Ecology Ecosystem Functions | Study Material for UPSC IAS

Ecology Ecosystem Functions | Study Material for UPSC IAS

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Ecology Ecosystem Functions | Study Material for UPSC IAS

Introduction /परिचय-

The components of ecosystem are seen to function as a unit in following aspects/पारिस्थितिकी तंत्र के घटकों को निम्नलिखित पहलुओं में देखा जाता है-

  1. Energy flow/ऊर्जा प्रवाह
  2. Nutrient cycling/पोषक तत्वो का आवर्तन
  3. Ecological succession/पारिस्थितिकीय अनुक्रमण

Energy Flow/ऊर्जा प्रवाह

Energy is basic need for all metabolic activities./सभी चयापचय गतिविधियों के लिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

Except for the deep sea hydrothermal ecosystem, sun is the only source of energy./गहरे समुद्र जलतापीय पारिस्थितिकी तंत्र को छोड़कर, सूरज ही ऊर्जा का एकमात्र स्रोत है

Trophic level interactions/उष्णकटिबंधीय स्तर की  परस्पर क्रिया

It deals with how the members of ecosystem are connected in terms of nutrition/यह  समझौता  है की  पारिस्थितिकी तंत्र के सदस्यों कैसे   पोषण के संदर्भ में आपस में कैसे जुड़े हुए है

Trophic level Interaction/उष्णकटिबंधीय स्तर पर क्रिया :-

Ecology Ecosystem Functions

Food Chain /खाद्य श्रृंखला –

  • Energy flows through trophic levels and always flows from lower (producer) to higher trophic level./उष्णकटिबंधीय स्तरों के माध्यम से ऊर्जा प्रवाह होता है और हमेशा कम (उत्पादक) से अधिक उष्ण कटिबंध स्तर तक बहती है।
  • The flow of energy is unidirectional./ऊर्जा का प्रवाह एकदिशीय है
  • Some loss of energy in form of heat or some other form also occurs during its transfer. Therefore less energy is transferred to next trophic level./ऊष्मा या कुछ अन्य रूप में ऊर्जा की कुछ हानि इसके स्थानान्तरण के दौरान भी होती है। इसलिए कम ऊर्जा  अगले स्तर पर स्थानांतरित होती  है।
  • So a food chain usually consists of 4-5 trophic levels./इसलिए एक खाद्य श्रृंखला में आम तौर पर 4-5 पोषण स्तर होते हैं।
  • Three concepts are involved in trophic level interaction namely food chain, food web and ecological pyramids./पोषण स्तर परस्पर क्रियाओं में तीन अवधारणाए सम्मिलित हैं जिनके नाम खाद्य श्रृंखला, खाद्य जाल, एवं पारिस्थितिक पिरामिड है |
  • All organisms are arranged in a series in which food energy is transferred through repeated feeding./सभी जीवों को एक श्रृंखला में व्यवस्थित किया जाता है जो खाद्य ऊर्जा को बार-बार भोजन से स्थानांतरित करते है ।
  • Amount of energy decreases at successive trophic levels./उत्तरोत्तर पोषण स्तर पर ऊर्जा की मात्रा घटती  है।
  • Herbivores consume plant matter and convert them into animal matter. These herbivores are eaten by large carnivores./शाकाहारी , पौधों के पदार्थ का उपभोग करते हैं और उन्हें जानवरों के पदार्थ में परिवर्तित करते हैं। इन शाकाहारी को बड़े मांसाहारी खाते  है
  • Energy flow is in the form of food./ऊर्जा प्रवाह भोजन के रूप में होता है
  • 10% law of lindeman– according to it 90% part of obtained energy is utilised in various metabolic activities and heat and only 10% is transferred to next trophic level./लिंडमेन का 10% नियम – इसके अनुसार प्राप्त ऊर्जा का 90% हिस्सा विभिन्न चयापचय गतिविधियों और ऊष्मा में उपयोग किया जाता है और केवल 10% अगले स्तर तक स्थानांतरित किया जाता है।

Types of Food Chain  /खाद्य श्रृंखलाओं के प्रकार-

Two main types of food chain are seen in nature./दो मुख्य प्रकार की खाद्य श्रृंखलाएं प्रकृति में देखी जाती हैं

1.GRAZING FOOD CHAIN/चराई खाद्य श्रृंखला-

  • Most of the food chains in nature are of this type./प्रकृति में अधिकांश खाद्य श्रृंखलाएं इस प्रकार के हैं|
  • Food chain begins from green plants (producers)/खाद्य श्रृंखला हरी पौधों (उत्पादक) से शुरू होती है|
  • Consumers start the food chain by utilising the plant or plant part as food/उपभोक्ता भोजन या संयंत्र के हिस्से को भोजन के रूप में उपयोग कर खाद्य श्रृंखला शुरू करते हैं|

Terrestrial ecosystem/स्थलीय पारिस्थितिकी तंत्र

Grass—–> Rabbit—–>  fox—–> lion/घास —–> खरगोश —–> लोमड़ी —–> शेर

Aquatic ecosystem/जलीय पारिस्थितिकी तंत्र

phytoplankton—> zooplankton—> Small fish—> large fish/पादप प्लवक —> प्राणिप्लवक  —> छोटी मछली — बड़ी मछली

  1. DETRITUS FOOD CHAIN/ अपरद फूड चेन-
  • Starts from dead organic matter./मृत कार्बनिक पदार्थ से शुरू होता है
  • Made up of decomposers mainly fungi and bacteria./विघटनकारी मुख्य रूप से कवक और बैक्टीरिया से बना
  • Energy demands are fulfilled by detritus( degrading dead organic matter)/ऊर्जा की मांग को अपरद (अपरिवर्तनीय मृत जैविक पदार्थ) द्वारा पूरा किया जाता है
  • Decomposers secrete digestive enzymes that breakdown dead and waste materials into simple, inorganic material which they subsequently absorb./विघटनकारी पाचन एंजाइमों को स्रावित करता है जो कि टूटने वाली मृत और अपशिष्ट पदार्थों को सरल, अकार्बनिक सामग्री में बनाकर  बाद में अवशोषित करते हैं |

Eg. litter—> earthworm—> Chicken—> Hawk./उदाहरण के लिए। कूड़े —> केंचुआ — —मुर्गा— बाज़।

Food Web/खाद्य जाले –

  • In big ecosystems food chains are linked together on different trophic levels to form food web. Natural interconnection of food chain is called food web./बड़े पारिस्थितिक तंत्र में खाद्य श्रृंखलाएं खाद्य जाल बनाने के लिए विभिन्न पोषण स्तरों पर एक साथ संपर्क मे रहते हैं। खाद्य श्रृंखला के प्राकृतिक रूप में एक दूसरे से संबंध खाद्य  जाल कहा जाता है|
  • More is the complexity of food web more stable is the ecosystem/खाद्य जाल कीअधिक जटिलता पारिस्थितिकी तंत्र को ज्यादा स्थिर बनती है
  • A food web illustrates all possible transfers of energy and nutrients among the organisms, whereas a food chain traces only one pathway of the food./खाद्य जाल जीवों के बीच ऊर्जा और पोषक तत्वों के सभी संभव स्थानान्तरण को दिखाता है, जबकि एक खाद्य श्रृंखला भोजन का केवल एक मार्ग दिखती  है।
  • Transfer of energy is still unidirectional but many alternative pathways are available./ऊर्जा हस्तांतरण अभी भी एकदिशीय  है लेकिन कई वैकल्पिक मार्ग उपलब्ध हैं।

Diagrammatic representation of food web / खाद्य जाल का रेखीय चित्रण-

Ecological Pyramids / पारिस्थितिक पिरामिड :-

  • Graphical representation of ecological parameters at different trophic levels in ecosystem is called pyramids./पारिस्थितिकी तंत्र में विभिन्न पोषण स्तर पर पारिस्थितिक मापदंडों का चित्रात्मक वर्णन पिरामिड कहा जाता है।
  • Producers form the base of pyramid and top carnivore forms the tip./उत्पादक पिरामिड का आधार बनाते हैं और शीर्ष मांसभक्षी सिरा बनाते हैं
  • Horizontal bars in the pyramid represent specific trophic levels./पिरामिड में क्षैतिज रेखा विशिष्ट पोषण स्तरों का प्रतिनिधित्व करते हैं।
  • Length of each bar represents either number, biomass or energy of individuals at each trophic level./प्रत्येक रेखा  की लंबाई प्रत्येक पोषण स्तर पर व्यक्तियों की संख्या, बायोमास या ऊर्जा का प्रतिनिधित्व करती है।

Types of pyramids/पिरामिड के प्रकार

  1. Pyramid of number/संख्या का पिरामिड
  2. Pyramid of biomass/जैवभार का पिरामिड
  3. Pyramid of energy or productivity/ऊर्जा या उत्पादकता का पिरामिड

Pyramid of Numbers/संख्याओं का पिरामिड

Deals with number of primary producers and consumers at different levels./विभिन्न स्तरों पर प्राथमिक उत्पादकों और भक्षको  की संख्या के साथ लेनदेन

Pyramid of number may not always be upright, and may even be completely inverted./संख्या का पिरामिड हमेशा सीधा नहीं होता, और यहां तक कि पूरी तरह से उलटा भी हो सकता है।

Pyramid of numbers-upright/संख्या का पिरामिड-खड़ा

  • Number of individuals is decreased from lower to higher trophic level/व्यक्तियों की संख्या निम्न से उच्चतर पोषण स्तर तक कम हो जाती है।

Eg. grassland ecosystem/उदाहरण के लिए। चरागाह पारिस्थितिकी तंत्र

  • Grasses occupy lowest trophic level/घास सबसे कम पोषण स्तर पर जगह लेटी है
  • Next trophic level include primary consumer-herbivore eg. grasshopper/अगले पोषण स्तर में प्राथमिक उत्पादक-शाकाहारी जैसे टिड्डी
  • Further levels include carnivore/आगे के स्तर में मांसभक्षी शामिल हैं

Eg. rats then snakes followed by hawk./उदाहरण के लिए। चूहे फिर साँप उस के बाद बाज़

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Aquatic ecosystem-(upright)/जलीय पारिस्थितिकी तंत्र- (सीधा)

phytoplankton—> zooplankton—> small fish—> large fish/पादप प्लवक —> प्राणिप्लवक—> छोटी मछली — बड़ी मछली

Pyramid of number-inverted/पिरामिड संख्या-उल्टे

  • Number of individual increase from lower to higher trophic level./कम से अधिक पोषण  स्तर तक व्यक्तिगत वृद्धि होती है ।

Ecology Ecosystem Functions

  • Primary producer(tree) are less in number which represent the base of pyramid./प्राथमिक उत्पादक (वृक्ष) जो संख्या में कम है पिरामिड के आधार का प्रतिनिधित्व करते हैं।
  • Herbivores eg. birds followed by parasites in next higher trophic levels/शाकाहारी जैसे अगले उच्च पौष्टिक स्तरों पर पक्षियों के बाद परजीवी |
  • Due to the difficulty in counting all the organisms in a particular trophic level, pyramid of number does not completely define trophic structure for an ecosystem./सभी जीवों की गिनती में कठिनाई के कारण किसी विशेष पोषण स्तरों पर, संख्या के पिरामिड एक पारिस्थितिकी तंत्र के लिए पूरी तरह से पारिभाषिक संरचना को  नहीं बता पाते है।
  • Pyramid of number shows biotic potential of an ecosystem/संख्या का पिरामिड एक पारिस्थितिकी तंत्र के जैविक क्षमता को दर्शाता है

Pyramid of biomass /जैवभार का पिरामिड-

  • It represents the total amount of biomass(dry weight) of each trophic level of ecosystem/यह पारिस्थितिकी तंत्र के प्रत्येक पौष्टिकता स्तर के जैव भार की कुल मात्रा को दर्शाता है
  • Pyramid of biomass shows standing crop of ecosystem/जैव भार का पिरामिड पारिस्थितिकी तंत्र की खड़ी फसल को दर्शाता है |
  • Biomass is measured in gram/meter2/जैव भार को ग्राम/मीटर2 में मापा जाता है |

Upright pyramid/सीधा पिरामिड :

Most ecosystems on land, pyramid of biomass has large base followed by smaller consecutive trophic levels./स्थल के अधिकांश पारितंत्रों में, जैव भार के पिरामिड में एक बड़ा आधार होता है जिसके बाद छोटे पोषण स्तर आते हैं |

  • Biomass of producers is maximum/उत्पादकों का जैव भार अधिकतम होता है |
  • Higher trophic levels has very less amount of biomass./उच्च पोषण स्तरों में जैव भार की मात्रा बहुत कम होती है |

Standing Crop /खड़ी फसल :-

Ecology Ecosytem Functions

STANDING CROP/खड़ी फसल– Each trophic level has a certain mass of living material at a particular time called at standing crop./एक विशिष्ट समय पर पोषण स्तर का जीवित पदार्थ की कुछ ख़ास मात्रा होती है जिसे खड़ी फसल कहा जाता है |

Pyramid of Energy/ऊर्जा का पिरामिड

  • They represent the productivity of ecosystem as well as transfer of production in ecosystem./वे पारिस्थितिकी तंत्र की उत्पादकता तथा साथ ही साथ पारिस्थितकी तंत्र में उत्पादन के हस्तांतरण को दर्शाते हैं |
  • It also follows the thermodynamics law, conversion of solar energy into chemical energy and heat energy./यह उष्मप्रवैगिकी नियम का भी अनुसरण करता है जिसमें सौर ऊर्जा का रूपांतरण उष्ण ऊर्जा तथा रासायनिक ऊर्जा में किया जाता है |
  • Therefore pyramid of energy is always upright./इसलिए, ऊर्जा का पिरामिड हमेशा सीधा होता है |
  • Each bar in the energy pyramid indicated the amount of energy present in each trophic level in a given time or annually per unit area./ऊर्जा पिरामिड में प्रत्येक स्तर एक दिए गए समय में अथवा प्रति यूनिट क्षेत्र में   प्रत्येक पोषण स्तर पर मौजूद ऊर्जा की मात्रा को प्रदर्शित करता है |
  • Example-an ecosystem receives 1000 calories light energy in a day/उदाहरण – एक पारिस्थितिकी तंत्र एक दिन में 1000 कैलोरी प्रकाश ऊर्जा प्राप्त करता है |

Biomagnification /जैव आवर्धन –

Tendency of pollutants to concentrate as they move from one trophic level to another./प्रदूषकों के संग्रहित होने की आदत क्योंकि वे एक पोषण स्तर से दुसरे पोषण स्तर पर चले जाते हैं |

Ecology Ecosystem Functions

  • Few toxic substances present in the industrial waste waters, undergo biological magnification in aquatic food chain./औद्योगिक अपशिष्ट पानी में मौजूद कुछ विषैले पदार्थ, जलीय खाद्य श्रृंखला में जैव आवर्धन से होकर गुजरते हैं |
  • Cause- toxic substances accumulated by an organism are neither metabolised nor excreted, and thus pass to next level/कारण- एक जीव के द्वारा संचित विषैले पदार्थ ना तो चयापचय होते हैं और ना  ही उत्सर्जित किये जाते हैं और इसलिए अगले स्तर पर पँहुच जाते हैं |
  • Mercury and DDT are are most common examples./पारा तथा डीडीटी सर्वाधिक सामान्य उदाहरण हैं |
  • For biomagnification to occur the pollutants must be: long lived, mobile, soluble in fats and biologically active./जैव आवर्धन के होने के लिए, प्रदूषकों को चिरंजीवी, चलंत, वसा में घुलनशील, तथा जैविक रूप से सक्रिय होना चाहिए |
  • Short-lived pollutants-break down/अल्पायु प्रदूषक – टूट जाते हैं |
  • Immobile pollutants- stay in one place/अचल प्रदूषक – एक स्थान पर रहते हैं |
  • If soluble in water- will be excreted by kidneys/यदि पानी में घुलनशील हैं- किडनी के द्वारा उत्सर्जित किये जायेंगे |
  • If a pollutant is not active biologically there is no need to worry./यदि कोई प्रदूषक जैविक रूप से सक्रिय नहीं है , चिंता की कोई बात नहीं है |
  • Fat soluble pollutants are retained for much longer time therefore in humans the concentration of pollutant is measured in milk produced by females since it consists of large amount of fats and is more susceptible to damage from toxins./स्थूल घुलनशील प्रदूषक काफी लम्बे समय तक बने रहते हैं, इसलिए मानव में प्रदूषकों का संग्रहण , महिलाओं के द्वारा उत्पादित दूध के द्वारा मापा जाता है, चूँकि इसमें वसा की काफी मात्रा होती है तथा यह  विषाक्त पदार्थों से क्षतिग्रस्त होने के लिए अति संवेदनशील होता है |

 

 

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