ชีววทิ ยาสาํ หรับครู 2 Chapter 7 Ecology อ.ดร.อเุ ทน จนั ละบุตร, ปร.ด. ชีววทิ ยา
Outlines • Ecological structure and relation • Biomes • Population ecology • Community ecology • Ecosystem • Biogeochemical Cycles
Introduction • วชิ าทศ่ี กึ ษาเกี่ยวกบั ระบบนิเวศ : Ecology หรอื นเิ วศวทิ ยา • Ecology : มาจากรากศัพทภ์ าษากรกี 2 คำ Oikos + Logos • Ecology : The scientific study of the earthly dwelling place หรอื การศึกษาโลกที่อาศยั อยูด่ ้วยวิธกี ารทางวทิ ยาศาสตร์ • Ecosystem : ถูกใชค้ รั้งแรกในโดย A.G. Tansley ปี ค.ศ. 2478
Introduction • Level of organization in Ecology
Ecological structure • ระบบนิเวศ (Ecosystem) : ระบบท่ีมคี วามสมั พนั ธข์ องส่ิงมีชีวิต (community) กับแหลง่ ท่ีอยู่ (habitat) รวมทัง้ การศึกษา ความสมั พันธ์ของส่งิ มชี ีวติ ต่าง ๆ ภายในระบบนิเวศ ระบบนเิ วศ = กล่มุ ของสงิ่ มชี ีวติ + แหล่งทอ่ี ยู่ • ระบบนิเวศ ประกอบด้วย 2 ปจั จัย • Physical factor : ปัจจัยทไี่ มม่ ีชีวติ • Biological factor : ปัจจัยทมี่ ชี วี ิต
Ecological structure • ปจั จัยท่มี ชี ีวติ (Biological Factor) จำแนกออกเป็น 3 กลมุ่ • ผู้ผลิต (producer) • ผบู้ ริโภค (consumer) • Herbivore • Carnivore • Omnivore • Scavenger • ผู้ยอ่ ยสลาย (decomposer)
Ecological structure • ปจั จัยท่ไี มม่ ชี ีวติ (Physical Factor) • Latitudinal Variation in Sunlight Intensity
Ecological structure • Global Air Circulation and Precipitation Patterns
Ecological structure • Global Air Circulation and Precipitation Patterns
Ecological structure • Topography
Ecological structure • Physical factor affect distribution of organisms
Biomes • ระบบนเิ วศบก (Terrestrial biomes)
Biomes
Biomes
Biomes
Biomes
Biomes
Biomes
Biomes
Biomes
Biomes • Precipitation & Temperature determine biomes
Biomes • ระบบนิเวศในน้ำ (Terrestrial biomes) • ระบบนิเวศท่ีใหญท่ ส่ี ุดในโลก • แบง่ เปน็ ระบบนเิ วศนำ้ จืด และระบบนเิ วศนำ้ เค็ม
Biomes • แบง่ ตามระดบั ความลึกและลักษณะกายภาพ • Photic zone : บริเวณแสงสอ่ งถึง ≤ 200 m. • Aphotic zone : บริเวณแสงสอ่ งไม่ถึง • Benthic zone : บรเิ วณกน้ มีการทบั ถมของตะกอนตา่ ง ๆ เรียกวา่ benthos
Biomes
Biomes
Biomes
Biomes
Biomes
Biomes
Biomes
Biomes
Population Ecology • ประชากร (population) : ส่ิงมีชีวติ species เดียวกัน อาศัยอยู่ รว่ มกันในเวลาใดเวลาหนง่ึ ณ สถานท่ีใด ๆ • สมบตั ิเฉพาะของประชากร (emergent properties) • ขนาดประชากร (population size) • ความหนาแน่น (population density) • การแพร่กระจายของประชากร (distribution) • อัตราการอยู่รอดของประชากร (survivorship) • รูปแบบการเพิ่มของประชากร (population growth) • โครงสร้างอายุ (age structure)
Population Ecology • ขนาดของประชากร Immigration อตั ราการเกิด ประชากร อัตราการตาย Emigration
Population Ecology • ความหนาแนน่ ของประชากร : จำนวนส่ิงมชี วี ิตต่อพ้ืนที่ หรือ ปริมาตร • การนบั จำนวนประชากร • การทำเครอ่ื งหมายและจบั ซ้ำ (Mark and recapture) ������������������ ������������. = ������!×������\" ������\" • การส่มุ ตัวอย่างและวางแปลง : วางแปลง แล้วเกบ็ ตัวอยา่ ง
Population Ecology • การแพรก่ ระจายของประชากร • รปู แบบขนึ้ อยกู่ ับทรพั ยากรท่จี ำเปน็ ตอ่ การดำรงชวี ิต
Population Ecology • อตั ราการอยูร่ อดของประชากร • Type I : ตอนเด็กโอกาสรอดสงู เพราะพอ่ แมด่ แู ล เชน่ mammal • Type II : ไม่ว่าอายุเทา่ ไหร่โอกาส รอดเท่ากนั หมด เชน่ นก กระรอก • Type III : เกดิ ทลี่ ะมาก ๆ แตร่ อดนดิ เดียว เช่น ปลา หอย แมลง
Population Ecology • รปู แบบการเพม่ิ ของประชากร • Exponential growth : ประชากร เพิม่ ขึ้นได้อย่างไม่จำกดั มีในอุดมคติ เท่านน้ั • Logistic growth : ประชากรเพม่ิ ได้ ถึงขดี จำกดั ซึ่งเรียกวา่ carrying capacity (K) เน่อื งจากตวั ต้านทาน ด้านส่ิงแวดล้อม
Population Ecology
Population Ecology • ปัจจัยที่ควบคมุ การเตบิ โตของประชากร
Population Ecology • Population dynamics
Population Ecology • โครงสร้างอายุ
Community Ecology • สงั คมส่งิ มชี วี ติ (community) : ประชากรหลายชนดิ อาศัยอยู่ รวมกนั มีปฏสิ ัมพันธ์ระหวา่ งชนดิ ในบริเวณหนึง่ ประชากรแตล่ ะ กลุ่มมบี ทบาทหน้าทท่ี างชีวภาพ (niche) ท่ีแตกตา่ งกัน มโี ครงสร้าง อาหารภายในระบบ (trophic structure) และมีสง่ิ มชี ีวติ ที่เด่น (dominant species) ภายในสังคม 1-2 ชนิด • Ecological niche : การปัจจัยใช้ปจั จัยต่าง ๆ ทมี่ ีอยใู่ นธรรมชาตทิ ั้ง ด้านกายภาพ และชวี ภาพ เช่น อาหารการกนิ ทอี่ ยู่ แสงอาทติ ย์ • สังมีชวี ิตภายในสงั คมต้องการ ecological niche คลา้ ยกนั จงึ เกิด • ปฏิสัมพนั ธ์ภายใน species : intraspecific interaction • ปฏสิ ัมพันธร์ ะหว่าง species : interspecific interaction
Community Ecology • Competion (-/-) • ทำเกดิ การ เปลีย่ นแปลงทาง วิวัฒนาการ จนนำไปสู่ การเกิด resource partitioning • เช่น เกดิ resource partitioning ในกง้ิ ก่า โดมนิ กิ นั 7 ชนิด
• Competion (-/-) • ทำให้สงั คมสงิ่ มชี ีวติ เกิด competitive exclusion • การแกง่ แยง่ ภายที่อยอู่ าศัยของ เพรียงหินสองชนดิ (interspecific competition) ทำ ให้ realize niche ของเพรียง Chthamalus เล็กกว่า fundamental niche ของมนั
Community Ecology • Predation (+/-) • ส่งิ มชี ีวติ มีการปรบั ตัว เพ่ือปอ้ งกนั การถกู ล่า
Community Ecology • Mutualism (+/+) : ไมส่ ามารถแยกจากกนั ได้
Community Ecology • Commensalism (+/+) แยกจากกันได้
Community Ecology • Ecological community can be characterized by two common attributes : • Species diversity • Trophic structure
Species Diversity v Species diversity is measure from… § Species richness § Relative abundance
Species Diversity High species diversity Low species diversity High species richness Low species richness Low number for each Relative abundance of species each species is not Relative abundance of even each species is even
Search
