แนวคิดพื้นฐานด้านสิ่งแวดล้อม : ความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิต (ในระบบนิเวศ) / นิเวศ

แนวคิดพื้นฐานด้านสิ่งแวดล้อม - 1

• ความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิต
• ระบบนิเวศ
• ประชากร
• การตั้งถิ่นฐาน
• คุณภาพชีวิต

 

ความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิต (ในระบบนิเวศ)
            ในระบบนิเวศหนึ่งประกอบด้วยสิ่งมีชีวิตที่มีแตกต่างกันมากมาย ทั้งด้านชนิดพันธุ์ (Species) และ พันธุกรรม (Genetic)  โดยสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดจะมีความสัมพันธ์ต่อกันอย่างซับซ้อน  ความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตนี้ได้ก่อผลกระทบซึ่งกันและกัน  สามารถจำแนกผลที่เกิดขึ้นได้ 3 ลักษณะ คือ ความสัมพันธ์แบบได้รับประโยชน์ (+) ความสัมพันธ์แบบเสียประโยชน์ (-) และความสัมพันธ์แบบไม่ได้รับและไม่เสียประโยชน์ (0) 
            ความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดที่อยู่ร่วมกันในระบบนิเวศสามารถจำแนกเป็นรูปแบบต่าง ๆ ดังนี้
          1.  ภาวะเป็นกลาง (neutralism : 0/0)     เป็นความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตที่ไม่เกี่ยวข้องกันแต่อาศัยในระบบนิเวศเดียวกัน จึงไม่มีสิ่งมีชีวิตฝ่ายใดที่ได้รับหรือเสียประโยชน์  เช่น ไส้เดือนกับเสือ ผีเสื้อกับลิง มดกับผึ้ง เป็นต้น    

          2.  ภาวะแข่งขันกัน (competition : -/-)    เป็นความสัมพันธ์ที่อาศัยอยู่ร่วมกันในพื้นที่เดียวกัน มีความต้องการใช้ปัจจัยในการดำรงชีวิตที่เหมือนกัน อาจเป็นสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันหรือต่างชนิดกัน ดังนั้นหากระบบนิเวศอยู่ในสภาวะที่ขาดแคลนปัจจัยในการดำรงชีวิตนั้น สิ่งมีชีวิตทั้งสองชนิดก็ต้องแก่งแย่งหรือแข่งขันกัน ซึ่งในการแข่งขันก็จะทำให้สิ่งมีชีวิตทั้งคู่เสียประโยชน์จากการแข่งขัน และ หากเป็นการแข่งขันของสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกัน ก็จะก่อให้เกิดผลเสียจากการแข่งขันมากกว่าการแข่งขันระหว่างสิ่งมีชีวิตต่างชนิดกัน เช่น การแย่งตำแหน่งจ่าฝูง  การแย่งกันของต้นไม้ที่ขึ้นในพื้นที่ติดกัน สัตว์ที่กินอาหารชนิดเดียวกัน เป็นต้น
          3.  ภาวะได้รับประโยชน์ร่วมกัน (protocooperation : +/+)  เป็นความสัมพันธ์ที่อาศัยอยู่ร่วมกัน โดยทั้งสองฝ่ายจะได้ประโยชน์ทั้งคู่ อาจอยู่ร่วมกันตลอดเวลาหรือเพียงชั่วขณะหนึ่งก็ได้  และ เมื่อสิ่งมีชีวิตทั้งสองชนิดแยกจากกัน ก็จะยังสามารถดำรงชีพได้ตามปกติ  เช่น นกเอี้ยงบนหลังควาย เป็นต้น
           4.  ภาวะพึ่งพากัน (mutualism : +/+)  เป็นความสัมพันธ์ที่อาศัยอยู่ร่วมกัน โดยได้ประโยชน์ทั้งคู่  แต่ต้องอยู่ร่วมกันตลอดไป ไม่สามารถแยกจากกันได้ เช่น ไลเคน (lichen) ซึ่งเป็นภาวะการอยู่ร่วมกันแบบพึ่งพาอาศัยระหว่างรากับสาหร่าย โดยสาหร่ายจะอาศัยเส้นใยของราช่วยยึดเกาะ พรางแสง และอุ้มน้ำให้เกิดความชื้น ในขณะที่ราจะอาศัยอาหารที่ได้จากการสังเคราะห์ด้วยแสงของสาหร่ายเพื่อการดำรงชีวิต
            5.  ภาวะอิงอาศัย (commensalism : +/0)  เป็นความสัมพันธ์ที่อาศัยอยู่ร่วมกันโดยมีฝ่ายหนึ่งได้รับประโยชน์เพียงฝ่ายเดียว ส่วนอีกฝ่ายจะไม่ได้และไม่เสียประโยชน์ เช่น ปลาฉลามกับเหาฉลาม โดยเหาฉลามยึดเกาะกับตัวปลาฉลาม แต่ไม่ทำอันตรายแก่ปลาฉลาม และเหาฉลามจะได้รับประโยชน์ด้วยการกินเศษอาหารที่หลงเหลือจากปลาฉลาม

           6.  ภาวะการล่าเหยื่อ (predation :+/-)  เป็นความสัมพันธ์ที่มีฝ่ายหนึ่งได้รับประโยชน์เพียงฝ่ายเดียว ที่มีฝ่ายหนึ่งถึงแก่ชีวิต  เป็นความสัมพันธ์ระหว่าง   ผู้ล่า (predator) กับ ผู้ถูกล่า หรือ เหยื่อ (prey) โดยความสัมพันธ์แบบล่าเหยื่อนี้ ส่วนใหญ่ผู้ล่าจะกินผู้ถูกล่าเป็นอาหารเพื่อการดำรงชีวิต เช่น นกกินแมลง ปลาฉลามกันแมวน้ำ และเสือกินกวาง เป็นต้น
          7.  ภาวะปรสิต (parasitism : +/-)  เป็นความสัมพันธ์ที่มีฝ่ายหนึ่งได้รับประโยชน์เพียงฝ่ายเดียว โดยสิ่งมีชีวิตที่สัมพันธ์กันนั้นไม่มีฝ่ายใดถึงแก่ชีวิตเป็นความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตขนาดใหญ่กว่ากับสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กกว่า โดยฝ่ายที่ขนาดใหญ่กว่าเป็นแหล่งพักพิงหรือเจ้าบ้าน (host)  สิ่งมีชีวิตอีกชนิดที่ขนาดเล็กกว่า เรียกว่า ผู้อาศัย หรือ ปรสิต (parasite) โดยฝ่ายเจ้าบ้านจะเป็นฝ่ายเสียประโยชน์ให้ปรสิต
          ภาวะปรสิตสามารถแบ่งได้เป็นสองลักษณะ  คือ  

ภาวะปรสิตภายใน (endo-parasite) จะอาศัยอยู่ในอวัยวะต่าง ๆ ภายในร่างกายของเจ้าบ้าน ได้แก่ พยาธิชนิดต่าง ๆ  เป็นต้น 

ภาวปรสิตภายนอก (ecto-parasite)  ส่วนปรสิตภายนอกจะอาศัยอยู่ตามผิวหนังของเจ้าบ้าน เช่น เห็บ เหา หมัด  เป็นต้น
          นอกจากความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตที่อยู่ระบบนิเวศเดียวกัน ยังมีความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตที่อยู่คนละระบบนิเวศด้วย เช่น ปลาที่เป็นผู้ล่าในระบบนิเวศผิวน้ำ อาจกลายเป็นผู้ถูกล่าโดยนกกินปลาที่อยู่ในระบบนิเวศชายฝั่ง เป็นต้น ความเชื่อมโยงระหว่างระบบนี้อาจเกิดขึ้นในลักษณะที่คล้ายคลึงกับห่วงโซ่หรือสายใยอาหาร
          นอกจากนี้สิ่งมีชีวิตชนิดหนึ่งอาจมีความสัมพันธ์กับสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ อีกหลายชนิดได้
          ดังนั้นหากเราวาดแผงผังความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตที่อยู่ในธรรมชาติแล้ว จะพบว่าสิ่งมีชีวิตชนิดต่าง ๆ ในธรรมชาติ มีความสัมพันธ์เชื่อมโยงกันเป็นร่างแหที่ซับซ้อนอย่างมาก เป็นลักษณะของความสัมพันธ์แบบไม่จบสิ้น และไม่ได้ถูกจำกัดไว้เพียงแค่ในระบบนิเวศเดียวเท่านั้น

 

 

ระบบนิเวศ 

            ระบบนิเวศ หมายถึง ระบบความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดล้อมในหน่วยพื้นที่หนึ่ง

            ระบบนิเวศหนึ่งๆ เป็นระบบเปิด เพราะมีความสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อมอื่นนอกหน่วยพื้นที่ของตนเอง  มีการได้สสาร  พลังงาน แร่ธาตุ  ตลอดจนสิ่งมีชีวิตจากที่อื่นเข้าไปในระบบ และขณะเดียวกันก็มีการนำสิ่งเหล่านั้นออกไปจากระบบด้วย     

ระบบนิเวศบนโลกนี้มีความหลากหลายตามตำแหน่งที่ตั้งซึ่งมีองค์ประกอบทางกายภาพแตกต่างกันออกไปมากมาย เช่น ระบบนิเวศป่าดิบร้อน ระบบนิเวศป่าสน ระบบนิเวศป่ามรสุม ระบบนิเวศทุ่งน้ำแข็ง ระบบนิเวศทุ่งหญ้าเขตร้อน ระบบนิเวศป่าชายเลน ระบบนิเวศหนองน้ำ ระบบนิเวศน้ำกร่อย ระบบนิเวศน้ำเค็ม ระบบนิเวศชายฝั่ง  ระบบนิเวศลำน้ำน่าน   ระบบนิเวศป่าดิบเขา  ระบบนิเวศบึงมาย   ระบบนิเวศป่าชายเลน  ระบบนิเวศสวนไม้ผลลับแล  ระบบนิเวศอ่าวไทย  ระบบนิเวศลุ่มน้ำปาด  เป็นต้น  บนโลกนี้เมื่อรวมกันทั้งหมดทุกระบบนิเวศก็จะเป็นระบบนิเวศที่ใหญ่ที่สุดคือ ระบบนิเวศโลก นั่นเอง เรียกว่า  ชีวาลัยหรือชีวมณฑล  (Biosphere หรือ Ecosphere) 

 

โครงสร้างหรือองค์ประกอบของระบบนิเวศ

            แม้ว่าระบบนิเวศบนโลกจะมีความหลากหลาย    แต่โครงสร้างหรือองค์ประกอบภายในระบบนิเวศ  ทุกประเภทจะประกอบด้วยส่วนสำคัญ  2 ส่วน คือ

            1.  องค์ประกอบที่ไม่มีชีวิต (Abiotic Components)   จำแนกได้เป็น 3 ส่วน คือ

                 1.1  อนินทรียสาร  (Inorganic Substance)  เช่น  คาร์บอน  คาร์บอนไดออกไซด์ เป็นต้น 

                 1.2 อินทรียสาร (Organic Substance) เช่น คาร์โบไฮเดรต โปรตีน ไขมัน ฮิวมัส เป็นต้น

     1.3 สภาพแวดล้อมทางกายภาพ (Physical Environment) เช่น ดิน แสง อุณหภูมิ เป็นต้น

            2.  องค์ประกอบที่มีชีวิต (Biotic Components) ได้แก่ สิ่งมีชีวิตทุกชนิด จำแนกตามหน้าที่ได้ 3 ชนิดย่อย คือ

                 2.1 ผู้ผลิต (Producer) หมายถึง สิ่งมีชีวิตที่สามารถสร้างอาหารได้เอง โดยกระบวนการสังเคราะห์แสง (Photosynthesis) ได้แก่ พืชสีเขียว แพลงตอนพืช แบคทีเรียบางชนิด เป็นต้น สิ่งมีชีวิตเหล่านี้จะมีคลอโรฟิลล์ เพื่อรับพลังงานแสงอาทิตย์มาใช้ร่วมกับคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ ทำให้เกิดปฏิกิริยาเคมีเกิดเป็น สารประกอบคาร์โบไฮเดรต ขึ้น   ดังสมการ

 

     6CO₂ + 12 H₂O  ---->  C₆H₁₂O₆   + 6 O₂ + 6 H₂O               

 

             พวกผู้ผลิตจัดว่ามีความสำคัญมากเพราะเป็นส่วนที่เริ่มต้นเชื่อมต่อระหว่างส่วนประกอบที่ไม่มีชีวิตและส่วนประกอบที่มีชีวิตอื่นๆ ในระบบนิเวศ โดยการสร้างและสะสมอาหารขึ้นมาจากแร่ธาตุและสารประกอบโมเลกุลเล็ก  รวมทั้งพลังงานจากแสงอาทิตย์ซึ่งสิ่งมีชีวิตพวกอื่นๆ ในระบบนิเวศไม่สามารถใช้สิ่งเหล่านี้ได้โดยตรงในการเจริญเติบโต

                 2.2  ผู้บริโภค (Consumer) หมายถึงสิ่งมีชีวิตที่รับสารอาหารจากสิ่งมีชีวิตอื่น จึงมีบทบาทเป็นผู้บริโภค  คือ  พวกสัตว์ต่างๆ จำแนกเป็น  3  ชนิด  ตามลำดับขั้นการบริโภค  คือ

                        2.2.1  ผู้บริโภคปฐมภูมิ (Primary Consumer)  เป็นสิ่งมีชีวิตที่กินพืชเป็นอาหารอย่างเดียว  เรียกว่า ผู้บริโภคพืช  (Herbivores)  ได้แก่  กระต่าย  วัว  ควาย  ช้าง  ม้า  ปลาที่กินพืช  เป็นต้น

                        2.2.2  ผู้บริโภคทุติยภูมิ  (Secondary Consumer)  เป็นสิ่งมีชีวิตที่กินสัตว์ด้วยกันเป็นอาหาร  หรือ  ผู้บริโภคสัตว์ (Carnivores)  เช่น  งู  เสือ  นกฮูก  นกเค้าแมว  จระเข้  เป็นต้น  สิ่งมีชีวิตกลุ่มนี้จึงเป็นนักล่า  (Predator)  ของระบบนิเวศไปโดยปริยาย   แต่ก็มีบางชนิดที่ได้อาหารมาในรูปแบบของปรสิต (Parasite)  เช่น  เห็บ  หมัด เป็นต้น

                        2.2.3  ผู้บริโภคตติยภูมิ (Tertiary Consumer) ได้แก่ สิ่งมีชีวิตที่กินทั้งพืช และสัตว์เป็นอาหาร เรียกว่า ผู้บริโภคทั้งพืชและสัตว์   (Omnivore)   เช่น คน หมู   ไก่ นกเอี้ยง เป็นต้น

            ในการกินกันนี้จะกินกันต่อเนื่องจากผู้ผลิตไปยังบริโภคต่างๆ ตามลำดับขั้นของการบริโภค ซึ่งเรียกลักษณะการบริโภคแต่ละครั้งว่าลำดับขั้นการบริโภค (Trophic Level)   ผู้บริโภคขั้นสุดท้ายเรียก ผู้บริโภคขั้นสูงสุด (Top Consumer) หมายถึง สิ่งมีชีวิตที่อยู่ในระดับขั้นการกินสูงสุด ซึ่งก็คือสัตว์ที่ไม่ถูกกินโดยสัตว์อื่นๆ ต่อไป เป็นสัตว์ที่อยู่ในอันดับสุดท้ายของห่วงโซ่อาหาร เช่น มนุษย์ เหยี่ยว เป็นต้น

            3.  ผู้ย่อยสลาย (Decomposer) หมายถึง สิ่งมีชีวิตที่สร้างอาหารเองไม่ได้ แต่จะได้อาหารโดยการสร้างเอนไซม์ออกมาย่อยสลายซากของสิ่งมีชีวิต ของเสีย กากอาหาร ให้เป็นสารที่มีโมเลกุลเล็กลงแล้วจึงดูดซึมไปใช้บางส่วน ส่วนที่เหลือจะปล่อยออกสู่ระบบนิเวศ ซึ่งผู้ผลิตสามารถนำไปใช้สร้างอาหารต่อไป สิ่งมีชีวิตที่มีบทบาทเป็นผู้ย่อยสลายส่วนใหญ่ ได้แก่ แบคทีเรีย เห็ด รา เป็นต้น สิ่งมีชีวิตกลุ่มนี้มีบทบาทสำคัญอย่างมากในระบบนิเวศเพราะทำให้เกิดการหมุนเวียนของสาร

การถ่ายทอดพลังงานและการหมุนเวียนสารอาหารในระบบนิเวศ (Energy Flow and Nutrient Cycling)

            สิ่งมีชีวิตไม่สามารถดำรงชีวิตอยู่ได้โดยลำพัง  ต้องมีการประสานสัมพันธ์กับสิ่งแวดล้อมและสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ในระบบนิเวศ  เรื่องนี้จึงเป็นเรื่องสำคัญที่สุดของระบบ

            การประสานสัมพันธ์ขององค์ประกอบต่างๆ เริ่มจากกระบวนการสังเคราะห์แสงของพืช  ทำให้เกิดสารประกอบของคาร์บอน (Carbon Compound) ซึ่งเป็นสารที่ทำให้สิ่งมีชีวิตทั้งหลายมีพลังงานใช้ได้  ในระบบนิเวศส่วนใหญ่จะได้รับมาจากดวงอาทิตย์ ซึ่งพืชนำมาใช้ในการสังเคราะห์แสงแล้วสะสมไว้ในอาหารที่สร้างขึ้น จากนั้นจะถูกถ่ายทอดไปสู่ผู้บริโภคตามลำดับขั้นการบริโภคและถูกถ่ายทอดเข้าสู่ผู้ย่อยสลาย ในการถ่ายทอดพลังงานนี้พลังงานส่วนหนึ่งจะสูญเสียไปนอกระบบในรูปพลังงานความร้อน ตามกฎเทอร์โมไดนามิก (Thermodynamic Law) โดยพลังงานจะไม่มีการหมุนเวียน (Non cyclic) อยู่ในระบบนิเวศนั้น

พลังงานที่สูญเสียออกไปจากระบบเพราะสิ่งมีชีวิตได้นำพลังงานนั้นมาใช้ในการดำรงชีวิต เช่น การหายใจ  การเคลื่อนไหว การสูบฉีดโลหิต  การขนถ่ายสารอาหารและน้ำในร่างกาย  เป็นต้น    สิ่งเหล่านี้ต้องใช้พลังงานในลักษณะที่เป็นพลังงานกล  ดังนั้นสิ่งมีชีวิตทั้งหลายจึงทำการเปลี่ยนพลังงานที่มีอยู่ในสารอาหารซึ่งพลังงานเคมีมาเป็นพลังงานกล  การเปลี่ยนแปลงครั้งนี้ย่อมเกิดการฟุ้งกระจายของพลังงาน (Entropy)  ตามกฎเทอร์โมไดนามิกส์และหลุดออกมาเป็นพลังงานความร้อนนั่นเอง  ดังนั้นพลังงานจึงถูกใช้ไปจำนวนมากประมาณ 90 เปอร์เซ็นต์ของพลังงานทั้งหมด  พลังงานจะเหลืออยู่เฉพาะส่วนที่อยู่ในเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิตนั้นๆ  ประมาณ 10  เปอร์เซ็นต์เท่านั้น จึงเป็นไปตามกฎเกณฑ์ที่เรียกว่า  “Law of Ten”   เมื่อมีการถ่ายทอดพลังงานไปหลายระดับการบริโภคพลังงานยิ่งเหลือน้อยลงตามลำดับ จนเกิดเป็นปิรามิดพลังงาน (Pyramid of Energy) ดังภาพข้างล่างนี้

 

ภาพปิรามิดพลังงาน

 

 

 

    ที่มา : Miller, Tyler G., 2001.

 

 

  

 ดังนั้นภายในระบบนิเวศหนึ่งสามารถเขียนแผนผังการถ่ายทอดพลังงานภายในระบบจากการสังเคราะห์แสง ไปจนสุดท้ายพลังงานได้สูญเสียออกไปจากระบบในรูปแบบของพลังงานความร้อน ดังนั้นจะมีพลังงานเหลือสะสมอยู่ในระบบในส่วนที่เป็นองค์ประกอบของสิ่งมีชีวิตนั่นเอง  จะมีอยู่ประมาณ 1-2 เปอร์เซ็นต์ ของพลังงานที่ได้รับแต่ละวัน  ทั้งนี้แตกต่างกันไปตามลักษณะของระบบนิเวศ ระบบนิเวศที่มีสิ่งมีชีวิตจำนวนมากจะจึงสะสมได้มาก เช่น ป่าดิบชื้น เป็นต้น 

ส่วนการหมุนเวียนของธาตุอาหารในระบบนิเวศนั้นผู้ผลิตได้ธาตุอาหารจากน้ำจากดินไปใช้ในการสังเคราะห์แสง  ผู้บริโภคได้รับแร่ธาตุโดยการบริโภคต่อๆ กัน  ในที่สุดเมื่อผู้ผลิตผู้บริโภคตาย  ผู้สลายสารจะย่อยสลาย  ธาตุอาหารจะถูกปล่อยออกมาให้ผู้ผลิตนำไปใช้อีก  วนเวียนเช่นนี้  ดังนั้นสารอาหารที่หมุนเวียนอยู่ในระบบนิเวศจึงอยู่ในลักษณะของวัฏจักร (Cycle)

ห่วงโซ่อาหาร 

การถ่ายทอดพลังงานและสารอาหารจะเป็นไปพร้อมๆ กันตามลำดับขั้นของการกินอาหารภายในระบบนิเวศ   จากผู้ผลิตไปสู่ผู้บริโภค โดยการกินต่อกันเป็นทอดๆ เรียกว่า  “ห่วงโซ่อาหาร”  (Food Chain) หรือบางครั้งอาจเรียกห่วงโซ่อาหารนี้ว่า  “ห่วงโซ่พลังงาน” (Energy Chain)  การมีลำดับขั้นของการส่งถ่ายไปตามห่วงโซ่อาหารแต่ละลำดับขั้นนั้นเป็นระดับ (Level)  เรียกว่า ระดับขั้นการถ่ายทอดพลังงานและสารอาหารหรือลำดับขั้นการบริโภค (Trophic Level)

 

 

            การถ่ายทอดพลังงานและสารอาหารขึ้นกับลักษณะหรือชนิดของระบบนิเวศ  การถ่ายทอดพลังงานในห่วงโซ่อาหารแต่ละขั้นจะมีการสูญเสียพลังงานดังได้กล่าวมาแล้ว ดังนั้นช่วงการบริโภคจึงต้องจำกัดแค่ 4  หรือ  5  ขั้น  ห่วงโซ่อาหารยิ่งสั้นเท่าไรก็ยิ่งมีพลังงานเหลืออยู่มาก  เนื่องจากลดการสูญเสียพลังงานในระหว่างที่มีการกินอาหารในขั้นต่างๆ  

 

     ในความเป็นจริงตามธรรมชาติสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดไม่ได้ดำรงชีวิตอยู่บนห่วงโซ่ห่วงเดียว นั่นคือ  สิ่งมีชีวิตชนิดหนึ่งจะได้สารอาหารมาจากสิ่งมีชีวิตชนิดอื่นๆ อีกมาก  และขณะเดียวกันตัวเองก็จะเป็นแหล่งให้สารอาหารแก่ชีวิตอื่นอีกหลายชีวิตเช่นกัน ดังนั้นภายในระบบนิเวศหนึ่งห่วงโซ่อาหารจะเกี่ยวโยงกับห่วงโซ่อาหารอื่นอีกหลายสายจนกลายมาโครงข่ายอาหาร (Food Web) แสดงให้เห็นถึงความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตในชุมชนที่มีต่อกันอย่างซับซ้อน  ดังนั้นระบบนิเวศใดที่มีโครงข่ายอาหารซับซ้อนจะมีเสถียรภาพสูง   เพราะมีโอกาสที่จะเสียสมดุลได้น้อย  ถ้าหากมีสิ่งมีชีวิตใดสูญหายไปก็ยังมีสิ่งมีชีวิตอื่นทดแทนในห่วงโซ่ได้   ผลกระทบจะทำให้ระบบมีการเปลี่ยนแปลงจึงมีน้อย

 

ภาพ โครงข่ายอาหาร (Food Web)           

    ที่มา : Miller, Tyler G., 2000

 

            การถ่ายทอดพลังงานไปตามลำดับขั้นการบริโภค สิ่งที่ผ่านมาตามห่วงโซ่อาหารนั้น  มิได้มีเพียงสารอาหารเท่านั้น  แต่มีสารอื่นปะปนมาด้วย  เช่น  ดีดีที  ปรอท  แคดเมียม  ฯลฯ  สารเหล่านี้ไม่ได้ถูกนำไปใช้ในการสร้างพลังงานให้แก่เซลล์  จึงสะสมอยู่ภายในเซลล์ของสิ่งมีชีวิต  แล้วถ่ายทอดต่อๆ ไปตามลำดับขั้นการบริโภคสุดท้ายเข้าสู่มนุษย์นั่นเอง    ดังนั้นมนุษย์ต้องเข้าใจวิธีการเลือกอาหารมาบริโภค  การเลือกบริโภคสิ่งมีชีวิตที่อยู่ในลำดับขั้นการบริโภคที่ต่ำย่อมปลอดภัยมากกว่าการบริโภคสิ่งมีชีวิตที่อยู่ในลำดับขั้นการบริโภคที่สูงกว่านั่นเอง 

            โดยมากเรานึกว่าธรรมชาติจะดูดซับสารพิษได้หมด  จึงไม่ค่อยระมัดระวังในการกำจัดสารพิษในสภาพแวดล้อม  เช่น  ถ้าเติมสารพิษ 1 แกลลอน  ลงในน้ำ 1,000  ล้านแกลลอนสารพิษจะกระจายอย่างรวดเร็ว  ซึ่งจะมีผลกับสิ่งมีชีวิตในน้ำ  เช่น  สัตว์ที่กินอาหารโดยการกรอง (Filter Fading) จะสะสมพิษได้สูงมาก  โดยเฉพาะหอยนางรมซึ่งกินอาหารโดยการกรองอยู่ในน้ำตื้นใกล้ฝั่งที่มีการทิ้งของเสียลงมามากและยังไม่ทันแพร่กระจาย  ดังนั้นหอยนางรมจึงมีสารพิษสูงกว่าในน้ำมาก  เช่น  พบว่ามียาฆ่าแมลงชนิดคลอริเนทเตท ไฮโดรคาร์บอน (Chlorinated Hydrocarbon) ได้แก่ ดีดีที (DDT.) ดัลดริน  (Duldrin)  เอนดริน  (Endrin)  อัลดริน  (Aldrin)  คลอเดน  (Chlordane)  เป็นต้น  พบในหอยนางรมสูงกว่าในน้ำถึง  70,000  เท่า  สิ่งเหล่านี้จะถูกถ่ายทอดมาถึงมนุษย์นั่นเอง

 

          ปัจจัยกำหนดลักษณะของระบบนิเวศ  

            มีปัจจัยหลายประการที่เป็นสิ่งกำหนดลักษณะของระบบนิเวศ  ปัจจัยสำคัญ  ได้แก่

            1.  อุณหภูมิ                                           6.  น้ำและความชื้น

            2.  แสงสว่าง                                          7.  ดิน  

            3.  ไฟป่า                                               8. ความเป็นกรดเป็นด่าง

            4. การแย่งชิงระหว่างสิ่งมีชีวิตด้วยกัน             9.  การกินซึ่งกันและกัน  

            5.  มลภาวะ  

 

          ประเภทของระบบนิเวศ

                 1. ระบบนิเวศบนบก (Terrestrial Ecosystems) เป็นระบบนิเวศที่ปรากฏอยู่บนพื้นดินซึ่งแตกต่างกันไปโดยใช้ลักษณะเด่นของพืชเป็นหลักแบ่ง ซึ่งขึ้นกับปัจจัยสำคัญ 2 ประการ คือ อุณหภูมิและปริมาณน้ำฝน ทำให้พืชพรรณต่างๆ แตกต่างกัน   ระบบนิเวศบนบกนั้นพอแบ่งออกได้ดังนี้

                        1.1 ระบบนิเวศป่าไม้  (Forest Ecosystem) เป็นระบบนิเวศที่พื้นที่ส่วนใหญ่ปกคลุมไปด้วยป่าไม้ ได้แก่  ระบบนิเวศป่าไม้เขตร้อน เช่น ระบบนิเวศป่าเบญจพรรณ  ป่าเต็งรัง ป่าดิบชื้น ป่าดิบแล้ง ป่าดิบเขา  เป็นต้น   ระบบนิเวศป่าไม้เขตอบอุ่น  เช่น  ระบบนิเวศป่าผลัดใบเขตอบอุ่น  ป่าเมดิเตอร์เรเนียน ระบบนิเวศป่าไม้เขตหนาว คือ ระบบนิเวศป่าสน  ระบบนิเวศ  ระบบนิเวศป่าชายฝั่ง (ป่าชายเลน  ป่าชายหาด  ป่าโขดหิน)

                        1.2  ระบบนิเวศทุ่งหญ้า (Grassland Ecosystem) เป็นระบบนิเวศที่มีพืชตระกูลหญ้าเป็นพืชเด่น ได้แก่  ระบบนิเวศทุ่งหญ้าเขตร้อน  เช่น  ระบบนิเวศทุ่งหญ้าซาวันนา  โดยมีทุ่งหญ้าที่กว้างใหญ่ที่สุดในโลกที่รู้จักกันในนามทุ่งหญ้าซาฟารี      ระบบนิเวศทุ่งหญ้าเขตอบอุ่น  เช่น ระบบนิเวศทุ่งหญ้าแพรรี่   ทุ่งหญ้า สเตปป์   และ ระบบนิเวศทุ่งหญ้าเขตหนาว หรือ ทุ่งหญ้าทุนดรา

                         1.3  ระบบนิเวศทะเลทราย (Desert Ecosystem)    เป็นพื้นที่ที่มีปริมาณฝนตกน้อยกว่าปริมาณการระเหยน้ำ  บางพื้นที่อาจมีฝนตกบ้างเล็กน้อยก็จะมีหญ้าเขตแห้งแล้งงอกงามได้  ได้แก่  ระบบนิเวศทะเลทรายเขตร้อน   ทะเลทรายเขตอบอุ่น   ระบบนิเวศทุ่งหญ้ากึ่งทะเลทรายเขตร้อน ทุ่งหญ้ากึ่งทะเลทรายเขตอบอุ่น

                 2.  ระบบนิเวศทางน้ำ (Aquatic Ecosystems) เป็นระบบนิเวศในแหล่งน้ำต่างๆ ของโลก ซึ่งโครงสร้างหลัก คือ น้ำนั่นเอง แบ่งออกได้ดังนี้

                        2.1  ระบบนิเวศน้ำจืด  (Fresh water Ecosystem)  เป็นระบบที่น้ำเป็นน้ำจืด แบ่งย่อยเป็นระบบนิเวศน้ำนิ่ง  เช่น  หนอง  บึง  ทะเลสาบน้ำจืด  เป็นต้น  และ  ระบบนิเวศน้ำไหล  เช่น  ลำธาร ห้วย แม่น้ำ  เป็นต้น

                        2.2   ระบบนิเวศน้ำกร่อย  (Estuarine Ecosystem)  เป็นระบบนิเวศที่เกิดขึ้นตรงรอยต่อระหว่างน้ำจืดกับน้ำเค็ม  มักเป็นบริเวณที่เป็นปากแม่น้ำต่างๆ   จะมีตะกอนมากจึงมีไม้ชายเลนขึ้นจึงเรียกว่าระบบนิเวศป่าชายเลน    แต่บางพื้นที่อาจเป็นแอ่งน้ำขนาดใหญ่  เช่น ทะเลสงขลาตอนกลางก็จะมีลักษณะเป็นทะเลสาบน้ำกร่อยมีพืชน้ำสลับกับป่าโกงกาง

                         2.3   ระบบนิเวศน้ำเค็ม (Marine Ecosystem)  เป็นระบบนิเวศที่มีน้ำเป็นน้ำเค็ม  โดยปกติจะมีความเค็มประมาณพันละ 35  มีทั้งที่เป็นทะเลปิดและทะเลเปิด  เนื่องจากเป็นห้วงน้ำขนาดใหญ่  จึงนิยมแบ่งออกเป็นระบบนิเวศย่อยตามความลึกของน้ำอีกด้วย ได้แก่ ระบบนิเวศชายฝั่ง (Coastal Ecosystem)  เป็นบริเวณที่ตกอยู่ภายใต้อิทธิพลของน้ำขึ้นน้ำลง  สิ่งมีชีวิตต้องปรับตัวให้เข้ากับสภาพการเปลี่ยนแปลงของระดับน้ำดังกล่าว  มีระบบย่อย  2 ประเภท  คือ ระบบนิเวศโขดหินชายฝั่ง และ ระบบนิเวศชายหาด     ระบบนิเวศน้ำตื้น (Continental Shelf Ecosystem)  เป็นระบบนิเวศที่นับจากระบบนิเวศชายฝั่งลงไปจนถึงน้ำลึก 200 เมตร และ ระบบนิเวศทะเลลึก (Deep Sea Ecosystem)  เป็นระบบนิเวศที่นับต่อเนื่องจากความลึก  200  เมตรลงไปถึงท้องทะเล   ส่วนนี้มักเป็นบริเวณที่แสงแดดส่องลงไปไม่ถึง  ดังนั้นจึงขาดแคลนผู้ผลิตของระบบ  สัตว์น้ำต่างๆ จึงมีจำนวนน้อยและใช้ชีวิตโดยรอซากสิ่งชีวิตอื่นที่ตายจากด้านบน

                         2.4  ระบบนิเวศพื้นที่ชุ่มน้ำ  (Wetland Ecosystem)   เป็นระบบนิเวศเฉพาะที่มีน้ำแช่ขังตลอดปีแต่มีความลึกไม่มากนัก สลับกับดินที่โผล่พ้นน้ำ  จะทับถมไปด้วยซากพืช  มีพืชและสัตว์เฉพาะ

นอกจากนี้ยังมีระบบนิเวศที่เกิดขึ้นจากการกระทำของมนุษย์   เช่น ระบบนิเวศของเมือง  ระบบนิเวศชนบทระบบนิเวศการเกษตร  ระบบนิเวศของอ่างเก็บน้ำ  ระบบนิเวศป่าปลูก  เป็นต้น

 

          ความสมดุลในธรรมชาติ 

            สมดุลทางธรรมชาติ เป็นภาวการณ์ทางธรรมชาติของระบบนิเวศใดก็ตามที่ระบบความสัมพันธ์ระหว่างองค์ประกอบเป็นไปอย่างสมบูรณ์  หมายความว่า  บรรดาสิ่งมีชีวิตทั้งหลายในระบบนิเวศจะต้องทำหน้าที่ครบถ้วน  3  กลุ่ม  คือ  มีทั้งผู้ผลิต  ผู้บริโภคและผู้ย่อยสลาย  ในส่วนของสิ่งไม่มีชีวิตเองก็ทำหน้าที่สนับสนุนอย่างต่อเนื่องไม่ขาดหาย  ความสมดุลทางธรรมชาติมีความแตกต่างกันไปตามความแตกต่างของระบบนิเวศ  ซึ่งในธรรมชาติระบบนิเวศจะมีการเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา  การเปลี่ยนแปลงนี้อาจเป็นไปโดยธรรมชาติหรือโดยมนุษย์ก็ได้  ลักษณะการเปลี่ยนแปลงเป็นไปได้  2  แบบ  คือ  แบบกะทันหันและแบบค่อยเป็นค่อยไป 

            การสูญเสียความสมดุลในระบบนิเวศหากเกิดโดยธรรมชาติ  ระบบนิเวศจะช่วยแก้ไขได้ด้วยตัวเอง  แต่ถ้าเกิดจากมนุษย์จะแก้ไขได้ยากมาก  เมื่อมนุษย์เพิ่มจำนวนมากขึ้นอย่างรวดเร็ว มีการพัฒนาวิถีชีวิตมากขึ้นด้วยเทคโนโลยี  ทำให้ความเป็นอยู่สุขสบายมากขึ้นมนุษย์จึงได้ชื่อว่า  “เป็นตัวการทำลายระบบนิเวศมากที่สุด”

          สาเหตุที่ทำให้ระบบนิเวศเสียความสมดุล

            1.  การเพิ่มประชากร ทำให้ความต้องการใช้ที่ดินทำการเกษตรมากขึ้น โดยเฉพาะเขตร้อน ประชากรจะบุกเบิกป่าใหม่ๆ เพื่อใช้พื้นที่ทำไร่เลื่อนลอยทำให้ดิน ป่าไม้ สภาวะแวดล้อมเสียหายปีละจำนวนมาก

            2.   การเกษตรสมัยใหม่ การเกษตรในปัจจุบันมุ่งเพื่อการค้ามากขึ้น มีการใช้ปุ๋ยและยาฆ่าแมลงจำนวนมาก สารเหล่านี้จะตกค้างในดิน และถูกชะล้างลงสู่แหล่งน้ำ ทำให้มีผลต่อสัตว์ในดินและในน้ำ

            3.  การขยายตัวของเมือง การเพิ่มประชากรทำให้ความต้องการที่อยู่อาศัยเพิ่มขึ้น เมืองขยายตัวอย่างรวดเร็ว ทำให้พื้นที่การเกษตรถูกใช้ไปเพื่อสร้างตึก ศูนย์การค้า ถนน   ระบบนิเวศเปลี่ยนไป การถ่ายเทของเสียจากเมือง   ก่อให้เกิดมลพิษของน้ำและอากาศตามมา

            4. การอุตสาหกรรม การพัฒนาอุตสาหกรรมทำให้ทรัพยากรถูกใช้เป็นวัตถุดิบมากยิ่งขึ้น กระบวนการผลิตทำให้มีของเสีย เช่น น้ำเสีย ไอเสีย ซึ่งส่งผลกระทบต่อการเปลี่ยนแปลงระบบนิเวศในบริเวณที่โรงงานอุตสาหกรรมตั้งอยู่และบริเวณใกล้เคียง

            ความสมดุลของระบบนิเวศเป็นเรื่องสำคัญยิ่งต่อการพัฒนาในยุคปัจจุบัน  เพราะการพัฒนาที่ขาดความเข้าใจในเรื่องระบบนิเวศจะทำให้ระบบนิเวศเสียสมดุล และจะส่งผลกระทบในทางลบมาสู่มนุษยชาติเอง

            ระบบนิเวศมีทั้งที่เกิดขึ้นมาเองตามธรรมชาติและระบบนิเวศที่มนุษย์สร้างขึ้นมาในภายหลัง เป็นที่น่าสังเกตว่าระบบนิเวศที่มนุษย์สร้างขึ้นมานั้นบางระบบไม่สามารถดำรงอยู่ได้ด้วยตัวเองต้องพึ่งพาระบบนิเวศอื่นอยู่เสมอ เช่น ระบบนิเวศเมืองต้องอาศัยสารอาหาร  วัตถุดิบการผลิต และพลังงาน จากที่อื่นเสมอ

[ยายธี]

...อ่านไม่จบ...น้ำมา..หนีไม่ทัน..อ้ะ...(รอน้ำลดแล้วจากลับมาอ่านต่อ..เจ้าค่ะ..ยายธี)

[เชาว์]

ขอบคุณครับ แต่ยังไม่สมบูรณ์เพราะภาพ และ ตารางไม่สามารถ โหลดมาๆ ใส่ได้ เลยเห็นเป็นแหว่งๆ ด้วยเพิ่งเข้ามาลองทำ หลังจากที่สมัครทิ้งไว้ตั้งนาน ด้วยหาเวลาไม่ค่อยได้ ตอนนี้พอหายใจได้แล้ว...