อ้างอิงรูปภาพ
นิเวศวิทยา
Ernst Haeckel นักสัตววิทยาชาวเยอรมันได้ให้ชื่อศาสตร์แขนงนี้ว่า “Ecology” คำนี้มีรากศัพท์มาจากภาษากรีก คือ oikos แปลว่า home และ logos แปลว่า study ถ้าแปรตรงคำก็จะได้ความว่า “The study of home” ซึ่งตามนิยามที่ Haeckel ให้ไว้นั้น หมายถึง “the body of knowledge concerning the economy of nature – the investigation of the total relationships of the animal both to its inorganic and its organic environments.”หรือ “การศึกษาเกี่ยวกับโครงสร้างส่วนประกอบและการทำงานของระบบนิเวศ (The study of structure and function of the ecosystem)”
อ้างอิงรูปภาพ
นิเวศวิทยา (Ecology) เป็นวิชาที่ศึกษาความสัมพันธ์ระหว่าง สิ่งมีชีวิต (organism) กับสิ่งแวดล้อม (environment) หรือแหล่งที่อยู่ (Habitat) ตามธรรมชาติ ความสัมพันธ์ต่างๆ จะแสดงถึงการมีระบบ จึงเรียก ระบบนิเวศ ซึ่งระบบความสัมพันธ์ส่วนใหญ่จะเกี่ยวข้องกับวิถีการดำรงชีวิต เช่น การหาอาหาร การกินอาหาร การแข่งขันเพื่อการอยู่รอด การปรับตัวให้เหมาะสมกับสภาพแวดล้อม การพึ่งพากันเพื่อให้สังคมเป็นปกติและที่สำคัญที่สุด คือ ระบบการรักษาสมดุลระหว่างสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศในแง่ของการถ่ายทอดพลังงานการหมุนเวียนสารในระบบนิเวศ
การศึกษานิเวศวิทยา สามารถศึกษาได้ตั้งแต่ในระดับสิ่งมีชีวิต (Organisms)
ถัดไปเป็นระดับประชากร (Population) ระดับกลุ่มสิ่งมีชีวิต
(Community) ระดับระบบนิเวศ (Ecosystem) ระดับชีวนิเวศ (Biomes) และระดับโลกของสิ่งมีชีวิตหรือชีวภาค
(Biosphere)
ประชากร (Population)
คือ สมาชิกทั้งหมดของสิ่งมีชีวิตชนิดพันธุ์ (Species) เดียวกัน ที่อาศัยอยู่ในบริเวณเดียวกันและในช่วงเวลาเดียวกัน
ชุมชนสิ่งมีชีวิต
(Ecological community) หมายถึง
ประชากรของสิ่งมีชีวิตหลายชนิดที่อยู่ในบริเวณเดียวกัน และในช่วงเวลาเดียวกัน
ระบบนิเวศ หมายถึง
ผลรวมของปฏิสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดในบริเวณที่กำหนดได้เขตหนึ่งกับปัจจัยสิ่งแวดล้อมทั้งหลาย
หรือระบบของความสัมพันธ์ระหว่างชุมชนของสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อมทางกายภาพ
ชีวนิเวศ (Biomes)
หมายถึง ระบบนิเวศใดก็ตามที่มีองค์ประกอบของปัจจัยทางกายภาพ (Physical
factor) อุณหภูมิ ความชื้น และปัจจัยทางชีวภาพ (Biological
factor) เช่น พืชและสัตว์ที่คล้ายคลึงกัน
กระจายตัวอยู่ในเขตภูมิศาสตร์ต่างๆ กัน เช่น ไบโอมทะเลทราย ไบโอมทุนดรา
และสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในไบโอมต่างๆ นี้ จะต้องมีการปรับตัวให้เข้ากับปัจจัยทางกายภาพในแต่ละเขตภูมิศาสตร์นั้นๆ
ด้วย
ไบโอมบนบก (Terrestrial biomes) ใช้เกณฑ์ปริมาณน้ำฝนและอุณหภูมิเป็นตัวกำหนด
แบ่งเป็น
ไบโอมบนบก (Terrestrial biomes) ใช้เกณฑ์ปริมาณน้ำฝนและอุณหภูมิเป็นตัวกำหนด
แบ่งเป็น
-ไบโอมป่าดิบชื้น (Tropical
rain forest biomes) พบได้ในเขตศูนย์สูตร
มีความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตสูง ภูมิอากาศร้อนชื้น ปริมาณน้ำฝนเฉลี่ย 200-400
ซม.ต่อปี
-ไบโอมป่าผลัดใบเขตอบอุ่น (Temperate
deciduous forest biomes) กระจายทั่วไปในเขตละติจูดกลาง
ปริมาณน้ำฝนเฉลี่ย 100 ซม.ต่อปี อากาศเย็น
ป่าผลัดใบก่อนถึงฤดูหนาว
-ไบโอมป่าสน (Conoferous
forest biomes) ป่าไทกา ป่าบอเรียล ต้นไม้เขียวชอุ่มตลอดปี
ภูมิอากาศหนาวค่อนข้างนาน อากาศเย็นและแห้งแล้ง พบได้ทางตอนใต้ของแคนนาดา
ทางตอนเหนือของอเมริกาเหนือ ทวีปเอเชีย และยุโรป
-ไบโอมทุ่งหญ้าเขตอบอุ่น (Temperate
grassland biomes) เช่น ทุ่งหญ้าแพรี่ ทางตอนกลางของอเมริกาเหนือ
ทุ่งหญ้าสเตปส์ ในประเทศรัสเซีย ทุ่งหญ้าเวลด์ ในทวีปอเมริกาใต้ ทุ่งหญ้าแพมพาส
ในอาร์เจนตินา ปริมาณน้ำฝนเฉลี่ย 25-50 ซม.ต่อปี
-ไบโอมสะวันนา (Savanna
biomes) ทุ่งหญ้าที่พบได้ในทวีปแอฟริกา อเมริกาใต้ ออสเตรเลีย
เอเชียตะวันออกเฉียงใต้ อากาศร้อนพืชส่วนใหญ่เป็นหญ้า
-ไบโอมทะเลทราย (Desert
biomes) บริเวณที่มีความแห้งแล้ง ปริมาณน้ำฝนน้อยกว่า 25 ซม.ต่อปี อุณหภูมิเหนือผิวดินสูงถึง 60 องศาเซลเซียส
ตลอดวัน
-ไบโอมทุนดรา (Tundra
biomes) มีฤดูหนาวที่ยาวนาน น้ำในพื้นดินชั้นล่างเป็นน้ำแข็งตลอดปี
ปริมาณน้ำฝนน้อยมาก
ไบโอมในน้ำ (Aquatic biomes)
-ไบโอมแหล่งน้ำจืด (Freshwater biomes) มีทั้งแหล่งน้ำนิ่ง (ทะเลสาบ สระ หนอง หรือบึง) และแหล่งน้ำไหล (ธารน้ำไหล
และแม่น้ำ)
-ไบโอมแหล่งน้ำเค็ม (Marine biomes) ประกอบด้วย ทะเลและมหาสมุทร มีน้ำขึ้นน้ำลงเป็นปัจจัยกายภาพที่สำคัญ
สิ่งมีชีวิตในระบบแหล่งน้ำ แบ่งเป็นประเภทต่างๆ ดังนี้
1.
Benthos เป็นสิ่งมีชีวิตที่เกาะหรือฝังตัวอยู่บริเวณพื้นท้องน้ำ
ถ้าเป็นพืชเรียกว่า Phytobenthos ถ้าเป็นสัตว์ เรียกว่า Zoobenthos
2.
Periphyton เป็นสิ่งมีชีวิตที่เกาะอยู่กับวัตถุในน้ำ
3.
Plankton เป็นสิ่งมีชีวิตที่ลอยตัวอยู่ในน้ำหรือลอยตามกระแสน้ำ
มักจะว่ายน้ำได้ไม่ค่อยดี มีทั้ง Phytoplankton และ Zooplankton
4.
Nekton เป็นสิ่งมีชีวิตที่ว่ายน้ำอิสระ
5.
Pleuston เป็นสิ่งมีชีวิตขนาดใหญ่ที่อาศัยอยู่ระหว่างรอยต่อของผิวหน้าน้ำกับอากาศ
ความหลากหลายของระบบนิเวศ
บริเวณต่างๆ
ของผิวโลก มีการแบ่งเขตพื้นที่ต่างๆ ตามลักษณะทางภูมิศาสตร์
ซึ่งความแตกต่างของลักษณะทางภูมิศาสตร์ จะมีผลต่อการกำหนดลักษณะของสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในเขตภูมิศาสตร์นั้นด้วย
โดยในระบบนิเวศหนึ่งๆ จะมีสิ่งมีชีวิตชนิดต่างๆ อาศัยอยู่
สิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในระบบนิเวศนั้นต้องมีการปรับตัว (Adaptation)
ให้เข้ากับสภาพแวดล้อมทางกายภาพและชีวภาพ
ระบบนิเวศนั้นจะอยู่ในสภาวะสมดุลก็ต่อเมื่อมีการถ่ายทอดพลังงานในสิ่งมีชีวิต
และมีการหมุนเวียนแลกเปลี่ยนสารกลับคืนสู่ระบบนิเวศ
อ้างอิงรูปภาพ อ้างอิงรูปภาพ
อ้างอิงรูปภาพ อ้างอิงรูปภาพ
อ้างอิงเนื้อหา
ระบบนิเวศแต่ละระบบเป็นแหล่งที่อยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิตมากมาย
หลายชนิด
โดยมีสภาวะที่เหมาะสมกับสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดโดยที่ระบบนิเวศจะมีความหลากหลายที่สามารถแยกออกได้3ลักษณะ คือ
1. ความหลากหลายของถิ่นกำเนิดตามธรรมชาติ
(habitat persity)
ตัวอย่างความหลากหลายของถิ่นกำเนิดตามธรรมชาติ
เช่นในผืนป่าทางตะวันตกของ
ไทยที่มีลำน้ำใหญ่ไหลผ่านจะพบถิ่นกำเนิดตามธรรมชาติมากมายคือ
ลำน้ำ หาดทรายพรุซึ่งมีน้ำขังฝั่งน้ำ หน้าผาถ้ำป่าบนที่ดอนซึ่งมีหลายประเภทแต่ละถิ่นกำเนิดจะมีสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่แตกต่างกันไป
เช่น ลำน้ำพบควายป่าหาดทรายมีนกยูงไทย หน้าผามีเลียงผา ถ้ำมีค้างคาว
เป็นต้นเมื่อแม่น้ำใหญ่ถูกเปลี่ยนเป็นทะเลสาบขนาดใหญ่ภายหลังการสร้างเขื่อนความหลากหลายของถิ่นกำเนิดก็ลดน้อยลงโดยทั่วไปแล้วที่ใดที่มีถิ่นกำเนิดตามธรรมชาติหลากหลายที่นั้นจะมีชนิดสิ่งมีชีวิตหลากหลายตามไปด้วย
2. ความหลากหลายของการทดแทน(successional
persity)
ในป่านั้นมีการทดแทนของสังคมพืชกล่าวคือ
เมื่อป่าถูกทำลายจะโดยวิธีใดก็ตาม เช่น ถูกแผ้วถางพายุพัดไม้ป่าหักโค่น เกิดไฟป่า
น้ำท่วม หรือแผ่นดินถล่ม เกิดเป็นที่โล่งต่อมาจะมีพืชขึ้นใหม่เรียกว่า พืชเบิกนำ
เช่น มีหญ้าคา สาบเสือ กล้วยป่า และเถาวัลย์เกิดขึ้นในที่โล่งนี้
เมื่อกาลเวลาผ่านไปก็มีต้นไม้เนื้ออ่อนโตเร็วเกิดขึ้น
และหากปล่อยไว้โดยไม่มีการรบกวน
ป่าดั้งเดิมก็จะกลับมาอีกครั้งเราเรียกกระบวนการนี้ว่า การทดแทนทางนิเวศวิทยา(ecological
succession )สิ่งมีชีวิตบางชนิดปรับตัวให้เข้ากับยุคต้น ๆ
ของการทดแทน บางชนิดก็ปรับตัวให้เข้ากับยุคสุดท้ายซึ่งป่าบริสุทธิ์( virgin
forest)
3. ความหลากหลายของภูมิประเทศ(land
scape persity)
ในท้องที่บางแห่งมีถิ่นกำเนิดตามธรรมชาติมากมาย
เช่น ลำน้ำ บึงหาดทราย ถ้ำ หน้าผา ภูเขา ลานหิน และมีสังคมพืชในหลาย ๆ
ยุคของการทดแทนมีทุ่งหญ้าป่าโปร่งและป่าทึบพื้นที่เช่นนี้จะมีสรรพสิ่งมีชีวิตมากมายผิดกับเมืองหนาวที่มีต้นไม้ชนิดเดียวขึ้นอยู่บนเนื้อที่หลายร้อยไร่มองไปก็เจอต้นไม้สนเพียงชนิดเดียว
ปัจจัยสิ่งแวดล้อมที่มีผลต่อการปรับตัวของสิ่งมีชีวิต
1.
ตัวกลางและพื้นผิว (Medium และ Substratum)
พื้นผิวคือที่ที่สิ่งมีชีวิตอาศัยเคลื่อนที่ไปมาอยู่บนหรือฝังส่วนหนึ่งส่วนใดของร่างกายลงไป
พืชหลายชนิดมีการปรับตัวเพื่อใช้พื้นผิวที่มันอาศัยอยู่ได้ดี เช่น รากค้ำจุน
ของพืชในป่าชายเลน
ความสามารถและขีดจำกัดในการปรับตัวของสิ่งมีชีวิตต่อพื้นผิวและตัวกลางแบบต่างๆ
จะเป็นปัจจัยกำหนดการกระจายและวิถีการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิด
เป็นเหตุหนึ่งที่ทำให้ในที่ต่างๆ มีสิ่งมีชีวิตต่างชนิดกันอาศัยอยู่
2.
อุณหภูมิ
เป็นปัจจัยจำกัดซึ่งมีผลต่อการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิตที่อยู่บนบกและในน้ำ
โดยพบว่า มีผลต่อการปรับตัวด้านโครงสร้าง เช่น สัตว์ในเขตหนาวมีขนยาวปกคลุม
การปรับตัวด้านพฤติกรรม เช่น การอพยพย้ายถิ่นของนกชนิดต่างๆ
เมื่ออุณหภูมิไม่เหมาะสม มีผลต่อการแพร่กระจายของสิ่งมีชีวิต
มีผลต่อปริมาณการละลายของแก๊สออกซิเจนในน้ำ
สัตว์ที่ภายในร่างกายไม่มีระบบควบคุมอุณหภูมิ
เรียกว่า Poikilotherms คืออุณหภูมิของร่างกายจะเปลี่ยนแปลงตามอุณหภูมิของสิ่งแวดล้อม
ส่วนสัตว์ที่มีกลไกในร่างกายทำงานเพื่อควบคุมระดับอุณหภูมิในตัวให้คงที่อยู่เสมอ
แม้อุณหภูมิสิ่งแวดล้อมจะเปลี่ยน เรียกว่า Homoiotherms
3.
แสง
แสงเป็นปัจจัยจำกัดของพืช
มีผลต่อการสืบพันธุ์ของพืชและสัตว์บางชนิด มีผลต่อพฤติกรรมต่างๆ
และมีผลต่อการปรับสีของสัตว์บางชนิดให้เข้ากับสภาพแวดล้อม เช่น จิ้งจก หมึก นอกจากนั้นแสงยังมีอิทธิพลมากต่อการมีชีวิต
ตั้งแต่การสร้างอาหารของพืช ในทะเลลึกมากๆ ที่แสงส่องไม่ถึง
พืชหรือสาหร่ายไม่สามารถดำรงชีวิตอยู่ได้
ดังนั้นสัตว์ที่อาศัยตามก้นทะเลจึงมักจะเป็นพวกสัตว์ล่าเหยื่อหรือพวกกินซากที่ตายแล้วที่ตกลงไปก้นทะเล
4.
ความชื้น
ความชื้นสัมพันธ์กับปริมาณน้ำฝนที่ตกมาบนพื้นโลก
เกี่ยวข้องกับการปรับตัวของสิ่งมีชีวิต เช่น
พืชในฝั่งรับลมซึ่งพัดพาความชื้นเข้าไปหาจะเจริญงอกงามดี แต่พืชด้านอับลม
หรือทะเลทรายก็ต้องมีการปรับตัวเพื่อให้ต่อสภาพขาดน้ำได้
หรือแม้แต่สัตว์ที่อาศัยอยู่ในทะเลทรายก็ต้องปรับตัว เช่น
สามารถดึงน้ำจากกระบวนการ Metabolism ของร่างกายมาใช้
หรือการเปลี่ยนของเสียจากระบบขับถ่ายเป็น Uric acid เพื่อรักษาน้ำ
5.
แก๊ส/บรรยากาศ
ในบรรยากาศมีแก๊สที่เป็นองค์ประกอบหลัก
3 ชนิด คือ แก๊สไนโตรเจน
แก๊สออกซิเจนและแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ โดยแก๊สออกซิเจนมีความสำคัญกับการหายใจของสิ่งมีชีวิต
แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์มีความสำคัญในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง
ของสิ่งมีชีวิตหลายๆชนิด เช่น ต้นไม้ สาหร่าย
ส่วนแก๊สไนโตรเจนก็เป็นองค์ประกอบเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิต
ที่มีองค์ประกอบหลักเป็นสารพวกโปรตีนหรือแม้แต่ในสารพันธุกรรม
6.
ดิน
ดินเป็นปัจจัยจำกัดที่สิ่งมีชีวิตใช้เป็นที่อยู่อาศัย แหล่งอาหาร
แหล่งหลบภัย แหล่งผสมพันธุ์ และเลี้ยงดูลูกอ่อน
7.
ปริมาณแร่ธาตุ
มีความ สำคัญต่อสิ่งมีชีวิตทั้งบนบกและในน้ำ
เนื่องจากสิ่งมีชีวิตที่มีบทบาทเป็นผู้ผลิตในระบบนิเวศจะใช้แร่ธาตุในการเจริญเติบโต
และสร้างอาหารให้กับผู้บริโภคลำดับถัดไป
และบางครั้งแร่ธาตุที่มากเกินไปก็มีผลให้เกิดปัญหาต่อระบบนิเวศได้ นั่นคือ
ปรากฏการณ์ Eutrophication ส่งผลให้น้ำเน่าเสีย
8.
ปัจจัยอื่นๆ เช่น
-
ความเป็นกรด-ด่าง (pH) ของดินและน้ำ
มีผลต่อการเจริญเติบโตของพืชโดยตรงเพราะพืชแต่ละชนิดเจริญในบริเวณที่ค่า pH
แตกต่างกัน
-
ความเค็มเป็นปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อการแพร่กระจายของสิ่งมีชีวิตบางชนิด
ที่ทนต่อความเค็มได้ เช่น นกทะเลมีต่อขับเกลือ พืชในป่าชายเลน
อ้างอิงรูปภาพ อ้างอิงรูปภาพ
อ้างอิงเนื้อหา
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น