ความหมายของนิเวศวิทยา

 คำว่า ecology ได้รากศัพท์มาจากภาษากรีก คือ oikos หมายความถึง "บ้าน" หรือ "ที่อยู่
อาศัย" และ ology หมายถึง "การศึกษา" ecology หรือนิเวศวิทยาจึงเป็นศาสตร์แขนงหนึ่ง
ว่าด้วยการศึกษาสิ่งมีชีวิตในแหล่งอาศัยและกินความกว้างไปถึงการศึกษาความสัมพันธ์์
ระหว่างสิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดล้อมที่สิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่

  นิเวศวิทยามีความเกี่ยวข้องกับสาขาวิชาหลัก 4 สาขาวิชาคือ พันธุศาสตร์ วิวัฒนาการ
สรีรวิทยา และพฤติกรรม

  นิเวศวิทยามีหลักการของการพัฒนาและทฤษฎี 6 ประการ (Grubb and Whittaker,
2532) สามารถสรุปได้ดังนี้

1. หลักการของมัลธัส (Malthus, 2331) กล่าวว่า ประชากรต้องพบกับขีดจำกัดของ
ประชากร ถ้าไม่ถูกกำจัดด้วยการล่า โรคภัย หรืออันตรายต่างๆ ที่เกิดขึ้นจากปัจจัยสภาพ
แวดล้อม

2. หลักการของดาร์วิน (Darwin, 2402) กล่าวว่า สิ่งมีชีวิตชนิดหนึ่งจะต้องถูกแทนที่ด้วย
สิ่งมีชีวิตอีกชนิดหนึ่ง ภายใต้สภาวะที่สิ่งมีชีวิตชนิดที่สองนั้นมีการเจริญพันธุ์ที่สูงกว่าหรือ
มีีอัตราการตายที่น้อยกว่า

3. หลักการของเกาส์ (Gause, 2477) กล่าวว่า สิ่งมีชีวิตตั้งแต่สองชนิดขึ้นไปสามารถอยู่
ร่วมกันได้ก็ต่อเมื่อมีบทบาทหน้าที่และความต้องการที่แตกต่างกันออกไป หรืออยู่ภายใต้
้อิทธิพลของการแก่งแย่งระหว่างสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันสูงกว่าการแก่งแย่งระหว่างสิ่งมีชีวิต
ต่างชนิดกัน

4. หลักการของฮัฟเฟเกอร์ (Huffaker, 2501) กล่าวว่า สิ่งมีชีวิตที่เป็นเหยื่อและผู้ล่าไม่
สามารถที่จะอยู่ร่วมกันได้ตลอดไป ยกเว้นในกรณีที่ี่สิ่งแวดล้อมนั้นไม่สามารถมีความสอด
คล้องเป็นเนื้อเดียวกัน

5. หลักการของเมย์ (May, 2517) กล่าวว่า ผลของปัจจัยต่างๆ ขึ้นอยู่กับความหนาแน่น
ของประชากร การรักษาเสถียรภาพของขนาดประชากรทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของ
จำนวนประชากรเป็นวงจร หรือเกิดความผิดปกติ ซึ่งขึ้นอยู่กับระดับความสัมพันธ์ที่ไม่เป็น
เส้นตรงระหว่างประชากรในวงจรอายุปัจจุบันกับวงจรอายุที่ผ่านมาหนึ่งช่วง

6. หลักการของลินเดอร์มานน์ (Lindermann, 2485) กล่าวว่า พลังงานที่สามารถนำไป
ใช้ประโยชน์ได้จะลดลงในแต่ละขั้นของการกินกันเป็นทอดๆ

  ในภาพรวมของแนวคิด ทฤษฎี และการศึกษาทางนิเวศวิทยา คือ การพิจารณาและการ
ศึกษาระบบทั้งหมดมีความสำคัญมากกว่าผลรวมของแต่ละส่วนย่อยทั้งหมด โดย โอดัม
(Odum) ได้กล่าวไว้ในปี พ.ศ. 2496 เน้นให้เห็นถึงความสำคัญของการศึกษาระบบชีวิต
โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระบบนิเวศโดยคำนึงถึงความเชื่อมโยงระหว่างกันของส่วนต่างๆ
ในระบบเป็นหนึ่งเดียว ซึ่งจะสามารถทำให้ทราบถึงปัญหาต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับการแก้ไข
ปัญหาหลัก สามารถจัดการแก้ไขปัญหาได้และสามารถกำหนดแผนการในการแก้ไขปัญหา
อย่างมีีขั้นตอนได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด

    ความหมายของระบบนิเวศ

     ระบบนิเวศ (ecosystem) เป็นโครงสร้างความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ กับ
บริเวณแวดล้อมที่สิ่งมีชีวิตเหล่านี้ดำรงชีวิตอยู่

     ระบบนิเวศนั้นเป็นแนวคิด (concept) ที่นักนิเวศวิทยาได้นำมาใช้ในการมองโลกส่วน
ย่อย ๆของโลกเพื่อที่จะได้เข้าใจความเป็นไปบนโลกนี้ได้ดีขึ้น

     ระบบนิเวศหนึ่ง ๆ นั้น ประกอบด้วยบริเวณที่สิ่งมีชีวิตดำรงอยู่ และกลุ่มประชากรที่มี
ชีวิตอยู่ในบริเวณดังกล่าว พืชและโดยเฉพาะสัตว์ต่าง ๆ ก็ต้องการบริเวณที่อยู่อาศัยที่มี
ีขนาดอย่างน้อยที่สุดที่เหมาะสม ทั้งนี้เพื่อว่าการมีชีวิตอยู่รอดตลอดไป ยกตัวอย่างเช่น
ในสระน้ำแห่งหนึ่งเราสามารถพบสัตว์และพืชนานาชนิด ซึ่งสามารถปรับตัวให้เข้ากับบริเวณ
น้ำที่มันอาศัยอยู่โดยมีีจำนวนแตกต่างกันไปตามแต่ชนิด สระน้ำนั้นดูเหมือนว่าจะแยกจาก
บริิเวณแวดล้อมอื่น ๆ ด้วยขอบสระแต่ตามความเป็นจริงแล้วสระน้ำนั้นจะมีการเชื่อมโยง
เกี่ยวข้องกับสิ่งต่างๆ ทั้งภายในสระน้ำและภายนอกสระน้ำ ตัวอย่างเช่นปริมาณน้ำในสระ
จะมีการเพิ่มขึ้นได้โดยอาศัยน้ำฝนที่ตกลงมา ในขณะเดียวกันกับที่ระดับผิวน้ำก็จะระเหย
ไปอยู่ตลอดเวลาทำให้ระดับน้ำมีการเปลี่ยนแปลง น้ำที่ไหลเข้ามาเพิ่มก็จะพัดพาเอาแร่
ธาตุและชิ้นส่วนต่าง ๆ ของพืชที่เน่าเปื่อยเข้ามาในสระ ตัวอ่อนของสัตว์บางชนิด เช่น
ยุงและลูกกบตัวเล็ก ๆ อาศัยอยู่ในสระน้ำในช่วงที่เป็นตัวอ่อน แต่จะไปเติบโตบนบก นก
และแมลงซึ่งมีถิ่นที่อยู่นอกสระก็จะมาหาอาหารในสระน้ำ การไหลเข้าของสารและการ
สูญเสียสารเช่นนี้จึงทำให้สระน้ำเป็นระบบเปิด (open system) ระบบหนึ่ง

    ในกรณีใกล้เคียงกันหากมีแร่ธาตุไหลเข้ามาเพิ่มขึ้น ก็จะทำให้การเจริญเติบโตของพืช
เพิ่มมากขึ้น เช่น ไฟโตแพลงตันหรือพืชน้ำที่อยู่ก้นสระ เมื่อปริมาณของพืชเพิ่มมากขึ้น
จะส่งผลให้ปริมาณสัตว์เพิ่มมากขึ้นด้วยเพราะมีอาหารอุดมสมบูรณ์แต่่เมื่อปริมาณสัตว์เพิ่ม
ปริมาณของพืชที่เป็นอาหารก็จะค่อยๆ น้อยลง ทำให้ปริมาณสัตว์ลดลงตามไปด้วยเนื่องจาก
อาหารมีไม่พอ ดังนั้นสระน้ำจึงมีความสามารถในการที่จะควบคุมตัวของมัน (self-regula-
tion) เองได้ กล่าวคือจำนวนและชนิดของสิ่งมีชีวิตทั้งหลายที่อยู่ในสระน้ำจะมีีจำนวนคงที่
ซึ่งเราเรียกว่ามี ความสมดุล (equilibrium)

    สระน้ำนี้ จึงเป็นหน่วยหนึ่งของธรรมชาติที่เรียกว่า "ระบบนิเวศ" (ecosystem) ซึ่งกล่าว
ได้ว่าระบบนิเวศหนึ่ง ๆ นั้น เป็นโครงสร้างที่เปิดและมีความสามารถในการควบคุมตัวของ
มันเอง ประกอบไปด้วยประชากรต่าง ๆ ของสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อมที่ไร้ชีวิต ระบบนิเวศ
เป็นระบบเปิดที่มีความสัมพันธ์กับสภาพแวดล้อมโดยมีการแลกเปลี่ยนสารและพลังงาน
ดังนั้นจึงมีความสัมพันธ์กับระบบนิเวศอื่น ๆ ที่อยู่ใกล้ตัวชุมชนที่มีชีวิตและสิ่งแวดล้อมที่ใช้
้ชีวิตนั้นรวมกันเป็นระบบนิเวศ
 
   ระบบนิเวศอาจมีขนาดใหญ่ระดับโลก คือ ชีวาลัย (biosphere) ซึ่งเป็นบริเวณที่ห่อหุ้มโลก
อยู่และสามารถมีขบวนการต่าง ๆ ของชีวิตเกิดขึ้นได้หรืออาจมีขนาดเล็กเท่าบ่อน้ำแห่งหนึ่ง

     ชนิดของระบบนิเวศ

     โดยทั่วไปสามารถจำแนกระบบนิเวศออกเป็นกลุ่มใหญ่ๆ ได้ ดังนี้

1. ระบบนิเวศทางธรรมชาติและใกล้ธรรมชาติ (natural and semi - natural ecosystems)
เป็นระบบที่ต้องพึ่งพลังงานจากดวงอาทิตย์ เพื่อที่จะทำงานได้
    
       1.1 ระบบนิเวศแหล่งน้ำ (aquatic ecosystems)
       
           1.1.1 ระบบนิเวศทางทะเล เช่น มหาสมุทรแนวปะการัง ทะเลภายในที่เป็นน้ำเค็ม
       
           1.1.2 ระบบนิเวศน้ำจืด เช่น แม่น้ำ ลำคลอง บ่อ ลำธาร

                                         รูปที่ 5.5 ระบบนิเวศแหล่งน้ำ

1.2 ระบบนิเวศบนบก (terrestrial ecosystems)

        1.2.1 ระบบนิเวศกึ่งบก เช่น ป่าพรุ ป่าชายเลน

        1.2.2 ระบบนิเวศบนบกแท้ เช่น ป่าดิบ ทุ่งหญ้า ทะเลทราย

                                           รูปที่ 5.6 ระบบนิเวศบนบก

2. ระบบนิเวศเมือง-อุตสาหกรรม (urban industrial ecosystems) เป็นระบบที่ต้องพึ่ง
แหล่งพลังงานเพิ่มเติม เช่น น้ำมันเชื้อเพลิง พลังนิวเคลียร์ เป็นระบบนิเวศที่มนุษย์สร้าง
ขึ้นมาใหม่

                                รูปที่ 5.7 ระบบนิเวศเมือง – อุตสาหกรรม

3. ระบบนิเวศเกษตร (agricultural ecosystems) เป็นระบบที่มนุษย์ปรับปรุงเปลี่ยน
แปลงระบบนิเวศทางธรรมชาติขึ้นมาใหม่

   ระบบนิเวศนั้นถูกมองว่าเป็นระบบที่มีการสมดุลที่ไม่อยู่นิ่ง (dynamic equilibrium)
โดยที่มีขบวนการที่จะรักษาและควบคุมความสมดุลไว้ไม่ว่าจะเกิดความผันแปร
(fluctuation) จากปัจจัยต่างๆ ภายนอก (external factors) คุณสมบัติเหล่านี้ี้ถือว่า
เป็นสิ่งที่สำคัญในระบบนิเวศ ซึ่งเรียกว่า homeostasis

   ความสมดุลของระบบนิเวศ

     คุณสมบัติที่สำคัญประการหนึ่งของระบบนิเวศ คือ มีกลไกในการปรับสภาวะตัวเอง
(self regulation) โดยมีรากฐานมาจากความสามารถของ สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิด ซึ่งเป็น
องค์ประกอบของระบบนิเวศนั้น ๆ คือ ผู้ผลิต ผู้บริโภค และผู้ย่อยสลายในการทำให้เกิด
การหมุนเวียนของธาตุอาหารผ่านสิ่งมีชีวิต ถ้าระบบนิเวศนั้นได้รับพลังงานอย่างพอเพียง
และไม่่มีอุปสรรคขัดขวางวัฏจักรของธาตุอาหารแล้วก็จะทำให้เกิดภาวะสมดุล (equili-
brium) ขึ้นมาในระบบนิเวศนั้น ๆ โดยมีองค์ประกอบและความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตแต่
ละชนิด ทำให้แร่ธาตุและสสารกับสิ่งแวดล้อมนั้นไม่มีการเปลี่ยนแปลงมาก ซึ่งทำให้ระบบ
นิเวศนั้นมีีความคงตัว ทั้งนี้เพราะการผลิตอาหารสมดุลกับการบริโภคภาย ในระบบนิเวศ
นั้นการปรับสภาวะตัวเองนี้ ทำให้การผลิตอาหารและการเพิ่มจำนวนของสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ
ในระบบนั้นมีความพอดีกัน กล่าวคือจำนวนประชากรชนิดใด ๆ ในระบบนิเวศจะไม่่
สามารถเพิ่มจำนวนอย่างไม่มีขอบเขตได้

    ถ้าในระบบนิเวศสิ่งมีชีวิตบางชนิดถูกทำลายไป จะทำให้ความสมดุลของระบบนิเวศ
ลดลง เช่น บริเวณทุ่งหิมะและขั้วโลกเป็นระบบนิเวศที่ง่ายและธรรมดาไม่ซับซ้อนเพราะ
มีสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ไม่กี่ชนิด พืชก็ได้ได้้แก่ ตะไคร่น้ำ ไลเคน หญ้าชนิดต่าง ๆ เพียงไม่
กี่ชนิดและต้นหลิว พืชเหล่านี้เป็นอาหารของกวาง ซึ่งมีอยู่ 2 ชนิด คือ กวางคาริเบียนกับ
กวางเรนเดีย กวางเป็นอาหารของสุนัขป่าและคน นอกจากนี้ ก็มีหนูนาและไก่ป่า ซึ่งเป็น
อาหารของสุนัขจิ้งจอกและนกเค้าแมว เพราะฉะนั้นในบริเวณหิมะนี้ ถ้าเกิดการเปลี่ยน
แปลงจำนวนของสิ่งมีชีวิตในระดับหนึ่ง จะมีผลรุนแรงต่อสิ่งมีชีวิตในระดับอื่น ๆ ด้วยเพราะ
มันไม่มีโอกาสเลือกอาหารได้มากนัก สิ่งมีชีวิตที่อยู่ในนี้จึงเปลี่ยนแปลงเร็ว จนบางชนิด
สูญพันธุ์ ดังนั้นระบบนิเวศที่ไม่ซับซ้อนจึงเสียดุลได้ง่ายมาก เหมือนกับการปลูกพืชชนิด
เดียว (mono cropping) เช่นการเกษตรสมัยปัจจุบัน เวลาเกิดโรคระบาดจะทำให้เสีย
หายอย่างมากและรวดเร็ว