ระบบนิเวศ

สิ่งแวดล้อม คือ สรรพสิ่งที่อยู่รอบตัวเรา แบ่งออกเป็น 2 องค์ประกอบใหญ่ คือ สิ่งแวดล้อมทางชีวภาพ ได้แก่ มนุษย์ สัตว์ พืช และสิ่งมีชีวิตขนาดเล็ก และอีกองค์ประกอบหนึ่ง คือสิ่งแวดล้อมทางกายภาพ ได้แก่สิ่งแวดล้อมตามธรรมชาติ คือ ดิน น้ำ ป่าไม้ อากาศ แสง ฯลฯ และสิ่งแวดล้อมที่มนุษย์สร้างขึ้นได้แก่ สิ่งก่อสร้าง โบราณสถาน ศิลปกรรม ขนบธรรมเนียม ประเพณี และวัฒนธรรม เป็นต้น

สิ่งแวดล้อมแต่ละบริเวณจะมีความแตกต่างกันไปตามสภาพภูมิศาสตร์ และสภาพภูมิอากาศ ทำให้กลุ่มสิ่งมีชีวิต(community) อาศัยอยู่ในบริเวณแตกต่างกันไปด้วย ดังตัวอย่างในสระน้ำแห่งหนึ่งดังภาพ


ในแหล่งน้ำนี้จะมีกลุ่มสิ่งมีชีวิตได้แก่สัตว์น้ำ ทั้งตัวเต็มวัย ตัวอ่อน และพืชน้ำนานาชนิด รวมทั้งสิ่งมีชีวิตขนาดเล็ก และจุลินทรีย์จำนวนมากอาศัยอยู่รวมกัน สิ่งมีชีวิตเหล่านี้จะมีความสัมพันธ์กันไปตามบทบาทหน้าที่ของสิ่งมีชีวิตแต่ละกลุ่ม กล่าวคือ พืชและสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กที่มีคลอโรฟีลล์ เป็นพวกที่สร้างอาหารได้เองโดยกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง จึงเป็นผู้ผลิตแหล่งอาหารที่สำคัญให้แก่สัตว์ ซึ่งจะกินต่อกันเป็นทอดๆ จากสัตว์กินพืช สัตว์กินสัตว์ และสัตว์ที่กินทั้งพืชและสัตว์เป็นอาหารต่อไป เมื่อสิ่งมีชีวิตทั้งหลายตายลง ก็จะถูกจุลินทรีย์กลุ่มสิ่งมีชีวิตย่อยสลายซากสิ่งมีชีวิตให้เป็นสารอนินทรีย์กลับคืนสู่แหล่งน้ำ

ในแหล่งน้ำจะมีสารและแร่ธาตุต่างๆละลายปนอยู่ในน้ำ ซึ่งมีปริมาณมากบ้างน้อยบ้างตามฤดูกาล เนื่องจากในหน้าแล้งน้ำก็จะระเหยออกไป ส่วนในฤดูฝนก็จะมีน้ำและสารต่างๆถูกชะล้างจากบริเวณใกล้เคียงไหลลงสู่แหล่งน้ำ จึงทำให้ปริมาณน้ำและสารต่างๆเปลี่ยนแปลงอยู่เสมอ

สิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในแหล่งน้ำก็ได้ใช้สารและแร่ธาตุต่างๆในการดำรงชีวิต ได้แก่ การหายใจ การเจริญเติบโต การสังเคราะห์ด้วยแสง ฯลฯ จากกระบวนการเหล่านี้ที่เกิดขึ้นภายในร่างกายของสิ่งมีชีวิต รวมทั้งกระบวนการย่อยสลายของอินทรียสารของพวกจุลินทรีย์ จะมีการปล่อยสารบางอย่างออกสู่แหล่งน้ำ และสิ่งมีชีวิตในแหล่งน้ำก็จะใช้สารเหล่านั้นในกระบวนการต่างๆอีก

สารและแร่ธาตุต่างๆจึงหมุนเวียนเข้าสู่สิ่งมีชีวิต และปล่อยออกสู่แหล่งน้ำตลอดเวลาวนเวียนเป็น

วัฏจักร

ถ้ามีการเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นในแหล่งน้ำนี้ เช่น มีปริมาณธาตุไนโตรเจนมากเกินไปก็จะมีผลทำให้พืชน้ำหลายชนิดเจริญเติบโตขยายพันธุ์มากและรวดเร็ว ในระยะแรกๆ สัตว์น้ำที่กินพืชเป็นอาหารจะมีจำนวนเพิ่มขึ้น จนในที่สุดพืชที่เป็นแหล่งอาหารจะลดปริมาณลง ทำให้สัตว์กินพืชลดจำนวนลง และมีผลทำให้สัตว์กินสัตว์ลดจำนวนตามไปด้วย เนื่องจากอาหารไม่เพียงพอ

ในขณะที่สัตว์และพืชเพิ่มจำนวนมากขึ้น ก็จะเกิดความแออัด จะมีของเสียถ่ายสู่แหล่งน้ำมากขึ้น ทำให้คุณภาพของแหล่งน้ำนั้นเปลี่ยนแปลงไป ซึ่งอาจส่งผลดีต่อการดำรงชีพของสัตว์และพืชบางชนิด แต่ไม่เหมาะสมสำหรับสัตว์และพืชอีกหลายชนิด ในแหล่งน้ำจึงมีการเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา และจะพบว่ามีความสัมพันธ์กันภายในอย่างซับซ้อน ความสัมพันธ์ระหว่างกลุ่มสิ่งมีชีวิตกับปัจจัยต่างๆในแหล่งน้ำมีการควบคุมตามธรรมชาติที่ทำให้จำนวนและชนิดของสิ่งมีชีวิตอยู่ในภาวะสมดุลได้

ความสัมพันธ์ในสระน้ำนั้นเป็นตัวอย่างของหน่วยหนึ่งในธรรมชาติ เรียกว่า ระบบนิเวศ

(ecosystem) ซึ่งเป็นระบบความสัมพันธ์ระหว่างกลุ่มสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ร่วมกันในบริเวณนั้น และความสัมพันธ์ระหว่างกลุ่มสิ่งมีชีวิตกับสภาพแวดล้อมของแหล่งที่อยู่ ได้แก่ ดิน น้ำ แสง ในระบบนิเวศจะมีการถ่ายทอดพลังงานระหว่างกลุ่มสิ่งมีชีวิตกลุ่มต่างๆ และมีการหมุนเวียนสารต่างๆจากสิ่งแวดล้อมสู่สิ่งมีชีวิตและจากสิ่งมีชีวิตสู่สิ่งแวดล้อม

การเปลี่ยนแปลงของนิเวศวิทยาเกิดได้จาก

1. การเพิ่มขึ้นของประชากร ในอดีตมนุษย์มีความจำเป็นในการพึ่งพาอาศัยธรรมชาติอยู่มาก ดังนั้นการทำลายทรัพยากรธรรมชาติจึงมีน้อย เช่น การเก็บของป่า ล่าสัตว์ จับปลา แต่เมื่อมนุษย์มีวิวัฒนาการมากขึ้น รู้จักตั้งบ้านเรือนเป็น หลักแหล่ง มีจำนวนประชากรเพิ่มขึ้น

2. ความต้องการปัจจัยสี่ของมนุษย์มากขึ้น  สิ่งที่มนุษย์ต้องการล้วนได้มาจากทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อมทั้งสิ้น ทั้งในด้านปัจจัยสี่อันเป็นปัจจัยพื้นฐานในการดำเนินชีวิต มนุษย์ยังต้องการ สิ่งอำนวยความสะดวกสบายต่าง ๆ ซึ่งจะได้มาจากป่าไม้ แร่ธาตุ สัตว์ป่า ฯลฯ

3. ความรู้เท่าไม่ถึงการณ์ เป็นการกระทำของมนุษย์ที่เกิดขึ้นโดยไม่เจตนา เช่น การตัดโค่นเผาป่า เพื่อเอาพื้นที่มาใช้ทำการเพาะปลูก หรือเผาป่าเพื่อสะดวกในการพัตนาพื้นที่

4. การมีเครื่องมือเครื่องใช้ที่ทันสมัย ทำให้ทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อมถูกทำลายอย่างรวดเร็ว เช่น การใช้เลื่อยไฟฟ้าตัดไม้ การมีอาวุธปืนที่มีประสิทธิภาพ

5. การล่าสัตว์เพื่อเกมกีฬา ทำให้มีปัญหาเรื่องการทำลายทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม เช่น การแข่งขันกันว่าใครจะล่าสัตว์ได้มากกว่ากัน หรือขนาดของสัตว์ใครจะใหญ่กว่ากัน ทำให้สัตว์บางชนิดสูญพันธุ์ เช่น สมัน แรด กระซู่

7. ป่าไม้จะถูกถากถางเพื่อนำพื้นที่มาสร้างนิคมและตัดเส้นทางถนนสายยุทธศาสตร์หรือการสัญจรไปมา เมื่อป่าไม้ถูกทำลายทรัพยากรอื่น ๆ ก็ได้รับความกระทบกระเทือนไปด้วย เช่น ถิ่นที่อยู่อาศัยของสัตว์ป่าถูกทำลายสัตว์ป่าถูกล่ามากขึ้น พื้นที่ลาดเอียงมาก หน้าดินถูกชะล้างพังทะลาย เมื่อป่าไม้ซึ่งเปรียบเสมือนเกราะป้องกันการชะพาถูกทำลายลงไป จึงกลายเป็นดินแดนทุรกันดารในที่สุด

8. แรงกระตุ้นทางด้านสิ่งแวดล้อมที่มนุษย์สร้างขึ้น จากสภาพทางเศรษฐกิจบีบบังคับเช่น การสร้างเส้นทางคมนาคม พื้นที่ป่าก็ยิ่งลดจำนวนลงทุกที