Contenu connexe Similaire à การถ่ายทอดพลังงาน การหมุนเวียนสาร(TH) (20) Plus de Horania Vengran (6) การถ่ายทอดพลังงาน การหมุนเวียนสาร(TH) 2. จัดทาโดย
นางสาวธนาภรณ์ วงษ์ธานี ม.4-3 เลขที่ 2
นางสาวนภัส วิทิตยานนท์ ม.4-3 เลขที่ 8
นางสาวพลอยชนก พุ่มประพันธ์ ม.4-3 เลขที่ 12
นางสาวณัฐนิชา บริบูรณ์ ม.4-3 เลขที่ 19
นางสาวญาณิศา คุณาราภรณ์ ม.4-3 เลขที่ 32
นางสาวญาศุมินทร์ แก่นวงษ์ ม.4-3 เลขที่ 33
นางสาวธัญญลักษณ์ ศรีสาคร ม.4-3 เลขที่ 34
4. กระบวนการถ่ายทอดพลังงาน
สิ่งมีชีวิตทุกชนิดในระบบนิเวศมีกิจกรรมต่างๆ ทั้งภายในและภายนอก
ร่างกาย กิจกรรมต่างๆ ที่เกิดขึ้นจาเป็นต้องใช้พลังงาน สาหรับแหล่งกาเนิด
พลังงานที่ใหญ่ที่สุดของโลกสิ่งมีชีวิตคือ ดวงอาทิตย์ (ประมาณ 99%)
นอกจากนั้นก็มาจากแหล่งอื่น เช่น ดวงจันทร์ การเผาไหม้ เป็นต้น พลังงาน
แสงสว่างจากดวงอาทิตย์เข้าสู่ระบบนิเวศ โดยผู้ผลิตจะนามาเปลี่ยนเป็น
พลังงานศักย์ในกระบวนการสังเคราะห์แสงได้เพียงส่วนน้อย คือ ประมาณร้อย
ละ 1-2 ของพลังงานแสงทั้งหมด ผู้ผลิตซึ่งเป็นพืชที่มีคลอโรฟิลล์นี้จะเปลี่ยน
พลังงานแสงให้เป็นพลังงานเคมีแล้วนาพลังงานเคมีนี้ไปสังเคราะห์
สารประกอบที่มีโครงสร้างอย่างง่าย คือ คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2)ให้เป็น
สารประกอบที่มีโครงสร้างซับซ้อนและมีพลังงานสูง คือ คาร์โบไฮเดรต
(CH2)N
7. 1.1 ห่วงโซ่อาหารแบบผู้ล่า (Predater chain หรือ Grazing food chain)
เป็นห่วงโซ่อาหารแบบจับกินเป็นลาดับขั้น โดยเริ่มจากผู้ผลิตหรือพืชถูกกินโดย
ผู้บริโภคพืช จากนั้น ผู้บริโภคพืชถูกกินต่อโดยผู้บริโภคสัตว์ และผู้บริโภคสัตว์ถูกกินโดย
ผู้บริโภคสัตว์ลาดับต่อๆ ไป ดังนั้นการถ่ายทอดพลังงานในห่วงโซ่อาหารแบบนี้ จึง
ประกอบด้วยผู้ล่า(Predator) และเหยื่อ (Prey) ดังตัวอย่าง
ลักษณะแรก : ห่วงโซ่อาหาร(Food chain)
8. 1.2 ห่วงโซ่อาหารแบบปรสิต (Parasitic chain)
เริ่มจากผู้ถูกอาศัย(Host) จะถ่ายทอดพลังงานไปสู่ปรสิต และจากปรสิตไปสู่
ปรสิตอันดับสูงกว่า(Hyperparasite) โดยมีรูปแบบของห่วงโซ่ อาหารและตัวอย่างดังนี้
ลักษณะแรก : ห่วงโซ่อาหาร(Food chain)
9. 1.3 ห่วงโซ่อาหารแบบเศษอินทรีย์ (Detritus chain)
เป็นห่วงโซ่อาหารที่เริ่มจากซากพืชหรือซากสัตว์ (Detritus) ถูกกินโดยผู้บริโภค
ซากพืชหรือซากสัตว์ซึ่งจะถูกกินต่อโดยผู้บริโภคสัตว์ หรือเริ่มจากซากพืชซากสัตว์ถูกย่อย
โดยรา และราถูกกินโดยผู้บริโภคราเป็นอาหาร ดังตัวอย่าง
ลักษณะแรก : ห่วงโซ่อาหาร(Food chain)
10. 1.4 ห่วงโซ่อาหารแบบผสม (Mixed chain)
เป็นห่วงโซ่อาหารที่มีการถ่ายทอดพลังงานระหว่างสิ่งมีชีวิตหลายๆ ประเภท ซึ่งใน
แต่ละห่วงโซ่อาหารอาจมีทั้งแบบผู้ล่า และแบบปรสิต เช่น เริ่มต้นจากผู้ผลิตจะถ่ายทอด
พลังงานไปยังผู้บริโภคที่กินพืชซึ่งจะถ่ายทอดพลังงานต่อไปยังปรสิต เป็นต้น ดังตัวอย่าง
ลักษณะแรก : ห่วงโซ่อาหาร(Food chain)
11. หมายถึง ห่วงโซ่อาหารที่ซับซ้อนหลายๆ ชุด
(Complex food chain) ซึ่งต่อเนื่องกัน ทาให้เกิดการ
ถ่ายทอดพลังงานในรูปอาหารระหว่างสิ่งมีชีวิตที่มี
สัมพันธ์กันอย่างซับซ้อน มีโอกาสถ่ายทอดพลังงาน
ได้หลายทิศทาง ลักษณะสายใยอาหารจะเกิดใน
ธรรมชาติจริงๆ มากกว่าในลักษณะห่วงโซ่อาหาร
เพราะว่าสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดกินอาหารได้หลายชนิด
และสิ่งมีชีวิตบางชนิดเป็นอาหารของสัตว์ได้หลายชนิด
จึงเกิดห่วงโซ่อาหารเชื่อมโยงกันคล้ายใย แมงมุม ดัง
ภาพ
ลักษณะที่สอง : สายใยอาหาร (Food web)
13. 1. พีรามิดจานวนของสิ่งมีชีวิต (pyramid of number)
แสดงจานวนสิ่งมีชีวิตเป็นหน่วยตัวต่อพื้นที่ โดยทั่วไปพีระมิดจะมีฐานกว้าง ซึ่ง
หมายถึง มีจานวนผู้ผลิตมากที่สุด และจานวน ผู้บริโภคลาดับต่างๆ ลดลงมา แต่การวัด
ปริมาณพลังงานโดยวิธีนี้ อาจมีความคลาดเคลื่อนได้เนื่องจาก สิ่งมีชีวิตไม่ว่าจะเป็นเซลล์
เดียว หรือหลายเซลล์ ขนาดเล็กหรือขนาดใหญ่ เช่น ไส้เดือน จะนับเป็นหนึ่งเหมือนกัน
หมด แต่ความเป็นจริงนั้นในแง่ปริมาณพลังงานที่ได้รับหรืออาหารที่ผู้บริโภคได้รับจะ
มากกว่าหลายเท่า ดังนั้นจึงมีการพัฒนารูปแบบในรูปของพีรามิดมวลของสิ่งมีชีวิต
การถ่ายทอดพลังงานในห่วงโซ่อาหาร
15. 2. พีรามิดมวลของสิ่งมีชีวิต (pyramid of mass)
โดยพีรามิดนี้แสดงปริมาณของสิ่งมีชีวิตในแต่ละลาดับขั้นของการกินโดยใช้มวล
รวมของน้าหนักแห้ง (dry weight) ของสิ่งมีชีวิตต่อพื้นที่แทนการนับจานวนพีรามิดแบบ
นี้มีความแม่นยามากกว่าแบบที่ 1 แต่ในความเป็นจริงจานวนหรือมวล ของสิ่งมีชีวิต มี
การเปลี่ยนแปลงตามช่วงเวลา เช่น ตามฤดูกาลหรือ ตามอัตราการเจริญเติบโต ปัจจัย
เหล่านี้ จึงเป็นตัวแปร ที่สาคัญ อย่างไรก็ดีถึงแม้มวลที่มากขึ้นเช่นต้นไม้ใหญ่ จะผลิตเป็น
สารอาหารของผู้บริโภคได้มากแต่ก็ยังน้อยกว่าที่ผู้บริโภคได้จาก สิ่งมีชีวิตเล็กๆ เช่น
สาหร่ายหรือแพลงก์ตอน ทั้งๆที่มวล หรือปริมาณของสาหร่ายหรือแพลงก์ตอนน้อยกว่า
มาก ดังนั้น จึงมีการ พัฒนาแนวความคิดในการแก้ปัญหานี้ โดยในการเสนอรูปของพีรา
มิดพลังงาน (pyramid of energy)
การถ่ายทอดพลังงานในห่วงโซ่อาหาร
17. 3. พีรามิดพลังงาน (pyramid of energy)
เป็นพีรามิดแสดงปริมาณพลังงานของแต่ละลาดับชั้นของการกินซึ่งจะมี
ค่าลดลงตามลาดับขั้นของการบริโภค
pyramid of energy
การถ่ายทอดพลังงานในห่วงโซ่อาหาร
18. วัฏจักรของสาร (Biogeochemical cycle) หมายถึง การเปลี่ยนแปลง
ของสารหนึ่งไปอีกสารหนึ่ง โดยการเปลี่ยนแปลงของสารจากสารหนึ่ง ไปยัง
อีกสารหนึ่ง โดยการเปลี่ยนตาแหน่งจากแหล่งหนึ่งไปยังอีกแหล่ง หนึ่งหรือ
จากสิ่งมีชีวิตชนิดหนึ่งไปยังอีกชนิดหนึ่ง แต่ในที่สุดจะหมุนเวียนกลับไปยัง
สภาพเดิมอีก เช่น ออกซิเจนมีอยู่ตามแหล่งต่างๆ ทั่วไป
วัฏจักรสารในระบบนิเวศ
19. ออกซิเจนมีการหมุนเวียนเป็นวัฏจักรโดยเริ่มจากพืชสร้างออกซิเจน โดยใช้
พลังงานแสงและคลอโรฟิลล์ เช่นเดียวกับสาหร่ายและแพลงก์ตอนพืช จะได้สารอินทรีย์
ซึ่งเป็นสารอาหารอาหารจากการสังเคราะห์ด้วยแสง จากนั้นสาหร่ายและสัตว์ต่างมีการ
ถ่ายทอดอาหารและ พลังงานในรูปของห่วงโซ่อาหาร สัตว์และพืช เมื่อหายใจออกจะ
ปล่อยคาร์บอนออกมาในรูปของสาร ประกอบด้วยคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งสาหร่ายและ
แพลงก์ตอนพืชนาไปใช้ในการสังเคราะห์ด้วยแสงอีกครั้ง
วัฏจักรของสารหรือการหมุนเวียนของสาร เป็นการหมุนเวียนจากสิ่งไม่มีชีวิต
ผ่านสิ่งมีชีวิตแล้วหมุนเวียนกลับคืนสู่ธรรมชาติดังเดิม สิ่งมีชีวิตดารงชีวิตโดยใช้แร่ธาตุ
และสารจากสิ่งแวดล้อม ซึ่งจะพบแร่ธาตุต่าง ๆ อยู่ตามธรรมชาติ ในรูปของสารอินทรีย์
และสารอนินทรีย์ โดยมีการเปลี่ยนแปลงไปตามวัฏจักรของสารได้ดังนี้
วัฏจักรสารในระบบนิเวศ
20. ธาตุคาร์บอนเป็นองค์ประกอบที่สาคัญของอินทรียสารในร่างกายของสิ่งมีชีวิต
เช่น คาร์โบไฮเดรต โปรตีน ไขมัน ฯลฯ และยังเป็นสารอนินทรีย์ที่มีอยู่ในระบบนิเวศ ใน
บรรยากาศ
การหมุนเวียนธาตุคาร์บอน เริ่มด้วยแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศที่
ละลายในน้าฝน ทาให้น้าฝนมีสภาพเป็นกรดคาร์บอนิค ซึ่งมีฤทธิ์เป็นกรดอย่างอ่อน ไหล
ผ่านซากอินทรีย์ ดินตลอดจนหินชั้นต่างๆ ทาให้เกิดการสลายของหิน และเกิดการ
เปลี่ยนแปลงเป็นแคลเซียมไบคาร์บอเนตสะสมอยู่ในแหล่งน้า พืชน้าสามารถใช้ได้ทันที
ส่วนพืชบกจะได้รับคาร์บอนในรูปของคาร์บอนไดออกไซด์จากการหายใจของพืช สัตว์
จุลินทรีย์ จากการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงต่างๆ ดังนั้นธาตุคาร์บอน จึงหมุนเวียนอยู่ใน
ระบบนิเวศ อย่างสมดุล
วัฏจักรของคาร์บอน(Carbon Cycle)
23. วัฏจักรนี้จึงประกอบด้วยขบวนการตรึงไนโตรเจน (Nitrogen
Fixation) ขบวนการสร้างแอมโมเนีย (Ammonification) ขบวนการสร้างไน
เตรด (Nitrification) และขบวนการสร้างไนโตรเจน (Denitrification)
ขบวนการเหล่านี้จะต้องอาศัยแบคทีเรีย จุลินทรีย์ อื่น ๆ จานวนมาก จึงทาให้
เกิดสมดุลของวัฏจักรไนโตรเจน นอกจากจะถูกตรึง โดยสิ่งมีชีวิตแล้ว
ไนโตรเจนในบรรยากาศ ยังถูกตรึงจากธรรมชาติอีกด้วย เป็นต้นว่าเมื่อเกิด
ฟ้าแลบขึ้นมา ไนโตรเจนในท้องฟ้าจะเปลี่ยนแปลงทางเคมี ฟิสิกส์ ก่อให้เกิด
สารประกอบไนเตรดขึ้นมา จากนั้นจะถูกน้าฝนชะพาลงสู่พื้นดินต่อไป
วัฏจักรของไนโตรเจน(Nitrogen Cycle)
26. ดังนั้น ฟอสฟอรัส จึงเป็นปัจจัยที่จากัดจานวน
สิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศหลายชนิด ฟอสฟอรัส ส่วนใหญ่จะ
อยู่ในรูปของหินฟอสเฟตหรือแร่ฟอสเฟต เมื่อถูกกัด
กร่อนโดยน้า และกระแสลมปะปนอยู่ในดิน แล้วถูกน้า
ชะล้างให้อยู่ในรูปที่ละลายน้าได้ ซึ่งพืชสามารถนาไปใช้
และถ่ายทอดไปในระบบนิเวศตามห่วงโซ่อาหาร เมื่อ
ตายลงก็จะถูกย่อยสลายด้วยพอสฟาไท ซึ่งแบคทีเรีย
(Phosphatizing Bacteria) ให้อยู่ในรูปที่ละลายน้าได้
ส่วนนี้นอกจากพืชนาไปใช้โดยตรงแล้ว ยังถูก
กระบวนการชะล้างพัดพาลงสู่ทะเล มหาสมุทรปะปนอยู่
ในดินตะกอนทั้งทะเลลึกและตื้น และถูกสิ่งมีชีวิตเล็ก ๆ
ในทะเลนามาใช้ถ่ายทอดไปตามห่วงโซ่อาหารจนถึงปลา
ขนาดใหญ่และนกทะเล
วัฏจักรฟอสฟอรัส (Phosphorus Cycle)
27. วัฏจักรฟอสฟอรัส (Phosphorus Cycle)
เมื่อสัตว์พวกนี้ตายลงเกิดการสะสมเป็น
แหล่งสะสมชนิดกัวโน (Guano) ซึ่งเกิดจากการ
สะสมตัวของมูลนกและกระดูกนกเช่นเดียวกับมูล
ค้างคาว ธาตุไนโตรเจนที่เกิดร่วมอยู่ด้วยในมูล
สัตว์เหล่านี้ละลายน้าได้ดีมาก จึงถูกพัดพาไปหมด
คงเหลือไว้แต่ธาตุฟอสฟอรัสที่สลายตัวยาก
นามาใช้ไม่ได้ จากนั้นจะเริ่มวัฏจักรใหม่อีก
ปัจจุบันฟอสฟอรัสมีส่วนทาให้เกิด
มลภาวะทางน้าได้ เนื่องจากผงซักฟอก ซึ่งมี
ฟอสเฟต เป็นส่วนผสม เมื่อปล่อยลงสู่แม่น้าลา
ธาร ทาให้พืชน้าเจริญเติบโตอย่างรวดเร็ว ซึ่งทา
ให้เกิดปัญหาแก่แหล่งน้ามากขึ้น
28. ซัลเฟอร์ หรือกามะถัน เป็นธาตุที่สาคัญในการเจริญเติบโต และเมตาโบลิซัม
ของสิ่งมีชีวิตดังนั่นถ้าขาดกามะถันจะไม่สามารถมีชีวิตอยู่ได้ กามะถันที่พบในธรรมชาติ
จะอยู่ในสภาพของแร่ธาตุ และในสภาพของสารประกอบหลายชนิด เช่น
ไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H2S) และซัลเฟต (SO42-)
วัฏจักรของกามะถันหรือซัลเฟอร์ (Sulfur Cycle)
29. สารประกอบอินทรีย์ในพืชและสัตว์ จะถูกย่อยสลายเป็นไฮโดรเจนซัลไฟต์ โดย
ปฏิกิริยาของแบคทีเรีย และถูกเปลี่ยนต่อจนกลายเป็นซัลเฟต ซึ่งพืชจะนากลับไปใช้ได้
กามะถันในซากของพืชและสัตว์บางส่วนจะถูกสะสม และถูกตรึงไว้ในถ่านหิน และน้ามัน
ปิโตรเลียม เมื่อมีการนามาใช้เป็นเชื้อเพลิงเกิดการเผาไหม้ได้ก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์
(SO2) เมื่อก๊าซนี้อยู่ในบรรยากาศจะรวมตัวกับละอองน้าตกลงมาเป็นเม็ดฝนของกรด
กามะถันหรือกรดซัลฟิวริก (H2SO4) ซึ่งจะกัดและทาให้ สิ่งก่อสร้างต่าง ๆ สึกกร่อน
และเป็นอันตรายต่อการหายใจของคน
กามะถันเป็นธาตุสาคัญธาตุหนึ่งในการสังเคราะห์โปรตีนหลายชนิด แหล่ง
กามะถันส่วนใหญ่ได้จากการสลายตัวของสารอินทรีย์ที่ทับถมในดิน หรือตกตะกอนทับถม
กันในดิน ในบรรยากาศพบกามะถันเป็นจานวนน้อย กามะถันที่พบทั้งในน้า ดิน
บรรยากาศ ล้วนอยู่ในรูปของสารประกอบ
วัฏจักรของกามะถันหรือซัลเฟอร์ (Sulfur Cycle)
31. 1. ปัจจัยการเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิทยา (Geological Cycle)
อาจทาให้เกิดธารน้าแข็งภูเขาไฟระเบิด แผ่นดินไหว คลื่นสึนามิ ล้วนเป็นสาเหตุให้
สมดุลธรรมชาติในกลุ่มสิ่งมีชีวิตเสียไป
2. ปัจจัยจากการเปลี่ยนแปลงของภูมิอากาศอย่างรุนแรง
ทาให้เกิดภัยวิบัติต่าง ๆ เช่น ไฟป่า น้าท่วม พายุทอร์นาโด (Tonado) พายุเฮอริเคน
(Hericanes) ทาให้สภาพแวดล้อมแปรเปลี่ยนไป สิ่งมีชีวิตถูกทาลายไปแล้วเกิดการ
เปลี่ยนแปลงแทนที่ขึ้นใหม่
สาเหตุที่ทาให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของระบบนิเวศ
32. 3. ปัจจัยจากการกระทาของมนุษย์ (Human Factor)
ได้แก่ การตัดไม้ทาลายป่า การทาไร่เลื่อนลอย ภาวะมลพิษที่เกิดจากโรงงาน
อุตสาหกรรม การสร้างเขื่อนหรือฝายกั้นน้าและอื่น ๆ ซึ่งมีผลทาให้สภาพแวดล้อมแปร
เปลี่ยนไป ดุลธรรมชาติถูกทาลาย เกิดโรคระบาด แมลงศัตรูพืชระบาดทาให้สิ่งมีชีวิตล้ม
ตาย จึงเกิดการเปลี่ยนแปลแทนที่ของกลุ่มสิ่งมีชีวิตขึ้นใหม่อีก
4. ปฏิกิริยาของสิ่งมีชีวิตที่มีต่อแหล่งที่อยู่อาศัย
เป็นผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงแทนที่ เพราะกลุ่มสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ ทาให้
สิ่งแวดล้อมบริเวณนั้น เช่น อุณหภูมิ ความเข้มข้นของแสง ความชื้น ความเป็นกรด ด่าง
ของพื้นดินหรือแหล่งน้าและอื่น ๆ เปลี่ยนไปทีละเล็กละน้อยจนในที่สุดไม่เหมาะสมต่อ
สิ่งมีชีวิตกลุ่มเดิม เกิดการเปลี่ยนแปลงแทนที่โดยกลุ่มสิ่งมีชีวิตใหม่ที่เหมาะสมกว่า
สาเหตุที่ทาให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของระบบนิเวศ
33. มี 2 ชนิด คือ
1. การเปลี่ยนแปลงแทนที่ขั้นปฐมภูมิ (Primary Succession)
เป็นการเปลี่ยนแปลงแทนที่ในแหล่งที่ไม่เคยปรากฏสิ่งมีชีวิตใด ๆ มาก่อน เช่น
บริเวณภูเขาไฟระเบิดใหม่ การเกิดแหล่งน้าใหม่
2. การเปลี่ยนแปลงแทนที่ขั้นทุติยภูมิ (Secondary Succession)
เป็นการเปลี่ยนแปลงแทนที่ในแหล่งที่เคยมีสิ่งมีชีวิตดารงอยู่ก่อนแล้วแต่ถูก
ทาลายไป จึงมีการเปลี่ยนแปลงแทนที่ขึ้นใหม่เพื่อกลับเข้าสู่สภาพสมดุล เช่น บริเวณที่
เคยเป็นป่าถูกบุกเบิกเป็นไร่นา แล้วละทิ้งกลายเป็นทุ่งหญ้าในภายหลัง ต่อมามีไม้ล้มลุก
ไม้พุ่ม ไม้ใหญ่เข้าแทนที่ตามลาดับจนกลายเป็นป่าไม้อีกครั้งหนึ่ง
การปรับเปลี่ยนของระบบนิเวศ