(คู่มือ) หนังสือเรียนสสวท เพิ่มเติมชีววิทยา6

140 บทท่ี 24 | ระบบนเิ วศและประชากร ชวี วทิ ยา เลม่ 6 - ในระดับของการจัดระบบทางนิเวศวิทยาที่สูงกว่าน้ีสามารถเปรียบเทียบไทรชนิดต่าง ๆ ในหลาย ๆ กลุ่มส่ิงมีชีวิต เช่น ศึกษาการแพร่กระจายของไทรชนิดต่าง ๆ ในแต่ละกลุ่ม สง่ิ มชี วี ติ ศกึ ษาการถา่ ยเทยนี (gene flow) ของไทรชนดิ ตา่ ง ๆ ในระดบั ทวปี (continental scale) ครอู าจอธบิ ายเพม่ิ เตมิ กบั นกั เรยี นวา่ ไบโอสเฟยี ร์ ประกอบดว้ ยสง่ิ มชี วี ติ ทง้ั หมดบนโลกและ ทกุ สถานทท่ี ม่ี สี ง่ิ มชี วี ติ ซง่ึ รวมถงึ พน้ื ทส่ี ว่ นใหญข่ องแผน่ ดนิ แหลง่ น�ำ้ สว่ นใหญ่ บรรยากาศจนถงึ ระดบั ความสงู หลายกโิ ลเมตร และตะกอนใตพ้ น้ื มหาสมทุ ร ความรูเ้ พ่มิ เติมสำ�หรบั ครู พืชในสกุล Ficus เช่น ไทร มะเด่ือ รวมถึงไทรย้อยใบทู่ มีช่อดอกแบบไฮแพนทอเดียม (hypanthodium) ทเ่ี กดิ จากฐานชอ่ ดอกเจรญิ และโคง้ เขา้ หากนั จนมลี กั ษณะคลา้ ยรปู ถว้ ยทม่ี โี พรง อยภู่ ายในและมชี อ่ งเปดิ เลก็  ๆ อยทู่ ป่ี ลายดา้ นบน ท�ำ ใหแ้ มลงสามารถเขา้ ไปในโพรงได้ ผนงั ดา้ นใน ของโพรงมดี อกยอ่ ยจ�ำ นวนมาก โดยไทรยอ้ ยใบทมู่ ดี อกแยกเพศอยใู่ นชอ่ ดอกเดยี วกนั ดอกยอ่ ย เพศเมียจะบานและพร้อมผสมพันธ์กุ ่อนดอกย่อยเพศผู้ ทำ�ให้ต้องอาศัยแมลงช่วยถ่ายเรณูจาก ชอ่ ดอกอน่ื เชน่ แตนมะเดอ่ื หรอื ตอ่ ไทรบางชนดิ โดยในขณะทช่ี อ่ ดอกของไทรยงั เจรญิ ไมเ่ ตม็ ท่ี ตอ่ ไทรเพศเมยี ทอ่ี มุ้ ไขม่ าดว้ ยจะบนิ เขา้ สโู่ พรงภายในชอ่ ดอกของไทรพรอ้ มทง้ั น�ำ เรณขู องไทรจาก ช่อดอกอ่นื มาด้วย ขณะท่ตี ่อไทรเพศเมียวางไข่บนดอกย่อยจะเกิดการถ่ายเรณูท่ตี ิดมาให้กับ ดอกย่อยเพศเมียท่บี านแล้วในช่อดอกน้นั ต่อมารังไข่ของดอกย่อยท่ถี ูกวางไข่จะมีลักษณะเป็น ปมดอกและมตี วั ออ่ นของตอ่ ไทรอยภู่ ายใน สว่ นดอกยอ่ ยทไ่ี ดร้ บั เรณแู ตไ่ มม่ ตี วั ออ่ นของตอ่ ไทรจะ เจริญเป็นผลย่อย เม่อื เวลาผ่านไปตัวอ่อนของต่อไทรเพศผ้จู ะฟักออกมาจากปมดอกก่อนและ ผสมพนั ธก์ุ บั ตอ่ ไทรเพศเมยี ทย่ี งั อยใู่ นปมดอก ตอ่ มาตอ่ ไทรเพศเมยี ทไ่ี ดร้ บั การผสมพนั ธแ์ุ ลว้ จะ อมุ้ ไขแ่ ละฟกั ออกจากปมดอกซง่ึ เปน็ ชว่ งเวลาเดยี วกบั ทด่ี อกยอ่ ยเพศผเู้ จรญิ เตม็ ท่ี ตอ่ ไทรเพศเมยี จะอมุ้ ไขแ่ ละบนิ ออกจากผลไทรโดยมเี รณขู องไทรตดิ ออกมาดว้ ย และไปยงั ดอกไทรชอ่ ดอกใหมเ่ พอ่ื วางไข่ จะเหน็ ไดว้ า่ ตอ่ ไทรมสี ว่ นชว่ ยในการถา่ ยเรณขู องไทรซง่ึ ดอกยอ่ ยเพศผแู้ ละเพศเมยี เจรญิ ไมพ่ รอ้ มกนั และวงชวี ติ ของตอ่ ไทรท�ำ ใหต้ อ่ ไทรเพศเมยี มโี อกาสเจอและผสมกบั ตอ่ ไทรเพศผทู้ ฟ่ี กั จากชอ่ ดอก เดยี วกนั เทา่ นน้ั สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชีววิทยา เลม่ 6 บทที่ 24 | ระบบนเิ วศและประชากร 141 จากน้นั ครูและนักเรียนร่วมกันสรุปว่า ระดับของการจัดระบบทางนิเวศวิทยาเหล่าน้มี ีความ สมั พนั ธก์ นั ดงั นน้ั ในการศกึ ษานเิ วศวทิ ยาจงึ ควรเขา้ ใจทง้ั ในระดบั ทต่ี อ้ งการศกึ ษาและค�ำ นงึ ถงึ ระดบั อน่ื  ๆ ทส่ี มั พนั ธก์ นั ดว้ ย เชน่ ในการศกึ ษาไทรยอ้ ยใบทใู่ นระดบั ประชากร ซง่ึ การกระจายตวั ของประชากรใน แหลง่ ทอ่ี ยตู่ า่ ง ๆ อาจแตกตา่ งกนั เนอ่ื งจากการปรบั ตวั ของไทรยอ้ ยใบทใู่ หเ้ ขา้ กบั สง่ิ แวดลอ้ มในบรเิ วณท่ี ศกึ ษา และความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งไทรยอ้ ยใบทกู่ บั สง่ิ มชี วี ติ อน่ื  ๆ ในบรเิ วณดงั กลา่ ว รวมถงึ ความสมั พนั ธ์ และกระบวนการต่าง ๆ ท่เี กิดข้นึ ในระบบนิเวศน้นั ซ่งี ต้องอาศัยความเข้าใจในระดับส่งิ มีชีวิต ระดับ ประชากร ระดบั กลมุ่ สง่ิ มชี วี ติ และระดบั ระบบนเิ วศ 24.1 ระบบนเิ วศ จุดประสงคก์ ารเรยี นรู้ 1. ระบุปัจจยั ที่ใชใ้ นการจำ�แนกระบบนเิ วศและยกตวั อย่างระบบนเิ วศชนดิ ต่าง ๆ 2. วิเคราะห์ อธบิ าย และยกตัวอย่างกระบวนการถ่ายทอดพลังงานในระบบนิเวศ 3. อธิบาย ยกตัวอย่างการเกิดไบโอแมกนิฟิเคชัน และบอกแนวทางในการลดการเกิด ไบโอแมกนิฟเิ คชัน 4. สบื คน้ ขอ้ มลู และเขยี นแผนภาพเพอื่ อธบิ ายวฏั จกั รไนโตรเจน วฏั จกั รก�ำ มะถนั และวฏั จกั ร ฟอสฟอรสั แนวการจัดการเรียนรู้ ครทู บทวนความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งสง่ิ มชี วี ติ โดยอาจใหน้ กั เรยี นยกตวั อยา่ งความสมั พนั ธร์ ะหวา่ ง สง่ิ มชี วี ติ ในระบบนเิ วศทน่ี กั เรยี นเคยเรยี นมาแลว้ บนั ทกึ ลงในตาราง ดงั น้ี รปู แบบของความสมั พนั ธ์ สญั ลกั ษณ์ ตวั อยา่ งของส่ิงมชี วี ติ ภาวะพึง่ พากนั (mutualism) +,+ ตน้ ไทรกับตอ่ ไทร โพรโทซัวในล�ำ ไสป้ ลวกกบั ปลวก ไลเคน ไรโซเบียม ในปมรากถ่วั ราไมคอร์ไรซาในรากสนหรือรากปรง ภาวะองิ อาศยั (commensalism) +,0 เฟิร์นบนต้นไม้ใหญ่ เหาฉลามกับปลาฉลาม นกทำ�รังบนต้นไม้ ภาวะลา่ เหยือ่ (predation) เพรียงหินบนกระดองเตา่ ภาวะปรสติ (parasitism) +,- นกกนิ หนอน เสือลา่ กวาง เหยย่ี วลา่ กระต่าย งูกนิ กบ +,- กาฝากบนตน้ ไม้ พยาธิใบไม้ในตบั สัตว์ เหาบนศรี ษะคน เห็บหรอื หมัด บนผิวล�ำ ตัวสนุ ขั พยาธติ ัวตดื ในกลา้ มเนื้อหมู สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

142 บทท่ี 24 | ระบบนเิ วศและประชากร ชีววทิ ยา เลม่ 6 ครูให้ความรู้เพ่ิมเติมว่าความสัมพันธ์ระหว่างส่ิงมีชีวิตในระบบนิเวศเป็นความสัมพันธ์ของ ส่งิ มีชีวิตต้งั แต่สองสปีชีส์ข้นึ ไป โดยยังมีรูปแบบอ่นื  ๆ เช่น ภาวะแก่งแย่งแข่งขัน (competition) เป็น ความสมั พนั ธท์ เ่ี กดิ จากสง่ิ มชี วี ติ ตง้ั แตส่ องสปชี สี ข์ น้ึ ไปทอ่ี าศยั อยใู่ นบรเิ วณเดยี วกนั มคี วามตอ้ งการทอ่ี ยอู่ าศยั อาหาร หรือสภาพแวดล้อมอ่ืน ๆ ท่ีเหมือนกัน เช่น การแย่งธาตุอาหารของผักตบชวาและบัวในบึง การแยง่ อาหารของปลาหางนกยงู กบั ปลาสอดในบอ่ เดยี วกนั การแยง่ พน้ื ทข่ี องเสอื กบั สงิ โต จากนน้ั ถามนกั เรยี นวา่ ในระบบนเิ วศ นอกจากสง่ิ มชี วี ติ แลว้ ยงั มอี งคป์ ระกอบใดอกี บา้ ง และ สง่ิ มชี วี ติ มคี วามสมั พนั ธก์ บั องคป์ ระกอบอน่ื  ๆ อยา่ งไร ซง่ึ นกั เรยี นควรตอบไดว้ า่ ในระบบนเิ วศมที ง้ั สง่ิ มชี วี ติ และสง่ิ ไมม่ ชี วี ติ โดยการด�ำ รงชวี ติ ของสง่ิ มชี วี ติ จะมคี วามสมั พนั ธก์ บั ทง้ั สง่ิ มชี วี ติ และสง่ิ ไมม่ ชี วี ติ ในระบบนเิ วศ ครูอธิบายเพ่มิ เติมว่า ระบบนิเวศ คือ ระบบท่ปี ระกอบด้วยกล่มุ ส่งิ มีชีวิตและส่งิ ไม่มีชีวิตใน บรเิ วณใดบรเิ วณหนง่ึ ซง่ึ มคี วามสมั พนั ธก์ นั มกี ารถา่ ยทอดพลงั งานและการหมนุ เวยี นสารในระบบ การท่ี ระบบนิเวศจะดำ�รงอย่ไู ด้จะอาศัยการทำ�งานร่วมกันของท้งั โครงสร้างและกระบวนการในระบบนิเวศ และใหน้ กั เรยี นอธบิ ายและยกตวั อยา่ งความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งโครงสรา้ งและกระบวนการในระบบนเิ วศ ซ่ึงนักเรียนควรอธิบายได้ว่า ในการถ่ายทอดพลังงาน จะเกิดผ่านส่ิงมีชีวิตในระบบนิเวศซ่ึงเป็น องค์ประกอบทางชีวภาพ โดยเกิดผ่านการกินต่อกันเป็นทอด ๆ ในโซ่อาหารและสายใยอาหาร ส่วน การหมนุ เวยี นสารจะเกดิ ผา่ นทง้ั สง่ิ มชี วี ติ และสง่ิ ไมม่ ชี วี ติ ในระบบนเิ วศซง่ึ เปน็ องคป์ ระกอบทางชวี ภาพ และองคป์ ระกอบทางกายภาพ ครูและนักเรียนสรุปร่วมกันว่าการดำ�รงชีวิตของส่ิงมีชีวิตมีความสัมพันธ์กับส่ิงแวดล้อมใน บริเวณท่ีดำ�รงชีวิตอยู่ และใช้คำ�ถามในหนังสือเรียนเพ่ือนำ�เข้าสู่เน้ือหาเร่ืองความหลากหลายของ ระบบนิเวศว่า ในแต่ละบริเวณของโลกซ่ึงมีสภาพแวดล้อมท่ีแตกต่างกัน จำ�นวนและชนิดของ สง่ิ มชี วี ติ ในระบบนเิ วศในแตล่ ะบรเิ วณจะเหมอื นหรอื แตกตา่ งกนั อยา่ งไร ซง่ึ นกั เรยี นควรตอบไดว้ า่ แตกตา่ งกนั โดยสง่ิ มชี วี ติ ในแตล่ ะบรเิ วณจะมลี กั ษณะทเ่ี หมาะสมกบั การด�ำ รงชวี ติ ในสภาพแวดลอ้ มนน้ั 24.1.1 ความหลากหลายของระบบนิเวศ ครใู หน้ กั เรยี นศกึ ษารปู ของสง่ิ มชี วี ติ ในระบบนเิ วศทแ่ี ตกตา่ งกนั อยา่ งนอ้ ย 2 ระบบนเิ วศหรอื ใช้ รปู 24.2 จากหนงั สอื เรยี น จากนน้ั ใหน้ กั เรยี นอภปิ รายรว่ มกนั ในประเดน็ ดงั น้ี สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชีววิทยา เล่ม 6 บทที่ 24 | ระบบนิเวศและประชากร 143 ในระบบนเิ วศทแ่ี ตกตา่ งกนั สงิ่ มชี วี ติ และแหลง่ ทอ่ี ยขู่ องสงิ่ มชี วี ติ เหมอื นหรอื แตกตา่ งกนั อย่างไร สิ่งมีชีวิตในแต่ละระบบนิเวศมีความสัมพันธ์กับลักษณะทางกายภาพในแหล่งท่ีอยู่ใน แตล่ ะระบบนเิ วศอย่างไร ยกตัวอย่างระบบนเิ วศท่นี กั เรยี นรู้จัก จากการอภิปรายนักเรียนควรได้ข้อสรุปว่าในแต่ละระบบนิเวศ ส่งิ มีชีวิตและแหล่งท่อี ย่ขู อง สง่ิ มชี วี ติ แตกตา่ งกนั โดยสง่ิ มชี วี ติ ในแตล่ ะระบบนเิ วศจะมลี กั ษณะหรอื รปู แบบการด�ำ รงชวี ติ ทส่ี มั พนั ธ์ กบั แหลง่ ทอ่ี ยใู่ นระบบนเิ วศนน้ั เชน่ โกงกางมรี ากค�ำ้ ซง่ึ ท�ำ ใหต้ น้ โกงกางยนื ตน้ ไดอ้ ยา่ งมน่ั คงในระบบนเิ วศ ปา่ ชายเลน รวมถงึ ชว่ ยสะสมตะกอนและเศษซากทพ่ี ดั พามากบั น�ำ้ เพอ่ื ใหเ้ กดิ เปน็ ดนิ บรเิ วณใตล้ �ำ ตน้ โดย ระบบนเิ วศมหี ลากหลาย แบง่ ไดเ้ ปน็ ระบบนเิ วศบนบกและระบบนเิ วศแหลง่ น�ำ้ ระบบนิเวศบนบก ครูให้ข้อมูลแก่นักเรียนว่าป่าไม้จัดเป็นระบบนิเวศบนบกขนาดใหญ่ และเป็นแหล่ง ทรัพยากรธรรมชาติท่ีมีความสำ�คัญ จากน้ันให้นักเรียนสืบค้นข้อมูลเก่ียวกับระบบนิเวศบนบกจาก หนงั สอื เรยี น โดยอาจใชค้ �ำ ถามเพอ่ื น�ำ เขา้ สกู่ ารสบื คน้ ดงั น้ี นกั เรยี นรจู้ กั ป่าไมช้ นดิ ใดบา้ ง ปัจจยั ท่ีท�ำ ใหเ้ กดิ ปา่ ไมช้ นดิ ตา่ ง ๆ ทแ่ี ตกต่างกนั คอื อะไร จากการสบื คน้ ขอ้ มลู ครแู ละนกั เรยี นสรปุ รว่ มกนั วา่ ดชั นสี �ำ คญั ทใ่ี ชใ้ นการจ�ำ แนกระบบนเิ วศ บนบกคอื ปรมิ าณน�ำ้ ฝนและชนดิ พชื เดน่ โดยระบบนเิ วศบนบกสว่ นใหญ่ คอื ปา่ ชนดิ ตา่ ง ๆ เนอ่ื งจาก ระบบนเิ วศบนบกกระจายอยใู่ นสภาพภมู ปิ ระเทศและภมู อิ ากาศทแ่ี ตกตา่ งกนั จงึ ท�ำ ใหเ้ กดิ เปน็ ระบบนเิ วศ บนบกทห่ี ลากหลาย ครยู กตวั อยา่ งระบบนเิ วศบนบกโดยใชข้ อ้ มลู และรปู หรอื วดี ทิ ศั นข์ องปา่ ipst.me/10821 ชนิดต่าง ๆ และอาจให้นักเรียนสืบค้นข้อมูลเพ่ิมเติมเก่ียวกับป่าชนิดต่าง ๆ ของ ipst.me/10822 ประเทศไทยจากเว็บไซต์ของหน่วยงานท่ีเก่ียวข้อง เช่น กรมป่าไม้ กรมอุทยาน แหง่ ชาติ สตั วป์ า่ และพนั ธพ์ุ ชื เปน็ ตน้ เพอ่ื ใหเ้ หน็ ระบบนเิ วศบนบกทห่ี ลากหลาย ของประเทศไทย จากนน้ั ครใู หน้ กั เรยี นตอบค�ำ ถามในหนงั สอื เรยี นซง่ึ มแี นวค�ำ ตอบ ดงั น้ี สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

144 บทท่ี 24 | ระบบนเิ วศและประชากร ชวี วทิ ยา เลม่ 6 ปัจจัยทางกายภาพใดบา้ งที่สง่ ผลใหเ้ กดิ ระบบนเิ วศปา่ ไมท้ ่ีแตกต่างกัน คำ�ตอบมีได้หลากหลาย เช่น ปริมาณน้ำ�ฝน เน่ืองจากสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดมีความต้องการ ปริมาณนำ้�เพ่ือใช้ในการเจริญเติบโตแตกต่างกัน ตัวอย่างระบบนิเวศที่มีความแตกต่างกัน ของปริมาณนำ้�ฝน เช่น ป่าดิบช้ืนซ่ึงมีฝนตกชุก มีปริมาณนำ้�ฝนมาก พืชเด่นท่ีพบจะเป็น ไมต้ น้ ใบกวา้ งทไี่ มผ่ ลดั ใบ เชน่ ตะเคยี น สว่ นปา่ เตง็ รงั ซง่ึ พบในพนื้ ทแ่ี หง้ แลง้ มปี รมิ าณน�ำ้ ฝน น้อย พืชเด่นที่พบจะมีการผลัดใบในช่วงแห้งแล้ง เช่น เต็ง รัง นอกจากน้ียังมีปัจจัยทาง กายภาพอื่น ๆ เช่น ระดับความสูง อุณหภูมิ ลักษณะของดิน การมีนำ้�ท่วมขัง ซ่ึงปัจจัยทาง กายภาพเหล่าน้สี ่งผลต่อชนดิ ของสิ่งมีชวี ติ จงึ ส่งผลให้เกดิ ระบบนิเวศป่าไม้ท่แี ตกต่างกัน ความรู้เพิ่มเติมส�ำ หรบั ครู ในพ้ืนท่ีบางบริเวณอาจพบชนิดของป่าได้หลากหลาย เช่น บริเวณดอยอินทนนท์ ซ่ึงมีการ เปลย่ี นแปลงของสงั คมพชื ตามระดบั ความสงู ของพน้ื ทแ่ี ละอณุ หภมู ิ - ทร่ี ะดบั ความสงู ประมาณ 400 เมตรเหนอื ระดบั น�ำ้ ทะเล และมชี ว่ งอณุ หภมู ริ ะหวา่ ง 18 – 29 องศาเซลเซยี ส จะพบปา่ เตง็ รงั เปน็ สว่ นใหญ่ - ทร่ี ะดบั ความสงู ประมาณ 500-750 เมตรเหนือระดับน้�ำ ทะเล และมีช่วงอุณหภมู ิระหว่าง 17 – 26 องศาเซลเซียส จะพบป่าผสมผลัดใบเป็นสว่ นใหญ่ - ท่ีระดับความสูงประมาณ 1,000 เมตรเหนือระดับน้ำ�ทะเล และมีช่วงอุณหภูมิระหว่าง 16 – 22 องศาเซลเซียส ซึ่งเป็นเขตรอยต่อระหว่างแนวป่าเต็งรังและป่าดิบเขา จะพบ ป่าเต็งรงั ท่เี ร่ิมมีสนเป็นไม้เด่น - ที่ระดับความสูงประมาณ 1,000 – 1,300 เมตรเหนือระดับนำ้�ทะเล และมีช่วงอุณหภูมิ ระหวา่ ง 14 – 21 องศาเซลเซียส จะเรมิ่ พบป่าท่ีมีสนและโอค๊ เป็นพชื เดน่ - ที่ระดับความสูงมากกว่า 1,300 เมตรเหนือระดับนำ้�ทะเลจนถึงยอดดอยอินทนนท์ และมี ชว่ งอุณหภูมิระหวา่ ง 8 – 20 องศาเซลเซยี ส จะพบปา่ ดิบเขาเปน็ สว่ นใหญ่ ดงั นน้ั จงึ เหน็ ไดว้ า่ ในพน้ื ทท่ี ม่ี กี ารเปลย่ี นแปลงของปจั จยั ทางกายภาพทต่ี อ่ เนอ่ื งกนั จะพบประชากร หรอื กลมุ่ สง่ิ มชี วี ติ ทแ่ี ตกตา่ งกนั ไดอ้ ยา่ งชดั เจน สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชีววทิ ยา เลม่ 6 บทท่ี 24 | ระบบนิเวศและประชากร 145 ระบบนเิ วศแหลง่ น้ำ� ครถู ามนกั เรยี นวา่ ระบบนเิ วศแหลง่ น�ำ้ ใชเ้ กณฑเ์ ดยี วกบั ระบบนเิ วศบนบกไดห้ รอื ไม่ ถา้ ไมไ่ ด้ จะสามารถใช้เกณฑ์ใดในการจำ�แนก จากน้ันให้นักเรียนสืบค้นข้อมูลเก่ียวกับระบบนิเวศแหล่งนำ้� จากหนงั สอื เรยี น ครยู กตวั อยา่ งระบบนเิ วศแหลง่ น�ำ้ โดยใชข้ อ้ มลู และรปู หรอื วดี ทิ ศั นข์ องระบบนเิ วศแหลง่ น�ำ้ ชนดิ ตา่ ง ๆ และอาจใหน้ กั เรยี นสบื คน้ ขอ้ มลู เพม่ิ เตมิ เกย่ี วกบั ระบบนเิ วศแหลง่ น�ำ้ ชนดิ ตา่ ง ๆ และเกณฑ์ ทใ่ี ชใ้ นการจ�ำ แนก เพอ่ื ใหน้ กั เรยี นเหน็ ความสมั พนั ธร์ ะหวา่ งปจั จยั ทางกายภาพและชนดิ ของสง่ิ มชี วี ติ ใน ระบบนเิ วศแหลง่ น�ำ้ ตา่ ง ๆ และไดเ้ หน็ ตวั อยา่ งระบบนเิ วศแหลง่ น�ำ้ ทห่ี ลากหลาย ซง่ึ นกั เรยี นควรสรปุ ได้ วา่ เกณฑท์ น่ี ยิ มใชใ้ นการจ�ำ แนกระบบนเิ วศแหลง่ น�ำ้ คอื คา่ ความเคม็ หรอื ความเขม้ ขน้ ของเกลอื นอกจากน้ี ยงั สามารถใชเ้ กณฑท์ เ่ี ปน็ ปจั จยั ทางกายภาพอน่ื  ๆ ในการแบง่ ระบบนเิ วศแหลง่ น�ำ้ ออกเปน็ บรเิ วณตา่ ง ๆ เชน่ ปรมิ าณแสง ความลาดชนั ของพน้ื ท่ี เปน็ ตน้ ระบบนเิ วศแหลง่ น�ำ้ จ�ำ แนกไดเ้ ปน็ ระบบนเิ วศแหลง่ น�ำ้ เคม็ และระบบนเิ วศแหลง่ น�ำ้ จดื โดยบรเิ วณรอยตอ่ ระหวา่ งแหลง่ น�ำ้ เคม็ และแหลง่ น�ำ้ จดื จะเปน็ แหลง่ น�ำ้ กรอ่ ย ซง่ึ มคี วามแปรผนั ของคา่ ความเขม้ ขน้ ของเกลอื นอกจากนย้ี งั สามารถพบปา่ ชายเลนซง่ึ เปน็ ปา่ รอยตอ่ ระหวา่ งระบบนเิ วศบนบกและระบบนเิ วศแหลง่ น�ำ้ เคม็ จากนน้ั ครใู หน้ กั เรยี นตอบค�ำ ถามในหนงั สอื เรยี นซง่ึ มแี นวค�ำ ตอบดงั น้ี จากรูป 24.8 ปจั จยั ทางกายภาพใดบา้ งทม่ี ีผลต่อการด�ำ รงชีวติ ของสิ่งมชี ีวติ ในบริเวณต่าง ๆ ของแหลง่ นำ้�เค็มและปจั จัยดังกลา่ วมผี ลอยา่ งไร คำ�ตอบมีได้หลากหลาย เช่น ปริมาณแสง – ปริมาณแสงท่สี ่องลงไปในมหาสมทุ รจะแตกต่างไปตามระดบั ความลกึ ของน�้ำ บรเิ วณทแ่ี สงสอ่ งถงึ จะยงั พบผผู้ ลติ ซงึ่ สามารถสงั เคราะหด์ ว้ ยแสงได้ เชน่ แพลงกต์ อนพชื ใน เขตท่ีแสงสอ่ งถงึ ในทะเลจะพบความหลากหลายของส่งิ มชี ีวติ สงู เชน่ ตามแนวปะการัง การขน้ึ ลงของกระแสน�้ำ – สตั วท์ อี่ าศยั ในเขตน�ำ้ ขน้ึ น�ำ้ ลงมลี กั ษณะหลายอยา่ งทที่ �ำ ใหส้ ามารถ ด�ำ รงชีวติ ในบริเวณนไ้ี ด้ เช่น มลี กั ษณะท่ชี ว่ ยลดการสูญเสียน�ำ้ ในชว่ งน�ำ้ ลง สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

146 บทท่ี 24 | ระบบนิเวศและประชากร ชวี วทิ ยา เลม่ 6 สงิ่ มชี วี ติ ทอ่ี าศยั อยบู่ รเิ วณหาดทรายและบรเิ วณหาดหนิ จะพบกบั ปญั หาอะไรบา้ งทส่ี ง่ ผลตอ่ การดำ�รงชวี ิต และมีการปรับตวั อย่างไรเพอื่ การอยู่รอด ส่ิงมีชีวิตท่ีอาศัยอยู่ในบริเวณหาดทรายและหาดหินจะพบปัญหาการสูญเสียน้ำ�จากการ ขึ้นลงของกระแสนำ้� การเพิ่มระดับของความเค็มในน้ำ�จากการระเหยของน้ำ�เม่ือต้องอาศัย ในแอง่ น�ำ้ ขงั ขนาดเลก็ เวลาน�ำ้ ลงเปน็ เวลานาน และการถกู กระแสคลน่ื ซดั สง่ิ มชี วี ติ ในบรเิ วณ นมี้ กี ารปรับตัวดังนี้ - สิ่งมีชีวิตบางชนิดสามารถขุดรูแทรกตัวลงไปในทรายเพ่ือหลีกเลี่ยงจากกระแสคลื่นและ การขึน้ ลงของกระแสนำ้� เช่น ปลู ม - สิ่งมีชีวิตบางชนิดมีลำ�ตัวแบน ผิวเรียบ มีเปลือกแข็งหุ้มร่างกาย เพ่ือลดแรงปะทะจาก น้�ำ ทะเล เช่น หอยสองฝา ลน่ิ ทะเล เหรยี ญทะเล - สิ่งมีชีวิตบางชนิดมีการปรับโครงสร้างของเปลือกเพ่ือยึดเกาะกับหินเม่ือยังเป็นตัวอ่อน เพ่ือช่วยในการยึดเกาะกับหินได้แน่น และป้องกันการถูกซัดจากคล่ืน และเม่ือนำ้�ลงจะ ปิดเปลือกสนทิ เพื่อลดการสูญเสยี น�ำ้ เช่น หอยนางรม เพรียงคอหา่ น ซึ่งพบไดท้ ่ัวไปใน บรเิ วณหาดหนิ - สงิ่ มชี วี ติ หลายชนดิ มวี วิ ฒั นาการใหท้ นตอ่ การเปลยี่ นแปลงของคา่ ความเขม้ ขน้ ของเกลอื ได้ในช่วงกว้างเพ่ืออาศัยอยู่ในแอ่งน้ำ�ขังขนาดเล็กในบริเวณหาดหินท่ีมีความเค็มสูงกว่า นำ�้ ทะเล เช่น หอยหมวกเจก๊ หลายชนิด สง่ิ มชี วี ติ ทอ่ี าศยั อยใู่ นบรเิ วณแหลง่ น�้ำ ไหลตอ้ งมกี ารปรบั ตวั เพอื่ ความอยรู่ อดในการด�ำ รงชวี ติ อยา่ งไรบ้าง พืชมีการปรับตัวเพ่อื ให้สามารถเจริญเติบโตบนแก่งหินได้ มักเป็นไม้พ่มุ ขนาดเล็กท่มี ีรากซ่งึ สามารถยึดเกาะกับแก่งหินได้ มีลำ�ต้นท่ีมีขนาดเล็ก ใบมีลักษณะเรียวยาวคล้ายกระสวยท่ี ไม่ต้านกระแสนำ�้ ในพืชบางชนิด เช่น มะเด่อื นำ�้ (Ficus squamosa) มีเมล็ดซ่งึ โครงสร้าง ภายนอกมลี กั ษณะเปน็ ปยุ ชว่ ยในการลอยน�ำ้ และเพม่ิ พน้ื ทย่ี ดึ เกาะเพอ่ื ชว่ ยในการงอกบรเิ วณ โขดหนิ สตั วม์ กี ารปรบั ตวั เพอ่ื ปอ้ งกนั ไมใ่ หถ้ กู กระแสน�ำ้ ทไี่ หลแรงพดั ไป เชน่ ปลาบางชนดิ มลี กั ษณะ ลำ�ตัวเรียวยาว เพือ่ ลดการต้านของกระแสน้ำ� และมีการว่ายทวนกระแสน้�ำ เป็นระยะ ๆ ปลา บางชนิดจะปรับตัวอาศัยอยู่ตามซอกหินในแหล่งนำ้�ไหล ตัวอ่อนแมลงนำ้�จะฝังตัวเองอยู่ใน ดนิ บรเิ วณพนื้ ท้องน�ำ้ เพอ่ื หลีกเลย่ี งการถูกพดั พาโดยกระแสน�ำ้ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชีววิทยา เลม่ 6 บทท่ี 24 | ระบบนเิ วศและประชากร 147 เพราะเหตุใดระบบนิเวศแหล่งน้ำ�กร่อยจึงมีความอุดมสมบูรณ์ของธาตุอาหารสูงและมี สิ่งมชี วี ติ หลากหลายชนดิ แหลง่ น�ำ้ กรอ่ ยเปน็ บรเิ วณรอยตอ่ ระหวา่ งแมน่ �ำ้ และทะเล เปน็ บรเิ วณปากแมน่ �้ำ ทมี่ กี ารสะสม ของตะกอนและธาตุอาหารสูง เนื่องจากกระแสนำ้�จากแม่นำ้�ได้พัดพาเอาสารอินทรีย์และ ธาตอุ าหารหลายชนดิ ทจ่ี �ำ เปน็ ตอ่ การเจรญิ เตบิ โตของสงิ่ มชี วี ติ บรเิ วณนย้ี งั ไดร้ บั อทิ ธพิ ลจาก นำ้�ข้ึนนำ้�ลง และการซัดของคลื่น ทำ�ให้เกิดการพัดพาสารอินทรีย์และธาตุอาหารจากทะเล เขา้ สบู่ รเิ วณผวิ น�ำ้ และชายฝงั่ จงึ มกี ารหมนุ เวยี นของธาตอุ าหารสงู ท�ำ ใหม้ คี วามอดุ มสมบรู ณ์ สงู และส่งผลใหม้ ีส่งิ มชี ีวิตหลายชนิดอาศยั อย่บู ริเวณนี้ นอกจากนค้ี รอู าจชใ้ี หน้ กั เรยี นเหน็ ถงึ ความส�ำ คญั ของแนวปะการงั โดยใชค้ �ำ ถามถามนกั เรยี นดงั น้ี แนวปะการงั มคี วามส�ำ คญั อยา่ งไรตอ่ ระบบนเิ วศ และมสี าเหตใุ ดบา้ งทสี่ ง่ ผลท�ำ ใหป้ จั จบุ นั แนวโนม้ ของแนวปะการังลดลง แนวปะการังเป็นที่อยู่และแหล่งสืบพันธุ์ของสัตว์ทะเลหลายชนิด ปัจจุบันแนวปะการัง ทั่วโลกก�ำ ลังถกู คกุ คาม และมจี �ำ นวนลดลง จากหลายสาเหตุ เชน่ - การเปล่ยี นแปลงสภาพภมู ิอากาศ เม่อื อณุ หภมู ิน�้ำ สูงเกิดจะทำ�ให้เกดิ ปรากฏการณ์ ปะการังฟอกขาว - การปลอ่ ยน�ำ้ เสยี ลงสทู่ ะเล สง่ ผลใหแ้ พลงกต์ อนพชื เพม่ิ จ�ำ นวนอยา่ งรวดเรว็ (plankton bloom) ปิดก้ันแสงให้ส่องถึงแนวปะการัง และลดการละลายของแก๊สออกซิเจน หรือการใช้พาหนะในการเดินทางทางน้ำ�ที่มีการรั่วไหลของนำ้�มันลงสู่ทะเลซ่ึง เปน็ การปดิ กั้นแก๊สออกซิเจนจากอากาศท่ลี ะลายลงในน�ำ้ ทำ�ให้ปะการังตาย - การทำ�การประมงไม่ถูกวิธี เช่น การใช้อวนลากในบริเวณท่ีไม่ได้รับอนุญาต การ ทอดสมอเรือในแนวปะการัง และการใชร้ ะเบดิ ท�ำ ให้ปะการงั แตกหกั เสียหายและ ลดจำ�นวนลง - การท่องเท่ียวซ่ึงมีปริมาณนักท่องเที่ยวมากเกินไป หรือการดำ�น้ำ�ชมปะการังโดย ขาดความรู้ หยิบ จบั หัก หรอื เหยยี บลงบนปะการัง - การลักลอบเกบ็ ปะการงั ขาย ท�ำ ให้ปะการงั ลดจำ�นวนลง จากน้นั ครูและนักเรียนสรุปร่วมกันว่าส่งิ แวดล้อมส่งผลต่อส่งิ มีชีวิตในระบบนิเวศ ในแต่ละ บรเิ วณทม่ี สี ง่ิ แวดลอ้ มทแ่ี ตกตา่ งกนั จงึ มชี นดิ และจ�ำ นวนของสง่ิ มชี วี ติ แตกตา่ งกนั สง่ ผลใหเ้ กดิ ระบบนเิ วศ ทห่ี ลากหลาย และใหน้ กั เรยี นตอบค�ำ ถามในหนงั สอื เรยี นซง่ึ มแี นวค�ำ ตอบ ดงั น้ี สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

148 บทท่ี 24 | ระบบนเิ วศและประชากร ชวี วิทยา เล่ม 6 องคป์ ระกอบทางกายภาพของระบบนเิ วศบนบกและระบบนเิ วศแหลง่ น�้ำ แตกตา่ งกนั อยา่ งไร องคป์ ระกอบทางกายภาพของระบบนเิ วศบนบกและระบบนเิ วศแหลง่ น�ำ้ มคี วามแตกตา่ งกนั ดงั น้ี 1. ความชน้ื - ระบบนเิ วศแหลง่ น�ำ้ จะมคี วามชน้ื มากกวา่ ระบบนเิ วศบนบก เนอ่ื งจากน�ำ้ เปน็ แหลง่ ท่ีมาของความชื้น ในระบบนเิ วศบนบกมักมีความชนื้ จ�ำ กดั สิง่ มีชวี ิตทอี่ าศยั บนบก ต้องปรับตัวให้อยู่บนบกไดโ้ ดยลดการสูญเสียนำ�้ 2. อุณหภูมิ - อุณหภูมิในระบบนิเวศบนบกจะเปลย่ี นแปลงได้มากกว่าระบบนเิ วศแหล่งนำ้� เนอ่ื งจากน�้ำ มคี วามจคุ วามรอ้ นทส่ี งู การท�ำ ใหน้ �้ำ เปลย่ี นแปลงอณุ หภมู จิ ะตอ้ งใชพ้ ลงั งาน สงู กวา่ อากาศ ดังน้นั อณุ หภมู ิของนำ�้ จึงไมเ่ ปลี่ยนแปลงมาก 3. แสง - ปริมาณแสงบนบกจะมากกว่าในนำ้� โดยแสงยังเป็นปัจจัยที่ทำ�ให้สังคมพืชมี ความหลากหลาย เพราะพชื แตล่ ะชนดิ จะด�ำ รงชวี ติ อยใู่ นทท่ี มี่ ปี รมิ าณแสงแตกตา่ งกนั ไป ในระบบนิเวศแหล่งนำ�้ น้นั แสงไมส่ ามารถสอ่ งลงไปถึงพ้นื ท้องนำ้�ไดใ้ นกรณีท่นี ้ำ�ลกึ มาก 4. แกส๊ – การละลายของแกส๊ ทจี่ �ำ เปน็ ตอ่ สง่ิ มชี วี ติ ในระบบนเิ วศแหลง่ น�ำ้ เชน่ แกส๊ ออกซเิ จน และแกส๊ คารบ์ อนไดออกไซด์ จะละลายไดน้ อ้ ยและมกั พบทบี่ รเิ วณผวิ น�้ำ การละลายของ แก๊สในน้ำ�ยังแปรผกผันกับอุณหภูมิ ขณะท่ีระบบนิเวศบนบกนั้นแก๊สเหล่าน้ีพบได้ มากมายในช้ันบรรยากาศ 5. ธาตุอาหาร - แหล่งที่มาของธาตุอาหารต่าง ๆ ในระบบนิเวศบนบกน้ัน มักมาจากการ พังทลายของช้ันหิน หรือกระบวนการทางธรณีวิทยา หรือการทับถมของอินทรียสารท่ี เป็นสาเหตใุ หเ้ กดิ ลักษณะดนิ แบบตา่ ง ๆ ของบรเิ วณนัน้ สำ�หรบั ระบบนิเวศแหลง่ น�ำ้ นน้ั ธาตอุ าหารมกั ถกู พดั พามาตามกระแสน�ำ้ โดยมที ม่ี าหลากหลาย เชน่ การชะลา้ งพงั ทลาย ของดินและหินลงสู่แหล่งนำ้� การพัดพาตะกอนตามแหล่งนำ้� การปล่อยนำ้�ท้ิงจาก การเกษตร อุตสาหกรรม หรือบ้านเรือนเข้าสู่แหล่งน้ำ� เช่น น้ำ�ท้ิงจากการชะล้างซึ่งมี ปรมิ าณฟอสเฟตสงู ซึ่งมีผลจากการเจริญเตบิ โตของพืชนำ้�หรือแพลงก์ตอนพืช 24.1.2 กระบวนการท่ีส�ำ คัญในระบบนเิ วศ ครใู หข้ อ้ มลู แกน่ กั เรยี นวา่ การทร่ี ะบบนเิ วศจะด�ำ รงอยไู่ ดต้ อ้ งมกี ระบวนการตา่ ง ๆ เกดิ ขน้ึ โดย กระบวนการทส่ี �ำ คญั คอื การถา่ ยทอดพลงั งานและการหมนุ เวยี นสาร นอกจากนย้ี งั มกี ระบวนการอน่ื  ๆ เชน่ การสงั เคราะหด์ ว้ ยแสง ซง่ึ นกั เรยี นไดเ้ คยเรยี นมาแลว้ การถา่ ยทอดพลงั งานในระบบนเิ วศ ครนู �ำ เขา้ สกู่ ารถา่ ยทอดพลงั งาน โดยยกตวั อยา่ งระบบนเิ วศทน่ี กั เรยี นไดศ้ กึ ษามา เชน่ ระบบ นเิ วศปา่ ชายเลน แลว้ ใหน้ กั เรยี นยกตวั อยา่ งผผู้ ลติ ผบู้ รโิ ภค ผสู้ ลายสารอนิ ทรยี ์ ในระบบนเิ วศดงั กลา่ ว จากนน้ั ใชค้ �ำ ถามถามนกั เรยี นดงั น้ี สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชวี วิทยา เล่ม 6 บทท่ี 24 | ระบบนิเวศและประชากร 149 สิ่งทีถ่ ่ายทอดจากผู้ผลิตไปยงั ผ้บู ริโภคและผ้สู ลายสารอินทรียม์ อี ะไรบ้าง สิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศมีความสำ�คัญต่อการถ่ายทอดพลังงานและการหมุนเวียนสารใน ระบบนิเวศอย่างไร นกั เรยี นควรตอบไดว้ า่ ในระบบนเิ วศมสี ง่ิ มชี วี ติ ทท่ี �ำ หนา้ ทเ่ี ปน็ ผผู้ ลติ ผบู้ รโิ ภค และผสู้ ลายสาร อนิ ทรยี ์ ซง่ึ จะมกี ารกนิ ตอ่ กนั เปน็ ทอด ๆ โดยจะมที ง้ั พลงั งานและสารบางอยา่ งถา่ ยทอดผา่ นการกนิ นด้ี ว้ ย ดงั นน้ั สง่ิ มชี วี ติ ในระบบนเิ วศจงึ เปน็ สว่ นหนง่ึ ของถา่ ยทอดพลงั งานและการหมนุ เวยี นสารในระบบนเิ วศ จากนน้ั ครอู ธบิ ายเพม่ิ เตมิ วา่ ดวงอาทติ ยค์ อื แหลง่ พลงั งานทส่ี �ำ คญั ส�ำ หรบั สง่ิ มชี วี ติ ผผู้ ลติ ไดร้ บั พลงั งาน จากดวงอาทติ ยแ์ ลว้ น�ำ มาเปลย่ี นรปู ผา่ นกระบวนการสงั เคราะหด์ ว้ ยแสง และถา่ ยทอดไปยงั สง่ิ มชี วี ติ อน่ื  ๆ ผา่ นการกนิ ตอ่ กนั เปน็ ทอด ๆ ในรปู แบบทไ่ี มเ่ ปน็ วฏั จกั ร ครูให้นักเรียนสืบค้นข้อมูลเก่ียวกับโซ่อาหารและสายใยอาหารจากเน้ือหาในหนังสือเรียน รวมถงึ การถา่ ยทอดพลงั งานในโซอ่ าหารจากรปู 24.15 และ 24.16 ในหนงั สอื เรยี น จากนน้ั ใหน้ กั เรยี น ตอบค�ำ ถามชวนคดิ ซง่ึ มแี นวค�ำ ตอบดงั น้ี ชวนคิด จากรูปสายใยอาหารในระบบนิเวศแหง่ หนงึ่ ให้เขียนโซอ่ าหาร หนอน แบบผลู้ ่าและโซอ่ าหารแบบเศษอนิ ทรีย์ นกหัวขวาน โซ่อาหารแบบผูล้ า่ ตน้ พืช หนอนบุง้ นกกระจบิ เหยี่ยวแดง เหยย่ี วแดง ต้นพชื หนอนบุ้ง ดว้ ง นกกระจิบ เหย่ียวแดง นกกางเขนบ�าน ต้นพชื หนอน นกหวั ขวาน เหยีย่ วแดง โซ่อาหารแบบเศษอินทรีย์ นกกระจบิ ซากใบไม้ แมลงหางดดี นกกางเขนบา้ น เหยี่ยวแดง ซากใบไม้ แมลงหางดดี ดว้ ง นกกระจิบ เหยย่ี วแดง แมลงหางดดี ซากใบไม้ ไสเ้ ดือนดนิ นกกางเขนบ้าน เหยี่ยวแดง หนอนบุ�ง ไสเ� ดอื นดนิ ดว� ง สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

150 บทท่ี 24 | ระบบนิเวศและประชากร ชีววิทยา เล่ม 6 ครชู ้ใี หน้ กั เรียนเห็นวา่ ในธรรมชาติน้นั โซ่อาหารแต่ละสายมีชนดิ และปริมาณของสง่ิ มีชวี ติ ใน แตล่ ะล�ำ ดบั ขน้ั การกนิ อาหารมากนอ้ ยตา่ งกนั สามารถเขยี นความสมั พนั ธแ์ ตล่ ะล�ำ ดบั ขน้ั ไดใ้ นรปู แบบ ของพรี ะมดิ และใหน้ กั เรยี นสบื คน้ ขอ้ มลู เกย่ี วกบั พรี ะมดิ ทางนเิ วศวทิ ยา 3 แบบจากหนงั สอื เรยี น โดยใช้ ค�ำ ถามเพอ่ี น�ำ เขา้ สกู่ ารสบื คน้ ดงั น้ี พีระมิดทางนิเวศวิทยามกี แ่ี บบ อะไรบา้ ง พรี ะมิดทางนิเวศวิทยาแต่ละแบบเหมือนหรือแตกตา่ งกันอยา่ งไร นกั เรยี นควรสรปุ ไดว้ า่ พรี ะมดิ ทางนเิ วศวทิ ยามี 3 แบบ คอื พรี ะมดิ จ�ำ นวน พรี ะมดิ มวลชวี ภาพ และพรี ะมดิ พลงั งาน ซง่ึ พรี ะมดิ ทง้ั สามแบบจะเขยี นโดยใหผ้ ผู้ ลติ อยดู่ า้ นลา่ งเสมอ ซง่ึ พรี ะมดิ จ�ำ นวนกบั พรี ะมดิ มวลชวี ภาพอาจมที ง้ั แบบทฐ่ี านกวา้ งหรอื แคบ เนอ่ื งจากผบู้ รโิ ภคอาจมจี �ำ นวนหรอื มมี วลชวี ภาพ มากกวา่ ผผู้ ลติ แตพ่ รี ะมดิ พลงั งานจะมลี กั ษณะฐานกวา้ งเสมอ โดยครอู าจยกตวั อยา่ งระบบนเิ วศหลาย ๆ แบบซง่ึ แสดงพรี ะมดิ ตา่ ง ๆ เพอ่ื ใหน้ กั เรยี นเหน็ ภาพชดั เจนมากขน้ึ จากนน้ั ครใู หน้ กั เรยี นตอบค�ำ ถามใน หนงั สอื เรยี น ดงั น้ี เพราะเหตุใดจงึ ไมพ่ บพีระมดิ พลังงานแบบหวั กลับ เนอ่ื งจากในระหวา่ งการกนิ ตอ่ กนั เปน็ ทอด ๆ พลงั งานทถ่ี า่ ยทอดไปจะลดลงตามล�ำ ดบั ขน้ั การกนิ จึงไมพ่ บพีระมดิ พลังงานแบบหวั กลบั ครอู ธบิ ายเพม่ิ เตมิ วา่ พรี ะมดิ จ�ำ นวนพบรปู แบบพรี ะมดิ ทม่ี ยี อดแหลมหรอื ฐานแคบอยดู่ า้ นลา่ งได้ เนอ่ื งจากค�ำ นวณมาจากจ�ำ นวนของสง่ิ มชี วี ติ ทเ่ี ปน็ ผผู้ ลติ ในพน้ื ทน่ี น้ั ในกรณที เ่ี ปน็ ไมต้ น้ ขนาดใหญจ่ ะ พบวา่ ตน้ ไมข้ นาดใหญเ่ พยี งไมก่ ต่ี น้ จะเปน็ แหลง่ อาหารใหก้ บั ผบู้ รโิ ภคล�ำ ดบั ขน้ั ตอ่ ไปไดห้ ลายตวั เชน่ ในต้นไม้ใหญ่หน่งึ ต้นอาจจะพบหนอนกินใบไม้ในหลักร้อยจนถึงหลายพันตัว ในพีระมิดมวลชีวภาพ สามารถพบรปู แบบมยี อดแหลมหรอื ฐานแคบอยดู่ า้ นลา่ งไดเ้ ชน่ กนั ในทะเลเปดิ บางทอ่ี าจพบมวลชวี ภาพ ของผผู้ ลติ นอ้ ยกวา่ ผบู้ รโิ ภคล�ำ ดบั ถดั ไป เนอ่ื งจากแพลงกต์ อนพชื ซง่ึ เปน็ ผผู้ ลติ ขน้ั ตน้ มกี ารเพม่ิ จ�ำ นวนท่ี รวดเรว็ และเพยี งพอตอ่ แพลงกต์ อนสตั วซ์ ง่ึ เปน็ ผบู้ รโิ ภคล�ำ ดบั ถดั ไปมมี วลชวี ภาพทส่ี งู กวา่ จากน้นั ครูให้นักเรียนสืบค้นข้อมูลการศึกษาของเรย์มอนด์ ลินด์แมนในหนังสือเรียนและรูป 24.20 แลว้ ใหน้ กั เรยี นตอบค�ำ ถามในหนงั สอื เรยี นซง่ึ มแี นวค�ำ ตอบดงั น้ี สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชวี วิทยา เลม่ 6 บทที่ 24 | ระบบนิเวศและประชากร 151 จากรปู 24.20 การถา่ ยทอดพลงั งานจากล�ำ ดบั ขน้ั การกนิ หนง่ึ ไปยงั อกี ล�ำ ดบั ขนั้ หนง่ึ พลงั งาน ทถ่ี ูกถา่ ยทอดไปคิดเป็นร้อยละเทา่ ไร พลงั งานทีถ่ กู ถา่ ยทอดไปเปน็ ดงั รูป ร้อยละ 20.9 รอ้ ยละ 13.0 รอ้ ยละ 23.3 รอ้ ยละ 5.5 รอ้ ยละ 8.7 ทะเลสาบซดี าร์ บ๊อก ทะเลสาบเมนโดตา ตวั อยา่ งวธิ คี ดิ ในทะเลสาบซดี าร์ บอ๊ ก รอ้ ยละของพลงั งานทถ่ี กู ถา่ ยทอดจากผผู้ ลติ ไปยงั ผบู้ รโิ ภคล�ำ ดบั ท่ี 1 ร้อยละของพลงั งานทถี่ กู ถา่ ยทอด = พลงั งานท่ีสะสมในผบู้ รโิ ภคลำ�ดบั ที่ 1 × 100 = = พลังงานที่สะสมในผผู้ ลติ 14.8 × 100 111.3 รอ้ ยละ 13.3 จากนน้ั ครใู หน้ กั เรยี นสบื คน้ ขอ้ มลู เกย่ี วกบั การถา่ ยทอดพลงั งานผา่ นการบรโิ ภคและศกึ ษารปู 24.21 ในหนงั สอื เรยี น โดยใชค้ �ำ ถามน�ำ เขา้ สกู่ ารสบื คน้ ดงั น้ี เพราะเหตุใดพลงั งานท่ีถา่ ยทอดผ่านการบรโิ ภคจึงลดลง จากการสบื คน้ ขอ้ มลู นกั เรยี นควรสรปุ ไดว้ า่ ในการถา่ ยทอดพลงั งานผา่ นการกนิ พลงั งานทถ่ี กู ถา่ ยทอดไปในแตล่ ะล�ำ ดบั ขน้ั การกนิ จะไมเ่ ทา่ กนั เนอ่ื งจากพลงั งานสว่ นใหญจ่ ะสญู เสยี ไปจากสาเหตตุ า่ ง ๆ กัน เช่น เป็นพลังงานในส่วนท่ไี ม่ถูกกิน พลังงานในกากอาหาร และพลังงานในสารอาหารท่ใี ช้ไปใน กระบวนการหายใจระดบั เซลล์ พลงั งานทถ่ี า่ ยทอดไปในแตล่ ะล�ำ ดบั ขน้ั การกนิ จงึ ลดลงเรอ่ื ย ๆ นอกจากน้ี ครอู าจชใ้ี หน้ กั เรยี นเหน็ วา่ พลงั งานทถ่ี กู ถา่ ยทอดไปในแตล่ ะล�ำ ดบั ขน้ั การกนิ อาจไมไ่ ดเ้ ทา่ กบั รอ้ ยละ 10 และไมไ่ ดเ้ ทา่ กนั ในทกุ ล�ำ ดบั ขน้ั การกนิ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

152 บทที่ 24 | ระบบนิเวศและประชากร ชวี วิทยา เลม่ 6 ความรเู้ พมิ่ เตมิ สำ�หรบั ครู พลังงานท่ถี ูกถ่ายทอดผ่านการบริโภคจะค่อย ๆ ลดลงเร่อื ย ๆ ตามลำ�ดับข้นั การกินอาหาร โดย พลงั งานของสง่ิ มชี วี ติ ทอ่ี ยใู่ นโซอ่ าหารจะถกู ถา่ ยทอดไปยงั ผบู้ รโิ ภคในล�ำ ดบั ถดั ไปประมาณรอ้ ยละ 5 - 20 หรอื คดิ โดยเฉลย่ี คอื ประมาณรอ้ ยละ 10 โดยรอ้ ยละของพลงั งานทถ่ี กู ถา่ ยทอดไปนน้ั คดิ จาก มวลชวี ภาพทง้ั หมดในผถู้ กู กนิ เทยี บกบั มวลชวี ภาพทผ่ี บู้ รโิ ภคสรา้ งขน้ึ มา ครนู �ำ เขา้ สเู่ นอ้ื หาไบโอแมกนฟิ เิ คชนั โดยใหน้ กั เรยี นศกึ ษาขา่ วทต่ี รวจพบการปนเปอ้ื นสารตา่ ง ๆ ในวตั ถดุ บิ ทใ่ี ชท้ �ำ อาหาร เชน่ ผกั ผลไม้ ปลา แลว้ ใหน้ กั เรยี นอภปิ รายโดยใชค้ �ำ ถามดงั น้ี หากน�ำ วตั ถุดบิ ทีป่ นเปื้อนสารต่าง ๆ มาประกอบอาหารและบรโิ ภคเข้าไป รา่ งกายจะได้ รบั สารน้นั ด้วยหรือไม่ จากการตอบค�ำ ถามนกั เรยี นควรเหน็ วา่ สารบางอยา่ งอาจถกู ถา่ ยทอดไดผ้ า่ นการกนิ อาหาร จาก นน้ั ครใู หน้ กั เรยี นศกึ ษาหวั ขอ้ ไบโอแมกนฟิ เิ คชนั ในหนงั สอื เรยี น ซง่ึ แสดงตวั อยา่ งการสะสมของดดี ที แี ละ ตวั อยา่ งการสะสมของปรอท และตอบค�ำ ถามในหนงั สอื เรยี นซง่ึ มแี นวการตอบ ดงั น้ี การเกดิ ไบโอแมกนิฟเิ คชันของปรอทในทะเลสาบดังกลา่ วสง่ ผลกระทบตอ่ มนษุ ย์ได้อยา่ งไร การเกดิ ไบโอแมกนฟิ เิ คชนั ของปรอทในทะเลสาบดงั กลา่ ว หากมนษุ ยน์ �ำ สง่ิ มชี วี ติ ในโซอ่ าหาร ที่มีการเกิดไบโอแมกนิฟิเคชันมาบริโภคอาจเป็นอันตราย โดยเฉพาะปลาซึ่งมีความเข้มข้น ของปรอทสงู ยกตวั อยา่ งสถานการณท์ อ่ี าจสง่ ผลใหม้ กี ารสะสมสารพษิ ในสง่ิ มชี วี ติ และเกดิ ไบโอแมกนฟิ เิ คชนั ทเ่ี ป็นไปไดใ้ นชมุ ชนของนกั เรียน พร้อมแนวทางป้องกนั และแกไ้ ข คำ�ตอบอาจมีได้หลากหลายขึ้นอยู่กับบริบทของชุมชนและประสบการณ์ของนักเรียน เช่น การทิ้งสารเคมีลงในแหล่งน้ำ�ในชุมชน ทำ�ให้เกิดการปนเป้ือนของสารเคมีในแหล่งน้ำ� หาก สารดังกล่าวสะสมในส่ิงมีชีวิตอาจทำ�ให้เกิดไบโอแมกนิฟิเคชัน เมื่อจับสัตว์น้ำ�ในแหล่งนำ้� ดงั กลา่ วมาบรโิ ภคกอ็ าจท�ำ ใหม้ นษุ ยไ์ ดร้ บั สารเคมนี น้ั ในความเขม้ ขน้ ทสี่ งู ดว้ ย จงึ อาจปอ้ งกนั และแก้ไขโดยรณรงค์ไม่ให้มีการทิ้งสารเคมีลงในแหล่งนำ้� บังคับใช้กฎหมายอย่างเข้มงวด สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชีววิทยา เลม่ 6 บทที่ 24 | ระบบนิเวศและประชากร 153 ออกแบบการจัดการสารเคมีหรือขยะในชุมชน ให้ความรู้และความเข้าใจแก่คนในชุมชนถึง ผลเสยี หรอื ผลกระทบทอ่ี าจเกดิ ขน้ึ และมกี ารสมุ่ ตรวจสารเคมใี นแหลง่ น�้ำ และจากสตั วน์ �้ำ ใน แหล่งน�ำ้ นนั้ เปน็ ต้น ครใู หน้ กั เรยี นสบื คน้ ขอ้ มลู วา่ นอกจากในแหลง่ น�ำ้ แลว้ ยงั มกี ารเกดิ ไบโอแมกนฟิ เิ คชนั ในบรเิ วณ อน่ื  ๆ อกี หรอื ไม่ จากนน้ั ใหน้ กั เรยี นอภปิ รายรว่ มกนั เพอ่ื สรปุ เกย่ี วกบั การเกดิ ไบโอแมกนฟิ เิ คชนั ซง่ึ นกั เรยี น ควรอธบิ ายไดว้ า่ ในระหวา่ งการถา่ ยทอดพลงั งานผา่ นการกนิ อาหาร บางครง้ั อาจท�ำ ใหม้ สี ารพษิ สะสม อยใู่ นสง่ิ มชี วี ติ ซง่ึ ความเขม้ ขน้ ของสารพษิ ทส่ี ะสมในเนอ้ื เยอ่ื ของสง่ิ มชี วี ติ จะสงู ขน้ึ ตามล�ำ ดบั ขน้ั การกนิ อาหาร ซง่ึ สารพษิ ทไ่ี ดร้ บั อาจเปน็ อนั ตรายตอ่ ตวั สง่ิ มชี วี ติ นน้ั เอง หรอื อาจท�ำ ใหเ้ กดิ อนั ตรายตอ่ สง่ิ มชี วี ติ ทอ่ี ยใู่ นล�ำ ดบั ขน้ั การกนิ ทส่ี งู กวา่ เนอ่ื งจากการเกดิ ไบโอแมกนฟิ เิ คชนั ทท่ี �ำ ใหค้ วามเขม้ ขน้ ของสารพษิ สงู ขน้ึ ความรู้เพิ่มเติมส�ำ หรบั ครู สารเคมบี างชนดิ เชน่ สารเคมกี ลมุ่ ออแกโนคลอรนี (organochlorine) เปน็ สารฆา่ แมลงทใ่ี ชใ้ น การเกษตร ละลายในไขมนั ไดด้ ี จงึ สามารถสะสมในชน้ั ไขมนั ของสง่ิ มชี วี ติ ไดง้ า่ ย สารเคมที ล่ี ะลายได้ ในไขมนั จะขบั ออกจากรา่ งกายไดน้ อ้ ย เพราะระบบขบั ถา่ ยของรา่ งกายจะก�ำ จดั ของเสยี ทล่ี ะลายได้ ในน�ำ้ เปน็ สว่ นใหญ่ จงึ ท�ำ ใหส้ ารเหลา่ นส้ี ะสมในสง่ิ มชี วี ติ โดยไมส่ ามารถขบั ออกมาพรอ้ มของเสยี ได้ การหมนุ เวยี นสารในระบบนิเวศ ครนู �ำ เขา้ สเู่ นอ้ื หาโดยใชค้ �ำ ถามถามนกั เรยี นดงั น้ี สง่ิ ที่ถูกส่งตอ่ ไปในระหวา่ งการกนิ ในโซอ่ าหารมีอะไรบา้ ง เพราะเหตุใดธาตอุ าหารในป่าจงึ มีให้พืชใช้อยา่ งไม่หมดสน้ิ เพราะเหตุใดในอากาศจงึ มปี รมิ าณแก๊สออกซิเจนและคารบ์ อนไดออกไซดค์ อ่ นข้างคงท่ี นกั เรียนควรตอบได้ว่าส่งิ ท่ถี กู สง่ ตอ่ ไปจากการกนิ ใหท้ ง้ั พลงั งาน แร่ธาตุ และสารตา่ ง ๆ ซง่ึ มี ความจ�ำ เปน็ ตอ่ การด�ำ รงชวี ติ ของสง่ิ มชี วี ติ สารบางสว่ นถกู สง่ ผา่ นสง่ิ มชี วี ติ บางสว่ นกลบั คนื สสู่ ง่ิ แวดลอ้ ม จากนน้ั ครทู บทวนความรเู้ ดมิ ของนกั เรยี นเกย่ี วกบั วฏั จกั รน�ำ้ และวฏั จกั รคารบ์ อนซง่ึ จะเหน็ ไดว้ า่ สารเหลา่ น้ี มกี ารหมนุ เวยี นในระบบนเิ วศอยา่ งเปน็ วฏั จกั ร ผา่ นทง้ั สง่ิ มชี วี ติ และสง่ิ ไมม่ ชี วี ติ จากนน้ั ใหน้ กั เรยี นตอบ ค�ำ ถามในหนงั สอื เรยี น ซง่ึ มแี นวค�ำ ตอบดงั น้ี สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

154 บทท่ี 24 | ระบบนิเวศและประชากร ชีววิทยา เลม่ 6 การถ่ายทอดพลังงานและการหมนุ เวยี นสารในระบบนิเวศเหมอื นหรอื แตกตา่ งกนั อย่างไร เหมอื นกนั คือ พลังงานและสารมีการถ่ายทอดไปตามโซอ่ าหารได้เช่นเดียวกนั แตกต่างกัน คือ การถ่ายทอดพลังงานไม่เป็นวัฏจักร เม่ือถูกถ่ายทอดไปในโซ่อาหารจนถึง ผสู้ ลายสารอนิ ทรยี ์ พลงั งานจะไมห่ มนุ เวยี นกลบั มาใหผ้ ผู้ ลติ ใชไ้ ดอ้ กี สว่ นการหมนุ เวยี นสาร ในระบบนเิ วศนนั้ สารจะหมนุ เวยี นผา่ นทงั้ สงิ่ มชี วี ติ และสงิ่ ไมม่ ชี วี ติ แลว้ กลบั มาใหผ้ ผู้ ลติ ใชไ้ ด้ อีกอยา่ งเปน็ วฏั จกั ร สง่ิ มชี ีวติ ไดร้ ับธาตุและสารตา่ ง ๆ โดยวิธกี ารใดบา้ ง สง่ิ มชี ีวติ ไดร้ ับธาตุและสารตา่ ง ๆ ไดห้ ลายวิธี เช่น การกิน การหายใจ การดดู ซึม การสมั ผัส วฏั จกั รไนโตรเจน ครนู �ำ เขา้ สเู่ นอ้ื หาวฏั จกั รไนโตรเจน โดยใหน้ กั เรยี นดวู ดี ทิ ศั นก์ ารใชป้ ระโยชนจ์ ากไนโตรเจนใน รปู แบบตา่ ง ๆ และถามนกั เรยี นวา่ รอบ ๆ ตวั ของนกั เรยี นมไี นโตรเจนอยทู่ ไ่ี หนบา้ ง โดยครชู ว่ ยชใ้ี หน้ กั เรยี น เหน็ ไนโตรเจนในระบบนเิ วศและในสง่ิ มชี วี ติ เชน่ เปน็ สว่ นหนง่ึ ของอากาศ โดยมสี ดั สว่ นมากถงึ ประมาณ 78% เปน็ ธาตอุ าหารของพชื ทห่ี ากขาดไปจะท�ำ ใหพ้ ชื แสดงอาการผดิ ปกติ เปน็ องคป์ ระกอบของโปรตนี หรอื แมแ้ ตใ่ นรา่ งกายของนกั เรยี นเองกม็ ไี นโตรเจนเปน็ องคป์ ระกอบ เชน่ ในกรดแอมโิ น DNA จากนน้ั ครใู หน้ กั เรยี นสบื คน้ ขอ้ มลู เกย่ี วกบั วฏั จกั รไนโตรเจนและศกึ ษารปู 24.22 ในหนงั สอื เรยี น และใหน้ กั เรยี น ตอบค�ำ ถามในหนงั สอื เรยี นซง่ึ มแี นวค�ำ ตอบดงั น้ี จากรปู กระบวนการตา่ ง ๆ ทีส่ �ำ คญั ของวฏั จกั รไนโตรเจนเก่ียวข้องสัมพนั ธก์ ันอยา่ งไร วฏั จักรไนโตรเจนประกอบดว้ ยประบวนการทส่ี �ำ คญั 4 กระบวนการ คอื 1. การตรึงไนโตรเจน (nitrogen fixation) เป็นกระบวนการเปล่ียนแก๊สไนโตรเจนใน อากาศเปน็ แอมโมเนีย 2. แอมโมนฟิ เิ คชนั (ammonification) เปน็ กระบวนการเปลยี่ นสารประกอบไนโตรเจน ทเ่ี ป็นซากพืชซากสตั วม์ าเปน็ แอมโมเนยี ม 3. ไนตริฟิเคชัน (nitrification) เป็นกระบวนการเปลี่ยนแอมโมเนียมเปน็ ไนไตรท์และ ไนเตรตตามล�ำ ดบั 4. ดีไนตริฟิเคชัน (denitrification) เป็นกระบวนการเปล่ียนไนเตรตกลับเป็น แกส๊ ไนโตรเจนในบรรยากาศ โดยไนโตรเจนจะมีการเปลี่ยนรูปและนำ�ไปใช้ในระบบนิเวศในรูปของสารประกอบชนิด ตา่ ง ๆ ผ่านกระบวนการเหล่านี้ ท�ำ ให้เกดิ การหมุนเวยี นสารในระบบนเิ วศอย่างเป็นวฏั จักร สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชีววทิ ยา เลม่ 6 บทที่ 24 | ระบบนิเวศและประชากร 155 ถา้ ธาตไุ นโตรเจนในดนิ ไมเ่ พยี งพอจะส่งผลกระทบต่อสิง่ มีชวี ิตในระบบนิเวศอยา่ งไร ถ้าดินไม่อุดมสมบูรณ์เน่ืองจากการขาดธาตุไนโตรเจน พืชอาจเกิดอาการผิดปกติ ทำ�ให้มี ผลผลิตนอ้ ยลง และส่ิงมีชีวิตที่เป็นผู้บรโิ ภคล�ำ ดับต่อ ๆ มาจะมีอาหารน้อยลง ยกตวั อยา่ งการใชป้ ระโยชนจ์ ากแบคทเี รยี ท่ีทำ�หน้าทีต่ รงึ ไนโตรเจน การใชป้ ยุ๋ ซงึ่ มสี ว่ นประกอบทส่ี �ำ คญั คอื แบคทเี รยี ทสี่ ามารถตรงึ ไนโตรเจนในปมรากของพชื ได้ เช่น แบคทีเรียในจีนัส Rhizobium โดยอาจคลุกปุ๋ยกับเมล็ดพืชวงศ์ถ่ัวก่อนนำ�ไปปลูก แบคทีเรียจะเข้าไปสร้างปมท่ีรากพืชวงศ์ถั่ว พร้อมทั้งช่วยตรึงไนโตรเจนในอากาศ ให้อยู่ในรูปที่พืชสามารถนำ�ไปใช้ได้ ทำ�ให้ผลผลิตพืชวงศ์ถ่ัวมีปริมาณที่เพิ่มข้ึน มีคุณภาพที่ สูงขึ้น และชว่ ยลดการใช้ปุ๋ยเคมไี นโตรเจน วฏั จกั รก�ำ มะถนั ครชู ใ้ี หเ้ หน็ ความส�ำ คญั ของก�ำ มะถนั เชน่ เปน็ องคป์ ระกอบของโปรตนี จากนน้ั ครใู หน้ กั เรยี น สบื คน้ ขอ้ มลู เกย่ี วกบั วฏั จกั รก�ำ มะถนั และศกึ ษารปู 24.23 ในหนงั สอื เรยี น และใหน้ กั เรยี นตอบค�ำ ถาม ในหนงั สอื เรยี นซง่ึ มแี นวค�ำ ตอบดงั น้ี กำ�มะถนั มีการหมุนเวยี นผา่ นสง่ิ มีชีวติ อยา่ งไร พืชสามารถลำ�เลียงกำ�มะถันในรูปของสารละลายซัลเฟตจากดินหรือน้ำ�เข้าสู่ราก เพ่ือนำ�ไป สรา้ งเป็นกลมุ่ ซลั ฟ์ไฮดรลิ (sulfhydryl หรือ –SH) ของกรดแอมิโนและโปรตนี เมอ่ื สัตวก์ นิ พืชจะได้กำ�มะถันจากพืช เมื่อพืชและสัตว์ตายจุลินทรีย์จะย่อยสลายซากพืชซากสัตว์ ได้ แก๊สไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H2S) และจุลินทรีย์หลายกลุ่มจะออกซิไดซ์ไฮโดรเจนซัลไฟด์เป็น สารประกอบซัลเฟตซ่ึงพชื น�ำ ไปใช้เปน็ ธาตุอาหารไดอ้ กี กำ�มะถนั ทถ่ี กู ปลอ่ ยสสู่ งิ่ แวดล้อมมาจากแหล่งใดบา้ ง จากแหล่งธรรมชาติ เช่น จากการระเบิดของภูเขาไฟ หรืออาจพบในรูปแบบของแร่ธาตุใน ดนิ ในชน้ั หนิ ตะกอนทม่ี กี �ำ มะถนั สะสมอยู่ ในถา่ นหนิ และน�้ำ มนั ปโิ ตรเลยี ม รวมถงึ ในซากพชื ซากสตั ว์ และจากกจิ กรรมของมนษุ ย์ เชน่ จากโรงงานอตุ สาหกรรมซง่ึ มกี ารเผาไหมเ้ ชอื้ เพลงิ ฟอสซลิ ทำ�ให้มกี ารปล่อยก�ำ มะถนั ในรปู ของแก๊สซัลเฟอรไ์ ดออกไซด์ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

156 บทท่ี 24 | ระบบนเิ วศและประชากร ชีววิทยา เลม่ 6 สารประกอบกำ�มะถันทอี่ ยู่ในรปู ของแก๊สส่งผลกระทบตอ่ สิ่งมีชวี ติ ในระบบนเิ วศอยา่ งไร สว่ นใหญก่ �ำ มะถนั ทอ่ี ยใู่ นรปู ของแกส๊ มกั มผี ลกระทบตอ่ ระบบนเิ วศ เชน่ แกส๊ ซลั เฟอรไ์ ดออกไซด์ แกส๊ นเี้ กดิ จากการเผาไหมเ้ ชอื้ เพลงิ ฟอสซลิ โดยเฉพาะอยา่ งยง่ิ คอื ถา่ นหนิ ลกิ ไนต์ เปน็ แกส๊ พษิ ทไี่ มม่ สี ี มกี ลนิ่ ฉนุ แกส๊ นรี้ วมตวั กบั ออกซเิ จนและไอน�้ำ ในอากาศเกดิ เปน็ กรดซลั ฟวิ รกิ มฤี ทธิ์ เป็นกรดกัดกร่อนทำ�ลายส่ิงก่อสร้างและวัสดุท่ีเป็นหินปูน หินอ่อน และโลหะให้สึกกร่อน ท�ำ ลายสง่ิ ทอประเภทผา้ ฝา้ ย ไนลอน หนงั สตั ว์ ยาง ท�ำ ใหพ้ ลาสตกิ เสอ่ื มคณุ ภาพเรว็ นอกจากนี้ แกส๊ ซลั เฟอรไ์ ดออกไซดล์ ะลายน�ำ้ ไดด้ ี เมอ่ื มคี วามชนื้ มากพอจะท�ำ อนั ตรายตอ่ ทางเดนิ หายใจ และทำ�ลายเน้ือเย่ือปอดได้ แก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์ปริมาณเพียงเล็กน้อยสามารถทำ�ลาย คลอโรฟิลล์ทำ�ให้ใบไม้กลายเป็นสีเหลืองจนไม่สามารถสังเคราะห์ด้วยแสงและตายในที่สุด ฝนกรดยงั ท�ำ ลายเนอื้ เยอื่ ของพชื ท�ำ ใหต้ น้ ไมแ้ คระแกรน็ ผลผลติ ลดลง ผสมพนั ธไ์ุ มต่ ดิ ท�ำ ลาย ระบบนเิ วศปา่ ไมแ้ ละแหล่งนำ้� เป็นต้น วฏั จกั รฟอสฟอรสั ครชู ใ้ี หน้ กั เรยี นเหน็ ความส�ำ คญั ของฟอสฟอรสั เชน่ เปน็ องคป์ ระกอบของกรดนวิ คลอิ กิ จากนน้ั ครใู หน้ กั เรยี นสบื คน้ ขอ้ มลู เกย่ี วกบั วฏั จกั รฟอสฟอรสั และศกึ ษารปู 24.24 ในหนงั สอื เรยี น และใหน้ กั เรยี น ตอบค�ำ ถามในหนงั สอื เรยี นซง่ึ มแี นวค�ำ ตอบดงั น้ี แหล่งสะสมฟอสฟอรสั ท่ีสำ�คญั พบทใ่ี ดบา้ ง ในดนิ หนิ ฟอสเฟตในภเู ขา ตะกอนทท่ี บั ถมในมหาสมทุ ร และสารประกอบฟอสฟอรสั ทล่ี ะลาย ในน้ำ� วฏั จักรฟอสฟอรสั หมนุ เวียนผา่ นส่งิ มีชวี ติ อยา่ งไรบา้ ง พืชลำ�เลียงฟอสเฟตจากดินและนำ้�ไปใช้ในการดำ�รงชีวิต จากน้ันสัตว์จะได้รับฟอสเฟตจาก การกนิ อาหาร คอื พืชและสตั วต์ ามลำ�ดับในโซ่อาหาร และปลอ่ ยออกมาพร้อมของเสีย เม่อื พืชและสัตว์ตายลงจะเกิดการทับถมในดินหรือชะล้างไปสู่แหล่งนำ้�ต่อไป ทำ�ให้เกิดการ หมนุ เวียนเช่นนีต้ ลอดไป สารประกอบฟอสฟอรสั มคี วามสำ�คญั ต่อสิ่งมชี วี ติ อย่างไร ฟอสฟอรสั เปน็ ธาตทุ จี่ �ำ เปน็ ส�ำ หรบั เซลลท์ กุ ชนดิ เนอ่ื งจากเปน็ องคป์ ระกอบของกรดนวิ คลอี กิ ซึ่งเป็นสารพันธุกรรม เป็นองค์ประกอบของสารให้พลังงานสูง เช่น ATP และ ADP และ ยงั เปน็ องค์ประกอบส�ำ คญั ของกระดูกและฟนั ในสัตว์มีกระดูกสนั หลังด้วย สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชีววิทยา เล่ม 6 บทที่ 24 | ระบบนิเวศและประชากร 157 จากนน้ั ครใู หน้ กั เรยี นท�ำ กจิ กรรม 24.1 การหมนุ เวยี นของธาตตุ า่ งๆ ในระบบนเิ วศปา่ ไม้ กิจกรรม 24.1 การหมนุ เวยี นของธาตตุ ่างๆ ในระบบนเิ วศปา่ ไม้ จุดประสงค์ อธบิ ายการหมุนเวยี นธาตุผา่ นกิจกรรมตา่ ง ๆ ทเ่ี กดิ ขึน้ ในระบบนเิ วศปา่ ไม้ เวลาท่ีใช้ (โดยประมาณ) 30 นาที แนวการจัดกิจกรรม 1. ครูทบทวนความสำ�คัญของระบบนิเวศป่าไม้และอธิบายเพิ่มเติมว่าระบบนิเวศป่าไม้มีการ หมนุ เวียนของธาตุต่าง ๆ เช่นกัน 2. ครูอาจแบ่งนักเรียนเป็นกลุ่มทำ�กิจกรรมหรือให้ทำ�กิจกรรมเป็นรายบุคคล โดยให้นักเรียน ศึกษาแผนภาพการหมุนเวียนธาตุต่าง ๆ ในระบบนิเวศป่าไม้ จากนั้นครูให้นักเรียนทำ� กิจกรรมโดยอภปิ รายร่วมกัน ซึ่งควรได้ขอ้ สรปุ ดงั นี้ ตวั อย่างผลการอภปิ ราย จากแผนภาพการหมุนเวียนธาตุที่ไม่ผ่านสิ่งมีชีวิตนั้นเร่ิมต้นจากการผุพังของดินและหิน และการชะล้างธาตุต่าง ๆ เข้าสู่ระบบนิเวศป่าไม้โดยน้ำ�ฝน ซ่ึงน้ำ�ฝนสามารถชะล้างธาตุต่าง ๆ ทแี่ ขวนลอยในอากาศในรปู แบบของแกส๊ และสามารถชะลา้ งธาตแุ ละสารประกอบตา่ ง ๆ ทอ่ี ยู่ ในชน้ั เรอื นยอดของปา่ เชน่ ธาตตุ า่ ง ๆ ทเ่ี คลอื บอยบู่ รเิ วณผวิ ใบไม้ กงิ่ ไม้ จากนน้ั น�้ำ ฝนทชี่ ะลา้ ง และละลายธาตเุ หลา่ นจ้ี ะตกสะสมลงสชู่ ั้นดนิ สำ�หรับการหมุนเวียนธาตุในระบบที่ผ่านส่ิงมีชีวิตนั้น จากแผนภาพมาจากการย่อยสลาย ของใบไม้ ก่ิงไม้ ท่ีร่วงหล่นหรือรากไม้โดยผู้สลายสารอินทรีย์ และธาตุต่าง ๆ จะสะสมลงสู่ช้ัน ดนิ ซึง่ จะพบธาตตุ า่ ง ๆ ในดินในปริมาณทีส่ ูงกว่าบรเิ วณอื่น ๆ ทท่ี �ำ การส�ำ รวจ เนื่องจากดนิ เป็น ปลายทางสดุ ทา้ ยทสี่ ารอนิ ทรยี ต์ า่ ง ๆ จากการสลายซากอนิ ทรยี ร์ วมถงึ การผพุ งั ของหนิ และจาก การชะล้างของน้ำ�ฝนสะสมอยู่ จากนั้นธาตุต่าง ๆ เหล่านี้ในดินจะถูกพืชดูดซึมนำ�ไปใช้ในการ เจรญิ เตบิ โตและจะถกู เปลยี่ นเปน็ มวลชวี ภาพอยใู่ นสว่ นตา่ ง ๆ ของพชื ซง่ึ การหมนุ เวยี นธาตจุ ะ เกิดตอ่ เนอ่ื งไปเปน็ วฏั จักร สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

158 บทที่ 24 | ระบบนเิ วศและประชากร ชีววทิ ยา เลม่ 6 ทั้งน้ีครูสามารถเสริมความเข้าใจให้นักเรียนเพิ่มเติมในกระบวนการย่อยสลายสารอินทรีย์ ในป่า โดยอาจนำ�เสนอภาพหรือวีดิทัศน์ของปลวกที่พบตามพ้ืนป่า หรือการย่อยสลายซาก อนิ ทรยี ์ท่พี ื้นปา่ โดยรา เฉลยคำ�ถามท้ายกจิ กรรม จากการศึกษาระบบนิเวศป่าไม้แห่งน้ี ธาตุใดมีการหมุนเวียนในปริมาณมากท่ีสุดและน้อย ที่สุด จงอธบิ าย ในภาพรวมธาตไุ นโตรเจนมปี รมิ าณในการหมนุ เวยี นมากทส่ี ดุ เนอื่ งจากไนโตรเจนเปน็ องค์ ประกอบหลักของโปรตีนและสารพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิต เม่ือสิ่งมีชีวิตตายลงสารอินทรีย์ ท่ีมีไนโตรเจนเป็นองค์ประกอบจะถูกย่อยสลายและสะสมในชั้นดิน และมีกระบวนการ เปลย่ี นแปลงสารประกอบไนโตรเจนใหอ้ ย่ใู นรูปแบบตา่ ง ๆ หลายกระบวนการ ธาตุฟอสฟอรัสมีปริมาณในการหมุนเวียนน้อยที่สุด เนื่องจากสารประกอบของฟอสฟอรัส ท่ีเป็นฟอสเฟตซึ่งใช้ในกระบวนการต่าง ๆ ของสิ่งมีชีวิตพบได้น้อยในธรรมชาติ และ สว่ นมากเกิดจากการสะสมในสิง่ แวดล้อมจากกระบวนการทางธรณีวิทยา เพราะเหตใุ ดจงึ ไมร่ ายงานการหมนุ เวียนธาตุก�ำ มะถันในระบบนิเวศปา่ ไมแ้ ห่งน้ี อาจเนอ่ื งมาจากเมอ่ื เปรยี บเทยี บกบั ธาตอุ นื่  ๆ ก�ำ มะถนั นน้ั พบในธรรมชาตปิ รมิ าณนอ้ ย ซง่ึ ในการศกึ ษานไี้ มไ่ ดศ้ กึ ษาหรอื ตรวจวดั ปรมิ าณของธาตกุ �ำ มะถนั จากบรเิ วณตา่ ง ๆ ของระบบ นิเวศปา่ ไม้แหง่ นี้ ครแู ละนกั เรยี นรว่ มกนั สรปุ วา่ ในระบบนเิ วศมกี ารหมนุ เวยี นของสารหลายชนดิ ซง่ึ ไมไ่ ดแ้ ยก จากกนั โดยสน้ิ เชงิ โดยเกดิ ขน้ึ ผา่ นทง้ั สง่ิ มชี วี ติ และสง่ิ ไมม่ ชี วี ติ สารทห่ี มนุ เวยี นกนั เปน็ วฏั จกั รเหลา่ นล้ี ว้ น มคี วามส�ำ คญั ตอ่ การด�ำ รงชวี ติ ของสง่ิ มชี วี ติ ในระบบนเิ วศ การหมนุ เวยี นสารจงึ เปน็ กระบวนการหนง่ึ ท่ี ส�ำ คญั ในระบบนเิ วศ เชน่ เดยี วกบั การถา่ ยทอดพลงั งานทน่ี กั เรยี นไดเ้ รยี นมาแลว้ จากนน้ั ครใู หน้ กั เรยี น รว่ มกนั อภปิ รายและสรปุ ทศิ ทางการถา่ ยทอดพลงั งานและการหมนุ เวยี นสารในรปู ของแผนภาพ ซง่ึ ควร แสดงให้เห็นว่าการถ่ายทอดพลังงานมีดวงอาทิตย์เป็นแหล่งพลังงานให้แก่ผ้ผู ลิต มีการถ่ายทอดผ่าน สง่ิ มชี วี ติ แบบไมเ่ ปน็ วฏั จกั ร โดยในระหวา่ งการถา่ ยทอดพลงั งานมพี ลงั งานสว่ นหนง่ึ ทส่ี ญู เสยี ไป สว่ นการ หมนุ เวยี นสารมกี ารถา่ ยทอดผา่ นทง้ั สง่ิ มชี วี ติ และสง่ิ ไมม่ ชี วี ติ แบบเปน็ วฏั จกั ร สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชวี วิทยา เลม่ 6 บทที่ 24 | ระบบนิเวศและประชากร 159 ดวงอาทติ ย์ ผู้ผลิต ผบู้ รโิ ภค ลำ�ดับท่ี 1 สิ่งแวดลอ้ ม ผู้สลาย ผ้บู รโิ ภค ทีไ่ มม่ ชี ีวิต สารอนิ ทรยี ์ ล�ำ ดับท่ี 2 แสดงทิศทางการถา่ ยทอดพลังงาน โดยหวั ลูกศรชี้ไปยงั ผรู้ บั การถา่ ยทอดพลงั งาน แสดงทิศทางการหมุนเวยี นสาร โดยหวั ลูกศรช้ีไปยงั ผบู้ รโิ ภคหรือผู้รับการถ่ายทอดสาร พลังงานทสี่ ูญเสยี ไป ตัวอยา่ งแผนภาพสรุปทิศทางการถา่ ยทอดพลังงานและการหมุนเวียนสารในระบบนิเวศ จากนน้ั ครใู หน้ กั เรยี นตอบค�ำ ถามตรวจสอบความเขา้ ใจในหนงั สอื เรยี นซง่ึ มแี นวค�ำ ตอบดงั น้ี สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

160 บทท่ี 24 | ระบบนิเวศและประชากร ชีววทิ ยา เลม่ 6 ตรวจสอบความเข้าใจ ใหน้ ักเรียนเขียนแผนภาพวัฏจกั รไนโตรเจน วฏั จกั รก�ำ มะถนั และวฏั จักรฟอสฟอรสั ครตู รวจสอบแผนภาพวฏั จกั รไนโตรเจน วฏั จกั รก�ำ มะถนั และวฏั จกั รฟอสฟอรสั ทน่ี กั เรยี น เขียน โดยตรวจสอบความถูกตอ้ งกับเนือ้ หาในหนงั สอื เรยี น การถ่ายทอดพลังงานในส่ิงมีชีวิตและการหมุนเวียนสารในระบบนิเวศมีความสำ�คัญต่อ ระบบนิเวศอยา่ งไร ในระหวา่ งการกนิ ตอ่ กนั เปน็ ทอด ๆ ในโซอ่ าหารหรอื สายใยอาหาร จะมกี ารถา่ ยทอดพลงั งาน ในส่ิงมีชีวิต โดยพลังงานจะถ่ายทอดผ่านจากผู้ผลิตไปตามผู้บริโภคลำ�ดับต่าง ๆ ตาม ลำ�ดบั ข้ันการกนิ อาหาร ซึง่ ผู้บรโิ ภคจะน�ำ พลังงานท่ีไดไ้ ปใชใ้ นการเจรญิ เตบิ โตและใชผ้ ลิต พลังงานเพ่ือใช้ในการทำ�กิจกรรมต่าง ๆ ของร่างกาย ทำ�ให้ส่ิงมีชีวิตต่าง ๆ ในระบบนิเวศ ดำ�รงชีวิตอยู่ได้ และนอกจากพลังงานแล้ว แร่ธาตุและสารต่าง ๆ ก็มีความสำ�คัญต่อการ ดำ�รงชีวิตของสิ่งมีชีวิตเช่นกัน ซึ่งในระหว่างการหมุนเวียนสารต่าง ๆ ในระบบนิเวศ สารเหล่าน้ีจะมีการหมุนเวียนผ่านทั้งสิ่งมีชีวิตและสิ่งไม่มีชีวิต ซึ่งสิ่งมีชีวิตจะได้รับ สารเหลา่ นมี้ าใชใ้ นการเจรญิ เตบิ โตและในการท�ำ กจิ กรรมตา่ ง ๆ ของรา่ งกาย ท�ำ ใหส้ งิ่ มชี วี ติ ต่าง ๆ ในระบบนิเวศดำ�รงชีวิตอยู่ได้ การถ่ายทอดพลังงานและการหมุนเวียนสารจึงเป็น กระบวนการทีส่ �ำ คัญในระบบนิเวศซง่ึ ท�ำ ให้ระบบนเิ วศดำ�รงอยไู่ ด้ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชวี วทิ ยา เลม่ 6 บทท่ี 24 | ระบบนิเวศและประชากร 161 แนวการวดั และประเมินผล ด้านความรู้ - ปัจจัยท่ใี ช้ในการจำ�แนกระบบนิเวศ ตัวอย่างระบบนิเวศชนิดต่าง ๆ ตัวอย่างกระบวนการ ถา่ ยทอดพลงั งานในระบบนเิ วศ ตวั อยา่ งการเกดิ ไบโอแมกนฟิ เิ คชนั และแนวทางในการลด การเกดิ ไบโอแมกนฟิ เิ คชนั วฏั จกั รไนโตรเจน วฏั จกั รก�ำ มะถนั และวฏั จกั รฟอสฟอรสั จาก การอธบิ าย การอภปิ ราย การตอบค�ำ ถามตรวจสอบความเขา้ ใจ การวาดแผนภาพ การท�ำ กจิ กรรม และการท�ำ แบบฝกึ หดั ด้านทักษะ - การสงั เกต การลงความเหน็ จากขอ้ มลู การจดั กระท�ำ และสอ่ื ความหมายขอ้ มลู จากการอธบิ าย การอภปิ ราย การท�ำ กจิ กรรม และการท�ำ แบบฝกึ หดั ด้านจิตวทิ ยาศาสตร์ - การใชว้ จิ ารณญาณและความซอ่ื สตั ย์ จากการอภปิ รายและพฤตกิ รรมในการตอบค�ำ ถามใน ชน้ั เรยี น 24.2 ไบโอม จดุ ประสงคก์ ารเรียนรู้ สบื คน้ ขอ้ มลู อธบิ าย และเปรยี บเทยี บองคป์ ระกอบทางกายภาพและองคป์ ระกอบทางชวี ภาพ ทเ่ี ปน็ ลกั ษณะเฉพาะของไบโอมทก่ี ระจายอยตู่ ามเขตภมู ศิ าสตรต์ า่ ง ๆ บนโลก และยกตวั อยา่ งไบโอมชนดิ ตา่ ง ๆ แนวการจัดการเรียนรู้ ครใู หข้ อ้ มลู เกย่ี วกบั สภาพภมู อิ ากาศและภมู ปิ ระเทศของบรเิ วณตา่ ง ๆ บนโลก โดยอาจใชร้ ปู แผนทโ่ี ลกซง่ึ แสดงอณุ หภมู เิ ฉลย่ี ในบรเิ วณตา่ ง ๆ ของโลกมาประกอบ เพอ่ื แสดงใหเ้ หน็ วา่ มที ง้ั บรเิ วณทม่ี ี สภาพภูมิอากาศและภูมิประเทศคล้ายคลึงกันและแตกต่างกัน ซ่ึงบริเวณท่ีมีสภาพภูมิอากาศและ ภมู ปิ ระเทศคลา้ ยกนั จะพบระบบนเิ วศแบบเดยี วกนั จากนน้ั ใหค้ วามรโู้ ดยเชอ่ื มโยงเนอ้ื หาระบบนเิ วศกบั ไบโอมและใหน้ กั เรยี นตอบค�ำ ถามชวนคดิ ในหนงั สอื เรยี น สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

162 บทที่ 24 | ระบบนิเวศและประชากร ชวี วทิ ยา เลม่ 6 ชวนคดิ ไบโอมต่างกับระบบนิเวศอย่างไร ระบบนเิ วศอาจมขี นาดเลก็ หรอื ใหญก่ ไ็ ดข้ น้ึ อยกู่ บั การก�ำ หนดขอบเขตในการศกึ ษา ในขณะ ทไ่ี บโอมจะมขี นาดใหญ่ เปน็ การศกึ ษาระบบนเิ วศทอ่ี ยใู่ นแตล่ ะบรเิ วณของโลกซงึ่ มลี กั ษณะ ทางภมู ิศาสตรท์ ห่ี ลากหลาย จากนน้ั ใหน้ กั เรยี นศกึ ษารปู 24.25 ในหนงั สอื เรยี นและสบื คน้ ขอ้ มลู เกย่ี วกบั ไบโอมบนบกชนดิ ตา่ ง ๆ และบรเิ วณทพ่ี บ โดยใชค้ �ำ ถามเพอ่ื น�ำ เขา้ สกู่ ารสบื คน้ วา่ ไบโอมเหลา่ นพ้ี บทส่ี ว่ นใดของโลกและ มลี กั ษณะแตกตา่ งกนั อยา่ งไร และน�ำ เขา้ สกู่ ารอภปิ รายรว่ มกนั เกย่ี วกบั ลกั ษณะของไบโอมทก่ี ระจาย อยู่ตามบริเวณต่าง ๆ บนโลก โดยนักเรียนศึกษาได้จากรูป 24.26-24.33 ในหนังสือเรียนหรือจาก แหลง่ เรยี นรอู้ น่ื  ๆ เพอ่ื สรปุ วา่ สภาพทางภมู ศิ าสตรท์ แ่ี ตกตา่ งกนั ในบรเิ วณตา่ ง ๆ บนโลกกอ่ ใหเ้ กดิ ไบโอม ทห่ี ลากหลายแตกตา่ งกนั ครใู หน้ กั เรยี นตอบค�ำ ถามตรวจสอบความเขา้ ใจ และท�ำ กจิ กรรม 24.2 ในหนงั สอื เรยี น ตรวจสอบความเขา้ ใจ เพราะเหตใุ ดในบรเิ วณเสน้ ละตจิ ดู เดยี วกนั และอยใู่ นเขตภมู อิ ากาศเดยี วกนั จงึ อาจมไี บโอม ที่หลากหลาย คำ�ตอบอาจมีได้หลากหลายข้ึนอยู่กับความรู้เดิมของนักเรียน เช่น เกิดจากภูมิอากาศท่ี แตกตา่ งกนั โดยมหี ลายสาเหตุ เชน่ ภมู ปิ ระเทศทม่ี เี ทอื กเขาเปน็ แนวบงั ลมและฝน กระแสน�้ำ กระแสลม ระดับความสูงของพ้ืนที่ ซ่ึงส่งผลให้แต่ละบริเวณในเขตภูมิอากาศเดียวกันมี อณุ หภูมิและปริมาณหยาดน�้ำ ฟ้าทแ่ี ตกตา่ งกัน ชนิดของพชื และสัตวจ์ ึงแตกตา่ งกนั ออกไป รวมถึงลักษณะภูมิประเทศอื่น ๆ เช่น ลักษณะทางกายภาพของดิน จึงอาจมีไบโอมที่ หลากหลายในเขตภมู อิ ากาศเดยี วกนั ในบริเวณเส้นละติจดู เดยี วกัน สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชวี วทิ ยา เลม่ 6 บทท่ี 24 | ระบบนเิ วศและประชากร 163 กจิ กรรม 24.2 ระบชุ นดิ ของไบโอมบนบก จุดประสงค์ สบื คน้ ขอ้ มลู และอธบิ ายองคป์ ระกอบทางกายภาพและองคป์ ระกอบทางชวี ภาพของไบโอม บนบกชนดิ ตา่ ง ๆ เวลาท่ใี ช้ (โดยประมาณ) 30 นาที แนวการจัดกจิ กรรม ครูให้นักเรียนสืบค้นข้อมูลจากแหล่งเรียนรู้ต่าง ๆ ซ่ึงครูอาจยกตัวอย่างแหล่งข้อมูล เช่น เวบ็ ไซต์ หนงั สอื หรอื เอกสารเสรมิ ซง่ึ ค�ำ ตอบเกย่ี วกบั ตวั อยา่ งสง่ิ มชี วี ติ และความสมั พนั ธร์ ะหวา่ ง สง่ิ มชี วี ติ กบั องคป์ ระกอบทางกายภาพของไบโอมทส่ี งิ่ มชี วี ติ อาศยั อยอู่ าจมคี �ำ ตอบไดห้ ลากหลาย จากนน้ั ครอู าจใหน้ กั เรยี นน�ำ เสนอขอ้ มลู ทไ่ี ดจ้ ากการสบื คน้ ในตอนท่ี 2 และรว่ มกนั อภปิ รายเพอื่ สรุปความสัมพันธ์ระหว่างองค์ประกอบทางกายภาพและองค์ประกอบทางชีวภาพของไบโอม บนบกชนดิ ตา่ ง ๆ แนวคำ�ตอบของกจิ กรรม ตอนที่ 1 ที่ ข้อมูลสถานท่ี ไบโอม สิง่ มีชวี ติ 1. - มีอณุ หภูมิแตกต่างกนั มากในแต่ละฤดูและในระหว่าง ทะเลทราย กระบองเพชร กลางวนั และกลางคืน มปี ริมาณน้�ำ ฝนตำ่� อีกัวนา สุนขั จงิ้ จอก - พืชส่วนมากมีขนาดไม่ใหญ่ มจี �ำ นวนน้อย ทะเลทราย อฐู ข้ึนกระจัดกระจาย และมกี ารปรบั ตัวเพื่อป้องกันการ สูญเสยี น�ำ้ หญา้ ม้าลาย ชา้ ง 2. - อ ณุ หภมู คิ อ่ นขา้ งสงู ตลอดปี ฤดแู ลง้ ยาวนาน สะวนั นา ไฮยนี า - พชื กลมุ่ เดน่ คอื หญา้ และมตี น้ ไมข้ น้ึ กระจดั กระจายแทรกอยู่ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

164 บทท่ี 24 | ระบบนิเวศและประชากร ชีววิทยา เลม่ 6 ท่ี ขอ้ มลู สถานที่ ไบโอม สงิ่ มชี ีวิต 3. - อ ณุ หภมู เิ ฉลย่ี ประมาณ 25-29 องศาเซลเซยี ส อณุ หภมู ิ ป่าเขตร้อน เฟิรน์ กล้วย สกั และความชน้ื ไมเ่ ปลย่ี นแปลงมากตลอดปี ช้าง - ม คี วามหลากหลายของสง่ิ มชี วี ติ สงู - พ ชื ขน้ึ อยอู่ ยา่ งหนาแนน่ สามารถแบง่ ชน้ั ตามระดบั ความ สงู ของพชื ไดห้ ลายชน้ั 4. - ฤ ดหู นาวอณุ หภมู เิ ฉลย่ี ต�ำ่ กวา่ -10 องศาเซลเซยี ส ทงุ่ หญา้ เขต หญา้ ไบซนั มา้ ในฤดรู อ้ นอณุ หภมู เิ ฉลย่ี ประมาณ 30 องศาเซลเซยี ส อบอุน่ แพรรีด็อก (prairie dog) - พชื กลมุ่ เดน่ คอื หญา้ 5. - ฤ ดหู นาวอณุ หภมู เิ ฉลย่ี ประมาณ 0 องศาเซลเซยี ส ป่าผลัดใบเขต เมเปิล บชี โอ๊ก ในฤดรู อ้ นอากาศรอ้ นและชน้ื โดยอณุ หภมู อิ าจสงู ถงึ อบอ่นุ 35 องศาเซลเซยี ส - สงั คมพชื เปน็ พชื ทม่ี ใี บกวา้ งและผลดั ใบ 6. - ม อี ากาศหนาวเยน็ มฤี ดหู นาวยาวนาน อณุ หภมู เิ ฉลย่ี ป่าสน หรอื ไทกา สน เฮมล็อก มสู ต�ำ่ กวา่ -10 องศาเซลเซยี ส หรอื ปา่ บอเรียล หมสี ีน้�ำ ตาล - พชื มใี บเปน็ รปู เขม็ พชื สว่ นใหญไ่ มผ่ ลดั ใบ 7. - ม ชี ว่ งฤดหู นาวยาวนาน มฤี ดรู อ้ นชว่ งสน้ั  ๆ ประมาณ ทนุ ดรา ไลเคน มอส 2 เดอื น หญา้ ไม้พมุ่ เตย้ี - ไมม่ ตี น้ ไมข้ นาดใหญ่ หมขี าว - น�ำ้ ใตผ้ วิ ดนิ จบั ตวั แขง็ อยตู่ ลอดเวลา 8. - ฤดหู นาวฝนตกชกุ และฤดรู อ้ นคอ่ นขา้ งแหง้ แลง้ ชาปารร์ ลั ตน้ สครบั โอก๊ - พชื กลมุ่ เดน่ เปน็ ไมพ้ มุ่ และไมต้ น้ ขนาดเลก็ หนปู า่ - พบไดต้ ามบรเิ วณชายฝง่ั ทะเล นกฮมั มง่ิ เบริ ด์ - แอนนา (Anna’s hummingbird) หมายเหตุ ตัวอย่างคำ�ท่ีใช้สืบค้นข้อมูลทางอินเตอร์เน็ท - species in biome, terrestrial biome หรืออาจสบื ค้นจากเว็บไซต์ทางการของอุทยานแห่งชาตปิ ระเทศต่าง ๆ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชวี วิทยา เลม่ 6 บทท่ี 24 | ระบบนิเวศและประชากร 165 ตอนท่ี 2 ค�ำ ตอบมไี ดห้ ลากหลายขน้ึ อยกู่ บั ขอ้ มลู ทน่ี กั เรยี นสบื คน้ มา เชน่ สนในไบโอมปา่ สน มเี รอื นยอด เป็นรูปกรวย (conical shape) ช่วยป้องกันไม่ให้มีหิมะสะสมอยู่บนกิ่งมากเกินไปซ่ึงอาจทำ�ให้ กิ่งหัก และมีใบรูปเข็มช่วยลดการสูญเสียนำ้�จากการคายน้ำ� ซ่ึงสัมพันธ์กับลักษณะของไบโอม ไทกาซง่ึ มอี ากาศหนาวเย็น ในฤดูหนาวน้�ำ สว่ นใหญเ่ ป็นนำ�้ แข็งซึ่งพชื ไมส่ ามารถนำ�มาใชไ้ ด้ จากนน้ั ครใู หข้ อ้ มลู แกน่ กั เรยี นวา่ การจ�ำ แนกไบโอมมกั จะใชช้ นดิ พชื เดน่ ทพ่ี บในไบโอมนน้ั  ๆ ใน การระบชุ นดิ ของไบโอม ซง่ึ ระบบนเิ วศแหลง่ น�ำ้ จะไมใ่ ชล้ กั ษณะดงั กลา่ วจงึ ไมน่ ยิ มจ�ำ แนกไบโอมในน�ำ้ แตจ่ ะจ�ำ แนกเปน็ ระบบนเิ วศแหลง่ น�ำ้ แบบตา่ ง ๆ จากนน้ั ครใู หน้ กั เรยี นท�ำ กจิ กรรม 24.3 ในหนงั สอื เรยี น กิจกรรม 24.3 ทอ่ งเท่ยี วเชงิ นเิ วศ จุดประสงค์ สืบคน้ ขอ้ มลู และยกตวั อย่างไบโอมชนิดตา่ ง ๆ เวลาทใี่ ช้ (โดยประมาณ) 1 ช่วั โมง แนวการจดั กิจกรรม ในการท�ำ กจิ กรรมน้คี รูควรแนะนำ�ให้นกั เรยี นสบื ค้นข้อมลู จากแหลง่ เรยี นร้ตู ่าง ๆ เก่ียวกบั ลักษณะของการท่องเท่ียวเชิงนิเวศ เช่น เว็บไซต์ หนังสือ หรือเอกสารเสริม จากน้ันกำ�หนด สถานการณส์ มมตุ แิ ละเงอ่ื นไขตา่ ง ๆ เพอ่ื ใหน้ กั เรยี นแตล่ ะกลมุ่ ออกแบบแพค็ เกจทวั รใ์ นรปู แบบ การทอ่ งเทย่ี วเชงิ นเิ วศและน�ำ เสนอในรปู แบบตา่ ง ๆ เชน่ การออกบธู การท�ำ สปอตโฆษณา เพอ่ื ให้นกั เรียนในหอ้ งร่วมกนั เลือกแพ็คเกจทัวร์ท่คี ดิ วา่ นา่ สนใจทส่ี ดุ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

166 บทที่ 24 | ระบบนิเวศและประชากร ชวี วิทยา เลม่ 6 จากน้ันครูอาจรวบรวมข้อมูลตำ�แหน่งของสถานท่ีท่องเท่ียวและชนิดของไบโอมท่ีสถานท่ี ทอ่ งเทย่ี วตง้ั อยจู่ ากแพค็ เกจทวั รข์ องนกั เรยี น โดยครอู าจชใ้ี หน้ กั เรยี นเหน็ วา่ ในสถานทท่ี อ่ งเทย่ี วทน่ี กั เรยี น เลอื กอาจมรี ะบบนเิ วศหลายแบบซง่ึ มลี กั ษณะคลา้ ยระบบนเิ วศทพ่ี บในไบโอมอน่ื  ๆ ดงั ทน่ี กั เรยี นไดศ้ กึ ษา มาแล้ว เน่อื งจากไบโอมคือบริเวณขนาดใหญ่จะเรียกตามระบบนิเวศท่มี ักพบในบริเวณน้นั ดังน้นั ใน แตล่ ะไบโอมจงึ สามารถพบระบบนเิ วศทม่ี ลี กั ษณะคลา้ ยไบโอมอน่ื  ๆ ไดเ้ ชน่ กนั แนวการวัดและประเมินผล ด้านความรู้ - องค์ประกอบทางกายภาพและองค์ประกอบทางชีวภาพท่ีเป็นลักษณะเฉพาะของไบโอมท่ี กระจายอยตู่ ามเขตภมู ศิ าสตรต์ า่ ง ๆ บนโลก และตวั อยา่ งไบโอมชนดิ ตา่ ง ๆ จากการอธบิ าย การอภิปราย การท�ำ กจิ กรรม และการท�ำ แบบฝกึ หดั ดา้ นทักษะ - การสงั เกต การจ�ำ แนกประเภท การลงความเหน็ จากขอ้ มลู การจดั กระท�ำ และสอ่ื ความหมาย ขอ้ มลู การสอ่ื สารสารสนเทศและการรเู้ ทา่ ทนั สอื่ ความรว่ มมอื การท�ำ งานเปน็ ทมี ภาวะผนู้ �ำ การคดิ อยา่ งมวี จิ ารณญาณและการแกป้ ญั หา จากการท�ำ กจิ กรรม การตอบค�ำ ถามในชนั้ เรยี น และการท�ำ แบบฝึกหดั ดา้ นจิตวิทยาศาสตร์ - การใชว้ จิ ารณญาณ ความใจกวา้ ง และความซอื่ สตั ย์ จากการอภปิ ราย การท�ำ กจิ กรรม และ พฤตกิ รรมในการตอบค�ำ ถามในชัน้ เรยี น สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชวี วทิ ยา เลม่ 6 บทที่ 24 | ระบบนเิ วศและประชากร 167 24.3 การเปลี่ยนแปลงแทนที่ของสง่ิ มชี วี ิตในระบบนิเวศ ipst.me/8685 จุดประสงคก์ ารเรียนรู้ สบื คน้ ขอ้ มลู ยกตวั อยา่ ง อธบิ าย และเปรยี บเทยี บการเปลย่ี นแปลงแทนทแ่ี บบปฐมภมู แิ ละการ เปลย่ี นแปลงแทนทแ่ี บบทตุ ยิ ภมู ิ และยกตวั อยา่ งการเปลย่ี นแปลงแทนทท่ี เ่ี กดิ ขน้ึ เองตามธรรมชาตแิ ละ ทเ่ี กดิ จากการกระท�ำ ของมนษุ ย์ แนวการจดั การเรียนรู้ ครนู �ำ เขา้ สบู่ ทเรยี นโดยใชร้ ปู เหตกุ ารณท์ ร่ี ะบบนเิ วศถกู รบกวนซง่ึ น�ำ ไปสกู่ ารเปลย่ี นแปลงแทนท่ี ทางนเิ วศวทิ ยา เชน่ การะเบดิ ของภเู ขาไฟ การระเบดิ ภเู ขาหนิ การเกดิ น�ำ้ ทว่ ม การแผว้ ถางปา่ และให้ นกั เรยี นรว่ มกนั อภปิ รายโดยครใู ชค้ �ำ ถามน�ำ ในการอภปิ ราย ดงั น้ี จากรปู เปน็ เหตุการณท์ ี่เกิดข้ึนเองตามธรรมชาตหิ รอื มีสาเหตุจากมนุษย์ หลงั จากเกิดเหตกุ ารณใ์ นรูป องคป์ ระกอบทางกายภาพและองค์ประกอบทางชีวภาพใน บรเิ วณนั้นจะเปน็ อย่างไร จากการอภิปรายควรได้ข้อสรุปว่าระบบนิเวศอาจถูกรบกวนได้ตลอดเวลา มีท้งั ท่เี กิดข้นึ เอง ตามธรรมชาติและจากการกระทำ�ของมนษุ ย์ การรบกวนท่เี กิดขน้ึ สง่ ผลต่อองค์ประกอบทางกายภาพ และองคป์ ระกอบทางชวี ภาพในระบบนเิ วศนน้ั และอาจท�ำ ใหข้ นาดของประชากรและชนดิ ของสง่ิ มชี วี ติ เปลย่ี นแปลงไปดว้ ย ครใู หค้ วามรแู้ กน่ กั เรยี นวา่ การเปลย่ี นแปลงของระบบนเิ วศในบรเิ วณใดบรเิ วณหนง่ึ อยา่ งเปน็ ล�ำ ดบั ขน้ั ไปตามกาลเวลา เรยี กวา่ การเปลย่ี นแปลงแทนทท่ี างนเิ วศวทิ ยา ครูอาจให้นักเรียนทำ�กิจกรรมเสนอแนะในหนังสือเรียนเพ่อื ให้นักเรียนได้เห็นกล่มุ ส่งิ มีชีวิต ทเ่ี ปลย่ี นแปลงไปจากการเกดิ การเปลย่ี นแปลงแทนทใ่ี นน�ำ้ ตม้ ฟาง สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

168 บทที่ 24 | ระบบนเิ วศและประชากร ชวี วิทยา เลม่ 6 กจิ กรรมเสนอแนะ : การเปลยี่ นแปลงแทนทข่ี องสง่ิ มชี ีวิต จุดประสงค์ เพาะเลยี้ งสง่ิ มชี ีวิตและวิเคราะหก์ ารเปลีย่ นแปลงแทนทีข่ องส่งิ มชี ีวิตในห้องปฏบิ ัตกิ าร เวลาที่ใช้ (โดยประมาณ) 1 ชัว่ โมง วัสดุและอุปกรณ์ รายการ ปรมิ าณต่อกลุ่ม 1. ฟางข้าว 1 ก�ำ มอื 2. บกี เกอรข์ นาด 500 mL 1 ใบ 3. ชุดตะเกยี งแอลกอฮอล์ พรอ้ มขาตัง้ และที่กัน้ ลม 1 ชดุ 4. แท่งแก้วคนสาร 1 อนั 5. ผ้าขาวบางและยางรัด 1 ชดุ 6. กล้องจุลทรรศนใ์ ชแ้ สงเชิงประกอบ 7. สไลด์และกระจกปิดสไลด์ 1 กลอ้ ง 8. หลอดหยด 3 ชดุ 9. น้ำ�สะอาด 1 อนั 10. น�้ำ จากคู บึง บอ่ หรือจากแหล่งน�้ำ ธรรมชาตอิ น่ื 250 mL 100 mL การเตรียมล่วงหนา้ ครคู วรมอบหมายใหน้ กั เรยี นท�ำ กจิ กรรมนอกชนั้ เรยี น โดยใหน้ กั เรยี นท�ำ กจิ กรรมกอ่ นเรยี น เน้อื หาเรือ่ งการเปลี่ยนแปลงแทนที่ของสงิ่ มชี ีวติ อยา่ งนอ้ ย 2 สปั ดาห์ บนั ทกึ ผลโดยการถ่ายรปู หรอื วาดรปู ของสง่ิ มชี วี ติ ทส่ี งั เกตเหน็ แลว้ น�ำ ผลมาตอบค�ำ ถามและอภปิ รายรว่ มกนั ในชนั้ เรยี น โดยในระหวา่ งการท�ำ กิจกรรม 2 สัปดาหน์ น้ั ครูอาจนดั หมายนกั เรยี นให้สง่ รปู ส่ิงมีชวี ิตท่ไี ดจ้ าก การทำ�กิจกรรมเปน็ ระยะ ๆ เพ่อื ตดิ ตามผลการทำ�กิจกรรมนอกชั้นเรยี นของนกั เรยี น สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชวี วทิ ยา เล่ม 6 บทท่ี 24 | ระบบนเิ วศและประชากร 169 แนวการจดั กิจกรรม ครูควรให้นกั เรียนแบ่งกลุ่ม จากนนั้ ใหแ้ ตล่ ะกลมุ่ เตรยี มน�ำ้ จากแหล่งนำ้�ในธรรมชาตติ ามท่ี นกั เรยี นตอ้ งการ เพอ่ื น�ำ มาเตมิ ในน�้ำ ตม้ ฟางเพอื่ ใหไ้ ดส้ งิ่ มชี วี ติ เซลลเ์ ดยี วหลายชนดิ โดยครอู าจ ใหน้ กั เรยี นศกึ ษาสงิ่ มชี วี ติ ในแหลง่ น�้ำ ทน่ี �ำ มากอ่ นทจี่ ะใสล่ งในน�ำ้ ตม้ ฟาง และครคู วรน�ำ รปู ภาพ สงิ่ มชี วี ติ เซลลเ์ ดียวชนิดต่าง ๆ มาใหน้ ักเรียนเปรยี บเทยี บกบั ที่ตรวจสอบไดจ้ ากหอ้ งปฏิบัติการ โดยครคู วรแนะน�ำ วา่ ควรมกี ารควบคมุ วธิ กี ารในการศกึ ษาใหเ้ หมอื นกนั ในทกุ  ๆ วนั ตลอดชว่ งท่ี ศกึ ษา เช่น เวลาท่เี ก็บตวั อยา่ ง ตำ�แหน่งท่ดี ูดนำ�้ ปริมาณนำ�้ ทีด่ ดู เปน็ ต้น ตวั อยา่ งผลการทำ�กิจกรรม ผลทไี่ ดอ้ าจแตกตา่ งไปในแตล่ ะกลมุ่ เนอ่ื งจากนกั เรยี นอาจน�ำ น�้ำ จากแหลง่ ทแี่ ตกตา่ งกนั มา เติมในนำ้�ต้มฟาง แต่ส่ิงท่ีนักเรียนควรพบเหมือนกันคือ การท่ีกลุ่มสิ่งมีชีวิตท่ีพบค่อย ๆ มีการ เปล่ยี นแปลงไป เชน่ วันเร่มิ ต้น เมอื่ น�ำ นำ้�ตม้ ฟางทถ่ี ูกทงิ้ ไว้จนเย็นมาส่องดู ไมพ่ บส่งิ มีชีวติ ใด ๆ อยเู่ ลย วนั ที่ 1 นำ้�จากแหลง่ นำ้�ธรรมชาติพบส่งิ มีชีวติ หลายชนิด เช่น Closterium sp. สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

170 บทที่ 24 | ระบบนิเวศและประชากร ชวี วทิ ยา เลม่ 6 ส่วนนำ้�ต้มฟางท่ีท้ิงไว้ 1 คืน และเติมน้ำ�จากแหล่งนำ้� ธรรมชาติ เมื่อนำ�มาส่องดูด้วยกล้องจุลทรรศน์ใช้แสงเชิง ประกอบท่ีกำ�ลังขยาย 400 เท่า อาจพบสิ่งมีชีวิตพวก แบคทเี รีย ดงั รูป แบคทเี รยี รปู ร่างแทง่ วนั ที่ 2-3 แบคทีเรียลดลง เร่ิมพบโพรโทซัวขนาด เลก็ ทม่ี แี ฟลเจลลาในวนั ที่ 2 และพบมากขน้ึ ใน วันที่ 3 วันท่ี 4 - 5 แบคทีเรียลดลง โพรโทซัวขนาดเล็กที่มี แฟลเจลลาเพม่ิ ขึน้ วันท่ี 6 -7 ยั ง ค ง พ บ โ พ ร โ ท ซั ว ข น า ด เ ล็ ก ที่ มี แฟลเจลลา เรม่ิ พบอะมีบาในวนั ท่ี 6 และเร่มิ พบพารามเี ซยี มในวนั ท่ี 7 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชีววิทยา เล่ม 6 บทที่ 24 | ระบบนเิ วศและประชากร 171 วนั ที่ 8 ยั ง ค ง พ บ โ พ ร โ ท ซั ว ข น า ด เ ล็ ก ที่ มี แฟลเจลลา พารามีเซียม และอะมีบา โดยพบ พารามเี ซียมมากข้ึน แตพ่ บอะมบี าน้อยลง วนั ท่ี 9 ยังคงพบโพรโทซัวขนาดเล็กที่มีแฟลเจล ลาและพารามีเซียม ไม่พบอะมีบา แต่เริ่มพบ ยูกลีนา วนั ที่ 10 พบพารามีเซียมจำ�นวนมาก ยังคงพบ โพรโทซัวขนาดเล็กที่มีแฟลเจลลา ไม่พบ ยูกลนี า จากกิจกรรมนี้นักเรียนควรสรุปได้ว่า การเจริญเติบโต การดำ�รงชีวิต การขยายพันธ์ุ และ การทนตอ่ สภาพแวดลอ้ มของสง่ิ มชี วี ติ เซลลเ์ ดยี วแตล่ ะชนดิ มคี วามแตกตา่ งกนั ซงึ่ จะน�ำ ไปสกู่ าร เปล่ียนแปลงแทนท่ีของสิ่งมีชีวิตในห้องปฏิบัติการนั่นเอง และครูควรให้นักเรียนแต่ละกลุ่มได้ น�ำ เสนอขอ้ สรปุ ในการท�ำ กจิ กรรมหนา้ ชนั้ เรยี นใหเ้ พอ่ื น ๆ กลมุ่ อน่ื  ๆ ไดร้ บั ทราบดว้ ย ครอู าจใช้ คำ�ถามนำ�เม่ือนักเรียนได้ผลแตกต่างกันว่าทำ�ไมจึงเป็นเช่นนั้น เพื่อให้ได้ข้อมูลที่หลากหลาย จากน้ันครใู หน้ ักเรียนรว่ มกนั ตอบค�ำ ถามท้ายกิจกรรม สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

172 บทที่ 24 | ระบบนิเวศและประชากร ชีววทิ ยา เล่ม 6 เฉลยคำ�ถามทา้ ยกจิ กรรม กลมุ่ สิง่ มีชีวิตทีพ่ บมีการเปล่ียนแปลงเกิดขึน้ เป็นระยะ ๆ หรอื ไม่ อยา่ งไร คำ�ตอบของนักเรียนมีได้หลากหลาย ขึ้นอยู่กับผลการศึกษาของกลุ่มนักเรียน แต่ส่ิงท่ี นักเรียนทุกกลุ่มควรพบเหมือนกันคือ มีการเปลี่ยนแปลงของกลุ่มสิ่งมีชีวิตเกิดขึ้นเป็น ระยะ ๆ โดยชนิดของส่งิ มีชีวติ และเวลาทพ่ี บอาจแตกตา่ งกนั ออกไป โดยมตี วั อยา่ งผลการ สงั เกต ดงั น้ี ในระยะแรกจะมพี วกแบคทเี รยี จำ�นวนมาก หลังจากนัน้ จึงเริ่มพบพวกโพรโทซัวขนาดเลก็ ทมี่ แี ฟลเจลลา ตอ่ มาแบคทเี รยี ลดจ�ำ นวนลงและเรมิ่ พบอะมบี าและพารามเี ซยี ม เมอื่ อะมบี า หมดไปเรม่ิ พบยกู ลนี า และในวนั ที่ 10 พบเพยี งพารามเี ซยี มจ�ำ นวนมากและโปรโตซวั ขนาด เล็กที่มแี ฟลเจลลา โดยไม่พบทั้งอะมีบาและยกู ลีนา เพราะเหตุใดจึงเกดิ การเปล่ียนแปลงแทนท่ีขนึ้ ในการทดลองนี้ เพราะในการด�ำ รงชวี ติ ของสง่ิ มชี วี ติ แตล่ ะชนดิ จะสง่ ผลตอ่ สภาพแวดลอ้ มในบรเิ วณนน้ั เมอ่ื เวลาผ่านไปจะส่งผลให้สภาพแวดล้อมเปลี่ยนแปลงไป เช่น pH สารอาหาร นอกจากนี้ สิ่งมีชีวิตยังมีความสัมพันธ์กันในรูปแบบต่าง ๆ เช่น ภาวะแก่งแย่งแข่งขัน ภาวะล่าเหยื่อ ใ น ข ณ ะ ท่ี สิ่ ง มี ชี วิ ต แ ต่ ล ะ ช นิ ด ส า ม า ร ถ ท น ต่ อ ส ภ า พ แ ว ด ล้ อ ม ที่ เ ป ล่ี ย น แ ป ล ง ไ ป ไ ด้ ไม่เหมอื นกนั กลมุ่ ส่ิงมชี ีวติ ในแต่ละชว่ งเวลาจงึ เปลีย่ นแปลงไปด้วย ครใู หน้ กั เรยี นสบื คน้ ขอ้ มลู เกย่ี วกบั การเปลย่ี นแปลงแทนทท่ี างนเิ วศวทิ ยา โดยอาจยกตวั อยา่ ง เหตกุ ารณโ์ ดยใชร้ ปู 24.35 และ 24.36 ในหนงั สอื เรยี น หรอื รปู ของสถานทเ่ี ดยี วกนั ในชว่ งเวลาตา่ ง ๆ ซง่ึ แสดงใหเ้ หน็ ล�ำ ดบั ขน้ั ของการเปลย่ี นแปลงแทนทใ่ี นบรเิ วณทเ่ี คยมสี ง่ิ มชี วี ติ อยมู่ ากอ่ นและบรเิ วณทไ่ี ม่ เคยมสี ง่ิ มชี วี ติ อยมู่ ากอ่ น และน�ำ เขา้ สกู่ ารอภปิ รายเกย่ี วกบั ปฏสิ มั พนั ธร์ ะหวา่ งปจั จยั ทางกายภาพและ ปจั จยั ทางชวี ภาพในการเปลย่ี นแปลงแทนทท่ี างนเิ วศวทิ ยา เพอ่ื ใหไ้ ดข้ อ้ สรปุ วา่ สง่ิ มชี วี ติ แตล่ ะชนดิ มคี วาม สามารถในการดำ�รงชีวิตในสภาพแวดล้อมต่าง ๆ ไม่เหมือนกัน ในขณะเดียวกันการดำ�รงชีวิตของ ส่ิงมีชีวิตจะทำ�ให้สภาพแวดล้อมในบริเวณน้ันเปล่ียนไปจนเหมาะกับการดำ�รงชีวิตของส่งิ มีชีวิตกลุ่ม อน่ื  ๆ มากขน้ึ ซง่ึ น�ำ ไปสกู่ ารเปลย่ี นแปลงแทนทข่ี องสง่ิ มชี วี ติ ในระบบนเิ วศ ซง่ึ การเปลย่ี นแปลงแทนท่ี ทางนเิ วศวทิ ยามที ง้ั การเปลย่ี นแปลงแทนทแ่ี บบปฐมภมู แิ ละการเปลย่ี นแปลงแทนทแ่ี บบทตุ ยิ ภมู ิ แลว้ ให้ นกั เรยี นตอบค�ำ ถามในหนงั สอื เรยี น ซง่ึ มแี นวการตอบดงั น้ี สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชีววทิ ยา เลม่ 6 บทท่ี 24 | ระบบนเิ วศและประชากร 173 ระหวา่ งเกดิ การเปลย่ี นแปลงแทนทแี่ บบปฐมภมู ิ พชื และสตั วช์ นดิ ตา่ ง ๆ ปรากฏขนึ้ ในบรเิ วณ น้ันไดอ้ ยา่ งไร มหี ลายวธิ ี เชน่ สตั วเ์ ขา้ สบู่ รเิ วณดงั กลา่ วเพอ่ื หาอาหารหรอื เพอ่ื อยอู่ าศยั เมลด็ พชื ถกู ลมหรอื กระแสนำ�้ พัดพาเข้าไป หรือถูกถา่ ยออกมาพรอ้ มกบั มูลสัตวห์ รือติดไปกบั รา่ งกายของสัตว์ท่ี เข้าไปยังบริเวณดังกล่าว หรือพืชและสัตว์อาจถูกนำ�เข้าไปโดยมนุษย์ ถ้าบริเวณดังกล่าว มีสภาพแวดล้อมท่ีเหมาะแก่การดำ�รงชีวิตของพืชและสัตว์ชนิดใด พืชและสัตว์ชนิดน้ันก็จะ สามารถอยู่ในบรเิ วณนนั้ ได้ ในบริเวณทเ่ี คยเกดิ ไฟปา่ จะมกี ารเปล่ียนแปลงแทนทีแ่ บบทตุ ยิ ภูมิอยา่ งไร เกิดข้ึนโดยอาจเร่ิมจากพืชหลายชนิดงอกขึ้น ซึ่งอาจจะมาจากเมล็ดพันธุ์ท่ีหลงเหลือจาก ไฟป่าอยู่ในดิน หรือมาจากการแพร่กระจายโดยลมหรือสัตว์จากพ้ืนที่ข้างเคียง โดยพืชจะ สามารถเจริญเติบโตในบริเวณนั้นได้เน่ืองจากบริเวณดังกล่าวยังคงมีดินซึ่งมีสารอินทรีย์ เหลืออยู่ จากนั้นกลุ่มสิ่งมีชีวิตจะเปล่ียนแปลงไปตามเวลา โดยมีไม้ต้นขนาดใหญ่เกิดข้ึน มพี ชื ชนดิ อน่ื เพมิ่ มากขน้ึ และมสี ตั วเ์ ขา้ มาอยใู่ นบรเิ วณดงั กลา่ ว จนเปน็ สงั คมสมบรู ณใ์ นทส่ี ดุ การเปลยี่ นแปลงแทนทใ่ี นบรเิ วณทถ่ี กู ทง้ิ รา้ งหลงั จากการท�ำ ไรเ่ ลอื่ นลอยและในบรเิ วณทเ่ี กดิ จากการระเบิดของภเู ขาไฟ มคี วามเหมือนหรือแตกตา่ งกนั อยา่ งไร ความเหมือน - เป็นการแทนท่ีโดยกลุ่มสิ่งมีชีวิตกลุ่มต่าง ๆ อย่างเป็นลำ�ดับข้ัน โดยการดำ�รงชีวิตของ สิ่งมีชีวิตส่งผลให้สภาพแวดล้อมทางกายภาพค่อย ๆ เปล่ียนแปลงไปจนเหมาะกับการ ด�ำ รงชวี ติ ของกลุ่มสงิ่ มีชวี ิตกล่มุ ใหม่ ความแตกตา่ ง - การทำ�ไร่เล่ือนลอยและทิ้งร้างบริเวณน้ันเป็นการกระทำ�ของมนุษย์ ส่งผลให้เกิดการ เปล่ียนแปลงแทนท่แี บบทุติยภูมิ หลังจากถูกทิ้งรา้ งบรเิ วณดงั กล่าวยังมดี นิ และความชืน้ ซงึ่ เปน็ สภาพแวดลอ้ มทเ่ี หมาะสมตอ่ การด�ำ รงชวี ติ ของสง่ิ มชี วี ติ รวมทงั้ ยงั อาจมสี งิ่ มชี วี ติ หลงเหลืออยู่ในบริเวณน้นั - ภเู ขาไฟระเบดิ เกดิ ขน้ึ โดยธรรมชาติ สง่ ผลใหเ้ กดิ การเปลย่ี นแปลงแทนทใ่ี นบรเิ วณทโี่ ดน ท�ำ ลายจากการระเบิดของภูเขาไฟ ซง่ึ เปน็ การเปลี่ยนแปลงแทนทแ่ี บบปฐมภมู ิ หลงั จาก การระเบิดของภูเขาไฟบรเิ วณดงั กลา่ วจะถูกปกคลมุ ด้วยหนิ ท่เี กดิ จากการเยน็ ตัวลงของ ลาวา โดยไม่มสี ิ่งมีชวี ติ หลงเหลอื อยูใ่ นบรเิ วณน้ัน สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

174 บทที่ 24 | ระบบนิเวศและประชากร ชีววทิ ยา เลม่ 6 ยกตัวอย่างสถานการณ์ในบริเวณต่าง ๆ ของโลกท่ีเกิดการเปล่ียนแปลงแทนท่ีแบบปฐมภูมิ และแบบทุตยิ ภูมิ คำ�ตอบอาจมีได้หลากหลาย ขึ้นอยู่กบั ความรูเ้ ดิมของนักเรยี นและข้อมูลที่นักเรยี นสืบค้นมา เช่น การเปล่ยี นแปลงแทนทีแ่ บบปฐมภูมิ - บริเวณเชิงภูเขาไฟฟูจิ ประเทศญี่ปุ่น ซึ่งเคยถูกลาวาปกคลุมเนื่องจากการระเบิดของ ภเู ขาไฟ ทำ�ใหส้ ิง่ มีชวี ติ ในบริเวณน้ันถูกทำ�ลายไปทัง้ หมด - บรเิ วณ Kenai Fjords ในอทุ ยานแหง่ ชาติ Kenai Fjords รฐั อลาสกา ประเทศสหรฐั อเมรกิ า ซึ่งเป็นบริเวณที่เคยถูกทับถมโดยธารนำ้�แข็ง เมื่อธารนำ้�แข็งหายไป/หดตัวทำ�ให้บริเวณ ดังกล่าวเหลอื เพยี งพ้นื ซง่ึ เตม็ ไปด้วยหนิ กรวด ตะกอนธารนำ้�แข็ง โดยปราศจากดินหรือ พชื พรรณอ่นื  ๆ การเปลย่ี นแปลงแทนที่แบบทุตยิ ภมู ิ - บริเวณป่าซง่ึ เคยถกู รุกล�้ำ เพอ่ื ทำ�การเกษตร ประเทศเมก็ ซิโก - นกั เรยี นอาจยกตวั อยา่ งจากสถานการณใ์ กลต้ วั เชน่ การเปลย่ี นแปลงแทนทที่ เ่ี กดิ ขนึ้ หลงั ไฟไหมป้ ่า หรอื พื้นทีท่ ่เี คยถกู แผว้ ถางมาก่อน ความรูเ้ พิ่มเติมส�ำ หรบั ครู โดยปกตแิ ลว้ การทร่ี ะบบนเิ วศจะเกดิ การเปลย่ี นแปลงและด�ำ เนนิ ไปจนถงึ สงั คมสมบรู ณแ์ บบใดนน้ั จะขน้ึ อยกู่ บั ปจั จยั สง่ิ แวดลอ้ มของบรเิ วณนน้ั โดยเฉพาะภมู อิ ากาศ แตใ่ นแตล่ ะบรเิ วณยอ่ ยทม่ี ปี จั จยั เฉพาะของแตล่ ะบรเิ วณแตกตา่ งกนั ไป เชน่ ภมู ปิ ระเทศ ชนดิ ของดนิ ระดบั ความสงู ปจั จยั เหลา่ น้ี อาจสง่ ผลใหส้ งั คมสมบรู ณใ์ นแตล่ ะบรเิ วณแตกตา่ งกนั ออกไปถงึ แมจ้ ะอยใู่ นเขตภมู อิ ากาศเดยี วกนั เชน่ ในประเทศไทยทอ่ี ยใู่ นเขตรอ้ นและอยใู่ นบรเิ วณไบโอมปา่ เขตรอ้ นสามารถพบระบบนเิ วศได้ หลากหลาย ทง้ั ปา่ ดบิ ชน้ื ปา่ เตง็ รงั ปา่ พรุ ปา่ สน ทงุ่ หญา้ ซง่ึ เปน็ สงั คมสมบรู ณใ์ นแตล่ ะบรเิ วณนน้ั สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชีววิทยา เลม่ 6 บทที่ 24 | ระบบนเิ วศและประชากร 175 แนวการวดั และประเมินผล ด้านความรู้ - การเปลี่ยนแปลงแทนที่แบบปฐมภูมิ การเปล่ียนแปลงแทนท่ีแบบทุติยภูมิ และตัวอย่าง การเปลยี่ นแปลงแทนทที่ เี่ กดิ ขน้ึ เองตามธรรมชาตแิ ละทเ่ี กดิ จากการกระท�ำ ของมนษุ ย์ จาก การอธิบาย การอภิปราย และการทำ�แบบฝกึ หดั ดา้ นทักษะ - การสังเกต การลงความเห็นข้อมูล การจำ�แนกประเภท การสื่อสารสารสนเทศและการ รเู้ ทา่ ทนั สอื่ การคดิ อยา่ งมวี จิ ารณญาณและการแกป้ ญั หา การจากการอธบิ าย การอภปิ ราย และการท�ำ แบบฝึกหัด ด้านจติ วิทยาศาสตร์ - การใช้วิจารณญาณและความใจกว้าง จากการอภิปรายและพฤติกรรมในการตอบคำ�ถาม ในชั้นเรียน สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

176 บทที่ 24 | ระบบนเิ วศและประชากร ชีววิทยา เล่ม 6 24.4 ประชากร จดุ ประสงคก์ ารเรยี นรู้ 1. สืบค้นข้อมูล อธิบาย ยกตัวอย่าง และสรุปเกี่ยวกับลักษณะเฉพาะของประชากรของ สง่ิ มีชีวิตบางชนดิ 2. สบื คน้ ขอ้ มลู อธบิ ายเปรยี บเทยี บและยกตวั อยา่ งการเพม่ิ ของประชากรแบบเอก็ โพเนนเชยี ล และการเพิ่มของประชากรแบบลอจสิ ติก 3. อธบิ ายและยกตวั อยา่ งปจั จัยท่ีควบคุมการเติบโตของประชากร แนวการจัดการเรียนรู้ ครูนำ�เข้าส่บู ทเรียนโดยทบทวนความร้เู ดิมเก่ยี วกับความหมายของประชากร โดยครูเน้นว่า สง่ิ มชี วี ติ ทกุ ชนดิ ลว้ นตอ้ งการสภาพแวดลอ้ มทเ่ี หมาะสมตอ่ การด�ำ รงชวี ติ การพบสง่ิ มชี วี ติ ชนดิ ใดชนดิ หนง่ึ ในพน้ื ทเ่ี ฉพาะจงึ เปน็ สง่ิ ทบ่ี ง่ บอกไดว้ า่ สภาพแวดลอ้ มในพน้ื ทน่ี น้ั  ๆ มคี วามเหมาะสมตอ่ การด�ำ รงชวี ติ ของ สง่ิ มชี วี ติ ชนดิ นน้ั ซง่ึ สง่ิ มชี วี ติ นน้ั ไดผ้ า่ นการปรบั ตวั เชงิ ววิ ฒั นาการทง้ั ทางสรรี ะ สณั ฐาน และพฤตกิ รรม จนสามารถอยใู่ นพน้ื ทน่ี น้ั ไดอ้ ยา่ งเหมาะสม ครูอาจยกตัวอย่างบัวสายและพลับพลึงธารท่ีพบในบริเวณท่ีแตกต่างกัน หรือนำ�ข้อมูล การเดนิ ทางส�ำ รวจของชารล์ ดารว์ นิ มาอธบิ ายประกอบการศกึ ษาเรอ่ื งการกระจายพนั ธข์ุ องสง่ิ มชี วี ติ โดยชใ้ี หน้ กั เรยี นเหน็ วา่ สง่ิ มชี วี ติ ชนดิ ตา่ ง ๆ ทด่ี ารว์ นิ ไดส้ �ำ รวจและคน้ พบนน้ั มกี ารกระจายพนั ธอ์ุ ยตู่ าม ท่ีต่าง ๆ แตกต่างกันออกไป จากน้ันให้นักเรียนอภิปรายร่วมกันว่าส่ิงมีชีวิตท่ีดาร์วินสำ�รวจพบน้ัน มอี ะไรบา้ ง และแตล่ ะบรเิ วณทม่ี กี ารกระจายพนั ธข์ุ องสง่ิ มชี วี ติ แตล่ ะชนดิ มลี กั ษณะอยา่ งไร ซง่ึ จะท�ำ ให้ นกั เรยี นไดเ้ ขา้ ใจเพม่ิ ขน้ึ จากน้ันให้นักเรียนศึกษารายละเอียดเก่ียวกับปัจจัยต่าง ๆ ท่ีมีผลต่อการกระจายพันธ์ุของ สง่ิ มชี วี ติ จากหนงั สอื เรยี น แลว้ ใหน้ กั เรยี นรว่ มกนั อภปิ ราย เพอ่ื น�ำ ไปสขู่ อ้ สรปุ ทว่ี า่ การกระจายพนั ธข์ุ อง ส่งิ มีชีวิตข้นึ อย่กู ับปัจจัยต่าง ๆ ท้งั ปัจจัยทางกายภาพและปัจจัยทางชีวภาพ โดยครูให้นักเรียนศึกษา ข้อมูลเพ่มิ เติมในหนังสือเรียนเก่ยี วกับปัจจัยดังกล่าวน้ี จากน้นั ให้นักเรียนตอบคำ�ถามในหนังสือเรียน ซง่ึ มแี นวการตอบดงั น้ี สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชีววิทยา เลม่ 6 บทที่ 24 | ระบบนิเวศและประชากร 177 ยกตัวอย่างปัจจัยทางกายภาพและปัจจัยทางชีวภาพนอกจากท่ีกล่าวมาแล้วที่มีผลต่อการ กระจายพันธขุ์ องประชากรสิง่ มีชีวติ ในระบบนิเวศแหล่งนำ้� เช่น ค่าความเค็ม ปริมาณแสง pH อุณหภูมิ การมีส่ิงมีชีวิตที่เป็น อาหาร การมีสิ่งมชี วี ติ ชนดิ อืน่ ทแี่ กง่ แย่งปัจจยั ในการด�ำ รงชวี ติ ในระบบนิเวศบนบก เช่น ปริมาณน้ำ� ปริมาณแสง อุณหภูมิ ความอุดมสมบูรณ์ของดิน การมีส่งิ มีชีวิตทเ่ี ป็นอาหาร การมสี ง่ิ มชี วี ิตชนดิ อ่นื ที่แกง่ แยง่ ปัจจัยในการด�ำ รงชวี ิต ครถู ามนกั เรยี นวา่ จากค�ำ ถามทา้ ยรปู น�ำ บท ไทรยอ้ ยใบทสู่ ามารถพบไดท้ บ่ี รเิ วณอน่ื ของโลก หรอื ไม่ มปี จั จยั ใดบา้ งทส่ี ง่ ผลตอ่ การด�ำ รงชวี ติ และก�ำ หนดการกระจายพนั ธข์ุ องพชื ชนดิ น้ี นกั เรยี น ควรตอบไดว้ า่ นา่ จะสามารถพบไดใ้ นบรเิ วณอน่ื  ๆ ทม่ี ลี กั ษณะคลา้ ยกบั ประเทศไทย โดยปจั จยั ทส่ี ง่ ผล เชน่ อณุ หภมู ิ ปรมิ าณน�ำ้ ฝน สง่ิ มชี วี ติ ทช่ี ว่ ยในการถา่ ยเรณู ความรเู้ พ่มิ เติมสำ�หรบั ครู ไทรยอ้ ยใบททู่ น่ี กั เรยี นไดศ้ กึ ษาจากตอนตน้ ของบท นอกจากจะพบไดท้ ว่ั ไปในประเทศไทยแลว้ ยงั พบวา่ มกี ารกระจายพนั ธใ์ุ นเขตรอ้ นของทวปี เอเชยี จนถงึ ตอนเหนอื ของออสเตรเลยี อยา่ งไรกด็ ี ไทรย้อยใบทู่ได้ช่ือว่าเป็นชนิดพันธ์ุต่างถ่ินท่ีรุกราน โดยได้รุกรานระบบนิเวศเขตร้อนใน ทวีปอเมริกาใต้ เน่อื งจากสภาพอากาศใกล้เคียงกับเขตร้อนของทวีปเอเชีย โดยนกกินผลไม้ หลายชนดิ ในทวปี อเมรกิ าใตไ้ ดเ้ ปลย่ี นพฤตกิ รรมการกนิ อาหารมากนิ ผลของไทรยอ้ ยใบททู่ เ่ี ปน็ ชนดิ พนั ธต์ุ า่ งถน่ิ และอาจสง่ ผลกระทบตอ่ ระบบนเิ วศดง้ั เดมิ ของทวปี อเมรกิ าใตใ้ นระยะยาว 24.4.1 ลกั ษณะเฉพาะของประชากร ครนู �ำ เขา้ สบู่ ทเรยี นโดยอธบิ ายเกย่ี วกบั ลกั ษณะเฉพาะของประชากร วา่ เปน็ ลกั ษณะทพ่ี บใน ระดบั ประชากร แตจ่ ะไมพ่ บในระดบั สง่ิ มชี วี ติ โดยลกั ษณะเฉพาะของประชากรมหี ลายลกั ษณะ ซง่ึ ใน หวั ขอ้ นน้ี กั เรยี นจะไดศ้ กึ ษาเกย่ี วกบั ขนาดของประชากร ความหนาแนน่ ของประชากร การกระจายตวั ของสมาชกิ ในประชากร และกราฟการรอดชวี ติ ของสมาชกิ ในประชากร จากน้นั ครูอาจให้นักเรียนศึกษาเร่อื งการอพยพของนกนางนวลธรรมดา ท่สี ถานตากอากาศ บางปู สมทุ รปราการ หรอื การเปลย่ี นแปลงประชากรหอยเชอรใ่ี นสหรฐั อเมรกิ า เพอ่ื เสรมิ ความเขา้ ใจให้ นกั เรยี น ดงั น้ี สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

178 บทท่ี 24 | ระบบนเิ วศและประชากร ชวี วิทยา เล่ม 6 การอพยพของนกนางนวลธรรมดา ท่ีสถานตากอากาศบางปู สมุทรปราการ นกนางนวลธรรมดา (Chroicocephalus brunnicephalus หรือช่ือพ้อง Larus brunnicephalus) เปน็ นกอพยพหนหี นาวมาจากประเทศจนี พบไดท้ ว่ั ไปในประเทศไทย จากการ ศกึ ษาประชากรของนกนางนวลธรรมดา ทส่ี ถานตากอากาศบางปู จงั หวดั สมทุ รปราการ พบวา่ ขนาดประชากรสงู สดุ ของนกนางนวลธรรมดาอยทู่ ป่ี ระมาณ 5,000 ตวั ในชว่ งเดอื นพฤศจกิ ายน ถงึ เมษายนของทกุ ปี และประชากรสว่ นใหญข่ องนกนางนวลธรรมดาจะพบในพน้ื ทห่ี าดเลนซง่ึ นบั ไดม้ ากถงึ ประมาณ 4,000 ตวั เนอ่ื งจากหาดเลนเปน็ พน้ื ทห่ี ากนิ และรวมฝงู ของนกนางนวล ธรรมดา ในขณะทบ่ี รเิ วณปา่ ชายเลนและสว่ นบา้ นพกั ตากอากาศพบนกชนดิ นน้ี อ้ ยมาก อยา่ งไร กต็ ามในชว่ งเดอื นมถิ นุ ายนถงึ กนั ยายนจะไมพ่ บนกนางนวลธรรมดาเลย เนอ่ื งจากอพยพกลบั ไป ทางประเทศจีนซ่งึ พ้นช่วงฤดูหนาวและเข้าส่ฤู ดูร้อนแล้ว โดยกลับไปจับค่ผู สมพันธ์ุ ทำ�รัง และ วางไข่ การเปลี่ยนแปลงประชากรหอยเชอร่ีในสหรฐั อเมรกิ า หอยเชอร่ี (Pomacea insularum) ทพ่ี บในแหลง่ น�ำ้ ธรรมชาตแิ ละพน้ื ทเ่ี กษตรกรรม ใน รฐั เทก็ ซสั สหรฐั อเมรกิ า มคี วามหนาแนน่ แตกตา่ งกนั และเปลย่ี นแปลงไปตามกาลเวลา โดยใน แหลง่ น�ำ้ ธรรมชาตพิ บวา่ ความหนาแนน่ ของประชากรคงทต่ี ลอดทง้ั ปปี ระมาณนอ้ ยกวา่ 2 ตวั ตอ่ ตารางเมตร ในขณะท่ใี นพ้นื ท่เี กษตรกรรมพบว่าขนาดของประชากรไม่คงท่ี มีบางช่วงท่ขี นาด ประชากรเพม่ิ สงู ขน้ึ มาก และท�ำ ใหค้ วามหนาแนน่ ของประชากรเฉลย่ี ของปสี ว่ นใหญป่ ระมาณ 3-18 ตัวต่อตารางเมตร และอาจเพ่ิมสูงถึง 130 ตัวต่อตารางเมตร สาเหตุท่ีทำ�ให้ขนาดและ ความหนาแนน่ ของประชากรหอยเชอรใ่ี นเขตพน้ื ทเ่ี กษตรกรรมไมค่ งท่ี และมกี ารเปลย่ี นแปลงสงู อาจมผี ลมาจากปจั จยั สง่ิ แวดลอ้ มบางอยา่ ง เชน่ ปรมิ าณผลู้ า่ ซง่ึ ในแหลง่ น�ำ้ ธรรมชาตพิ บผลู้ า่ ถงึ 14 ชนดิ แตน่ าขา้ วนน้ั พบผลู้ า่ เพยี ง 2 ชนดิ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชวี วทิ ยา เล่ม 6 บทที่ 24 | ระบบนเิ วศและประชากร 179 ครูช้ีให้เห็นว่าขนาดและความหนาแน่นซ่ึงเป็นลักษณะเฉพาะของประชากรน้ีสามารถ เปลย่ี นแปลงไดต้ ามเวลา และความแตกตา่ งของแหลง่ ทอ่ี ยอู่ าศยั ของประชากรสง่ิ มชี วี ติ นน้ั ในกรณขี อง นกนางนวลธรรมดาคอื การอพยพเขา้ และออกตามฤดกู าล และการเลอื กแหลง่ ทอ่ี ยทู่ เ่ี หมาะสม ซง่ึ ในกรณนี ้ี คอื หาดเลน สว่ นในกรณขี องหอยเชอรค่ี อื ความแตกตา่ งของผลู้ า่ ในแตล่ ะแหลง่ ทอ่ี ยู่ เปน็ ตน้ จากน้นั ครูอาจถามคำ�ถามนักเรียนเพ่ือกระตุ้นความคิดว่ามนุษย์ได้ประโยชน์อะไรจากการ ท�ำ ความเขา้ ใจลกั ษณะเฉพาะของประชากรสง่ิ มชี วี ติ ตา่ ง ๆ บนโลกน้ี ซง่ึ แนวค�ำ ตอบทไ่ี ดจ้ ากนกั เรยี นจะ หลากหลาย ครอู าจเชอ่ื มโยงเขา้ กบั การศกึ ษาประชากรนกนางนวลธรรมดา ดงั น้ี การศกึ ษาประชากรนกนางนวลธรรมดาในประเทศไทย ศกึ ษาทง้ั ขนาดของประชากร การแพร่ กระจายในประเทศไทย และโครงสรา้ งประชากรในบรเิ วณสถานตากอากาศบางปู เนอ่ื งจากนกนางนวล ธรรมดาเปน็ นกทม่ี กี ารอพยพ โดยมแี หลง่ ผสมพนั ธ์ุ ท�ำ รงั และวางไข่ อยใู่ นประเทศจนี ซง่ึ เปน็ พน้ื ทท่ี เ่ี คย มกี ารระบาดของไขห้ วดั นก การศกึ ษาประชากรนกนางนวลธรรมดาในประเทศไทย จงึ เปน็ การเฝา้ ระวงั และเก็บข้อมูลเพ่อื เตรียมความพร้อมในการควบคุมการระบาดของเช้อื ไข้หวัดนกสำ�หรับนกนางนวล ธรรมดาในประเทศไทย และครอู าจใหน้ กั เรยี นสบื คน้ ขอ้ มลู ความส�ำ คญั ในการศกึ ษาประชากรสง่ิ มชี วี ติ จากอนิ เทอรเ์ นต็ เพอ่ื เสรมิ ความเขา้ ใจเพม่ิ เตมิ ได้ ขนาดของประชากร ครนู �ำ เขา้ สบู่ ทเรยี นดว้ ยการใชค้ �ำ ถามถามนกั เรยี นวา่ ประชากรสง่ิ มชี วี ติ มขี นาดคงทห่ี รอื ไม่ และขนาดของประชากรส่งิ มีชีวิตข้นึ อย่กู ับปัจจัยใดบ้าง หรืออาจใช้ตัวอย่างประชากรนกนางนวล ธรรมดาทส่ี ถานตากอากาศบางปทู เ่ี คยใหน้ กั เรยี นศกึ ษามาแลว้ และถามนกั เรยี นวา่ ประชากรนกนางนวล ธรรมดาในในชว่ งเดอื นพฤศจกิ ายนถงึ เมษายนและในชว่ งเดอื นมถิ นุ ายนถงึ กนั ยายนในบรเิ วณสถาน ตากอากาศบางปแู ตกตา่ งกนั อยา่ งไร เพราะเหตใุ ด จากนน้ั ครใู หน้ กั เรยี นศกึ ษาเกย่ี วกบั ปจั จยั ทม่ี ผี ล ตอ่ การเปลย่ี นแปลงขนาดของประชากรจากหนงั สอื เรยี น ไดแ้ ก่ การเกดิ การตาย และการอพยพ และ อภิปรายผลกระทบของการเกิด การตาย และการอพยพท่มี ีต่ออัตราการเติบโตของประชากรและให้ นกั เรยี นตอบค�ำ ถามในหนงั สอื เรยี น ซง่ึ มแี นวการตอบดงั น้ี สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

180 บทที่ 24 | ระบบนิเวศและประชากร ชวี วิทยา เล่ม 6 ยกตัวอย่างประชากรของสิ่งมีชีวิตในท้องถิ่นของนักเรียนที่มีการเปลี่ยนแปลงขนาดของ ประชากร และบอกสาเหตขุ องการเปล่ียนแปลงท่ีเป็นไปได้ คำ�ตอบของนกั เรียนมไี ด้หลากหลาย เชน่ - ประชากรมนษุ ยใ์ นหมบู่ า้ น มกี ารเพม่ิ ขนาดของประชากรจากการเกดิ และการอพยพเขา้ ซึ่งอาจเพ่ือเข้ามาทำ�งาน เข้ามาศึกษา มากกว่าการตายหรืออพยพออก หรือมีการลด ขนาดของประชากรจากการตายและอพยพออก เช่น การเกิดโรคระบาด ภัยธรรมชาติ หรอื การอพยพเพอื่ ออกไปท�ำ งานตา่ งถิน่ - ประชากรแมวในสวนสาธารณะ มีการเพ่ิมขนาดของประชากรจากการผสมพันธุ์และ ออกลกู การเคลอ่ื นยา้ ยเขา้ มาในพนื้ ที่ หรอื ถกู มนษุ ยน์ �ำ มาปลอ่ ย หรอื มกี ารลดขนาดของ ประชากรเนอ่ื งจากมกี ารจบั ไปไว้ในบรเิ วณอืน่ - ประชากรปลาในสระนำ้�ของหมู่บ้าน มีการเพิ่มขนาดของประชากรเนื่องจากมีการ ผสมพันธุ์และออกลูก หรือมีการลดขนาดของประชากรเน่ืองจากนำ้�เน่าเสียทำ�ให้ ปลาตายเป็นจำ�นวนมาก - ประชากรหญ้าในสนามของโรงเรียน มีการเพิ่มขนาดของประชากรในฤดูฝนและมีการ ลดขนาดของประชากรในฤดแู ลง้ เนอ่ื งจากความแตกตา่ งของปรมิ าณน�้ำ ทห่ี ญา้ ตอ้ งใชใ้ น การดำ�รงชีวิต ความหนาแน่นของประชากร ครกู บั นกั เรยี นรว่ มกนั อภปิ รายเรอ่ื งความหนาแนน่ ของประชากร และใหน้ กั เรยี นศกึ ษาเกย่ี วกบั ความหนาแนน่ แบบหยาบและความหนาแนน่ เชงิ นเิ วศ จากนน้ั ใหน้ กั เรยี นตอบค�ำ ถามในหนงั สอื เรยี น ซง่ึ มแี นวค�ำ ตอบดงั น้ี ในการศกึ ษาทงุ่ นาแหง่ หนงึ่ ทมี่ พี น้ื ที่ 20 ตารางกโิ ลเมตร พบนกยางชนดิ หนงึ่ จ�ำ นวน 150 ตวั นกยางเหลา่ นที้ ง้ั หมดอาศยั และหากนิ อยเู่ ฉพาะบรเิ วณแหลง่ น�ำ้ ซง่ึ มพี นื้ ท่ี 5 ตารางกโิ ลเมตร ให้หาความหนาแนน่ แบบหยาบและความหนาแน่นเชิงนเิ วศของประชากรนกยาง ความหนาแน่นแบบหยาบ 150 ตวั = 7.5 ตวั /ตารางกิโลเมตร 20 ตารางกิโลเมตร ความหนาแน่นเชิงนเิ วศ 150 ตวั = 30 ตัว/ตารางกโิ ลเมตร 5 ตารางกโิ ลเมตร สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชวี วทิ ยา เล่ม 6 บทที่ 24 | ระบบนิเวศและประชากร 181 ครอู ธบิ ายเชอ่ื มโยงกบั การศกึ ษาประชากรโดยใชก้ รอบนบั ประชากร โดยอธบิ ายนกั เรยี นเรอ่ื ง การใชก้ รอบนบั ประชากรหรอื วธิ กี ารท�ำ เครอ่ื งหมายและจบั ซ�ำ้ ซง่ึ สามารถค�ำ นวณความหนาแนน่ ของ ประชากรสง่ิ มชี วี ติ ในพน้ื ทใ่ี ดพน้ื ทห่ี นง่ึ ได้ และน�ำ คา่ ทไ่ี ดจ้ ากการศกึ ษามาประมาณคา่ ความหนาแนน่ ของ ประชากรส่งิ มีชีวิตท้งั หมดได้ตามเน้อื หาในหนังสือเรียน โดยครูอาจให้นักเรียนยกตัวอย่างประชากร สง่ิ มชี วี ติ ทต่ี อ้ งการศกึ ษาและเลอื กวธิ ที จ่ี ะใชค้ วามหนาแนน่ ของประชากรนน้ั เพอ่ื ตรวจสอบความเขา้ ใจ ของนกั เรยี น จากนน้ั ครใู หน้ กั เรยี นท�ำ กจิ กรรม 24.4 ในหนงั สอื เรยี น กิจกรรม 24.4 การหาความหนาแน่นของประชากรในภาคสนามดว้ ยวิธีการ ส่มุ ตวั อย่างแบบวางแปลงโดยใช้กรอบนับประชากร จดุ ประสงค์ 1. หาความหนาแน่นของประชากรด้วยวิธีการสุ่มตัวอย่างแบบวางแปลงโดยใช้กรอบนับ ประชากร 2. วิเคราะห์ แปลผล และสรุปผลการศึกษา เวลาท่ใี ช้ (โดยประมาณ) 2 ช่วั โมง วัสดแุ ละอปุ กรณ์ รายการ ปริมาณต่อกลุม่ 1. กรอบนับประชากร ขนาด 50 x 50 cm2 1 อนั 2. เชอื ก ความยาวประมาณ 25 เมตร 1 เสน้ 3. ไม้ส�ำ หรับทำ�หลักเพ่ือขงึ เชอื ก 4 อนั การเตรยี มลว่ งหนา้ ครูควรสำ�รวจสถานท่ีล่วงหน้าเพ่ือหาบริเวณท่ีเหมาะสำ�หรับการทำ�กิจกรรม โดยอาจเป็น พ้นื ที่ภายในบรเิ วณโรงเรียน เชน่ บรเิ วณสนามหญา้ หรือบรเิ วณรอบ ๆ โรงเรยี น ซึง่ เป็นพื้นที่ท่ี มีประชากรของพืชชนิดต่าง ๆ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

182 บทท่ี 24 | ระบบนิเวศและประชากร ชวี วทิ ยา เลม่ 6 แนวการจดั กิจกรรม ครูกำ�หนดพ้ืนที่เพื่อให้นักเรียนทำ�กิจกรรม โดยครูควรแจ้งให้นักเรียนทราบชัดเจนว่า ตอ้ งการหาความหนาแนน่ ของประชากรพชื ชนดิ ใด จากนนั้ ใหน้ กั เรยี นแบง่ กลมุ่ และใหน้ กั เรยี น แตล่ ะกลมุ่ หาความหนาแนน่ ของประชากรดว้ ยวธิ กี ารสมุ่ ตวั อยา่ งแบบวางแปลงโดยใชก้ รอบนบั ประชากร ทง้ั นค้ี รแู นะน�ำ ใหน้ กั เรยี นทราบเพมิ่ เตมิ วา่ การหาความหนาแนน่ ของประชากรโดยวธิ กี าร สุ่มตัวอย่างแบบวางแปลงน้ัน มีข้อควรคำ�นึงถึงเพื่อให้ได้ค่าของความหนาแน่นที่ใกล้เคียงกับ ความหนาแนน่ ที่แท้จริง ดังนี้ 1. ต้องกำ�หนดร่วมกนั ล่วงหน้าวา่ จะนับตน้ ที่ทกุ สว่ นอยใู่ นกรอบนับประชากรและต้นทม่ี ีส่วน อยใู่ นกรอบนบั ประชากรเกนิ คร่ึงตน้ 2. ต้องคำ�นวณพ้ืนทขี่ องแปลงและกรอบนับประชากรใหช้ ดั เจน 3. พน้ื ทท่ี ว่ี างแปลงเพอ่ื ท�ำ การศกึ ษาและต�ำ แหนง่ ทสี่ มุ่ วางกรอบนบั ประชากรตอ้ งเปน็ ตวั แทน แท้จริงของพนื้ ที่ทง้ั หมด หลงั จากท�ำ กจิ กรรมเสรจ็ ครใู หน้ กั เรยี นน�ำ ขอ้ มลู ทไี่ ดม้ าสรปุ รว่ มกนั ทง้ั หอ้ งและใหน้ กั เรยี น ตอบค�ำ ถามทา้ ยกจิ กรรม เฉลยคำ�ถามทา้ ยกิจกรรม คา่ ความหนาแน่นเฉล่ียของประชากรของแตล่ ะกลุม่ เหมอื นหรือแตกต่างกนั หรอื ไม่ เพราะ เหตุใด นักเรียนสามารถตอบได้ตามผลการทำ�กิจกรรม ซ่ึงค่าที่ได้อาจใกล้เคียงกันหรือไม่ก็ได้ เน่ืองจากประชากรที่เลือกศึกษาอาจมีการกระจายตัวแบบไม่สมำ่�เสมอในพ้ืนท่ีที่ทำ�การ ศกึ ษา คา่ ทีไ่ ดจ้ ากการท�ำ กิจกรรมของแต่ละกลมุ่ จงึ แตกต่างกัน ค่าความหนาแน่นเฉล่ียของประชากรท่ีหาได้จากพ้ืนที่ศึกษา (5 x 5 m2) สามารถนำ�มา ประมาณขนาดของประชากรท้ังหมดของสนามได้ตรงกับขนาดของประชากรที่แท้จริง หรอื ไม่ เพราะเหตใุ ด นักเรียนสามารถตอบได้ตามผลการทำ�กิจกรรม ซ่ึงค่าท่ีได้อาจตรงกับขนาดของประชากร ทแ่ี ทจ้ รงิ หรอื ไมก่ ไ็ ด้ ขน้ึ อยกู่ บั การสมุ่ ตวั อยา่ งวา่ บรเิ วณทสี่ มุ่ ตวั อยา่ งเปน็ ตวั แทนทด่ี สี �ำ หรบั การหาขนาดประชากรหรอื ไม่ และขึ้นอยกู่ ับการกระจายตวั ของประชากรทศ่ี ึกษา สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชีววทิ ยา เล่ม 6 บทท่ี 24 | ระบบนิเวศและประชากร 183 ถ้าต้องการหาขนาดของประชากรทั้งหมดของสนามให้ใกล้เคียงความจริงท่ีสุดควรทำ� อยา่ งไร ตำ�แหน่งท่ีเลือกสุ่มตัวอย่างควรเป็นตัวแทนท่ีเหมาะสมของประชากร และเพ่ิมขนาดของ พื้นท่ีที่สุ่มตัวอย่างเพ่ือนับประชากร รวมถึงเพ่ิมจำ�นวนตำ�แหน่งของการสุ่มตัวอย่าง โดย ขนาดและจ�ำ นวนของการส่มุ ตัวอยา่ งที่เหมาะสมจะยิง่ ท�ำ ให้การประมาณค่ามีค่าใกล้เคียง กบั ความจริง ครูอาจให้ข้อมูลแก่นักเรียนว่ากรอบนับประชากรสามารถใช้ศึกษาประชากรส่ิงมีชีวิตได้ ทีละหลายสปีชีส์ ซ่ึงจะทำ�ให้เห็นถึงโครงสร้างของกลุ่มส่ิงมีชีวิตในบริเวณน้ัน โดยครูอาจให้ นกั เรยี นสงั เกตวา่ ในการสมุ่ ตวั อยา่ งแบบวางแปลงนน้ั นอกจากสง่ิ มชี วี ติ ทนี่ กั เรยี นตอ้ งการศกึ ษา ประชากรยังมีสิ่งมีชีวิตสปีชีส์อ่ืนอีกหรือไม่ และแต่ละสปีชีส์มีจำ�นวนมากน้อยเพียงใด ซึ่งหาก ในบริเวณนั้นมีสิ่งมีชีวิตหลากหลายสปีชีส์และแต่ละสปีชีส์มีจำ�นวนมาก อาจแสดงให้เห็นว่า บรเิ วณดังกล่าวมสี ภาพแวดลอ้ มท่ีเหมาะสมต่อการดำ�รงชีวติ ของสิง่ มชี วี ติ หลายชนดิ ในกรณที โ่ี รงเรยี นไมม่ พี น้ื ทท่ี เ่ี หมาะส�ำ หรบั การท�ำ กจิ กรรมท่ี 24.4 ในภาคสนาม สามารถท�ำ กจิ กรรมภายในหอ้ งเรยี นไดโ้ ดยการเลอื กท�ำ กจิ กรรมเสนอแนะดงั น้ี สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

184 บทที่ 24 | ระบบนเิ วศและประชากร ชีววิทยา เลม่ 6 กจิ กรรมเสนอแนะ : ก ารหาความหนาแนน่ ของประชากรในห้องปฏิบัตกิ ารโดยวธิ ี ท�ำ เครอื่ งหมายและจบั ซำ�้ จุดประสงค์ 1. ประมาณจำ�นวนของสมาชิกในประชากรโดยวิธีทำ�เคร่อื งหมายและจับซ้�ำ 2. ค�ำ นวณหาความหนาแน่นของประชากรโดยวธิ ที ำ�เคร่อื งหมายและจับซำ�้ เวลาท่ใี ช้ (โดยประมาณ) 1 ชั่วโมง วสั ดแุ ละอุปกรณ์ รายการ ปรมิ าณตอ่ กลุ่ม กล่องพลาสติกใสที่มขี ้าวสารปรมิ าณ 500 cm3 และมอด 1 กลอ่ ง ขา้ วสารพรอ้ มฝาปิด บกี เกอร์ขนาด 100 mL 1 ใบ พู่กันเบอร์ 1 2 อนั ถาดพลาสตกิ 2 ถาด สโี ปสเตอรส์ ีเหลืองหรือขาว หรือปากกาลบค�ำ ผิด 1 ดา้ ม การเตรียมการลว่ งหนา้ ในกจิ กรรมนค้ี รคู วรเลยี้ งมอดขา้ วสารหรอื มอดแปง้ ไวล้ ว่ งหนา้ เพอ่ื ใหม้ ปี ระชากรทมี่ ากพอ ในการศกึ ษา โดยใช้มอดข้าวสารท้งั หมด 100 ตวั ต่อกลุม่ แนวการทำ�กิจกรรม ครนู �ำ กลอ่ งพลาสตกิ ใสทมี่ ขี า้ วสารและมอดขา้ วสารพรอ้ มกบั ปดิ ฝามาใหน้ กั เรยี นแตล่ ะกลมุ่ ท�ำ กจิ กรรม ซง่ึ นกั เรยี นจะไมท่ ราบขนาดและความหนาแนน่ ของประชากรมอดขา้ วสาร และให้ นกั เรยี นค�ำ นวณหาความหนาแน่นของประชากรมอดข้าวสารโดยคดิ จากปรมิ าตรของข้าวสาร ทงั้ นค้ี รอู าจแนะน�ำ นกั เรยี นเพม่ิ เตมิ ในการท�ำ กจิ กรรมวา่ การศกึ ษาวธิ นี สี้ ามารถใชห้ าความ หนาแน่นของสัตว์ได้ แต่ต้องคำ�นึงว่ามอดข้าวสารท่ีปล่อยกลับลงกล่องควรเขย่าให้ท่ัวกันและ ปล่อยไว้ในระยะเวลาทน่ี านพอทจ่ี ะกระจายตัวอย่างทั่วถงึ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชวี วิทยา เล่ม 6 บทท่ี 24 | ระบบนเิ วศและประชากร 185 ตวั อยา่ งผลการทำ�กิจกรรม จ�ำ นวนมอดขา้ วสารทจี่ บั ได้คร้ังแรกและถกู ท�ำ เครือ่ งหมายก่อนปล่อย (M1) = 22 ตวั จ�ำ นวนมอดขา้ วสารท่จี ับไดค้ รั้งหลังทั้งทีม่ เี ครอ่ื งหมายและไมม่ ีเคร่อื งหมาย (T2) = 33 ตวั จ�ำ นวนมอดขา้ วสารท่จี บั ไดค้ รัง้ หลงั (M2) = 7 ตวั จากสตู ร M1 = M2 P T2 22 = 7 P 33 P = 22 × 33 7 P = 103.7 ตวั น่นั คือ ขนาดของประชากรมอดขา้ วสารในกลอ่ งพลาสติก คอื 103.7 ตัว ความหนาแนน่ ของประชากรมอดขา้ วสารในกล่องพลาสติก คอื 103.7 ตัว = 0.2 ตวั / cm3 500 cm3 เม่ือทำ�กิจกรรมเสร็จแล้วครูให้ข้อมูลกับนักเรียนว่ามอดข้าวสารของแต่ละกลุ่มมีความ หนาแนน่ เทา่ กัน จากน้ันให้นักเรียนร่วมกนั อภิปรายโดยใช้คำ�ถาม ดังน้ี คา่ ความหนาแนน่ ของประชากรของแตล่ ะกลมุ่ เหมอื นหรอื แตกตา่ งกนั หรอื ไม่ เพราะเหตใุ ด จากการสังเกตในระหว่างการทำ�กจิ กรรมนักเรียนควรสรปุ ได้ว่า คา่ ที่ได้ของแตล่ ะกล่มุ อาจ แตกต่างกันได้ เนื่องจากมอดข้าวสารที่ถูกทำ�เคร่ืองหมายและไม่ได้ถูกทำ�เครื่องหมายของ แตล่ ะกลมุ่ ไมไ่ ดก้ ระจายตวั อยทู่ วั่ ทงั้ กลอ่ งดว้ ยความหนาแนน่ ทเี่ ทา่ กนั เชน่ บางบรเิ วณอาจ มีมอดข้าวสารที่ถูกทำ�เคร่ืองหมายมากหรือน้อยกว่าบริเวณอ่ืน ๆ ค่าท่ีได้จากการคำ�นวณ ของแตล่ ะกลมุ่ จึงแตกต่างกนั สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

186 บทที่ 24 | ระบบนเิ วศและประชากร ชีววิทยา เล่ม 6 ถ้าต้องการหาขนาดของประชากรมอดขา้ วสารให้ใกลเ้ คียงความจรงิ ท่ีสุดควรท�ำ อย่างไร อาจท�ำ ไดโ้ ดยเพมิ่ จ�ำ นวนของสงิ่ มชี วี ติ ทจี่ บั มาท�ำ เครอ่ื งหมาย และเพมิ่ เวลากอ่ นทจ่ี ะท�ำ การ จับซำ�้ เพือ่ ให้มัน่ ใจวา่ ตวั ทีถ่ ูกทำ�เครอื่ งหมายกระจายตัวอยใู่ นประชากรแบบท่ัวถงึ แลว้ ขอ้ เสนอแนะส�ำ หรับครู ครูอาจปรบั กจิ กรรมโดยใชส้ ตั ว์ชนดิ อื่น ซ่งึ ครูควรคำ�นงึ ถึงความปลอดภยั ของนักเรียน ทัง้ ในแงข่ องวธิ กี ารทใ่ี ชใ้ นการจบั สตั ว์ อนั ตรายทอ่ี าจเกดิ ขน้ึ จากการถกู สตั วท์ �ำ รา้ ย รวมถงึ เชอ้ื โรค ในสตั ว์ นอกจากนใ้ี นการเลอื กวธิ กี ารจบั และท�ำ เครอื่ งหมาย ครคู วรใหน้ กั เรยี นค�ำ นงึ ถงึ จรยิ ธรรม ในการจบั และทำ�เครอ่ื งหมายกับสัตวท์ ่ีนกั เรยี นต้องการศกึ ษา ความรเู้ พมิ่ เติมส�ำ หรับครู ในการจบั สตั วม์ าท�ำ เครอ่ื งหมายและจบั ซ�ำ้ เพอ่ื ศกึ ษา มคี วามกงั วลวา่ เปน็ การกระท�ำ ทม่ี จี รยิ ธรรม หรอื ไม่ โดยค�ำ นงึ ถงึ ผลกระทบทส่ี ตั วจ์ ะไดร้ บั ในการถกู จบั และถกู ท�ำ เครอ่ื งหมาย เชน่ เครอ่ื งหมาย ทต่ี ดิ ไปจะสง่ ผลกระทบตอ่ พฤตกิ รรมหรอื กอ่ ใหเ้ กดิ อนั ตรายขน้ึ กบั ตวั ของสตั วน์ น้ั หรอื ไม่ การศกึ ษา ประชากรสง่ิ มชี วี ติ ในธรรมชาตจิ งึ มแี นวทางในการปฏบิ ตั ริ ว่ มกนั เชน่ เลอื กวธิ ที ท่ี �ำ ใหส้ ตั วเ์ จบ็ ปวด หรอื เกดิ ความเครยี ดนอ้ ยทส่ี ดุ เลอื กอปุ กรณท์ ใ่ี ชเ้ ปน็ เครอ่ื งหมายทม่ี นี �ำ้ หนกั เบา เปน็ ตน้ จากการทำ�กิจกรรมครูและนักเรียนควรสรุปร่วมกันได้ว่าการประมาณค่าความหนาแน่น ของประชากรท�ำ ไดห้ ลายวธิ ี และสามารถน�ำ มาค�ำ นวณเพอ่ื ประมาณคา่ ขนาดของประชากรทง้ั หมดท่ี อาศยั อยใู่ นบรเิ วณนน้ั ซง่ึ คา่ ความหนาแนน่ ของประชากรอาจน�ำ ไปใชบ้ อกถงึ สภาพแวดลอ้ มของพน้ื ท่ี บรเิ วณนน้ั และใชใ้ นการประเมนิ ผลกระทบทป่ี ระชากรมตี อ่ ระบบนเิ วศในบรเิ วณดงั กลา่ ว ทง้ั นค้ี รคู วร เนน้ ย�ำ้ วา่ วธิ กี ารดงั กลา่ วเปน็ การประมาณคา่ เทา่ นน้ั ไมใ่ ชค่ า่ ความหนาแนน่ ทแ่ี ทจ้ รงิ ซง่ึ สามารถพจิ ารณา ความนา่ เชอ่ื ถอื ของคา่ ทไ่ี ดจ้ ากความเหมาะสมของวธิ กี ารศกึ ษา การกระจายตัวของสมาชกิ ในประชากร ครูให้นักเรยี นศกึ ษารูปแบบการกระจายตวั ของสมาชกิ ในประชากรในธรรมชาตจิ ากหนังสอื เรยี นและรปู 24.40 ในหนงั สอื เรยี น และตอบค�ำ ถามในหนงั สอื เรยี น สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชีววิทยา เล่ม 6 บทที่ 24 | ระบบนิเวศและประชากร 187 ช้างมีการกระจายตัวของสมาชิกในประชากรแบบรวมกลุ่ม การกระจายตัวของสมาชิก ประชากรในรปู แบบนมี้ ขี ้อดีขอ้ เสยี ต่อประชากรดังกลา่ วอย่างไร มีข้อดีในแง่ของการระวังภัยหรือป้องกันตัวจากผู้ล่า ช่วยกันเลี้ยงดูลูกช้าง แต่การรวมกลุ่ม กันอาจมขี ้อเสียเน่ืองจากหากมโี รคระบาดอาจท�ำ ใหเ้ กิดการติดต่อกนั ได้ง่ายในโขลง กราฟการรอดชีวติ ของสมาชกิ ในประชากร ครใู ชค้ �ำ ถามถามนกั เรยี นเพอ่ื น�ำ เขา้ สเู่ นอ้ื หาวา่ สง่ิ มชี วี ติ แตล่ ะชนดิ มกี ารออกลกู หรอื วางไข่ แตล่ ะครง้ั มจี �ำ นวนเทา่ กนั หรอื ไม่ และอตั ราการอยรู่ อดของลกู มโี อกาสมากนอ้ ยแตกตา่ งกนั อยา่ งไร จากนน้ั ครใู หน้ กั เรยี นศกึ ษาเกย่ี วกบั การรอดชวี ติ ของประชากรในชว่ งวยั ตา่ ง ๆ 3 รปู แบบจากรปู ท่ี 24.41 ในหนงั สอื เรยี น และใหน้ กั เรยี นตอบค�ำ ถามในหนงั สอื เรยี นซง่ึ มแี นวค�ำ ตอบดงั น้ี ปจั จยั ใดบา้ งที่มผี ลตอ่ การอยรู่ อดของสมาชิกในประชากรในแตล่ ะชว่ งอายุ ปจั จยั ทม่ี ผี ลตอ่ การอยูร่ อดของประชากรในแตล่ ะชว่ งอายุ ไดแ้ ก่ 1. ความสามารถในการเลย้ี งดูลกู 2. ความหนาแนน่ ของประชากร 3. ปัจจัยทางชีวภาพ เชน่ ผู้ลา่ ปรมิ าณอาหาร 4. ปจั จัยทางกายภาพ เช่น อุณหภมู ิ 24.4.2 การเติบโตของประชากร ครใู หน้ กั เรยี นศกึ ษารปู แบบการเตบิ โตของประชากรแบบเอก็ โพเนนเชยี ลและการเตบิ โตของ ประชากรแบบลอจสิ ตกิ จากรปู 24.42 และรปู 24.43 ในหนงั สอื เรยี น โดยครชู ใ้ี หน้ กั เรยี นเหน็ วา่ การใช้ ความรทู้ างคณติ ศาสตรใ์ นการอธบิ ายการเพม่ิ ของประชากรจะท�ำ ใหเ้ ขา้ ใจดขี น้ึ และสามารถดแู นวโนม้ การเพม่ิ หรอื ลดของประชากรนน้ั  ๆ ได้ โดยครอู าจยกตวั อยา่ งประชากรสง่ิ มชี วี ติ ทม่ี กี ารเพม่ิ ในรปู แบบ ตา่ ง ๆ เพอ่ื อธบิ ายเพม่ิ เตมิ จากหนงั สอื เรยี น เชน่ ตวั อยา่ งการเพม่ิ ของประชากรแบบลอจสิ ตกิ จากการศกึ ษาการเพม่ิ จ�ำ นวนพารามเี ซยี มจากการ ทดลอง ซง่ึ พบวา่ พารามเี ซยี มในชว่ งเรม่ิ ตน้ ยงั มจี �ำ นวนนอ้ ย ขนาดของประชากรจงึ มกี ารเพม่ิ ขน้ึ อยา่ งชา้  ๆ หลังจากน้ันขนาดของประชากรพารามีเซียมจะเพ่ิมข้ึนอย่างรวดเร็วเน่ืองจากปัจจัยต่าง ๆ ใน สภาพแวดลอ้ ม เชน่ ปรมิ าณอาหาร ทอ่ี ยอู่ าศยั ยงั มเี พยี งพอ แตป่ จั จยั เหลา่ นใ้ี นระบบนเิ วศมคี วามสามารถ ในการรองรับประชากรได้จำ�กัด ดังน้ันพารามีเซียมจึงไม่สามารถเพ่ิมจำ�นวนได้อย่างเต็มศักยภาพ ตลอดเวลา จนเม่ือถึงจุด ๆ หน่ึง การเพ่ิมขนาดของประชากรน้ันจะหยุดลง ขนาดของประชากร พารามเี ซยี มจงึ คงทห่ี รอื แทบไมม่ กี ารเปลย่ี นแปลงอกี สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

188 บทที่ 24 | ระบบนเิ วศและประชากร ชวี วิทยา เล่ม 6 จำ�นวนพารามเี ซียม / mL 1,000 800 600 400 200 0 เวลา (วนั ) 5 10 15 กราฟแสดงการเตบิ โตของประชากรพารามเี ซยี ม จากนน้ั ครใู หน้ กั เรยี นอภปิ รายรว่ มกนั โดยใชค้ �ำ ถาม ดงั น้ี การเตบิ โตของประชากรแบบเอก็ โพเนนเชยี ล และการเตบิ โตของประชากรแบบลอจสิ ตกิ มคี วามแตกต่างกนั อยา่ งไร การเติบโตของประชากรแบบเอ็กโพเนนเชียล - มีลักษณะการเพ่ิมประชากรอย่างช้า ๆ ในระยะแรกเนอ่ื งจากประชากรมจี �ำ นวนนอ้ ย หลงั จากนนั้ ประชากรจะเพมิ่ อยา่ งรวดเรว็ และดูเหมอื นจะไม่มีทสี่ น้ิ สุดเพราะไมม่ สี ง่ิ ใดเปน็ ตวั ควบคมุ การเพ่ิมของประชากร การเติบโตของประชากรแบบลอจิสติก - มีลักษณะการเพิ่มประชากรในระยะแรก คล้ายกับการเติบโตของประชากรแบบเอ็กโพเนนเชียล จนเมื่อถึงจุดหน่ึงอัตราการเพิ่ม ของประชากรจะช้าลงจนถึงระยะท่ีไม่มีการเพ่ิมขนาดของประชากร ท�ำ ใหป้ ระชากรมี ขนาดคงท่เี น่อื งจากปัจจัยในสภาพแวดล้อมหรือตัวต้านทานในส่งิ แวดล้อมเร่มิ มีบทบาท มากขน้ึ ในการเติบโตของประชากรแบบลอจิสติก ปริมาณอาหารมีบทบาทต่อการเติบโตของ ประชากรอย่างไร ปริมาณอาหารจัดเป็นปัจจัยในสิ่งแวดล้อมท่ีมีบทบาทในการเติบโตของประชากรในทุก ชว่ ง โดยในระยะแรกมอี าหารเพยี งพอ เน่ืองจากมีประชากรน้อย การเพิ่มของประชากร เปน็ ไปอยา่ งชา้  ๆ ระยะตอ่ มาเมอ่ื ประชากรมจี �ำ นวนเพมิ่ ขน้ึ และอาหารยงั คงเพยี งพออยู่ อตั ราการเพ่ิมของประชากรจะสงู ข้นึ ท�ำ ให้ประชากรเพม่ิ ขึ้นอย่างรวดเรว็ ตอ่ มาปรมิ าณ อาหารเริ่มมีจำ�กัด อัตราการเพ่ิมของประชากรจะลดลงเร่ือย ๆ จนเป็นศูนย์หรือขนาด ของประชากรคงท่เี พราะอตั ราการเกดิ เท่ากบั อัตราการตาย สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ชีววิทยา เล่ม 6 บทที่ 24 | ระบบนิเวศและประชากร 189 ปจั จยั ทคี่ วบคมุ การเติบโตของประชากร ครใู หน้ กั เรยี นศกึ ษาเกย่ี วกบั ปจั จยั ทค่ี วบคมุ การเตบิ โตของประชากรจากหนงั สอื เรยี น ซง่ึ แบง่ เปน็ ปจั จยั ทข่ี น้ึ กบั ความหนาแนน่ ของประชากรและปจั จยั ทไ่ี มข่ น้ึ กบั ความหนาแนน่ ของประชากร และ ใหน้ กั เรยี นยกตวั อยา่ งปจั จยั ทง้ั 2 แบบพรอ้ มอธบิ าย เพอ่ื ตรวจสอบความเขา้ ใจของนกั เรยี น เชน่ - อาหาร เป็นปัจจัยที่ข้ึนกับความหนาแน่นของประชากร เมื่อประชากรมีขนาดใหญ่ข้ึน จะมกี ารแกง่ แยง่ แขง่ ขนั กนั ในเรอ่ื งของอาหาร โดยความรนุ แรงจะเพม่ิ มากขนึ้ เปน็ สดั สว่ น กบั ความหนาแน่นของประชากร ซึ่งจะมผี ลทำ�ให้การเติบโตของประชากรลดลง - นำ้�ท่วม เป็นปัจจัยที่ไม่ข้ึนกับความหนาแน่นของประชากร เม่ือเกิดน้ำ�ท่วมสามารถลด จ�ำ นวนส่ิงมีชวี ิตในประชากร และลดการเติบโตของประชากรลงได้โดยไมค่ �ำ นงึ ถึงความ หนาแนน่ ของประชากร 24.4.3 ประชากรมนุษย์ ครนู �ำ เขา้ สเู่ นอ้ื หา โดยใชร้ ปู 24.44 ในหนงั สอื เรยี น และใชค้ �ำ ถามถามนกั เรยี นวา่ นกั เรยี นคดิ วา่ อตั ราการเตบิ โตของประชากรมนษุ ยจ์ ากอดตี ถงึ ปจั จบุ นั มแี นวโนม้ เปน็ อยา่ งไร ซง่ึ นกั เรยี นควร สรปุ ไดว้ า่ ประชากรมนษุ ยม์ อี ตั ราการเตบิ โตอยา่ งรวดเรว็ แบบเอก็ โพเนนเชยี ลตง้ั แตห่ ลงั จากการปฏวิ ตั ิ ทางอตุ สาหกรรมเปน็ ตน้ มา โดยครอู าจใหข้ อ้ มลู เพม่ิ เตมิ แกน่ กั เรยี นเกย่ี วกบั ยคุ ปฏวิ ตั อิ ตุ สาหกรรมเพอ่ื ให้นักเรียนเห็นความเช่อื มโยงกับการเพ่มิ ข้นึ ของประชากรมนุษย์ในช่วงหลังจากน้นั และให้นักเรียน ตอบค�ำ ถามในหนงั สอื เรยี น ซง่ึ มแี นวค�ำ ตอบดงั น้ี การเพิ่มขนาดประชากรมนุษย์อย่างรวดเร็วหลังยุคปฏิวัติอุตสาหกรรมก่อให้เกิดผลกระทบ ต่อระบบนิเวศอยา่ งไร การเพม่ิ ของขนาดประชากรมนษุ ยท์ �ำ ใหม้ นษุ ยใ์ ชแ้ ละบรโิ ภคทรพั ยากรธรรมชาตมิ ากขน้ึ จน ทรัพยากรเส่ือมโทรมและไม่สามารถเกิดทดแทนได้ทัน รวมทั้งทำ�ให้เกิดมลพิษมากข้ึน และ ส่งผลกระทบต่อองคป์ ระกอบต่าง ๆ ในระบบนิเวศ เช่น ความหลากหลายทางชีวภาพลดลง ท�ำ ให้เกดิ น้ำ�เสีย พ้ืนทป่ี ่าลดลง สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี