अध्याय 14 पारिस्थितिकी तंत्र
अभ्यास
1. रिक्त स्थानों की पूर्ति कीजिए।
(a) पौधों को_________कहा जाता है क्योंकि वे कार्बन डाइऑक्साइड को स्थिर करते हैं।
(b) वृक्षों से प्रभावित पारिस्थितिक तंत्र में, संख्या पिरामिड_________प्रकार का होता है।
(c) जलीय पारिस्थितिक तंत्रों में उत्पादकता के लिए सीमित कारक_________है।
(d) हमारे पारिस्थितिक तंत्र में सामान्य विघटक_________हैं।
(e) पृथ्वी पर कार्बन का प्रमुख भंडार_________है।
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उत्तर
(a) पौधों को $\xrightarrow{\text { स्वपोषी }}$ कहा जाता है क्योंकि वे कार्बन डाइऑक्साइड को स्थिर करते हैं।
(b) वृक्षों से प्रभावित पारिस्थितिक तंत्र में, संख्या पिरामिड $\xrightarrow{\text { उल्टा }}$ प्रकार का होता है।
(c) जलीय पारिस्थितिक तंत्रों में उत्पादकता के लिए सीमित कारक $\xrightarrow{\text { प्रकाश }}$ है।
(d) हमारे पारिस्थितिक तंत्र में सामान्य विघटक $\xrightarrow{\text { केंचुए }}$ हैं।
(e) पृथ्वी पर कार्बन का प्रमुख भंडार $\xrightarrow{\text { महासागर }}$ हैं।
2. निम्नलिखित में से किसकी आबादी खाद्य श्रृंखला में सबसे अधिक होती है?
(a) उत्पादक
(b) प्राथमिक उपभोक्ता
(c) द्वितीयक उपभोक्ता
(d) विघटक
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(d) विघटक
विघटकों में जीवाणु और कवक जैसे सूक्ष्मजीव शामिल होते हैं। वे खाद्य श्रृंखला में सबसे बड़ी आबादी बनाते हैं और मृत पौधों और जानवरों के अवशेषों को तोड़कर पोषक तत्व प्राप्त करते हैं।
3. झील में द्वितीय पोषी स्तर है
(a) फाइटोप्लैंक्टन
(b) जूओप्लैंक्टन
(c) बेंथोस
(d) मछलियाँ
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(b) जूओप्लैंक्टन
जूप्लैंकटन जलीय खाद्य श्रृंखलाओं में प्राथमिक उपभोक्ता होते हैं जो फाइटोप्लैंकटन पर भोजन करते हैं। इसलिए, वे एक झील में द्वितीय पोषण स्तर पर उपस्थित होते हैं।
4. द्वितीयक उत्पादक होते हैं
(a) शाकभक्षी
(b) उत्पादक
(c) मांसाहारी
(d) उपर्युक्त में से कोई नहीं
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(d) उपर्युक्त में से कोई नहीं
पौधे ही एकमात्र उत्पादक होते हैं। इसलिए, उन्हें प्राथमिक उत्पादक कहा जाता है। खाद्य श्रृंखला में कोई अन्य उत्पादक नहीं होते हैं।
5. आपतित सौर विकिरण में प्रकाश संश्लेषण सक्रिय विकिरण (PAR) का प्रतिशत कितना होता है?
(a) 100%
(b) 50 %
(c) 1-5%
(d) 2-10%
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उत्तर
(b) 50 %
6. अंतर बताइए
(a) चराई खाद्य श्रृंखला और अपमार्ज खाद्य श्रृंखला
(b) उत्पादन और विघटन
(c) सीधा और उल्टा पिरामिड
(d) खाद्य श्रृंखला और खाद्य जाल
(e) बिखराव और अपमार्ज
(f) प्राथमिक और द्वितीयक उत्पादकता
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उत्तर
(a) चराई खाद्य श्रृंखला और अपमार्ज खाद्य श्रृंखला
| चरागाह खाद्य श्रृंखला | मृतजैविक खाद्य श्रृंखला |
|---|---|
| ऊर्जा सूर्य से प्राप्त होती है | ऊर्जा चरागाह खाद्य श्रृंखला के पोषण स्तरों में उत्पन्न कार्बनिक पदार्थ से प्राप्त होती है |
| इसमें आमतौर पर बड़ी जनसंख्या शामिल होती है | यह तुलनात्मक रूप से छोटी होती है |
| पहले पोषण स्तर पर उत्पादकों से शुरू होती है। पादप जैव-द्रव्य को शाकाहारियों द्वारा खाया जाता है जिन्हें बाद में विभिन्न मांसाहारी खाते हैं | मृतजैव जैसे गिरे हुए पत्तों और मृत प्राणियों के शवों से शुरू होती है जिन्हें मृतजैवभोजी या विघटक खाते हैं और इन्हें शिकारी खाते हैं। |
(b) उत्पादन और विघटन
| उत्पादन | विघटन |
|---|---|
| उत्पादकों द्वारा भोजन (कार्बनिक पदार्थ) के उत्पादन की दर को उत्पादन कहा जाता है | मृत प्राणियों और पौधों के शरीरों से जटिल कार्बनिक पदार्थ का विघटकों की सहायता से जल, कार्बन डाइऑक्साइड और अन्य पोषक तत्वों में विघटन होना विघटन कहलाता है। |
| प्राथमिक उत्पादन के लिए सूर्य का प्रकाश आवश्यक होता है | विघटन के लिए सूर्य का प्रकाश आवश्यक नहीं होता |
| उत्पादकों की प्रकाशसंश्लेषण क्षमता पर निर्भर करता है | यह विघटकों की सहायता से होता है |
(c) सीधा और उल्टा पिरामिड
| सीधा पिरामिड | उल्टा पिरामिड |
|---|---|
| ऊर्जा का पिरामिड हमेशा सीधा होता है | संख्या और जैव-द्रव्यमान का पिरामिड उल्टा हो सकता है |
| किसी पारिस्थितिक तंत्र के उत्पादक स्तर पर इस पिरामिड में जीवों की सबसे अधिक संख्या और जैव-द्रव्यमान होता है, जो खाद्य श्रृंखला के प्रत्येक पोषी स्तर पर घटता जाता है |
किसी पारिस्थितिक तंत्र के उत्पादक स्तर पर इस पिरामिड में जीवों की सबसे कम संख्या और जैव-द्रव्यमान होता है, जो खाद्य श्रृंखला के प्रत्येक बढ़ते हुए पोषी स्तर पर बढ़ता जाता है |
(द) खाद्य श्रृंखला और खाद्य जाल
| खाद्य श्रृंखला | खाद्य जाल |
|---|---|
| किसी एक इकाई की एकल रैखिक अनुक्रम बनाती है | अनेक परस्पर जुड़ी हुई खाद्य श्रृंखलाओं से बना होता है |
| उच्च पोषी स्तरों पर रहने वाले सदस्य केवल एक प्रकार की इकाई पर भोजन करते हैं |
किसी दिए गए व्यक्ति के पास भोजन स्रोतों के वैकल्पिक विकल्प होते हैं |
(ए) लिटर और डिट्रिटस
| लिटर | डिट्रिटस |
|---|---|
| भूमि स्तर से ऊपर सभी प्रकार के अपशिष्टों को सम्मिलित करता है |
मृत जानवरों और पौधों के अवशेषों को सम्मिलित करता है |
| जैव-विघटनीय और अजैव-विघटनीय पदार्थों दोनों से बना होता है |
केवल जैव-विघटनीय पदार्थों से बना होता है |
(फ) प्राथमिक और द्वितीयक उत्पादकता
| प्राथमिक उत्पादकता | द्वितीयक उत्पादकता |
|---|---|
| यह उत्पादकों द्वारा एक निश्चित समय अवधि में प्रति इकाई क्षेत्रफल उत्पन्न किए गए कार्बनिक पदार्थ की मात्रा है |
यह उपभोक्ताओं द्वारा एक समय अवधि में कार्बनिक पदार्थ उत्पन्न करने की दर है |
७. एक पारिस्थितिक तंत्र के घटकों का वर्णन कीजिए।
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एक पारिस्थितिक तंत्र को एक ऐसी इकाई के रूप में परिभाषित किया जाता है जिसमें किसी क्षेत्र के जैविक समुदाय के साथ-साथ अजैविक घटक भी सम्मिलित होते हैं। पारिस्थितिक तंत्र के जैविक और अजैविक घटक आपस में पारस्परिक क्रिया करते हैं और एक इकाई के रूप में कार्य करते हैं, जो पोषक तत्वों के चक्रण, ऊर्जा प्रवाह, विघटन और उत्पादकता की प्रक्रियाओं के दौरान स्पष्ट होता है। कई प्रकार के पारिस्थितिक तंत्र होते हैं जैसे तालाब, वन, घास के मैदान आदि।
पारिस्थितिक तंत्र के दो घटक हैं:
(क) जैविक घटक: यह पारिस्थितिक तंत्र का जीवित घटक है जिसमें उत्पादक, उपभोक्ता, विघटक आदि जैविक कारक सम्मिलित होते हैं। उत्पादकों में पौधे और शैवाल सम्मिलित होते हैं। इनमें क्लोरोफिल रंगक होता है, जो इन्हें प्रकाश की उपस्थिति में प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया करने में सहायता करता है। इस प्रकार इन्हें रूपांतरक या ट्रांसड्यूसर भी कहा जाता है। उपभोक्ता या विषमपोषी वे जीव होते हैं जो सीधे (प्राथमिक उपभोक्ता) या परोक्ष रूप से (द्वितीयक और तृतीयक उपभोक्ता) अपने भोजन के लिए उत्पादकों पर निर्भर करते हैं।
विघटकों में सूक्ष्मजीव जैसे जीवाणु और कवक सम्मिलित होते हैं। ये खाद्य श्रृंखला में सबसे बड़ी जनसंख्या बनाते हैं और मृत पौधों और जंतुओं के अवशेषों को तोड़कर पोषक तत्व प्राप्त करते हैं।
(ख) अजैविक घटक: ये पारिस्थितिक तंत्र के अजैविक घटक होते हैं जैसे प्रकाश, तापमान, जल, मिट्टी, वायु, अकार्बनिक पोषक तत्व आदि।
८. पारिस्थितिक पिरामिडों को परिभाषित कीजिए और उदाहरणों सहित संख्या तथा जीवमात्र के पिरामिडों का वर्णन कीजिए।
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एक पारिस्थितिक पिरामिड विभिन्न पारिस्थितिक मापदंडों जैसे कि प्रत्येक ट्रॉफिक स्तर पर उपस्थित व्यक्तियों की संख्या, ऊर्जा की मात्रा या जीवमात्रा का एक आलेखीय प्रतिनिधित्व है।
पारिस्थितिक पिरामिड आधार पर उत्पादकों को दर्शाते हैं, जबकि शीर्ष पारिस्थितिक तंत्र में उपस्थित उच्चतम स्तर के उपभोक्ताओं को दर्शाता है। पिरामिड तीन प्रकार के होते हैं:
(क) संख्या का पिरामिड
(ख) ऊर्जा का पिरामिड
(ग) जीवमात्र का पिरामिड
संख्या का पिरामिड: यह किसी पारिस्थितिक तंत्र के खाद्य श्रृंखला में प्रत्येक ट्रॉफिक स्तर पर उपस्थित व्यक्तियों की संख्या का एक आलेखीय प्रतिनिधित्व है। संख्या का पिरामिड सीधा या उल्टा हो सकता है, यह उत्पादकों की संख्या पर निर्भर करता है। उदाहरण के लिए, घास के मैदान पारिस्थितिक तंत्र में संख्या का पिरामिड सीधा होता है। इस प्रकार की खाद्य श्रृंखला में, उत्पादकों (पौधों) की संख्या के बाद शाकाहारियों (चूहों) की संख्या आती है, जिसके बाद द्वितीयक उपभोक्ताओं (साँपों) और तृतीयक मांसाहारियों (गिद्धों) की संख्या आती है। इस प्रकार, उत्पादक स्तर पर व्यक्तियों की संख्या अधिकतम होगी, जबकि शीर्ष मांसाहारियों पर उपस्थित व्यक्तियों की संख्या न्यूनतम होगी।
दूसरी ओर, परजीवी खाद्य श्रृंखला में संख्या का पिरामिड उल्टा होता है। इस प्रकार की खाद्य श्रृंखला में एक एकल वृक्ष (उत्पादक) कई फल खाने वाले पक्षियों को भोजन प्रदान करता है, जो बदले में कई कीट प्रजातियों को आधार प्रदान करते हैं।
जैव-द्रव्यमान का पिरामिड
जैव-द्रव्यमान का पिरामिड किसी पारिस्थितिक तंत्र के प्रत्येक पोषण स्तर पर उपस्थित जीवित पदार्थ की कुल मात्रा का ग्राफीय प्रतिनिधित्व है। यह सीधा या उल्टा हो सकता है। घासस्थल और वन पारिस्थितिक तंत्रों में यह सीधा होता है क्योंकि उत्पादक स्तर पर उपस्थित जैव-द्रव्यमान की मात्रा शीर्ष मांसाहारी स्तर की तुलना में अधिक होती है। ताल पारिस्थितिक तंत्र में जैव-द्रव्यमान का पिरामिड उल्टा होता है क्योंकि मछलियों का जैव-द्रव्यमान जूप्लैंकटन (जिस पर वे भोजन करती हैं) के जैव-द्रव्यमान से कहीं अधिक होता है।
9. प्राथमिक उत्पादकता क्या है? प्राथमिक उत्पादकता को प्रभावित करने वाले कारकों का संक्षिप्त वर्णन कीजिए।
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इसे उत्पादकों द्वारा एक निश्चित समयावधि में प्रति इकाई क्षेत्र में उत्पन्न किए गए कार्बनिक पदार्थ या जैव-द्रव्यमान की मात्रा के रूप में परिभाषित किया जाता है।
किसी पारिस्थितिक तंत्र की प्राथमिक उत्पादकता प्रकाश, तापमान, जल, वर्षा आदि जैसी विभिन्न पर्यावरणीय कारकों की विविधता पर निर्भर करती है। यह पोषक तत्वों की उपलब्धता और प्रकाश संश्लेषण करने के लिए पौधों की उपलब्धता पर भी निर्भर करती है।
10. विघटन को परिभाषित कीजिए और विघटन की प्रक्रियाओं और उत्पादों का वर्णन कीजिए।
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विघटन वह प्रक्रिया है जिसमें मृत पौधों और जानवरों के शरीर से जटिल कार्बनिक पदार्थ या जैविक द्रव्य को विघटक सूक्ष्मजीवों की सहायता से कार्बन डाइऑक्साइड, जल और अन्य पोषक तत्वों जैसी अकार्बनिक कच्ची सामग्री में तोड़ा जाता है। विघटन में शामिल विभिन्न प्रक्रियाएँ इस प्रकार हैं:
(1) खंडन: यह विघटन प्रक्रिया का पहला चरण है। इसमें डिट्राइटस को डिट्राइटिवोर जैसे केंचुओं की क्रिया द्वारा छोटे टुकड़ों में तोड़ा जाता है।
(2) लीचिंग: यह एक प्रक्रिया है जिसमें जल में घुलनशील पोषक तत्व मिट्टी की परतों में नीचे चले जाते हैं और अनुपलब्ध लवणों के रूप में बंद हो जाते हैं।
(3) कैटाबॉलिज़्म: यह एक प्रक्रिया है जिसमें जीवाणु और कवक विभिन्न एंजाइमों के माध्यम से डिट्राइटस को छोटे टुकड़ों में अपघटित करते हैं।
(4) ह्यूमिफिकेशन: अगला चरण ह्यूमिफिकेशन है जो एक गहरे रंग का कोलॉइडल पदार्थ ह्यूमस बनाता है, जो पौधों के लिए पोषक तत्वों का भंडार के रूप में कार्य करता है।
(५) खनिजीकरण: सूक्ष्मजीवों की क्रिया द्वारा ह्यूमस को और भी अधिक विघटित किया जाता है, जिससे अंततः मिट्टी में अकार्बनिक पोषक तत्वों का मोचन होता है। ह्यूमस से अकार्बनिक पोषक तत्वों के इस मोचन की प्रक्रिया को खनिजीकरण कहा जाता है।
विघटन एक गहरे रंग का, पोषक तत्वों से भरपूर पदार्थ उत्पन्न करता है जिसे ह्यूमस कहा जाता है। ह्यूमस अंततः विघटित होकर $\mathrm{CO}_{2}$, जल और अन्य पोषक तत्वों जैसे अकार्बनिक कच्चे पदार्थ मिट्टी में मोचित करता है।
११. एक पारिस्थितिक तंत्र में ऊर्जा प्रवाह का वर्णन कीजिए।
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ऊर्जा एक पारिस्थितिक तंत्र में सूर्य से प्रवेश करती है। सौर विकिरण वायुमंडल से होकर गुजरते हैं और पृथ्वी की सतह द्वारा अवशोषित हो जाते हैं। ये विकिरण पौधों को प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया करने में मदद करते हैं। साथ ही, ये जीवित जीवों के अस्तित्व के लिए पृथ्वी का तापमान बनाए रखने में भी सहायक होते हैं। कुछ सौर विकिरण पृथ्वी की सतह द्वारा परावर्तित हो जाते हैं। प्रकाश संश्लेषण के दौरान केवल 2-10 प्रतिशत सौर ऊर्जा हरित पौधों (उत्पादकों) द्वारा अवशोषित होकर भोजन में परिवर्तित होती है। प्रकाश संश्लेषण के दौरान पौधों द्वारा उत्पादित जैव-द्रव्य की दर को ‘सकल प्राथमिक उत्पादकता’ कहा जाता है। जब इन हरित पौधों को शाकाहारी जीव खाते हैं, तो उत्पादकों में संचित ऊर्जा का केवल 10% शाकाहारियों को स्थानांतरित होता है। शेष 90% ऊर्जा पौधे श्वसन, वृद्धि और प्रजनन जैसी विभिन्न प्रक्रियाओं में उपयोग करते हैं। इसी प्रकार, शाकाहारियों की ऊर्जा का केवल 10% मांसाहारियों को स्थानांतरित होता है। इसे ऊर्जा प्रवाह का दस प्रतिशत नियम कहा जाता है।
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