पारिस्थितिक तंत्र, उनकी संरचना और संगठन। पारिस्थितिकी तंत्र के कामकाज के सिद्धांत

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परिचय

जीवमंडल के कामकाज के बुनियादी कानूनों, इसके घटकों की बातचीत के सिद्धांतों, ऊर्जा, सूचना और बायोमास के हस्तांतरण का अध्ययन करने के लिए, पारिस्थितिकी तंत्र स्तर पर जीवमंडल पर विचार करना सुविधाजनक है, अर्थात। - पारिस्थितिकी तंत्र को जीवमंडल की एक प्राथमिक इकाई के रूप में परिभाषित करना। विभिन्न स्तरों पर पारिस्थितिक प्रणालियाँ जीवमंडल की बुनियादी कार्यात्मक इकाइयों का प्रतिनिधित्व करती हैं। इन सुपरऑर्गेनिज्मल संघों में जीव और निर्जीव (निष्क्रिय) वातावरण शामिल हैं जो परस्पर क्रिया करते हैं, जिसके बिना हमारे ग्रह पर जीवन को बनाए रखना असंभव है।

मानवता, जीवमंडल के एक तत्व के रूप में जो सबसे अधिक तीव्रता से इस पर अपना प्रभाव बढ़ाता है, को विनाशकारी प्रभावों से बचने और ग्रह और स्वयं दोनों को बचाने के लिए पारिस्थितिक तंत्र और जीवमंडल के संगठन और कार्यप्रणाली के नियमों का गहराई से अध्ययन करने की आवश्यकता है। विनाश।

1. पारिस्थितिकी तंत्र की अवधारणा

पारिस्थितिकी तंत्र की अवधारणा 1935 में अंग्रेजी वैज्ञानिक ए. टैन्सले द्वारा प्रस्तावित की गई थी। उन्होंने पारिस्थितिकी तंत्र को भौतिक प्रणालियों में से एक के रूप में परिभाषित किया जिसमें जीवों का एक परिसर, या बायोम, और भौतिक कारकों का पूरा परिसर शामिल है जो बायोम के पर्यावरण को बनाते हैं, और जीव और अकार्बनिक पर्यावरण के कारक समान और अटूट रूप से जुड़े हुए हैं। पारिस्थितिकी तंत्र में भागीदार। टैनस्ले एकमात्र वैज्ञानिक नहीं थे जिन्होंने जीवित और अजैविक पर्यावरण को एक समग्र रूप में मानने की आवश्यकता के बारे में सोचा। 1944 में रूसी वैज्ञानिक वी.एन. सुकाचेव ने "बायोगियोसेनोसिस" की अवधारणा का प्रस्ताव रखा। बायोजियोसेनोसिस पृथ्वी की सतह के एक निश्चित क्षेत्र पर सजातीय प्राकृतिक घटनाओं (वायुमंडल, चट्टान, वनस्पति, जीव और सूक्ष्मजीव, मिट्टी और जल विज्ञान संबंधी स्थितियों) का एक संग्रह है। इसके घटकों की परस्पर क्रिया की अपनी विशेष विशिष्टता है और स्वयं और अन्य प्राकृतिक घटनाओं के बीच पदार्थ और ऊर्जा का एक निश्चित प्रकार का आदान-प्रदान होता है और यह आंतरिक रूप से विरोधाभासी एकता का प्रतिनिधित्व करता है जो निरंतर गति और विकास में है। अवधारणाएँ अर्थ में बेहद समान हैं, लेकिन बायोजियोसेनोसिस पारिस्थितिकी तंत्र के बीच मुख्य अंतर यह है कि पारिस्थितिकी तंत्र में एक निश्चित मात्रा नहीं होती है। हालाँकि, पर्यावरण साहित्य में इन अवधारणाओं को अक्सर बराबर किया जाता है। यदि हम बायोजेनोसिस की मात्रा की निश्चितता को ध्यान में नहीं रखते हैं, तो यह विचार है कि एक पारिस्थितिकी तंत्र बायोसेनोसिस और जियोसेनोसिस का संयोजन है, यानी। सजीव और निर्जीव दोनों ही काफी सांकेतिक हैं।

2. पारिस्थितिकी तंत्र संरचना

इस तथ्य के बावजूद कि पारिस्थितिकी तंत्र को जीवमंडल की एक प्राथमिक इकाई के रूप में लिया जाता है, इसकी संरचना में पारिस्थितिकी तंत्र एक अत्यंत जटिल और बहुघटक तंत्र है। पृथ्वी के जीवमंडल में विभिन्न प्रजातियों की आबादी हमेशा जटिल समुदाय बनाती है - बायोकेनोज़। बायोकेनोसिस पौधों, जानवरों, कवक और प्रोटोजोआ का एक संग्रह है जो भूमि या पानी के एक क्षेत्र में निवास करते हैं और एक दूसरे के साथ कुछ निश्चित संबंधों में होते हैं। बायोकेनोज, पृथ्वी की सतह के उन विशिष्ट क्षेत्रों और निकटवर्ती वायुमंडल के साथ मिलकर पारिस्थितिक तंत्र कहलाते हैं। वे अलग-अलग पैमाने के हो सकते हैं - पानी की एक बूंद या चींटी के ढेर से लेकर एक द्वीप, नदी, महाद्वीप और संपूर्ण जीवमंडल के पारिस्थितिकी तंत्र तक। इस प्रकार, एक पारिस्थितिकी तंत्र चयापचय और ऊर्जा द्वारा परस्पर जुड़े जीवित और निष्क्रिय घटकों का एक अन्योन्याश्रित परिसर है। पारिस्थितिकी तंत्र घटकों के बीच बातचीत की प्रक्रियाओं में अग्रणी सक्रिय भूमिका जीवित प्राणियों की है, अर्थात। बायोसेनोसिस। बायोसेनोसिस के घटक निकट से संबंधित हैं और स्थलमंडल, वायुमंडल और जलमंडल के साथ परस्पर क्रिया करते हैं। परिणामस्वरूप, पृथ्वी की सतह पर पारिस्थितिक तंत्र का एक और तत्व बनता है - मिट्टी (पेडोस्फीयर)।

पारिस्थितिक तंत्र की अवधारणा पदानुक्रमित है। इसका मतलब यह है कि एक निश्चित स्तर की किसी भी पारिस्थितिक प्रणाली में पिछले स्तर के कई पारिस्थितिक तंत्र शामिल होते हैं, जो क्षेत्र में छोटे होते हैं, और यह स्वयं, बदले में, एक बड़े पारिस्थितिकी तंत्र का एक अभिन्न अंग होता है। एक प्रारंभिक पारिस्थितिकी तंत्र के रूप में, कोई एक दलदल में एक कूबड़ या खोखले की कल्पना कर सकता है, और एक अधिक सामान्य पारिस्थितिकी तंत्र, कई राख और अंतर-राख स्थानों को कवर करते हुए, एक छत या पेनेप्लेन की संबंधित जंगली सतह है। इस श्रृंखला को ऊपर की ओर जारी रखते हुए, कोई व्यक्ति पृथ्वी के पारिस्थितिक तंत्र - जीवमंडल तक पहुंच सकता है, और नीचे की ओर बढ़ते हुए - बायोजियोसेनोसिस तक, जीवमंडल की एक प्राथमिक बायोकोरोलॉजिकल (चोरा - अंतरिक्ष, जीआर) इकाई के रूप में। पृथ्वी पर जीवित पदार्थ के विकास पर आंचलिक कारकों के निर्णायक महत्व को ध्यान में रखते हुए, अधीनस्थ पारिस्थितिक तंत्रों की ऐसी क्षेत्रीय श्रृंखला की कल्पना करना उचित है:

प्राथमिक > स्थानीय > आंचलिक > वैश्विक।

पारिस्थितिक तंत्र के सभी समूह प्रजातियों के संयुक्त ऐतिहासिक विकास का एक उत्पाद हैं जो व्यवस्थित स्थिति में भिन्न हैं; इस प्रकार प्रजातियाँ एक-दूसरे के अनुकूल हो जाती हैं। पारिस्थितिक तंत्र के निर्माण का प्राथमिक आधार पौधे और बैक्टीरिया हैं - कार्बनिक पदार्थ (वायुमंडल) के उत्पादक। विकास के क्रम में, पौधों और सूक्ष्मजीवों द्वारा जीवमंडल के एक निश्चित स्थान के बसने से पहले, इसे जानवरों के साथ बसाने का कोई सवाल ही नहीं हो सकता था।

पारिस्थितिक तंत्र में विभिन्न प्रजातियों की आबादी प्रत्यक्ष और प्रतिक्रिया के सिद्धांत के अनुसार एक दूसरे को प्रभावित करती है। सामान्य तौर पर, एक पारिस्थितिकी तंत्र का अस्तित्व मुख्य रूप से सिस्टम के भीतर कार्य करने वाली शक्तियों द्वारा नियंत्रित होता है। किसी पारिस्थितिकी तंत्र की स्वायत्तता और स्व-नियमन पारिस्थितिकी तंत्र स्तर पर एक प्राथमिक इकाई के रूप में जीवमंडल में इसकी विशेष स्थिति निर्धारित करता है।

पारिस्थितिक तंत्र जो सामूहिक रूप से हमारे ग्रह के जीवमंडल का निर्माण करते हैं, पदार्थों के चक्र और ऊर्जा के प्रवाह द्वारा परस्पर जुड़े हुए हैं। इस चक्र में, पृथ्वी पर जीवन जीवमंडल के एक प्रमुख घटक के रूप में कार्य करता है। जुड़े हुए पारिस्थितिक तंत्रों के बीच पदार्थों का आदान-प्रदान गैसीय, तरल और ठोस चरणों के साथ-साथ जीवित पदार्थ (पशु प्रवासन) के रूप में भी हो सकता है।

पारिस्थितिक तंत्र को लंबे समय तक और एक पूरे के रूप में कार्य करने के लिए, उनमें ऊर्जा को बांधने और जारी करने और पदार्थों के संचलन के गुण होने चाहिए। पारिस्थितिकी तंत्र में बाहरी प्रभावों का सामना करने के लिए तंत्र भी होना चाहिए।

पारिस्थितिकी तंत्र संगठन के विभिन्न मॉडल हैं।

1. पारिस्थितिकी तंत्र का ब्लॉक मॉडल। प्रत्येक पारिस्थितिकी तंत्र में 2 ब्लॉक होते हैं: बायोकेनोसिस और बायोटोप। बायोजियोसेनोसिस, वी.एन. के अनुसार। सुकाचेव में ब्लॉक और लिंक शामिल हैं। यह अवधारणा आम तौर पर भूमि प्रणालियों पर लागू होती है। बायोगेकेनोज़ में, मुख्य कड़ी के रूप में पादप समुदाय (घास का मैदान, मैदान, दलदल) की उपस्थिति अनिवार्य है। ऐसे पारिस्थितिक तंत्र हैं जिनमें पौधों का कोई संबंध नहीं है। उदाहरण के लिए, जो सड़ते हुए जैविक अवशेषों और जानवरों की लाशों के आधार पर बनते हैं। उन्हें केवल ज़ोकेनोसिस और माइक्रोबायोसेनोसिस की उपस्थिति की आवश्यकता है।

2. पारिस्थितिक तंत्र की प्रजाति संरचना। यह एक पारिस्थितिकी तंत्र बनाने वाली प्रजातियों की संख्या और उनकी संख्या के अनुपात को संदर्भित करता है। प्रजातियों की विविधता सैकड़ों और दसियों सैकड़ों तक होती है। पारिस्थितिकी तंत्र का बायोटोप जितना समृद्ध होगा, वह उतना ही अधिक महत्वपूर्ण होगा। उष्णकटिबंधीय वन पारिस्थितिकी तंत्र प्रजातियों की विविधता में सबसे समृद्ध हैं। प्रजातियों की समृद्धि पारिस्थितिक तंत्र की उम्र पर भी निर्भर करती है। स्थापित पारिस्थितिकी तंत्र में, आमतौर पर एक या 2 - 3 प्रजातियाँ प्रतिष्ठित होती हैं, जो स्पष्ट रूप से व्यक्तियों की संख्या में प्रमुख होती हैं। ऐसी प्रजातियाँ जो स्पष्ट रूप से व्यक्तियों की संख्या में प्रबल होती हैं, प्रमुख होती हैं (लैटिन डोम-इनन्स से - "प्रमुख")। पारिस्थितिक तंत्र में भी, प्रजातियों को प्रतिष्ठित किया जाता है - संपादक (लैटिन एडिफ़िका-टोर से - "निर्माता")। ये वे प्रजातियाँ हैं जो पर्यावरण का निर्माण करती हैं (स्प्रूस जंगल में स्प्रूस, प्रभुत्व के साथ, उच्च शिक्षाप्रद गुण रखता है)। प्रजाति विविधता पारिस्थितिक तंत्र की एक महत्वपूर्ण संपत्ति है। विविधता इसकी स्थिरता का दोहराव सुनिश्चित करती है। प्रजाति संरचना का उपयोग संकेतक पौधों (वन क्षेत्र - लकड़ी का शर्बत, यह नमी की स्थिति को इंगित करता है) के आधार पर बढ़ती स्थितियों का आकलन करने के लिए किया जाता है। पारिस्थितिक तंत्र को सम्पादक या प्रमुख पौधे और सूचक पौधे कहा जाता है।

3. पारिस्थितिक तंत्र की ट्रॉफिक संरचना। पावर सर्किट. प्रत्येक पारिस्थितिकी तंत्र में कई पोषी (भोजन) स्तर शामिल होते हैं। पहला है पौधे. दूसरा है जानवर. उत्तरार्द्ध सूक्ष्मजीव और कवक हैं।

पोषी संरचना की दृष्टि से पारिस्थितिकी तंत्र को दो स्तरों में विभाजित किया जा सकता है:

1) ऊपरी स्वपोषी परत, या "हरित पट्टी", जिसमें पौधे या उनके क्लोरोफिल युक्त हिस्से शामिल हैं, जहां प्रकाश ऊर्जा का निर्धारण, सरल अकार्बनिक यौगिकों का उपयोग और जटिल कार्बनिक यौगिकों का संचय प्रबल होता है।

2) निचली हेटरोट्रॉफ़िक परत, या मिट्टी और तलछट, सड़ने वाले पदार्थ, जड़ों आदि की "भूरी बेल्ट", जिसमें जटिल यौगिकों का उपयोग, परिवर्तन और अपघटन प्रमुख होता है।

यह समझना महत्वपूर्ण है कि "हरे" और "भूरे" बेल्ट में रहने वाले जीव अलग-अलग होंगे। ऊपरी स्तर पर पत्तियों और, उदाहरण के लिए, कलियों को खाने वाले कीड़ों और पक्षियों का प्रभुत्व होगा। निचले स्तर में, सूक्ष्मजीव और बैक्टीरिया प्रबल होंगे, जो कार्बनिक और अकार्बनिक पदार्थों को विघटित करेंगे। इस बेल्ट में बड़े जानवर भी अच्छी खासी संख्या में होंगे.

दूसरी ओर, यदि हम पोषक तत्वों और ऊर्जा के हस्तांतरण के बारे में बात करते हैं, तो पारिस्थितिकी तंत्र की संरचना में निम्नलिखित घटकों को अलग करना सुविधाजनक है:

1) चक्र में शामिल अकार्बनिक पदार्थ (C, N, CO2, H2O, आदि)।

2) जैविक और अजैविक भागों को जोड़ने वाले कार्बनिक यौगिक (प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट, लिपिड, ह्यूमिक पदार्थ, आदि)।

3) वायु, जल और सब्सट्रेट पर्यावरण, जिसमें जलवायु स्थितियां और अन्य भौतिक कारक शामिल हैं।

4) उत्पादक, स्वपोषी जीव, मुख्य रूप से हरे पौधे, जो सरल अकार्बनिक पदार्थों से भोजन का उत्पादन कर सकते हैं

5) मैक्रोकंस्यूमर, या फ़ैगोट्रॉफ़्स - हेटरोट्रॉफ़िक जीव, मुख्य रूप से जानवर, अन्य जीवों या कार्बनिक पदार्थों के कणों पर भोजन करते हैं।

6) सूक्ष्म उपभोक्ता, सैप्रोट्रॉफ़, विध्वंसक, या ऑस्मोट्रॉफ़ - हेटरोट्रॉफ़िक जीव, मुख्य रूप से बैक्टीरिया और कवक, जो या तो मृत ऊतकों को विघटित करके या विघटित कार्बनिक पदार्थ को अवशोषित करके ऊर्जा प्राप्त करते हैं, जो अनायास जारी होते हैं या पौधों और अन्य जीवों से सैप्रोट्रॉफ़ द्वारा निकाले जाते हैं। सैप्रोट्रॉफ़्स की गतिविधि के परिणामस्वरूप, उत्पादकों के लिए उपयुक्त अकार्बनिक पोषक तत्व जारी होते हैं; इसके अलावा, सैप्रोट्रॉफ़ मैक्रोउपभोक्ताओं को भोजन की आपूर्ति करते हैं और अक्सर हार्मोन जैसे पदार्थों का स्राव करते हैं जो पारिस्थितिकी तंत्र के अन्य जैविक घटकों के कामकाज को बाधित या उत्तेजित करते हैं।

सभी पारिस्थितिक तंत्रों की सामान्य विशेषताओं में से एक, चाहे स्थलीय, मीठे पानी, समुद्री या कृत्रिम पारिस्थितिक तंत्र (जैसे कृषि वाले), ऑटोट्रॉफ़िक और हेटरोट्रॉफ़िक घटकों की परस्पर क्रिया है। विभिन्न चक्रण प्रक्रियाओं में भाग लेने वाले जीव अंतरिक्ष में आंशिक रूप से अलग हो जाते हैं; स्वपोषी प्रक्रियाएँ ऊपरी स्तर ("हरित पट्टी") में सबसे अधिक सक्रिय होती हैं, जहाँ सूर्य का प्रकाश उपलब्ध होता है। हेटरोट्रॉफ़िक प्रक्रियाएं निचली परत ("ब्राउन बेल्ट") में सबसे अधिक तीव्रता से होती हैं, जहां कार्बनिक पदार्थ मिट्टी और तलछट में जमा होते हैं। इसके अलावा, पारिस्थितिकी तंत्र के घटकों के ये मुख्य कार्य आंशिक रूप से समय में अलग हो जाते हैं, क्योंकि ऑटोट्रॉफ़िक जीवों द्वारा कार्बनिक पदार्थ के उत्पादन और हेटरोट्रॉफ़ द्वारा इसकी खपत के बीच एक महत्वपूर्ण समय अंतराल संभव है। उदाहरण के लिए, वन पारिस्थितिकी तंत्र की छत्रछाया में मुख्य प्रक्रिया प्रकाश संश्लेषण है।

पारिस्थितिकी तंत्र हेटरोट्रॉफ़िक बायोगेसीनोसिस

निष्कर्ष

इस प्रकार, पारिस्थितिकी तंत्र संगठन के सिद्धांतों के विस्तृत अध्ययन से यह स्पष्ट हो जाता है कि इसके छोटे घटकों की भूमिका की भी उपेक्षा नहीं की जानी चाहिए। यहां तक कि एक पारिस्थितिकी तंत्र में जीवित और निर्जीव प्रकृति की संरचना में थोड़ा सा बदलाव भी न केवल इसमें, बल्कि पड़ोसी पारिस्थितिक तंत्र में भी अपरिवर्तनीय परिवर्तन ला सकता है, क्योंकि यह प्रणाली खुली है।

यह वह कारक है जो खनिज भंडार के विकास और नए शहरों के निर्माण में निर्णायक होना चाहिए। जीवमंडल के कामकाज के नियमों का ज्ञान प्रकृति के प्रबंधन को मनुष्यों और पर्यावरण दोनों के लिए तर्कसंगत और सुरक्षित बना देगा।

प्रयुक्त साहित्य की सूची

1. "जैविक पारिस्थितिकी" / स्टेपानोवस्कीख ए.एस., एम., 2009, 791 पी।

2. "बायोस्फीयर कैटलॉग" / एम., 1991, 254 पी।

3. "पारिस्थितिकी" / ड्रे एफ., एम., 1976, 164 पी.

4. "पारिस्थितिकी" / ओडुम यू., एम., 1986, टी.1-328 पी.; टी.2 - 376 पी.

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प्राथमिक > स्थानीय > आंचलिक > वैश्विक।

पारिस्थितिकी तंत्र संगठन के विभिन्न मॉडल हैं।

1. पारिस्थितिकी तंत्र का ब्लॉक मॉडल। प्रत्येक पारिस्थितिकी तंत्र में 2 ब्लॉक होते हैं: बायोकेनोसिस और बायोटोप। बायोजियोसेनोसिस, वी.एन. के अनुसार। सुकाचेव में ब्लॉक और लिंक शामिल हैं। यह अवधारणा आम तौर पर भूमि प्रणालियों पर लागू होती है। बायोगेकेनोज़ में, मुख्य कड़ी के रूप में पादप समुदाय (घास का मैदान, मैदान, दलदल) की उपस्थिति अनिवार्य है। ऐसे पारिस्थितिक तंत्र हैं जिनमें पौधों का कोई संबंध नहीं है। उदाहरण के लिए, जो सड़ते हुए जैविक अवशेषों और जानवरों की लाशों के आधार पर बनते हैं। उन्हें केवल ज़ोकेनोसिस और माइक्रोबायोसेनोसिस की उपस्थिति की आवश्यकता है।
2. पारिस्थितिक तंत्र की प्रजाति संरचना। यह एक पारिस्थितिकी तंत्र बनाने वाली प्रजातियों की संख्या और उनकी संख्या के अनुपात को संदर्भित करता है। प्रजातियों की विविधता सैकड़ों और दसियों सैकड़ों तक होती है। पारिस्थितिकी तंत्र का बायोटोप जितना समृद्ध होगा, वह उतना ही अधिक महत्वपूर्ण होगा। उष्णकटिबंधीय वन पारिस्थितिकी तंत्र प्रजातियों की विविधता में सबसे समृद्ध हैं। प्रजातियों की समृद्धि पारिस्थितिक तंत्र की उम्र पर भी निर्भर करती है। स्थापित पारिस्थितिकी तंत्र में, आमतौर पर एक या 2 - 3 प्रजातियाँ प्रतिष्ठित होती हैं, जो स्पष्ट रूप से व्यक्तियों की संख्या में प्रमुख होती हैं। ऐसी प्रजातियाँ जो स्पष्ट रूप से व्यक्तियों की संख्या में प्रबल होती हैं, प्रमुख होती हैं (लैटिन डोम-इनन्स से - "प्रमुख")। पारिस्थितिक तंत्र में भी, प्रजातियों को प्रतिष्ठित किया जाता है - संपादक (लैटिन एडिफ़िका-टोर से - "निर्माता")। ये वे प्रजातियाँ हैं जो पर्यावरण का निर्माण करती हैं (स्प्रूस जंगल में स्प्रूस, प्रभुत्व के साथ, उच्च शिक्षाप्रद गुण रखता है)। प्रजाति विविधता पारिस्थितिक तंत्र की एक महत्वपूर्ण संपत्ति है। विविधता इसकी स्थिरता का दोहराव सुनिश्चित करती है। प्रजाति संरचना का उपयोग संकेतक पौधों (वन क्षेत्र - लकड़ी का शर्बत, यह नमी की स्थिति को इंगित करता है) के आधार पर बढ़ती स्थितियों का आकलन करने के लिए किया जाता है। पारिस्थितिक तंत्र को सम्पादक या प्रमुख पौधे और सूचक पौधे कहा जाता है।
3. पारिस्थितिक तंत्र की ट्रॉफिक संरचना। पावर सर्किट. प्रत्येक पारिस्थितिकी तंत्र में कई पोषी (भोजन) स्तर शामिल होते हैं। पहला है पौधे. दूसरा है जानवर. उत्तरार्द्ध सूक्ष्मजीव और कवक हैं।

1) ऊपरी स्वपोषी परत, या "हरित पट्टी", जिसमें पौधे या उनके क्लोरोफिल युक्त हिस्से शामिल हैं, जहां प्रकाश ऊर्जा का निर्धारण, सरल अकार्बनिक यौगिकों का उपयोग और जटिल कार्बनिक यौगिकों का संचय प्रबल होता है।
2) निचली हेटरोट्रॉफ़िक परत, या मिट्टी और तलछट, सड़ने वाले पदार्थ, जड़ों आदि की "भूरी बेल्ट", जिसमें जटिल यौगिकों का उपयोग, परिवर्तन और अपघटन प्रमुख होता है।

1) चक्र में शामिल अकार्बनिक पदार्थ (C, N, CO2, H2O, आदि)।
2) जैविक और अजैविक भागों को जोड़ने वाले कार्बनिक यौगिक (प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट, लिपिड, ह्यूमिक पदार्थ, आदि)।
3) वायु, जल और सब्सट्रेट पर्यावरण, जिसमें जलवायु स्थितियां और अन्य भौतिक कारक शामिल हैं।
4) उत्पादक, स्वपोषी जीव, मुख्य रूप से हरे पौधे, जो सरल अकार्बनिक पदार्थों से भोजन का उत्पादन कर सकते हैं
5) मैक्रोकंस्यूमर, या फ़ैगोट्रॉफ़्स - हेटरोट्रॉफ़िक जीव, मुख्य रूप से जानवर, अन्य जीवों या कार्बनिक पदार्थों के कणों पर भोजन करते हैं।
6) सूक्ष्म उपभोक्ता, सैप्रोट्रॉफ़, विध्वंसक, या ऑस्मोट्रॉफ़ - हेटरोट्रॉफ़िक जीव, मुख्य रूप से बैक्टीरिया और कवक, जो या तो मृत ऊतकों को विघटित करके या विघटित कार्बनिक पदार्थ को अवशोषित करके ऊर्जा प्राप्त करते हैं, जो अनायास जारी होते हैं या पौधों और अन्य जीवों से सैप्रोट्रॉफ़ द्वारा निकाले जाते हैं। सैप्रोट्रॉफ़्स की गतिविधि के परिणामस्वरूप, उत्पादकों के लिए उपयुक्त अकार्बनिक पोषक तत्व जारी होते हैं; इसके अलावा, सैप्रोट्रॉफ़ मैक्रोउपभोक्ताओं को भोजन की आपूर्ति करते हैं और अक्सर हार्मोन जैसे पदार्थों का स्राव करते हैं जो पारिस्थितिकी तंत्र के अन्य जैविक घटकों के कामकाज को बाधित या उत्तेजित करते हैं।

पारिस्थितिकी तंत्र हेटरोट्रॉफ़िक बायोगेसीनोसिस

पारिस्थितिकी तंत्र (बायोगियोसेनोसिस)- पर्यावरण के विभिन्न जीवों और निर्जीव घटकों का एक संग्रह, जो पदार्थ और ऊर्जा के प्रवाह से निकटता से जुड़ा हुआ है।

मुख्य शोध का विषय पारिस्थितिकी में एक पारिस्थितिकी तंत्र दृष्टिकोण के साथ, बायोटोप और बायोकेनोसिस के बीच पदार्थ और ऊर्जा के परिवर्तन की प्रक्रियाएं बन जाती हैं, यानी, समग्र रूप से पारिस्थितिकी तंत्र में पदार्थों का उभरता हुआ जैव-रासायनिक चक्र।

पारिस्थितिक तंत्र में उनके निवास स्थान के साथ किसी भी पैमाने के जैविक समुदाय शामिल हैं (उदाहरण के लिए, एक पोखर से विश्व महासागर तक, एक सड़े हुए स्टंप से एक विशाल टैगा जंगल तक)।

इस संबंध में, पारिस्थितिकी तंत्र के स्तर प्रतिष्ठित हैं

पारिस्थितिकी तंत्र का स्तर:

1. सूक्ष्म पारिस्थितिकी तंत्र(सड़ा हुआ स्टंप जिसमें कीड़े, सूक्ष्मजीव और कवक रहते हैं; फूल का बर्तन);

2. मेसोइकोसिस्टम(तालाब, झील, मैदान, आदि);

3. मैक्रोइकोसिस्टम(महाद्वीप, महासागर);

4. वैश्विक पारिस्थितिकी तंत्र(पृथ्वी का जीवमंडल)।

पारिस्थितिकी तंत्र एक अभिन्न प्रणाली है जिसमें जैविक और अजैविक घटक शामिल होते हैं। वे एक-दूसरे के साथ बातचीत करते हैं। सभी पारिस्थितिक तंत्र खुली प्रणालियाँ हैं और सौर ऊर्जा का उपभोग करके कार्य करते हैं।

अजैविक घटकों में अकार्बनिक पदार्थ शामिल होते हैं जो चक्रों में शामिल होते हैं, कार्बनिक यौगिक जो जैविक और अजैविक भागों को जोड़ते हैं: वायु, पानी, सब्सट्रेट पर्यावरण।

पारिस्थितिकी तंत्र के जैविक घटकों में एक प्रजाति, स्थानिक और पोषी संरचना होती है।

पारिस्थितिकी तंत्र की स्थानिक संरचना स्तरों में प्रकट होती है: ऑटोट्रॉफ़िक प्रक्रियाएं ऊपरी स्तर - "ग्रीन बेल्ट" में सबसे अधिक सक्रिय होती हैं, जहां सूरज की रोशनी उपलब्ध होती है। निचले स्तर के लिए हेटरोट्रॉफ़िक प्रक्रियाएं सबसे तीव्र होती हैं। - "ब्राउन बेल्ट"। यहां कार्बनिक पदार्थ मिट्टी और तलछट में जमा होते हैं।

पारिस्थितिकी तंत्र की ट्रॉफिक संरचना का प्रतिनिधित्व उत्पादकों - कार्बनिक पदार्थों के उत्पादकों और उपभोक्ताओं - कार्बनिक पदार्थों के उपभोक्ताओं, साथ ही डीकंपोजर - कार्बनिक यौगिकों को अकार्बनिक में नष्ट करने वालों द्वारा किया जाता है। एक पारिस्थितिकी तंत्र पदार्थ का संचलन तभी सुनिश्चित कर सकता है जब इसमें इसके लिए आवश्यक चार घटक शामिल हों: पोषक तत्वों का भंडार, उत्पादक, उपभोक्ता और डीकंपोजर। उत्पादक स्वपोषी हैं, उपभोक्ता विषमपोषी हैं। हेटरोट्रॉफ़्स को फ़ैगोट्रॉफ़्स (अन्य जीवों पर फ़ीड) और सैप्रोफाइट्स, विध्वंसक (बैक्टीरिया और कवक जो मृत ऊतक को विघटित करते हैं) में विभाजित किया गया है।

किसी भी पारिस्थितिकी तंत्र में, पदार्थ परिसंचरण की प्रक्रिया में ऑटोट्रॉफ़िक और हेटरोट्रॉफ़िक घटकों की परस्पर क्रिया होती है। पोषी श्रृंखला के प्रत्येक चरण में 90% तक पदार्थ और ऊर्जा नष्ट हो जाती है, केवल 10% अगले उपभोक्ता को जाता है (10 प्रतिशत नियम)। पारिस्थितिक तंत्र में कार्बनिक पदार्थ - जैविक उत्पाद - के निर्माण की दर सूर्य की ऊर्जा पर निर्भर करती है। पारिस्थितिक तंत्र का जैविक उत्पादन वह दर है जिस पर उनमें बायोमास का निर्माण होता है। पादप उत्पादन प्राथमिक है, पशु उत्पादन गौण है। किसी भी बायोकेनोसिस में, प्रत्येक पोषी स्तर का उत्पादन पिछले वाले की तुलना में 10 गुना कम होता है। पौधों का बायोमास शाकाहारी जीवों के बायोमास से अधिक होता है, शिकारियों का द्रव्यमान शाकाहारी जानवरों के द्रव्यमान से 10 गुना कम होता है (जैविक उत्पादन के पिरामिड का नियम)। महासागरों में, एकल-कोशिका शैवाल तेज़ दर से विभाजित होते हैं और उच्च उत्पादन करते हैं। लेकिन उनकी कुल संख्या में थोड़ा बदलाव होता है, क्योंकि फ़िल्टर फीडर उन्हें कम दर पर खाते हैं। जीवित रहने के लिए शैवाल के पास प्रजनन के लिए बमुश्किल समय होता है। मछलियाँ, सेफलोपोड्स और बड़े क्रस्टेशियंस अधिक धीरे-धीरे बढ़ते और प्रजनन करते हैं, लेकिन दुश्मनों द्वारा उन्हें और भी अधिक धीरे-धीरे खाया जाता है, इसलिए उनका बायोमास जमा हो जाता है। यदि आप समुद्र के सभी शैवालों और सभी जानवरों का वजन करें, तो उनका वजन अधिक होगा। समुद्र में बायोमास का पिरामिड उल्टा हो जाता है। स्थलीय पारिस्थितिक तंत्र में, पौधों की वृद्धि की खपत की दर कम होती है और बायोमास का पिरामिड उत्पादन के पिरामिड जैसा दिखता है। सबसे कम उत्पादक पारिस्थितिक तंत्र गर्म और ठंडे रेगिस्तान और महासागरों के मध्य भाग हैं। औसत उत्पादन समशीतोष्ण वनों, घास के मैदानों और मैदानों द्वारा प्रदान किया जाता है। पौधों के द्रव्यमान में सबसे अधिक वृद्धि उष्णकटिबंधीय जंगलों और समुद्र में मूंगा चट्टानों पर होती है।

1. पारिस्थितिकी तंत्र संबंध

एक पारिस्थितिकी तंत्र में आबादी और व्यक्तिगत जीवों की पारिस्थितिक बातचीत भौतिक-ऊर्जा और सूचनात्मक प्रकृति की होती है। सबसे पहले, ये ट्रॉफिक (भोजन) इंटरैक्शन हैं, जो विभिन्न रूप लेते हैं: शाकाहारी - फाइटोफैगी; मांसाहारी - ज़ोफ़ैगी, कुछ जानवरों द्वारा अन्य जानवरों को खाना, जिसमें शिकार भी शामिल है।

शाकाहारी, शिकारी और सर्वाहारी आबादी कार्बनिक पदार्थ के उपभोक्ता हैं - उपभोक्ता, जो प्राथमिक, द्वितीयक, तृतीयक हो सकते हैं। पौधे उत्पादक हैं.

सबसे अधिक अध्ययन किए गए कुछ पारिस्थितिक संबंध शिकारी और शिकार आबादी के बीच हैं। शिकार- यह भोजन प्राप्त करने और जानवरों को खिलाने का एक तरीका है। शिकार की आबादी के लिए शिकारियों का मूल्य सकारात्मक है, क्योंकि शिकारी मुख्य रूप से बीमार और कमजोर व्यक्तियों को ख़त्म कर देते हैं। यह प्रजातियों की विविधता के संरक्षण में योगदान देता है, क्योंकि निम्न पोषी स्तर पर जनसंख्या की संख्या को नियंत्रित करता है।

सहजीवन (पारस्परिकता)।). लगभग सभी प्रकार के पेड़ सूक्ष्म कवक के साथ मौजूद होते हैं। फंगल मायसेलियम जड़ों के पतले हिस्सों को आपस में जोड़ता है और अंतरकोशिकीय स्थान में प्रवेश करता है। बेहतरीन मशरूम धागों का एक समूह पोषक मिट्टी के घोल को चूसकर जड़ के बालों का कार्य करता है।

प्रतियोगिता -दूसरे प्रकार का रिश्ता. प्रतिस्पर्धी संबंधों के पैटर्न को प्रतिस्पर्धी बहिष्कार का सिद्धांत कहा जाता है: यदि जनसंख्या वृद्धि एक महत्वपूर्ण संसाधन द्वारा सीमित है तो दो प्रजातियां एक सीमित स्थान में स्थायी रूप से मौजूद नहीं रह सकती हैं।

यदि एक साथ रहने वाली प्रजातियाँ केवल अन्य प्रजातियों की श्रृंखला के माध्यम से जुड़ी हुई हैं और एक ही समुदाय में रहते हुए परस्पर क्रिया नहीं करती हैं, तो उनका संबंध तटस्थ कहा जाता है। एक ही जंगल में स्तन और चूहे तटस्थ प्रजाति हैं।

प्रोटोकोऑपरेशन(राष्ट्रमंडल)

Commensalism(एक लाभ)

अमेन्सलिज्म(एक प्रजाति दूसरी प्रजाति के विकास को रोकती है)

1. पारिस्थितिकी तंत्र में ऊर्जा प्रवाहित होती है

प्राकृतिक पारिस्थितिकी तंत्र खुली प्रणालियाँ हैं : उन्हें पदार्थ और ऊर्जा प्राप्त करनी होगी और देनी होगी।

पारिस्थितिक तंत्र के भीतर पदार्थ और ऊर्जा का निरंतर संचार होता रहता है। इस चक्र के चरण विभिन्न कार्य करने वाले जीवों के विभिन्न समूहों द्वारा प्रदान किए जाते हैं:

1. प्रोड्यूसर्स(लैटिन प्रॉड्यूसेंटिस से - उत्पादन करना, बनाना) ऐसे जीव जो अकार्बनिक से कार्बनिक पदार्थ बनाते हैं। सबसे पहले, ये पौधे हैं जो सूर्य की ऊर्जा का उपयोग करके प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया के माध्यम से पानी और कार्बन डाइऑक्साइड से ग्लूकोज बनाते हैं।

क) समुद्र मेंऔर जल के अन्य निकायों में, उत्पादक सूक्ष्म शैवाल हैं

पादप प्लवक, साथ ही बड़े शैवाल।

बी) भूमि पर– ये बड़े ऊँचे पौधे (पेड़, झाड़ियाँ, जड़ी-बूटियाँ) हैं।

2. उपभोक्ताओं(लैटिन उपभोग से - उपभोग करें) - उत्पादकों द्वारा बनाए गए कार्बनिक पदार्थों पर रहने वाले जीव। उपभोक्ताओं में वे सभी जानवर शामिल हैं जो पौधे और एक-दूसरे को खाते हैं।

ए) प्रथम क्रम के उपभोक्ता - फाइटोफेज(शाकाहारी - अनगुलेट्स, कृंतक, कुछ कीड़े);

बी ) दूसरे क्रम के उपभोक्ता- मांसाहारी (कीटभक्षी पक्षी और स्तनधारी, उभयचर, मछली);

ग) तीसरे क्रम के उपभोक्ता- बड़े शिकारी (शिकारी मछली, पक्षी, स्तनधारी)।

3. डीकंपोजर(लैटिन रिड्यूसेंटिस से - लौटना, बहाल करना) - जीव जो मृत कार्बनिक पदार्थों को विघटित करके ऊर्जा प्राप्त करते हैं ( कतरे ), जबकि डीकंपोजर उत्पादकों को खिलाने के लिए अकार्बनिक तत्व छोड़ते हैं। इनमें बैक्टीरिया और कवक शामिल हैं।

जीवों के इन समूहों की परस्पर क्रिया के परिणामस्वरूप पारिस्थितिकी तंत्र में पदार्थ और ऊर्जा का संचार होता है

पारिस्थितिकी तंत्र के मुख्य घटक.पारिस्थितिकी तंत्र जीवित प्रकृति की एक प्राथमिक कार्यात्मक इकाई है, जिसमें इसके सभी घटकों के बीच परस्पर क्रिया होती है और पदार्थों और ऊर्जा का संचलन होता है। पारिस्थितिकी तंत्र की संरचना में अकार्बनिक पदार्थ (सी, एन, सीओ 2, एच 2 ओ, आदि) शामिल हैं, जो चक्र में शामिल हैं, और जैविक (जीवित) को जोड़ने वाले कार्बनिक यौगिक (प्रोटीन, कार्बोहाइड्रेट, वसा, आदि) शामिल हैं। और अजैविक (निर्जीव) ) इसके भाग। प्रत्येक पारिस्थितिकी तंत्र की विशेषता एक निश्चित वातावरण (वायु, जल, भूमि) होती है, जिसमें एक जलवायु शासन और भौतिक पर्यावरण (तापमान, आर्द्रता, आदि) के मापदंडों का एक निश्चित सेट शामिल होता है। पारिस्थितिकी तंत्र में जीवों द्वारा निभाई गई भूमिका के आधार पर, उन्हें तीन समूहों में विभाजित किया गया है:

उत्पादक - स्वपोषी जीव, मुख्य रूप से हरे पौधे, जो अकार्बनिक से कार्बनिक पदार्थ बनाने में सक्षम हैं;

उपभोक्ता विषमपोषी जीव हैं, मुख्य रूप से जानवर, जो अन्य जीवों या कार्बनिक पदार्थों के कणों पर भोजन करते हैं;

डीकंपोजर हेटरोट्रॉफ़िक जीव हैं, मुख्य रूप से बैक्टीरिया और कवक, जो कार्बनिक यौगिकों के अपघटन को सुनिश्चित करते हैं।

पर्यावरण और जीवित जीव पदार्थ और ऊर्जा के संचलन की प्रक्रियाओं द्वारा परस्पर जुड़े हुए हैं।

निर्माता सूर्य के प्रकाश को ग्रहण करते हैं और उसकी ऊर्जा को उनके द्वारा संश्लेषित कार्बनिक यौगिकों के रासायनिक बंधों की ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं। उपभोक्ता, उत्पादकों को खाकर, इन बंधनों को तोड़ते हैं और जारी ऊर्जा का उपयोग अपने शरीर के निर्माण के लिए करते हैं। डीकंपोजर एक समान तरीके से व्यवहार करते हैं, लेकिन खाद्य स्रोत के रूप में या तो मृत शरीर या जीवों की जीवन प्रक्रियाओं के दौरान जारी उत्पादों का उपयोग करते हैं। साथ ही, डीकंपोजर जटिल कार्बनिक अणुओं को सरल अकार्बनिक यौगिकों - कार्बन डाइऑक्साइड, नाइट्रोजन ऑक्साइड, पानी, अमोनिया लवण इत्यादि में विघटित करते हैं। नतीजतन, वे पौधों द्वारा निकाले गए पदार्थों को पर्यावरण में वापस कर देते हैं, और ये पदार्थ फिर से हो सकते हैं उत्पादकों द्वारा उपयोग किया जाता है। चक्र पूरा हो गया है. यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि सभी जीवित प्राणी एक निश्चित सीमा तक डीकंपोजर हैं। अपने चयापचय के दौरान, वे कार्बनिक यौगिकों को तोड़कर, कार्बन डाइऑक्साइड और पानी को अंतिम उत्पाद के रूप में जारी करके अपनी आवश्यक ऊर्जा निकालते हैं।

पारिस्थितिक तंत्र में, जीवित घटकों को श्रृंखलाओं (भोजन या ट्रॉफिक (*) श्रृंखला) में व्यवस्थित किया जाता है, जिसमें प्रत्येक पिछला लिंक अगले के लिए भोजन के रूप में कार्य करता है। ऐसा प्रत्येक लिंक एक निश्चित पोषी स्तर का प्रतिनिधित्व करता है, क्योंकि उस पर स्थित जीव समान संख्या में मध्यस्थों के माध्यम से ऊर्जा प्राप्त करते हैं। पोषी श्रृंखला के आधार पर ऐसे उत्पादक होते हैं जो अकार्बनिक पदार्थ और प्रकाश ऊर्जा से जीवित पदार्थ बनाते हैं - प्राथमिक बायोमास. दूसरी कड़ी में वे लोग शामिल हैं जो इस प्राथमिक बायोमास का उपभोग करते हैं फाइटोफैगस जानवर- ये प्रथम श्रेणी के उपभोक्ता हैं। बदले में, वे उन जीवों के लिए भोजन के रूप में काम करते हैं जो अगले ट्रॉफिक स्तर - दूसरे क्रम के उपभोक्ता बनाते हैं। इसके बाद तीसरे क्रम के उपभोक्ता आते हैं, आदि। आइए एक सरल श्रृंखला का उदाहरण दें:

यहां अधिक जटिल सर्किट का एक उदाहरण दिया गया है:

प्राकृतिक पारिस्थितिक तंत्र में, खाद्य श्रृंखलाएं एक-दूसरे से अलग नहीं होती हैं, बल्कि आपस में घनिष्ठ रूप से जुड़ी होती हैं। वे खाद्य नेटवर्क बनाते हैं, जिसका सिद्धांत यह है कि प्रत्येक उत्पादक एक के लिए नहीं, बल्कि कई फाइटोफैगस जानवरों के लिए भोजन के रूप में काम कर सकता है, जो बदले में, विभिन्न प्रकार के दूसरे क्रम के उपभोक्ताओं आदि द्वारा खाया जा सकता है।

खाद्य जाल पारिस्थितिक तंत्र की रूपरेखा बनाते हैं, और उनमें व्यवधान के अप्रत्याशित परिणाम हो सकते हैं। अपेक्षाकृत सरल खाद्य शृंखला वाले पारिस्थितिक तंत्र विशेष रूप से कमजोर होते हैं, यानी वे जिनमें किसी विशेष प्रजाति के लिए खाद्य पदार्थों की सीमा संकीर्ण होती है (उदाहरण के लिए, कई आर्कटिक पारिस्थितिक तंत्र)। किसी एक लिंक के खोने से संपूर्ण ट्रॉफिक नेटवर्क ध्वस्त हो सकता है और समग्र रूप से पारिस्थितिकी तंत्र का क्षरण हो सकता है।

पारिस्थितिक तंत्र में जीवों के बीच संबंधों की जटिलता का एक स्पष्ट उदाहरण 20वीं सदी के 50 के दशक में कालीमंतन (इंडोनेशियाई द्वीपों में से एक) में मलेरिया से निपटने के प्रयास के परिणामस्वरूप हुए अप्रत्याशित परिणामों में देखा जा सकता है। मलेरिया मच्छर (मलेरिया रोगज़नक़ के वाहक) को नष्ट करने के लिए, द्वीप पर ऑर्गेनोक्लोरीन यौगिकों वाले कीटनाशक डीडीटी का छिड़काव किया गया था। आशा के अनुरूप मच्छर मर गए, लेकिन जटिलताएँ उत्पन्न हो गईं। डीडीटी कॉकरोचों के शरीर में भी प्रवेश कर गया, जिससे वे इसके प्रति अधिक प्रतिरोधी हो गए। तिलचट्टे मरे नहीं, बल्कि इतने धीमे हो गए कि छिपकलियों ने उन्हें सामान्य से कहीं अधिक मात्रा में खा लिया। तिलचट्टे के साथ छिपकलियों के शरीर में प्रवेश करने वाले कीटनाशक से उन्हें तंत्रिका संबंधी विकार और उनकी प्रतिक्रियाएँ कमजोर हो गईं। इसलिए, छिपकलियां बिल्लियों के लिए आसान शिकार बन गईं और उनकी संख्या में तेजी से गिरावट आई। छिपकलियां शिकारी होती हैं, अन्य चीज़ों के अलावा, वे कैटरपिलर को भी खाती हैं जो स्थानीय निवासियों के घरों की छप्पर वाली छतों को खा जाती हैं। इल्लियाँ भारी संख्या में बढ़ गईं और छतें ढहने लगीं। लेकिन वह केवल आधी कहानी थी। बिल्लियाँ डीडीटी विषाक्तता से मरने लगीं, जो जहरीली छिपकलियों को खाते समय शरीर में प्रवेश कर गई थी। इसके कारण गाँवों पर उन चूहों का कब्जा हो गया जो जंगल से आते थे और प्लेग बेसिलस से संक्रमित पिस्सू ले जाते थे। तो, हम मलेरिया से लड़े, लेकिन प्लेग हो गया। उचित पर्यावरणीय मूल्यांकन के बिना की गई घटनाओं से यही होता है। कालीमंतन के लोगों ने मलेरिया की अपेक्षा प्लेग को प्राथमिकता दी। इसलिए, कीटनाशकों का छिड़काव बंद कर दिया गया और चूहों से लड़ने के लिए बिल्लियों के एक बड़े समूह को पैराशूट से जंगल में उतारा गया।

पारिस्थितिकी तंत्र और ऊर्जा की ट्रॉफिक संरचना।हरे पौधे अपने ऊपर पड़ने वाली सूर्य की ऊर्जा का 1-2% ग्रहण कर लेते हैं, और इसे रासायनिक बंधों की ऊर्जा में परिवर्तित कर देते हैं। प्रथम श्रेणी के उपभोक्ता अपने द्वारा खाए गए पौधों में निहित कुल ऊर्जा का लगभग 10% अवशोषित करते हैं। प्रत्येक अगले स्तर पर, पिछले स्तर की 10-20% ऊर्जा नष्ट हो जाती है। ऐसा पैटर्न पूर्णतः दूसरे नियम (कानून) के अनुरूप है (थर्मोडायनामिक्स पर अधिक विवरण के लिए, § 00 देखें)। इस नियम के अनुसार, ऊर्जा के किसी भी परिवर्तन के दौरान, इसका एक महत्वपूर्ण हिस्सा उपयोग के लिए अनुपलब्ध तापीय ऊर्जा के रूप में नष्ट हो जाता है। इस प्रकार, खाद्य श्रृंखलाओं में ऊर्जा तेजी से घटती है, जिससे उनकी लंबाई सीमित हो जाती है। यह जीवित जीवों की संख्या और बायोमास (द्रव्यमान या कैलोरी की इकाइयों में व्यक्त जीवित पदार्थ की मात्रा) में प्रत्येक बाद के स्तर पर कमी के साथ भी जुड़ा हुआ है। हालाँकि, इस नियम में, जैसा कि हम नीचे देखेंगे, कई अपवाद हैं।

प्रत्येक पारिस्थितिकी तंत्र की स्थिरता एक निश्चित पोषी संरचना पर आधारित होती है, जिसे संख्याओं, बायोमास और ऊर्जा के पिरामिड के रूप में व्यक्त किया जा सकता है। उनका निर्माण करते समय, प्रत्येक पोषी स्तर के लिए संबंधित पैरामीटर के मानों को एक दूसरे के ऊपर रखे आयतों के रूप में दर्शाया जाता है।

जनसंख्या पिरामिड का आकार काफी हद तक प्रत्येक पोषी स्तर पर जीवों, विशेषकर उत्पादकों के आकार पर निर्भर करता है।

उदाहरण के लिए, किसी जंगल में पेड़ों की संख्या घास के मैदान में घास या तालाब में फाइटोप्लांकटन (सूक्ष्म प्लवक के प्रकाश संश्लेषक जीव) की तुलना में बहुत कम है।

में बायोकेनोज़जीवित जीव न केवल एक दूसरे के साथ, बल्कि निर्जीव प्रकृति के साथ भी निकटता से जुड़े हुए हैं। यह संबंध पदार्थ और ऊर्जा के माध्यम से व्यक्त होता है।

चयापचय, जैसा कि आप जानते हैं, जीवन की मुख्य अभिव्यक्तियों में से एक है। आधुनिक शब्दों में, जीव खुली जैविक प्रणालियाँ हैं क्योंकि वे अपने शरीर से गुजरने वाले पदार्थ और ऊर्जा के निरंतर प्रवाह द्वारा अपने पर्यावरण से जुड़े होते हैं। पर्यावरण पर जीवित प्राणियों की भौतिक निर्भरता को प्राचीन ग्रीस में ही मान्यता दी गई थी। दार्शनिक हेराक्लिटस ने इस घटना को आलंकारिक रूप से निम्नलिखित शब्दों में व्यक्त किया है: "हमारे शरीर धाराओं की तरह बहते हैं, और उनमें पदार्थ लगातार नवीनीकृत होता रहता है, जैसे धारा में पानी।" किसी जीव का उसके पर्यावरण के साथ पदार्थ-ऊर्जा संबंध को मापा जा सकता है।

जीवित जीवों में भोजन, पानी और ऑक्सीजन का प्रवाह पदार्थ का प्रवाह है पर्यावरण. भोजन में कोशिकाओं और अंगों के कामकाज के लिए आवश्यक ऊर्जा होती है। पौधे सूर्य के प्रकाश की ऊर्जा को सीधे अवशोषित करते हैं, इसे कार्बनिक यौगिकों के रासायनिक बंधों में संग्रहीत करते हैं, और फिर इसे बायोकेनोज़ में खाद्य संबंधों के माध्यम से पुनर्वितरित किया जाता है।

वी. एन. सुकाचेव
(1880 – 1967)

प्रमुख रूसी वनस्पतिशास्त्री, शिक्षाविद
बायोजियोसेनोलॉजी के संस्थापक - प्राकृतिक पारिस्थितिक तंत्र का विज्ञान

चयापचय प्रक्रियाओं में जीवित जीवों के माध्यम से पदार्थ और ऊर्जा का प्रवाह बहुत बड़ा होता है। उदाहरण के लिए, एक व्यक्ति अपने जीवन के दौरान दसियों टन भोजन और पेय का उपभोग करता है, और अपने फेफड़ों के माध्यम से कई लाखों लीटर हवा का उपभोग करता है। कई जीव अपने पर्यावरण के साथ और भी अधिक तीव्रता से संपर्क करते हैं। अपने द्रव्यमान का प्रत्येक ग्राम बनाने के लिए, पौधे 200 से 800 ग्राम या अधिक पानी खर्च करते हैं, जिसे वे मिट्टी से निकालते हैं और वायुमंडल में वाष्पित कर देते हैं। के लिए आवश्यक पदार्थ प्रकाश संश्लेषण, पौधे मिट्टी, पानी और हवा से प्राप्त करते हैं।

अकार्बनिक प्रकृति से जीवित शरीरों में पदार्थ के प्रवाह की इतनी तीव्रता के साथ, जीवन के लिए आवश्यक यौगिकों के भंडार हैं पोषक तत्व- पृथ्वी पर बहुत पहले ही समाप्त हो गया होता। हालाँकि, जीवन नहीं रुकता, क्योंकि पोषक तत्व लगातार जीवों के आसपास के वातावरण में वापस आते रहते हैं। यह बायोकेनोज में होता है, जहां, प्रजातियों के बीच पोषण संबंधी संबंधों के परिणामस्वरूप, पौधों द्वारा संश्लेषित किया जाता है कार्बनिक पदार्थअंततः वे फिर से ऐसे यौगिकों में नष्ट हो जाते हैं जिन्हें पौधों द्वारा फिर से उपयोग किया जा सकता है। इस प्रकार यह उत्पन्न होता है पदार्थों का जैविक चक्र.

इस प्रकार, बायोसेनोसिस एक और भी जटिल प्रणाली का हिस्सा है, जिसमें जीवित जीवों के अलावा, उनके निर्जीव पर्यावरण भी शामिल हैं, जिसमें जीवन के लिए आवश्यक पदार्थ और ऊर्जा शामिल है। पर्यावरण के साथ सामग्री और ऊर्जा कनेक्शन के बिना बायोसेनोसिस मौजूद नहीं हो सकता है। नतीजतन, बायोकेनोसिस इसके साथ एक निश्चित एकता का प्रतिनिधित्व करता है।

ए. टैनस्ले
(1871 – 1955)

अंग्रेजी वनस्पतिशास्त्री ने "पारिस्थितिकी तंत्र" की अवधारणा को विज्ञान में पेश किया

जीवों और अकार्बनिक घटकों का कोई भी संग्रह जिसमें पदार्थ के चक्र को बनाए रखा जा सकता है, कहलाता है पारिस्थितिकीय प्रणाली, या पारिस्थितिकी तंत्र.

प्राकृतिक पारिस्थितिक तंत्र अलग-अलग मात्रा और लंबाई के हो सकते हैं: अपने निवासियों के साथ एक छोटा पोखर, एक तालाब, एक महासागर, एक घास का मैदान, एक उपवन, एक टैगा, एक मैदान - ये सभी विभिन्न पैमाने के पारिस्थितिक तंत्र के उदाहरण हैं। किसी भी पारिस्थितिकी तंत्र में एक जीवित भाग शामिल होता है - एक बायोकेनोसिस और उसका भौतिक वातावरण। छोटे पारिस्थितिकी तंत्र, पृथ्वी के समग्र पारिस्थितिकी तंत्र तक, तेजी से बड़े पारिस्थितिकी तंत्र का हिस्सा हैं। हमारे ग्रह पर पदार्थ के सामान्य जैविक चक्र में कई अन्य निजी चक्रों की परस्पर क्रिया भी शामिल है। एक पारिस्थितिकी तंत्र पदार्थ का संचलन तभी सुनिश्चित कर सकता है जब इसमें इसके लिए आवश्यक चार घटक शामिल हों: पोषक तत्वों का भंडार, उत्पादकों, उपभोक्ताऔर डीकंपोजर(चित्र .1)।

चावल। 1.आवश्यक पारिस्थितिकी तंत्र घटक

प्रोड्यूसर्स- ये हरे पौधे हैं जो सौर ऊर्जा प्रवाह का उपयोग करके बायोजेनिक तत्वों, यानी जैविक उत्पादों से कार्बनिक पदार्थ बनाते हैं।

उपभोक्ताओं- इस कार्बनिक पदार्थ के उपभोक्ता, इसे नए रूपों में संसाधित करते हैं। जानवर आमतौर पर उपभोक्ता के रूप में कार्य करते हैं। पहले क्रम के उपभोक्ता हैं - शाकाहारी प्रजातियाँ और दूसरे क्रम के - मांसाहारी जानवर।

डीकंपोजर- ऐसे जीव जो कार्बनिक यौगिकों से लेकर खनिज यौगिकों को पूरी तरह नष्ट कर देते हैं। बायोकेनोज में डीकंपोजर की भूमिका मुख्य रूप से कवक और बैक्टीरिया के साथ-साथ अन्य छोटे जीवों द्वारा निभाई जाती है जो पौधों और जानवरों के मृत अवशेषों को संसाधित करते हैं (चित्र 2)।

चावल। 2.मृत लकड़ी को नष्ट करने वाले (कांस्य बीटल और उसके लार्वा; स्टैग बीटल और उसके लार्वा; बड़े ओक लंबे सींग वाले बीटल और उसके लार्वा; गंधयुक्त वुडवर्म तितली और उसके कैटरपिलर; लाल चपटे बीटल; नोड्यूल सेंटीपीड; काली चींटी; वुडलाइस; केंचुआ)

पृथ्वी पर जीवन लगभग 4 अरब वर्षों से बिना किसी रुकावट के चल रहा है, क्योंकि यह पदार्थ के जैविक चक्रों की प्रणाली में होता है। इसका आधार पादप प्रकाश संश्लेषण और बायोकेनोज में जीवों के बीच भोजन संबंध है। हालाँकि, पदार्थ के जैविक चक्र के लिए निरंतर ऊर्जा व्यय की आवश्यकता होती है। जीवित शरीरों में बार-बार शामिल होने वाले रासायनिक तत्वों के विपरीत, हरे पौधों द्वारा बरकरार रखी गई सूर्य की रोशनी की ऊर्जा का उपयोग जीवों द्वारा अनिश्चित काल तक नहीं किया जा सकता है।

ऊष्मप्रवैगिकी के पहले नियम के अनुसार, ऊर्जा बिना किसी निशान के गायब नहीं होती है, यह हमारे आसपास की दुनिया में संरक्षित रहती है, लेकिन एक रूप से दूसरे रूप में गुजरती है। ऊष्मप्रवैगिकी के दूसरे नियम के अनुसार, ऊर्जा का कोई भी परिवर्तन इसके एक हिस्से के ऐसी स्थिति में संक्रमण के साथ होता है जहां इसे अब काम के लिए उपयोग नहीं किया जा सकता है। जीवित प्राणियों की कोशिकाओं में, रासायनिक प्रतिक्रिया प्रदान करने वाली ऊर्जा प्रत्येक प्रतिक्रिया के दौरान आंशिक रूप से गर्मी में परिवर्तित हो जाती है, और गर्मी शरीर द्वारा आसपास के स्थान में फैल जाती है। इस प्रकार कोशिकाओं और अंगों का जटिल कार्य शरीर से ऊर्जा की हानि के साथ होता है। बायोकेनोसिस के सदस्यों की गतिविधि के आधार पर, पदार्थों के संचलन के प्रत्येक चक्र को ऊर्जा की अधिक से अधिक नई आपूर्ति की आवश्यकता होती है।

इस प्रकार, हमारे ग्रह पर जीवन स्थायी रूप से चलता है पदार्थों का चक्र, का समर्थन किया सौर ऊर्जा का प्रवाह.जीवन न केवल बायोकेनोज़ में, बल्कि पारिस्थितिक तंत्र में भी व्यवस्थित होता है, जिसमें प्रकृति के जीवित और निर्जीव घटकों के बीच घनिष्ठ संबंध होता है।

पृथ्वी पर पारिस्थितिक तंत्र की विविधता जीवित जीवों की विविधता और भौतिक और भौगोलिक पर्यावरण की स्थितियों दोनों से जुड़ी हुई है। टुंड्रा, वन, स्टेपी, रेगिस्तान या उष्णकटिबंधीय समुदायजैविक चक्रों और पर्यावरण के साथ संबंधों की अपनी विशेषताएं हैं। जलीय पारिस्थितिकी तंत्र भी अत्यंत विविध हैं। पारिस्थितिक तंत्र जैविक चक्रों की गति और इन चक्रों में शामिल पदार्थ की कुल मात्रा में भिन्न होते हैं।

पारिस्थितिक तंत्र की स्थिरता का मूल सिद्धांत - ऊर्जा के प्रवाह द्वारा समर्थित पदार्थ का चक्र - अनिवार्य रूप से पृथ्वी पर जीवन के अंतहीन अस्तित्व को सुनिश्चित करता है।

इस सिद्धांत के आधार पर, टिकाऊ कृत्रिम पारिस्थितिकी तंत्र और पानी या अन्य संसाधनों को बचाने वाली उत्पादन प्रौद्योगिकियों को व्यवस्थित किया जा सकता है। बायोकेनोज़ में जीवों की समन्वित गतिविधि का उल्लंघन आमतौर पर पारिस्थितिक तंत्र में पदार्थ के चक्र में गंभीर परिवर्तन लाता है। ऐसा का मुख्य कारण यही है पर्यावरणीय आपदाएँ, जैसे मिट्टी की उर्वरता में गिरावट, पौधों की उपज, जानवरों की वृद्धि और उत्पादकता में कमी, और प्राकृतिक पर्यावरण का क्रमिक विनाश।

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