एक पारिस्थितिकी तंत्र की संरचना और कार्य

एक पारिस्थितिकी तंत्र के दो प्रमुख पहलू संरचना और कार्य हैं।

संरचना से हमारा मतलब है:

(i) प्रजातियों, संख्याओं, बायोमास, जीवन के इतिहास और अंतरिक्ष में वितरण आदि सहित जैविक समुदाय की संरचना।

(ii) निर्जीव पदार्थों की मात्रा और वितरण, जैसे पोषक तत्व, पानी आदि, और

(iii) अस्तित्व की स्थितियों की सीमा, या ढाल जैसे तापमान, प्रकाश आदि।

फ़ंक्शन से हमारा मतलब है:

(i) जैविक ऊर्जा प्रवाह की दर यानी समुदाय के उत्पादन और श्वसन दर,

(ii) सामग्री या पोषक चक्रों की दर, और

(iii) जैविक या पारिस्थितिक विनियमन जिसमें पर्यावरण द्वारा जीवों के नियमन (फोटोऑपरोडिज़्म आदि) और जीव द्वारा पर्यावरण का विनियमन, (नाइट्रोजन फिक्सिंग जीवों आदि) शामिल हैं। इस प्रकार, किसी भी पारिस्थितिकी तंत्र में, संरचना और कार्य (दर कार्यों) का एक साथ अध्ययन किया जाता है।

एक पारिस्थितिकी तंत्र की संरचना:

एक पारिस्थितिकी तंत्र के दो प्रमुख घटक हैं: अर्थात् अजैविक और जैविक।

अजैविक (निर्जीव) घटक में शामिल हैं:

(i) भौतिक चक्रों में शामिल P, S, C, N, H, आदि अकार्बनिक पदार्थों की मात्रा। पारिस्थितिक तंत्र में किसी भी समय मौजूद इन अकार्बनिक पदार्थों की मात्रा को स्थायी स्थिति या स्थायी गुणवत्ता के रूप में नामित किया जाता है।

(ii) अकार्बनिक रसायनों की मात्रा और वितरण, जैसे कि क्लोरोफिल आदि, और कार्बनिक पदार्थों के रूप में, प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट, लिपिड आदि, बायोमास में या पर्यावरण में मौजूद हैं अर्थात जैव रासायनिक संरचना जो जैव और अजैव घटकों को जोड़ती है। पारिस्थितिकी तंत्र,

(iii) दिए गए क्षेत्र की जलवायु। बायोटिक (जीवित) घटक वास्तव में किसी भी पारिस्थितिकी तंत्र की ट्राफिक संरचना है, जहां जीवित जीवों को उनके पोषण संबंधों के आधार पर प्रतिष्ठित किया जाता है। एक पारिस्थितिकी तंत्र के बायोटेक घटकों में दो उप घटक होते हैं: अर्थात् ऑटोट्रॉफ़िक और हेटरोट्रॉफ़िक।

(i) ऑटोट्रॉफिक घटक:

जिसमें प्रकाश ऊर्जा का निर्धारण, सरल अकार्बनिक पदार्थों का उपयोग और जटिल पदार्थों का निर्माण होता है। घटक का गठन मुख्य रूप से हरे पौधों द्वारा किया जाता है, जिसमें प्रकाश संश्लेषक जीवाणु भी शामिल हैं। कुछ हद तक, केमोसिंथेटिक रोगाणुओं भी कार्बनिक पदार्थों के निर्माण में योगदान करते हैं। ऑटोट्रॉफ़िक घटक के सदस्यों को निर्माता के रूप में जाना जाता है।

(ii) हेटरोट्रॉफ़िक घटक:

जिसमें जटिल सामग्रियों का उपयोग, पुनर्व्यवस्थापन और अपघटन पूर्वनिर्धारित होता है। इसमें शामिल जीवों को उपभोक्ता के रूप में जाना जाता है, क्योंकि वे उत्पादकों (ऑटोट्रॉफ़्स) द्वारा निर्मित पदार्थ का उपभोग करते हैं। उपभोक्ताओं को आगे वर्गीकृत किया गया है: मैक्रो और माइक्रो उपभोक्ता।

(ए) मैक्रो उपभोक्ता:

ये उपभोक्ता हैं, जो एक क्रम में खाद्य श्रृंखला में होते हैं, शाकाहारी, मांसाहारी (या सर्वाहारी) होते हैं। Herbivores को प्राथमिक उपभोक्ता के रूप में भी जाना जाता है। द्वितीयक और तृतीयक उपभोक्ता, यदि मौजूद हैं, तो मांसाहारी या सर्वाहारी हैं। वे सभी फगोट्रोफ़ हैं जिनमें मुख्य रूप से ऐसे जानवर शामिल हैं जो अन्य कार्बनिक और कण कार्बनिक पदार्थों को निगलना करते हैं।

(बी) सूक्ष्म उपभोक्ता:

ये लोकप्रिय रूप से डिकम्पोजर के रूप में जाने जाते हैं। वे सैप्रोट्रॉफ़्स (ऑस्मोट्रोफ़्स) हैं और इसमें मुख्य रूप से बैक्टीरिया, एक्टिनोमाइसेट्स और कवक शामिल हैं। वे मृत या जीवित प्रोटोप्लाज्म के जटिल यौगिकों को तोड़ते हैं जो कुछ अपघटन या टूटने वाले उत्पादों को अवशोषित करते हैं और पर्यावरण में अकार्बनिक पोषक तत्वों को जारी करते हैं, जिससे उन्हें ऑटोट्रॉफ़ के लिए फिर से उपलब्ध कराया जाता है।

किसी भी पारिस्थितिकी तंत्र के जैविक घटक को प्रकृति के कार्यात्मक राज्य के रूप में माना जा सकता है, क्योंकि वे पोषण के प्रकार और उपयोग किए गए ऊर्जा स्रोत पर आधारित हैं। एक पारिस्थितिकी तंत्र की ट्रॉफिक संरचना एक प्रकार की उत्पादक उपभोक्ता व्यवस्था है, जहां प्रत्येक "भोजन" स्तर को ट्रॉफिक स्तर के रूप में जाना जाता है।

विभिन्न ट्राफिक स्तरों या घटक आबादी में जीवित सामग्री की मात्रा को खड़ी फसल, दोनों पर लागू एक शब्द, पौधों और साथ ही जानवरों के रूप में जाना जाता है। खड़ी फसल को प्रति इकाई क्षेत्र में (i) जीवों की संख्या, या (ii) बायोमास अर्थात इकाई क्षेत्र में जीव द्रव्यमान के रूप में व्यक्त किया जा सकता है, जिसे जीवित वजन, शुष्क वजन, राख मुक्त शुष्क वजन या कार्बन भार के रूप में मापा जा सकता है, या कैलोरी या किसी अन्य सुविधाजनक इकाई तुलनात्मक प्रयोजनों के लिए उपयुक्त है।

एक पारिस्थितिकी तंत्र का कार्य:

जीवित जीवों और पर्यावरण के बीच कई सबसे महत्वपूर्ण रिश्ते अंततः सूर्य से पृथ्वी की सतह पर प्राप्त आने वाली ऊर्जा की मात्रा से नियंत्रित होते हैं। यह यह ऊर्जा है, जो बायोटिक सिस्टम को चलाने में मदद करती है। सूरज की ऊर्जा पौधों को अकार्बनिक रसायनों को कार्बनिक यौगिकों में बदलने की अनुमति देती है। पृथ्वी की सतह पर प्राप्त सूर्य के प्रकाश का केवल बहुत ही कम अनुपात जैव रासायनिक रूप में परिवर्तित होता है।

जीवित जीव मूल रूप से ऊर्जा का उपयोग दो रूपों में कर सकते हैं: उज्ज्वल या निश्चित। दीप्तिमान ऊर्जा विद्युत्-चुंबकीय ऊर्जा के रूप में विद्यमान है, जैसे प्रकाश। निश्चित ऊर्जा, कार्बनिक पदार्थों में पाया जाने वाला संभावित रासायनिक ऊर्जा है। यह ऊर्जा श्वसन के माध्यम से जारी की जा सकती है। ऐसे जीव जो अकार्बनिक स्रोतों से ऊर्जा ले सकते हैं और इसे ऊर्जा से समृद्ध कार्बनिक अणुओं में ठीक कर सकते हैं उन्हें ऑटोट्रॉफ़्स कहा जाता है।

यदि यह ऊर्जा प्रकाश से आती है तो इन जीवों को प्रकाश संश्लेषक ऑटोट्रॉफ़ कहा जाता है। अधिकांश पारिस्थितिक तंत्रों में पौधे प्रमुख प्रकाश संश्लेषक ऑटोट्रॉफ़ हैं। जिन जीवों को अपने जीवित रहने के लिए कार्बनिक अणुओं में निश्चित ऊर्जा की आवश्यकता होती है, उन्हें हेटरोट्रोफ कहा जाता है। हेटरोट्रॉफ़ जो जीवित जीवों से अपनी ऊर्जा प्राप्त करते हैं उन्हें उपभोक्ता कहा जाता है।

उपभोक्ता दो मूल प्रकार के हो सकते हैं: उपभोक्ता और डीकंपोजर। पौधों का उपभोग करने वाले उपभोक्ताओं को शाकाहारी कहा जाता है। मांसाहारी ऐसे उपभोक्ता हैं जो शाकाहारी या अन्य मांसाहारी खाते हैं। डीकंपोज़र या डेट्राइवरोर्स हेटरोट्रॉफ़्स हैं जो अपनी ऊर्जा या तो मृत जीवों से प्राप्त करते हैं या पर्यावरण में बिखरे कार्बनिक यौगिकों से।

पारिस्थितिक तंत्र में ऊर्जा के व्यवहार को ऊर्जा के अप्रत्यक्ष प्रवाह के कारण ऊर्जा प्रवाह कहा जा सकता है, ऊर्जावान दृष्टिकोण से एक पारिस्थितिकी तंत्र के लिए समझना आवश्यक है:

(i) सौर ऊर्जा के अवशोषण और रूपांतरण में उत्पादकों की दक्षता

(ii) उपभोक्ताओं द्वारा ऊर्जा के इस परिवर्तित रासायनिक रूप का उपयोग

(iii) भोजन के रूप में ऊर्जा का कुल इनपुट और इसकी आत्मसात करने की दक्षता

(iv) श्वसन, ऊष्मा, उत्सर्जन आदि के माध्यम से होने वाली हानि।

(v) सकल शुद्ध उत्पादन। विशिष्ट पारिस्थितिकी तंत्र को समझने के लिए दो ऊर्जा मॉडल। वे एकल चैनल ऊर्जा मॉडल और जी-आकार के ऊर्जा प्रवाह मॉडल हैं।