วิทยาศาสตร์ระดับประถม สารบัญ


นิยาม

ระบบนิเวศ หมายถึง ความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตในแหล่งที่อยู่อาศัย ณ ที่ใดที่หนึ่ง ความสัมพันธ์มี 2 ลักษณะ คือ
ความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิต-สิ่งไม่มีชีวิต และ ความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิต-สิ่งมีชีวิต ซึ่งจะมีการถ่ายทอดพลังงาน การหมุนเวียนของธาตุอาหาร

องค์ประกอบของระบบนิเวศ

  1. ส่วนประกอบที่ไม่มีชีวิต ประกอบด้วย
    • อนินทรียสาร ได้แก่ คาร์บอนไดออกไซด์, ออกซิเจน, น้ำ
    • อินทรียสาร ได้แก่ คาร์โบไฮเดรต, โปรตีน, ไขมัน
    • สภาพแวดล้อม ได้แก่ อุณหภูมิ แสง ความเป็นกรด-ด่าง
  2. ส่วนประกอบที่มีชีวิต ได้แก่
    • ผู้ผลิต คือ สิ่งมีชีวิตที่สร้างอาหารได้เอง โดยมีรงควัตถุ “คลอโรฟิลล์” ที่ใช้จับพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อสร้างอาหารในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง ตัวอย่างผู้ผลิต เช่น พืช,สาหร่ายสีเขียว
    • ผู้บริโภค คือ สิ่งมีชีวิตที่กินสิ่งมีชีวิตอื่นเป็นอาหาร แบ่งเป็นได้เป็น 4 ประเภทได้แก่
      • ผู้บริโภคพืช เช่น วัว, กระต่าย, กวาง
      • ผู้บริโภคสัตว์ เช่น เสือ, สุนัข, สิงโต
      • ผู้บริโภคทั้งพืชและสัตว์ เช่น ลิง, หนู, หมู, คน
      • ผู้บริโภคซากพืชและซากสัตว์ เช่น แร้ง, ไฮยีน่า, ปลวก
    • ผู้ย่อยสลาย คือ สิ่งมีชีวิตที่ย่อยสลายซากพืชและซากสัตว์ จะย่อยสลายสารอินทรีย์ให้เป็นสารอนินทรีย์ซึ่งผู้ผลิตสามารถใช้ได้ เกิดเป็นวัฏจักรการหมุนเวียนสารอินทรีย์-สารอนินทรีย์ในระบบ เช่น เห็ด, รา, แบคทีเรีย

  3. ทั้งผู้บริโภคซากพืชซากสัตว์และผู้ย่อยสลายต่างก็ล้วนแต่มีความสำคัญในการหมุนเวียนอินทรียสาร ความแตกต่างของสิ่งมีชีวิตทั้งสองแบบคือ ผู้บริโภคซากพืชซากสัตว์จะบริโภคย่อยซากพืชหรือซากสัตว์ให้มีขนาดเล็ก หลังจากนั้นผู้ย่อยสลายก็จะย่อยสลายซากที่มีขนาดเล็กจนเป็นอินทรียสารที่พืชสามารถนำไปใช้ได้




    จากภาพแสดงวัฏจักรการหมุนเวียนสาร

    • ผู้ผลิตจะได้รับแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์(CO2)จากการหายใจของผู้บริโภคและผู้ย่อยสลาย ไปใช้สร้างอาหารในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง
    • ผู้ผลิตจะให้อาหารและ แก๊สออกซิเจน (O2) แก่ สิ่งมีชีวิตอื่นๆ ผู้บริโภคกินผู้ผลิตเป็นอาหาร
    • เมื่อผู้ผลิตและ ผู้บริโภคตายไปก็จะเป็นอาหารให้แก่ผู้ย่อยสลายผู้ย่อยสลายจะเปลี่ยนสารอินทรีย์เป็นสารอนินทรีย์ซึ่งผู้ผลิตนำไปใช้ได้

หน้าที่ของระบบนิเวศ

หน้าที่ของระบบนิเวศเป็นกิจกรรมที่เกี่ยวข้องกับการถ่ายทอดพลังงานและมวลสาร เช่น การถ่ายทอดผ่านการกินกันเป็นทอดๆ ที่เรียกว่า ห่วงโซ่อาหาร

  • ห่วงโซ่อาหาร คือ ลักษณะการกินกันเป็นทอดๆ เป็นสายตรง
  • สายใยอาหาร ประกอบด้วย ห่วงโซ่มากกว่าหนึ่งห่วงโซ่ที่มีความสัมพันธ์กัน

ภาพแสดงห่วงโซ่อาหาร (Images created by Freepik)

ภาพสดงสายใยอาหาร (Images created by Freepik)

Hand vector created by Freepik, Animal vector created by Brgfx - Freepik.com, Design vector created by Freepik

สายใยนี้ประกอบด้วย ห่วงโซ่อาหารทั้งหมด 4 ห่วงโซ่ ได้แก่

  1. ต้นข้าวโพด -> หนู -> นกอินทรี
  2. ต้นข้าวโพด -> หนู -> งู -> นกอินทรี
  3. ต้นข้าวโพด -> กระรอก -> งู -> นกอินทรี
  4. ต้นข้าวโพด -> กระรอก -> นกอินทรี

ผู้บริโภคตามลำดับการบริโภค

    ตัวอย่างเช่น
  1. ผู้บริโภคปฐมภูมิ คือ ผู้บริโภคลำดับที่ 1 โดยทั่วไปจะเป็นผู้บริโภคพืช
  2. ผู้บริโภคทุติยภฺูมิ คือ ผู้บริโภคลำดับที่ 2 โดยทั่วไปจะเป็นผู้บริโภคสัตว์
  3. ผู้บริโภคลำดับสูงสุด คือ ผู้บริโภคที่มักจะไม่ถูกกินโดยสัตว์อื่น
ผู้ผลิต ผู้บริโภคปฐมภูมิ ผู้บริโภคทุติยภูมิ ผู้บริโภคตติยภูมิ
ต้นข้าวโพด หนู นกอินทรี
ต้นข้าวโพด หนู งู นกอินทรี
ต้นข้าวโพด กระรอก งู นกอินทรี
ต้นข้าวโพด กระรอก นกอินทรี

จากสายใยอาหารนี้

ผู้บริโภคปฐมภูมิ ได้แก่ หนู และ กระรอก

ผู้บริโภคทุติยภูมิได้แก่ นกอินทรี และ งู

ผู้บริโภคลำดับสูงสุด ได้แก่ นกอินทรี

การกินกันเป็นทอดๆ เป็นการถ่ายเทพลังงาน ซึ่ง พบว่า พลังงานที่ส่งผ่านไปจะผ่านไปได้ไม่หมดจะลดลงร้อยละ 10 ในแต่ละขั้น เช่น

ต้นข้าวโพด (100%) -> หนู (10%) -> นกอินทรี (1%)

ต้นข้าวโพด(100%) -> หนู (10%) -> งู (1%) -> นกอินทรี (0.1%)

ระดับของการจัดระบบในระบบนิเวศ (Levels of organization in an ecosystem)

  1. สิ่งมีชีวิต (Organism)
  2. ประชากร (Population) คือ สิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกัน ที่อาศัยอยู่ในบริเวณเดียวกัน ณ เวลาใดเวลาหนึ่งเช่น ประชากรมดแดง, ประชากรปลาหางนกยูง
  3. กลุ่มสิ่งมีชีวิต (Community) คือ ประชากรของสิ่งมีชีวิตหลายชนิดที่อาศัยอยู่ในบริเวณเดียวกัน ณ เวลาใดเวลาหนึ่ง
  4. ระบบนิเวศ (Ecosystem) คือ หน่วยของพื้นที่ ประกอบด้วยความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตและสิ่งมีชีวิต, สิ่งมีชีวิต-สิ่งแวดล้อม
  5. ชีวนิเวศ (Biomes) คือ ระบบนิเวศใดก็ตามที่มีองค์ประกอบของปัจจัยทางกายภาพ และปัจจัยทางชีวภาพที่คล้ายคลึงกัน เช่น ไบโอมทะเลทราย, ไบโอมป่าดิบชื้น