టెలివిజన్‌లో, వార్తాపత్రికలలో మరియు మన చుట్టూ ఉన్న వ్యక్తులచే ‘పర్యావరణం’ అనే పదాన్ని తరచుగా ఉపయోగించడం మనం విన్నాము. మన పెద్దలు ‘పర్యావరణం’ గతంలో ఎలా ఉండేదో ఇప్పుడు అలా లేదని చెప్తారు; ఇతరులు మనం ఆరోగ్యకరమైన ‘పర్యావరణం’లో పని చేయాలని చెప్తారు; మరియు ‘పర్యావరణ’ సమస్యలను చర్చించడానికి అభివృద్ధి చెందిన మరియు అభివృద్ధి చెందుతున్న దేశాలతో కూడిన ప్రపంచ సమ్మిట్లు క్రమం తప్పకుండా జరుగుతాయి. ఈ అధ్యాయంలో, పర్యావరణంలోని వివిధ భాగాలు ఎలా పరస్పరం సంకర్షణ చెందుతాయి మరియు మనం పర్యావరణంపై ఎలా ప్రభావం చూపుతామో మనం అధ్యయనం చేస్తాము.

13.1 పర్యావరణ వ్యవస్థ - దాని భాగాలు ఏమిటి?

మొక్కలు, జంతువులు, సూక్ష్మజీవులు మరియు మానవులతో సహా అన్ని జీవులు మరియు భౌతిక పరిసరాలు పరస్పరం సంకర్షణ చెంది ప్రకృతిలో సమతుల్యతను నిర్వహిస్తాయి. ఒక ప్రాంతంలో పరస్పరం సంకర్షణ చెందే అన్ని జీవులు పర్యావరణంలోని నిర్జీవ అంశాలతో కలిసి ఒక పర్యావరణ వ్యవస్థను (ఎకోసిస్టమ్) ఏర్పరుస్తాయి. అందువలన, ఒక పర్యావరణ వ్యవస్థ జీవాంశాలను (బయోటిక్ కాంపోనెంట్స్) మరియు నిర్జీవాంశాలను (ఎబయోటిక్ కాంపోనెంట్స్) కలిగి ఉంటుంది. జీవాంశాలు జీవులను కలిగి ఉంటాయి మరియు నిర్జీవాంశాలు ఉష్ణోగ్రత, వర్షపాతం, గాలి, నేల మరియు ఖనిజాలు వంటి భౌతిక కారకాలను కలిగి ఉంటాయి.

ఉదాహరణకు, మీరు ఒక తోటను సందర్శిస్తే మీరు వివిధ మొక్కలను, ఉదాహరణకు గడ్డి, చెట్లు; గులాబీ, మల్లె, పొద్దుతిరుగుడు వంటి పువ్వులు ఇచ్చే మొక్కలు; మరియు కప్పలు, కీటకాలు మరియు పక్షులు వంటి జంతువులను కనుగొంటారు. ఈ జీవులన్నీ పరస్పరం సంకర్షణ చెందుతాయి మరియు వాటి పెరుగుదల, ప్రత్యుత్పత్తి మరియు ఇతర కార్యకలాపాలు పర్యావరణ వ్యవస్థ యొక్క నిర్జీవాంశాలచే ప్రభావితమవుతాయి. కాబట్టి ఒక తోట ఒక పర్యావరణ వ్యవస్థ. అడవులు, చెరువులు మరియు సరస్సులు ఇతర రకాల పర్యావరణ వ్యవస్థలు. ఇవి సహజ పర్యావరణ వ్యవస్థలు అయితే తోటలు మరియు పంటభూములు మానవ నిర్మిత (కృత్రిమ) పర్యావరణ వ్యవస్థలు.

కృత్యం 13.1

• మీరు ఒక మత్స్యాలయాన్ని చూసి ఉండవచ్చు. దానిని ఒకటి రూపకల్పన చేయడానికి ప్రయత్నిద్దాం.
• మనం ఒక మత్స్యాలయాన్ని సృష్టించేటప్పుడు మనం గుర్తుంచుకోవలసిన విషయాలు ఏమిటి? చేపలకు ఈదడానికి ఖాళీ స్థలం (అది ఒక పెద్ద జాడీ కావచ్చు), నీరు, ఆక్సిజన్ మరియు ఆహారం అవసరం.
• మనం ఆక్సిజన్ పంపు (ఏరేటర్) ద్వారా మరియు మార్కెట్లో లభించే చేపల ఆహారం ద్వారా ఆక్సిజన్ను అందించవచ్చు.
• మనం కొన్ని జలచర మొక్కలు మరియు జంతువులను జోడిస్తే అది ఒక స్వయం-నిర్వహణ వ్యవస్థగా మారవచ్చు. ఇది ఎలా జరుగుతుందో మీరు ఆలోచించగలరా? మత్స్యాలయం మానవ నిర్మిత పర్యావరణ వ్యవస్థకు ఒక ఉదాహరణ.
• మనం మత్స్యాలయాన్ని ఏర్పాటు చేసిన తర్వాత అలాగే వదిలివేయగలమా? అది ఎందుకు ఒక్కోసారి శుభ్రం చేయాలి? చెరువులు లేదా సరస్సులను కూడా అదే విధంగా శుభ్రం చేయాలా? ఎందుకు లేదా ఎందుకు కాదు?

జీవులు తమ జీవనాధారాన్ని పర్యావరణం నుండి పొందే విధానం ప్రకారం ఉత్పత్తిదారులు, వినియోగదారులు మరియు విచ్ఛిన్నకారులుగా వర్గీకరించబడతాయని మనం మునుపటి తరగతుల్లో చూశాము. మనం పైన సృష్టించిన స్వయం-నిర్వహణ పర్యావరణ వ్యవస్థ ద్వారా మనం ఏమి నేర్చుకున్నామో గుర్తుకు తెచ్చుకుందాం. క్లోరోఫిల్ సమక్షంలో సూర్యుని కాంతి శక్తిని ఉపయోగించి అకర్బన పదార్థాల నుండి చక్కెర మరియు స్టార్చ్ వంటి సేంద్రియ సమ్మేళనాలను ఏ జీవులు తయారు చేయగలవు? కిరణజన్య సంయోగక్రియ ద్వారా ఆహారాన్ని ఉత్పత్తి చేయగల అన్ని పచ్చని మొక్కలు మరియు కొన్ని బ్యాక్టీరియాలు ఈ వర్గంలోకి వస్తాయి మరియు ఉత్పత్తిదారులు అని పిలువబడతాయి.

జీవులు తమ జీవనాధారం కోసం నేరుగా లేదా పరోక్షంగా ఉత్పత్తిదారులపై ఆధారపడతాయి? ఉత్పత్తి చేయబడిన ఆహారాన్ని నేరుగా ఉత్పత్తిదారుల నుండి లేదా పరోక్షంగా ఇతర వినియోగదారులను తినడం ద్వారా వినియోగించే ఈ జీవులు వినియోగదారులు. వినియోగదారులను శాకాహారులు, మాంసాహారులు, సర్వాహారులు మరియు పరాన్నజీవులుగా వివిధంగా వర్గీకరించవచ్చు. మీరు ఈ వినియోగదారుల వర్గాలకు ఉదాహరణలు ఇవ్వగలరా?

• మీరు మత్స్యాలయాన్ని శుభ్రం చేయరు మరియు కొన్ని చేపలు మరియు మొక్కలు చనిపోయిన పరిస్థితిని ఊహించుకోండి. ఒక జీవి చనిపోయినప్పుడు ఏమి జరుగుతుందో మీరు ఎప్పుడైనా ఆలోచించారా? బ్యాక్టీరియా మరియు శిలీంధ్రాలతో కూడిన సూక్ష్మజీవులు, చనిపోయిన అవశేషాలు మరియు జీవుల వ్యర్థ పదార్థాలను విచ్ఛిన్నం చేస్తాయి. ఈ సూక్ష్మజీవులు విచ్ఛిన్నకారులు, ఎందుకంటే అవి సంక్లిష్టమైన సేంద్రియ పదార్థాలను సరళమైన అకర్బన పదార్థాలుగా విచ్ఛిన్నం చేసి నేలలోకి వెళ్లి మళ్లీ మొక్కలచే ఉపయోగించబడతాయి. విచ్ఛిన్నకారులు లేకపోతే చెత్త, చనిపోయిన జంతువులు మరియు మొక్కలకు ఏమి జరుగుతుంది? విచ్ఛిన్నకారులు లేకపోయినా నేల యొక్క సహజ పునరుత్పాదకం జరుగుతుందా?

కృత్యం 13.2

• మత్స్యాలయాన్ని సృష్టించేటప్పుడు ఇతరులను తినే జలచర జంతువును ఉంచకూడదని మీరు జాగ్రత్త పడ్డారా? లేకపోతే ఏమి జరిగేది?

• సమూహాలుగా చేరి పైన పేర్కొన్న జీవుల సమూహాలు ఒకదానిపై ఒకటి ఎలా ఆధారపడి ఉన్నాయో చర్చించండి.

• ఎవరు ఎవరిని తింటారు అనే క్రమంలో జలచర జీవులను వ్రాసి కనీసం మూడు దశల గొలుసును ఏర్పరచండి.

  $\begin{array}{|l|}\hline \qquad \quad \\ \hline \end{array} \longrightarrow \begin{array}{|l|}\hline \qquad \quad \\ \hline \end{array} \longrightarrow \begin{array}{|l|}\hline \qquad \quad \\ \hline \end{array} $

• ఏదైనా ఒక జీవుల సమూహాన్ని ప్రాథమిక ప్రాముఖ్యత కలిగినదిగా మీరు పరిగణిస్తారా? ఎందుకు లేదా ఎందుకు కాదు?

13.1.1 ఆహార గొలుసులు మరియు జాలాలు

చిత్రం 13.1 ప్రకృతిలో ఆహార గొలుసు (ఎ) అడవిలో, (బి) గడ్డిభూమిలో మరియు (సి) చెరువులో

కృత్యం 13.4లో మనం ఒకదానిపై ఒకటి ఆహారం తీసుకునే జీవుల శ్రేణిని ఏర్పరచాము. వివిధ జీవాంశ స్థాయిలలో పాల్గొనే ఈ శ్రేణి లేదా జీవులు ఒక ఆహార గొలుసును ఏర్పరుస్తాయి (చిత్రం 13.1).

ఆహార గొలుసులోని ప్రతి దశ లేదా స్థాయి ఒక పోషక స్థాయిని (ట్రోఫిక్ లెవెల్) ఏర్పరుస్తుంది. స్వయంపోషకాలు లేదా ఉత్పత్తిదారులు మొదటి పోషక స్థాయిలో ఉంటాయి. అవి సౌరశక్తిని స్థిరీకరించి విషమపోషకాలు లేదా వినియోగదారులకు అందుబాటులో ఉంచుతాయి. శాకాహారులు లేదా ప్రాథమిక వినియోగదారులు రెండవ స్థాయిలో, చిన్న మాంసాహారులు లేదా ద్వితీయ వినియోగదారులు మూడవ స్థాయిలో మరియు పెద్ద మాంసాహారులు లేదా తృతీయ వినియోగదారులు నాల్గవ పోషక స్థాయిని ఏర్పరుస్తాయి (చిత్రం 13.2).

మనం తినే ఆహారం పని చేయడానికి మనకు శక్తిని అందించే ఇంధనంగా పనిచేస్తుందని మనకు తెలుసు. అందువలన పర్యావరణంలోని వివిధ భాగాల మధ్య సంకర్షణలు వ్యవస్థ యొక్క ఒక భాగం నుండి మరొక భాగానికి శక్తి ప్రవాహాన్ని కలిగి ఉంటాయి. మనం అధ్యయనం చేసినట్లుగా, స్వయంపోషకాలు సూర్యకాంతిలో ఉన్న శక్తిని సంగ్రహించి దానిని రసాయన శక్తిగా మారుస్తాయి. ఈ శక్తి జీవించే ప్రపంచం యొక్క అన్ని కార్యకలాపాలకు మద్దతు ఇస్తుంది. స్వయంపోషకాల నుండి, శక్తి విషమపోషకాలు మరియు విచ్ఛిన్నకారులకు వెళుతుంది. అయితే, ‘శక్తి వనరులు’ అధ్యాయంలో మనం చూసినట్లుగా, ఒక రూపం యొక్క శక్తి మరొక రూపంగా మారినప్పుడు, కొంత శక్తి పర్యావరణానికి మళ్లీ ఉపయోగించలేని రూపాలలో కోల్పోతుంది. పర్యావరణంలోని వివిధ భాగాల మధ్య శక్తి ప్రవాహం విస్తృతంగా అధ్యయనం చేయబడింది మరియు ఇది కనుగొనబడింది -

చిత్రం 13.2 పోషక స్థాయిలు

• ఒక భూసంబంధ పర్యావరణ వ్యవస్థలోని పచ్చని మొక్కలు వాటి ఆకులపై పడే సూర్యకాంతి శక్తిలో సుమారు $1 %$ ను సంగ్రహించి దానిని ఆహార శక్తిగా మారుస్తాయి.

• పచ్చని మొక్కలు ప్రాథమిక వినియోగదారులచే తినబడినప్పుడు, చాలా శక్తి వేడి రూపంలో పర్యావరణానికి కోల్పోతుంది, కొంత మొత్తం జీర్ణక్రియలో మరియు పని చేయడంలో వెళుతుంది మరియు మిగిలినది పెరుగుదల మరియు ప్రత్యుత్పత్తి వైపు వెళుతుంది. తినబడిన ఆహారంలో సగటున $10 %$ దాని స్వంత శరీరంగా మార్చబడి తదుపరి స్థాయి వినియోగదారులకు అందుబాటులో ఉంచబడుతుంది.

• అందువలన, ప్రతి దశలో ఉన్న మరియు తదుపరి స్థాయి వినియోగదారులకు చేరుకునే సేంద్రియ పదార్థం మొత్తానికి సగటు విలువగా $10 %$ తీసుకోవచ్చు.

• తదుపరి స్థాయి వినియోగదారులకు చాలా తక్కువ శక్తి అందుబాటులో ఉండటం వలన, ఆహార గొలుసులు సాధారణంగా మూడు లేదా నాలుగు దశలను మాత్రమే కలిగి ఉంటాయి. ప్రతి దశలో శక్తి నష్టం చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది, తద్వారా నాలుగు పోషక స్థాయిల తర్వాత చాలా తక్కువ ఉపయోగకరమైన శక్తి మిగిలి ఉంటుంది.

• ఒక పర్యావరణ వ్యవస్థలో తక్కువ పోషక స్థాయిలలో సాధారణంగా ఎక్కువ మంది వ్యక్తులు ఉంటారు, అత్యధిక సంఖ్య ఉత్పత్తిదారులది.

• ఆహార గొలుసుల పొడవు మరియు సంక్లిష్టత చాలా వైవిధ్యం చూపుతాయి. ప్రతి జీవి సాధారణంగా రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ రకాల ఇతర జీవులచే తినబడుతుంది, ఇవి మరలా అనేక ఇతర జీవులచే తినబడతాయి. కాబట్టి నేరుగా రేఖాత్మక ఆహార గొలుసుకు బదులుగా, ఈ సంబంధాన్ని ఆహార జాలం అని పిలువబడే కొమ్మలు చేసే రేఖల శ్రేణిగా చూపవచ్చు (చిత్రం 13.3).

శక్తి ప్రవాహ రేఖాచిత్రం నుండి (చిత్రం 13.4), రెండు విషయాలు స్పష్టమవుతాయి. మొదటిది, శక్తి ప్రవాహం ఏకదిశాత్మకంగా ఉంటుంది. స్వయంపోషకాలు సంగ్రహించిన శక్తి సౌర ఇన్పుట్కు తిరిగి వెళ్లదు మరియు శాకాహారులకు వెళ్లే శక్తి స్వయంపోషకాలకు తిరిగి రాదు. ఇది వివిధ పోషక స్థాయిల ద్వారా క్రమంగా కదులుతున్నప్పుడు, ఇది మునుపటి స్థాయికి ఇక అందుబాటులో ఉండదు. రెండవది, ప్రతి స్థాయిలో శక్తి నష్టం కారణంగా ప్రతి పోషక స్థాయిలో అందుబాటులో ఉన్న శక్తి క్రమంగా తగ్గుతుంది.

చిత్రం 13.3 అనేక ఆహార గొలుసులతో కూడిన ఆహార జాలం

చిత్రం 13.4 పర్యావరణ వ్యవస్థలో శక్తి ప్రవాహాన్ని చూపించే రేఖాచిత్రం

ఆహార గొలుసు యొక్క మరొక ఆసక్తికరమైన అంశం ఏమిటంటే, తెలియకుండా కొన్ని హానికరమైన రసాయనాలు ఆహార గొలుసు ద్వారా మన శరీరాల్లోకి ఎలా ప్రవేశిస్తాయి. నీరు ఎలా కలుషితమవుతుందో మీరు తరగతి IXలో చదివారు. కారణాలలో ఒకటి మన పంటలను వ్యాధులు మరియు కీటకాల నుండి రక్షించడానికి అనేక పురుగుమందులు మరియు ఇతర రసాయనాల ఉపయోగం. ఈ రసాయనాలు నేలలోకి లేదా నీటి వనరులలోకి కొట్టుకుపోతాయి. నేల నుండి, ఇవి నీరు మరియు ఖనిజాలతో పాటు మొక్కలచే గ్రహించబడతాయి మరియు నీటి వనరుల నుండి ఇవి జలచర మొక్కలు మరియు జంతువులచే తీసుకోబడతాయి. ఈ విధంగా అవి ఆహార గొలుసులోకి ప్రవేశిస్తాయి. ఈ రసాయనాలు కుళ్ళిపోనివి కాబట్టి, ఇవి ప్రతి పోషక స్థాయిలో క్రమంగా సంచితమవుతాయి. మానవులు ఏదైనా ఆహార గొలుసులో ఎగువ స్థాయిని ఆక్రమించినందున, ఈ రసాయనాల గరిష్ట సాంద్రత మన శరీరాల్లో సంచితమవుతుంది. ఈ దృగ్విషయాన్ని జీవ సంవర్ధనం (బయోలాజికల్ మాగ్నిఫికేషన్) అంటారు. ఇదే కారణంగా గోధుమ మరియు బియ్యం వంటి మన ఆహార ధాన్యాలు, కూరగాయలు మరియు పండ్లు మరియు మాంసం కూడా వివిధ మొత్తాలలో పురుగుమందు అవశేషాలను కలిగి ఉంటాయి. వాటిని ఎల్లప్పుడూ కడగడం లేదా ఇతర మార్గాల ద్వారా తీసివేయలేము.

కృత్యం 13.3

• రెడీమేడ్ ఆహార పదార్థాలలో పురుగుమందు స్థాయిల గురించి వార్తాపత్రిక నివేదికలు ఈ రోజుల్లో తరచుగా కనిపిస్తాయి మరియు కొన్ని రాష్ట్రాలు ఈ ఉత్పత్తులను నిషేధించాయి. అటువంటి నిషేధాల అవసరం గురించి సమూహాలలో చర్చించండి.
• ఈ ఆహార పదార్థాలలో పురుగుమందుల మూలం ఏమిటి అని మీరు భావిస్తారు? ఈ మూలం నుండి పురుగుమందులు ఇతర ఆహార ఉత్పత్తుల ద్వారా కూడా మన శరీరాల్లోకి ప్రవేశించగలవా?
• మనం పురుగుమందుల సేవనను తగ్గించడానికి ఏ పద్ధతులు అమలు చేయబడతాయో చర్చించండి.

13.2 మన కార్యకలాపాలు పర్యావరణాన్ని ఎలా ప్రభావితం చేస్తాయి?

మనం పర్యావరణం యొక్క అవిభాజ్య భాగం. పర్యావరణంలో మార్పులు మనపై ప్రభావం చూపుతాయి మరియు మన కార్యకలాపాలు మన చుట్టూ ఉన్న పర్యావరణాన్ని మారుస్తాయి. మన కార్యకలాపాలు పర్యావరణాన్ని ఎలా కలుషితం చేస్తాయో మనం తరగతి IXలో ఇప్పటికే చూశాము. ఈ అధ్యాయంలో, మనం రెండు పర్యావరణ సమస్యలను వివరంగా పరిశీలిస్తాము, అవి ఓజోన్ పొర క్షీణత మరియు వ్యర్థ పదార్థాల నిర్వహణ.

13.2.1 ఓజోన్ పొర మరియు అది ఎలా క్షీణిస్తోంది

ఓజోన్ $(O_3)$ ఆక్సిజన్ యొక్క మూడు అణువులతో ఏర్పడిన ఒక అణువు. $O_2$, దీనిని మనం సాధారణంగా ఆక్సిజన్ అని సూచిస్తాము, ఇది అన్ని శ్వాసక్రియ జీవులకు అత్యవసరం. ఓజోన్, ఒక ప్రాణాంతక విషం. అయితే, వాతావరణం యొక్క ఎత్తైన స్థాయిలలో, ఓజోన్ ఒక అత్యవసరమైన విధిని నిర్వహిస్తుంది. ఇది సూర్యుని నుండి అతినీలలోహిత (UV) వికిరణం నుండి భూమి యొక్క ఉపరితలాన్ని రక్షిస్తుంది. ఈ వికిరణం జీవులకు చాలా హానికరం, ఉదాహరణకు, ఇది మానవులలో చర్మ క్యాన్సర్కు కారణమవుతుందని తెలుసు.

వాతావరణం యొక్క ఎత్తైన స్థాయిలలో ఓజోన్ ఆక్సిజన్ $(O_2)$ అణువుపై అతినీలలోహిత వికిరణం పనిచేయడం వల్ల ఏర్పడే ఉత్పత్తి. అధిక శక్తి అతినీలలోహిత వికిరణాలు కొన్ని ఆక్సిజన్ $(O_2)$ అణువులను స్వేచ్ఛ ఆక్సిజన్ $(O)$ అణువులుగా విడగొడతాయి. ఈ అణువులు ఆ తర్వాత ఆక్సిజన్ అణువుతో కలిసి ఓజోన్‌ను ఈ విధంగా ఏర్పరుస్తాయి-

$ \begin{gathered} O_2 \xrightarrow{uV} O+O \\ O+O_2 \underset{\text{ (ఓజోన్) }}{O_3} \end{gathered} $

1980లలో వాతావరణంలో ఓజోన్ మొత్తం వేగంగా తగ్గడం ప్రారంభించింది. ఈ తగ్గుదల రిఫ్రిజిరెంట్లుగా మరియు అగ్ని నిరోధకాలలో ఉపయోగించే క్లోరోఫ్లోరోకార్బన్లు (CFCs) వంటి సంశ్లేషిత రసాయనాలతో లింక్ చేయబడింది. 1987లో, యునైటెడ్ నేషన్స్ ఎన్విరాన్మెంట్ ప్రోగ్రామ్ (UNEP) $CFC$ ఉత్పత్తిని 1986 స్థాయిలలో స్తంభింపచేయడానికి ఒక ఒప్పందాన్ని