पारिस्थितिकी तंत्र: संरचना और प्रकार

किसी विशिष्ट भौतिक क्षेत्र में उपस्थित समस्त जैविक समुदाय और उनके अजैविक पर्यावरण के मध्य अंतःक्रियाओं से निर्मित कार्यात्मक तंत्र।

ब्रिटिश वनस्पतिशास्त्री सर आर्थर जी. टैन्सले (A.G. Tansley) ने।

यह भौतिक तंत्रों की एक बुनियादी इकाई है जिसमें जीव और भौतिक पर्यावरण दोनों अविभाज्य रूप से जुड़े होते हैं।

बायोसीनॉसिस (Biocoenosis)।

माइक्रोकॉस्म (Microcosm / सूक्ष्म-विश्व)।

बायोजियोसीनॉसिस (Biogeocoenosis)।

क्योंकि इसमें जैविक और अजैविक घटकों के मध्य ऊर्जा प्रवाह और पोषक चक्रण का संपूर्ण तंत्र स्वतंत्र रूप से कार्य करता है।

नहीं, यह जल की एक बूंद या वृक्ष की छाल से लेकर संपूर्ण महासागर या बायोस्फीयर तक किसी भी पैमाने का हो सकता है।

खुला तंत्र (Open System)।

इसमें बाह्य पर्यावरण से ऊर्जा और पदार्थों (द्रव्य) दोनों का निरंतर अंतर्वाह और बहिर्वाह होता है।

सौर विकिरण (Solar Radiation)।

एकदिशीय (Unidirectional - सूर्य से उत्पादक, फिर उपभोक्ता और अंततः अनुपयोगी ऊष्मा के रूप में ह्रास)।

पोषक तत्वों का संचलन चक्रीय (Cyclic) होता है, जबकि ऊर्जा का प्रवाह एकदिशीय (गैर-चक्रीय) होता है।

बाह्य पर्यावरणीय विक्षोभों के बावजूद तंत्र द्वारा अपनी आंतरिक संतुलन और स्थिरता को बनाए रखने की प्राकृतिक क्षमता।

पुनर्निवेश तंत्र (Feedback Mechanisms - विशेष रूप से ऋणात्मक पुनर्निवेश)।

किसी घटक की अत्यधिक वृद्धि को रोककर तंत्र को पुनः संतुलन अवस्था में लौटाना (जैसे शिकार बढ़ने पर परभक्षी बढ़ना)।

किसी आपदा या विक्षोभ के पश्चात तंत्र द्वारा पुनः अपनी मूल संरचना और कार्यप्रणाली में लौटने की क्षमता।

बाह्य विक्षोभ के प्रभाव को स्वीकार न करते हुए बिना बदले अपनी स्थिति बनाए रखने की क्षमता।

जैविक घटक (Biotic Components) और अजैविक घटक (Abiotic Components)।

प्रजाति संघटन, स्तरीकरण, खड़ा बायोमास और अजैविक भौतिक-रासायनिक दशाएं।

उत्पादकता (Productivity), अपघटन (Decomposition), ऊर्जा प्रवाह (Energy Flow), और पोषक चक्रण (Nutrient Cycling)।

विभिन्न प्रजातियों का उनकी ऊंचाई या गहराई के आधार पर भिन्न-भिन्न ऊर्ध्वाधर परतों में सुव्यवस्थित होना।

उद्गामी स्तर, मुख्य वितान, अधोवितान, झाड़ी स्तर और वन तल (पांच स्पष्ट परतें)।

सूर्य के प्रकाश का प्रवेश, तापमान प्रवणता (थर्मोक्लाइन) और घुलित ऑक्सीजन की सांद्रता।

लिमनेटिक जोन (Limnetic Zone)।

लिटोरल जोन (Littoral Zone / वेलांचली क्षेत्र)।

प्रोफंडल जोन (Profundal Zone)।

बेंथिक जोन (Benthic Zone)।

वह गहराई जहाँ पादपों द्वारा प्रकाश संश्लेषण की दर उनके श्वसन की दर के ठीक बराबर हो जाती है।

सतह से वह गहराई जहाँ तक शुद्ध प्राथमिक उत्पादन (NPP) धनात्मक बना रहता है (प्रकाश > 1%)।

जल का वह गहरा क्षेत्र जहाँ सूर्य का प्रकाश बिल्कुल नहीं पहुंचता और केवल श्वसन/अपघटन होता है।

किसी निश्चित समय पर इकाई क्षेत्रफल में उपस्थित समस्त सजीव पदार्थों का कुल बायोमास (जैवभार)।

किसी निश्चित समय पर मृदा या जल में उपस्थित अकार्बनिक पोषक तत्वों (N, P, K, Ca आदि) की कुल मात्रा।

आवास जीव का भौतिक पता है; निकेत पारिस्थितिक तंत्र में उसकी संपूर्ण कार्यात्मक भूमिका व अंतःक्रिया है।

चार वर्ग: प्रावधानकारी (भोजन/जल), विनियामक (जलवायु/बाढ़), सहायक (पोषक चक्र), और सांस्कृतिक सेवाएं।

सूर्य का प्रकाश, तापमान, आर्द्रता, वायुमंडलीय दबाव, वर्षा और पवन गति।

प्रकाश संश्लेषण (अकार्बनिक CO2 और जल से शर्करा का निर्माण)।

दिन और रात की अवधि (प्रकाश काल) के प्रति पौधों के पुष्पन और जंतुओं के प्रजनन की अनुक्रिया।

हेलियोफाइट्स (Heliophytes / आतपोद्भिद)।

सियोफाइट्स (Sciophytes / छायोद्भिद)।

एंजाइमों की गतिज ऊर्जा और संपूर्ण उपापचय (Metabolism) की दर को।

यूरीथर्मल (Eurythermal / पृथुतापी - जैसे अधिकांश स्तनधारी और पक्षी)।

स्टेनोथर्मल (Stenothermal / तनुतापी - जैसे ध्रुवीय भालू, प्रवाल, छिपकली)।

मृदा का गठन, बनावट, pH, खनिज लवण, मृदा जल, वायु और कार्बनिक ह्यूमस।

ओ-संस्तर (O-Horizon / कार्बनिक अवशेष परत)।

ए-संस्तर (A-Horizon / शीर्ष मृदा - Topsoil)।

केशिका जल (Capillary Water / कैपिलरी जल)।

क्योंकि यह गुरुत्वाकर्षण बल के कारण मृदा छिद्रों से नीचे रिसकर गहरे भौमजल में चला जाता है।

मृदा कणों की सतह पर अत्यधिक मजबूत आणविक बलों से बंधी पतली परत, जिसे जड़ें नहीं खींच पातीं।

ऊंचाई, ढलान का कोण और सूर्य के सम्मुख दिशा (पहल) स्थानीय सूक्ष्म-जलवायु और वनस्पति तय करती है।

स्वपोषी (Autotrophs / उत्पादक) और विषमपोषी (Heterotrophs / उपभोक्ता व अपघटक)।

वे सजीव जो अकार्बनिक पदार्थों और बाह्य ऊर्जा का उपयोग कर अपने भोजन का स्वयं निर्माण करते हैं।

सूर्य का प्रकाश (हरे पौधे, शैवाल और सायनोबैक्टीरिया)।

अकार्बनिक रसायनों (H2S, NH3, Fe2+, CH4) के रासायनिक ऑक्सीकरण से।

नाइट्रीकारक जीवाणु (नाइट्रोसोमोनास, नाइट्रोबैक्टर) और सल्फर ऑक्सीकारक जीवाणु।

रसायन-संश्लेषी सल्फर जीवाणु (Chemosynthetic Bacteria)।

शाकीय पादप, झाड़ियां और काष्ठीय सपुष्पक वृक्ष।

पादप प्लवक (Phytoplankton - जैसे डायटम्स, डाइनोफ्लैगेलेट्स और नील-हरित शैवाल)।

PAR (Photosynthetically Active Radiation / प्रकाश संश्लेषकीय रूप से सक्रिय विकिरण)।

400 से 700 नैनोमीटर (दृश्य प्रकाश स्पेक्ट्रम)।

लगभग 50% भाग।

मात्र 2 से 10% भाग (कुल आपतित विकिरण का केवल 1 से 5%)।

प्रकाश संश्लेषण के दौरान प्राथमिक उत्पादकों द्वारा कार्बनिक पदार्थों के निर्माण की कुल दर।

GPP में से पादपों द्वारा कोशिकीय श्वसन में उपयोग की गई ऊर्जा (R) को घटाने के बाद बचा जैवभार (NPP = GPP - R)।

शुद्ध प्राथमिक उत्पादकता (NPP)।

लगभग 170 बिलियन टन (शुष्क कार्बनिक भार)।

क्योंकि गहरे खुले समुद्र में प्रकाश की सीमितता और पोषक तत्वों (विशेष रूप से नाइट्रोजन व लौह) की कमी होती है।

उष्णकटिबंधीय वर्षावन और प्रवाल भित्तियां (Coral Reefs / एश्चुअरी)।

अत्यंत शुष्क रेगिस्तान और ध्रुवीय टुंड्रा।

क्योंकि वे अजैविक भौतिक ऊर्जा को जैविक रासायनिक ऊर्जा में बदलने वाले एकमात्र माध्यम हैं।

वे विषमपोषी जीव जो पोषण हेतु अन्य जीवित जीवों अथवा जैविक पदार्थों के भक्षण पर निर्भर रहते हैं।

शाकाहारी जीव (Herbivores) जो सीधे प्राथमिक उत्पादकों (पेड़-पौधों) को खाते हैं।

हिरण, गाय, खरगोश, हाथी, टिड्डा और फल-भक्षी पक्षी।

जंतु प्लवक (Zooplankton - प्रोटोजोआ, क्रस्टेशियंस), घोंघे और शाकाहारी मछलियां।

क्योंकि वे वनस्पति भोजन को पचाकर मांसाहारियों के उपयोग हेतु नए जंतु बायोमास का निर्माण करते हैं।

प्राथमिक मांसाहारी जो सीधे शाकाहारी जीवों का शिकार करते हैं (जैसे मेंढक, लोमड़ी, छोटी मछलियां)।

द्वितीयक मांसाहारियों का भक्षण करने वाले बड़े परभक्षी (जैसे सांप, भेड़िया, बड़ी मछलियां)।

खाद्य शृंखला के शीर्ष पर स्थित वे मांसाहारी जिनका पारिस्थितिक तंत्र में कोई अन्य प्राकृतिक शिकारी नहीं होता (जैसे शेर, बाघ, बाज)।

वे जीव जो भोजन हेतु पादपों और जंतुओं दोनों का उपभोग करते हैं (जैसे मानव, भालू, कौवा, कुत्ता)।

शिकार न करके पहले से मृत पड़े जंतुओं के शवों को खाकर पारितंत्र को स्वच्छ रखना (जैसे गिद्ध, लकड़बग्घा)।

मृतोपजीवी कवक और जीवाणु जो मृत कार्बनिक पदार्थों का अपघटन कर अकार्बनिक पोषक तत्व मुक्त करते हैं।

क्योंकि वे भोजन का आंतरिक निगलने के बजाय मृत पदार्थ पर पाचक एंजाइम छोड़कर घुले हुए पोषक तत्व अवशोषित करते हैं।

मृत पादप अवशेष (सूखी पत्तियां, छाल, शाखाएं) तथा मृत जंतु अवशेष एवं उनका मल-मूत्र।

अपरदाहारी अपरद को निगलकर आंतरिक पाचन करते हैं (केंचुआ); अपघटक बाह्य रासायनिक अपघटन करते हैं (जीवाणु/कवक)।

1. खंडन, 2. निक्षालन, 3. अपचयन, 4. ह्यूमीकरण, और 5. खनिजीकरण।

अपरदाहारियों (जैसे केंचुए) द्वारा अपरद को छोटे-छोटे टुकड़ों में तोड़कर उसका पृष्ठीय क्षेत्रफल बढ़ाना।

जल में घुलनशील अकार्बनिक पोषक तत्वों का रिसकर मृदा की निचली परतों में चले जाना और अनुपलब्ध लवण बनना।

जीवाणु और कवक एंजाइमों द्वारा अपरद के जटिल कार्बनिक अणुओं को सरल यौगिकों में विखंडित करना।

ह्यूमस (Humus) - गहरे भूरे रंग का अनाकार कोलाइडल पदार्थ, जो पोषक तत्वों का भंडार है।

ह्यूमस का सूक्ष्मजीवों द्वारा धीमे अपघटन से अकार्बनिक खनिजों (N, P, K, Ca) में बदलकर पादपों हेतु पुनः मुक्त होना।

गर्म एवं आर्द्र जलवायु में तथा जब अपरद में नाइट्रोजन और जल-विलेय शर्करा की प्रचुरता हो।

अत्यधिक ठंड, शुष्कता, अवायवीय दशाएं तथा अपरद में लिग्निन और काइटिन की अधिकता होने पर।

मानवीय हस्तक्षेप के बिना प्राकृतिक ऊर्जा और जैविक-अजैविक अंतःक्रियाओं द्वारा स्वतः संचालित तंत्र।

उष्णकटिबंधीय वर्षावन, शीतोष्ण वन, सवाना घासभूमि, थार मरुस्थल और अल्पाइन टुंड्रा।

लोटिक प्रवाहित जल पारितंत्र है (जैसे नदी, जलप्रपात); लेंटिक स्थिर जल पारितंत्र है (जैसे तालाब, झील, दलदल)।

समुद्री पारिस्थितिकी तंत्र (Marine Ecosystem - कुल स्थलमंडल से दोगुने से अधिक विस्तार)।

क्योंकि यहाँ नदी द्वारा लाए गए पोषक तत्व और समुद्री ज्वार का मिलन होकर समृद्ध नर्सरी बनती है।

वह तंत्र जिसकी संरचना, प्रजाति संयोजन और ऊर्जा इनपुट को मनुष्य द्वारा योजनाबद्ध रूप से नियंत्रित किया जाता है।

कृषि-पारिस्थितिक तंत्र (Agro-ecosystem / फसल भूमि जैसे गेहूं या धान का खेत)।

एकल-फसली (Monoculture), अत्यधिक अल्प प्रजाति विविधता, सरल खाद्य शृंखला और बाह्य ऊर्जा (खाद/कीटनाशक) पर पूर्ण निर्भरता।

क्योंकि इसमें प्राकृतिक समस्थापन (Homeostasis) का अभाव होता है और कीट-प्रकोप व सूखे के प्रति यह अत्यधिक सुभेद्य होता है।

क्योंकि इसमें स्वतंत्र पोषक पुनर्चक्रण और पूर्ण अपघटक तंत्र नहीं होता; बाह्य भोजन व जल शोधन अनिवार्य होता है।

पूर्णतः बंद कृत्रिम लघु-पारितंत्र जहाँ शैवाल (जैसे क्लोरेला) द्वारा O2 उत्पादन व CO2 अवशोषण किया जाता है।

अत्यधिक बाह्य संसाधन खपत, कंक्रीटीकरण, ताप द्वीप (UHI) प्रभाव और विशाल मात्रा में गैर-पुनर्चक्रित अपशिष्ट उत्पादन।

प्राकृतिक तंत्र में पोषक चक्र लगभग बंद और स्वतः-सस्टेंड होता है; कृत्रिम तंत्र में रासायनिक उर्वरकों का बाह्य इनपुट देना पड़ता है।

शीर्ष परभक्षी शाकाहारियों की अति-जनसंख्या रोकते हैं और अपघटक मृत अवशेषों का पुनर्चक्रण कर तंत्र को टूटने से बचाते हैं।