पारिस्थितिकी तंत्र की स्थिरता और कार्यप्रणाली

क्या पारिस्थितिकी तंत्र विक्षोभ का प्रतिरोध करते हैं और उससे उबरते हैं, और उनकी जैव विविधता उन्हें बनाए रखने वाली प्रक्रियाओं का कैसे समर्थन करती है, ये एक बदलती हुई दुनिया को समझने के लिए केंद्रीय प्रश्न हैं।

Definition

पारिस्थितिकी तंत्र की स्थिरता और कार्यप्रणाली एक पारिस्थितिकी तंत्र की अपनी प्रक्रियाओं को बनाए रखने और विक्षोभ से उबरने की क्षमता से संबंधित है, और कैसे उसके जीवों की विविधता और लक्षण उन प्रक्रियाओं को नियंत्रित करते हैं।

Scope

यह विषय पारिस्थितिकी तंत्रों की स्थिरता, लचीलेपन और कार्यप्रणाली को शामिल करता है: प्रतिरोध, लचीलेपन और इंजीनियरिंग बनाम पारिस्थितिक स्थिरता के बीच का अंतर; जैव विविधता और पारिस्थितिकी तंत्र के कार्यप्रणाली के बीच संबंध; कार्यात्मक लक्षण और अतिरेक; वैकल्पिक स्थिर अवस्थाएँ और व्यवस्था परिवर्तन; और पारिस्थितिकी तंत्र सेवाओं का वितरण। यह बताता है कि विविधता उत्पादकता और स्थिरता को कैसे प्रभावित करती है और पारिस्थितिकी तंत्र विक्षोभ पर कैसे प्रतिक्रिया करते हैं।

Core questions

• पारिस्थितिकी तंत्रों के लिए प्रतिरोध और लचीलेपन का क्या अर्थ है?
• जैव विविधता पारिस्थितिकी तंत्र की उत्पादकता और स्थिरता को कैसे प्रभावित करती है?
• वैकल्पिक स्थिर अवस्थाएँ और व्यवस्था परिवर्तन क्या हैं?
• पारिस्थितिकी तंत्र उन सेवाओं को कैसे प्रदान करते हैं जिन पर मनुष्य निर्भर करते हैं?

Key theories

लचीलापन और वैकल्पिक स्थिर अवस्थाएँ

हॉलिंग ने लचीलेपन—विक्षोभ को अवशोषित करने और कार्यप्रणाली को बनाए रखते हुए पुनर्गठित करने की क्षमता—को स्थानीय स्थिरता से अलग किया, और दिखाया कि पारिस्थितिकी तंत्र में कई स्थिर अवस्थाएँ हो सकती हैं जो थ्रेशोल्ड द्वारा अलग होती हैं जिनके पार वे अचानक बदल सकते हैं।

जैव विविधता और पारिस्थितिकी तंत्र का कार्यप्रणाली

प्रयोगों से पता चलता है कि प्रजातियों और कार्यात्मक विविधता में वृद्धि से पूरकता और बीमा प्रभावों के माध्यम से उत्पादकता बढ़ती है और पारिस्थितिकी तंत्र की प्रक्रियाएँ स्थिर होती हैं, हालांकि संबंध की शक्ति भिन्न होती है।

Mechanisms

स्थिरता इस बात से उत्पन्न होती है कि एक पारिस्थितिकी तंत्र विक्षोभ पर कैसे प्रतिक्रिया करता है: प्रतिरोध वह सीमा है जिस तक प्रक्रियाएँ अपरिवर्तित रहती हैं, जबकि लचीलापन ठीक होने की दर और क्षमता है। विविधता कार्यप्रणाली को बढ़ा सकती है जब प्रजातियाँ संसाधनों का पूरक तरीकों से उपयोग करती हैं या जब कुछ अधिक उत्पादक होती हैं, और बीमा प्रभाव के माध्यम से समग्र गुणों को स्थिर कर सकती हैं, जिससे स्थितियों के बदलने पर प्रजातियों का एक विविध समूह कार्यप्रणाली को बफर करता है। मजबूत अरेखीय प्रतिपुष्टि (फीडबैक) ऐसे थ्रेशोल्ड बना सकती है जहाँ एक छोटा अतिरिक्त तनाव प्रणाली को एक विपरीत स्थिति में बदल देता है जो वापसी का प्रतिरोध करती है।

Clinical relevance

ये अवधारणाएँ पारिस्थितिकी तंत्र सेवाओं के मूल्यांकन और प्रबंधन, जैव विविधता के नुकसान से पारिस्थितिकी तंत्र की विश्वसनीयता को कैसे खतरा होता है, इसके आकलन, और झील के सुपोषण (eutrophication) या प्रवाल भित्ति के पतन जैसे व्यवस्था परिवर्तनों की प्रत्याशा का आधार हैं। यह शैक्षिक संदर्भ है, न कि प्रबंधन संबंधी नुस्खा।

History

क्या जटिलता स्थिरता को जन्म देती है, इस पर एक लंबी बहस को 1970 के दशक में मे के सैद्धांतिक कार्य और 1973 में हॉलिंग की लचीलेपन की अवधारणा द्वारा फिर से परिभाषित किया गया था। 1990 के दशक में टिलमैन, नईम और अन्य द्वारा किए गए जैव विविधता-पारिस्थितिकी तंत्र-कार्यप्रणाली प्रयोगों ने इस प्रश्न को क्षेत्र में लाया, और लचीलेपन की सोच सामाजिक-पारिस्थितिक प्रणालियों के प्रबंधन के लिए एक ढाँचे के रूप में विकसित हुई।

Debates

क्या विविधता स्थिरता को जन्म देती है?

क्या अधिक विविध पारिस्थितिकी तंत्र स्वाभाविक रूप से अधिक स्थिर होते हैं, इस पर तब विवाद हुआ जब मे ने दिखाया कि यादृच्छिक जटिल प्रणालियाँ कम स्थिर हो सकती हैं; सिद्धांत को उन प्रयोगों के साथ समेटना जो पाते हैं कि विविधता समग्र कार्यप्रणाली को स्थिर करती है, एक सक्रिय क्षेत्र बना हुआ है।

Key figures

• C. S. Holling
• Robert May
• David Tilman
• Shahid Naeem

Seminal works

• holling1973
• tilman1997
• chapin2011

Frequently asked questions

प्रतिरोध और लचीलेपन में क्या अंतर है?

प्रतिरोध यह है कि विक्षुब्ध होने पर एक पारिस्थितिकी तंत्र कितना अपरिवर्तित रहता है, जबकि लचीलापन यह है कि वह उसके बाद कितनी जल्दी और पूरी तरह से ठीक हो जाता है; एक पारिस्थितिकी तंत्र एक में उच्च और दूसरे में निम्न हो सकता है।

व्यवस्था परिवर्तन क्या है?

व्यवस्था परिवर्तन एक पारिस्थितिकी तंत्र का एक अलग अवस्था में अचानक, अक्सर स्थायी पुनर्गठन है, जैसे कि एक स्पष्ट झील का गंदा हो जाना, जो तब होता है जब एक थ्रेशोल्ड पार हो जाता है और इसे उलटना मुश्किल होता है।