องค์ประกอบของระบบนิเวศ ระบบนิเวศทุก ๆ ระบบจะมีโครงสร้างที่กำหนดโดยชนิดของสิ่งมีชีวิตเฉพาะอย่าง ที่อยู่ในระบบนั้น ๆ โครงสร้างประกอบด้วยจำนวนและชนิดของสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ เหล่านี้ และการกระจายตัวของมันถึงแม้ว่าระบบนิเวศบนโลกจะมีความหลากหลายแต่มีโครงสร้างที่คล้ายคลึงกันคือ ประกอบไปด้วยส่วนสำคัญ 2 ส่วนคือ

1.ส่วนประกอบที่ไม่มีชีวิต (Abiotic component) แบ่งได้เป็น 3 ประเภท คือ 1.1 อนินทรียสาร เช่น คาร์บอนไนโตรเจน คาร์บอนไดออกไซด์ น้ำและออกซิเจน เป็นต้น 1.2 อินทรียสาร เช่น โปรตีน คาร์โบไฮเดรต และฮิวมัส เป็นต้น 1.3 สภาพแวดล้อมทางกายภาพ เช่น แสง อุณหภูมิ ความเป็นกรดเป็นด่าง ความ เค็มและความชื้น เป็นต้น

2. ส่วนประกอบที่มีชีวิต (Biotic component) แบ่งออกได้เป็น 2.1 ผู้ผลิต (producer) คือ พวกที่สามารถนำเอาพลังงานจากแสงอาทิตย์มาสังเคราะห์ อาหารขึ้นได้เอง จากแร่ธาตุและสารที่มีอยู่ตามธรรมชาติ ได้แก่ พืชสีเขียว แพลงค์ตอนพืช และแบคทีเรียบางชนิด พวกผู้ผลิตนี้มีความสำคัญมาก เพราะเป็นส่วนเริ่มต้นและเชื่อมต่อระหว่างส่วนประกอบที่ไม่มีชีวิตกับส่วนที่มีชีวิตอื่น ๆ ในระบบนิเวศ

2.2 ผู้บริโภค (consumer) คือ พวกที่ได้รับอาหารจากการกินสิ่งที่มีชีวิตอื่น ๆ อีกทอด หนึ่งได้แก่พวกสัตว์ต่าง ๆ แบ่งได้เป็น ผู้บริโภคปฐมภูมิ (primary consumer)(C1) เป็นสิ่งมีชีวิตที่กินพืชเป็นอาหาร เช่น กระต่าย วัว ควาย และปลาที่กินพืชเล็ก ๆ ฯลฯ ผู้บริโภคทุติยภูมิ (secondary consumer)(C2) เป็นสัตว์ที่ได้รับอาหารจากการกินเนื้อสัตว์ที่ กินพืชเป็นอาหาร เช่น เสือ สุนัขจิ้งจอก ปลากินเนื้อ ฯลฯ ผู้บริโภคตติยภูมิ (tertiary consumer)(C3) เป็นพวกที่กินทั้งสัตว์กินพืช และสัตว์กินสัตว์ นอกจากนี้ยังได้แก่สิ่งมีชีวิตที่อยู่ในระดับขั้นการกินสูงสุดซึ่งหมายถึงสัตว์ที่ไม่ถูกกินโดยสัตว์อื่น ๆ ต่อไป เป็นสัตว์ที่อยู่ในอันดับสุดท้ายของการถูกกินเป็นอาหาร เช่น มนุษย์

2.3 ผู้ย่อยสลาย (Decomposer) เป็นพวกไม่ สามารถปรุงอาหารได้ แต่จะกินอาหารโดย การผลิตเอน ไซน์ออกมาย่อยสลายแร่ธาตุต่าง ๆ ในส่วนประกอบ ของสิ่งที่มีชีวิตให้เป็นสารโมเลกุลเล็กแล้วจึงดูดซึมไป ใช้เป็นสารอาหารบางส่วน ส่วนที่เหลือปลดปล่อยออก ไปสู่ระบบนิเวศ ซึ่งผู้ผลิตจะสามารถเอาไปใช้ต่อไป จึง นับว่าผู้ย่อยสลายเป็นส่วนสำคัญที่ทำให้สารอาหาร สามารถหมุนเวียนเป็นวัฏจักรได้

การถ่ายทอดพลังงานในระบบนิเวศ ดวงอาทิตย์นับเป็นแหล่งที่ให้พลังงานกับระบบนิเวศโลกได้รับพลังงานนี้ในรูปของการแผ่รังสี แต่รังสีทั้งหมดที่ส่งมาจากดวงอาทิตย์นั้น จะผ่านบรรยากาศของโลกลงมาเพื่อใช้ในการสังเคราะห์แสงเพียงประมาณ 1% เท่านั้น ผู้ผลิตในระบบนิเวศจะเป็นพวกแรกที่สามารถจับพลังงานจากดวงอาทิตย์ไว้ได้ ในขบวนการสังเคราะห์แสงผู้ผลิตซึ่งเป็นพืชที่มีคลอโรฟิลนี้ จะเปลี่ยนพลังงานแสงให้เป็นพลังงานเคมี แล้วนำพลังงานเคมี นี้ไปสังเคราะห์สารประกอบ ที่มีโครงสร้างอย่างง่าย คือ คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ให้เป็นสารประกอบที่มีโครงสร้างซับซ้อนและมีพลังงานสูง คือ คาร์โบไฮเดรท (CH 2n)

N C H O CO2 + H2O + แสงอาทิตย์ C6H12O6 แป้ง , น้ำตาล C6H12O6 + N ร่างกายมนุษย์ C6H12O6 + N โปรตีน N Fe, P, Ca, S C H O +

การถ่ายทอดพลังงานในFood Chain มนุษย์ ปลาใหญ่ ตัวอ่อนแมลง ลูกปลา แพลงตันสัตว์ แพลงตันพืช

พลังงานที่ผู้ผลิตรับไว้ได้จากดวงอาทิตย์ และ เปลี่ยนไปอยู่ในรูปของสารอาหารนี้จะมีการถ่ายทอดไป ตามลำดับขั้น ของการกินอาหารภายในระบบนิเวศ คือ ผู้บริโภคจะได้รับพลังงานจากผู้ผลิต โดยการกินต่อกันเป็น ทอด ๆ ในแต่ละลำดับขั้นของการถ่ายทอดพลังงานนี้ พลังงานจะค่อย ๆ ลดลงไปในแต่ละลำดับเรื่อย ๆ ไป เนื่องจากได้สูญเสียออกไปในรูปของความร้อน

การรับพลังงานจากดวงอาทิตย์ โดยผู้ผลิตเป็นจุดแรกที่มี ความสำคัญยิ่งต่อระบบนิเวศนั้น ระบบนิเวศใดรับพลังงานไว้ได้มาก ย่อมแสดงให้เห็นว่าระบบนิเวศนั้นมีความอุดมสมบูรณ์มาก การเคลื่อนย้ายหรือถ่ายทอดพลังงานในระบบนิเวศในรูปของ อาหารจากผู้ผลิตไปสู่ผู้บริโภค และจากผู้บริโภคไปสู่ผู้บริโภคอันดับ ต่อไปเป็นลำดับขั้นมีลักษณะเป็น "ลูกโซ่อาหาร" หรือ "ห่วงโซ่ อาหาร" (food chain)

ในสภาพธรรมชาติจริง ๆ แล้ว การกินกันอาจไม่ได้เป็นไป ตามลำดับที่แน่นอน เช่นที่กล่าวมาเพราะผู้ล่าชนิดหนึ่งอาจจะล่าเหยื่อ ได้หลายชนิดและขณะเดียวกันนี้ อาจจะตกเป็นเหยื่อของผู้ล่า เนื่องจาก ทุก ๆ ลำดับขั้นของการถ่ายทอดจะมีพลังงานสูญไปในรูปของ ความร้อนประมาณ 80-90%

ดังนั้นลำดับของการกินในลูกโซ่อาหารนี้จึงมีจำนวนจำกัด โดยปกติจะสิ้นสุดในลำดับสี่ถึงห้าเท่านั้นลูกโซ่อาหาร สายใดมี ลักษณะสั้นก็จะยิ่งมีประสิทธิภาพดีเท่านั้นเพราะมีพลังงาน รั่วไหลไปจากลูกโซ่ได้น้อย เช่นชนิดอื่น ๆ อีกหลายชนิดเช่นกัน การถ่ายทอดพลังงาน จึงมีความซับซ้อนมากขึ้น และสัมพันธ์ เกี่ยวโยงกัน ไปมาในลักษณะ "ข่ายใยอาหาร" หรือ "สายใย อาหาร" (food web)

พลังงานจาก ดวงอาทิตย์ 100 การถ่ายทอดพลังงานในระบบนิเวศ พลังงานจาก ดวงอาทิตย์ 100 การถ่ายทอดพลังงานในระบบนิเวศ สะท้อนโดยเมฆ หมอก 30% ถูกดูดไว้ในอากาศ 14 % แพร่ในอากาศ 7% 26% ผ่านทางท้องฟ้า 23% สะท้อนกลับ 4 % โลก

Dynamic Equilibrium = สมดุลของการเคลื่อนที่ พลังงาน ดวงอาทิตย์ ธาตุอาหาร สูญเสียพลังงาน สัตว์กินเนื้อ สัตว์กินพืช พืชสีเขียว ธาตุอาหาร เห็ดรา บักเตรีต่างๆ Dynamic Equilibrium = สมดุลของการเคลื่อนที่

กฎการถ่ายทอดพลังงาน 10 % ดวงอาทิตย์ 1000 แคลอรี 990 แคลอรี พืชสีเขียว 100 แคลอรี 90 แคลอรี กฎการถ่ายทอดพลังงาน 10 % กวาง 10 แคลอรี 9 แคลอรี เสือ 1 แคลอรี

Food Chain ผัก หนู Parasitic Food Chain ต้นไม้ Predator Food Chain ปลา คน ผัก หนู หมัด Parasitic Food Chain กาฝาก/ฝอยทอง ต้นไม้ Predator Food Chain กวาง เสือ Decomposer Food Chain แบคทีเรีย ซากพืช/สัตว์

ลำดับขั้นการกินใน Food Chain (Trophic Level) คน พืช ปลาเล็ก ปลาใหญ่ Trophic Level IV II III I เป็ด II III IV

Food web C = Consermer C4 C3 C2 C1 P P = Producer คน หมาป่า เสือ เป็ด ไก่ ปลาช่อน ปลาตะเพียน หนอนผีเสื้อ กระต่าย กวาง C1 P ผักกาด ผักบุ้ง แครอด หญ้า ข้าวโพด P = Producer

Food Pyramid Omnivore Carnivore Herbivore Producer Producer Tertialy Consumer Carnivore Secondary Consumer Herbivore Primary Consumer Producer Producer

ความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิต นกเอี้ยงกับควาย พึ่งพา (Mutualism) เกื้อกูล (Commensalism) กล้วยไม้ / เหาฉลาม การล่าเหยื่อ (Predator) เสือ (Predator) กับ กวาง (prey) หมัด(Parasit) กับสุนัข (Host) กาฝาก/ ฝอยทอง ปรสิต(Parasitism) แย่งอาหารกัน(Competition) วัชพืชกับพืชเศรษฐกิจ ฝ่ายหนึ่งเสียประโยชน์ (Antagonism) ราเพนนิซิลินกับแบคที่เรีย ต่างคนต่างอยู่ (Neutralism) แมลงมุมกับกระต่าย

การอยู่ร่วมกันของสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกัน ลม และน้ำพัดพา 1. ถูกชักนำโดยสิ่งอื่น แสงไฟ / การเปลี่ยนแปลงทางธรรมชาติ การเปลี่ยนแปลงภายใน Hormone และ Pheromone 2. มีสิ่งเล้ามาล่อ Hormone สร้างโดยต่อไร้ท่อ มีผลต่อตัวผู้สร้างเอง Pheromone สร้างโดยต่อมที่อยู่ตามร่างกาย ไปมีผลต่อตัวอื่น