ऊर्जा प्रवाह (पारिस्थितिकी तंत्र): परिभाषा, प्रक्रिया और उदाहरण (चित्र के साथ)

विषय

• ऊर्जा प्रवाह की परिभाषा और ट्रॉफिक स्तर
• पारिस्थितिक तंत्र में ऊर्जा प्रवाह के लिए जानने की शर्तें
• ऊर्जा प्रवाह प्रक्रिया
• ऊर्जा प्रवाह 100 प्रतिशत कुशल नहीं है
• ऊर्जा प्रवाह खाद्य और ऊर्जा पिरामिड को कैसे प्रभावित करता है
• कैसे एक पारिस्थितिकी तंत्र में ऊर्जा प्रवाहित होती है
• उदाहरण पारिस्थितिकी तंत्र: समशीतोष्ण वन
• उदाहरण पारिस्थितिकी तंत्र: कोरल रीफ

एक पारिस्थितिकी तंत्र विभिन्न जीवों के समुदाय के रूप में परिभाषित किया जाता है जो एक विशेष क्षेत्र में एक दूसरे और उनके पर्यावरण के साथ बातचीत करते हैं। यह दोनों के बीच सभी संबंधों और संबंधों के लिए जिम्मेदार है जैविक (लिविंग) और अजैव (नॉनलाइजिंग) कारक।

ऊर्जा वह है जो पारिस्थितिकी तंत्र को पनपने के लिए प्रेरित करती है। और सब करते हुए मामला संरक्षण का है एक पारिस्थितिकी तंत्र में, ऊर्जा बहती एक पारिस्थितिकी तंत्र के माध्यम से, जिसका अर्थ है कि यह संरक्षित नहीं है। ऊर्जा सूर्य के प्रकाश के रूप में सभी पारिस्थितिक तंत्र में प्रवेश करती है और धीरे-धीरे पर्यावरण में वापस गर्मी के रूप में खो जाती है।

हालांकि, इससे पहले कि ऊर्जा पारिस्थितिकी तंत्र से गर्मी के रूप में बाहर निकलती है, यह एक प्रक्रिया नामक जीव के बीच बहती है ऊर्जा प्रवाह। इसकी यह ऊर्जा प्रवाह है जो सूर्य से आती है और फिर जीव से जीव तक जाती है जो एक पारिस्थितिकी तंत्र के भीतर सभी संबंधों और संबंधों का आधार है।

ऊर्जा प्रवाह की परिभाषा और ट्रॉफिक स्तर

ऊर्जा प्रवाह की परिभाषा सूरज से ऊर्जा का हस्तांतरण और एक पर्यावरण में खाद्य श्रृंखला के प्रत्येक बाद के स्तर तक है।

एक पारिस्थितिकी तंत्र में खाद्य श्रृंखला पर ऊर्जा प्रवाह का प्रत्येक स्तर एक ट्रॉफिक स्तर द्वारा निर्दिष्ट किया जाता है, जो उस स्थिति को संदर्भित करता है जो एक निश्चित जीव या जीवों का समूह खाद्य श्रृंखला पर रहता है। श्रृंखला की शुरुआत, जो ऊर्जा पिरामिड के निचले भाग में होगी, है पहला ट्रॉफिक स्तर। पहले ट्राफिक स्तर में निर्माता और ऑटोट्रॉफ़ शामिल होते हैं जो सौर ऊर्जा को प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से प्रयोग करने योग्य रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं।

खाद्य श्रृंखला / ऊर्जा पिरामिड में अगले स्तर पर विचार किया जाएगा दूसरा ट्रॉफिक स्तर, जो आम तौर पर एक प्रकार के प्राथमिक उपभोक्ता के कब्जे में होता है जैसे कि एक वनस्पति जो पौधों या शैवाल को खाती है। खाद्य श्रृंखला में प्रत्येक बाद का कदम एक नए ट्रॉफिक स्तर के बराबर है।

पारिस्थितिक तंत्र में ऊर्जा प्रवाह के लिए जानने की शर्तें

ट्रॉफिक के स्तर के अलावा, कुछ और शर्तें हैं जिन्हें आपको ऊर्जा प्रवाह को समझने के लिए जानना आवश्यक है।

बायोमास: बायोमास कार्बनिक पदार्थ या कार्बनिक पदार्थ है। बायोमास भौतिक कार्बनिक पदार्थ है जो ऊर्जा में संग्रहीत होता है, जैसे कि द्रव्यमान जो पौधों और जानवरों को बनाता है।

उत्पादकता: उत्पादकता वह दर है जिस पर जीवों के शरीर में बायोमास के रूप में ऊर्जा का समावेश होता है। आप किसी भी और सभी ट्राफिक स्तरों के लिए उत्पादकता को परिभाषित कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, मुख्य उत्पादकता एक पारिस्थितिकी तंत्र में प्राथमिक उत्पादकों की उत्पादकता है।

सकल प्राथमिक उत्पादकता (GPP): जीपीपी वह दर है जिस पर सूर्य से ऊर्जा ग्लूकोज अणुओं में कैद हो जाती है। यह अनिवार्य रूप से मापता है कि प्राथमिक उत्पादकों द्वारा एक पारिस्थितिकी तंत्र में कुल रासायनिक ऊर्जा कितनी उत्पन्न होती है।

शुद्ध प्राथमिक उत्पादकता (एनपीपी): एनपीपी यह भी मापता है कि प्राथमिक उत्पादकों द्वारा कितनी रासायनिक ऊर्जा उत्पन्न की जाती है, लेकिन यह उत्पादकों द्वारा स्वयं की चयापचय आवश्यकताओं के कारण खोई हुई ऊर्जा को भी ध्यान में रखता है। तो, एनपीपी वह दर है जिस पर सूर्य से ऊर्जा को बायोमास पदार्थ के रूप में कैप्चर किया जाता है और संग्रहीत किया जाता है, और इसकी मात्रा पारिस्थितिकी तंत्र में अन्य जीवों के लिए उपलब्ध ऊर्जा के बराबर होती है। एनपीपी है हमेशा GPP की तुलना में कम राशि है।

एनपीपी पारिस्थितिकी तंत्र के आधार पर भिन्न होता है। यह चर पर निर्भर करता है जैसे:

ऊर्जा प्रवाह प्रक्रिया

ऊर्जा सूर्य के प्रकाश के रूप में पारिस्थितिक तंत्र में प्रवेश करती है और भूमि के पौधों, शैवाल और प्रकाश संश्लेषक बैक्टीरिया जैसे उत्पादकों द्वारा उपयोग करने योग्य रासायनिक ऊर्जा में बदल जाती है। एक बार जब यह ऊर्जा प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से पारिस्थितिक तंत्र में प्रवेश करती है और उन उत्पादकों द्वारा बायोमास में परिवर्तित हो जाती है, तो खाद्य श्रृंखला से ऊर्जा प्रवाहित होती है जब जीव अन्य जीवों को खाते हैं।

घास प्रकाश संश्लेषण का उपयोग करती है, बीटल घास खाती है, पक्षी बीटल खाती है और इसी तरह।

ऊर्जा प्रवाह 100 प्रतिशत कुशल नहीं है

जैसा कि आप ट्रॉफिक स्तर को ऊपर ले जाते हैं और खाद्य श्रृंखला के साथ जारी रखते हैं, ऊर्जा प्रवाह 100 प्रतिशत कुशल नहीं है। केवल उपलब्ध ऊर्जा का लगभग 10 प्रतिशत इसे एक ट्रॉफिक स्तर से अगले ट्राफिक स्तर तक, या एक जीव से दूसरे जीव तक बनाता है। बाकी उपलब्ध ऊर्जा (उस ऊर्जा का लगभग 90 प्रतिशत) गर्मी के रूप में खो जाती है।

प्रत्येक स्तर की शुद्ध उत्पादकता 10 के कारक से कम हो जाती है क्योंकि आप प्रत्येक ट्राफिक स्तर पर जाते हैं।

इस स्थानांतरण को 100 प्रतिशत कुशल क्यों नहीं माना जाता है? इसके तीन मुख्य कारण हैं:

1. प्रत्येक ट्राफिक स्तर से सभी जीवों का उपभोग नहीं किया जाता है: इसे इस तरह से सोचें: उच्च प्राथमिक ट्राफिक स्तरों में उन जीवों के लिए उत्पादकों द्वारा प्रदान किए गए पारिस्थितिक तंत्र में जीवों के लिए उपलब्ध प्राथमिक ऊर्जा के लिए शुद्ध प्राथमिक उत्पादकता मात्रा। उस स्तर से अगले हिस्से तक उस ऊर्जा प्रवाह के सभी होने के लिए, इसका मतलब है कि उन सभी उत्पादकों को उपभोग करने की आवश्यकता होगी। घास का हर ब्लेड, शैवाल का हर सूक्ष्म टुकड़ा, हर पत्ती, हर फूल और इसी तरह। यह नहीं होता है, जिसका अर्थ है कि उस ऊर्जा के कुछ उच्च स्तर तक उस स्तर से प्रवाह नहीं होता है।

2. सभी ऊर्जा एक स्तर से दूसरे स्तर पर स्थानांतरित करने में सक्षम नहीं हैं: ऊर्जा का प्रवाह अक्षम होने का दूसरा कारण यह है कि कुछ ऊर्जा स्थानांतरित होने में असमर्थ है और इस प्रकार, खो जाती है। उदाहरण के लिए, मनुष्य सेल्यूलोज को पचा नहीं सकते। भले ही उस सेलुलोज में ऊर्जा होती है, लोग इसे पचा नहीं सकते और इससे ऊर्जा प्राप्त करते हैं, और इसके "बेकार" (a.k.a., मल) के रूप में खो जाते हैं।

यह सभी जीवों के लिए सच है: कुछ निश्चित कोशिकाएँ और पदार्थ होते हैं जिन्हें वे पचा नहीं सकते हैं जो अपशिष्ट के रूप में उत्सर्जित होंगे / गर्मी के रूप में खो जाएंगे। इसलिए, भले ही उपलब्ध ऊर्जा जो भोजन का एक टुकड़ा है, एक राशि है, एक जीव के लिए असंभव है जो उस भोजन के भीतर उपलब्ध ऊर्जा की प्रत्येक इकाई को प्राप्त करने के लिए इसे खाती है। उस ऊर्जा में से कुछ हमेशा खो जाएगा।

3. चयापचय ऊर्जा का उपयोग करता है: अंत में, जीव कोशिकीय श्वसन जैसी चयापचय प्रक्रियाओं के लिए ऊर्जा का उपयोग करते हैं। इस ऊर्जा का उपयोग किया जाता है और फिर इसे अगले ट्राफिक स्तर पर स्थानांतरित नहीं किया जा सकता है।

ऊर्जा प्रवाह खाद्य और ऊर्जा पिरामिड को कैसे प्रभावित करता है

ऊर्जा प्रवाह को खाद्य श्रृंखलाओं के माध्यम से एक जीव से दूसरे जीव में ऊर्जा के हस्तांतरण के रूप में वर्णित किया जा सकता है, उत्पादकों के साथ शुरुआत और श्रृंखला को आगे बढ़ाना क्योंकि जीव एक दूसरे द्वारा खपत होते हैं। इस प्रकार की श्रृंखला को प्रदर्शित करने के लिए या ट्राफिक स्तरों को प्रदर्शित करने का एक अन्य तरीका भोजन / ऊर्जा पिरामिड है।

क्योंकि ऊर्जा का प्रवाह अक्षम है, खाद्य श्रृंखला का निम्नतम स्तर ऊर्जा और बायोमास दोनों के संदर्भ में लगभग सबसे बड़ा है। यही कारण है कि यह पिरामिड के आधार पर प्रकट होता है; स्तर thats सबसे बड़ा है। जैसा कि आप प्रत्येक ट्राफिक स्तर या भोजन पिरामिड के प्रत्येक स्तर को आगे बढ़ाते हैं, ऊर्जा और बायोमास दोनों में कमी आती है, यही वजह है कि आप पिरामिड को ऊपर ले जाते समय संख्या में संकीर्ण और नेत्रहीन रूप से संकीर्ण होते हैं।

इसे इस तरह से सोचें: आप प्रत्येक स्तर पर बढ़ने के साथ ऊर्जा की उपलब्ध मात्रा का 90 प्रतिशत खो देते हैं। केवल 10 प्रतिशत ऊर्जा ही साथ बहती है, जो पिछले स्तर के रूप में कई जीवों का समर्थन नहीं कर सकती है। इससे प्रत्येक स्तर पर कम ऊर्जा और कम बायोमास दोनों होते हैं।

यह बताता है कि क्यों आम तौर पर खाद्य श्रृंखला (उदाहरण के लिए, घास, कीड़े और छोटी मछली,) और खाद्य श्रृंखला के शीर्ष पर जीवों (जैसे भालू, व्हेल और शेर,) की तुलना में जीवों की संख्या कम होती है उदाहरण)।

कैसे एक पारिस्थितिकी तंत्र में ऊर्जा प्रवाहित होती है

एक पारिस्थितिक तंत्र में ऊर्जा कैसे प्रवाहित होती है, इसकी एक सामान्य श्रृंखला का वर्णन:

उत्पादकों के बिना, किसी भी तरह की ऊर्जा के लिए पारिस्थितिक तंत्र में एक उपयोगी रूप में प्रवेश करने का कोई रास्ता नहीं होगा। ऊर्जा को लगातार सूर्य के प्रकाश और उन प्राथमिक उत्पादकों के माध्यम से पारिस्थितिक तंत्र में प्रवेश करना चाहिए, अन्यथा पारिस्थितिकी तंत्र में संपूर्ण खाद्य वेब / श्रृंखला ध्वस्त हो जाएगी और अस्तित्व में नहीं आएगी।

उदाहरण पारिस्थितिकी तंत्र: समशीतोष्ण वन

शीतोष्ण वन पारिस्थितिकी तंत्र यह प्रदर्शित करने के लिए एक बेहतरीन उदाहरण हैं कि ऊर्जा प्रवाह कैसे काम करता है।

यह सब सौर ऊर्जा से शुरू होता है जो पारिस्थितिकी तंत्र में प्रवेश करता है। इस सूर्य के प्रकाश के साथ कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग वन पर्यावरण में कई प्राथमिक उत्पादकों द्वारा किया जाएगा:

आगे प्राथमिक उपभोक्ता आते हैं। समशीतोष्ण वन में, इसमें हिरण जैसे शाकाहारी, विभिन्न शाकाहारी कीड़े, गिलहरियां, चिपमंक्स, खरगोश और बहुत कुछ शामिल होंगे। ये जीव प्राथमिक उत्पादकों को खाते हैं और अपनी ऊर्जा को अपने शरीर में शामिल करते हैं। कुछ ऊर्जा गर्मी और अपशिष्ट के रूप में खो जाती है।

द्वितीयक और तृतीयक उपभोक्ता तब उन अन्य जीवों को खाते हैं। एक समशीतोष्ण वन में, इसमें जानवरों जैसे कि रैकून, शिकारी कीड़े, लोमड़ी, कोयोट, भेड़िये, भालू और शिकार के पक्षी शामिल हैं।

जब इनमें से कोई भी जीव मर जाता है, तो डीकंपोजर मृत जीवों के शरीर को तोड़ देते हैं, और डीकंपोजर्स को ऊर्जा प्रवाहित होती है। समशीतोष्ण वन में, इसमें कीड़े, कवक और विभिन्न प्रकार के बैक्टीरिया शामिल होंगे।

पिरामिड "ऊर्जा का प्रवाह" अवधारणा को इस उदाहरण के साथ भी प्रदर्शित किया जा सकता है। सबसे अधिक उपलब्ध ऊर्जा और बायोमास भोजन / ऊर्जा पिरामिड के सबसे निचले स्तर पर है: उत्पादक फूल पौधों, घास, झाड़ियों और अधिक के रूप में। भालू और भेड़िये जैसे उच्च-स्तरीय उपभोक्ताओं के रूप में पिरामिड / खाद्य श्रृंखला में सबसे कम ऊर्जा / बायोमास का स्तर सबसे ऊपर है।

उदाहरण पारिस्थितिकी तंत्र: कोरल रीफ

जबकि कोरल रीफ जैसे समुद्री पारिस्थितिकी तंत्र समशीतोष्ण जंगलों की तरह स्थलीय पारिस्थितिकी प्रणालियों से बहुत अलग हैं, आप देख सकते हैं कि ऊर्जा प्रवाह की अवधारणा ठीक उसी तरह कैसे काम करती है।

प्रवाल भित्ति के वातावरण में प्राथमिक उत्पादक ज्यादातर सूक्ष्म प्लवक, सूक्ष्म पौधे जैसे जीव होते हैं जो मूंगा में पाए जाते हैं और मूंगा चट्टान के चारों ओर पानी में मुक्त होते हैं। वहाँ से, विभिन्न मछली, मोलस्क और अन्य शाकाहारी जीव, जैसे समुद्री र्चिन जो कि चट्टान में रहते हैं, ऊर्जा के लिए उन उत्पादकों (ज्यादातर इस पारिस्थितिकी तंत्र में शैवाल) का उपभोग करते हैं।

इसके बाद ऊर्जा अगले ट्रॉफिक स्तर तक प्रवाहित होती है, जिसमें इस पारिस्थितिकी तंत्र में शार्क और बाराकुडा जैसे मोरेल ईल, स्नैपर मछली, स्टिंग किरणें, स्क्विड और बहुत कुछ होता है।

कोरल रीफ्स में भी डीकंपोजर मौजूद होते हैं। कुछ उदाहरणों में शामिल हैं:

आप इस पारिस्थितिकी तंत्र के साथ पिरामिड की अवधारणा को भी देख सकते हैं। सबसे अधिक उपलब्ध ऊर्जा और बायोमास पहले ट्राफिक स्तर और खाद्य पिरामिड के निम्नतम स्तर पर मौजूद हैं: उत्पादक शैवाल और प्रवाल जीवों के रूप में। कम से कम ऊर्जा और संचित बायोमास के साथ स्तर शार्क जैसे उच्च-स्तरीय उपभोक्ताओं के रूप में शीर्ष पर है।