प्राथमिक उत्पादन और अपघटन
प्राथमिक उत्पादन एक पारिस्थितिकी तंत्र के ऊर्जा बजट को निर्धारित करता है, जबकि अपघटन मृत पदार्थ को तोड़कर और पोषक तत्वों को परिसंचरण में वापस लाकर चक्र को पूरा करता है।
Definition
प्राथमिक उत्पादन स्वपोषी द्वारा कार्बनिक पदार्थ का संश्लेषण है, और अपघटन विषमपोषी द्वारा इसका टूटना है; साथ में वे पारिस्थितिकी तंत्र में कार्बन और पोषक तत्वों के भंडारण और परिवर्तन को निर्धारित करते हैं।
Scope
यह विषय पारिस्थितिकी तंत्र के कार्बन और पोषक तत्वों को नियंत्रित करने वाले दो विपरीत प्रवाहों को शामिल करता है: प्राथमिक उत्पादन, स्वपोषी द्वारा कार्बन का स्थिरीकरण और इसे सीमित करने वाले कारक, और अपघटन, अपरदभक्षी और सूक्ष्मजीवों द्वारा मृत कार्बनिक पदार्थ का टूटना। इसमें सकल और शुद्ध प्राथमिक उत्पादन, प्रकाश, जल, तापमान और पोषक तत्वों द्वारा नियंत्रण, अपघटन दर और कूड़े की गुणवत्ता, तथा मृदा कार्बनिक पदार्थ के निर्माण और परिवर्तन का वर्णन किया गया है।
Core questions
- विभिन्न पारिस्थितिकी तंत्रों में प्राथमिक उत्पादन की दर को क्या सीमित करता है?
- सकल और शुद्ध प्राथमिक उत्पादन में क्या अंतर है?
- मृत कार्बनिक पदार्थ के अपघटन की दर को क्या नियंत्रित करता है?
- उत्पादन और अपघटन मिलकर कार्बन और पोषक तत्वों के भंडारण को कैसे विनियमित करते हैं?
Key theories
- उत्पादन की संसाधन सीमा
- प्राथमिक उत्पादन प्रकाश, जल, तापमान, और विशेष रूप से नाइट्रोजन और फास्फोरस जैसे सीमित करने वाले पोषक तत्वों की आपूर्ति द्वारा बाधित होता है, ताकि सबसे सीमित करने वाला संसाधन कार्बन स्थिरीकरण की सीमा निर्धारित करता है।
- अपघटन पर नियंत्रण
- अपघटन दर जलवायु, कूड़े की रासायनिक गुणवत्ता और अपघटक समुदाय द्वारा नियंत्रित होती है, जिसमें कम तापमान, जलभराव, या प्रतिरोधी कूड़ा टूटने को धीमा करता है और कार्बनिक पदार्थ के संचय को बढ़ावा देता है।
Mechanisms
स्वपोषी प्रकाश संश्लेषण के दौरान कार्बन डाइऑक्साइड को कार्बनिक यौगिकों में एक दर (सकल प्राथमिक उत्पादन) पर स्थिर करते हैं जो प्रकाश के अवशोषण द्वारा निर्धारित होती है और जल, तापमान तथा पोषक तत्वों की उपलब्धता द्वारा सीमित होती है; पौधों के श्वसन को घटाने पर शुद्ध प्राथमिक उत्पादन प्राप्त होता है। मृत पौधों और जानवरों के पदार्थ को अपरदभक्षी द्वारा खंडित किया जाता है और कवक तथा जीवाणुओं द्वारा एंजाइमी रूप से तोड़ा जाता है, जिससे कार्बन डाइऑक्साइड निकलती है और पोषक तत्व खनिजीकृत होकर ऐसे रूपों में आ जाते हैं जिन्हें पौधे पुन: उपयोग कर सकते हैं। जब अपघटन उत्पादन से पीछे रह जाता है—ठंड, अनॉक्सिया, या प्रतिरोधी कूड़े के कारण—तो कार्बनिक कार्बन मृदा कार्बनिक पदार्थ या पीट के रूप में जमा हो जाता है।
Clinical relevance
उत्पादन और अपघटन मृदा की उर्वरता, मृदा और वनस्पति में कार्बन का भंडारण, कृषि उपज, तथा भूमि उपयोग और जलवायु परिवर्तन के प्रति कार्बन चक्र की प्रतिक्रिया को नियंत्रित करते हैं। यह शैक्षिक संदर्भ है, न कि प्रबंधन संबंधी नुस्खा।
History
प्राथमिक उत्पादन के मात्रात्मक माप का विस्तार 1960 और 1970 के दशक में अंतर्राष्ट्रीय जैविक कार्यक्रम के माध्यम से हुआ, और अपघटन अध्ययनों ने कूड़े की गुणवत्ता को पोषक तत्व चक्रण से जोड़ा। उपग्रह रिमोट सेंसिंग ने बाद में भूमि और महासागर में शुद्ध प्राथमिक उत्पादन के वैश्विक अनुमानों को सक्षम किया, जैसा कि फील्ड और सहयोगियों द्वारा 1998 में संश्लेषित किया गया था।
Key figures
- Eugene Odum
- F. Stuart Chapin
- Peter Vitousek
- Christopher Field
Related topics
Seminal works
- chapin2011
- field1998
- begon2006
Frequently asked questions
- शुद्ध प्राथमिक उत्पादन क्या है?
- शुद्ध प्राथमिक उत्पादन कार्बनिक पदार्थ की वह मात्रा है जिसे उत्पादक अपने स्वयं के श्वसन में उपयोग की जाने वाली ऊर्जा को घटाने के बाद बनाते और बनाए रखते हैं; यह पारिस्थितिकी तंत्र के बाकी हिस्सों के लिए उपलब्ध नई बायोमास का प्रतिनिधित्व करता है।
- कुछ मृदाओं में कार्बनिक पदार्थ क्यों जमा होता है?
- जब ठंड, जलभराव, या निम्न-गुणवत्ता वाले कूड़े जैसी स्थितियाँ अपघटन को उत्पादन की दर से धीमा कर देती हैं, तो मृत कार्बनिक पदार्थ टूटने की तुलना में तेज़ी से जमा होता है, जिससे समृद्ध मृदा या पीट का निर्माण होता है।