ระบบนิเวศ

ความหมายของนิเวศวิทยา

     คำว่า Ecology ได้รากศัพท์มาจากภาษากรีก คือ Oikos หมายความถึง "บ้าน" หรือ "ที่อยู่อาศัย" และ Ology หมายถึง "การศึกษา" Ecology หรือนิเวศวิทยา จึงเป็นศาสตร์แขนงหนึ่งว่าด้วยการศึกษาสิ่งมีชีวิตในแหล่งอาศัยและกินความกว้างไปถึงการศึกษาความสัมพันธ์ระหว่า งสิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดล้อมที่สิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่

ความหมายของระบบนิเวศ

     ระบบนิเวศ (Ecosystem) เป็นโครงสร้างความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตต่างๆ กับบริเวณแวดล้อมที่สิ่งมี
ชีวิตเหล่านี้ดำรงชีวิตอยู่ ระบบนิเวศนั้นเป็นแนวคิด (concept) ที่นักนิเวศวิทยาได้นำมาใช้ในการมองโลกและส่วนย่อยๆ ของโลก เพื่อที่จะได้เข้าใจความเป็นไปบนโลกนี้ได้ดีขึ้น

     ระบบนิเวศหนึ่งๆ นั้นประกอบด้วยบริเวณที่สิ่งมีชีวิตดำรงอยู่ และกลุ่มประชากรที่มีชีวิตที่อยู่ในบริเวณดังกล่าว พืชและโดยเฉพาะสัตว์ต่างก็ต้องการบริเวณที่อยู่อาศัยที่มีขนาดอย่างน้อยที่สุดที่เหมาะสมส่วนในพืชและสัตว์แต่ละชนิด ทั้งนี้เพื่อว่าการมีชีวิตอยู่รอดตลอดไปยกตัวอย่างเช่น สระน้ำแห่งหนึ่ง เราจะพบสัตว์และพืชนานาชนิดซึ่งสามารถปรับตัวให้เข้ากับบริเวณสระน้ำที่มันอาศัยอยู่ โดยมีจำนวนแตกต่างกันไปตามแต่ชนิด สระน้ำนั้นดูเหมือนว่าจะแยกจากบริเวณแวดล้อมอื่นๆ ด้วย ขอบสระ แต่ตามความเป็นจริงแล้วปริมาณน้ำในสระสามารถเพื่อขึ้นได้โดยน้ำฝนรที่ตกลงมาในขณะเดียวกันกับที่ระดับผิวน้ำก็จะระเหยไปอยู่ตลอดเวลา น้ำที่ไหลเข้ามาเพิ่มก็จะพัดพาเอาแร่ธาตุและชิ้นส่วนต่างๆ ของพืชที่เน่าเปื่อยเข้ามาในสระ ตัวอ่อนของยุงและลูกกบตัวเล็กอาศัยอยู่ในสระ แต่จะไปเติบโตบนบก สระน้ำนี้ จึงเป็นหน่วยหนึ่งของธรรมชาติที่เรียกว่า "ระบบนิเวศ" (Ecosystem) ซึ่งกล่าวได้ว่าระบบนิเวศหนึ่งๆ นั้น เป็นโครงสร้างที่เปิดและมีความสามารถในการควบคุมของมันเอง ประกอบไปด้วยประชากรต่างๆ ของสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อมที่ไร้ชีวิต ระบบนิเวศเป็นระบบเปิดที่มีความสัมพันธ์กับบริเวณแวดล้อม โดยมีการแลกเปลียนสารและพลังงาน ดังนั้น จึงมีความสัมพันธ์กับระบบนิเวศอื่นๆ ที่อยู่ใกล้ตัว ชุมชนที่มีชีวิตและสิ่งแวดล้อมที่ใช้ชีวิตนั้นรวมกันเป็นระบบนิเวศ

      ระบบนิเวศอาจมีขนาดใหญ่ระดับโลก คือ ชีวาลัย (biosphere) ซึ่งเป็นบริเวณที่ห่อหุ้มโลกอยู่ และสามารถที่ขบวนการต่างๆ ของชีวิตเกิดขึ้นได้ หรืออาจมีขนาดเล็กเท่าบ่อน้ำแห่งหนึ่งแต่เราสามารถจำแนกระบบนิเวศออกเป็นกลุ่มๆ ได้ดังนี้

     1. ระบบนิเวศทางธรรมชาติและใกล้ธรรมชาติ (nutural and seminatural ecosystems) เป็นระบบที่ต้องพึ่งพลังงานจากดวงอาทิตย์ เพื่อที่จะทำงานได้
          1.1 ระบบนิเวศแหล่งน้ำ(Aquatic ecosystems)
               1.1.1 ระบบนิเวศทางทะเลเช่น มหาสมุทร แนวปะการัง ทะเลภายในที่เป็นน้ำเค็ม
               1.1.2 ระบบนิเวศแหล่งน้ำจึด เช่น แม่น้ำ ทะเลสาป อ่างเก็บน้ำ

          องค์ประกอบของระบบนิเวศ

     1. ส่วนประกอบที่ไม่มีชีวิต(abiotic component ) แบ่งได้เป็น 3 ประเภท คือ
         1.1 อนินทรียสาร เช่น คาร์บอน ไนโตรเจน คาร์บอนไดออกไซด์ น้ำและออกซิเจน เป็นต้น
         1.2 อินทรียสาร เช่น โปรตีน คาร์โบไฮเดรต และฮิวมัส เป็นต้น
         1.3 สภาพแวดล้อมทางกายภาพเช่น แสง อุณหภูมิ ความเป็นกรด เป็นด่างความเค็มและ
ความชื้น เป็นต้น

     2. ส่วนประกอบที่มีชีวิต(biotic component) แบ่งออกได้เป็น
          2.1 ผู้ผลิต(producer) คือ พวกที่สามารถนำเอาพลังงานจากแสงอาทิตย์มาสังเคราะห์อาหารขึ้น
ได้เองจากแร่ธาตุและสสารที่มีอยู่ตามธรรมชาติ ได้แก่ พืชสีเขียว แพลงก์ตอนพืช และแบคทีเรียบางชนิด พวกผู้ผลิตนี้มีความสำคัญมาก เพราะเป็นส่วนเริ่มต้นและเชื่อมต่อระหว่างส่วนประกอบที่ไม่มีชีวิตอื่นๆ ในระบบนิเวศ

          2.2 ผู้บริโภค(consumer) คือ เป็นพวกที่ไม่สามารถสังเคราะห์อาหารได้เอง เรียกว่า พวกเฮเทอโรทอป(Heterotroph) ต้องกินสิ่งมีชีวิตอื่นเป็นอาหาร จึงได้รับพลังงานในรูปของสารอินทรีย์โดยตรงไม่ต้องสร้างอาหารเอง แบ่งได้หลายลำดับขั้นตอนของการกินหรือการบริโภค ดังนี้

          - ผู้บริโภคลำดับที่ 1 หรือผู้บริโภคขั้นปฐมภูมิ (primary consumer) เป็นสิ่งมีชีวิตทีกินพืช
เป็นอาหาร(Herbivore) เช่น กระต่าย วัว ควาย และปลาที่กินพืชเล็กๆ ฯลฯ พวกนี้จะมีฟันบดที่แข็งแรงและมีไส้ติ่งยาวกว่าสัตว์พวกอื่น
          - ผู้บริโภคลำดับที่ 2 หรือผู้บริโภคขั้นทุติยดภูมิ (secondary consumer) เป็นสัตว์ที่ได้รับ
อาหารจากการกินเนื้อสัตว์ที่กินพืชเป็นอาหาร(Carnivore) เช่น เสือ สุนัขจิ้งจอก ปลากินเนื้อ ฯลฯ
          - ผู้บริโภคลำดับที่ 3 หรือผู้บริโภคขั้นตติยภูมิ (tertiary consumer) เป็นสัตว์ที่กินทั้งสัตว์ กิน
พืช และสัตว์กินสัตว์(Omnivore) เช่น คนซึ่งมีฟันเขี้ยวและฟันบดไม่แหลมคม
ถ้ามีผู้บริโภคกินผู้บริโภคอันดับที่ 3 ก็จัดเป็นผู้บริโภคลำดับที่ 4 หรือผู้บริโภคขั้นจตุรภูมิ(Quaternary consumer)
สิ่งมีชีวิตที่อยู่ในระดับขั้นการกินสูงสุด ซึ่งหมายถึงสัตว์ทีไม่ถูกกินโดยสัตว์อื่นๆ ต่อไป เป็นสัตว์ที่อยู่ในอันดับสุดท้ายของการกินเป็นอาหาร เช่น มนุษย์

     นอกจากนี้ยังมีสิ่งมีชีวิตอีกกลุ่มหนึ่งที่กินซากสัตว์(Scavenger) เช่น แร้งกินซากสัตว์ที่ตายแล้ว หนอนกินซากหมาเน่า เป็นต้น สำหรับผู้บริโภคที่กินสัตว์ไม่จัดเป็นพวกกินซาก เพราะผู้บริโภคกลุ่มนี้จะล่าสิ่งมีชีวิตอื่นที่เป็นๆ ฆ่าแล้วกินทันที เช่น สิงโต เสือ ฯลฯ และยังมีผู้บริโภคที่กินเศษอินทรียสาร(Detritivore) เช่น ไส้เดือนดิน กิ้งกือ ปลวก มอด ไรดิน(Soil mites) บางชนิดที่จะย่อยเศษเนื้อหนังของสิ่งมีชีวิตให้เล็กลง เพื่อให้ผู้ย่อยอินทรียสารทำหน้าที่ย่อยสลายต่อไป

          2.3 ผู้ย่อยสลาย(decompser) เป็นพวกที่ไม่สามารถปรุงอาหารได้แต่จะกินอาหารโดยการผลิต
เอนไซน์ออกมาย่อยสลายแร่ธาตุต่างๆ ในส่วนประกอบของสิ่งมีชีวิตให้เป็นสารโมเลกุลเล็ก แล้วจึงดูดซึมไปใช้เป็นสารอาหารบางส่วน ส่วนที่เหลือปลดปล่อยออกไปสู่ระบบนิเวศ ซึ่งผู้ผลิตจะสามารถเอาไปใช้ต่อไป จึงนับว่าผู้ย่อยสลายเป็นส่วนสำคัญที่ทำให้สารอาหารสามารถหมุนเวียนเป็นวัฏจักรได้