โครงสร้างของระบบนิเวศประกอบด้วยปัจจัยอะไรบ้าง

องค์ประกอบในระบบนิเวศ

ในระบบนิเวศหนึ่งๆ นั้น จะประกอบด้วยองค์ประกอบหลัก ๒ ส่วนด้วยกัน คือ

๑. องค์ประกอบที่มีชีวิต

ซึ่งแบ่งย่อยออกไปตามหน้าที่ได้ดังนี้

๑.๑ ผู้ผลิต

หมายถึง สิ่งมีชีวิตที่สามารถสร้างอาหารได้ด้วยตัวเองจากพลังงานแสงอาทิตย์ เพราะมีสารสีเขียว ที่เรียกว่า คลอโรพีลล์ ซึ่งได้แก่ พืชสีเขียวทุกชนิด และบัคเตรีบางชนิด รวมทั้งสิ้นประมาณ ๓๐๐๐,๐๐๐ ชนิด พืชเหล่านี้สร้างอาหารโดยอาศัยพลังงานจากดวงอาทิตย์ และอนินทรียสาร เช่น ได้เกลือแร่จากดินและน้ำ ดึงคาร์บอนไดออกไซด์จากอากาศและน้ำ เพื่อนำไปสร้างอาหารประเภทแป้งและน้ำตาล ธาตุอาหารที่สร้างขึ้นนี้ จะประกอบกันเป็นเนื้อเยื่อ ในต้น ใบ ดอก ผลของพืช ที่นอกจากพืชสีเขียวแล้ว ไม่มีสัตว์ชนิดใด จะสามารถสร้างเนื้อเยื่อจากการสังเคราะห์แสงได้ ดังนั้น พืชสีเขียวจึงเป็นผู้ผลิตอาหารของโลก

๑.๒ ผู้บริโภค

เป็นสิ่งมีชีวิตที่ตัวมันเองไม่สามารถสร้างอาหารได้ ต้องอาศัยการกินพืชและสัตว์อื่นๆ ซึ่งแบ่งออกได้เป็น ๓ ประเภท

๑.๒.๑ ผู้บริโภคที่กินพืชเป็นอาหาร ผู้บริโภคประเภทนี้ เป็นผู้บริโภคระดับแรก ที่กินพืชเป็นอาหาร เช่น วัว ควาย กวาง ช้าง ม้า ซึ่งผู้บริโภคในระดับนี้ สามารถเปลี่ยนเนื้อเยื่อของพืชมาเป็นเนื้อเยื่อของสัตว์ได้

๑.๒.๒ ผู้บริโภคที่กินสัตว์เป็นอาหาร เช่น เสือ สิงโต หมาป่า เหยี่ยว งู จระเข้ ปลาฉลาม ปลาช่อน นกกระยาง ฯลฯ ผู้บริโภคประเภทนี้ จะมีรูปร่างใหญ่ และแข็งแรง กว่าพวกสัตว์กินพืช มีระบบประสาท และกล้ามเนื้อ เพื่อใช้ในการล่าเหยื่อ

๑.๒.๓ ผู้บริโภคที่กินทั้งพืชและสัตว์เป็นอาหาร เช่น หมา แมว หนู ไก่ มนุษย์ ฯลฯ

๑.๓ ผู้ย่อยสลาย

เป็นพวกที่ปรุงอาหารเองไม่ได้ ต้องอาศัยซากของสิ่งมีชีวิตอื่นๆ เป็นอาหาร ได้แก่ จุลินทรีย์ต่างๆ ส่วนใหญ่ ได้แก่ บัคเตรี เห็ด รา ยีสต์ ฟังไจ สิ่งมีชีวิตเล็กๆ เหล่านี้ จะทำการย่อยสลายซากชีวิตต่างๆ โดยการขับเอนไซม์ออกมาย่อยสลาย จนอยู่ในรูปของสารละลาย แล้วจากนั้น ก็ดูดซับเข้าไปในลำตัวของมันต่อไป การย่อยสลายในระดับดังกล่าว ได้ก่อให้เกิดสารประกอบในรูปของคาร์โบไฮเดรต โปรตีน ไขมัน และแร่ธาตุต่างๆ ซึ่งกลุ่มผู้ย่อยสลายจะทำหน้าที่เปลี่ยนสารอินทรีย์เหล่านี้ ให้เป็นสารอนินทรีย์ ได้แก่ แคลเซียม ฟอสฟอรัส และโพแทสเซียม เพื่อให้พืชสีเขียวดึงไปใช้สร้างธาตุอาหารต่อไปใหม่

๒. องค์ประกอบที่ไม่มีชีวิต

ซึ่งประกอบด้วย

๒.๑ อนินทรียสาร

ได้แก่ คาร์บอนไดออกไซด์ ไนโตรเจน น้ำ ไฮโดรเจน ฟอสฟอรัส ซัลเฟอร์ โซเดียม โพแทสเซียม แคลเซียม แมกนีเซียม ฯลฯ

๒.๒ อินทรียสาร

ได้แก่ โปรตีน คาร์โบไฮเดรต ไขมัน ฯลฯ ซึ่งพืชและสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กทั้งหลาย ทำการสังเคราะห์ขึ้นมาจากสารอนินทรีย์

๒.๓ ภูมิอากาศ

ได้แก่ แสง อุณหภูมิความชื้น น้ำฝน

เมื่อพิจารณาจากองค์ประกอบของระบบนิเวศแล้ว จะเห็นว่า องค์ประกอบที่ไม่มีชีวิต จะทำหน้าที่เป็นสิ่งแวดล้อมขององค์ประกอบที่มีชีวิต นั่นคือ เป็นผู้เกื้อหนุนพลังงานและสสารให้กับสิ่งมีชีวิต และทำหน้าที่เป็นผู้รองรับ และดูดซึมผลิตผลจากสิ่งมีชีวิตทั้งหมด ซึ่งทำให้เกิดการแลกเปลี่ยนพลังงาน และสสาร ระหว่างสิ่งมีชีวิตกับสิ่งไม่มีชีวิต ในขณะที่สิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศ จะทำหน้าที่เป็นผู้ผลิต ผู้บริโภค และผู้ย่อยสลาย ทั้งนี้โดยมีผู้ย่อยสลายเป็นตัวสำคัญที่สุดในการเชื่อมโยงสิ่งมีชีวิต ให้หมุนเวียนเป็นวัฏจักรอยู่ในระบบนิเวศ

แม้ว่าระบบนิเวศบนโลกจะมีความหลากหลาย แต่โครงสร้างหรือองค์ประกอบภายในระบบนิเวศ แต่ละชนิดจะประกอบด้วยส่วนสำคัญ 2 ส่วน คือ

1. องค์ประกอบที่ไม่มีชีวิต (Abiotic Components) จำแนกได้เป็น 3 ส่วน คือ

1.1 อนินทรียสาร (Inorganic Substance) เช่น คาร์บอน คาร์บอนไดออกไซด์ ฟอสฟอรัส ไนโตรเจน น้ำ ออกซิเจน ฯลฯ

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

1.3 สภาพแวดล้อมทางกายภาพ (Physical Environment) เช่น แสง อุณหภูมิ อากาศ ความชื้น ความเป็นกรดด่าง ฯลฯ

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

2.1 ผู้ผลิต (Producer) หมายถึง สิ่งมีชีวิตที่สามารถสร้างอาหารได้เอง โดยกระบวนการสังเคราะห์แสง (Photosynthesis) ได้แก่ พืชสีเขียว แพลงตอนพืช แบคทีเรียบางชนิด ฯลฯ สิ่งมีชีวิตเหล่านี้จะมีรงควัตถุสีเขียว คือ คลอโรฟิลล์ เพื่อรับพลังงานแสงอาทิตย์มาใช้ร่วมกับคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ ทำให้เกิดปฏิกิริยาเคมี เกิดเป็นสารประกอบคาร์โบไฮเดรตขึ้น ดังสมการ

พวกผู้ผลิตจัดว่ามีความสำคัญมากเพราะเป็นส่วนที่เริ่มต้นเชื่อมต่อระหว่างส่วนประกอบที่ไม่มีชีวิตและส่วนประกอบที่มีชีวิตอื่นๆในระบบนิเวศ โดยการสร้างและสะสมอาหารขึ้นมาจากแร่ธาตุและสารประกอบโมเลกุลเล็ก รวมทั้งพลังงานจากแสงอาทิตย์ซึ่งสิ่งมีชีวิตพวกอื่น ๆ ในระบบนิเวศไม่สามารถใช้สิ่งเหล่านี้ได้โดยตรงในการเจริญเติบโต

2.2 ผู้บริโภค (Consumer) หมายถึงสิ่งมีชีวิตที่ไม่สามารรถสร้างอาหารเองได้ แต่ได้รับอาหารจากการกินสิ่งมีชีวิตอื่น สิ่งมีชีวิตที่มีบทบาทเป็นผู้บริโภค คือ พวกสัตว์ต่าง ๆ จำแนกเป็น 3 ชนิด ตามลำดับขั้นการบริโภค คือ

2.2.1 ผู้บริโภคปฐมภูมิ (Primary Consumer) เป็นสิ่งมีชีวิตที่กินพืชเป็นอาหารอย่างเดียว เรียกว่า ผู้บริโภคพืช (Herbivores) ได้แก่ กระต่าย วัว ควาย ช้าง ม้า ปลาที่กินพืชเล็ก ๆ ฯลฯ

2.2.2 ผู้บริโภคทุติยภูมิ (Secondary Consumer) เป็นสิ่งมีชีวิตที่กินสัตว์ด้วยกันเป็นอาหาร Carnivores) เช่น งู เสือ นกฮูก นกเค้าแมว จรเข้ ฯลฯ

2.2.3 ผู้บริโภคตติยภูมิ (Tertiary Consumer) ได้แก่ สิ่งมีชีวิตที่กินทั้งพืช และสัตว์เป็นอาหาร เรียกว่า Omnivore เช่น คน หมู สุนัข ฯลฯ

นอกจากนี้ยังอาจมีผู้บริโภคอันดับต่อไปได้อีกตามลำดับขั้นของการบริโภค ผู้บริโภคขั้นสุดท้ายเรียก ผู้บริโภคขั้นสูงสุด (Top Consumer) หมายถึง สิ่งมีชีวิตที่อยู่ในระดับขั้นการกินสูงสุด ซึ่งก็คือสัตว์ที่ไม่ถูกกินโดยสัตว์อื่น ๆ ต่อไป เป็นสัตว์ที่อยู่ในอันดับสุดท้ายของการถูกกินเป็นอาหาร เช่น มนุษย์ เป็นต้น

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