Energy Flow Questions in Hindi

(B) खाद्य श्रृंखला की अवधारणा $1927$ में चार्ल्स $Elton$ द्वारा प्रस्तुत की गई थी।
उन्होंने खाद्य श्रृंखला को जीवों की एक ऐसी श्रृंखला के रूप में वर्णित किया जिसके माध्यम से ऊर्जा एक पोषण स्तर से दूसरे पोषण स्तर तक स्थानांतरित होती है।
$Elton$ ने पारिस्थितिक पिरामिड की अवधारणा भी पेश की,जो एक पारिस्थितिकी तंत्र में विभिन्न पोषण स्तरों के बीच संबंधों का ग्राफिकल निरूपण है।

(A) $Y-$ आकार का ऊर्जा प्रवाह मॉडल,जिसे स्तरित प्रवाह मॉडल के रूप में भी जाना जाता है,$H.T. Odum$ द्वारा $1956$ में प्रस्तावित किया गया था। यह मॉडल एक पारिस्थितिकी तंत्र में ऊर्जा के प्रवाह को दो अलग-अलग मार्गों के माध्यम से दर्शाता है: चराई खाद्य श्रृंखला और अपरद खाद्य श्रृंखला,जो विभिन्न पोषण स्तरों पर एक-दूसरे से जुड़े होते हैं।

(D) सही उत्तर $D$ है।
किसी भी पारिस्थितिक तंत्र में ऊर्जा का मूल या अंतिम स्रोत सूर्य का प्रकाश (सौर विकिरण) है।
पौधे (उत्पादक) इस सौर ऊर्जा को ग्रहण करते हैं और प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया के माध्यम से इसे रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं,जो फिर पारिस्थितिक तंत्र के विभिन्न पोषण स्तरों के माध्यम से प्रवाहित होती है।

(C) पृथ्वी पर लगभग सभी पारिस्थितिक तंत्रों के लिए ऊर्जा का प्राथमिक और अंतिम स्रोत $Sunlight$ (सूर्य का प्रकाश) है। उत्पादक (पौधे) प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से सौर ऊर्जा को ग्रहण करते हैं और इसे रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं,जो फिर खाद्य श्रृंखला के माध्यम से प्रवाहित होती है।

(B) पारिस्थितिकी तंत्र में ऊर्जा स्थानांतरण के $10$ प्रतिशत नियम के अनुसार,एक पोषण स्तर पर उपलब्ध ऊर्जा का केवल $10$ प्रतिशत ही अगले पोषण स्तर तक स्थानांतरित होता है।
अधिकांश ऊर्जा ($90$ प्रतिशत) चयापचय प्रक्रियाओं के दौरान ऊष्मा के रूप में नष्ट हो जाती है या अपचित पदार्थ के रूप में रह जाती है। इसलिए,जब खाद्य ऊर्जा शाकाहारियों से मांसाहारियों में जाती है,तो कुछ ऊर्जा कम हो जाती है।

(A) सही उत्तर $A$ है।
किसी भी पारिस्थितिकी तंत्र में,जीवित जीव अपने भौतिक पर्यावरण के साथ इस तरह से परस्पर क्रिया करते हैं कि ऊर्जा का एक सुव्यवस्थित प्रवाह होता है।
यह ऊर्जा प्रवाह स्पष्ट पोषण स्तर बनाता है,जिन्हें खाद्य श्रृंखला या खाद्य चक्र द्वारा दर्शाया जाता है।
जबकि पोषक तत्व चक्र (जैसे $O_2$ या $Cl_2$) पदार्थ की गति से संबंधित होते हैं,खाद्य चक्र विशेष रूप से उत्पादकों से उपभोक्ताओं तक ऊर्जा हस्तांतरण के मार्ग का प्रतिनिधित्व करता है।

(C) पारिस्थितिक तंत्र के जीवित घटकों के बीच भोजन और ऊर्जा के संबंध यह दर्शाते हैं कि ऊर्जा उत्पादकों से लेकर उपभोक्ताओं और अपघटकों तक के पोषण स्तरों में कैसे प्रवाहित होती है। पारिस्थितिक तंत्र के भीतर ऊर्जा के रूपांतरण और प्रवाह के इस अध्ययन को 'बायोएनर्जेटिक दृष्टिकोण' (Bioenergetic approach) के रूप में जाना जाता है। बायोसेनोसिस जीवों के समुदाय को संदर्भित करता है और माइक्रोकोस्म एक पारिस्थितिक तंत्र का छोटे पैमाने पर प्रतिनिधित्व है। इसलिए,इन संबंधों के अध्ययन के लिए सही शब्द बायोएनर्जेटिक दृष्टिकोण है।

(C) एक पारिस्थितिक तंत्र में,$Potassium$,$Carbon$ और $Nitrogen$ जैसे पोषक तत्व चक्रीय प्रवाह (जैव-भू-रासायनिक चक्र) प्रदर्शित करते हैं,जहाँ उनका जीवों द्वारा पुन: उपयोग किया जाता है।
हालाँकि,ऊर्जा का प्रवाह एक-मार्गी होता है। सौर ऊर्जा पारिस्थितिक तंत्र में प्रवेश करती है,उत्पादकों द्वारा रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित होती है और फिर विभिन्न पोषण स्तरों से होकर गुजरती है। प्रत्येक स्थानांतरण पर,ऊर्जा का एक बड़ा हिस्सा ऊष्मा के रूप में पर्यावरण में खो जाता है,जिसे पारिस्थितिक तंत्र द्वारा पुनर्चक्रित या पुन: उपयोग नहीं किया जा सकता है। इसलिए,मुक्त ऊर्जा एक-मार्गी प्रवाह प्रदर्शित करती है।

(D) पारिस्थितिक तंत्र में ऊर्जा स्थानांतरण के $10\%$ नियम के अनुसार, जैसे-जैसे ऊर्जा एक पोषण स्तर से दूसरे पोषण स्तर पर जाती है, वैसे-वैसे ऊर्जा कम होती जाती है।
स्वपोषी (उत्पादक) प्रथम पोषण स्तर पर होते हैं और सीधे सौर ऊर्जा को ग्रहण करते हैं, जो उन्हें खाद्य श्रृंखला में ऊर्जा का प्राथमिक स्रोत बनाता है।
चूंकि प्रत्येक क्रमिक पोषण स्तर पर ऊर्जा ऊष्मा के रूप में नष्ट हो जाती है, इसलिए उत्पादकों (स्वपोषियों) के पास शाकाहारियों, मांसाहारियों और कीटभक्षियों की तुलना में ऊर्जा की मात्रा सबसे अधिक होती है।

(C) खाद्य श्रृंखला आमतौर पर इस क्रम का पालन करती है: उत्पादक $\rightarrow$ प्राथमिक उपभोक्ता $\rightarrow$ द्वितीयक उपभोक्ता $\rightarrow$ तृतीयक उपभोक्ता।
$1$. उत्पादक हरे पौधे होते हैं जो अपना भोजन स्वयं बनाते हैं।
$2$. प्राथमिक उपभोक्ता (शाकाहारी) सीधे उत्पादकों पर निर्भर होते हैं (जैसे,मवेशी,हिरण,बकरी)।
$3$. द्वितीयक उपभोक्ता (मांसाहारी) प्राथमिक उपभोक्ताओं पर निर्भर होते हैं (जैसे,बाघ,शेर)।
चूंकि बाघ शाकाहारियों का शिकार करता है,इसलिए यह इस संदर्भ में द्वितीयक उपभोक्ता के रूप में कार्य करता है।

(A) पारिस्थितिक तंत्र में ऊर्जा का प्रवाह हमेशा एकदिशीय (unidirectional) होता है। यह उत्पादकों (पौधों) से प्राथमिक उपभोक्ताओं (शाकाहारियों) और फिर द्वितीयक/तृतीयक उपभोक्ताओं (मांसाहारियों) की ओर प्रवाहित होता है। ऊर्जा कभी भी उच्च पोषण स्तरों से निचले पोषण स्तरों की ओर वापस नहीं जाती है, और $10\%$ के नियम के अनुसार प्रत्येक स्थानांतरण पर ऊर्जा का एक महत्वपूर्ण हिस्सा ऊष्मा के रूप में नष्ट हो जाता है।

(D) मेमना एक प्राथमिक उपभोक्ता है क्योंकि यह घास और जड़ी-बूटियों को खाता है।
भेड़िया मेमने को खाता है,इसलिए यह एक द्वितीयक उपभोक्ता है।
बाघ भेड़िये (द्वितीयक उपभोक्ता) को खाता है,इसलिए बाघ को तृतीयक उपभोक्ता कहा जाता है।

(D) सही उत्तर $D$ है।
ऊर्जा एकमात्र ऐसा घटक है जो एक बाहरी स्रोत,यानी सूर्य से पारिस्थितिक तंत्र में प्रवेश करता है।
सौर ऊर्जा को हरे पौधों (उत्पादकों) द्वारा प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया के माध्यम से ग्रहण किया जाता है और रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है,जो फिर विभिन्न पोषण स्तरों के माध्यम से प्रवाहित होती है।

(A) साइबरनेटिक्स पशु और मशीन में नियंत्रण और संचार का वैज्ञानिक अध्ययन है। पारिस्थितिकी और सिस्टम सिद्धांत के संदर्भ में,यह उन फीडबैक तंत्रों (feedback mechanisms) से जुड़ा है जो एक पारिस्थितिकी तंत्र के भीतर ऊर्जा और पदार्थों के प्रवाह को नियंत्रित करते हैं। इसलिए,यह मुख्य रूप से ऊर्जा के प्रवाह और उसके विनियमन से संबंधित है।

(D) एक सामान्य खाद्य श्रृंखला में,पौधे उत्पादक होते हैं (प्रथम पोषण स्तर),शाकाहारी जीव प्राथमिक उपभोक्ता होते हैं (द्वितीय पोषण स्तर),और सांप जैसे मांसाहारी जीव द्वितीयक उपभोक्ता होते हैं (तृतीय पोषण स्तर)। चूंकि सांप प्राथमिक उपभोक्ताओं (जैसे चूहे या मेंढक) को खाते हैं,इसलिए उन्हें द्वितीयक उपभोक्ता के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। अतः,सही विकल्प $D$ है।

(B) सही उत्तर $B$ है।
ऊष्मागतिकी के दूसरे नियम के अनुसार,ऊर्जा का रूपांतरण कभी भी $100\%$ कुशल नहीं होता है।
एक पोषी स्तर से दूसरे पोषी स्तर तक ऊर्जा के स्थानांतरण के दौरान,ऊर्जा का एक बड़ा हिस्सा ऊष्मा के रूप में पर्यावरण में नष्ट हो जाता है।
यह नियम बताता है कि ऊर्जा रूपांतरण से जुड़ी प्रक्रियाएं तब तक स्वतः नहीं होती हैं जब तक कि ऊर्जा का संकेंद्रित (गैर-यादृच्छिक) रूप से बिखरे हुए (यादृच्छिक) रूप में,जैसे कि ऊष्मा,में क्षरण न हो।

(D) किसी भी पारिस्थितिक तंत्र के लिए प्रेरक बल $Solar \text{ } energy$ (सौर ऊर्जा) है।
पारिस्थितिक तंत्र में ऊर्जा का प्रवाह एकदिशीय होता है।
$Solar \text{ } energy$ को उत्पादकों (पौधों) द्वारा प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया के माध्यम से ग्रहण किया जाता है और रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है।
यह ऊर्जा फिर खाद्य श्रृंखला के विभिन्न पोषण स्तरों में प्रवाहित होती है।
इसलिए, $Solar \text{ } energy$ पारिस्थितिक तंत्र के भीतर सभी जैविक प्रक्रियाओं के लिए ऊर्जा का अंतिम और प्राथमिक स्रोत है।

(C) एक पारिस्थितिक तंत्र को कार्य करने के लिए ऊर्जा की निरंतर आपूर्ति की आवश्यकता होती है, क्योंकि ऊर्जा के स्थानांतरण के $10\%$ नियम के अनुसार, प्रत्येक पोषण स्तर पर चयापचय गतिविधियों के दौरान ऊर्जा ऊष्मा के रूप में नष्ट हो जाती है। खनिजों के विपरीत, जिन्हें जैव-भू-रासायनिक चक्रों के माध्यम से पुनर्चक्रित किया जाता है, ऊर्जा एकदिशीय रूप से प्रवाहित होती है और इसे पुनर्चक्रित नहीं किया जा सकता है। इसलिए, सूर्य पृथ्वी पर लगभग सभी पारिस्थितिक तंत्रों के लिए ऊर्जा का प्राथमिक और निरंतर बाहरी स्रोत है।

(D) लिंडेमैन के ऊर्जा प्रवाह के $10\%$ नियम के अनुसार,एक पोषी स्तर पर उपलब्ध कुल ऊर्जा का केवल $10\%$ ही अगले पोषी स्तर में स्थानांतरित होता है। शेष $90\%$ ऊर्जा ऊष्मा के रूप में पर्यावरण में नष्ट हो जाती है या चयापचय गतिविधियों के लिए उपयोग की जाती है।

(B) एक पारिस्थितिक तंत्र में,ऊर्जा का प्रवाह एकदिशीय होता है और यह पोषण स्तरों के एक विशिष्ट क्रम का पालन करता है।
$1$. उत्पादक (स्वपोषी) सौर ऊर्जा को ग्रहण करते हैं और इसे रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं।
$2$. प्राथमिक उपभोक्ता (शाकाहारी) उत्पादकों पर निर्भर होते हैं।
$3$. द्वितीयक उपभोक्ता (मांसाहारी) प्राथमिक उपभोक्ताओं पर निर्भर होते हैं।
$4$. तृतीयक उपभोक्ता (उच्च मांसाहारी) द्वितीयक उपभोक्ताओं पर निर्भर होते हैं।
$5$. अपघटक (मृतोपजीवी) इन सभी स्तरों से मृत कार्बनिक पदार्थों का अपघटन करते हैं और पोषक तत्वों को मिट्टी में वापस लाते हैं।
अतः,सही क्रम है: उत्पादक $\rightarrow$ प्राथमिक उपभोक्ता $\rightarrow$ द्वितीयक उपभोक्ता $\rightarrow$ तृतीयक उपभोक्ता $\rightarrow$ अपघटक।

(C) लिंडेमैन द्वारा प्रस्तावित पारिस्थितिकी तंत्र में ऊर्जा स्थानांतरण के $10\%$ नियम के अनुसार,एक पोषी स्तर पर उपलब्ध ऊर्जा का केवल $10\%$ ही अगले पोषी स्तर तक स्थानांतरित होता है।
यह इसलिए होता है क्योंकि ऊष्मागतिकी के दूसरे नियम के अनुसार,चयापचय प्रक्रियाओं के दौरान ऊर्जा का एक बड़ा हिस्सा ऊष्मा के रूप में नष्ट हो जाता है।
अतः,शाकाहारियों (प्राथमिक उपभोक्ता) से मांसाहारियों (द्वितीयक उपभोक्ता) में ऊर्जा स्थानांतरण की दक्षता $10\%$ होती है।

(C) किसी भी पारिस्थितिकी तंत्र में,ऊर्जा का प्राथमिक स्रोत सूर्य है। हरे पौधों को उत्पादक कहा जाता है क्योंकि उनमें क्लोरोफिल होता है,जो उन्हें प्रकाश संश्लेषण करने की क्षमता प्रदान करता है। प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से,वे वायुमंडलीय $CO_2$ को कार्बनिक यौगिकों (ग्लूकोज) में स्थिर करके सौर ऊर्जा को रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं। चूंकि खाद्य श्रृंखला के अन्य सभी जीव इस संचित रासायनिक ऊर्जा पर निर्भर होते हैं,इसलिए हरे पौधों को पहले पोषण स्तर पर होना आवश्यक है।

(B) खाद्य श्रृंखला उत्पादकों से विभिन्न स्तरों के उपभोक्ताओं तक ऊर्जा के स्थानांतरण के क्रम को दर्शाती है।
$1$. उत्पादक (जैसे,घास) खाद्य श्रृंखला के आधार पर होते हैं।
$2$. प्राथमिक उपभोक्ता (जैसे,टिड्डा) उत्पादकों पर निर्भर होते हैं।
$3$. द्वितीयक उपभोक्ता (जैसे,मेंढक) प्राथमिक उपभोक्ताओं को खाते हैं।
$4$. तृतीयक उपभोक्ता (जैसे,सांप) द्वितीयक उपभोक्ताओं को खाते हैं।
$5$. शीर्ष परभक्षी (जैसे,बाज) उच्चतम पोषण स्तर पर होते हैं।
अतः,सही क्रम है: घास $\rightarrow$ टिड्डा $\rightarrow$ मेंढक $\rightarrow$ सांप $\rightarrow$ बाज।

(B) एक पारिस्थितिक तंत्र में,ऊर्जा का प्रवाह सूर्य से शुरू होकर एकदिशीय मार्ग का अनुसरण करता है।
$1$. उत्पादक (स्वपोषी जैसे पौधे) सौर ऊर्जा को ग्रहण करते हैं और इसे रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं।
$2$. शाकाहारी (प्राथमिक उपभोक्ता) ऊर्जा प्राप्त करने के लिए उत्पादकों पर निर्भर होते हैं।
$3$. मांसाहारी (द्वितीयक/तृतीयक उपभोक्ता) शाकाहारियों को भोजन के रूप में ग्रहण करते हैं।
$4$. अपघटक सभी पोषण स्तरों से मृत कार्बनिक पदार्थों को तोड़ते हैं और पोषक तत्वों को मिट्टी में वापस लाते हैं।
इसलिए,सही क्रम है: उत्पादक $\rightarrow$ शाकाहारी $\rightarrow$ मांसाहारी $\rightarrow$ अपघटक।

(A) एक प्राकृतिक समुदाय में,ऊर्जा उत्पादकों (पौधों) से उपभोक्ताओं (शाकाहारी,मांसाहारी,आदि) तक भोजन संबंधों की एक श्रृंखला के माध्यम से प्रवाहित होती है। जीवों का यह रैखिक क्रम जिसके माध्यम से ऊर्जा स्थानांतरित होती है,उसे आहार श्रृंखला (Food chain) के रूप में जाना जाता है। इसलिए,ऊर्जा का स्थानांतरण आहार श्रृंखलाओं को स्थापित करता है।

(C) लिंडेमैन द्वारा दिए गए $10\%$ के नियम के अनुसार,एक पोषण स्तर पर उपलब्ध ऊर्जा का केवल $10\%$ ही अगले पोषण स्तर में स्थानांतरित होता है।
शेष $90\%$ ऊर्जा श्वसन और गति जैसी चयापचय गतिविधियों के दौरान ऊष्मा के रूप में पर्यावरण में नष्ट हो जाती है।
अतः,सही उत्तर $10\%$ है।

(A) किसी भी पारिस्थितिकी तंत्र में, ऊर्जा का प्रवाह $10\%$ के नियम का पालन करता है, जहाँ एक पोषण स्तर से दूसरे पोषण स्तर तक केवल $10\%$ ऊर्जा ही स्थानांतरित होती है।
$T_1$ उत्पादकों (हरे पौधों) का प्रतिनिधित्व करता है, जो सौर ऊर्जा को ग्रहण करते हैं और इसे रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं।
चूंकि प्रत्येक क्रमिक पोषण स्तर पर ऊर्जा ऊष्मा के रूप में नष्ट हो जाती है, इसलिए प्राथमिक उत्पादकों $(T_1)$ के पास पारिस्थितिकी तंत्र में उपलब्ध अधिकतम ऊर्जा होती है।
अतः, सही पोषण स्तर $T_1$ है।

(A) सौर ऊर्जा पृथ्वी पर सभी पारिस्थितिकी तंत्रों के लिए ऊर्जा का अंतिम स्रोत है।
हरे पौधे (उत्पादक) इस सौर ऊर्जा को ग्रहण करते हैं और प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया के माध्यम से इसे रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं।
यह ऊर्जा फिर खाद्य श्रृंखला के माध्यम से उत्पादकों से उपभोक्ताओं और अपघटकों तक प्रवाहित होती है।

$(A)$ पारिस्थितिकी तंत्र में ऊर्जा स्थानांतरण के $10\%$ नियम के अनुसार, जैसे-जैसे ऊर्जा एक पोषण स्तर से दूसरे पोषण स्तर पर जाती है, वैसे-वैसे ऊर्जा में कमी आती जाती है।
उत्पादक (पौधे) प्रथम पोषण स्तर पर होते हैं और प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से सौर ऊर्जा को ग्रहण करके उसे रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं।
चूंकि वे खाद्य श्रृंखला के आधार पर होते हैं, इसलिए उनके पास बाद के पोषण स्तरों (शाकाहारी, मांसाहारी, आदि) की तुलना में सबसे अधिक संचित ऊर्जा होती है, क्योंकि उन्हें अपने नीचे के स्तर से ऊर्जा का केवल एक छोटा अंश ही प्राप्त होता है।

(C) सही उत्तर $C$ है।
उत्पादक,मुख्य रूप से प्रकाश संश्लेषी पौधे,पारिस्थितिक तंत्र में ऊर्जा के प्रवेश बिंदु हैं।
वे सौर ऊर्जा को ग्रहण करते हैं और प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया के माध्यम से इसे रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं।
यह संचित रासायनिक ऊर्जा फिर अन्य पोषण स्तरों जैसे शाकाहारी और मांसाहारी जीवों में स्थानांतरित हो जाती है,जब वे उत्पादकों का उपभोग करते हैं।

(A) पारिस्थितिक तंत्र में ऊर्जा प्रवाह का $10\%$ नियम रेमंड लिंडेमैन द्वारा $1942$ में प्रस्तावित किया गया था।
इस नियम के अनुसार,खाद्य श्रृंखला में एक पोषण स्तर से दूसरे उच्च पोषण स्तर पर ऊर्जा के स्थानांतरण के दौरान,पिछले स्तर पर उपलब्ध ऊर्जा का केवल $10\%$ ही जैवभार के रूप में संचित होता है और अगले स्तर तक पहुँचता है।
शेष $90\%$ ऊर्जा चयापचय गतिविधियों के दौरान ऊष्मा के रूप में पर्यावरण में नष्ट हो जाती है।

(B) एक खाद्य जाल में,लिंडेमैन के $10\%$ नियम के अनुसार प्रत्येक क्रमिक पोषण स्तर में कुल ऊर्जा सामग्री कम होती है।
एक पोषण स्तर से दूसरे पोषण स्तर में ऊर्जा के स्थानांतरण के दौरान कुछ ऊर्जा ऊष्मा के रूप में नष्ट हो जाती है,जिसके परिणामस्वरूप उच्च स्तरों पर उपलब्ध कुल ऊर्जा में कमी आती है।

(B) खाद्य श्रृंखला हमेशा उत्पादकों (हरे पौधों) से शुरू होती है,जो सौर ऊर्जा का उपयोग करके प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया द्वारा कार्बनिक भोजन का संश्लेषण करते हैं। इसलिए,प्रकाश संश्लेषण वह मूलभूत प्रक्रिया है जो पारिस्थितिकी तंत्र में ऊर्जा के प्रवाह को शुरू करती है।

(B) चारण खाद्य श्रृंखला $(GFC)$ पारिस्थितिकी तंत्र की प्राथमिक खाद्य श्रृंखला है जो ऊर्जा के स्रोत के रूप में सीधे सौर विकिरण पर निर्भर करती है।
इस श्रृंखला में,प्राथमिक उत्पादक (हरे पौधे) प्रकाश संश्लेषण के माध्यम से सौर ऊर्जा को पकड़कर कार्बनिक पदार्थ का उत्पादन करते हैं।
इसके विपरीत,अपक्षय खाद्य श्रृंखला $(DFC)$ मृत कार्बनिक पदार्थों से शुरू होती है और सीधे सौर विकिरण के बजाय जीवों के अवशेषों में संचित ऊर्जा पर निर्भर करती है।

(C) जीवंत प्रणालियों और पारिस्थितिकी तंत्र में ऊर्जा का प्रवाह और उसका रूपांतरण ऊष्मागतिकी (thermodynamics) के नियमों का सख्ती से पालन करते हैं।
विशेष रूप से,$I^{st}$ नियम बताता है कि ऊर्जा को न तो बनाया जा सकता है और न ही नष्ट किया जा सकता है,केवल रूपांतरित किया जा सकता है।
$II^{nd}$ नियम बताता है कि ऊर्जा रूपांतरण के दौरान,कुछ ऊर्जा हमेशा ऊष्मा के रूप में नष्ट हो जाती है,जो यह बताती है कि पारिस्थितिकी तंत्र में ऊर्जा का प्रवाह एकदिशीय क्यों होता है और प्रत्येक पोषण स्तर पर यह कम क्यों हो जाती है।

(C) एक पारिस्थितिकी तंत्र में,ऊर्जा का प्रवाह हमेशा एकदिशीय होता है,जिसका अर्थ है कि यह उत्पादकों से उपभोक्ताओं और अंततः अपघटकों की ओर जाता है,जिसमें प्रत्येक पोषण स्तर पर ऊष्मा के रूप में ऊर्जा का काफी नुकसान होता है। ऊर्जा के विपरीत,पोषक तत्व (जैसे कार्बन,नाइट्रोजन और फास्फोरस) पारिस्थितिकी तंत्र के जैविक और अजैविक घटकों के बीच चक्रीय गति करते हैं। इसलिए,ऊर्जा का चक्रण नहीं होता है,जबकि पोषक तत्वों का होता है। अतः,यह कथन कि ऊर्जा की गति एकदिशीय होती है,सही है।

(C) ऊर्जा स्थानांतरण के $10\%$ नियम के अनुसार,एक पोषण स्तर पर उपलब्ध ऊर्जा का केवल $10\%$ ही अगले उच्च पोषण स्तर पर स्थानांतरित होता है।
अधिकांश ऊर्जा (लगभग $90\%$) प्रत्येक स्थानांतरण पर चयापचय गतिविधियों और श्वसन के दौरान ऊष्मा के रूप में नष्ट हो जाती है।
ऊर्जा के इस महत्वपूर्ण नुकसान के कारण,$4$ या $5$ स्तरों से आगे उच्च पोषण स्तरों का समर्थन करने के लिए बहुत कम ऊर्जा शेष बचती है।

(B) एक पारिस्थितिकी तंत्र में, ऊर्जा का प्रवाह $10\%$ नियम का पालन करता है, जहाँ केवल $10\%$ ऊर्जा एक पोषण स्तर से दूसरे पोषण स्तर में स्थानांतरित होती है।
चूंकि जैसे-जैसे हम पोषण स्तरों में ऊपर जाते हैं, ऊर्जा कम होती जाती है, इसलिए उच्च पोषण स्तरों पर समर्थित होने वाले व्यक्तियों की संख्या निचले पोषण स्तरों से उपलब्ध ऊर्जा द्वारा सीमित होती है।
इसलिए, किसी भी पोषण स्तर पर जनसंख्या का आकार या व्यक्तियों की संख्या मुख्य रूप से निचले पोषण स्तर पर उपलब्ध व्यक्तियों की संख्या और जैवभार पर निर्भर करती है जो पर्याप्त ऊर्जा प्रदान करते हैं।

(C) पारिस्थितिक तंत्र (Ecosystem) में,ऊर्जा का प्रवाह एक-मार्गी (unidirectional) होता है। ऊर्जा सूर्य से पारिस्थितिक तंत्र में प्रवेश करती है,उत्पादकों द्वारा ग्रहण की जाती है,और फिर विभिन्न पोषण स्तरों से होकर गुजरती है क्योंकि यह एक जीव से दूसरे जीव में स्थानांतरित होती है। प्रत्येक स्थानांतरण पर,ऊर्जा का एक महत्वपूर्ण हिस्सा ऊष्मा के रूप में नष्ट हो जाता है,जिसका अर्थ है कि इसे उत्पादकों के पास वापस पुनर्चक्रित नहीं किया जा सकता है। इसके विपरीत,$CO_2$,$H_2O$ और $O_2$ जैसे पोषक चक्र जैव-भू-रासायनिक चक्र हैं जहाँ पदार्थ का पारिस्थितिक तंत्र के जैविक और अजैविक घटकों के बीच निरंतर पुनर्चक्रण होता है।

(B) रेमंड लिंडेमैन द्वारा प्रस्तावित पारिस्थितिकी तंत्र में ऊर्जा स्थानांतरण के $10\%$ नियम के अनुसार,एक पोषण स्तर पर उपलब्ध ऊर्जा का केवल $10\%$ ही अगले उच्च पोषण स्तर पर स्थानांतरित होता है।
शेष $90\%$ ऊर्जा चयापचय गतिविधियों के दौरान ऊष्मा के रूप में पर्यावरण में खो जाती है या जीव द्वारा अपने स्वयं के अस्तित्व के लिए उपयोग की जाती है।

(D) पारिस्थितिक तंत्र में,ऊर्जा का प्रवाह $10\%$ के नियम का पालन करता है। जब शाकाहारी उत्पादकों का उपभोग करते हैं,तो वे ऊर्जा को स्वांगीकृत (assimilate) करते हैं। इस स्वांगीकृत ऊर्जा का एक महत्वपूर्ण हिस्सा श्वसन के माध्यम से चयापचय गतिविधियों के लिए उपयोग किया जाता है। मानक पारिस्थितिक अध्ययनों (जैसे ओडम के ऊर्जा प्रवाह मॉडल) के अनुसार,शाकाहारी आमतौर पर अपनी स्वांगीकृत ऊर्जा का लगभग $60\%$ हिस्सा अपनी जीवन प्रक्रियाओं को बनाए रखने के लिए श्वसन में उपयोग करते हैं,जबकि शेष ऊर्जा का उपयोग वृद्धि और प्रजनन के लिए किया जाता है।

(D) पारिस्थितिक तंत्र में ऊर्जा का प्रवाह एकदिशीय होता है।
$1$. उत्पादक (स्वपोषी जैसे पौधे) सौर ऊर्जा को ग्रहण करते हैं और इसे रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं।
$2$. शाकाहारी (प्राथमिक उपभोक्ता) ऊर्जा प्राप्त करने के लिए उत्पादकों पर निर्भर होते हैं।
$3$. मांसाहारी (द्वितीयक/तृतीयक उपभोक्ता) शाकाहारियों पर निर्भर होते हैं।
$4$. अपघटक सभी पोषण स्तरों से मृत कार्बनिक पदार्थों का अपघटन करते हैं और पोषक तत्वों को मिट्टी में वापस लाते हैं।
अतः,सही क्रम है: उत्पादक $\rightarrow$ शाकाहारी $\rightarrow$ मांसाहारी $\rightarrow$ अपघटक।

(A) पारिस्थितिक तंत्र में ऊर्जा स्थानांतरण के $10\%$ नियम के अनुसार, एक पोषण स्तर पर उपलब्ध ऊर्जा का केवल $10\%$ ही अगले उच्च पोषण स्तर पर स्थानांतरित होता है।
चूंकि प्रत्येक चरण में चयापचय प्रक्रियाओं के दौरान ऊर्जा ऊष्मा के रूप में नष्ट हो जाती है, इसलिए खाद्य श्रृंखला के आधार पर ऊर्जा की मात्रा सबसे अधिक होती है।
उत्पादक (प्रथम पोषण स्तर) सौर ऊर्जा को ग्रहण करते हैं और इसे रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं, इसलिए पारिस्थितिक तंत्र में सबसे अधिक संचित ऊर्जा उत्पादकों के पास होती है।

(B) सूर्य पृथ्वी पर सभी पारिस्थितिक तंत्रों के लिए ऊर्जा का अंतिम और प्राथमिक स्रोत है।
सौर ऊर्जा को उत्पादकों (पौधों,शैवाल और कुछ बैक्टीरिया) द्वारा प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया के माध्यम से ग्रहण किया जाता है,जो अकार्बनिक पदार्थों को कार्बनिक भोजन में परिवर्तित करते हैं।
इसके बाद यह ऊर्जा पारिस्थितिक तंत्र के पोषण स्तरों में प्रवाहित होती है।

(A) ऊष्मागतिकी के नियमों के अनुसार,ऊर्जा का रूपांतरण कभी भी $100\%$ कुशल नहीं होता है।
जब ऊर्जा एक पोषण स्तर से दूसरे पोषण स्तर पर स्थानांतरित होती है,तो ऊर्जा का एक बड़ा हिस्सा ऊष्मा के रूप में पर्यावरण में नष्ट हो जाता है।
प्रत्येक चरण में ऊर्जा की यह हानि पारिस्थितिकी तंत्र के भीतर उपलब्ध मुक्त ऊर्जा में क्रमिक कमी का कारण बनती है।
इसलिए,कथन $A$ और कारण $R$ दोनों सही हैं,और $R$,$A$ की सही व्याख्या है।

(D) ऊष्मागतिकी के नियमों के अनुसार,ऊर्जा रूपांतरण कभी भी $100\%$ कुशल नहीं होता है।
किसी भी ऊर्जा रूपांतरण प्रक्रिया के दौरान,ऊर्जा का एक हिस्सा हमेशा ऊष्मा के रूप में नष्ट हो जाता है,जो अक्सर आगे के उपयोगी कार्य के लिए उपलब्ध नहीं होता है।
इसलिए,कथन $A$ सही है क्योंकि तंत्र में उप-उत्पाद के रूप में ऊष्मा-ऊर्जा वास्तव में मौजूद/उपलब्ध होती है।
कारण $R$ भी सही है क्योंकि प्रत्येक रूपांतरण के दौरान ऊर्जा का ह्रास (ऊष्मा के रूप में) होता है।
चूंकि तंत्र में ऊष्मा-ऊर्जा की उपलब्धता रूपांतरण के दौरान नष्ट हुई ऊर्जा का सीधा परिणाम है,इसलिए $R$,$A$ की सही व्याख्या है।

(A) ऊष्मागतिकी के दूसरे नियम ($2^{nd}$ law of thermodynamics) के अनुसार, ऊर्जा का रूपांतरण कभी भी $100\%$ कुशल नहीं होता है। पारिस्थितिकी तंत्र में एक पोषण स्तर से दूसरे पोषण स्तर तक ऊर्जा के स्थानांतरण के दौरान, ऊर्जा का एक बड़ा हिस्सा $\text{ऊष्मा}$ (Heat) के रूप में पर्यावरण में नष्ट हो जाता है। जैविक प्रणालियों में ऊष्मा के रूप में ऊर्जा की यह हानि एक सार्वभौमिक घटना है, यही कारण है कि ऊर्जा का प्रवाह एकदिशीय होता है और उच्च पोषण स्तरों पर यह कम होता जाता है।

(A) लिंडेमैन द्वारा प्रस्तावित $10\%$ के नियम के अनुसार,एक पोषी स्तर से दूसरे पोषी स्तर तक केवल $10\%$ ऊर्जा का स्थानांतरण होता है,जबकि शेष $90\%$ ऊर्जा ऊष्मा के रूप में नष्ट हो जाती है या चयापचय गतिविधियों में उपयोग की जाती है।
$1$. उत्पादक (पादप): $20 \ J$
$2$. प्राथमिक उपभोक्ता (चूहा): $20 \ J$ का $10\% = 2 \ J$
$3$. द्वितीयक उपभोक्ता (साँप): $2 \ J$ का $10\% = 0.2 \ J$
$4$. तृतीयक उपभोक्ता (मोर): $0.2 \ J$ का $10\% = 0.02 \ J$
अतः,मोर को उपलब्ध ऊर्जा $0.02 \ J$ है।

(B) अपक्षय खाद्य श्रृंखला $(DFC)$ मृत कार्बनिक पदार्थ से शुरू होती है,जिसे डेट्रिटस भी कहा जाता है।
यह खाद्य श्रृंखला अपघटकों से बनी होती है,जो परपोषी जीव होते हैं,मुख्य रूप से कवक और बैक्टीरिया।
ये जीव मृत कार्बनिक पदार्थ या डेट्रिटस को विघटित करके अपनी ऊर्जा और पोषक तत्वों की आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।
इसलिए,सही विकल्प $B$ है।