ट्रॉफिक स्तरों की संख्या क्या निर्धारित करती है। पोषण स्तर, प्रकार, अर्थ, पैटर्न और खाद्य श्रृंखला की परिभाषा

स्तर 1, निर्माता

2 स्तर, खरगोश

तीसरा स्तर, लोमड़ी

चौथा स्तर, ईगल

पौष्टिकता स्तर- खाद्य (ट्रॉफिक) श्रृंखला में उत्पादकों से जीव की दूरदर्शिता को दर्शाने वाली इकाई। शब्द पौष्टिकताग्रीक से आता है τροφή (ट्रोफी) - भोजन।

समय-समय पर बड़े पैमाने पर विलुप्त होने के अपवाद के साथ, ट्रॉफिक स्तरों की संख्या और उनके अध्ययन की जटिलता दोनों बढ़ रही है।

स्तरों

खाद्य श्रृंखला में कई स्तर होते हैं। खाद्य श्रृंखला स्तर 1 से शुरू होती है - इसमें पौधे जैसे उत्पादक शामिल होते हैं। स्तर 2 पर शाकाहारी हैं जो उत्पादकों को खिलाते हैं। मांसाहारी स्तर 3 पर पाए जाते हैं। कभी-कभी खाद्य श्रृंखला शीर्ष परभक्षियों के साथ समाप्त होती है, जो पोषी स्तर 4 या 5 पर होते हैं। उच्च जैव विविधता वाले पारिस्थितिक समुदाय अधिक जटिल पोषी मार्ग बनाते हैं।

भोजन प्राप्त करने के उपाय

1942 में रेमंड लिंडमैन द्वारा "ट्रॉफिक स्तर" की अवधारणा पेश की गई थी, जो अगस्त टिएनमैन (1926) की शब्दावली पर आधारित थी, जिन्होंने भोजन प्राप्त करने के तरीकों को कहा:

ट्राफिक स्तर हमेशा प्राकृतिक पूर्णांकों द्वारा परिभाषित नहीं होते हैं क्योंकि जीव अक्सर विभिन्न खाद्य पदार्थों पर फ़ीड करते हैं और एक से अधिक ट्रॉफिक स्तर पर होते हैं। उदाहरण के लिए, कुछ मांसाहारी पौधे भी खाते हैं। एक बड़ा शिकारी छोटे शिकारियों और शाकाहारी दोनों को खा सकता है। किलर व्हेल शीर्ष शिकारी हैं, लेकिन वे अलग-अलग प्रजातियों में विभाजित हैं जो विशिष्ट शिकार - टूना, छोटे शार्क और सील का शिकार करती हैं। डैनियल पोली ने ट्राफिक स्तरों की गणना प्रस्तुत की:

T L i = 1 + ∑ j (TL j ⋅ D C i j) (\displaystyle TL_(i)=1+\sum _(j)(TL_(j)\cdot DC_(ij))\ !},

कहाँ पे टी एल जे (\displaystyle TL_(j))ट्रॉफिक शिकार स्तर है जे, एक डी सी आई जे (\displaystyle DC_(ij))एक हिस्सा है जेशरीर के आहार में मैं.

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§ 8. ट्रॉफिक स्तर। पारिस्थितिक पिरामिड

ट्रॉफिक स्तरों की अवधारणा। पौष्टिकता स्तर- यह जीवों का एक समूह है जो समग्र खाद्य श्रृंखला में एक निश्चित स्थिति पर कब्जा कर लेता है।प्रतिजो जीव सूर्य से अपनी ऊर्जा समान चरणों में प्राप्त करते हैं, वे एक पोषी स्तर के होते हैं।

ट्रॉफिक स्तरों के रूप में जुड़े जीवों के समूहों का ऐसा क्रम और अधीनता एक पारिस्थितिकी तंत्र में पदार्थ और ऊर्जा का प्रवाह है, जो इसके संगठन का आधार है।

पारिस्थितिक तंत्र की ट्रॉफिक संरचना।खाद्य श्रृंखलाओं में ऊर्जा परिवर्तनों के क्रम के परिणामस्वरूप, एक पारिस्थितिकी तंत्र में रहने वाले जीवों का प्रत्येक समुदाय एक निश्चित प्राप्त करता है ट्रॉफिक संरचना।समुदाय की ट्राफिक संरचना उत्पादकों, उपभोक्ताओं (पहले, दूसरे, आदि आदेशों के अलग-अलग) और डीकंपोजर के बीच के अनुपात को दर्शाती है, जो या तो जीवित जीवों की संख्या द्वारा व्यक्त की जाती है, या पीएचबायोमास, या उनमें निहित ऊर्जा, प्रति यूनिट क्षेत्र प्रति यूनिट समय की गणना।

ट्राफिक संरचना को आमतौर पर के रूप में दर्शाया गया है पारिस्थितिक पिरामिड।यह ग्राफिक मॉडल 1927 में अमेरिकी प्राणी विज्ञानी चार्ल्स एल्टन द्वारा विकसित किया गया था। पिरामिड का आधार पहला ट्रॉफिक स्तर है - उत्पादकों का स्तर, और पिरामिड की अगली मंजिलें बाद के स्तरों - विभिन्न आदेशों के उपभोक्ताओं द्वारा बनाई जाती हैं। सभी ब्लॉकों की ऊंचाई समान है, और लंबाई इसी स्तर पर संख्या, बायोमास या ऊर्जा के समानुपाती है। पारिस्थितिक पिरामिड बनाने के तीन तरीके हैं।

1. संख्याओं का पिरामिड(संख्या) प्रत्येक स्तर पर अलग-अलग जीवों की संख्या को दर्शाता है। उदाहरण के लिए, एक भेड़िये को खिलाने के लिए, आपको कम से कम कुछ खरगोश चाहिए जो वह शिकार कर सके; इन खरगोशों को खिलाने के लिए आपको काफी बड़ी संख्या में विभिन्न पौधों की आवश्यकता होती है। कभी-कभी संख्याओं के पिरामिड उलटे या उलटे हो सकते हैं। यह वन खाद्य श्रृंखलाओं पर लागू होता है, जब पेड़ उत्पादक के रूप में और कीट प्राथमिक उपभोक्ता के रूप में काम करते हैं। इस मामले में, प्राथमिक उपभोक्ताओं का स्तर उत्पादकों के स्तर की तुलना में संख्यात्मक रूप से समृद्ध होता है (एक पेड़ पर बड़ी संख्या में कीड़े फ़ीड करते हैं)।

2. बायोमास का पिरामिड- विभिन्न ट्राफिक स्तरों के जीवों के द्रव्यमान का अनुपात। आमतौर पर, स्थलीय बायोकेनोज में, उत्पादकों का कुल द्रव्यमान प्रत्येक बाद की कड़ी से अधिक होता है। बदले में, पहले क्रम के उपभोक्ताओं का कुल द्रव्यमान दूसरे क्रम के उपभोक्ताओं से अधिक होता है, और इसी तरह। यदि जीव आकार में बहुत अधिक भिन्न नहीं होते हैं, तो ग्राफ आमतौर पर एक टेपिंग टॉप के साथ एक स्टेप्ड पिरामिड दिखाता है। तो, 1 किलो गोमांस के निर्माण के लिए 70-90 किलो ताजी घास की जरूरत होती है।

जलीय पारिस्थितिक तंत्र में, उल्टे या उल्टे बायोमास पिरामिड को प्राप्त करना भी संभव है, जब उत्पादकों का बायोमास उपभोक्ताओं और कभी-कभी डीकंपोजर से कम होता है। उदाहरण के लिए, समुद्र में, फाइटोप्लांकटन की काफी उच्च उत्पादकता के साथ, एक निश्चित समय पर इसका कुल द्रव्यमान उपभोक्ता उपभोक्ताओं (व्हेल, बड़ी मछली, मोलस्क) से कम हो सकता है।

संख्या और बायोमास के पिरामिड प्रतिबिंबित करते हैं स्थिरप्रणालियाँ, अर्थात्, एक निश्चित अवधि में जीवों की संख्या या बायोमास को चिह्नित करती हैं। वे पारिस्थितिक तंत्र की ट्रॉफिक संरचना के बारे में पूरी जानकारी प्रदान नहीं करते हैं, हालांकि वे कई व्यावहारिक समस्याओं को हल करने की अनुमति देते हैं, विशेष रूप से पारिस्थितिक तंत्र की स्थिरता को बनाए रखने से संबंधित। संख्याओं का पिरामिड यह संभव बनाता है, उदाहरण के लिए, शिकार की अवधि के दौरान मछली पकड़ने या जानवरों को गोली मारने के स्वीकार्य मूल्य की गणना करने के लिए उनके सामान्य प्रजनन के परिणामों के बिना।

3. ऊर्जा का पिरामिडऊर्जा प्रवाह के परिमाण को दर्शाता है, खाद्य श्रृंखला के माध्यम से भोजन के द्रव्यमान के पारित होने की गति। बायोकेनोसिस की संरचना काफी हद तक निश्चित ऊर्जा की मात्रा से नहीं, बल्कि खाद्य उत्पादन की दर से प्रभावित होती है।

यह स्थापित किया गया है कि अगले ट्रॉफिक स्तर पर स्थानांतरित ऊर्जा की अधिकतम मात्रा कुछ मामलों में पिछले एक का 30% हो सकती है, और यह सबसे अच्छा है। कई बायोकेनोज, खाद्य श्रृंखलाओं में, स्थानांतरित ऊर्जा का मूल्य केवल 1% हो सकता है।

1942 में, अमेरिकी इकोलॉजिस्ट आर। लिंडमैन ने तैयार किया ऊर्जा के पिरामिड का नियम (10 प्रतिशत का नियम),जिसके अनुसार, औसतन, पारिस्थितिक पिरामिड के पिछले स्तर द्वारा प्राप्त ऊर्जा का लगभग 10% खाद्य श्रृंखलाओं के माध्यम से एक पोषी स्तर से दूसरे पोषी स्तर तक जाता है। शेष ऊर्जा तापीय विकिरण, संचलन आदि के रूप में नष्ट हो जाती है। जीव, चयापचय प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप, खाद्य श्रृंखला के प्रत्येक लिंक में सभी ऊर्जा का लगभग 90% खो देते हैं, जो कि उनके महत्वपूर्ण कार्यों को बनाए रखने पर खर्च किया जाता है।

यदि एक खरगोश 10 किलो पौधे के पदार्थ को खा जाता है, तो उसका खुद का वजन 1 किलो बढ़ सकता है। एक लोमड़ी या भेड़िया, 1 किलो खरगोश खाने से, इसका द्रव्यमान केवल 100 ग्राम बढ़ जाता है। लकड़ी के पौधों में, यह अनुपात इस तथ्य के कारण बहुत कम है कि लकड़ी जीवों द्वारा खराब अवशोषित होती है। घास और शैवाल के लिए, यह मान बहुत अधिक है, क्योंकि उनके पास पचाने में मुश्किल ऊतक नहीं होते हैं। हालांकि, ऊर्जा हस्तांतरण की प्रक्रिया की सामान्य नियमितता बनी हुई है: निचले लोगों की तुलना में बहुत कम ऊर्जा ऊपरी ट्रॉफिक स्तरों से गुजरती है।

यही कारण है कि खाद्य श्रृंखलाओं में आमतौर पर 3-5 (शायद ही 6) से अधिक लिंक नहीं हो सकते हैं, और पारिस्थितिक पिरामिड में बड़ी संख्या में मंजिलें नहीं हो सकती हैं। खाद्य श्रृंखला की अंतिम कड़ी के साथ-साथ पारिस्थितिक पिरामिड की सबसे ऊपरी मंजिल तक, इतनी कम ऊर्जा होगी कि जीवों की संख्या बढ़ने पर यह पर्याप्त नहीं होगी।

इस कथन को यह देखकर समझाया जा सकता है कि उपभोग किए गए भोजन की ऊर्जा कहाँ खर्च होती है (सी)। इसका एक हिस्सा नई कोशिकाओं के निर्माण में जाता है, यानी। वृद्धि के लिए (पी)। भोजन की ऊर्जा का एक हिस्सा ऊर्जा चयापचय 7 या श्वास (i?) सुनिश्चित करने पर खर्च किया जाता है। चूंकि भोजन की पाचनशक्ति पूर्ण नहीं हो सकती है, अर्थात। 100%, तब अपचित भोजन का हिस्सा मलमूत्र के रूप में शरीर से निकाल दिया जाता है (एफ)। बैलेंस शीट इस तरह दिखेगी:

सी = आर+आर + एफ .

यह देखते हुए कि श्वसन पर खर्च की गई ऊर्जा अगले ट्रॉफिक स्तर पर स्थानांतरित नहीं होती है और पारिस्थितिकी तंत्र को छोड़ देती है, यह स्पष्ट हो जाता है कि प्रत्येक बाद का स्तर हमेशा पिछले वाले से कम क्यों होगा।

यही कारण है कि बड़े शिकारी जानवर हमेशा दुर्लभ होते हैं। इसलिए, ऐसे कोई शिकारी भी नहीं हैं जो भेड़ियों को खिलाते हों। इस मामले में, वे बस खुद को नहीं खिलाएंगे, क्योंकि भेड़िये असंख्य नहीं हैं।

एक पारिस्थितिकी तंत्र की ट्राफिक संरचना इसकी घटक प्रजातियों के बीच जटिल खाद्य संबंधों में व्यक्त की जाती है। संख्या, बायोमास और ऊर्जा के पारिस्थितिक पिरामिड, ग्राफिकल मॉडल के रूप में दर्शाए गए हैं, जीवों के मात्रात्मक अनुपात को व्यक्त करते हैं जो उनके भोजन करने के तरीके में भिन्न होते हैं: उत्पादक, उपभोक्ता और डीकंपोजर।

1. पोषी स्तर की परिभाषा दीजिए। 2. एक ही पोषी स्तर के जीवों के उदाहरण दीजिए। 3. पारिस्थितिक पिरामिड किस सिद्धांत से निर्मित होते हैं? 4. एक खाद्य शृंखला में 3-5 से अधिक कड़ियाँ क्यों नहीं हो सकतीं?

सामान्य जीव विज्ञान: बुनियादी और उन्नत स्तरों के लिए 11 वर्षीय व्यापक स्कूल की 11वीं कक्षा के लिए पाठ्यपुस्तक। रा। लिसोव, एल.वी. कमल्युक, एन.ए. लेमेज़ा और अन्य। एड। रा। लिसोवा।- मिन्स्क: बेलारूस, 2002.- 279 पी।

पाठ्यपुस्तक सामान्य जीव विज्ञान की सामग्री: ग्रेड 11 के लिए पाठ्यपुस्तक:

अध्याय 1. प्रजातियाँ - जीवित जीवों के अस्तित्व की एक इकाई

• § 2. जनसंख्या - प्रजातियों की एक संरचनात्मक इकाई। जनसंख्या विशेषताएँ

अध्याय 2. पर्यावरण के साथ प्रजातियों, आबादी का संबंध। पारिस्थितिकी प्रणालियों

• § 6. पारिस्थितिकी तंत्र। एक पारिस्थितिकी तंत्र में जीवों के बीच संबंध। Biogeocenosis, Biogeocenosis की संरचना
• § 7. एक पारिस्थितिकी तंत्र में पदार्थ और ऊर्जा की गति। सर्किट और बिजली नेटवर्क
• § 9. पारिस्थितिक तंत्र में पदार्थों और ऊर्जा प्रवाह का संचलन। बायोकेनोज की उत्पादकता

अध्याय 3

• § 13. च डार्विन के विकासवादी सिद्धांत के उद्भव के लिए आवश्यक शर्तें
• § 14. चौधरी डार्विन के विकासवादी सिद्धांत की सामान्य विशेषताएं

अध्याय 4

• § 18. डार्विनियन काल के बाद के विकासवादी सिद्धांत का विकास। विकास का सिंथेटिक सिद्धांत
• § 19. जनसंख्या - विकास की एक प्रारंभिक इकाई। विकास की पृष्ठभूमि

अध्याय 5. पृथ्वी पर जीवन की उत्पत्ति और विकास

• § 27. जीवन की उत्पत्ति के बारे में विचारों का विकास। पृथ्वी पर जीवन की उत्पत्ति के लिए परिकल्पनाएँ
• § 32. वनस्पतियों और जीवों के विकास में मुख्य चरण
• § 33. आधुनिक जैविक दुनिया की विविधता। टैक्सोनॉमी के सिद्धांत

अध्याय 6

• § 35. मनुष्य की उत्पत्ति के बारे में विचारों का निर्माण। प्राणी व्यवस्था में मनुष्य का स्थान
• § 36. मानव विकास के चरण और दिशाएं। मानव पूर्ववर्तियों। सबसे पुराने लोग
• § 38. मानव विकास के जैविक और सामाजिक कारक। किसी व्यक्ति के गुणात्मक अंतर

हमारे ग्रह के जीवमंडल में पदार्थ और ऊर्जा के स्थिर जैव-रासायनिक चक्र जीवों द्वारा उपभोग किए जाने वाले पदार्थों के सेट की जैविक विविधता और प्राकृतिक वातावरण में जारी महत्वपूर्ण गतिविधि के उत्पादों के परिणामस्वरूप बनते हैं। पदार्थों के जैविक चक्र का आधार है ट्रॉफिक स्तर, जो विशिष्ट प्रकार के जीवित जीवों द्वारा दर्शाए जाते हैं, तीन मुख्य समूहों में विभाजित होते हैं: उत्पादक, उपभोक्ता और अपघटक। ट्रॉफिक स्तर जीवों की आबादी से बना होता है जो पारिस्थितिकी तंत्र में समान ट्रॉफिक कार्य करते हैं और एक अलग प्रजाति संरचना होती है (ग्रीक ट्रॉफ से - "पोषण")।

पहला ट्रॉफिक स्तर प्राथमिक उत्पादन का स्तर- फॉर्म ऑटोट्रॉफ़्स। ये ऐसे जीव हैं जो सूर्य की ऊर्जा का उपयोग करके अकार्बनिक यौगिकों से कार्बनिक पदार्थों (कार्बोहाइड्रेट, वसा, प्रोटीन, न्यूक्लिक एसिड) को संश्लेषित करते हैं। प्राथमिक उत्पादन पौधे के ऊतकों का बायोमास है। प्राथमिक उत्पादक पौधे, फोटोऑटोट्रॉफ़िक बैक्टीरिया और केमोसिंथेटिक बैक्टीरिया (केमोट्रोफ़्स) हैं। केमोट्रॉफ़ सूक्ष्मजीव हैं जो अमोनिया, हाइड्रोजन सल्फाइड और पानी और मिट्टी में मौजूद अन्य पदार्थों के ऑक्सीकरण की ऊर्जा की कीमत पर कार्बनिक पदार्थों को संश्लेषित करते हैं।

दूसरा पोषी स्तर है उपभोक्ता (विषमपोषी):

1) पहला क्रम - फाइटोफेज - पौधों को भोजन के रूप में उपयोग करें;

2) दूसरा क्रम - वे पशु आहार खाते हैं।

तृतीय पोषी स्तर पर - डीकंपोजर. ये ऐसे जीव हैं जो अपशिष्ट उत्पादों और मृत जीवों को खनिजों, कार्बन डाइऑक्साइड और पानी में विघटित करते हैं। उपभोक्ता कार्बनिक पदार्थों के खनिजकरण में भी शामिल हैं।

सभी जीव भोजन के लिए पिछले ट्रॉफिक स्तरों के बायोमास का उपयोग करते हैं, श्वसन के लिए नुकसान के साथ ऊर्जा खो देते हैं, शरीर को गर्म करने, गतिविधि के विभिन्न रूपों के लिए, मलमूत्र के लिए।

विभिन्न ट्रॉफिक स्तरों की प्रजातियों के बीच संबंध होते हैं जो ट्रॉफिक चेन (खाद्य श्रृंखला) की एक प्रणाली बनाते हैं। प्रत्येक ट्राफिक स्तर पर संसाधनों का उपयोग पारिस्थितिकी तंत्र की प्रजाति विविधता पर निर्भर करता है।

प्रजातियों की विविधता दूषित क्षेत्रों में घट सकती है, जिससे ट्राफिक संरचना का सरलीकरण हो सकता है।

आज, पर्यावरण प्रदूषण के कारण बायोकेनोज की संरचना का उल्लंघन दर्ज किया गया है। विषाक्त पदार्थ खाद्य श्रृंखलाओं के माध्यम से प्रेषित होते हैं और जानवरों, पक्षियों, जलीय जीवों की मृत्यु में योगदान करते हैं, और मनुष्यों द्वारा उपभोग किए जाने वाले खाद्य उत्पादों में भी जमा होते हैं।

पिछली सामग्री:

खाद्य श्रृंखला और पोषी स्तरों को जैविक चक्र का अभिन्न अंग माना जाता है। इसमें कई तत्व होते हैं। आइए एक पारिस्थितिकी तंत्र के ट्रॉफिक स्तरों पर करीब से नज़र डालें।

शब्दावली

खाद्य श्रृंखला ऊर्जा का संचलन है, जो एक दूसरे को खाने के परिणामस्वरूप कई जीवों के माध्यम से पौधों के खाद्य पदार्थों में निहित है। केवल पौधे ही अकार्बनिक पदार्थ से कार्बनिक पदार्थ बनाते हैं। ट्राफिक स्तर जीवों का एक जटिल है। उनके बीच स्रोत से पोषक तत्वों और ऊर्जा को स्थानांतरित करने की प्रक्रिया में एक अंतःक्रिया होती है। ट्रॉफिक चेन (ट्रॉफिक लेवल) इस आंदोलन के दौरान एक विशेष अवस्था (लिंक) पर जीवों की एक निश्चित स्थिति को दर्शाता है। समुद्री और स्थलीय जैविक संरचनाओं में कई अंतर हैं। मुख्य में से एक को इस तथ्य को कहा जा सकता है कि पहली खाद्य श्रृंखला दूसरे की तुलना में लंबी है।

कदम

प्रथम पोषी स्तर को स्वपोषियों द्वारा प्रदर्शित किया जाता है। इन्हें निर्माता भी कहा जाता है। दूसरा पोषी स्तर मूल उपभोक्ताओं से बना है। अगले चरण में उपभोक्ता हैं, जो शाकाहारी जीवों द्वारा उपभोग किए जाते हैं। इन उपभोक्ताओं को द्वितीयक कहा जाता है। इनमें, उदाहरण के लिए, प्राथमिक शिकारी, मांसाहारी शामिल हैं। साथ ही, तीसरे ट्रॉफिक स्तर में तीसरे क्रम के उपभोक्ता शामिल हैं। बदले में, वे कमजोर शिकारियों का उपभोग करते हैं। एक नियम के रूप में, सीमित संख्या में ट्रॉफिक स्तर होते हैं - 4 या 5. शायद ही कभी छह से अधिक होते हैं। यह खाद्य श्रृंखला आमतौर पर डीकंपोजर या डीकंपोजर द्वारा बंद की जाती है। वे बैक्टीरिया, सूक्ष्मजीव हैं जो कार्बनिक अवशेषों को विघटित करते हैं।

उपभोक्ता: सामान्य जानकारी

वे सिर्फ "खाने वाले" नहीं हैं जो खाद्य श्रृंखला में शामिल हैं। उनके द्वारा उनकी जरूरतों की संतुष्टि प्रतिक्रिया (सकारात्मक) संचार की एक प्रणाली के माध्यम से की जाती है। उपभोक्ता पारिस्थितिक तंत्र के ट्रॉफिक स्तरों को प्रभावित करते हैं जो उच्चतर हैं। उदाहरण के लिए, शुष्क मौसम के दौरान आग के साथ-साथ मृगों के बड़े झुंडों द्वारा अफ्रीकी सवाना में वनस्पति की खपत, मिट्टी में पोषक तत्वों की वापसी की दर को बढ़ाती है। इसके बाद, बरसात के मौसम के दौरान, जड़ी-बूटियों के वृक्षारोपण की बहाली और उनके उत्पादन में वृद्धि हुई।

ओडुम का उदाहरण काफी रोचक है। यह एक समुद्री पारिस्थितिकी तंत्र में उत्पादकों पर उपभोक्ताओं के प्रभाव का वर्णन करता है। केकड़े जो कतरे और शैवाल खाते हैं वे कई तरह से अपनी जड़ी-बूटियों की ओर रुख करते हैं। वे मिट्टी को तोड़ते हैं, इस प्रकार जड़ों के पास पानी के संचलन को बढ़ाते हैं और ऑक्सीजन और आवश्यक तत्वों को एनारोबिक तटीय क्षेत्र में पेश करते हैं। कार्बनिक पदार्थों से भरपूर निचली गाद के निरंतर प्रसंस्करण की प्रक्रिया में, केकड़े बेंथिक शैवाल के विकास और वृद्धि के लिए परिस्थितियों में सुधार करने में मदद करते हैं। एक ट्राफिक स्तर जीवों से बना होता है जो समान चरणों के माध्यम से ऊर्जा प्राप्त करते हैं।

संरचना

प्रत्येक पोषी स्तर पर उपभोग किया गया भोजन पूरी तरह से आत्मसात नहीं होता है। यह चयापचय प्रक्रियाओं के चरणों में इसके महत्वपूर्ण नुकसान के कारण है। इस संबंध में, अगले ट्राफिक स्तर में जीवों का उत्पादन पिछले वाले की तुलना में कम है। एक जैविक प्रणाली के भीतर, ऊर्जा युक्त कार्बनिक यौगिकों का निर्माण स्वपोषी जीवों द्वारा किया जाता है। ये पदार्थ ऊर्जा का एक स्रोत हैं और हेटरोट्रॉफ़ के लिए आवश्यक घटक हैं। निम्नलिखित उदाहरण सरल है: एक जानवर पौधों का सेवन करता है। बदले में, जानवर को जीवों के एक और बड़े प्रतिनिधि द्वारा खाया जा सकता है। इस प्रकार, ऊर्जा को कई जीवों के माध्यम से स्थानांतरित किया जा सकता है। अगला वाला पिछले वाले का उपयोग करता है, जो ऊर्जा और पोषक तत्वों की आपूर्ति करता है। यह वह क्रम है जो खाद्य श्रृंखला बनाता है, जिसमें पोषी स्तर एक कड़ी के रूप में कार्य करता है।

पहले क्रम के निर्माता

प्रारंभिक पोषी स्तर में स्वपोषी जीव होते हैं। इनमें मुख्य रूप से हरे भरे स्थान शामिल हैं। कुछ प्रोकैरियोट्स, विशेष रूप से नीले-हरे शैवाल, साथ ही बैक्टीरिया की कुछ प्रजातियों में भी प्रकाश संश्लेषण की क्षमता होती है। तथापि, पोषी स्तर में उनका योगदान नगण्य है।

प्रकाश संश्लेषण की गतिविधि के लिए धन्यवाद, सौर ऊर्जा रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है। यह कार्बनिक अणुओं में निहित है, जिससे, बदले में, ऊतकों का निर्माण होता है। कार्बनिक पदार्थों के उत्पादन में अपेक्षाकृत कम योगदान रसायन संश्लेषी जीवाणुओं द्वारा किया जाता है। वे अकार्बनिक यौगिकों से ऊर्जा निकालते हैं। जलीय पारिस्थितिक तंत्र में शैवाल मुख्य उत्पादक हैं। अक्सर वे छोटे एककोशिकीय जीव होते हैं जो झीलों और महासागरों की सतह परतों में फाइटोप्लांकटन बनाते हैं। भूमि पर अधिकांश प्राथमिक उत्पादन अधिक उच्च संगठित रूपों में आता है। वे जिम्नोस्पर्म और एंजियोस्पर्म से संबंधित हैं। उनके कारण घास के मैदान और जंगल बनते हैं।

उपभोक्ताओं 2, 3 आदेश

खाद्य शृंखला दो प्रकार की हो सकती है। विशेष रूप से, अपरद और चरागाह संरचनाएं प्रतिष्ठित हैं। बाद के उदाहरण ऊपर वर्णित हैं। उनके पास पहले स्तर पर हरे पौधे हैं, दूसरे पर चरने वाले जानवर और तीसरे पर शिकारी हैं। हालांकि, मृत पौधों और जानवरों के शरीर में अभी भी जीवन भर के स्राव (मूत्र और मल) के साथ ऊर्जा और "निर्माण सामग्री" होती है। सूक्ष्मजीवों - बैक्टीरिया और कवक की गतिविधि के कारण ये सभी कार्बनिक पदार्थ विघटित हो जाते हैं। वे सैप्रोफाइट्स के रूप में जैविक अवशेषों पर रहते हैं।

इस प्रकार के जीवों को डीकंपोजर कहा जाता है। वे अपशिष्ट उत्पादों या मृत शरीरों में पाचक एंजाइमों का स्राव करते हैं, और फिर पाचन के उत्पादों को अवशोषित कर लेते हैं। अपघटन विभिन्न दरों पर हो सकता है। कुछ हफ्तों के भीतर मल, मूत्र, पशु लाशों के कार्बनिक यौगिकों का सेवन किया जाता है। वहीं, गिरी हुई शाखाएं या पेड़ सालों तक सड़ सकते हैं।

Detritivores

लकड़ी के सड़ने की प्रक्रिया में कवक एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। वे एंजाइम सेल्यूलस का स्राव करते हैं। इसका लकड़ी पर नरम प्रभाव पड़ता है, जिससे छोटे जानवरों के लिए सामग्री को घुसना और अवशोषित करना संभव हो जाता है। विघटित पदार्थ के टुकड़े अपरद कहलाते हैं। वे कई छोटे जीवों (डेट्रिटोफेज) को खाते हैं और विनाश की प्रक्रिया को तेज करते हैं।

चूंकि दो प्रकार के जीव अपघटन (कवक और बैक्टीरिया, साथ ही जानवरों) में शामिल होते हैं, इसलिए उन्हें अक्सर एक नाम - "डीकंपोजर" के तहत जोड़ा जाता है। लेकिन वास्तव में, यह शब्द केवल सैप्रोफाइट्स पर लागू होता है। Detritophages, बदले में, बड़े जीवों द्वारा सेवन किया जा सकता है। इस मामले में, एक अलग प्रकार की श्रृंखला बनती है - अपरद से शुरू होती है। तटीय और वन समुदायों के डेट्रिटोफेज में वुडलाइस, केंचुए, कैरियन फ्लाई लार्वा, क्रिमसन, समुद्री खीरे और पॉलीकीट्स शामिल हैं।

वेब भोजन

सिस्टम आरेखों में, प्रत्येक जीव को एक विशेष प्रकार के अन्य जीवों के उपभोग के रूप में दर्शाया जा सकता है। लेकिन जैविक संरचना में मौजूद पोषण संबंधों की संरचना कहीं अधिक जटिल होती है। यह इस तथ्य के कारण है कि जानवर विभिन्न प्रकार के जीवों का उपभोग कर सकता है। हालाँकि, वे एक ही खाद्य श्रृंखला से संबंधित हो सकते हैं या अलग-अलग हो सकते हैं। यह उन शिकारियों के बीच विशेष रूप से स्पष्ट है जो जैविक चक्र के उच्च स्तर पर हैं। ऐसे जानवर हैं जो एक ही समय में जीवों और पौधों के अन्य प्रतिनिधियों का उपभोग करते हैं। ऐसे व्यक्ति सर्वाहारी की श्रेणी के होते हैं। विशेष रूप से ऐसा व्यक्ति है। मौजूदा जैविक प्रणाली में, खाद्य श्रृंखलाओं का आपस में गुंथना काफी आम है। नतीजतन, एक नई मल्टीकंपोनेंट संरचना बनती है - एक नेटवर्क। आरेख में सभी संभावित संबंधों में से केवल कुछ ही प्रदर्शित किए जा सकते हैं। एक नियम के रूप में, इसमें ऊपरी ट्रॉफिक स्तरों से संबंधित केवल एक या दो शिकारी होते हैं। एक विशिष्ट संरचना के ढांचे के भीतर ऊर्जा के प्रवाह और संचलन में विनिमय के दो तरीके हो सकते हैं। एक ओर, परभक्षियों के बीच अन्योन्य क्रिया की जाती है, दूसरी ओर अपघटकों और नाशक जीवों के बीच। बाद वाला मृत जानवरों का उपभोग कर सकता है। इसी समय, लाइव डीकंपोजर और डेट्रिटिवोर्स शिकारियों के लिए भोजन के रूप में कार्य कर सकते हैं।

अपने स्रोत से खाद्य ऊर्जा का स्थानांतरण - स्वपोषी (पौधे) - कई जीवों के माध्यम से, कुछ जीवों को दूसरों द्वारा खाने से होता है, कहलाता है खाद्य श्रृंखला।प्रत्येक स्थानांतरण के साथ, अधिकांश (80-90%) संभावित ऊर्जा खो जाती है, गर्मी में बदल जाती है। इसलिए, खाद्य श्रृंखला जितनी छोटी होती है (जीव अपनी शुरुआत के जितना करीब होता है), आबादी के लिए उपलब्ध ऊर्जा की मात्रा उतनी ही अधिक होती है। खाद्य श्रृंखलाओं को दो मुख्य प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: चरागाह श्रृंखला,जो एक हरे पौधे से शुरू होता है और चरने वाले शाकाहारी (अर्थात्, जीव जो जीवित पौधों की कोशिकाओं या ऊतकों को खाते हैं) और मांसाहारी (जानवरों को खाने वाले जीव), और हानिकारक श्रृंखला, जो मृत कार्बनिक पदार्थ से सूक्ष्मजीवों तक जाता है, और फिर अपरद भक्षण करने वालों और उनके शिकारियों तक जाता है। खाद्य श्रृंखलाएं एक-दूसरे से अलग-थलग नहीं होती हैं, बल्कि एक-दूसरे के साथ घनिष्ठ रूप से जुड़ी होती हैं, जिससे तथाकथित बनती हैं खाद्य जाले।जटिल प्राकृतिक समुदायों में, जीव जो सूर्य से अपनी ऊर्जा समान चरणों के माध्यम से प्राप्त करते हैं, उन्हें एक से संबंधित माना जाता है पौष्टिकता स्तर।तो, हरे पौधे पहले ट्रॉफिक स्तर (उत्पादकों के स्तर), शाकाहारी - दूसरे (प्राथमिक उपभोक्ताओं के स्तर), प्राथमिक शिकारियों जो शाकाहारी खाते हैं - तीसरे (द्वितीयक उपभोक्ताओं के स्तर), और द्वितीयक शिकारियों - चौथे पर कब्जा कर लेते हैं। (तृतीयक उपभोक्ताओं का स्तर)।

खाद्य श्रृंखला हम में से प्रत्येक के लिए परिचित है: एक व्यक्ति बड़ी मछली खाता है, और वे छोटी मछली खाते हैं जो ज़ोप्लांकटन खाते हैं, जो फाइटोप्लांकटन पर फ़ीड करते हैं जो सौर ऊर्जा पर कब्जा कर लेते हैं, या एक व्यक्ति उन गायों का मांस खा सकता है जो घास खाती हैं जो सौर ऊर्जा को पकड़ती हैं, वह सूर्य की ऊर्जा ग्रहण करने वाली फसलों को खाकर एक बहुत छोटी खाद्य श्रृंखला का उपयोग कर सकता है। बाद के मामले में, एक व्यक्ति दूसरे ट्रॉफिक स्तर पर प्राथमिक उपभोक्ता होता है। खाद्य श्रृंखला घास-गाय-मनुष्य में वह तीसरे पोषी स्तर पर द्वितीयक उपभोक्ता है। लेकिन अधिक बार एक व्यक्ति प्राथमिक और द्वितीयक उपभोक्ता दोनों होता है, क्योंकि उसके आहार में आमतौर पर पौधे और पशु खाद्य पदार्थों का मिश्रण शामिल होता है।

भोजन के प्रत्येक हस्तांतरण के साथ, संभावित ऊर्जा का हिस्सा खो जाता है। सबसे पहले, पौधे आने वाली सौर ऊर्जा का केवल एक छोटा सा अंश ग्रहण करते हैं। इसलिए, उपभोक्ताओं की संख्या (जैसे मनुष्य) जो किसी दिए गए प्राथमिक उत्पादन उत्पादन पर जीवित रह सकते हैं, श्रृंखला की लंबाई पर अत्यधिक निर्भर है, हमारी पारंपरिक कृषि खाद्य श्रृंखला में प्रत्येक क्रमिक लिंक पर जाने से परिमाण के क्रम में उपलब्ध ऊर्जा कम हो जाती है (अर्थात 10 टाइम्स)। इसलिए, यदि आहार में मांस की मात्रा बढ़ जाती है, तो जिन लोगों को खिलाया जा सकता है उनकी संख्या कम हो जाती है। यदि यह पता चलता है कि मौजूदा प्राथमिक उत्पादन के आधार पर बहुत से नए मुंह खिलाना होगा, तो मांस को पूरी तरह से त्याग दिया जाना चाहिए या इसकी खपत को तेजी से कम किया जाना चाहिए।

कुछ पदार्थ शृंखला के साथ चलने पर नष्ट नहीं होते, बल्कि जमा हो जाते हैं। यह तथाकथित खाद्य श्रृंखला में एकाग्रता (जैव सांद्रण)सबसे स्पष्ट रूप से लगातार रेडियोन्यूक्लाइड्स और कीटनाशकों का प्रदर्शन करते हैं।

कुछ रेडियोन्यूक्लाइड्स की प्रवृत्ति, परमाणु विखंडन के उप-उत्पाद, खाद्य श्रृंखला के प्रत्येक चरण के साथ एकाग्रता में वृद्धि करने के लिए 50 के दशक में खोजी गई थी। कोलंबिया नदी में रेडियोधर्मी जे, पी, सीएस, एसई की अत्यधिक छोटी मात्रा मछली और पक्षियों के ऊतकों में केंद्रित थी। यह पाया गया कि हंस के अंडों में रेडियोधर्मी फास्फोरस का संचय कारक (ऊतकों और पर्यावरण में पदार्थ की मात्रा का अनुपात) 2 मिलियन है। इस प्रकार, नदी में सुरक्षित रिलीज खाद्य श्रृंखला के ऊपरी लिंक के लिए बेहद खतरनाक हो सकता है। .

उदाहरण: डीडीटी(4,4 - डाइक्लोरोडिफेनिल ट्राइक्लोरोमेथिलमेथेन)। लांग आईलैंड पर मच्छरों की संख्या को कम करने के लिए दलदल कई वर्षों से डीडीटी का परागण कर रहे हैं। कीट नियंत्रण विशेषज्ञों ने सांद्रता का उपयोग नहीं किया जो मछली और अन्य जानवरों के लिए सीधे घातक होगा, लेकिन उन्होंने पर्यावरणीय प्रक्रियाओं और डीडीटी अवशेषों के दीर्घकालिक दृढ़ता पर विचार नहीं किया। समुद्र में धुलने के बजाय, विषैला अवशेषों को नष्ट करने पर सोखने वाले अवशेषों को डिटरिंग-फीडर और छोटी मछलियों के ऊतकों में और आगे - एक उच्च क्रम के शिकारियों (मछली खाने वाले पक्षियों) में केंद्रित किया गया था। मछली खाने वाले जानवरों के लिए एकाग्रता गुणांक (शरीर में डीडीटी सामग्री का अनुपात पानी में सामग्री, प्रति मिलियन भागों में व्यक्त) लगभग 500,000 है। मछली और पक्षियों में, महत्वपूर्ण वसा संचय द्वारा संचय की सुविधा होती है, जिसमें डीडीटी होता है केंद्रित। पक्षी विशेष रूप से डीडीटी विषाक्तता के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं, जैसे यह जहर (और अन्य कीटनाशक, जो क्लोरीनयुक्त हाइड्रोकार्बन हैं), रक्त में स्टेरॉयड हार्मोन की एकाग्रता को कम करके, अंडों के गठन को बाधित करता है; चूजे के विकसित होने से पहले पतला खोल फट जाता है। इस प्रकार, बहुत छोटी खुराक जो किसी व्यक्ति के लिए हानिरहित होती हैं, जनसंख्या के लिए घातक हो जाती हैं।

पर्यावरण में प्रदूषकों की रिहाई से संबंधित किसी भी निर्णय में जैविक संचय के सिद्धांतों को ध्यान में रखा जाना चाहिए। हालांकि, कई गैर-जैविक कारक, एकाग्रता कारक को कम या बढ़ा सकते हैं। तो, एक व्यक्ति एक पक्षी की तुलना में कम डीडीटी प्राप्त करता है, क्योंकि। भोजन को संसाधित और पकाते समय, इस पदार्थ में से कुछ हटा दिया जाता है।

पौष्टिकता स्तर जीवों का एक संग्रह है जो खाद्य वेब में एक निश्चित स्थान पर कब्जा कर लेता है।

मैं ट्राफिक स्तर - हमेशा पौधे,

II ट्रॉफिक स्तर - प्राथमिक उपभोक्ता

III ट्रॉफिक स्तर - द्वितीयक उपभोक्ता, आदि।

डेट्रिटोफेज द्वितीय और उच्च ट्राफिक स्तरों पर हो सकते हैं।

आमतौर पर, एक पारिस्थितिकी तंत्र में 3-4 ट्रॉफिक स्तर होते हैं।

ट्राफिक संरचना को मापा जा सकता है और या तो उपज प्रति बेल (प्रति इकाई क्षेत्र) के रूप में या क्रमिक ट्रॉफिक स्तरों पर प्रति यूनिट क्षेत्र प्रति यूनिट समय में दर्ज ऊर्जा की मात्रा के रूप में व्यक्त किया जा सकता है।

ट्रॉफिक संरचना और ट्रॉफिक फ़ंक्शन को रेखांकन के रूप में दर्शाया जा सकता है पारिस्थितिक पिरामिड, जिसका आधार पहला स्तर (उत्पादकों का स्तर) है, और बाद के स्तर पिरामिड के फर्श और शीर्ष बनाते हैं। पारिस्थितिक पिरामिड को तीन मुख्य प्रकारों में वर्गीकृत किया जा सकता है:

संख्याओं का पिरामिडव्यक्तिगत जीवों की संख्या को दर्शाता है;

बायोमास पिरामिडकुल शुष्क द्रव्यमान, कैलोरी सामग्री या जीवित पदार्थ की कुल मात्रा के अन्य माप को चिह्नित करना;

ऊर्जा पिरामिडक्रमिक पोषी स्तरों पर ऊर्जा प्रवाह और "उत्पादकता" की मात्रा को दर्शाता है। खाद्य श्रृंखला या वेब के भीतर एक ट्रॉफिक स्तर से दूसरे में प्रत्येक संक्रमण के साथ, काम किया जाता है और गर्मी ऊर्जा पर्यावरण में जारी की जाती है, और अगले ट्रॉफिक स्तर के जीवों द्वारा उपयोग की जाने वाली उच्च गुणवत्ता वाली ऊर्जा की मात्रा कम हो जाती है। एक पोषी स्तर से दूसरे पोषी स्तर तक जाने वाली उच्च गुणवत्ता वाली ऊर्जा का प्रतिशत 2 से 30% तक होता है। अधिकांश ऊर्जा कम गुणवत्ता वाली तापीय ऊर्जा के रूप में पर्यावरण में खो जाती है। खाद्य श्रृंखला जितनी लंबी होती है, उतनी ही अधिक उपयोगी ऊर्जा बर्बाद होती है। एनर्जी फ्लो पिरामिड बताता है कि अनाज खाने वाले जानवरों को भोजन के रूप में उपयोग करने की तुलना में खाद्य श्रृंखला को सीधे अनाज की खपत (चावल-मानव) तक कम करके अधिक लोगों को क्यों खिलाया जा सकता है। प्रोटीन (प्रोटीन) कुपोषण से बचने के लिए शाकाहारी भोजन में विभिन्न प्रकार के पौधे शामिल होने चाहिए।

संख्याओं का पिरामिड एक पारिस्थितिकी तंत्र में जीवों के सभी नमूनों को एकत्र करना और प्रत्येक पोषी स्तर पर पाई जाने वाली सभी प्रजातियों की प्रचुरता की गणना करना संभव है। संख्याओं का पिरामिड बनाने के लिए ऐसी जानकारी आवश्यक है। उदाहरण के लिए, एक छोटे से तालाब में एक लाख फाइटोप्लांगटन 10,000 जूप्लंगटन को खिला सकते हैं, जो बदले में 100 पर्च को खिला सकते हैं, जो एक व्यक्ति को एक महीने के लिए खिलाने के लिए पर्याप्त है।

चावल। 3.2 संख्याओं का पिरामिड

लेकिन कुछ पारिस्थितिक तंत्रों के लिए, जनसंख्या पिरामिड का एक अलग आकार होता है। उदाहरण के लिए, एक जंगल में, बड़ी संख्या में बड़े पेड़, जैसे कि सदाबहार सिकोइया, बड़ी संख्या में छोटे आकार के फाइटोफैगस कीड़ों और पक्षियों - पहले क्रम के उपभोक्ताओं के लिए भोजन प्रदान करते हैं।

बायोमास पिरामिड जीवित पदार्थ के द्रव्यमान (प्रति इकाई क्षेत्र या आयतन) की विशेषता। खाद्य श्रृंखला या वेब के प्रत्येक पोषी स्तर में एक निश्चित मात्रा में बायोमास होता है। स्थलीय पारिस्थितिक तंत्र में, निम्नलिखित लागू होता है बायोमास पिरामिड नियम: पौधों का कुल द्रव्यमान सभी शाकाहारी जीवों के द्रव्यमान से अधिक होता है, और उनका द्रव्यमान शिकारियों के संपूर्ण बायोमास से अधिक होता है।

समुद्र के लिए, बायोमास पिरामिड नियम अमान्य है-पिरामिड में है उलटा (उल्टा) दृश्य. शिकारियों में उच्च स्तर पर बायोमास की गरमागरमता से समुद्र के पारिस्थितिकी तंत्र की विशेषता है। शिकारी लंबे समय तक जीवित रहते हैं, और उनके पुनर्जनन के टर्नओवर की दर कम है, लेकिन उत्पादकों के लिए - फाइटोप्लांकटन शैवाल, बायोमास रिजर्व की तुलना में टर्नओवर दर सैकड़ों गुना अधिक है।

चावल। 3.3 बायोमास पिरामिड

संख्याओं और बायोमास के पिरामिडों को उलटा (या आंशिक रूप से उलटा) किया जा सकता है, अर्थात आधार एक या अधिक ऊपरी मंजिलों से छोटा हो सकता है। ऐसा तब होता है जब उत्पादकों का औसत आकार उपभोक्ताओं के आकार से कम होता है। इसके विपरीत, ऊर्जा पिरामिड हमेशा ऊपर की ओर संकरा होगा, बशर्ते कि हम सिस्टम में खाद्य ऊर्जा के सभी स्रोतों को ध्यान में रखें।