जनसंख्या में उतार-चढ़ाव में प्रजनन क्षमता और मृत्यु दर सबसे महत्वपूर्ण कारक हैं। वे सीधे प्रजातियों की जैविक क्षमता से संबंधित हैं। इस घटना का पारिस्थितिकीविदों द्वारा गहन अध्ययन किया जा रहा है। क्या हुआ है जैविक क्षमतामेहरबान? यह संतानों की अधिकतम संख्या है जो एक व्यक्ति प्रति इकाई समय प्रदान कर सकता है।
किसी प्रजाति की जैविक क्षमता क्या निर्धारित करती है?
कई दुर्लभ जानवरों की आबादी का आकार सख्त नियंत्रण में है। एक लंबे समय के लिए, जीवविज्ञानी और पारिस्थितिकीविदों ने सोचा कि किसी प्रजाति की जैविक क्षमता किस पर निर्भर करती है। बहुत पहले नहीं, वैज्ञानिक इस सवाल का जवाब खोजने में कामयाब रहे।
किसी प्रजाति की जैविक क्षमता व्यक्ति के जीवन काल और उस उम्र पर निर्भर करती है जिस पर वह जनन अवस्था में पहुँचती है। यह सूचक जीवों और प्रजातियों के विभिन्न समूहों के लिए उतार-चढ़ाव करता है। किसी दिए गए वर्ष में दिखाई देने वाली संतानों की संख्या भी परिवर्तनशील होती है, लेकिन उनकी जीवित रहने की दर, जो प्रत्येक उम्र में मृत्यु दर पर निर्भर करती है, जनसंख्या के लिए और भी अधिक महत्वपूर्ण है।
जीवनकाल
यदि जीवों की उम्र बढ़ना मृत्यु दर का मुख्य कारण है, तो इस मामले में संख्या में थोड़ी कमी होती है प्रारंभिक अवस्था... ऐसी आबादी के उदाहरण वार्षिक पौधों की प्रजातियां और कुछ मुराइन कृन्तकों हैं।
वी स्वाभाविक परिस्थितियांएक दुर्लभ मामला - कम उम्र में उच्च मृत्यु दर वाली प्रजाति, जनन अवधि में सापेक्ष स्थिरता और अंत में मृत्यु दर में वृद्धि जीवन चक्र.
अंत में, तीसरे प्रकार को पूरे जीवन चक्र में समान मृत्यु दर की विशेषता है। इस मामले में, एक महत्वपूर्ण भूमिका, उदाहरण के लिए, पौधों में, इंट्रापॉपुलेशन प्रतिस्पर्धी संबंधों द्वारा निभाई जाती है। यह प्रकार एक ही उम्र के स्प्रूस और देवदार के जंगलों के स्टैंड के लिए विशिष्ट है।
एक आबादी से दूसरी आबादी में जाना
किसी प्रजाति के जीवन काल के अलावा उसकी जैविक क्षमता क्या निर्धारित करती है? उर्वरता और मृत्यु दर के अनुपात के अलावा, आबादी की संख्या एक आबादी से दूसरी आबादी में व्यक्तियों की आवाजाही से बहुत प्रभावित होती है। पौधों में, नए व्यक्तियों का परिचय सबसे अधिक ध्यान देने योग्य होता है जब अन्य आवासों से मूल तत्व (बीज, बीजाणु) जनसंख्या के क्षेत्र में प्रवेश करते हैं।
पर्याप्त रूप से उच्च स्थानीय आबादी के साथ, वे, एक नियम के रूप में, स्थिति को नहीं बदलते हैं, क्योंकि वे प्रतिस्पर्धी माहौल में मर जाते हैं। अन्य मामलों में, वे अपनी जनसंख्या का आकार बढ़ा सकते हैं। जानवरों का प्रवास या तो संख्या में वृद्धि के साथ होता है, या इसकी कमी के साथ होता है, जो किसी भी स्थिति में संख्या को बदल देता है। अक्सर पलायन युवा जानवरों के पुनर्वास से जुड़ा होता है। सामान्य तौर पर, किसी जीव की गति उन तंत्रों में से एक है जो संख्या और अंतर-जनसंख्या संबंधों के तरीके को नियंत्रित करती है।
मुकाबला
इमिग्रेशन बढ़ाकर संख्या को बनाए रखना संभव है। उच्च जन्म दर के साथ, व्यक्तियों की अधिकता के प्रवास के कारण समानता प्राप्त होती है। अन्य मामलों में, जनसंख्या का आकार अपनी स्थिरता खो देता है। इसके उतार-चढ़ाव यादृच्छिक नहीं हैं, क्योंकि कई तंत्र हैं जो इसे कुछ निश्चित सीमाओं के भीतर, आदर्श के करीब नियंत्रित करते हैं।
आइए इनमें से कुछ तंत्रों पर ध्यान दें। प्रतिस्पर्धा वह है जो किसी प्रजाति की जैविक क्षमता को निर्धारित करती है। यह घटना न केवल जानवरों के लिए, बल्कि पौधों के लिए भी विशिष्ट है। इस प्रकार, इंट्रापॉपुलेशन प्रतियोगिता अत्यधिक संख्या में व्यक्तियों की मृत्यु की ओर ले जाती है। नतीजतन, पौधों में आत्म-पतलापन होता है। रोपाई के मजबूत गाढ़ेपन के साथ, शारीरिक रूप से कमजोर लोगों की मृत्यु हो जाती है।
बारहमासी पौधों में, जैसे कि पेड़, यह प्रक्रिया कई वर्षों तक जारी रहती है। यह पाइन या ओक के घने कृत्रिम वृक्षारोपण में देखा जा सकता है। घास के मैदानों में अक्सर एक समझौता की स्थिति उत्पन्न होती है जब शूटिंग की संख्या और जनसंख्या का कुल द्रव्यमान कम हो जाता है। इस मामले में, स्थिरीकरण व्यक्तियों की संख्या के कारण नहीं, बल्कि उनके बायोमास के कारण होता है।
जनसंख्या का संरक्षण या वृद्धि न केवल प्रजनन की दर (नवजात शिशुओं की संख्या, रखे गए अंडे, उत्पादित बीज या प्रति इकाई समय बीजाणु) पर निर्भर करती है। संतानों की कीमत पर वयस्क आबादी की पुनःपूर्ति कोई कम महत्वपूर्ण नहीं है। कम भर्ती दरों पर उच्च प्रजनन दर इसकी जनसंख्या में उल्लेखनीय वृद्धि नहीं कर सकती है।
उदाहरण के लिए, मछली हजारों या लाखों अंडे देती है, लेकिन केवल एक मामूली हिस्सा ही जीवित रहता है और एक वयस्क जानवर में बदल जाता है। पौधे भारी मात्रा में बीज फैलाते हैं।
इसके विपरीत, कम प्रजनन दर पर भर्ती दरों में वृद्धि करके जनसंख्या का आकार बढ़ सकता है। यह मनुष्यों पर लागू होता है (प्रजनन क्षमता कम है, लेकिन शिशु मृत्यु दर कम है, इसलिए लगभग सभी बच्चे वयस्कता तक जीते हैं)।
जनसंख्या वृद्धि के लिए अग्रणी एक अन्य महत्वपूर्ण कारक जानवरों की प्रवासन और नए क्षेत्रों में बीज फैलाने, नए आवासों के अनुकूल होने और उन्हें आबाद करने, संरक्षित तंत्र की उपस्थिति और प्रतिकूल पर्यावरणीय परिस्थितियों और बीमारियों के प्रतिरोध की क्षमता है।
जैविक क्षमता- यह प्रजातियों की संख्या में वृद्धि में योगदान करने वाले कारकों का एक संयोजन है।
इसलिए: जनसंख्या की वृद्धि, गिरावट और स्थिरता जैविक क्षमता और पर्यावरण प्रतिरोध के बीच संबंधों पर निर्भर करती है।
जनसंख्या परिवर्तन का सिद्धांत: यह जैविक क्षमता और इसके पर्यावरण के प्रतिरोध के बीच असंतुलन का परिणाम है।
यह संतुलन गतिशील है, अर्थात। लगातार समायोज्य, क्योंकि पर्यावरण प्रतिरोध कारक शायद ही कभी लंबे समय तक अपरिवर्तित रहते हैं। उदाहरण के लिए: एक वर्ष में, सूखे के कारण जनसंख्या में कमी आई, और अगले वर्ष, भारी बारिश के कारण यह पूरी तरह से ठीक हो गई। इस तरह के उतार-चढ़ाव अनिश्चित काल तक जारी रहते हैं। संतुलन एक सापेक्ष अवधारणा है। कभी-कभी विचलन का आयाम छोटा होता है, कभी-कभी महत्वपूर्ण होता है, लेकिन जब तक कम आबादी अपने पिछले आकार को बहाल करने में सक्षम होती है, तब तक यह मौजूद रहती है।
संतुलन प्राकृतिक प्रणालीजनसंख्या घनत्व पर निर्भर करता है, अर्थात। प्रति इकाई क्षेत्र में व्यक्तियों की संख्या। यदि जनसंख्या घनत्व बढ़ता है, तो पर्यावरण का प्रतिरोध बढ़ता है, और इसलिए मृत्यु दर बढ़ जाती है और जनसंख्या की वृद्धि रुक जाती है। और इसके विपरीत, जनसंख्या घनत्व में कमी के साथ, पर्यावरण का प्रतिरोध कमजोर हो जाता है और पूर्व संख्या बहाल हो जाती है।
प्रकृति पर मानव प्रभाव अक्सर जनसंख्या के विलुप्त होने की ओर ले जाता है, क्योंकि जनसंख्या घनत्व पर निर्भर नहीं करता है। पारिस्थितिक तंत्र का विनाश, पर्यावरण प्रदूषण कम और उच्च घनत्व दोनों के साथ आबादी को समान रूप से प्रभावित करता है।
इसके अलावा, जैविक क्षमता महत्वपूर्ण जनसंख्या आकार पर निर्भर करती है। यदि जनसंख्या का आकार (हिरण, पक्षी या मछली) इस मूल्य से नीचे आता है, जो प्रजनन की गारंटी देता है, तो जैविक क्षमता शून्य हो जाती है और विलुप्त होना अपरिहार्य है।
प्रजातियों के कई सदस्य जीवित हैं, लेकिन घर पर रहते हैं, तब भी अस्तित्व खतरे में पड़ सकता है। एक दूसरे से अलग (तोते)।
कोई भी जनसंख्या सैद्धांतिक रूप से संख्या में असीमित वृद्धि के लिए सक्षम है, अगर यह पर्यावरणीय कारकों द्वारा सीमित नहीं है। ऐसे काल्पनिक मामले में जनसंख्या की वृद्धि दर केवल मूल्य पर निर्भर करेगी जैविक क्षमता, प्रजातियों की विशेषता। जैविक क्षमता की अवधारणा को 1928 में आर. चैपमैन द्वारा पारिस्थितिकी में पेश किया गया था। यह सूचक समय की प्रति इकाई एक जोड़ी (या एक व्यक्ति) से सैद्धांतिक अधिकतम संतान को दर्शाता है, उदाहरण के लिए, प्रति वर्ष या पूरे जीवन चक्र के लिए।
इसकी गणना करते समय, इसे अक्सर गुणांक r द्वारा व्यक्त किया जाता है और इसकी गणना समय की अवधि में जनसंख्या ΔN में अधिकतम संभव वृद्धि के रूप में की जाती है। टी,प्रारंभिक जनसंख्या आकार में एक व्यक्ति को संदर्भित किया जाता है एन 0:
विभिन्न प्रजातियों में जैविक क्षमता का परिमाण अत्यंत भिन्न होता है। उदाहरण के लिए, एक मादा रो हिरण जीवन भर में 10-15 बच्चे पैदा करने में सक्षम है, त्रिचिनेला स्पाइरालिस 1.8 हजार लार्वा, एक मादा रख सकती है। मधु मक्खी- 50 हजार अंडे, और चंद्रमा-मछली - 3 अरब अंडे तक। यदि सभी भ्रूण बच गए और सभी संतानें बच गईं, तो किसी भी आबादी का आकार निश्चित अंतराल पर तेजी से बढ़ेगा।
ग्राफ पर इस तरह की जनसंख्या वृद्धि को दर्शाने वाला वक्र तेजी से ढलान को बढ़ाता है और अनंत तक जाता है (चित्र 122)। ऐसे वक्र को कहा जाता है घातीय। एक लघुगणकीय पैमाने पर, समय पर जनसंख्या के आकार की इस तरह की निर्भरता को एक सीधी रेखा द्वारा दर्शाया जाएगा, और जैविक क्षमता r क्षैतिज अक्ष के सापेक्ष इसके ढलान से परिलक्षित होगी, जो कि स्थिर है, मान जितना अधिक होगा आर।
चावल। 122. असली (1) और सैद्धांतिक (2) पैरामीशियम जनसंख्या वृद्धि वक्र
प्रकृति में, किसी आबादी की जैविक क्षमता पूरी तरह से महसूस नहीं होती है। इसका मूल्य आमतौर पर आबादी में प्रजनन क्षमता और मृत्यु दर के बीच के अंतर के रूप में जोड़ा जाता है: आर = बी - डी,जहाँ b जन्मों की संख्या है, और डी- समान अवधि के लिए जनसंख्या में मृत व्यक्तियों की संख्या।
जनसंख्या के आकार में सामान्य परिवर्तन चार घटनाओं के कारण होते हैं: प्रजनन क्षमता, मृत्यु दर, व्यक्तियों का परिचय और निष्कासन (आव्रजन और उत्प्रवास)।
लेख की सामग्री
पारिस्थितिकी,(ग्रीक óikos से - आवास, निवास) - एक विज्ञान जो आबादी, प्रजातियों, बायोकेनोज (समुदायों), पारिस्थितिक तंत्र, बायोगेकेनोज और जीवमंडल के संगठन और कामकाज का अध्ययन करता है। दूसरे शब्दों में, यह जीवों और पर्यावरण के बीच संबंधों का विज्ञान है। शब्द "पारिस्थितिकी" जर्मन प्राणी विज्ञानी ई. हेकेल द्वारा 1866 में प्रस्तावित किया गया था, लेकिन 20 वीं शताब्दी की शुरुआत में ही व्यापक हो गया। इस विज्ञान का विषय ही इसकी नवीनता से अलग नहीं है। पुराने लेखकों, "प्राकृतिक इतिहास" और "बायोनॉमी" की परिभाषा के अनुसार, प्राकृतिक आवास में जानवरों और पौधों का अध्ययन पहले किया गया था।
कई वर्षों तक, पारिस्थितिकी विशुद्ध रूप से एक विशेष वैज्ञानिक अनुशासन बना रहा, जिसे आम जनता बहुत कम जानती है। हालाँकि, 1960 के दशक के उत्तरार्ध से, पर्यावरणविदों ने तेजी से जनसंख्या वृद्धि और औद्योगिक प्रौद्योगिकियों के विकास के कारण पर्यावरण में प्रतिकूल परिवर्तनों की चेतावनी देना शुरू कर दिया है। आवास की स्थिति ने जनमत, और पर्यावरण को उत्साहित करना शुरू कर दिया और राज्य संगठनजल और वायु प्रदूषण या जड़ी-बूटियों और कीटनाशकों के विचारहीन उपयोग से होने वाली समस्याओं को हल करने में मदद के लिए पर्यावरणविदों की ओर रुख करना शुरू कर दिया।
जैविक विज्ञान का विकास दो मुख्य दिशाओं में हुआ है: एक अध्ययन किए गए जानवरों और पौधों के वर्गीकरण पर आधारित है, दूसरा - जैविक ज्ञान के इस क्षेत्र में उपयोग की जाने वाली विधियों और दृष्टिकोणों पर। पहले क्षेत्र में जीव विज्ञान के अच्छी तरह से परिभाषित क्षेत्र शामिल हैं जैसे कि माइकोलॉजी (कवक का विज्ञान), कीट विज्ञान (कीड़ों का विज्ञान) या पक्षीविज्ञान (पक्षियों का विज्ञान)। दूसरी दिशा से संबंधित अलग-अलग जैविक विषयों को अलग करना अधिक कठिन है। उदाहरण के लिए, जानवरों और पौधों की संरचना का अध्ययन कई विज्ञानों के ढांचे के भीतर किया जाता है: कोशिका विज्ञान, ऊतक विज्ञान, शरीर रचना विज्ञान। विभिन्न जीवित संरचनाओं की कार्यप्रणाली - कोशिकाओं और ऊतकों से लेकर अंगों और पूरे जीव तक - शरीर क्रिया विज्ञान का विषय है। हालांकि, एक शरीर विज्ञानी का पारंपरिक दृष्टिकोण धीरे-धीरे बदल सकता है और एक पारिस्थितिक दृष्टिकोण बन सकता है, अगर मुख्य जोर पूरे जीव की प्रतिक्रियाओं और व्यवहार के अध्ययन के साथ-साथ एक ही या विभिन्न प्रजातियों के जीवों के संबंधों पर रखा जाता है। यह काफी विशेषता है कि जानवरों के व्यवहार और बाहरी कारकों (उदाहरण के लिए, प्रकाश या गर्मी) के प्रति उनकी प्रतिक्रियाओं के बारे में कुछ जानकारी पारिस्थितिकी पर पाठ्यपुस्तकों और शरीर विज्ञान पर पाठ्यपुस्तकों दोनों में दी गई है।
पारिस्थितिकी और शरीर विज्ञान के बीच अंतर सामान्य रूपरेखाइस तथ्य पर उबाल जाता है कि पहला प्राकृतिक परिस्थितियों में जानवरों और पौधों का अध्ययन करना चाहता है, जबकि दूसरा प्रयोगशाला की दीवारों के भीतर जीवों का अध्ययन करता है। बेशक, क्षेत्र अध्ययन का मूल्य छोटा होगा यदि उनके परिणामों की तुलना कड़ाई से नियंत्रित परिस्थितियों में उत्पन्न कुछ प्रभावों के लिए पृथक जीवों की प्रतिक्रियाओं के अध्ययन में प्राप्त प्रयोगशाला डेटा से नहीं की जाती है। प्रयोगशाला शारीरिक अध्ययनों के लिए, वे भी तभी समझ में आते हैं जब उनके डेटा की तुलना जीवों के अवलोकन की सामग्री से की जाती है प्रकृतिक वातावरण... हालांकि बारीकी से संबंधित विषयों, शरीर विज्ञान और पारिस्थितिकी फिर भी तरीकों, शब्दावली और सामान्य दृष्टिकोणों में एक दूसरे से काफी भिन्न होते हैं।
पारिस्थितिकी व्यापक अर्थों में, प्राकृतिक परिस्थितियों में जीवों और जैविक प्रक्रियाओं के अध्ययन के रूप में, कई स्वतंत्र विज्ञानों के क्षेत्र को शामिल करता है। इस प्रकार, पारिस्थितिक विज्ञान में निस्संदेह लिम्नोलॉजी शामिल है, जो जीवन का अध्ययन करता है ताजा पानी, और समुद्र विज्ञान, जो समुद्र और महासागरों में रहने वाले जीवों का अध्ययन करता है। वास्तव में, महामारी विज्ञान, जो बीमारी के प्रसार का अध्ययन करता है, विशुद्ध रूप से चिकित्सा समस्याओं के लिए एक पारिस्थितिक दृष्टिकोण को प्रदर्शित करता है। पारिस्थितिकी के दृष्टिकोण से, मानव जीव विज्ञान और समाजशास्त्र के कई मुद्दों की व्याख्या कभी-कभी की जाती है।
प्राकृतिक वास
निवास स्थान को किसी एक जीव या जीवों के एक विशिष्ट समुदाय को प्रभावित करने वाले सभी बाहरी कारकों और स्थितियों की समग्रता के रूप में परिभाषित किया जा सकता है। इसलिए यह जटिल अवधारणातात्पर्य यह है कि जीव के वातावरण में व्यक्तिगत कारकों को अलग करना बहुत कठिन और कभी-कभी असंभव है। पारिस्थितिक दृष्टि से, प्रत्येक जानवर या पौधा अपने स्वयं के विशेष आवास से जुड़ा होता है, जिसका विवरण, सबसे पहले, उन परिस्थितियों का विवरण है जिनमें यह जानवर या पौधे मौजूद है। सुविधा के लिए, सभी स्थितियों को भौतिक (जलवायु), रासायनिक और जैविक में विभाजित किया जा सकता है।
जलवायु।
पारिस्थितिकी विज्ञानी भुगतान करता है विशेष ध्यानजलवायु, हालांकि, मौसम विज्ञान स्टेशनों द्वारा प्रदान किया गया मानक डेटा, एक नियम के रूप में, उसके अनुरूप नहीं है। आखिरकार, पारिस्थितिक विज्ञानी के लिए, सबसे पहले, जिन स्थितियों में असली जीवनविशिष्ट जानवर या पौधे, जैसे वन तल, झील के किनारे, या सड़ते हुए लॉग के दिल के विशिष्ट माइक्रॉक्लाइमेट। पारिस्थितिक विज्ञानी को अंतरिक्ष और समय में जलवायु परिवर्तन को भी ध्यान में रखना चाहिए। उसे क्षेत्र में कई जलवायु प्रवणताओं का पता लगाने की जरूरत है। उनमें से कुछ - उदाहरण के लिए, पर निर्भर करता है भौगोलिक अक्षांशया समुद्र तल से ऊंचाई काफी स्पष्ट है। अन्य - उदाहरण के लिए, तालाब की गहराई से संबंधित, जंगल में स्तरों की ऊंचाई, या जंगल से घास के मैदान में संक्रमण - का विशेष रूप से अध्ययन करने की आवश्यकता है। समय के साथ जलवायु परिवर्तन में दिन के दौरान विभिन्न संकेतकों की चक्रीय गतिशीलता, एक दिन से दूसरे दिन में अनियमित उतार-चढ़ाव, साथ ही दीर्घकालिक जलवायु चक्र और भूवैज्ञानिक प्रकृति की प्रक्रियाओं से जुड़े परिवर्तन जैसी घटनाएं शामिल हो सकती हैं।
एक पारिस्थितिक विज्ञानी द्वारा जलवायु परिस्थितियों के आकलन के तीन स्तर हैं, जिनमें से प्रत्येक की अपनी अध्ययन पद्धति है; यह एक भौगोलिक जलवायु है, एक विशेष निवास स्थान की जलवायु ("पारिस्थितिकी-जलवायु") और जीव के तत्काल पर्यावरण की जलवायु ("माइक्रॉक्लाइमेट")। भौगोलिक जलवायु, जिसके बारे में जानकारी मौसम विज्ञान स्टेशनों द्वारा एकत्र की जाती है, न केवल एक मानक के रूप में कार्य करती है जिसके खिलाफ अधिक विशिष्ट अध्ययनों के डेटा की तुलना की जाती है, बल्कि कुछ जीवों के बड़े पैमाने पर वितरण के विश्लेषण के आधार के रूप में भी कार्य करता है। हालाँकि, स्वयं के बारे में जानकारी भौगोलिक जलवायुविशिष्ट आवासों में जलवायु परिस्थितियों के बारे में अतिरिक्त जानकारी के बिना अर्थहीन है। उदाहरण के लिए, मनाए गए ठंढों के बारे में मौसम स्टेशन की रिपोर्ट से, यह स्पष्ट नहीं है कि वे वास्तव में कहां थे - एक खुले क्षेत्र में जहां उपकरण स्थित थे, या एक जंगल में जहां जानवरों या रुचि के पौधे पारिस्थितिक विज्ञानी के लिए थे लाइव। कभी-कभी तापमान और आर्द्रता पड़ोसी बायोटोप्स में भी तेजी से भिन्न होते हैं। इसी तरह, मिट्टी, जल निकाय या जंगल में देखी गई भौतिक स्थितियों का स्तरीकरण बहुत महत्वपूर्ण है। कभी-कभी, किसी जानवर के व्यवहार को समझने के लिए, एक पारिस्थितिकीविद् को कीट के लार्वा के दौरान, पानी की सतह फिल्म पर या फलों के गूदे में, पर्ण की आड़ में तापमान और आर्द्रता की स्थिति जानने की आवश्यकता होती है। .
रासायनिक वातावरण।
पर्यावरण की रासायनिक संरचना पर आमतौर पर शोध करने वाले शोधकर्ताओं द्वारा विशेष ध्यान दिया जाता है जल जीवन... भंग पदार्थों के गुण और उनकी सांद्रता, निश्चित रूप से, अपने आप में महत्वपूर्ण हैं, जो पोषण प्रदान करती हैं (मुख्य रूप से पौधों के लिए), लेकिन उनके अन्य प्रभाव भी हैं। उदाहरण के लिए, लवणता जीवों के विशिष्ट गुरुत्व और कोशिकाओं के भीतर आसमाटिक दबाव को प्रभावित कर सकती है। माध्यम (अम्लीय या क्षारीय) की प्रतिक्रिया और भंग गैसों की संरचना और सामग्री भी जीवों के लिए महत्वपूर्ण हैं। स्थलीय वातावरण में, मिट्टी और मिट्टी की नमी की रासायनिक विशेषताओं का वनस्पति पर और इसके माध्यम से जानवरों पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है।
जैविक वातावरण।
पर्यावरण के जैविक कारक जीवों के संबंधों के माध्यम से प्रकट होते हैं जो एक समुदाय का हिस्सा होते हैं। "शुद्ध संस्कृतियों" में पौधों या जानवरों का अध्ययन करना संभव है, अन्य जीवित चीजों के साथ संबंध के बिना, केवल प्रयोगशाला में। प्रकृति में, कई प्रजातियां आपस में घनिष्ठ रूप से जुड़ी हुई हैं, और पर्यावरण के घटकों के रूप में एक-दूसरे से उनका संबंध अत्यंत जटिल हो सकता है। जहां तक समुदाय और अकार्बनिक पर्यावरण के बीच संबंधों का सवाल है, वे हमेशा द्विपक्षीय, पारस्परिक होते हैं। तो, जंगल की प्रकृति संबंधित प्रकार की मिट्टी पर निर्भर करती है, लेकिन एक प्रकार या किसी अन्य की मिट्टी काफी हद तक जंगल के प्रभाव में बनती है। इसी तरह, जंगल में तापमान, आर्द्रता और रोशनी वनस्पति द्वारा निर्धारित की जाती है, लेकिन परिणामस्वरूप बनती है वातावरण की परिस्थितियाँबदले में यहां रहने वाले जीवों के समुदाय को प्रभावित करते हैं।
सीमित करने वाले कारक।
व्यक्तिगत जीवों या संपूर्ण समुदायों के वितरण का विश्लेषण करते समय, पारिस्थितिक विज्ञानी अक्सर तथाकथित की ओर रुख करते हैं। सीमित करने वाले कारक। एक विशिष्ट पर्यावरण का विस्तृत विवरण न केवल असंभव है, बल्कि अनावश्यक भी है, क्योंकि जानवरों और पौधों का वितरण (जैसा कि) भौगोलिक क्षेत्रऔर व्यक्तिगत आवासों के लिए) केवल एक कारक द्वारा निर्धारित किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, अत्यधिक (इन जीवों के लिए) तापमान, बहुत कम (या बहुत अधिक) लवणता या भोजन की कमी। हालांकि, ऐसे सीमित कारकों को अलग करना मुश्किल हो सकता है, और जीवों के वितरण और कुछ के बीच सीधा संबंध स्थापित करने का प्रयास किया जा सकता है। बाहरी कारकहमेशा सफल नहीं होते हैं। उदाहरण के लिए, प्रयोगशाला प्रयोगों से पता चलता है कि खारे और समुद्र के पानी में रहने वाले कुछ जानवर लवणता में व्यापक बदलाव को सहन करने में सक्षम हैं, और इस कारक के मूल्यों की एक संकीर्ण सीमा तक उनका स्पष्ट बंधन केवल उपयुक्त भोजन की उपस्थिति से निर्धारित होता है। उपयुक्त स्थान।
जैविक समुदाय
पारिस्थितिक अनुसंधान की मुख्य दिशाओं में से एक है पौधों और जानवरों के समुदायों का अध्ययन, उनका विवरण, वर्गीकरण और जीवों के अंतर्संबंधों का विश्लेषण जो उन्हें बनाते हैं। शब्द "पारिस्थितिकी तंत्र", जिसे अक्सर पारिस्थितिकीविदों द्वारा उपयोग किया जाता है, एक समुदाय को उसके अस्तित्व की स्थितियों के साथ संयोजन के रूप में दर्शाता है, अर्थात। पर्यावरण के निर्जीव (भौतिक) घटकों के साथ।
पशु समुदायों की तुलना में पादप समुदायों का बेहतर अध्ययन किया गया है। यह आंशिक रूप से इस तथ्य के कारण है कि यह वनस्पति की प्रकृति है जो कुछ स्थानों पर रहने वाले जानवरों की संरचना को काफी हद तक निर्धारित करती है। इसके अलावा, पौधे समुदाय शोधकर्ता के लिए अधिक सुलभ होते हैं, जबकि जानवरों का प्रत्यक्ष अवलोकन हमेशा संभव नहीं होता है, और यहां तक कि उनकी संख्या का अनुमान लगाने के लिए, पारिस्थितिकीविदों को अप्रत्यक्ष तरीकों का सहारा लेने के लिए मजबूर किया जाता है, उदाहरण के लिए, की मदद से कब्जा करने के लिए विभिन्न उपकरण। समुदायों का वर्गीकरण और वर्णन करते समय, आमतौर पर वनस्पतिशास्त्रियों द्वारा विकसित शब्दावली का उपयोग किया जाता है।
समुदायों का वर्गीकरण।
हालांकि समुदायों को वर्गीकृत करने के लिए कई योजनाएं हैं, उनमें से कोई भी आम तौर पर स्वीकार नहीं किया गया है। शब्द "बायोकेनोसिस" का प्रयोग अक्सर किसी विशेष समुदाय को संदर्भित करने के लिए किया जाता है। कभी-कभी बढ़ती जटिलता के समुदायों की एक पदानुक्रमित प्रणाली को प्रतिष्ठित किया जाता है: "संघ", "संघ", "गठन", आदि। व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला शब्द "निवास स्थान" कुछ विशिष्ट पौधों या जानवरों की प्रजातियों या किसी विशेष समुदाय के लिए आवश्यक पर्यावरणीय परिस्थितियों के परिसर को संदर्भित करता है। जाहिर है, समुदायों और आवासों का एक निश्चित पदानुक्रम है। उदाहरण के लिए, एक झील एक बड़ी पारिस्थितिक इकाई है, जिसके भीतर तट, उथले पानी, गहरे तल के क्षेत्रों या जल निकाय के खुले हिस्से से जुड़े जीवों के समुदायों को अलग करना संभव है। तटीय क्षेत्र के समुदाय में, बदले में, प्रजातियों के छोटे और अधिक विशिष्ट समूहों के बीच अंतर करना संभव है जो पानी की सतह के पास, एक निश्चित प्रकार के पौधों पर या तल पर सिल्ट तलछट में रहते हैं। हालाँकि, इस बात पर बहुत संदेह है कि क्या इन समुदायों को विस्तार से वर्गीकृत किया जाना चाहिए और कुछ नामों को मजबूती से सौंपा जाना चाहिए।
कुछ पारिस्थितिक समुदायों के नाम जीवविज्ञानियों द्वारा बहुत व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। ये हैं, उदाहरण के लिए, प्लैंकटन, नेकटन और बेन्थोस शब्द। प्लैंकटन छोटे, मुख्य रूप से सूक्ष्म जीवों का एक संग्रह है जो पानी के स्तंभ में रहते हैं और निष्क्रिय रूप से धाराओं द्वारा ले जाया जाता है। नेक्टन बड़े और अधिक सक्रिय रूप से चलने वाले जलीय जानवरों (उदाहरण के लिए, मछली) से बना है। बेंथोस में ऐसे जीव शामिल हैं जो नीचे की सतह पर या नीचे तलछट की मोटाई में रहते हैं। समुद्र और झीलों दोनों में, प्लवक के जीव असंख्य और विविध हैं। वे बड़े जानवरों के लिए भोजन के आधार के रूप में काम करते हैं, और समुद्र में वे व्यावहारिक रूप से जल स्तंभ के अन्य सभी निवासियों के अस्तित्व को निर्धारित करते हैं।
जैविक समुदायों को अक्सर "प्रमुख" या "उप-प्रमुख" प्रजातियों द्वारा प्रतिष्ठित किया जाता है। यह दृष्टिकोण व्यावहारिक दृष्टिकोण से सुविधाजनक है, खासकर यदि यह आता हैसमशीतोष्ण क्षेत्र के स्थलीय पारिस्थितिक तंत्र पर, जहां एक प्रकार का अनाज स्टेपी की उपस्थिति निर्धारित कर सकता है, और एक प्रकार का पेड़ - जंगल का प्रकार। हालांकि, प्रमुख प्रजातियों की अवधारणा, उष्ण कटिबंध के साथ-साथ जलीय पर्यावरण में रहने वाले जीवों के समुदायों के लिए खराब रूप से लागू होती है।
समुदायों का उत्तराधिकार।
पारिस्थितिकीविदों ने परंपरागत रूप से "उत्तराधिकार" के अध्ययन पर बहुत ध्यान दिया है, अर्थात। समुदायों के विकास और उम्र बढ़ने या किसी विशेष क्षेत्र में समुदायों के परिवर्तन से जुड़े परिवर्तनों का एक तार्किक क्रम। उत्तराधिकार का निरीक्षण करना सबसे आसान है पश्चिमी यूरोपतथा उत्तरी अमेरिकाजहां मानव गतिविधि निर्मम है जैसे भूवैज्ञानिक प्रक्रिया, मौलिक रूप से परिवर्तित प्राकृतिक परिदृश्य। नष्ट हुए कुंवारी जंगलों के स्थान पर, प्रजातियों का एक धीमा, नियमित परिवर्तन होता है, जो अंततः अपेक्षाकृत स्थिर और थोड़ा बदलते "चरमोत्कर्ष" (परिपक्व) वन समुदाय की बहाली की ओर जाता है। पश्चिमी सभ्यता के प्राचीन केंद्रों के आसपास स्थित अधिकांश क्षेत्र और पर्यावरण अनुसंधान के लिए उपलब्ध अस्थिर संक्रमणकालीन समुदायों द्वारा कब्जा कर लिया गया है जो मनुष्य द्वारा नष्ट किए गए चरमोत्कर्ष समुदायों के स्थल पर विकसित हुए हैं।
मनुष्यों से कम प्रभावित क्षेत्रों में, उत्तराधिकार भी होता है, हालांकि इसकी अभिव्यक्तियाँ इतनी ध्यान देने योग्य नहीं हैं। उदाहरण के लिए, यह देखा गया है कि जहां तलछट से नदी का मार्ग बदलता है नया किनारा, या जहां अचानक भूस्खलन मिट्टी से नंगे चट्टान की सतह को मुक्त कर देता है, या जंगल में उस स्थान पर जहां एक पुराना पेड़ गिरता है। ताजे जल निकायों में उत्तराधिकार स्पष्ट रूप से प्रकट होता है। विशेष रूप से, झीलों में उम्र बढ़ने की प्रक्रियाओं, या यूट्रोफिकेशन के अध्ययन पर बहुत प्रयास किया गया था, जिससे यह तथ्य सामने आया कि खुले पानी का क्षेत्र, धीरे-धीरे सिकुड़ता है, एक बेड़ा और फिर एक दलदल का रास्ता देता है, जो अंततः वनस्पति के अपने विशिष्ट उत्तराधिकार के साथ एक स्थलीय पारिस्थितिकी तंत्र में बदल जाता है। जल निकायों का प्रदूषण और उनमें पोषक तत्वों की आमद में वृद्धि (उदाहरण के लिए, जब भूमि की जुताई और उर्वरकों को लागू करना) यूट्रोफिकेशन की प्रक्रियाओं को काफी तेज करता है।
एक समुदाय में जीवों के विभिन्न समूहों के बीच संबंधों का अध्ययन करना आसान नहीं है, लेकिन बहुत ही दिलचस्प काम है। जिस शोधकर्ता ने इसका समाधान किया है, उसे जैविक ज्ञान के पूरे शरीर का उपयोग करना चाहिए, क्योंकि किसी भी जीवन प्रक्रिया का उद्देश्य अंततः जीवों के जीवित रहने, प्रजनन और उनके जीवन के लिए उपयुक्त आवासों में फैलाव सुनिश्चित करना है। कुछ समुदायों का अध्ययन करते हुए, एक पारिस्थितिक विज्ञानी को पौधों और जानवरों की उनकी संरचना से संबंधित प्रजातियों को निर्धारित करने की समस्या का सामना करना पड़ता है। एक साधारण समुदाय की प्रजातियों की संरचना का वर्णन करना बहुत मुश्किल है, और यह परिस्थिति अनुसंधान के विकास को बेहद बाधित करती है। यह लंबे समय से नोट किया गया है कि किसी भी जानवर का अवलोकन व्यर्थ है यदि यह ज्ञात नहीं है कि यह किस प्रजाति का है। हालाँकि, यह स्पष्ट है कि किसी विशेष क्षेत्र में रहने वाले सभी जीवों की पहचान एक ऐसा श्रमसाध्य कार्य है जो अपने आप में एक जीवन कार्य में बदल सकता है। इसलिए उन क्षेत्रों में पारिस्थितिक अनुसंधान करना उचित माना जाता है, जिनके वनस्पतियों और जीवों का अच्छी तरह से अध्ययन किया जाता है। आमतौर पर ये समशीतोष्ण अक्षांश होते हैं, न कि उष्ण कटिबंध, जहां कई पौधों और जानवरों (मुख्य रूप से विभिन्न अकशेरूकीय) की अभी तक पहचान नहीं की गई है या अपर्याप्त अध्ययन किया गया है।
आहार शृखला।
के बीच में विभिन्न प्रकारसमुदाय के भीतर अंतर्संबंधों पर तथाकथित का कब्जा है। भोजन, या पोषी, जंजीर, अर्थात्। विभिन्न प्रकार के जीवों के वे क्रम जिनके माध्यम से पदार्थ और ऊर्जा को एक स्तर से दूसरे स्तर पर स्थानांतरित किया जाता है, क्योंकि कुछ जीव दूसरों को खाते हैं। सबसे सरल खाद्य श्रृंखला का एक उदाहरण "शिकार के पक्षी - चूहे - पौधे" श्रृंखला है। लगभग हर समुदाय में परस्पर संबंध का एक समूह होता है आहार शृखलाएकल खाद्य जाल का निर्माण।
हरे पौधे सभी खाद्य जालों की रीढ़ हैं और इस प्रकार समग्र रूप से खाद्य जाल हैं। सूर्य की ऊर्जा का उपयोग करके, वे कार्बन डाइऑक्साइड और पानी से जटिल कार्बनिक पदार्थ बनाते हैं। यही कारण है कि पारिस्थितिकीविद हरे पौधों को उत्पादक, या स्वपोषी कहते हैं (अर्थात वे जो स्वयं का पोषण करते हैं)। इसके विपरीत, उपभोक्ता (या हेटरोट्रॉफ़), जिसमें सभी जानवर और कुछ पौधे शामिल हैं, अपने लिए उत्पादन करने में सक्षम नहीं हैं पोषक तत्त्वऔर, ऊर्जा की लागत को फिर से भरने के लिए, भोजन के लिए अन्य जीवों का उपयोग करना चाहिए।
बदले में, उपभोक्ताओं के बीच, शाकाहारी (या "प्राथमिक उपभोक्ता") का एक समूह होता है जो सीधे पौधों पर फ़ीड करता है। शाकाहारी बहुत बड़े जानवर हो सकते हैं, जैसे हाथी या हिरण, और बहुत छोटे, जैसे कई कीड़े। शिकारी, या "द्वितीयक उपभोक्ता", ऐसे जानवर हैं जो शाकाहारी खाते हैं और इस अप्रत्यक्ष तरीके से पौधों में संग्रहीत ऊर्जा प्राप्त करते हैं। कुछ खाद्य श्रृंखलाओं में कई जानवर प्राथमिक उपभोक्ता के रूप में कार्य करते हैं, और अन्य में - द्वितीयक के रूप में; चूंकि वे पौधे और पशु भोजन दोनों का उपभोग कर सकते हैं, इसलिए उन्हें सर्वाहारी कहा जाता है। कुछ समुदायों में, आदि हैं। तृतीयक उपभोक्ता (जैसे लोमड़ी), यानी। अन्य शिकारियों को खाने वाले शिकारी।
खाद्य श्रृंखला में एक अन्य महत्वपूर्ण कड़ी रेड्यूसर (या विनाशक) है। इनमें मुख्य रूप से बैक्टीरिया और कवक शामिल हैं, साथ ही कुछ जानवर जैसे कि केंचुआमृत पौधों और जानवरों से कार्बनिक पदार्थों का सेवन। डीकंपोजर की गतिविधि के परिणामस्वरूप, सरल अकार्बनिक पदार्थ बनते हैं, जो हवा, मिट्टी या पानी में मिल कर फिर से पौधों के लिए उपलब्ध हो जाते हैं। इस प्रकार, रासायनिक तत्व और उनके विभिन्न यौगिक निरंतर संचलन में हैं, जीवों से पर्यावरण के अजैविक घटकों तक और फिर जीवों में वापस आते हैं।
पदार्थ के विपरीत, ऊर्जा पुनर्चक्रण के अधीन नहीं है, अर्थात। दो बार उपयोग नहीं किया जा सकता है: यह केवल एक दिशा में चलता है - उन उत्पादकों से जिनके लिए ऊर्जा का स्रोत है सूरज की रोशनी, उपभोक्ताओं के लिए और आगे रिड्यूसर के लिए। चूंकि सभी जीव अपनी महत्वपूर्ण प्रक्रियाओं को बनाए रखने के लिए ऊर्जा खर्च करते हैं, इसलिए प्रत्येक ट्राफिक स्तर (खाद्य श्रृंखला में संबंधित लिंक में) पर एक महत्वपूर्ण मात्रा में ऊर्जा की खपत होती है। नतीजतन, प्रत्येक बाद के स्तर को पिछले एक की तुलना में कम ऊर्जा प्राप्त होती है। इस प्रकार, प्राथमिक उपभोक्ताओं के पास उत्पादकों की तुलना में कम ऊर्जा होती है, और द्वितीयक उपभोक्ताओं को भी कम ऊर्जा मिलती है।
एक उच्च पोषी स्तर पर संक्रमण के दौरान उपलब्ध ऊर्जा की मात्रा में कमी से इस स्तर पर सभी जीवों के बायोमास (यानी, कुल द्रव्यमान) में एक समान कमी आती है। उदाहरण के लिए, एक समुदाय में शाकाहारी जीवों का बायोमास हरे पौधों के बायोमास से बहुत कम है, और शिकारियों का बायोमास, बदले में, शाकाहारी जीवों के बायोमास से कई गुना कम है। ऐसे रिश्तों का वर्णन करते हुए, पारिस्थितिकीविद अक्सर एक पिरामिड की छवि का उपयोग करते हैं, जिसके आधार पर निर्माता होते हैं, और शीर्ष पर - अंतिम (उच्चतम) लिंक के शिकारी।
आला अवधारणा।
किसी विशेष खाद्य श्रृंखला में एक व्यक्तिगत कड़ी को आमतौर पर पारिस्थितिक स्थान के रूप में जाना जाता है। दुनिया के विभिन्न हिस्सों में एक ही जगह या अलग वातावरणनिवास स्थान अक्सर कुछ इसी तरह का होता है, लेकिन संबंधित जानवरों में नहीं। उदाहरण के लिए, प्राथमिक उपभोक्ताओं और बड़े शिकारियों के लिए निचे हैं। उत्तरार्द्ध को एक समुदाय में एक हत्यारा व्हेल द्वारा, दूसरे में एक शेर द्वारा, और एक तिहाई में एक मगरमच्छ द्वारा दर्शाया जा सकता है। यदि हम भूवैज्ञानिक अतीत की ओर मुड़ें, तो हम काफी उद्धृत कर सकते हैं लंबी सूचीजानवर जो कभी बड़े शिकारियों के पारिस्थितिक स्थान पर कब्जा कर लेते थे।
सहभोजवाद और सहजीवन।
खाद्य श्रृंखलाओं के लिए पारिस्थितिकीविदों का ध्यान यह धारणा दे सकता है कि अस्तित्व के लिए प्रजातियों का संघर्ष मुख्य रूप से शिकारियों और शिकार के अस्तित्व के लिए संघर्ष है। हालाँकि, ऐसा नहीं है। भोजन संबंध शिकारी-शिकार संबंध तक सीमित नहीं है: एक समुदाय में जानवरों की दो प्रजातियां भोजन पर प्रतिस्पर्धा कर सकती हैं, या वे अपने प्रयासों में सहयोग कर सकते हैं। एक प्रजाति के लिए खाद्य स्रोत अक्सर दूसरे की गतिविधियों का उप-उत्पाद होता है। शिकारियों पर कैरियन खाने वाले जानवरों की निर्भरता सिर्फ एक उदाहरण है। एक कम स्पष्ट मामला उन जानवरों पर पानी के छोटे संचय में रहने वाले जीवों की निर्भरता है जो इन खोखले को बनाते हैं। कुछ जीवों द्वारा दूसरों की गतिविधियों से लाभ के लिए इस तरह के निष्कर्षण को सहभोजवाद कहा जाता है। यदि लाभ पारस्परिक है, तो वे पारस्परिकता या सहजीवन की बात करते हैं। वास्तव में, एक समुदाय में अलग-अलग प्रजातियां लगभग हमेशा दो-तरफा संबंध में होती हैं। इस प्रकार, शिकार की आबादी का घनत्व शिकारियों की गतिविधि पर निर्भर करता है; उत्तरार्द्ध की संख्या में गिरावट से पीड़ितों की आबादी का इतना अधिक घनत्व हो सकता है कि वे भूख और महामारी से पीड़ित होने लगते हैं। यह सभी देखेंई सहभोजवाद; सहजीवन।
आश्रय।
समुदाय में अंतर्जातीय संबंध खाद्य समस्याओं तक सीमित नहीं हैं। कभी-कभी ऐसे आश्रय का होना बहुत जरूरी होता है जो प्रतिकूल जलवायु प्रभावों के साथ-साथ सभी प्रकार के शत्रुओं से भी रक्षा करता हो। इस प्रकार, जंगल में पेड़ न केवल अधिकांश खाद्य श्रृंखलाओं के आधार के रूप में महत्वपूर्ण हैं, बल्कि एक विशुद्ध रूप से यांत्रिक फ्रेम के रूप में भी हैं जो विभिन्न जीवों के एक जटिल समुदाय को विकसित करने में सक्षम बनाता है। यह पेड़ों पर है कि बेलें और एपिफाइट्स जैसे पौधे रहते हैं, और कई जानवर रहते हैं। इसके अलावा, पेड़ प्रतिकूल पर्यावरणीय कारकों से जीवों की एक निश्चित सुरक्षा प्रदान करते हैं और वन चंदवा के नीचे रहने वालों के लिए आवश्यक एक विशेष जलवायु बनाते हैं।
प्रजातियों की पारिस्थितिकी
पारिस्थितिकी का एक महत्वपूर्ण हिस्सा जीवन चक्रों का अध्ययन है विभिन्न प्रकारजानवरों और पौधों ("बायोनॉमी")। प्रमुख प्रजातियों की जरूरतों और व्यवहार के प्रारंभिक अध्ययन के बिना संपूर्ण समुदायों की संरचना और कार्यप्रणाली की विशेषताओं को समझना असंभव है। इस तरह के शोध को आमतौर पर "प्रजाति पारिस्थितिकी" ("सामुदायिक पारिस्थितिकी" के विपरीत) के रूप में जाना जाता है।
जानवरों या पौधों की किसी भी प्रजाति की पारिस्थितिकी की ख़ासियत का अंदाजा लगाने के लिए, यह ध्यान देना आवश्यक है कि ये जीव कैसे और किस गति से बढ़ते हैं, कैसे और क्या खाते हैं, कैसे प्रजनन करते हैं, फैलते हैं और प्रतिकूल अनुभव करते हैं। जलवायु काल। यहां प्राकृतिक परिस्थितियों के साथ-साथ प्रयोगशाला प्रयोगों की भी आवश्यकता है। शायद सबसे दुर्बलतासमुदायों के अध्ययन में - ऐसी जटिल वस्तुओं पर प्रायोगिक विधियों को लागू करने की व्यावहारिक असंभवता। यही कारण है कि समुदायों की संरचना के बारे में हमारी समझ काफी हद तक समुदाय बनाने वाली प्रजातियों की व्यक्तिगत आबादी के अध्ययन में प्राप्त आंकड़ों पर आधारित है।
आवास का परिवर्तन।
क्षेत्र,
वे। अंतरिक्ष का एक टुकड़ा सक्रिय रूप से जानवर द्वारा उपयोग किया जाता है और इसके द्वारा अन्य व्यक्तियों के घुसपैठ से संरक्षित खेलता है महत्वपूर्ण भूमिकाअधिकांश अध्ययन किए गए पक्षियों और स्तनधारियों के व्यक्तियों के बीच संबंधों के नियमन में। कुछ जानवरों में (उदाहरण के लिए, युद्ध करने वाले या बड़े स्तन), प्रत्येक पुरुष अच्छी तरह से परिभाषित सीमाओं वाले क्षेत्र पर हावी होता है और प्रतियोगियों को इसकी अनुमति नहीं देता है। अन्य मामलों में (उदाहरण के लिए, पनामा में बढ़ई द्वारा अध्ययन किए गए हाउलर बंदरों के बीच), साइट व्यक्तियों के समूह से संबंधित है, कभी-कभी काफी बड़ी होती है, जो इसे अन्य समान समूहों या एक ही प्रजाति के व्यक्तिगत व्यक्तियों के आक्रमण से बचाती है। जैसा कि कई पारिस्थितिक विज्ञानी मानते हैं, आबादी के आकार को सीमित करने वाला कारक अक्सर एक उपयुक्त क्षेत्र की उपलब्धता है, न कि सीधे भोजन की कमी। प्रजातियों के वितरण के दृष्टिकोण से, क्षेत्र की रक्षा करने की प्रवृत्ति बहुत महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह अंततः जानवरों को एक निश्चित स्थान को अधिक समान रूप से आबाद करने और इष्टतम जनसंख्या घनत्व को बनाए रखते हुए इसे अधिक कुशलता से उपयोग करने की अनुमति देता है।
सीतनिद्रा।
हाइबरनेशन और समर हाइबरनेशन भी प्रजातियों की पारिस्थितिकी से सीधे संबंधित हैं, क्योंकि एक ही समुदाय के सदस्य वर्ष की प्रतिकूल अवधि का अनुभव करने के पूरी तरह से अलग तरीके प्रदर्शित कर सकते हैं। हाइबरनेशन शरीर की एक विशेष शारीरिक स्थिति है जिसमें इसके कई सामान्य कार्य बंद हो जाते हैं या बेहद धीमा हो जाते हैं, जो जानवर को लंबे समय तक पूर्ण आराम की स्थिति में रहने की अनुमति देता है। अवधारणा को सटीक रूप से परिभाषित करने का प्रयास सीतनिद्राआमतौर पर एक अत्यंत बोझिल और असुविधाजनक सूत्रीकरण की ओर जाता है, क्योंकि वास्तव में ऐसे कई तरीके हैं जिनसे जानवर मुश्किल से जीवित रह सकते हैं सर्दियों की अवधि... उदाहरण के लिए, भालू के वास्तविक शीतकालीन हाइबरनेशन के बारे में शायद ही कोई बात कर सकता है, क्योंकि इस अवधि के दौरान उनके शरीर का तापमान व्यावहारिक रूप से कम नहीं होता है। अमेरिकी वुडहोग में पूर्ण सुन्नता की स्थिति, एक भालू की सर्दियों की नींद, फर का मौसमी परिवर्तन और खरगोशों के व्यवहार में परिवर्तन सभी उदाहरण एक ही समस्या को हल करने के विभिन्न तरीकों को दर्शाते हैं, अर्थात् मौसमी चक्रों को अपनाना। इस तरह की एक और विधि पर विचार किया जा सकता है मौसमी प्रवासअधिक अनुकूल जलवायु वाले क्षेत्रों में जानवरों।
हाइबरनेशन के तंत्र का अध्ययन मुख्य रूप से शरीर विज्ञानियों द्वारा किया जाता है, क्योंकि इसके लिए हाइबरनेटिंग जानवर के प्रयोगशाला अध्ययन की आवश्यकता होती है, साथ ही उन कारकों की पहचान करने के लिए प्रत्यक्ष प्रयोग भी होते हैं जो सर्दियों की सुप्तता की शुरुआत और अंत निर्धारित करते हैं। इन तंत्रों के बारे में हमारी समझ पूरी तरह से दूर है - शायद इस कारण से कि समस्या स्वयं शरीर विज्ञान और पारिस्थितिकी की परिधि पर है और इसका पर्याप्त अध्ययन नहीं किया गया है। हाइबरनेशन की शुरुआत, इसके पाठ्यक्रम और हाइबरनेशन से पुनर्प्राप्ति के तंत्र की व्याख्या करने वाले विभिन्न सिद्धांत हैं, और यह संभव है कि इन प्रक्रियाओं को नियंत्रित करने वाले कारक विभिन्न प्रजातियों में भिन्न हों। सबसे महत्वपूर्ण भूमिका तापमान में परिवर्तन, पोषण की स्थिति, वसा के भंडार वाले जानवर के प्रावधान के साथ-साथ दिन के उजाले की लंबाई द्वारा निभाई जाती है। यदि गर्म रक्त वाले जानवर हाइबरनेट कर सकते हैं या नहीं भी कर सकते हैं, तो ठंडे खून वाले जानवर, उदाहरण के लिए समशीतोष्ण अक्षांशों में कीड़े, सर्दियों में अनिवार्य रूप से निष्क्रिय होना चाहिए, क्योंकि सामान्य चयापचय प्रक्रियाएं इस तरह के साथ आगे नहीं बढ़ सकती हैं कम तामपानओह।
अधिकांश कीट प्रजातियां अंडे की अवस्था में सर्दियों में जीवित रहती हैं। हालांकि, कई अन्य जानवरों में, अंडा जीवन चक्र का वह चरण है जो विलंबित विकास के लिए सबसे अच्छा अनुकूलित है। बीज और पौधे के बीजाणुओं के लिए भी यही कहा जा सकता है। एक मायने में, पौधे ठंडे खून वाले जानवरों के समान होते हैं: कम तापमान के कारण, सर्दियों में इन जीवों का सामान्य चयापचय असंभव है। इसके अलावा, पौधे वाष्पोत्सर्जन के दौरान नमी के नुकसान के प्रति बहुत संवेदनशील होते हैं, और सर्दी सूखे की अवधि बन जाती है, क्योंकि वर्ष के इस समय समशीतोष्ण अक्षांशों में तरल पानी आमतौर पर उपलब्ध नहीं होता है। विकास के क्रम में, बारहमासी पौधे बदलते मौसमों के अनुकूल हो गए हैं, सर्दियों के लिए अपने पत्ते गिरा रहे हैं और अच्छी तरह से संरक्षित सुप्त कलियों का निर्माण कर रहे हैं। यह उत्सुक है कि पौधों का संरक्षण समशीतोष्ण जलवायुसर्दियों में, और उष्णकटिबंधीय में शुष्क और गर्म मौसम के दौरान, यह अनिवार्य रूप से एक ही तंत्र द्वारा प्रदान किया जाता है।
तथाकथित डायपॉज (विकास की अस्थायी गिरफ्तारी), कीड़ों और अन्य अकशेरुकी जीवों में मनाया जाता है, कभी-कभी पर्यावरणीय कारकों में परिवर्तन के साथ एक दृश्य संबंध के बिना, लंबे समय से पारिस्थितिकीविदों और शरीर विज्ञानियों द्वारा शोध का विषय रहा है। डायपॉज के एक विशेष मामले के रूप में, हम सौंदर्यीकरण (ग्रीष्मकालीन हाइबरनेशन) पर भी विचार कर सकते हैं, जो गर्मी और सूखे का अनुभव करने का काम करता है। विशेष रूप से उष्णकटिबंधीय में रहने वाले कीड़ों में सौंदर्यीकरण बहुत आम है। विंटर डायपॉज की तरह, समर डायपॉज को अक्सर अंडे के चरण में देखा जाता है, हालांकि कुछ मामलों में लार्वा और यहां तक कि वयस्क भी इस अवस्था के अनुकूल होते हैं।
फैल रहा है।
पारिस्थितिकी हितों के क्षेत्र में जानवरों और पौधों के भौगोलिक वितरण का अध्ययन भी शामिल है। पारंपरिक प्राणी भूगोल पारिस्थितिकी से इस मायने में भिन्न है कि यह मुख्य रूप से पृथ्वी के भूवैज्ञानिक इतिहास के डेटा पर निर्भर करता है और मुख्य जैव-भौगोलिक क्षेत्रों पर बड़े वर्गीकरण समूहों के वितरण पर विशेष ध्यान देता है। कुछ मामलों में, यह दृष्टिकोण बिल्कुल आवश्यक है। इसलिए महाद्वीपों के इतिहास को जाने बिना यह समझना असंभव है कि वर्तमान समय में क्यों? मार्सुपियल स्तनधारीकेवल ऑस्ट्रेलिया और अमेरिका में पाया जाता है। हालांकि, प्रजातियों के वितरण की वर्तमान सीमाएं लगभग पूरी तरह से निर्भर करती हैं वातावरणीय कारक... किसी विशेष प्रसार के कारणों को स्थापित करने के लिए विशेष प्रकारया संपूर्ण समुदायों के लिए, मुख्य सीमित कारकों की पहचान करना आवश्यक है। उदाहरण के लिए, उत्तरी गोलार्ध में एक निश्चित कीट प्रजाति की घटना की उत्तरी सीमा अक्सर इस बात से निर्धारित होती है कि क्या इस प्रजाति के पास लंबे समय तक अनुभव करने के लिए एक तंत्र है जाड़ों का मौसम... कीड़े, सर्दियों के दौरान डायपॉज में प्रवेश करने में असमर्थ, केवल उन क्षेत्रों में रहने के लिए मजबूर होते हैं जहां जलवायु उन्हें पूरे वर्ष सक्रिय रहने की अनुमति देती है। पौधों का भौगोलिक वितरण मुख्य रूप से मुख्य . द्वारा निर्धारित किया जाता है जलवायु क्षेत्रऔर मिट्टी की प्रकृति।
जनसंख्या में गतिशीलता
पारिस्थितिक साहित्य में अक्सर उपयोग किए जाने वाले अभिव्यक्ति "प्राकृतिक संतुलन" का अर्थ है संतुलन की स्थिति (गतिशील संतुलन) एक समुदाय में अधिकांश आबादी की विशेषता; इस मामले में संतुलन को एक स्थिर अवस्था के रूप में समझना पूरी तरह से गलत होगा। जानवरों की संख्या में उतार-चढ़ाव का अध्ययन पारिस्थितिकी का सबसे महत्वपूर्ण क्षेत्र है, जो विज्ञान और गतिविधि के ऐसे प्रतीत होने वाले दूर के क्षेत्रों को आनुवंशिकी के रूप में प्रभावित करता है, कृषिऔर दवा।
मौसमी और चक्रीय (आवरण, एक नियम के रूप में, कई वर्षों) बहुतायत में उतार-चढ़ाव लंबे समय से प्रकृतिवादियों के लिए रुचि रखते हैं जिन्होंने मनाया जनसंख्या प्रक्रियाओं और विभिन्न के बीच संबंध स्थापित करने की कोशिश की है। जलवायु कारक... व्यावहारिक रूप से, यह समस्या बहुत महत्वपूर्ण है: हानिकारक कीड़ों के बड़े पैमाने पर प्रजनन या महामारी के प्रकोप का पूर्वानुमान इसके समाधान पर निर्भर करता है। तंत्र का अध्ययन करने वाले पूरी तरह से स्वतंत्र विशेषज्ञ प्राकृतिक चयन, जनसंख्या में जीवों के नए आनुवंशिक रूपों के वितरण के गणितीय विवरण में रुचि हो गई। उपयुक्त गणना करने के लिए, वास्तविक जनसंख्या घनत्व और यह कितनी जल्दी बदलता है, इस पर डेटा होना आवश्यक था। जिस दर पर एक नया अनुवांशिक रूप फैल रहा है वह स्पष्ट रूप से अलग होगा जो इस बात पर निर्भर करता है कि जनसंख्या यह अवधि... आनुवंशिकीविदों ने पाया है कि जनसंख्या में जीन का वितरण नियमित चक्रीय उतार-चढ़ाव के रूप में हो सकता है। सामान्य तौर पर, विभिन्न प्रकार की जैविक समस्याओं को हल करने के लिए जानवरों की संख्या की गतिशीलता का अध्ययन अत्यंत महत्वपूर्ण है। पौधों की आबादी की गतिशीलता का कुछ हद तक अध्ययन किया गया है, शायद उनके वितरण की सापेक्ष स्थिरता के कारण।
जैविक क्षमता।
जनसंख्या की गतिशीलता का अध्ययन करते समय, "जैविक क्षमता" जैसी महत्वपूर्ण अवधारणा का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, अर्थात। किसी दी गई प्रजाति की प्रजनन विशेषता की दर (जिसका मूल्य लिंगानुपात, प्रति महिला संतानों की संख्या, साथ ही समय की प्रति इकाई पीढ़ियों की संख्या से प्रभावित होता है)। कई जीवों, विशेष रूप से सबसे छोटे जीवों की जैविक क्षमता बहुत अधिक है, और अगर कुछ भी उनकी आबादी के विकास में बाधा नहीं डालता है, तो वे पूरी पृथ्वी पर बहुत जल्दी आबाद हो जाएंगे। किसी भी मौजूदा आबादी के आकार को पर्यावरण के प्रतिरोध के लिए जैविक क्षमता के अनुपात के रूप में दर्शाया जा सकता है, अर्थात। इस प्रजाति की संख्या के विकास को बाधित करने वाले सभी कारकों के योग के लिए। चूंकि पौधों और जानवरों की वास्तविक आबादी समय के साथ कमोबेश स्थिर होती है, इसलिए उच्च जैविक क्षमता वाली प्रजातियों के संबंध में पर्यावरण का प्रतिरोध काफी मजबूत होना चाहिए।
जनसंख्या का दबाव।
विभिन्न प्रतिकूल पर्यावरणीय कारकों के निरंतर प्रभाव का विरोध करते हुए जैविक क्षमता को एक प्रकार के "जनसंख्या दबाव" के रूप में भी वर्णित किया जा सकता है। यदि कुछ समय के लिए मौसम की स्थिति में सुधार होता है, मुख्य शिकारी का दबाव कमजोर हो जाता है, या अन्य अप्रत्याशित परिवर्तन होते हैं जो इस आबादी के विकास में योगदान करते हैं, तो यह तेजी से विकास को प्रदर्शित करता है (जिनकी अभिव्यक्तियां टिड्डियों या चूहों के संक्रमण हैं, और कभी-कभी कमी होती है कुछ के फर की कीमत जो व्यापक फर-असर वाले जानवर बन गए हैं)।
जनसंख्या चक्र।
कम जीवन प्रत्याशा वाले छोटे जानवरों की संख्या नियमित के अधीन है मौसमी परिवर्तन... एक प्रजाति वसंत में बड़े पैमाने पर हो सकती है, दूसरी गर्मियों की शुरुआत में, और तीसरी बाद में भी, और इस प्रकार एक निवास स्थान में प्रमुख रूपों का मौसमी उत्तराधिकार होता है। प्रजातियों में इस तरह के परिवर्तन विशेष रूप से प्लवक के समुदायों की विशेषता है, और न केवल समुद्रों में, बल्कि झीलों में भी। इसके अलावा, प्रजातियों की बहुतायत में साल-दर-साल बहुत उतार-चढ़ाव हो सकता है। पास होना बड़े स्तनधारीसंख्याओं में चक्रीय परिवर्तन एक लंबी अवधि को कवर करते हैं, और उनका आकलन करने के लिए, शोधकर्ता अक्सर विभिन्न अप्रत्यक्ष डेटा का उपयोग करते हैं, जिसमें फर कटाई के आंकड़े भी शामिल हैं। उदाहरण के लिए, लेमिंग्स और आर्कटिक लोमड़ियों के चार साल के चक्र होते हैं, जो अटलांटिक के दोनों किनारों पर मेल खाते हैं। संख्या में इस तरह के उतार-चढ़ाव संभवतः जलवायु चक्रों से जुड़े होते हैं। एक निश्चित भूमिका इस तथ्य से भी निभाई जाती है कि उच्च जनसंख्या घनत्व के साथ, महामारी रोग अधिक आसानी से उत्पन्न होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप संख्या कम से कम हो जाती है; भविष्य में, यह धीरे-धीरे फिर से बढ़ना शुरू हो जाता है, और चक्र दोहराता है।
समय के साथ-साथ जनसंख्या परिवर्तन भी भूगर्भीय अवधियों में होते हैं क्योंकि कुछ प्रजातियां धीरे-धीरे दूसरों को रास्ता देती हैं। इस तरह की प्रक्रियाओं को उनकी विशाल अस्थायी सीमा के कारण प्रत्यक्ष रूप से देखना असंभव है, लेकिन कुछ ऐसा ही उन मामलों में देखा जा सकता है, जब मानव गतिविधि के कारण, भूवैज्ञानिक घटनाओं के प्रभाव में तुलनीय, कुछ प्रजातियां तेजी से गायब हो जाती हैं या उन क्षेत्रों में नई प्रजातियां पेश की जाती हैं। , जहां वे पहले नहीं थे। ऑस्ट्रेलिया में लाए गए खरगोशों, अमेरिका में लाए गए यूरोपीय चूहों और चूहों और कई पौधों के कीटों के मामले में ऐसा ही था, जो कि विभिन्न भागस्वेता।
पुरापारिस्थितिकी.
कुछ जीवाश्म रूप इतने सामान्य हैं कि उनका उपयोग पिछले भूवैज्ञानिक युगों में पर्यावरणीय परिस्थितियों और सामुदायिक संरचना के पुनर्निर्माण के लिए किया जा सकता है। इस तरह के पुनर्निर्माण के लिए विशेष मूल्य वे मामले हैं जब तलछट पूरी तरह से जीवों के अवशेषों से बनते हैं या स्पष्ट रूप से चिह्नित होते हैं (उदाहरण के लिए, पौधे पराग या पौधे के पत्ते के निशान) परतें। इस प्रकार का अनुसंधान, मुख्य रूप से वनस्पतिशास्त्रियों द्वारा किया जाता है, पुरापारिस्थितिकी के कार्य का हिस्सा है।
लागू पहलू
पारिस्थितिक दृष्टिकोण से मनुष्यों, जानवरों या पौधों में रोगों का अध्ययन महामारी विज्ञान का मुख्य विषय है। इस विज्ञान ने मलेरिया, टाइफाइड, प्लेग, पीला बुखार और नींद की बीमारी जैसी बीमारियों के प्रसार को सीमित करने के उपायों की प्रणाली विकसित की है। इस तरह के उपायों में आमतौर पर रोगवाहकों का नियंत्रण शामिल होता है। जैसा कि कृषि कीटों के मामले में होता है, यह नियंत्रण संबंधित जीवों की पारिस्थितिकी के अच्छे ज्ञान पर आधारित होना चाहिए।
साहित्य:
नेबेल बी. पर्यावरण विज्ञान. दुनिया कैसे काम करती है, वॉल्यूम। 1-2. एम., 1993
कोई भी जनसंख्या सैद्धांतिक रूप से संख्या में असीमित वृद्धि के लिए सक्षम है, अगर यह पर्यावरणीय कारकों द्वारा सीमित नहीं है। काल्पनिक रूप से, जनसंख्या वृद्धि की दर केवल प्रजातियों में निहित जैविक क्षमता पर निर्भर करती है। संकल्पना जैविक क्षमता 1928 में आर. चैपमैन द्वारा पारिस्थितिकी में पेश किया गया। यह संकेतक एक जोड़ी (या एक व्यक्ति) से प्रति यूनिट समय के लिए सैद्धांतिक अधिकतम संतान की विशेषता है, उदाहरण के लिए, प्रति वर्ष या पूरे जीवन चक्र के लिए।
गणना में, जैविक क्षमता को अक्सर एक गुणांक द्वारा व्यक्त किया जाता है जिसका अर्थ है कि प्रारंभिक जनसंख्या आकार में एक व्यक्ति को संदर्भित समय की अवधि के लिए जनसंख्या में अधिकतम संभव वृद्धि:
समीकरण (5.1) को व्यंजक के रूप में फिर से लिखा जा सकता है
एक समय में जनसंख्या का आकार कहाँ होता है
इस प्रकार, सैद्धांतिक रूप से, किसी ऐसे वातावरण में जनसंख्या की प्राकृतिक वृद्धि की दर जो किसी भी कारक द्वारा सीमित नहीं है, एक घातीय कानून द्वारा विशेषता है।
यह स्पष्ट है कि प्राकृतिक परिस्थितियों में जनसंख्या वृद्धि के घातीय नियम को पूरी तरह से महसूस नहीं किया जा सकता है। जैविक क्षमता को आबादी में प्रजनन क्षमता और मृत्यु दर के बीच अंतर के रूप में परिभाषित किया गया है: जन्मों की संख्या कहां है, और समान अवधि के लिए जनसंख्या में मृत व्यक्तियों की संख्या है। जनसंख्या के आकार में सामान्य परिवर्तन निम्नलिखित कारकों से बने होते हैं: प्रजनन क्षमता, मृत्यु दर, प्रतिस्पर्धा, व्यक्तियों का परिचय और निष्कासन (प्रवास)।
प्रजनन क्षमता -यह नए व्यक्तियों की संख्या है जो प्रति इकाई समय में अपने सदस्यों की एक निश्चित संख्या के अनुसार जनसंख्या में दिखाई देते हैं। निरपेक्ष और विशिष्ट प्रजनन क्षमता के बीच अंतर करें।
पूर्ण उर्वरताकी विशेषता कुल गणनाव्यक्ति जो प्रति इकाई समय में जनसंख्या में दिखाई देते हैं, और विशिष्ट उर्वरता- एक निश्चित अवधि में प्रति व्यक्ति संख्या में औसत परिवर्तन।
नश्वरताइसे निरपेक्ष और विशिष्ट में भी विभाजित किया गया है और शिकारियों, बीमारियों, बुढ़ापे आदि से व्यक्तियों की मृत्यु के कारण जनसंख्या के आकार में कमी की दर की विशेषता है।
बंद आबादी में जहां कोई प्रवास नहीं होता है, संख्या में पूर्ण परिवर्तन प्रजनन क्षमता और मृत्यु दर के अनुपात से निर्धारित होता है। यदि जन्म दर मृत्यु दर से अधिक है, तो विशिष्ट विकास दर सकारात्मक है, और यदि मृत्यु दर जन्म दर से अधिक है, तो यह नकारात्मक है। इस मामले में, जनसंख्या कम हो जाती है।
प्रजनन क्षमता, मृत्यु दर और जनसंख्या की गतिशीलता का जनसंख्या की आयु संरचना से सीधा संबंध है। आयु संरचना का वर्णन करने के लिए, एक ही उम्र के जीवों से मिलकर आबादी में आयु समूहों को प्रतिष्ठित किया जाता है, और इनमें से प्रत्येक समूह की प्रचुरता का अनुमान लगाया जाता है। परिणाम आमतौर पर एक आरेख के रूप में प्रस्तुत किया जाता है। आरेख, जो एक समलंब चतुर्भुज जैसा दिखता है, नीचे की ओर चौड़ा होता है, यह दर्शाता है कि जन्म दर मृत्यु दर से अधिक है और जनसंख्या बढ़ रही है। यदि कम आयु वर्ग के व्यक्ति वृद्धों की तुलना में कम हैं, तो संख्या में गिरावट आएगी।
स्थानांतरगमन, जिसमें आबादी से व्यक्तियों को बेदखल करना या नवागंतुकों के साथ इसकी पुनःपूर्ति शामिल है, प्रजातियों की सबसे महत्वपूर्ण जैविक विशेषताओं में से एक पर आधारित एक प्राकृतिक घटना है - इसकी फैलाव क्षमता।
किसी विशेष प्रजाति की प्रत्येक आबादी में, कुछ व्यक्ति नियमित रूप से इसे छोड़ देते हैं, पड़ोसी या आबादी वाले नए क्षेत्रों की भरपाई करते हैं जो अभी तक प्रजातियों के कब्जे में नहीं हैं। इस प्रक्रिया को अक्सर जनसंख्या फैलाव के रूप में जाना जाता है। पुनर्वास नए बायोटोप्स के कब्जे की ओर जाता है, प्रजातियों की सामान्य सीमा का विस्तार, अस्तित्व के संघर्ष में इसकी सफलता।
निपटान विचरण आबादी के बीच संचार के साधन के रूप में कार्य करता है। यह बढ़ते जनसंख्या घनत्व के साथ बढ़ता है। इसके विपरीत, जनसंख्या अवसाद की अवधि के दौरान, आक्रमणकारियों का जनसंख्या में प्रवाह बढ़ जाता है। अच्छी तरह से व्यक्त क्षेत्रीय प्रवृत्ति के साथ गतिहीन जानवरों में, कम जनसंख्या संख्या की अवधि के दौरान नवागंतुकों के प्रति आक्रामक व्यवहार कमजोर होता है, और आक्रमणकारियों ने मुक्त क्षेत्रों पर कब्जा कर लिया।
कुछ आबादी जो छोटे आवास वाले क्षेत्रों पर कब्जा करती हैं, अक्सर प्रजनन के माध्यम से अपनी संख्या को बनाए नहीं रख पाती हैं और मुख्य रूप से आप्रवास के कारण संरक्षित होती हैं। वी.ए. की ऐसी आबादी। बेक्लेमिशेव को आश्रित कहा जाता है।
जनसंख्या के आकार की भविष्यवाणी करना एक जटिल कार्य है जिसके लिए कई कारकों के ज्ञान की आवश्यकता होती है। जनसंख्या की आयु संरचना, उसकी लिंग संरचना, विभिन्न आयु समूहों की प्रजनन क्षमता, जनसंख्या में प्रजनन आयु, पुनर्वास के अवसर आदि को जानना चाहिए।
इन संकेतकों के आधार पर बनाए गए गणितीय मॉडल काफी जटिल होते हैं और इनमें विभिन्न के उपयोग की आवश्यकता होती है गणितीय तरीकेऔर कंप्यूटिंग प्रौद्योगिकी।
यदि बंद प्रणालियों में मृत्यु दर जन्म दर से अधिक है, तो संख्या में कमी भी समीकरण (5.4) द्वारा वर्णित है, लेकिन एक नकारात्मक के साथ। इस प्रक्रिया को घातीय क्षय कहा जाता है।
सीमित संसाधनों के साथ जनसंख्या गतिकी का एक मॉडल 1845 में फ्रांसीसी गणितज्ञ वेरहुलस्ट द्वारा प्रस्तावित किया गया था। उनके नाम का समीकरण है
Verhulst समीकरण घातांक वृद्धि समीकरण से भिन्न होता है जिसमें व्यंजक - को इसके दाईं ओर जोड़ा जाता है। यह अभिव्यक्ति जानवरों के मुठभेड़ों की संख्या को ध्यान में रखती है जिसके दौरान वे किसी भी संसाधन के लिए प्रतिस्पर्धा कर सकते हैं। दो व्यक्तियों के मिलने की प्रायिकता जनसंख्या के आकार (अधिक सटीक, घनत्व) के वर्ग के समानुपाती होती है।
कई जानवरों की आबादी में वृद्धि वास्तव में व्यक्तियों की बैठकों की आवृत्ति से सीमित होती है।
समीकरण (5.5) को निम्नानुसार फिर से लिखा जा सकता है
कोष्ठकों में व्यंजक जनसंख्या की विशिष्ट वृद्धि दर को दर्शाता है। यहां यह अस्थिर है और जनसंख्या के आकार में वृद्धि के साथ घट जाती है। यह संसाधनों के लिए बढ़ती प्रतिस्पर्धा को दर्शाता है क्योंकि जनसंख्या बढ़ती है।
यदि समीकरण के दायीं ओर (5.5) में हम कोष्ठक के बाहर का व्यंजक निकालते हैं और इसे द्वारा निरूपित करते हैं, तो हमें प्राप्त होता है
यदि इसकी तुलना में यह छोटा है, तो कोष्ठक में व्यंजक एकता के करीब है, और समीकरण (5.7) घातीय वृद्धि (5.4) का समीकरण बन जाता है। निकट होने पर, कोष्ठकों में व्यंजक शून्य के निकट होता है, अर्थात्। जनसंख्या का आकार बढ़ना बंद हो जाता है। अतः स्पष्ट है कि इस मॉडल में यह माध्यम की क्षमता है। संख्या में वृद्धि के साथ ऋणात्मक हो जाता है और यह पर्यावरण की क्षमता के बराबर मूल्य तक कम हो जाता है।
समीकरण (5.7) के समाधान के अनुरूप समय पर जनसंख्या के आकार की निर्भरता का ग्राफ एक एस-आकार का वक्र है। इस वक्र को कहा जाता है रसद वक्र, और समीकरण (5.7) के अनुरूप संख्या में वृद्धि है रसद विकास.
लॉजिस्टिक कर्व पर एक बिंदु होता है जहां जनसंख्या वृद्धि की पूर्ण दर अधिकतम होती है। यह दिखाया जा सकता है कि संख्या के बराबर होने पर अधिकतम विकास दर प्राप्त होती है।
हालांकि, लॉजिस्टिक ग्रोथ के नियम सभी मामलों पर लागू नहीं होते हैं। उदाहरण के लिए, यदि यौन प्रजनन करने वाली प्रजातियों की बहुतायत बहुत कम है, तो विभिन्न लिंगों के व्यक्तियों से मिलने की संभावना बहुत कम है, जिससे प्रजनन पूरी तरह से बंद हो सकता है।
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जीव, आवास, प्रजाति
जीवित जीवों की कुल रासायनिक संरचना जलमंडल और स्थलमंडल की संरचना से कई मायनों में भिन्न होती है। यह हाइड्रोजन और ऑक्सीजन परमाणुओं की पूर्ण प्रबलता के संदर्भ में जलमंडल की रासायनिक संरचना के करीब है।
प्रजाति और प्रजाति
प्रजातियों की आधुनिक अवधारणा ने बीसवीं शताब्दी के मध्य तक ही आकार लिया। विकास के सिंथेटिक सिद्धांत के ढांचे के भीतर कई उत्कृष्ट जीवविज्ञानी के कार्यों के लिए धन्यवाद: एन.आई. वाविलोवा, ई। मायरा, जे। हक्सले और अन्य।
जीन पूल और उनके परिवर्तन
तो, प्रत्येक व्यक्ति के पास जीन के दो पूर्ण सेट होते हैं, और इसलिए, किसी भी जीन के दो अलग-अलग एलील हो सकते हैं। एक बड़ी आबादी में, जीनोटे में शामिल कई हजारों जीनों के कई एलील हो सकते हैं
कृत्रिम चयन के माध्यम से जीन पूल परिवर्तन
कृत्रिम चयन द्वारा जीन पूल को उद्देश्यपूर्ण ढंग से बदला जा सकता है। ब्रीडर्स पहले उन लक्षणों का चयन करते हैं जिन्हें वे किसी विशेष प्रजाति में विकसित करना चाहते हैं, और फिर पीढ़ी से पीढ़ी तक वे करते हैं
प्राकृतिक चयन द्वारा जीन पूल को बदलना
प्रकृति में, प्राकृतिक चयन लगातार आबादी पर कार्य करता है। प्रत्येक जनसंख्या अपने के बीच संतुलन को दर्शाती है जैविक क्षमता, जनसंख्या की वृद्धि में योगदान, और पर्यावरण के प्रतिरोध,
आला और आवास के लिए अनुकूलन
प्राकृतिक चयन के प्रभाव में जीव के अस्तित्व में योगदान देने वाले संकेत धीरे-धीरे तेज हो जाते हैं जब तक कि मौजूदा परिस्थितियों में अधिकतम अनुकूलन नहीं हो जाता। इसलिए
मुख्य जीवित वातावरण और जीवों का उनके लिए अनुकूलन। पर्यावरणीय कारक, जीवों पर उनकी कार्रवाई के सामान्य पैटर्न
आवास प्रकृति का वह हिस्सा है जो एक जीवित जीव को घेरता है और जिसके साथ वह सीधे संपर्क करता है। पर्यावरण के घटक भाग और गुण विविध और परिवर्तनशील हैं। कोई भी जीवित
पर्यावरणीय कारकों की परिवर्तनशीलता
एक ही पर्यावरणीय कारक है अलग अर्थविभिन्न प्रजातियों के सह-जीवित जीवों के जीवन में। पर्यावरण के कुछ गुण अपेक्षाकृत लंबे समय तक स्थिर रहते हैं।
पारिस्थितिक आला अवधारणा
कोई भी जीवित जीव कुछ पर्यावरणीय परिस्थितियों के अनुकूल (अनुकूलित) होता है। इसके मापदंडों में परिवर्तन, सहनशीलता की कुछ सीमाओं से परे जाना जीवों की महत्वपूर्ण गतिविधि को दबा देता है
जनसंख्या के आकार में उतार-चढ़ाव और उनके कारण
प्राकृतिक परिस्थितियों में, जनसंख्या का आकार निरंतर उतार-चढ़ाव के अधीन होता है। इन दोलनों का आयाम और अवधि कई कारणों पर निर्भर करती है, विशेष रूप से, प्रजातियों की विशेषताओं पर और पर्यावरण की स्थिति पर।
जनसंख्या घनत्व का प्रभाव
जनसंख्या के आकार को प्रभावित करने वाले विभिन्न कारकों को उन में विभाजित किया जाता है जो इसके घनत्व पर निर्भर नहीं करते हैं। घनत्व-स्वतंत्र कारकों में अजैविक पर्यावरणीय कारक शामिल हैं
घनत्व पर निर्भर कारकों की क्रिया का तंत्र। आबादी में प्रतिक्रिया और होमोस्टैसिस
घनत्व-निर्भर कारकों की एक महत्वपूर्ण विशेषता यह है कि उनका प्रभाव आमतौर पर संख्या में उतार-चढ़ाव को सुचारू करता है, जनसंख्या घनत्व में वृद्धि के साथ, यह औसत पर इसकी वापसी में योगदान देता है।
पारिस्थितिकी तंत्र अवधारणा
बायोकेनोसिस - जीवित जीवों (सूक्ष्मजीवों, पौधों, जानवरों) का एक समूह, जो परस्पर निर्भर और कुछ में गुणा करते हैं एक निश्चित स्थान... यह जीवित चीजों के संगठन का उच्चतम स्तर है।
अन्य अजैविक कारक और माइक्रॉक्लाइमेट
कई की कार्रवाई अजैविक कारक, जैसे राहत, हवा, मिट्टी का प्रकार, तापमान और / या आर्द्रता के माध्यम से खुद को प्रकट करता है। नतीजतन, एक छोटे से क्षेत्र में पृथ्वी की सतहवातावरण की परिस्थितियाँ
जैविक और अजैविक कारकों की परस्पर क्रिया
पर्यावरणीय कारकों में से कोई भी अन्य कारकों के साथ परस्पर संबंध के बिना, अलगाव में पारिस्थितिकी तंत्र पर कार्य नहीं करता है। अंतिम अवस्था विभिन्न अजैवों के क्रमिक असंख्य अंतःक्रियाओं का परिणाम है
जीवित जीवों की बातचीत
जीवित जीव दुर्घटनावश एक-दूसरे के साथ नहीं बसते हैं, बल्कि सहवास के लिए अनुकूलित समुदायों का निर्माण करते हैं। जीवों के अंतर्संबंधों की विशाल विविधता के बीच, संबंधों के प्रकार प्रतिष्ठित हैं,
प्रजाति समृद्धि और प्रजातियों की विविधता। प्रजातियों की विविधता को प्रभावित करने वाले कारक। समुदायों की पारिस्थितिक संरचना
प्रजाति विविधता एक संकेतक है जो प्रजातियों की संख्या और उनकी बहुतायत और बायोमास की "समता" की डिग्री दोनों को ध्यान में रखता है। प्रजातियों की विविधता समुदाय की उम्र, जलवायु स्थिरता आदि से प्रभावित होती है।
समुदायों की पारिस्थितिक संरचना
समुदायों की विशेषता न केवल प्रजातियों की संरचना से होती है, बल्कि प्रजातियों के अनुपात से भी होती है। पारिस्थितिक संरचना प्रजातियों के समूहों का अनुपात है जो कुछ पारिस्थितिक निचे पर कब्जा करते हैं और प्रदर्शन करते हैं
एक थर्मोडायनामिक प्रक्रिया के रूप में जीवन। कोशिका में चयापचय और ऊर्जा
संपूर्ण जीव और व्यक्तिगत कोशिका दोनों के जीवन के लिए मुख्य स्थिति पर्यावरण के साथ पदार्थों और ऊर्जा का आदान-प्रदान है। एक जीवित कोशिका की जटिल गतिशील संरचना को बनाए रखने के लिए एक की आवश्यकता होती है
ऊर्जा चयापचय (विघटन)
प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में बनने वाले कार्बनिक पदार्थ और उनमें निहित रासायनिक ऊर्जा सभी जीवों की महत्वपूर्ण गतिविधि के लिए पदार्थ और ऊर्जा के मुख्य स्रोत के रूप में कार्य करते हैं। हालाँकि, का उपयोग करना
प्लास्टिक एक्सचेंज (आत्मसात)
आत्मसात के प्रकार के अनुसार, सभी कोशिकाओं को दो समूहों में विभाजित किया जाता है - स्वपोषी और विषमपोषी। स्वपोषी कोशिकाएँ अपने लिए आवश्यक कार्बनिक यौगिकों के स्वतंत्र संश्लेषण में सक्षम होती हैं
पारिस्थितिक तंत्र के ऊष्मप्रवैगिकी
एक पारिस्थितिकी तंत्र की परिभाषा से (जीवों और अकार्बनिक घटकों का एक समूह जिसमें पदार्थों का संचलन और ऊर्जा विनिमय होता है), ऐसा लगता है कि पारिस्थितिकी तंत्र प्रक्रिया में निहित नहीं है
एक थर्मोडायनामिक प्रक्रिया के रूप में जीवन
जीवन भौतिक और रासायनिक रूपों की तुलना में अस्तित्व और पदार्थ के परिवर्तन का एक विशेष रूप है। सौर ऊर्जा का निरंतर प्रवाह, जीवित कोशिकाओं के अणुओं द्वारा माना जाता है
खाद्य श्रृंखला और जाले
किसी भी पारिस्थितिकी तंत्र का अस्तित्व भोजन (ट्रॉफिक) श्रृंखलाओं पर आधारित होता है जो तब उत्पन्न होती है जब एक प्रजाति दूसरे को खिलाती है - या तो जीवित व्यक्ति, या उनके मृत अवशेष, या भोजन
पारिस्थितिक तंत्र की जैविक उत्पादकता
वह दर जिस पर पारिस्थितिकी तंत्र के उत्पादक सौर ऊर्जा पर कब्जा करते हैं रासायनिक बन्धसंश्लेषित कार्बनिक पदार्थ, समुदायों की उत्पादकता निर्धारित की जाती है। कार्बनिक द्रव्यमान, निर्माण
जीवमंडल में परिसंचरण प्रक्रियाएं
हमारे ग्रह पर सभी पदार्थ जैव रासायनिक चक्र की प्रक्रिया में हैं। दो मुख्य चक्र हैं: बड़े (भूवैज्ञानिक) और छोटे (जैविक)। महान चक्र से चलता है
वातावरण में ऑक्सीजन का निर्माण
सड़न कार्बनिक पदार्थ, जिसमें रासायनिक ऊर्जा निकलती है, जीवमंडल के सभी भागों की विशेषता है, जबकि प्रकाश संश्लेषण केवल भूमि की सतह पर और में होता है ऊपरी परतेंपानी
कार्बन चक्र
कार्बन चक्र बड़े और छोटे चक्रों में होता है। कार्बन का जैविक चक्र एक अभिन्न अंग है महान चक्र, जो जीवों की महत्वपूर्ण गतिविधि से जुड़ा है। कार्बन
फास्फोरस चक्र
गैस चरण वाले मुख्य बायोजेनिक तत्वों का चक्र तथाकथित तलछटी चक्रों से सटा हुआ है, जिनमें से सबसे महत्वपूर्ण फास्फोरस का चक्र है। खनिज फास्फोरस - ed
पारिस्थितिकी तंत्र की गतिशीलता
प्राकृतिक पारिस्थितिक तंत्र (बायोगेकेनोज़), उदाहरण के लिए, जंगल, सीढ़ियाँ, जल निकाय, लंबे समय तक मौजूद हैं - दसियों और यहां तक कि सैकड़ों साल, यानी। में एक निश्चित स्थिरता है
उत्तराधिकार की घटना के कारण
उत्तराधिकार (अव्य। उत्तराधिकार - उत्तराधिकार, उत्तराधिकार) समुदायों के आत्म-विकास की एक प्रक्रिया है। उत्तराधिकार किसी दिए गए सेनोसिस में जैविक चक्र की अपूर्णता पर आधारित है। प्रत्येक
प्राथमिक उत्तराधिकार
प्राथमिक उत्तराधिकार पहले से आबादी वाले क्षेत्रों में पारिस्थितिक तंत्र के विकास और प्रतिस्थापन की प्रक्रिया है, जो उनके उपनिवेशीकरण से शुरू होता है। एक उत्कृष्ट उदाहरण एक नदी के साथ एक नंगे चट्टान का क्रमिक रूप से दूषित होना है
माध्यमिक उत्तराधिकार
यदि एक बार काटे गए जंगल के स्थान पर खेतों को खेती के लिए रोक दिया जाता है, तो आमतौर पर समय के साथ, इस क्षेत्र के लिए विशिष्ट वन पारिस्थितिकी तंत्र यहां फिर से बनेगा। पारिस्थितिकी तंत्र की बहाली जब-टी
चरमोत्कर्ष पारिस्थितिकी तंत्र
उत्तराधिकार एक ऐसे चरण के साथ समाप्त होता है जिस पर सभी प्रजातियों के पारिस्थितिक तंत्र, गुणा, अपेक्षाकृत स्थिर संख्या बनाए रखते हैं और इसकी संरचना में कोई और परिवर्तन नहीं होता है। ऐसी संतुलन अवस्था
उत्तराधिकार, व्यवधान, या मृत्यु
पारितंत्र कितनी तेजी से बदलते हैं यह इस बात पर निर्भर करता है कि उनका संतुलन किस हद तक बदलता है। उत्तराधिकार के साथ, परिवर्तन धीरे-धीरे और धीरे-धीरे होते हैं; यह एक को बदलने की कमोबेश आदेशित प्रक्रिया है