ระบบนิเวศ (ECOSYSTEM) ความหมายของระบบนเิ วศ (Ecosystem) ความสัมพนั ธ์ระหว่างสิ่งมชี ีวติ และส่ิงแวดล้อม เพราะประกอบไป ด้วยส่ิงมชี ีวติ หลากหลายชนิด มกี ารแลกเปลยี่ นสสาร แร่ธาตุ และ พลงั งานกบั ส่ิงแวดล้อม โดยผ่านห่วงโซ่อาหาร (food chain) มี ลาดบั ของการกนิ เป็ นทอด ๆ ทาให้สสารและแร่ธาตุมีการหมุนเวยี นไป ใช้ในระบบจนเกดิ เป็ นวฏั จักร
ระบบนิเวศ (Ecosystem) ท่ีมา : (http://wps.aw.com/bc_campbell_ essentials _2/ 0,7641,708230-,00.html)
องค์ประกอบของระบบนิเวศ • องค์ประกอบของระบบนิเวศ ส่วนใหญ่จะจาแนกได้เป็ น สององค์ประกอบใหญ่ ๆ คอื องค์ประกอบทีม่ ชี ีวติ (biotic) และองค์ประกอบทไ่ี ม่มชี ีวติ (abiotic)
องค์ประกอบทมี่ ชี ีวติ (biotic component) ได้แก่ • 1. ผู้ผลติ (producer or autotrophic) ได้แก่สิ่งมชี ีวติ ทสี่ ร้าง อาหารเองได้ จากสารอนินทรีย์ส่วนมากจะเป็ นพชื ทม่ี คี ลอโรฟิ ลล์
องค์ประกอบทมี่ ชี ีวติ (biotic component) ได้แก่ • 2. ผ้บู ริโภค (consumer) ได้แก่ส่ิงมชี ีวิตทไ่ี ม่สามารถสร้างอาหารเองได้ (heterotroph) ส่วนใหญ่เป็ นสัตว์ทก่ี นิ สิ่งมชี ีวติ อนื่ เป็ นอาหาร เนื่องจากสัตว์เหล่านี้ มขี นาดใหญ่จึงเรียกว่า แมโครคอนซูมเมอร์ (macroconsumer)
ผู้บริโภค (consumer) • แบ่งได้ 4 พวก คอื 1. ผู้บริโภคพชื (Herbivoe) ส่ิงมชี ีวติ ท่กี นิ แต่พชื เป็ นอาหาร เช่น ววั ควาย ช้าง ม้า ยรี าฬ ฯลฯ ซ่ึงเป็ นสัตว์ทไ่ี ม่ดุร้าย 2. ผู้บริโภคสัตว์ (Carnivore) ส่ิงมชี ีวติ ทกี่ นิ แต่เนือ้ สัตว์ เป็ น ผู้ล่าในระบบนิเวศ มีลกั ษณะดุร้าย ตวั ใหญ่ เช่น สัตว์ สิงโต ถ้าตวั เลก็ จะหากนิ เป็ นฝูง หมาใน ปลาปิ รันยา
ผู้บริโภค (consumer) • 3. ผู้บริโภคท้งั พชื และสัตว์ (Omnivore) ส่ิงมีชีวติ ทกี่ นิ ท้งั พชื และ สัตว์เป็ นอาหาร เช่น คน เป็ ด ไก่ สุนัข แมว ฯลฯ • 4. ผู้บริโภคซากพชื ซากสัตว์ (Scavenger) สิ่งมีชีวติ ทกี่ นิ ซาก เป็ นอาหาร เช่น แร้ง ไส้เดอื น มด ปลวก ฯลฯ
องค์ประกอบทม่ี ชี ีวติ (biotic component) ได้แก่ • 3. ผ้ยู ่อยสลายซาก (decomposer, ที่มา : saprotroph, osmotroph หรือ microconsumer) ได้แก่ส่ิงมชี ีวิตขนาด (http://wps.aw.com/bc_campbell_ เลก็ ที่สร้างอาหารเองไม่ได้ เช่น แบคทเี รีย เห็ด รา essentials _2/ 0,7641,708230-,00.html) (fungi) และแอกทโี นมยั ซีท (actinomycete) ทาหน้าทย่ี ่อยสลายซาก ส่ิงมชี ีวติ ทตี่ ายแล้วในรูปของสารประกอบโมเลกลุ ใหญ่ให้กลายเป็ นสารประกอบโมเลกลุ เลก็ ในรูป ของสารอาหาร (nutrients) เพอื่ ให้ผ้ผู ลติ นาไปใช้ได้ใหม่อกี
องค์ประกอบทไ่ี ม่มชี ีวติ (abiotic component) ได้แก่ • 1. สารอนินทรีย์ (inorganic substances) ประกอบด้วยแร่ธาตุและสารอนินทรีย์ซ่ึงเป็ นองค์ประกอบสาคญั ในเซลล์สิ่งมีชีวติ เช่น คาร์บอน ออกซิเจน คาร์บอนไดออกไซด์ และนา้ เป็ นต้น สารเหล่านีม้ กี ารหมุนเวยี นใช้ในระบบนิเวศ เรียกว่า วฏั จกั รของสารเคมธี รณชี ีวะ (biogeochemical cycle)
องค์ประกอบทไ่ี ม่มชี ีวติ (abiotic component) ได้แก่ • 2. สารอนิ ทรีย์ (organic compound) ได้แก่สารอนิ ทรีย์ท่ี จาเป็ นต่อชีวติ เช่นโปรตีน คาร์โบไฮเดรต ไขมัน และซากสิ่งมีชีวติ เน่าเป่ื อยทบั ถมกนั ในดนิ (humus) เป็ นต้น
องค์ประกอบทไี่ ม่มชี ีวติ (abiotic component) ได้แก่ • 3. สภาพภูมิอากาศ (climate regime) ได้แก่ปัจจยั ทาง กายภาพทมี่ ีอทิ ธิพลต่อส่ิงแวดล้อม เช่น อณุ หภูมิ แสง ความชื้น อากาศ และพนื้ ผวิ ทอ่ี ยู่อาศัย (substrate) ซ่ึงรวมเรียกว่า ปัจจยั จากดั (limiting factors)
คาศัพท์ท่ีพบในระบบนิเวศ ส่ิงมชี ีวติ (Organism)หมายถึง ส่ิงที่ตอ้ งใชพ้ ลงั งานในการ ดารงชีวติ ประชากร (Population)หมายถึง ส่ิงมีชีวติ ท้งั หมดที่เป็น ชนิดเดียวกนั อาศยั อยใู่ นแหล่งท่ีอยเู่ ดียวกนั ณ ช่วงเวลาเดียวกนั กล่มุ สิ่งมชี ีวติ (Community) หมายถึง สิ่งมีชีวติ ต่างๆ หลายชนิด มาอาศยั อยรู่ วมกนั ในบริเวณใดบริเวณหน่ึง โดย สิ่งมีชีวติ น้นั ๆ มีความสมั พนั ธ์กนั โดยตรงหรือโดยทางออ้ ม
คาศัพท์ทีพ่ บในระบบนิเวศ โลกของส่ิงมชี ีวติ (Biosphere) หมายถึง ระบบนิเวศ หลายๆ ระบบนิเวศมารวมกนั แหล่งทอี่ ยู่ (Habitat) หมายถงึ แหล่งท่ีอยอู่ าศยั ของกลุ่ม ส่ิงมีชีวติ ต่างๆ ท้งั บนบกและในน้า สิ่งแวดล้อม (Environment)หมายถึง ส่ิงท่ีมีผลต่อการ ดารงชีวติ ของสิ่งมีชีวติ
ประเภทของระบบนิเวศ • หากใชเ้ กณฑแ์ หล่งที่อยใู่ นการแบ่งประเภทของระบบนิเวศ สามารถแบ่ง ได้ 2 ประเภท คือ • 1. ระบบนิเวศบนบก (terrestrial ecosystem) หมายถึง ระบบนิเวศท่ีกลุ่มสิ่งมีชีวติ ภายในระบบนิเวศอาศยั อยบู่ นพ้นื ดิน เช่น ระบบนิเวศบนขอนไม้ ระบบนิเวศในทุ่งหญา้ ระบบนิเวศในป่ า เป็นตน้
ระบบนิเวศบนบก (terrestrial ecosystem)
ระบบนิเวศบนบก (terrestrial ecosystem)
ประเภทของระบบนิเวศ • 2. ระบบนิเวศในน้า (aquatic ecosystem) หมายถึง ระบบนิเวศท่ีกลุ่มส่ิงมีชีวติ ภายในระบบอาศยั อยใู่ นแหล่งน้า ต่างๆ เช่น ระบบนิเวศในสระน้า ระบบนิเวศในทะเล ระบบนิเวศ ในตปู้ ลา เป็นตน้
ระบบนิเวศในนา้ (aquatic ecosystem)
ระบบนิเวศในนา้ (aquatic ecosystem)
ความสัมพนั ธ์ระหว่างส่ิงมีชีวติ ระดบั การกนิ อาหาร และห่วงโซ่ อาหาร (trophic level and food web) ลาดับการ ถ่ายทอดอาหารจากระดบั หนึ่ง ไปสู่อกี ระดับเรียกว่า ห่วงโซ่ อาหาร (food chain) พชื ตก๊ั แตน กบ งู นกฮูก
พชื ตก๊ั แตน กบ งู นกฮูก • พชื เป็ นผ้ผู ลติ (producer ) • ต๊กั แตน เป็ นผ้บู ริโภคพชื เป็ นอาหาร ((Herbivoe) หรือผู้บริโภคอนั ดบั ที่ 1 (primary consumers) • กบ เป็ นผู้บริโภคสัตว์เป็ นอาหาร (Carnivore) หรือผู้บริโภคอนั ดบั ท่ี 2 (secondary consumers) • งู เป็ นผู้บริโภคสัตว์เป็ นอาหาร (Carnivore)หรือผู้บริโภคอนั ดบั ท่ี 3 (tertiary consumers) • นกฮูก เป็ นผู้บริโภคสัตว์เป็ นอาหาร (Carnivore) หรือผ้บู ริโภคอนั ดับท่ี 4 (quaternary consumers)
ห่วงโซ่อาหาร(food chain)
สายใยอาหาร (Food web)
สายใยอาหาร (food web) • เป็นการถ่ายทอดพลงั งานโดยการกินต่อกนั เป็นทอดๆของส่ิงมีชีวิตใน ธรรมชาติ โดยไม่ลาดบั การกินอยา่ งห่วงโซ่อมหาร แต่จะมีความซบั ซอ้ น มากกวา่ เช่น ส่ิงมีชีวติ ชนิดหน่ึงจะกินส่ิงมีชีวิตหลายชนิดเป็นอาหาร เช่น งูกินท้งั กบ หนู และ นก เป็นตน้
สายใยอาหารนีป้ ระกอบด้วยห่วงโซ่อาหารกห่ี ่วงโซ่
สายใยอาหาร (Food Web)
การถ่ายทอดพลงั งานในระบบนิเวศ • การถ่ายทอดพลงั งานในโซ่อาหาร การถ่ายทอดพลงั งานในโซ่อาหารอาจ แสดงในในลกั ษณะของสามเหล่ียมพีรามิดของส่ิงมีชีวิต (ecological pyramid) แบ่ง ได้ 3 ประเภทตามหน่วยที่ใชว้ ดั ปริมาณของลาดบั ข้นั ในการกิน
สิ่งมีชีวติ (pyramid of number) • 1. พรี ามดิ จานวนของส่ิงมชี ีวติ (pyramid of number) แสดงจานวนสิ่งมีชีวิตเป็ นหน่วยตวั ต่อพ้นื ที่ โดยทวั่ ไปพรี ะมดิ จะมฐี าน กว้าง ซึ่งหมายถึง มจี านวนผู้ผลติ มาก ทสี่ ุด และจานวน ผ้บู ริโภคลาดับ ตา่ งๆ ลดลงมา pyramid of number
2. พรี ามดิ มวลของสิ่งมีชีวติ (pyramid of mass) • โดยพริ ามิดนีแ้ สดงปริมาณ ของส่ิงมชี ีวติ ในแต่ละลาดบั ข้นั ของการกนิ โดยใช้มวล รวมของนา้ หนักแห้ง (dry weight) ของสิ่งมชี ีวติ ต่อ พนื้ ที่ pyramid of mass
3. พรี ามดิ พลงั งาน (pyramid of energy) • เป็ นปิ รามิดแสดงปริมาณ พลงั งานของแต่ละลาดับช้ันของ การกนิ ซ่ึงจะมคี ่าลดลง ตามลาดับข้นั ของการโภค pyramid of energy ท่ีมาของภาพ : http://www.gang_diary.th.gs/web-g/a-tiam/page6.html
ความสัมพนั ธ์ระหว่างสิ่งมชี ีวติ ในระบบนิเวศ • ในระบบนิเวศกล่มุ สิ่งมชี ีวติ จะมีความสัมพนั ธ์กนั ท้งั ทางตรงและทางอ้อม ถ้าพจิ ารณาจากการได้ประโยชน์หรือ เสียประโยชน์ของฝ่ ายใดฝ่ ายหนงึ่ เราสามารถแบ่งความสัมพนั ธ์ ระห่างส่ิงมีชีวติ ออกเป็ น 3 ลกั ษณะ คอื
• 1. สิ่งมีชีวติ ท่ีอาศยั อยรู่ ่วมกนั โดยต่างฝ่ ายต่างใหป้ ระโยชนซ์ ่ึงกนั และ กนั (+/+) หมายถึงสิ่งมีชีวิตที่อยรู่ ่วมกนั ในแหล่งที่อยเู่ ดียวกนั น้นั ได้ ประโยชน์ดว้ ยกนั ท้งั สองฝ่ าย แบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ • 1.1 ภาวะการไดป้ ระโยชนร์ ่วมกนั (protocooperation) เป็น การอยรู่ ่วมกนั ของส่ิงมีชีวติ 2 ชนิดที่ไดร้ ับประโยชน์ร่วมกนั โดยที่ ส่ิงมีชีวิตท้งั สองไม่จาเป็นตอ้ งอยรู่ ่วมกนั เสมอไป สามารถแยกกนั อยู่ ได้ เช่น แมลงกบั ดอกไม้
• ภาพบน แมลงอาศัยนา้ หวาน จากดอกไม้และช่วยผสมเกสร ให้กบั ดอกไม้ • ภาพล่างภาวะพง่ึ พาระหว่างนก เอยี้ งหงอน กบั ควาย นกเอยี้ ง อาศัยการกนิ อาหารจากปรสิต ภายนอก(ectoparasite) บนหลงั ควาย ส่วนควายได้รับ การกาจดั ปรสิตออกไป
ภาพบน ภาวะพง่ึ พา ระหว่างต้นอะเคเซียซึ่ง ให้ทอ่ี ย่แู ละนา้ หวานทีป่ ลายใบ กบั มด คอย ป้ องกนั ศัตรู แมลง และเชื้อราที่อย่ใู กล้ๆกบั ต้นอะเคเซีย ภาพล่าง ปูเสฉวน Eupagurus prideauxi ให้ดอกไม้ทะเลยดึ เกาะและ พาเคลอ่ื นที่ ส่วนดอกไม้ทะเล Adamsia palliate ช่วยพรางตาต่อศัตรูและช่วยล่อ เหยอื่ เนื่องจากมเี ข็มพษิ ท่ีมา : (http://www.seawater.no/faun a/ Nesledyr/ eremitt.htm)
ส่ิงมชี ีวติ ทอ่ี าศัยอยู่ร่วมกนั โดยต่างฝ่ ายต่างให้ประโยชน์ซ่ึง กนั และกนั (+/+) 1.2 ภาวะพ่งึ พากนั (mutualism) เป็นการอยรู่ ่วมกนั ของส่ิงมีชีวติ ที่ ตอ้ งอยรู่ ่วมกนั ตลอดชีวติ ถา้ แยกจากกนั จะไม่สามารถดารงชีวิตอยู่ ได้ เช่น รากบั สาหร่าย ที่เรียกวา่ ไลเคน (Lichen) โพรโทซวั ใน ลาไส้ปลวก
• ไลเคนบนเปลือกไม้ เป็นการอยู่ ร่วมกนั ของ รา กบั สาหร่าย โดย รา ใหท้ ่ีอยอู่ าศยั และ ความช้ืน ส่วน สาหร่าย ช่วยสงั เคราะห์ อาหาร • ท่ีมา : (http://www.milkmag.or g/images/Burckhardt,% 20Lichen%20Tree%202.jpg )
• สิ่งมีชีวิตท่ีอาศยั อยกู่ นั โดยฝ่ ายหน่ึงไดป้ ระโยชนอ์ ีกฝ่ ายหน่ึงไม่ได้ ประโยชน์แต่กไ็ ม่เสียประโยชน์ (+/0) เรียกวา่ ภาวะเก้ือกลู หรืออิง อาศยั ( commensalism) เช่น ปลาฉลามกบั เหาฉลาม พลูด่าง บนตน้ ไมใ้ หญ่
กล้วยไม้กบั ต้นไม้ใหญ่ (ซ้าย) และพลูด่างกบั ต้นไม้(ขวา) ปลาฉลามวาฬกบั เหาฉลาม
ภาวะล่าเหยอื่ (predation) • สิ่งมีชีวิตที่อยรู่ ่วมกนั ในลกั ษณะฝ่ ายหน่ึงไดป้ ระโยชนอ์ ีกฝ่ ายหน่ึงเสีย ประโยชน์(+/-) แบ่งเป็น 2 ลกั ษณะ คือ • 3.1 ภาวะล่าเหยอื่ (predation) สิ่งมีชีวิตท่ีไดป้ ระโยชน์เรียกวา่ ผู้ ล่า ส่ิงมีชีวิตที่เสียประโยชนเ์ รียกวา่ เหยอ่ื เช่น เสือล่ากวาง งูล่ากบ
ภาวะล่าเหยอื่ ปฏิสัมพนั ธ์ระหว่างสัตว์ชนิดต่างๆ ของสังคมในทุ่งหญ้าซาวนั นา (Savanna) ในประเทศเคนยา ท่ีมา : (http://wps.aw.com/bc_campbell_ essentials _2/ 0,7641,708230-,00.html)
ภาวะล่าเหยอ่ื • การรวมตัวกนั ( mobbing) นกกาสองตัวกาลงั ร่วมกนั ขับไล่ เหย่ียวซึ่งมกั จะมากนิ ไข่และ ทาลายลูกอ่อนของนกกา • ท่ีมา : (http://wps.aw.com/bc_ campbell_ essentials _2/ 0,7641,708230-,00.html)
ภาวปรสิต (parasitism) • 3.2 ภาวปรสิต (parasitism)เป็นภาวะท่ีสิ่งมีชีวิตชนิดหน่ึงไปอาศยั กบั สิ่งมีชีวิตอีกชนิดหน่ึง โดยผถู้ ูกอาศยั เรียกวา่ host เป็นผเู้ สีย ประโยชน์ ส่วนผอู้ าศยั เรียกวา่ ปรสิต(parasite) เป็นผไู้ ดป้ ระโยชน์ เช่น กาฝากกบั ตน้ มะม่วง หาบนศีรษะคน เห็บบนตวั สุนขั
ภาวปรสิต (parasitism) ภาพกาฝากบนต้นมะม่วง กาฟากเป็ นปรสิต มะม่วงเป็ น host ท่ีมา: http://www.wattano.ac.th/wattano51/Web_saunpluak/Pic_Fol001250%20up%202550/028
ภาวปรสิต (parasitism) • ภาพบน พยาธิตวั ตืด (Taenia pisiformis) สามารถทาให้เกดิ การอุด ตนั ในลาไส้ • ภาพล่าง ส่วนหัวและตะขอของพยาธิตัวตืด ใช้ยดึ เกาะลาไส้เพอ่ื ดูดอาหารจากผนังลาไส้ ของโฮสต์ • ทมี่ า: (http://cal.vet.upenn.edu/dxe ndopar/parasitepages/ cestodes/t_pisiformis.html)
ภาวปรสิต (parasitism) เหาบนศีรษะคน เหาเป็ นปรสิต ศีรษะเป็ น host ที่มา: http://www.thepetcenter.com/gen/itchtick_AmericanDogTick_2.jpg
วฏั จกั รของสสาร (matter cycling) • วฏั จกั รของสสาร เป็นการเชื่อมโยงระหวา่ ง สสาร และพลงั งานจาก ธรรมชาติสู่สิ่งมีชีวติ แลว้ ถ่ายทอดพลงั งานในรูปแบบของการกินต่อกนั เป็นทอดๆ ผลสุดทา้ ยวฏั จกั รจะสลายใน ข้นั ตอนทา้ ยสุดโดยผยู้ อ่ ยสลาย กลบั คืนสู่ธรรมชาติ วฏั จกั รของสสารท่ีมีความสาคญั ต่อสมดุลของระบบ นิเวศ ไดแ้ ก่ วฏั จกั รของน้า วฏั จกั รของไนโตรเจน วฏั จกั รของคาร์บอน และ วฏั จกั รของฟอสฟอรัส
1. วฏั จกั รของนา้ • ปัจจยั ที่ช่วยใหเ้ กิดวฏั จกั รของน้า คือ • 1. ความร้อนจากดวงอาทติ ย์ • 2. กระแสลม • 3. มนุษย์และสัตว์ • 4. พชื
การหมุนเวยี นสารในระบบนิเวศ วฏั จกั รของนา้
2. การหมุนเวยี นก๊าซไนโตรเจนในระบบนิเวศ (Nitrogen Cycle)
Search
