Energy Flow Questions in Gujarati

(A) પરિસ્થિતિકીય તંત્રમાં, ઉર્જાનો પ્રવાહ $10\%$ ના નિયમનું પાલન કરે છે, જેમાં માત્ર $10\%$ ઉર્જા એક પોષક સ્તરથી બીજા પોષક સ્તરમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે.
ઉત્પાદકો, જે પ્રથમ પોષક સ્તર બનાવે છે, તે સૌર ઉર્જાને ગ્રહણ કરે છે અને પ્રકાશસંશ્લેષણ દ્વારા તેને રાસાયણિક ઉર્જામાં રૂપાંતરિત કરે છે.
ચયાપચયની પ્રક્રિયાઓને કારણે દરેક ક્રમિક પોષક સ્તરે ઉર્જા ગરમી સ્વરૂપે વ્યય પામે છે, તેથી સંગ્રહિત ઉર્જાનું કુલ પ્રમાણ આહાર શૃંખલાના પાયા પર સૌથી વધુ હોય છે.
તેથી, પ્રથમ પોષક સ્તર (ઉત્પાદકો) માં સંગ્રહિત ઉર્જાનું પ્રમાણ સૌથી વધુ હોય છે.

(B) ચરાણ આહાર શૃંખલા $(GFC)$ સામાન્ય રીતે ઉત્પાદકો (વનસ્પતિ/ઘાસ) થી શરૂ થાય છે જે સૌર ઉર્જાનો ઉપયોગ કરે છે.
આ શૃંખલામાં,પ્રાથમિક ઉપભોક્તા (તૃણાહારી) ઉત્પાદક પર આધાર રાખે છે,અને દ્વિતીય/તૃતીય ઉપભોક્તા (માંસાહારી) અગાઉના સજીવો પર આધાર રાખે છે.
$1$. ઘાસ (ઉત્પાદક) ને ગાય (પ્રાથમિક ઉપભોક્તા) દ્વારા ખાવામાં આવે છે.
$2$. ગાયને વરુ (દ્વિતીય ઉપભોક્તા) દ્વારા ખાવામાં આવે છે.
$3$. વરુને સિંહ (તૃતીય ઉપભોક્તા) દ્વારા ખાવામાં આવે છે.
તેથી,સાચો ક્રમ છે: ઘાસ $\rightarrow$ ગાય $\rightarrow$ વરુ $\rightarrow$ સિંહ.

(B) પરિસ્થિતિકીય તંત્રમાં, ઉર્જા સૂર્યમાંથી પ્રવેશ કરે છે અને ઉત્પાદકો (વનસ્પતિઓ) દ્વારા પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયા દ્વારા ગ્રહણ કરવામાં આવે છે.
જેમ જેમ ઉર્જા એક પોષક સ્તરથી બીજા પોષક સ્તર તરફ જાય છે (દા.ત., ઉત્પાદકોથી પ્રાથમિક ઉપભોગીઓ અને ત્યારબાદ દ્વિતીય ઉપભોગીઓ તરફ), ત્યારે ઉર્જાના $10\%$ ના નિયમ મુજબ દરેક સ્તરે ઉર્જાનો મોટો ભાગ ઉષ્મા સ્વરૂપે વ્યય પામે છે.
ઉર્જા સૂર્યમાં પાછી ફરી શકતી નથી કે અગાઉના પોષક સ્તર દ્વારા ફરીથી વાપરી શકાતી નથી, તેથી ઉર્જાનો પ્રવાહ હંમેશા એક-માર્ગી (Unidirectional) હોય છે.
તેથી, સાચો વિકલ્પ $B$ છે.

(C) પરિસ્થિતિકીય તંત્રમાં,ઉર્જા સૂર્યમાંથી પ્રવેશ કરે છે અને પ્રકાશસંશ્લેષણ દ્વારા ઉત્પાદકો (વનસ્પતિઓ) દ્વારા ગ્રહણ કરવામાં આવે છે.
ત્યારબાદ આ ઉર્જા આહાર શૃંખલા દ્વારા ઉપભોક્તાઓ (તૃણાહારીઓ,માંસાહારીઓ,વગેરે) માં સ્થાનાંતરિત થાય છે.
ઉષ્માગતિશાસ્ત્રના પ્રથમ અને બીજા નિયમ મુજબ,દરેક પોષક સ્તરે ઉર્જા ઉષ્મા સ્વરૂપે વ્યય પામે છે અને તેને ફરીથી વાપરી શકાતી નથી કે સૂર્ય તરફ પાછી મોકલી શકાતી નથી.
તેથી,પરિસ્થિતિકીય તંત્રમાં ઉર્જાનો પ્રવાહ હંમેશા $Unidirectional$ (એક-માર્ગી) હોય છે.

(A) નિવસનતંત્રમાં ઉર્જાનો પ્રવાહ હંમેશા એકમાર્ગી હોય છે।
સૌર ઉર્જા નિવસનતંત્રમાં પ્રવેશ કરે છે, ઉત્પાદકો (વનસ્પતિઓ) દ્વારા પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયા દ્વારા ગ્રહણ થાય છે, અને ત્યારબાદ વિવિધ પોષક સ્તરો પર ઉપભોગીઓ (તૃણાહારીઓ, માંસાહારીઓ વગેરે) માં સ્થાનાંતરિત થાય છે।
દરેક સ્થાનાંતરણ સમયે, ઉર્જાનો મોટો ભાગ ઉષ્મા સ્વરૂપે વ્યય પામે છે ($10\%$ ના નિયમ મુજબ), અને તે ફરીથી ઉત્પાદકો પાસે પાછી આવી શકતી નથી।
તેની સામે, $Carbon$, $Nitrogen$ અને $Potassium$ જેવા પોષક તત્વો જૈવ-ભૂ-રાસાયણિક ચક્ર દ્વારા નિવસનતંત્રમાં પુનઃચક્રીયકરણ પામે છે।

(C) આહાર શૃંખલા એ એક પોષક સ્તરથી બીજા પોષક સ્તર સુધી ઉર્જાના સ્થાનાંતરણનો ક્રમ દર્શાવે છે.
વિકલ્પ $A$ માં,ક્રમ ખોટો છે કારણ કે કેમેલીઓન (માંસાહારી) ને કીટક ખાઈ શકે નહીં.
વિકલ્પ $B$ માં,ક્રમ ખોટો છે કારણ કે શિયાળ (માંસાહારી) ઘાસ ખાતું નથી.
વિકલ્પ $C$ માં,ક્રમ $Phytoplankton$ (ઉત્પાદક) $\to$ $Zooplankton$ (પ્રાથમિક ઉપભોગી) $\to$ $Fish$ (દ્વિતીય ઉપભોગી) છે. આ એક સાચી જલજ આહાર શૃંખલા દર્શાવે છે.
વિકલ્પ $D$ માં,ક્રમ ખોટો છે કારણ કે તે મૃત આહાર શૃંખલાનું વર્ણન કરે છે,પરંતુ બેક્ટેરિયાથી કીટકની ઇયળ સુધીનો પ્રવાહ આ સંદર્ભમાં ઉર્જા સ્થાનાંતરણનું પ્રમાણભૂત નિરૂપણ નથી.

(A) કોઈપણ નિવસનતંત્રમાં,શક્તિનું વહન ઉત્પાદકોથી ઉપભોગીઓ તરફ થાય છે.
શક્તિના વહનના $10\%$ ના નિયમ મુજબ,એક પોષક સ્તરમાંથી બીજા પોષક સ્તરમાં માત્ર $10\%$ શક્તિનું વહન થાય છે,જ્યારે બાકીની શક્તિ ઉષ્મા સ્વરૂપે વ્યય પામે છે.
$T_1$ એ ઉત્પાદકો (વનસ્પતિઓ) દર્શાવે છે,જે સૌર ઉર્જાને ગ્રહણ કરીને તેને રાસાયણિક ઉર્જામાં રૂપાંતરિત કરે છે.
$T_1$ એ પ્રથમ સ્તર હોવાથી અને સૂર્યમાંથી મહત્તમ ઉર્જા મેળવતું હોવાથી,તે પછીના સ્તરો $(T_2, T_3, T_4)$ ની તુલનામાં સૌથી વધુ ઉર્જા ધરાવે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $T_1$ છે.

(B) પરિસ્થિતિકીય તંત્રમાં શક્તિના વહન માટેના $10\%$ ના નિયમ મુજબ,જે $Lindeman$ $(1942)$ દ્વારા આપવામાં આવ્યો હતો,એક પોષક સ્તરે ઉપલબ્ધ શક્તિના માત્ર $10\%$ જેટલો જ ભાગ બીજા પોષક સ્તરમાં વહન પામે છે.
આવું એટલા માટે થાય છે કારણ કે થર્મોડાયનેમિક્સના બીજા નિયમ મુજબ,ચયાપચયની પ્રક્રિયાઓ દરમિયાન મોટાભાગની શક્તિ ઉષ્મા સ્વરૂપે વ્યય પામે છે.
તેથી,જ્યારે શક્તિનું વહન તૃણાહારીઓ (પ્રાથમિક ઉપભોક્તાઓ) થી માંસાહારીઓ (દ્વિતીય ઉપભોક્તાઓ) માં થાય છે,ત્યારે શક્તિ વહનની સરેરાશ કાર્યક્ષમતા $10\%$ હોય છે.

(C) આપેલ આહાર શૃંખલામાં, ઉર્જા ઉત્પાદકો (વનસ્પતિ) થી પ્રાથમિક ઉપભોક્તાઓ (કીટક) અને ત્યારબાદ દ્વિતીયક ઉપભોક્તાઓ (દેડકો) તરફ વહે છે. સજીવ $A$ એ તૃતીયક ઉપભોક્તા હોવો જોઈએ જે દેડકાનો શિકાર કરે છે અને પોતે સમડી (સર્વોચ્ચ શિકારી) નો ખોરાક બને છે. કોબ્રા (સાપ) એ દેડકાનો સામાન્ય શિકારી છે અને ઘણા નિવસનતંત્રમાં તે સમડી માટે ખોરાકનો સ્ત્રોત છે. તેથી, સાચી કડી $A = \text{કોબ્રા}$ છે.

(A) પરિસ્થિતિકીય તંત્રમાં ઊર્જાના વહન માટેના $10\%$ ના નિયમ મુજબ,એક પોષક સ્તરે ઉપલબ્ધ ઊર્જાના માત્ર $10\%$ જ તેના પછીના પોષક સ્તરે વહન પામે છે.
$1$. ઉત્પાદક (વનસ્પતિ): $20 \, J$
$2$. પ્રાથમિક ઉપભોગી (ઉંદર): $20 \, J$ ના $10\% = 2 \, J$
$3$. દ્વિતીયક ઉપભોગી (સાપ): $2 \, J$ ના $10\% = 0.2 \, J$
$4$. તૃતીયક ઉપભોગી (મોર): $0.2 \, J$ ના $10\% = 0.02 \, J$
આમ,મોરને પ્રાપ્ત થતી ઊર્જા $0.02 \, J$ છે.

(C) આહારજાળ એ નિવસનતંત્રમાં આંતરજોડાયેલી આહાર શૃંખલાઓનું એક જટિલ નેટવર્ક છે,જે ઉર્જા અને પોષક તત્વોના વહન માટેના વિવિધ માર્ગોનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે.
આહારજાળમાં,સજીવો વિવિધ પોષક સ્તરો ધરાવે છે,જેમ કે ઉત્પાદકો,પ્રાથમિક ઉપભોગીઓ,દ્વિતીય ઉપભોગીઓ અને તૃતીય ઉપભોગીઓ.
સમડી એ શિકારી પક્ષી (દ્વિતીય અથવા તૃતીય ઉપભોગી) હોવાથી,તે નાના સસ્તન પ્રાણીઓ,સરીસૃપો અથવા કીટકો જેવા વિવિધ સજીવો પર ખોરાક તરીકે આધાર રાખે છે,જે તેને આહારજાળમાં રહેલી અનેક આહાર શૃંખલાઓનો અભિન્ન ભાગ બનાવે છે.
તેથી,વિધાન સાચું છે,પરંતુ કારણ ખોટું છે.

(C) જૈવિક વિશાલન (Biomagnification) એ આહાર શૃંખલામાં ક્રમિક પોષક સ્તરો પર સજીવોના પેશીઓમાં અવિઘટનીય સંયોજનની વધતી જતી સાંદ્રતાની ઘટના છે,જે સામાન્ય રીતે ખોરાક લેવાના પરિણામે થાય છે.
આ પ્રક્રિયામાં,જેમ આપણે પોષક સ્તરોમાં ઉપર જઈએ છીએ તેમ પ્રદૂષકની સાંદ્રતા વધતી જાય છે.
ઉર્જા પ્રવાહનો ક્રમ આ મુજબ છે: ઉત્પાદકો $\to$ પ્રાથમિક ઉપભોગીઓ $\to$ દ્વિતીયક ઉપભોગીઓ $\to$ તૃતીયક ઉપભોગીઓ $\to$ સર્વોચ્ચ માંસાહારીઓ.
આપેલા વિકલ્પોમાં,તડતડિયો પ્રાથમિક ઉપભોગી છે,દેડકો દ્વિતીયક ઉપભોગી છે,ઢોર પ્રાથમિક ઉપભોગી છે અને સાપ તૃતીયક ઉપભોગી તરીકે કાર્ય કરે છે.
આપેલા સજીવોમાં સાપ સૌથી ઉચ્ચ પોષક સ્તર ધરાવતો હોવાથી,જૈવિક વિશાલનને કારણે તેમાં $DDT$ ની સાંદ્રતા સૌથી વધુ હશે.

(N/A) ઉર્જા સૂર્યમાંથી પરિસ્થિતિકીય તંત્રમાં પ્રવેશ કરે છે. સૌર વિકિરણો વાતાવરણમાંથી પસાર થઈને પૃથ્વીની સપાટી દ્વારા શોષાય છે. આ વિકિરણો વનસ્પતિઓને પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયા કરવામાં મદદ કરે છે.
વધુમાં,તેઓ સજીવોના અસ્તિત્વ માટે પૃથ્વીનું તાપમાન જાળવવામાં મદદ કરે છે.
કેટલાક સૌર વિકિરણો પૃથ્વીની સપાટી દ્વારા પરાવર્તિત થાય છે. પ્રકાશસંશ્લેષણ દરમિયાન લીલી વનસ્પતિઓ (ઉત્પાદકો) દ્વારા માત્ર $2-10 \%$ સૌર ઉર્જા જ પકડવામાં આવે છે,જે ખોરાકમાં રૂપાંતરિત થાય છે.
પ્રકાશસંશ્લેષણ દરમિયાન વનસ્પતિઓ દ્વારા જે દરે જૈવભાર (biomass) ઉત્પન્ન થાય છે તેને 'સકલ પ્રાથમિક ઉત્પાદકતા' (gross primary productivity) કહેવામાં આવે છે.
જ્યારે આ લીલી વનસ્પતિઓ તૃણાહારીઓ દ્વારા ખાવામાં આવે છે,ત્યારે ઉત્પાદકો પાસેથી સંગ્રહિત ઉર્જાના માત્ર $10 \%$ જ તૃણાહારીઓમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે. આ ઉર્જાના બાકીના $90 \%$ ભાગનો ઉપયોગ વનસ્પતિઓ શ્વસન,વૃદ્ધિ અને પ્રજનન જેવી વિવિધ પ્રક્રિયાઓ માટે કરે છે.
તે જ રીતે,તૃણાહારીઓની ઉર્જાના માત્ર $10 \%$ જ માંસાહારીઓમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે. આને ઉર્જા પ્રવાહનો દસ ટકાનો નિયમ (ten percent law) કહેવામાં આવે છે.

(N/A) ઊંડા સમુદ્રી હાઇડ્રો-થર્મલ પરિસ્થિતિકીય તંત્ર સિવાય,પૃથ્વી પરના તમામ પરિસ્થિતિકીય તંત્રો માટે સૂર્ય ઉર્જાનો એકમાત્ર સ્ત્રોત છે.
આપાત સૌર વિકિરણોમાંથી $50$ ટકાથી ઓછો ભાગ પ્રકાશસંશ્લેષી સક્રિય વિકિરણ $(PAR)$ હોય છે. વનસ્પતિઓ,પ્રકાશસંશ્લેષી બેક્ટેરિયા અને રસાયણસંશ્લેષી બેક્ટેરિયા (સ્વયંપોષીઓ) સૂર્યની વિકિરણ ઉર્જાનો ઉપયોગ કરીને સરળ અકાર્બનિક પદાર્થોમાંથી ખોરાક બનાવે છે.
વનસ્પતિઓ $PAR$ ના માત્ર $2-10$ ટકા જેટલો જ ભાગ ગ્રહણ કરે છે અને આટલી ઓછી ઉર્જા સમગ્ર જીવંત વિશ્વને ટકાવી રાખે છે.
તમામ સજીવો તેમના ખોરાક માટે પ્રત્યક્ષ કે પરોક્ષ રીતે ઉત્પાદકો પર આધારિત છે. તેથી ઉર્જાનો પ્રવાહ સૂર્યથી ઉત્પાદકો તરફ અને ત્યારબાદ ઉપભોગીઓ તરફ એકદમ દિશાયી (unidirectional) હોય છે.
વધુમાં,પરિસ્થિતિકીય તંત્રો ઉષ્માગતિશાસ્ત્રના બીજા નિયમમાંથી મુક્ત નથી. તેમને જરૂરી અણુઓનું સંશ્લેષણ કરવા અને વધતી જતી અવ્યવસ્થાની વૈશ્વિક વૃત્તિનો સામનો કરવા માટે સતત ઉર્જાના પુરવઠાની જરૂર હોય છે.
પરિસ્થિતિકીય તંત્રની પરિભાષામાં લીલી વનસ્પતિઓને ઉત્પાદકો કહેવામાં આવે છે.
સ્થળજ પરિસ્થિતિકીય તંત્રમાં મુખ્ય ઉત્પાદકો શાકીય અને કાષ્ઠીય વનસ્પતિઓ છે. તેવી જ રીતે,જલજ પરિસ્થિતિકીય તંત્રમાં પ્રાથમિક ઉત્પાદકોમાં ફાઇટોપ્લાન્કટોન,શેવાળ અને ઉચ્ચ કક્ષાની વનસ્પતિઓ જેવી વિવિધ જાતિઓનો સમાવેશ થાય છે.
પ્રકૃતિમાં આહાર શૃંખલા અને આહાર જાળ અસ્તિત્વ ધરાવે છે. વનસ્પતિઓ (અથવા ઉત્પાદકો) થી શરૂ કરીને,આહાર શૃંખલાઓ અથવા આહાર જાળ એવી રીતે રચાય છે કે જેમાં એક પ્રાણી વનસ્પતિ અથવા અન્ય પ્રાણીને ખાય છે અને બદલામાં તે બીજા માટે ખોરાક બને છે.
આ પરસ્પર નિર્ભરતાને કારણે શૃંખલા કે જાળ રચાય છે.
- સજીવમાં સંગ્રહિત કોઈ પણ ઉર્જા તેમાં કાયમ માટે રહેતી નથી. ઉત્પાદક દ્વારા સંગ્રહિત ઉર્જા કાં તો ઉપભોગીમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે અથવા સજીવ મૃત્યુ પામે છે.
$\Rightarrow$ સજીવોનું મૃત્યુ એ વિઘટન આહાર શૃંખલા/જાળની શરૂઆત છે.
- તમામ પ્રાણીઓ તેમની ખોરાકની જરૂરિયાતો માટે (પ્રત્યક્ષ કે પરોક્ષ રીતે) વનસ્પતિઓ પર આધાર રાખે છે. તેથી તેમને ઉપભોગીઓ અને પરપોષીઓ કહેવામાં આવે છે.
- જો તેઓ ઉત્પાદકો (વનસ્પતિઓ) ને ખાય,તો તેમને પ્રાથમિક ઉપભોગીઓ કહેવામાં આવે છે અને જો તેઓ એવા પ્રાણીઓને ખાય જે વનસ્પતિઓ પર નભે છે,તો તેમને દ્વિતીય ઉપભોગીઓ કહેવામાં આવે છે. તેવી જ રીતે તૃતીય ઉપભોગીઓ પણ હોઈ શકે છે.
પ્રાથમિક ઉપભોગીઓ તૃણાહારીઓ હોય છે. સામાન્ય તૃણાહારીઓમાં સ્થળજ પરિસ્થિતિકીય તંત્રમાં કીટકો,પક્ષીઓ અને સસ્તન પ્રાણીઓ તથા જલજ પરિસ્થિતિકીય તંત્રમાં મૃદુકાય પ્રાણીઓનો સમાવેશ થાય છે.
જે ઉપભોગીઓ આ તૃણાહારીઓને ખાય છે તેમને માંસાહારીઓ (ખાસ કરીને પ્રાથમિક માંસાહારીઓ) કહેવામાં આવે છે.
- જે પ્રાણીઓ ખોરાક માટે પ્રાથમિક માંસાહારીઓ પર આધાર રાખે છે તેમને દ્વિતીય માંસાહારીઓ તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.

(N/A)

આહાર શૃંખલા	આહાર જાળ
$(1)$ તે સજીવોની એક રેખીય શૃંખલા છે.	$(1)$ તે ઘણી આહાર શૃંખલાઓનું આંતરજોડાણ છે.
$(2)$ ઉચ્ચ પોષક સ્તરે જોવા મળતા સજીવો ખોરાક માટે માત્ર એક જ પ્રકારના સજીવ પર આધાર રાખે છે.	$(2)$ સજીવો પાસે ખોરાક માટે ઘણા વૈકલ્પિક સ્ત્રોતો ઉપલબ્ધ હોય છે.
$(3)$ ઉર્જા પ્રવાહની ગણતરી સરળતાથી કરી શકાય છે.	$(3)$ ઉર્જા પ્રવાહની ગણતરી જટિલ અને મુશ્કેલ છે.

(A) પૃથ્વી પરના લગભગ તમામ પરિસ્થિતિકીય તંત્રો માટે ઉર્જાનો અંતિમ સ્ત્રોત સૂર્યપ્રકાશ છે.
સૌર ઉર્જા ઉત્પાદકો (વનસ્પતિઓ,લીલ અને સાયનોબેક્ટેરિયા) દ્વારા પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયા દ્વારા ગ્રહણ કરવામાં આવે છે અને તેનું રાસાયણિક ઉર્જામાં રૂપાંતર થાય છે.
જોકે ઊંડા સમુદ્રના હાઇડ્રોથર્મલ વેન્ટ ઇકોસિસ્ટમ્સ સૂર્યપ્રકાશને બદલે રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ (કેમોસિન્થેસિસ) દ્વારા ઉર્જા મેળવે છે,પરંતુ મોટાભાગના ઇકોસિસ્ટમ્સ માટે સૂર્ય એ પ્રાથમિક અને અંતિમ ઉર્જા સ્ત્રોત છે.

લિન્ડેમેનના $10\%$ ના નિયમ મુજબ,નિવસનતંત્રમાં એક પોષક સ્તરથી બીજા ઉચ્ચ પોષક સ્તર પર માત્ર $10\%$ ઊર્જાનું જ સ્થળાંતર થાય છે.
- બાકીની $90\%$ ઊર્જા કાં તો વર્તમાન પોષક સ્તરના સજીવો દ્વારા તેમની ચયાપચયની પ્રક્રિયાઓ (જેમ કે શ્વસન,વૃદ્ધિ અને પ્રજનન) માટે વપરાય છે અથવા પર્યાવરણમાં ઉષ્મા સ્વરૂપે ગુમાવાય છે.
- જેમ આપણે ઉચ્ચ પોષક સ્તરો તરફ આગળ વધીએ છીએ,તેમ ઉપલબ્ધ ઊર્જાનું પ્રમાણ નોંધપાત્ર રીતે ઘટે છે.
- પરિણામે,સૌથી ઉચ્ચ પોષક સ્તરે રહેલા સજીવો (ટોચના માંસાહારીઓ) ને સૌથી ઓછી ઊર્જા મળે છે,જે આહાર શૃંખલામાં પોષક સ્તરોની સંખ્યાને મર્યાદિત કરે છે.

(N/A) પરિસ્થિતિકીય તંત્રમાં પોષક સ્તરોની સંખ્યા મર્યાદિત હોય છે અને સામાન્ય રીતે તે $4$ કે $5$ થી વધુ હોતી નથી. આનું મુખ્ય કારણ એ છે કે દરેક ક્રમિક પોષક સ્તરે ઉર્જાનો પ્રવાહ નોંધપાત્ર રીતે ઘટે છે.
ઉર્જા સ્થાનાંતરના $10 \%$ ના નિયમ મુજબ,એક પોષક સ્તરે ઉપલબ્ધ ઉર્જાના માત્ર $10 \%$ જ આગળના સ્તરે સ્થાનાંતરિત થાય છે. બાકીની ઉર્જા સજીવો દ્વારા જૈવિક પ્રક્રિયાઓ જેવી કે શ્વસન,વૃદ્ધિ અને પ્રજનન માટે વપરાય છે અથવા ઉષ્મા સ્વરૂપે વ્યય પામે છે.
જો પોષક સ્તરોની સંખ્યા વધારે હોય,તો ઉચ્ચ સ્તરો પર બાકી રહેલી ઉર્જા સજીવોની ચયાપચયની જરૂરિયાતોને પહોંચી વળવા માટે અપૂરતી હોય છે. તેથી,આહાર શૃંખલા કુદરતી રીતે $4$ થી $5$ પોષક સ્તરો સુધી મર્યાદિત રહે છે.
ઉદાહરણ:
$\text{સૂર્યપ્રકાશ } (30,000 \text{ J}) \xrightarrow{1\% \text{ શોષણ}} \text{વનસ્પતિ } (300 \text{ J}) \xrightarrow{10\% \text{ સ્થાનાંતરણ}} \text{હરણ } (30 \text{ J}) \xrightarrow{10\% \text{ સ્થાનાંતરણ}} \text{વાઘ } (3 \text{ J})$.

(N/A) પરિસ્થિતિકીય તંત્રમાં ઉર્જાનો પ્રવાહ હંમેશા એકદિશીય હોય છે, જેનો અર્થ છે કે તે માત્ર એક જ દિશામાં વહે છે અને ચક્રીય નથી.
ઉર્જાનો પ્રવાહ આ માર્ગને અનુસરે છે: $\text{ઉત્પાદકો} \rightarrow \text{તૃણાહારીઓ} \rightarrow \text{માંસાહારીઓ} \rightarrow \text{સર્વોચ્ચ માંસાહારીઓ}$.
ઉર્જા સ્થાનાંતરણના $10\%$ ના નિયમ મુજબ, એક પોષક સ્તરથી બીજા પોષક સ્તર પર માત્ર $10\%$ ઉર્જા જ સ્થાનાંતરિત થાય છે, જ્યારે બાકીની ઉર્જા પર્યાવરણમાં ઉષ્મા સ્વરૂપે વ્યય પામે છે.
દરેક તબક્કે ઉર્જાનો વ્યય થતો હોવાથી, તે પાછલા પોષક સ્તર પર પાછી ફરી શકતી નથી. આમ, ઉર્જાનો પ્રવાહ અચક્રીય અને એકદિશીય છે.

(N/A) પરિસ્થિતિકીય તંત્રમાં ઉર્જાનો પ્રવાહ એકદિશીય હોય છે અને તે ઉર્જા સ્થાનાંતરના $10 \%$ ના નિયમનું પાલન કરે છે.
આ નિયમ મુજબ, એક પોષક સ્તરે ઉપલબ્ધ ઉર્જાના માત્ર $10 \%$ જેટલી જ ઉર્જા તેના પછીના ઉચ્ચ પોષક સ્તરે સ્થાનાંતરિત થાય છે, જ્યારે બાકીની $90 \%$ ઉર્જા શ્વસન અને અન્ય ચયાપચયની પ્રક્રિયાઓ દરમિયાન ઉષ્મા સ્વરૂપે વ્યય પામે છે.
આ કિસ્સામાં, હરણ પ્રાથમિક ઉપભોક્તા (તૃણાહારી) તરીકે કાર્ય કરે છે અને સિંહ દ્વિતીય ઉપભોક્તા (માંસાહારી) તરીકે કાર્ય કરે છે.
જ્યારે સિંહ $10 \; kg$ હરણના જૈવભારનું ભક્ષણ કરે છે, ત્યારે તે ઉર્જાના માત્ર $10 \%$ ભાગનું જ સિંહના શરીરના દળમાં રૂપાંતર થાય છે.
તેથી, $10 \; kg$ હરણનું માંસ સિંહના આશરે $1 \; kg$ માંસના ઉત્પાદન માટે પૂરતી ઉર્જા પૂરી પાડે છે, જે પોષક સ્તરો વચ્ચે ઉર્જાના નોંધપાત્ર વ્યયને દર્શાવે છે.

(N/A) પરિસ્થિતિકીય તંત્રમાં,ઉર્જા સૂર્યમાંથી ઉત્પાદકો તરફ અને ત્યારબાદ વિવિધ ઉપભોક્તા સ્તરોમાં વહે છે.
$(1)$ ઉત્પાદકો (દા.ત.,વનસ્પતિઓ) દર્શાવે છે,જે પ્રથમ પોષક સ્તર ધરાવે છે.
$(2)$ પ્રાથમિક ઉપભોક્તા (દા.ત.,તૃણાહારીઓ જેવા કે કીટકો) દર્શાવે છે,જે દ્વિતીય પોષક સ્તર ધરાવે છે.
$(3)$ દ્વિતીય ઉપભોક્તા (દા.ત.,નાના પક્ષીઓ) દર્શાવે છે,જે તૃતીય પોષક સ્તર ધરાવે છે.
$(4)$ તૃતીય ઉપભોક્તા (દા.ત.,ગીધ જેવા ટોચના શિકારીઓ) દર્શાવે છે,જે ચતુર્થ પોષક સ્તર ધરાવે છે.
આમ,ક્રમ આ મુજબ છે: $(1)$ ઉત્પાદકો,$(2)$ પ્રાથમિક ઉપભોક્તા,$(3)$ દ્વિતીય ઉપભોક્તા,$(4)$ તૃતીય ઉપભોક્તા.

(N/A) ઉષ્માગતિશાસ્ત્રનો બીજો નિયમ જણાવે છે કે કોઈપણ ઉર્જાનું રૂપાંતરણ $100 \%$ કાર્યક્ષમ હોતું નથી,અને પ્રક્રિયા દરમિયાન કેટલીક ઉર્જા હંમેશા ઉષ્મા સ્વરૂપે વ્યય થાય છે.
પરિસ્થિતિકીય તંત્રમાં,ઉર્જા સૂર્યપ્રકાશ તરીકે પ્રવેશે છે અને ઉત્પાદકો દ્વારા રાસાયણિક ઉર્જામાં રૂપાંતરિત થાય છે. જેમ જેમ આ ઉર્જા વિવિધ પોષક સ્તરોમાંથી પસાર થાય છે,તેમ ચયાપચયની પ્રક્રિયાઓ (શ્વસન,હલનચલન,વગેરે) ને કારણે તેનો મોટો ભાગ ઉષ્મા તરીકે મુક્ત થાય છે.
આ લિન્ડમેનના $10 \%$ ના નિયમ સાથે સુસંગત છે,જે જણાવે છે કે એક પોષક સ્તરે બાયોમાસ તરીકે સંગ્રહિત ઉર્જાનો માત્ર $10 \%$ ભાગ જ બીજા પોષક સ્તરે સ્થાનાંતરિત થાય છે,જ્યારે બાકીની ઉર્જા ઉષ્મા તરીકે ગુમાવાય છે,આમ તે ઉષ્માગતિશાસ્ત્રના બીજા નિયમના એન્ટ્રોપીના સિદ્ધાંતનું પાલન કરે છે.

(A) પૃથ્વી પરના તમામ નિવસનતંત્ર માટે $\text{સૂર્ય}$ એ ઊર્જાનો અંતિમ અને પ્રાથમિક સ્ત્રોત છે.
વનસ્પતિઓ (ઉત્પાદકો) પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયા દ્વારા સૌર ઊર્જાને ગ્રહણ કરે છે અને તેને રાસાયણિક ઊર્જા (ખોરાક) માં રૂપાંતરિત કરે છે.
ત્યારબાદ આ ઊર્જા આહાર શૃંખલાના વિવિધ પોષક સ્તરોમાં વહન પામે છે.
તેથી, $\text{સૂર્ય}$ એ સમગ્ર જીવાવરણ માટે ઊર્જાનો મૂળભૂત સ્ત્રોત છે.

(A) પ્રકાશસંશ્લેષી સક્રિય વિકિરણ $(PAR)$ એ કુલ આપાત સૌર વિકિરણના લગભગ $50 \%$ જેટલું હોય છે.
વનસ્પતિઓ પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયા કરવા માટે આ $PAR$ નો માત્ર એક નાનો અંશ જ ગ્રહણ કરી શકે છે.
વૈજ્ઞાનિક અભ્યાસો અને પારિસ્થિતિકીય માહિતી દર્શાવે છે કે વનસ્પતિઓ કાર્બનિક દ્રવ્યોના સંશ્લેષણ માટે $PAR$ ના લગભગ $2-10 \%$ જેટલા ભાગનો ઉપયોગ કરે છે.

(C) પરિસ્થિતિકીય તંત્રમાં ઊર્જાનો પ્રવાહ એકદિશીય હોય છે.
ઉત્પાદકો (લીલી વનસ્પતિઓ અને અમુક બેક્ટેરિયા) એવા એકમાત્ર સજીવો છે જે પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયા દ્વારા સૌર ઊર્જાનો ઉપયોગ કરીને પોતાનો ખોરાક જાતે બનાવી શકે છે.
અન્ય તમામ સજીવો,જેમાં પ્રાથમિક,દ્વિતીય અને તૃતીય ઉપભોક્તાઓનો સમાવેશ થાય છે,તેઓ તેમની ઊર્જા અને ખોરાકની જરૂરિયાતો માટે આ ઉત્પાદકો પર પ્રત્યક્ષ (તૃણાહારીઓ) અથવા પરોક્ષ (માંસાહારીઓ) રીતે આધાર રાખે છે.
તેથી,ઉત્પાદકો આહાર શૃંખલાનો પાયો બનાવે છે.

(D) ચરીય આહાર શૃંખલા $(GFC)$ સામાન્ય રીતે $4$ થી $5$ પોષકસ્તરોની બનેલી હોય છે.
$1$. $T_1$: ઉત્પાદકો (વનસ્પતિઓ).
$2$. $T_2$: પ્રાથમિક ઉપભોગીઓ (તૃણાહારીઓ).
$3$. $T_3$: દ્વિતીયક ઉપભોગીઓ (પ્રાથમિક માંસાહારીઓ).
$4$. $T_4$: તૃતીયક ઉપભોગીઓ (દ્વિતીયક માંસાહારીઓ).
$5$. $T_5$: ચતુર્થક ઉપભોગીઓ (સર્વોચ્ચ માંસાહારીઓ).
ઉર્જાના વહનના $10\%$ ના નિયમને કારણે, દરેક ક્રમિક પોષકસ્તરે ઉર્જાની ઉપલબ્ધતા નોંધપાત્ર રીતે ઘટે છે, જે આહાર શૃંખલાની લંબાઈને સામાન્ય રીતે $4$ કે $5$ સ્તરો સુધી મર્યાદિત રાખે છે.

(B) સ્થલજ નિવસનતંત્રમાં, $\text{ચરીય } \text{આહાર } \text{શૃંખલા } (GFC)$ એ ઊર્જાના વહન માટેનું મુખ્ય માધ્યમ છે।
જલીય નિવસનતંત્રમાં, $\text{મૃત } \text{આહાર } \text{શૃંખલા } (DFC)$ એ ઊર્જાના વહન માટેનું મુખ્ય માધ્યમ છે।
તેથી, સ્થલજ નિવસનતંત્ર માટે સાચો જવાબ ચરીય આહાર શૃંખલા છે।

(C) લિન્ડેમેન દ્વારા આપવામાં આવેલા $10 \%$ ના નિયમ મુજબ,એક પોષક સ્તરે ઉપલબ્ધ ઊર્જામાંથી માત્ર $10 \%$ ઊર્જા જ બીજા પોષક સ્તરમાં વહન પામે છે.
પરિણામે,દરેક પોષક સ્તરે $90 \%$ ઊર્જા કાં તો પર્યાવરણમાં ઉષ્મા સ્વરૂપે વ્યય પામે છે અથવા ચયાપચયની ક્રિયાઓમાં વપરાઈ જાય છે.
તેથી,સાચી લાક્ષણિકતા એ છે કે વહન દરમિયાન $90 \%$ ઊર્જાનો વ્યય થાય છે.

(B) લિન્ડેમેન દ્વારા આપવામાં આવેલા ઊર્જાના વહન માટેના $10 \%$ ના નિયમ મુજબ,એક પોષક સ્તરે ઉપલબ્ધ ઊર્જામાંથી માત્ર $10 \%$ ઊર્જા જ તેના પછીના પોષક સ્તરે વહન પામે છે.
પરિણામે,$90 \%$ ઊર્જા ચયાપચયની પ્રક્રિયાઓ દરમિયાન ઉષ્મા સ્વરૂપે વ્યય પામે છે અથવા તે પછીના સ્તર માટે ઉપલબ્ધ હોતી નથી.
તેથી,દરેક પોષક સ્તરે ઊર્જાના વ્યયનો દર $90 \%$ હોય છે.

(D) આપેલ શ્રેણી $10,000 \, J \rightarrow 1000 \, J \rightarrow 100 \, J \rightarrow 10 \, J$ એ નિવસનતંત્રમાં ઊર્જાના વહનનો $10 \%$ નો નિયમ દર્શાવે છે.
$1$. એકમાર્ગીય વહન: નિવસનતંત્રમાં ઊર્જાનું વહન હંમેશા એક જ દિશામાં (ઉત્પાદકોથી ઉપભોગીઓ તરફ) થાય છે,જે આપેલ માહિતી સાથે સુસંગત છે.
$2$. $10 \%$ નો નિયમ: લિન્ડેમેનના $10 \%$ ના નિયમ મુજબ,એક પોષક સ્તરેથી બીજા પોષક સ્તરે માત્ર $10 \%$ ઊર્જાનું વહન થાય છે,જ્યારે $90 \%$ ઊર્જા ઉષ્મા સ્વરૂપે વ્યય પામે છે અથવા ચયાપચયની ક્રિયાઓમાં વપરાય છે. અહીં દરેક સ્તરે અગાઉના સ્તરની $10 \%$ ઊર્જા જળવાય છે.
$3$. લાગુ પડવું: આ સિદ્ધાંત તમામ આહારશૃંખલાઓ,જેમાં ચરીય આહારશૃંખલાનો પણ સમાવેશ થાય છે,તેના માટે પાયાની લાક્ષણીકતા છે.
તેથી,વિકલ્પ $A$ અને $B$ બંને સાચા છે,માટે સાચો જવાબ $D$ છે.

(C) પરિસ્થિતિકીય તંત્રમાં ઊર્જાના વહન માટેના $10\%$ ના નિયમ મુજબ, એક પોષક સ્તરે ઉપલબ્ધ ઊર્જાના માત્ર $10\%$ જ તેના પછીના ઉચ્ચ પોષક સ્તરે વહન પામે છે.
ઉત્પાદકો (વનસ્પતિઓ) પ્રથમ પોષક સ્તર ધરાવે છે અને તેમની પાસે મહત્તમ ઊર્જા હોય છે.
તીતીઘોડો અને હરણ જેવા પ્રાથમિક ઉપભોગીઓ બીજા પોષક સ્તરે આવે છે.
સિંહ જેવા દ્વિતીય કે તૃતીય ઉપભોગીઓ આહાર શૃંખલામાં સૌથી ઉચ્ચ પોષક સ્તર ધરાવે છે.
જેમ જેમ આપણે પોષક સ્તરોમાં ઉપર જઈએ છીએ તેમ ઊર્જા ઘટતી જાય છે, તેથી સૌથી ઉચ્ચ પોષક સ્તરે રહેલા સજીવ (સર્વોચ્ચ માંસાહારી) ને સૌથી ઓછી ઊર્જા મળે છે.
તેથી, સિંહ એ સર્વોચ્ચ માંસાહારી હોવાથી સૌથી ઓછી ઊર્જા મેળવે છે અને ઊર્જાની પ્રાપ્યતાની દ્રષ્ટિએ પરિસ્થિતિકીય રીતે નબળો ગણાય છે.

(C) પરિસ્થિતિકીય તંત્રમાં ઉર્જાના વહન માટેના $10\%$ ના નિયમ મુજબ,એક પોષક સ્તરેથી બીજા ઉચ્ચ પોષક સ્તરે માત્ર $10\%$ ઉર્જા (અથવા જૈવભાર) નું વહન થાય છે.
સામાન્ય આહાર શૃંખલામાં: ઉત્પાદકો $\rightarrow$ પ્રાથમિક ઉપભોગીઓ $\rightarrow$ દ્વિતીયક ઉપભોગીઓ $\rightarrow$ તૃતીયક ઉપભોગીઓ (સિંહ).
જો તૃતીયક ઉપભોગી (સિંહ) નો જૈવભાર $10 \ kg$ હોય,તો આપણે ગણતરી કરી શકીએ:
$1$. દ્વિતીયક ઉપભોગીનો જૈવભાર $\approx 10 \times 10 = 100 \ kg$.
$2$. પ્રાથમિક ઉપભોગીનો જૈવભાર $\approx 100 \times 10 = 1000 \ kg$.
$3$. ઉત્પાદકોનો જૈવભાર $\approx 1000 \times 10 = 10000 \ kg$.
તેથી,ઉત્પાદકોનો જૈવભાર આશરે $10000 \ kg$ થાય.

(C) નિવસનતંત્રમાં ઊર્જાના વહન માટેના $10\%$ ના નિયમ મુજબ,એક પોષકસ્તરે ઉપલબ્ધ ઊર્જાના માત્ર $10\%$ જેટલી જ ઊર્જા તેના પછીના ઉચ્ચ પોષકસ્તરે વહન પામે છે.
જેમ જેમ ઊર્જા ઉત્પાદકોમાંથી પ્રાથમિક ઉપભોગીઓ,દ્વિતીયક ઉપભોગીઓ અને અંતે તૃતીયક ઉપભોગીઓ તરફ જાય છે,તેમ તેમ ચયાપચયની પ્રક્રિયાઓ દરમિયાન મોટા પ્રમાણમાં ઊર્જા ઉષ્મા સ્વરૂપે વ્યય પામે છે.
તેથી,જેમ આપણે આહાર શૃંખલામાં ઉપર તરફ જઈએ છીએ તેમ ઉપલબ્ધ ઊર્જા ઘટતી જાય છે.
આમ,તૃતીયક પોષકસ્તર (સર્વોચ્ચ માંસાહારીઓ) ને ઉત્પાદકો અને નીચલા પોષકસ્તરોની સરખામણીમાં સૌથી ઓછી ઊર્જા પ્રાપ્ત થાય છે.

(D) પરિસ્થિતિકીય તંત્રમાં, $\text{ઉત્પાદકો}$ (પ્રથમ પોષક સ્તર) સૌર ઊર્જાને ગ્રહણ કરે છે અને પ્રકાશસંશ્લેષણ દ્વારા તેને રાસાયણિક ઊર્જામાં રૂપાંતરિત કરે છે。
જોકે ઉત્પાદકોથી આગળના પોષક સ્તર સુધી ઊર્જા પ્રવાહનો દર (ઉત્પાદકતા) વિવિધ પરિબળો દ્વારા મર્યાદિત હોય છે, પરંતુ ઉત્પાદક સ્તરે કુલ જૈવભાર (અને તેથી ઊર્જાની કુલ માત્રા) પરિસ્થિતિકીય તંત્રમાં સૌથી વધુ હોય છે。
જેમ જેમ ઊર્જા ઉચ્ચ પોષક સ્તરો ($\text{તૃણાહારીઓ}$, $\text{માંસાહારીઓ}$, $\text{વિઘટકો}$) તરફ આગળ વધે છે, તેમ ચયાપચયની ક્રિયાઓને કારણે ઊર્જાનો મોટો હિસ્સો ઉષ્મા સ્વરૂપે વ્યય પામે છે, જે ઊર્જા સ્થાનાંતરના $10\%$ ના નિયમનું પાલન કરે છે。
તેથી, ઉત્પાદકો પાસે સૌથી વધુ કુલ ઊર્જા હોય છે。

(A) નિવસનતંત્રમાં,પાણી,કાર્બન,નાઇટ્રોજન અને ફોસ્ફરસ જેવા પોષકતત્વો જૈવ-ભૂ-રાસાયણિક ચક્રોમાંથી પસાર થાય છે,જેનો અર્થ છે કે તેઓ સતત પુનઃચક્રીયકરણ પામે છે. જોકે,નિવસનતંત્રમાં ઊર્જાનો પ્રવાહ એકમાર્ગી હોય છે. ઊર્જા સૂર્યમાંથી નિવસનતંત્રમાં પ્રવેશે છે,ઉત્પાદકો દ્વારા રાસાયણિક ઊર્જામાં રૂપાંતરિત થાય છે અને ત્યારબાદ વિવિધ પોષક સ્તરોમાંથી પસાર થાય છે. દરેક સ્થાનાંતરણ સમયે,ઊર્જાનો નોંધપાત્ર ભાગ ઉષ્મા સ્વરૂપે ગુમાવાય છે અને તે ઉત્પાદકો પાસે પાછી ફરી શકતી નથી. તેથી,ઊર્જા પુનઃચક્રીયકરણ દર્શાવતી નથી.

(A) ઉર્જા સ્થાનાંતરણનો $10 \%$ નો નિયમ (જેને નિવસનતંત્રમાં ઉર્જા પ્રવાહનો $10 \%$ નો નિયમ પણ કહેવાય છે) રેમન્ડ લિન્ડરમેન દ્વારા $1942$ માં આપવામાં આવ્યો હતો.
આ નિયમ મુજબ,જ્યારે ઉર્જા એક પોષક સ્તરથી બીજા પોષક સ્તરે સ્થાનાંતરિત થાય છે,ત્યારે માત્ર $10 \%$ ઉર્જા જ જૈવભાર તરીકે સંગ્રહિત થાય છે અને આગળના સ્તર માટે ઉપલબ્ધ હોય છે,જ્યારે બાકીની $90 \%$ ઉર્જા ઉષ્મા સ્વરૂપે વ્યય પામે છે અથવા ચયાપચયની ક્રિયાઓમાં વપરાય છે.

(A) સૂર્યપ્રકાશ એ પૃથ્વી પર ઉર્જાનો અંતિમ સ્ત્રોત છે.
લીલી વનસ્પતિઓ પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયા દ્વારા સૂર્યપ્રકાશને ગ્લુકોઝ અથવા સુક્રોઝના સ્વરૂપમાં રાસાયણિક ઉર્જામાં રૂપાંતરિત કરે છે.
પ્રાણીઓ તેમનો ખોરાક સીધી કે આડકતરી રીતે વનસ્પતિઓમાંથી મેળવે છે અને કોષીય શ્વસન દરમિયાન ગ્લુકોઝના ઓક્સિડેશન દ્વારા ઉર્જા મેળવે છે.

(C) એક પોષક સ્તરથી બીજા ઉચ્ચ પોષક સ્તર સુધી સ્થાનાંતરિત થતી ઉર્જાની ટકાવારીને પારિસ્થિતિક કાર્યક્ષમતા અથવા લિન્ડેમેનનો પોષક કાર્યક્ષમતાનો નિયમ કહેવામાં આવે છે.
લિન્ડેમેનના $10\%$ ના નિયમ મુજબ,માત્ર $10\%$ જેટલી ઉર્જા જ આગળના પોષક સ્તરે સ્થાનાંતરિત થાય છે,જ્યારે બાકીની ઉર્જા શ્વસન અને ચયાપચયની પ્રક્રિયાઓ દરમિયાન ઉષ્મા સ્વરૂપે વ્યય પામે છે.
$EE = \frac{\text{ઉચ્ચ પોષક સ્તરે જૈવભારમાં રૂપાંતરિત ઉર્જા}}{\text{નીચલા પોષક સ્તરે જૈવભારમાં રહેલી ઉર્જા}} \times 100$

(B) પરિસ્થિતિકીય તંત્ર (Ecosystem) એ આપેલ વિસ્તારમાં રહેલા સમગ્ર જૈવિક સમુદાય અને તેના અજૈવિક પર્યાવરણનો બનેલો છે。
પરિસ્થિતિકીય તંત્રમાં ઉર્જાનો પ્રવાહ હંમેશા એક-માર્ગી (Unidirectional) હોય છે, જેનો અર્થ છે કે તે ઉત્પાદકોથી ગ્રાહકો તરફ અને ત્યારબાદ વિઘટકો તરફ વહે છે。
ઉર્જા ક્યારેય ગ્રાહકોમાંથી ઉત્પાદકો તરફ પાછી ફરતી નથી; તેના બદલે, ઉર્જાના સ્થાનાંતરના $10\%$ ના નિયમ મુજબ દરેક પોષક સ્તરે તે ઉષ્મા સ્વરૂપે વ્યય પામે છે。

(D) પરિસ્થિતિકીય કાર્યક્ષમતા,જેને પોષક સ્તરની કાર્યક્ષમતા તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે,તે એક પોષક સ્તરથી બીજા પોષક સ્તર પર સ્થાનાંતરિત થતી ઉર્જાની ટકાવારી તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે.
તે દર્શાવે છે કે નીચલા પોષક સ્તર પર ઉપલબ્ધ ઉર્જાની તુલનામાં ઉચ્ચ પોષક સ્તરના સજીવો દ્વારા કેટલી ઉર્જા જૈવભાર (biomass) માં રૂપાંતરિત થાય છે.
તેનું સૂત્ર નીચે મુજબ છે:
$\text{Ecological efficiency} = \frac{\text{Energy in biomass production at trophic level } n}{\text{Energy in biomass production at previous trophic level } n-1} \times 100$

(D) આહાર શૃંખલા એ સજીવો વચ્ચે ઉર્જાના સ્થાનાંતરણનો ક્રમ દર્શાવે છે।
$1$. $\text{ઘાસ}$ એ ઉત્પાદક (સ્વયંપોષી) તરીકે કાર્ય કરે છે જે સૌર ઉર્જા મેળવે છે।
$2$. $\text{સસલું}$ એ પ્રાથમિક ઉપભોક્તા (તૃણાહારી) છે જે ઘાસ ખાય છે।
$3$. $\text{બાજ}$ એ દ્વિતીય ઉપભોક્તા (માંસાહારી) છે જે સસલાનો શિકાર કરે છે।
તેથી, સાચો ક્રમ છે: $\text{ઘાસ } \rightarrow \text{સસલું } \rightarrow \text{બાજ}$.

(C) આહાર શૃંખલા એ ઉત્પાદકોથી શરૂ કરીને સજીવોની શ્રેણીમાં ખોરાક ઉર્જાના સ્થાનાંતરણને દર્શાવે છે,જેમાં વારંવાર ખાવાની અને ખાવાવાની પ્રક્રિયા થાય છે.
ઉત્પાદકો પ્રકાશસંશ્લેષણ દરમિયાન સૌર ઉર્જાનો ઉપયોગ કરે છે અને તેને રાસાયણિક સ્વરૂપ $(ATP)$ માં રૂપાંતરિત કરે છે.
આહાર શૃંખલામાં જૈવિક ઘટકોની આંતરક્રિયા અને પોષક સ્તરો દ્વારા ઉર્જા અને પોષક તત્વોનું વહન થતું હોવાથી,તે જૈવિક ઘટકો અને ઉર્જા તથા પોષક તત્વોના સ્થાનાંતરણ બંને સાથે સંબંધિત છે.

(D) સાચો જવાબ $2-10\; \%$ છે.
કુલ આપાત સૌર વિકિરણમાંથી,માત્ર $50\; \%$ જ પ્રકાશસંશ્લેષી સક્રિય વિકિરણ $(PAR)$ હોય છે.
વનસ્પતિઓ કાર્બનિક દ્રવ્યોના સંશ્લેષણ માટે $PAR$ ના માત્ર $2-10\; \%$ જેટલા ભાગનું જ ગ્રહણ કરે છે.
આટલી ઓછી ઉર્જા સમગ્ર જીવંત સૃષ્ટિને ટકાવી રાખવા માટે પૂરતી છે.

(C) પરિસ્થિતિકીય તંત્રના જૈવિક ઘટકો ખોરાક માટે એકબીજા સાથે જોડાયેલા હોય છે,જે આહાર શૃંખલા બનાવે છે.
આહાર શૃંખલાના વિવિધ તબક્કાઓને પોષક સ્તર કહેવામાં આવે છે.
ઉર્જાના પિરામિડ મુજબ,ઉર્જા એક પોષક સ્તરમાંથી બીજા પોષક સ્તરમાં માત્ર એક જ દિશામાં વહે છે.
ઉષ્માગતિશાસ્ત્રના નિયમો અનુસાર,જ્યારે ઉર્જા એક તબક્કામાંથી બીજા તબક્કામાં સ્થાનાંતરિત થાય છે,ત્યારે ઉર્જાનો મોટો ભાગ ઉષ્મા સ્વરૂપે મુક્ત થાય છે.
સ્વયંપોષીઓ (લીલી વનસ્પતિઓ) આહાર શૃંખલાનો પાયો બનાવે છે,તેથી તેઓ સૌથી વધુ સૌર ઉર્જા મેળવે છે અને અન્ય પોષક સ્તરોની તુલનામાં સૌથી વધુ ઉર્જા ધરાવે છે.

(C) પરિસ્થિતિકીય તંત્રમાં,સૂર્ય એ તમામ સજીવો માટે ઉર્જાનો પ્રાથમિક સ્ત્રોત છે.
આ ઉર્જા ઉત્પાદકો (વનસ્પતિઓ) દ્વારા પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયા દ્વારા મેળવવામાં આવે છે અને ત્યારબાદ આહાર સંબંધો દ્વારા ઉપભોક્તાઓ (તૃણાહારીઓ,માંસાહારીઓ,વગેરે) માં સ્થાનાંતરિત થાય છે.
આહાર શૃંખલામાં વિવિધ પોષક સ્તરો દ્વારા ઉર્જાની આ એકદિશીય ગતિને $Energy \ flow$ (ઉર્જા પ્રવાહ) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે.
તેથી,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(A) પૃથ્વી પરના તમામ પરિસ્થિતિકીય તંત્રો માટે સૌર ઉર્જા એ ઉર્જાનો અંતિમ સ્ત્રોત છે.
વનસ્પતિઓ અને અન્ય પ્રકાશસંશ્લેષી સજીવો આ ઉર્જાને ગ્રહણ કરે છે અને પ્રકાશસંશ્લેષણની પ્રક્રિયા દ્વારા તેને રાસાયણિક ઉર્જામાં રૂપાંતરિત કરે છે.
ત્યારબાદ આ ઉર્જા આહાર શૃંખલાના વિવિધ પોષક સ્તરોમાં વહન પામે છે.
ઉર્જાનો પિરામિડ હંમેશા સીધો હોય છે કારણ કે દરેક પોષક સ્તરે ઉર્જા ઉષ્મા સ્વરૂપે વ્યય પામે છે.

(C) $10\; \%$ નો નિયમ,જે રેમન્ડ લિન્ડેમેન દ્વારા આપવામાં આવ્યો હતો,તે દર્શાવે છે કે એક પોષક સ્તરે ઉપલબ્ધ ઉર્જાના માત્ર $10\; \%$ જ તેના પછીના ઉચ્ચ પોષક સ્તરે સ્થાનાંતરિત થાય છે.
આ એટલા માટે થાય છે કારણ કે દરેક સ્તરે ચયાપચયની પ્રક્રિયાઓ દરમિયાન ઉર્જાનો મોટો ભાગ ઉષ્મા સ્વરૂપે વ્યય પામે છે.
પરિણામે,આહાર શૃંખલામાં પોષક સ્તરોની સંખ્યા મર્યાદિત હોય છે,કારણ કે દરેક ક્રમિક પગલા પર ઉર્જાની ઉપલબ્ધતા નોંધપાત્ર રીતે ઘટે છે.