เอกสาร

Download Report

Transcript เอกสาร

21.4 การถ่ ายทอดพลังงานและ
การหมุนเวียนสารในระบบนิเวศ
 มีความสาคัญต่ อสิ่ งมีชีวต
ิ ในระบบ
นิเวศเป็ นอย่ างมาก
 เพราะสารต่ าง ๆ ในระบบนิเวศไม่ ได้
สูญหายไปไหน แต่ มกี ารหมุนเวียน
น
ามาให้
ส
่
ิ
ง
มี
ช
ี
ว
ต
ิ
ใช้
ใ
หม่
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
1
21.4 การถ่ ายทอดพลังงานและ
การหมุนเวียนสารในระบบนิเวศ

เกิดเป็ นวัฏจักร ทาให้ ระบบนิเวศเกิด
ความสมดุลทางธรรมชาติ
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
2
21.4.1 การถ่ ายทอดพลังงานใน
สิ่ งมีชีวติ
สิ่ งมีชีวติ 3 กลุ่มในระบบนิเวศคือ ผู้ผลิต
ผู้บริโภคและผู้สลายสารอินทรีย์ มีความ
สั มพันธ์ กนั ในรู ป การกินกันเป็ นอาหาร
เป็ นทอด ๆ เรียกว่ า โซ่ อาหาร(food chain)
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
3
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
4
21.4.1 การถ่ ายทอดพลังงานใน
สิ่ งมีชีวติ
เนื่องจากผ้ ูบริโภคมีการกินกันเองได้
หลายทอด จึงมีการลาดับผ้ ูบริโภคนีว้ ่ า
ลาดับขั้นการกินอาหาร(trophic level)
นิยมเขียนเป็ นแผนผัง ดังนี้
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
5
ผู้ผลิต
ผ้ ูบริโภคลาดับที่ 1
ผ้ ูบริโภคลาดับที่ 2
ผู้บริโภคลาดับที่ 3
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
6
- สาหร่ าย-> ลูกกุ้ง -> ปลา -> แมว
- ใบไม้ -> หนอน -> นก -> งู
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
7
ในธรรมชาติ การกินต่ อ ๆ กันเป็ น
ทอด ๆ ของสิ่ งมีชีวติ มีความสั มพันธ์
เชื่อมโยงกันซับซ้ อน ไม่ ได้ เป็ น
ลักษณะของโซ่ อาหารเดีย่ ว ๆ
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
8
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
9
เรียกโซ่ อาหารที่มีความซับซ้ อนนีว้ ่ า
สายใยอาหาร(food web) ทาให้ เกิด
การถ่ ายทอดพลังงานในสิ่ งมีชีวติ
(energy flow)
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
10
เรียกโซ่ อาหารที่มีความซับซ้ อนนีว้ ่ า
สายใยอาหาร(food web) ทาให้ เกิด
การถ่ ายทอดพลังงานในสิ่ งมีชีวติ
(energy flow)
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
11
ในระบบนิเวศนอกจากมีโซ่ อาหารที่
เริ่มต้ นจากผู้ผลิต ไปยังผู้บริโภคแล้ ว
พบว่ า ยังมีโซ่ อาหารอีกประเภทหนึ่ง
ที่เริ่มต้ นจากการย่ อยสลายซากพืช
และสั ตว์ ของผู้ย่อยสลายสารอินทรีย์
ไปยังผู้บริโภคลาดับต่ าง ๆ
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
12

เรียกโซ่ อาหารและสายใยอาหาร
สารอินทรีย์ประเภทนีว้ ่ า โซ่ อาหาร
ดีไทรทัสและสายใย อาหารดี
ไทรทัส(detritus food chain and
detritus food web) หรือ
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
13
โซ่ อาหารแซโพรไฟติกและ
สายใยอาหารแซโพรไฟติก
(saprophytic food chain and
saprophytic food web)
ดังภาพที่ 1 – 38
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
14
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
15
http://undergroundmagiconline.com/images/soil_foodweb_diagram_8ijj.jpg
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
16
http://www.bcgrasslands.org/grasslands/ecosystemprocesses.htm
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
17
จากการที่โซ่ อาหารแต่ ละสาย
มีชนิดและปริมาณของสิ่ งมีชีวติ
แต่ ละลาดับขั้นของการกินมาก
น้ อยต่ างกัน
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
18

สามารถเขียนความสั มพันธ์ แต่ ละ
ลาดับขั้นได้ ในรูปของพีระมิด
เรียกว่ า พีระมิดทางนิเวศวิทยา
(ecological pyramid)
จาแนกได้ เป็ น 3 แบบ คือ
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
19
1. พีระมิดจานวน (pyramid of numbers)
 ใช้ จานวนของสิ่ งมีชีวต
ิ ในระบบนิเวศ
นั้นๆ มาเขียนเรียงลาดับ
 โดยบริ เวณฐานเป็ นผู้ผลิต
 ผู้บริ โภคลาดับต่ างๆ ก็จะเรี ยงลาดับต่ อ
ขึน้ ไป
 มีหน่ วยเป็ น จานวนต่ อตารางเมตร
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
20
http://faculty.southwest.tn.edu/rburkett/ES%20-%20%20understanding_the_environment.htm
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
21
2.พีระมิดมวลชีวภาพ(pyramid of biomass)
 ใช้ มวลชี วภาพหรื อเนือ
้ เยือ่ ของสิ่ งมีชีวติ
ทั้งหมดในรู ปของนา้ หนักแห้ ง
 หน่ วยเป็ นกรั มต่ อตารางเมตร ในการ
สร้ างพีระมิด ดังภาพที่ 1 - 40
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
22
http://faculty.southwest.tn.edu/rburkett/ES%20-%20%20understanding_the_environment.htm
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
23
http://faculty.southwest.tn.edu/rburkett/ES%20-%20%20understanding_the_environment.htm
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
24
3. พีระมิดพลังงาน (pyramid of energy)
 แสดงค่ าพลังงานในสิ่ งมีชีวต
ิ
แต่ ละชนิด
 มีหน่ วยเป็ น กิโลแคลอรี ต่อตารางเมตร
ต่ อปี ดังภาพที่ 1- 41
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
25
http://www.eduweb.com/portfolio/earthsystems/food/images/energy_pyramid.gif
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
26
พลังงานที่สิ่งมีชีวติ แต่ ละลาดับ
ขั้นในระบบนิเวศได้ รับนั้น จะไม่
เท่ ากัน ตามหลักการของลินด์ แมน
กล่ าวไว้ ว่า
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
27

พลังงานทีไ่ ด้ รับจากผู้ผลิตทุกๆ
100 ส่ วน จะมีเพียง 10 ส่ วน
เท่ านั้นทีผ่ ้ ูบริโภคนาไปใช้ ในการ
ดารงชีวติ และการเจริญเติบโต
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
28

และพลังงานในผู้บริโภคแต่ ละ
ลาดับทุก ๆ 100 ส่ วน จะถูกนาไป
ใช้ ได้ แค่ 10 ส่ วน เช่ นกัน
เรียกว่ ากฎสิ บเปอร์ เซ็นต์
(Law of ten percent)
ดังแสดงในภาพที่ 1-42
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
29
http://www.kmitl.ac.th/agritech/nutthakorn/04090035_2202/multiweb/environ/ecosystem.html
ประสิ ทธิภาพในการแอสซิมเิ ลชั่น = (แอสซิมเิ ลชั่นลาดับการกินที่ n/แอสซิมเิ ลชั่นลาดับการกินที่ n-1)
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
30
21.4.2 วัฏจักรสารในระบบนิเวศ
ในระบบนิเวศ แร่ ธาตุและสาร
ต่ างๆ เป็ นสิ่ งจาเป็ นในการดารงชีวติ
เช่ น คาร์ บอน ไฮโดรเจน ออกซิเจน
ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และนา้

ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
31
21.4.2 วัฏจักรสารในระบบนิเวศ
 สารต่ างๆ เหล่ านี้ เป็ นองค์ ประกอบ
ของโมเลกลุ ทีส่ าคัญในเซลล์ สิ่งมีชีวติ
เรียกว่ า ชีวโมเลกลุ (biomolcules)
เช่ น ลิพดิ โปรตีน คาร์ โบไฮเดรต
และกรดนิวคลีอกิ
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
32
21.4.2 วัฏจักรสารในระบบนิเวศ
 ปกติแล้ วสารเหล่ านีจ
้ ะมีปริมาณ
ค่ อนข้ างคงที่ และสมดุลในธรรมชาติ
เนื่องจากมีการหมุนเวียนสารเหล่ านี้
กลับมาใช้ ใหม่ เป็ นการหมุนเวียนผ่ าน
โซ่ อาหารเป็ นวัฏจักร เรียกว่ า
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
33
21.4.2 วัฏจักรสารในระบบนิเวศ
วัฏจักรสาร (material cycle) เช่ น
วัฏจักรนา้ วัฏจักรคาร์ บอน วัฏจักร
ไนโตรเจน วัฏจักรฟอสฟอรัส และ
วัฏจักรกามะถัน เป็ นต้ น
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
34
material cycle
http://faculty.southwest.tn.edu/rburkett/ES%20-%20%20understanding_the_environment.htm
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
35
วัฏจักรนา้ (water cycle)
นา้ (H2O)เป็ นสิ่ งที่จาเป็ นต่ อ
สิ่ งมีชีวติ ทุกชนิดในระบบนิเวศ
เพราะนอกจากจะเป็ นองค์ ประกอบ
ของเซลล์ แล้ ว .....
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
36
วัฏจักรนา้ (water cycle)
นา้ ยังเป็ นตัวกลางสาคัญของ
กระบวนการต่ างๆในสิ่ งมีชีวติ
 เป็ นแหล่ งทีอ
่ ย่ ูอาศัยของสิ่งมีชีวติ
หลายชนิด

ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
37
วัฏจักรนา้ (water cycle)

เป็ นปัจจัยสาคัญที่ทาให้ เกิดระบบ
นิเวศชนิดต่ างๆ
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
38
วัฏจักรนา้ (water cycle)
การหมุนเวียนของนา้ ในระบบ
นิเวศ เกิดจาก 2 กระบวนการ คือ
 การระเหย (evaporation)
 การกลัน
่ ตัวเป็ นฝนตกลงส่ ู
ผิวโลก (precipitation)
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
39
http://ednet.kku.ac.th/~sumcha/212300/graphics/sequence/sequence.html
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
40
วัฏจักรคาร์ บอน (carbon cycle)
คาร์ บอน (C) เป็ นธาตุหลักใน
สารประกอบอินทรีย์ทุกชนิด
 เป็ นองค์ ประกอบของสารอนินทรี ย์
ทีม่ อี ยู่ในระบบนิเวศ

ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
41
วัฏจักรคาร์ บอน (carbon cycle)

เป็ นธาตุทมี่ กี ารหมุนเวียนเป็ น
วัฏจักร ดังภาพที่ 21 - 42
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
42
http://io.uwinnipeg.ca/~simmons/16cm05/1116/54-17-CarbonCycle-L.gif
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
43
วัฏจักรคาร์ บอน (carbon cycle)

ผ้ ูผลิตจะรับคาร์ บอนในรูปของ
CO2 เพือ่ นาไปใช้ ในการสั งเคราะห์
ด้ วยแสง
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
44
วัฏจักรคาร์ บอน (carbon cycle)

เมื่อสั ตว์ กนิ พืชก็จะได้ รับ
สารประกอบเหล่ านีไ้ ปใช้ ประโยชน์
และสร้ างเป็ นเนือ้ เยือ่
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
45
วัฏจักรคาร์ บอน (carbon cycle)
เมื่อพืชและสั ตว์ ตายลง แบคทีเรีย
เห็ดรา จะย่ อยสลายซากพืชซากสั ตว์
ตลอดจนสิ่ งขับถ่ าย ให้ เป็ น CO2 และ
นา้ กลับคืนส่ ู บรรยากาศ
รวมทั้งการเผาไหม้ ของเชื้อเพลิงก็
จะได้ CO2 คืนสู่ บรรยากาศได้ อกี
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
46
วัฏจักรคาร์ บอน (carbon cycle)

ทั้งพืชและสั ตว์ จะคืนคาร์ บอนส่ ู
บรรยากาศในรูปของ CO2 โดย
กระบวนหายใจ
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
47
วัฏจักรไนโตรเจน
(nitrogen cycle)
ไนโตรเจน (N) ในบรรยากาศมี
ประมาณร้ อยละ 78
 แต่ สิ่งมีชีวต
ิ ส่ วนใหญ่ ไม่ สามารถนา
แก๊ สนีม้ าใช้ ได้ โดยตรง
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
48
วัฏจักรไนโตรเจน
(nitrogen cycle)
 โดยเฉพาะพืชจะใช้ ได้ กต
็ ่ อเมือ่ อยู่
ในรูป สารประกอบพวก
เกลือแอมโมเนีย เกลือไนไตรท์ และ
เกลือไนเตรต ซึ่งพืชจะนาไปสร้ าง
สารประกอบต่
า
งๆ
ภายในเซลล์
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
49
วัฏจักรไนโตรเจน
(nitrogen cycle)
วัฏจักรไนโตรเจนประกอบด้ วย
กระบวนการที่สาคัญ คือ
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
50
วัฏจักรไนโตรเจน
(nitrogen cycle)
 การตรึ งไนโตรเจน
(nitrogen fixation)
 การเปลีย
่ นสารประกอบไนโตรเจน
เป็ นแอมโมเนีย (ammonification)
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
51
วัฏจักรไนโตรเจน
(nitrogen cycle)
 การเปลีย
่ นเกลือแอมโมเนียมเป็ น
ไนไตรท์ และไนเตรต(nitrification)
 การเปลีย
่ นไนเตรต กลับเป็ นแก๊ ส
ไนโตรเจนในบรรยากาศ
(denitrification)
ดั
ง
ภาพที
่
21-43
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
52
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
http://faculty.southwest.tn.edu/rburkett/ES%20-%20%20understanding_the_environment.htm
53
วัฏจักรฟอสฟอรัส
(phosphorus cycle)
ฟอสฟอรัส (P) เป็ นธาตุทจี่ าเป็ น
สาหรับเซลล์ ทุกชนิด
 เนื่องจากเป็ นองค์ ประกอบของ สาร
พันธุกรรม เช่ น DNA RNA
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
54
วัฏจักรฟอสฟอรัส
(phosphorus cycle)
 เป็ นส่ วนประกอบของสารพลังงาน
สูง เช่ น ATP ADP
 เป็ นส่ วนประกอบที่สาคัญ ของ
กระดูกและฟันในสั ตว์
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
55
วัฏจักรฟอสฟอรัส
(phosphorus cycle)
 พืชนาไปใช้ ในการเจริ ญเติบโต เพือ
่
สร้ างความแข็งแรงและผลผลิตให้
สูงขึน้
เป็ นอีกธาตุหนึ่งทีม่ กี ารหมุนเวียน
เป็
นวั
ฏ
จั
ก
ร
จากภาพที
่
21
44
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
56
http://faculty.southwest.tn.edu/rburkett/ES%20-%20%20understanding_the_environment.htm
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
57
วัฏจักรฟอสฟอรัส
(phosphorus cycle)
 แหล่ งสะสมฟอสฟอรั ส คือ ดิน
หิน โดยเฉพาะหินและตะกอนที่
ทับถมกันอยู่ทใี่ ต้ ทะเล
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
58
วัฏจักรฟอสฟอรัส
(phosphorus cycle)
 สาหรั บฟอสฟอรั สทีส
่ ะสมอยู่ใน
ดิน เมือ่ ถูกกัดกร่ อนหรือชะล้ าง
ตามธรรมชาติกจ็ ะได้ สารฟอสเฟต
ซึ่งพืชสามารถดูดไปใช้ ได้
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
59
วัฏจักรฟอสฟอรัส
(phosphorus cycle)

เมื่อสั ตว์ กนิ พืช สารนีก้ จ็ ะถูก
ถ่ ายทอดไปยังสั ตว์
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
60
วัฏจักรฟอสฟอรัส
(phosphorus cycle)
 เมือ
่ พืชและสั ตว์ ตายลงจะถูกย่ อย
สลาย ได้ สารประกอบฟอสเฟต
ทับถมอยู่ในดิน และบางส่ วนจะ
ลงสู่ แหล่ งนา้
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
61
วัฏจักรกามะถัน (sulfur cycle)
กามะถัน (S) คือ ธาตุทเี่ ป็ น
องค์ ประกอบสาคัญของโปรตีนใน
พืช และสั ตว์
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
62
วัฏจักรกามะถัน (sulfur cycle)
โดยเฉพาะกรดอะมิโนที่จาเป็ น
บางชนิด
 รวมทั้งวิตามินและโคเอนไซม์
บางชนิด

ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
63
วัฏจักรกามะถัน (sulfur cycle)
จะพบกามะถันบริสุทธิ์จาก
บริเวณทีม่ ภี ูเขาไฟระเบิด หรือบริเวณ
นา้ พรุ ้ อน
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
64
วัฏจักรกามะถัน (sulfur cycle)
กามะถันส่ วนใหญ่ ที่พบ จะอยู่ใน
รูปของสารประกอบ เช่ น SO2 H2S
พวกซัลไฟด์ และซัลเฟต เป็ นต้ น
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
65
วัฏจักรกามะถัน (sulfur cycle)
สิ่ งมีชีวติ ไม่ สามารถนากามะถัน
มาใช้ โดยตรงได้ แต่ จะนามาใช้ ใน
รูปของสารประกอบ โดยทีพ่ ชื ดดู
ซัลเฟตในดินไปสร้ างเป็ นอินทรีย
สารในพืช
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
66
วัฏจักรกามะถัน (sulfur cycle)
 สั ตว์ ได้ กามะถันจากการบริ โภคพืช
 เมือ
่ พืชและสั ตว์ ตายลง ก็จะถูก
สลายโดยผ้ ูย่อยสลายอินทรียสาร
จนได้ สารประกอบซัลเฟตที่ละ
ลายนา้ ได้ อย่ ูในดิน ทาให้ พชื
นาไปใช้ ได้ อกี ดังภาพที่ 21 - 45
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
67
ครู เสกสรรค์ สุ วรรณสุ ข
68