ইকোসিস্টেম জৈবিক উৎপাদনশীলতা

2024 লেখক: Henry Conors | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-02-12 04:18

প্রতি বছর, মানুষ গ্রহের সম্পদ আরও বেশি করে ক্ষয় করছে। এটি আশ্চর্যজনক নয় যে সম্প্রতি একটি নির্দিষ্ট বায়োসেনোসিস কতগুলি সংস্থান সরবরাহ করতে পারে তার একটি মূল্যায়ন অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ হয়ে উঠেছে। আজ, পরিচালনার একটি উপায় বেছে নেওয়ার সময় বাস্তুতন্ত্রের উত্পাদনশীলতা নির্ণায়ক গুরুত্বপূর্ণ, যেহেতু কাজের অর্থনৈতিক সম্ভাব্যতা সরাসরি উৎপাদনের পরিমাণের উপর নির্ভর করে যা প্রাপ্ত করা যেতে পারে।

আজ বিজ্ঞানীরা যে প্রধান প্রশ্নগুলির মুখোমুখি হন তা এখানে:

• কতটা সৌরশক্তি পাওয়া যায় এবং কতটা উদ্ভিদ দ্বারা শোষিত হয়, তা কীভাবে পরিমাপ করা হয়?
• কোন ধরনের ইকোসিস্টেম সবচেয়ে বেশি উৎপাদনশীল এবং সবচেয়ে প্রাথমিক উৎপাদন করে?
• কোন বিষয়গুলি স্থানীয়ভাবে এবং বিশ্বব্যাপী প্রাথমিক উৎপাদনকে সীমাবদ্ধ করে?
• কোন কার্যক্ষমতার সাহায্যে উদ্ভিদ শক্তি রূপান্তর করে?
• দক্ষতার মধ্যে পার্থক্য কিআত্তীকরণ, পরিচ্ছন্ন উৎপাদন এবং পরিবেশগত দক্ষতা?
• বাস্তুতন্ত্রগুলি কীভাবে বায়োমাসের পরিমাণ বা অটোট্রফিক জীবের আয়তনের মধ্যে পার্থক্য করে?
• মানুষের কাছে কতটা শক্তি পাওয়া যায় এবং আমরা কতটা ব্যবহার করি?

আমরা এই নিবন্ধের কাঠামোর মধ্যে অন্তত আংশিকভাবে তাদের উত্তর দেওয়ার চেষ্টা করব। প্রথমত, আসুন মৌলিক ধারণাগুলি নিয়ে কাজ করি। সুতরাং, একটি বাস্তুতন্ত্রের উত্পাদনশীলতা হল একটি নির্দিষ্ট আয়তনে জৈব পদার্থ জমা করার প্রক্রিয়া। কোন জীব এই কাজের জন্য দায়ী?

অটোট্রফ এবং হেটেরোট্রফস

আমরা জানি যে কিছু জীব অজৈব পূর্বসূর থেকে জৈব অণু সংশ্লেষণ করতে সক্ষম। তাদের বলা হয় অটোট্রফস, যার অর্থ "স্ব-খাওয়া"। প্রকৃতপক্ষে, বাস্তুতন্ত্রের উত্পাদনশীলতা তাদের কার্যকলাপের উপর নির্ভর করে। অটোট্রফগুলিকে প্রাথমিক উৎপাদক হিসাবেও উল্লেখ করা হয়। যে জীবগুলি সাধারণ অজৈব পদার্থ (জল, CO2) থেকে জটিল জৈব অণু তৈরি করতে সক্ষম হয় তারা প্রায়শই উদ্ভিদের শ্রেণীর অন্তর্গত, তবে কিছু ব্যাকটেরিয়ার একই ক্ষমতা থাকে। যে প্রক্রিয়ার মাধ্যমে তারা জৈব সংশ্লেষণ করে তাকে ফটোকেমিক্যাল সংশ্লেষণ বলে। নাম অনুসারে, সালোকসংশ্লেষণের জন্য সূর্যালোকের প্রয়োজন হয়৷

আমাদের কেমোসিন্থেসিস নামে পরিচিত পথটিও উল্লেখ করা উচিত। কিছু অটোট্রফ, প্রধানত বিশেষায়িত ব্যাকটেরিয়া, সূর্যালোকের অ্যাক্সেস ছাড়াই অজৈব পুষ্টিকে জৈব যৌগে রূপান্তর করতে পারে। কেমোসিন্থেটিক এর বিভিন্ন গ্রুপ আছেসমুদ্র এবং মিঠা পানিতে ব্যাকটেরিয়া, এবং তারা হাইড্রোজেন সালফাইড বা সালফারের উচ্চ সামগ্রী সহ পরিবেশে বিশেষত সাধারণ। ক্লোরোফিল-বহনকারী উদ্ভিদ এবং আলোক রাসায়নিক সংশ্লেষণে সক্ষম অন্যান্য জীবের মতো, কেমোসিন্থেটিক জীব হল অটোট্রফ। যাইহোক, বাস্তুতন্ত্রের উত্পাদনশীলতা বরং উদ্ভিদের কার্যকলাপ, যেহেতু তিনিই 90% এর বেশি জৈব পদার্থ জমা করার জন্য দায়ী। এতে কেমোসিন্থেসিস একটি অসামঞ্জস্যপূর্ণভাবে ছোট ভূমিকা পালন করে৷

এদিকে, অনেক জীব শুধুমাত্র অন্যান্য জীব খেয়ে তাদের প্রয়োজনীয় শক্তি পেতে পারে। এদেরকে বলা হয় হেটারোট্রফস। নীতিগতভাবে, এর মধ্যে রয়েছে সমস্ত একই গাছপালা (তারা প্রস্তুত জৈব পদার্থও "খায়"), প্রাণী, জীবাণু, ছত্রাক এবং অণুজীব। হেটারোট্রফকে "ভোক্তা"ও বলা হয়।

উদ্ভিদের ভূমিকা

একটি নিয়ম হিসাবে, এই ক্ষেত্রে "উৎপাদনশীলতা" শব্দটি উদ্ভিদের নির্দিষ্ট পরিমাণ জৈব পদার্থ সঞ্চয় করার ক্ষমতাকে বোঝায়। এবং এটি আশ্চর্যজনক নয়, যেহেতু শুধুমাত্র উদ্ভিদ জীবই অজৈব পদার্থকে জৈব পদার্থে রূপান্তর করতে পারে। তাদের ছাড়া, আমাদের গ্রহে জীবন নিজেই অসম্ভব হবে, এবং তাই বাস্তুতন্ত্রের উত্পাদনশীলতা এই অবস্থান থেকে বিবেচনা করা হয়। সাধারণভাবে, প্রশ্নটি অত্যন্ত সহজ: তাহলে গাছপালা কতটা জৈব পদার্থ সঞ্চয় করতে পারে?

কোন বায়োসেনোস সবচেয়ে বেশি উৎপাদনশীল?

অদ্ভুতভাবে যথেষ্ট, কিন্তু মানুষের তৈরি বায়োসেনোসগুলি সবচেয়ে বেশি উত্পাদনশীল হওয়া থেকে অনেক দূরে। এই বিষয়ে বড় গ্রীষ্মমন্ডলীয় নদীর জঙ্গল, জলাভূমি, সেলভাঅনেক এগিয়ে আছে। তদতিরিক্ত, এই বায়োসেনোসগুলিই প্রচুর পরিমাণে বিষাক্ত পদার্থকে নিরপেক্ষ করে, যা আবার, মানুষের ক্রিয়াকলাপের ফলে প্রকৃতিতে প্রবেশ করে এবং আমাদের গ্রহের বায়ুমণ্ডলে থাকা অক্সিজেনের 70% এরও বেশি উত্পাদন করে। যাইহোক, অনেক পাঠ্যপুস্তক এখনও বলে যে পৃথিবীর মহাসাগরগুলি সবচেয়ে উত্পাদনশীল "রুটির বাস্কেট"। অদ্ভুতভাবে যথেষ্ট, কিন্তু এই বিবৃতিটি সত্য থেকে অনেক দূরে৷

ওশান প্যারাডক্স

আপনি কি জানেন সমুদ্র এবং মহাসাগরের বাস্তুতন্ত্রের জৈবিক উৎপাদনশীলতার সাথে তুলনা করা হয়? আধা মরুভূমির সাথে! বৃহৎ আয়তনের জৈববস্তু এই সত্য দ্বারা ব্যাখ্যা করা হয় যে এটি জলের বিস্তৃতি যা গ্রহের পৃষ্ঠের বেশিরভাগ অংশ দখল করে। তাই আগামী বছরগুলিতে সমস্ত মানবজাতির জন্য পুষ্টির প্রধান উত্স হিসাবে সমুদ্রের বারবার ভবিষ্যদ্বাণী করা খুব কমই সম্ভব, কারণ এর অর্থনৈতিক সম্ভাব্যতা অত্যন্ত কম। যাইহোক, এই ধরনের বাস্তুতন্ত্রের কম উৎপাদনশীলতা কোনোভাবেই সমস্ত জীবের জীবনের জন্য মহাসাগরের গুরুত্বকে বিঘ্নিত করে না, তাই তাদের যতটা সম্ভব সাবধানে রক্ষা করা দরকার।

আধুনিক পরিবেশবাদীরা বলছেন যে কৃষি জমির সম্ভাবনা এখন শেষ হয়ে যাচ্ছে না এবং ভবিষ্যতে আমরা তাদের থেকে আরও প্রচুর ফসল পেতে সক্ষম হব। বিশেষ আশা ধানের ক্ষেতে স্থাপন করা হয়, যা তাদের অনন্য বৈশিষ্ট্যের কারণে বিপুল পরিমাণ মূল্যবান জৈব পদার্থ তৈরি করতে পারে।

জৈবিক সিস্টেমের উত্পাদনশীলতা সম্পর্কে প্রাথমিক তথ্য

সামগ্রিক বাস্তুতন্ত্রের উত্পাদনশীলতাএকটি নির্দিষ্ট বায়োসেনোসিসে সালোকসংশ্লেষণ এবং জৈব পদার্থের জমার হার দ্বারা নির্ধারিত হয়। সময়ের প্রতি ইউনিটে যে জৈব পদার্থের ভর তৈরি হয় তাকে প্রাথমিক উৎপাদন বলে। এটি দুটি উপায়ে প্রকাশ করা যেতে পারে: হয় জুলে, বা গাছের শুকনো ভরে। স্থূল উত্পাদন হল সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়ার একটি স্থির হারে সময়ের একটি নির্দিষ্ট এককে উদ্ভিদ জীব দ্বারা তৈরি করা আয়তন। এটা মনে রাখা উচিত যে এই পদার্থের অংশ গাছপালা নিজেদের অত্যাবশ্যক কার্যকলাপ যেতে হবে। অবশিষ্ট জৈব পদার্থ বাস্তুতন্ত্রের নেট প্রাথমিক উৎপাদনশীলতা। তিনিই হেটারোট্রফস খাওয়াতে যান, যার মধ্যে আপনি এবং আমি অন্তর্ভুক্ত।

প্রাথমিক উৎপাদনের কি কোন "উর্ধ্বসীমা" আছে?

সংক্ষেপে, হ্যাঁ। সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়াটি নীতিগতভাবে কতটা কার্যকর তা দ্রুত দেখে নেওয়া যাক। প্রত্যাহার করুন যে সৌর বিকিরণের তীব্রতা পৃথিবীর পৃষ্ঠে পৌঁছেছে তা অবস্থানের উপর অত্যন্ত নির্ভরশীল: সর্বাধিক শক্তি ফেরত নিরক্ষীয় অঞ্চলগুলির বৈশিষ্ট্য। এটি খুঁটির কাছে যাওয়ার সাথে সাথে এটি দ্রুত হ্রাস পায়। সৌরশক্তির প্রায় অর্ধেক বরফ, তুষার, মহাসাগর বা মরুভূমি দ্বারা প্রতিফলিত হয় এবং বায়ুমণ্ডলে গ্যাস দ্বারা শোষিত হয়। যেমন, বায়ুমণ্ডলের ওজোন স্তর প্রায় সব অতিবেগুনি বিকিরণ শোষণ করে! সালোকসংশ্লেষণ বিক্রিয়ায় উদ্ভিদের পাতায় আঘাত করা আলোর অর্ধেকই ব্যবহৃত হয়। তাই বাস্তুতন্ত্রের জৈবিক উৎপাদনশীলতা হল সূর্যের শক্তির একটি নগণ্য অংশকে রূপান্তরিত করার ফল!

সেকেন্ডারি প্রোডাকশন কি?

অনুসারে, সেকেন্ডারি পণ্য বলা হয়একটি নির্দিষ্ট সময়ের জন্য ভোক্তাদের (অর্থাৎ ভোক্তাদের) বৃদ্ধি। অবশ্যই, বাস্তুতন্ত্রের উত্পাদনশীলতা তাদের উপর অনেক কম পরিমাণে নির্ভর করে, তবে এই বায়োমাসই মানব জীবনে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। এটি লক্ষ করা উচিত যে প্রতিটি ট্রফিক স্তরে গৌণ জৈব আলাদাভাবে গণনা করা হয়। এইভাবে, বাস্তুতন্ত্রের উত্পাদনশীলতার প্রকারগুলিকে দুটি প্রকারে ভাগ করা হয়েছে: প্রাথমিক এবং মাধ্যমিক৷

প্রাথমিক ও মাধ্যমিক উৎপাদনের অনুপাত

আপনি অনুমান করতে পারেন, মোট উদ্ভিদ ভরের সাথে জৈববস্তুর অনুপাত তুলনামূলকভাবে কম। এমনকি জঙ্গল এবং জলাভূমিতে, এই সংখ্যা খুব কমই 6.5% ছাড়িয়ে যায়। সম্প্রদায়ে যত বেশি ভেষজ উদ্ভিদ, জৈব পদার্থ জমা হওয়ার হার তত বেশি এবং বৈষম্য তত বেশি।

জৈব পদার্থের গঠনের হার এবং আয়তন সম্পর্কে

সাধারণভাবে, প্রাথমিক উত্সের জৈব পদার্থের গঠনের সীমিত হার সম্পূর্ণরূপে উদ্ভিদের সালোকসংশ্লেষী যন্ত্রপাতি (PAR) অবস্থার উপর নির্ভর করে। সালোকসংশ্লেষণ দক্ষতার সর্বোচ্চ মান, যা পরীক্ষাগারের পরিস্থিতিতে অর্জিত হয়েছিল, PAR মানের 12%। প্রাকৃতিক অবস্থার অধীনে, 5% এর মান অত্যন্ত উচ্চ বলে মনে করা হয় এবং কার্যত ঘটে না। এটা বিশ্বাস করা হয় যে পৃথিবীতে সূর্যালোকের আত্তীকরণ 0.1% এর বেশি নয়।

প্রাথমিক উৎপাদন বিতরণ

এটি লক্ষ করা উচিত যে প্রাকৃতিক বাস্তুতন্ত্রের উত্পাদনশীলতা গ্রহ জুড়ে অত্যন্ত অসম। সমস্ত জৈব পদার্থের মোট ভর যা বছরে গঠিত হয়পৃথিবীর পৃষ্ঠ, প্রায় 150-200 বিলিয়ন টন। আমরা উপরে মহাসাগরের উত্পাদনশীলতা সম্পর্কে কি বলেছি মনে আছে? সুতরাং, এই পদার্থের 2/3 ভূমিতে গঠিত হয়! শুধু কল্পনা করুন: হাইড্রোস্ফিয়ারের বিশাল, অবিশ্বাস্য আয়তন ভূমির একটি ক্ষুদ্র অংশের তুলনায় তিনগুণ কম জৈব পদার্থ তৈরি করে, যার একটি বড় অংশ মরুভূমি!

_ সৌর শক্তির একটি ক্ষুদ্র অংশ মাটির হিউমাসের আকারে সংরক্ষণ করা হয় (পাশাপাশি তেল এবং কয়লা, যা আজও তৈরি হচ্ছে)। আমাদের দেশের ভূখণ্ডে, প্রাথমিক জৈবিক উৎপাদন বৃদ্ধি হেক্টর প্রতি 20 সেন্টার (আর্কটিক মহাসাগরের কাছাকাছি) থেকে ককেশাসে প্রতি হেক্টর প্রতি 200 সেন্টারে পরিবর্তিত হয়। মরুভূমি অঞ্চলে, এই মান 20 c/ha অতিক্রম করে না।

নীতিগতভাবে, আমাদের বিশ্বের পাঁচটি উষ্ণ মহাদেশে, উত্পাদনের তীব্রতা কার্যত একই, প্রায়: দক্ষিণ আমেরিকায়, চমৎকার জলবায়ুর কারণে গাছপালা দেড় গুণ বেশি শুষ্ক পদার্থ জমা করে। সেখানে প্রাকৃতিক ও কৃত্রিম বাস্তুতন্ত্রের উৎপাদনশীলতা সর্বাধিক।

লোকে কী খাওয়ায়?

আমাদের গ্রহের পৃষ্ঠে আনুমানিক 1.4 বিলিয়ন হেক্টর চাষ করা উদ্ভিদের বাগান যা আমাদের খাদ্য সরবরাহ করে। এটি গ্রহের সমস্ত বাস্তুতন্ত্রের প্রায় 10%। অদ্ভুতভাবে যথেষ্ট, তবে ফলাফলের অর্ধেক পণ্য সরাসরি মানুষের খাবারে যায়। অন্য সবকিছু পোষা খাদ্য হিসাবে ব্যবহৃত হয় এবং যায়শিল্প উৎপাদনের চাহিদা (খাদ্য পণ্য উৎপাদনের সাথে সম্পর্কিত নয়)। বিজ্ঞানীরা দীর্ঘকাল ধরে শঙ্কা বাজিয়ে আসছেন: আমাদের গ্রহের বাস্তুতন্ত্রের উত্পাদনশীলতা এবং জৈববস্তু প্রোটিনের জন্য মানবতার চাহিদার 50% এর বেশি সরবরাহ করতে পারে না। সহজ কথায়, বিশ্বের অর্ধেক জনসংখ্যা দীর্ঘস্থায়ী প্রোটিন ক্ষুধার্ত অবস্থায় বাস করে।

বায়োসেনোসেস-রেকর্ড হোল্ডার

আমরা আগেই বলেছি, বিষুবীয় বনগুলি সর্বোচ্চ উৎপাদনশীলতা দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। শুধু এটি সম্পর্কে চিন্তা করুন: এই ধরনের একটি বায়োসেনোসিসের এক হেক্টরে 500 টনেরও বেশি শুষ্ক পদার্থ পড়তে পারে! এবং এটি সীমা থেকে অনেক দূরে। উদাহরণস্বরূপ, ব্রাজিলে, এক হেক্টর বন প্রতি বছর 1200 থেকে 1500 টন (!) জৈব পদার্থ উৎপন্ন করে! শুধু চিন্তা করুন: প্রতি বর্গমিটারে দুই সেন্টার পর্যন্ত জৈব পদার্থ রয়েছে! একই এলাকার তুন্দ্রায়, 12 টনের বেশি তৈরি হয় না এবং মধ্যম বেল্টের বনে - 400 টনের মধ্যে। সেই অংশগুলিতে কৃষি উদ্যোগগুলি সক্রিয়ভাবে এটি ব্যবহার করে: একটি চিনির আকারে একটি কৃত্রিম বাস্তুতন্ত্রের উত্পাদনশীলতা বেত ক্ষেত, যেখানে প্রতি হেক্টরে 80 টন পর্যন্ত শুষ্ক পদার্থ জমা হতে পারে, অন্য কোথাও শারীরিকভাবে এত ফলন দিতে পারে না। যাইহোক, ওরিনোকো এবং মিসিসিপি উপসাগর, সেইসাথে চাদের কিছু এলাকা, তাদের থেকে সামান্য ভিন্ন। এখানে, এক বছরের জন্য, বাস্তুতন্ত্র প্রতি হেক্টর প্রতি 300 টন পদার্থ “আউট” করে!

ফলাফল

এইভাবে, উত্পাদনশীলতার মূল্যায়ন প্রাথমিক পদার্থের ভিত্তিতে করা উচিত। আসল বিষয়টি হ'ল গৌণ উত্পাদন এই মানের 10% এর বেশি নয়, এর মান ব্যাপকভাবে ওঠানামা করে, এবং তাই একটি বিশদ বিশ্লেষণএই সূচকটি কেবল অসম্ভব।