- ลักษณะเฉพาะ
- ปัจจัยทางชีวภาพ
- ปัจจัยทางเพศ
- ประเภทและตัวอย่างจริง
- ระบบนิเวศบนบกเทียม
- ระบบนิเวศน้ำเทียม
- ระบบนิเวศเทียมแบบปิด
- ความเกี่ยวข้องกับอนาคตของสิ่งมีชีวิตบนบก
- อ้างอิง
ระบบนิเวศเทียมเป็นหนึ่งที่มีส่วนประกอบของสิ่งมีชีวิตได้รับการกำหนดโดยมนุษย์เพื่อวัตถุประสงค์เฉพาะเช่นการผลิตทางการเกษตร ต้องได้รับการดูแลภายใต้สภาพแวดล้อมที่มีการควบคุม
คำว่าระบบนิเวศหรือระบบนิเวศวิทยาหมายถึงหน่วยธรรมชาติกึ่งธรรมชาติหรือเทียมซึ่งรวมถึงสิ่งมีชีวิตทั้งหมดหรือปัจจัยทางชีวภาพในพื้นที่ที่กำหนดซึ่งมีปฏิสัมพันธ์กับองค์ประกอบทางกายภาพและทางเคมีของสิ่งแวดล้อมหรือ ปัจจัย abiotic
ที่มา: pixabay.com
ระบบนิเวศมีลักษณะเฉพาะด้วยการมีปัจจัยทางชีวภาพที่หลากหลายหรือความหลากหลายทางชีวภาพและรูปแบบของพลังงานและการไหลของสารอาหารภายในและระหว่างปัจจัยทางชีวภาพและปัจจัยทางชีวภาพ สามารถจำแนกได้ว่าเป็นธรรมชาติกึ่งธรรมชาติและเทียม
ซึ่งแตกต่างจากสิ่งประดิษฐ์ระบบนิเวศตามธรรมชาติคือระบบนิเวศที่มนุษย์ไม่ได้รับการเปลี่ยนแปลงอย่างเห็นได้ชัด ระบบนิเวศกึ่งธรรมชาติคือระบบนิเวศที่คงความหลากหลายทางชีวภาพดั้งเดิมไว้เป็นส่วนสำคัญแม้ว่าจะมีการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญโดยมนุษย์ก็ตาม
ลักษณะเฉพาะ
ระบบนิเวศประดิษฐ์มีลักษณะหลากหลายซึ่งแตกต่างกันไปตามวัตถุประสงค์ที่ออกแบบไว้ โดยทั่วไปพวกเขาแบ่งปันสิ่งต่อไปนี้:
- พวกมันมีความหลากหลายทางชีวภาพต่ำกว่าระบบนิเวศธรรมชาติและกึ่งธรรมชาติ ส่วนประกอบทางชีวภาพของมันถูกครอบงำอย่างมากโดยสิ่งมีชีวิตต่างดาวหรือสิ่งแปลกใหม่ที่มนุษย์นำมาใช้ พวกเขานำเสนอห่วงโซ่อาหารที่เรียบง่าย ความหลากหลายทางพันธุกรรมต่ำมากแม้แต่ในสายพันธุ์ที่แนะนำ
- จากมุมมองของความต้องการของมนุษย์สิ่งเหล่านี้มีประสิทธิผลมากกว่าหรือใช้งานง่ายกว่าระบบนิเวศตามธรรมชาติ ด้วยเหตุนี้พวกเขาจึงยอมให้ประชากรมนุษย์โลกเพิ่มขึ้นอย่างมหาศาล
- พวกมันเสี่ยงต่อการเสื่อมโทรมและได้รับผลกระทบจากภัยพิบัติโดยสูญเสียประโยชน์สำหรับมนุษย์เนื่องจากไม่มีความหลากหลายทางชีวภาพและกลไกการกำกับดูแลตนเองที่เป็นลักษณะเฉพาะของระบบนิเวศตามธรรมชาติ การรีไซเคิลสารอาหารมีข้อ จำกัด มาก
- ขึ้นอยู่กับการแทรกแซงของมนุษย์เพื่อความคงอยู่ เมื่อถูกทอดทิ้งพวกเขามักจะอยู่ในกระบวนการที่เรียกว่าการสืบทอดทางนิเวศวิทยาเพื่อกลับคืนสู่สภาพของระบบนิเวศตามธรรมชาติอย่างต่อเนื่อง
ขึ้นอยู่กับระดับของการแทรกแซงของมนุษย์และสิ่งมีชีวิตที่ตกเป็นอาณานิคมกระบวนการสุดท้ายนี้ช่วยให้สามารถกู้คืนส่วนหนึ่งของความซับซ้อนดั้งเดิมและความหลากหลายทางชีวภาพได้
ปัจจัยทางชีวภาพ
ในระบบนิเวศเทียมพืชและสัตว์ประกอบด้วยสิ่งมีชีวิตที่มนุษย์ต้องการเป็นส่วนใหญ่ สายพันธุ์ดั้งเดิมจากพื้นที่จะถูกลบออกเพื่อสร้างพื้นที่สำหรับสิ่งมีชีวิตที่ต้องการหรือเพื่อให้แน่ใจว่าสายพันธุ์หลังได้รับประโยชน์อย่างผูกขาดจากปัจจัยที่มีอยู่
ในระบบนิเวศเทียมสิ่งมีชีวิตพื้นเมืองหรือสายพันธุ์ที่ได้รับการแนะนำซึ่งเป็นเหยื่อของสิ่งมีชีวิตที่ต้องการหรือที่แข่งขันกับพวกมันเพื่อหาปัจจัยที่ไม่เหมาะสมถือเป็นศัตรูพืชโดยมีวัตถุประสงค์เพื่อกำจัดหรืออย่างน้อยที่สุดก็คือการควบคุมอย่างเป็นระบบ
ในระบบนิเวศเทียมมนุษย์ทนต่อการปรากฏตัวของสิ่งมีชีวิตพื้นเมืองหรือสายพันธุ์ที่ได้รับการแนะนำซึ่งไม่ส่งผลเสียต่อสิ่งมีชีวิตที่ต้องการ ในกรณีของสิ่งมีชีวิตประจำถิ่นหรือบางชนิดที่ได้รับการแนะนำซึ่งเป็นประโยชน์ต่อสิ่งมีชีวิตที่ต้องการตัวอย่างเช่นโดยทำหน้าที่เป็นตัวควบคุมทางชีวภาพของศัตรูพืชบางครั้งการมีอยู่ของพวกมันจะได้รับการส่งเสริม
มนุษย์เป็นปัจจัยทางชีวภาพที่กำหนดมากที่สุดของระบบนิเวศเทียมมีหน้าที่รับผิดชอบในการสร้างและบำรุงรักษาและตามวิถี ตัวอย่างเช่นระบบนิเวศเทียมเช่นพืชไร่สามารถเปลี่ยนโดยมนุษย์ให้เป็นระบบนิเวศเทียมประเภทอื่นได้เช่นสวนสาธารณะในเมือง
ปัจจัยทางเพศ
ปัจจัยที่ไม่เหมาะสมเช่นสภาพภูมิอากาศและดินของระบบนิเวศเทียมที่กว้างขวางมักจะเหมือนกับระบบนิเวศตามธรรมชาติที่นำหน้าพวกเขาในพื้นที่ที่พวกเขาครอบครอง
ปัจจัยภายนอกที่มีต้นกำเนิดจากมนุษย์ทั้งหมด ได้แก่ ปุ๋ยสารกำจัดศัตรูพืชมลพิษทางเคมีความร้อนที่เกิดจากไฟฟ้าและการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลเสียงขยะพลาสติกมลพิษทางแสงและกากกัมมันตภาพรังสี ตัวอย่างหลังอยู่ในภัยพิบัติเชอร์โนบิลและฟุกุชิมะ
ระบบนิเวศเทียมชนิดหายากประกอบด้วยระบบนิเวศแบบปิดเช่นแคปซูลอวกาศซึ่งเป็นระบบนิเวศที่ไม่อนุญาตให้แลกเปลี่ยนวัสดุกับภายนอก โดยทั่วไประบบนิเวศเหล่านี้มีขนาดเล็กและมีวัตถุประสงค์เพื่อการทดลอง
ในระบบนิเวศวิทยาแบบปิดผู้ทดลองจะพิจารณาปัจจัยที่ไม่เหมาะสม หากมีวัตถุประสงค์เพื่อรักษาชีวิตมนุษย์หรือสัตว์ของเสียเช่นคาร์บอนไดออกไซด์หรืออุจจาระและปัสสาวะเป็นปัจจัยที่ไม่พึงประสงค์ที่จะต้องมีส่วนร่วมของสิ่งมีชีวิตที่มีออโตโทรฟิคโดยการมีส่วนร่วมของสิ่งมีชีวิตอัตโนมัติจะถูกเปลี่ยนเป็นออกซิเจนน้ำและอาหาร
ประเภทและตัวอย่างจริง
ระบบนิเวศประดิษฐ์สามารถจำแนกได้หลายวิธี การจำแนกประเภทที่พบบ่อยที่สุดแบ่งออกเป็นภาคพื้นดินและในน้ำ อย่างไรก็ตามยังสามารถแบ่งออกเป็นในเมืองชานเมืองและนอกเมืองหรือเปิดและปิด
แน่นอนว่ายังสามารถรวมการจำแนกเหล่านี้เพื่อให้ได้ลักษณะที่แม่นยำ ตัวอย่างเช่นจะมีระบบนิเวศเทียมภาคพื้นดินแบบเปิดในเมืองหรือระบบนิเวศเทียมนอกเมืองแบบปิด
ระบบนิเวศบนบกเทียม
เป็นเรื่องธรรมดามากเพราะมนุษย์เป็นสิ่งมีชีวิตบนบก พื้นที่ที่ใหญ่ที่สุดถูกครอบครองโดยสิ่งที่เรียกว่าระบบนิเวศเกษตรซึ่ง ได้แก่ ฟาร์มเกษตรกรรมและปศุสัตว์
ความสำคัญของระบบนิเวศเกษตรนั้นยิ่งใหญ่มากจนภายในนิเวศวิทยามีสาขาย่อยที่เรียกว่า agroecology ซึ่งศึกษาความสัมพันธ์ของพืชที่ปลูกและสัตว์เลี้ยงกับสภาพแวดล้อมที่ไม่มีชีวิต
สวนสาธารณะและสวนสาธารณะและสวนสาธารณะก็มีความสำคัญเช่นกัน ด้วยความต้องการการดูแลอย่างต่อเนื่องเช่นการกำจัดวัชพืชที่เรียกว่าสวนสาธารณะและสวนแสดงให้เห็นถึงความไม่สามารถควบคุมตนเองและการดูแลรักษาตนเองตามแบบฉบับของระบบนิเวศประดิษฐ์
เมืองยังเป็นระบบนิเวศเทียมในการขยายตัวที่ระเบิดได้บ่อยครั้งที่ระบบนิเวศเกษตรต้องเสียค่าใช้จ่าย
ตัวอย่างอื่น ๆ ของระบบนิเวศบนบกเทียม ได้แก่ สวนป่าสำหรับการผลิตไม้และเยื่อกระดาษสำหรับฟาร์มสุกรและสัตว์ปีกโรงเรือนสำหรับผลิตผักพืชตระกูลถั่วและดอกไม้สวนสัตว์สนามกอล์ฟ และ Terrarium สำหรับเพาะพันธุ์สัตว์เลื้อยคลานครึ่งบกครึ่งน้ำและสัตว์ขาปล้อง
ระบบนิเวศน้ำเทียม
เราทุกคนเคยได้ยินเกี่ยวกับพิพิธภัณฑ์สัตว์น้ำนาข้าวคลองชลประทานช่องแม่น้ำไฮโดรโปนิกส์อ่างเก็บน้ำสระน้ำสำหรับการเพาะเลี้ยงปลาและกุ้งบ่อในเมืองและการเกษตรกระชังสำหรับเพาะเลี้ยงปลาทะเลและบ่อออกซิเดชั่นสำหรับสนธิสัญญา ของเสีย นี่คือตัวอย่างของระบบนิเวศทางน้ำเทียม
การเปลี่ยนแปลงโดยมนุษย์ของไฮโดรสเฟียร์หรือส่วนหนึ่งของโลกที่ถูกครอบครองโดยมหาสมุทรทะเลสาบแม่น้ำและแหล่งน้ำอื่น ๆ เพื่อสร้างระบบนิเวศเทียมโดยเจตนาหรือโดยบังเอิญนั้นมีความสำคัญต่อระบบนิเวศและเศรษฐกิจอย่างมาก
การพึ่งพาแหล่งน้ำและพืชและสัตว์น้ำตลอดจนหน้าที่ของระบบนิเวศมีความสำคัญต่อความอยู่รอดของเรา ไฮโดรสเฟียร์เป็นที่ตั้งของความหลากหลายทางชีวภาพที่อุดมสมบูรณ์ให้อาหารออกซิเจนในบรรยากาศและทำหน้าที่เพื่อการพักผ่อนหย่อนใจและการท่องเที่ยว
มลพิษในทะเลและแม่น้ำด้วยพลาสติกและขยะทุกชนิดที่ไม่มีที่สิ้นสุดกำลังสร้างระบบนิเวศเทียมที่แท้จริงโดยมีความหลากหลายทางชีวภาพลดลงอย่างมากเช่นเกาะขยะขนาดใหญ่ในมหาสมุทรแปซิฟิกซึ่งมีขนาดใหญ่กว่าฝรั่งเศสถึงสามเท่า คาดว่าภายในปี 2050 มหาสมุทรของดาวเคราะห์จะมีพลาสติกมากกว่าปลา
ระบบนิเวศเทียมแบบปิด
ดาวเคราะห์โลกโดยรวมถือได้ว่าเป็นระบบนิเวศแบบปิดที่เรียกว่าอีโคสเฟียร์ เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของมนุษย์ที่แข็งแกร่งและเติบโตขึ้นซึ่งเหนือสิ่งอื่นใดทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่ผิดปกติและจะนำไปสู่การสูญเสียสิ่งมีชีวิตหลายล้านชนิด ecosphere อาจกลายเป็นระบบนิเวศเทียมแบบปิด
มนุษย์ได้สร้างระบบนิเวศแบบปิดเพื่อวัตถุประสงค์ในการทดลอง นอกเหนือจากแคปซูลและห้องปฏิบัติการอวกาศแล้วยังรวมถึงโครงการที่พัฒนาขึ้นในโครงการ (Biosphere 2, MELiSSA และ BIOS-1, BIOS-2, BIOS-3) โดยมีจุดประสงค์เพื่อทดลองด้วยการสนับสนุนชีวิตในสภาวะที่แยกสิ่งแวดล้อม .
ในขนาดเล็กมาก Terrarium และพิพิธภัณฑ์สัตว์น้ำสามารถใช้เพื่อสร้างระบบนิเวศเทียมแบบปิดซึ่งเป็นที่อยู่ของพืชและสัตว์ ภาชนะปิดหรือขวดที่บรรจุอาหารหรือเครื่องดื่มที่ปนเปื้อนจุลินทรีย์ยังแสดงถึงตัวอย่างของระบบนิเวศเทียมแบบปิด
ความเกี่ยวข้องกับอนาคตของสิ่งมีชีวิตบนบก
เมื่อพวกมันครอบครองพื้นที่ขนาดใหญ่โดยเฉพาะในเขตร้อนชื้นที่อุดมไปด้วยสิ่งมีชีวิตทางชีวภาพระบบนิเวศเทียมทำให้สูญเสียความหลากหลายทางชีวภาพอย่างมาก ปัญหานี้แสดงให้เห็นโดยการเติบโตของสวนปาล์มแอฟริกันในอินโดนีเซียและในการปลูกถั่วเหลืองและปศุสัตว์ในอเมซอน
การเติบโตของประชากรมนุษย์จำเป็นต้องมีการขยายระบบนิเวศเทียมอย่างถาวรโดยเสียค่าใช้จ่ายของโลกธรรมชาติ
ส่วนหนึ่งการขยายตัวนี้สามารถลดลงได้โดยการปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตของระบบนิเวศเทียมที่มีอยู่และปรับเปลี่ยนพฤติกรรมการบริโภค (เช่นกินผลิตภัณฑ์จากเนื้อสัตว์น้อยลง) เพื่อลดรอยเท้าของมนุษย์
ระบบนิเวศประดิษฐ์ขาดความสามารถในการควบคุมตนเอง สิ่งนี้จะนำไปใช้กับ ecosphere ด้วยถ้ามันจะกลายเป็นระบบนิเวศเทียมขนาดมหึมาพร้อมกับผลที่ตามมาอย่างหายนะไม่เพียง แต่ในแง่ของการสูญพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตหลายล้านชนิด แต่เพื่อความอยู่รอดของมนุษย์ด้วย
การใช้อย่างยั่งยืนนั่นคือการใช้ทรัพยากรธรรมชาติในอัตราที่ต่ำกว่าความสามารถในการต่ออายุหมายถึงการทำทุกวิถีทางเพื่ออนุรักษ์ระบบนิเวศทางธรรมชาติที่มีลักษณะเฉพาะให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้และเพื่อให้ระบบนิเวศเทียมยังคงมีลักษณะบางประการ สภาพที่อ่อนโยนของระบบนิเวศกึ่งธรรมชาติ
อ้างอิง
- Chapin, FS III, Matson, PA, Vitousek, PM หลักการของระบบนิเวศระบบนิเวศบก. สปริงเกอร์นิวยอร์ก
- Clifford, C. , Heffernan, J. 2018 ระบบนิเวศในน้ำเทียม. น้ำ, 10, dx.doi.org/10.3390/w10081096
- Fulget, N. , Poughon, L. , Richalet, J. , Lasseur, C. 1999. Melissa: กลยุทธ์การควบคุมระบบนิเวศเทียมระดับโลกโดยใช้แบบจำลองหลักการแรกของช่อง ความก้าวหน้าในการวิจัยอวกาศ 24, 397–405
- Jørgensen, SE, ed. 2552. นิเวศวิทยาระบบนิเวศ. เอลส์เวียร์อัมสเตอร์ดัม
- Korner, C. , Arnone, JA Ill. 2535. การตอบสนองต่อก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เพิ่มขึ้นในระบบนิเวศเขตร้อนเทียม. วิทยาศาสตร์, 257, 1672-1675
- Molles, M. 2013. นิเวศวิทยา: แนวคิดและการประยุกต์. McGraw-Hill นิวยอร์ก
- Nelson, M. , Pechurkin, N.S, Allen, JP, Somova, LA, Gitelson, JI 2009 ระบบนิเวศวิทยาแบบปิดการช่วยชีวิตในอวกาศและชีวอวกาศ ใน: Wang, LK, ed. คู่มือวิศวกรรมสิ่งแวดล้อมเล่ม 10: เทคโนโลยีชีวภาพสิ่งแวดล้อม. Humana Press นิวยอร์ก
- Quilleré, I. , Roux, L. , Marie, D. , Roux, Y. , Gosse, F. , Morot-Gaudry, JF 1995 ระบบนิเวศการผลิตที่ประดิษฐ์ขึ้นจากความสัมพันธ์ของปลา / แบคทีเรีย / พืช 2. ประสิทธิภาพ เกษตรกรรมระบบนิเวศและสิ่งแวดล้อม, 53, 9–30
- Ripple, WJ, Wolf, C. , Newsome, TM, Galetti, M. , Alamgir, M. , Crist, E. , Mahmoud, MI, Laurance, WF และนักวิทยาศาสตร์ 15,364 คนจาก 184 ประเทศ คำเตือนของนักวิทยาศาสตร์โลกต่อมนุษยชาติ: ประกาศครั้งที่สอง ชีววิทยาศาสตร์, 67, 1026-1028
- Rönkkö, M. 2007. ระบบนิเวศประดิษฐ์: พลวัตที่เกิดขึ้นใหม่และคุณสมบัติเหมือนจริง ชีวิตประดิษฐ์, 13, 159–187
- Savard, J. -PL, Clergeau, P. , Mennechez, G. 2000. แนวคิดเรื่องความหลากหลายทางชีวภาพและระบบนิเวศในเมือง. ภูมิทัศน์และการวางผังเมือง, 48, 131–142.
- Swenson, W. , Wilson, DS, Elias, R. 2000. การเลือกระบบนิเวศประดิษฐ์. Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 97, 9110–9114