పర్యావరణ జలధర్మశాస్త్రం

వికీపీడియా నుండి
ఇక్కడికి గెంతు: మార్గసూచీ, వెతుకు

పర్యావరణ జలధర్మ శాస్త్రం' (గ్రీకులో οἶκος, ఇకోస్ , అంటే "గృహము"ὕδωρ, హైడోర్ , అంటే "నీరు"-λογία, -లాజియా ) అంటే నీరు, పర్యావరణ వ్యవస్థల మధ్య గల పరస్పర చర్యలను అధ్యయనం చేసే శాస్త్రం. ఈ పరస్పర చర్యలు జల సముదాయాలైన నదులు, సరస్సుల మధ్యగానీ, లేదా భూమిపై ఉన్న అడవులు, ఎడారులు, భూమిపై నెలకొని ఉన్న ఇతర పర్యావరణ వ్యవస్థల నడుమగానీ జరుగుతాయి. భాష్పోత్సేకం, మొక్కలలో జల వినియోగం, నీటి లభ్యతకు అనుగుణంగా జీవులలో కలిగే మార్పులు, ప్రవాహాలపై, వాటి పని విధానాలపై వృక్ష సముదాయపు ప్రభావం, పర్యావరణ ప్రక్రియకు, జల పరిణామ చక్రానికి నడుమ జరిగే పునర్వ్యాప్తి వంటి విషయాలు పర్యావరణ జల ధర్మ శాస్త్రంలో పరిశోధనాంశాలుగా ఉంటాయి.

ముఖ్య భావనలు[మార్చు]

జల పరిణామ చక్రంనేల మీద, నేల పైన, నేల కింద గల నిరంతర నీటి కదలికలను గురించి వివరిస్తుంది. ఈ కదలిక పర్యావరణ వ్యవస్థల కారణంగా వివిధ సందర్భాలలో మారుతూ ఉంటుంది. మొక్కల్లో జరిగే భాష్పోత్సేకము వలన వాతావరణంలో పెద్ద మొత్తంలో నీరు చేరుతుంది. నీరు నేలపై ప్రవహిస్తున్నపుడు అది వృక్ష సముదాయం వలన ప్రభావితమవుతుంది. నదీ ప్రవాహ మార్గాలు కూడా, అవి వృక్ష సముదాయాల గుండా ప్రవహిస్తున్నపుడు, వాటి వలన రూపొందుతాయి.

పర్యావరణ జల ధర్మ శాస్త్రఙ్ఞులు భూమికి సంబంధించిన, నీటికి సంబంధించిన వ్యవస్థలను రెండింటినీ అధ్యయనం చేస్తారు. భూ సంబంధిత పర్యావరణ వ్యవస్థలలో (అడవులు, ఎడారులు, సవానా గడ్డి భూములు వంటివి), వృక్షసముదాయానికి, భూ ఉపరితలానికి మధ్య జరిగే పరస్పర చర్యలు, వ్యాడోస్ జోన్, భూగర్భ జలం ప్రధానమైన అంశాలుగా ఉంటాయి. నీటికి సంబంధించిన పర్యావరణ వ్యవస్థలలో (నదులు, వాగులు, సరస్సులు, బురద నేలల వంటివి), నీటి రసాయన స్థితి, భూస్వరూప శాస్త్రం, జల ధర్మశాస్త్రం, ఆయా వ్యవస్థల నిర్మాణంపై, విధులపై ఏ విధంగా ప్రభావాన్ని చూపుతాయనేది ప్రధాన అంశాలుగా ఉంటాయి.

మూల సూత్రాలు[మార్చు]

పర్యావరణ జల ధర్మ శాస్త్ర మూల సూత్రాలను మూడు అంశీభూతాలుగా వివరించవచ్చు:

  1. జల సంచలన సంబంధమైనవి: ఒక నదీ పరివాహక ప్రాంతంలోని జల సంచలన వలయ పరిమాణపు మొత్తము, జల సంచలన, జీవ సంబంధిత ప్రక్రియల ఆచరణాత్మక సమగ్రతకు నమూనాగా ఉండాలి.
  2. పర్యావరణ సంబంధమైనవి: నదీ పరివాహక ప్రాంత స్థాయిలో జరిగే సమగ్ర ప్రక్రియలు, ఆ నదీ పరివాహ ప్రాంతపు సామర్ధ్యాన్ని, దాని పర్యావరణ వ్యవస్థ యొక్క సేవలను పెంచే దిశగా నడిపించేవిగా ఉండాలి.
  3. పర్యావరణ ఇంజనీరింగ్: నీటి సంచలనానికి, పర్యావరణానికి సంబంధించిన ప్రక్రియల నియంత్రణ ఒక సమగ్ర వ్యవస్థా విధానంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఇది సమగ్ర నీటి పరివాహాక ప్రాంత నిర్వహణకు ఒక కొత్త సాధనం.

వారి వ్యక్తీకరణను ఈ పరిశీలించదగిన పరికల్పన (జలేవ్‌స్కీ మొదలైన వారు, 1997)లో చూడవచ్చు:

  • H1: జల సంచలన ప్రక్రియలు సాధారణంగా ఒక ప్రాంతంలోని వృక్షాల, జంతువుల జీవనాన్ని నియంత్రిస్తాయి.
  • H2: ఒక ప్రాంతంలోని వృక్షాల, జంతువుల జీవనాన్ని జల సంచలన ప్రక్రియలను నియంత్రించే సాధనంగా రూపొందించ వచ్చును.
  • H3: ఈ రెండు రకాల నియంత్రణలను (H1&H2), జల-సాంకేతిక సదుపాయాలతో సమగ్ర పరచడం వలన నిలకడైన జల, పర్యావరణ వ్యవస్థా సేవలను పొందవచ్చును.

వృక్షసముదాయం, నీటి వత్తిడి[మార్చు]

మొక్కల శరీర ధర్మ శాస్త్రం నీటి లభ్యతపై ప్రత్యక్షంగా సంబంధాన్ని కలిగి ఉంటుందనేది పర్యావరణ జలధర్మ శాస్త్రపు ప్రాథమిక సూత్రం. వర్షాధార అడవులలో వలే ఎక్కడైతే నీరు తగినంతగా లభ్యమవుతుందో, అక్కడ మొక్కల పెరుగుదల పోషక పదార్థాల లభ్యతపై ఎక్కువగా ఆధారపడి ఉంటుంది. ఆఫ్రికాలోని సవనా గడ్డి భూముల వంటి తగినంత నీటి లభ్యత లేని ప్రాంతాలలో, అక్కడి వృక్ష సముదాయంలోని రకాలు, వాటి విస్తరణ, అవి నేల నుండి గ్రహించగలిగిన నీటి మొత్తంపై ప్రత్యక్షంగా ఆధారపడి ఉంటాయి. నేల నుండి నీరు తగినంతగా లభించక పోయినట్లయితే, అప్పుడు నీటి ఒత్తిడి పరిస్థితులు ఏర్పడతాయి. నీటి ఒత్తిడి పరిస్థితులలో మొక్కలు పత్ర రంధ్రాలను మూసివేయడం లాంటి అనేక ప్రతిస్పందనల ద్వారా బాష్పోత్సేకాన్ని, కిరణజన్య సంయోగ క్రియను తగ్గించుకుంటాయి. ఆవరణలోని నీటి యొక్క చలనంలో తగ్గుదల, కార్బన్ డై ఆక్సైడ్ వెల్లువ, చుట్టూ ఉన్నశీతోష్ణ స్థితిపైన, వాతావరణం పైనా ప్రభావాన్ని చూపుతాయి.

నేలలోని తేమ యొక్క గతిశీలత[మార్చు]

నేలలోని తేమ అనే పదం వ్యాడోస్ జోన్లో ఉన్న నీటి మొత్తాన్ని గురించి వివరించడానికి, లేదా నేల దిగువ భాగంలోని అసంతృప్త భాగాన్ని గురించి వివరించడానికి ఉపయోగిస్తారు. సంక్లిష్టమైన జీవ సంబంధిత ప్రక్రియలను నిర్వహించడం కోసం మొక్కలు ఈ నీటిపై ఆధారపడతాయి. అందువలన నేల లోని తేమ అనేది పర్యావరణ జల ధర్మశాస్త్రపు అధ్యయనంలో ఒక భాగమైంది. నేలలోని తేమ అనేదానిని సాధారణంగా నీటి అంశగానూ, \theta, లేదా సంతృప్త స్థితిగానూ వివరిస్తారుS. సమీకరణం ద్వారా ఈ పదాలు సచ్ఛిద్రతతో n సంబంధాన్ని కలిగి ఉంటాయి\theta = nS. కాల గతిలో నేలలోని తేమలో వచ్చే మార్పులను నేలలోని తేమ యొక్క గతిశీలత అంటారు.

తాత్కాలిక, ప్రాదేశిక యోచనలు[మార్చు]

పర్యావరణ జల ధర్మ శాస్త్రం, తాత్కాలిక (కాలము), ప్రాదేశిక (స్థలం) సంబంధాల యోచనలకు కూడా ప్రాముఖ్యతను ఇస్తుంది. జలధర్మ శాస్త్రం ప్రత్యేకించి, నీటి ఆవిరి చల్లబడి నీరుగా మారే సమయాలను, కాలగతిలో ఒక పర్యావరణ వ్యవస్థ పరిణామం చెందడానికి కీలకమైన కారకంగా గుర్తిస్తుంది. ఉదాహరణకు మధ్యధరా ప్రాంతంలోని భూతల ప్రకృతి దృశ్యం పొడిగా ఉండే వేసవులతో, తడిగా ఉండే శీతకాలాలతో ఉంటుంది. వేసవికాలం వృక్ష సముదాయం వృద్ధి చెందే కాలమయినట్టయితే, సంవత్సరమంతటా బాష్పోత్సేకం మధ్యమస్థాయిలో ఉన్నప్పటికీ, తరచుగా నీటి ఒత్తిడి ఎదురవుతుంది. ఈ ప్రాంతాల్లోని పర్యావరణ వ్యవస్థ, శీతకాలంలో నీటి లభ్యత ఎక్కువగా ఉన్నట్లయితే, నీటిని ఎక్కువగా గ్రహించగల గడ్డి జాతులకు సహకరించే విధంగానూ, వేసవిలో నీటి లభ్యత తక్కువగా ఉన్నట్లయితే, కరువును తట్టుకొని, నీటిని తక్కువగా గ్రహించే చెట్లకు సహకరించే విధంగానూ సంక్లిష్టమైన పద్ధతిలో రూపొంది ఉంటుంది.

పర్యావరణ జల ధర్మ శాస్త్రం, మొక్కల ప్రాదేశిక విస్తరణ వెనుక గల జలసంచలన కారకాలను కూడా పరిగణనలోనికి తీసుకుంటుంది. మొక్కలకు అనుకూలించే ప్రదేశాలను, వాటి ప్రాదేశిక నిర్వహణను, నీటి లభ్యతను బట్టి పరోక్షంగా నిర్ణయిస్తారు. నేలలో తేమ తక్కువగా ఉండే పర్యావరణ వ్యవస్థలలో పెరిగే చెట్లు, బాగా నీరు దొరికే ప్రాంతాలలోని చెట్లకంటే ఒకదానికొకటి దూరదూరంగా ఉంటాయి.

ప్రాథమిక సమీకరణలు, నమూనాలు[మార్చు]

ఒక ప్రాంతలోని జల సంతులనం[మార్చు]

ఒక భూతల ప్రకృతి దృశ్యం వద్ద గల జల సంతులనం పర్యావరణ జల ధర్మ శాస్త్రంలో ఒక ప్రాథమిక సమీకరణం. నేలలోనికి ప్రవేశించిన నీటి మొత్తం; నేల నుండి బయటికి పోయే నీటి మొత్తం, నేలలో నిలువ ఉన్న నీటి మొత్తాల కూడికకు సమానం కావాలని జల సంతులనం చెపుతుంది. నీటి సంతులనంలో నాలుగు ముఖ్యమైన కారకాలు ఉన్నాయి: అవి ఆవిరులను చల్లబరిచి నేలలోనికి వ్యాపింపచేయడం, నీరు తిరిగి ఆవిరై వాతావరణంలో కలవడం, నేలలోని లోతైన ప్రాంతాలకు నీరు కారడం వల్ల అది మొక్కలకు అందుబాటులో లేకపోవడం, భూ ఉపరితలం నుంచి నీరు దూరంగా పోవడం. దీనిని ఈ సమీకరణం ద్వారా వివరిస్తారు:

nZ_{r} \frac{ds(t)}{dt}=R(t) - I(t) - Q[s(t),t]- E[s(t)] - L[s(t)]

సమీకరణలో ఎడమ వైపు ఉంచబడిన పదాలు వేళ్ళు పెరిగే ప్రాంతంలోని మొత్తం నీటిని గురించి వివరిస్తాయి. ఈ నీరు వృక్ష సముదాయానికి అందుబాటులో ఉంటుంది. దీని ఘన పరిమాణం నేల సచ్చిద్రతకు సమానంగా ఉండి (n), దాని సంతృప్త స్థితి (s)తోనూ, మొక్కల వేళ్ళ లోతుతోనూ హెచ్చింపబడుతుంది (Z_{r}). ఈ భేదాత్మక సమీకరణం ds(t)/dt కాల గతిలో నేల ఏ విధంగా తన సంతృప్త స్థితిని మార్చుకుంటుందన్న విషయాన్ని వివరిస్తుంది. కుడి వైపు ఉన్న పదాలు వర్ష పాతపు రేటు(R)ను నిలుపుదల(I)ను, దూరంగా పోవడా(Q)న్ని, నీరు తిరిగి గాలిలో ఆవిరిగా చేరడా(E)న్ని, కారిపోవడా(L)న్ని వివరిస్తాయి. వీటిని ప్రతి రోజు మిల్లీమీటర్ల లెక్కన సూచిస్తారు (మిమి/రోజు). దూరంగా పోవడం, కారిపోవడాలు ఒక నిర్దిష్ట సమయంలో నేల యొక్క సంతృప్త స్థితిపై ఎక్కువగా ఆధారపడి ఉంటాయి.

ఈ సమీకరణాన్ని పరిష్కరించడం కోసం నేల లోని తేమ ఆవిరై తిరిగి గాలిలోకి చేరే రేటును గురించి తప్పక తెలుసుకోవాలి. తేమను తిరిగి ఆవిరిగా మార్చి గాలిలోనికి చేర్చడమనేది నేల యొక్క విధి. ఈ నమూనాను సాధారణంగా ఒక నిర్దిష్ట సంతృప్త స్థితి కంటే హెచ్చు స్థితిని వివరించడానికి ఉపయోగిస్తారు. నీరు ఆవిరిగా మారడమనేది అందుబాటులో ఉన్న సూర్యరశ్మి వంటి శీతోష్ణస్థితి కారకాలపై మాత్రమే ఆధారపడి ఉంటుంది. నేలలోని తేమ, సంతృప్త స్థితి కంటే తక్కువ స్థితిలో ఉన్నప్పుడు, అది ఆవిరై తిరిగి గాలిలో కలవడంపై నియంత్రణలను విధిస్తుంది. వృక్ష సముదాయం ఇక ఎక్కువ కాలం నీటిని గ్రహించలేని స్థితికి చేరాక ఇలా చేయడం తగ్గిపోతుంది. నేల ఈ స్థాయికి చేరడాన్ని "శాశ్వతంగా వాడిపోయే స్థితి"గా పిలుస్తారు. ఈ పదం గందరగోళమైనది. ఎందుకంటే చాలా జాతులు వాస్తవంగా "వాడి"పోవు.

సూచనలు[మార్చు]

  • García-Santos, G.; Bruijnzeel, L.A.; Dolman, A.J. (2009). "Modelling canopy conductance under wet and dry conditions in a subtropical cloud forest". Journal Agricultural and Forest Meteorology 149 (10): 1565-1572. doi:10.1016/j.agrformet.2009.03.008. 
  • గరజోనయ్ నేషనల్ పార్క్, లా కొమెరా (కేనరీ ఐలాండ్స్, స్పెయిన్) లోని మోంటేన్ మేఘావృత అడవిలో జల ధర్మశాస్త్రం. గార్షియా-శాంటోస్, జి. (2007), PhD సిద్ధాంత వ్యాసం, ఆమ్‌స్టర్‌డామ్: VU యూనివర్శిటీ. http://dare.ubvu.vu.nl/handle/1871/12697
  • "గైడ్‌లైన్స్ ఫర్ ది ఇంటెగ్రేటెడ్ మేనేజ్‌మెంట్ ఆఫ్ ది వాటర్‌షెడ్ - పైటో టెక్నాలజీ & ఎకోహైడ్రాలజీ" రచయిత జలేవ్‌స్కీ, ఎమ్2002) (Ed). ఐక్యరాజ్యసమితి పర్యావరణ పథకం స్వచ్ఛ జల నిర్వహణ సీరీస్ సంఖ్య. 5. 188pp, ISBN 92-807-2059-7.
  • "జల ధర్మశాస్త్రం. జలవనరులను నిలకడగా వినియోగించడంలో కొత్త సమాహారం," రచయితలు జలేవ్‌స్కీ, ఎమ్, జన్యూర్, G.A. & జోలాంకై, జి. 1997. UNESCO IHP టెక్నికల్ డాక్యుమెంట్ ఇన్ హైడ్రాలజీ సంఖ్య. 7.; IHP - V ప్రాజెక్ట్స్ 2.3/2.4, UNESCO పారిస్, 60 pp.
  • జలధర్మశాస్త్రం: వృక్ష రూపం మరియు పనితీరు యొక్క డార్వినియన్ వ్యక్తీకరణ , రచయిత ఎస్. ఈగ్లెసన్, 2002. [1]
  • జలధర్మశాస్త్రం - జలధర్మశాస్త్రజ్ఞులు ఎందుకు జాగ్రత్త పడాలి , రాండాల్ జె హంట్ మరియు డగ్లస్ ఎ విల్‌కోక్స్, 2003, గ్రౌండ్ వాటర్, వాల్యూమ్ 41 సంఖ్య. 3, పుట 289.
  • జలధర్మశాస్త్రం: వాతావరణం-నేల-వృక్షరూప గతిశీలతలకు చెందిన జలధర్మశాస్త్ర దృక్పధం , ఇగ్నాసియో రోడ్రిగ్జ్-ఇటుర్బె, 2000, జలవనరుల పరిశోధన, సంపుటి 36, సంఖ్య. 1, పుటలు 3,000
  • జల-నియంత్రిత పర్యావరణ వ్యవస్థల పర్యావరణ జలధర్మశాస్త్రం : నేల చెమ్మ మరియు చెట్ల గతిశీలత , ఇగ్నాసియో రోడ్రిగ్జ్-ఇటుర్బె, ఎమిల్‌కేర్ పొర్పోరటో, 2005 ISBN 0-226-68464-4.
  • పొడినేల పర్యావరణ జలధర్మశాస్త్రం , పావోలో డి ఒడోరికో, అమిల్కేర్, పొర్‌పొరాటో, 2006. ISBN 1-4020-4261-2 [2]
  • పర్యావరణ-జలధర్మశాస్త్రం నిర్వచించబడింది , [3]
  • "జలధర్మశాస్త్రంపై పర్యావరణవాదుల దృక్పధం", డేవిడ్ డి. బ్రెషియర్స్, 2005, అమెరికా పర్యావరణ సమాజ బులెటిన్ 86: 296-300. [4]
  • జలధర్మశాస్త్రం - శాస్త్ర పత్రాలను ప్రచురించే అంతర్జాతీయ పత్రిక. ఎడిటర్ ఇన్ ఛీఫ్: కీత్ స్మెట్టెమ్, అసోసియేట్ ఎడిటర్స్: డేవిడ్ డి బ్రెషియర్స్, హాన్ డోలమమన్ & జేమ్స్ మైఖేల్ వడ్డింగ్టన్ [5]
  • జలధర్మశాస్త్రం & హైడ్రోబయాలజీ - పర్యావరణ జలధర్మశాస్త్రం మరియు జల పర్యావరణంపై అంతర్జాతీయ శాస్త్ర పత్రిక (ISSN 1642-3593). సంపాదకులు: మెసీజ్ జలెవ్‌స్కీ, డేవిడ్ ఎమ్ హార్పర్, రిచర్డ్ డి. రోబర్ట్స్ [6]
  • గరజోనయ్ నేషనల్ పార్క్, (కెనరీ ఐలండ్స్, స్పెయిన్)లోని లారెల్ మోంటెనే క్లౌడ్ ఫారెస్ట్‌లో జల గతిశీలత, గార్షియా-శాంటోస్, జి, మార్జోల్, ఎం.వి,మరియు ఎషాన్, జి.(2004), హైడ్రోల్. ఎర్త్‌ సిస్టమ్స్‌, Sci., 8, 1065-1075. http://www.hydrol-earth-syst-sci.net/8/1065/2004/hess-8-1065-2004.html

మూస:Aquatic ecosystem topics