञानिक का अनुमान है कि वैश्विक स्तर पर जैविक निर्धारण से हर साल पारिस्थितिकी तंत्र में लगभग 140 मिलियन मीट्रिक टन नाइट्रोजन जुड़ जाता है।
फास्फोरस चक्र:
फास्फोरस जीवित जीवों में ऊर्जा की कुंजी है, क्योंकि यह फास्फोरस है जो एटीपी से दूसरे अणु में ऊर्जा ले जाता है, एक एंजाइमिक प्रतिक्रिया या सेलुलर परिवहन को चलाता है। फास्फोरस भी गोंद है जो डीएनए को एक साथ रखता है, डीऑक्सीराइबोज शर्करा को एक साथ बांधता है, जिससे मैं डीएनए अणु की रीढ़ बन जाता है। फास्फोरस आरएनए में वही काम करता है।
फिर, फॉस्फोरस को ट्रॉफिक सिस्टम में प्राप्त करने के कीस्टोन I पौधे हैं। पौधे अपने ऊतकों में पानी और मिट्टी से फॉस्फोरस को अवशोषित करते हैं, उन्हें कार्बनिक अणुओं से बांधते हैं। पौधों द्वारा एक बार लेने पर, फास्फोरस जानवरों के लिए उपलब्ध होता है जब वे पौधों का उपभोग करते हैं।
जब पौधे और जानवर मर जाते हैं, बैक्टीरिया अपने शरीर को विघटित करते हैं, कुछ फॉस्फोरस को वापस मिट्टी में छोड़ते हैं। एक बार मिट्टी में, फॉस्फोरस को 100 से 1, 000 मील की दूरी पर स्थानांतरित किया जा सकता है, जहां से उन्हें नदियों और नदियों के माध्यम से सवारी करके छोड़ा गया था। इसलिए जल चक्र पारिस्थितिकी तंत्र से पारिस्थितिक तंत्र में फॉस्फोरस को स्थानांतरित करने में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
4. पारिस्थितिक उत्तराधिकार:
पौधे और जानवरों की प्रजातियों का क्रमिक और निरंतर प्रतिस्थापन जब तक कि अंत में समुदाय, एक पूरे के रूप में, समुदाय के एक अन्य प्रकार से बदल दिया जाता है। यह एक क्रमिक परिवर्तन है, और यह उपस्थित जीव हैं जो इस परिवर्तन को लाते हैं।
इसमें उपनिवेशीकरण, स्थापना और विलुप्त होने की प्रक्रियाएं शामिल हैं जो भाग लेने वाली प्रजातियों पर कार्य करती हैं। यह चरणों में होता है, जिसे धारावाहिक चरण कहा जाता है जिसे उत्तराधिकार में उस बिंदु पर हावी होने वाली प्रजातियों के संग्रह से पहचाना जा सकता है।
उत्तराधिकार तब शुरू होता है जब किसी क्षेत्र को किसी गड़बड़ी के कारण आंशिक रूप से या पूरी तरह से वनस्पति से रहित बनाया जाता है। अशांति के कुछ सामान्य तंत्र आग, हवा के तूफान, ज्वालामुखी विस्फोट, लॉगिंग, जलवायु परिवर्तन, गंभीर बाढ़, बीमारी और कीट प्रकोप हैं। यह तब रुक जाता है जब प्रजातियों की रचना समय के साथ नहीं बदलती है, और इस समुदाय को चरमोत्कर्ष समुदाय कहा जाता है।
उत्तराधिकार के प्रकार:
विभिन्न प्रकार के उत्तराधिकार को विभिन्न पहलुओं के आधार पर अलग-अलग तरीकों से वर्गीकृत किया गया है।
उत्तराधिकार के कुछ मूल प्रकार इस प्रकार हैं:
1. प्राथमिक उत्तराधिकार:
यह नव उजागर चट्टान या रेत या लावा के क्षेत्र पर या किसी ऐसे क्षेत्र में होता है जिस पर पहले एक जीवित (बायोटिक) समुदाय द्वारा कब्जा नहीं किया गया है।
2. द्वितीयक उत्तराधिकार:
यह उस स्थान पर होता है जहां एक समुदाय को हटा दिया गया है, उदाहरण के लिए, एक प्रतिज्ञा क्षेत्र या एक स्पष्ट कट वन में।
3. ऑटोजेनिक उत्तराधिकार:
उत्तराधिकार शुरू होने के बाद, ज्यादातर मामलों में, यह समुदाय ही है, जो पर्यावरण के साथ अपनी प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप अपने स्वयं के वातावरण को संशोधित करता है और इस प्रकार नए समुदायों द्वारा अपने स्वयं के प्रतिस्थापन का कारण बनता है। उत्तराधिकार के इस कोर्स को ऑटोजेनिक उत्तराधिकार के रूप में जाना जाता है।
4. अलोजेनिक उत्तराधिकार:
हालांकि, कुछ मामलों में, मौजूदा समुदाय का प्रतिस्थापन किसी अन्य बाहरी स्थिति के कारण होता है, न कि मौजूदा जीवों द्वारा। इस तरह के पाठ्यक्रम को अलोगेलीन उत्तराधिकार के रूप में जाना जाता है।
पोषण और ऊर्जा सामग्री में क्रमिक परिवर्तनों के आधार पर, उत्तराधिकार को कभी-कभी वर्गीकृत किया जाता है:
1. ऑटोट्रॉफ़िक उत्तराधिकार:
यह हरे पौधों जैसे ऑटोट्रोफिक जीवों के प्रारंभिक और निरंतर प्रभुत्व की विशेषता है। यह मुख्यतः अकार्बनिक वातावरण में शुरू होता है और ऊर्जा प्रवाह अनिश्चित काल तक बना रहता है। ऊर्जा प्रवाह द्वारा समर्थित कार्बनिक पदार्थ सामग्री में धीरे-धीरे वृद्धि होती है।
2. हेटरोट्रॉफ़िक उत्तराधिकार:
यह बैक्टीरिया, एक्टिनोमाइसेट्स, कवक और जानवरों जैसे हेटरोट्रॉफ़्स के शुरुआती प्रभुत्व की विशेषता है। यह मुख्य रूप से कार्बनिक वातावरण में शुरू होता है, और ऊर्जा सामग्री में प्रगतिशील गिरावट होती है।
पर्यावास पर आधारित पारिस्थितिक उत्तराधिकार:
निम्नलिखित प्रकार के उत्तराधिकार ज्ञात हैं जो कि निवास स्थान के प्रकार पर आधारित हैं:
(i) जलमंडल या जलमंडल:
जल निकायों में इस प्रकार का उत्तराधिकार तालाबों, झीलों, नदियों आदि में होता है।
जल निकायों में होने वाले उत्तराधिकार को जलमंडल कहा जाता है। यह जलीय वातावरण में होने वाला उत्तराधिकार है। यह फाइटोप्लांकटन के उपनिवेशण से शुरू होता है और अंत में एक जंगल में समाप्त हो जाता है। जलमंडल के लगभग सात चरण हैं।
1. फाइटोप्लांकटन स्टेज:
यह जलमंडल के अग्रणी चरण हैं। इस अवस्था में बैक्टीरिया, शैवाल और जलीय पौधे जैसे कई जीव पाए जाते हैं। ये सभी जीव बड़ी मात्रा में कार्बनिक पदार्थों की मृत्यु और क्षय को जोड़ते हैं।
2. जलमग्न अवस्था:
यह फाइटोप्लांकटन चरण के बाद आता है, जब तालाब के तल पर मिट्टी की एक ढीली परत बनती है। कुछ जड़ वाले जलमग्न पौधे विकसित होते हैं।
3. फ्लोटिंग स्टेज:
पानी की गहराई कम होने से जलमग्न पौधे जलीय वनस्पति के एक नए रूप को जन्म देते हैं। यह जलमग्न पौधों के गायब होने का एक कारण हो सकता है। बाद में तेजी से मिट्टी के निर्माण की प्रक्रिया पानी की गहराई को इस हद तक कम कर देती है कि वह तैरते हुए पौधों के जीवित रहने के लिए बहुत उथली हो जाती है।
4. उभयचर चरण:
तेजी से मिट्टी के निर्माण के कारण तालाब और झील बहुत उथले हो जाते हैं इसलिए तैरते पौधों के लिए निवास स्थान अयोग्य है। इन स्थितियों के तहत उभयचर पौधे दिखाई देते हैं। ये पौधे जलीय के साथ-साथ हवाई वातावरण में भी रहते हैं।
5. सेज-मेडो स्टेज (सीमांत मैट):
मिट्टी का निर्माण होता है और इसके परिणामस्वरूप दलदली मिट्टी निकलती है, जो बहुत सूखी हो सकती है। इस चरण के महत्वपूर्ण पौधे साइपेरेसी और ग्रामीण के सदस्य हैं। ये शुष्क निवास स्थान हाइड्रोफाइटिक पौधों के लिए पूरी तरह से अनफिट हो सकते हैं और धीरे-धीरे झाड़ियाँ और छोटे आकार के पेड़ दिखने लगते हैं।
6. वुडलैंड स्टेज:
इस चरण में बड़ी मात्रा में मानव, बैक्टीरिया, कवक और अन्य मिट्टी में जमा होते हैं। यह सब वनस्पति में कई पेड़ों के प्रवेश का पक्षधर है, जो चरमोत्कर्ष की ओर ले जाता है।
7. चरमोत्कर्ष अवस्था:
हाइड्रोसेरे क्लाइमेक्स वन, वनस्पति में बदल सकता है। इस चरण में जड़ी-बूटियाँ और पेड़ सबसे आम हैं। चरमोत्कर्ष की प्रकृति क्षेत्र की जलवायु पर निर्भर है। यह बहुत धीमी प्रक्रिया है और चरमोत्कर्ष तक पहुँचने के लिए कई वर्षों की आवश्यकता होती है।
(ii) ज़ेरोसरे या ज़ेरार्क:
इस प्रकार का उत्तराधिकार कम नमी, जैसे कि चट्टान, रेत आदि के साथ स्थलीय क्षेत्रों में होता है।
यह सतह पर जगह लेता है, जो पानी की कमी और उपलब्ध पोषक तत्वों से बेहद शुष्क है। यह एक बेस रॉक पर शुरू होता है। ऐसे चरम शुष्क वातावरण में केवल वही पौधे जीवित रह सकते हैं जो केवल चरम शुष्क वातावरण का विरोध कर सकते हैं।
Xerosere के विभिन्न चरणों को निम्नानुसार वर्णित किया गया है:
1. क्रस्टोज लाइकेन स्टेज:
चट्टानें पूरी तरह से नमी और पोषक तत्वों से रहित हैं। यह ज़ेरोसरे में अग्रणी है। महत्वपूर्ण क्रस्टोज़ लाइकेन राइज़ोकार्पस हैं। लाइकेन कार्बोनिक एसिड का स्राव करता है जो चट्टान को नष्ट करने और प्रतीक्षा करने के अन्य कारकों को पूरक करने में मदद करता है।
2. फोलियोस लाइकेन स्टेज:
चट्टानों का अपक्षय और क्रस्टोज़ लाइकेन का क्षय होने से चट्टान की सतह पर मिट्टी की पहली परत बन जाती है। धीरे-धीरे परिस्थितियाँ मौजूदा पर्णसमूह और फ्रुक्टोसोज़ लाइकेन के लिए अनुकूल हो जाती हैं।
3. मॉस स्टेज:
फोसोज़ और फ्रुक्टोस लाइकेन स्टेज के बाद मॉस स्टेज होता है। चूंकि मिट्टी का निर्माण चट्टानों की सतह पर होता है, ज़ेरोफाइटिक द्रव्यमान बढ़ता है और प्रमुख होता है। जेरोफाइटिक काई के सामान्य उदाहरण हैं पॉलीट्रिचम, टोर्टुला, ग्रिमिया आदि। यह काई की चटाई मिट्टी पर बनाई जाती है। जैसे-जैसे चटाई मोटी होती जाती है, यह मिट्टी की जल धारण क्षमता को बढ़ाती जाती है। अब मॉस चरण को नए शाकाहारी चरण द्वारा बदल दिया गया है।
4. शाकाहारी चरण:
शुरू में कुछ वार्षिक जड़ी-बूटियाँ प्रवास करती हैं और अंकुरित होती हैं। मिट्टी के मनुष्य साल दर साल बढ़ते हैं क्योंकि, वार्षिक जड़ी बूटी की मृत्यु और क्षय। धीरे-धीरे द्विवार्षिक और बारहमासी जड़ी-बूटियां बढ़ती हैं। अधिक कार्बनिक पदार्थ और पोषक तत्व मिट्टी में जमा होते हैं। यह लकड़ी के पौधों के लिए आवास को अधिक उपयुक्त बनाता है।
5. श्रूब स्टेज:
लकड़ी की झाड़ियों के लिए अधिक से अधिक मिट्टी जड़ी-बूटी के चरण में बनती है। जड़ी बूटियों को उगने वाली झाड़ियों, क्षयकारी जड़ी बूटियों और पत्तियों, झाड़ियों की टहनियों द्वारा छायांकित किया जाता है। ये धरण के साथ मिट्टी को भी समृद्ध करते हैं। ऐसे क्षेत्रों में आर्द्रता बढ़ जाती है। यह सब बड़े मेसोफाइटिक पेड़ों के विकास का पक्षधर है।
6. क्लाइमेक्स स्टेज:
इस चरण में बड़ी संख्या में पेड़ों का कब्जा है। ऐसे क्षेत्रों में बढ़ने वाले पहले पेड़ मिट्टी की जल धारण क्षमता में वृद्धि के साथ अपेक्षाकृत छोटे होते हैं, ये पेड़ गायब हो जाते हैं और बड़े मेसोफाइटिक पेड़ विकसित होते हैं।
(iii) लिथोसरे: इस प्रकार का उत्तराधिकार नंगी चट्टान पर शुरू होता है।
(Iv) Halosere: इस प्रकार का उत्तराधिकार खारे पानी या मिट्टी पर शुरू होता है।
(V) Psammosere: इस प्रकार का उत्तराधिकार एक रेतीले क्षेत्र पर शुरू होता है।
पारिस्थितिक उत्तराधिकार की प्रक्रिया:
प्रत्येक प्राथमिक उत्तराधिकार, चाहे वह जिस क्षेत्र से आरंभ करता हो, निम्न पाँच चरणों को प्रदर्शित करता है, जो उत्तराधिकार चरणों में अनुसरण करता है:
(i) न्यूडेशन:
कदम में नंगे क्षेत्र का विकास शामिल है जो मिट्टी के कटाव, जमाव आदि के कारण हो सकता है।
(ii) आक्रमण:
कदम में एक नंगे क्षेत्र में प्रजातियों की सफल स्थापना शामिल है। यह प्रजाति किसी अन्य क्षेत्र से इस क्षेत्र में पहुंचती है।
(iii) प्रतियोगिता और सह-कार्रवाई:
नए क्षेत्र पर कब्जा कर ली गई प्रजातियां भोजन और अंतरिक्ष के लिए अंतर और अंतर-विशिष्ट प्रतियोगिता विकसित करती हैं। पहले से ही मौजूद प्रजातियों और जो अभी क्षेत्र में प्रवेश कर चुके हैं, के बीच पूरा होने से उनमें से एक का विनाश होता है जो अनुपयुक्त है।
(iv) रिएक्शन:
प्रजातियां या समुदाय जो एक नए क्षेत्र में खुद को स्थापित कर चुके हैं, वे प्रकाश, पानी, मिट्टी आदि को संशोधित करके पर्यावरण को प्रभावित करते हैं। इसके परिणामस्वरूप समुदाय का उन्मूलन होता है जो फिर दूसरे समुदाय के लिए रास्ता बनाता है जिसके लिए संशोधित वातावरण अधिक उपयुक्त है। उत्तराधिकार के दौरान एक दूसरे की जगह लेने वाले काई, जड़ी-बूटियों, झाड़ियों और पेड़ों के संयोजन द्वारा दर्शाए गए विभिन्न समुदायों या चरणों को सर्प चरण, सर्प समुदाय या विकासात्मक चरणों के रूप में जाना जाता है।
(v) स्थिरीकरण:
यह अंतिम चरण है, उत्तराधिकार के दौरान जब कोई समुदाय किसी क्षेत्र की जलवायु के साथ संतुलन प्राप्त करता है और तुलनात्मक रूप से स्थिर हो जाता है। इस अंतिम समुदाय को चरमोत्कर्ष समुदाय के रूप में जाना जाता है।
