क्षेत्र की प्रकाश संश्लेषक उत्पादकता को कौन से दो कारक प्रभावित करते हैं?

पोषक तत्वों के विपरीत चक्र पारिस्थितिक तंत्र के माध्यम से, ऊर्जा बहती उन के माध्यम से। इसका मतलब यह है कि ऊर्जा को एक प्रारंभिक बिंदु पर पारिस्थितिकी तंत्र में प्रवेश करना चाहिए और यह तब तक एक जीव से दूसरे जीव में जाती है जब तक कि इसका उपयोग नहीं किया जाता है और पूरी तरह से खो जाता है। उस प्रारंभिक कदम के बिना जो ऊर्जा को पारिस्थितिकी तंत्र में प्रवाहित करने की अनुमति देता है, पृथ्वी पर जीवन का अस्तित्व समाप्त हो जाएगा जैसा कि हम जानते हैं।

पारिस्थितिक तंत्र में ऊर्जा को सबसे पहले प्रवेश करने की अनुमति देने के लिए क्या जिम्मेदार है? वह काम के साथ है प्रोड्यूसर्स, के रूप में भी जाना जाता है स्वपोषक. ये जीव अपनी स्वयं की रासायनिक ऊर्जा बनाने में सक्षम हैं और अक्सर प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से ऐसा करते हैं।

ये प्रकाश संश्लेषक जीव ऊर्जा पैदा करने के लिए सूर्य के प्रकाश और पोषक तत्वों तक पहुंच दोनों पर निर्भर करते हैं। आप प्रकाश संश्लेषक जीवों की उत्पादकता और दक्षता को माप सकते हैं। यह कहा जाता है प्रकाश संश्लेषक उत्पादकता (या प्राथमिक उत्पादकता) और सीधे तौर पर इस बात से प्रभावित होता है कि उत्पादक किस पर भरोसा करते हैं: सूरज की रोशनी तथा पोषक तत्व.

प्रकाश संश्लेषक जीव जैसे पौधे, कुछ बैक्टीरिया और शैवाल को पारिस्थितिक तंत्र में प्रवेश करने के लिए ऊर्जा के लिए "प्रवेश द्वार" के रूप में जाना जाता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि वे प्रदर्शन करने के लिए पर्यावरणीय कार्बन डाइऑक्साइड, पानी और सौर ऊर्जा (उर्फ सूरज की रोशनी) का उपयोग करते हैं प्रकाश संश्लेषण, जो उस सौर ऊर्जा को ग्लूकोज के रूप में प्रयोग करने योग्य रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित करता है।

इस कदम के बिना, बाद के ट्राफिक स्तरों/जीवों तक पहुंचने के लिए ऊर्जा के लिए पारिस्थितिक तंत्र में प्रवेश करने का कोई रास्ता नहीं होगा।

प्रकाश संश्लेषक उत्पादकता, यह भी कहा जाता है प्राथमिक उत्पादकता, वह दर है जिससे जीवों में बायोमास के रूप में एक पारिस्थितिकी तंत्र में ऊर्जा जुड़ती है (पदार्थ की मात्रा जो जीवों के शरीर बनाती है)।

उत्पादकता को किसी भी जीव प्रकार और पोषी स्तर के लिए मापा जा सकता है, लेकिन प्रकाश संश्लेषक उत्पादकता विशेष रूप से उस दर को मापता है जिस पर पौधों जैसे प्रकाश संश्लेषक उत्पादकों के बायोमास में ऊर्जा जोड़ी जाती है, बैक्टीरिया और शैवाल.

प्रकाश संश्लेषण का सूत्र और रासायनिक प्रतिक्रिया इस प्रकार है:

6₂हे (पानी) + 6CO₂ (कार्बन डाइऑक्साइड) + सूर्य का प्रकाश → C₆एच₁₂हे₆ (ग्लूकोज) + 6O₂ (ऑक्सीजन)

प्रकाश संश्लेषण के लिए इन आवश्यकताओं को देखते हुए, यह समझ में आता है कि सूरज की रोशनी तथा पोषक तत्वों की उपलब्धता पारिस्थितिक तंत्र में प्राथमिक उत्पादकता को प्रभावित करने वाले कारक हैं क्योंकि ये प्रकाश संश्लेषण के लिए आवश्यक कारक हैं।

धूप, उर्फ सौर ऊर्जा, वह है जो प्रकाश संश्लेषण को होने के लिए प्रेरित करता है। उन क्षेत्रों में जहां कम या कोई सीधी धूप नहीं है, समग्र प्रकाश संश्लेषक उत्पादकता कम होने वाली है क्योंकि उस प्रतिक्रिया को चलाने के लिए कम ऊर्जा है।

यही कारण है कि जलीय पारिस्थितिक तंत्र में अधिकांश प्रकाश संश्लेषक जीवन केवल पानी के सतही स्तर (सतह से नीचे 656 फीट नीचे) पर होता है क्योंकि प्रकाश वास्तव में इससे अधिक गहराई तक प्रवेश नहीं कर सकता है।

यही कारण है कि प्रकाश संश्लेषक उत्पादकता भूमध्य रेखा के करीब के क्षेत्रों में अधिक होती है (जहां सबसे सीधी धूप होती है) और ध्रुवीय क्षेत्रों में सबसे कम होती है। यही कारण है कि बिना प्रकाश वाले क्षेत्रों में प्राथमिक उत्पादकता दर शून्य है क्योंकि कोई प्रकाश संश्लेषण नहीं हो सकता है।

उदाहरण के लिए, ए उष्णकटिबंधीय वर्षावन भूमध्य रेखा के निकट होने के कारण इसकी उच्चतम प्राथमिक उत्पादकता दर है। ए समशीतोष्ण घास का मैदान अमेरिका में भूमध्य रेखा पर उष्णकटिबंधीय वर्षावन की तुलना में कम उत्पादकता होगी क्योंकि उस अक्षांश पर उपलब्ध सूर्य के प्रकाश की मात्रा कम होगी।

पोषक तत्वों की उपलब्धता दूसरा कारक है जो किसी क्षेत्र की प्रकाश संश्लेषक उत्पादकता को प्रभावित करता है। पानी और कार्बन डाइऑक्साइड तक पहुंच के अलावा, प्रकाश संश्लेषक जीवों को अपनी कोशिकाओं और क्लोरोप्लास्ट के कार्य करने और चयापचय प्रतिक्रिया करने के लिए पोषक तत्वों की आवश्यकता होती है।

वैज्ञानिकों ने पाया है कि मैग्नीशियम, लोहा, सल्फर, फास्फोरस और नाइट्रोजन यौगिक सभी हैं सीमित करने वाले कारक प्रकाश संश्लेषक उत्पादकता के लिए।

इसका मतलब यह है कि ये कारक और पोषक तत्व सीमित कर सकते हैं कि प्रकाश संश्लेषण कितना उत्पादक है, भले ही सूरज की रोशनी अधिक हो। उदाहरण के लिए, खुला सागर पानी बड़ी मात्रा में सीधी धूप प्राप्त करता है। लेकिन चूंकि इन जलों में इतना कम जीवन और पोषक तत्वों तक पहुंच है, इसलिए प्रकाश संश्लेषक उत्पादकता बहुत कम है।

पोषक तत्वों का स्तर कई अन्य कारकों से प्रभावित होता है, जिनमें शामिल हैं:

• वर्षा
• मिट्टी के प्रकार
• एक पारिस्थितिकी तंत्र में जीव
• डीकंपोजर
• नाइट्रोजन-फिक्सिंग बैक्टीरिया
• प्राकृतिक घटनाएं (ज्वालामुखी विस्फोट, आग, प्राकृतिक आपदाएं, आदि)
• महासागर और/या पवन धाराएं
• जलवायु
• भौगोलिक स्थिति