คำจำกัดความของปัจจัยทางชีวภาพและชีวภาพ

ปัจจัยที่ไม่มีชีวิตและสิ่งมีชีวิตรวมกันเป็นระบบนิเวศ ปัจจัยที่ไม่มีชีวิตเป็นส่วนที่ไม่มีชีวิตของสิ่งแวดล้อม สิ่งเหล่านี้รวมถึงสิ่งต่างๆ เช่น แสงแดด อุณหภูมิ ลม น้ำ ดิน และเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ เช่น พายุ ไฟ และภูเขาไฟระเบิด ปัจจัยทางชีวภาพคือส่วนที่มีชีวิตของสิ่งแวดล้อม เช่น พืช สัตว์ และจุลินทรีย์ ร่วมกันเป็นปัจจัยทางชีววิทยาที่กำหนดความสำเร็จของสายพันธุ์ ปัจจัยเหล่านี้แต่ละอย่างส่งผลต่อปัจจัยอื่นๆ และการผสมผสานทั้งสองอย่างจำเป็นต่อระบบนิเวศเพื่อความอยู่รอด

ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)

ปัจจัยที่ไม่มีชีวิตและสิ่งมีชีวิตรวมกันเป็นระบบนิเวศ ปัจจัยที่ไม่มีชีวิตหรือไม่มีชีวิต ได้แก่ สภาพภูมิอากาศและภูมิศาสตร์ ปัจจัยทางชีวภาพคือสิ่งมีชีวิต

ปัจจัยที่ไม่มีชีวิตอาจเป็นสภาพภูมิอากาศที่เกี่ยวข้องกับสภาพอากาศหรือ edaphic ที่เกี่ยวข้องกับดิน ปัจจัยภูมิอากาศ ได้แก่ อุณหภูมิอากาศ ลม และฝน ปัจจัยทางการศึกษา ได้แก่ ภูมิศาสตร์ เช่น ภูมิประเทศและปริมาณแร่ธาตุ ตลอดจนอุณหภูมิของดิน พื้นผิว ระดับความชื้น ระดับ pH และการเติมอากาศ

ปัจจัยทางภูมิอากาศส่งผลกระทบอย่างมากต่อพืชและสัตว์ที่สามารถอาศัยอยู่ในระบบนิเวศ รูปแบบและสภาพอากาศที่มีอยู่ทั่วไปจะกำหนดเงื่อนไขภายใต้สายพันธุ์ที่คาดว่าจะมีชีวิตอยู่ รูปแบบไม่เพียงแต่ช่วยสร้างสิ่งแวดล้อมแต่ยังส่งผลกระทบต่อกระแสน้ำ การเปลี่ยนแปลงในปัจจัยเหล่านี้ เช่น ปัจจัยที่เกิดขึ้นระหว่างความผันผวนเป็นครั้งคราว เช่น เอลนีโญ มีผลกระทบโดยตรงและอาจส่งผลทั้งทางบวกและทางลบ

การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิอากาศส่งผลต่อรูปแบบการงอกและการเติบโตของพืช ตลอดจนรูปแบบการย้ายถิ่นและการจำศีลในสัตว์ แม้ว่าการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลจะเกิดขึ้นในสภาพอากาศที่มีอากาศอบอุ่น การเปลี่ยนแปลงที่ไม่คาดคิดก็อาจส่งผลในทางลบได้ แม้ว่าบางชนิดจะปรับตัวได้ แต่การเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันอาจส่งผลให้ได้รับการปกป้องจากสภาวะที่รุนแรงไม่เพียงพอ (เช่น ไม่มีเสื้อหนาว) หรือไม่มีร้านอาหารเพียงพอที่จะอยู่ได้ ฤดูกาล ในบางแหล่งที่อยู่อาศัย เช่น ในแนวปะการัง สายพันธุ์อาจไม่สามารถอพยพไปยังที่ที่มีอัธยาศัยดีกว่าได้ ในกรณีเหล่านี้หากพวกเขาไม่สามารถปรับตัวได้พวกเขาจะตาย

ปัจจัยด้านการศึกษาส่งผลกระทบต่อสายพันธุ์พืชมากกว่าสัตว์ และผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตที่มีขนาดใหญ่กว่าที่มีต่อสิ่งมีชีวิตที่เล็กกว่า ตัวอย่างเช่น ตัวแปรเช่นระดับความสูงส่งผลกระทบต่อความหลากหลายของพืชมากกว่าแบคทีเรีย สิ่งนี้พบได้ในประชากรต้นไม้ในป่า ซึ่งระดับความสูง ความลาดชันของดิน การได้รับแสงแดดและดินล้วนมีบทบาทในการกำหนดจำนวนประชากรของต้นไม้บางชนิดในป่า ปัจจัยทางชีวภาพก็เข้ามามีบทบาทเช่นกัน การปรากฏตัวของต้นไม้ชนิดอื่นมีผลกระทบ ความหนาแน่นของการงอกใหม่ของต้นไม้มีแนวโน้มสูงขึ้นในบริเวณที่มีต้นไม้ชนิดเดียวกันใกล้เคียงกัน ในบางกรณี การมีต้นไม้บางชนิดใกล้เคียงนั้นสัมพันธ์กับระดับการฟื้นฟูที่ต่ำกว่า

มวลดินและระดับความสูงมีอิทธิพลต่อลมและอุณหภูมิ ตัวอย่างเช่น ภูเขาสามารถสร้างกระแสลม ซึ่งส่งผลต่ออุณหภูมิอีกด้านหนึ่ง ระบบนิเวศที่ระดับความสูงที่สูงกว่าจะมีอุณหภูมิต่ำกว่าที่ระดับความสูงที่ต่ำกว่า ในกรณีร้ายแรง การยกระดับสามารถทำให้เกิดสภาวะอาร์คติกหรืออนุอาร์คติกได้แม้ในละติจูดเขตร้อน ความแตกต่างของอุณหภูมิเหล่านี้ทำให้ไม่สามารถเดินทางออกจากสายพันธุ์ที่เหมาะสมได้ สิ่งแวดล้อมไปยังอีกทางหนึ่ง หากเส้นทางระหว่างต้องเดินทางผ่านระดับความสูงที่เปลี่ยนแปลงไปด้วยความไม่เอื้ออำนวย เงื่อนไข

แร่ธาตุเช่นระดับแคลเซียมและไนโตรเจนส่งผลต่อความพร้อมของแหล่งอาหาร ระดับของก๊าซ เช่น ออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศเป็นตัวกำหนดว่าสิ่งมีชีวิตใดสามารถอาศัยอยู่ที่นั่นได้ ความแตกต่างในภูมิประเทศ เช่น เนื้อดิน องค์ประกอบ และขนาดของเม็ดทรายอาจส่งผลต่อความสามารถในการอยู่รอดของสายพันธุ์ ตัวอย่างเช่น สัตว์ที่ขุดโพรงต้องการภูมิประเทศบางประเภทเพื่อสร้างบ้านของพวกเขา และสิ่งมีชีวิตบางชนิดต้องการดินที่อุดมสมบูรณ์ ในขณะที่บางชนิดทำได้ดีกว่าในภูมิประเทศที่เป็นทรายหรือหิน

ในระบบนิเวศหลายแห่ง ปัจจัยที่ไม่มีชีวิตเกิดขึ้นตามฤดูกาล ในสภาพอากาศที่มีอากาศอบอุ่น การแปรผันตามปกติของอุณหภูมิ ปริมาณน้ำฝน และปริมาณแสงแดดในแต่ละวันส่งผลต่อความสามารถของสิ่งมีชีวิตในการเจริญเติบโต สิ่งนี้มีผลกระทบไม่เพียง แต่ต่อชีวิตพืช แต่ยังรวมถึงสายพันธุ์ที่ต้องอาศัยพืชเป็นแหล่งอาหารด้วย สปีชีส์ของสัตว์อาจเป็นไปตามรูปแบบของกิจกรรมและการจำศีล หรืออาจปรับให้เข้ากับสภาวะที่เปลี่ยนแปลงผ่านการเปลี่ยนแปลงของขน อาหาร และไขมันในร่างกาย สภาพที่เปลี่ยนแปลงไปทำให้เกิดอัตราความหลากหลายสูงระหว่างชนิดพันธุ์ในระบบนิเวศ นี้สามารถช่วยให้ประชากรมีเสถียรภาพ

เสถียรภาพทางสิ่งแวดล้อมของระบบนิเวศส่งผลกระทบต่อประชากรของสายพันธุ์ที่เรียกว่าบ้าน การเปลี่ยนแปลงที่ไม่คาดคิดอาจเปลี่ยนสายใยอาหารโดยอ้อม เนื่องจากสภาพที่เปลี่ยนแปลงทำให้ที่นี่มีอัธยาศัยไมตรีไม่มากก็น้อย และมีอิทธิพลต่อการที่สายพันธุ์เฉพาะจะก่อตัวขึ้นเอง แม้ว่าปัจจัยที่ไม่เป็นธรรมชาติหลายอย่างเกิดขึ้นในลักษณะที่ค่อนข้างคาดเดาได้ แต่ก็มีปัจจัยบางอย่างเกิดขึ้นไม่บ่อยนักหรือไม่มีการเตือนล่วงหน้า ซึ่งรวมถึงเหตุการณ์ทางธรรมชาติ เช่น ภัยแล้ง พายุ น้ำท่วม ไฟ และภูเขาไฟระเบิด เหตุการณ์เหล่านี้สามารถมีผลกระทบอย่างมากต่อสิ่งแวดล้อม ตราบใดที่ไม่ได้เกิดขึ้นที่มีความถี่สูงหรือเกินพื้นที่มากเกินไป เหตุการณ์ธรรมชาติเหล่านี้ก็มีประโยชน์ เมื่อเว้นระยะห่างอย่างเหมาะสม เหตุการณ์เหล่านี้จะเป็นประโยชน์อย่างมากและทำให้สิ่งแวดล้อมกระปรี้กระเปร่า

ภัยแล้งที่ยืดเยื้อส่งผลเสียต่อระบบนิเวศ ในหลายพื้นที่ พืชไม่สามารถปรับตัวให้เข้ากับรูปแบบฝนที่เปลี่ยนแปลงไปและพวกมันก็ตาย สิ่งนี้ยังส่งผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตต่อไปในห่วงโซ่อาหารที่ถูกบังคับให้อพยพไปยังพื้นที่อื่นหรือเปลี่ยนแปลงอาหารเพื่อความอยู่รอด

พายุทำให้เกิดฝนที่จำเป็น แต่ฝนตกหนัก ลูกเห็บ ลูกเห็บ หิมะ และลมแรง สามารถสร้างความเสียหายหรือทำลายต้นไม้และพืช โดยผลด้านสิ่งแวดล้อมปะปนกัน ในขณะที่ความเสียหายต่อสิ่งมีชีวิตสามารถเกิดขึ้นได้ กิ่งก้านหรือป่าที่ผอมบางนี้สามารถช่วยเสริมสร้างสายพันธุ์ที่มีอยู่และให้พื้นที่สำหรับสายพันธุ์ใหม่ที่จะเติบโต ในทางกลับกัน ฝนตกหนัก (หรือหิมะละลายอย่างรวดเร็ว) อาจทำให้เกิดการกัดเซาะเฉพาะที่ ทำให้ระบบรองรับอ่อนแอลง

น้ำท่วมสามารถเป็นประโยชน์ น้ำท่วมให้อาหารแก่พืชที่อาจได้รับน้ำไม่เพียงพอ ตะกอนที่อาจตกตะกอนในท้องแม่น้ำจะถูกกระจายและเติมธาตุอาหารในดิน ทำให้มีความอุดมสมบูรณ์มากขึ้น ดินที่เพิ่งสะสมใหม่ยังสามารถช่วยป้องกันการพังทลายได้ แน่นอนว่าน้ำท่วมก็สร้างความเสียหายเช่นกัน น้ำท่วมสูงสามารถฆ่าสัตว์และพืช และสัตว์น้ำอาจถูกแทนที่และตายเมื่อน้ำลดโดยไม่มีพวกมัน

ไฟยังมีทั้งผลที่เป็นอันตรายและเป็นประโยชน์ต่อระบบนิเวศ พืชและสัตว์อาจได้รับบาดเจ็บหรือตายได้ การสูญเสียโครงสร้างรากที่มีชีวิตอาจส่งผลให้เกิดการกัดเซาะและการตกตะกอนของทางน้ำในภายหลัง ก๊าซที่เป็นอันตรายอาจถูกผลิตขึ้นและอาจถูกลมพัดพาไป ซึ่งส่งผลกระทบต่อระบบนิเวศอื่นๆ เช่นกัน อนุภาคที่อาจสร้างความเสียหายซึ่งสิ้นสุดในแหล่งน้ำสามารถถูกใช้โดยสิ่งมีชีวิตในน้ำ ซึ่งส่งผลเสียต่อคุณภาพน้ำ อย่างไรก็ตาม ไฟยังสามารถฟื้นฟูป่าได้ ส่งเสริมการเจริญเติบโตใหม่โดยการแตกเปลือกเมล็ดที่เปิดออกและกระตุ้นการงอกหรือโดยการกระตุ้นฝักต้นไม้ในท้องฟ้าให้เปิดและปล่อยเมล็ด ไฟล้างพง ลดการแข่งขันสำหรับต้นกล้า และจัดหาเตียงสดสำหรับเมล็ดที่อุดมไปด้วยสารอาหาร

การปะทุของภูเขาไฟในขั้นต้นส่งผลให้เกิดการทำลายล้าง แต่สารอาหารที่อุดมสมบูรณ์ในดินภูเขาไฟเป็นประโยชน์ต่อชีวิตพืชในเวลาต่อมา ในทางกลับกัน ความเป็นกรดและอุณหภูมิของน้ำที่เพิ่มขึ้นอาจเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตในน้ำ นกอาจสูญเสียถิ่นที่อยู่ และรูปแบบการอพยพของพวกมันอาจถูกรบกวน การปะทุยังส่งก๊าซหลายชนิดสู่ชั้นบรรยากาศซึ่งอาจส่งผลต่อระดับออกซิเจนและส่งผลต่อระบบทางเดินหายใจ

สิ่งมีชีวิตทั้งหมดตั้งแต่สิ่งมีชีวิตขนาดเล็กไปจนถึงมนุษย์เป็นปัจจัยทางชีวภาพ สิ่งมีชีวิตด้วยกล้องจุลทรรศน์มีความอุดมสมบูรณ์มากที่สุดและมีการกระจายอย่างกว้างขวาง พวกมันสามารถปรับตัวได้สูงและอัตราการสืบพันธุ์นั้นรวดเร็ว ทำให้พวกมันสร้างประชากรจำนวนมากได้ในเวลาอันสั้น ขนาดของพวกเขาทำงานเพื่อประโยชน์ของพวกเขา พวกมันสามารถกระจายไปทั่วพื้นที่ขนาดใหญ่ได้อย่างรวดเร็ว ไม่ว่าจะโดยปัจจัยที่ไม่มีชีวิต เช่น ลมหรือกระแสน้ำ หรือโดยการเดินทางในหรือบนสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ความเรียบง่ายของสิ่งมีชีวิตยังช่วยในการปรับตัว เงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับการเติบโตมีน้อย จึงสามารถเจริญเติบโตได้ง่ายในสภาพแวดล้อมที่หลากหลายมากขึ้น

ปัจจัยทางชีวภาพส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมและกันและกัน การมีหรือไม่มีสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ มีอิทธิพลต่อว่าสายพันธุ์จำเป็นต้องแข่งขันกันเพื่อหาอาหาร ที่พักพิง และทรัพยากรอื่นๆ พืชหลายชนิดอาจแย่งชิงแสง น้ำ และสารอาหาร จุลินทรีย์และไวรัสบางชนิดสามารถทำให้เกิดโรคที่อาจติดต่อไปยังสายพันธุ์อื่นได้ ทำให้จำนวนประชากรลดลง แมลงที่เป็นประโยชน์คือแมลงผสมเกสรหลักของพืช แต่บางชนิดก็มีศักยภาพที่จะทำลายพืชผลได้ แมลงอาจเป็นพาหะนำโรคด้วย ซึ่งบางชนิดสามารถถ่ายทอดไปยังสายพันธุ์อื่นได้

การปรากฏตัวของผู้ล่าส่งผลกระทบต่อระบบนิเวศ ผลกระทบนี้ขึ้นอยู่กับปัจจัยสามประการ ได้แก่ จำนวนผู้ล่าในสภาพแวดล้อมที่กำหนด วิธีที่พวกมันโต้ตอบกับเหยื่อ และวิธีที่พวกมันโต้ตอบกับผู้ล่าตัวอื่นๆ การมีอยู่ของนักล่าหลายสายพันธุ์ในระบบนิเวศอาจส่งผลกระทบหรือไม่ก็ได้ ขึ้นอยู่กับ เกี่ยวกับแหล่งอาหารที่ต้องการ ขนาดของแหล่งที่อยู่อาศัย ความถี่และปริมาณของอาหาร จำเป็น ผลกระทบที่ยิ่งใหญ่ที่สุดเกิดขึ้นเมื่อสปีชีส์สองชนิดขึ้นไปกินเหยื่อตัวเดียวกัน

สิ่งต่างๆ เช่น ลมหรือกระแสน้ำสามารถย้ายจุลชีพและพืชขนาดเล็กและปล่อยให้พวกมันตั้งอาณานิคมใหม่ได้ การแพร่กระจายของสายพันธุ์นี้สามารถเป็นประโยชน์ต่อระบบนิเวศโดยรวมเนื่องจากอาจหมายถึงแหล่งอาหารขนาดใหญ่สำหรับผู้บริโภคหลัก อย่างไรก็ตาม อาจเป็นปัญหาได้เมื่อชนิดพันธุ์ที่จัดตั้งขึ้นแล้วถูกบังคับให้แข่งขันกับชนิดใหม่ๆ เพื่อหาทรัพยากร และชนิดพันธุ์ที่รุกรานเหล่านั้นเข้ายึดครองและทำลายสมดุลของระบบนิเวศ

ในบางกรณี ปัจจัยทางชีวภาพสามารถป้องกันไม่ให้ปัจจัยที่ไม่มีชีวิตทำงาน การมีประชากรมากเกินไปของสปีชีส์หนึ่งสามารถส่งผลกระทบต่อปัจจัยที่ไม่มีชีวิตและส่งผลเสียต่อสปีชีส์อื่น แม้แต่สิ่งมีชีวิตที่เล็กที่สุด เช่น แพลงก์ตอนพืช สามารถทำลายระบบนิเวศได้ หากปล่อยให้มีประชากรมากเกินไป ซึ่งพบเห็นได้ใน “ดอกสาหร่ายสีน้ำตาล” ซึ่งมีสาหร่ายจำนวนมากสะสมอยู่บนพื้นผิวของ น้ำและป้องกันแสงแดดไม่ให้เข้าถึงพื้นที่ด้านล่างได้อย่างมีประสิทธิภาพฆ่าชีวิตทั้งหมดภายใต้ effectively น้ำ. บนบก จะเห็นสถานการณ์ที่คล้ายกันเมื่อยอดไม้เติบโตครอบคลุมพื้นที่ขนาดใหญ่ บังแดดไม่ให้ไปถึงชีวิตพืชด้านล่างได้อย่างมีประสิทธิภาพ

อาร์กติกและแอนตาร์กติกไม่เพียงมีอุณหภูมิที่เย็นจัดเท่านั้น แต่อุณหภูมิเหล่านี้ยังแตกต่างกันไปตามฤดูกาลอีกด้วย ในอาร์กติกเซอร์เคิล การหมุนของโลกทำให้ดวงอาทิตย์ตกกระทบพื้นผิวน้อยที่สุด ส่งผลให้ฤดูปลูกสั้น ตัวอย่างเช่น ฤดูปลูกในเขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่าแห่งชาติอาร์กติกมีระยะเวลาเพียง 50 ถึง 60 วัน โดยมีช่วงอุณหภูมิ 2 ถึง 12 องศาเซลเซียส ด้วยอาร์กติกเซอร์เคิลที่อยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ ฤดูหนาวจึงมีวันสั้น โดยมีอุณหภูมิอยู่ระหว่าง -34 ถึง -51 องศาเซลเซียส (-29 ถึง -60F) ลมแรง (สูงถึง 160 กม./ชม. หรือประมาณ 100 ไมล์ต่อชั่วโมง) จะพัดพาพืชและสัตว์ที่สัมผัสกับผลึกน้ำแข็ง แม้ว่าหิมะที่ปกคลุมจะให้ประโยชน์ในการเป็นฉนวน แต่สภาพสุดขั้วไม่อนุญาตให้มีการเจริญเติบโตของพืชใหม่

ปัจจัยทางชีวภาพมีน้อยในแถบอาร์กติก เงื่อนไขอนุญาตเฉพาะพืชเตี้ยที่มีโครงสร้างรากตื้น ส่วนใหญ่มีใบสีเขียวเข้มถึงสีแดงที่ดูดซับแสงแดดมากขึ้นและขยายพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศผ่านการแตกหน่อหรือโคลน แทนที่จะใช้เมล็ดทางเพศสัมพันธ์ ชีวิตพืชส่วนใหญ่เติบโตเหนือชั้นดินเยือกแข็ง เนื่องจากดินอยู่ด้านล่างหลายนิ้ว เนื่องจากฤดูร้อนที่สั้นมาก พืชและสัตว์จึงขยายพันธุ์อย่างรวดเร็ว สัตว์หลายชนิดกำลังอพยพ ผู้ที่อาศัยอยู่ในเขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่าแห่งชาติอาร์กติกมักจะมีอวัยวะที่เล็กกว่าและร่างกายที่ใหญ่กว่าอวัยวะทางใต้ที่ช่วยให้พวกมันอบอุ่น สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมส่วนใหญ่มีทั้งชั้นไขมันที่เป็นฉนวนและชั้นป้องกันที่ทนทานต่อความหนาวเย็นและหิมะ

ในอีกอุณหภูมิที่สูงมาก ทะเลทรายที่แห้งแล้งยังก่อให้เกิดความท้าทายสำหรับปัจจัยทางชีวภาพ สิ่งมีชีวิตต้องการน้ำเพื่อดำรงชีวิต และปัจจัยที่ไม่มีชีวิตในทะเลทราย (อุณหภูมิ แสงแดด ภูมิประเทศ และองค์ประกอบของดิน) ไม่เอื้ออำนวยต่อสัตว์ทุกชนิดยกเว้นบางชนิด ช่วงอุณหภูมิของทะเลทรายที่สำคัญที่สุดในอเมริกาอยู่ระหว่าง 20 ถึง 49 องศาเซลเซียส (68 ถึง 120F) ระดับหยาดน้ำฟ้ามีน้อย และปริมาณน้ำฝนไม่คงที่ ดินมีลักษณะหยาบและเป็นหิน มีน้ำใต้ผิวดินเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลย มีทรงพุ่มน้อยหรือไม่มีเลย และอายุพืชมักสั้นและเบาบาง ชีวิตของสัตว์ก็มีแนวโน้มจะเล็กลงเช่นกัน และสัตว์หลายชนิดก็ใช้ชีวิตอยู่ในโพรง โดยจะโผล่ออกมาในตอนกลางคืนที่อากาศเย็นเท่านั้น แม้ว่าสภาพแวดล้อมนี้จะเอื้ออำนวยต่อพืชอวบน้ำ เช่น กระบองเพชร แต่พืชโพอิคิโลไฮดริกจะอยู่รอดได้โดยการรักษาสภาพที่สงบนิ่งระหว่างฝน หลังฝนตก พวกมันจะทำงานสังเคราะห์แสงและขยายพันธุ์อย่างรวดเร็วก่อนที่จะเข้าสู่สภาวะสงบนิ่งอีกครั้ง