นิยาม
ระบบนิเวศ
หมายถึง ความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตในแหล่งที่อยู่อาศัย ณ ที่ใดที่หนึ่ง ความสัมพันธ์มี 2 ลักษณะ คือ
ความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิต-สิ่งไม่มีชีวิต และ ความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิต-สิ่งมีชีวิต ซึ่งจะมีการถ่ายทอดพลังงาน การหมุนเวียนของธาตุอาหาร
องค์ประกอบของระบบนิเวศ
- ส่วนประกอบที่ไม่มีชีวิต
ประกอบด้วย
- อนินทรียสาร ได้แก่ คาร์บอนไดออกไซด์, ออกซิเจน, น้ำ
- อินทรียสาร ได้แก่ คาร์โบไฮเดรต, โปรตีน, ไขมัน
- สภาพแวดล้อม ได้แก่ อุณหภูมิ แสง ความเป็นกรด-ด่าง
- ส่วนประกอบที่มีชีวิต
ได้แก่
- ผู้ผลิต คือ สิ่งมีชีวิตที่สร้างอาหารได้เอง โดยมีรงควัตถุ “คลอโรฟิลล์” ที่ใช้จับพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อสร้างอาหารในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง ตัวอย่างผู้ผลิต เช่น พืช,สาหร่ายสีเขียว
- ผู้บริโภค คือ สิ่งมีชีวิตที่กินสิ่งมีชีวิตอื่นเป็นอาหาร แบ่งเป็นได้เป็น 4 ประเภทได้แก่
- ผู้บริโภคพืช
เช่น วัว, กระต่าย, กวาง
- ผู้บริโภคสัตว์
เช่น เสือ, สุนัข, สิงโต
- ผู้บริโภคทั้งพืชและสัตว์ เช่น ลิง, หนู, หมู, คน
- ผู้บริโภคซากพืชและซากสัตว์ เช่น แร้ง, ไฮยีน่า, ปลวก
- ผู้ย่อยสลาย คือ สิ่งมีชีวิตที่ย่อยสลายซากพืชและซากสัตว์ จะย่อยสลายสารอินทรีย์ให้เป็นสารอนินทรีย์ซึ่งผู้ผลิตสามารถใช้ได้ เกิดเป็นวัฏจักรการหมุนเวียนสารอินทรีย์-สารอนินทรีย์ในระบบ เช่น เห็ด, รา, แบคทีเรีย
ทั้งผู้บริโภคซากพืชซากสัตว์และผู้ย่อยสลายต่างก็ล้วนแต่มีความสำคัญในการหมุนเวียนอินทรียสาร ความแตกต่างของสิ่งมีชีวิตทั้งสองแบบคือ ผู้บริโภคซากพืชซากสัตว์จะบริโภคย่อยซากพืชหรือซากสัตว์ให้มีขนาดเล็ก หลังจากนั้นผู้ย่อยสลายก็จะย่อยสลายซากที่มีขนาดเล็กจนเป็นอินทรียสารที่พืชสามารถนำไปใช้ได้
จากภาพแสดงวัฏจักรการหมุนเวียนสาร
- ผู้ผลิตจะได้รับแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์(CO2)จากการหายใจของผู้บริโภคและผู้ย่อยสลาย ไปใช้สร้างอาหารในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง
- ผู้ผลิตจะให้อาหารและ แก๊สออกซิเจน (O2) แก่ สิ่งมีชีวิตอื่นๆ ผู้บริโภคกินผู้ผลิตเป็นอาหาร
- เมื่อผู้ผลิตและ ผู้บริโภคตายไปก็จะเป็นอาหารให้แก่ผู้ย่อยสลายผู้ย่อยสลายจะเปลี่ยนสารอินทรีย์เป็นสารอนินทรีย์ซึ่งผู้ผลิตนำไปใช้ได้
หน้าที่ของระบบนิเวศ
หน้าที่ของระบบนิเวศเป็นกิจกรรมที่เกี่ยวข้องกับการถ่ายทอดพลังงานและมวลสาร เช่น การถ่ายทอดผ่านการกินกันเป็นทอดๆ ที่เรียกว่า ห่วงโซ่อาหาร
- ห่วงโซ่อาหาร คือ ลักษณะการกินกันเป็นทอดๆ เป็นสายตรง
- สายใยอาหาร ประกอบด้วย ห่วงโซ่มากกว่าหนึ่งห่วงโซ่ที่มีความสัมพันธ์กัน
ภาพแสดงห่วงโซ่อาหาร (Images created by Freepik)
ภาพสดงสายใยอาหาร (Images created by Freepik)
Hand vector created by Freepik,
Animal vector created by Brgfx - Freepik.com,
Design vector created by Freepik
สายใยนี้ประกอบด้วย ห่วงโซ่อาหารทั้งหมด 4 ห่วงโซ่ ได้แก่
- ต้นข้าวโพด -> หนู -> นกอินทรี
- ต้นข้าวโพด -> หนู -> งู -> นกอินทรี
- ต้นข้าวโพด -> กระรอก -> งู -> นกอินทรี
- ต้นข้าวโพด -> กระรอก -> นกอินทรี
ผู้บริโภคตามลำดับการบริโภค
ตัวอย่างเช่น
- ผู้บริโภคปฐมภูมิ คือ ผู้บริโภคลำดับที่ 1 โดยทั่วไปจะเป็นผู้บริโภคพืช
- ผู้บริโภคทุติยภฺูมิ คือ ผู้บริโภคลำดับที่ 2 โดยทั่วไปจะเป็นผู้บริโภคสัตว์
- ผู้บริโภคลำดับสูงสุด คือ ผู้บริโภคที่มักจะไม่ถูกกินโดยสัตว์อื่น
ผู้ผลิต |
ผู้บริโภคปฐมภูมิ |
ผู้บริโภคทุติยภูมิ |
ผู้บริโภคตติยภูมิ |
ต้นข้าวโพด |
หนู |
นกอินทรี |
|
ต้นข้าวโพด |
หนู |
งู |
นกอินทรี |
ต้นข้าวโพด |
กระรอก |
งู |
นกอินทรี |
ต้นข้าวโพด |
กระรอก |
นกอินทรี |
|
จากสายใยอาหารนี้
ผู้บริโภคปฐมภูมิ ได้แก่ หนู และ กระรอก
ผู้บริโภคทุติยภูมิได้แก่ นกอินทรี และ งู
ผู้บริโภคลำดับสูงสุด ได้แก่ นกอินทรี
การกินกันเป็นทอดๆ เป็นการถ่ายเทพลังงาน ซึ่ง พบว่า พลังงานที่ส่งผ่านไปจะผ่านไปได้ไม่หมดจะลดลงร้อยละ 10 ในแต่ละขั้น เช่น
ต้นข้าวโพด (100%) -> หนู (10%) -> นกอินทรี (1%)
ต้นข้าวโพด(100%) -> หนู (10%) -> งู (1%) -> นกอินทรี (0.1%)
ระดับของการจัดระบบในระบบนิเวศ (Levels of organization in an ecosystem)
- สิ่งมีชีวิต (Organism)
- ประชากร (Population)
คือ สิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกัน ที่อาศัยอยู่ในบริเวณเดียวกัน ณ เวลาใดเวลาหนึ่งเช่น ประชากรมดแดง, ประชากรปลาหางนกยูง
- กลุ่มสิ่งมีชีวิต (Community)
คือ ประชากรของสิ่งมีชีวิตหลายชนิดที่อาศัยอยู่ในบริเวณเดียวกัน ณ เวลาใดเวลาหนึ่ง
- ระบบนิเวศ (Ecosystem)
คือ หน่วยของพื้นที่ ประกอบด้วยความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตและสิ่งมีชีวิต, สิ่งมีชีวิต-สิ่งแวดล้อม
- ชีวนิเวศ (Biomes)
คือ ระบบนิเวศใดก็ตามที่มีองค์ประกอบของปัจจัยทางกายภาพ และปัจจัยทางชีวภาพที่คล้ายคลึงกัน เช่น ไบโอมทะเลทราย, ไบโอมป่าดิบชื้น