- पारिस्थितिक दशमांश कानून क्या है?
- संगठन का स्तर
- ट्राफिक स्तर
- बुनियादी सिद्धांत
- सकल और शुद्ध प्राथमिक उत्पादकता
- माध्यमिक उत्पादकता
- स्थानांतरण क्षमता और ऊर्जा मार्ग
- ऊर्जा हस्तांतरण दक्षता श्रेणियां
- वैश्विक स्थानांतरण दक्षता
- खोई हुई ऊर्जा कहां जाती है?
- संदर्भ
पारिस्थितिक tithing के कानून, पारिस्थितिक कानून या 10% की कैसे ऊर्जा अलग पौष्टिकता स्तर से इसकी व्युत्पत्ति में यात्रा करता है उठाती है। यह भी अक्सर तर्क दिया जाता है कि यह कानून उष्मागतिकी के दूसरे कानून का प्रत्यक्ष परिणाम है।
पारिस्थितिक ऊर्जा पारिस्थितिकी का एक हिस्सा है जो उन रिश्तों को निर्धारित करने से संबंधित है जिन्हें हमने ऊपर उल्लिखित किया है। यह माना जाता है कि रेमंड लिंडमैन (विशेष रूप से 1942 के अपने सेमिनल काम में), वह था जिसने अध्ययन के इस क्षेत्र की नींव स्थापित की।
चित्रा 1. ट्रॉफिक नेटवर्क। स्रोत: थॉम्प्समा द्वारा, विकिमीडिया कॉमन्स से
उनका काम खाद्य श्रृंखला और वेब की अवधारणाओं पर केंद्रित था, और विभिन्न ट्राफिक स्तरों के बीच ऊर्जा के हस्तांतरण में दक्षता की मात्रा का ठहराव था।
लिंडेमैन घटना से शुरू होता है सौर विकिरण या ऊर्जा जो एक समुदाय को प्राप्त होती है, प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से पौधों द्वारा किए गए कैप्चर के माध्यम से और कहा जाता है कि कैप्चर करना जारी रखना और इसके बाद के उपयोग को शाकाहारी (प्राथमिक उपभोक्ताओं) द्वारा, फिर मांसाहारी (माध्यमिक उपभोक्ताओं द्वारा)) और अंत में डीकंपोजर्स द्वारा।
पारिस्थितिक दशमांश कानून क्या है?
लिंडमैन के अग्रणी काम के बाद, ट्रॉफिक ट्रांसफ़र क्षमता को लगभग 10% माना गया; वास्तव में, कुछ पारिस्थितिकीविदों ने 10% के कानून का उल्लेख किया। हालाँकि, तब से, इस मुद्दे को लेकर कई भ्रम उत्पन्न हो गए हैं।
निश्चित रूप से प्रकृति का कोई नियम नहीं है, जिसके परिणामस्वरूप ऊर्जा का ठीक एक-दसवां हिस्सा एक ट्रॉफिक स्तर में अगले में स्थानांतरित हो रहा है।
उदाहरण के लिए, ट्रॉफिक अध्ययन (समुद्री और मीठे पानी के वातावरण में) के एक संकलन से पता चला है कि ट्रॉफिक स्तर द्वारा स्थानांतरण क्षमता लगभग 2 से 24% के बीच थी, हालांकि इसका मतलब 10.13% था।
एक सामान्य नियम के रूप में, दोनों जलीय और स्थलीय प्रणालियों पर लागू होता है, यह कहा जा सकता है कि जड़ी-बूटियों द्वारा माध्यमिक उत्पादकता आमतौर पर लगभग स्थित होती है, प्राथमिक उत्पादकता के नीचे परिमाण का एक क्रम जिस पर यह आधारित है।
यह अक्सर एक सुसंगत संबंध होता है जो सभी फोर्जिंग सिस्टम में बनाए रखा जाता है और जो पिरामिड-प्रकार की संरचनाएं बन जाता है, जिसमें पौधों द्वारा आधार प्रदान किया जाता है और इस आधार पर प्राथमिक उपभोक्ताओं की एक छोटी स्थापना की जाती है, जिस पर एक और (यहां तक कि छोटे) द्वितीयक उपभोक्ता आधारित हैं।
संगठन का स्तर
सभी जीवित चीजों को पदार्थ और ऊर्जा की आवश्यकता होती है; उनके शरीर और ऊर्जा के निर्माण के लिए उनके महत्वपूर्ण कार्यों को पूरा करने के लिए। यह आवश्यकता एक व्यक्तिगत जीव तक सीमित नहीं है, लेकिन जैविक संगठन के उच्च स्तर तक फैली हुई है जो इन व्यक्तियों को अनुरूप कर सकती है।
संगठन के ये स्तर हैं:
- एक जैविक जनसंख्या: एक ही प्रजाति के जीव जो एक ही विशिष्ट क्षेत्र में रहते हैं।
- एक जैविक समुदाय: विभिन्न प्रजातियों या आबादी के जीवों का समूह जो एक निश्चित क्षेत्र में रहते हैं और भोजन या ट्राफिक संबंधों के माध्यम से बातचीत करते हैं)।
- एक पारिस्थितिकी तंत्र: जैविक संगठन का सबसे जटिल स्तर, जो अपने अजैविक वातावरण से संबंधित समुदाय से बना है - पानी, धूप, जलवायु और अन्य कारक - जिसके साथ यह सहभागिता करता है।
ट्राफिक स्तर
एक पारिस्थितिकी तंत्र में समुदाय और पर्यावरण ऊर्जा और पदार्थ के प्रवाह को स्थापित करते हैं।
एक पारिस्थितिकी तंत्र के जीवों को एक "भूमिका" या "फ़ंक्शन" के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है जो वे भोजन या ट्राफिक श्रृंखलाओं के भीतर पूरा करते हैं; यह है कि हम उत्पादकों, उपभोक्ताओं और डीकंपोजर्स के ट्रॉफिक स्तर के बारे में बात करते हैं।
बदले में, इन ट्राफिक स्तरों में से हर एक भौतिक रासायनिक वातावरण के साथ बातचीत करता है जो जीवन के लिए परिस्थितियों को प्रदान करता है और, एक ही समय में, ऊर्जा और पदार्थ के लिए एक स्रोत और सिंक के रूप में कार्य करता है।
बुनियादी सिद्धांत
सकल और शुद्ध प्राथमिक उत्पादकता
सबसे पहले, हमें प्राथमिक उत्पादकता को परिभाषित करना चाहिए, यह वह दर है जिस पर प्रति इकाई क्षेत्र में बायोमास का उत्पादन किया जाता है।
यह आमतौर पर ऊर्जा की इकाइयों (जूल प्रति वर्ग मीटर प्रति दिन), या शुष्क कार्बनिक पदार्थ (प्रति वर्ष किलोग्राम प्रति हेक्टेयर) की इकाइयों में, या कार्बन के रूप में व्यक्त किया जाता है (प्रति वर्ग मीटर प्रति किलोग्राम में कार्बन का द्रव्यमान)।
सामान्य तौर पर, जब हम प्रकाश संश्लेषण द्वारा तय की गई सभी ऊर्जा का उल्लेख करते हैं, तो हम आमतौर पर इसे सकल प्राथमिक उत्पादकता (PPG) कहते हैं।
इसमें से, एक अनुपात स्वयं (आरए) ऑटोट्रॉफ़्स की श्वसन में खर्च होता है और गर्मी के रूप में खो जाता है। शुद्ध प्राथमिक उत्पादन (PPN) इस राशि को PPG (PPN = PPG-RA) से घटाकर प्राप्त किया जाता है।
यह शुद्ध प्राथमिक उत्पादन (PPN) है जो अंततः हेटरोट्रॉफ़्स द्वारा खपत के लिए उपलब्ध है (ये बैक्टीरिया, कवक और बाकी जानवर जिन्हें हम जानते हैं)।
माध्यमिक उत्पादकता
द्वितीयक उत्पादकता (PS) को हेटेरोट्रोफ़िक जीवों द्वारा नए बायोमास के उत्पादन की दर के रूप में परिभाषित किया गया है। पौधों, हेटरोट्रॉफ़िक बैक्टीरिया, कवक और जानवरों के विपरीत, वे जटिल, ऊर्जा से भरपूर यौगिक नहीं बना सकते हैं जिनकी उन्हें सरल अणुओं से ज़रूरत होती है।
वे हमेशा पौधों से अपनी बात और ऊर्जा प्राप्त करते हैं, जिसे वे सीधे संयंत्र सामग्री का उपभोग करके या अप्रत्यक्ष रूप से अन्य हेटरोट्रॉफ़्स पर फ़ीड करके कर सकते हैं।
यह इस तरह से है कि पौधों या प्रकाश संश्लेषक जीवों को सामान्य रूप से (निर्माता भी कहा जाता है), एक समुदाय में पहला ट्राफिक स्तर शामिल होता है; प्राथमिक उपभोक्ता (जो उत्पादकों पर फ़ीड करते हैं) दूसरा ट्राफिक स्तर बनाते हैं और द्वितीयक उपभोक्ता (जिसे मांसाहारी भी कहा जाता है) तीसरा स्तर बनाते हैं।
स्थानांतरण क्षमता और ऊर्जा मार्ग
शुद्ध प्राथमिक उत्पादन के अनुपात संभव ऊर्जा मार्गों में से प्रत्येक के साथ प्रवाह करते हैं, अंत में हस्तांतरण क्षमता पर निर्भर करते हैं, अर्थात्, जिस रास्ते पर ऊर्जा का उपयोग किया जाता है और एक स्तर से दूसरे स्तर पर पारित किया जाता है। अन्य।
ऊर्जा हस्तांतरण दक्षता श्रेणियां
ऊर्जा हस्तांतरण दक्षता की तीन श्रेणियां हैं और इन अच्छी तरह से परिभाषित के साथ, हम ट्रॉफिक स्तरों पर ऊर्जा प्रवाह के पैटर्न की भविष्यवाणी कर सकते हैं। ये श्रेणियां हैं: खपत दक्षता (ईसी), आत्मसात दक्षता (ईए) और उत्पादन दक्षता (ईपी)।
अब हम इन तीन श्रेणियों को परिभाषित करते हैं।
गणितीय रूप से हम खपत दक्षता (ईसी) को इस प्रकार परिभाषित कर सकते हैं:
EC = I n / P n-1 × 100
जहाँ हम देख सकते हैं कि चुनाव आयोग कुल उपलब्ध उत्पादकता (P n-1) का एक प्रतिशत है जो ऊपरी सन्निहित ट्रॉफिक कम्पार्टमेंट (I n) द्वारा प्रभावी रूप से सम्मिलित है ।
उदाहरण के लिए, चराई प्रणाली में प्राथमिक उपभोक्ताओं के लिए, ईसीबी PPN का प्रतिशत (ऊर्जा की इकाइयों और समय की प्रति इकाई में व्यक्त) है जो शाकाहारी द्वारा खपत होती है।
यदि हम द्वितीयक उपभोक्ताओं की बात कर रहे हैं, तो यह मांसाहारी की उत्पादकता के प्रतिशत के बराबर होगा। बाकी खाए बिना मर जाते हैं और क्षय श्रृंखला में प्रवेश करते हैं।
दूसरी ओर, आत्मसात दक्षता को निम्नानुसार व्यक्त किया जाता है:
ईए = ए एन / आई एन × 100
फिर से हम एक प्रतिशत का उल्लेख करते हैं, लेकिन इस बार ऊर्जा का वह हिस्सा जो भोजन से आता है, और एक उपभोक्ता (I n) द्वारा ट्राफिक डिब्बे में प्रवेश किया जाता है और जिसे उनके पाचन तंत्र (A n) द्वारा आत्मसात किया जाता है ।
यह ऊर्जा विकास के लिए और काम के निष्पादन के लिए उपलब्ध होगी। शेष (भाग को आत्मसात नहीं किया गया) मल के साथ खो जाता है और फिर डीकंपोजर्स के ट्रॉफिक स्तर में प्रवेश करता है।
अंत में, उत्पादन दक्षता (ईपी) के रूप में व्यक्त किया जाता है:
जो भी एक प्रतिशत है, लेकिन इस मामले में हम आत्मसात ऊर्जा (ए का उल्लेख n) है कि ऊपर समाप्त होता है नई बायोमास (पी में शामिल किया जा n)। श्वसन के दौरान गर्मी के रूप में नष्ट किए गए सभी अनजाने ऊर्जावान अवशेष।
स्राव और / या उत्सर्जन (ऊर्जा में समृद्ध) जैसे उत्पाद, जो चयापचय प्रक्रियाओं में भाग लेते हैं, को उत्पादन के रूप में माना जा सकता है, पी एन, और डिकम्पोजर्स के लिए, लाश के रूप में उपलब्ध हैं।
वैश्विक स्थानांतरण दक्षता
इन तीन महत्वपूर्ण श्रेणियों को परिभाषित करने के बाद, अब हम खुद से एक ट्रॉफिक स्तर से "वैश्विक हस्तांतरण दक्षता" के बारे में पूछ सकते हैं, जो कि पहले उल्लेखित प्रभावकारिता (ईसी एक्स ईए एक्स ईपी) के उत्पाद द्वारा दिया गया है।
बोलचाल में व्यक्त, हम कह सकते हैं कि एक स्तर की दक्षता दी जाती है जो प्रभावी रूप से निगला जा सकता है, जिसे तब आत्मसात किया जाता है और समाप्त होता है नए बायोमास में शामिल किया जाता है।
खोई हुई ऊर्जा कहां जाती है?
जड़ी-बूटियों की उत्पादकता हमेशा उन पौधों की तुलना में कम होती है जिन पर वे भोजन करते हैं। हम फिर खुद से पूछ सकते हैं: खोई ऊर्जा कहां जाती है?
इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, हमें निम्नलिखित तथ्यों पर ध्यान आकर्षित करना चाहिए:
- सभी पौधों के बायोमास का उपयोग शाकाहारी जीवों द्वारा नहीं किया जाता है, क्योंकि यह बहुत मर जाता है और डीकंपोजर्स (बैक्टीरिया, कवक और बाकी के चक्करों) के ट्रॉफिक स्तर में प्रवेश करता है।
- मांसाहारियों द्वारा खपत किए गए सभी बायोमास नहीं, और न ही मांसाहारियों द्वारा बदले में खाए गए जड़ी-बूटियों को आत्मसात किया जाता है और उपभोक्ता के बायोमास में शामिल होने के लिए उपलब्ध है; एक हिस्सा मल के साथ खो जाता है और इस तरह डिकम्पोजर्स को गुजरता है।
- सभी ऊर्जा जो आत्मसात नहीं होती है, वास्तव में बायोमास में परिवर्तित हो जाती है, क्योंकि इसमें से कुछ श्वसन के दौरान गर्मी के रूप में खो जाती है।
यह दो बुनियादी कारणों से होता है: सबसे पहले, इस तथ्य के कारण कि कोई ऊर्जा रूपांतरण प्रक्रिया नहीं है जो 100% कुशल है। यही है, रूपांतरण में हमेशा गर्मी के रूप में नुकसान होता है, जो पूरी तरह से ऊष्मप्रवैगिकी के दूसरे नियम के अनुरूप है।
दूसरा, चूंकि जानवरों को काम करने की आवश्यकता होती है, जिसके लिए ऊर्जा खर्च की आवश्यकता होती है और इसके बदले में, गर्मी के रूप में नए नुकसान का मतलब होता है।
ये पैटर्न सभी ट्राफिक स्तरों पर होते हैं, और जैसा कि थर्मोडायनामिक्स के दूसरे कानून द्वारा भविष्यवाणी की गई है, ऊर्जा का एक हिस्सा जो एक स्तर से दूसरे स्तर पर स्थानांतरित करने की कोशिश करता है, हमेशा अनुपयोगी गर्मी के रूप में विघटित होता है।
संदर्भ
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