हमारी जीवित दुनिया अत्यंत विविध और आश्चर्यजनक रूप से जटिल है। हम इसकी जटिलता को समझने की कोशिश कर सकते हैं जब तक हम जैविक व्यवस्था के विभिन्न स्तरों पर प्रक्रियाओं का अनुसंधान करते हैं—बहुपदीय अणुओं, कोशिकाओं, ऊतकों, अंगों, व्यक्तिगत जीवों, आबादी, समुदाय, पारिस्थितिकी तंत्र और जैव-प्रणालियों। जैविक व्यवस्था के किसी भी स्तर पर हम दो प्रकार के प्रश्न पूछ सकते हैं—उदाहरण के लिए, जब हम बगीचे में प्रातःकाल बुलबुल की गान सुनते हैं, तो हम पूछ सकते हैं—‘कैसे चिड़िया गाती है?’ या ‘क्यों चिड़िया गाती है?’ ‘कैसे-प्रकार’ के प्रश्न प्रक्रिया के पीछे कारण की तलाश करते हैं, जबकि ‘क्यों-प्रकार’ के प्रश्न प्रक्रिया के महत्व की तलाश करते हैं। हमारे उदाहरण में पहले प्रश्न के उत्तर चिड़िया के आवाज के ढंग और उसके अंग में कंप करने वाली हड्डी के कारण हो सकता है, जबकि दूसरे प्रश्न के लिए उत्तर उस चिड़िया की भारक अवधि में अपने जुड़वां से संवाद स्थापित करने की आवश्यकता में हो सकता है। जब आप प्राकृतिक परिस्थितियों की अवलोकन एक वैज्ञानिक दृष्टिकोण से करते हैं, तो आप निश्चित रूप से दोनों प्रकार के कई रोचक प्रश्न पैदा करेंगे—जैसे, क्योंकि रात के फूल आमतौर पर सफेद होते हैं? दही कैसे पता चलता है कि कौन सा फूल नेट्रिट रखता है? क्योंकि कैक्टस के पर्दे इतने अधिक हैं? कैसे चिड़िया अपनी माँ को पहचानती है? और ऐसे ही कई अन्य प्रश्न।

आपने पहले कक्षाओं में पहले से सीखा है कि पारिस्थितिकी तंत्र एक विषय है जो जीवों के बीच और जीव और उसके शारीरिक (अजीवित) पर्यावरण के बीच अंतःसंबंधों का अध्ययन करता है।

पारिस्थितिकी तंत्र मूल रूप से जैविक व्यवस्था के चार स्तरों से संबंधित है—जीव, आबादियाँ, समुदाय और जैव-प्रणालियाँ। इस अध्याय में हम जीवाणु और आबादी स्तर पर पारिस्थितिकी तंत्र का अध्ययन करते हैं।

13.1 आबादियाँ

13.1.1 आबादी के गुण

प्रकृति में, हम कभी-कभी किसी भी प्रजाति के अलग-अलग, एकल व्यक्तियों को नहीं ढूंढते; अधिकांश उनके आबादी एक अच्छी तरह परिभाषित भौगोलिक क्षेत्र में समूहों में रहते हैं, उसी प्रकार के संसाधनों को साझा करते हैं या प्रतिस्पर्धा करते हैं, संभवतः आपस में जुड़ते हैं और इस प्रकार एक आबादी का संघर्ष बन जाता है। भले ही शब्द आपस में जुड़ने का अर्थ यौन प्रजनन को दर्शाता हो, एक समूह के व्यक्तियों के परिणाम भी जैविक अध्ययनों के उद्देश्य के लिए सामान्य रूप से एक आबादी माना जाता है, भले ही यह एकल प्रजनन से हुआ हो। एक जलस्रोत में सभी कोरमरंट्स, एक छोटे से निवास में चूहे, एक जंगली ट्रैक्ट में टीक वुड के पेड़, एक संग्रह प्लेट में बैक्टीरिया और एक झील में लोटस पौधे, आबादी के कुछ उदाहरण हैं। पिछले अध्यायों में आपने सीखा है कि चाहे व्यक्तिगत जीव एक बदलाव के पर्यावरण के साथ संघर्ष करने वाला हो, पर प्राकृतिक चयन के स्तर पर जीवन के इच्छित गुणों के विकास के लिए आबादी स्तर पर कार्य करता है। इस प्रकार, आबादी पारिस्थितिकी तंत्र एक महत्वपूर्ण क्षेत्र है क्योंकि यह पारिस्थितिकी तंत्र को आबादी जीनेटिक्स और विकास से जोड़ता है।

एक आबादी के पास कुछ गुण होते हैं, जबकि व्यक्तिगत जीव के पास नहीं। एक व्यक्ति जन्म और मृत्यु कर सकता है, लेकिन एक आबादी में जन्म दर और मृत्यु दर होती हैं। एक आबादी में ये दरें प्रति व्यक्ति के जन्म और मृत्यु को संदर्भित करती हैं। इस प्रकार, उन्हें आबादी के सदस्यों के सापेक्ष संख्या में वृद्धि या कमी के रूप में व्यक्त किया जाता है। यहाँ एक उदाहरण है। यदि पिछले साल एक झील में 20 लोटस पौधे थे और प्रजनन के माध्यम से 8 नए पौधे जोड़े गए, जिससे वर्तमान आबादी 28 पौधों तक पहुंच गया, तो हम जन्म दर की गणना करते हैं 8/20 = 0.4 प्रति पौधे प्रति वर्ष के पुत्र। यदि 40 फ्लूटफ्लाई की एक प्रयोगशाला आबादी में 4 व्यक्तियों की मृत्यु एक निर्दिष्ट समय अंतराल के दौरान, जैसे कि एक सप्ताह, हुई, तो उस अवधि के दौरान आबादी में मृत्यु दर 4/40 = 0.1 व्यक्ति प्रति फ्लूटफ्लाई प्रति सप्ताह है।

एक आबादी का एक अन्य विशिष्ट गुण लिंग अनुपात है। एक व्यक्ति या तो पुरुष है या महिला है, लेकिन एक आबादी में लिंग अनुपात होता है (उदाहरण के लिए, आबादी के 60 प्रतिशत महिलाएं और 40 प्रतिशत पुरुष हैं)।

एक आबादी किसी भी दिए गए समय में विभिन्न आयु के व्यक्तियों से बनी होती है। यदि आबादी के लिए आयु वितरण (एक दिए गए आयु या आयु समूह के व्यक्तियों के प्रतिशत) को आलेखी पर आलेखित किया जाता है, तो परिणामी संरचना को आयु पिरामिड कहा जाता है (आरेख 13.4)। मानव आबादी के लिए, आयु पिरामिड आमतौर पर पुरुष और महिलाओं के आयु वितरण को एक आरेख में दिखाते हैं। पिरामिडों की आकृति आबादी की वृद्धि की स्थिति को दर्शाती है—(ए) क्या यह वृद्धि में है, (ब) स्थिर है या (ग) घट रही है।

आबादी का आकार उसकी स्थिति के बारे में हमें बहुत कुछ बताता है। चाहे हम किसी भी पारिस्थितिकी तंत्र प्रक्रिया का अध्ययन करना चाहते हैं, जैसे कि दूसरी प्रजाति के साथ प्रतिस्पर्धा का परिणाम, शिकार का प्रभाव या किशोर छिड़काव का प्रभाव, हम इसे हमेशा आबादी के आकार में किसी बदलाव के रूप में मूल्यांकित करते हैं। आकार, प्रकृति में, जैसे कि 10 से कम (भारतपुर के जलस्रोत में किसी भी वर्ष के साइबेरियन क्रेन) हो सकता है या लाखों तक जाता है (एक झील में क्लामिडोमोनास)। आबादी का आकार, तकनीकी रूप से आबादी घनत्व (N) कहलाता है, केवल संख्या में नहीं मापा जाना चाहिए। भले ही कुल संख्या आमतौर पर आबादी घनत्व का सबसे उपयुक्त माप हो, कई मामलों में यह अर्थहीन होता है या निर्धारित करना कठिन होता है। यदि एक क्षेत्र में 200 गाजर घास (पार्थेनियम हिस्टेरोफोरस) पौधे हैं लेकिन केवल एक बड़ा बांयान पेड़ है जिसका एक बड़ा पर्णपात है, तो बांयान की आबादी घनत्व को गाजर घास की तुलना में कम मानना उस समुदाय में बांयान की बड़ी भूमिका को न्यूनतम मानने के बराबर है। इस तरह के मामलों में, प्रतिशत कवर या जैव द्रव्यमान आबादी के आकार का अधिक अर्थपूर्ण माप होता है। फिर भी, यदि आबादी बहुत बड़ी है और गिनना असंभव है या बहुत बेकार समय लेता है, तो कुल संख्या एक आसान अपनाने योग्य माप नहीं है। यदि आपके पास पेट्री डिश में एक घना प्रयोगशाला बैक्टीरिया का संग्रह है, तो उसकी घनत्व का सबसे अच्छा माप क्या है? कभी-कभी, कुछ पारिस्थितिकी तंत्र अध्ययनों के लिए, निश्चित आबादी घनत्व जानने की आवश्यकता नहीं होती; सापेक्ष घनत्व भी उस उद्देश्य के लिए समान रूप से अच्छा काम करता है। उदाहरण के लिए, एक झील में ट्रैप प्रति फिश की संख्या उसकी कुल आबादी घनत्व का अच्छा माप है। हम अक्सर उन्हें वास्तव में गिनते हुए या उन्हें देखते हुए बिना आबादी के आकार का अनुमान लगाने के लिए प्रतिबद्ध होते हैं। हमारे राष्ट्रीय उद्यान और टाइगर रिजर्व में टाइगर की गिनती अक्सर पूग चिन्हों और फेसल पीलोट्स पर आधारित होती है।

13.1.2 आबादी की वृद्धि

किसी भी प्रजाति की आबादी का आकार एक स्थिर पैरामीटर नहीं है। यह समय के साथ बदलता रहता है, जिसमें खाद्य उपलब्धता, शिकार दबाव और अनुकूल मौसम जैसे विभिन्न कारकों पर निर्भर करता है। वास्तव में, ये आबादी घनत्व में बदलाव ही हमें आबादी के बारे में कुछ बताते हैं—क्या यह फलवाली है या घट रही है। चाहे कोई भी अंतिम कारण हो, एक दिए गए पर्यावरण में एक दिए गए अवधि के दौरान आबादी का घनत्व चार मौलिक प्रक्रियाओं में बदलाव के कारण तबाह होता है, जिनमें से दो (जन्म और आप्रवासन) आबादी घनत्व में वृद्धि को बढ़ावा देते हैं और दो (मृत्यु और निकासी) कमी को बढ़ावा देते हैं।

(एक) जन्म दर को दिए गए अवधि में आबादी में जो आबादी के आदिम घनत्व में जोड़े जाते हैं, उसकी संख्या को संदर्भित करता है।

(दो) मृत्यु आबादी में दिए गए अवधि में मृत्यु की संख्या है।

(तीन) आप्रवासन उस समय अवधि के दौरान जो उसी प्रजाति के व्यक्तियों की संख्या है जो अन्य स्थानों से इस पर्यावरण में आए हैं।

(चार) निकासी उस समय अवधि के दौरान उस आबादी के व्यक्तियों की संख्या है जो इस पर्यावरण से दूसरे स्थान पर चले गए हैं।

अतः, यदि N समय t पर आबादी का घनत्व है, तो उसका घनत्व समय t + 1 पर

$\mathrm{N}_t+1=\mathrm{N}_t+[(\mathrm{B}+\mathrm{I})-(\mathrm{D}+\mathrm{E})]$

आप ऊपर दिए गए समीकरण (आरेख 13.5) से देख सकते हैं कि आबा�