APPSC Group 2 · Environment and ecology · Ecology and ecosystems
ఆవరణ పిరమిడ్‌లు, పది శాతం నియమం
ఆవరణ పిరమిడ్‌లు ప్రతి పోషక స్థాయిలోని సంఖ్య, జీవద్రవ్యరాశి లేదా శక్తిని చూపుతాయి. శక్తి పిరమిడ్ మాత్రమే ఎప్పుడూ నిటారుగా ఉంటుంది, ఎందుకంటే ఒక స్థాయి నుంచి తర్వాతి స్థాయికి సుమారు పదో వంతు శక్తి మాత్రమే చేరుతుంది.
- APPSC Group 2
- 6 నిమిషాల చదువు
- ఉచితం
- ఇంగ్లిష్‌లో చదవండి (English)
ముఖ్య వాస్తవాలు
- ఆవరణ పిరమిడ్ (ecological pyramid) పోషక స్థాయిల (trophic levels) మధ్య సంబంధాన్ని సంఖ్య, జీవద్రవ్యరాశి (biomass) లేదా శక్తి రూపంలో చూపుతుంది.
- అడుగు భాగం ఎప్పుడూ ఉత్పత్తిదారులు (producers – మొదటి పోషక స్థాయి); శిఖరం అగ్ర మాంసాహారి.
- మూడు రకాలు: సంఖ్యా పిరమిడ్, జీవద్రవ్యరాశి పిరమిడ్, శక్తి పిరమిడ్.
- పిరమిడ్ భావనను (మొదట సంఖ్యా పిరమిడ్‌గా) చార్లెస్ ఎల్టన్ (Charles Elton, 1927) ప్రవేశపెట్టారు. అందుకే వీటిని "ఎల్టోనియన్ పిరమిడ్‌లు (Eltonian pyramids)" అంటారు. శక్తి పిరమిడ్‌లు తర్వాత పోషక-గతిక (trophic-dynamic) అధ్యయనాల నుంచి వచ్చాయి.
- పది శాతం నియమం (ten per cent law): ఒక పోషక స్థాయిలోని శక్తిలో సుమారు 10% మాత్రమే తర్వాతి స్థాయికి చేరుతుంది. ఇది లిండెమాన్ (Lindeman) అధ్యయనం (1942) నుంచి వచ్చింది.
- శక్తి పిరమిడ్ ఎప్పుడూ నిటారుగా ఉంటుంది. అది ఎప్పటికీ తలకిందులు కాదు.
- సముద్రంలో జీవద్రవ్యరాశి పిరమిడ్ సాధారణంగా తలకిందులుగా ఉంటుంది.
- అనేక కీటకాలు ఆశ్రయించిన ఒకే చెట్టుకు సంఖ్యా పిరమిడ్ తలకిందులుగా ఉంటుంది.
- జీవద్రవ్యరాశిని పొడి భారం (dry weight) రూపంలో కొలిస్తే మరింత కచ్చితంగా ఉంటుంది.
వివరణ
మూడు పిరమిడ్‌లు
| పిరమిడ్ | ఏం కొలుస్తుంది | నిటారా, తలకిందులా |
|---|---|---|
| సంఖ్య | ప్రతి స్థాయిలోని జీవుల లెక్క | గడ్డిభూమిలో నిటారు; చెట్టుకు తలకిందులు |
| జీవద్రవ్యరాశి | ప్రతి స్థాయిలోని సజీవ పదార్థం పొడి భారం | భూమిపై నిటారు; సముద్రంలో సాధారణంగా తలకిందులు |
| శక్తి | యూనిట్ విస్తీర్ణంలో, యూనిట్ కాలంలో ప్రతి స్థాయిలోని శక్తి | ఎప్పుడూ నిటారు |
ఎన్‌సీఈఆర్‌టీ (NCERT) గడ్డిభూమి సంఖ్యా పిరమిడ్
- ప్రాథమిక ఉత్పత్తిదారులు: సుమారు 5.8 మిలియన్ మొక్కలు (5,842,424).
- ప్రాథమిక వినియోగదారులు (consumers): 708,624.
- ద్వితీయ వినియోగదారులు: 354,904.
- అగ్ర మాంసాహారులు: 3.
- అంటే దాదాపు 6 మిలియన్ మొక్కలు కేవలం 3 అగ్ర మాంసాహారులను పోషిస్తున్నాయి.
ఎన్‌సీఈఆర్‌టీ ఆదర్శ శక్తి పిరమిడ్
- 1,000,000 J సూర్యకాంతిలో ఉత్పత్తిదారులు సుమారు 1% (10,000 J) శక్తిని నికర ప్రాథమిక ఉత్పాదకతగా (ఎన్‌పీపీ – NPP) మారుస్తారు.
- తర్వాత ప్రతి అంచెలో సుమారు 10% ముందుకు వెళ్తుంది: 10,000 J → 1,000 J → 100 J → 10 J.
శక్తి పిరమిడ్ ఎప్పుడూ ఎందుకు నిటారుగా ఉంటుంది
- ప్రతి బదిలీలో శ్వాసక్రియలో ఉష్ణంగా, జీర్ణం కాని పదార్థంలో, తినకుండా వదిలిన భాగాల్లో శక్తి నష్టమవుతుంది.
- తనను పోషించే స్థాయి కంటే పై స్థాయిలో ఎక్కువ శక్తి ఎప్పటికీ ఉండదు.
సముద్రంలో జీవద్రవ్యరాశి పిరమిడ్ ఎందుకు తలకిందులుగా ఉంటుంది
- వృక్ష ప్లవకాలను (phytoplankton) త్వరగా తినేస్తాయి, అవి కూడా త్వరగా పునరుత్పత్తి చెందుతాయి. అందుకే ఏ క్షణంలోనైనా వాటి నిలకడ జీవరాశి (standing crop) తక్కువ.
- వాటిని తినే చేపల జీవద్రవ్యరాశి ఏ సమయంలోనైనా ఎక్కువగా ఉంటుంది.
- అదే సముద్రంలో శక్తి పిరమిడ్ మాత్రం నిటారుగానే ఉంటుంది, ఎందుకంటే వృక్ష ప్లవకాల వార్షిక ఉత్పత్తి వాటి నిలకడ జీవరాశి కంటే చాలా ఎక్కువ.
చెట్టుకు సంఖ్యా పిరమిడ్ ఎందుకు తలకిందులుగా ఉంటుంది
- ఒక పెద్ద చెట్టు (ఉత్పత్తిదారు) అనేక కీటకాలను పోషిస్తుంది; ఆ కీటకాలు తక్కువ సంఖ్యలో పక్షులను పోషిస్తాయి.
- అడుగు సన్నగా, మధ్య భాగం వెడల్పుగా ఉంటుంది. పరాన్నజీవి గొలుసులు (ఒక అతిథేయి, అనేక పరాన్నజీవులు) కూడా తలకిందులుగా ఉంటాయి.
లోతైన విశ్లేషణ
ఆవరణ పిరమిడ్‌ల పరిమితులు (ఎన్‌సీఈఆర్‌టీ)
- ఒకే జాతి రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ పోషక స్థాయిలకు చెందడాన్ని అవి పరిగణించవు (గింజలు, కీటకాలు రెండూ తినే పిచ్చుక).
- అవి సరళమైన ఆహార గొలుసును ఊహిస్తాయి; ప్రకృతిలో అలాంటిది దాదాపు ఎప్పుడూ ఉండదు.
- అవి ఆహార జాలకాన్ని (food web) చూపలేవు.
- పూతికాహారులకు (saprophytes – విచ్ఛిన్నకారులు) ఆవరణ వ్యవస్థలో కీలక పాత్ర ఉన్నా, పిరమిడ్‌లో వాటికి ఏ స్థానమూ ఇవ్వలేదు.
పది శాతం నియమం వివరంగా
- బదిలీ సామర్థ్యం సరిగ్గా 10% కాదు. ఇది సాధారణంగా సుమారు 5–20% పరిధిలో ఉంటుంది; 10% అనేది స్థూల అంచనా సూత్రం.
- ప్రతి స్థాయి శక్తిని కోల్పోయే మార్గాలు:
- శ్వాసక్రియలో (అతిపెద్ద నష్టం)
- తినకుండా మిగిలిన ఆహారంగా
- తిన్నా శోషణ కాని ఆహారంగా (మలం)
- దీని ద్వారా వివరించగలిగేవి:
- ఆహార గొలుసుల్లో నాలుగు లేదా ఐదు కంటే ఎక్కువ స్థాయిలు అరుదుగా ఎందుకు ఉంటాయో
- అగ్ర మాంసాహారులు ఎందుకు తక్కువగా ఉంటాయో, వాటికి విశాలమైన సంచార ప్రాంతాలు ఎందుకు అవసరమో
- ఆవాస నష్టం, జైవిక వృద్ధీకరణ (biomagnification) వల్ల అగ్ర మాంసాహారులకే ఎందుకు ఎక్కువ ముప్పో
సంఖ్య, జీవద్రవ్యరాశి తప్పుదారి పట్టించవచ్చు; శక్తి పట్టించదు. సంఖ్య పరిమాణాన్ని పట్టించుకోదు (ఒక చెట్టు ఒకటిగానే లెక్క). జీవద్రవ్యరాశి ఒక క్షణపు చిత్రం (నిలకడ జీవరాశి) మాత్రమే, అది కొత్త జీవద్రవ్యరాశి తయారయ్యే వేగాన్ని (టర్నోవర్ రేటును) పట్టించుకోదు. శక్తి కాలక్రమంలో ప్రవాహాన్ని కొలుస్తుంది, అందుకే ఆవరణ వ్యవస్థ ఎలా పనిచేస్తుందో ప్రతిబింబిస్తుంది.
తరచూ చేసే పొరపాట్లు
- ✗ "జీవద్రవ్యరాశి పిరమిడ్ ఎప్పుడూ నిటారుగా ఉంటుంది." ✓ అది సముద్రంలో సాధారణంగా తలకిందులుగా ఉంటుంది. శక్తి పిరమిడ్ మాత్రమే ఎప్పుడూ నిటారు.
- ✗ "సంఖ్యా పిరమిడ్ ఎప్పుడూ నిటారుగా ఉంటుంది." ✓ అనేక కీటకాలున్న చెట్టుకు, పరాన్నజీవి గొలుసులకు అది తలకిందులు.
- ✗ "పది శాతం నియమం అంటే ప్రతి స్థాయిలో 10% శక్తి నష్టమవుతుంది." ✓ సుమారు 10% ముందుకు చేరుతుంది; సుమారు 90% నష్టమవుతుంది.
- ✗ "పిరమిడ్ అడుగు భాగం అగ్ర మాంసాహారి." ✓ అడుగు భాగం ఉత్పత్తిదారులు (మొదటి పోషక స్థాయి).
- ✗ "పిరమిడ్‌లు విచ్ఛిన్నకారులను (decomposers), ఆహార జాలకాలను పూర్తిగా పరిగణిస్తాయి." ✓ అవి పూతికాహారులను వదిలేస్తాయి, ఆహార జాలకాలను చూపలేవు.
త్వరిత పునశ్చరణ
- మూడు పిరమిడ్‌లు: సంఖ్య, జీవద్రవ్యరాశి, శక్తి.
- అడుగు = ఉత్పత్తిదారులు; శిఖరం = అగ్ర మాంసాహారి.
- శక్తి పిరమిడ్: ఎప్పుడూ నిటారు.
- సముద్రంలో జీవద్రవ్యరాశి: సాధారణంగా తలకిందులు.
- చెట్టుకు సంఖ్య: తలకిందులు.
- పది శాతం నియమం (లిండెమాన్, 1942): సుమారు 10% ముందుకు చేరుతుంది.
- ఎన్‌సీఈఆర్‌టీ గడ్డిభూమి: సుమారు 5.8 మిలియన్ మొక్కలు 3 అగ్ర మాంసాహారులను పోషిస్తాయి.
- ఎన్‌సీఈఆర్‌టీ ఆదర్శ శక్తి పిరమిడ్: ఉత్పత్తిదారులు సూర్యకాంతిలో సుమారు 1% శక్తిని ఎన్‌పీపీగా మారుస్తారు.
- పరిమితులు: అనేక స్థాయిల్లో ఉండే జాతులు, ఆహార జాలకాలు, పూతికాహారులను పట్టించుకోవు.
ఇంకా లోతుగా: మెయిన్స్ రాత (APPSC Group 2 సాధారణంగా అడిగే స్థాయి కంటే ఎక్కువ)
మెయిన్స్ రాత
- చట్రం: అగ్ర పరభక్షకులు ఎందుకు అరుదో, ఎందుకు సులభంగా ముప్పుకు గురవుతాయో, "ఆహార గొలుసులో కింది స్థాయిలో తినడం" ఎందుకు సుస్థిరతకు సంబంధించిన వాదన అవుతుందో పిరమిడ్‌ల ఆకారమే వివరిస్తుంది.
- విశ్లేషణ అంశాలు:
- పులి వంటి అగ్ర పరభక్షకులకు పెద్ద సంఖ్యలో వేట జంతువులు, అందువల్ల విశాలమైన ఆవాసాలు అవసరం. పులిని కాపాడితే దాని కింద ఉన్న ప్రతి స్థాయీ రక్షణ పొందుతుంది (గొడుగు జాతి – umbrella species).
- ఆహార భద్రత: ప్రతి అంచెలో సుమారు 90% నష్టం ఉండటంతో, జంతువులకు మేతగా పెట్టిన ధాన్యం, నేరుగా తిన్న ధాన్యం కంటే చాలా తక్కువ మందికి ఆహారమవుతుంది.
- మత్స్య పరిశ్రమ: "ఆహార జాలకంలో కిందికి చేపలు పట్టడం (fishing down the food web)" వల్ల మొదట పై స్థాయి చేపలు తొలగిపోతాయి. తర్వాత పట్టుబడి పిరమిడ్‌లో కింది స్థాయిలోని చిన్న జాతుల వైపు మళ్లుతుంది.
- జైవిక వృద్ధీకరణ శక్తికి వ్యతిరేక దిశలో పనిచేస్తుంది: శక్తి తగ్గేకొద్దీ కాలుష్య కారకం గాఢత పెరుగుతుంది.
- ముందున్న మార్గం:
- అగ్ర జాతినే కాకుండా వేట జంతువుల సంఖ్యను, ఆవాసాన్ని రక్షించడం
- శక్తిని సమర్థంగా వినియోగించే ఆహారపు అలవాట్లకు, వ్యవసాయ పద్ధతులకు ప్రోత్సాహం
- ఆవరణ వ్యవస్థ ఆధారిత మత్స్య నిర్వహణ
- ఉదాహరణ: ప్రాజెక్ట్ టైగర్ (Project Tiger) కింద ఉన్న పులుల సంరక్షణ కేంద్రాలు మొత్తం పిరమిడ్‌ను కాపాడతాయి: గడ్డిభూమి, అడవిలోని ఉత్పత్తిదారులు, జింకలు ఇతర వేట జంతువులు, శిఖరాన పులి.
ఈ అంశాన్ని ప్రాక్టీస్ చేయండి. Medha AI యాప్‌లో సమాధానాల వివరణతో ప్రశ్నలు.
అన్ని తెలుగు నోట్స్ · All Ecology and ecosystems notes · APPSC Group 2 notes · ఉచితంగా మొదలుపెట్టండి
Medha AI writes its own notes and checks them against the sources listed. Medha AI is an independent preparation service. It is not affiliated with, endorsed by or connected to APPSC, TGPSC (formerly TSPSC), MPSC, UPSC or any other commission or government body.