นิเวศวิทยาของระบบนิเวศ
นิเวศวิทยาของระบบนิเวศมองธรรมชาติเป็นระบบชีวภาพและอชีวภาพที่เชื่อมโยงกัน โดยติดตามการไหลของพลังงานและการหมุนเวียนของสสารผ่านสิ่งมีชีวิต ดิน น้ำ และอากาศ
Definition
นิเวศวิทยาของระบบนิเวศคือการศึกษาการไหลของพลังงานและสสารระหว่างสิ่งมีชีวิตและสภาพแวดล้อมทางกายภาพภายในระบบที่กำหนด และกระบวนการที่กำหนดผลิตภาพของระบบนิเวศ การหมุนเวียนของสารอาหาร และเสถียรภาพ
Scope
สาขาวิชานี้ถือว่าระบบนิเวศเป็นหน่วยการทำงาน: การจับพลังงานในการผลิตขั้นต้นและการกระจายพลังงานผ่านการถ่ายทอดทางโภชนาการและการหายใจ การย่อยสลายที่นำสารอาหารกลับคืนสู่การหมุนเวียน และวัฏจักรชีวธรณีเคมีของคาร์บอน ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และน้ำ นอกจากนี้ยังกล่าวถึงเสถียรภาพของระบบนิเวศ ความยืดหยุ่น และความสัมพันธ์ระหว่างความหลากหลายทางชีวภาพกับการทำงานของระบบนิเวศ โดยบูรณาการสรีรวิทยา นิเวศวิทยาชุมชน และวิทยาศาสตร์ระบบโลก
Sub-topics
Core questions
- พลังงานไหลผ่านระบบนิเวศอย่างไรตั้งแต่การผลิตไปจนถึงการหายใจ?
- การย่อยสลายและการหมุนเวียนของสารอาหารช่วยรักษาสมรรถนะการผลิตของระบบนิเวศได้อย่างไร?
- วัฏจักรชีวธรณีเคมีหลักถูกควบคุมอย่างไร?
- อะไรเป็นตัวกำหนดเสถียรภาพ ความยืดหยุ่น และการทำงานของระบบนิเวศ?
Key theories
- การไหลของพลังงานและการหมุนเวียนของสารอาหาร
- พลังงานไหลผ่านระบบนิเวศในทิศทางเดียวและถูกกระจายไป ในขณะที่สสารหมุนเวียนซ้ำๆ ระหว่างสิ่งมีชีวิตและแหล่งสะสมอชีวภาพ และหลักการทั้งสองนี้เป็นพื้นฐานในการศึกษาการทำงานของระบบนิเวศ
- การพัฒนาระบบนิเวศและการจัดระเบียบตนเอง
- โอดัมเสนอว่าระบบนิเวศพัฒนาไปตามแนวโน้มที่คาดการณ์ได้ในการผลิต ชีวมวล และการกักเก็บสารอาหารเมื่อระบบนิเวศเติบโตเต็มที่ โดยมองว่าระบบนิเวศเป็นระบบที่จัดระเบียบตนเองและมีคุณสมบัติที่เกิดขึ้นใหม่
Clinical relevance
นิเวศวิทยาของระบบนิเวศเป็นพื้นฐานสำหรับการประเมินบริการของระบบนิเวศ การจัดการคาร์บอนและสารอาหาร การตอบสนองของระบบนิเวศต่อมลภาวะและการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ และวิทยาศาสตร์เบื้องหลังนโยบายสิ่งแวดล้อมที่อิงระบบนิเวศ นี่คือบริบททางการศึกษา ไม่ใช่ข้อกำหนดในการจัดการ
History
แทนสลีย์ (Tansley) บัญญัติศัพท์ 'ระบบนิเวศ' ในปี 1935 และลินเดอมัน (Lindeman) ได้วัดปริมาณการไหลของพลังงานในห่วงโซ่อาหารในปี 1942 พี่น้องโอดัม (Odum) ได้พัฒนานิเวศวิทยาระบบและพลังงานของระบบนิเวศทั้งหมดในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 และการศึกษาขนาดใหญ่ เช่น ฮับบาร์ด บรูค (Hubbard Brook) ได้สร้างการวัดการไหลของระบบนิเวศอย่างแม่นยำ
Key figures
- Arthur Tansley
- Raymond Lindeman
- Eugene Odum
- Howard Odum
- F. Stuart Chapin
Related topics
Seminal works
- chapin2011
- odum1969
- tansley1935
Frequently asked questions
- ระบบนิเวศคืออะไร?
- ระบบนิเวศคือกลุ่มสิ่งมีชีวิตที่อยู่ร่วมกับสภาพแวดล้อมทางกายภาพที่พวกมันแลกเปลี่ยนพลังงานและสสารกัน โดยถือเป็นหน่วยการทำงานในทุกระดับตั้งแต่บ่อน้ำไปจนถึงชีวมณฑลทั้งหมด
- ทำไมพลังงานจึงไหลแต่สสารจึงหมุนเวียน?
- พลังงานเข้าสู่ระบบในรูปของแสงอาทิตย์และค่อยๆ สลายไปเป็นความร้อนเมื่อผ่านสิ่งมีชีวิต ดังนั้นจึงไม่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ ในขณะที่ธาตุเคมีจะถูกดูดซับ ปล่อย และจับกลับมาใช้ซ้ำๆ หมุนเวียนระหว่างสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม