ส่วนประกอบของระบบนิเวศที่เป็นส่วนของสิ่งมีชีวิต คือ biosphere ซึ่งมีหลาย
ระดับด้วยกันคือ ระดับหน่วยย่อยของสิ่งมีชีวิต (organism) ประชากร (population)
และชุมชน (community) โดยที่ส่วนของสิ่งไม่มีชีวิต (non-living environment)
คือ บรรยากาศ (atmosphere) และความสัมพันธ์์ที่เชื่อมโยงของทั้ง 2 ส่วน

                                

                                 รูปที่ 5.8 ระดับชั้นของระบบนิเวศ

 

   ระบบนิเวศทุก ๆ ระบบจะมีโครงสร้างที่กำหนดโดยชนิดของสิ่งมีชีวิตเฉพาะอย่างที่อยู่
ในระบบนั้น ๆ โครงสร้างประกอบด้วยจำนวนและชนิดของสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ เหล่านี้ และการ
กระจายตัวของมัน ถึงแม้ว่าระบบนิิเวศบนโลกจะมีความหลากหลายแต่มีโครงสร้างที่คล้าย
คลึงกันคือ ประกอบไปด้วยส่วนสำคัญ 2 ส่วนคือ

1. ส่วนประกอบที่ไม่มีชีวิต (abiotic component) แบ่งได้เป็น 3 ประเภท คือ

    1.1 อนินทรียสาร เช่น ได้แก่ คาร์บอน (C) ไนโตรเจน (N) น้ำ (H₂O) ออกซิเจน (O₂)
คาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) ฟอสเฟต (PO₄^2-) ไนเตรต เป็นต้น
 
    1.2 อินทรียสาร ซึ่งเป็นองค์ประกอบของสิ่งมีชีวิต ได้แก่ โปรตีน คาร์โบไฮเดรต
กรดฮิวมิค เป็นต้น

    1.3 สภาพแวดล้อมทางกายภาพและสภาพอากาศ ซึ่งประกอบด้วยองค์ประกอบที่ี่กล่าว
มาแล้วทั้งสารอนินทรีย์ และสารอินทรีย์ รวมทั้งปัจจัยทางสภาพอากาศที่สำคัญ ได้แก่ แสง
อุณหภูมิ ความเป็นกรดเป็น ด่าง ความ เค็มและความชื้น เป็นต้น

2. ส่วนประกอบที่มีชีวิต (biotic component) องค์ประกอบของสิ่งมีชีวิตสามารถถูกจัด
แบ่งตามลำดับขั้นการกินอาหาร (trophic level) ได้ดังนี้

    2.1 ผู้ผลิต (producer) คือ พวกที่สามารถนำเอาพลังงานจากแสงอาทิตย์มาสังเคราะห์
อาหารขึ้นได้เอง จากแร่ธาตุและสารที่มีอยู่ตามธรรมชาติ ได้แก่ พืชสีเขียว แพลงค์ตอนพืช
และแบคทีเรียบางชนิด พวกผู้ผลิตนี้มีความสำคัญมากเพราะเป็นส่วนเริ่มต้นและเชื่อมต่อ
ระหว่างส่วนประกอบที่ไม่มีชีวิตกับส่วนที่มีชีวิตอื่น ๆ ในระบบนิเวศ ซึ่งส่วนมากได้แก่ พืชสี
ีเขียวทั้งหมดทำหน้าที่เป็นตัวสร้างองค์์ประกอบของสารอินทรีย์ที่ซับซ้อนด้วยการสังเคราะห์
จากสารอนินทรีย์โดยขบวนการที่อาศัยตัวเร่ง คือ คลอโรฟิลด์และพลังงานแสงในขบวนการ
สังเคราะห์ด้วยแสง (photosynthesis) นอกจากนี้ยังมีผูู้้ผลิตที่ไม่อาศัยการสังเคราะห์ด้วยแสง
แต่เป็นการสังเคราะห์ทางเคมีซึ่งเรียกว่า chemotroph หรือ chemosynthetic micro-
organisms ซึ่งส่วนมากจะเป็นพวกจุลินทรีย์ เช่น anaerobic bacteria บางชนิดที่สามารถ
ใช้ซัลเฟต (SO₄) และได้ผลผลิตออกมาเป็น H₂S แทนที่จะเป็นน้ำเหมือนในขบวนการ
สังเคราะห์ด้วยแสง

 

                              

                                                       รูปที่ 5.9 ผู้ผลิต

 

    2.2 ผู้บริโภค (consumer) คือ เป็นสิ่งมีชีวิตที่ไม่สามารถสร้างอาหารเองได้ (heterotro
phicorganism) ต้องกินผู้ผลิตหรือพวกที่ได้รับอาหารจากการกินสิ่งที่มีชีวิตอื่น ๆ อีกทอดหนึ่ง

                            

                                                รูปที่ 5.10 ผู้บริโภค

 

การแบ่งชนิดของผู้บริโภค สามารถแบ่งเป็น

    - ผู้บริโภคปฐมภูมิ (primary consumer) เป็นสิ่งมีชีวิตที่กินพืชเป็นอาหาร เช่น กระต่าย
วัว ควาย และปลาที่กินพืชเล็ก ๆ ฯลฯ

 

                           

                                          รูปที่ 5.11 ผู้บริโภคปฐมภูมิ

 

    - ผู้บริโภคทุติยภูมิ (secondary consumer) เป็นสัตว์ที่ได้รับอาหารจากการกินเนื้อสัตว์
ที่กินพืชเป็นอาหาร เช่น เสือ สุนัขจิ้งจอก ปลากินเนื้อ ฯลฯ

                            

                                          รูปที่ 5.12 ผู้บริโภคทุติภูมิ

 

    - ผู้บริโภคตติยภูมิ (tertiary consumer) เป็นพวกที่กินทั้งสัตว์กินพืช และสัตว์กินสัตว์
นอกจากนี้ยังได้แก่สิ่งมีชีวิตที่อยู่ในระดับขั้นการกินสูงสุดซึ่งหมายถึงสัตว์ที่ไม่ถูกกินโดย
สัตว์อื่น ๆ ต่อไป เป็นสัตว์ที่อยู่ในอันดับสุดท้ายของการถูกกินเป็นอาหาร เช่น มนุษย์

    นอกจากนี้ยังสามารถจำแนกผู้บริโภคออกเป็นประเภทต่างๆ ตามชนิดของอาหารที่กิน
ได้แก่ herbivora (ผู้บริโภคที่กินพืชเป็นอาหาร) carnivora (ผู้บริโภคที่กินสัตว์เป็นอาหาร)
omnivora (ผู้บริโภคที่กินทั้งพืชและสัตว์เป็นอาหาร) detritivora (ผู้บริโภคที่กินซากพืช
เป็นอาหาร) scavenger (ผู้บริโภคที่กินซากสัตว์เป็นอาหาร)

    2.3 ผู้ย่อยสลาย (decomposer) เป็นพวกไม่สามารถปรุงอาหารได้แต่จะกินอาหารโดย
การผลิตเอนไซม์ออกมาย่อยสลายแร่ธาตุต่าง ๆ ในส่วนประกอบของสิ่งที่มีชีวิตให้เป็นสาร
โมเลกุลเล็ก แล้วจึงดูดซึมไปใช้เป็นสารอาหารบางส่วน ส่วนที่เหลือปลดปล่อยออกไปสู่ระบบ
นิเวศซึ่งผู้ผลิตจะสามารถเอาไปใช้้ต่อไป จึงนับว่าผู้ย่อยสลายเป็นส่วนสำคัญที่ทำให้สารอาหาร
สามารถหมุนเวียนเป็นวัฏจักรได้ ส่วนใหญ่เป็นพวกสิ่งมีชีวิตขนาดเล็ก (microconsumer)
ที่ย่อยสลายสารอินทรีย์ให้กลายเป็นสารอนินทรีย์ ซึ่งจะเป็นตัวสำคัญในขบวนการหมุนเวียน
ของธาตุต่างๆ

  

                                        รูปที่ 5.13 ไดอะแกรมของผู้ย่อยสลาย



การถ่ายทอดพลังงานในระบบนิเวศ

   ดวงอาทิตย์นับเป็นแหล่งที่ให้พลังงานกับระบบนิเวศโลก ได้รับพลังงานนี้ในรูปของการแผ่
รังสี แต่รังสีทั้งหมดที่ส่งมาจากดวงอาทิตย์นั้นจะผ่านบรรยากาศของโลกลงมาเพื่อใช้ในการ
สังเคราะห์แสงเพียงประมาณ 1% เท่านั้น ผู้ผลิตในระบบนิเวศจะเป็นพวกแรกที่สามารถจับ
พลังงานจากดวงอาทิตย์์ไว้ได้ ในขบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง ผู้ผลิตซึ่งเป็นพืชที่มีคลอโรฟิลด์
นี้จะเปลี่ยนพลังงานแสงให้เป็นพลังงานเคมีแล้วนำพลังงานเคมีนี้ไปปล่อยสารประกอบที่มี
ีโครงสร้างอย่างง่าย คือ คาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) ให้เป็นสารประกอบที่มีโครงสร้างซับซ้อน
และมีพลังงานสูง คือ คาร์โบไฮเดรต (CH₂O) _n

 

                      

                                รูปที่ 5.14 การถ่ายทอดพลังงานในระบบนิเวศ

 

   พลังงานที่ผู้ผลิตรับไว้ได้จากดวงอาทิตย์และเปลี่ยนไปอยู่ในรูปของสารอาหารนี้จะมีการ
ถ่ายทอดไปตามลำดับขั้นของการกินอาหารภายในระบบนิเวศ คือ ผู้บริโภคจะได้รับพลังงาน
จากผู้ผลิต โดยการกินต่อกันเป็นทอด ๆ ในแต่ละลำดับขั้นของการถ่ายทอดพลังงานนี้ พลัง
งานจะค่อย ๆ ลดลงไปในแต่ละลำดับเรื่อย ๆ ไปเนื่องจากได้สูญเสียออกไปในรูปของความ
ร้อน การรับพลังงานจากดวงอาทิตย์โดยผู้ผลิตเป็นจุดแรกที่มีความสำคัญยิ่งต่อระบบนิเวศ
ระบบนิเวศใดรับพลังงานไว้ได้มากย่อมแสดงให้เห็นว่าระบบนิเวศนั้นมีความอุดมสมบูรณ์
มาก การเคลื่อนย้ายหรือถ่ายทอดพลังงานในระบบนิเวศในรูปของอาหารจากผู้ผลิตไปสู่ผู้
บริโภคและจากผู้บริโภคไปสู่ผู้บริโภคอันดับต่อไปเป็นลำดับขั้นมีลักษณะเป็น "ลูกโซ่อาหาร"
หรือ "ห่วงโซ่อาหาร" (food chain) ในสภาพธรรมชาติจริง ๆ แล้วการกินกันอาจไม่ได้
เป็นไปตามลำดับที่แน่นอนเช่นที่กล่าวมา เพราะผู้ล่าชนิดหนึ่งอาจจะล่าเหยื่อได้หลายชนิด
และขณะเดียวกันนี้อาจจะตกเป็นเหยื่อของผู้ล่า เนื่องจากทุก ๆ ลำดับขั้นของการถ่ายทอด
จะมีพลังงานสูญไปในรูปของความร้อนประมาณ 80-90% ดังนั้นลำดับของการกินในลูกโซ่
่่อาหารนี้จึงมีจำนวนจำกัด โดยปกติจะสิ้นสุดในลำดับสี่ถึงห้าเท่านั้น ลูกโซ่อาหารสายใดมี
ลักษณะสั้นก็จะยิ่งมีประสิทธิภาพดีเท่านั้น เพราะมีพลังงานรั่วไหลไปจากลูกโซ่ได้น้อย
การถ่ายทอดพลังงานเป็นกระบวนการที่มีความซับซ้อนและสัมพันธ์์เกี่ยวโยงกันไปมา
ในลักษณะ "ข่ายใยอาหาร" หรือ"สายใยอาหาร" (food web)

 

                         

                                        รูปที่ 5.15 สายใยอาหาร