สรุปชีววิทยา ม.3 เรื่องระบบนิเวศ

สรุปวิชา ชีววิทยา มัธยม 3

เรื่อง ระบบนิเวศ

1.สิ่งมีชีวิตกับแหล่งที่อยู่

 ระบบนิเวศ  คือ บริเวณที่ประกอบด้วยปัจจัยทางชีวภาพ ได้แก่ กลุ่มสิ่งมีชีวิต และปัจจัยทางกายภาพ ได้แก่ อุณหภูมิ แสงสว่าง สภาพภูมิอากาศ  ปัจจัยดังกล่าวมีความสัมพันธ์ กัน ระหว่าง  ปัจจัยทางชีวภาพ กับ ปัจจัยทางชีวภาพด้วยกัน  และ มีความสัมพันธ์ระหว่างปัจจัยทางกายภาพ กับ ปัจจัยทางชีวภาพ  มีการถ่ายทอดพลังงาน และมีการหมุนเวียนสารในระบบ 

ระบบนิเวศ ประกอบ 5 ประการ

1. ปัจจัยทางชีวภาพ ได้แก่สิ่งมีชีวิต กลุ่มสิ่งมีชีวิต
2. ปัจจัยทางกายภาพ คือสิ่งที่ไม่มีชีวิต แต่เอื้อต่อการดำรงชีวิต เช่น ดิน  น้ำ  อากาศ แสง อุณหภูมิ เสียง ความเป็นกรดเป็นเบส 
3. ความสัมพันธ์ในระบบนิเวศ ได้แก่ ความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตกับ สิ่งมีชีวิต และความสัมพันธุ์ระหว่างสิ่งมีชีวิต กับ ปัจจัยทางกายภาพ
4. มีการถ่ายทอดพลังงาน
5. มีการหมุนเวียนสารในระบบนิเวศ

2.ประเภทของระบบนิเวศ

1. ระบบนิเวศทางธรรมชาติและใกล้ธรรมชาติ (Natural and semi natural ecosystems) เป็นระบบที่ต้องพึ่งพลังงานจากดวงอาทิตย์ เพื่อที่จะทำงานได้
1.1. ระบบนิเวศแหล่งน้ำ (Aguative cosystems) 
1.1.1 ระบบนิเวศทางทะเล เช่น มหาสมุทรแนวปะการัง 
1.2. ระบบนิเวศบนบก (Terresttrial ecosystems)
1.2.1 ระบบนิเวศกึ่งบก เช่น ป่าพรุ 
1.2.2 ระบบนิเวศบนบกแท้ เช่น ป่าดิบ ทุ่งหญ้า ทะเลทราย
2. ระบบนิเวศเมือง-อุตสาหกรรม (Urbanindustral ecosystems)   เป็นระบบที่ต้องพึ่งแหล่งพลังงานเพิ่มเติม เช่น น้ำมันเชื้อเพลิง พลังนิวเคลียร์ เป็นระบบนิเวศที่มนุษย์สร้างขึ้นมาใหม่
3. ระบบนิเวศเกษตร (Agricultural ecosystems)  เป็นระบบที่มนุษย์ปรับปรุงเปลี่ยนแปลงระบบนิเวศทางธรรมชาติขึ้นมาใหม่

3.ความสัมพันธุ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดล้อม

บทบาทของสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศ  แบ่งได้ 3 บทบาทดังนี้

1.ผู้ผลิต (Producer) คือ สิ่งมีชีวิตที่สามารถสร้างอาหารเองได้ โดยอาศัยกระบวนการ สังเคราะห์แสง 
ได้แก่ พืช  สาหร่าย แพงตรอนพืช 

2.ผู้บริโภค (Consumer) คือสิ่งมีชีวิต ที่ไม่สามารถ สร้างอาหารเองได้ ต้องกินผู้ผลิต ส่วนใหญ่เป็นสัตว์ โดยผู้บริโภค แบ่งเป็น 3 ชนิด คือ
2.1 ผู้บริโภคพืช (Herbivore) ได้แก่ วัว ควาย ม้า แกะ แพะ ฯลฯ
2.2 ผู้บริโภคสัตว์ (Carnivore) ได้แก่ เสือ สิงโต ไฮยีน่า หมาป่า
2.3 ผู้บริโภคทั้งพืช และสัตว์ (Omivore) คน สุนัข ไก่ เป็ด ห่าน

3. ผู้ย่อยสลาย (Decomposers or Saprotrops) คือ สิ่งมีชีวิตที่ไม่สามารถสร้างอาหารเองได้ ได้แก่ รา (Fungi) กับ แบคทีเรีย (Bacteria) ดำรงชีวิตโดยการปล่อยเอนไซม์ออกมาย่อยอินทรีย์สารที่อยู่ในซากพืชซากสัตว์ให้เป็น  อนินทรีย์สาร แล้วดูดซึมส่วนที่เป็นอนินทรีย์สารเข้าไปใช้เป็นอาหาร บางส่วนจะเหลือไว้ให้ผู้ผลิตนำไปใช้   ผู้ย่อยสลาย จึงเป็นผู้ที่แปรสภาพสารอาหารจากสารประกอบอินทรีย์ให้เป็นสารอนินทรีย์ เพื่อให้ผู้ผลิตสามารถนำไปใช้ในการสังเคราะห์สารอาหารได้ เป็นส่วนสำคัญทำให้สารอาหารหมุนเวียนเป็นวัฏจักร สิ่งมีชีวิตชนิดนี้จึงไม่มีระบบย่อยอาหาร
 ห่วงโซ่อาหาร คือ การกินต่อกันเป็นทอดๆ มีลักษณะเป็นเส้นตรง สิ่งมีชีวิตหนึ่งมีการกินอาหารเพียงชนิดเดียว ซึ่งเขียนเป็นลูกศรต่อกัน โดยลูกศรจะชี้ไปทางผู้บริโภค  แบ่งออกเป็น 3 แบบ

1.1 ห่วงโซ่อาหารแบบจับกิน (Predator chain) เป็นห่วงโซ่อาหารที่เริ่มต้นจากพืชไปยังสัตว์กินพืช สัตว์กินสัตว์ ตามลำดับ
1.2 ห่วงโซ่อาหารแบบย่อยสลาย หรือแบบเศษอินทรีย์ (Saprophytic chain or detritus chain) เป็นห่วงโซ่อาหารที่เริ่มต้นจากซากอินทรีย์ถูกสลายโดยจุลินทรีย์ แล้วจึงถูกกินต่อไปโดยสัตว์ที่กินเศษอินทรีย์ และผู้ล่าต่อไป ตามลำดับ
1.3 ห่วงโซ่อาหารแบบพาราสิต (Parasitic chain) เป็นห่วงโซ่อาหารที่เริ่มจากผู้ถูกอาศัยไปยังผู้อาศัยอันดับหนึ่ง แล้วไปยังผู้อาศัย ลำดับต่อๆ ไป
สายใยอาหาร (Food web) คือ การถ่ายทอดพลังงานเคมีในรูปอาหารระหว่างสิ่งมีชีวิตหลายๆ ชนิดมารวมกัน ทำให้เกิดการถ่ายทอดพลังงานที่ซับซ้อน การถ่ายทอดพลังงานในระบบนิเวศ จะไหลไปในทิศทางเดียว คือ เริ่มต้นจากผู้ผลิตไปยังผู้บริโภค ขณะเดียวกันก็มีการสูญเสียพลังงานออกไปในแต่ละลำดับ ไม่มีการเคลื่อนกลับเป็นวัฏจักร 

ความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดล้อม

แสง 
1.มีผลต่อการเจริญเติบโตและการสืบพันธุ์ของพืช
2.มีผลต่อการกระตุ้นให้พืชออกดอก
3.มีผลต่อความสามารถในการสังเคราะห์แสง
4.เป็นตัวกำหนดพฤติกรรมการออกหากินของสัตว์ เช่น สัตว์บางชนิดออกหากินเวลากลางคืน
5.มีผลต่อปริมาณและชนิดของสิ่งมีชีวิตใต้น้ำ เช่น บริเวณที่ลึกมากจะมีอยู่น้อย และสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ มักจะ       
6.มีลวดลายเด่นชัดให้เป็นเครื่องหมายจำพวกเดียวกัน

อุณหภูมิ 
1. มีผลต่อการเปลี่ยนแปลงปริมาณออกซิเจนในน้ำ เมื่ออุณหภูมิในน้ำสูงขึ้น ความสามารถในการละลายของก๊าซออกซิเจนในน้ำจะ
2. มีผลต่อการเปลี่ยนแปลงรูปพรรณสัณฐาน และทางสรีระของสิ่งมีชีวิต เช่น การสร้างสปอร์ หรือเกราะหรือมีระยะดักแด้ ซึ่งต้านทานอุณหภูมิได้ดี 
3. มีผลต่อการฟักตัว (dormancy) หรือจำศีล เพื่อหลีกเลี่ยงต่ออากาศหนาว
4. มีผลต่ออัตราเมตาโบลิซึมของร่างกาย (Metabolism) ถ้าอุณหภูมิของสิ่งแวดล้อมเพิ่มขึ้น อัตราโบลิซึม ก็จะเพิ่มขึ้น มีผลต่อการอพยพของสัตว์ เช่น การอพยพของนกนางแอ่นจากจีนมาหากินในไทย, การอพยพของนกปากห่าง, จากอินเดียมาผสมพันธุ์ในไทย 
5.อุณหภูมิมีอิทธิพลต่อการแพร่กระจายของพืชและสัตว์ พืชและสัตว์แต่ละชนิด มีความอดทนต่ออุณหภูมิ ได้ไม่เท่ากัน จึงทำให้ไม่สามารถแพร่กระจายไปที่ต่างๆของโลกได้มาก เช่น ดอกทิวลิป จะไม่ออกดอก ถ้าไม่ได้รับอุณหภูมิต่ำในช่วงฤดูหนาว
ก๊าซออกซิเจน สิ่งมีชีวิตเกือบทุกชนิดใช้ก๊าซออกซิเจนในการหายใจ
ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ พืชใช้คาร์บอนไดออกไซด์ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง (Photosynthesis) และส่งผลต่อการเจริญเติบโตของพืชด้วย
ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์มีผลต่อสัตว์  ถ้าได้รับในปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์มากทำให้สัตว์มีกระดูกสันหลังรับออกซิเจนได้น้อยลง และเลือดจะมีสภาพความเป็นกรด-เบสไม่เหมาะสม อาจทำให้ตายได้

แร่ธาตุต่างๆ 
เป็นตัวจำกัดชนิดและปริมาณของพืช เพราะพืชแต่ละชนิดต้องการแร่ธาตุไม่เหมือกัน 
ความเค็ม มีผลต่อการเจริญเติบโตของพืช พืชส่วนใหญ่จะไม่สามารถเจริญเติบโตได้ในดินเค็ม
สิ่งมีชีวิตแต่ละกลุ่มทนต่อความเค็มของดินและน้ำต่างกัน ถ้าดินเริ่มเค็มก็จะทำให้พืชกลุ่มเดิมนั้นตายได้

ความเป็นกรดเบส (pH)
1.มีผลต่อการควบคุมการหายใจและระบบการทำงานของเอนไซม์ภายในร่างกาย
2.มีผลต่อการเจริญเติบโตของพืช พืชต่างชนิดกันเจริญเติบโตได้ดีในดินที่มีค่า pH ต่างกัน
ความชื้น 1.มีผลต่อการกระจายของสิ่งมีชีวิต เพราะสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดชอบความชื้นที่ต่างกัน 
2.มีผลต่อการสืบพันธุ์ของสัตว์ 
3.มีผลต่อการคายน้ำของพืช 
4.มีผลต่อการปรับตัวของรูปร่างของพืช เพื่อลดอัตราการสูญเสียน้ำ เช่นเปลี่ยนใบเป็นหนาม ลดขนาดใบลงการปรับตัวของสัตว์ เพื่อดำรงชีวิตในความชื้นต่ำ เช่น มีเกล็ดหุ้มตัว หากินตอนกลางคื

กระแสน้ำและกระแสลม 
1.มีผลต่อการกระจายพันธุ์และการผสมพันธุ์ของพืชไปได้ในบริเวณกว้าง
2.มีผลต่อรูปพรรณสัณฐานและทางสรีระของสิ่งมีชีวิต 
3. มีผลต่อการเจริญเติบโตของพืช พืชที่อยู่ในบริเวณลมแรงจะมีการเจริญเติบโตมากกว่าบริเวณลมสงบ
ดิน มีผลต่อการเจริญเติบโต ชนิด และปริมาณของพืช

ความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ร่วมกัน 

ความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศ  แบ่งเป็น 2 ลักษณะ คือ

1.  ความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิต กับ สิ่งไม่มีชีวิต(ปัจจัยทางกายภาพ) สิ่งมีชีวิตจะดำรงอยู่ได้ต้องมีความสัมพันธ์กับปัจจัยทางกายภาพ เช่น อุณหภูมิ  แสง  อากาศ ความเป็นกรดเป็นเบส เสียง ดิน  น้ำ ฯลฯ 

2. ความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตกับสิ่งมีชีวิต
2.1ภาวะพึ่งพา (Mutualism) เป็นความสัมพันธ์ที่สิ่งมีชีวิต 2 ชนิดจำเป็นต้องอาศัยอยู่ร่วมกัน ถ้าแยกจากกันจะไม่สามารถดำรงชีวิตอยู่ได้ เช่น แหนแดงกับสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน แหนแดงให้ที่อยู่อาศัย ส่วนสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงินจับก๊าซไนโตรเจน (N2) ในอากาศมาเปลี่ยนเป็นปุ๋ยไนเตรตได้
2.2.ภาวะการได้ประโยชน์ร่วมกัน (Protocooperation) เป็นความสัมพันธ์ที่สิ่งมีชีวิต 2 ชนิดที่อยู่ร่วมกัน แต่ไม่จำเป็นต้องอยู่ร่วมกันตลอด ถ้าแยกจากกันก็สามารถดำรงชีพอยู่ได้ เช่น เพลี้ยกับมดดำ มดดำจะพาเพลี้ยไปไว้ตามต้นไม้ เพื่อให้ดูดน้ำเลี้ยงจากต้นไม้นั้น แล้วมดดำก็จะดูดน้ำเลี้ยงต่อจากเพลี้ยอีกทอดหนึ่ง
2.3ภาวะอิงอาศัย (Commensalism) เป็นความสัมพันธ์ที่ฝ่ายหนึ่งได้ประโยชน์ อีกฝ่ายหนึ่งไม่ได้ประโยชน์แต่ก็ไม่เสียประโยชน์ ตัวอย่างเช่น กล้วยไม้กับต้นไม้ใหญ่ กล้วยไม้ได้อาศัยต้นไม้ใหญ่เป็นที่อยู่ แต่ไม่ได้หยั่งรากลึกลงไปในลำต้นเพื่อแย่งอาหาร จึงทำให้ต้นไม้ใหญ่ไม่ได้ประโยชน์แต่ก็ไม่เสียประโยชน์
2.4 ภาวะปรสิต (Parasitism) ฝ่ายที่ได้รับประโยชน์เรียกว่า ปรสิต (Parasite) ส่วนฝ่ายที่เสียประโยชน์เรียกว่า ผู้ถูกอาศัย (Host) ตัวอย่างเช่น กาฝากกับต้นไม้ กาฝากจะหยั่งรากลึกลงไปในลำต้นของต้นไม้ที่อาศัย เพื่อแย่งน้ำและแร่ธาตุ แต่สร้างอาหารได้เองจากกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง ส่วนต้นไม้จะถูกเบียดเบียนจนกระทั่งตายในที่สุด
2.5 ภาวะการล่าเหยื่อ (Predation) ฝ่ายที่ได้รับประโยชน์เรียกว่า ผู้ล่า (Predator) ฝ่ายที่เสียประโยชน์เรียกว่า เหยื่อ (Prey) ตัวอย่างสัตว์ที่เป็นผู้ล่า เช่น สัตว์ที่กินสัตว์ด้วยกันเองเป็นอาหาร และรวมถึงสัตว์ที่กินพืชเป็นอาหาร
2.6 การแก่งแย่ง (Competition)ต่างฝ่ายต่างเสียประโยชน์โดยมีการแก่งแย่งปัจจัยที่จำเป็นต่อการดำรงชีวิต ทำให้เสียประโยชน์ทั้ง 2 ฝ่าย ตัวอย่างเช่น สัตว์แย่งชิงอาหารกันเอง พืชและสัตว์แย่งก๊าซออกซิเจนในเวลากลางคืน

ด้วยซึ่งความสัมพันธ์มีดังนี้ 

4.การถ่ายทอดพลังงาน

วัฏจักรของสาร หมายถึง การเปลี่ยนแปลงของสารหนึ่งไปเป็นอีกสารหนึ่งโดยการเปลี่ยนจากตำแหน่งหนึ่งไปยังอีกตำแหน่งหนึ่งหรือเปลี่ยนจากสิ่งมีชีวิตหนึ่งไปยังสิ่งมีชีวิตอีกชนิดหนึ่ง แต่ที่สุดแล้วสารนั้นก็จะหมุนเวียนกลับไปยังสภาพเดิมอีกครั้งเช่นการหมุนเวียนของออกซิเจนจากอากาศสิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่ใช้ออกซิเจนในการหายใจแล้วปล่อยแก๊ซคาร์บอนไดออกไซด์ออกมาพืชนำคาร์บอนไดออกไซด์ไปใช้ในการสังเคราะห์แสง พร้อมกับปล่อยแก๊ซออกซิเจนออกสู่บรรยากาศอีกครั้ง 

วัฏจักรน้ำแบ่งออกเป็น 2 ส่วน คือ วัฏจักรระยะสั้น และ วัฏจักรระยะยาว

• วัฏจักรระยะสั้น ไม่เกี่ยวข้องกับสิ่งมีชีวิตเป็นการหมุนเวียนน้ำที่เกิดโดยกระบวนการทางกายภาพเริ่มจากแหล่งน้ำที่ผิวโลกระเหยกลายเป็นไอรวมกันเป็นเมฆ ควบแน่นรวมกันกลายเป็นฝนตกลงสู่แหล่งน้ำอีกครั้ง
• วัฏจักรระยะยาว เกี่ยวของกับสิ่งมีชีวิตเกิดจากพืชดูดน้ำเข้าทางรากเพื่อใช้ในการสังเคราะห์แสงและกิจกรรมต่างๆของพืชจากนั้นจึงคายไอน้ำออกทางปากใบสัตว์กินพืชได้น้ำจากพืชร่วมทั้งการดื่นน้ำสัตว์หายใจและขับน้ำออกจากตัวน้ำทั้งหมดระเหยการเป็นไอรวมกันกลายเป็นเมฆและตกลงมาเป็นฝนอีก 
• วัฏจักรคาร์บอน จากคาร์บอนที่อยู่ในบรรยากาศในรูปของแก๊ซคาร์บอนไดออกไซด์ พืชนำแก๊ซคาร์บอนไดออกไซด์ไปใช้ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงสร้างเป็นสารอาหารประเภทคาร์โบไฮเดรตพืชถูกสัตว์กินเป็นอาหารสารประกอบคาร์บอนจึงเข้าสู่สัตว์ทั้งพืชและสัตว์หายใจเอาแก๊ซคาร์บอนไดออกไซด์ออกรวมทั้ง เมื่อพืชและสัตว์ตายถูกย่อยสลายการเป็นแก๊ซคาร์บอนไดออกไซด์และซากตายทับถมกันเน่าเปื่อยนานนับหลายร้อยหลานปีกลายเป็นเชื้อเพลิงฟอสซิว คือ ถ่านหินน้ำมันและก๊าซธรรมชาติ 
• วัฏจักรไนโตรเจน  ในอากาศมีไนโตรเจนอยู่ถึง 80% ในน้ำและในดินยังมีสารประกอบไนโตรเจนชนิดต่างๆ เช่น เกลือไนเตร เกลือไนไตรต์ ตัวแอมโมเนียม ตัวเหล่านี้พืชสามารถนำไปใช้สร้างส่วนต่างๆของพืชได้เมื่อสัตว์กินพืชสัตว์นำสารประกอบไนโตรเจนที่ได้จากพืชไปสร้างโปรตีนในเนื้อเหยื่อสัตว์เมื่อทั้งพืชและสัตว์ตายผู้ย่อยสลายจะเปลี่ยนเนื้อย่อยเหยื่อพืชและสัตว์ให้กลายเป็นสารประกอบไนโตรเจนอยู่ในดินอีกครั้งในดินมีแบคทีเรียสลายไนเตร ที่เป็นไนโตรต์ และให้เป็นในโตรเจนในอากาศได้อีกส่วนในปมรากถั่วมีแบคทีเรียช่วยตึงแก๊ซไนโตรเจนจากอากาศให้เป็นเกลือไนเตร

widget @ surfing-waves.com