ความหมายของนิเวศวิทยา

คำว่า ecology ได้รากศัพท์มาจากภาษากรีก คือ oikos หมายความถึง "บ้าน" หรือ "ที่อยู่อาศัย" และ ology หมายถึง "การศึกษา" ecologyหรือนิเวศวิทยาจึงเป็นศาสตร์แขนงหนึ่งว่าด้วยการศึกษาสิ่งมีชีวิตในแหล่งอาศัยและกินความกว้างไปถึงการศึกษาความสัมพันธ

ระหว่างสิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดล้อมที่สิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ นิเวศวิทยามีความเกี่ยวข้องกับสาขาวิชาหลัก 4 สาขาวิชาคือ พันธุศาสตร์ วิวัฒนาการ สรีรวิทยา และพฤติกรรม

ทฤษฎีของนิเวศวิทยา

นิเวศวิทยามีหลักการของการพัฒนาและทฤษฎี 6 ประการ (Grubb and Whittaker, 2532) สามารถสรุปได้ดังนี้

1. หลักการของมัลธัส (Malthus, 2331) กล่าวว่า ประชากรต้องพบกับขีดจำกัดของประชากร ถ้าไม่ถูกกำจัดด้วยการล่า โรคภัย หรืออันตรายต่างๆ ที่เกิดขึ้นจากปัจจัยสภาพแวดล้อม

2. หลักการของดาร์วิน (Darwin, 2402) กล่าวว่า สิ่งมีชีวิตชนิดหนึ่งจะต้องถูกแทนที่ด้วยสิ่งมีชีวิตอีกชนิดหนึ่ง ภายใต้สภาวะที่สิ่งมีชีวิตชนิดที่สองนั้นมีการเจริญพันธุ์ที่สูงกว่าหรือมีีอัตราการตายที่น้อยกว่า

3. หลักการของเกาส์ (Gause, 2477) กล่าวว่า สิ่งมีชีวิตตั้งแต่สองชนิดขึ้นไปสามารถอยู่ร่วมกันได้ก็ต่อเมื่อมีบทบาทหน้าที่และความต้องการที่แตกต่างกันออกไป หรืออยู่ภายใต้อิทธิพลของการแก่งแย่งระหว่างสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันสูงกว่าการแก่งแย่งระหว่างสิ่งมีชีวิต
ต่างชนิดกัน

4. หลักการของฮัฟเฟเกอร์ (Huffaker, 2501) กล่าวว่า สิ่งมีชีวิตที่เป็นเหยื่อและผู้ล่าไม่สามารถที่จะอยู่ร่วมกันได้ตลอดไป ยกเว้นในกรณีที่ี่สิ่งแวดล้อมนั้นไม่สามารถมีความสอดคล้องเป็นเนื้อเดียวกัน

5. หลักการของเมย์ (May, 2517) กล่าวว่า ผลของปัจจัยต่างๆ ขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของประชากร การรักษาเสถียรภาพของขนาดประชากรทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของจำนวนประชากรเป็นวงจร หรือเกิดความผิดปกติ ซึ่งขึ้นอยู่กับระดับความสัมพันธ์ที่ไม่เป็นเส้นตรงระหว่างประชากรในวงจรอายุปัจจุบันกับวงจรอายุที่ผ่านมาหนึ่งช่วง

6. หลักการของลินเดอร์มานน์ (Lindermann, 2485) กล่าวว่า พลังงานที่สามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้จะลดลงในแต่ละขั้นของการกินกันเป็นทอดๆ

ระบบนิเวศ

ความหมายของระบบนิเวศ

ระบบนิเวศ หมายถึง หน่วยของความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตในแหล่งที่อยู่แหล่งใดแหล่งหนึ่ง มาจากรากศัพท์ในภาษากรีก 2 คำ คือ Oikos แปลว่า บ้าน, ที่อยู่อาศัย Logos แปลว่า เหตุผล, ความคิด

ความหมายของคำต่างๆ ในระบบนิเวศ

-สิ่งมีชีวิต (Organism) หมายถึง สิ่งที่ต้องใช้พลังงานในการดำรงชีวิต ซึ่งมีลักษณะที่สำคัญดังนี้
1. ต้องมีการเจริญเติบโต
2. เคลื่อนไหวได้ด้วยพลังงานที่เกิดขึ้นในร่างกาย
3. สืบพันธุ์ได้
4. สามารถปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อม
5. ประกอบไปด้วยเซลล์
6. มีการหายใจ
7. มีการขับถ่ายของเสีย
8. ต้องกินอาหาร หรือแร่ธาตุต่างๆ

-ประชากร(Population)หมายถึง สิ่งมีชีวิตทั้งหมดที่เป็นชนิดเดียวกัน อาศัยอยู่ในแหล่งที่อยู่เดียวกัน ณ ช่วงเวลาใดเวลาหนึ่ง

-กลุ่มสิ่งมีชีวิต(Community)หมายถึง สิ่งมีชีวิตต่างๆ หลายชนิด มาอาศัยอยู่รวมกันในบริเวณใดบริเวณหนึ่ง โดยสิ่งมีชีวิตนั้นๆ มีความสัมพันธ์กัน โดยตรงหรือโดยทางอ้อม

-โลกของสิ่งมีชีวิต(Biosphere)หมายถึง ระบบนิเวศหลายๆ ระบบนิเวศมารวมกัน

-แหล่งที่อยู่(Habitat)หมายถึง บริเวณ หรือสถานที่ที่ใช้สำหรับผสมพันธุ์วางไข่ เป็นแหล่งที่อยู่ เช่น บ้าน สระน้ำ ซอกฟัน ลำไส้เล็ก

-สิ่งแวดล้อม(Environment)หมายถึง สรรพสิ่งที่อยู่รอบตัวเราแบ่งออกเป็น 2 ประเภท
1. สิ่งแวดล้อมทางชีวภาพ ได้แก่ มนุษย์ สัตว์ พืช และสิ่งมีชีวิตขนาดเล็ก
2. สิ่งแวดล้อมทางกายภาพ แบ่งออกเป็น 2 ประเภท
-สิ่งแวดล้อมตามธรรมชาติ คือ ดิน นํ้า ป่าไม้ อากาศ แสง ฯลฯ
-สิ่งมีชีวิตที่มนุษย์สร้างขึ้นได้แก่ สิ่งก่อสร้าง โบราณสถานศิลปกรรม ขนบธรรมเนียมประเพณี และวัฒนธรรม เป็นต้น
สิ่งแวดล้อมแต่ละบริเวณจะมีความแตกต่างกันไปตามสภาพภูมิศาสตร์ และสภาพภูมิอากาศทำให้
มีกลุ่มสิ่งมีชีวิต (community) อาศัยอยู่ในแต่ละบริเวณแตกต่างกันไปด้วย

องค์ประกอบของระบบนิเวศ
องค์ประกอบภายในระบบนิเวศจะประกอบไปด้วยส่วนสำคัญ 2 ส่วนดังนี้

1. องค์ประกอบที่ไม่มีชีวิต ( Abiotic Components )
ได้แก่ส่วนประกอบที่ไม่มีชีวิต แบ่งออกเป็น
1.1 อนินทรียสาร เช่นคาร์บอน ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส โปตัสเซี่ยมน้ำ และออกซิเจน เป็นต้น สารอนินทรีย์ดังกล่าวเป็นองค์ปะรกอบของเซลสิ่งมีชีวิต สารเหล่านี้จะเกี่ยวข้องกับการหมุนเวียนของแร่ธาตุในวัฏจักร
1.2 อินทรีย์สาร เช่น โปรตีน คาร์โบไฮเดรต ไขมัน ฮิวมัส เป็นต้น สารอินทรีย์เหล่านี้จำเป็นต่อชีวิต ทำหน้าที่เป็นตัวเกี่ยวโยง ระหว่างสิ่งมีชีวิตและไม่มีชีวิต
1.3 สภาพแวดล้อมทางกายภาพ เช่น แสง อุณหภูมิ อากาศ ความเป็นกรดเป็นด่างความเค็ม ความชื้น ที่อยู่อาศัยเป็นต้น

2. องค์ประกอบที่มีชีวิต ( Biotic Components )
ได้แก่สิ่งมีชีวิตทุกชนิด สามารถจำแนกองค์ประกอบที่มีชีวิตตามบทบาทหน้าที่ได้ 3 ชนิด ดังนี้
2.1 ผู้ผลิต ( Producer ) หมายถึง สิ่งมีชีวิตที่สามารถสร้างอาหารได้เอง โดยวิธีการสังเคราะห์ด้วยแสง ดังนั้น สิ่งมีชีวิตที่มีบทบาทเป็นผู้ผลิต คือ พืช แบคทีเรียบางชนิด ส่วนใหญ่เป็นพืชที่มีสีเขียว แพลงตอน พืชซึ่งมีรงควัตถุสีเขียว คือคลอโรฟีลล์ไว้คอยจับพลังงานแสงอาทิตย์มาใช้เป็นปัจจัยร่วมในการเกิดปฏิกิริยาเคมี ระหว่างน้ำกับคาร์บอนไดออกไซด์ ทำให้เกิดเป็นสารประกอบคาร์โบไฮเดรตขึ้น พืชบางชนิดแม้ว่าสามารถสร้างอาหารได้ด้วยตนเองแล้ว ยังจับสิ่งมีชีวิตอื่นมาเป็นอาหารอีก เช่น ว่านกาบหอยแครง หยาดน้ำค้าง ต้นหม้อข้าวหม้อแกงลิง เป็นต้น ถึงแม้พืชพวกนี้จะบริโภคสัตว์เป็นอาหารได้ แต่ก็จัดพืชพวกนี้เป็น
“ ผู้ผลิต ”
2.2 ผู้บริโภค ( Consumer ) หมายถึงสิ่งที่มีชีวิตที่ไม่สามารถสร้างอาหารได้เอง แต่ได้รับอาหารจากแหล่งอื่น สิ่งมีชีวิตที่มีบทบาทเป็นผู้บริโภค คือพวกสัตว์ต่าง ๆ แบ่งได้เป็น 3 ประเภท
ก. ผู้บริโภคปฐมภูมิ ( Primary Consumer ) เป็นส่งมีชีวิตที่กินพืชเป็นอาหารอย่างเดียว เรียกว่า ผู้บริโภคพืช
( Herbivores ) เช่น แมลง กระต่าย วัว ควาย ช้าง ม้า ปลาที่กินพืชเล็ก ๆ เป็นต้น
ข. ผู้บริโภคทุติยภูมิ ( Secondary Consumer ) เรียกว่าเป็นผู้บริโภคสัตว์ ( Carnivores ) เป็นสิ่งมีชีวิตที่กินสัตว์ด้วยกันเป็นอาหารอย่างเดียว เช่น กบ งู ปลากินเนื้อ เสือ สุนัขจิ้งจอก นกฮูก นกเค้าแมว จระเข้ สิงโต เป็นต้น
ค. ผู้บริโภคตติยภูมิ ( Tertiary Consumer ) เป็นสิ่งมีชีวิตที่กินทั้งสัตว์และพืชเป็นอาหาร เรียกว่า พวก Omnivore หรือ top carnivore เช่น คน นก ไก่ หมู สุนัข แมว เป็ด เป็นต้น นอกจากนั้นยังได้แก่สิ่งมีชีวิตที่อยู่ในระดับขั้นการกินสูงสุด ซึ่งหมายถึงสัตว์ที่ไม่ถูกกิน โดยสัตว์อื่น ๆ ต่อไป เป็นสัตว์ที่อยู่ในอันดับสุดท้ายของการถูกกินเป็นอาหาร ซึ่งได้แก่มนุษย์
2.3 ผู้ย่อยสลาย ( Decomposer ) หมายถึงสิ่งมีชีวิตที่ไม่สามารถสร้างอาหารได้เอง แต่จะได้อาหารจากการผลิตเอนไซม์ออกมา ย่อยสลายซาก ของสิ่งมีชีวิต ของเสีย กากอาหาร ให้เป็นสารที่มีขนาดโมเลกุลเล็กลง แล้วจึงดูดซึมไปใช้เป็นอาหารบางส่วน ส่วนที่เหลือ ปลดปล่อยออกไป สู่ระบบนิเวศ ซึ่งผู้ผลิตจะสามารถเอาไปใช้สร้างอาหารต่อไป สิ่งมีชีวิตที่มีบทบาทเป็นผู้ย่อยสลายส่วนใหญ่ได้แก่ พวกแบคทีเรีย เห็ด และรา จึงนับว่าในระบบนิเวศหนึ่ง ๆ ผู้ย่อยสลายเป็นส่วนสำคัญที่ทำให้สารอาหารหมุนเวียนเป็นวัฏจักรได้