วันพุธที่ 2 ธันวาคม พ.ศ. 2558

เรื่องที่ 1 ระบบนิเวศและองค์ประกอบของระบบนิเวศ



ผลการเรียนรู้
ระบบนิเวศและความหลากหลายทางชีวภาพ

1. สืบค้นข้อมูลอภิปราย และอธิบายเกี่ยวกับความหมายและองค์ประกอบของระบบนิเวศ
2. สืบค้นข้อมูลอภิปราย และอธิบายเกี่ยวกับความหมายและองค์ประกอบของความหลากหลายทางชีวภาพ
3. สืบค้น ข้อมูลอภิปราย อธิบายและนำเสนอผลของของความหลากหลายทางชีวภาพและแนวทางการดูแลรักษา
4. ศึกษาและทำกิจกรรมความหลากหลายทางชีวภาพในท้องถิ่น
5. สืบค้นข้อมูล อภิปรายและอธิบายต้นกำเนิด แหล่งที่มาโครงสร้าง หน้าที่การทำงาน และประโยชน์ของพืชกินแมลงหม้อข้าวหม้อแกงลิงได้
6. ศึกษาและทำกิจกรรม นำพืชในท้องถิ่นหม้อข้าวหม้อแกงลิงไปประยุกต์ใช้ในชีวิตประจำวัน

จุดประสงค์การเรียนรู้

เรื่อง ระบบนิเวศและองค์ประกอบของระบบนิเวศ
1. อธิบายความหมายของระบบนิเวศได้
2. อธิบายองค์ประกอบของระบบนิเวศได้
          3. อธิบายระบบนิเวศแบบต่างๆได้ 
          4. อธิบายดุลยภาพของระบบนิเวศได้

          5. อธิบายการเปลี่ยนแปลงแทนที่ในระบบนิเวศได้
สาระสำคัญ
ระบบนิเวศ หมายถึง ระบบการพึ่งพาของสิ่งมีชีวิตที่อยู่ร่วมกันกับสิ่งแวดล้อมต่างๆ ณ สถานที่ใดที่หนึ่ง ที่มีความเหมาะสมต่อการดำรงชีพของสิ่งมีชีวิตที่มีอยู่ในระบบนั้น โดยภายในระบบนิเวศจะมีองค์ประกอบทั้งที่เป็นสิ่งมีชีวิตและสิ่งไม่มีชีวิต ซึ่งองค์ประกอบต่างๆเหล่านี้จะก่อให้เกิดการหมุนเวียนเปลี่ยนแปลงของสารอาหารและสสารต่างๆ และยังก่อให้เกิดการหมุนเวียนถ่ายทอดพลังงานเป็นวัฏจักรต่อเนื่องกันไป ระบบนิเวศแต่ละแห่งอาจมีองค์ประกอบ ขนาด และรูปร่างที่แตกต่างกัน เช่น ระบบนิเวศทางน้ำ ได้แก่ บ่อน้ำ ลำธาร แม่น้ำ ทะเลและมหาสมุทร เป็นต้น ระบบนิเวศบก ได้แก่ ทุ่งหญ้า ทะเลทราย และป่าไม้ 


ใบความรู้ที่ 1
ความหมายและองค์ประกอบของระบบนิเวศ

นิเวศวิทยา (Ecology) เป็นคำที่มาจากภาษากรีก ว่า “Oikos” (แปลว่า บ้านหรือที่อยู่) และคำว่า “Logos” (แปลว่า การศึกษา) ดังนั้น นิเวศวิทยาจึงเป็นวิชาที่ว่าด้วยการศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตกับสิ่งมีชีวิตและความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดล้อม
ระบบนิเวศ หมายถึง ระบบการพึ่งพาของสิ่งมีชีวิตที่อยู่ร่วมกันกับสิ่งแวดล้อมต่างๆ ณ สถานที่ใดที่หนึ่ง ที่มีความเหมาะสมต่อการดำรงชีพของสิ่งมีชีวิตที่มีอยู่ในระบบนั้น

         ในระบบนิเวศจะมีองค์ประกอบทั้งที่เป็นสิ่งมีชีวิตและสิ่งไม่มีชีวิตซึ่งองค์ประกอบต่างๆเหล่านี้จะก่อให้เกิดการหมุนเวียนเปลี่ยนแปลงของสารอาหารและสะสารต่างๆและยังก่อให้เกิดการหมุนเวียนถ่ายทอดพลังงานเป็นวัฏจักรต่อเนื่องกันไประบบนิเวศแต่ละแห่งอาจมีองค์ประกอบ ขนาด และรูปร่างที่แตกต่างกัน เช่น ระบบนิเวศทางน้ำ ได้แก่ บ่อน้ำ ลำธาร แม่น้ำ ทะเลและมหาสมุทร เป็นต้น ระบบนิเวศบก ได้แก่ ทุ่งหญ้า ทะเลทราย และป่าไม้ เป็นต้น โดยระบบนิเวศแห่งหนึ่งอาจจะประกอบด้วย ระบบนิเวศย่อยๆ มากมายได้ ระบบนิเวศที่มีขนาดใหญ่ที่สุด คือ ชีวภาค (biosphere) ซึ่งเป็นระบบนิเวศที่รวมเอาชั้นบรรยากาศที่ห่อหุ้มโลกรวมกับสิ่งต่างๆทั้งที่เป็นสิ่งมีชีวิตและสิ่งไม่มีชีวิตทั้งหมดที่อยู่บนพื้นโลกและในพื้นน้ำ ในสภาพปกติ ระบบนิเวศต่างๆ จะอยู่ในภาวะสมดุล คือ ระบบนิเวศจะสามารถดำรงชีวิตอยู่ได้เอง โดยมีปริมาณสิ่งมีชีวิตที่เป็นผู้ผลิต ผู้บริโภคและผู้ย่อยสลายอินทรียสารในสัดส่วนที่เหมาะสมต่อกัน การเปลี่ยนแปลงจำนวนของสิ่งมีชีวิตจะต้องอยู่ในระดับที่ระบบนิเวศสามารถรองรับได้ คือไม่เพิ่มมากหรือลดน้อยจนเกินไป



การเปลี่ยนแปลงแทนที่
การเปลี่ยนแปลงแทนที่ คือ กระบวนการเปลี่ยนแปลง โครงสร้างหรือองค์ประกอบที่เกิดขึ้นในระบบนิเวศ ซึ่งการเปลี่ยนแปลงแทนที่นี้จะเกิดขึ้นในพื้นที่ที่ระบบนิเวศสูญเสียสมดุลไปหนึ่งจากปัจจัยต่างๆ เช่น การตัดไม้ทำลายป่า ไฟป่า ภูเขาไฟทะลุ เป็นต้น เมื่อเกิดการเปลี่ยนแปลงแทนที่ขึ้น การเปลี่ยนแปลงจะดำเนินไปอย่างต่อเนื่องเรื่อยๆ จนไปถึงจุดที่ระบบนิเวศมีความสมดุลไม่สามารถเปลี่ยนแปลงต่อไปได้อีก เรียกกลุ่มสิ่งมีชีวิตต่างๆ ที่พบในสภาวะสมดุลนี้ว่า
กลุ่มสิ่งมีชีวิตขั้นสุด หรือ ชุมชีพขั้นสุด (
climax community)




ภาพที่ 1 ระบบนิเวศที่มีขนาดใหญ่สุดซึ่งประกอบด้วยระบบนิเวศต่างๆ มากมาย
ที่มา http://img.talkandroid.com/uploads/2012/08/World.jpg

องค์ประกอบของระบบนิเวศ

ในแต่ละระบบนิเวศมีขนาดและความสัมพันธ์ของสมาชิกในระบบที่แตกต่างกันมากมาย แต่ในระบบนิเวศทุกระบบจะต้องประกอบด้วยองค์ประกอบพื้นฐาน 2 ส่วน คือ

1) องค์ประกอบที่ไม่มีชีวิต (abiotic components) คือ องค์ประกอบภายในระบบนิเวศที่เป็นสิ่งไม่มีชีวิต ได้แก่ สสารต่างๆ ที่หมุนเวียนอยู่ภายในระบบซึ่งจะสามารถจำแนกได้เป็น 2 กลุ่ม คือ สารกายภาพและสารชีวภาพ

    1. สารกายภาพ (physical substances) คือ สารที่ประกอบอยู่ในสภาวะต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับระบบนิเวศ รวมถึงสารที่ประกอบอยู่ในอากาศ น้ำ และพื้นดิน ในบริเวณระบบนิเวศนั้น สามารถแบ่งได้เป็น 2 กลุ่ม คือ สิ่งแวดล้อม ได้แก่ อุณหภูมิความชื้น แสงแดด เป็นต้น และสารอนินทรีย์ ได้แก่ น้ำ รวมทั้งแร่ธาตุต่างๆ ที่มีอยู่ในดินและในอากาศ เช่น ฟอสฟอรัส กำมะถัน แคลเซียม เป็นต้น

    2. สารชีวภาพ (biological substances) คือ สารต่างๆ ที่ประกอบอยู่ในระบบนิเวศซึ่งมีความเกี่ยวข้องกับสิ่งมีชีวิตโดยตรง ได้แก่ ซากพืช ซากสัตว์ ตลอดจนสารอินทรีย์ต่างๆ เช่น โปรตีน ไขมัน คาร์โบไฮเดรต เป็นต้น






ภาพที่ 2 แสงแดดและแร่ธาตุต่างๆ เป็นองค์ประกอบที่ไม่มีชีวิต ซึ่งมีความสำคัญต่อลักษณะการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศ
ที่มา http://www.siamrath.co.th/web/sites/default/files/reerare.jpg 
      http://www.siamrath.co.th/web/sites/default/files/ree-rare.jpg

2) องค์ประกอบที่มีชีวิต (biotic components) คือองค์ประกอบภายในระบบนิเวศ ซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตที่ดำรงชีพและทำกิจกรรมอยู่ในระบบนิเวศนั้นๆ สามารถจำแนกได้เป็น 3 กลุ่ม คือ ผู้ผลิต ผู้บริโภค และผู้ย่อยสลาย
1.       ผู้ผลิต (producer) คือ สิ่งมีชีวิตที่สามารถสร้างอาหารได้ด้วยตัวเองจากพลังงานแสงอาทิตย์เพราะมีสารสีเขียวที่เรียกว่า คลอโรฟิลล์ ซึ่งได้แก่ พืชสีเขียวทุกชนิด สาหร่าย และแบคทีเรียบางชนิด พืชเหล่านี้สร้างอาหารโดยอาศัยพลังงานจากดวงอาทิตย์และอนินทรียสาร
2.      ผู้บริโภค (consumer) เป็นสิ่งมีชีวิตที่ตัวมันเองไม่สามารถสร้างอาหารได้ ต้องอาศัยการกินพืชและสัตว์อื่นๆ สามารถแบผู้บริโภคได้เป็นลำดับต่างๆ ดังนี้
- ผู้บริโภคปฐมภูมิ หรือลำดับที่หนึ่ง (primary consumer) เป็นสิ่งมีชีวิตที่กินพืช (herbivores) ซึ่งเป็นผู้ผลิตเป็นอาหาร เช่น กระต่าย ม้า กวาง และปลาที่กินสาหร่ายหรือแพลงก์ตอนพืช เป็นต้น
- ผู้บริโภคทุติยภูมิ หรือลำดับที่สอง (secondary consumer) เป็นสิ่งมีชีวิตที่กินสัตว์เป็นอาหาร (carnivores) เช่น เสือ สิงโต และปลากินเนื้อทุกชนิด เป็นต้น
ผู้บิโภคตติยภูมิ หรือลำดับที่สาม (tertiary consumer) เป็นสิ่งมีชีวิตที่กินทั้งพืชและสัตว์เป็นอาหาร (omnivores) ได้แก่ มนุษย์ นก และปลาฉลาม เป็นต้น

ภาพที่ 3 ตัวอย่างการถ่ายทอดพลังงาน โดยการกินกันเป็นทอดๆ ในรูปของโซ่อาหาร
ที่มา http://witmorsam.wikispaces.com/file/view/53.jpg/347193460/53.jpg

ในลำดับชั้นของผู้บริโภค อาจจะมีลำดับชั้นอื่นๆที่ต่อเนื่องไปได้ โดยพิจารณาจากลำดับของผู้บริโภคหรือลำดับการกินต่อเนื่องกันไป เช่น หากมีผู้บริโภคอื่นมากินผู้บริโภคอันดับที่สามก็เรียกผู้บริโภคลำดับที่สี่ เป็นต้น และหากผู้บริโภคลำดับใด
ก็ตามที่ไม่มีผู้บริโภคอื่นใดมากินต่อไปอีก ก็จะจัดลำดับสิ่งมีชีวิตนั้นในระบบนิเวศที่ว่า ผู้บริโภคลำดับสุดท้าย หรือ ผู้บริโภคสูงสุด (
top consumer)
          นอกจากนี้ ยังมีผู้บริโภคอีกกลุ่มหนึ่ง คือ ผู้บริโภคซากสัตว์ (scavenger) ซึ่งเป็นกลุ่มสิ่งมีชีวิตที่ไม่ได้ล่าสัตว์กินเอง แต่จะกินซากสัตว์ที่ตายแล้วเป็นอาหาร เช่น นกแร้ง หนอน มด เป็นต้น นอกจากนี้ยังรวมถึงสิ่งมีชีวิตที่ดำรงชีพโดยอาศัยในสิ่งมีชีวิตอื่น ซึ่งหากสิ่งมีชีวิตนั้นเป็นพืช จะเรียกว่า กาฝาก แต่ถ้าเป็นสัตว์ แมลง หรือสิ่งมีชีวิตที่มีขนาดเล็ก จะเรียกว่า ปรสิต (parasite) เช่น พยาธิ เป็นต้น

ภาพที่ 4 สิ่งมีชีวิตที่บริโภคซากสัตว์อื่นเป็นอาหาร ได้แก่ นกกินไิส้เดือนดิน ซึ่งสิ่งมีชีวิตเหล่านี้
            จะมีส่วยช่วยให้ซากสิ่งมีชีวิตต่างๆ ไม่ตกค้างอยู่ในระบบนิเวศเป็นเวลานานเกินไป
ที่มา http://f.ptcdn.info/927/011/000/1383986995-79-o.jpg
           3) .ผู้ย่อยสลาย (decomposer) เป็นสิ่งมีชีวิตที่มีบทบาทในขั้นตอนสุดท้ายของระบบนิเวศ เป็นสิ่งมีชีวิตขนาดเล็ก ได้แก่จุลินทรีย์ และราต่างๆ เป็นต้น มีหน้าที่ย่อยสลายซากพืชและซากสัตว์ต่างๆให้กลับกลายเป็นสารอินทรีย์สำหรับสิ่งมีชีวิตกลุ่มผู้ผลิตได้ใช้สารเหล่านี้เป็นสารตั้งต้นในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงต่อไป บางครั้งจึงอาจเรียกสิ่งมีชีวิตในกลุ่มนี้ว่า ผู้แปรสภาพสาร (transformer) ผู้ย่อยสลายจะคล้ายกับผู้บริโภคซากที่ใช้ซากสิ่งมีชีวิตอื่นๆ เป็นอาหาร แต่จะมีความแตกต่างกันที่ผู้ย่อยสลายจะไม่ใช้วิธีกินซากโดยตรง แต่จะมีการปล่อยเอ็นไซม์ออกมาย่อยซากสิ่งมีชีวิตจนกลายเป็นโมเลกุลขนาดเล็กก่อน จากนั้นจึงดูดซึมนำไปใช้เป็นสารอาหาร และบางส่วนที่เหลือก็จะกลายเป็นวัตถุดิบสำหรับผู้ผลิตที่จะนำไปใช้ต่อไป

ภาพที่ 5 เห็ด รา เป็นผู้ย่อยสลายในระบบนิเวศที่ช่วยเปลี่ยนซากพืชต่างๆให้กลับกลายป็นสารอินทรีย์
ที่มา http://2.bp.blogspot.com/-2MPbaD_0Qfc/UZjLbspMqJI/AAAAAAAAABI/iPhu6ZhiYx8/s1600/arm003.jpg


ระบบนิเวศทุกระบบประกอบด้วยองค์ประกอบที่กล่าวมาแล้ว ซึ่งจะเป็นองค์ประกอบที่สมบูรณ์แบบหรือไม่ มีปริมาณของสิ่งมีชีวิตและสิ่งไม่มีชีวิตมากน้อยเท่าใด จะขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมของแต่ละระบบนิเวศ  โดยถ้าเป็นระบบนิเวศที่มีการแลกเปลี่ยนพลังงานและสารกับระบบนิเวศอื่นๆ เช่น ระบบนิเวศบนเขาสูงที่มักสูญเสียธาตุอาหารให้แก่ระบบนิเวศตอนล่างด้วยการไหลมากับกระแสน้ำ เรียกว่า ระบบนิเวศแบบเปิด (open ecosystem) ส่วนระบบนิเวศอีกชนิดหนึ่ง คือ ระบบนิเวศแบบปิด (close ecosystem) ซึ่งเป็นระบบนิเวศที่มีการแลกเปลี่ยนพลังงานพลังงานกับระบบนิเวศอื่นๆ แต่สารต่างๆ จะหมุนเวียนอยู่เฉพาะภายในระบบนิเวศเท่านั้น ไม่มีการถ่ายเทไปสู่ระบบอื่น ระบบนิเวศแบบปิดนี้พบได้ยากในธรรมชาติ จะพบได้เฉพาะในระบบนิเวศที่เกิดจากการจำลองขึ้นโดยมนุษย์เท่านั้น เช่น การจำลองระบบนิเวศขนาดย่อมในลูกแก้ว เป็นต้น

ภาพที่ 6 ระบบนิเวศจำลองในอ่างเป็นรูปแบบของระบบนิเวศแบบปิดที่มนุษย์สร้างขึ้น
ที่มา http://media-cache- ec0.pinimg.com







ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น