ความสมดุลของระบบนิเวศถูกกำหนดให้เป็นที่สังเกตได้ในชุมชนระบบนิเวศในสภาพระบบนิเวศซึ่งองค์ประกอบและความอุดมสมบูรณ์ของสิ่งมีชีวิตยังคงค่อนข้างคงที่เป็นเวลานาน
ความคิดเกี่ยวกับสมดุลทางธรรมชาติเป็นส่วนหนึ่งของระบบปรัชญาและศาสนาต่างๆ มีผู้ที่สนับสนุนสมมติฐานไกอาตามที่ชีวมณฑลจะทำหน้าที่เป็นระบบที่ประสานกันรักษาสมดุลของระบบนิเวศทั่วโลก
ที่มา: pixabay.com
แนวคิดเรื่องความสมดุลของระบบนิเวศสนับสนุนทัศนคติของนักอนุรักษ์สิ่งแวดล้อมจำนวนมากในประชาชนทั่วไป นักนิเวศวิทยาชอบที่จะคิดในแง่ของการอนุรักษ์ความหลากหลายทางชีวภาพการพัฒนาที่ยั่งยืนและคุณภาพสิ่งแวดล้อม
ระบบนิเวศที่มีเสถียรภาพซึ่งมีหรือดูเหมือนว่าจะเป็นสมดุลของระบบนิเวศที่ชัดเจนมีอยู่มากมายในธรรมชาติ ด้วยเหตุนี้พวกเขาจึงเห็นได้ชัดในวรรณคดีทางวิทยาศาสตร์และเป็นที่นิยม อย่างไรก็ตามยังมีระบบนิเวศที่ไม่เสถียรซึ่งในอดีตได้รับความสนใจน้อยลง
สาเหตุ
ความสมดุลของระบบนิเวศเป็นผลมาจากความสามารถของชุมชนในระบบนิเวศในการฟื้นตัวอย่างค่อยเป็นค่อยไปผ่านกระบวนการสืบทอดระบบนิเวศความมั่นคงดั้งเดิมหรือจุดสุดยอดของระบบนิเวศซึ่งสูญเสียไปเนื่องจากการรบกวนไม่ว่าจะเป็นสิ่งแวดล้อมสิ่งมีชีวิตหรือมนุษย์ ที่เปลี่ยนแปลงองค์ประกอบและความอุดมสมบูรณ์ของสายพันธุ์
คำว่า "การสืบทอดระบบนิเวศ" หมายถึงกระบวนการเปลี่ยนแปลงทิศทางในชุมชนหลังจากได้รับความวุ่นวายครั้งใหญ่ การเปลี่ยนแปลงนี้เกิดขึ้นเป็นระยะและแสดงออกในองค์ประกอบและความอุดมสมบูรณ์ของสิ่งมีชีวิตซึ่งมีแนวโน้มที่จะเพิ่มความหลากหลาย การสืบทอดทางนิเวศวิทยาได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวางในชุมชนพืช
เมื่อชุมชนต้องผ่านขั้นตอนของการสืบทอดระบบนิเวศจึงถือว่าขาดความสมดุล เมื่อถึงขั้นตอนสุดท้ายของการสืบทอดหรือจุดสุดยอดทางนิเวศวิทยาองค์ประกอบของชุมชนจะคงที่ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงถือว่าอยู่ในสภาพสมดุลสัมพัทธ์
สมดุลของระบบนิเวศเป็นสภาวะคงที่แบบไดนามิก (สภาวะสมดุล) ข้อเสนอแนะระหว่างประชากรอย่างต่อเนื่องชดเชยผลกระทบการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในองค์ประกอบและจำนวนประชากรของชุมชนที่เกิดจากปัจจัยที่ไม่เหมาะสมและทางชีวภาพ เป็นผลให้ชุมชนกลับสู่ลักษณะเริ่มต้น
ปัจจัย
ดุลยภาพของระบบนิเวศเป็นผลมาจากปฏิสัมพันธ์แบบไดนามิกของปัจจัยสองประเภท ประการแรกการรบกวนภายนอกซึ่งแสดงโดยเหตุการณ์ซึ่งมักจะเป็นช่วงเวลาสั้น ๆ ซึ่งทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในองค์ประกอบและความอุดมสมบูรณ์ของสิ่งมีชีวิต
ประการที่สองการทำให้เป็นกลางของการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวโดยปฏิสัมพันธ์ทางนิเวศวิทยาระหว่างประชากรที่ประกอบกันเป็นชุมชน
สิ่งรบกวนภายนอกอาจเป็นปัจจัยทางชีวภาพที่ทำหน้าที่เป็นช่วง ๆ ตัวอย่างเช่นการเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิตที่อพยพเช่นการระบาดของตั๊กแตนในแอฟริกาหรือเชื้อโรคที่ทำให้เกิดโรคระบาด
สิ่งรบกวนอาจเป็นปัจจัยที่เกิดขึ้นอย่างกะทันหันเช่นเฮอริเคนน้ำท่วมหรือไฟไหม้
ปฏิสัมพันธ์ของระบบนิเวศที่กำหนดการดำรงอยู่ของสมดุลของระบบนิเวศ ได้แก่ ปฏิสัมพันธ์โดยตรง (สัตว์กินเนื้อ / เหยื่อสัตว์กินพืช / พืชแมลงผสมเกสร / ดอกไม้ผู้เก็บผลไม้ / ผลไม้ปรสิต / โฮสต์) และปฏิสัมพันธ์ทางอ้อม (ตัวอย่าง: สัตว์กินเนื้อ / พืช) ระหว่างประชากรที่ประกอบกันเป็นกลุ่ม ชุมชน.
อันเป็นผลมาจากผลตอบรับที่มีอยู่ในปฏิสัมพันธ์เหล่านี้การเปลี่ยนแปลงขนาดของประชากรจะได้รับการแก้ไขโดยกลับสู่ระดับสมดุลซึ่งความผันผวนในจำนวนบุคคลมีน้อย
ผลตอบรับมีความซับซ้อนมากดังนั้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งเสี่ยงต่อการหยุดชะงักจากการกระทำของมนุษย์ในระบบนิเวศที่มีความหลากหลายสูงเช่นป่าเขตร้อนและแนวปะการัง
คุณสมบัติหลัก
ในช่วงสมดุลของระบบนิเวศชุมชนจะมีความมั่นคงสัมพัทธ์หรือสภาวะคงตัวในองค์ประกอบของชนิดและความอุดมสมบูรณ์ ความมั่นคงดังกล่าวถูกกำหนดโดยคุณสมบัติหลักสี่ประการ ได้แก่ ความคงตัวความต้านทานความยืดหยุ่นและความคงทน หลังนี้เรียกอีกอย่างว่าความเฉื่อย
ความคงที่คือความสามารถในการคงอยู่ไม่เปลี่ยนแปลง ความต้านทานคือความสามารถในการคงที่ไม่เปลี่ยนแปลงอันเป็นผลมาจากการรบกวนหรืออิทธิพลภายนอก ความยืดหยุ่นคือความสามารถในการกลับคืนสู่สภาวะคงเดิมหลังจากเกิดความวุ่นวาย ความคงอยู่คือความสามารถของประชากรในการอนุรักษ์ตัวเองเมื่อเวลาผ่านไป
ค่าคงที่สามารถวัดได้จากค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานหรือความแปรปรวนประจำปี ความต้านทานผ่านความไวหรือความสามารถในการบัฟเฟอร์ ความยืดหยุ่นเมื่อคืนเวลาหรือขนาดของความเบี่ยงเบนที่ยอมให้กลับมา ความคงอยู่ตลอดเวลาที่ประชากรสูญพันธุ์หรือการเปลี่ยนแปลงที่ไม่สามารถย้อนกลับได้อื่น ๆ
ตัวอย่างเช่นระบบนิเวศที่แกว่งไปรอบ ๆ สถานะเช่นที่อธิบายโดยสมการ Lotka-Volterra เพื่ออธิบายปฏิสัมพันธ์ระหว่างผู้ล่าและเหยื่อสามารถจำแนกได้ว่ามีความยืดหยุ่นและคงอยู่
อย่างไรก็ตามไม่สามารถพิจารณาได้ว่าคงที่และทนได้ ในกรณีเช่นนี้มีเงื่อนไขสองข้อที่พึงพอใจที่อนุญาตให้ถือว่ามีเสถียรภาพ
เงื่อนไขที่จำเป็น
สมมติฐานของการแข่งขันระหว่างสิ่งมีชีวิตมีบทบาทสำคัญในแนวคิดเรื่องความสมดุลของระบบนิเวศ สมมติฐานนี้ถือว่าในชุมชนมีความสมดุลระหว่างผลผลิตและการหายใจการไหลของพลังงานภายในและภายนอกอัตราการเกิดและการตายและปฏิสัมพันธ์โดยตรงและโดยอ้อมระหว่างสิ่งมีชีวิตชนิดต่างๆ
สมมติฐานของการแข่งขันระหว่างสิ่งมีชีวิตยังถือว่าแม้ในชุมชนที่ไม่ได้อยู่ในสถานะจุดสุดยอดของระบบนิเวศก็อาจมีความสมดุลของระบบนิเวศในระดับหนึ่งและบนเกาะในมหาสมุทรมีความสมดุลระหว่างการอพยพและการสูญพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตที่เทียบเท่ากันทางระบบนิเวศ .
ความอยู่รอดของสิ่งมีชีวิตที่ประกอบขึ้นเป็นประชากรขึ้นอยู่กับการคงอยู่ของสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันในระดับการแพร่กระจาย การแลกเปลี่ยนบุคคลและการสร้างอาณานิคมใหม่ระหว่างประชากรของสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันที่อาศัยอยู่ในชุมชนใกล้เคียงรักษาความหลากหลายทางพันธุกรรมและทำให้สามารถแก้ไขการสูญพันธุ์ในท้องถิ่นได้
ในระดับ metapopulation ความอยู่รอดหมายถึง: ก) ประชากรที่กระจายอยู่ในจุลภาคที่ไม่ต่อเนื่อง b) microhabitats อยู่ใกล้มากพอที่จะทำให้เกิดการแยกตัวใหม่จาก microhabitats อื่น ๆ c) ความเป็นไปได้ที่จะสูญพันธุ์ในระดับประชากรมากกว่าที่ระดับการแพร่กระจาย และ d) ความเป็นไปได้ต่ำที่จะสูญพันธุ์ไปพร้อม ๆ กันใน microhabitats ทั้งหมด
ตัวอย่าง
ลองพิจารณากรณีของหมาป่าที่หลังจากหลายสิบปีของการถูกกำจัดโดยเจ้าของฟาร์มได้รับการแนะนำให้เข้าไปในอุทยานแห่งชาติเยลโลว์สโตนในสหรัฐอเมริกาเพื่อฟื้นฟูความสมดุลของระบบนิเวศที่เสียไปเนื่องจากมีสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่กินพืชเป็นอาหารจำนวนมากเกินไป
การเติบโตครั้งแรกของประชากรหมาป่าทำให้ประชากรสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่กินพืชเป็นอาหารลดลงอย่างมากซึ่งจะ จำกัด ขนาดของประชากรในอดีต (สัตว์กินพืชน้อยลงหมายความว่าหมาป่าหลายตัวไม่มีอาหารเพียงพอและอดอาหารหรือ พวกเขาไม่ได้ผลิตลูกสุนัข)
ระดับที่ต่ำที่สุดและคงที่ของประชากรสัตว์กินพืชเนื่องจากการมีอยู่ของหมาป่าที่มีเสถียรภาพทำให้การปรากฏตัวของป่าอีกครั้ง สิ่งนี้ทำให้สามารถสร้างอาณานิคมของเยลโลว์สโตนได้โดยนกป่าและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมจำนวนมาก ด้วยวิธีนี้อุทยานจึงฟื้นคืนความงดงามและความหลากหลายทางชีวภาพดั้งเดิม
ตัวอย่างอื่น ๆ ของชุมชนที่มีความสมดุลของระบบนิเวศที่ชัดเจนพบได้ในอุทยานแห่งชาติและเขตสงวนทางทะเลซึ่งมีการบังคับใช้กฎหมายที่คุ้มครองชุมชนเหล่านี้หรือในพื้นที่ห่างไกลที่มีความหนาแน่นของมนุษย์ต่ำโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อผู้อยู่อาศัยเป็นชนพื้นเมืองที่ใช้เทคโนโลยีเพียงเล็กน้อย ทันสมัย.
ผลของการสูญเสียของคุณ
อัตราการทำลายสิ่งแวดล้อมในปัจจุบันสูงเกินกว่าความสามารถของระบบนิเวศในการฟื้นสมดุลของระบบนิเวศตามธรรมชาติ
สถานการณ์ไม่ยั่งยืนและไม่สามารถดำเนินต่อไปได้นานโดยไม่ทำลายล้างมนุษยชาติอย่างร้ายแรง การสูญเสียความหลากหลายทางชีวภาพทำให้การค้นหาสิ่งมีชีวิตเพื่อสร้างชุมชนและระบบนิเวศตามธรรมชาติขึ้นใหม่ยากขึ้น
เป็นครั้งแรกในประวัติศาสตร์ที่มนุษยชาติกำลังเผชิญกับภัยรบกวนที่เป็นอันตรายถึงสามครั้งในระดับดาวเคราะห์: 1) การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศหนึ่งในแง่มุมที่ชัดเจนที่สุดคือภาวะโลกร้อน 2) มลภาวะและความเป็นกรดของมหาสมุทร และ 3) การสูญเสียครั้งใหญ่อย่างรวดเร็วเป็นประวัติการณ์ของความหลากหลายทางชีวภาพทั่วโลก
การรบกวนขนาดใหญ่เหล่านี้จะส่งผลกระทบอย่างมากต่อสมาชิกรุ่นน้องในปัจจุบันและคนรุ่นต่อไป จะมีผู้ลี้ภัยจากสภาพภูมิอากาศจำนวนมาก ทรัพยากรประมงจะลดลง จะได้เห็นโลกที่ปราศจากพืชป่าและสัตว์หลายชนิดที่เราคุ้นเคย
ดูแลรักษาอย่างไร?
ในเรื่องนี้ขอแนะนำให้ปรึกษางานของ Ripple et al (2017) ผู้เขียนเหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าเพื่อให้บรรลุการเปลี่ยนแปลงไปสู่ความสมดุลของระบบนิเวศทั่วโลกจำเป็นต้อง:
1) สร้างเขตสงวนธรรมชาติที่ปกป้องส่วนสำคัญของที่อยู่อาศัยบนบกและในน้ำของโลก
2) หยุดการแปรสภาพของป่าและแหล่งที่อยู่อาศัยตามธรรมชาติอื่น ๆ ในพื้นที่ภายใต้การแสวงหาผลประโยชน์อย่างเข้มข้น
3) ฟื้นฟูชุมชนพืชพื้นเมืองในระดับใหญ่โดยเฉพาะป่าไม้
4) ขยายพื้นที่ขนาดใหญ่ด้วยพันธุ์พื้นเมืองโดยเฉพาะนักล่าชั้นนำ
5) ดำเนินนโยบายเพื่อแก้ไขการหมิ่นประมาทการแสวงหาประโยชน์และการค้าสัตว์ป่าที่ถูกคุกคามและวิกฤตการณ์ของโลกที่เกิดจากการบริโภคสัตว์ป่า
6) ลดขยะอาหาร
7) ส่งเสริมการบริโภคอาหารจากพืช
8) ลดการเติบโตของประชากรมนุษย์ด้วยการศึกษาและการวางแผนครอบครัวโดยสมัครใจ
9) ให้ความรู้แก่เด็ก ๆ ในเรื่องการชื่นชมและเคารพธรรมชาติ
10) ช่องทางการลงทุนทางการเงินต่อการเปลี่ยนแปลงสิ่งแวดล้อมในเชิงบวก
11) ออกแบบและส่งเสริมเทคโนโลยีสีเขียวลดการอุดหนุนการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล
12) ลดความไม่เท่าเทียมกันทางเศรษฐกิจและให้แน่ใจว่าราคาภาษีและสิ่งจูงใจคำนึงถึงต้นทุนด้านสิ่งแวดล้อม
13) รวมประเทศเพื่อสนับสนุนเป้าหมายสำคัญเหล่านี้
อ้างอิง
- Blonder, B. , Nogues-Bravo, D. , Borregaard, MK, Donoghue, JC, Jørgensen, PM, Kraft, NJB, Lessard, J.-P. , Morueta-Holme, N. , Sandel, B. , Svenning, J.-C. , Violle, C. , Rahbek, C. , Enquist, BJ 2015 การเชื่อมโยงการกรองสิ่งแวดล้อมและความไม่สมดุลของโรคกับชีวภูมิศาสตร์กับกรอบภูมิอากาศของชุมชน นิเวศวิทยา, 96, 972-985
- Cuddington, K. 2001. อุปมา "สมดุลของธรรมชาติ" และดุลยภาพในนิเวศวิทยาของประชากร ชีววิทยาและปรัชญา, 16, 463–479
- DeAngelis, DL, Waterhouse, JC 1987. แนวคิดสมดุลและไม่มีความสมดุลในแบบจำลองระบบนิเวศ Monographs ระบบนิเวศ, 57, 1–21
- Grimm, V. , Schmidt, E. , Wissel, C. 1992. ว่าด้วยการประยุกต์ใช้แนวคิดความมั่นคงในระบบนิเวศ. แบบจำลองระบบนิเวศ, 63, 143–161
- Looman, J. 1976. สมดุลทางชีวภาพในระบบนิเวศ: ทฤษฎีสมดุลทางชีวภาพ Folia Geobotanica และ Phytotaxonomica, 10, 337–448
- Olszewski, TD 2012. การคงอยู่ของความหลากหลายสูงในชุมชนนิเวศวิทยาที่ไม่มีความสมดุล: ผลกระทบต่อระบบนิเวศสมัยใหม่และฟอสซิล การดำเนินการของ Royal Society B, 279, 230–236
- Pianka, ER 1978. นิเวศวิทยาวิวัฒนาการ. Harper & Row นิวยอร์ก
- Ripple, WJ, Wolf, C. , Newsome, TM, Galetti, M. , Alamgir, M. , Crist, E. , Mahmoud, MI, Laurance, WF และนักวิทยาศาสตร์ 15,364 คนจาก 184 ประเทศ 2017 คำเตือนของนักวิทยาศาสตร์โลกต่อมนุษยชาติ: ประกาศครั้งที่สอง ชีววิทยาศาสตร์, 67, 1026-1028
- Rohde, K. 2005. นิเวศวิทยาที่ไม่มีความสมดุล. สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์เคมบริดจ์