Ecosystem–Structure and Function Questions in Gujarati

(A) પ્રાથમિક અનુક્રમણ એ એવી પ્રક્રિયા છે જેમાં એવા વિસ્તારમાં જૈવિક સમુદાયનો વિકાસ થાય છે જ્યાં અગાઉ કોઈ સજીવો અસ્તિત્વમાં નહોતા,જેમ કે નવા ઠંડા પડેલા લાવા,ખુલ્લા ખડકો અથવા રેતીના ઢગલા પર. લાવાની સપાટી પર કોઈ જમીન કે અગાઉનું જીવન ન હોવાથી,ત્યાં અગ્રગામી જાતિઓ (જેમ કે લાઈકેન) દ્વારા વસાહત સ્થાપિત થવી એ પ્રાથમિક અનુક્રમણની શરૂઆત સૂચવે છે.

(C) પરિસ્થિતિકીય અનુક્રમણ એ કોઈ ચોક્કસ વિસ્તારમાં જાતિઓની રચનામાં થતો ક્રમિક અને અનુમાનિત ફેરફાર છે.
પ્રાથમિક અનુક્રમણની પ્રક્રિયા એવા વિસ્તારોમાં શરૂ થાય છે જ્યાં અગાઉ ક્યારેય કોઈ સજીવો અસ્તિત્વમાં નહોતા,જેમ કે ખુલ્લા ખડકો.
આવા ઉજ્જડ વિસ્તારમાં વસાહત કરનાર સજીવોના પ્રથમ સમૂહને અગ્રગામી જાતિઓ (pioneer species) કહેવામાં આવે છે,જે સામાન્ય રીતે લાઈકેન અથવા મોસ હોય છે.
આ અગ્રગામી જાતિઓ ઉત્પાદકો તરીકે કાર્ય કરે છે,કારણ કે તેઓ સ્વયંપોષી હોય છે અને જમીન નિર્માણ તથા ઉર્જાના સ્થાપનની પ્રક્રિયા શરૂ કરે છે,જેનાથી અનુગામી સમુદાયો માટે પાયો નંખાય છે.
તેથી,અનુક્રમણના પ્રાથમિક સ્તરે સૌપ્રથમ ઉત્પાદકોનું નિર્માણ થાય છે.

(C) જલ-આરંભી અનુક્રમણ (Hydrarch succession) એ પરિસ્થિતિકીય અનુક્રમણની પ્રક્રિયા છે જે પાણી અથવા પુષ્કળ ભેજવાળા વિસ્તારોમાં શરૂ થાય છે.
આ પ્રક્રિયામાં,વનસ્પતિ સમુદાય ધીમે ધીમે જલીય વાતાવરણમાંથી મેસોફાઇટિક (મધ્યમ ભેજવાળા) વાતાવરણ તરફ વિકસે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(C) પરિસ્થિતિકીય અનુક્રમણ (ecological succession) માં,ખુલ્લા વિસ્તારમાં વસવાટ કરનારા પ્રથમ સજીવોને પાયોનિયર પ્રજાતિઓ (pioneer species) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
ખડકો પર,અનુક્રમણની પ્રક્રિયા લાઈકેન (lichens) ના વસવાટથી શરૂ થાય છે.
લાઈકેન એસિડનો સ્ત્રાવ કરે છે જે ખડકોના ધોવાણમાં મદદ કરે છે,જેનાથી જમીનનું નિર્માણ થાય છે.
આ જમીન ત્યારબાદ દ્વિઅંગી (bryophytes) અને અન્ય ઉચ્ચ કક્ષાની વનસ્પતિઓના વિકાસમાં મદદરૂપ થાય છે.

(D) પરિસ્થિતીકીય અનુક્રમણ એ આપેલ વિસ્તારમાં જાતિઓના બંધારણમાં થતો ક્રમિક અને અનુમાનિત ફેરફાર છે.
$1$. જલ-આરંભી અનુક્રમણ ભીના વિસ્તારોમાં થાય છે અને અનુક્રમણ શ્રેણી જલજ (hydric) થી મધ્યમ જલ (mesic) પરિસ્થિતિ તરફ આગળ વધે છે.
$2$. શુષ્ક-આરંભી અનુક્રમણ સૂકા વિસ્તારોમાં થાય છે અને શ્રેણી શુષ્ક (xeric) થી મધ્યમ જલ (mesic) પરિસ્થિતિ તરફ આગળ વધે છે.
$3$. તેથી,બંને કિસ્સાઓમાં,અંતિમ ચરમ સમુદાય જંગલ છે,જે મધ્યમ જલ (mesic) પરિસ્થિતિ દર્શાવે છે.

(C) $Pioneer$ $Species$ (અગ્રગામી પ્રજાતિ) એવા સજીવો છે જે સૌપ્રથમ કોઈ ખાલી અથવા ઉજ્જડ વિસ્તાર (જેમ કે ખુલ્લા ખડકો) પર વસવાટ કરે છે અને નિવસનતંત્રીય અનુક્રમણ $(succession)$ ની પ્રક્રિયા શરૂ કરે છે.
આ પ્રજાતિઓ પર્યાવરણમાં ફેરફાર કરીને તેને અન્ય સજીવોના વસવાટ માટે અનુકૂળ બનાવે છે.
ઉદાહરણ તરીકે,$Lichens$ (લાઈકેન) સામાન્ય રીતે ખુલ્લા ખડકો પર આવતી અગ્રગામી પ્રજાતિઓ છે.

(B) જલજ વસવાટમાં અનુક્રમણ (hydrarch succession) દરમિયાન, પ્રક્રિયા જલજ સ્થિતિમાંથી મેસિક (મધ્યમ) સ્થિતિ તરફ આગળ વધે છે.
$1$. અગ્રગામી જાતિઓ સામાન્ય રીતે $Phytoplankton$ (વનસ્પતિ પ્લવકો) હોય છે.
$2$. ત્યારબાદ $Rooted \text{ } submerged \text{ } plants$ (મૂળધારી નિમજ્જિત વનસ્પતિઓ) આવે છે.
$3$. ત્યારબાદ $Free-floating \text{ } plants$ (મુક્ત તરતી વનસ્પતિઓ) જોવા મળે છે.
$4$. ત્યારબાદ $Rooted-floating \text{ } angiosperms$ (મૂળધારી તરતી આવૃત બીજધારી વનસ્પતિઓ) આવે છે.
$5$. આ પછી $Reed-swamp \text{ } stage$ (નરકુલ અવસ્થા), $Marsh-meadow \text{ } stage$ (કળણ-તૃણભૂમિ અવસ્થા), $Scrub \text{ } stage$ (ઝાડી-ઝાખરા અવસ્થા) અને અંતે $Forest$ (જંગલ - ચરમ સમુદાય) આવે છે.
તેથી, સાચો ક્રમ $Phytoplankton \rightarrow Rooted \text{ } submerged \text{ } plants \rightarrow Free-floating \text{ } plants \rightarrow Rooted-floating \text{ } angiosperms$ છે.

(C) હાઇડ્રાર્ક સક્સેશન (જલીય અનુક્રમણ) એ જળાશયોમાં થતા ક્રમિક ફેરફારોની શ્રેણી છે,જે જલીય વાતાવરણથી શરૂ થઈને સ્થળજ વાતાવરણ તરફ આગળ વધે છે.
આ પ્રક્રિયામાં,અંતિમ સ્થિર સમુદાય જે સ્થાપિત થાય છે તેને ક્લાઇમેક્સ કોમ્યુનિટી (ચરમ સમુદાય) કહેવામાં આવે છે.
હાઇડ્રાર્ક સક્સેશન માટે,ક્લાઇમેક્સ કોમ્યુનિટી સામાન્ય રીતે જંગલ હોય છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(A) જલજ અનુક્રમણ (hydrarch succession) માં,પ્રક્રિયા ફાઈટોપ્લેન્કટન (phytoplankton) થી શરૂ થાય છે અને વિવિધ તબક્કાઓ જેવા કે નિમગ્ન વનસ્પતિ તબક્કો,તરતી વનસ્પતિ તબક્કો,રીડ-સ્વેમ્પ તબક્કો,માર્શ-મેડો તબક્કો અને ક્ષુપ તબક્કામાંથી પસાર થાય છે.
અંતે,આ તબક્કાઓ મેસિક (સ્થળજ) જંગલ નિવસનતંત્રના નિર્માણ તરફ દોરી જાય છે.
તેથી,જલજ અનુક્રમણમાં અંતિમ ચરમ અવસ્થા એ સ્થળજ નિવસનતંત્ર છે.

(D) દ્વિતીયક અનુક્રમણ એવા વિસ્તારોમાં થાય છે જ્યાં અગાઉ અસ્તિત્વ ધરાવતો સમુદાય નાશ પામ્યો હોય (દા.ત., ત્યજી દેવાયેલી ખેતીની જમીન, દાવાનળ પછીના જંગલો).
તે નીચેના પરિબળો પર આધારિત છે:
$1$. \text{જાતિઓનું આક્રમણ}: નવી જાતિઓનું આગમન અને સ્થાપન।
$2$. \text{જમીનની સ્થિતિ અને પાણીની પ્રાપ્યતા}: જમીન પહેલેથી જ હાજર હોવાથી, પોષક તત્વોની સ્થિતિ અને ભેજનું પ્રમાણ અનુક્રમણના દર અને પ્રકારને નોંધપાત્ર રીતે અસર કરે છે।
$3$. \text{પર્યાવરણીય સ્થિતિ}: તાપમાન અને વરસાદ જેવા આબોહવાકીય પરિબળો ચરમ સમુદાય નક્કી કરવામાં મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે।
તેથી, આ તમામ પરિબળો દ્વિતીયક અનુક્રમણ માટે આવશ્યક છે।

(D) પોષક ચક્રોને મુખ્યત્વે બે પ્રકારમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે: વાયુમય ચક્રો અને અવસાદી ચક્રો.
$1$. વાયુમય ચક્રો: આ પોષક તત્વોનો સંગ્રહસ્થાન વાતાવરણ અથવા જલાવરણ છે (દા.ત.,કાર્બન,નાઈટ્રોજન અને ઓક્સિજન ચક્ર).
$2$. અવસાદી ચક્રો: આ પોષક તત્વોનો સંગ્રહસ્થાન પૃથ્વીનું ભૂપૃષ્ઠ (મૃદાવરણ) છે. ફોસ્ફરસ,સલ્ફર અને કેલ્શિયમ ચક્ર એ અવસાદી ચક્રના ઉદાહરણો છે.
તેથી,ફોસ્ફરસ ચક્ર એ અવસાદી ચક્ર છે.

(D) વાતાવરણ અને જીવાવરણમાં પોષક તત્વોના સ્તરની જાળવણી વિવિધ પર્યાવરણીય પરિબળો દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે.
$1$. તાપમાન,જમીનનું બંધારણ,ભેજ અને $pH$ જેવા પરિબળો પોષક ચક્ર અને વિઘટનના દરને અસર કરે છે.
$2$. વાતાવરણીય વાયુઓ,આબોહવા અને સજીવોનું વિઘટન (જે પોષક તત્વોને ફરીથી ચક્રમાં મુક્ત કરે છે) પોષક તત્વોનું સંતુલન જાળવવા માટે આવશ્યક છે.
$3$. તેથી,વિકલ્પ $B$ અને $C$ માં દર્શાવેલ બંને પરિબળો પોષક તત્વોના નિયમનમાં મહત્વની ભૂમિકા ભજવે છે.
$4$. આમ,સાચો જવાબ $D$ છે.

(C) કુલ વૈશ્વિક કાર્બન વિવિધ સંગ્રહસ્થાનોમાં વહેંચાયેલું છે,જેમાં મહાસાગરો,પાર્થિવ જીવાવરણ અને વાતાવરણનો સમાવેશ થાય છે.
$NCERT$ પાઠ્યપુસ્તક મુજબ,વાતાવરણમાં કુલ વૈશ્વિક કાર્બનનો આશરે $1\, \%$ ભાગ સમાવિષ્ટ છે.
મહાસાગરોમાં $71\, \%$ વૈશ્વિક કાર્બન રહેલું છે,જ્યારે બાકીનો ભાગ પાર્થિવ જીવાવરણ અને અશ્મિભૂત બળતણમાં જોવા મળે છે.

(A) ફોસ્ફરસનું કુદરતી સંચય સ્થાન ખડકો (rocks) છે. ખવાણની પ્રક્રિયા દરમિયાન,આ ફોસ્ફેટ્સનો અલ્પ જથ્થો જમીનના દ્રાવણમાં ઓગળે છે અને વનસ્પતિના મૂળ દ્વારા શોષાય છે. કાર્બન ચક્રથી વિપરીત,વાતાવરણમાં ફોસ્ફરસનો કોઈ નોંધપાત્ર શ્વસન દ્વારા મુક્તિનો તબક્કો હોતો નથી. તેથી,સાચો જવાબ ખડકો છે,જે પૃથ્વીના પોપડા (પર્વતો/અવસાદી ખડકો) નો મુખ્ય ઘટક છે.

(B) જૈવ-ભૂ-રાસાયણિક ચક્રમાં,કાર્બન મુખ્યત્વે $CO_2$ સ્વરૂપે વાતાવરણમાં વિનિમય પામે છે.
ફોસ્ફરસ એ અવસાદી (sedimentary) ચક્ર છે,જેનો અર્થ છે કે તેનો મુખ્ય સંગ્રહ પૃથ્વીના પોપડા (ખડકો) માં છે,અને કાર્બનની તુલનામાં તેનું વાતાવરણીય યોગદાન નહિવત છે.
સલ્ફર પણ વાતાવરણીય ઘટક ધરાવે છે (જેમ કે $SO_2$,$H_2S$),પરંતુ ફોસ્ફરસ તેના ચક્રમાં વાયુમય તબક્કાના અભાવ માટે જાણીતું છે.
તેથી,ફોસ્ફરસનું વાતાવરણીય યોગદાન કાર્બન કરતા ઘણું ઓછું છે.

(A) રોબર્ટ કોસ્ટાંઝા અને તેમના સહયોગીઓએ પ્રકૃતિની જીવન-આધારિત સેવાઓ માટે કિંમત નક્કી કરી છે.
સંશોધકોએ આ પાયાની નિવસનતંત્રીય સેવાઓ માટે સરેરાશ $33$ ટ્રિલીયન યુએસ ડોલર પ્રતિ વર્ષની કિંમત આંકી છે,જેને મોટાભાગે આપણે ગણકારતા નથી.
આ મૂલ્ય વૈશ્વિક કુલ રાષ્ટ્રીય ઉત્પાદન $(GNP)$ કરતા ઘણું વધારે છે,જે આશરે $18$ ટ્રિલીયન યુએસ ડોલર છે.

(A) યુજીન પ્લેઝન્ટ્સ ઓડમ $(E. P. Odum)$ ને નિવસનતંત્રીય પરિસ્થિતિ વિદ્યાના પિતા તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. તેઓ એક અમેરિકન જીવવિજ્ઞાની હતા જેમણે પ્રકૃતિના કાર્યાત્મક એકમો તરીકે નિવસનતંત્રના અભ્યાસ પર ભાર મૂક્યો હતો. તેમનું પાઠ્યપુસ્તક,'ફંડામેન્ટલ્સ ઓફ ઇકોલોજી',નિવસનતંત્રીય પરિસ્થિતિ વિદ્યાને અભ્યાસના એક અલગ ક્ષેત્ર તરીકે સ્થાપિત કરવામાં મહત્વની ભૂમિકા ભજવી હતી.

(C) નિવસનતંત્ર એ પ્રકૃતિનો એક કાર્યાત્મક એકમ છે જ્યાં સજીવો એકબીજા સાથે અને તેમની આસપાસના ભૌતિક પર્યાવરણ સાથે આંતરક્રિયા કરે છે.
નિવસનતંત્રને મુખ્યત્વે બે પ્રકારમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે: કુદરતી અને કૃત્રિમ (માનવસર્જિત).
કુદરતી નિવસનતંત્રમાં જંગલો,તૃણભૂમિ અને સરોવરોનો સમાવેશ થાય છે,જે માનવીય દખલગીરી વિના પોતાની મેળે કાર્ય કરે છે.
કૃત્રિમ અથવા માનવસર્જિત નિવસનતંત્ર માનવી દ્વારા તેમની ચોક્કસ જરૂરિયાતો માટે,જેમ કે ખેતી કે મત્સ્યઉછેર માટે બનાવવામાં અને જાળવવામાં આવે છે.
તેથી,ખેતર એ કૃત્રિમ નિવસનતંત્રનું ઉદાહરણ છે.

(C) નિવસનતંત્ર એ પ્રકૃતિનો એક કાર્યાત્મક એકમ છે જ્યાં સજીવો એકબીજા સાથે અને તેમની આસપાસના ભૌતિક પર્યાવરણ સાથે આંતરક્રિયા કરે છે.
આપેલા વિકલ્પોમાંથી, સમુદ્ર એ પૃથ્વી પરનું સૌથી મોટું નિવસનતંત્ર છે.
તે પૃથ્વીની સપાટીના આશરે $71\%$ ભાગને આવરી લે છે અને તેમાં સજીવોની વિશાળ વિવિધતા જોવા મળે છે, જે તેને સૌથી વિસ્તૃત જલીય નિવસનતંત્ર બનાવે છે.

(A) વિઘટકો એવા સજીવો છે જે મૃત અથવા સડતા કાર્બનિક પદાર્થોનું વિઘટન કરે છે. નિવસનતંત્રમાં,મુખ્ય વિઘટકો મૃતોપજીવી સજીવો છે,ખાસ કરીને બેક્ટેરિયા અને ફૂગ. તેઓ મૃત કાર્બનિક પદાર્થો પર પાચક ઉત્સેચકોનો સ્ત્રાવ કરે છે જેથી તેનું સરળ અકાર્બનિક પદાર્થોમાં વિઘટન થાય છે,જે ત્યારબાદ શોષાઈ જાય છે. તેથી,સાચો જવાબ $A$ છે.

(A) આહાર શૃંખલા સામાન્ય રીતે ઉત્પાદકોથી ઉપભોગીઓ (તૃણાહારીઓ,માંસાહારીઓ વગેરે) સુધી ઉર્જાના પ્રવાહનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે.
વિઘટકો (મૃતપજીવીઓ) એવા સજીવો છે જે મૃત કાર્બનિક પદાર્થોનું વિઘટન કરે છે અને તેમને સામાન્ય રીતે 'ડેટ્રિટસ' (મૃતદ્રવ્ય) આહાર શૃંખલાનો ભાગ માનવામાં આવે છે અથવા નિવસનતંત્રમાં એક અલગ કાર્યાત્મક જૂથ તરીકે ગણવામાં આવે છે,જે પ્રમાણભૂત ચરાણ આહાર શૃંખલાની સીધી કડી નથી.
તેથી,ચરાણ આહાર શૃંખલા માટેના પ્રમાણભૂત પાઠ્યપુસ્તકના વર્ગીકરણના સંદર્ભમાં,વિઘટકોને ઘણીવાર ઉત્પાદકો અને ઉપભોગીઓની પ્રાથમિક શ્રેણીમાંથી બાકાત રાખવામાં આવે છે.

(C) પરિસ્થિતિકીય તંત્રમાં,પ્રાથમિક ઉપભોગીઓ એવા સજીવો છે જે સીધા ઉત્પાદકો (વનસ્પતિઓ) પર ખોરાક તરીકે આધાર રાખે છે.
વનસ્પતિ પરોપજીવીઓ (તૃણાહારીઓ) એવા સજીવો છે જે તેમનું પોષણ સીધું વનસ્પતિઓમાંથી મેળવે છે.
ઉત્પાદકો એ સ્વયંપોષી છે,ઉપભોગીઓ નથી.
પ્રાણી પરોપજીવીઓ અન્ય પ્રાણીઓ (દ્વિતીય કે તૃતીય ઉપભોગીઓ) પર ખોરાક તરીકે આધાર રાખે છે.
વંદો મિશ્રાહારી છે,જે વનસ્પતિ અને પ્રાણી બંને પદાર્થો ખાય છે.
તેથી,વનસ્પતિ પરોપજીવીઓને પ્રાથમિક ઉપભોગીઓ તરીકે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.

(C) સરળ આહાર જાળ અથવા આહાર શૃંખલા ધરાવતા નિવસનતંત્રમાં જાતિઓની વિવિધતા ઓછી હોય છે.
ઉર્જાના પ્રવાહ માટે વૈકલ્પિક માર્ગો ઓછા હોવાને કારણે,આવી પ્રણાલીઓ બાહ્ય ફેરફારો સામે ઓછી સ્થિતિસ્થાપક હોય છે.
જો કોઈ એક પોષક સ્તરે ફેરફાર થાય (જેમ કે કોઈ પ્રજાતિની સંખ્યામાં નોંધપાત્ર વધારો કે ઘટાડો),તો તે અન્ય સ્તરોને સીધી અસર કરે છે.
પરિણામે,આહાર શૃંખલા ખોરવાઈ શકે છે અથવા નાશ પામી શકે છે,જેનાથી નિવસનતંત્રનું સંતુલન બગડે છે.

(D) પરિસ્થિતિકીય તંત્રમાં કોઈપણ પોષક સ્તરે સજીવોની સંખ્યા ઘણા પરિસ્થિતિકીય પરિબળો દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે:
$1$. નીચલા પોષક સ્તરેથી ખોરાક અને ઊર્જાની ઉપલબ્ધતા વર્તમાન સ્તરની વસ્તીના કદને સીધી રીતે મર્યાદિત કરે છે.
$2$. ઉચ્ચ પોષક સ્તરે શિકારીઓની હાજરી નીચલા પોષક સ્તરના સજીવોની વસ્તીને નિયંત્રિત કરે છે.
$3$. ઉત્પાદકો સમગ્ર પરિસ્થિતિકીય તંત્ર માટે ઊર્જાનો પ્રાથમિક સ્ત્રોત છે અને તેમની ઉત્પાદકતા તમામ અનુગામી સ્તરો માટે ઉપલબ્ધ ઊર્જા નક્કી કરે છે.
તેથી,આ તમામ પરિબળો ચોક્કસ પોષક સ્તરે સજીવોની સંખ્યા નક્કી કરવામાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. તેથી,સાચો વિકલ્પ $D$ છે.

(A) દરિયાઈ નિવસનતંત્રમાં,નાઈટ્રોજન $(N_2)$ ઘણીવાર પ્રાથમિક ઉત્પાદકતા માટે સીમાંત પોષકતત્વ તરીકે વર્તે છે કારણ કે તે પ્રકાશિત ઝોનમાં ખૂબ ઓછી સાંદ્રતામાં હોય છે. જોકે સ્થલજ અને જંગલના નિવસનતંત્રમાં પણ નાઈટ્રોજનની જરૂર હોય છે,પરંતુ દરિયાઈ પર્યાવરણો ખાસ કરીને વિશાળ ખુલ્લા મહાસાગરના વિસ્તારોમાં નાઈટ્રોજનની મર્યાદા દ્વારા લાક્ષણિકતા ધરાવે છે,જે તેને ફાઈટોપ્લાન્કટોન (વનસ્પતિ પ્લવકો) ની વૃદ્ધિ માટે એક મહત્વપૂર્ણ સીમાંત પરિબળ બનાવે છે.

(A) જે જાતિ ખુલ્લા વિસ્તારમાં પ્રવેશ કરે છે અને નિવસનતંત્રના અનુક્રમણની પ્રક્રિયા શરૂ કરે છે,તેને $Pioneer$ (પાયાની) જાતિ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
પ્રાથમિક અનુક્રમણમાં,આ સામાન્ય રીતે લાઈકેન અથવા મોસ હોય છે જે ખુલ્લા ખડકો પર ટકી શકે છે.
આ જાતિઓ જમીન બનાવવામાં મદદ કરે છે અને અનુગામી જાતિઓના વિકાસ માટે અનુકૂળ પરિસ્થિતિઓનું નિર્માણ કરે છે.

(A) પ્રાથમિક અનુક્રમણ (Primary succession) માં,પ્રક્રિયા ઉજ્જડ ખડકો પર શરૂ થાય છે જ્યાં કોઈ જમીન હોતી નથી. લાઈકેન્સ એ અગ્રગામી (pioneer) જાતિઓ છે જે આ ઉજ્જડ ખડકો પર વસવાટ કરે છે. તેઓ ખડકોને ઓગાળવા માટે એસિડનો સ્ત્રાવ કરે છે,જે ખડકોના ઘસારણ અને જમીન નિર્માણની પ્રક્રિયામાં મદદ કરે છે. આનાથી શેવાળ અને ત્યારબાદ અન્ય વનસ્પતિઓના વિકાસ માટે અનુકૂળ વાતાવરણ તૈયાર થાય છે.

(B) નિવસનતંત્ર એ પ્રકૃતિનો એક કાર્યાત્મક એકમ છે જ્યાં સજીવો એકબીજા સાથે અને તેમની આસપાસના ભૌતિક પર્યાવરણ સાથે આંતરક્રિયા કરે છે.
નિવસનતંત્રને મુખ્યત્વે બે પ્રકારમાં વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે: કુદરતી અને માનવસર્જિત (કૃત્રિમ).
કુદરતી નિવસનતંત્ર એવા છે જે માનવીની કોઈ મોટી દખલગીરી વિના કુદરતી પરિસ્થિતિઓમાં પોતાની મેળે કાર્ય કરે છે,જેમ કે જંગલો,ઘાસના મેદાનો અને તળાવો.
માનવસર્જિત નિવસનતંત્ર માનવી દ્વારા જાળવવામાં આવે છે,જેમ કે ખેતીના ખેતરો અને માછલીઘર (એક્વેરિયમ).
તેથી,તળાવ એ કુદરતી નિવસનતંત્રનું ઉત્તમ ઉદાહરણ છે.

(A) નિવસનતંત્ર એ એક ગતિશીલ એકમ છે જ્યાં જૈવિક અને અજૈવિક ઘટકો એકબીજા સાથે આંતરક્રિયા કરે છે.
$1$. જૈવિક સમુદાય ઉત્તરાધિકાર (succession),ઉત્ક્રાંતિ અને સ્થળાંતર જેવી પ્રક્રિયાઓને કારણે સતત બદલાતો રહે છે.
$2$. આબોહવા,તાપમાન અને પોષક તત્વોની ઉપલબ્ધતા જેવા અજૈવિક પરિબળો પણ સમય સાથે બદલાતા રહે છે.
$3$. તેથી,જૈવિક અને અજૈવિક બંને ઘટકો ગતિશીલ છે,સ્થાયી નથી.
$4$. પ્રશ્ન મુજબ,જૈવિક સમુદાય સતત પરિવર્તન પામતો હોવાથી તે સ્થાયી નથી.

(A) દ્વિતીય અનુક્રમણ એ નિવસનતંત્રીય અનુક્રમણની એવી પ્રક્રિયા છે જે એવા વિસ્તારોમાં થાય છે જ્યાં અગાઉ અસ્તિત્વ ધરાવતો સમુદાય કોઈ ખલેલ (જેમ કે આગ,પૂર અથવા જંગલોનો નાશ) ને કારણે દૂર થયો હોય,પરંતુ જમીન અકબંધ રહેલી હોય.
જમીન પહેલેથી જ હાજર હોવાથી,દ્વિતીય અનુક્રમણ પ્રાથમિક અનુક્રમણ કરતા ખૂબ ઝડપથી થાય છે.
દ્વિતીય અનુક્રમણમાં તૃણભૂમિ સમુદાયના નિર્માણ માટે,સ્થાયી અવસ્થા સુધી પહોંચવા માટે સામાન્ય રીતે આશરે $50$ થી $100$ વર્ષનો સમય લાગે છે.

(C) આપેલ ક્રમ જલસંચિત અનુક્રમણ (Hydrarch succession) ના તબક્કાઓ દર્શાવે છે.
$1$. જલસંચિત અનુક્રમણ એવા વિસ્તારોમાં થાય છે જ્યાં પાણી હોય છે અને તે જલીય સ્થિતિમાંથી મધ્યવર્તી (mesic) સ્થિતિ તરફ આગળ વધે છે.
$2$. તેની શરૂઆત વનસ્પતિ પ્લવકોથી થાય છે,ત્યારબાદ નિમજ્જિત,તરતી અને ઉભયજીવી અવસ્થાઓમાંથી પસાર થઈને અંતે જંગલ (ચરમ સમુદાય) માં પરિણમે છે.
$3$. આ પ્રક્રિયા દર્શાવે છે કે કેવી રીતે જલીય નિવાસસ્થાન ધીમે ધીમે સ્થળજ જંગલ નિવસનતંત્રમાં પરિવર્તિત થાય છે.

(B) પરિસ્થિતિકીય અનુક્રમણમાં,પાયાના જૈવસમાજ (pioneer species) એવા પ્રથમ સજીવો છે જે અગાઉ ઉજ્જડ રહેલા વિસ્તારમાં વસવાટ કરે છે.
લાઈકેન એ $Lithosere$ (ખડકો પરનું અનુક્રમણ) માં પાયાના જૈવસમાજ તરીકે ઓળખાય છે.
તેઓ ખડકોને ઓગાળવા માટે એસિડનો સ્ત્રાવ કરે છે,જે ખડકોના ઘસારણ અને જમીન નિર્માણની પ્રક્રિયામાં મદદ કરે છે,જેનાથી અંતે અન્ય વનસ્પતિઓ ઉગી શકે છે.
$Lithosere$ એ $Xerosere$ (સૂકા વિસ્તારોમાં અનુક્રમણ) નો એક પ્રકાર હોવાથી,બંને તકનીકી રીતે સાચા છે,પરંતુ ખુલ્લા ખડકો પર શરૂ થતા અનુક્રમણ માટે $Lithosere$ એ સૌથી ચોક્કસ શબ્દ છે.

(D) સૂક્ષ્મ ઉપભોગીઓ,જેમને વિઘટકો અથવા મૃતોપજીવીઓ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે એવા સજીવો છે જે જટિલ કાર્બનિક પદાર્થોનું સરળ અકાર્બનિક પદાર્થોમાં વિઘટન કરે છે. તેઓ પ્રાથમિક,દ્વિતીયક કે તૃતીયક ઉપભોગીઓના પરંપરાગત પોષક સ્તરોમાં બંધ બેસતા નથી,જે સામાન્ય રીતે સ્થૂળ ઉપભોગીઓ (તૃણાહારીઓ અને માંસાહારીઓ) માટે આરક્ષિત હોય છે. તેથી,તેમને આ શ્રેણીઓથી અલગ વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે.

(A) પૃથ્વી પરની જીવંત સૃષ્ટિ મુખ્યત્વે સૌરઊર્જા દ્વારા સંચાલિત થાય છે. વનસ્પતિઓ અને પ્રકાશસંશ્લેષી બેક્ટેરિયા પૃથ્વી પર પહોંચતા કુલ સૌર વિકિરણોનો એક નાનો અંશ ગ્રહણ કરે છે. સૌર વર્ણપટનો આ ચોક્કસ ભાગ,જેનો ઉપયોગ વનસ્પતિઓ પ્રકાશસંશ્લેષણ માટે કરે છે,તેને $PAR$ (Photosynthetically Active Radiation - પ્રકાશસંશ્લેષી સક્રિય વિકિરણ) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. $PAR$ એ આપાત સૌર વિકિરણના $50 \%$ કરતા પણ ઓછો ભાગ ધરાવે છે. વનસ્પતિઓ ખોરાક બનાવવા માટે આ $PAR$ ના માત્ર $2-10 \%$ જેટલા ભાગનો જ ઉપયોગ કરે છે,જે સમગ્ર નિવસનતંત્રને ટકાવી રાખે છે.

(A) $1$. દ્વિતીયક ઉત્પાદકતા એટલે ઉપભોગીઓ દ્વારા નવા કાર્બનિક દ્રવ્યોના નિર્માણનો દર.
$2$. $NPP$ (ચોખ્ખી પ્રાથમિક ઉત્પાદકતા) એ વિષમપોષીઓ (તૃણાહારીઓ અને વિઘટકો) માટે પ્રાપ્ય જૈવભાર છે,માત્ર તૃણાહારીઓ માટે નહીં.
$3$. $GPP$ (કુલ પ્રાથમિક ઉત્પાદકતા) એ પ્રકાશસંશ્લેષણ દરમિયાન કાર્બનિક દ્રવ્યોના ઉત્પાદનનો કુલ દર છે,'વાસ્તવિક' ઉત્પાદકતા નથી (જે $NPP$ છે).
$4$. સિંહ એ તૃતીયક અથવા સર્વોચ્ચ ઉપભોગી છે,જે ચોથા અથવા તેનાથી ઉપરના પોષક સ્તરે આવે છે,દ્વિતીયક પોષક સ્તરે નહીં (જ્યાં પ્રાથમિક ઉપભોગીઓ જેવા કે તૃણાહારીઓ હોય છે).
તેથી,સાચું વિધાન $A$ છે.

(C) નિવસનતંત્ર એ પ્રકૃતિનો એક કાર્યાત્મક એકમ છે જ્યાં સજીવો એકબીજા સાથે અને તેમની આસપાસના ભૌતિક પર્યાવરણ સાથે આંતરક્રિયા કરે છે.
વિકલ્પ $A$ સાચો છે કારણ કે મહાસાગર એ કુદરતી જલજ નિવસનતંત્ર છે.
વિકલ્પ $B$ સાચો છે કારણ કે ખેતર એ માનવસર્જિત (કૃત્રિમ) નિવસનતંત્ર છે.
વિકલ્પ $C$ ખોટો છે કારણ કે રણ પ્રદેશ એ કુદરતી સ્થલજ નિવસનતંત્ર છે,કૃત્રિમ નથી.
વિકલ્પ $D$ સાચો છે કારણ કે મહાસાગર પૃથ્વી પરનું સૌથી વિશાળ નિવસનતંત્ર છે.
તેથી,અસંગત બાબત $C$ છે.

(B) વાતાવરણમાં આશરે $78 \%$ નાઈટ્રોજન હોય છે,જે તેને નાઈટ્રોજન ચક્ર માટેનું મુખ્ય જળાશય બનાવે છે.
ફોસ્ફરસ એ અવસાદી પોષકતત્વ છે અને તેનું મુખ્ય જળાશય પૃથ્વીનું પોપડું છે,ખાસ કરીને ખડકો અને ભૂતકાળના ભૂસ્તરશાસ્ત્રીય યુગોમાં રચાયેલા અન્ય ભૌગોલિક નિક્ષેપો.

(B) જૈવિક સમુદાયોમાં,કેટલીક પ્રજાતિઓ સમુદાયમાં અન્ય ઘણી પ્રજાતિઓની ટકી રહેવાની ક્ષમતા નક્કી કરવામાં મહત્વપૂર્ણ હોઈ શકે છે.
આ નિર્ણાયક પ્રજાતિઓને $Keystone$ $species$ (કીસ્ટોન પ્રજાતિઓ) કહેવામાં આવે છે.
આ પ્રજાતિઓ ઘણીવાર પ્રભાવી પ્રજાતિઓની તુલનામાં ઘણી ઓછી વિપુલતા અને જૈવભાર ધરાવે છે,પરંતુ તેમને દૂર કરવાથી અથવા તેમની સંખ્યામાં ઘટાડો થવાથી સમુદાયના કાર્યોમાં ગંભીર વિક્ષેપ પડે છે.
દા.ત.,ટોચના શિકારીઓ,ઘાસના મેદાનોમાં ગ્રે વરુઓ,અથવા ચોક્કસ વનસ્પતિ પ્રજાતિઓ જે ઇકોસિસ્ટમનું માળખું જાળવી રાખે છે.

(A) Psammosere (સેમોસીયર): રેતી પર થતા અનુક્રમણના તબક્કાઓની શ્રેણી.
Lithosere (લિથોસીયર): ખુલ્લા ખડકો પર થતા અનુક્રમણના તબક્કાઓની શ્રેણી.
Hydrosere (હાઈડ્રોસીયર): જળાશયમાં થતા જૈવિક અનુક્રમણના વિવિધ તબક્કાઓને સામૂહિક રીતે હાઈડ્રોસીયર કહેવામાં આવે છે.
Xerosere (ઝેરોસીયર): શુષ્ક (સૂકા) વિસ્તારમાં થતા જૈવિક અનુક્રમણના વિકાસના તબક્કાઓની શ્રેણીને ઝેરોસીયર કહેવામાં આવે છે.

(D) આહાર શૃંખલા એ નિવસનતંત્રમાં ઉર્જાના પ્રવાહનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે અને તે ઉત્પાદકો,ઉપભોગીઓ અને વિઘટકોની બનેલી હોય છે.
ઉત્પાદકો સામાન્ય રીતે વનસ્પતિઓ (સ્વયંપોષી) હોય છે.
ઉપભોગીઓને તેમના પોષક સ્તરોને આધારે વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે:
$1$. પ્રાથમિક ઉપભોગીઓ (તૃણાહારીઓ) જે વનસ્પતિઓ પર આધાર રાખે છે.
$2$. દ્વિતીય ઉપભોગીઓ (પ્રાથમિક માંસાહારીઓ) જે તૃણાહારીઓ પર આધાર રાખે છે.
$3$. તૃતીય ઉપભોગીઓ (દ્વિતીય માંસાહારીઓ) જે પ્રાથમિક માંસાહારીઓ પર આધાર રાખે છે.
$4$. ચતુર્થ ઉપભોગીઓ (સર્વોચ્ચ માંસાહારીઓ) જે સૌથી ઉચ્ચ પોષક સ્તરે હોય છે.
આમ,આહાર શૃંખલામાં ઉત્પાદકો (વનસ્પતિઓ) અને વિવિધ સ્તરના ઉપભોગીઓ (તૃણાહારીઓ અને માંસાહારીઓ) નો સમાવેશ થતો હોવાથી,સાચો જવાબ 'આ તમામ' છે.

(D) પરિસ્થિતિકીય તંત્રને જીવાવરણના બંધારણીય અને કાર્યાત્મક એકમ તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે. તેમાં તમામ સજીવો (જૈવિક ઘટકો) અને તેમનું નિર્જીવ (અજૈવિક) પર્યાવરણનો સમાવેશ થાય છે. આ ઘટકો આહાર શૃંખલા અને રાસાયણિક ચક્રો દ્વારા એકબીજા સાથે આંતરક્રિયા કરે છે,જેના પરિણામે ઉર્જાનો પ્રવાહ,જૈવિક વિવિધતા અને દ્રવ્યનું ચક્રીયકરણ થાય છે,જે એક સ્થિર અને સ્વયં-સંચાલિત તંત્ર બનાવે છે.

(A) ઉત્પાદકો એ સ્વયંપોષી સજીવો છે જે પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયા દ્વારા અકાર્બનિક કાચા માલમાંથી કાર્બનિક ખોરાક બનાવવાની ક્ષમતા ધરાવે છે.
આ સજીવો સૌર ઊર્જાને પકડીને તેને કાર્બનિક સંયોજનોમાં સંગ્રહિત રાસાયણિક બંધ ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરે છે.
તેથી,પરિસ્થિતિકીય તંત્રમાં લીલી વનસ્પતિઓને ઉત્પાદકો તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(B) પાણીમાં પ્રાથમિક અનુક્રમણ (હાઈડ્રાર્ક સક્સેશન) માં,અગ્રગામી જાતિઓ નાના ફાઈટોપ્લેન્કટોન્સ (વનસ્પતિ પ્લવકો) હોય છે. આમાં ડાયેટમ્સ,ગ્રીન ફ્લેજેલેટ્સ અને એકકોષીય વસાહતી અથવા તંતુમય લીલ જેવા સજીવોનો સમાવેશ થાય છે,જે સૌપ્રથમ ખાલી જળાશયમાં વસવાટ કરે છે.

(C) પરિસ્થિતિકીય તંત્ર એ પ્રકૃતિનો એક કાર્યાત્મક એકમ છે જ્યાં સજીવો એકબીજા સાથે અને તેમની આસપાસના ભૌતિક પર્યાવરણ સાથે આંતરક્રિયા કરે છે.
તળાવ એ કુદરતી પરિસ્થિતિકીય તંત્રનું ઉત્તમ ઉદાહરણ છે કારણ કે તે એક સ્વયં-સંચાલિત એકમ છે જે જૈવિક ઘટકો (જેમ કે લીલ,માછલી અને સૂક્ષ્મજીવો) અને અજૈવિક ઘટકો (જેમ કે પાણી,સૂર્યપ્રકાશ અને ઓગળેલા ખનિજો) વચ્ચેની આંતરક્રિયા દ્વારા કાર્ય કરે છે,જેમાં માનવીય હસ્તક્ષેપ હોતો નથી.
તે બાયોમ નથી,કારણ કે બાયોમ એ ચોક્કસ આબોહવા અને વનસ્પતિ દ્વારા લાક્ષણિકતા ધરાવતો મોટો પ્રાદેશિક એકમ છે (દા.ત.,રણ,જંગલ).
તે કૃષિ-પરિસ્થિતિકીય તંત્ર નથી,કારણ કે કૃષિ-પરિસ્થિતિકીય તંત્ર માનવ-નિર્મિત હોય છે (દા.ત.,ખેતર).
તે માત્ર સમુદાય નથી,કારણ કે સમુદાય માત્ર જૈવિક ઘટકોનો ઉલ્લેખ કરે છે (એક વિસ્તારમાં રહેતી વિવિધ જાતિઓની વસ્તી),જ્યારે પરિસ્થિતિકીય તંત્રમાં જૈવિક અને અજૈવિક બંને પરિબળોનો સમાવેશ થાય છે.

(A) ડેટ્રિટસ આહાર શૃંખલા $(DFC)$ ની શરૂઆત ડેટ્રિટસ અથવા મૃત કાર્બનિક દ્રવ્યોથી થાય છે. ડેટ્રિટિવોર્સ (મૃતદ્રવ્યભક્ષીઓ) અને વિઘટકો તેના પર ખોરાક તરીકે આધાર રાખે છે. આકૃતિમાં દર્શાવ્યા મુજબ,આ શૃંખલા મૃત કાર્બનિક દ્રવ્યો (ડેટ્રિટસ) થી શરૂ થાય છે,જે અળસિયા જેવા સજીવો દ્વારા ખાવામાં આવે છે,જે ત્યારબાદ ઉચ્ચ પોષક સ્તરો દ્વારા ખાવામાં આવે છે.

(C) $PAR$ એટલે Photosynthetically Active Radiation (પ્રકાશસંશ્લેષી સક્રિય વિકિરણ).
પૃથ્વી પરના તમામ નિવસનતંત્રો માટે સૂર્ય એ ઉર્જાનો મુખ્ય સ્ત્રોત છે.
કુલ આપાત સૌર વિકિરણમાંથી,માત્ર $50\; \%$ ભાગ જ Photosynthetically Active Radiation $(PAR)$ તરીકે ઓળખાય છે.
વનસ્પતિઓ આ $PAR$ નો માત્ર $2-10\; \%$ ભાગ જ ગ્રહણ કરે છે અને આટલી ઓછી ઉર્જા સમગ્ર જીવંત સૃષ્ટિને ટકાવી રાખે છે.
તેથી,સૂર્યમાંથી ઉત્પાદકો અને ત્યારબાદ ઉપભોક્તાઓ તરફ ઉર્જાનો એકમાર્ગી પ્રવાહ વહે છે.

(B) લેન્ટિક (lentic) નિવસનતંત્ર એટલે સ્થિર પાણી ધરાવતા જળાશયો જેવા કે સરોવર,તળાવ,ખાબોચિયાં,અને દલદલ. તેની સામે,વહેતું પાણી ધરાવતા નિવસનતંત્ર જેવા કે ઝરણાં,નદીઓ અને પ્રવાહોને લોટિક (lotic) નિવસનતંત્ર કહેવામાં આવે છે.

(B) કોઈપણ સમયે નિવસનતંત્રમાં હાજર જીવંત દ્રવ્યના જથ્થાને $Standing \ crop$ (સ્થાયી પાક) કહેવામાં આવે છે.
તેને સજીવોના દળ (બાયોમાસ) અથવા એકમ વિસ્તારમાં રહેલા સજીવોની સંખ્યા તરીકે માપવામાં આવે છે.
$Biomass$ એ સજીવોનું કુલ દળ દર્શાવે છે,જ્યારે $Standing \ state$ એ કોઈ ચોક્કસ સમયે જમીનમાં હાજર અકાર્બનિક પોષક તત્વોનો જથ્થો દર્શાવે છે.

(B) ખડકો પર પ્રાથમિક અનુક્રમણ (lithosere) અગ્રગામી જાતિઓના વસાહતીકરણ સાથે શરૂ થાય છે.
$1$. લાઈકેન એ અગ્રગામી જાતિઓ છે જે ખડકોને ઓગાળવા માટે એસિડનો સ્ત્રાવ કરે છે,જે જમીન બનાવવામાં મદદ કરે છે.
$2$. લાઈકેન પછી નાના દ્વિઅંગી (bryophytes - શેવાળ) આવે છે જે જમીનનું સ્તર વધુ બનાવે છે.
$3$. આનાથી છોડ (herbs) ની વૃદ્ધિ શક્ય બને છે,ત્યારબાદ ક્ષુપ (shrubs) આવે છે.
$4$. અંતે,આ વિસ્તાર એક સ્થિર ચરમ સમુદાય (climax community) માં વિકસે છે,જે જંગલ છે.
તેથી,સાચો ક્રમ છે: $Lichen \rightarrow Small \ bryophytes \rightarrow Herbs \rightarrow Shrubs \rightarrow Trees \rightarrow Forest$.

(D) કાર્બન ચક્ર એ એક જૈવ-ભૂ-રાસાયણિક ચક્ર છે જેના દ્વારા પૃથ્વીના જીવાવરણ,મૃદાવરણ,ભૂ-આવરણ,જલાવરણ અને વાતાવરણ વચ્ચે કાર્બનની આપ-લે થાય છે.
તેમાં વાતાવરણ,મહાસાગરો અને સજીવ તથા મૃત સજીવો દ્વારા કાર્બનનું વહન સામેલ છે.
એવો અંદાજ છે કે વાર્ષિક ધોરણે પ્રકાશસંશ્લેષણ દ્વારા જીવાવરણમાં $4 \times 10^{13} \text{ kg}$ કાર્બનનું સ્થાપન થાય છે.