บทที่ 21 ระบบนิเวศ

นิเวศวิทยา

อ.แนต

นิเวศวิทยา คือ การศึกษาถึงความสมัพนัธข์องส่ิงมีชีวิตท่ี

มีต่อส่ิงแวดลอ้ม

Ecosystem คื อ ค ว า ม สั ม พั น ธ์ ร ะ ห ว่ า ง

Community กบั Abiotic environment ใน

พ้ืนท่ีใดๆ และมีปฏิสมัพนัธต่์อกนั ทําใหเ้กิดการถ่ายทอด

พลงังานและการหมนุเวียนของสารอาหาร ทําใหร้ะบบ

เกิดความสมดลุ

Biosphere คือ ระบบนิเวศต่างๆทัง้หมดท่ีอย ูใ่นโลก

Ecosystem มีองคป์ระกอบท่ีสาํคญั 2 สว่นคือ

1. โครงสรา้งของระบบนิเวศ

2. หนา้ท่ีของระบบนิเวศ

โครงสรา้งของระบบนิเวศ

1. Abiotic components คือ ส่ิงท่ีไม่มีชีวิตใน

ecosystem 1.1 Inorganic matter เช่น O2 CO2 H2O

N P K Fe Ca 1.2 Organic matter เช่น Protein CBH 1.3 Physical env. เช่น Temp. Light

Moisture Pressure

2. Biotic components คือ ส่ิงมีชีวิตท่ีอย ูใ่น

ecosystem ซ่ึงจะมีบทบาทหนา้ท่ี (niche)

แตกต่างกนั

2.1 ผ ูผ้ลิต (Producer)

ได้แ ก่ ส่ิ ง มี ชี วิ ต ท่ีส า มา รถส ร้า ง อา ห า ร เ อง ไ ด ้(autotrophic organisms) มี 2 กล ุม่คือ

2.1.1 Photoautotroph นําพลงังานจากแสงอาทิตยม์าสรา้งอาหาร เช่น phytoplankton algae พืช

2.1.2 Chemoautotroph นําพลงังานจากการออกซิเดชนั inorganic matter (H2S, NH3) เช่น Nitrosobacter

2.2 ผ ูบ้ริโภค (Consumer) คือส่ิงมีชีวิตท่ีไม่

สามารถสรา้งอาหารไดเ้อง แบ่งได ้4 ประเภทคือ

2.2.1 สตัวกิ์นพืช (Herbivore) ไดแ้ก ่แมลง

สตัวกี์บ zooplankton เป็นตน้

2.2.2 สตัวกิ์นสตัว ์(Carnivore) มีขนาดใหญ่

แข็งแรงกว่าเหยื่อ ไดแ้ก่ เสือ แมว สนุขัป่า สิงโต จระเข ้

นกฮกู นกเคา้แมว

2.2.3 สัตว์ท่ีกินทั้งพืชและสัตว์ (Omnivore)

ไดแ้ก ่นกบางชนิด มนษุย ์

2.2.4 ผ ูบ้ริโภคซาก (Detritus feeder) กินของ

เสียจากซากส่ิงมีชีวิตเป็นอาหาร ถา้เป็นสตัวจ์ะเรียกว่า

Scavenger เช่น ก ุง้ ป ูหอย แรง้

ถา้แบ่งตามลาํดบัขัน้การกินอาหาร (Trophic level) ยงัสามารถแบ่งไดด้งัน้ี

1. ผ ูบ้ริโภคปฐมภมิู (primary consumer) หมายถึงสตัวกิ์นพืช (Herbivore)

2. ผ ูบ้ริโภคทติุยภมิู (secondary consumer) หมายถึงสตัวท่ี์กินสตัวกิ์นพืช (carnivore)

3. ผ ูบ้รโิภคตติยภมิู (tertiary consumer) หมาย

รวมถึงสตัวท่ี์กินผ ูบ้รโิภคทติุยภมิู 4. ผ ูบ้ริโภคขัน้สงูสดุ (top consumer) หมายถึง

ผ ูบ้รโิภคสตัวข์ัน้สดุทา้ยของห่วงโซ่อาหาร เช่น มนษุย ์

ผ ูบ้รโิภคสงูสดุ

ผ ูบ้รโิภคลาํดบัท่ีสาม

ผ ูบ้รโิภคลาํดบัท่ีสอง

ผ ูบ้รโิภคลาํดบัท่ีหน่ึง

ผ ูผ้ลิต

ลาํดบัขัน้การบรโิภค

2.3 ผ ูย้่อยสลาย (Decomposer, saprophyte) มีขบวนการทางสรีรวิทยาท่ี

สามารถสลายสารอินทรีย์ กากอาหารให้เป็นสาร

โมเลกลุเล็กลง ซ่ึงสารท่ีไดจ้ากการยอ่ยสลายจะเป็นสา

รอนินทรยี ์ไดแ้ก ่แบคท่ีเรยี รา เป็นตน้

ลกัษณะการอยู่ร่วมกนัของส่ิงมชีีวติ(symbiosis)

1. ลกัษณะการอยูร่่วมกนั : แบบภาวะท่ีตอ้งพึ่งพา (Mutualism) เม่ืออยูร่่วมกนัของส่ิงมีชีวิต 2 ชนิด : ส่ิงมีชีวิต 1(+) ,ส่ิงมีชีวิต 2

(+) เม่ือแยกจากกนัของส่ิงมีชีวิต 2 ชนิด :ส่ิงมีชีวิต 1(-),ส่ิงมีชีวิต 2 (-) ลกัษณะของความสมัพนัธ์ : ต่างฝ่ายต่างไดรั้บประโยชน์ไม่แยกจากกนั

เช่น โปรโตซวัในลาํไสป้ลวก

2. ลกัษณะการอยูร่่วมกนั : แบบไดรั้บประโยชน์ร่วมกนั (Protocooperation)

เม่ืออยูร่่วมกนัของส่ิงมีชีวิต 2 ชนิด :ส่ิงมีชีวิต 1(+) ,ส่ิงมีชีวิต 2 (+)

เม่ือแยกจากกนัของส่ิงมีชีวิต 2 ชนิด :ส่ิงมีชีวิต 1(0),ส่ิงมีชีวิต 2 (0)

ลกัษณะของความสมัพนัธ์ : ต่างฝ่ายต่างไดรั้บประโยชน์ แต่สามารถ

แยกกนัได ้ไม่จาํเป็นตอ้งอยูด่ว้ยกนัตลอด

3. ลกัษณะการอยูร่่วมกนั : แบบภาวะท่ีมีการเก้ือกลู (Commensalism)

เม่ืออยูร่่วมกนัของส่ิงมีชีวิต 2 ชนิด : ส่ิงมีชีวิต 1(+) ,ส่ิงมีชีวิต 2 (0)

เม่ือแยกจากกนัของส่ิงมีชีวิต 2 ชนิด :ส่ิงมีชีวิต 1(-),ส่ิงมีชีวิต 2 (0) ลกัษณะของความสมัพนัธ์ : ส่ิงมีชีวิต 1 ไดรั้บประโยชน์ ถา้แยกกนั

ส่ิงมีชีวิต 1 จะเสียประโยชน์ เช่น เหาฉลามกบัปลาฉลาม

4. ลกัษณะการอยูร่่วมกนั : แบบภาวะมีการยอ่ยสลาย (Saprophytism)

เม่ืออยูร่่วมกนัของส่ิงมีชีวิต 2 ชนิด :ส่ิงมีชีวิต 1(+) ,ส่ิงมีชีวิต 2 (0)

เม่ือแยกจากกนัของส่ิงมีชีวิต 2 ชนิด :ส่ิงมีชีวิต 1(-),ส่ิงมีชีวิต 2 (0) ลกัษณะของความสมัพนัธ์ : ส่ิงมีชีวิต 1 ยอ่ยสลายส่ิงมีชีวิต 2 ใหเ้น่า

เป่ือยผพุงั ถา้แยกกนัฝ่าย 1 จะเสียประโยชน ์

5. ลกัษณะการอยูร่่วมกนั : แบบล่าเหยือ่(Predation) เม่ืออยูร่่วมกนัของส่ิงมีชีวิต 2 ชนิด :ส่ิงมีชีวิต 1(+) ,ส่ิงมีชีวิต 2 (-

) เม่ือแยกจากกนัของส่ิงมีชีวิต 2 ชนิด :ส่ิงมีชีวิต 1(-),ส่ิงมีชีวิต 2 (0) ลกัษณะของความสมัพนัธ์ : ส่ิงมีชีวิต 1 จะกดักินส่ิงมีชีวิต 2 เป็น

อาหารและตายในทนัที

6. ลกัษณะการอยูร่่วมกนั : แบบภาวะปรสิต (Parasitism) เม่ืออยูร่่วมกนัของส่ิงมีชีวิต 2 ชนิด :ส่ิงมีชีวิต 1(+) ,ส่ิงมีชีวิต 2 (-

) เม่ือแยกจากกนัของส่ิงมีชีวิต 2 ชนิด :ส่ิงมีชีวิต 1(-),ส่ิงมีชีวิต 2 (0) ลกัษณะของความสมัพนัธ์ : ส่ิงมีชีวิต 1 จะเกาะแยง่เกาะดูดส่ิงมี ชีวิต 2

จึงทาํใหเ้ดือดร้อน

7. ลกัษณะการอยูร่่วมกนั : แบบภาวะการแก่งแยง่แข่งขนั (Competition)

เม่ืออยูร่่วมกนัของส่ิงมีชีวิต 2 ชนิด :ส่ิงมีชีวิต 1(-) ,ส่ิงมีชีวิต 2 (-) เม่ือแยกจากกนัของส่ิงมีชีวิต 2 ชนิด :ส่ิงมีชีวิต 1(0),ส่ิงมีชีวิต 2

(0) ลกัษณะของความสมัพนัธ์ : ต่างฝ่ายต่างเสียประโยชน์เม่ือแยกจากกนัจะ

ไม่มีผล เช่น นกแร้งแยง่กนักินซากสตัว ์

8. ลกัษณะการอยูร่่วมกนั : แบบภาวะการหลัง่สารยบัย ั้ง

(Antibiosis) เม่ืออยูร่่วมกนัของส่ิงมีชีวิต 2 ชนิด :ส่ิงมีชีวิต 1(0) ,ส่ิงมีชีวิต 2 (-) เม่ือแยกจากกนัของส่ิงมีชีวิต 2 ชนิด :ส่ิงมีชีวิต 1(0),ส่ิงมีชีวิต 2

(0) ลกัษณะของความสมัพนัธ์ : ส่ิงมีชีวิต 1 หลัง่สารออกมายบัย ั้ง หรือ

ทาํลายส่ิงมีชีวิต 2 (จึงเสียประโยชน์)

9. ลกัษณะการอยูร่่วมกนั : แบบภาวะการกระทบกระเทือน (Amensalism)

เม่ืออยูร่่วมกนัของส่ิงมีชีวิต 2 ชนิด :ส่ิงมีชีวิต 1(0) ,ส่ิงมีชีวิต 2 (-) เม่ือแยกจากกนัของส่ิงมีชีวิต 2 ชนิด :ส่ิงมีชีวิต 1(0),ส่ิงมีชีวิต 2

(0) ลกัษณะของความสมัพนัธ์ : ส่ิงมีชีวิต 1 ไปมีผลกระทบกระเทือน

ส่ิงมีชีวิต 2 เช่น ตน้หญา้ใตต้น้ไมใ้หญ่

10. ลกัษณะการอยูร่่วมกนั : แบบภาวะไม่เก่ียวขอ้งสมัพนัธ์ (Neutralism)

เม่ืออยูร่่วมกนัของส่ิงมีชีวิต 2 ชนิด :ส่ิงมีชีวิต 1(0) ,ส่ิงมีชีวิต 2 (0)

เม่ือแยกจากกนัของส่ิงมีชีวิต 2 ชนิด :ส่ิงมีชีวิต 1(0),ส่ิงมีชีวิต 2 (0)

ลกัษณะของความสมัพนัธ์ : เป็นการอยูร่่วมกนัในธรรมชาติ ไม่ยุง่เก่ียว

กนั

หนา้ท่ีของระบบนิเวศ

หนา้ท่ีของระบบนิเวศ ท่ีเกิดในระบบนิเวศมี 2 แบบคือ

1. Nutrient cycle ผ ูย้อ่ยสลายจะเปลี่ยน

organic เป็น inorganic เพ่ือเป็นวตัถดิุบใน

การสรา้งสารอินทรยีใ์หมข่องผ ูผ้ลิต

2. Energy flow คือ การไหลเวียนของ

พลงังานในรปูของสารอาหารจาก producer ไปยงั consumer ลาํดบัถดัๆไปโดยการกินกนั

เป็นทอดๆ การถ่ายทอดพลงังานน้ีเรียกว่า food chain

เช่น ใบไม ้ ป ู ปลา นก

ห่วงโซ่อาหารแบ่งไดเ้ป็น 3 แบบคือ

1. ห่วงโซ่อาหารแบบผ ูล้่าเหยื่อ (predator food chain) เริ่มจากพืชไปยงัสตัวท่ี์กินพืชและ

ถ่ายทอดต่อไปตามลาํดบัขัน้ของการกิน

ขา้ว เพลี้ย แมลงปอ นก

2. ห่วงโซ่อาหารท่ีเริ่มจากซากอินทรีย ์ซ่ึงถกูกินต่อ

ดว้ย detritus feeder (detritus food chain) เช่น ห่วงโซ่อาหารในป่าชายเลน

ซากใบไม ้ ปแูสม ปลา นก

3. ห่วงโซ่อาหารท่ีเริ่มจากซากอินทรียซ่ึ์งถกูกินต่อดว้ย

decomposer (saprophytic food chain)

ซากใบไม ้ เห็ด แบคทีเรยี

สายใยอาหาร (food web) เกิดจากแต่ละ food chain มีสว่นรว่มกนัในแต่ละลาํดบัการกินอาหาร

พืชน้ํา ป ู ปลา

นก

ห่วงโซ่อาหาร และสายใยอาหาร (Food Chain & Food Web)

สภาวะแวดล้อมและการอนุรักษ์ทรัพยากรธรรมชาต ิ มลพิษ (Pollution) หมายถึง พิษท่ีเกิดจากความสกปรก ซ่ึงก่อใหเ้กิดความเสียหายต่อส่ิงแวดลอ้มหรือเป็นพิษ

เป็นภยัต่อส่ิงมีชีวิตในระบบนิเวศ ภาวะนํ้ าเสีย (Water pollution) 1. DO ตํ่า [Do<3 ppm. นํ้าเสีย] 2. BOD สูง [BOD > 100 mg/ลิตร นํ้ าเสีย] 3. pH ตํ่า [pH< 5 นํ้าเสีย] 4. อุณหภูมิสูงกวา่400C นํ้าเสีย 5. คราบนํ้ ามนัเกิน 5 มิลลิกรัม/ลิตร นํ้ าเสีย 6. ฟอสเฟตสูงเกิน 15 ppm. นํ้าเสีย 7. มีสารพิษ (ปรอทเกิน 0.005 mg/l ตะกัว่เกิน 0.2 mg/l แคดเมียมเกิน 0.03 mg/l และสารหนู

เกิน 0.25 mg/l 8. มีเช้ือโรค 9. มีกล่ินเหมน็ สีคลํ้า ขุ่น

บทบาทของแบคทีเรียต่อคุณภาพของนํ้า

กล่ินเหมน็ในนํ้าเน่าเกิดจาก สารอะมีน และก๊าซไฮโดรเจนซลัไฟต ์(H2S) สีดาํของนํ้าคลาํเกิดจากสารประกอบซลัไฟตข์องโลหะหนกั เช่น เหลก็ ซ่ึงตวัการทาํใหน้ํ้ าเสียคือ aerobic bacteria ส่วนตวัการท่ี

ทาํใหน้ํ้ ามีกล่ินเหมน็ คือ anaerobic bacterial

ภาวะฝนกรด มีสาเหตุเกิจาก ก๊าซ SO2 และ NO2 ทาํใหน้ํ้ าฝน มี ประมาณ 4.5 – 5.7 มีผลต่อ การเจริญของพืช ตน้อ่อน ปลาตาย โลหะผกุร่อนยางเป่ือยยุย่