प्राथमिक उत्पादन: अवधारणा, विशेषताएं, अनुसंधान

2024 लेखक: Howard Calhoun | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-17 10:28

प्राथमिक उत्पादन पारिस्थितिकी में एक निश्चित मूल्य है। इसकी माप की विधि का आविष्कार सोवियत जलविज्ञानी जॉर्जी जॉर्जीविच विनबर्ग ने 20 वीं शताब्दी के पूर्वार्ध में किया था। पहले प्रयोग का कार्यान्वयन मास्को के पास किया गया था।

अवधारणा

अपनी अवधारणा में, ए.एन. लेओनिएव ने "प्राथमिक उत्पादन" शब्द का परिचय दिया। यह पारिस्थितिकी में एक निश्चित मूल्य को दर्शाता है, जो साधारण अकार्बनिक घटकों से स्वपोषी जीवों द्वारा एक निश्चित समय में बनने वाले कार्बनिक पदार्थों की मात्रा में वृद्धि को निर्धारित करता है। प्राथमिक उत्पादन की गणना समय की एक निश्चित अवधि में होती है, जिसकी लंबाई जीवविज्ञानी द्वारा निर्धारित की जाती है।

स्वपोषी जीव

ये ऐसे जीव हैं जो कार्बनिक पदार्थों का उत्पादन करने के लिए अकार्बनिक पदार्थों का उपयोग करने में सक्षम हैं। ऑटोट्रॉफ़्स खाद्य पिरामिड के पहले स्तर पर हैं, क्योंकि वे जीवमंडल में कार्बनिक पदार्थों के प्राथमिक उत्पादक हैं। इन जीवों के लिए धन्यवाद, हेटरोट्रॉफ़्स (वे जीव जो अकार्बनिक से कार्बनिक तत्वों को प्राप्त नहीं कर सकते हैंप्रकाश संश्लेषण या रसायनसंश्लेषण) भोजन के साथ प्रदान किए जाते हैं।

ऐसे जीव हैं जो एक साथ दो प्रजातियों से संबंधित हैं: रात में हरी यूग्लीना शैवाल हेटरोट्रॉफ़्स से संबंधित है, और दिन के दौरान - ऑटोट्रॉफ़्स के लिए। ऐसे जीवों को "मिक्सोट्रोफ़" कहा जाता है।

इस मूल्य का अनुमान कैसे लगाया जाता है?

इस मान की गणना करने के लिए, एक निश्चित समय में पृथ्वी पर उगने वाले पौधों और समुद्र में रहने वाले फाइटोप्लांकटन द्वारा बाध्य कार्बन की मात्रा को मापना आवश्यक है। यह सब प्रति इकाई क्षेत्र की गणना की जाती है।

कभी-कभी, जैसा कि फाइटोप्लांकटन के मामले में होता है, प्राथमिक उत्पादन का अनुमान छोटी समय अवधि के भीतर लगाया जाता है, ज्यादातर एक दिन में। ऐसा इसलिए है क्योंकि इस जीव में कार्बनिक पदार्थों के निर्माण की उच्च दर है, जिसकी गणना बायोमास की प्रति इकाई (पौधों और जानवरों की समग्रता जो किसी भी आकार और स्तर के बायोगेकेनोसिस का हिस्सा हैं) की गणना की जाती है।

यदि हम उस समय पर विचार करें जिस पर स्थलीय पौधों का प्राथमिक उत्पादन मापा जाता है, तो यह एक वर्ष या बढ़ता मौसम होगा (वर्ष की अवधि जिसके दौरान कुछ जीवित पौधों के जीवों के विकास के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं)। मूल्यांकन की इस तरह की अवधि को इस तथ्य से समझाया गया है कि इस प्रकार के जीवों में अकार्बनिक पदार्थों के कार्बनिक पदार्थों में परिवर्तन की दर प्लवक की तुलना में बहुत धीमी है।

प्राथमिक उत्पादन की अवधारणा किसके लिए लागू होती है?

इस मान की गणना फोटोऑटोट्रॉफ़िक और कीमोऑटोट्रॉफ़िक जीवों के लिए की जाती है। क्योंकि ऊर्जा का पहला स्रोत सूर्य का प्रकाश है, औरउत्तरार्द्ध अकार्बनिक पदार्थों से कार्बनिक पदार्थों का उत्पादन करते हैं जो साधारण पदार्थों के साथ रेडॉक्स प्रतिक्रियाओं का उपयोग करते हैं जो वे स्वयं बनाते हैं। कुछ जीव ऊर्जा प्राप्त करने के दूसरे तरीके में सक्षम हैं, इनमें बैक्टीरिया, कुछ प्रोकैरियोट्स (एकल-कोशिका वाले, जिनमें एक नाभिक और कोशिका में झिल्ली होती है) शामिल हैं।

आधुनिक दुनिया में, कीमोऑटोट्रॉफ़्स की भूमिका छोटी है। हाइड्रोथर्मल इकोसिस्टम (जीवन के महासागर, जो समुद्र में काफी गहराई पर स्थित हैं, जहां क्रस्ट में दरारें होती हैं, उनमें से गर्म पानी निकलता है, कम यौगिकों में समृद्ध) में उनका सबसे बड़ा महत्व है, हालांकि प्राथमिक उत्पादन बहुत बड़ी मात्रा में अनुमान नहीं लगाया गया है, लेकिन उसका महत्व महान है।

सकल मूल्य

शोधकर्ता पारिस्थितिक तंत्र के प्राथमिक उत्पादन को सकल और शुद्ध में विभाजित करते हैं।

पहला शब्द उत्पादक द्वारा उत्पादित कुल कार्बनिक पदार्थ की मात्रा को दर्शाता है।

शुद्ध प्राथमिक मूल्य के लिए कार्बनिक पदार्थ प्राप्त होते हैं, श्वसन की गतिविधि को करने के लिए उत्पादक जीव द्वारा आवश्यक लागतों में कटौती को ध्यान में रखते हुए। यह इस प्रकार की मात्रा है जो वह पदार्थ है जिसे उपभोक्ता अपनी आवश्यकताओं के लिए उपयोग कर सकते हैं, दूसरे शब्दों में, शुद्ध प्राथमिक उत्पादन ट्राफिक श्रृंखला (विभिन्न जीवों के बीच संबंधों की एक श्रृंखला, जिसके माध्यम से विभिन्न प्रकार की ऊर्जा और पदार्थ) का समर्थन करने का आधार है। कुछ व्यक्तियों को खाकर स्थानांतरित किया जाता है।

अनुसंधान

शुरू में, जीजी विनबर्ग ने "अंधेरे और हल्के फ्लास्क" की विधि का उपयोग करके झील पर प्राथमिक उत्पादन का लेखा-जोखा किया। इसमें प्राप्त कार्बनिक पदार्थों की मात्रा और प्रकाश संश्लेषण के दौरान जारी ऑक्सीजन की मात्रा की तुलना करना शामिल था। बाद में, शोधकर्ताओं ने पाया कि प्राथमिक उत्पादन का अनुमान लगाने का यह तरीका अविश्वसनीय है, क्योंकि इसमें संवेदनशीलता कम है। इसलिए, जीवविज्ञानी ई। स्टेमन-नील्सन ने एक वैकल्पिक "रेडियोकार्बन विधि" का प्रस्ताव रखा। इस पद्धति से, कार्बन डाइऑक्साइड और कार्बन के एक रेडियोधर्मी समस्थानिक को प्लवक युक्त पानी के नमूनों में जोड़ा गया। बाद में, इससे जुड़े रेडियोधर्मी कार्बन के आधार पर कार्बनिक पदार्थों की मात्रा की गणना की गई।

इस क्षेत्र में XX सदी के 60 के दशक के बाद से, दुनिया भर में अनुसंधान किया गया है, और वे अब तक नहीं रुकते, वैज्ञानिकों को नई खोजों से प्रसन्न करते हैं।