बायोम और पारिस्थितिकी तंत्र

बायोम पौधों, जानवरों और सूक्ष्मजीवों का एक बड़ा क्षेत्रीय समुदाय है जो एक विशिष्ट जलवायु और भौतिक परिवेश को साझा करता है। उष्णकटिबंधीय वर्षावन, शीतोष्ण घास के मैदान, बोरियल वन और टुंड्रा सभी बायोम हैं, जिन्हें राजनीतिक सीमाओं से नहीं बल्कि तापमान, वर्षा, मौसमी विविधता और प्रकाश के पैटर्न से परिभाषित किया जाता है। इसके विपरीत, एक पारिस्थितिकी तंत्र जीवित जीवों का एक समुदाय है जो उनके द्वारा अधिकृत भौतिक वातावरण के साथ मिलकर बनता है, और इसे किसी भी स्थानिक पैमाने पर वर्णित किया जा सकता है। एक सड़ता हुआ लट्ठा, एक मीठे पानी का तालाब, एक अल्पाइन घास का मैदान और संपूर्ण अमेज़न बेसिन सभी पारिस्थितिकी तंत्र हैं; बायोम वह व्यापक क्षेत्रीय सीमा है जिसके भीतर कई व्यक्तिगत पारिस्थितिकी तंत्र कार्य करते हैं।

पारिस्थितिकीविद् कई पूरक वर्गीकरण प्रणालियों पर निर्भर करते हैं। विश्व वन्यजीव कोष लगभग चौदह स्थलीय बायोम को मान्यता देता है जिन्हें वैश्विक पारिस्थितिक क्षेत्रों में समूहित किया गया है, एक ऐसा ढाँचा जो संरक्षण योजना में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। संयुक्त राज्य अमेरिका वन सेवा Robert Bailey के पारिस्थितिक क्षेत्र वर्गीकरण को लागू करती है, जो क्रमशः सूक्ष्म पैमानों पर जलवायु और भू-आकृति को पकड़ने के लिए डोमेन, विभाजन और प्रांतों को नेस्ट करता है। Robert Whittaker का क्लासिक बायोम-जलवायु आरेख औसत वार्षिक तापमान को औसत वार्षिक वर्षा के विरुद्ध मैप करता है, यह दर्शाता है कि प्रमुख बायोम का वितरण उन दो चरों को उल्लेखनीय निष्ठा के साथ कैसे ट्रैक करता है।

इसलिए बायोम का वितरण पृथ्वी के जलवायु क्षेत्रों के समानांतर है। उष्णकटिबंधीय बायोम भूमध्य रेखा को घेरते हैं, उपोष्णकटिबंधीय रेगिस्तान कर्क और मकर रेखाओं को घेरते हैं, शीतोष्ण वन और घास के मैदान मध्य-अक्षांशों पर कब्जा करते हैं, और बोरियल वन और टुंड्रा उच्च उत्तरी अक्षांशों पर हावी हैं। ऊँचाई पहाड़ी ढलानों पर एक समान ऊर्ध्वाधर क्रम उत्पन्न करती है, जहाँ बढ़ती ऊँचाई बढ़ते अक्षांश की नकल करती है। राष्ट्रीय वैमानिकी और अंतरिक्ष प्रशासन, संयुक्त राज्य अमेरिका भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण और संयुक्त राष्ट्र पर्यावरण कार्यक्रम सभी वैश्विक डेटासेट बनाए रखते हैं जो समय के साथ बायोम विस्तार और परिवर्तन को ट्रैक करते हैं, और वे रिकॉर्ड जलवायु विज्ञान, संरक्षण जीवविज्ञान और भूमि-उपयोग योजना के लिए आधारभूत हैं।

उष्णकटिबंधीय वर्षावन एक संकीर्ण भूमध्यरेखीय पेटी बनाते हैं जहाँ प्रचुर वर्षा, स्थिर तापमान और साल भर सूर्य का प्रकाश पृथ्वी पर सबसे जैविक रूप से समृद्ध बायोम का उत्पादन करता है। वार्षिक वर्षा आम तौर पर 2,000 मिलीमीटर से अधिक होती है और वर्ष के अधिकांश महीनों में वितरित होती है, और औसत मासिक तापमान लगभग 24 से 27 डिग्री सेल्सियस के बीच रहता है। परिणामी वन संरचना ऊर्ध्वाधर रूप से विशाल वृक्षों की एक उभरती हुई छतरी, एक घनी निरंतर छतरी, एक छायादार अंडरस्टोरी और एक विरल वन तल में स्तरित होती है, जिसमें एपिफाइट्स, लियाना और स्ट्रैंगलर अंजीर इन स्तरों के बीच ऊर्ध्वाधर संबंध बुनते हैं।

यद्यपि उष्णकटिबंधीय वर्षावन वैश्विक भूमि क्षेत्र के केवल लगभग 7 प्रतिशत को कवर करते हैं, स्मिथसोनियन उष्णकटिबंधीय अनुसंधान संस्थान और विश्व वन्यजीव कोष का अनुमान है कि उनमें लगभग आधी सभी स्थलीय प्रजातियाँ शामिल हैं। प्रमुख वर्षावन क्षेत्रों में ब्राज़ील और पड़ोसी दक्षिण अमेरिकी देशों का अमेज़न बेसिन, मध्य अफ्रीका का कांगो बेसिन, बोर्नियो और सुमात्रा सहित इंडोनेशिया के दक्षिण पूर्व एशियाई वर्षावन, पापुआ न्यू गिनी के वन और मध्य अमेरिका में बिखरे वर्षावन शामिल हैं। प्रत्येक विशिष्ट स्थानिक प्रजातियों को आश्रय देता है, अमेज़न में जगुआर और मकाव से लेकर दक्षिण पूर्व एशिया में ओरंगुटान और रफ्लेसिया तक।

उष्णकटिबंधीय वर्षावनों के लिए प्राथमिक खतरे वनों की कटाई और वन विखंडन हैं। रॉयल बॉटेनिक गार्डन, केव, संयुक्त राष्ट्र पर्यावरण कार्यक्रम और प्रकृति के संरक्षण के लिए अंतर्राष्ट्रीय संघ प्रमुख चालकों का दस्तावेजीकरण करते हैं: अमेज़न में पशु पालन और सोया की खेती, दक्षिण पूर्व एशिया में ताड़ के तेल के बागान, और पश्चिम और मध्य अफ्रीका में चयनात्मक लकड़ी कटाई। निष्कर्षण और निपटान के लिए खोली गई सड़कें पहले से सन्निहित वन को खंडित करती हैं, वन्यजीव आबादी को अलग करती हैं और वन आंतरिक भागों को सूखी हवाओं और आग के संपर्क में लाती हैं। अक्षुण्ण प्राथमिक वन की सुरक्षा, भूमि-उपयोग योजनाओं का प्रवर्तन और स्वदेशी क्षेत्रों के लिए समर्थन वैज्ञानिक साहित्य द्वारा पहचाने गए सबसे प्रभावी संरक्षण रणनीतियाँ हैं।

शीतोष्ण वन मध्य-अक्षांश क्षेत्रों पर कब्जा करते हैं जो चार अलग-अलग मौसमों, मध्यम वार्षिक वर्षा और चार से छह महीने के बढ़ने के मौसम की विशेषता रखते हैं। वे दो व्यापक उपप्रकारों में विभाजित होते हैं। शीतोष्ण पर्णपाती वन, पूर्वी संयुक्त राज्य अमेरिका, जर्मनी सहित मध्य और पश्चिमी यूरोप के अधिकांश भाग और पूर्वी एशिया के कुछ हिस्सों में प्रमुख हैं, चौड़ी पत्ती वाले पेड़ों जैसे ओक, मेपल, बीच और हिकोरी द्वारा परिभाषित होते हैं जो हर शरद ऋतु में अपनी पत्तियाँ गिराते हैं। शीतोष्ण सदाबहार और मिश्रित वन, प्रशांत उत्तर पश्चिम के तटीय वर्षावन, दक्षिणी चिली के वाल्डिवियन वन और तस्मानिया के शीत-शीतोष्ण वन सहित, सर्दियों के दौरान अपनी पत्तियाँ बनाए रखते हैं और अक्सर शंकुधारी या दक्षिणी गोलार्ध के सदाबहारों द्वारा प्रभुत्व रखते हैं।

शीतोष्ण वनों की मिट्टी, जो हर साल गहरी पत्ती कूड़े से फिर से भर जाती है, आम तौर पर उत्पादक होती है, एक ऐसी संपत्ति जिसने इन बायोम को सहस्राब्दियों से कृषि और बसावट के लिए आकर्षक बना दिया है। हार्वर्ड विश्वविद्यालय अर्नोल्ड अर्बोरेटम और मिसौरी बॉटेनिकल गार्डन दोनों शीतोष्ण वन वनस्पतियों के व्यापक संदर्भ संग्रह बनाए रखते हैं, और न्यू हैम्पशायर में हबर्ड ब्रुक प्रायोगिक वन में दीर्घकालिक अध्ययनों ने पोषक तत्व चक्रण, अम्लीय वर्षा प्रभावों और गड़बड़ी के बाद पुनर्प्राप्ति का दस्तावेजीकरण किया है। यूरोप, पूर्वी उत्तरी अमेरिका और पूर्वी एशिया में, अठारहवीं और उन्नीसवीं शताब्दी के दौरान कृषि भूमि, लकड़ी और ईंधन की लकड़ी के लिए शीतोष्ण वनों को भारी रूप से साफ किया गया था, और हाल ही में पूर्वी सीबोर्ड और मध्य यूरोप के कुछ हिस्सों में वन आवरण पुनर्प्राप्त होना शुरू हुआ है।

समकालीन खतरों में आक्रामक कीड़े और रोगजनक, वायुमंडलीय नाइट्रोजन जमाव, जंगल की आग शासन परिवर्तन और सड़कों और विकास द्वारा विखंडन शामिल हैं। राष्ट्रीय उद्यान सेवा इकाइयाँ, ग्रेट स्मोकी माउंटेन्स राष्ट्रीय उद्यान और शेनान्डोआह राष्ट्रीय उद्यान सहित, पुरानी वृद्धि और पुनर्प्राप्ति शीतोष्ण वन के महत्वपूर्ण स्टैंड की रक्षा करती हैं और प्रजाति संरचना और एक गर्म होती जलवायु के लिए पारिस्थितिकी तंत्र प्रतिक्रिया की दीर्घकालिक निगरानी के लिए बाहरी प्रयोगशालाओं के रूप में कार्य करती हैं।

बोरियल वन, जिसे टैगा के रूप में भी जाना जाता है, पृथ्वी पर सबसे बड़ा स्थलीय बायोम है। यह उत्तरी गोलार्ध को लगभग 50 से 70 डिग्री उत्तरी अक्षांश के बीच लगभग निरंतर पेटी में घेरता है, अधिकांश कनाडा और अलास्का में फैला हुआ है, फ़िनलैंड और शेष फेनोस्कैंडिया से होते हुए, और रूस के विशाल साइबेरियाई आंतरिक भाग में फैला हुआ है। यह बायोम लंबी, अत्यंत ठंडी सर्दियों, संक्षिप्त गर्मियों, मुख्य रूप से बर्फ के रूप में वितरित कम वार्षिक वर्षा और मिट्टी की विशेषता है जो पतली, अम्लीय और अक्सर उत्तर में पर्माफ्रॉस्ट द्वारा रेखांकित होती है।

सदाबहार शंकुधारी हावी हैं। स्प्रूस, फ़र, पाइन और लर्च प्रमुख छतरी प्रजातियाँ हैं, उनकी सुई के आकार की पत्तियाँ और शंक्वाकार रूप बर्फ को कुशलता से गिराते हैं और साल भर प्रकाश संश्लेषक ऊतक बनाए रखते हैं ताकि जब तापमान अनुमति दे तो विकास तुरंत फिर से शुरू हो सके। छोटा बढ़ने का मौसम और ठंडी मिट्टी अपघटन को धीमा कर देती है, पीट और कार्बनिक पदार्थ की गहरी परतें पैदा करती है जो वैश्विक रूप से महत्वपूर्ण मिट्टी कार्बन भंडार रखती हैं। येल स्कूल ऑफ़ द एनवायरनमेंट और NASA अर्थ ऑब्ज़र्वेटरी दोनों ने दस्तावेज किया है कि यह कार्बन भंडार जलवायु परिवर्तन के लिए अत्यधिक उत्तरदायी है, पिघलते पर्माफ्रॉस्ट और अधिक लगातार आग के साथ बड़े पैमाने पर कार्बन रिलीज के बारे में चिंता बढ़ रही है।

जंगल की आग बोरियल क्षेत्र में एक प्राकृतिक और आवश्यक गड़बड़ी है। कई शंकुधारी प्रजातियाँ, जैक पाइन और ब्लैक स्प्रूस सहित, सेरोटिनस शंकु पैदा करती हैं जिन्हें खोलने और अपने बीजों को छोड़ने के लिए आग की आवश्यकता होती है, और पूरे स्टैंड अक्सर जलने के बाद दशक में पुनर्जीवित होते हैं। हाल के दशकों में, हालांकि, कनाडाई और रूसी बोरियल क्षेत्रों ने अभूतपूर्व आकार और तीव्रता की आग का अनुभव किया है। टैगा के वन्यजीवों में मूस, भूरे और काले भालू, भेड़िये, लिंक्स और प्रवासी गीतकारों की विशाल आबादी शामिल है जो लंबे गर्मियों के दिनों के दौरान उत्तर में प्रजनन करती हैं और उष्णकटिबंध और उपोष्णकटिबंध में सर्दियों में रहती हैं।

घास के मैदान ऐसे बायोम हैं जिनमें घास और अन्य शाकाहारी पौधे परिदृश्य पर हावी होते हैं और पेड़ विरल या अनुपस्थित होते हैं। वे उन जलवायुओं पर कब्जा करते हैं जो बंद वन का समर्थन करने के लिए बहुत शुष्क हैं लेकिन रेगिस्तान से अधिक गीली हैं, आम तौर पर 250 से 750 मिलीमीटर के बीच वार्षिक वर्षा प्राप्त करती हैं। विश्व वन्यजीव कोष वर्गीकरण के तहत, उष्णकटिबंधीय और उपोष्णकटिबंधीय घास के मैदान, सवाना और झाड़ीदार भूमि एक बायोम प्रकार बनाते हैं, जबकि शीतोष्ण घास के मैदान, सवाना और झाड़ीदार भूमि दूसरा बनाते हैं। उष्णकटिबंधीय सवाना उप-सहारा अफ्रीका, ब्राजीलियाई सेराडो, उत्तरी ऑस्ट्रेलिया और आंतरिक भारत के बड़े हिस्सों को कवर करते हैं। शीतोष्ण घास के मैदानों में उत्तरी अमेरिकी प्रेयरी, यूरेशियन स्टेपी, अर्जेंटीना और उरुग्वे के दक्षिण अमेरिकी पम्पास और दक्षिणी अफ्रीका का वेल्ड शामिल हैं।

आग, चराई और जलवायु मिलकर घास के मैदान की संरचना बनाए रखते हैं। समय-समय पर आग लकड़ी के पौधों के अतिक्रमण को दबा देती है और पोषक तत्वों को पुनर्चक्रित करती है, जबकि अफ्रीकी हाथियों और ज़ेब्रा से लेकर उत्तरी अमेरिकी बाइसन तक बड़े शाकाहारी वनस्पति संरचना और मिट्टी की संरचना को आकार देते हैं। IUCN और संयुक्त राष्ट्र पर्यावरण कार्यक्रम ध्यान देते हैं कि घास के मैदान की मिट्टी पृथ्वी पर सबसे गहरी और सबसे जैविक-समृद्ध में से एक है, एक संपत्ति जिसने इन बायोम को कृषि के लिए असाधारण रूप से आकर्षक बना दिया है। परिणाम यह है कि शीतोष्ण घास के मैदान आज ग्रह पर सबसे लुप्तप्राय बायोम श्रेणियों में से एक हैं, उत्तरी अमेरिका के मूल टॉलग्रास प्रेयरी उनकी पूर्व-औपनिवेशिक सीमा के 4 प्रतिशत से कम तक कम हो गए हैं और यूरेशियन स्टेपी में समान नुकसान दर्ज किए गए हैं।

संरक्षण प्रयासों में पूर्व फसल भूमि पर मूल घासों की बहाली, प्रमुख भंडारों में बाइसन और अन्य बड़े चरने वालों की पुन: स्थापना, और स्वदेशी-प्रबंधित क्षेत्रों के भीतर घास के मैदान भंडार की स्थापना शामिल है। उष्णकटिबंधीय सवाना विभिन्न दबावों का सामना करते हैं, जिसमें ब्राजीलियाई सेराडो में सोया और पशु चारागाह में रूपांतरण और अफ्रीका और ऑस्ट्रेलिया में परिवर्तित आग शासन शामिल हैं।

रेगिस्तान ऐसे बायोम हैं जो शुष्कता द्वारा परिभाषित किए जाते हैं, आम तौर पर सालाना 250 मिलीमीटर से कम वर्षा प्राप्त करते हैं। गर्म रेगिस्तानों में उत्तरी अफ्रीका का सहारा, अरब रेगिस्तान, दक्षिणी अफ्रीका का कालाहारी और नमीब, उत्तरी अमेरिका के सोनोरान और चिहुआहुआन रेगिस्तान, और ऑस्ट्रेलिया के ग्रेट विक्टोरिया और ग्रेट सैंडी रेगिस्तान शामिल हैं। ठंडे रेगिस्तान, जहाँ ठंडे सर्दियों के तापमान शुष्कता जितना ही पौधों की वृद्धि को सीमित करते हैं, में मंगोलिया और उत्तरी चीन का गोबी, अर्जेंटीना का पैटागोनियन रेगिस्तान और पश्चिमी संयुक्त राज्य अमेरिका का ग्रेट बेसिन शामिल हैं। आंतरिक अंटार्कटिका और आर्कटिक के कुछ हिस्सों के ध्रुवीय रेगिस्तानों को कई पारिस्थितिकीविदों द्वारा पृथ्वी पर सबसे शुष्क स्थान माना जाता है जब तरल पानी की उपलब्धता से मापा जाता है।

रेगिस्तानी पौधों और जानवरों ने मिसौरी बॉटेनिकल गार्डन और संयुक्त राज्य अमेरिका भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण जैसी संस्थाओं द्वारा प्रलेखित अनुकूलन की एक हड़ताली श्रृंखला विकसित की है। क्रैसुलेसियन एसिड मेटाबोलिज्म, प्रकाश संश्लेषण का एक रूप जो केवल रात में स्टोमाटा खोलता है, कैक्टि, एगेव्स और कई सक्यूलेंट्स को पानी संरक्षित करने की अनुमति देता है। जल-भंडारण अंग, मोमी क्यूटिकल्स, गहरी मूसल जड़ें और अल्पकालिक बीज जो केवल बारिश के बाद अंकुरित होते हैं, सभी कमी के अनुकूलन को दर्शाते हैं। कई रेगिस्तानी जानवर निशाचर हैं, दिन की गर्मी से बचते हैं, जबकि फेनेक लोमड़ी और कंगारू चूहे जैसे अन्य बीजों के चयापचय से अपना अधिकांश पानी प्राप्त करते हैं।

मरुस्थलीकरण, मौजूदा रेगिस्तानों की सीमा पर शुष्क भूमि का क्षरण, संयुक्त राष्ट्र पर्यावरण कार्यक्रम और मरुस्थलीकरण से लड़ने के लिए संयुक्त राष्ट्र सम्मेलन द्वारा प्रलेखित एक बढ़ती चिंता है। अधिक चराई, असतत खेती, वनों की कटाई और जलवायु परिवर्तन से जुड़े बदलते वर्षा पैटर्न सभी साहेल, मध्य एशियाई स्टेपी और अमेरिकी दक्षिण पश्चिम के कुछ हिस्सों जैसे क्षेत्रों में नंगी या क्षरित भूमि के विस्तार में योगदान करते हैं।

टुंड्रा अत्यधिक ठंड, छोटी गर्मियों और पर्माफ्रॉस्ट के रूप में जानी जाने वाली जमी हुई मिट्टी की साल भर की परत का एक वृक्षविहीन बायोम है। तीन प्रमुख टुंड्रा प्रकार मान्यता प्राप्त हैं। आर्कटिक टुंड्रा उत्तरी कनाडा, अलास्का, ग्रीनलैंड, उत्तरी स्कैंडिनेविया और रूसी आर्कटिक में उत्तरी ध्रुव को घेरता है। अल्पाइन टुंड्रा दुनिया भर के ऊँचे पहाड़ों पर वृक्ष रेखा से ऊपर होता है, जिसमें रॉकीज, एंडीज, आल्प्स और हिमालय शामिल हैं। अंटार्कटिक टुंड्रा अंटार्कटिक प्रायद्वीप और कुछ उप-अंटार्कटिक द्वीपों के बर्फ-मुक्त किनारों तक सीमित है, जहाँ काई, लाइकेन और मुट्ठी भर फूल वाले पौधे संक्षिप्त, ठंडी गर्मी में जीवित रहते हैं।

आर्कटिक टुंड्रा में बढ़ने का मौसम आम तौर पर छह से दस सप्ताह लंबा होता है। वनस्पति कम-बढ़ने और धीमी-बढ़ने वाली होती है, काई, लाइकेन, सेज, कुशन पौधों और बौने विलो और बर्च द्वारा प्रभुत्व केवल सेंटीमीटर लंबा होता है। एक उथली सक्रिय परत के नीचे जो हर गर्मियों में पिघलती है, स्थायी पर्माफ्रॉस्ट होता है, जो जल निकासी में बाधा डालता है और विशिष्ट पैटर्न वाली जमीन, थर्मोकार्स्ट झीलें और बहुभुज मिट्टी का उत्पादन करता है जिसे NASA उपग्रह इमेजरी ने परिध्रुवीय क्षेत्र में मैप किया है। उत्तरी अलास्का में राष्ट्रीय उद्यान सेवा इकाइयाँ और NOAA आर्कटिक अनुसंधान कार्यक्रम विस्तृत निगरानी प्रदान करते हैं कि वायु और मिट्टी के तापमान में वृद्धि के रूप में ये प्रणालियाँ कैसे बदल रही हैं।

पशु जीवन में कैरिबू और रेनडियर शामिल हैं जो टुंड्रा ग्रीष्मकालीन बछड़ों के मैदानों और वनित शीतकालीन रेंजों के बीच प्रवास करते हैं, गहरी ठंड के अनुकूल मस्क बैल, टुंड्रा-समुद्र इंटरफ़ेस पर आर्कटिक लोमड़ी और ध्रुवीय भालू, बर्फीले उल्लू और प्रजनन प्रवासी पक्षियों के अरबों। गर्मियों में कीट आबादी संक्षेप में फूट पड़ती है, जो उन प्रजनन पक्षी आबादी के लिए खाद्य आधार प्रदान करती है। IUCN और संयुक्त राष्ट्र पर्यावरण कार्यक्रम आज बायोम में तेजी से गर्म होने, पर्माफ्रॉस्ट पिघलने और झाड़ियों और पेड़ों के पूर्व टुंड्रा में उत्तर की ओर स्थानांतरण को प्रमुख पारिस्थितिक संकेतों के रूप में पहचानते हैं।

मीठे पानी के पारिस्थितिकी तंत्रों में नदियाँ, धाराएँ, झीलें, तालाब, झरने और आर्द्रभूमि का विशाल मोज़ेक शामिल है जो भूमि और पानी को जोड़ता है। यद्यपि मीठे पानी के आवास पृथ्वी की सतह के 1 प्रतिशत से कम को कवर करते हैं, संयुक्त राष्ट्र पर्यावरण कार्यक्रम और विश्व वन्यजीव कोष का अनुमान है कि वे लगभग 10 प्रतिशत सभी वर्णित प्रजातियों का समर्थन करते हैं, जिसमें सभी मछली प्रजातियों का लगभग 40 प्रतिशत शामिल है। अमेज़न, नील, मिसिसिपी, यांग्त्ज़ी और कांगो जैसे महान नदी तंत्र महाद्वीपों को सूखाते हैं, समुद्र में तलछट और पोषक तत्व ले जाते हैं, और अपने तटों पर बाढ़ के मैदान के वन, मत्स्य पालन और मानव सभ्यताओं को बनाए रखते हैं।

झीलें छोटे हिमनदी तालाबों से लेकर उत्तरी अमेरिका की महान झीलों और अफ्रीकी रिफ्ट घाटी के विशाल अंतर्देशीय समुद्रों तक हैं, जहाँ विक्टोरिया झील, तंगानिका झील और मलावी झील एक साथ स्मिथसोनियन राष्ट्रीय प्राकृतिक इतिहास संग्रहालय द्वारा प्रलेखित स्थानिक सिचलिड मछली की असाधारण विविधता रखती हैं। आर्द्रभूमि, मार्श, दलदल, बोग, फेन और मौसमी बाढ़ के मैदानों सहित, जल शुद्धिकरण, बाढ़ शमन, कार्बन भंडारण और प्रवासी पक्षियों के लिए प्रजनन आवास के रूप में अनुपातहीन पारिस्थितिकी तंत्र सेवाएं प्रदान करती हैं। अंतर्राष्ट्रीय महत्व की आर्द्रभूमि पर रामसर सम्मेलन, 1971 में ईरानी शहर रामसर में अपनाया गया, आर्द्रभूमि संरक्षण के लिए समर्पित प्रमुख अंतर्राष्ट्रीय संधि बना हुआ है।

मीठे पानी के पारिस्थितिकी तंत्रों को तीव्र मानव दबाव का सामना करना पड़ता है। बाँध बनाना और मोड़ना नदी के प्रवाह को बदल देता है, कृषि से पोषक तत्व प्रदूषण शैवाल खिलने और मृत क्षेत्रों को बढ़ाता है, आक्रामक प्रजातियाँ झील खाद्य जाल को पुनर्गठित करती हैं, और भूजल की कमी आर्द्रभूमि और नखलिस्तान झरनों को सिकोड़ती है। USGS राष्ट्रीय जल गुणवत्ता मूल्यांकन और NOAA राष्ट्रीय जल केंद्र संयुक्त राज्य अमेरिका में इन दबावों की दीर्घकालिक निगरानी प्रदान करते हैं, जबकि यूरोप, एशिया और दक्षिण अमेरिका में तुलनीय संस्थान समान संकेतकों को ट्रैक करते हैं। बाँध हटाने और बाढ़ के मैदान पुनर्संबंधन के माध्यम से नदी कनेक्टिविटी की बहाली अब एक प्रमुख अंतर्राष्ट्रीय संरक्षण विषय है।

महासागर पृथ्वी की सतह का लगभग 71 प्रतिशत कवर करता है, फिर भी वैश्विक बायोमास में इसका योगदान स्थलीय वनस्पति की तुलना में बहुत छोटा है, एक विरोधाभास जो लंबे समय तक रहने वाले पेड़ों की तुलना में समुद्री प्लवक के तेजी से कारोबार द्वारा समझाया गया है। समुद्री पारिस्थितिकी तंत्र असाधारण रूप से विविध हैं। प्रवाल भित्तियाँ, जिन्हें अक्सर समुद्र के वर्षावन कहा जाता है, उथले उष्णकटिबंधीय जल पर कब्जा करती हैं और समुद्र तल के 1 प्रतिशत से कम को कवर करने के बावजूद सभी समुद्री प्रजातियों के अनुमानित एक चौथाई का समर्थन करती हैं। दक्षिण पूर्व एशिया का कोरल ट्राइएंगल, इंडोनेशिया, फिलीपींस, मलेशिया, पापुआ न्यू गिनी, सोलोमन द्वीप और तिमोर-लेस्ते के कुछ हिस्सों में फैला हुआ है, स्मिथसोनियन राष्ट्रीय प्राकृतिक इतिहास संग्रहालय द्वारा पृथ्वी पर सबसे समृद्ध समुद्री क्षेत्र के रूप में मान्यता प्राप्त है।

भित्तियों के पार, केल्प वन कैलिफोर्निया से तस्मानिया तक शीतल शीतोष्ण तटों को सजाते हैं और मछली, समुद्री ऊदबिलाव और अकशेरुकी समुदायों का समर्थन करते हैं। मैंग्रोव वन उष्णकटिबंधीय तटरेखाओं को रेखाबद्ध करते हैं, तटों को स्थिर करते हैं और भित्ति और पेलाजिक मछली के लिए नर्सरी आवास प्रदान करते हैं। उथले मुहानों में समुद्री घास के मैदान महत्वपूर्ण मात्रा में नीले कार्बन को संग्रहीत करते हैं और मानेटी, डुगोंग और समुद्री कछुओं को खिलाते हैं। खुला महासागर, या पेलाजिक क्षेत्र, मत्स्य पालन और प्रवासी प्रजातियों का समर्थन करता है जिसमें ट्यूना, शार्क, बिलफिश और महान व्हेल शामिल हैं। गहरे समुद्र में गहरे मैदान, पनडुब्बी घाटियाँ और हाइड्रोथर्मल वेंट समुदाय शामिल हैं जो सूर्य के प्रकाश के बजाय केमोसिंथेसिस द्वारा संचालित होते हैं, 1977 में गैलापागोस रिफ्ट के साथ खोजे गए और NOAA महासागर अन्वेषण अभियानों द्वारा व्यापक रूप से मैप किए गए।

समुद्री पारिस्थितिकी तंत्र अधिक मछली पकड़ने, प्लास्टिक प्रदूषण, महासागर अम्लीकरण, गर्म समुद्र सतह तापमान, प्रवाल विरंजन और तटीय आवास नुकसान से दबाव में हैं। नेशनल जियोग्राफिक सोसाइटी और येल स्कूल ऑफ द एनवायरनमेंट दोनों गिरावट को धीमा करने में एक प्रमुख उपकरण के रूप में समुद्री संरक्षित क्षेत्रों की भूमिका पर जोर देते हैं, और कुनमिंग-मॉन्ट्रियल वैश्विक जैव विविधता ढाँचे के तहत वैश्विक प्रतिबद्धताओं का लक्ष्य 2030 तक महासागर के 30 प्रतिशत की रक्षा करना है।

जैव विविधता जीन, प्रजातियों और पारिस्थितिकी तंत्र के स्तर पर जीवन की विविधता है। वैश्विक प्रजाति समृद्धि का सबसे व्यापक रूप से उद्धृत अनुमान, Mora और सहयोगियों द्वारा PLoS Biology में 2011 में प्रकाशित, यूकेरियोटिक प्रजातियों की कुल संख्या को लगभग 8.7 मिलियन पर रखता है, जिनमें से अधिकांश को अभी तक औपचारिक रूप से वर्णित नहीं किया गया है। कई वैज्ञानिक अब तर्क देते हैं कि पृथ्वी ने छठे सामूहिक विलुप्ति प्रकरण में प्रवेश किया है। प्रकृति के संरक्षण के लिए अंतर्राष्ट्रीय संघ की खतरे में प्रजातियों की लाल सूची, विलुप्ति जोखिम की सबसे व्यापक वैश्विक सूची, 44,000 से अधिक प्रजातियों को विलुप्ति के खतरे में वर्गीकृत करती है, और वर्तमान विलुप्ति दरों का अनुमान IUCN और संयुक्त राष्ट्र पर्यावरण कार्यक्रम द्वारा जीवाश्म रिकॉर्ड से अनुमानित पृष्ठभूमि दर के 100 से 1,000 गुना के बीच चलने के लिए लगाया गया है।

जैव विविधता हानि के प्रमुख चालक, जैव विविधता और पारिस्थितिकी तंत्र सेवाओं पर अंतर सरकारी विज्ञान-नीति मंच और नेशनल जियोग्राफिक सोसाइटी द्वारा संक्षेपित, आवास हानि और विखंडन, शिकार और मछली पकड़ने के माध्यम से अतिदोहन, कीटनाशक और पोषक तत्व अपवाह सहित प्रदूषण, आक्रामक गैर-मूल प्रजातियाँ और तेजी से बदलती जलवायु हैं। ये दबाव अक्सर संयोजन में कार्य करते हैं, जलवायु परिवर्तन आवास नुकसान को तीव्र करता है और आक्रामक प्रजातियों के दबाव को उन तरीकों से तीव्र करता है जिन्हें अलग करना मुश्किल है।

जैव विविधता हॉटस्पॉट अवधारणा, Norman Myers द्वारा शुरू की गई और Conservation International द्वारा विस्तारित, असाधारण पौधे स्थानिकता वाले क्षेत्रों की पहचान करती है जिन्होंने अपनी मूल वनस्पति का अधिकांश हिस्सा खो दिया है। छत्तीस ऐसे हॉटस्पॉट अब मान्यता प्राप्त हैं, जो पृथ्वी की भूमि की सतह के 3 प्रतिशत से कम पर वैश्विक पौधों की प्रजातियों का 50 प्रतिशत से अधिक और स्थलीय कशेरुक प्रजातियों का 40 प्रतिशत से अधिक रखते हैं। ये क्षेत्र, भूमध्यसागरीय बेसिन, मेडागास्कर, पश्चिमी घाट और श्रीलंका, उष्णकटिबंधीय एंडीज और ब्राजील के अटलांटिक वन सहित, वैश्विक संरक्षण प्राथमिकताएं हैं।

पारिस्थितिकी तंत्र सेवाएं वे लाभ हैं जो मानव समाज कार्यशील प्राकृतिक प्रणालियों से प्राप्त करते हैं। सहस्राब्दी पारिस्थितिकी तंत्र मूल्यांकन, संयुक्त राष्ट्र द्वारा कमीशन किया गया और 2005 में प्रकाशित, इन सेवाओं को चार व्यापक रूप से अपनाई गई श्रेणियों में व्यवस्थित किया। प्रावधान सेवाओं में भोजन, ताजे पानी, लकड़ी, फाइबर और औषधीय यौगिकों की आपूर्ति शामिल है। विनियमन सेवाओं में कार्बन पृथक्करण के माध्यम से जलवायु विनियमन, आर्द्रभूमि और नदीतटीय वनों द्वारा जल शुद्धिकरण, बाढ़ शमन, कीड़ों और पक्षियों द्वारा फसल परागण, और शिकारियों और परजीवियों द्वारा कीट नियंत्रण शामिल हैं। सहायक सेवाएं, अन्य सभी के लिए नींव, पोषक तत्व चक्रण, मिट्टी निर्माण, प्राथमिक उत्पादन और जल चक्र स्वयं शामिल हैं।

सांस्कृतिक सेवाएं, हालांकि मुद्रीकरण करना कठिन है, कम महत्वपूर्ण नहीं हैं। उनमें राष्ट्रीय उद्यानों और भंडारों में मनोरंजन और पारिस्थितिकी पर्यटन, वैज्ञानिक और शैक्षिक मूल्य, सौंदर्य प्रेरणा और आध्यात्मिक और औपचारिक महत्व शामिल हैं जो कई परिदृश्य उन समुदायों के लिए रखते हैं जो पीढ़ियों से उनके साथ रहे हैं। संयुक्त राज्य अमेरिका में राष्ट्रीय उद्यान सेवा, पार्क्स कनाडा और यूरोप, एशिया, अफ्रीका और प्रशांत में तुलनीय एजेंसियां मिलकर सैकड़ों मिलियन हेक्टेयर संरक्षित भूमि का प्रबंधन करती हैं जो इन सेवाओं को वितरित करती हैं।

पारिस्थितिकी तंत्र सेवाओं पर एक आर्थिक मूल्य रखने के प्रयासों ने सालाना संयुक्त राज्य अमेरिका के खरबों डॉलर में अनुमान लगाए हैं, एक आंकड़ा जो प्रदान की गई सेवाओं के पैमाने और अक्षुण्ण पारिस्थितिकी तंत्र के गैर-मौद्रिक मूल्यों को पकड़ने के लिए बाजारों की सीमाओं दोनों को दर्शाता है। येल स्कूल ऑफ द एनवायरनमेंट, विश्व वन्यजीव कोष और संयुक्त राष्ट्र पर्यावरण कार्यक्रम सभी चेतावनी देते हैं कि ऐसी लेखांकन नीति के लिए उपयोगी है लेकिन इसे यह निहितार्थ के रूप में नहीं पढ़ा जाना चाहिए कि प्रकृति प्रतिस्थापन योग्य है; कई पारिस्थितिकी तंत्र सेवाएं, एक बार खो जाने के बाद, किसी भी लागत पर प्रतिस्थापित नहीं की जा सकतीं।

बायोम और पारिस्थितिकी तंत्र का संरक्षण पूरक रणनीतियों के एक पोर्टफोलियो पर निर्भर करता है। संरक्षित क्षेत्र, कड़ाई से संरक्षित जंगल भंडारों से लेकर बहु-उपयोग परिदृश्यों तक, स्थलीय और समुद्री संरक्षण की रीढ़ बने हुए हैं। IUCN विश्व संरक्षित क्षेत्रों का डेटाबेस ने 2022 में दर्ज किया कि भूमि का लगभग 16 प्रतिशत और महासागर का 8 प्रतिशत किसी न किसी रूप में संरक्षण के अधीन था। संयुक्त राज्य अमेरिका में राष्ट्रीय उद्यान सेवा, रॉयल बॉटेनिक गार्डन, केव और हर महाद्वीप में समकक्ष संस्थान मिलकर वैज्ञानिक ज्ञान और संदर्भ संग्रह का क्यूरेट करते हैं जो इस काम को रेखांकित करते हैं।

पारिस्थितिक गलियारे और कनेक्टिविटी संरक्षण विखंडन समस्या का जवाब देते हैं जो कार्यशील परिदृश्यों में भंडार को जोड़कर ताकि वन्यजीव स्थानांतरित हो सकें, जीन प्रवाह जारी रहे और प्रजातियाँ जलवायु परिवर्तन के जवाब में श्रेणियों को स्थानांतरित कर सकें। उत्तरी अमेरिका में येलोस्टोन से युकोन पहल, मेसोअमेरिकन जैविक गलियारा और यूरोपीय ग्रीन बेल्ट जैसी बड़े पैमाने की परियोजनाएं संयुक्त राष्ट्र पर्यावरण कार्यक्रम और विश्व वन्यजीव कोष द्वारा व्यापक रूप से उद्धृत उदाहरण हैं। पुनर्स्थापन पारिस्थितिकी, जिसमें वनीकरण, घास के मैदान पुनर्स्थापना, आर्द्रभूमि पुनर्संबंधन और बढ़ता पुनर्जीवन आंदोलन शामिल है, संरक्षण को पूरक करता है क्षरित प्रणालियों का पुनर्निर्माण करके और कुछ मामलों में, लापता प्रजातियों को बहाल करके।

स्वदेशी-नेतृत्व वाला संरक्षण वैश्विक रणनीति के लिए तेजी से केंद्रीय हो गया है। IUCN और येल स्कूल ऑफ द एनवायरनमेंट द्वारा संक्षेपित कई अध्ययन दिखाते हैं कि स्वदेशी प्रबंधन के तहत भूमि अक्सर जैव विविधता को राज्य-प्रबंधित संरक्षित क्षेत्रों के रूप में प्रभावी ढंग से, या अधिक प्रभावी ढंग से बनाए रखती है। जैविक विविधता पर सम्मेलन, 1992 रियो पृथ्वी शिखर सम्मेलन में बातचीत की गई, प्रमुख अंतर्राष्ट्रीय ढांचा प्रदान करता है, और दिसंबर 2022 में अपनाया गया कुनमिंग-मॉन्ट्रियल वैश्विक जैव विविधता ढांचा ने 2030 तक पृथ्वी की भूमि और महासागर के कम से कम 30 प्रतिशत को प्रभावी ढंग से संरक्षित और प्रबंधित करने का शीर्षक लक्ष्य निर्धारित किया, जिसे व्यापक रूप से 30 बाय 30 लक्ष्य के रूप में जाना जाता है।

सभी CountryReports सामग्री के लिए विस्तृत उद्धरण, डेटा संदर्भ और संस्थागत स्रोत स्रोत पृष्ठ पर सूचीबद्ध हैं। निम्नलिखित वैज्ञानिक समाज, सरकारी एजेंसियां और शैक्षणिक संस्थान बायोम और पारिस्थितिकी तंत्र सामग्री के लिए प्राथमिक प्राधिकारी हैं जिन पर ऊपर निर्भर किया गया है। प्रत्येक लिंक संस्था के होमपेज की ओर इशारा करता है।

वैज्ञानिक संस्थान और संग्रहालय

• स्मिथसोनियन राष्ट्रीय प्राकृतिक इतिहास संग्रहालय — वैश्विक जैव विविधता, जीवाश्म विज्ञान और पारिस्थितिकी तंत्र विज्ञान पर संग्रह, अनुसंधान कार्यक्रम और शैक्षिक संसाधन।
• स्मिथसोनियन उष्णकटिबंधीय अनुसंधान संस्थान — उष्णकटिबंधीय वनों, प्रवाल भित्तियों और समुद्री प्रणालियों पर दीर्घकालिक क्षेत्र अनुसंधान, पनामा में केंद्रित।
• नेशनल जियोग्राफिक सोसाइटी — पृथ्वी के बायोम और प्रजातियों पर अभियान, मानचित्रण, फोटोग्राफी और शैक्षिक संसाधन।

अंतर्राष्ट्रीय पर्यावरण संगठन

• संयुक्त राष्ट्र पर्यावरण कार्यक्रम (UNEP) — जैव विविधता, पारिस्थितिकी तंत्र, भूमि क्षरण और जलवायु परिवर्तन के वैश्विक मूल्यांकन।
• प्रकृति के संरक्षण के लिए अंतर्राष्ट्रीय संघ (IUCN) — खतरे में प्रजातियों की लाल सूची, संरक्षित क्षेत्रों का विश्व डेटाबेस और पारिस्थितिकी तंत्र टाइपोलॉजी।
• विश्व वन्यजीव कोष (WWF) — वैश्विक पारिस्थितिक क्षेत्र ढांचा, लिविंग प्लैनेट रिपोर्ट और संस्थागत संरक्षण रिपोर्ट।

सरकारी एजेंसियां और पृथ्वी अवलोकन

• राष्ट्रीय महासागरीय और वायुमंडलीय प्रशासन (NOAA) — महासागर, वायुमंडल और जलवायु निगरानी, प्रवाल भित्ति और आर्कटिक अनुसंधान कार्यक्रमों सहित।
• NASA अर्थ ऑब्ज़र्वेटरी — वैश्विक भूमि आवरण, बायोम और पर्यावरणीय परिवर्तन पर उपग्रह इमेजरी, डेटासेट और व्याख्यात्मक लेख।
• संयुक्त राज्य अमेरिका भूवैज्ञानिक सर्वेक्षण (USGS) — पारिस्थितिकी तंत्र अनुसंधान, राष्ट्रीय जल गुणवत्ता मूल्यांकन और दीर्घकालिक पारिस्थितिक निगरानी नेटवर्क।
• राष्ट्रीय उद्यान सेवा (NPS) — संयुक्त राज्य अमेरिका और क्षेत्रों में संरक्षित बायोम की प्रबंधन और वैज्ञानिक निगरानी।

शैक्षणिक और वनस्पति संस्थान

• येल स्कूल ऑफ द एनवायरनमेंट — वन, जलवायु और पारिस्थितिकी तंत्र नीति पर अनुसंधान और स्नातक शिक्षा।
• हार्वर्ड विश्वविद्यालय अर्नोल्ड अर्बोरेटम — शीतोष्ण वन वनस्पतियों पर वनस्पति संग्रह और अनुसंधान।
• मिसौरी बॉटेनिकल गार्डन — वैश्विक वनस्पतियों सहित पादप विज्ञान और उष्णकटिबंधीय वनस्पति विज्ञान अनुसंधान।
• रॉयल बॉटेनिक गार्डन, केव — विश्व के पौधों और कवक रिपोर्ट की स्थिति और वैश्विक बीज बैंक साझेदारी।
• एनसाइक्लोपीडिया ऑफ अर्थ — पर्यावरण विज्ञान और पारिस्थितिकी तंत्र पारिस्थितिकी पर सहकर्मी-समीक्षित संदर्भ लेख।

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