ระบบนิเวศ (Ecosystem)

ระบบนิเวศ (Ecosystem)

ระบบนิเวศ  (ecosystem)  หมายถึง  ระบบที่มีความสัมพันธ์กันของกลุ่มสิ่งมีชีวิต พร้อมทั้งสภาพแวดล้อม ที่ไม่มีชีวิตด้วย เช่น  อุณหภูมิ  แสง  ความชื้น  ในพื้นที่ใดพื้นที่หนึ่ง  ซึ่งความสัมพันธ์นั้นหมายถึง  การอาศัยอยู่ร่วมกัน ของสิ่งมีชีวิตและสิ่งไม่มีชีวิตในบริเวณหนึ่งนั่นเอง     ดังนั้นในบริเวณใดๆที่มีสิ่งมีชีวิตและสิ่งไม่มีชีวิตมีความสัมพันธ์กันเพื่อให้เกิดการแลกเปลี่ยนสารและถ่ายทอดพลังงาน ระหว่างกัน  เรียกว่า  ระบบนิเวศ  (ecosystem)

องค์ประกอบของระบบนิเวศ  (ecosystem  componet)    องค์ประกอบระบบนิเวศสามารถแบ่งออกเป็น  2  หมวดใหญ่ๆ  ได้ดังนี้ 1)  ส่วนประกอบที่ไม่มีชีวิต  (abiotic  component)  เป็นส่วนประกอบในระบบนิเวศที่ไม่มีชีวิต เป็นส่วนสำคัญที่ทำให้เกิดความสมดุลของระบบนิเวศขึ้นมา  โดยมีความสัมพันธ์และเกี่ยวข้องกับการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิต ถ้าขาดองค์ประกอบที่ไม่มีชีวิตนี้สิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศก็ไม่สามารถอยู่ได้  โดยแบ่งออกเป็น  3  ประเภท คือ      -  อนินทรีย์สาร  เป็นสารที่ได้จากธรรมชาติและเป็นส่วนประกอบที่เป็นแร่ธาตุพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตเพื่อสร้างเนื้อเยื่อ และอวัยวะต่างๆ  เช่น  ธาตุคาร์บอน  ไฮโดรเจน  น้ำ  ออกซิเจน  ไนโตรเจน  ฟอสฟอรัส  เป็นต้น  ซึ่งส่วนใหญ่ ่อยู่ในรูปของสารละลาย  สิ่งมีชีวิตสามารถนำไปใช้ได้ทันที     -  อินทรีย์สาร  เป็นสารที่ได้จากสิ่งมีชีวิต  เช่น  คาร์โบไฮเดรต  โปรตีน  ฮิวมัส  เป็นต้น  เกิดจากการเน่าเปื่อยผุพัง ของสิ่งมีชีวิต  โดยการย่อยสลายของจุลินทรีย์  ทำให้เป็นธาตุอาหารของพืชอีกครั้ง    -  สภาพแวดล้อมทางกายภาพ  เช่น  แสงสว่าง  อุณหภูมิ  ความชื้น  ความเป็นกรด-เบส  ความเค็มเป็นต้น สภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน ทำให้การดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศนั้นแตกต่างกันออกไป 2)  ส่วนประกอบที่มีชีวิต  (biotic  component)  ได้แก่  พืช  สัตว์  รวมทั้งสิ่งมีชีวิตขนาดเล็ก  และสิ่งมีชีวิต เซลล์เดียว  ซึ่งช่วยทำให้ระบบนิเวศทำงานได้อย่างเป็นปกติ  โดยแบ่งออกตามหน้าที่ของสิ่งมีชีวิต  ได้เป็น  3  ประเภท  คือ    -  ผู้ผลิต  (producer)  คือ  สิ่งมีชีวิตที่สามารถสร้างอาหารเองได้โดยการสังเคราะห์ด้วยแสง  ได้แก่ พืชสีเขียว แพลงก์ตอนพืช  และแบคทีเรียบางชนิด  ผู้ผลิตมีความสำคัญมากเพราะเป็นจุดเริ่มต้นที่เชื่อมต่อระหว่างสิ่งไม่มีชีวิต และสิ่งที่มีชีวิตอื่นๆในระบบนิเวศ    -  ผู้บริโภค  (consumer)  คือ  สิ่งมีชีวิตที่ไม่สามารถสร้างอาหารขึ้นเองได้  แต่ได้รับธาตุอาหารจากการกินสิ่งมีชีวิต อื่นอีกทอดหนึ่ง  พลังงานและแร่ธาตุจากอาหารที่สิ่งมีชีวิตกิน  จะถูกถ่ายทอดสู่ผู้บริโภค  ซึ่งแบ่งตามลำดับของการกินอาหารได้  ดังนี้    -  ผู้บริโภคปฐมภูมิ  (primary  consumers)  เป็นสิ่งมีชีวิตที่กินพืชเป็นอาหาร  (herbivore)  โดยตรง เช่น  ปะการัง  เม่นทะเล  กวาง  กระต่าย  วัว  เป็นต้น ผู้บริโภคทุติยภูม  (secondary  consumers)  เป็นสิ่งมีชีวิตพวกสัตว์กินเนื้อ  (carnivore)  หมายถึง สัตว์  ที่กินสัตว์กินพืช  หรือผู้บริโภคปฐมภูมิเป็นอาหาร  เช่น  ปลาไหลมอเรย์  ปลาสาก  นก  งู  หมาป่า  เป็นต้น    -  ผู้บริโภคตติยภูมิ  (tertiary  consumers)  เป็นสิ่งมีชีวิตที่กินทั้งสัตว์กินพืชและสัตว์กินสัตว์หรือพวกที่กินทั้งพืชและสัตว์เป็นอาหาร  (omnivore)  เช่น  ปลาฉลาม เต่า  เสือ  คน  เป็นต้น     - ผู้ย่อยสลาย  (decomposer)  คือ  สิ่งมีชีวิตที่ไม่สามารถสร้างอาหารเองได้  แต่อาศัยอาหารจากสิ่งมีชีวิตชนิดอื่น โดยการสร้างน้ำย่อย  ออกมาย่อยสลายแร่ธาตุต่างๆในส่วนประกอบของซากสิ่งมีชีวิตให้เป็นสารโมเลกุลเล็กๆ แล้วจึงดูดซึมอาหารผ่านเยื่อหุ้มเซลล์เข้าไปใช้  เช่น  แบคทีเรีย  เห็ด  รา  เป็นต้น      ระบบนิเวศ  มีคุณสมบัติที่สำคัญอีกประการหนึ่ง  คือ  มีกลไกในการปรับสภาวะตนเองเพื่อให้อยู่ในสภาวะสมดุล  โดยการที่ส่วนประกอบของระบบนิเวศทำให้เกิดการหมุนเวียนและถ่ายทอดสารอาหารผ่านสิ่งมีชีวิตซึ่งได้แก่  ผู้ผลิต  ผู้บริโภค  และผู้ย่อยสลายนั่นเอง  ถ้าระบบนิเวศนั้นได้รับพลังงานอย่างเพียงพอ  และไม่มีอุปสรรคขัดขวางวัฏจักรของธาตุอาหาร  ก็จะทำให้เกิด  ภาวะสมดุล  (equilibrium)  ในระบบนิเวศนั้น  ทำให้ระบบนิเวศนั้นมีความคงตัว  ทั้งนี้เพราะการผลิตอาหารสมดุลกับการบริโภคภายในระบบนิเวศนั้น  การปรับสภาวะตัวเองนี้  ทำให้การผลิตอาหาร และการเพิ่มจำนวนของสิ่งมีชีวิตอื่นๆในระบบนั้นมีความพอดีกัน  กล่าวคือจำนวนประชากรชนิดใดๆ ในระบบนิเวศจะไม่สามารถเพิ่มจำนวนอย่างไม่มีขอบเขตได้

ความสัมพันธ์ในระบบนิเวศ

ในสภาวะแวดล้อมแหล่งที่อยู่ต่างๆจะมีอิทธิพลก่อให้เกิดความสัมพันธ์กับสิ่งมีชีวิต แบ่งเป็น 2 ประเภทดังนี้

๑.       ความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตกับสภาวะแวดล้อมทางกายภาพ(Physical factors) ได้แก่

๑.อุณหภูมิ

– ทำให้สัตว์อพยพย้ายถิ่นฐาน (Migration) เช่น นกปากห่าง นกนางแอ่นบ้าน

– ทำให้สัตว์ทะเลทรายออกหากินในเวลากลางคืน

– ทำให้เกิดการจำศีลหนีร้อน (Estivation) และหนีหนาว (Hibernation)

– มีผลต่ออัตราเมแทบอลิซึม

สัตว์เลือดเย็น อัตราเมแทบอลิซึมแปรตามอุณหภูมิ

สัตว์เลือดอุ่น อัตราเมแทบอลิซึมแปรผกผันกับอุณหภูมิ

– มีผลต่อการคายน้ำของพืช

– มีผลต่อการบานของดอกไม้ เช่น ดอกทิวลิปจะบานเมื่ออุณหภูมิสูง

รูปแสดงผลการคายน้ำของพืช

๒.แสงสว่าง

– มีผลต่อการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืช สาหร่าย แบคทีเรียบางชนิด

– มีผลต่อการสร้างคลอโรฟีลล์

– มีผลต่อการเปิดของปากใบ

– มีผลต่อการบานของดอกไม้ เช่น ดอกบัวจะบานเมื่อได้รับแสงสว่าง

– มีผลต่อการเคลื่อนไหวของพืช เช่น ปลายยอดจะเอนเข้าหาแสงสว่าง

– มีผลต่อการเคลื่อนที่ของสัตว์ เช่น พลานาเรียเคลื่อนหนีแสง แมลงเม่าบินเข้าหากองไฟ

– มีผลต่อการกางของใบของพืชตระกูลถั่ว

รูปแสดงผลของการสังเคราะห์แสงของพืช

๓.น้ำหรือความชื้น

– เป็นตัวกลางในการทำปฏิกิริยาเคมีของร่างกาย

– เป็นตัวทำละลายที่ดี

– ใช้ลำเลียงสารไปเลี้ยงส่วนต่างๆของร่างกาย

– ช่วยในการควบคุมอุณหภูมิของสัตว์เลือดอุ่นให้คงที่

– เป็นแหล่งที่อยู่และเป็นแหล่งอาหารของพืชและสัตว์น้ำ

– ช่วยในการถ่ายละอองเกสร

– เป็นวัตถุดิบในการสังเคราะห์ด้วยแสง

– เป็นปัจจัยที่จำกัดบริเวณการกระจายของสิ่งมีชีวิต

รูปแสดงการดำรงชีวิตของสัตว์น้ำ

๔.ดิน

– เป็นแหล่งที่อยู่อาศัย หลบภัย แหล่งอาหาร ผสมพันธุ์ และเลี้ยงตัวอ่อน

– เป็นตัวการสำคัญในการจำกัดชนิดและความอุดมสมบูรณ์ของพืชในสภาพแวดล้อมนั้นๆ

๕.กระแสลม

– มีผลต่ออัตราการคายน้ำของพืช

– ช่วยในการผสมพันธุ์ของพืชดอก

– ช่วยในการกระจายของเมล็ดพันธุ์พืชไปในบริเวณกว้าง

๖.สภาพความเป็นกรด-ด่าง

– มีผลต่อการทำงานของเอนไซม์

– มีผลต่อพืชในการนำธาตุอาหารจากดินไปใช้ได้มากหรือน้อยได้

– มีผลต่อการทำงานของจุลินทรีย์ในดิน

– มีผลต่อการปลดปล่อยธาตุ N, P, S จากอินทรีย์วัตถุเพื่อเป็นประโยชน์ต่อพืช

ประเภทของระบบนิเวศ

    ระบบนิเวศอาจมีขนาดใหญ่ระดับโลก คือ ชีวาลัย (biosphere) ซึ่งเป็นบริเวณที่ห่อหุ้มโลกอยู่และสามารถมีขบวนการต่าง ๆ ของชีวิตเกิดขึ้นได้หรืออาจมีขนาดเล็กเท่าบ่อน้ำแห่งหนึ่ง แต่เราสามารถจำแนกระบบนิเวศออกเป็นกลุ่ม ๆ ได้ ดังนี้

1.    ระบบนิเวศทางธรรมชาติและใกล้ธรรมชาติ (Natural and seminatural ecosystems) เป็นระบบที่ต้องพึ่งพลังงานจากดวงอาทิตย์ เพื่อที่จะทำงานได้

  1.1 ระบบนิเวศแหล่งน้ำ (Aguative cosystems)

1.1.1 ระบบนิเวศทางทะเล เช่น มหาสมุทรแนวปะการัง ทะเลภายในที่เป็นน้ำเค็ม  1.2 ระบบนิเวศบนบก (Terresttrial ecosystems)

                1.2.1 ระบบนิเวศกึ่งบก เช่น ป่าพรุ

                1.2.2 ระบบนิเวศบนบกแท้ เช่น ป่าดิบ ทุ่งหญ้า ทะเลทราย

ทุ่งหญ้าในป่าทุ่งใหญ่กำลังเจริญงอกงามในฤดูฝน

2.ระบบนิเวศเมือง-อุตสาหกรรม (Urbanindustral ecosystems)

เป็นระบบที่ต้องพึ่งแหล่งพลังงานเพิ่มเติม เช่น น้ำมันเชื้อเพลิง พลังนิวเคลียร์ เป็นระบบนิเวศที่มนุษย์สร้างขึ้นมาใหม่

 3.ระบบนิเวศเกษตร (Agricultural ecosystems)

เป็นระบบที่มนุษย์ปรับปรุงเปลี่ยนแปลงระบบนิเวศทางธรรมชาติขึ้นมาใหม่

ระบบนิเวศและประโยชน์ของทุ่งน้ำจืด

                น้ำ เป็นปัจจัยที่สำคัญที่สุดของระบบนิเวศทุ่งน้ำจืด ทั้งในด้านการกำเนิดและการดำรงอยู่ น้ำภายในทุ่งเป็นที่อยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิตทั้งพืชและสัตว์ขนาดเล็กที่มองด้วยตาเปล่าไม่เห็น จนถึงสิ่งมีชีวิตขนาดใหญ่ การที่น้ำถูกระบายผ่านทุ่งน้ำจืดเคลื่อนที่ได้ช้า เพราะลักษณะภูมิประเทศอันเป็นที่ราบ ทำให้สิ่งที่แขวนลอยและตะกอนดินต่างๆ ที่ไหลมากับน้ำ เกิดการตกตะกอนเป็นธาตุอาหารให้กับพืชน้ำ สัตว์ชนิดต่างๆ ทั้งที่มีขนาดเล็กและขนาดใหญ่ขึ้นจะกินพืชและสัตว์เล็กๆ เป็นอาหาร เหยี่ยว งู ปลาไหล นาก ฯลฯ จะกินสัตว์น้ำ สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก และสัตว์เลื้อยคลาน เป็นอาหารอีกต่อหนึ่ง ( วาทิตย์ เจริญศิริ, 2534 )

          ทุ่งน้ำจืด เป็นแหล่งกักเก็บน้ำในวัฏจักรของน้ำ ( hydrological cycle ) ซึ่งมีความเกี่ยวข้องกับสิ่งแวดล้อมของโลกและตัวมนุษย์เอง

                input หรือ การได้มาของน้ำในทุ่งได้จาก น้ำฝน น้ำจากแม่น้ำลำคลองที่ไหลลงมายังทุ่ง ( river runoff ) น้ำที่ไหลบ่าหน้าดิน ( surface wash ) และน้ำใต้ดิน ( ground water )

          ส่วน output หรือ การสูญเสียน้ำจากทุ่ง ได้แก่ การคายระเหย (evapotranspiration) น้ำที่ไหลตามลำคลองออกไปจากทุ่ง( river runoff ) เมื่อทุ่งมีน้ำเกินความสามารถที่จะรับได้ และน้ำใต้ดิน ( ground water ) ( Hollis, 1989)

          การเกิดน้ำท่วมและความแห้งแล้ง มีผลกระทบกับทุ่งน้ำจืดโดยตรง น้ำท่วมอาจทำให้สิ่งมีชีวิตในทุ่งบางชนิด เช่น หนูที่อยู่ในรูตายได้ แต่ความแห้งแล้งทำให้เกิดความเสียหายมากกว่า ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความยาวนานของน้ำท่วมและความแห้งแล้ง ข้อมูลเกี่ยวกับความถี่และช่วงเวลาของการเกิดน้ำท่วมและความแห้งแล้งช่วยในการจัดการพื้นที่ทุ่งได้

ที่มา         

https://sites.google.com/site/apiratparnthong2/rabb-niwes

๑.