Ecosystem–Structure and Function Questions in Gujarati

(C) મોટાભાગના નિવસનતંત્રોમાં,સૂર્ય એ તમામ ઉત્પાદકો (વનસ્પતિઓ,શેવાળ અને સાયનોબેક્ટેરિયા) માટે પ્રકાશસંશ્લેષણ કરવા માટે ઉર્જાનો પ્રાથમિક સ્ત્રોત છે.
જો કે,ઊંડા સમુદ્રના હાઇડ્રોથર્મલ વેન્ટ નિવસનતંત્રોમાં,સૂર્યપ્રકાશ પાણીના સ્તરમાં પ્રવેશી શકતો નથી.
આ વાતાવરણમાં,કેમોસિન્થેટિક બેક્ટેરિયા હાઇડ્રોથર્મલ વેન્ટ્સમાંથી મુક્ત થતા અકાર્બનિક રસાયણો (જેમ કે હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડ) ના ઓક્સિડેશનમાંથી ઉર્જા મેળવે છે.
તેથી,આ નિવસનતંત્રો સૌર ઉર્જા પર આધારિત નથી.

(A) પરિસ્થિતિકીય અનુક્રમણ (Ecological succession) માં,પ્રક્રિયા અગ્રગામી જાતિઓ (pioneer species) થી શરૂ થાય છે અને વિવિધ ક્રમિક અવસ્થાઓ (seral stages) માંથી પસાર થાય છે. અનુક્રમણની અંતિમ અવસ્થાને ચરમ સમુદાય (climax community) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. આ સમુદાય સ્થાયી,પરિપક્વ અને તે વિસ્તારના પર્યાવરણ સાથે લગભગ સંતુલનમાં હોય છે. તેથી,વિકલ્પ $A$ સાચી વ્યાખ્યા છે.

(C) ફોસ્ફરસનું કુદરતી સંગ્રહસ્થાન ખડક છે,જેમાં ફોસ્ફરસ ફોસ્ફેટના સ્વરૂપમાં હોય છે.
જ્યારે ખડકોનું ધોવાણ થાય છે,ત્યારે આ ફોસ્ફેટનો થોડો જથ્થો જમીનના દ્રાવણમાં ઓગળે છે અને વનસ્પતિના મૂળ દ્વારા શોષાય છે.
કાર્બન ચક્રથી વિપરીત,વાતાવરણમાં ફોસ્ફરસનું કોઈ નોંધપાત્ર શ્વસન મુક્તિ થતું નથી.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(A) રોબર્ટ કોસ્ટાન્ઝા અને તેમના સહકર્મીઓએ પ્રકૃતિની જીવન-સહાયક સેવાઓ પર કિંમત નક્કી કરી છે. તેમના અંદાજ મુજબ,વૈશ્વિક પરિસ્થિતિકીય તંત્રની સેવાઓનું મૂલ્ય વાર્ષિક $33$ ટ્રિલિયન યુએસ ડોલર છે. વિવિધ પરિસ્થિતિકીય તંત્રની સેવાઓના કુલ ખર્ચમાંથી,જમીનનું નિર્માણ કુલ મૂલ્યના આશરે $50\%$ જેટલું યોગદાન આપે છે. મનોરંજન અને પોષક તત્વોના ચક્ર જેવી અન્ય સેવાઓ દરેક $10\%$ થી ઓછું યોગદાન આપે છે.

(C) વૈશ્વિક કાર્બનનો કુલ જથ્થો વિવિધ સંગ્રહસ્થાનોમાં વહેંચાયેલો છે.
$NCERT$ પાઠ્યપુસ્તક મુજબ,કુલ વૈશ્વિક કાર્બનના આશરે $71\%$ જેટલો કાર્બન મહાસાગરોમાં ઓગળેલા સ્વરૂપે જોવા મળે છે.
બાકીનો કાર્બન વાતાવરણ,સ્થળજ નિવસનતંત્રો અને અશ્મિભૂત બળતણમાં હાજર હોય છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(D) પરિસ્થિતિકીય તંત્રમાં,ઉર્જાનો પ્રવાહ એક ચોક્કસ પોષક સ્તરના માળખાને અનુસરે છે.
$1$. પ્રાથમિક ઉત્પાદકો (સ્વયંપોષી) એ વનસ્પતિ જેવા સજીવો છે જે પોતાનો ખોરાક જાતે બનાવે છે.
$2$. પ્રાથમિક ઉપભોગીઓ (તૃણાહારીઓ) એવા સજીવો છે જે સીધા પ્રાથમિક ઉત્પાદકો પર ખોરાક માટે આધાર રાખે છે.
$3$. દ્વિતીયક ઉપભોગીઓ (પ્રાથમિક માંસાહારીઓ) એવા સજીવો છે જે પ્રાથમિક ઉપભોગીઓ પર ખોરાક માટે આધાર રાખે છે.
તૃણાહારીઓ સીધા વનસ્પતિઓ (પ્રાથમિક ઉત્પાદકો) ને ખાય છે,તેથી તેમને પ્રાથમિક ઉપભોગીઓ તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.

(C) $PAR$ (પ્રકાશસંશ્લેષી સક્રિય વિકિરણ) એ કુલ આપાત સૌર વિકિરણના $50\%$ કરતા પણ ઓછો ભાગ ધરાવે છે.
વનસ્પતિઓ પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયા કરવા અને કાર્બનિક ખોરાકનું સંશ્લેષણ કરવા માટે $PAR$ ના માત્ર $2-10\%$ જેટલા જ ભાગનો ઉપયોગ કરે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(B) પરિસ્થિતિકીય તંત્રમાં મુખ્યત્વે $2$ પ્રકારની આહાર શૃંખલાઓ જોવા મળે છે:
$1$. ચરાણ આહાર શૃંખલા $(GFC)$: આ આહાર શૃંખલા ઉત્પાદકો (લીલી વનસ્પતિઓ) થી શરૂ થાય છે અને તૃણાહારીઓ અને ત્યારબાદ માંસાહારીઓ તરફ આગળ વધે છે.
$2$. મૃત આહાર શૃંખલા $(DFC)$: આ આહાર શૃંખલા મૃત કાર્બનિક દ્રવ્યો (મૃતપદાર્થો) થી શરૂ થાય છે અને તેનું વિઘટન વિઘટકો (ફૂગ અને બેક્ટેરિયા) દ્વારા કરવામાં આવે છે.

(A) પરિસ્થિતિકીય તંત્રમાં વિવિધ સ્તરો પર રહેલી વિવિધ જાતિઓના ઉભા વિતરણને $Stratification$ (સ્તરીકરણ) કહેવામાં આવે છે.
ઉદાહરણ તરીકે,જંગલમાં વૃક્ષો સૌથી ઉપરના સ્તરે,ક્ષુપ બીજા સ્તરે અને છોડ તથા ઘાસ સૌથી નીચેના સ્તરે જોવા મળે છે.

(A) $PAR$ (પ્રકાશસંશ્લેષી સક્રિય વિકિરણ) એ કુલ આપાત સૌર વિકિરણના $50$ ટકા કરતા પણ ઓછો ભાગ ધરાવે છે.
વનસ્પતિઓ પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયા કરવા માટે આ $PAR$ ના માત્ર $2-10$ ટકા ભાગનું જ ગ્રહણ કરી શકે છે.
આ ગ્રહણ કરેલી ઉર્જા સમગ્ર નિવસનતંત્રને ટકાવી રાખે છે.

(D) પ્રાથમિક અનુક્રમણ એવા વિસ્તારોમાં થાય છે જ્યાં અગાઉ ક્યારેય કોઈ જીવંત સજીવો અસ્તિત્વમાં નહોતા.
આવા વિસ્તારોના ઉદાહરણોમાં નવેસરથી ઠંડો પડેલો લાવા,ખુલ્લા ખડકો અને નવેસરથી બનાવેલા તળાવો અથવા જળાશયોનો સમાવેશ થાય છે.
આપેલા તમામ વિકલ્પો એવા વાતાવરણનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે જ્યાં જીવનની શરૂઆત શૂન્યથી થાય છે,જેમાં અગાઉથી કોઈ માટી કે કાર્બનિક પદાર્થો હોતા નથી,તેથી તે તમામ પ્રાથમિક અનુક્રમણના સાચા ઉદાહરણો છે.

(B) વૈશ્વિક કાર્બન ચક્રના પ્રમાણિત નિરૂપણમાં,કાર્બન વિવિધ સંગ્રહસ્થાનોમાં સંગ્રહિત થાય છે.
$Y$ એ દરિયાઈ સજીવોના જૈવિક અવશેષો દર્શાવે છે,ખાસ કરીને $Plankton$ (પ્લવકો),જે સમુદ્રના તળિયે જમા થાય છે.
લાખો વર્ષો દરમિયાન,આ કાર્બનિક અવશેષો ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય પ્રક્રિયાઓમાંથી પસાર થઈને $Z$ બનાવે છે,જેમાં $Limestone$ (ચૂનાનો પથ્થર) અને $dolomite$ (કેલ્શિયમ અને મેગ્નેશિયમ કાર્બોનેટ) નો સમાવેશ થાય છે.
તેથી,સાચી ઓળખ $Y=$ Plankton અને $Z=$ Limestone અને dolomite છે.

(B) જૈવ-ભૂ-રાસાયણિક ચક્રોને મુખ્યત્વે બે પ્રકારમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે: વાયુમય ચક્રો અને અવસાદી ચક્રો.
$1$. વાયુમય ચક્રો: આ તત્વોનો મુખ્ય સંગ્રહસ્થાન વાતાવરણ અથવા જલાવરણ છે (દા.ત.,નાઈટ્રોજન,કાર્બન,ઓક્સિજન ચક્ર).
$2$. અવસાદી ચક્રો: આ તત્વોનો મુખ્ય સંગ્રહસ્થાન પૃથ્વીનો પોપડો (મૃદાવરણ) છે. આ તત્વો ખડકોના ધોવાણ દ્વારા મુક્ત થાય છે અને સામાન્ય રીતે વાયુમય તત્વો કરતા ઓછા ગતિશીલ હોય છે.
અવસાદી ચક્રોના ઉદાહરણોમાં ફોસ્ફરસ ચક્ર અને સલ્ફર ચક્રનો સમાવેશ થાય છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(C) : તીડ એ તૃણાહારી છે જે સીધા લીલી વનસ્પતિ (ઉત્પાદકો) પર ખોરાક તરીકે આધાર રાખે છે,તેથી તેઓ પ્રાથમિક ઉપભોગી તરીકે વર્ગીકૃત થાય છે. આ વિધાન સાચું છે.
$R$: માછલીઓ અને પક્ષીઓ તેમના ખોરાકના આધારે વિવિધ પોષક સ્તરો ધરાવે છે. જોકે કેટલાક સર્વોચ્ચ માંસાહારી હોઈ શકે છે,પરંતુ ઘણા પ્રાથમિક અથવા દ્વિતીયક ઉપભોગી પણ હોય છે. તેથી,સામાન્ય નિયમ તરીકે તેમને સર્વોચ્ચ માંસાહારીમાં ગણવા તે વિધાન ખોટું છે. આમ,$A$ સાચું છે અને $R$ ખોટું છે.

(D) વિધાન $(A)$: આ વિધાન ખોટું છે. $NCERT$ પાઠ્યપુસ્તક મુજબ,કુલ વૈશ્વિક કાર્બનનો $71\%$ ભાગ મહાસાગરોમાં ઓગળેલો છે,$80\%$ નહીં.
કારણ $(R)$: આ વિધાન સાચું છે. સજીવોના શુષ્ક વજનમાં $49\%$ કાર્બન હોય છે અને તે ઓક્સિજન પછી સજીવોમાં જોવા મળતું બીજા ક્રમનું સૌથી વધુ પ્રમાણ ધરાવતું તત્વ છે.

(B) પોષક ચક્રમાં,રિઝર્વૉયર પોષક તત્વો માટે સંગ્રહસ્થાન તરીકે કાર્ય કરે છે.
તેનું મુખ્ય કાર્ય પોષક ચક્રમાં જ્યારે પોષક તત્વોની અછત સર્જાય ત્યારે તેને મુક્ત કરીને ઇકોસિસ્ટમમાં સંતુલન જાળવવાનું છે.
ઉદાહરણ તરીકે,ફોસ્ફરસ ચક્રમાં,પૃથ્વીનું પોપડું (Earth's crust) રિઝર્વૉયર તરીકે કાર્ય કરે છે,જે ખવાણ (weathering) દ્વારા ફોસ્ફરસ મુક્ત કરે છે જેથી જ્યારે ઉપલબ્ધ જથ્થો ઓછો હોય ત્યારે સજીવોની જરૂરિયાતો પૂરી કરી શકાય.

(D) $NCERT$ ઇકોસિસ્ટમ (પરિસ્થિતિકીય તંત્ર) પાઠ્યપુસ્તક મુજબ,કાર્બન ચક્ર વાતાવરણ,મહાસાગર અને જીવંત તથા મૃત સજીવો દ્વારા થાય છે.
કુલ વૈશ્વિક કાર્બનનો આશરે $71\%$ ભાગ મહાસાગરોમાં ઓગળેલી સ્થિતિમાં જોવા મળે છે.
વાતાવરણીય જળાશયમાં કુલ વૈશ્વિક કાર્બનનો માત્ર $1\%$ જેટલો જ ભાગ હોય છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $1\%$ વાતાવરણમાં અને $71\%$ મહાસાગરોમાં છે.

(C) $PAR$ એટલે પ્રકાશસંશ્લેષી સક્રિય વિકિરણ (Photosynthetically Active Radiation).
તે સૌર વિકિરણની $400 \ nm$ થી $700 \ nm$ સુધીની વર્ણપટ શ્રેણી દર્શાવે છે જેનો ઉપયોગ પ્રકાશસંશ્લેષી સજીવો પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયામાં કરી શકે છે.
પૃથ્વીની સપાટી પર પહોંચતા કુલ સૌર વિકિરણમાંથી,માત્ર તેનો એક ભાગ જ આ ચોક્કસ તરંગલંબાઇની શ્રેણીમાં આવે છે.
વૈજ્ઞાનિક અભ્યાસો દર્શાવે છે કે કુલ આપાત સૌર વિકિરણના $50\%$ કરતા ઓછું પ્રમાણ $PAR$ હોય છે.

(D) પાયાની જાતિઓ એવા સજીવો છે જે નિવસનતંત્રના ભૌતિક માળખાના નિર્માણ,ફેરફાર અથવા જાળવણીમાં મુખ્ય ભૂમિકા ભજવે છે. આમ કરીને,તેઓ પર્યાવરણીય પરિસ્થિતિઓ અને અન્ય જાતિઓ માટે સંસાધનોની ઉપલબ્ધતાને નોંધપાત્ર રીતે પ્રભાવિત કરે છે,જેનાથી તેઓ નિવસનતંત્રના એકંદર ગુણધર્મો અને સ્થિરતામાં ફાળો આપે છે. ઉદાહરણ તરીકે,પરવાળાના ખડકોમાં પરવાળા અથવા જંગલમાં વૃક્ષો.

(C) દરિયાઈ જલજ નિવસનતંત્રમાં,ઉપરના ભાગને પ્રકાશિત વિસ્તાર (photic zone) કહેવામાં આવે છે,જ્યાં સૂર્યપ્રકાશ પહોંચી શકે છે.
આ વિસ્તાર પ્રકાશસંશ્લેષણ દ્વારા પ્રાથમિક ઉત્પાદકતાને ટેકો આપે છે.
વનસ્પતિ પ્લવક (સૂક્ષ્મ લીલ) એ આ સ્તરમાં જોવા મળતા પ્રાથમિક ઉત્પાદકો છે.
પ્રાણી પ્લવક (સૂક્ષ્મ પ્રાણીઓ) આ વનસ્પતિ પ્લવક પર ખોરાક તરીકે આધાર રાખે છે અને તે પણ ઉપરના સ્તરોમાં વિપુલ પ્રમાણમાં જોવા મળે છે.
તેથી,વનસ્પતિ પ્લવક અને પ્રાણી પ્લવક બંને દરિયાઈ નિવસનતંત્રના ઉપરના સ્તરની લાક્ષણિકતા છે.

(B) જે આહાર શૃંખલા મૃત કાર્બનિક દ્રવ્યોથી શરૂ થાય છે અને જેમાં સૂક્ષ્મ સજીવો (વિઘટકો) આ દ્રવ્યોનું વિઘટન કરે છે,તેને $Detritus$ $food$ $chain$ $(DFC)$ એટલે કે નિક્ષેપ આહાર શૃંખલા કહેવામાં આવે છે.
આ શૃંખલામાં ઊર્જાનો પ્રાથમિક સ્ત્રોત જીવંત ઉત્પાદકોને બદલે મૃત કાર્બનિક દ્રવ્યો (નિક્ષેપ) છે.
બેક્ટેરિયા અને ફૂગ જેવા સૂક્ષ્મ સજીવો વિઘટકો તરીકે કાર્ય કરે છે,જે જટિલ કાર્બનિક સંયોજનોને સરળ અકાર્બનિક પદાર્થોમાં તોડે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(B) પૃથ્વી પર $CO_2$ નું મોટાભાગનું સ્થાપન સમુદ્રોમાં થાય છે. જોકે ઉષ્ણકટિબંધીય વર્ષાવનો જેવા સ્થળજ નિવસનતંત્રો ખૂબ જ ઉત્પાદક છે,પરંતુ સમુદ્રોનો વિશાળ સપાટી વિસ્તાર અને તેમાં રહેલા ફાઈટોપ્લાન્કટોન (વનસ્પતિપ્લવકો) ની પ્રકાશસંશ્લેષણ પ્રવૃત્તિને કારણે,તે વૈશ્વિક કાર્બન સ્થાપનના આશરે $40\%$ જેટલો હિસ્સો ધરાવે છે.

(A) તળાવના નિવસનતંત્રમાં,પોષક સ્તરો ઉર્જાના પ્રવાહના આધારે ગોઠવાયેલા હોય છે.
$1$. પ્રથમ પોષક સ્તરમાં ઉત્પાદકોનો સમાવેશ થાય છે,જે $Phytoplankton$ (વનસ્પતિ પ્લવકો) છે.
$2$. બીજા પોષક સ્તરમાં પ્રાથમિક ઉપભોગીઓનો સમાવેશ થાય છે,જે ઉત્પાદકો પર નભે છે. તળાવમાં,$Zooplankton$ (પ્રાણી પ્લવકો) પ્રાથમિક ઉપભોગી તરીકે કાર્ય કરે છે.
$3$. તેથી,$Zooplankton$ એ બીજું પોષક સ્તર દર્શાવે છે,જે તેમને ઉત્પાદકોથી ઉચ્ચ ઉપભોગીઓ સુધી ઉર્જાના સ્થાનાંતરણની દ્રષ્ટિએ બીજા ક્રમનું સૌથી મહત્ત્વનું સ્તર બનાવે છે.

(B) જૈવ-ભૂ-રાસાયણિક ચક્રોને મુખ્યત્વે બે પ્રકારમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે: વાયુમય ચક્રો અને અવસાદી ચક્રો.
$1$. વાયુમય ચક્રો: આ તત્વોનો મુખ્ય સંગ્રહસ્થાન વાતાવરણ અથવા જલાવરણ છે (દા.ત.,નાઇટ્રોજન,ઑક્સિજન,કાર્બન).
$2$. અવસાદી ચક્રો: આ તત્વોનો મુખ્ય સંગ્રહસ્થાન પૃથ્વીનું પોપડું (મૃદાવરણ) છે. ફૉસ્ફરસ અને સલ્ફર એ અવસાદી ચક્રોના ઉત્તમ ઉદાહરણો છે કારણ કે તેમનો મુખ્ય સંગ્રહસ્થાન ખડકો અને જમીન છે.

(D) પ્રાથમિક અનુક્રમણ એ નિવસનતંત્રીય અનુક્રમણની એવી પ્રક્રિયા છે જે એવા વિસ્તારમાં થાય છે જ્યાં અગાઉ કોઈ સમુદાય અસ્તિત્વમાં ન હતો.
આમાં નવા ઠરેલા લાવા,ખુલ્લા ખડકો અથવા રેતીના ઢૂવા જેવા પર્યાવરણોનો સમાવેશ થાય છે જ્યાં હજુ સુધી જમીનનું નિર્માણ થયું નથી.
તેનાથી વિપરીત,ગૌણ અનુક્રમણ એવા વિસ્તારોમાં થાય છે જ્યાં અગાઉનો સમુદાય નાશ પામ્યો હોય (દા.ત. આગ કે પૂર પછી),કારણ કે ત્યાં જમીન પહેલેથી જ હાજર હોય છે.

(D) પરિસ્થિતિકીય તંત્રમાં,ઊર્જાનો પ્રવાહ ઉત્પાદકો (વનસ્પતિઓ) થી શરૂ થાય છે.
પ્રાથમિક ઉપભોગીઓ એવા સજીવો છે જે સીધા ઉત્પાદકો પર આધાર રાખે છે.
ઉત્પાદકો વનસ્પતિ હોવાથી,જે સજીવો વનસ્પતિ ખાય છે તેમને તૃણાહારી કહેવામાં આવે છે.
તેથી,પ્રાથમિક ઉપભોગીઓ તૃણાહારીઓ છે.

(A) પરિસ્થિતિકીય અનુક્રમણ (Ecological succession) માં,પરાકાષ્ઠા સમાજ એ નિવસનતંત્રની અંતિમ અને સ્થાયી અવસ્થા દર્શાવે છે,જે ખલેલ ન પહોંચે ત્યાં સુધી પ્રમાણમાં અપરિવર્તિત રહે છે.
જોકે જમીનનો પ્રકાર,પોષક તત્વોની પ્રાપ્યતા અને જૈવિક આંતરક્રિયાઓ અનુક્રમણના દરને અસર કરે છે,પરંતુ પરાકાષ્ઠા સમાજનું અંતિમ સ્વરૂપ અને બંધારણ મુખ્યત્વે પ્રાદેશિક આબોહવા (તાપમાન અને વરસાદની ભાત) દ્વારા નક્કી થાય છે.
આમ,આબોહવા એ સૌથી મહત્વનું પરિબળ છે જે પરાકાષ્ઠા સમાજની સંભવિત વનસ્પતિને નિર્ધારિત કરે છે.

(D) દુનિયાના સમુદ્રોમાં,પ્રાથમિક ઉત્પાદકો (સ્વયંપોષીઓ) મુખ્યત્વે સૂક્ષ્મ સજીવો છે.
જોકે મોટી દરિયાઈ વનસ્પતિઓ અસ્તિત્વ ધરાવે છે,પરંતુ સ્વયંપોષીઓના જૈવભારનો મોટો હિસ્સો મુક્ત રીતે તરતી સૂક્ષ્મ લીલ,સાયનોબૅક્ટરિયા અને નેનોપ્લેન્કટોન દ્વારા ફાળવવામાં આવે છે,જે દરિયાઈ આહાર શૃંખલાનો આધાર બનાવે છે.
આ સજીવોને સામૂહિક રીતે ફાઈટોપ્લેન્કટોન (વનસ્પતિપ્લવકો) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(A) કોઈપણ નિવસનતંત્રમાં,પોષક સ્તર એ આહાર શૃંખલામાં સજીવના સ્થાન દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.
વાંસ એ વનસ્પતિ છે,જે ઉત્પાદક છે.
ઉત્પાદકો સ્વયંપોષી હોય છે જે પ્રકાશસંશ્લેષણ દ્વારા પોતાનો ખોરાક જાતે બનાવે છે.
કોઈપણ આહાર શૃંખલામાં,ઉત્પાદકો હંમેશા પ્રથમ પોષક સ્તર $(T_1)$ ધરાવે છે.
તેથી,વાંસની વનસ્પતિ પ્રથમ પોષક સ્તર $(T_1)$ માં આવે છે.

(D) નાશ પામેલા નિવસનતંત્રના પુનઃસ્થાપન માટે, અસ્થિરતા પેદા કરતા પરિબળોને ઘટાડવા અને સ્થિતિસ્થાપકતાને પ્રોત્સાહન આપવું આવશ્યક છે.
જે નિવસનતંત્ર વધુ સ્થાયી અને વધુ સ્થિતિસ્થાપક હોય છે, તે ખલેલ પછી ઝડપથી પુનઃપ્રાપ્ત થવા માટે વધુ સક્ષમ હોય છે.
સ્થાયીતા એટલે ખલેલ છતાં નિવસનતંત્રનું યથાવત રહેવાની ક્ષમતા, જ્યારે સ્થિતિસ્થાપકતા એટલે ખલેલ પછી નિવસનતંત્રની પુનઃપ્રાપ્ત થવાની ક્ષમતા.
તેથી, નિવસનતંત્રને પુનઃસ્થાપિત કરવા માટે, આપણે એવી પ્રવૃત્તિઓને અટકાવવી જોઈએ જે આ ગુણધર્મોને ઘટાડે છે અને $\text{વધુ સ્થાયીતા}$ અને $\text{વધુ સ્થિતિસ્થાપકતા}$ પ્રાપ્ત કરવાનો પ્રયાસ કરવો જોઈએ.

(C) વૈશ્વિક કાર્બન ચક્રમાં વાતાવરણ,જીવાવરણ અને સમુદ્રો વચ્ચે કાર્બનનું વહન થાય છે.
સમુદ્રો જીવાવરણમાં કાર્બનનો સૌથી મોટો સંગ્રહસ્થાન છે.
વિશ્વના કુલ કાર્બનનો આશરે $70\%$ જેટલો જથ્થો સમુદ્રોમાં ઓગળેલી અવસ્થામાં જોવા મળે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(C) પ્રકાશસંશ્લેષી સક્રિય વિકિરણ $(PAR)$ એ સૌર વિકિરણનો $400 \ nm$ થી $700 \ nm$ સુધીનો વર્ણપટ છે,જેનો ઉપયોગ પ્રકાશસંશ્લેષી સજીવો પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયામાં કરે છે.
વનસ્પતિઓ પૃથ્વીની સપાટી પર પહોંચતા કુલ સૌર વિકિરણનો માત્ર નાનો ભાગ જ ગ્રહણ કરે છે.
કુલ સૌર વિકિરણમાંથી,$50\%$ કરતા ઓછું $PAR$ હોય છે.
આ $PAR$ માંથી પણ,વનસ્પતિઓ પ્રકાશસંશ્લેષણ કરવા માટે માત્ર $2-10\%$ જેટલો જ ઉપયોગ કરે છે.

(A) કોઈ પણ સમયે,કોઈ એક પોષકસ્તરે હાજર સજીવ દ્રવ્યના જથ્થાને (બાયોમાસ) $Standing \ crop$ (ઊભો પાક) કહેવામાં આવે છે.
તેને એકમ વિસ્તારમાં સજીવોના દળ (બાયોમાસ) અથવા તેમની સંખ્યા દ્વારા માપવામાં આવે છે.
$Standing \ state$ (સ્થાયી સ્થિતિ) એ કોઈ ચોક્કસ સમયે જમીનમાં હાજર અકાર્બનિક પોષકતત્વોના જથ્થાને દર્શાવે છે,જીવંત બાયોમાસને નહીં.

(B) દ્વિતીય અનુક્રમણ એ નિવસનતંત્રના અનુક્રમણની એવી પ્રક્રિયા છે જે એવા વિસ્તારોમાં થાય છે જ્યાં અગાઉ અસ્તિત્વ ધરાવતો સમુદાય કુદરતી અથવા માનવસર્જિત ખલેલ (જેમ કે વનવિનાશ,આગ અથવા પૂર) ને કારણે નાશ પામ્યો હોય.
પ્રાથમિક અનુક્રમણથી વિપરીત,જે ઉજ્જડ અને નિર્જીવ વિસ્તારો (જેમ કે ખુલ્લા ખડકો અથવા ઠંડા થયેલા લાવા) પર શરૂ થાય છે જ્યાં જમીનનો અભાવ હોય છે,દ્વિતીય અનુક્રમણ એવા વિસ્તારોમાં થાય છે જ્યાં જમીન પહેલેથી જ હાજર હોય છે અને તેમાં બીજ અથવા બીજાણુઓ હોઈ શકે છે.
કારણ કે જમીન પહેલેથી જ બનેલી અને પોષક તત્વોથી ભરપૂર હોય છે,તેથી દ્વિતીય અનુક્રમણ પ્રાથમિક અનુક્રમણ કરતા ઘણી ઝડપથી આગળ વધે છે.

(D) જલક્રમક (પાણીમાં થતો ક્રમિક વિકાસ) વિવિધ તબક્કાઓમાંથી પસાર થાય છે:
$1$. ફાઈટોપ્લેન્કટોન (પ્લવક) તબક્કો
$2$. મૂળ ધરાવતો નિમગ્ન તબક્કો (દા.ત.,$Vallisneria$,$Hydrilla$)
$3$. મૂળ ધરાવતો તરતો આવૃતબીજધારી તબક્કો (દા.ત.,$Nymphaea$,$Trapa$)
$4$. મુક્ત તરતી વનસ્પતિનો તબક્કો (દા.ત.,$Azolla$,$Pistia$)
$5$. રીડ-સ્વેમ્પ તબક્કો
$6$. માર્શ-મેડો તબક્કો
$7$. સ્ક્રબ તબક્કો
$8$. જંગલ તબક્કો
આમ,બીજી અવસ્થા,જે મૂળ ધરાવતો નિમગ્ન તબક્કો છે,તેમાં $Vallisneria$ જેવી વનસ્પતિઓ જોવા મળે છે.

(D) ફૉસ્ફરસનું પ્રાકૃતિક સંગ્રહસ્થાન ખડકો છે. ફૉસ્ફરસ એ જૈવિક પટલો,ન્યુક્લિક એસિડ અને કોષીય ઉર્જા સ્થાનાંતરણ પ્રણાલીઓનો મુખ્ય ઘટક છે. ઘણા પ્રાણીઓને કવચ,હાડકાં અને દાંત બનાવવા માટે આ તત્વની મોટી માત્રામાં જરૂર હોય છે. ફૉસ્ફરસનો કુદરતી ભંડાર ખડકો છે,જેમાં ફૉસ્ફરસ ફૉસ્ફેટ સ્વરૂપે હોય છે. જ્યારે ખડકોનું ધોવાણ થાય છે,ત્યારે આ ફૉસ્ફેટની અલ્પ માત્રા જમીનના દ્રાવણમાં ઓગળી જાય છે અને વનસ્પતિના મૂળ દ્વારા શોષાય છે.

(B) પરિસ્થિતિકીય અનુક્રમણ એ આપેલ વિસ્તારમાં જાતિઓના બંધારણમાં થતો ધીમો અને અનુમાનિત ફેરફાર છે.
તે પર્યાવરણ સાથે સંતુલનમાં રહેતા સ્થાયી સમુદાયની સ્થાપના તરફ દોરી જાય છે,જેને ચરમ સમુદાય (climax community) કહેવામાં આવે છે.
પ્રાથમિક અનુક્રમણ એવા વિસ્તારોમાં થાય છે જ્યાં અગાઉ કોઈ સજીવો અસ્તિત્વમાં નહોતા,અને તે ખૂબ જ ધીમી પ્રક્રિયા છે.
તેથી,વિકલ્પ $B$ સાચું વિધાન છે.

(B) પોષકચક્રોને મુખ્યત્વે બે પ્રકારમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે: વાયુ અને અવસાદી.
$1$. વાયુ પોષકચક્ર: આ પોષકતત્વોનો સંગ્રહ વાતાવરણમાં હોય છે. ઉદાહરણ તરીકે $Carbon$ (કાર્બન) અને $Nitrogen$ (નાઇટ્રોજન) ચક્ર.
$2$. અવસાદી પોષકચક્ર: આ પોષકતત્વોનો સંગ્રહ પૃથ્વીના પોપડા (ખડકો/જમીન) માં હોય છે. ઉદાહરણ તરીકે $Sulfur$ (સલ્ફર) અને $Phosphorus$ (ફૉસ્ફરસ) ચક્ર.
તેથી,સાચી જોડ વાયુ ($Carbon$ અને $Nitrogen$) અને અવસાદી ($Sulfur$ અને $Phosphorus$) છે.

(D) ઊંડા સમુદ્રના હાઇડ્રોથર્મલ વેન્ટ નિવસનતંત્રમાં સૂર્યપ્રકાશ પહોંચી શકતો નથી, તેથી પ્રકાશસંશ્લેષણ શક્ય નથી।
તેના બદલે, ત્યાંના પ્રાથમિક ઉત્પાદકો $Chemosynthetic$ બેક્ટેરિયા (રસાયણસંશ્લેષિત બેક્ટેરિયા) છે।
આ બેક્ટેરિયા હાઇડ્રોથર્મલ વેન્ટમાંથી મુક્ત થતા અકાર્બનિક રસાયણો, જેમ કે હાઇડ્રોજન સલ્ફાઇડ $(H_2S)$, ના ઓક્સિડેશન દ્વારા ઊર્જા મેળવે છે।
આ પ્રક્રિયાને રસાયણસંશ્લેષણ કહેવામાં આવે છે, જે આ અત્યંત વાતાવરણમાં આહાર શૃંખલાનો આધાર બનાવે છે।

(A) કૃષિ-નિવસનતંત્ર એ માનવ-સંચાલિત નિવસનતંત્ર છે જે કૃષિ ઉત્પાદન માટે રચાયેલ છે.
$1$. કુદરતી નિવસનતંત્રોથી વિપરીત,કૃષિ-નિવસનતંત્રોમાં ઓછી જનીનિક વિવિધતા જોવા મળે છે કારણ કે તેમાં સામાન્ય રીતે એકપાકીય ખેતી (મોનોકલ્ચર) કરવામાં આવે છે.
$2$. તેમાં નિવસનતંત્રીય અનુક્રમણ જોવા મળતું નથી,કારણ કે માનવીય હસ્તક્ષેપ દ્વારા તેને અનુક્રમણના પ્રારંભિક તબક્કે જ જાળવી રાખવામાં આવે છે.
$3$. કૃષિ-નિવસનતંત્રમાં નીંદણ અને જમીનના સજીવો હાજર હોય છે,જોકે તેમની વસ્તીનું સંચાલન કરવામાં આવે છે.
તેથી,આપેલા વિકલ્પોમાંથી સૌથી મુખ્ય લક્ષણ ઓછી જનીનિક વિવિધતા છે.

(B) $\text{ઉષ્ણકટિબંધીય } \text{ વર્ષાવનોમાં}$, સૂર્યપ્રકાશ માટેની તીવ્ર સ્પર્ધાને કારણે વનસ્પતિઓનું સ્તરીકરણ ખૂબ જ સ્પષ્ટ હોય છે। વનસ્પતિઓને તેમની ઊંચાઈના આધારે અલગ-અલગ ઊભી સ્તરોમાં ગોઠવવામાં આવે છે, જેમાં ઇમર્જન્ટ લેયર, કેનોપી લેયર, અન્ડરસ્ટોરી અને જંગલનું તળિયું (forest floor) નો સમાવેશ થાય છે। આ ઊભું સ્તરીકરણ વિવિધ પ્રજાતિઓને અલગ-અલગ સ્તરે પ્રકાશનો ઉપયોગ કરીને સાથે રહેવામાં મદદ કરે છે।

(A) નિવસનતંત્રનો જૈવભાર એટલે કોઈ ચોક્કસ સમયે આપેલ વિસ્તારમાં રહેલા સજીવોનું કુલ દળ.
જંગલના નિવસનતંત્રો,ખાસ કરીને ઉષ્ણકટિબંધીય વર્ષાવનોમાં,વનસ્પતિઓ (વૃક્ષો,ક્ષુપ અને છોડ) નો જથ્થો ખૂબ જ વધારે હોય છે,જે તળાવ કે સરોવર જેવા જલજ નિવસનતંત્રો અથવા ઘાસના મેદાનોની સરખામણીમાં ખૂબ જ ઊંચો જૈવભાર ધરાવે છે.
તેથી,આપેલા વિકલ્પોમાંથી જંગલનું નિવસનતંત્ર સૌથી વધુ જૈવભાર ધરાવે છે.

(C) કોઈપણ ઇકોસિસ્ટમ સ્વ-ટકાઉ રહે તે માટે,તે જરૂરી છે કે ઓક્સિજન,કાર્બન ડાયોક્સાઇડ,પાણી અને નાઇટ્રોજન જેવા આવશ્યક પોષક તત્વો અને દ્રવ્યો જૈવિક ઘટકો (સજીવો) અને અજૈવિક પર્યાવરણ વચ્ચે સતત ચક્રાકાર રીતે ફરતા રહે. આ પોષક તત્વોના ચક્ર (nutrient cycling) ની પ્રક્રિયા એ સુનિશ્ચિત કરે છે કે સંસાધનો ખૂટી ન જાય,જેનાથી ઇકોસિસ્ટમ સ્વતંત્ર રીતે કાર્ય કરી શકે છે.

(D) કોઈપણ નિવસનતંત્ર માટે ઉર્જાનો મુખ્ય સ્ત્રોત સૂર્યમાંથી મળતી વિકિરણ ઉર્જા અથવા પ્રકાશ ઉર્જા છે。
પૃથ્વી પર પડતા કુલ સૌર વિકિરણના $50\%$ ભાગને પ્રકાશસંશ્લેષી સક્રિય વિકિરણ $(PAR)$ કહેવામાં આવે છે。
પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયા દ્વારા પ્રકાશ ઉર્જાનું રાસાયણિક ઉર્જામાં (શર્કરાના સ્વરૂપમાં) રૂપાંતર થાય છે。
તેનું રાસાયણિક સમીકરણ: $6H_2O + 6CO_2 + \text{Light} \to C_6H_{12}O_6 + 6O_2$ છે。
વનસ્પતિઓ પ્રકાશસંશ્લેષણ માટે આપાત $PAR$ ના માત્ર $2-10\%$ જેટલા ભાગનો જ ઉપયોગ કરે છે。

(B) સામાન્ય આહાર શૃંખલામાં,જેમ આપણે ઉત્પાદક સ્તરથી ઉચ્ચ પોષક સ્તરો (ઉપભોક્તાઓ) તરફ જઈએ છીએ તેમ સજીવોની સંખ્યા ઘટતી જાય છે.
ઉત્પાદકો (વનસ્પતિઓ) પ્રથમ પોષક સ્તર ધરાવે છે અને સમગ્ર નિવસનતંત્રની ઉર્જા જરૂરિયાતોને ટેકો આપવા માટે સૌથી વધુ સંખ્યામાં હાજર હોય છે.
જોકે વિઘટકો (બેક્ટેરિયા અને ફૂગ) પણ મોટી સંખ્યામાં હોય છે,પરંતુ તેમને સામાન્ય રીતે આહાર શૃંખલાના રેખીય માળખાની બહાર ગણવામાં આવે છે.
તેથી,આહાર શૃંખલાના ઘટકોમાં,ઉત્પાદકોની વસ્તી સૌથી વધુ હોય છે.

(C) ઝૂપ્લાન્કટોન (પ્રાણી પ્લવકો).
ઝૂપ્લાન્કટોન એ જલીય આહાર શૃંખલામાં પ્રાથમિક ઉપભોગીઓ છે જે ફાયટોપ્લાન્કટોન (વનસ્પતિ પ્લવકો) પર ખોરાક તરીકે આધાર રાખે છે.
તેથી,તેઓ તળાવના નિવસનતંત્રમાં બીજા પોષક સ્તરે જોવા મળે છે.

(A) કુલ આપાત સૌર વિકિરણ વિવિધ તરંગલંબાઈના પ્રકાશનું બનેલું હોય છે.
પ્રકાશસંશ્લેષી સક્રિય વિકિરણ,જેને સામાન્ય રીતે $PAR$ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે,તે સૌર વિકિરણની $400 \ nm$ થી $700 \ nm$ સુધીની વર્ણપટ શ્રેણી દર્શાવે છે જેનો ઉપયોગ પ્રકાશસંશ્લેષી સજીવો પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયામાં કરી શકે છે.
પૃથ્વીની સપાટી પર પહોંચતા કુલ આપાત સૌર વિકિરણમાંથી,આશરે $50 \%$ ભાગ $PAR$ ધરાવે છે.

(N/A) પરિસ્થિતિકીય તંત્ર (Ecosystem) ને એક આંતરક્રિયા કરતી એકમ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે,જેમાં કોઈ ચોક્કસ વિસ્તારના જૈવિક સમુદાય અને અજૈવિક ઘટકો બંનેનો સમાવેશ થાય છે. પરિસ્થિતિકીય તંત્રના સજીવ અને નિર્જીવ ઘટકો એકબીજા સાથે આંતરક્રિયા કરે છે અને એક એકમ તરીકે કાર્ય કરે છે,જે પોષક ચક્ર,ઉર્જા પ્રવાહ,વિઘટન અને ઉત્પાદકતાની પ્રક્રિયાઓ દરમિયાન સ્પષ્ટ થાય છે.
પરિસ્થિતિકીય તંત્રના બે મુખ્ય ઘટકો છે:
$1$. જૈવિક ઘટક (Biotic component): આમાં પરિસ્થિતિકીય તંત્રના જીવંત સજીવોનો સમાવેશ થાય છે,જેમ કે ઉત્પાદકો,ઉપભોક્તાઓ અને વિઘટકો.
- ઉત્પાદકો: આ સ્વયંપોષી સજીવો છે (દા.ત.,વનસ્પતિ અને લીલ) જે પ્રકાશસંશ્લેષણ દ્વારા સૂર્યપ્રકાશનો ઉપયોગ કરીને પોતાનો ખોરાક જાતે બનાવે છે.
- ઉપભોક્તાઓ: આ પરપોષી સજીવો છે જે ખોરાક માટે પ્રત્યક્ષ કે પરોક્ષ રીતે ઉત્પાદકો પર આધાર રાખે છે (દા.ત.,પ્રાથમિક,દ્વિતીય અને તૃતીય ઉપભોક્તાઓ).
- વિઘટકો: આમાં બેક્ટેરિયા અને ફૂગ જેવા સૂક્ષ્મજીવોનો સમાવેશ થાય છે જે મૃત કાર્બનિક પદાર્થોનું વિઘટન કરીને પોષક તત્વો મેળવે છે.
$2$. અજૈવિક ઘટક (Abiotic component): આ પરિસ્થિતિકીય તંત્રના નિર્જીવ ભૌતિક અને રાસાયણિક પરિબળો છે,જેમ કે પ્રકાશ,તાપમાન,પાણી,જમીન,હવા અને અકાર્બનિક પોષક તત્વો.

(N/A) અવસાદી ચક્રોના સંગ્રહસ્થાન પૃથ્વીના પોપડા અથવા ખડકોમાં હોય છે.
પોષક તત્વો પૃથ્વીના અવસાદોમાં જોવા મળે છે.
સલ્ફર,ફોસ્ફરસ,પોટેશિયમ અને કેલ્શિયમ જેવા તત્વો અવસાદી ચક્ર ધરાવે છે.
અવસાદી ચક્રો ખૂબ જ ધીમા હોય છે.
તેઓ તેમનું પરિભ્રમણ પૂર્ણ કરવામાં લાંબો સમય લે છે અને તેને ઓછા સંપૂર્ણ ચક્રો માનવામાં આવે છે.
આનું કારણ એ છે કે રિસાયક્લિંગ દરમિયાન,પોષક તત્વો રિઝર્વોયર પૂલમાં ફસાઈ શકે છે,જેના કારણે બહાર આવવા અને પરિભ્રમણ ચાલુ રાખવા માટે ખૂબ લાંબો સમય લાગે છે.
આમ,તે સામાન્ય રીતે લાંબા સમય સુધી પરિભ્રમણમાંથી બહાર રહે છે.

(N/A) કાર્બન ચક્ર એ એક મહત્વપૂર્ણ વાયુમય ચક્ર છે જેનો સંગ્રહસ્થાન વાતાવરણમાં છે. તમામ સજીવોમાં કાર્બન મુખ્ય શરીરના ઘટક તરીકે હોય છે. કાર્બન એ તમામ જીવંત સ્વરૂપોમાં જોવા મળતું પાયાનું તત્વ છે. જીવન પ્રક્રિયાઓ માટે જરૂરી તમામ જૈવિક અણુઓ જેવા કે કાર્બોદિત,લિપિડ્સ અને પ્રોટીન કાર્બનમાંથી બનેલા હોય છે. કાર્બન 'પ્રકાશસંશ્લેષણ' નામની મૂળભૂત પ્રક્રિયા દ્વારા જીવંત સ્વરૂપોમાં સમાવિષ્ટ થાય છે. પ્રકાશસંશ્લેષણ સૂર્યપ્રકાશ અને વાતાવરણીય કાર્બન ડાયોક્સાઇડનો ઉપયોગ કરીને 'ગ્લુકોઝ' નામનું કાર્બન સંયોજન બનાવે છે. આ ગ્લુકોઝ અણુનો ઉપયોગ અન્ય સજીવો દ્વારા કરવામાં આવે છે. આમ,વાતાવરણીય કાર્બન જીવંત સ્વરૂપોમાં સમાવિષ્ટ થાય છે. હવે,ચક્ર પૂર્ણ કરવા માટે આ શોષાયેલા કાર્બન ડાયોક્સાઇડને ફરીથી વાતાવરણમાં રિસાયકલ કરવું જરૂરી છે. વિવિધ પ્રક્રિયાઓ દ્વારા કાર્બન કાર્બન ડાયોક્સાઇડ વાયુના સ્વરૂપમાં વાતાવરણમાં પાછો ફરે છે. શ્વસનની પ્રક્રિયા ગ્લુકોઝના અણુઓને તોડીને કાર્બન ડાયોક્સાઇડ વાયુ ઉત્પન્ન કરે છે. વિઘટનની પ્રક્રિયા પણ વનસ્પતિઓ અને પ્રાણીઓના મૃતદેહોમાંથી કાર્બન ડાયોક્સાઇડને વાતાવરણમાં મુક્ત કરે છે. બળતણનું દહન,ઔદ્યોગિકીકરણ,જંગલોનો નાશ,જ્વાળામુખી ફાટવો અને જંગલની આગ એ કાર્બન ડાયોક્સાઇડના અન્ય મુખ્ય સ્ત્રોતો છે.