पारिस्थितिकी व पर्यावरण: पारितंत्र, ऊर्जा-प्रवाह, जैव-भू-रासायनिक चक्र, अनुक्रमण, जैव-भौगोलिक क्षेत्र, जैवविविधता व पादप अंतःक्रियाएँ

यह अध्याय जीवन विज्ञान (XL) पेपर के पाँच वैकल्पिक खंडों में से एक, XL2 वनस्पति विज्ञान, के खंड XL2.9 “Ecology and Environment” (पारिस्थितिकी व पर्यावरण) का उत्तर है। यह शीर्षक पारितंत्र व उनके प्रकार, गतिकी, अवक्रमण, जैव-भू-रासायनिक चक्र व पारिस्थितिक अनुक्रमण; खाद्य-जाल व ऊर्जा-प्रवाह; विश्व के वनस्पति-प्रकार, भारतीय वनस्पति-प्रकार व जैव-भौगोलिक क्षेत्र, जलवायु व पुष्पीय स्थानिकता; प्रदूषण व वैश्विक जलवायु परिवर्तन, जातिउद्भवन व विलुप्ति, जैवविविधता व संरक्षण, पारिस्थितिक हॉटस्पॉट, वनरोपण व आवास-पुनर्स्थापन; तथा अधिपादप, परजीवी व अंतःपादप (endophytes) सहित अन्य जीवों के साथ पादप अंतःक्रियाएँ गिनाता है। जहाँ कोई प्रश्न ऐसी योजना पर निर्भर है जो स्रोतों में भिन्न है, वहाँ यह अध्याय अपनाई गई योजना बताता है: 10 जैव-भौगोलिक क्षेत्रों का रॉजर्स व पनवार (भारतीय वन्यजीव संस्थान) वर्गीकरण, तथा Conservation International हॉटस्पॉट योजना। संख्यात्मक प्रश्न निवल प्राथमिक उत्पादकता, पारिस्थितिक स्थानांतरण दक्षता, एक विविधता-सूचकांक तथा लिंकन-पीटरसन समष्टि-आकलन हैं।

1. पारितंत्र: संरचना, प्रकार, गतिकी व अवक्रमण

पारितंत्र जीवों का समुदाय अपने भौतिक पर्यावरण के साथ है, जो ऊर्जा-प्रवाह व पोषक-चक्रण द्वारा एक इकाई के रूप में अंतःक्रिया करता है। इसकी संरचना के दो भाग हैं: अजैविक (जलवायु, मृदा, जल, प्रकाश व अकार्बनिक पोषक) तथा जैविक — उत्पादक (स्वपोषी, मुख्यतः हरे पौधे), उपभोक्ता (शाकाहारी, मांसाहारी, सर्वाहारी) व अपघटक (मलभक्षी तथा मृत पदार्थ का खनिजीकरण करने वाले सूक्ष्मजीव)। व्यापक प्रकार हैं स्थलीय (वन, घासस्थल, मरुस्थल, टुंड्रा) तथा जलीय (अलवण: स्थिरजल व प्रवाही; समुद्री; व लवणाभ ज्वारनदमुख)। पारितंत्र गतिशील हैं: वे दैनिक व ऋतुगत लय, समष्टि-उतार-चढ़ाव व अनुक्रमण से बदलते हैं, और एक सीमा तक प्रत्यास्थता दिखाते हैं।

अवक्रमण किसी पारितंत्र की संरचना, उत्पादकता व सेवाओं की हानि है, जो वनोन्मूलन, अतिचारण, मृदा-अपरदन व लवणीकरण, प्रदूषण, सुपोषण (eutrophication) तथा आक्रामक जातियों के फैलाव से होती है। यह जैवविविधता घटाती है, पोषक-चक्र तोड़ती है और तंत्र को ऐसी देहली के पार धकेल सकती है जहाँ से वह स्वयं नहीं उबरता, इसीलिए पुनर्स्थापन रक्षा से कठिन है।

2. खाद्य-जाल, ऊर्जा-प्रवाह व पारिस्थितिक दक्षता

ऊर्जा सूर्य-प्रकाश के रूप में प्रवेश करती है जिसे उत्पादक स्थिर करते हैं, और एक ही दिशा में खाद्य-शृंखला के साथ बहती है; परस्पर जुड़ी शृंखलाएँ खाद्य-जाल बनाती हैं। प्रत्येक चरण एक पोषी स्तर है। सकल प्राथमिक उत्पादकता (GPP) कुल स्थिर ऊर्जा है; निवल प्राथमिक उत्पादकता (NPP) वह है जो पौधों के अपने श्वसन के बाद वृद्धि हेतु शेष रहती है, NPP = GPP − R। प्रत्येक स्थानांतरण पर ऊर्जा ऊष्मा के रूप में खोती है, अतः केवल एक अंश ऊपर जाता है: लिंडेमन का दस-प्रतिशत नियम अंगूठा-नियम है कि किसी पोषी स्तर की लगभग 10% ऊर्जा अगले तक पहुँचती है। स्थानांतरण दक्षता = (स्तर n+1 की ऊर्जा ÷ स्तर n की ऊर्जा) × 100।

पारिस्थितिक पिरामिड पोषी स्तर के अनुसार संख्या, जैवभार या ऊर्जा दिखाते हैं। ऊर्जा का पिरामिड सदा सीधा होता है, क्योंकि ऊर्जा सदा ऊपर की ओर खोती है। संख्या व जैवभार के पिरामिड उलटे हो सकते हैं: एक बड़ा वृक्ष अनेक कीटों को सहारा देता है (उलटा संख्या-पिरामिड), और खुले महासागर में तेज़ी से पुनर्चक्रित होते पादपप्लवक का अल्प स्थायी जैवभार एक क्षण में अधिक जैवभार वाले प्राणिप्लवक को सहारा देता है (उलटा जैवभार-पिरामिड)। प्रति चरण इतनी ऊर्जा खोने के कारण खाद्य-शृंखलाएँ प्रायः केवल चार-पाँच कड़ियों की होती हैं।

⚠️ परीक्षा जाल
ऊर्जा का पिरामिड उलटा नहीं हो सकता; केवल संख्या व जैवभार के पिरामिड उलटे हो सकते हैं। ऊर्जा-पिरामिड के उलटे होने का दावा ऊर्जा के एकदिशीय, निरंतर घटते प्रवाह के विपरीत है।

3. जैव-भू-रासायनिक चक्र

ऊर्जा के विपरीत, पोषक जीवों व पर्यावरण के बीच पुनर्चक्रित होते हैं। गैसीय चक्र (कार्बन, नाइट्रोजन) का मुख्य भंडार वायुमंडल या महासागर में होता है और तेज़ी से चलता है; अवसादी चक्र (फॉस्फोरस, सल्फर) का भंडार शैल व मृदा में होता है और धीरे चलता है, जिसमें कोई बड़ा वायुमंडलीय कोष नहीं होता।

  • कार्बन: प्रकाश-संश्लेषण से स्थिर, श्वसन, अपघटन व दहन से लौटाया गया; जीवाश्म-ईंधन का दहन प्राचीन कार्बन को CO₂ के रूप में वायुमंडल में उसके हटने से तेज़ी से भेजता है।
  • नाइट्रोजन: N₂ अमोनिया में स्थिर होती है (जैविक रूप से Rhizobium, Azotobacter व सायनोबैक्टीरिया द्वारा, तथा औद्योगिक रूप से); अमोनिया नाइट्रीकरण से नाइट्रेट बनती, प्रोटीनों में आत्मसात होती, और विनाइट्रीकरण से N₂ में लौटती है।
  • फॉस्फोरस: बिना किसी महत्वपूर्ण गैसीय प्रावस्था वाला अवसादी चक्र; शैल के अपक्षय से मुक्त, फॉस्फेट के रूप में अवशोषित, और गहन समुद्री अवसादों में खोया; यह प्रायः अलवण जल में उत्पादकता सीमित करता है।

4. पारिस्थितिक अनुक्रमण

अनुक्रमण किसी स्थल पर समय के साथ समुदाय का क्रमबद्ध परिवर्तन है, जो अपेक्षाकृत स्थिर चरम (climax) में समाप्त होता है। प्राथमिक अनुक्रमण मृदारहित नंगी भूमि पर आरंभ होता है (नया लावा-प्रवाह, ठंडी शैल, हिमनद मोरेन), जहाँ लाइकेन व मॉस जैसी अग्रगामी जातियाँ मृदा बनाती हैं; यह धीमा है। द्वितीयक अनुक्रमण वहाँ आरंभ होता है जहाँ किसी विक्षोभ (अग्नि, बाढ़, खेत का परित्याग) ने वनस्पति हटाई पर मृदा छोड़ दी, अतः यह बहुत तेज़ है। विकसित होती अवस्थाएँ सीर (seres) हैं; जल में हाइड्रोसीर किसी तालाब को खुले जल से नरकट व दलदल अवस्थाओं से होते हुए स्थल में भर व सुखा देता है।

🎯 यह क्यों ज़रूरी है
द्वितीयक अनुक्रमण प्राथमिक से तेज़ है क्योंकि मृदा, उसका बीज-कोष व पोषक विक्षोभ से बच जाते हैं, अतः मृदा-निर्माण की धीमी अवस्था छूट जाती है।

5. वनस्पति-प्रकार, भारतीय जैव-भौगोलिक क्षेत्र व स्थानिकता

विश्व की वनस्पति जलवायु, मुख्यतः ताप व वर्षा, द्वारा निर्धारित बायोम में बँटती है: उष्णकटिबंधीय वर्षावन, सवाना, मरुस्थल, शीतोष्ण घासस्थल, शीतोष्ण पर्णपाती व शंकुधारी (टैगा) वन, तथा टुंड्रा। भारत की अपनी वनस्पति पश्चिमी घाट व पूर्वोत्तर के उष्णकटिबंधीय आर्द्र सदाबहार वन से लेकर आर्द्र व शुष्क पर्णपाती वन (साल व सागौन वनों सहित), शुष्क उत्तर-पश्चिम के कंटक वन, हिमालय के अल्पाइन व शीतोष्ण वन, तथा तटों पर मैंग्रोव तक फैली है।

जैव-भौगोलिक क्षेत्र किसी देश को उसके विशिष्ट जाति-समुच्चयों के अनुसार बाँटते हैं। व्यापक रूप से प्रयुक्त रॉजर्स व पनवार (भारतीय वन्यजीव संस्थान) वर्गीकरण के अनुसार भारत में 10 जैव-भौगोलिक क्षेत्र हैं: ट्रांस-हिमालय, हिमालय, भारतीय मरुस्थल, अर्ध-शुष्क, पश्चिमी घाट, दक्कन प्रायद्वीप, गंगा का मैदान, तट, पूर्वोत्तर व द्वीप। स्थानिकता किसी वर्गक का एक ही क्षेत्र तक सीमित रहना है; पश्चिमी घाट, पूर्वोत्तर की पहाड़ियाँ व द्वीप भारत के पादप-स्थानिकता के सबसे समृद्ध केंद्र हैं, जो उनके एकांत, स्थिर आर्द्र जलवायु व विविध भूभाग का परिणाम है।

6. जैवविविधता, उसका मापन, हॉटस्पॉट, संरक्षण व जलवायु परिवर्तन

जैवविविधता तीन स्तरों तक फैली है: आनुवंशिक, जातीय व पारितंत्र विविधता। जातीय विविधता के दो भाग हैं, समृद्धि (कितनी जातियाँ) व समता (कितनी समान बहुलता)। विविधता-सूचकांक दोनों को जोड़ता है: सिम्पसन सूचकांक D = Σ pᵢ², जहाँ pᵢ किसी जाति का अनुपात है, प्रभुत्व मापता है, और सिम्पसन विविधता (1 − D) विविधता के साथ बढ़ती है; शैनन सूचकांक H = −Σ pᵢ ln pᵢ वही करता है। समष्टि-आकार प्रायः चिह्नन-पुनर्ग्रहण (mark-recapture) से आँका जाता है: लिंकन-पीटरसन विधि से N = (M × C) ÷ R, जहाँ M चिह्नित कर छोड़े गए, C दूसरा प्रतिदर्श व R पुनः पकड़े गए चिह्नित जीव हैं, यह मानते हुए कि समष्टि बंद है और चिह्न न गिरते हैं न पुनर्ग्रहण को प्रभावित करते हैं।

जैवविविधता हॉटस्पॉट असाधारण स्थानिकता वाला ऐसा क्षेत्र है जो गंभीर संकट में भी हो। Conservation International योजना के अनुसार (वर्तमान में लगभग तीन दर्जन हॉटस्पॉट विश्व भर में मान्य), चार भारत तक फैले हैं: हिमालय, पश्चिमी घाट-श्रीलंका, इंडो-बर्मा तथा सुंदालैंड (जो निकोबार द्वीपों तक पहुँचता है)। संरक्षण स्व-स्थाने (in situ) है (जातियों को उनके आवास में बचाना: राष्ट्रीय उद्यान, वन्यजीव अभयारण्य, जीवमंडल आरक्षित क्षेत्र, पवित्र उपवन) या बाह्य-स्थाने (ex situ) (आवास से दूर: वनस्पति उद्यान, बीज व जीन बैंक, निम्नताप परिरक्षण, ऊतक संवर्धन), जिन्हें वनरोपण व आवास-पुनर्स्थापन सहारा देते हैं।

प्रदूषण व वैश्विक जलवायु परिवर्तन जाति-हानि के प्रमुख चालक हैं। बढ़ती वायुमंडलीय CO₂ व अन्य ग्रीनहाउस गैसें जलवायु को गर्म करती हैं, जातियों के परास को ध्रुवों की ओर व पर्वतों पर ऊपर खिसकाती हैं, पुष्पन व प्रवास का समय बदलती हैं, और महासागर को अम्लीय करती हैं। अति-दोहन, आवास-हानि व आक्रामक जातियों के साथ, ये विलुप्ति की दरों को पृष्ठभूमि-दर से कहीं ऊपर धकेलती हैं, जबकि जातिउद्भवन, जननिक एकांतन द्वारा नई जातियों का उद्भव, इनके साथ चलने में बहुत धीमा है।

7. पादप अंतःक्रियाएँ: अधिपादप, परजीवी व अंतःपादप

दो-जाति अंतःक्रियाएँ, प्रत्येक साथी पर उनके प्रभाव के अनुसार (+ लाभ, − हानि, 0 उदासीन)
अंतःक्रियाप्रभावपादप उदाहरण
सहोपकारिता+ / +माइकोराइज़ा; कीटों द्वारा फूलों का परागण
सहभोजिता+ / 0किसी वृक्ष पर अधिपादप ऑर्किड, जिसे वह केवल आधार हेतु उपयोग करता है
परजीविता+ / −Cuscuta (अमरबेल) किसी परपोषी से रस खींचते हुए
प्रतिस्पर्धा− / −समान प्रकाश या पोषक हेतु प्रतिस्पर्धा करते दो पौधे
अमेन्सलिज़्म− / 0एलीलोपैथी: एक पौधे के रसायन दूसरे को दबाते हैं

अधिपादप किसी अन्य पौधे पर केवल आधार हेतु उगता है, उससे कुछ नहीं लेता, और स्वयं भोजन बनाता है (अनेक ऑर्किड, फर्न व मॉस, जिनकी वायवीय जड़ें नमी अवशोषित करती हैं); यह परजीवी नहीं है। परजीवी चूषकांग द्वारा अपने परपोषी से पोषण खींचता है (Cuscuta, एक पूर्ण-परजीवी; मिस्टलेटो, एक अर्ध-परजीवी)। अंतःपादप (endophyte) पादप ऊतक के भीतर रहता है, प्रायः बिना लक्षण, अपने जीवन के कुछ या पूरे भाग में; अनेक कवक या जीवाणु होते हैं जो निवारक यौगिक बनाकर या प्रतिरोध प्रेरित कर परपोषी की रक्षा कर सकते हैं, और सहोपकारी से सुप्त रोगजनक तक श्रेणीबद्ध होते हैं।

⚠️ परीक्षा जाल
अधिपादप परजीवी नहीं है: वह केवल आधार हेतु परपोषी पर टिकता है और स्वयं भोजन बनाता है। परजीवी परपोषी से पोषण लेता है, और अंतःपादप परपोषी ऊतक के भीतर रहता है।

मुख्य बिंदु

  • पारितंत्र अजैविक कारकों को उत्पादकों, उपभोक्ताओं व अपघटकों से जोड़ता है; पोषक पुनर्चक्रित होते हैं पर ऊर्जा एकदिशीय बहती है। अवक्रमण तंत्र को पुनरुद्धार-देहली के पार धकेल सकता है।
  • NPP = GPP − श्वसन। लगभग 10% ऊर्जा अगले पोषी स्तर तक जाती है (लिंडेमन); ऊर्जा का पिरामिड सदा सीधा होता है, यद्यपि संख्या व जैवभार के पिरामिड उलटे हो सकते हैं।
  • कार्बन व नाइट्रोजन के तेज़ गैसीय चक्र हैं; फॉस्फोरस का धीमा अवसादी चक्र है, बिना गैसीय प्रावस्था के। प्राथमिक अनुक्रमण नंगी शैल से मृदा बनाता है व धीमा है; द्वितीयक अनुक्रमण मृदा बनाए रखता है व तेज़ है।
  • रॉजर्स व पनवार योजना के अनुसार भारत में 10 जैव-भौगोलिक क्षेत्र हैं; पश्चिमी घाट, पूर्वोत्तर व द्वीप पादप-स्थानिकता के सबसे समृद्ध केंद्र हैं।
  • सिम्पसन विविधता 1 − Σpᵢ² है; लिंकन-पीटरसन से N = (M × C) ÷ R आँका जाता है। चार Conservation International हॉटस्पॉट भारत तक फैले हैं; संरक्षण स्व-स्थाने या बाह्य-स्थाने होता है।
  • अधिपादप केवल आधार हेतु परपोषी पर टिकता है व स्वयं भोजन बनाता है; परजीवी चूषकांग से परपोषी से पोषण लेता है; अंतःपादप परपोषी ऊतक के भीतर रहता है, प्रायः बिना लक्षण।

अभ्यास प्रश्न (16)

उत्तर खोलने से पहले प्रत्येक प्रश्न हल करें। हर व्याख्या सही विकल्प के साथ लुभावना गलत विकल्प भी बताती है, क्योंकि अंक वहीं जाते हैं।

  1. कौन-सा समूह मृत कार्बनिक पदार्थ का खनिजीकरण करता है, और अकार्बनिक पोषक मृदा को लौटाकर पौधों द्वारा पुनः उपयोग हेतु उपलब्ध कराता है?

    1. उत्पादक
    2. प्राथमिक उपभोक्ता
    3. शीर्ष मांसाहारी
    4. अपघटक
    उत्तर देखें

    उत्तर: D — अपघटक

    अपघटक (मलभक्षी व सूक्ष्मजीव) मृत पदार्थ तोड़कर अकार्बनिक पोषक मृदा को लौटाते हैं, जिससे पोषक-चक्र पूरा होता है। उत्पादक ऊर्जा स्थिर कर कार्बनिक पदार्थ बनाते हैं, और उपभोक्ता अन्य जीवों को खाते हैं; इनमें से कोई खनिजीकरण नहीं करता।

  2. किसी घासस्थल में सकल प्राथमिक उत्पादकता 1000 g m⁻² yr⁻¹ (शुष्क द्रव्यमान) और उत्पादकों का श्वसन 400 g m⁻² yr⁻¹ है। निवल प्राथमिक उत्पादकता g m⁻² yr⁻¹ में ज्ञात कीजिए।

    संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।

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    उत्तर: 600

    NPP = GPP − श्वसन = 1000 − 400 = 600 g m⁻² yr⁻¹। NPP वह ऊर्जा है जो पौधों के अपने श्वसन के बाद वृद्धि व अगले पोषी स्तर हेतु शेष रहती है।

  3. किसी खाद्य-शृंखला के उत्पादक 8000 kJ m⁻² yr⁻¹ निवल ऊर्जा स्थिर करते हैं। यह मानते हुए कि प्रत्येक पोषी स्तर की ठीक 10% ऊर्जा अगले तक जाती है, तीसरे पोषी स्तर के मांसाहारियों (उत्पादक → शाकाहारी → मांसाहारी) तक कितनी kJ m⁻² yr⁻¹ पहुँचती है?

    संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।

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    उत्तर: 80

    प्रत्येक चरण 10% स्थानांतरित करता है। शाकाहारी (दूसरा स्तर) 8000 × 0.10 = 800 kJ पाते हैं; मांसाहारी (तीसरा स्तर) 800 × 0.10 = 80 kJ m⁻² yr⁻¹ पाते हैं। 10% केवल एक बार लगाना (जिससे 800 मिले) यह भूल जाता है कि मांसाहारी उत्पादक से दो चरण ऊपर है।

  4. किस प्रकार का पारिस्थितिक पिरामिड कभी उलटा नहीं हो सकता, और क्यों?

    1. संख्या का पिरामिड, क्योंकि ऊँचे स्तरों पर सदा कम व्यष्टि होती हैं
    2. जैवभार का पिरामिड, क्योंकि जैवभार सदा ऊपर की ओर घटना ही चाहिए
    3. ऊर्जा का पिरामिड, क्योंकि प्रत्येक स्थानांतरण पर ऊर्जा खोती है और केवल एक दिशा में बहती है
    4. तीनों पिरामिड समान रूप से कभी उलटे न होने में असमर्थ हैं
    उत्तर देखें

    उत्तर: C — ऊर्जा का पिरामिड, क्योंकि प्रत्येक स्थानांतरण पर ऊर्जा खोती है और केवल एक दिशा में बहती है

    ऊर्जा का पिरामिड सदा सीधा होता है क्योंकि प्रत्येक स्थानांतरण पर ऊर्जा ऊष्मा के रूप में खोती है और ऊँचे स्तर पर बढ़ नहीं सकती। संख्या (अनेक कीटों वाला वृक्ष) व जैवभार (एक क्षण में अधिक प्राणिप्लवक को सहारा देता महासागरीय पादपप्लवक) के पिरामिड उलटे हो सकते हैं, अतः न वे और न "तीनों" सही उत्तर हैं।

  5. फॉस्फोरस चक्र कार्बन व नाइट्रोजन चक्रों से मुख्यतः किस बात में भिन्न है?

    1. यह एक अवसादी चक्र है जिसमें कोई महत्वपूर्ण गैसीय वायुमंडलीय प्रावस्था नहीं होती
    2. यह एकमात्र चक्र है जिसमें जीवित जीवों की कोई भूमिका ही नहीं होती
    3. यह पूर्णतः मानव औद्योगिक गतिविधि से चलता है, न कि प्राकृतिक प्रक्रियाओं से
    4. यह एक बड़े वायु-भंडार से होकर कार्बन व नाइट्रोजन चक्रों से कहीं तेज़ चलता है
    उत्तर देखें

    उत्तर: A — यह एक अवसादी चक्र है जिसमें कोई महत्वपूर्ण गैसीय वायुमंडलीय प्रावस्था नहीं होती

    फॉस्फोरस का अवसादी चक्र है: इसका भंडार शैल व मृदा है और इसमें कोई महत्वपूर्ण गैसीय प्रावस्था नहीं, अतः यह गैसीय कार्बन व नाइट्रोजन चक्रों से धीरे चलता है, तेज़ नहीं। जीवित जीव इसमें केंद्रीय हैं (अवशोषण व मुक्ति), और यह प्राकृतिक चक्र है, यद्यपि खनन व उर्वरक-उपयोग अब इसे विक्षुब्ध करते हैं।

  6. किसी परित्यक्त खेत पर द्वितीयक अनुक्रमण नए लावा-प्रवाह पर प्राथमिक अनुक्रमण से सामान्यतः बहुत तेज़ क्यों आगे बढ़ता है?

    1. परित्यक्त खेतों को किसी भी नए लावा-प्रवाह से कहीं अधिक वर्षा व सूर्य-प्रकाश मिलता है
    2. मृदा, उसका बीज-कोष व पोषक विक्षोभ से बच जाते हैं, अतः मृदा-निर्माण की अवस्था छूट जाती है
    3. द्वितीयक अनुक्रमण चरम अवस्था छोड़ देता है, अतः कम चरणों में स्थिरता तक पहुँचता है
    4. द्वितीयक अनुक्रमण में अग्रगामी जातियाँ अनुपस्थित होती हैं, जो सबसे धीमी आरंभिक अवस्था हटा देता है
    उत्तर देखें

    उत्तर: B — मृदा, उसका बीज-कोष व पोषक विक्षोभ से बच जाते हैं, अतः मृदा-निर्माण की अवस्था छूट जाती है

    द्वितीयक अनुक्रमण वहाँ आरंभ होता है जहाँ मृदा, उसका बीज-कोष व पोषक पहले से हैं, अतः नंगी शैल से मृदा बनाने की धीमी अग्रगामी अवस्था लाँघ दी जाती है और पुनर्उपनिवेशन तीव्र होता है। यह अधिक वर्षा से नहीं चलता, यह भी चरम में समाप्त होता है, और इसमें आरंभिक उपनिवेशी होते भी हैं; मुख्य अंतर पूर्व-विद्यमान मृदा है।

  7. पारितंत्रों में ऊर्जा-प्रवाह व पोषक-चक्रण के बारे में निम्नलिखित में से कौन-से कथन सही हैं?

    1. ऊर्जा पारितंत्र से होकर एक दिशा में बहती है और अंततः ऊष्मा के रूप में खो जाती है
    2. खनिज पोषक जीवों व पर्यावरण के बीच बार-बार पुनर्चक्रित होते हैं
    3. नाइट्रोजन स्थिरीकरण वायुमंडलीय N₂ को ऐसे रूप में बदलता है जिसे पौधे आत्मसात कर सकें
    4. ऊर्जा, पोषकों की भाँति, अपघटकों द्वारा उत्पादकों तक पुनर्चक्रित होती है
    उत्तर देखें

    उत्तर: A — ऊर्जा पारितंत्र से होकर एक दिशा में बहती है और अंततः ऊष्मा के रूप में खो जाती है; B — खनिज पोषक जीवों व पर्यावरण के बीच बार-बार पुनर्चक्रित होते हैं; C — नाइट्रोजन स्थिरीकरण वायुमंडलीय N₂ को ऐसे रूप में बदलता है जिसे पौधे आत्मसात कर सकें

    ऊर्जा एक दिशा में बहती व ऊष्मा के रूप में खोती है, पोषक पुनर्चक्रित होते हैं, और नाइट्रोजन स्थिरीकरण N₂ को पौधों हेतु उपलब्ध कराता है, सभी सही। असत्य कथन दावा करता है कि ऊर्जा पुनर्चक्रित होती है: अपघटक पोषक पुनर्चक्रित करते हैं, पर वे जो ऊर्जा मुक्त करते हैं वह ऊष्मा के रूप में खोती है और सूर्य-प्रकाश से निरंतर पुनःपूर्ति चाहिए।

  8. यहाँ प्रयुक्त रॉजर्स व पनवार (भारतीय वन्यजीव संस्थान) वर्गीकरण के अनुसार भारत कितने जैव-भौगोलिक क्षेत्रों में बँटा है?

    1. 4 जैव-भौगोलिक क्षेत्र
    2. 7 जैव-भौगोलिक क्षेत्र
    3. 10 जैव-भौगोलिक क्षेत्र
    4. 25 जैव-भौगोलिक क्षेत्र
    उत्तर देखें

    उत्तर: C — 10 जैव-भौगोलिक क्षेत्र

    रॉजर्स व पनवार योजना भारत के 10 जैव-भौगोलिक क्षेत्र मानती है (ट्रांस-हिमालय, हिमालय, भारतीय मरुस्थल, अर्ध-शुष्क, पश्चिमी घाट, दक्कन प्रायद्वीप, गंगा का मैदान, तट, पूर्वोत्तर व द्वीप)। संख्या 4 भारत तक पहुँचने वाले वैश्विक जैवविविधता हॉटस्पॉट की है, क्षेत्र-गणना नहीं, और 25 विश्व हॉटस्पॉट की एक आरंभिक गणना थी।

  9. निम्नलिखित में से किस क्षेत्र को व्यापक रूप से भारत के पादप-स्थानिकता के सबसे समृद्ध केंद्रों में से एक माना जाता है?

    1. शुष्क उत्तर-पश्चिम का भारतीय मरुस्थल
    2. पश्चिमी घाट
    3. गंगा का मैदान
    4. ट्रांस-हिमालयी शीत मरुस्थल
    उत्तर देखें

    उत्तर: B — पश्चिमी घाट

    पश्चिमी घाट, अपने एकांत, स्थिर आर्द्र जलवायु व विविध भूभाग के साथ, भारत के पादप-स्थानिकता के सबसे समृद्ध केंद्रों में हैं (और एक वैश्विक जैवविविधता हॉटस्पॉट)। शुष्क मरुस्थल, सघन कृषि वाला गंगा का मैदान व विरल वनस्पति वाला ट्रांस-हिमालयी शीत मरुस्थल सभी में स्थानिक पादप-समृद्धि कहीं कम है।

  10. किसी पादप समुदाय में चार जातियाँ हैं जिनमें 40, 30, 20 व 10 व्यष्टि हैं, कुल 100। सिम्पसन सूचकांक D = Σ(nᵢ/N)² का उपयोग कर सिम्पसन विविधता (1 − D) दो दशमलव स्थानों तक ज्ञात कीजिए।

    संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।

    उत्तर देखें

    उत्तर: 0.70

    अनुपात 0.4, 0.3, 0.2 व 0.1 हैं। D = 0.4² + 0.3² + 0.2² + 0.1² = 0.16 + 0.09 + 0.04 + 0.01 = 0.30। सिम्पसन विविधता = 1 − D = 1 − 0.30 = 0.70। 1 − D के बजाय स्वयं D (0.30) बताना प्रचलित भूल है; 1 − D विविधता के साथ बढ़ती है।

  11. किसी पादप-वासी भृंग समष्टि का आकलन करने हेतु 50 भृंग चिह्नित कर छोड़े जाते हैं। बाद के 40 भृंगों के प्रतिदर्श में 8 चिह्नित हैं। लिंकन-पीटरसन आकलन N = (M × C) ÷ R से समष्टि-आकार का आकलन कीजिए।

    संख्यात्मक उत्तर — मान टाइप करें।

    उत्तर देखें

    उत्तर: 250

    N = (M × C) ÷ R = (50 × 40) ÷ 8 = 2000 ÷ 8 = 250 भृंग। दूसरे प्रतिदर्श में चिह्नित अंश (8/40 = 0.2) को पूरी समष्टि के चिह्नित अंश (50/N) के बराबर माना जाता है, जिससे N = 250 मिलता है।

  12. एक वनस्पति उद्यान संकटग्रस्त पादप जातियों का जीवित संग्रह रखता है, और एक बीज बैंक उनके बीजों को ठंडी, शुष्क परिस्थितियों में भंडारित करता है। ये किस संरक्षण रणनीति के उदाहरण हैं?

    1. स्व-स्थाने संरक्षण, क्योंकि पौधे प्राकृतिक पारितंत्रों के भीतर रखे जाते हैं
    2. बाह्य-स्थाने संरक्षण, क्योंकि पौधे अपने प्राकृतिक आवास से दूर रखे जाते हैं
    3. स्व-स्थाने संरक्षण, क्योंकि बीज बैंक एक साथ पूरे आवासों की रक्षा करता है
    4. न ही, क्योंकि संरक्षण केवल जंतुओं पर लागू होता है, पौधों पर नहीं
    उत्तर देखें

    उत्तर: B — बाह्य-स्थाने संरक्षण, क्योंकि पौधे अपने प्राकृतिक आवास से दूर रखे जाते हैं

    वनस्पति उद्यान, बीज बैंक, जीन बैंक व ऊतक संवर्धन जीवों को उनके प्राकृतिक आवास से दूर रखते हैं, जो बाह्य-स्थाने संरक्षण है। स्व-स्थाने संरक्षण जातियों को उनके आवासों में रखता है (राष्ट्रीय उद्यान, अभयारण्य, जीवमंडल आरक्षित क्षेत्र), और संरक्षण पौधों पर पूर्णतः लागू होता है।

  13. जैवविविधता, हॉटस्पॉट व वैश्विक परिवर्तन के बारे में निम्नलिखित में से कौन-से कथन यहाँ कथित के अनुसार सही हैं?

    1. जैवविविधता हॉटस्पॉट असाधारण स्थानिकता को उच्च संकट-स्तर के साथ जोड़ता है
    2. Conservation International योजना के अनुसार चार हॉटस्पॉट भारत तक फैले हैं
    3. सिम्पसन विविधता (1 − D) समुदाय के अधिक विविध व समान होने पर बढ़ती है
    4. वैश्विक तापन से जातियों के परास भूमध्य रेखा की ओर व पर्वतों पर नीचे खिसकने की अपेक्षा है
    उत्तर देखें

    उत्तर: A — जैवविविधता हॉटस्पॉट असाधारण स्थानिकता को उच्च संकट-स्तर के साथ जोड़ता है; B — Conservation International योजना के अनुसार चार हॉटस्पॉट भारत तक फैले हैं; C — सिम्पसन विविधता (1 − D) समुदाय के अधिक विविध व समान होने पर बढ़ती है

    हॉटस्पॉट उच्च स्थानिकता को उच्च संकट से जोड़ता है, चार Conservation International हॉटस्पॉट भारत तक पहुँचते हैं, और सिम्पसन विविधता (1 − D) समृद्धि व समता के साथ बढ़ती है, सभी सही। असत्य कथन जलवायु-चालित परास-खिसकाव की दिशा उलट देता है: तापन सामान्यतः जातियों को ध्रुवों की ओर व पर्वतों पर ऊपर धकेलता है, भूमध्य रेखा की ओर व नीचे नहीं।

  14. एक ऑर्किड किसी वन-वृक्ष की शाखा पर टिका उगता है, उसे केवल आधार हेतु उपयोग करता है और स्वयं भोजन बनाता है, जबकि वृक्ष अप्रभावित रहता है। यह अंतःक्रिया सर्वोत्तम रूप से क्या है?

    1. परजीविता, जिसमें ऑर्किड चूषकांग द्वारा वृक्ष से पोषक खींचता है
    2. सहोपकारिता, क्योंकि ऑर्किड व वृक्ष दोनों इस संबंध से लाभ पाते हैं
    3. सहभोजिता, क्योंकि ऑर्किड (एक अधिपादप) को लाभ है जबकि वृक्ष अप्रभावित है
    4. अमेन्सलिज़्म, क्योंकि ऑर्किड की उपस्थिति स्वयं को बिना लाभ दिए वृक्ष को हानि पहुँचाती है
    उत्तर देखें

    उत्तर: C — सहभोजिता, क्योंकि ऑर्किड (एक अधिपादप) को लाभ है जबकि वृक्ष अप्रभावित है

    इस ऑर्किड जैसा अधिपादप आधार (एक लाभ) पाता है जबकि परपोषी वृक्ष को न सहायता मिलती है न हानि, जो सहभोजिता है (+/0)। यह परजीविता नहीं है क्योंकि ऑर्किड वृक्ष से कुछ नहीं लेता और स्वयं भोजन बनाता है; यह सहोपकारिता नहीं है क्योंकि वृक्ष को कुछ लाभ नहीं; और यह अमेन्सलिज़्म नहीं है क्योंकि वृक्ष को हानि नहीं।

  15. अंतःपादप (endophyte) को अधिपादप (epiphyte) से क्या अलग करता है?

    1. अंतःपादप परपोषी पौधे के ऊतक के भीतर रहता है; अधिपादप किसी अन्य पौधे की बाहरी सतह पर उगता है
    2. अंतःपादप सदा एक पुष्पी पौधा होता है, जबकि अधिपादप सदा एक कवक
    3. अंतःपादप एक परजीवी है जो सदा अपने परपोषी को मार देता है, जबकि अधिपादप कभी किसी परपोषी के संपर्क में नहीं आता
    4. अंतःपादप केवल मृदा में रहता है, जबकि अधिपादप केवल जल में
    उत्तर देखें

    उत्तर: A — अंतःपादप परपोषी पौधे के ऊतक के भीतर रहता है; अधिपादप किसी अन्य पौधे की बाहरी सतह पर उगता है

    अंतःपादप परपोषी ऊतक के भीतर रहता है (प्रायः कवक या जीवाणु, अकसर बिना लक्षण), जबकि अधिपादप आधार हेतु किसी अन्य पौधे की बाहरी सतह पर उगता है। अंतःपादप न सदा पुष्पी पौधे होते हैं न सदा घातक परजीवी, और दोनों में से कोई केवल मृदा या जल में रहने से परिभाषित नहीं होता।

  16. पारिस्थितिक अनुक्रमण व पारितंत्र-गतिकी के बारे में निम्नलिखित में से कौन-से सही हैं?

    1. प्राथमिक अनुक्रमण ऐसी सतह पर आरंभ होता है जहाँ पूर्व-विद्यमान मृदा नहीं, जैसे नया लावा-प्रवाह
    2. हाइड्रोसीर वह अनुक्रमण है जो खुले जल से शुष्क भूमि की ओर बढ़ता है
    3. लाइकेन जैसी अग्रगामी जातियाँ प्राथमिक अनुक्रमण की आरंभिक अवस्थाओं में मृदा बनाने में सहायक होती हैं
    4. चरम समुदाय किसी अनुक्रमण की प्रथम, अग्रगामी अवस्था है
    उत्तर देखें

    उत्तर: A — प्राथमिक अनुक्रमण ऐसी सतह पर आरंभ होता है जहाँ पूर्व-विद्यमान मृदा नहीं, जैसे नया लावा-प्रवाह; B — हाइड्रोसीर वह अनुक्रमण है जो खुले जल से शुष्क भूमि की ओर बढ़ता है; C — लाइकेन जैसी अग्रगामी जातियाँ प्राथमिक अनुक्रमण की आरंभिक अवस्थाओं में मृदा बनाने में सहायक होती हैं

    प्राथमिक अनुक्रमण मृदारहित सतहों पर आरंभ होता है, हाइड्रोसीर खुले जल से स्थल तक चलता है, और लाइकेन अग्रगामी आरंभ में मृदा बनाते हैं, सभी सही। असत्य कथन क्रम उलट देता है: चरम अनुक्रमण के अंत का अपेक्षाकृत स्थिर समुदाय है, आरंभ की अग्रगामी अवस्था नहीं।