• J'aime
ชีวิตกับสิ่งแวดล้อม4
Prochain SlideShare
Chargement dans... 5
×

ชีวิตกับสิ่งแวดล้อม4

  • 16,526 vues
Transféré le

 

  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Êtes-vous sûr de vouloir
    Votre message apparaîtra ici
    Soyez le premier à commenter
Aucun téléchargement

Vues

Total des vues
16,526
Sur Slideshare
0
À partir des ajouts
0
Nombre d'ajouts
0

Actions

Partages
Téléchargements
125
Commentaires
0
J'aime
1

Ajouts 0

No embeds

Signaler un contenu

Signalé comme inapproprié Signaler comme inapproprié
Signaler comme inapproprié

Indiquez la raison pour laquelle vous avez signalé cette présentation comme n'étant pas appropriée.

Annuler
    No notes for slide

Transcript

  • 1. การถ่ายทอดพลังงานและการหมุนเวียนสารในระบบนิเวศ พลังงานและสารทั้งหลายในระบบนิเวศ ไม่มีสูญหายไปไหนแต่มีการถ่ายทอดและหมุนเวียน ผ่านปัจจัยทางกายภาพและปัจจัยทางชีวภาพ เพื่อให้ระบบนิเวศเกิดดุลยภาพได้ การถ่ายทอดพลังงานและการหมุนเวียนสารในระบบนิเวศจะเกิดขึ้นผ่านกระบวนการ “ห่วงโซ่อาหาร” ( Food chain )
  • 2. ห่วงโซ่อาหาร ( Food chain ) ความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตในลักษณะการกินเป็นทอดๆที่เป็นลำดับขั้น ( Trophic level ) โดยการแสดงความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตผู้ถูกกินกับสิ่งมีชีวิตผู้กินด้วย “สัญลักษณ์ลูกศร” ที่หันปลายลูกศรเข้าหาสิ่งมีชีวิตผู้กินเสมอ ห่วงโซ่อาหารสามารถแบ่งได้เป็น 3 ประเภทโดยใช้เกณฑ์สิ่งมีชีวิตที่เป็นลำดับขั้นแรกในห่วงโซ่อาหาร ได้แก่ ...
  • 3. 1. ห่วงโซ่อาหารผู้ผลิต ( Grazing food chain ) - ห่วงโซ่อาหารที่เริ่มต้นด้วยสิ่งมีชีวิตที่เป็นลำดับขั้นการกินแรกสุด คือ “ผู้ผลิต” ( Producer ) เช่น พืชหรือสาหร่ายที่สามารถสังเคราะห์ด้วยแสงได้ แล้วส่งถ่ายพลังงานและสารไปยังสิ่งมีชีวิต “ผู้บริโภค” ( Consumer ) ลำดับขั้นต่างๆ เช่น ... หญ้า ( ผู้ผลิต ) กวาง ( ผู้บริโภคลำดับที่ 1) สุนัขป่า ( ผู้บริโภคลำดับที่ 2)
  • 4. 2. ห่วงโซ่อาหารปรสิต ( Parasite food chain ) - ห่วงโซ่อาหารที่เริ่มต้นด้วยสิ่งมีชีวิตที่เป็นลำดับขั้นการกินแรกสุด คือ “สิ่งมีชีวิตผู้ถูกอาศัย” ( Host ) แล้วส่งถ่ายพลังงานและสารไปยังสิ่งมีชีวิตที่เป็น “ปรสิต” เช่น ... สุนัข ( ผู้ถูกอาศัย ) เห็บสุนัข ( ปรสิต )
  • 5. 3. ห่วงโซ่อาหารซากอินทรีย์ ( Detritus food chain ) - ห่วงโซ่อาหารที่เริ่มต้นด้วย “ซากอินทรีย์” เช่น ซากพืชหรือซากสัตว์ แล้วส่งถ่ายพลังงานและสารไปยังสิ่งมีชีวิต “ผู้ย่อยสลาย” ( Decomposer ) เช่น ... ซากใบไม้แห้ง ( ซากอินทรีย์ ) เห็ดทรัฟเฟิล ( ผู้ย่อยสลาย ) หมูป่า ( ผู้บริโภค )
  • 6. พีระมิดทางนิเวศวิทยา ( Ecological pyramid ) การแสดงความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตในแต่ละลำดับขั้นการกินของห่วงโซ่อาหารในรูปของกราฟพีระมิดซึ่งมี 3 ชนิด ได้แก่ ... 1. พีระมิดแสดงจำนวน ( Pyramid of Numbers ) 2 . พีระมิดแสดงมวลชีวภาพ ( Pyramid of Biomass ) 3 . พีระมิดแสดงพลังงาน ( Pyramid of Energy )
  • 7. 1. พีระมิดแสดงจำนวน ( Pyramid of Numbers ) - ใช้แสดง จำนวนของสิ่งมีชีวิตในแต่ละลำดับขั้นการกินของห่วงโซ่อาหารต่อหน่วยพื้นที่ของระบบนิเวศหนึ่งๆ โดยสิ่งมีชีวิตผู้ผลิตอยู่ที่ฐานของพีระมิด - โดยทั่วไปแล้วสิ่งมีชีวิตผู้ผลิตจะมีจำนวนมากกว่าสิ่งมีชีวิตผู้บริโภค และสิ่งมีชีวิตผู้บริโภคลำดับขั้นสูงขึ้นไปจะมีจำนวนลดลง
  • 8. - แต่ก็มีกรณีที่ สิ่งมีชีวิตผู้ผลิตมีจำนวนน้อยกว่าสิ่งมีชีวิตผู้บริโภค เช่น ระบบนิเวศของต้นไม้ใหญ่ 1 ต้นที่มีสัตว์บนต้นไม้มากมาย - ตัวอย่างเช่น พีระมิดแสดงจำนวนสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศทะเล ( ซ้าย )
  • 9. 2. พีระมิดแสดงมวลชีวภาพ ( Pyramid of Biomass ) - ใช้แสดง มวลแห้งของสิ่งมีชีวิตในแต่ละลำดับขั้นการกินของห่วงโซ่อาหารต่อหน่วยพื้นที่ของระบบนิเวศหนึ่งๆ โดยสิ่งมีชีวิตผู้ผลิตอยู่ที่ฐานของพีระมิด - ส่วนมากสิ่งมีชีวิตผู้ผลิตจะมีมวลชีวภาพมากที่สุด อย่างเช่น พีระมิดแสดงมวลชีวภาพในระบบนิเวศบนบก
  • 10. - แต่ก็มีกรณีที่ สิ่งมีชีวิตผู้ผลิตมีมวลชีวภาพรวมน้อยกว่ามวลชีวภาพรวมของสิ่งมีชีวิตผู้บริโภคขั้นสูง เช่น พีระมิดแสดงจำนวนมวลชีวภาพในทะเลที่แพลงก์ตอนพืชมีมวลชีวภาพรวมน้อยกว่าปลาฉลาม - หรือสิ่งมีชีวิตผู้ผลิตอาจจะ มีมวลชีวภาพน้อยเนื่องจากประกอบด้วยน้ำเป็นสัดส่วนที่มาก เช่น ผลแตงโม
  • 11. 3. พีระมิดแสดงพลังงาน ( Pyramid of Energy ) - ใช้แสดง ปริมาณพลังงานสะสมของสิ่งมีชีวิตในแต่ละลำดับขั้นการกินของห่วงโซ่อาหารต่อหน่วยพื้นที่ของระบบนิเวศหนึ่งๆต่อเวลา 1 ปี โดยสิ่งมีชีวิตผู้ผลิตอยู่ที่ฐานของพีระมิดเช่นกัน - สิ่งมีชีวิตผู้ผลิตจะมีพลังงานสะสมมากกว่าสิ่งมีชีวิตผู้บริโภคในระบบนิเวศนั้นเสมอ
  • 12. - จากพีระมิดแสดงพลังงานของสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศพบว่า พลังงานสะสมในสิ่งมีชีวิตที่เป็นผู้กินจะมีค่าประมาณร้อยละ 10 ของสิ่งมีชีวิตผู้ถูกกิน ซึ่งก็คือ พลังงานสะสมจากสิ่งมีชีวิตผู้ถูกกินที่ถ่ายทอดให้แก่สิ่งมีชีวิตผู้กิน ตามกฎที่เรียกว่า “ กฎร้อยละสิบ ” ( Ten percent law )
  • 13. - พลังงานสะสมของสิ่งมีชีวิตผู้กินอีกร้อยละ 90 จะสูญเสียไปกับ ส่วนที่รับประทานและย่อยไม่ได้ของสิ่งมีชีวิตผู้ถูกกิน การแผ่รังสีความร้อนของสิ่งมีชีวิตผู้กิน รวมกิจกรรมของสิ่งมีชีวิตผู้กิน
  • 14. วัฏจักรของสารในระบบนิเวศ ( Material cycle ) สารต่างๆในระบบนิเวศ เช่น น้ำ , ธาตุคาร์บอน , ธาตุไนโตรเจน , ธาตุฟอสฟอรัส , ธาตุกำมะถัน ฯลฯ ล้วนมีความสำคัญต่อการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิตทั้งสิ้น ซึ่งสารเหล่านี้มีการหมุนเวียนในระบบนิเวศอยู่ตลอดเวลา การหมุนเวียนสารเป็นวัฏจักรในระบบนิเวศจะมี หลักการ 2 ประการ คือ การเปลี่ยนแปลงสถานะของสาร และ การทำปฏิกิริยาเคมีเพื่อให้เกิดสารใหม่
  • 15. 1. วัฏจักรของน้ำ - เป็นการหมุนเวียนของ “น้ำ” ( H 2 O ) ที่อาศัยกระบวนการต่อไปนี้ ... 1. การที่ไอน้ำในบรรยากาศกลั่นตัวตกลงมาบนพื้นโลกเป็น “หยาดน้ำฟ้า” ( Precipitation ) เช่น ฝน , หิมะ , ลูกเห็บ 2. การที่น้ำสะสมและไหลเวียนไปยังส่วนต่างๆบนแผ่นเปลือกโลก เช่น แหล่งน้ำจืดผิวดิน , แหล่งน้ำแข็ง , แหล่งน้ำเค็ม รวมทั้งแหล่งน้ำบาดาล 3. การที่น้ำจากแหล่งต่างๆบนพื้นผิวโลก ได้รับความร้อนจากดวงอาทิตย์จนระเหยกลายเป็นไอน้ำ
  • 16. 4 . การนำน้ำเข้าสู่ร่างกายของสิ่งมีชีวิตเพื่อนำไปใช้ในดำรงชีวิต เช่น การดื่มน้ำของสัตว์ , การดูดน้ำในดินด้วยรากพืช ฯลฯ - หากการหมุนเวียนของน้ำในระบบนิเวศนั้น ไม่ผ่านสิ่งมีชีวิตจะถือเป็น “วัฏจักรของน้ำระยะสั้น” ส่วน การหมุนเวียนของน้ำในระบบนิเวศ ผ่านสิ่งมีชีวิตหรือกระบวนการของสิ่งมีชีวิตจะถือเป็น “วัฏจักรของน้ำระยะยาว” 5 . การที่สิ่งมีชีวิตปล่อยน้ำทั้งส่วนที่เหลือจากการใช้และที่เกิดจากปฏิกิริยาเคมีภายในสิ่งมีชีวิต เช่น การขับถ่ายปัสสาวะของสัตว์ , การคายน้ำผ่านทางปากใบของพืช ฯลฯ
  • 17.  
  • 18. 2. วัฏจักรของธาตุคาร์บอน - ธาตุคาร์บอน ( C ) เป็นธาตุที่เป็น ส่วนประกอบของสารอินทรีย์ เช่น โปรตีน , คาร์โบไฮเดรต , ไขมัน ฯลฯ รวมทั้ง สารอนินทรีย์อื่นๆ เช่น ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ , สารประกอบคาร์บอนเนต 1. ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ( CO 2 ) ในบรรยากาศจะถูกเปลี่ยนมาเป็นสารประกอบคาร์โบไฮเดรตโดยกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืช 2. สารอินทรีย์ทั้งหลาย เช่น สารประกอบคาร์โบไฮเดรต ฯลฯ จะถูกถ่ายทอดไปยังสิ่งมีชีวิตอื่น เช่น สัตว์ ด้วยกระบวนการห่วงโซ่อาหาร
  • 19. 3. สิ่งมีชีวิตทั้งหลายจะนำเอาสารอินทรีย์ไปใช้ใน กระบวนการหายใจระดับเซลล์เพื่อสร้างพลังงาน แล้วปลดปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกสู่บรรยากาศ 4. เมื่อสิ่งมีชีวิตทั้งหลายตายลงก็จะกลายเป็น “ซากอินทรีย์” สะสมในชั้นดินและหินในรูปของสารประกอบไฮโดรคาร์บอน , ธาตุคาร์บอน ( C ) หรือสารประกอบคาร์บอเนต ( CO 3 2- ) 5. มนุษย์ขุดเอา สารประกอบไฮโดรคาร์บอนและธาตุคาร์บอนมาทำปฏิกิริยาเผาไหม้เพื่อให้พลังงาน แล้วปลดปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ , ก๊าซคาร์บอนมอนออกไซด์ และเขม่า ขึ้นสู่บรรยากาศจำนวนมาก
  • 20.  
  • 21. 3. วัฏจักรของธาตุไนโตรเจน - ธาตุไนโตรเจน ( N ) เป็นธาตุที่เป็น ส่วนประกอบของสารอินทรีย์ เช่น โปรตีน , สารพันธุกรรม , ของเสียต่างๆ รวมทั้ง สารอนินทรีย์อื่น เช่น สารประกอบแอมโมเนียม , สารประกอบไนเตรต ซึ่งพืชต้องการมาก 1. ก๊าซไนโตรเจน ( N 2 ) ในบรรยากาศจะถูกเปลี่ยนมาเป็นสารประกอบแอมโมเนียม ( NH 4 + ) และสารประกอบไนเตรต ( NO 3 - ) โดยแบคทีเรียที่ตรึงก๊าซไนโตรเจนได้ เช่น Rhizobium sp. 2. พืชนำสารประกอบแอมโมเนียมและสารประกอบไนเตรตไปใช้ประโยชน์
  • 22. 3. สารที่มีธาตุไนโตรเจนเป็นองค์ประกอบ เช่น โปรตีน , สารพันธุกรรม ฯลฯ จะถูกถ่ายทอดไปยังสิ่งมีชีวิตอื่น เช่น สัตว์ ด้วยกระบวนการห่วงโซ่อาหาร 4. สัตว์ขับถ่ายของเสียต่างๆในรูปของแอมโมเนีย , ยูเรีย , กรดยูริกซึ่งมีธาตุไนโตรเจนเป็นองค์ประกอบลงสู่ดิน 5. สารประกอบแอมโมเนียม ( NH 4 + ) และสารประกอบไนเตรต ( NO 3 - ) ในดินจะถูกเปลี่ยนเป็นก๊าซไนโตรเจน ( N 2 ) ขึ้นสู่บรรยากาศโดยแบคทีเรียที่กระบวนการดีไนตริฟิเคชั่น ( Denitrification )
  • 23.  
  • 24. 4. วัฏจักรของธาตุฟอสฟอรัส - ธาตุฟอสฟอรัส ( P ) เป็นธาตุที่เป็น ส่วนประกอบของสารอินทรีย์ เช่น สารพันธุกรรม , สารพลังงานสูง ATP , กระดูก รวมทั้ง สารอนินทรีย์อื่น เช่น สารประกอบฟอสเฟต ซึ่งพืชต้องการมาก 1. การไหลของน้ำบนผิวโลกจะชะเอาสารประกอบฟอสเฟต ( PO 4 3- ) ไปสะสมที่บริเวณพื้นท้องทะเล จนนานเข้าก็อัดแน่นกลายเป็น “หินฟอสเฟต” 2. หินฟอสเฟตบางส่วน จะถูกการยกตัวของแผ่นเปลือกโลกยกขึ้นมา แล้วถูกฝนชะล้างให้ผุพังพร้อมกับผสมกับซากอินทรีย์จนกลายเป็นดิน
  • 25. 3. พืชนำเอาสารประกอบฟอสเฟตจากดินไปใช้ในการดำรงชีวิต เช่น การสังเคราะห์สารพันธุกรรม หรือ สารพลังงานสูง ATP 4. สัตว์จะได้รับธาตุฟอสเฟต จากสารประกอบอินทรีย์ซึ่งได้มาจากกระบวนการห่วงโซ่อาหาร แล้วนำไปใช้ในการดำรงชีวิตเช่นเดียวกับพืช แต่สัตว์มีกระดูกสันหลังจะนำสารประกอบฟอสเฟตบางส่วนไปสร้างเป็นโครงร่างแข็งภายใน 5. ซากอินทรีย์ทั้งหลายจะถูกย่อยสลายโยสิ่งมีชีวิตผู้ย่อยสลายเพื่อให้เกิดสารประกอบฟอสเฟตลงสู่ดินอีกครั้ง
  • 26.  
  • 27. การเปลี่ยนแปลงแทนที่ของระบบนิเวศ ( Succession ) การเปลี่ยนแปลงของกลุ่มสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศหนึ่งๆเมื่อกาลเวลาผ่านไป โดยกลุ่มสิ่งมีชีวิตจะสูญหายไปและกลุ่มสิ่งมีชีวิตใหม่จะเข้ามาแทนที่ การเปลี่ยนแปลงแทนที่ของระบบนิเวศจะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อ มีการรบกวนสมดุลของระบบนิเวศ ซึ่งมี 2 ประเภท ได้แก่ ...
  • 28. 1. การเปลี่ยนแปลงแทนที่แบบปฐมภูมิ - เป็นการเปลี่ยนแปลงแทนที่ที่เริ่มจากบริเวณที่ปราศจากสิ่งมีชีวิตมาก่อน เช่น หน้าดินเปิดขึ้นใหม่ แล้วจึงมี “สิ่งมีชีวิตผู้บุกเบิก” ( Pioneer species ) เข้ามาเจริญเติบโต เช่น มอสส์ , ไลเคนส์ - เมื่อมอสส์และไลเคนส์เจริญมากจะเกิดภาวะแก่งแย่งแข่งขัน จนตายไปแล้วทิ้งซากอินทรีย์เอาไว้เป็นทรัพยากรแก่กลุ่มสิ่งมีชีวิตกลุ่มต่อไปได้เจริญต่อ
  • 29. - เมื่อกลุ่มสิ่งมีชีวิตหลายกลุ่มตายลงไปก็จะเพิ่มธาตุอาหารให้แก่ดินบริเวณให้อุดมสมบูรณ์มากขึ้นเรื่อยๆ จนกระทั่งเอื้ออำนวยให้เกิด “กลุ่มสิ่งมีชีวิตขั้นสูงสุด” ( Climax community ) นั่นก็คือกลุ่มพืชประจำในแต่ละชีวนิเวศ ทำให้ระบบนิเวศเกิดสภาพสมดุล “ สิ่งมีชีวิตบุกเบิก” “ กลุ่มสิ่งมีชีวิตขั้นสูงสุด”
  • 30. 0 ปี 500 ปี - การเปลี่ยนแปลงแทนที่แบบนี้จะ ใช้เวลายาวนานมาก กว่าระบบนิเวศจะอยู่ในสภาพสมดุล
  • 31. - ในบางกรณีการเปลี่ยนแปลงแทนที่แบบปฐมภูมิจะสามารถเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมไปโดยสิ้นเชิง เช่น การเปลี่ยนแปลงแทนที่ในสระน้ำจนกลายเป็นพื้นดิน
  • 32. 2. การเปลี่ยนแปลงแทนที่แบบทุติยภูมิ - เป็นการเปลี่ยนแปลงแทนที่ที่เริ่มจากบริเวณที่ๆมีการทำลายล้างสิ่งมีชีวิตกลุ่มเดิมไปก่อนด้วยวิธีการต่างๆ เช่น ไฟป่า หรือการทำเกษตร แล้วจึงมีสิ่งมีชีวิตบุกเบิกเจริญขึ้นมา
  • 33. - การเปลี่ยนแปลงแทนที่แบบนี้จะ เริ่มต้นจากที่ๆมีความอุดมสมบูรณ์ของแร่ธาตุในดินหลังจากการทำลายล้าง ซึ่งจะใช้เวลาแทนที่ด้วยกลุ่มสิ่งมีชีวิตขั้นสูงสุด รวดเร็วกว่า การเปลี่ยนแปลงแทนที่แบบปฐมภูมิ