ใบความรู้ วิชาระบบนิเวศ ม.ปลาย

ใบความรู้ วิชา ระบบนเิ วศ (พว 03031) สงั กดั กศน.อำเภอบางบาล จังหวดั พระนครศรอี ยธุ ยา

ใบความรู้ วชิ า ระบบนเิ วศ (พว 03031) ระดับมัธยมศกึ ษาตอนปลาย ความหมายของระบบนเิ วศ ระบบนิเวศ (Ecosystem) เป็นโครงสร้างความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ กับบริเวณแวดล้อมท่ี สิ่งมีชีวิตเหล่านี้ดำรงชีวิตอยู่ ระบบนิเวศนั้นเป็นแนวคิด (concept) ที่นักนิเวศวิทยาได้นำมาใช้ในการมองโลก ส่วนย่อย ๆ ของโลกเพื่อที่จะได้เข้าใจความเป็นไปบนโลกนี้ได้ดีขึ้น ระบบนิเวศหนึ่ง ๆ นั้น ประกอบด้วยบริเวณท่ี สิ่งมีชวี ติ ดำรงอยู่ และกล่มุ ประชากรท่ีมีชีวิตอยูใ่ นบริเวณดังกล่าว พชื และโดยเฉพาะสัตว์ต่าง ๆ กต็ อ้ งการบริเวณท่ี อยู่อาศยั ท่มี ขี นาดอย่างน้อยทส่ี ุดทเี่ หมาะสม ทง้ั นเ้ี พ่ือวา่ การมีชีวิตอยูร่ อดตลอดไป ยกตวั อยา่ งเช่น สระน้ำแหง่ หน่ึง เราจะพบสัตว์และพืชนานาชนิด ซึ่งสามารถปรับตัวให้เข้ากับบริเวณน้ำที่มันอาศัยอยู่โดยมีจำนวนแตกต่างกันไป ตามแต่ชนิด สระน้ำนั้นดูเหมือนว่าจะแยกจากบริเวณแวดล้อมอื่น ๆ ด้วยขอบสระ แต่ตามความเป็นจริงแล้ว ปริมาณน้ำในสระสามารถเพิ่มขึ้นได้ โดยน้ำฝนที่ตกลงมา ในขณะเดียวกันกับที่ระดับผิวน้ำก็จะระเหยไปอยู่ ตลอดเวลา น้ำท่ไี หลเขา้ มาเพ่ิมก็จะพัดพาเอาแร่ธาตุและชิ้นสว่ นต่าง ๆ ของพืชท่เี น่าเป่ือยเข้ามาในสระตัวอ่อนของ ยุงและลูกกบตัวเล็ก ๆ อาศัยอยู่ในสระน้ำ แต่จะไปเติบโตบนบก นกและแมลงซึ่งมีถิ่นที่อยู่นอกสระก็จะมาหา อาหารในสระน้ำ การไหลเข้าของสารและการสูญเสียสารเช่นนี้จึงทำให้สระน้ำเป็นระบบเปิดระบบหนึ่ง หากมีแร่ ธาตุไหลเข้ามาเพิ่มขึ้น ก็จะทำให้การเจริญเติบโตของพืชเพิ่มมากขึ้น เช่น ไฟโตแพลงตันหรือพืชน้ำที่อยู่ก้นสระ ปริมาณสตั วจ์ งึ เพ่ิมมากข้นึ ด้วย เพราะมีอาหารอุดมสมบรู ณ์ แตเ่ ม่อื ปริมาณสัตว์เพิ่ม ปริมาณของพืชที่เป็นอาหารก็ จะค่อย ๆ น้อยลง ทำให้ปริมาณสัตว์ค่อย ๆ ลดตามลงไปด้วยเนื่องจากอาหารมีไม่พอ ดังนั้นสระน้ำจึงมี ความสามารถในการที่จะควบคุมตัวของมัน(Self-regulation) เองได้ กล่าวคือ จำนวนและชนิดของสิ่งมีชีวิต ทั้งหลายที่อยู่ในสระน้ำจะมีจำนวนคงที่ ซึ่งเราเรียกว่ามีความสมดุล สระน้ำนี้ จึงเป็นหน่วยหนึ่งของธรรมชาติที่ เรยี กว่า “ระบบนเิ วศ”(Ecosystem) ซ่งึ กล่าวไดว้ ่าระบบนิเวศหน่ึง ๆ น้ัน เป็นโครงสร้างที่เปิดและมีความสามารถ ในการควบคุมตัวของมันเอง ประกอบไปด้วยประชากรต่าง ๆ ของสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อมที่ไร้ชีวิต ระบบนิ เวศ เปน็ ระบบเปิดทม่ี ีความสัมพันธ์กบั บริเวณแวดล้อมโดยมีการแลกเปล่ียนสาร และพลงั งาน ดงั นั้นจึงมีความสัมพันธ์ กับระบบนิเวศอืน่ ๆ ที่อยู่ใกล้ตัวชุมชนทีม่ ีชีวิตและสิ่งแวดล้อมที่ใช้ชีวิตนั้นรวมกันเป็นระบบนิเวศ ระบบนิเวศอาจ มีขนาดใหญ่ระดับโลก คือ ชีวาลยั (biosphere) ซึ่งเป็นบรเิ วณที่หอ่ หุ้มโลกอยู่และสามารถมีขบวนการต่าง ๆ ของ ชีวติ เกิดขึ้นได้หรอื อาจมีขนาดเล็กเทา่ บ่อน้ำแห่งหนึ่ง โลกของเราจัดเป็นระบบนเิ วศท่ีใหญ่ทีส่ ดุ เรียกว่า โลกของ สิง่ มชี ีวิตหรอื ชวี ภาค (biosphere) ซ่ึงรวมระบบนเิ วศหลากหลายระบบ และระบบนเิ วศเลก็ ๆ เช่น ทุ่งหญา้ สระน้ำ ขอนไม้ผุ ระบบนิเวศ จำแนกได้เป็น ระบบนิเวศตามธรรมชาติ ได้แก่ ระบบนิเวศบนบก เช่น ป่าไม้ บึง ทุ่งหญ้า ทะเลทราย ระบบนิเวศน้ำ เช่น แม่น้ำลำคลอง ทะเล หนอง บึง มหาสมุทร ระบบนิเวศอีกประเภทหนึ่งคือ ระบบ นิเวศทมี่ นุษยส์ ร้างขนึ้ ไดแ้ ก่ ระบบนเิ วศ ชมุ ชนเมือง แหล่งเกษตรกรรม อุตสาหกรรม เป็นตน้

ประเภทของระบบนิเวศ 1. ระบบนิเวศบนบก (Terrestrial Ecosystems) เป็นระบบนิเวศที่ปรากฏอยู่บนพื้นดินซึ่งแตกต่างกัน ไปโดยใช้ลักษณะเด่นของพืชเป็นหลักแบ่ง ซึ่งขึ้นกับปัจจัยสำคัญ 2 ประการ คือ อุณหภูมิและปริมาณน้ำฝน ทำใหพ้ ืชพรรณต่างๆ แตกตา่ งกนั ระบบนเิ วศบนบกน้นั พอแบ่งออกไดด้ ังนี้ 1.1 ระบบนิเวศป่าไม้ (Forest Ecosystem) เปน็ ระบบนิเวศท่ีพ้ืนท่ีสว่ นใหญ่ปกคลุมไปด้วยป่า ไม้ สามารถแบ่งยอ่ ยออกไปได้ดงั นี้ 1) ระบบนิเวศป่าไม้เขตร้อน ได้แก่ ระบบนิเวศป่าเบญจพรรณ ป่าเต็งรัง ป่าดิบชื้น ป่าดิบแล้ง ป่าดบิ เขา เป็นตน้ 2) ระบบนิเวศป่าไม้เขตอบอุ่น ได้แก่ ระบบนิเวศป่าผลัดใบเขตอบอุ่น ป่าเมดิเตอร์เรเนียน 3) ระบบนิเวศป่าไม้เขตหนาว ได้แก่ระบบนเิ วศปา่ สน 4) ระบบนิเวศปา่ ชายฝั่ง (ปา่ ชายเลน ป่าชายหาด ป่าโขดหนิ ) 1.2 ระบบนิเวศน์ทุง่ หญ้า (Grassland Ecosystem) เปน็ ระบบนิเวศท่ีมพี ชื ตระกลู หญ้าเป็นพชื เดน่ แบง่ ได้ดังนี้ 1) ระบบนิเวศน์ทุ่งหญ้าเขตร้อน ได้แก่ ระบบนิเวศทุ่งหญ้าซาวันนา โดยมีทุ่งหญ้าที่กว้างใหญ่ ทสี่ ุดในโลกทร่ี จู กั กนั ในนามทุ่งหญา้ ซาฟารี 2) ระบบนิเวศน์ทุ่งหญ้าเขตอบอุ่น ได้แก่ ระบบนิเวศทุ่งหญ้าแพรร่ี, ทุ่งหญ้าสแตป์ 3) ระบบนิเวศนท์ ุง่ หญ้าเขตหนาว ทุ่งหญา้ ทนุ ดรา 1.3 ระบบนเิ วศนท์ ะเลทราย (Desert Ecosystem) เป็นพ้นื ทที่ ี่มีปรมิ าณฝนตกน้อยกว่าปรมิ าณการระเหยน้ำ แตบ่ างพนื้ ทอี่ าจมฝี นตกบ้างเล็กน้อยกจ็ ะมีหญ้า เขตแหง้ แล้งงอกงามได้ ไดแ้ ก่ 1) ระบบนเิ วศนท์ ะเลทรายเขตร้อน ทะเลทรายเขตอบอนุ่ 2) ระบบนิเวศนท์ ่งุ หญ้าก่งึ ทะเลทรายเขตร้อน ท่งุ หญา้ กง่ึ ทะเลทรายเขตร้อน 2. ระบบนิเวศทางน้ำ (Aquatic Ecosystems) เป็นระบบนิเวศในแหล่งน้ำตา่ ง ๆ ของโลก ซ่งึ โครงสรา้ ง หลักคอื นำ้ น่นั เอง แบง่ ออกไดด้ งั นี้ 2.1 ระบบนเิ วศนำ้ จดื (Fresh water Ecosystem) เป็นระบบที่น้ำเป็นน้ำจดื อาจแบ่งยอ่ ยเป็น 2.1.1 ระบบนิเวศนำ้ น่งิ เช่น หนอง บึง ทะเลสาบนำ้ จดื เปน็ ตน้ 2.1.2 ระบบนิเวศน้ำไหล เช่น ลำธาร ห้วย แมน่ ้ำ เปน็ ต้น 2.2 ระบบนิเวศน้ำกร่อย (Estuarine Ecosystem) เป็นระบบนิเวศที่เกิดขึ้นตรงรอยต่อ ระหว่างน้ำจืดกับน้ำเค็ม มักเป็นบริเวณที่เป็นปากแม่น้ำต่าง ๆ จะมีตะกอนมากจึงมีป่าไม้กลุ่มป่าชายเลนขึ้นจึง เรียกว่าระบบนิเวศป่าชายเลน แต่บางพื้นที่อาจเป็นแอ่งน้ำขนาดใหญ่ เช่น ทะเลสงขลาตอนกลางก็จะมีลักษณะ เปน็ ทะเลสาบนำ้ กรอ่ ยมพี ชื นำ้ สลับกบั ป่าโกงกาง

2.3 ระบบนิเวศนำ้ เคม็ (Marine Ecosystem) เป็นระบบนเิ วศที่มนี ำ้ เป็นนำ้ เคม็ โดยปกติจะมี ความเค็มประมาณพันละ 35 มีทั้งที่เป็นทะเลปิดและทะเลเปิด เนื่องจากเป็นห้วงน้ำขนาดใหญ่ จึงนิยมแบ่ง ออกเปน็ ระบบนเิ วศย่อยตามความลึกของนำ้ อีกดว้ ย คอื 2.3.1 ระบบนิเวศชายฝ่ัง (Coastal Ecosystem) เป็นบริเวณทต่ี กอยู่ภายใต้อิทธิพล ของนำ้ ขนึ้ นำ้ ลงสิ่งมชี ีวติ ตอ้ งปรบั ตวั ใหเ้ ขา้ กับสภาพการเปล่ียนแปลงของระดับนำ้ ดังกล่าว มี ระบบย่อย 2 ประเภท คอื ระบบนิเวศโขดหนิ ชายฝงั่ และ ระบบนเิ วศชายหาด 2.3.2 ระบบนิเวศนำ้ ต้นื เปน็ ระบบนเิ วศทีน่ บั จากระบบนิเวศชายฝงั่ ลงไปจนถึงน้ำลึก 200 เมตร 2.3.3 ระบบนเิ วศทะเลลึก เป็นระบบนเิ วศที่นบั ต่อเน่ืองจากความลึก 200 เมตรลงไป ถึงท้องทะเล สว่ นนม้ี กั เป็นบริเวณทแ่ี สงแดดส่องลงไปไม่ถงึ ดงั นั้นจงึ ขาดแคลนผูผ้ ลิตของระบบ สัตวน์ ำ้ ตา่ ง ๆ จึงมีจำนวนนอ้ ยและใชช้ ีวติ โดยรอซากสิง่ ชีวิตอื่นท่ีตายจากดา้ นบนแลว้ องค์ประกอบของระบบนิเวศ แมว้ า่ ระบบนเิ วศบนโลกจะมีความหลากหลาย แต่โครงสร้างหรอื องค์ประกอบภายในระบบนเิ วศ แต่ละ ชนิดจะประกอบด้วยสว่ นสำคญั 2 ส่วน คอื 1. องค์ประกอบที่ไม่มีชีวิต (Abiotic Components) อันได้แก่ปัจจัยต่าง ๆ โดยเฉพาะเรื่องของ พลังงาน (energy) ปัจจัยที่เกี่ยวกับสภาพภูมิอากาศ (climatic factors) เช่น อุณหภูมิ (temperature) ความช้ืน (humidity) ปริมาณน้ำฝน (precipitation) ฯลฯ ปัจจัยเกี่ยวกับดิน (edaphic factors) และอื่นๆ ย่อมมี องค์ประกอบในขั้นรายละเอียดที่แตกต่างกันไปจึงส่งผลให้สภาพความเป็นไปในแต่ละแห่งแตกต่างกันไปด้วย จำแนกไดเ้ ปน็ 3 สว่ น คอื 1.1 อนินทรียสาร (Inorganic Substance) เช่น คาร์บอน คาร์บอนไดออกไซด์ ฟอสฟอรัส ไนโตรเจน น้ำ ออกซเิ จน ฯลฯ 1.2 อนิ ทรยี สาร (Organic Substance) เช่น คารโ์ บไฮเดรต โปรตนี ไขมัน ฮวิ มสั ฯลฯ 1.3 สภาพแวดล้อมทางกายภาพ (Physical Environment) เช่น แสง อณุ หภมู ิ อากาศ ความชืน้ ความเปน็ กรดดา่ ง ฯลฯ 2. องคป์ ระกอบทีม่ ีชีวติ (Biotic Components) ได้แก่ มนุษย์ สัตว์ พืช จุลนิ ทรยี ์ และสงิ่ มีชวี ิตทกุ ชนดิ จำแนกตามหน้าท่ไี ด้ 3 ชนดิ คอื 2.1 ผ้ผู ลติ (Producer) 2.2 ผูบ้ รโิ ภค (Consumer) 2.3 ผ้ยู อ่ ยสลาย (Decomposer)

โครงสร้างของกลุม่ ส่ิงมีชีวติ โครงสรา้ งของกลมุ่ สง่ิ มชี วี ิตในระบบนเิ วศ แบ่งได้ 3 พวก คอื 1. ผผู้ ลติ (Producer) หมายถงึ สงิ่ มีชวี ิตท่สี ามารถสรา้ งอาหารได้เอง โดยกระบวนการสังเคราะห์ แสง (Photosynthesis) ได้แก่ พืชสีเขียว แพลงตอนพืช แบคทีเรียบางชนิด ฯลฯ สิ่งมีชีวิตเหล่านี้จะมีวัตถสุ ีเขียว คือ คลอโรฟิลล์ เพ่ือรับพลังงานแสงอาทิตย์มาใช้รว่ มกับคารบ์ อนไดออกไซด์และนำ้ พวกผู้ผลิตจัดว่ามีความสำคัญ มากเพราะเป็นส่วนที่เริ่มต้นเชื่อมต่อระหว่างส่วนประกอบที่ไม่มีชีวิตและส่วนประกอบที่มีชีวิตอื่นๆในระบบ นเิ วศดยการสร้างและสะสมอาหารขึ้นมาจากแร่ธาตุและสารประกอบโมเลกลุ เล็ก รวมทงั้ พลังงานจากแสงอาทิตย์ ซ่งึ สง่ิ มีชีวิตพวกอื่น ๆ ในระบบนเิ วศไม่สามารถใชส้ ่ิงเหลา่ นีไ้ ดโ้ ดยตรงในการเจริญเติบโต 2. ผู้บริโภค (Consumer) หมายถึงสิ่งมีชีวิตที่ไม่สามารรถสร้างอาหารเองได้ แต่ได้รับอาหาร จากการกินสิ่งมีชีวิตอื่น สิ่งมีชีวิตที่มีบทบาทเป็นผู้บริโภค คือ พวกสัตว์ต่าง ๆ จำแนกเป็น 3 ชนิด ตามลำดับ ขนั้ การบรโิ ภค คอื 2.1 ผู้บริโภคปฐมภูมิ (Primary Consumer) เป็นสิ่งมีชีวิตที่กินพืชเป็นอาหารอย่างเดียว เรียกว่า ผบู้ ริโภคพชื (Herbivores) ไดแ้ ก่ กระตา่ ย วัว ควาย ช้าง ม้า ปลาทกี่ ินพชื เลก็ ๆ ฯลฯ 2.2 ผู้บริโภคทุติยภูมิ (Secondary Consumer) เปน็ ส่ิงมีชีวติ ทก่ี ินสตั วด์ ้วยกันเป็น อาหาร Carnivores)เช่น งู เสือ นกฮูก นกเค้าแมว จระเข้ ฯลฯ 2.3 ผบู้ ริโภคตติยภมู ิ (Tertiary Consumer) ได้แก่ สงิ่ มีชีวิตท่ีกินทง้ั พืช และสัตวเ์ ปน็ อาหาร เรียกว่า Omnivore เช่น คน หมู สุนขั ฯลฯ นอกจากนี้ยังอาจมีผู้บริโภคอันดับต่อไปได้อีกตามลำดับขั้นของการบริโภค ผู้บริโภคขั้นสุดท้าย เรียก ผู้บริโภคขั้นสูงสุด (Top Consumer) หมายถึง สิ่งมีชีวิตที่อยู่ในระดับขั้นการกินสูงสุด ซึ่งก็คือสัตว์ที่ไม่ถูก กนิ โดยสตั วอ์ ่ืน ๆ ตอ่ ไป เปน็ สตั วท์ ี่อยู่ในอนั ดบั สดุ ท้ายของการถูกกนิ เปน็ อาหาร เชน่ มนษุ ย์ เปน็ ต้น 3. ผยู้ ่อยสลาย (Decomposer) หมายถึง ส่งิ มชี วี ติ ทสี่ ร้างอาหารเองไม่ได้ แต่จะไดอ้ าหารโดย การสร้างเอนไซม์ออกมาย่อยสลายซากของสง่ิ มีชีวติ ของเสีย กากอาหาร ใหเ้ ป็นสารที่มโี มเลกลุ เล็กลงแลว้ จึงดูดซึม ไปใช้บางส่วน ส่วนที่เหลือจะปล่อยออกสู่ระบบนิเวศ ซึ่งผู้ผลิตสามารถนำไปใช้สร้างอาหารต่อไป สิ่งมีชีวิตที่มี บทบาทเป็นผู้ย่อยสลายส่วนใหญ่ ได้แก่ แบคทีเรีย เห็ด รา ฯลฯ สิ่งมีชีวิตกลุ่มนี้มีบทบาทสำคัญอย่างมากใน ระบบนเิ วศเพราะทำใหเ้ กดิ การหมนุ เวียนของสาร

ความสมดุลในธรรมชาติ สมดุลทางธรรมชาติ เป็นภาวการณ์ทางธรรมชาติของระบบนิเวศใดก็ตามที่ระบบความสัมพันธ์ ระหว่างองค์ประกอบ เป็นไปอย่างสมบูรณ์ หมายความว่า บรรดาสิ่งมีชีวิตทั้งหลายในระบบนิเวศ จะต้องทำ หน้าที่ ครบถ้วน 3 กลุ่ม คือ มีทั้งผู้ผลิต ผู้บริโภคและผู้ย่อยสลาย ในส่วนของสิ่งไม่มีชีวิตเองก็ทำหน้าที่ สนับสนุน อย่างต่อเนื่องไม่ขาดหาย ความสมดุลทางธรรมชาติมีความแตกต่างกันไปตามความแตกต่าง ของระบบนิเวศ ซึ่งในธรรมชาติระบบนิเวศจะมีการเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลาการเปลี่ยนแปลงนี้อาจเป็นไป โดยธรรมชาติ หรอื โดยมนุษย์ก็ได้ ลกั ษณะการเปล่ียนแปลงเป็นไปได้ 2 แบบ คือ 1. แบบกระทันหัน 2. แบบค่อยเป็นค่อยไป การเปลี่ยนแปลงระบบนิเวศโดยธรรมชาติแบบกระทันหันให้ระบบนิเวศเสียสมดุลและมีผลกระทบต่อ สง่ิ มชี ีวิต ทำใหต้ ายหรอื สญู พันธไ์ุ ปได้ง่าย เช่น การเกดิ ไฟไหมป้ า่ อทุ กภัยการเกดิ โรคระบาด ฯลฯ สำหรับการ เปล่ียนแปลง แบบคอ่ ยเป็นคอ่ ยไปตามธรรมชาติ เปน็ การเปล่ียนแปลงอยา่ งชา้ ๆ กอ่ ให้เกิดอันตรายต่อมนุษย์และ สิ่งสิ่งมีชีวิต อื่นน้อยมาก แต่เมื่อระยะเวลานานเข้าการเปลี่ยนแปลงจะมีมากขึ้น จะเกิดผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิต อยา่ งเด่นชดั ข้นึ เชน่ ทุง่ นา หรอื ไรร่ ้าง จะมีการเปล่ียนแปลงเป็นทุ่งหญ้า และพืชพวกไม้พุ่มในเวลาต่อมา จนใน ทส่ี ุดหากไม่มีส่ิงแวดล้อม ภายนอกมารบกวนก็จะกลายเป็นปา่ ทสี่ มบรู ณ์ได้ ดงั นั้นสิง่ มชี วี ติ จะต้องสามารถปรับตัว ใหเ้ ข้ากับ\\สิ่งแวดลอ้ ม ท่เี ปลยี่ นแปลงได้การสญู เสียความสมดลุ ในระบบนเิ วศหากเกดิ โดยธรรมชาติ ระบบนเิ วศจะ ช่วยแกไ้ ขได้ด้วยตวั เอง แตถ่ า้ เกดิ จากมนษุ ยจ์ ะแกไ้ ขไดย้ ากมาก เม่อื มนุษยเ์ พ่ิมจำนวนมากขึน้ อยา่ งรวดเรว็ มีการ พัฒนาวิถีชีวิตมากขึ้นด้วยเทคโนโลยี ทำให้ความเป็นอยู่สุขสบายมากขึ้นมนุษย์จึงได้ชื่อว่า “เป็นตัวการทำลาย ระบบนเิ วศมากทสี่ ุด” สาเหตุทที่ ำให้ระบบนิเวศเสียความสมดุล 1. การเพ่มิ ประชากร ทำให้ความต้องการใชท้ ี่ดนิ ทำการเกษตรมากข้ึน โดยเฉพาะเขตร้อน ประชากรจะ บกุ เบกิ ป่าใหม่ ๆ เพื่อใช้พื้นที่ทำไร่เลือ่ นลอยทำใหด้ ิน ป่าไม้ สภาวะแวดล้อมเสียหายปีละจำนวนมาก 2. การเกษตรสมยั ใหม่ การเกษตรในปจั จบุ ันมุ่งเพ่ือการค้ามากขึน้ มีการใช้ปยุ๋ และยาฆ่าแมลงจำนวนมาก สารเหล่านจี้ ะตกค้างในดิน และอาจถูกชะล้างลงสแู่ หลง่ น้ำ ทำใหม้ ีผลตอ่ ชีวติ สตั ว์ในดินและในนำ้ 3. การขยายตัวของเมือง การเพ่มิ ประชากรทำใหค้ วามต้องการที่อยู่อาศยั เพิ่มขึ้น เมืองขยายตัวอย่าง รวดเร็ว ทำให้พน้ื ทกี่ ารเกษตรถกู ใชไ้ ปเพ่ือสรา้ งตกึ ศูนย์การค้า ถนน ระบบนิเวศเปลี่ยนไป การถา่ ยเทของเสยี จากเมือง กอ่ ให้เกดิ มลพิษของน้ำและอากาศ 4. การอุตสาหกรรม การพฒั นาอตุ สาหกรรมทำให้ทรัพยากรถูกใชเ้ ป็นวัตถุดิบมากยิ่งข้ึนกระบวนการผลติ ทำให้มขี องเสยี เชน่ น้ำเสีย ไอเสยี ซง่ึ สง่ ผลกระทบต่อการเปล่ยี นแปลงระบบนเิ วศในบริเวณที่โรงงาน อุตสาหกรรม ตง้ั อยู่และบริเวณใกล้เคียงความสมดุลของระบบนิเวศเปน็ เร่ืองสำคญั ยงิ่ ต่อการพัฒนาในบคุ คล ปัจจุบันเพราะการพฒั นาที่ขาดความเข้าใจ ในเร่ืองระบบนเิ วศจะทำให้ระบบนิเวศเสียสมดลุ และจะสง่ ผลกระทบ ในทางลบมาสู่มนุษยชาตเิ อง

ความสัมพนั ธ์ของสิ่งมชี ีวติ กับสง่ิ แวดล้อม 1. ความสัมพันธข์ องส่ิงมีชีวิตกบั ส่ิงแวดล้อม ความสัมพนั ธ์ของสง่ิ มชี วี ิตกบั สิ่งแวดล้อมในระบบนิเวศ แบ่งออกไดเ้ ปน็ ๒ ลักษณะ คือ 1. เปน็ ความผกู พนั พ่งึ พากนั หรอื สง่ ผลต่อกันระหว่างส่งิ มีชีวิตด้วยกันเอง 2. เปน็ ความเกย่ี วข้องสมั พนั ธ์ระหวา่ งส่ิงมีชวี ิตกับสง่ิ ไมม่ ีชีวิตทแี่ วดล้อมมนั อยู่ ซงึ่ ลักษณะความสมั พนั ธท์ ้งั 2 ประการนี้ จะเกดิ ขน้ึ พรอ้ มๆ กัน และมีอยู่ในทุกระบบนเิ วศและความสำคัญ ของความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดล้อมก็คือ การถ่ายทอดพลังงานและการแลกเปลี่ยนสสารซึ่งเป็น ความสัมพันธ์ที่เป็นไปตามกฎเกณฑ์อย่างมีระเบียบภายในระบบ ทำให้ระบบอยู่ในภาวะที่สมดุลนั้นคือการ ดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิตจะได้พลังงานโดยตรงมาจากดวงอาทิตย์ซึ่งพลังงานจากดวงอาทิตย์จะถูกตรึงไว้ในบริเวณ ด้วยขบวนการสังเคราะห์แสงของพืชสีเขียว ทำให้มีการเจริญเติบโตและเป็นอาหารให้กับสัตว์ขณะเดียวกันตลอด ระยะเวลาของการเติบโตของพชื สีเขียว มันกจ็ ะปล่อยก๊าซออกซเิ จนทีเ่ ปน็ ประโยชน์ต่อกระบวนการหายใจของพืช และสตั ว์ตวั อย่างของการถ่ายทอดพลังงานและการแลกเปล่ียนสสารระหว่างสง่ิ มีชวี ิตกบั สง่ิ แวดลอ้ มในระบบนเิ วศ 2. ความสัมพนั ธข์ องสิ่งมีชีวิตต่างชนิดกนั สิ่งมชี วี ิตทอี่ าศัยอยใู่ นแหล่งที่อยู่เดยี วกนั ทำใหเ้ กิดการอยู่ร่วมกัน เรยี กวา่ ภาวะซมิ ไบโอซสิ (Symbiosis) สิ่งมชี วี ติ เหล่านตี้ า่ งกม็ คี วามสมั พันธแ์ ละมีอิทธพิ ลซง่ึ กันและกนั โดยมผี ลรวมของความสัมพนั ธ์ 3 แบบ คือ – เมอ่ื เสียประโยชน์ + เมือ่ ไดร้ ับประโยชน์ 0 เมือ่ ไม่ได้รับหรือเสียประโยชน์ ซึ่งสามารถแบ่งแบบของความสัมพันธไ์ ด้ หลายแบบดังน้ี 1. ภาวะเป็นกลาง (Neutralism) เปน็ ความสัมพนั ธร์ ะหวา่ งส่งิ มชี วี ิตท่ไี ม่มผี ลอะไรตอ่ กนั ตา่ งฝา่ ยต่าง ไมไ่ ด้รบั ประโยชน์และไมเ่ สียประโยชน์ เช่น ต้นไม้ใหญ่กับไส้เดอื นดนิ กระตา่ ยและนกฮกู ทอี่ าศยั อยู่ในป่า เปน็ ตน้ 2. ภาวะการแขง่ ขัน (Competition -/-) สิง่ มชี วี ติ ทีอ่ าศยั อยใู่ นบริเวณเดยี วกนั ซึง่ อาจเป็นสิง่ มีชีวติ ชนิด เดยี วกนั หรอื ตา่ งชนดิ กนั มคี วามตอ้ งการปัจจัยอยา่ งใดอย่างหน่งึ รว่ มกัน และปัจจยั น้ันมีจำกัดหรือต่างแข่งขันกัน เพื่อแสวงหาปจั จยั ที่ตอ้ งการในการดำรงชพี โดยตา่ งฝา่ ยตา่ งเสียประโยชนด์ ้วยกนั ทงั้ คู่ เช่น ตน้ ไม้ทีป่ ลูกรวมอยู่ใน เนอื้ ทจี่ ำกัดพยายามเจริญสงู ข้ึนเพ่ือรับแสงแดด ฝงู ปลาแยง่ กนั ตะครบุ เหย่ือ สนุ ัขแย่งกินอาหาร เปน็ ตน้ โดยทวั่ ไป การแข่งขันระหวา่ งสิ่งมีชวี ิตเดยี วกันมักจะรุนแรงมากกว่าระหวา่ งสิง่ มชี วี ติ ตา่ งชนิด 3. ภาวะอะเมนลซิ ึม (Amenlism 0/-) ภาวะท่ฝี า่ ยหนึ่งไม่ไดร้ ับประโยชนห์ รือเสยี ประโยชน์ แตอ่ ีกฝ่าย หนง่ึ เสยี ประโยชน์ เชน่ ต้นไมใ้ หญบ่ ังแสงต้นไมเ้ ล็ก ทำใหต้ ้นไม้เลก็ ไมเ่ จรญิ ขณะทีต่ ้นไมใ้ หญไ่ ม่ได้รบั หรือเสยี ประโยชน์แตอ่ ย่างใด 4. ภาวะการลา่ เหยอ่ื (Predation +/-) ความสัมพนั ธท์ ฝ่ี ่ายหนึง่ เป็นผลู้ า่ (Predator)ส่วนอกี ฝ่ายหนง่ึ เป็น ผู้ถกู ล่า หรือเหย่ือ เชน่ นกกนิ แมลง งกู นิ กบ เสือชตี ้าลา่ กวางกินเปน็ อาหาร

5. ภาวะองิ อาศัย หรือภาวะมีการเกื้อกลู (Commensalism +/0) ความสมั พนั ธ์แบบน้เี ป็นความสมั พนั ธท์ ่ี ได้ประโยชน์เพียงฝา่ ยเดียว สว่ นอีกฝ่ายหน่งึ ก็ไม่เสียประโยชน์แตอ่ ย่างใด เช่น เหาฉลามเปน็ ปลาชนิดหน่งึ ทม่ี ี อวัยวะสำหรบั ดูดเกาะติดปลาฉลาม อาศยั กนิ เศษอาหารจากปลาฉลาม โดยไม่ได้ดูดเลือดหรือทำอันตรายใดๆ แก่ ปลาฉลามเฟิรน์ กบั ตน้ ไม้ใหญ่ ซ่ึงเฟิรน์ เป็นตน้ ไม้ใหญท่ ่ีอาศยั บนตน้ ไม้อ่ืน แต่ไม่เบยี ดเบียนต้นไม้อ่นื เพียงแต่อาศยั ร่มเงาและความชืน้ เพ่ือการดำรงชวี ิต 6. ภาวะการได้ประโยชนร์ ่วมกัน (Protocooperation +/+) ความสมั พนั ธท์ ี่ท้งั สองฝ่ายไดป้ ระโยชน์และ อยแู่ ยกกนั ได้ เชน่ ในธรรมชาตเิ ราอาจเห็นเถาวัลย์ พลูดา่ ง เฟริ น์ กลว้ ยไม้เจรญิ อยบู่ นลำตน้ และกง่ิ ไม้ของต้นไม้ ใหญ่ ลักษณะการเกาะของพืชพวกนีจ้ ะอยบู่ ริเวณผิวของเปลือกต้นไม้ ไม่ได้มกี ารเบยี ดเบยี นอาหารจากตน้ ไม้ใหญ่ แตอ่ ย่างใด ใชต้ ้นไม้ใหญ่ไดค้ วามชน้ื จากตน้ ไมท้ ม่ี าขึน้ อยบู่ นตน้ ไมใ้ หญเ่ หล่านั้น มดดำกับเพล้ียอ่อน ซ่ึงมดดำจะดูด น้ำเลยี้ ง (อาหาร) จากเพล้ียอ่อนทางทวารหนักและคาบเพล้ยี ออ่ นไปวางตามทต่ี ่าง ๆ เพ่ือหาแหลง่ ดูดนำ้ เล้ียงต่อไป ซึ่งทำใหเ้ พลีย้ อ่อนได้แหล่งอาหาร ใหม่ ๆ นกเอ้ียงท่อี าศยั กินแมลงบนผวิ หนังควายเปน็ อาหาร เนื่องจากความได้ ประโยชนจ์ ากการทีน่ กชว่ ยลดจำนวนแมลงท่ีเป็นปรสติ ของควาย จัดเป็นความสมั พนั ธแ์ บบการไดป้ ระโยชนร์ ว่ มกัน ระหว่างควายกับนกเอี้ยง 7. ภาวะพ่งึ พากัน (Mutualism +/+) ความสมั พนั ธ์ท่ีท้ังสองฝ่ายได้ประโยชน์และอยูแ่ ยกกันไม่ได้ เช่น ไล เคน(Lichen) เป็นส่ิงมีชวี ิตสองชนิด คือ รากับสาหรา่ ยพบตามเปลือกต้นไม้ชนาดใหญ่ การอยรู่ ว่ มกนั นที้ ง้ั สาหรา่ ย และราต่างได้รับประโยชน์ กลา่ วคือสาหร่ายสรา้ งอกหารไดเ้ องแต่ต้องอาศัยความชื้นจากรา สว่ นราก็ไดอ้ าศัยดูดอก หารที่สาหร่ายสรา้ งข้ึนต่อไรกับลูกไทร ต่อไทรเปน็ แมลงชนิดหน่งึ ท่อี าศยั อยู่ในดอกไทร มีลกั ษณะพเิ ศษท่ีอดั ตวั กนั แน่นจนมองคล้ายลูกไทร ภายในลูกไทรมีทัง้ ดอกตัวเมยี ดอกตวั ผู้ และ ดอกกัล ซงึ่ เป็นดอกที่ตัวต่อไทรเข้าไปอาศัย อยู่ ตอ่ ไทรจะทำหน้าทีผ่ สมเกสรใหโ้ ดยบนิ ออกจากลูกหนงึ่ ไปผสมยงั อีกลูกหนึง่ ทำให้ต้นไทรยงั คงสืบพนั ธตุ์ ่อได้ ตอ่ ไทรจะอาศยั ในลกู ไทรตลอดชีวติ วนเวียน เป็นวฏั จกั รตลอดไป 8. ภาวะปรสติ (Paratism +/-) รา่ งกายของสิ่งมีชีวติ สามารถเปน็ แหล่งท่ีอยขู่ องสง่ิ มีชีวิตบางชนดิ ทด่ี ำรง ชพี แบบปรสติ ผ้ถู ูกอาศยั (Host) จะเปน็ ฝ่ายเสียประโยชน์ สว่ นผู้ที่ไปอาศัย คือ ปรสิต (Parasite) จะเป็นฝา่ ย ได้รบั ประโยชนเ์ น่ืองจากปรสิตจะคอยแย่งอาหาร หรอื กินส่วนของร่างกายผ้ถู กู อาศยั ปรสติ แบง่ เป็น 2 ชนิด คือ 8.1 ปรสติ ภายใน (Endoparasite) คอื ปรสิตทอี่ าศัยอยู่และหาอาหารอยู่ภายในร่างกายของผู้ถูกอาศยั เชน่ พยาธติ ัวตืด พยาธใิ บไม้ พยาธิตวั กลมเป็นปรสติ ภายในของมนุษย์ 8.2 ปรสิตภายนอก (Ectoparasite) คือ ปรสิตที่อาศยั และเกาะดินอยู่ภายนอกรา่ งกายของผู้ถูกอาศัย เชน่ เหา ยงุ เปน็ ปรสติ ภายนอกของมนุษย์ นอกจากนีย้ ังมี กาฝากกบั ต้นไม้ใหญ่ ซ่ึงกาฝากเป็นพืชท่อี าศัยบนต้นไม้อื่น โดยไชชอนรากเขา้ ไปดูดน้ำเลี้ยงจากต้นไมท้ ี่อาศัยอยู่ความสัมพันธ์อีกแบบหนง่ึ ของเหด็ รา และแบคทเี รยี อาศัย ซากสิ่งมีชีวิตโดยการหลั่งเอนไซมอ์ อกมานอกเซลล์ (Exoenzyme) เพ่อื ย่อยสลายซากเหล่าน้ัน แล้วจงึ ดดู ซึมสารท่ี ไดจ้ ากการยอ่ ยเข้าสู่เซลล์ในรูปของเหลว ส่ิงมชี ีวติ ท่ดี ำรงชีวติ เชน่ น้เี รยี กว่า ผู้ยอ่ ยสลาย (Decomposer)

9. ภาวะมีการหลง่ั สารห้ามการเจรญิ (Antibiosis 0/-) เป็นภาวะท่ีสงิ่ มชี ีวิตชนิดหนงึ่ หลงั่ สารออกมานอกเซลล์ แล้วสารนัน้ ไปมผี ลต่อการ เจรญิ เตบิ โต หรือการอยรู่ อด ของสิ่งมีชีวิตอีกชนิดหนง่ึ เช่น ราเพนซิ ิลเลียม (Penicillium) สร้างสารเพนิซิลเลยี มไม่ไดร้ บั หรอื เสียประโยชน์ สาหร่ายสเี ขยี วแกมนำ้ เงนิ (Microcystis sp.) หลง่ั สารเคมีชอื่ ไฮดรอกซิลเอมนี (Hydroxylamine) ลงสู่นำ้ ในบ่อ มี ผลทำใหส้ ตั วท์ ด่ี มื่ น้ำนัน้ ตาย Share this: ห่วงโซ่และสายใยอาหาร เป็นการถา่ ยทอดพลงั งานในรปู อาหารจากสิ่งมีชวี ิตอันดับหนึง่ ไปอนั ดบั สองโดยใชล้ กู ศรแทน การถ่ายทอดพลังงานหรือการกิน หวั ลกู ศรจะชีไ้ ปทางที่พลังงานถูกถา่ ยทอดไป เช่นจากผู้ผลติ ไปยังผ้บู ริโภคอนั ดับ ท่หี น่งึ หว่ งโซ่อาหารแบ่งเป็น 4 แบบ คอื 1. ห่วงโซ่อาหารแบบผู้ลา่ (Predator chain or Grazing food chain) เรมิ่ จากผู้ผลติ คอื พชื ตามดว้ ย ผบู้ ริโภคอันดับตา่ งๆ การถ่ายทอดพลงั งานจงึ ประกอบดว้ ย ผ้ลู ่า (Predator) และเหย่ือ (Prey) 2. ห่วงโซ่อาหารแบบปรสิต (Parasitic chain) เริ่มจากผู้ถูกอาศยั (Host) ถา่ ยทอดพลงั งานไปยงั ปรสติ (Parasite) และต่อไปยังปรสติ อนั ดับสงู กวา่ (Hyperparasite) โดยภายในห่วงโซน่ จี้ ะใช้การเกาะกนิ ซง่ึ กนั และกัน 3. ห่วงโซ่อาหารแบบเศษอินทรีย์ (Detritus chain) เรม่ิ จากซากพืชหรือซากสัตว์ (Detritus) หรอื สง่ิ ทไ่ี ม่ มีชวี ิตถูกผบู้ รโิ ภคซากพืชซากสัตวก์ ดั กิน และผูบ้ รโิ ภคซากอาจถูกกนิ ต่อโดยผบู้ ริโภคสัตว์ อีกทอด 4. ห่วงโซ่อาหารแบบผสม (Mixed chain) เป็นการถา่ ยทอดพลังงานระหวา่ งสิ่งมชี ีวติ หลายๆ ประเภท อาจมีท้ังแบบผ้ลู ่า และปรสิต เชน่ จากผ้ผู ลติ ไปยงั ผ้บู ริโภคพืช และไปยังปรสติ เป็นต้น ประเภทของห่วงโซ่อาหาร หว่ งโซอ่ าหารทส่ี ำคัญมี 2 ประเภท คือ 1. Grazing food chain เป็นหว่ งโซอ่ าหารทเี่ ร่ิมจากพืช (ท่ียังมชี วี ติ ) ผา่ นไปยังสตั วอ์ ื่น ๆ ตามลำดับ ข้นั การถ่ายทอดพลงั งานและสารอาหาร มี 2 ลักษณะย่อย คือ 1.1 หว่ งโซอ่ าหารแบบจับกิน เปน็ หว่ งโซ่อาหารทีม่ ีลักษณะฝ่ายหนงึ่ เป็นผู้ลา่ (predator) สว่ นอกี ฝ่ายเป็นผ้ถู กู ลา่ หรอื เหยื่อ (prey) เปน็ ลกั ษณะะทีพ่ บเห็นได้งา่ ยท่ัวไป 1.2 หว่ งโซ่อาหารแบบปรสิต เป็นห่วงโซท่ ่ฝี ่ายหนึ่งเปน็ แหลง่ พึ่งพิงและอกี ฝา่ ยเป็นผ้อู าศยั ซึง่ ได้อาหาร+พลังงานจากแหลง่ พง่ึ พิงนน่ั เอง 2. Detritus food chain (หว่ งโซ่อาหารแบบเศษอนิ ทรีย์) เปน็ หว่ งโซ่ที่เริ่มตน้ สารอินทรยี ท์ ่ีได้จาก การยอ่ ยสลายซากของสิ่งมีชวี ิตโดยผยู้ ่อยสลาย หรือ ใช้เศษอินทรียต์ า่ ง ๆ เป็นอาหาร แล้วสง่ ต่อไปยงั สง่ิ มชี ีวิตอ่นื ตามลำดบั ขัน้ การบริโภค มกั พบมากในน้ำ

สายใยอาหาร (Food web) หมายถึง การถา่ ยทอดพลงั งานเคมีในรูปอาหารระหว่างส่งิ มีชวี ิตหลายๆ ชนดิ มารวมกัน ทำใหเ้ กิดการถา่ ยทอดพลังงานที่ซบั ซ้อน การถ่ายทอดพลงั งานในระบบนเิ วศ จะไหลไป ในทิศทางเดยี ว คือ เร่ิมตน้ จากผูผ้ ลติ ไปยงั ผ้บู ริโภค ขณะเดียวกนั กม็ กี ารสญู เสียพลังงานออกไปในแต่ละลำดับ ไม่มี การเคลอ่ื นกลับเป็นวัฏจักร จงึ กล่าวได้ว่า การถ่ายทอดพลงั งานในระบบนเิ วศไมเ่ ปน็ วัฏจักร (Non – cyclic) และ เป็นการรวมกันของห่วงโซ่อาหารหลายๆ ชดุ อยา่ งซบั ซ้อน (Complex food chain) เพราะบางครั้งสิง่ มชี วี ติ ชนิด หน่งึ กนิ จะสามารถกินอาหารได้หลายอยา่ ง และในเวลาเดียวกนั ยงั เปน็ อาหารให้กับส่งิ มีชีวิตอนื่ อีกหลายชนิด ห่วง โซ่อาหารจงึ เชอื่ มโยงเป็นใยแมงมมุ และการถา่ ยทอดพลังงานระหว่างสงิ่ มีชวี ิตกม็ ีความซับซอ้ นข้นึ ดว้ ย และมี โอกาสถา่ ยทอดไดห้ ลายทิศทาง เช่นสายใยอาหารในน้ำ ถ้ากลมุ่ สง่ิ มีชวี ิตในสายใยอาหารมีความสมดลุ นน่ั คือ สิ่งมชี วี ิตท่ีเป็นผผู้ ลติ ไดแ้ ก่พชื สาหร่ายสีเขยี วและไดอะตอม ควรจะมปี ริมาณมากท่ีสดุ หว่ งโซ่อาหารจงึ จะสมดลุ สิ่งมีชีวิตบางชนดิ จดั เป็นผู้บรโิ ภคได้หลายอนั ดบั เชน่ ถา้ ปลากนิ สาหร่ายสีเขยี ว ปลาจะเป็นผบู้ ริโภคอนั ดบั แรก แต่ ถ้าปลากนิ ไรนำ้ ปลาจะเปน็ ผู้บรโิ ภคอนั ดับสอง เพราะไรนำ้ กนิ ได้อะตอมมาก่อนถ้าผบู้ ริโภคชนิดใดชนิดหน่ึงมี ปรมิ าณเปลย่ี นแปลงไปอย่างกระทันหัน ไม่ว่าจะเปน็ การเพ่ิมขน้ึ หรือลดลงอย่างมาก จะทำใหส้ มดุลในสายใย อาหารเปลย่ี นไป และสง่ ผลต่อสมดุลของระบบนิเวศตามมา การหมนุ เวียนของธาตอุ าหาร การหมุนเวียนของแร่ธาตุและการถ่ายทอดพลังงานเป็นหัวใจสำคัญของระบบนเิ วศทำใหร้ ะบบนิเวศคงอยู่ ได้ การหมุนเวียนของแร่ธาตุเป็นวัฏจักรจากสิ่งแวดล้อมเข้าสู่สิ่งมีชีวิตและจากสิ่งมีชีวิตถูกปลดปล่อยออกสู่ สิ่งแวดล้อมอีก หมุนเวียนสับเปลี่ยนกันไป การหมุนเวียนของธาตุอาหารนี้เกิดขึ้นจากการทำงานร่วมกันระหว่าง กระบวนการทางชีวภาพ การะบวนการทางกายภาพ และกระบวนการทางเคมีที่เกิดขึ้นทั้งในสิ่งมีชีวิตและ สิ่งแวดล้อม ทำให้แร่ธาตุเกิดการหมุนเวียนอยู่ในระบบนิเวศได้จึงเรียกว่า การหมุนเวียนทางชีวธรณีเคมี หรือ วัฏ จักรชวี ธรณเี คมี (Biogeochemical Cycle) 1.วัฏจักรของน้ำ (Hydrologic Cycle in Ecosystem) นำ้ เป็นปจั จัยสำคญั ในการดำรงชวี ิตของมนุษย์ และเป็นองค์ประกอบท่สี ำคัญของส่งิ มีชวี ิตท้ังหลาย น้ำมี อยู่ในโลกท้งั หมดราว 1,350 ล้านลูกบาศก์กิโลเมตร ประมาณร้อยละ 1 ของนำ้ จำนวนนี้จะอยใู่ นทะเลสาบแม่น้ำ ลำคลอง และใต้ดิน ปริมาณน้ำจำนวนหนึ่งจะถูกส่งผ่านไปมาในบรรยากาศ น้ำที่ถูกส่งเข้าสู่บรรยากาศจะตกลง เป็นฝนหรือหิมะในปริมาณใกล้เคียงกัน ปริมาณน้ำทั้งหมดจะอยู่ในทะเลมหาสมุทร ร้อยละ 97 อยู่ใต้ดิน ร้อย ละ 0.6 อยใู่ นดิน ร้อยละ 0.2 อยใู่ นลกั ษณะของนำ้ แขง็ รอ้ ยละ 2.1 และอยู่ในลกั ษณะของไอน้ำท่ีลอยอยู่ใน บรรยากาศ ร้อยละ 0.001 วัฏจักรของน้ำจำเป็นต่อสิ่งมีชีวิตมากเพราะน้ำเป็นตัวละลายที่ดี จึงนำแร่ธาตุท่ี จำเป็นเข้าสู่พืช เพื่อสร้างเป็นสารอาหารให้แก่สิ่งมีชีวิต การทราบวัฏจักรของน้ำจึงมีประโยชน์ในด้านการอนุรักษ์ สิง่ มชี ีวติ และสภาพแวดลอ้ ม

2. วฏั จักรของคาร์บอน (Carbon Cycle) ส่ิงมชี วี ติ ทุกชนดิ ตอ้ งการธาตุคาร์บอน (C) เพราะเปน็ ธาตุหลักในสารประกอบอินทรีย์ทุกชนิด คาร์บอน หมุนเวียนระหว่างสิ่งมีชีวิตและสิ่งไม่มีชีวิตในรูปของคาร์บอนไดออกไซด์ ในบรรยากาศซึ่งมีอยู่ประมาณร้อย ละ 0.04 และในนำ้ ซ่ึงอยใู่ นรปู ของคาร์บอนไดออกไซด์อิสระ หรอื รปู ของไบคาร์บอเนตคาร์บอนท่ีอยู่ในอากาศจะ อยู่ในรูปของคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2 ) โดยคาร์บอนไดออกไซด์ จะถูกพืชนำไปสร้างเป็นสารอาหาร โดย กระบวนการสังเคราะห์แสง ซึ่งจะถูกถ่ายทอดไปยังสัตว์โดยการกิน ในที่สุดทั้งพืชและสัตว์จะปล่อย ค า ร ์ บ อ น ไ ด อ อ ก ไ ซ ด ์ อ อ ก ส ู ่ บ ร ร ย า ก า ศ ด ้ ว ย ก า ร ห า ย ใ จ แ ล ะ บ า ง ส่ ว น ท ี ่ ย ั ง ค ง อ ย ู ่ ใ น รู ป ของเนื้อเยื่อพืชและสัตว์จะมีการหมุนเวียนกลับสู่บรรยากาศใหม่หลังจากพืชและสัตว์ตายและมีการย่อยสลาย เกิดขึ้น นอกจากนี้บางส่วนที่ไม่ย่อยสลายก็ทับถมกันเป็นเวลานาน กลายเป็นถ่านหิน น้ำมันและก๊าซ เมื่อมนุษย์ นำมาใช้เกิดการเผาไหม้ก็จะได้คาร์บอนไดออกไซด์คืนสู่บรรยากาศ นอกจากนี้ยังได้จากการระเบิดของภูเขาไฟ เป็นคร้ังคราวอีกดว้ ย

3.วฏั จกั รของไนโตรเจน (Nitrogen Cycle) ธาตุไนโตรเจนเป็นธาตุที่จำเป็นในการสร้างโปรโตปลาสซึม ของสิ่งมีชีวิต โดยจะเป็นส่วนประกอบหลัก ของโปรตนี ในบรรยากาศมกี า๊ ซไนโตรเจน ประมาณร้อยละ 78 แต่สงิ่ มชี วี ติ ไม่สามารถนำมาใช้ได้โดยตรง แต่ จะใช้ได้เมื่ออยู่ในสภาพของสารประกอบ แอมโมเนีย ไนไตรท์และไนเตรท ไนโตรเจนในบรรยากาศ จึงต้อง เปลี่ยนรูปให้อยู่ในสภาพที่สิ่งมีชีวิต ส่วนใหญ่จะใช้ได ้ วัฏจักรน้ีจึงประกอบด้วยขบวนการตรึง ไนโตรเจน (Nitrogen Fixation) ขบวนการสร้างแอมโมเนีย (Ammonification) ขบวนการสร้างไนเต รด (Nitrification) และขบวนการสร้างไนโตรเจน (Denitrification) ขบวนการเหล่านี้จะต้องอาศัยแบคทีเรีย จุลินทรีย์อื่นๆ จำนวนมาก จึงทำให้เกิดสมดุลของวัฏจักรไนโตรเจน นอกจากจะถูกตรึง โดยสิ่งมีชีวิตแล้ว ไนโตรเจนในบรรยากาศ ยังถูกตรึงจากธรรมชาติอีกด้วย เป็นต้นว่าเมื่อเกิดฟ้าแลบขึ้นมา ไนโตรเจนในท้องฟ้าจะ เปล่ยี นแปลงทางเคมี ฟสิ ิกส์ กอ่ ใหเ้ กดิ สารประกอบไนเตรดขึ้นมา จากนนั้ จะถกู น้ำฝนชะพาลงสพู่ น้ื ดินต่อไป 4 .วัฏจักรฟอสฟอรัส (Phosphorus Cycle) ฟอสฟอรัส เป็นธาตุที่จำเป็นต่อการดำรงชีพของสิ่งมีชีวิต เพราะเป็นองค์ประกอบ ของ DNA, RNA และ ATP ฟอสฟอรัสเป็นธาตุที่อยู่ในธรรมชาติน้อยมาก และเกิดขึ้นจากการเปลี่ยนแปลง ทางธรณวี ิทยา เช่น แผ่นดนิ ไหว ภเู ขาไฟระเบิด ด้วยเหตุน้ีฟอสฟอรสั จึงถูกใช้หมุนเวียนอยู่ระหว่างส่ิงมีชีวิตและ ไม่มีชีวิตในปริมาณที่จำกัด ดังนั้นฟอสฟอรัส จึงเป็นปัจจัยที่จำกัดจำนวนสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศหลาย ชนิด ฟอสฟอรัสส่วนใหญ่จะอยู่ในรูปของหินฟอสเฟตหรือแร่ฟอสเฟต เมื่อถูกกัดกร่อนโดยน้ำและกระแสลม ปะปนอยู่ในดิน แล้วถูกน้ำชะล้างให้อยู่ในรูปที่ละลายน้ำได้ ซึ่งพืชสามารถนำไปใช้และ ถ่ายทอดไปในระบบ นิเวศตามห่วงโซ่อาหาร เมื่อตายลงก็จะถูกย่อยสลายด้วยพอสฟาไท ซึ่งแบคทีเรีย (Phosphatizing Bacteria) ใหอ้ ยู่ในรูปทีล่ ะลายน้ำได้ ส่วนน้นี อกจากพชื นำไปใช้โดยตรงแลว้ ยงั ถูกกระบวนการชะลา้ งพัดพาลงสู่ ทะเล มหาสมุทรปะปนอยู่ในดินตะกอนทั้งทะเลลึกและตื้น และถูกสิ่งมีชีวิตเล็ก ๆ ในทะเลนำมาใช้ถ่ายทอดไป ตามห่วงโซ่ อาหารจนถึงปลาขนาดใหญ่และนกทะเล เมื่อสัตว์พวกนี้ตายลงเกิดการสะสมเป็นแหล่งสะสมชนิดกัว โน (Guano) ซึ่งเกิดจากการสะสมตัวของมูลนกและกระดูกนกเช่นเดียวมูลค้างคาว ธาตุไนโตรเจนที่เกิดร่วมอยู่ ด้วยในมูลสัตว์เหล่านี้ละลายน้ำได้ดีมากจึงถูกพัดพาไปหมด คงเหลือไว้แต่ธาตุฟอสฟอรัสที่สลายตัวยาก นำมาใช้ ไม่ได้ จากนั้นจะเร่ิมวัฏจักรใหม่อีกปัจจุบนั ฟอสฟอรัสมีส่วนทำให้เกิดมลภาวะทางน้ำได้ เนื่องจากผงซักฟอกซึง่ มี ฟอสเฟต เป็นส่วนผสม เมื่อปล่อยลงสู่แม่น้ำลำธาร ทำให้พืชน้ำเจรญิ เตบิ โตอย่างรวดเร็ว ซึ่งทำให้เกิดปัญหาแก่ แหลง่ นำ้ มากข้ึน

5. วัฏจักรซลั เฟอร์(Sulfur Cycle) ซัลเฟอร์หรือกำมะถันเป็นธาตุที่สำคัญในการเจริญเติบโตและเมตาโบลิซั มของสิ่งมีชีวิตดังนั่นถ้าขาด กำมะถันจะ ไม่สามารถมีชีวิตอยู่ได้ กำมะถันที่พบในธรรมชาติจะอยู่ในสภาพของแร่ธาตุและในสภาพของสาร ประกอบหลายชนิด เช่น ไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H2S) และซัลเฟต (SO42-) สารประกอบอินทรีย์ในพืชและสัตว์ จะถูกย่อยสลายเปน็ ไฮโดรเจนซัลไฟต์ โดยปฏกิ ริ ยิ าของแบคทเี รียและถูกเปลีย่ นต่อจนกลายเปน็ ซลั เฟต ซึ่งพืชจะ นำกลับไปใช้ได้กำมะถันในซากของพืชและสัตว์บางส่วนจะถูกสะสมและถูกตรึงไว้ในถ่านหิน และน้ำมัน ปิโตรเลียม เมื่อมีการนำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงเกิดการเผาไหม้ได้ก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO2) เมื่อก๊าซนี้อยู่ใน บรรยากาศจะรวมตัวกับละอองน้ำตกลงมาเป็นเม็ดฝนของกรดกำมะถันหรือกรดซัลฟิวริก (H2SO4) ซึ่งจะกัด และทำให้ สิ่งก่อสร้างต่าง ๆ สึกกร่อนและเป็นอันตรายต่อการหายใจของคนวัฏจักรต่าง ๆ เหล่านี้เป็นวัฏจักรที่ สำคัญในการรักษาสมดุลธรรมชาติ (Balance of Nature) ยังมีวัฏจักรอื่น ๆ อีกหลายอย่างในธรรมชาติ แต่ ละวัฏจักรก็มีระบบภาวะธำรงดุลของตนเอง ถ้าส่วนใดส่วนหนึ่งของระบบถูกทำลายไปก็จะส่ง ผลกระทบไป ยังวัฏจักรอื่น ๆ ทำให้สมดุลธรรมชาติเสียหาย การที่สารต่าง ๆ มีการหมุนเวียนกลับคืนสู่ธรรมชาติ ทำให้ ปริมาณสารที่มีอยู่ในธรรมชาติไม่หมดสิ้นไป ทำให้มีอยู่ในปริมาณที่สมดุลกับสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศนั้น ๆ ดุล ธรรมชาตจิ ึงเปน็ ปรากฏการณ์ท่เี กีย่ วกบั ความสมั พนั ธ์ของส่ิงมชี ีวิตดว้ ยกันกบั สิ่งไมม่ ชี วี ติ ในธรรมชาติ การสญู เสยี ธาตอุ าหาร ระบบนิเวศแตล่ ะแหง่ อาจมีการสญู เสียธาตุอาหารออกไปนอกระบบได้โดยมีสาเหตุใหญ่ ๆ มาจาก 5 ประการ 1. สญู เสยี โดยมนุษย์ กจิ กรรมบางอย่างเปน็ การทำใหธ้ าตอุ าหารสญู เสียไปจากระบบนิเวศเป็นอนั มาก เชน่ การทำไม้ การทำเกษตรกรรม 2. สูญเสยี ไปโดยสตั ว์ โดยธรรมชาตธิ าตุอาหารที่สตั ว์บริโภคเขา้ ไปจะหมุนเวียนกลบั คืนสู่ระบบนเิ วศได้ อีก แตส่ ัตวบ์ างชนดิ มีการอพยพออกจากระบบนเิ วศ จึงเท่ากบั เปน็ การนำธาตุอาหารออกไปจากระบบนเิ วศ 3. สูญเสยี ไปโดยลม ระบบนิเวศท่ีเปน็ ทีโ่ ล่งมักถูกลมพัดพาออกไปได้งา่ ย และไปสะสมอยใู่ นระบบ นเิ วศทีม่ สี ิ่งกดี ขวางลม เชน่ ป่าทมี่ ตี น้ ไม้ใหญ่หนาแนน่ ธาตอุ าหารท่ีอยู่ในฝ่นุ ละอองจงึ ถกู เคลื่อนย้ายออกไปนอก ระบบนิเวศ 4. สูญเสยี ไปโดยนำ้ นำ้ เปน็ ตัวการนำธาตอุ าหารออกไปจากระบบนิเวศได้ 2 วธิ ี วิธีแรก โดยการกัด เซาะ (Erosion) โดยพดั พาเอาดนิ และวัตถหุ น้าดินบางอย่างไหลบ่าออกไปนอกระบบนิเวศ วิธที ่ีสอง โดยการ ซมึ จากผวิ ดินลงไปข้างลา่ ง และชะลา้ งเอาธาตุอาหารไปสะสมอยดู่ ินช้นั ลา่ ง ท่ีพชื ไมส่ ามารถดูดกลับมาใช้ใน ระบบนิเวศได้อีก 5. สูญเสียไปโดยขบวนการระเหิด เป็นรูปแบบหน่งึ ของขบวนการแปรสภาพของธาตุอาหารในดนิ ไป เป็นแก๊ส ที่พืชใช้ประโยชนไ์ ม่ได้ และอาจถกู เคล่อื นย้ายออกไปนอกระบบ เชน่ ธาตไุ นโตรเจน อยู่ในดินท่ี อากาศถา่ ยเทไดด้ ี จะมปี ฏิกิริยาบางอยา่ งเกิดข้นึ ทำให้กลายเป็นกา๊ ซ

การเปล่ยี นแปลงระบบนิเวศ (Ecological Succession) คือ การเปลีย่ นแปลงท่ีเกิดขน้ึ ในระบบนเิ วศ เชน่ มีสงิ่ มีชวี ติ ใหม่เกิดขน้ึ เกิดชุมชนใหม่ มีการเปลยี่ นแปลงสภาพแวดลอ้ มทางกายภาพ ซึ่งจะทำให้เกดิ การ เปลย่ี นชนิดของสง่ิ มชี ีวติ อ่นื ๆ ในชมุ ชนแห่งนน้ั ไปด้วย โดยการเปลี่ยนแปลงดงั กล่าวต้องใชเ้ วลาในการก่อให้เกดิ การเปล่ียนแปลงพอสมควร การเปลย่ี นแปลงเหล่านี้มีสาเหตุสำคญั พอสรุปได้ 4 ประการ คือ 1. ปจั จยั การเปลีย่ นแปลงทางธรณีวิทยา (Geological Cycle) อาจทำใหเ้ กดิ ธารนำ้ แขง็ ภูเขาไฟระเบิด แผน่ ดนิ ไหว คลื่นสึนามิ ล้วนเปน็ สาเหตใุ หด้ ุลธรรมชาตใิ นกล่มุ สิง่ มีชีวติ เสียไป 2. ปจั จยั จากการเปลย่ี นแปลงของภูมิอากาศอยา่ งรนุ แรง ทำใหเ้ กิดภยั วิบัตติ า่ ง ๆ เชน่ ไฟป่า นำ้ ทว่ ม พายุ ทอรน์ าโด (Tonado) พายเุ ฮอรเิ คน (Hericanes) ทำใหส้ ภาพแวดล้อมแปรเปลีย่ นไป ส่ิงมชี วี ติ ถูกทำลายไปแล้ว เกิดการเปลย่ี นแปลงแทนท่ีขึ้นใหม่ 3. ปจั จยั จากการกระทำของมนุษย์ (Human Factor) ไดแ้ ก่ การตดั ไม้ทำลายป่า การทำไรเ่ ลอื่ น ลอย ภาวะมลพิษที่เกิดจากโรงงานอตุ สาหกรรม การสรา้ งเขื่อนหรือฝายก้ันน้ำและอน่ื ๆ ซงึ่ มีผลทำให้ สภาพแวดล้อมแปรเปลี่ยนไป ดลุ ธรรมชาตถิ กู ทำลาย เกดิ โรคระบาด แมลงศัตรพู ชื ระบาดทำใหส้ ง่ิ มชี ีวิตลม้ ตาย จงึ เกิดการเปล่ยี นแปลแทนท่ีของกลมุ่ สิ่งมชี ีวติ ขึน้ ใหม่อกี 4. ปฏกิ ริ ยิ าของสงิ่ มชี ีวิตที่มตี ่อแหล่งที่อยอู่ าศัย เป็นผลใหเ้ กิดการเปล่ยี นแปลงแทนท่ี เพราะกลุ่มส่ิงมชี วี ติ ท่ี อาศยั อยู่ ทำให้สงิ่ แวดล้อมบรเิ วณน้นั เชน่ อุณหภูมิ ความเข้มข้นของแสง ความช้นื ความเปน็ กรด ดา่ งของ พืน้ ดินหรือแหลง่ น้ำและอ่นื ๆ เปลีย่ นไปทลี ะเล็กละนอ้ ยจนในทส่ี ดุ ไมเ่ หมาะสม ต่อส่งิ มชี วี ติ กล่มุ เดิม เกิดการเปลี่ยนแปลงแทนทีโ่ ดยกลุ่มสิง่ มชี วี ิตใหมท่ ่เี หมาะสมกว่าการปรบั เปล่ยี นของระบบ นเิ วศ มี 2 ชนดิ คอื 1. การเปลยี่ นแปลงแทนท่ีข้ันปฐมภมู ิ (Primary Succession) เปน็ การเปลย่ี นแปลงแทนที่ในแหลง่ ท่ีไม่ เคยปรากฏส่ิงมชี วี ติ ใด ๆ มาก่อน เชน่ บรเิ วณภเู ขาไฟระเบิดใหม่ การเกิดแหลง่ น้ำใหม่ 2. การเปลี่ยนแปลงแทนท่ีขัน้ ทุติยภมู ิ (Secondary Succession) เปน็ การเปล่ียนแปลงแทนทใี่ นแหล่ง ทเี่ คยมีสิ่งมชี ีวิตดำรงอย่กู ่อนแล้วแต่ถกู ทำลายไป จงึ มกี ารเปล่ยี นแปลงแทนที่ข้นึ ใหมเ่ พื่อกลับเขา้ สสู่ ภาพ สมดุล เช่น บริเวณท่เี คยเปน็ ป่าถกู บุกเบิกเปน็ ไรน่ า แลว้ ละทง้ิ กลายเป็นทุ่งหญ้าในภายหลงั ตอ่ มามีไมล้ ้มลุก ไม้ พุม่ ไม้ใหญเ่ ข้าแทนที่ตามลำดับจนกลายเป็นป่าไมอ้ ีกครงั้ หน่งึ

ประโยชน์ของการรกั ษาระบบนิเวศ การรกั ษาระบบนเิ วศให้คงสภาพมีจุดประสงคเ์ พื่อรักษาสภาพกบั ดุลของธรรมชาติเพ่ือประโยชน์ของ มนุษย์เองพอสรุปไดด้ ังน้ี 1. ด้านการพักผ่อนหย่อนใจ สภาพของธรรมชาติท่ีอยู่ในภาวะสมดลุ ยอ่ มก่อให้เกิดทัศนียภาพที่ สวยงาม มีความร่มรืน่ เปน็ แหล่งพักผ่อนหยอ่ นใจได้ดี 2. คุณค่าทางดา้ นการสร้างแหลง่ ทอ่ี ยูอ่ าศัย (Habitat) ระบบนเิ วศท่อี ยู่ในธรรมชาตจิ ะเป็นแบบอย่างให้ มนุษย์จำลองระบบนิเวศข้นึ มาใหม่ เชน่ ความร่มรื่นของอุทยานแหง่ ชาตเิ ขาใหญ่กบั สภาพที่มนุษยป์ รบั ปรงุ ขึน้ มาท่ี สวนพฤกษศาสตรพ์ ุแค ความแตกตา่ งของสถานทสี่ องแห่งน้ีจะเหน็ ได้ชัดระหว่างธรรมชาติลว้ น ๆ กับปา่ ทม่ี นษุ ย์ ปรับปรงุ ตกแตง่ ข้ึน 3. ทางการศึกษาสภาวะแวดล้อม สภาพของระบบนิเวศหรือองคป์ ระกอบแต่ละส่วนของระบบ นิเวศ สามารถใช้เปน็ เครื่องบ่งชี้สภาพแวดลอ้ มและการเปล่ียนแปลงของสภาพแวดล้อมได้ เช่น การคดงอของ หางลกู กบ เป็นเคร่ืองบง่ ชี้วา่ เกดิ จากยากำจัดศัตรูพืชและจากการเปลี่ยนแปลงของภูมอิ ากาศ การม้วนของใบพชื บางชนดิ เกดิ เน่ืองจากได้รับซัลเฟอร์ไดออกไซดซ์ ึ่งเปน็ มลสารในอากาศ 4. ทางการวจิ ยั ด้านวทิ ยาศาสตร์ การวจิ ัยทางวทิ ยาศาสตร์บางครงั้ ต้องใช้ตัวอยา่ งที่ เหมาะสม เช่น หอยทากชนิดหนึ่งมีระบบประสาทที่งา่ ยและนา่ สนใจเป็นอย่างย่ิงสำหรับนักประสาทวทิ ยา 5. คณุ ค่าทางด้านการอนรุ กั ษ์ การเปล่ยี นแปลงระบบนเิ วศ ธรรมชาติทม่ี ีความอุดมสมบรู ณ์สงู ให้เสือ่ ม โทรมกอ่ ใหเ้ กิดความหวาดกลัวในหมมู่ นษุ ย์ เน่อื งจากเมื่อเกิดการเปลีย่ นแปลงแล้วเปน็ การยากท่ีจะทำให้กลบั มามี สภาพดงั เดมิ และการเปลีย่ นแปลงอาจก่อใหเ้ กดิ ผลกระทบอยา่ งรนุ แรงต่อมนุษย์ เช่น การทำลายป่า การถม คลอง หนอง บึง ทำให้เกดิ ความแหง้ แลง้ นำ้ ทว่ ม นำ้ ป่าไหลหลากอย่างรวดเร็ว ดังน้นั การรกั ษาระบบนเิ วศให้ คงสภาพตามธรรมชาติ หรอื ก่อใหเ้ กิดความ สมดลุ อย่างเสมอจะอำนวยประโยชนใ์ หแ้ ก่มนษุ ย์อยา่ งมากมาย แนวความคิดในเรื่องของนิเวศพฒั นาจงึ เกิดขึ้นระบบนิเวศมีทัง้ ทเี่ กิดขึน้ มาเองตามธรรมชาติและระบบนเิ วศท่มี นุษย์ สร้างขน้ึ มาในภายหลงั เป็นท่ีนา่ สังเกตวา่ ระบบนเิ วศท่ีมนุษยส์ รา้ งขึ้นมานั้นบางระบบมวลสารมารถดำรงอย่ไู ด้ดว้ ย ตวั เองตอ้ งพงึ่ พาระบบนิเวศอ่ืนอยู่เสมอ เช่น ระบบนิเวศเมืองต้องอาศยั สารอาหาร วัตถดุ บิ การผลติ จากที่อนื่ เสมอ