पारिस्थितिकीय स्तूप (Ecological pyramid)

कोणत्याही परिसंस्थेतील प्रत्येक पोषणपातळीवरील जैववस्तुमान किंवा जैववस्तुमानाची उत्पादकता, सजीवांची संख्या, ऊर्जा-विनिमयाची पातळी यांसंबंधीची माहिती ही आलेख स्वरूपात मांडली जाते, तिला पारिस्थितिकीय स्तूप म्हणतात. ब्रिटनचे प्राणिवैज्ञानिक आणि पारिस्थितिकीतज्ज्ञ चार्ल्स एल्टन यांनी ही संकल्पना १९२७ मध्ये प्रथम मांडली. एल्टन यांना असे दिसून आले की, ज्या स्वयंपोषी वनस्पतींवर तृणभक्षक प्राणी जगतात, त्या वनस्पतींच्या तुलनेत तृणभक्षक प्राण्यांची संख्या कमी असते. तसेच ज्या तृणभक्षक प्राण्यांवर मांसभक्षक प्राणी जगतात, त्या प्राण्यांची संख्या तृणभक्षक प्राण्यांच्या तुलनेने कमी असते. एल्टन यांनी सजीवांची ही संख्या आलेखाच्या स्वरूपात एकावर एक मांडली, तेव्हा स्तूपासारखी रचना तयार झाली. म्हणून या आलेखाच्या प्रारूपाला एल्टन स्तूप असेही म्हणतात. पारिस्थितिकीय स्तूप तीन प्रकारचे असतात : (अ) ऊर्जा स्तूप; (आ) संख्या स्तूप; (इ) जैववस्तुमान स्तूप.

(अ) ऊर्जा स्तूप: एखाद्या परिसंस्थेतील उत्पादकांनी सूर्यापासून मिळविलेल्या ऊर्जेचे प्रमाण आणि ती पुढील पोषण पातळीवर देण्याचे प्रमाण आलेखाकृतीने दाखविल्यास जो स्तूप तयार होतो, त्याला ऊर्जा स्तूप म्हणतात. कोणत्याही परिसंस्थेत वनस्पती या प्राथमिक स्वयंपोषी उत्पादक असतात आणि त्या सूर्यापासून मिळालेल्या प्रकाश ऊर्जेचे रूपांतर रासायनिक ऊर्जेत करतात. वनस्पतींद्वारे निर्माण केलेली ही ऊर्जा वेगवेगळ्या पोषण पातळ्यांवरील भक्षकांमार्फत शेवटच्या पोषण पातळीवरील भक्षकांपर्यंत पोहोचते. ऊर्जा विनिमयाच्या नियमानुसार ऊर्जेचे रूपांतर होत असताना प्रत्येक पोषण पातळीवर तिचा ऱ्हास होतो. खालच्या पोषण पातळीकडून मिळालेल्या एकूण ऊर्जेतील बरीच ऊर्जा ते सजीव स्वत:च्या जीवन प्रक्रियांसाठी वापरतात, तर काही ऊर्जा श्‍वसनक्रियेत उष्णतेच्या रूपाने मोकळी होते आणि पर्यावरणात बाहेर टाकली जाते. त्यामुळे उत्पादक घटकांपासून जसजसे वरच्या पोषण पातळीतील सजीवांकडे जावे, तसतसे त्या सजीवांना मिळणाऱ्या ऊर्जेचे प्रमाण कमीकमी होत जाते. म्हणजे उत्पादक स्तरावर ऊर्जेचे प्रमाण सर्वाधिक, तर अंतिम पोषण पातळीवर ऊर्जा सर्वांत कमी उपलब्ध होत असते.

प्रत्येक पोषण पातळीवर होणाऱ्या ऊर्जा संक्रमणात सर्वसाधारणपणे दहास नऊ (१० : ९) प्रमाणात ऊर्जा खर्ची पडते. उदा., सागरी परिसंस्थेतील चार स्तरीय अन्नसाखळीत प्राथमिक भक्षकांसाठी वनस्पतिप्लवक दर वर्षी प्रतिचौमी. ८००० किकॅ. ऊर्जा उपलब्ध करून देतात. त्यांपैकी ८०० किकॅ. ऊर्जा प्राथमिक भक्षकांना म्हणजे सूक्ष्म प्राणिप्लवकांना मिळते. प्राणिप्लवक ही ऊर्जा द्वितीयक भक्षकांपर्यंत पोहोचवितात. द्वितीयक भक्षकांना ८० किकॅ. ऊर्जा मिळते, तर तृतीयक भक्षकांना त्यांपैकी ८ किकॅ. ऊर्जा मिळते. येथे स्तूपाच्या तळाशी वनस्पतिप्लवक, तर टोकाशी मनुष्य हा अंतिम भक्षक असतो. त्यामुळे अशा स्तूपाचा पाया रुंद असून स्तूपाची रुंदी खालून वर एकदम कमी होत जाते. ऊर्जेचा असा स्तूप उभा आणि वर निमुळता असा त्रिकोणाकृती होत गेलेला असतो.

ऊर्जा स्तूपाद्वारे प्रत्येक पोषण पातळीवरील प्रत्यक्ष ऊर्जा, ऊर्जावहनाचा दर, प्रत्येक पोषण पातळीवर झालेल्या ऊर्जा ऱ्हासाचे प्रमाण, चयापचयासाठी वापरली गेलेली ऊर्जा, टाकाऊ उत्पादनांतील ऊर्जेचा ऱ्हास आणि शरीरघटकांकडून प्रत्यक्ष साठविलेली ऊर्जा इ. ऊर्जेसंबंधीची माहिती दाखविली जाते.

(आ) संख्या स्तूप: संख्या स्तूपामध्ये एखाद्या परिसंस्थेतील विविध पोषण पातळ्यांवरील सजीवांची संख्या आलेखाकृतीने दाखविलेली असते. कोणत्याही परिसंस्थेत लहान आकाराच्या प्राण्यांची संख्या मोठ्या आकाराच्या प्राण्यांच्या संख्येपेक्षा अधिक असते. उदा., गवताळ परिसंस्थेत गवत हे उत्पादक असल्याने त्याचे प्रमाण नेहमीच जास्त असते. गवताच्या तुलनेत विविध कीटक, ससा, उंदीर यांसारख्या प्राथमिक भक्षकांची संख्या कमी; त्यांच्या तुलनेत साप, सरडे या द्वितीयक भक्षकांची संख्या आणखी कमी आणि सर्वांत वरच्या पातळीवरील बहिरी ससाणा किंवा इतर पक्षी यांची संख्या अगदीच कमी असते. गवत-हरीण-लांडगा-सिंह या अन्नसाखळीतही अंतिम पोषण पातळीवर सिंहांची संख्या कमी असते. त्यामुळे संख्येचा स्तूप उभा आणि वर निमुळता होत गेलेला असतो.

वन परिसंस्थेत संख्येचा मनोरा वेगवेगळ्या आकाराचा असतो. जेव्हा प्राथमिक उत्पादक हे मोठ्या वृक्षांसारखे मोठ्या आकाराचे असतात तेव्हा त्यांची संख्या कमी असते, तर जेव्हा प्राथमिक उत्पादक लहान आकाराचे असतात तेव्हा त्यांची संख्या खूप जास्त असते. उदा., सूक्ष्म वनस्पती.

(इ) जैववस्तुमान स्तूप: या स्तूपात अन्नसाखळीतील प्रत्येक पोषण पातळीवरील सजीवांमध्ये एकूण किती जैववस्तुमान उपलब्ध आहे, हे दाखविले जाते. जैववस्तुमान दर चौमी.मागे ग्रॅम किंवा ऊष्मांकामध्ये मोजतात. स्वयंपोषी पातळीवर जैववस्तुमान सर्वाधिक असते. गवताळ आणि वन परिसंस्थांमध्ये सामान्यत: उत्पादकांपासून ते वरच्या स्तरातील मांसभक्षकांपर्यंत लागोपाठ येणाऱ्या पोषण पातळीवर जैववस्तुमान हळूहळू कमी होत जाते. हा स्तूप सरळ उभा असतो. तथापि, तलाव परिसंस्थेत सूक्ष्मजीव हे उत्पादक असून त्यांचे जैववस्तुमान कमी असते आणि त्यांचे मूल्य हळूहळू स्तूपाच्या टोकाशी असलेल्या मोठ्या आकाराच्या माशांच्या स्वरूपात वाढत गेलेले दिसून येते. त्यामुळे या स्तूपाचा आकार नेहमीच्या स्तूपाच्या उलटा, वर रुंद होत गेलेला दिसतो.