องค์ประกอบของระบบนิเวศ ม.3 ppt

ระบบนิเวศ (ECOSYSTEM) ความหมายของระบบนเิ วศ (Ecosystem) ความสัมพนั ธ์ระหว่างสิ่งมีชีวติ และส่ิงแวดล้อม เพราะประกอบไป ด้วยส่ิงมชี ีวติ หลากหลายชนิด มกี ารแลกเปลย่ี นสสาร แร่ธาตุ และ พลงั งานกบั ส่ิงแวดล้อม โดยผ่านห่วงโซ่อาหาร (food chain) มี ลาดบั ของการกนิ เป็ นทอด ๆ ทาให้สสารและแร่ธาตุมกี ารหมุนเวยี นไป ใช้ในระบบจนเกดิ เป็ นวฏั จกั ร

ระบบนิเวศ (Ecosystem) ที่มา : (http://wps.aw.com/bc_campbell_ essentials _2/ 0,7641,708230- ,00.html)

องค์ประกอบของระบบนิเวศ • องค์ประกอบของระบบนิเวศ ส่วนใหญ่จะจาแนกได้เป็ น สององค์ประกอบใหญ่ ๆ คือ องค์ประกอบทีม่ ชี ีวติ (biotic) และองค์ประกอบทไี่ ม่มชี ีวติ (abiotic)

องค์ประกอบทมี่ ชี ีวติ (biotic component) ได้แก่ • 1. ผู้ผลติ (producer or autotrophic) ได้แก่สิ่งมชี ีวติ ที่สร้าง อาหารเองได้ จากสารอนินทรีย์ส่วนมากจะเป็ นพืชทม่ี คี ลอโรฟิ ลล์

องค์ประกอบทมี่ ชี ีวติ (biotic component) ได้แก่ • 2. ผ้บู ริโภค (consumer) ได้แก่ส่ิงมชี ีวติ ทไ่ี ม่สามารถสร้างอาหารเองได้ (heterotroph) ส่วนใหญ่เป็ นสัตว์ทกี่ นิ ส่ิงมชี ีวติ อื่นเป็ นอาหาร เนื่องจากสัตว์เหล่านี้ มขี นาดใหญ่จึงเรียกว่า แมโครคอนซูมเมอร์ (macroconsumer)

ผู้บริโภค (consumer) • แบ่งได้ 4 พวก คือ 1. ผู้บริโภคพืช (Herbivoe) ส่ิงมีชีวติ ท่กี นิ แต่พืชเป็ นอาหาร เช่น ววั ควาย ช้าง ม้า ยรี าฬ ฯลฯ ซ่ึงเป็ นสัตว์ทไี่ ม่ดรุ ้าย 2. ผู้บริโภคสัตว์ (Carnivore) ส่ิงมชี ีวติ ทีก่ นิ แต่เนื้อสัตว์ เป็ น ผู้ล่าในระบบนิเวศ มีลกั ษณะดุร้าย ตวั ใหญ่ เช่น สัตว์ สิงโต ถ้าตวั เลก็ จะหากนิ เป็ นฝูง หมาใน ปลาปิ รันยา

ผู้บริโภค (consumer) • 3. ผู้บริโภคท้งั พืชและสัตว์ (Omnivore) ส่ิงมีชีวติ ท่ีกนิ ท้งั พืชและ สัตว์เป็ นอาหาร เช่น คน เป็ ด ไก่ สุนัข แมว ฯลฯ • 4. ผู้บริโภคซากพืชซากสัตว์ (Scavenger) สิ่งมชี ีวติ ท่ีกนิ ซาก เป็ นอาหาร เช่น แร้ง ไส้เดือน มด ปลวก ฯลฯ

องค์ประกอบทมี่ ชี ีวติ (biotic component) ได้แก่ • 3. ผ้ยู ่อยสลายซาก (decomposer, ท่ีมา : saprotroph, osmotroph หรือ microconsumer) ได้แก่สิ่งมชี ีวติ ขนาด (http://wps.aw.com/bc_campbell_ เลก็ ท่ีสร้างอาหารเองไม่ได้ เช่น แบคทเี รีย เห็ด รา essentials _2/ 0,7641,708230-,00.html) (fungi) และแอกทโี นมยั ซีท (actinomycete) ทาหน้าที่ย่อยสลายซาก สิ่งมชี ีวติ ทตี่ ายแล้วในรูปของสารประกอบโมเลกลุ ใหญ่ให้กลายเป็ นสารประกอบโมเลกลุ เลก็ ในรูป ของสารอาหาร (nutrients) เพื่อให้ผู้ผลติ นาไปใช้ได้ใหม่อกี

องค์ประกอบทไ่ี ม่มชี ีวติ (abiotic component) ได้แก่ • 1. สารอนินทรีย์ (inorganic substances) ประกอบด้วยแร่ธาตุและสารอนินทรีย์ซ่ึงเป็ นองค์ประกอบสาคญั ในเซลล์สิ่งมีชีวติ เช่น คาร์บอน ออกซิเจน คาร์บอนไดออกไซด์ และนา้ เป็ นต้น สารเหล่านีม้ กี ารหมุนเวยี นใช้ในระบบนเิ วศ เรียกว่า วฏั จกั รของสารเคมธี รณชี ีวะ (biogeochemical cycle)

องค์ประกอบทไ่ี ม่มชี ีวติ (abiotic component) ได้แก่ • 2. สารอนิ ทรีย์ (organic compound) ได้แก่สารอนิ ทรีย์ท่ี จาเป็ นต่อชีวติ เช่นโปรตนี คาร์โบไฮเดรต ไขมัน และซากสิ่งมีชีวติ เน่าเป่ื อยทบั ถมกนั ในดนิ (humus) เป็ นต้น

องค์ประกอบทไี่ ม่มชี ีวติ (abiotic component) ได้แก่ • 3. สภาพภูมอิ ากาศ (climate regime) ได้แก่ปัจจยั ทาง กายภาพทม่ี อี ทิ ธิพลต่อส่ิงแวดล้อม เช่น อณุ หภูมิ แสง ความชื้น อากาศ และพืน้ ผวิ ทอ่ี ยู่อาศัย (substrate) ซ่ึงรวมเรียกว่า ปัจจยั จากดั (limiting factors)

คาศัพท์ท่ีพบในระบบนิเวศ  ส่ิงมชี ีวติ (Organism)หมายถึง ส่ิงท่ีตอ้ งใชพ้ ลงั งานในการ ดารงชีวติ  ประชากร (Population)หมายถึง ส่ิงมีชีวติ ท้งั หมดที่เป็น ชนิดเดียวกนั อาศยั อยใู่ นแหล่งที่อยเู่ ดียวกนั ณ ชว่ งเวลาเดียวกนั  กล่มุ สิ่งมีชีวติ (Community) หมายถึง ส่ิงมีชีวติ ต่างๆ หลายชนิด มาอาศยั อยรู่ วมกนั ในบริเวณใดบริเวณหน่ึง โดย สิ่งมีชีวติ น้นั ๆ มีความสมั พนั ธ์กนั โดยตรงหรือโดยทางออ้ ม

คาศัพท์ทีพ่ บในระบบนิเวศ  โลกของส่ิงมชี ีวติ (Biosphere) หมายถึง ระบบนิเวศ หลายๆ ระบบนิเวศมารวมกนั  แหล่งทอ่ี ยู่ (Habitat) หมายถงึ แหล่งท่ีอยอู่ าศยั ของกลุ่ม สิ่งมีชีวติ ต่างๆ ท้งั บนบกและในน้า  สิ่งแวดล้อม (Environment)หมายถึง ส่ิงท่ีมีผลต่อการ ดารงชีวติ ของสิ่งมีชีวติ

ประเภทของระบบนิเวศ • หากใชเ้ กณฑแ์ หล่งท่ีอยใู่ นการแบ่งประเภทของระบบนิเวศ สามารถแบ่ง ได้ 2 ประเภท คือ • 1. ระบบนิเวศบนบก (terrestrial ecosystem) หมายถึง ระบบนิเวศท่ีกลุ่มสิ่งมีชีวิตภายในระบบนิเวศอาศยั อยบู่ นพ้นื ดิน เช่น ระบบนิเวศบนขอนไม้ ระบบนิเวศในทุ่งหญา้ ระบบนิเวศในป่ า เป็นตน้

ระบบนิเวศบนบก (terrestrial ecosystem)

ระบบนิเวศบนบก (terrestrial ecosystem)

ประเภทของระบบนิเวศ • 2. ระบบนิเวศในน้า (aquatic ecosystem) หมายถึง ระบบนิเวศที่กลุ่มส่ิงมีชีวติ ภายในระบบอาศยั อยใู่ นแหล่งน้า ต่างๆ เช่น ระบบนิเวศในสระน้า ระบบนิเวศในทะเล ระบบนเิ วศ ในตูป้ ลา เป็นตน้

ระบบนิเวศในนา้ (aquatic ecosystem)

ระบบนิเวศในนา้ (aquatic ecosystem)

ความสัมพนั ธ์ระหว่างส่ิงมีชีวติ ระดับการกนิ อาหาร และห่วงโซ่ อาหาร (trophic level and food web) ลาดับการ ถ่ายทอดอาหารจากระดบั หนึ่ง ไปสู่อกี ระดับเรียกว่า ห่วงโซ่ อาหาร (food chain) พืช ตก๊ั แตน กบ งู นกฮูก

พืช ตก๊ั แตน กบ งู นกฮูก • พืช เป็ นผู้ผลติ (producer ) • ต๊กั แตน เป็ นผู้บริโภคพืชเป็ นอาหาร ((Herbivoe) หรือผู้บริโภคอนั ดบั ที่ 1 (primary consumers) • กบ เป็ นผู้บริโภคสัตว์เป็ นอาหาร (Carnivore) หรือผู้บริโภคอนั ดบั ท่ี 2 (secondary consumers) • งู เป็ นผู้บริโภคสัตว์เป็ นอาหาร (Carnivore)หรือผู้บริโภคอนั ดบั ท่ี 3 (tertiary consumers) • นกฮูก เป็ นผู้บริโภคสัตว์เป็ นอาหาร (Carnivore) หรือผู้บริโภคอนั ดับท่ี 4 (quaternary consumers)

ห่วงโซ่อาหาร(food chain)

สายใยอาหาร (Food web)

สายใยอาหาร (food web) • เป็นการถ่ายทอดพลงั งานโดยการกินต่อกนั เป็นทอดๆของส่ิงมีชวี ติ ใน ธรรมชาติ โดยไม่ลาดบั การกินอยา่ งห่วงโซ่อมหาร แต่จะมีความซบั ซอ้ น มากกวา่ เช่น ส่ิงมีชีวติ ชนิดหน่ึงจะกินส่ิงมีชีวิตหลายชนิดเป็นอาหาร เช่น งูกินท้งั กบ หนู และ นก เป็นตน้

สายใยอาหารนีป้ ระกอบด้วยห่วงโซ่อาหารกห่ี ่วงโซ่

สายใยอาหาร (Food Web)

การถ่ายทอดพลงั งานในระบบนิเวศ • การถ่ายทอดพลงั งานในโซ่อาหาร การถ่ายทอดพลงั งานในโซ่อาหารอาจ แสดงในในลกั ษณะของสามเหล่ียมพีรามิดของส่ิงมีชีวติ (ecological pyramid) แบ่ง ได้ 3 ประเภทตามหน่วยที่ใชว้ ดั ปริมาณของลาดบั ข้นั ในการกิน

สิ่งมีชีวติ (pyramid of number) • 1. พรี ามดิ จานวนของส่ิงมชี ีวิต (pyramid of number) แสดงจานวนสิ่งมีชีวิตเป็ นหน่วยตวั ต่อพ้นื ที่ โดยทวั่ ไปพรี ะมิดจะมีฐาน กว้าง ซึ่งหมายถงึ มจี านวนผ้ผู ลติ มาก ทสี่ ุด และจานวน ผ้บู ริโภคลาดบั ตา่ งๆ ลดลงมา pyramid of number

2. พรี ามดิ มวลของสิ่งมชี ีวติ (pyramid of mass) • โดยพริ ามิดนีแ้ สดงปริมาณ ของส่ิงมชี ีวติ ในแต่ละลาดบั ข้นั ของการกนิ โดยใช้มวล รวมของนา้ หนักแห้ง (dry weight) ของสิ่งมชี ีวติ ต่อ พืน้ ที่ pyramid of mass

3. พรี ามิดพลงั งาน (pyramid of energy) • เป็ นปิ รามดิ แสดงปริมาณ พลงั งานของแต่ละลาดับช้ันของ การกนิ ซ่ึงจะมีค่าลดลง ตามลาดับข้นั ของการโภค pyramid of energy ท่ีมาของภาพ : http://www.gang_diary.th.gs/web-g/a-tiam/page6.html

ความสัมพนั ธ์ระหว่างส่ิงมชี ีวติ ในระบบนิเวศ • ในระบบนิเวศกล่มุ ส่ิงมชี ีวติ จะมคี วามสัมพนั ธ์กนั ท้งั ทางตรงและทางอ้อม ถ้าพจิ ารณาจากการได้ประโยชน์หรือ เสียประโยชน์ของฝ่ ายใดฝ่ ายหนึ่ง เราสามารถแบ่งความสัมพนั ธ์ ระห่างส่ิงมีชีวติ ออกเป็ น 3 ลกั ษณะ คือ

• 1. สิ่งมีชีวติ ท่ีอาศยั อยรู่ ่วมกนั โดยต่างฝ่ ายต่างใหป้ ระโยชนซ์ ่ึงกนั และ กนั (+/+) หมายถึงส่ิงมีชีวิตที่อยรู่ ่วมกนั ในแหล่งท่ีอยเู่ ดียวกนั น้นั ได้ ประโยชน์ดว้ ยกนั ท้งั สองฝ่ าย แบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ • 1.1 ภาวะการไดป้ ระโยชนร์ ่วมกนั (protocooperation) เป็น การอยรู่ ่วมกนั ของส่ิงมีชีวติ 2 ชนิดที่ไดร้ ับประโยชน์ร่วมกนั โดยท่ี ส่ิงมีชีวติ ท้งั สองไม่จาเป็นตอ้ งอยรู่ ่วมกนั เสมอไป สามารถแยกกนั อยู่ ได้ เช่น แมลงกบั ดอกไม้

• ภาพบน แมลงอาศัยนา้ หวาน จากดอกไม้และช่วยผสมเกสร ให้กบั ดอกไม้ • ภาพล่างภาวะพง่ึ พาระหว่างนก เอยี้ งหงอน กบั ควาย นกเอยี้ ง อาศัยการกนิ อาหารจากปรสิต ภายนอก(ectoparasite) บนหลงั ควาย ส่วนควายได้รับ การกาจดั ปรสิตออกไป

ภาพบน ภาวะพง่ึ พา ระหว่างต้นอะเคเซียซึ่ง ให้ทอี่ ย่แู ละนา้ หวานทปี่ ลายใบ กบั มด คอย ป้องกนั ศัตรู แมลง และเชื้อราทอ่ี ยู่ใกล้ๆกบั ต้นอะเคเซีย ภาพล่าง ปูเสฉวน Eupagurus prideauxi ให้ดอกไม้ทะเลยดึ เกาะและ พาเคล่ือนที่ ส่วนดอกไม้ทะเล Adamsia palliate ช่วยพรางตาต่อศัตรูและช่วยล่อ เหยื่อเนื่องจากมเี ข็มพษิ ที่มา : (http://www.seawater.no/faun a/ Nesledyr/ eremitt.htm)

ส่ิงมชี ีวติ ทอี่ าศัยอยู่ร่วมกนั โดยต่างฝ่ ายต่างให้ประโยชน์ซ่ึง กนั และกนั (+/+) 1.2 ภาวะพ่ึงพากนั (mutualism) เป็นการอยรู่ ่วมกนั ของส่ิงมีชีวติ ที่ ตอ้ งอยรู่ ่วมกนั ตลอดชีวติ ถา้ แยกจากกนั จะไม่สามารถดารงชีวติ อยู่ ได้ เช่น รากบั สาหร่าย ที่เรียกวา่ ไลเคน (Lichen) โพรโทซวั ใน ลาไสป้ ลวก

• ไลเคนบนเปลือกไม้ เป็นการอยู่ ร่วมกนั ของ รา กบั สาหร่าย โดย รา ใหท้ ่ีอยอู่ าศยั และ ความช้ืน ส่วน สาหร่าย ช่วยสงั เคราะห์ อาหาร • ท่ีมา : (http://www.milkmag.or g/images/Burckhardt,% 20Lichen%20Tree%202.jpg )

• สิ่งมีชีวิตท่ีอาศยั อยกู่ นั โดยฝ่ ายหน่ึงไดป้ ระโยชนอ์ ีกฝ่ ายหน่ึงไม่ได้ ประโยชน์แต่กไ็ ม่เสียประโยชน์ (+/0) เรียกวา่ ภาวะเก้ือกลู หรืออิง อาศยั ( commensalism) เช่น ปลาฉลามกบั เหาฉลาม พลูด่าง บนตน้ ไมใ้ หญ่

กล้วยไม้กบั ต้นไม้ใหญ่ (ซ้าย) และพลูด่างกบั ต้นไม้(ขวา) ปลาฉลามวาฬกบั เหาฉลาม

ภาวะล่าเหย่ือ (predation) • สิ่งมีชีวิตท่ีอยรู่ ่วมกนั ในลกั ษณะฝ่ ายหน่ึงไดป้ ระโยชนอ์ ีกฝ่ ายหน่ึงเสีย ประโยชน์(+/-) แบ่งเป็น 2 ลกั ษณะ คือ • 3.1 ภาวะล่าเหยอื่ (predation) สิ่งมีชีวติ ท่ีไดป้ ระโยชน์เรียกวา่ ผู้ ล่า ส่ิงมีชีวิตที่เสียประโยชน์เรียกวา่ เหยอ่ื เช่น เสือล่ากวาง งูล่ากบ

ภาวะล่าเหย่ือ ปฏสิ ัมพนั ธ์ระหว่างสัตว์ชนิดต่างๆ ของสังคมในทุ่งหญ้าซาวนั นา (Savanna) ในประเทศเคนยา ท่ีมา : (http://wps.aw.com/bc_campbell_ essentials _2/ 0,7641,708230-,00.html)

ภาวะล่าเหย่ือ • การรวมตัวกนั ( mobbing) นกกาสองตัวกาลงั ร่วมกนั ขับไล่ เหยย่ี วซ่ึงมักจะมากนิ ไข่และ ทาลายลกู อ่อนของนกกา • ที่มา : (http://wps.aw.com/bc_ campbell_ essentials _2/ 0,7641,708230-,00.html)

ภาวปรสิต (parasitism) • 3.2 ภาวปรสิต (parasitism)เป็นภาวะท่ีส่ิงมีชีวิตชนิดหน่ึงไปอาศยั กบั สิ่งมีชีวิตอีกชนิดหน่ึง โดยผถู้ ูกอาศยั เรียกวา่ host เป็นผเู้ สีย ประโยชน์ ส่วนผอู้ าศยั เรียกวา่ ปรสิต(parasite) เป็นผไู้ ดป้ ระโยชน์ เช่น กาฝากกบั ตน้ มะม่วง หาบนศีรษะคน เห็บบนตวั สุนขั

ภาวปรสิต (parasitism) ภาพกาฝากบนต้นมะม่วง กาฟากเป็ นปรสิต มะม่วงเป็ น host ท่ีมา: http://www.wattano.ac.th/wattano51/Web_saunpluak/Pic_Fol001250%20up%202550/028

ภาวปรสิต (parasitism) • ภาพบน พยาธิตวั ตืด (Taenia pisiformis) สามารถทาให้เกดิ การอุด ตนั ในลาไส้ • ภาพล่าง ส่วนหัวและตะขอของพยาธิตัวตืด ใช้ยดึ เกาะลาไส้เพื่อดูดอาหารจากผนังลาไส้ ของโฮสต์ • ทมี่ า: (http://cal.vet.upenn.edu/dxe ndopar/parasitepages/ cestodes/t_pisiformis.html)

ภาวปรสิต (parasitism) เหาบนศีรษะคน เหาเป็ นปรสิต ศีรษะเป็ น host ที่มา: http://www.thepetcenter.com/gen/itchtick_AmericanDogTick_2.jpg

วฏั จักรของสสาร (matter cycling) • วฏั จกั รของสสาร เป็นการเช่ือมโยงระหวา่ ง สสาร และพลงั งานจาก ธรรมชาติสู่สิ่งมีชีวิตแลว้ ถ่ายทอดพลงั งานในรูปแบบของการกินต่อกนั เป็นทอดๆ ผลสุดทา้ ยวฏั จกั รจะสลายใน ข้นั ตอนทา้ ยสุดโดยผยู้ อ่ ยสลาย กลบั คืนสู่ธรรมชาติ วฏั จกั รของสสารท่ีมีความสาคญั ต่อสมดุลของระบบ นิเวศ ไดแ้ ก่ วฏั จกั รของน้า วฏั จกั รของไนโตรเจน วฏั จกั รของคาร์บอน และ วฏั จกั รของฟอสฟอรัส

1. วฏั จกั รของน้า • ปัจจยั ท่ีช่วยใหเ้ กิดวฏั จกั รของน้า คือ • 1. ความร้อนจากดวงอาทติ ย์ • 2. กระแสลม • 3. มนุษย์และสัตว์ • 4. พืช

การหมุนเวยี นสารในระบบนิเวศ วฏั จกั รของนา้

2. การหมุนเวยี นก๊าซไนโตรเจนในระบบนิเวศ (Nitrogen Cycle)