बायोमास: यह क्या है, इसकी गणना कैसे की जाती है और इसे कैसे वितरित किया जाता है

जैव तत्व, जैसा कि उनके नाम से पता चलता है, आवर्त सारणी के रासायनिक तत्व हैं जो ग्रह पर विभिन्न जीवित प्राणियों को बनाते हैं। इस तथ्य के बावजूद कि जीवन लगभग 30 तत्वों से बना है, लगभग सभी करों के सेल द्रव्यमान का 96% आप सोच सकते हैं कि उनमें से केवल छह से बना है: कार्बन, ऑक्सीजन, नाइट्रोजन, हाइड्रोजन, फास्फोरस और गंधक ये तत्व प्रोटीन, विटामिन, न्यूक्लिक एसिड, लिपिड, कार्बोहाइड्रेट और कई अन्य यौगिकों को जन्म देते हैं, इसलिए इनके बिना जीवन की कल्पना करना असंभव कार्य है।

पृथ्वी पर मौजूद कार्बनिक पदार्थ स्थिर नहीं है, बल्कि ऊर्जा के उपयोग से रूपांतरित होता है। उदाहरण के लिए, एक पौधा मिट्टी में मौजूद प्रकाश ऊर्जा और अकार्बनिक यौगिकों के कारण बढ़ता है, खनिजों को कार्बन में बदल देता है। यह द्रव्यमान एक शाकाहारी जानवर, फिर एक मांसाहारी और फिर एक सुपर शिकारी द्वारा तब तक खाया जाता है, जब तक कि वह मर नहीं जाता। इस बिंदु पर, सभी संचित पदार्थ मिट्टी में विघटित हो जाते हैं और हम फिर से चक्र शुरू करते हैं।

पारिस्थितिक तंत्र में खाद्य श्रृंखलाएं इस ऊर्जा प्रवाह को नियंत्रित करती हैं, अर्थात "कौन खाता है" जो "वातावरण के कामकाज की स्थिति और इसलिए, में मौजूद सभी जीवन की" वातावरण। वैसे भी,

विभिन्न जैविक प्रणालियों में ऊर्जा के आदान-प्रदान को समझने के लिए, व्यापक रूप से एक महान रुचि के शब्द का वर्णन करना आवश्यक है: बायोमास. आज हम आपको उसके बारे में सब कुछ बताते हैं, तो पढ़ते रहिए।

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बायोमास क्या है?

बायोमास है एक निश्चित समय में किसी दिए गए पारिस्थितिकी तंत्र में मौजूद जीवित जैविक जीवों का द्रव्यमान. वजन एक विशिष्ट टैक्सोन या जनसंख्या (प्रजाति बायोमास) के स्तर पर निर्धारित किया जा सकता है या इसमें सभी जीवित तत्व शामिल हैं जो पर्यावरण (समुदाय या सामुदायिक बायोमास) में सह-अस्तित्व में हैं। बायोमास को स्थलीय पारिस्थितिक तंत्र में ट्रॉफिक श्रृंखला में पिरामिड के रूप में वितरित किया जाता है, प्राथमिक उत्पादकों से जो कि आधार हैं, टिप के सुपर प्रीडेटर्स तक।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि सभी पारिस्थितिक तंत्र स्तरों पर बायोमास का 100% उपयोग नहीं किया जाता है। हम खुद को समझाते हैं। पारिस्थितिक स्तर पर, गाय द्वारा घास (ऊर्जा का 100%) के रूप में खपत किए गए सभी बायोमास में से केवल 10% ही अगले ट्राफिक स्तर तक जाएगा। स्तनपायी को उस कार्बनिक पदार्थ को जलाना चाहिए जो वह खाने, प्रजनन करने, गर्मी पैदा करने और में खपत करता है निश्चित रूप से जीवित रहते हैं, इसलिए बायोमास द्वारा प्राप्त ऊर्जा का केवल एक छोटा हिस्सा स्तर से स्तर तक गुजरता है जंजीर। सौभाग्य से, सौर ऊर्जा "असीमित" है, इसलिए इस नुकसान को स्वस्थ पारिस्थितिकी तंत्र में तब तक नहीं देखा जाना चाहिए जब तक कि प्रकाश संश्लेषण करने वाले पौधे हों।

बायोमास के साथ एक परस्पर संबंधित शब्द बायोएनेर्जी है, क्योंकि यह मानव क्षेत्र में अक्षय तरीके से ऊर्जा प्राप्त करने के लिए संदर्भित करता है कार्बनिक पदार्थों का उपयोग (या तो पारिस्थितिकी तंत्र में प्राकृतिक रूप से इलाज किया जाता है या यांत्रिकी)। बायोमास और बायोएनेर्जी एक ही सिक्के के दो पहलू हैं, लेकिन पहला शब्द आम तौर पर एक प्राकृतिक घटना को संदर्भित करता है, जबकि दूसरे में एक स्पष्ट मानवशास्त्रीय प्रयोज्यता है।

कच्चे डेटा में पृथ्वी का बायोमास

2018 में, शोध पृथ्वी पर बायोमास वितरण को पीएनएएस वैज्ञानिक पोर्टल पर प्रकाशित किया गया था, जिसका अध्ययन किया गया था कार्बन (सी) के रूप में पृथ्वी भर में बायोमास का अनुमान लगाएं, जीवित प्राणियों की उत्कृष्टता के लिए जैविक घटक. कुल 550 गीगाटन कार्बन की गणना की गई, जो विभिन्न जीवित करों में निम्नानुसार वितरित किए गए हैं:

• पौधे प्रमुख उत्पादक राज्य थे। ये 450 गीगाटन कार्बन के भंडारण के लिए जिम्मेदार हैं, यानी कुल का 80%। वे सभी सामान्य पारिस्थितिक तंत्रों के प्राथमिक उत्पादक हैं।
• इनके पीछे आपको जानकर हैरानी होगी कि बैक्टीरिया होते हैं, जो कुल कार्बन का लगभग 70 Gt, 15% प्रदान करते हैं। हालांकि हम उन्हें नहीं देख सकते हैं, ये सूक्ष्मजीव हर जगह हैं।
• कवक, आर्किया और प्रोटिस्ट क्रमशः 12, 7 और 4 Gt के साथ तीसरे, चौथे और पांचवें स्थान पर हैं।
• विकासवादी शिखर की शर्म के लिए, हम जानवर केवल 2 गीगाटन कार्बन ग्रहण करते हैं - केवल वायरस हम से कम योगदान करते हैं, 0.2 Gt पर।

इसके अलावा, इस अध्ययन ने गणना की कि भूमि बायोमास की मात्रा समुद्री से दो आदेश बड़ा हैलेकिन यह अनुमान लगाया गया है कि जलीय वातावरण में बायोटा कुल 6 गीगाटन कार्बन का योगदान देता है, एक ऐसा आंकड़ा जो नगण्य नहीं है। जैसा कि आप देख सकते हैं, पृथ्वी पर अधिकांश कार्बनिक पदार्थ सूक्ष्मजीवों और पौधों में पाए जाते हैं।

बायोमास की गणना

एक पारिस्थितिकी तंत्र में उत्पादित कुल बायोमास की गणना करना एक अत्यंत कठिन कार्य है, हालांकि नई प्रौद्योगिकियां (जैसेsuch लेजर वनस्पति इमेजिंग सेंसर) शोधकर्ताओं को काफी विश्वसनीय अनुमान लगाने में मदद करते हैं, कम से कम जब पर्यावरण में प्लांट कार्बन की मात्रा निर्धारित करने की बात आती है। बायोम के सभी जीवित तत्वों को ध्यान में रखते हुए आंतरिक जटिलता के कारण, समीकरणों और प्रतिगमन विधियों का सहारा लेना आवश्यक है, अर्थात किसी व्यक्ति द्वारा उत्पादित बायोमास की गणना करना और फिर इस मान को कुल जनसंख्या में एक्सट्रपलेशन करना.

आपको यह अंदाजा लगाने के लिए कि बायोमास की गणना कैसे की जा सकती है, हम सूक्ष्मजीवों के साथ एक पेट्री डिश लेंगे, सबसे छोटा पैमाना जिसके बारे में हम सोच सकते हैं। कार्बन का अनुमान लगाने के लिए, निम्नलिखित समीकरण का पालन किया जाता है:

बायोमास (कार्बन के माइक्रोग्राम / नमूने के मिलीलीटर में): एन एक्स बीवी एक्स एफ

इस समीकरण में, N नमूने के एक मिलीलीटर में गिने जाने वाले सूक्ष्मजीवों की संख्या को दर्शाता है, Bv है बायोवॉल्यूम वह है जो प्रत्येक सूक्ष्मजीव (μm ^ 3 पैमाने में) पर कब्जा कर लेता है और F कार्बन रूपांतरण कारक है, माइक्रोग्राम में सी प्रति µm ^ ३. जैसा कि आप देख सकते हैं, एक नमूने में बायोमास की मात्रा निर्धारित करना आसान नहीं है, तब भी नहीं जब हम सूक्ष्म पैमानों पर चलते हैं।

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उत्पादकता और बायोमास

बायोमास से पूरी तरह से जुड़ा एक शब्द पारिस्थितिक उत्पादकता है. इस पैरामीटर को प्रति इकाई एक निर्धारित क्षेत्र में कार्बनिक पदार्थ के उत्पादन के रूप में परिभाषित किया गया है समय, यानी प्राकृतिक पारिस्थितिकी तंत्र या कृत्रिम प्रणाली में उत्पन्न होने वाले बायोमास की मात्रा मानव।

पारिस्थितिक तंत्र में उत्पादकता को मापने के लिए उपयोग की जाने वाली सबसे आम इकाई प्रति वर्ष किलोग्राम/हेक्टेयर है, हालांकि उनका उपयोग किया जा सकता है अन्य वजन तराजू (टन, गीगाटन) सतह (वर्ग मीटर, वर्ग सेंटीमीटर, आदि) और यहां तक ​​कि समय (दिन, घंटे, दशकों)। यह सब उस अध्ययन की उपयोगिता और फोकस पर निर्भर करता है जो विशिष्ट मापदंडों को प्राप्त करने का प्रयास कर रहा है।

आइए एक उदाहरण लेते हैं. मान लीजिए कि हमारे पास ४० हेक्टेयर का एक क्षेत्र है जो शुरुआत में खाली था, लेकिन पौधों के साथ फिर से आबाद हो गया है, जिसका वजन औसतन १ किलोग्राम है। कुल मिलाकर हम वर्ष के अंत में रुचि की प्रजातियों के लगभग 1,000 पौधों की गिनती करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप हमें कुल द्रव्यमान (प्रजाति बायोमास) का 1,000 किलोग्राम मिलता है। यदि हम उचित गणना (1,000 किग्रा / 40 हेक्टेयर) करें, तो हम पाएंगे कि कुल उत्पादकता 25 किग्रा / हेक्टेयर / वर्ष रही है।

यह काल्पनिक मॉडल उच्च उत्पादकता दर प्रस्तुत करता है, लेकिन अगर हम जानवरों के बारे में बात करें तो चीजें बहुत बदल जाती हैं। अब गायों की आबादी के बारे में सोचें, उदाहरण के लिए, फलने-फूलने के लिए 20,000 हेक्टेयर भूमि की आवश्यकता होती है। इन पशुओं के स्तनधारियों का वजन कितना भी हो, वे पौधों की तुलना में कम कुल व्यक्ति होंगे और, इसके अलावा, चारागाह जमीन बड़ी होती है, जो हमें कुल उत्पादित बायोमास देती है कम से।

इसके अतिरिक्त, पिछले बिंदु को ध्यान में रखना आवश्यक है: श्रृंखला में एक कड़ी से दूसरे कड़ी में कूदने वाली ऊर्जा केवल 10% होती है. गायें अपनी ऊर्जा का 90% जीवित रहने के लिए उपयोग करती हैं, इसलिए एक प्राथमिक पादप पारिस्थितिकी तंत्र हमेशा प्रचुर मात्रा में जानवरों की तुलना में अधिक उत्पादक होता है। हालांकि, प्राकृतिक चयन उत्पादकता को अधिकतम करने के लिए "तलाश" नहीं करता है, बल्कि सभी घटकों के बीच एक स्थिर दीर्घकालिक संतुलन बनाए रखने के लिए है। इसलिए, जब विदेशी प्रजातियों को एक पारिस्थितिकी तंत्र में पेश किया जाता है, तो परिणाम अक्सर विनाशकारी होते हैं।

बायोडाटा

आपने जो कुछ भी सीखा है उसे परिप्रेक्ष्य में रखने के लिए, हम दो विशिष्ट मामलों की तुलना करते हैं: पादप उत्पादकता (प्राथमिक) a. में मरुस्थल 0.5 ग्राम / वर्ग मीटर / दिन से कम है, जबकि एक खेती वाले क्षेत्र में मूल्य 10 ग्राम / मीटर है। वर्ग / दिन। एक पारिस्थितिकी तंत्र में जितने अधिक पौधे मौजूद होंगे, उतना ही अधिक बायोमास होगा और इसलिए, उत्पादकता दर उतनी ही अधिक होगी।

सारांश, बायोमास एक विशेष स्थान और साइट में कार्बनिक पदार्थों की मात्रा को दर्शाता है, जबकि उत्पादकता उस गति और प्रभावशीलता को संदर्भित करती है जिसके साथ यह कार्बनिक पदार्थ है का उत्पादन. ये पैरामीटर हमें प्राकृतिक पारिस्थितिक तंत्र के कामकाज को समझने में मदद करते हैं, लेकिन ये हमारी मदद भी करते हैं उद्देश्यों के लिए भूमि का दोहन करते समय भौतिक और आर्थिक लाभों को अधिकतम करने की अनुमति दें मनुष्य।

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