ความสัมพันธ์พลังงาน ทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม

ความสัมพนั ธ์ทรัพยากรธรรมชาติ และส่ิงแวดล้อม อ.นฤมล บุญส่ง

Objective TABLE OF CONTENTS 1.ระบกุ ฎของธรรมชาติ และความหมาย ของระบบนิเวศได้ 2.อธิบายกฎของพลงั งาน กระบวนการ พลงั งานในส่งิ มีชวี ิตและการใช้ พลงั งานในระบบนิเวศได้ 3.วิเคราะห์ความสาคญั ของพลงั งานที่มีตอ่ ระบบนิเวศได้ 4.สารวจระบบนิเวศและบนั ทกึ การสง่ ผ่านพลงั งานในระบบนิเวศได้

Content 1.ธรรมชาติของสง่ิ มชี ีวิต 2.กฎของธรรมชาติ 3.ระบบนิเวศ 4.กฎของพลงั งาน 5.กระบวนการพลงั งานในสิ่งมชี ีวิต 6.การใช้พลงั งานในระบบนิเวศ 7.ความสาคญั ของพลงั งานตอ่ ระบบนเิ วศ

01 ธรรมชาตขิ องส่ิงมีชีวติ ส่ิงมีชีวิตไม่ว่าจะเป็นพืช สตั ว์ หรือมนุษย์  ล้วนมบี ทบาทหน้าที่แตกตา่ งกนั ไปและต้องอาศยั พ่ึงพาซ่ึงกันและกัน  สิ่งมีชีวิตทุกชนิดเป็น สว่ นหนง่ึ ของสิ่งแวดล้อม มีบทบาทหน้าที่ต่อ สภาพแวดล้อมแตกตา่ งกนั ออกไป  และในที่สุดสิ่งมีชีวิตทุกชนิดก็จะต้ อง กลบั คืนสู่สภาพแวดล้อมเพ่ือให้พืชนามาใช้ อกี ตอ่ ไป

02 กฎธรรมชาติ พลงั งาน ส่ิงมีชีวิตท่ีดารงชีวิตอยู่ในโลกนีจ้ ะต้องอาศัยธาตุ 1 ได้จาก ชนิดต่างๆ มาประกอบกันโดยมีพลังงาก่อให้เกิด ธรรมชาติ การเคล่อื นไหว หรือปฏิกิริยาต่างๆ ขึน้  การท่เี รา เท่านัน้ สามารถเคล่ือนไหวแขน ขา หรือส่วนต่างๆ ของ ร่างกายได้ ก็เพราะอาศัยพลังงานท่รี ่างกายได้รับ กฎของ จากอาหาร และร่ างกายสามารถเจริญเติบโตได้   ธรรมชาติ ก็เพราะได้ รั บธาตุอาหารท่ ีต้ องการจากอาหาร   นา้  และอากาศ ส่ิงท่ีเกิดขึน้ เหล่านีล้ ้วนต้องอยู่ สารอาหาร 2 ภายใต้กฎของธรรมชาติ ดงั นี้ ได้จาก ธรรมชาติ เท่านัน้ ธรรมชาติก็มีการควบคุมการเปล่ียนแปลงไปตามระบบ ของธรรมชาติซง่ึ เราเรียกวา่  ระบบนเิ วศ (Ecosystem)

03 ระบบนิเวศ ส่ิ ง ต่า ง ๆ   ท่ีมี อยู่ในโ ล ก จึ ง ต้ อ ง มี กา ร พึ่ ง พ า อ า ศัย ซ่ึง กัน แ ล ะ กัน   เ รี ย ก ว่ า   ร ะ บ บ นิ เ ว ศ ห ม า ย ถึ ง ร ะ บ บ ท่ี มี ความสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน ระหว่าง สิ่งมีชีวิตด้วยกัน และระหว่างส่ิงมีชีวิต กับสิ่งไม่มีชีวิตในแหล่งที่อยู่ ซ่ึงทาให้ เกิดการแลกเปล่ียนสสาร และพลงั งาน เป็ นวัฏ จักร อาจสรุ ปความหมายของ ระบบนเิ วศได้ดงั นี ้

ระบบนิ เวศบก ระบบนิ เวศน้ํา FEATURES OF THE TOPIC ระบบนิเวศป่ าไม้ ระบบนิ เวศนํ้าจดื ระบบนิ เวศทะเลทราย ระบบนิเวศนํ้ากรอ่ ย ระบบนิเวศท่งุ น้ําแขง็ ระบบนิ เวศน้ําทะเล

ส่ิงไม่มีชีวิต 1  (Abiotic Components) พลงั งาน องคป์ ระกอบทางกายภาพ องคป์ ระกอบทางเคมี 2 ส่งิ มีชีวิต (Biotic Components) ผผู้ ลิต (Producer)  ผบู้ ริโภค (Consumer) ผยู้ ่อยสลาย (Decomposer)

ความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งผูผ้ ลติ PRACTICAL EXERCISE ผูบ้ รโิ ภค และผูย้ อ่ ยสลาย

04 กฎของพลังงาน การเปล่ียนแปลงพลังงานในลักษณะต่างๆ จะ เป็นไปตามกฎของพลงั งานหรือที่เรียกว่า กฎของ กฎแห่งการสญู เสียพลงั งาน อณุ หพลศาสตร์ ดงั นี ้ “การสญู เสยี พลงั งานสว่ นหนง่ึ จะถกู กฎแห่งการอนุรักษ์พลงั งาน เสียไปให้แกส่ งิ่ แวดล้อม” “พลงั งานเป็นส่ิงที่ไม่สามารถสร้างขึน้ ใหมแ่ ละ ไม่สามารถทาให้สูญหายหรือทาลายได้ แต่จะ เกิดการเปล่ียนรู ปพลังงานจากรู ปหน่ึงไปเป็ น อีกรูปหนง่ึ ”

05 กระบวนการพลังงานในส่งิ มีชวี ิต 1 กระบวนการสงั เคราะหด์ ้วยแสง 2 กระบวนการหายใจ

06 การใชพ้ ลงั งานในระบบนิเวศ ในทางนิเวศวิทยาเรียกพืชซงึ่ เป็นผ้ผู ลิตอาหาร ขัน้ ต้ นให้ กับระบบนิเวศว่าเป็ น ผู้รับ-ส่ง พลงั งานขนั้ ท่ี 1 พวกสตั ว์ที่กินพืชเป็นอาหาร เป็น ผู้รับ-ส่งพลังงานขัน้ ที่ 2 และพวกที่กิน สตั ว์เป็นอาหารเป็น ผ้รู ับ-ส่งพลงั งานขนั้ ท่ี 3  ดงั นนั้ ระดบั การรับ-สง่ พลงั งานก็คอื ขนั้ ในการ รับพลงั งานจากดวงอาทิตย์ที่เกิดจากการรับ เอาอาหารต่อๆ กันไปของสิ่งมีชีวิตในระบบ นิเวศ

ภาพพรี ะมดิ แสดงประสทิ ธภิ าพของการรับ-ส่งพลังงานท่นี าไปใช้ประโยชน์ใน ระบบนิเวศ ป ร ะ สิ ท ธิ ภ า พ ข อ ง ร ะ บ บ นิ เ ว ศ   จ า ก ก ฎ ข อ ง พ ลั ง ง า น ที่ ว่ า   พ ลั ง ง า น ย่ อ ม สู ญ เ สี ย ไ ป ใ น ระหวา่ งการเปล่ียนแปลงพลงั งาน โดยพลงั งาน อาหารเพียงร้อยละ 10 ของพลงั งานทงั้ หมดที่มี อย่ใู นระดบั หน่ึงเท่านัน้ จะถกู ส่งตอ่  และเก็บไว้ ในระดบั ตอ่ ไป นน่ั คือประมาณร้อยละ 90 ของ พลงั งานในอาหารจะสญู ไปในรูปของความร้อน ให้แกส่ ง่ิ แวดล้อม

07 ความสาคญั ของพลังงานต่อระบบนิเวศ 1 ส่ิงมีชีวิตเร่ิมต้นขึน้ ด้วยการเริ่มมีแสงจากดวงอาทิตย์ 2 สารประกอบที่เป็นอาหาร เกิดขนึ้ ได้เนื่องจากมีแสงจากดวงอาทิตย์ และมีพืชสีเขียว 3 ถ้าห่วงโซ่อาหาร หรอื ระดบั การส่งถ่ายพลงั งานในระบบนิเวศมีระดบั น้อยลงเท่าไร  พลงั งานท่ีใช้ในระบบนิเวศกจ็ ะสญู หาย และลดน้อยลงได้เท่านัน้ 4 พลงั งานแสงจากดวงอาทิตยท์ ่ีพืชนําไปใช้ จะมีปริมาณมากกว่า พลงั งานจากน้ํามนั  และพลงั งานจากนิวเคลียรท์ ่ีมนุษยใ์ ช้อยบู่ นพืน้ โลกถึง 400 เท่าในเวลา 1 ปี

สง่ิ มีชีวิตทกุ ชนดิ เป็นส่วนหนง่ึ ของสิ่งแวดล้อม มีบทบาทหน้าที่แตกต่างกนั ไปทงั้ เป็นผ้ผู ลิต ผ้บู ริโภค และผู้ ย่อยสลาย ความสมั พนั ธ์ระหว่างส่ิงแวดล้อมอยู่ภายใต้กฎของธรรมชาติท่ีว่า พลงั งาน และสารอาหารได้ จากธรรมชาติเท่านนั้ การดารงชีวติ ของมนษุ ย์ต้องพง่ึ พาอาศยั ซงึ่ กนั และกนั ระหว่างสิ่งมีชีวิต และส่ิงท่ี ไม่มีชีวิต ซง่ึ เรียกว่า ระบบนิเวศ  องค์ประกอบของระบบนิเวศได้แก่ ส่ิงมีชีวิต และส่ิงไม่มีชีวิต การ เปล่ียนแปลงพลงั งานในระบบนิเวศเป็นไปตามกฎแห่งการอนุรักษ์พลังงาน และกฎแห่งการสูญเสีย พลงั งาน  โดยการรับ-ส่งพลงั งานในระบบนิเวศมี 3 ระดบั โดยมีพืชเป็นผ้รู ับ-ส่งพลงั งานขนั้ ที่ 1 สตั ว์ กนิ พืชเป็นผ้รู ับ-ส่งพลงั งานขนั้ ท่ี 2 และพวกท่ีกนิ สตั ว์เป็นผ้รู ับ-สง่ พลงั งานขนั้ ท่ี 3 ในการเปลี่ยนแปลง พลงั งานแตล่ ะขนั้ นนั้ จะมีการสญู เสียพลงั งานไปสว่ นหนงึ่ ด้วย