Transcript การถ่ายทอดพลังงานในสิ่ งมีชีวติ ทรัพยากรธรรมชาติและสิ่ งแวดล้อม โรงเรี ยนฟากกว๊านวิทยาคม การถ่ายทอดพลังงานในสิ่ งมีชีวติ กฎสิ บเปอร์เซ็นต์ (Ten percent law) ห่วงโซ่อาหาร (Food chain) สายใยอาหาร (Food web) พีระมิดนิเวศ (Ecological pyramid) โรงเรี ยนฟากกว๊านวิทยาคม.

การถ่ายทอดพลังงานในสิ่ งมีชีวติ
ทรัพยากรธรรมชาติและสิ่ งแวดล้อม
1
โรงเรี ยนฟากกว๊านวิทยาคม
การถ่ายทอดพลังงานในสิ่ งมีชีวติ
กฎสิ บเปอร์เซ็นต์ (Ten percent law)
ห่วงโซ่อาหาร (Food chain)
สายใยอาหาร (Food web)
พีระมิดนิเวศ (Ecological pyramid)
2
โรงเรี ยนฟากกว๊านวิทยาคม
3
การถ่ายทอดพลังงานในสิ่ งมีชีวติ
กฎสิ บเปอร์เซ็นต์ (Ten percent law)
The ten percent law suggests or implies that exactly 90% of the
energy is lost in the transfer at each trophic level, and that only
10% is passed on as useable biological energy.
พลังงานที่ถ่ายทอดจากสิ่ งมีชีวิตหนึ่งไปยังอีกสิ่ งมีชีวิตหนึ่งในแต่
ละลาดับขั้นมีประมาณ 10% ทั้งหมด อีก 90% จะสู ญเสี ยไปในรู ป
ของพลังงานอืน่ ๆ เช่ น ความร้ อน การหายใจ
4
โรงเรี ยนฟากกว๊านวิทยาคม
การถ่ายทอดพลังงานในสิ่ งมีชีวติ
ห่วงโซ่อาหาร (Food chain)
ความสัมพันธ์เชิ งอาหารระหว่างสิ่ งมี ชีวิตโดยการกิ นกัน
เป็ นทอดๆ หรื อเป็ นการถ่ายทอดพลังงานในรู ปอาหารจากผูผ้ ลิตสู่
ผูบ้ ริ โภค และจากผูบ้ ริ โภคสู่ผบู ้ ริ โภคลาดับถัดไป
5
โรงเรี ยนฟากกว๊านวิทยาคม
การถ่ายทอดพลังงานในสิ่ งมีชีวติ
ห่วงโซ่อาหาร (Food chain) --- ข้อสังเกต
มี ก ารกิ น กัน เป็ นทอดๆ มี ล ัก ษณะเป็ นเส้น ตรง สิ่ ง มี ชี วิ ต
หนึ่ง จะมีการกินอาหารเพียงชนิดเดียวเท่านั้น และเป็ นลาดับ
ห่ วงโซ่ อาหารแบ่ งได้ เป็ น 3 แบบ คือ
- ห่ วงโซ่ อาหารแบบจับกิน (Predator chain)
- ห่ วงโซ่ อาหารแบบปรสิ ต (Parasitic chain)
- ห่ วงโซ่ อาหารแบบเศษอินทรีย์ (Detritus chain)
6
โรงเรี ยนฟากกว๊านวิทยาคม
การถ่ายทอดพลังงานในสิ่ งมีชีวติ
ห่วงโซ่อาหารแบบจับกิน (Predator chain)
มี ก ารจับ กิ น กั น ในแต่ ล ะขั้น โดยเริ่ มจากผู ้ผ ลิ ต ไปยัง
ผูบ้ ริ โภคลาดับต่างๆ
หญ้ า
ผัก
วัว
หนอน
แพลงก์ตอนพืช
เสื อ
นก
แมว
แพลงก์ตอนสั ตว์
ปลาเล็ก
ปลาใหญ่
7
โรงเรี ยนฟากกว๊านวิทยาคม
การถ่ายทอดพลังงานในสิ่ งมีชีวติ
ห่วงโซ่อาหารแบบปรสิ ต (Parasitic chain)
มีการจับกิ นกันในแต่ละขั้น โดยเริ่ มจากผูถ้ ูกอาศัย (Host)
จะถูกเบียดเบียนโดยปรสิ ต (Parasite) ซึ่งมีขนาดเล็กกว่า
คน
พยาธิไส้ เดือน
ไก่
ไรไก่
แบคทีเรีย
แบคทีเรีย
ไวรัส (Bacteriophage)
8
โรงเรี ยนฟากกว๊านวิทยาคม
การถ่ายทอดพลังงานในสิ่ งมีชีวติ
ห่วงโซ่อาหารแบบเศษอินทรี ย ์ (Detritus chain)
มีการจับกินกันในแต่ละขั้น เริ่ มจากซากพืชซากสัตว์ที่ถูก
กินโดยผูบ้ ริ โภคซาก และถูกจับกินไปเป็ นขั้นๆ
ซากสั ตว์
ซากพืช
หนอนแมลงวัน
ไส้ เดือน
ไก่
ปลา
สุ นัข
9
โรงเรี ยนฟากกว๊านวิทยาคม
การถ่ายทอดพลังงานในสิ่ งมีชีวติ
สายใยอาหาร (Food web)
เป็ นห่ วงโซ่ อาหารที่มีการ
จั บ กิ น กั น เ ป็ น ท อ ด ๆ อ ย่ า ง
หลากหลาย ไม่ เ ป็ นเส้ น ตรง โดย
สิ่ งมี ชี วิ ต ชนิ ดหนึ่ งสามารถกิ น
สิ่ ง มี ชี วิ ต อื่ น ๆได้ห ลายชนิ ด และ
สามารถถูกจับกิ นได้โดยสิ่ งมีชีวิต
อื่นๆได้อีกด้วย
10
โรงเรี ยนฟากกว๊านวิทยาคม
ตัวอย่างสายใยอาหาร
แยกได้เป็ นกี่ห่วงโซ่อาหาร?
10 ห่ วงโซ่ อาหาร
11
โรงเรี ยนฟากกว๊านวิทยาคม
กิจกรรม
1. ให้ นั ก เรี ยนยกตัว อย่ า งห่ ว งโซ่ อ าหารมาคนละ 3
ตัวอย่าง พร้ อมทั้งอธิ บายด้วยว่าเป็ นห่ วงโซ่ อาหาร
แบบใด (ห้ามซ้ ากับที่ครู เสนอไปแล้ว)
2. ให้ นั ก เรี ยนยกตั ว อย่ า งสายใยอาหารมาคนละ1
ตัว อย่า ง พร้ อ มทั้ง อธิ บ ายด้ว ยว่า มี ห่ ว งโซ่ อ าหารกี่
แบบอะไรบ้าง
12
โรงเรี ยนฟากกว๊านวิทยาคม
การถ่ายทอดพลังงานในสิ่ งมีชีวติ
พีระมิดนิเวศ (Ecological pyramid)
ความสั มพันธ์ เชิงอาหารระหว่ างสิ่ งมีชีวิตคล้ ายกับห่ วงโซ่ อาหาร แต่
แสดงผลเป็ นแผนภาพรู ปแท่ งซ้ อนๆกัน (คล้ายพีระมิด) ตามลาดับขั้นของ
การกิน แบ่ งได้ เป็ น 3 แบบ คือ
- พีระมิดจานวนของสิ่ งมีชีวติ (Pyramid of numbers)
- พีระมิดมวลของสิ่ งมีชีวติ (Pyramid of mass)
- พีระมิดพลังงานของสิ่ งมีชีวิต (Pyramid of energy)
13
โรงเรี ยนฟากกว๊านวิทยาคม
การถ่ายทอดพลังงานในสิ่ งมีชีวติ
พีระมิดจานวนของสิ่ งมีชีวติ (Pyramid of numbers)
ใช้ จานวนของสิ่ งมีชีวติ ในระบบนิเวศนั้นๆ มาสร้ างพีระมิด มี
หน่ วยเป็ นจำนวนต่ อตำรำงเมตร วัดได้ ด้วยวิธีการนับ
14
โรงเรี ยนฟากกว๊านวิทยาคม
การถ่ายทอดพลังงานในสิ่ งมีชีวติ
พีระมิดมวลของสิ่ งมีชีวติ (Pyramid of mass)
ใช้ มวลชีวภาพหรือเนือ้ เยือ่ ของสิ่ งมีชีวิตทั้งหมดในรู ปของ
นา้ หนักแห้ งมาสร้ างพีระมิด มีหน่ วยเป็ นกรัมต่ อตำรำงเมตร
15
โรงเรี ยนฟากกว๊านวิทยาคม
การถ่ายทอดพลังงานในสิ่ งมีชีวติ
พีระมิดพลังงานของสิ่ งมีชีวติ (Pyramid of energy)
เป็ นพีระมิดทีใ่ ช้ ปริมาณพลังงานของแต่ ละลาดับขั้นอาหารมา
สร้ างพีระมิด มีหน่ วยเป็ นกิโลแคลอรี ต่อตำรำงเมตรต่ อปี
16
โรงเรี ยนฟากกว๊านวิทยาคม
การถ่ายทอดพลังงานในสิ่ งมีชีวติ
17
โรงเรี ยนฟากกว๊านวิทยาคม
จงสร้างพีระมิดทางนิเวศวิทยาจากข้อมูลที่กาหนดให้
แพลงก์ตอนสั ตว์
ไรนา้
แพลงก์ 600 ตัวต่ อตารางเมตร 100 กรัมต่ อตารางเมตร
ตอนสั ตว์
200 ตัวต่ อตารางเมตร 300 กรัมต่ อตารางเมตร
ไรนา้
กุ้ง
50 ตัวต่ อตารางเมตร
ปลา
10 ตัวต่ อตารางเมตร
กุ้ง
ปลา
1,000 กิโลแคลอรีต่อ
ตารางเมตรต่ อปี
100 กิโลแคลอรีต่อตาราง
เมตรต่ อปี
500 กรัมต่ อตารางเมตร 10 กิโลแคลอรีต่อตาราง
เมตรต่ อปี
1,200 กรัมต่ อตารางเมตร 1 กิโลแคลอรีต่อตาราง
เมตรต่ อปี
18
พีระมิดจานวน
พีระมิดมวลชีวภาพ
พีระมิดพลังงาน
10 ตัวต่อตารางเมตร
1,200 กรัมต่อตารางเมตร
1 กิโลแคลอรี ต่อตารางเมตรต่อปี
50 ตัวต่อตารางเมตร
500 กรัมต่อตารางเมตร
10 กิโลแคลอรี ต่อตารางเมตรต่อปี
200 ตัวต่อตารางเมตร
300 กรัมต่อตารางเมตร
100 กิโลแคลอรี ต่อตารางเมตรต่อปี
600 ตัวต่อตารางเมตร
100 กรัมต่อตารางเมตร
1,000 กิโลแคลอรี ต่อตารางเมตรต่อปี
แพลงก์ ตอนสั ตว์
ไรนา้
กุ้ง
ปลา
19
(Nutrient cycle in ecosystem)
การหมุนเวียนธาตุอาหาร (Nutrient cycle in ecosystem)
คือ การเคลือ่ นย้ายธาตุอาหารทีส่ ะสมอยูใ่ นดินไปสูส่ ว่ น
ต่างๆ ของพืช แล้วเคลือ่ นย้ายผ่านสัตว์ และผูย้ อ่ ยสลายอินทรีย
สารกลับไปสะสมอยูใ่ นดิน เพือ่ ให้พชื ได้ใช้ประโยชน์ต่อไป
*** การหมุนเวียนธาตุอาหารมีลกั ษณะเป็ นวัฏจักร จาก
ธรรมชาติเข้าสูส่ งิ่ มีชวี ติ และจากสิง่ มีชวี ติ กลับคืนสูธ่ รรมชาติ***
ภาพแสดงวัฏจักรของน้า
• น้ าเป็ นตัวกลางของกระบวนการต่าง ๆ ในสิ่ งมีชีวิตรวมทั้งเป็ นแหล่งต่าง
ๆ ทั้งน้ าจืด น้ าเค็ม น้ าในดิน ในรู ปแบบของไอน้ าและน้ าแข็งที่ปกคลุม
ขั้วโลก
ภาพแสดงวัฏจักรของไนโตรเจน
• วัฏจักรของไนโตรเจน ธาตุไนโตรเจนเป็ นองค์ประกอบของคลอโร
ฟิ ลและโปรตีน จึงเป็ นธาตุที่มีความสาคัญต่อสิ่ งมีชีวิต ไนโตรเจน มี
อยูป่ ระใน 78 % ของปริ มาณอากาศทั้งหมด แต่สิ่งมีชีวิตสามารถ
นาไปใช้ในรู ปของสารประกอบอื่นๆ เช่น แอมโมเนีย ไนเตรท ยูเรี ย
กรดอะมิโนหรื อโปรตีน และจาการที่แร่ ธาตุไนโตรเจนมีความจาเป็ น
ต่อการเจริ ญเติบโตของพืชมนุษย์จะนาธาตุไนโตรเจนมาผลิตปุ๋ ย โดย
ใช้ไนโตรเจนจากในอากาศเป็ นวัตถุดิบและนาปุ๋ ยที่ได้ในรู ปของ
แอมโมเนียไปใช้ในการเกษตร ไนโตรเจนที่ถูกนาไปใช้จะถูกส่ ง
ต่อไปตามข่ายใยอาหาร ( Food Web )
• วัฏจักรของฟอสฟอรัส ฟอสฟอรั สไม่มีในบรรยากาศ ดั้งนั้นวงจร
ฟอสฟอรั ส จึ ง จ ากั ด อยู่ ใ นดิ น และน้ า โดยเป็ นกระบวนการที่
ฟอสฟอรั ส ถู ก หมุ น เวี ย งจากดิ น สู่ ท ะเล และจากทะเลกลับ สู่ ดิ น
กระบวนการตกตะกอน ออกซิ เ จนมี บ ทบาทส าคัญ ต่ อ วงจรของ
ฟอสฟอรัส ถ้ามีออกซิเจนมาก ฟอสฟอรัสที่เกิดขึ้นจะเป็ นประเภทที่
ไม่ละลายน้ าและจะตกตะผนึ ก ซึ่ งพืชไม่สามารถนาไปใช้ได้ถา้ อยู่
ในสภาพนั้นนานๆ เกลือฟอสฟอรัสจะสะสมเป็ นหิ นฟอสเฟส ซึ่ งจะ
ค่อยๆกลับสู่ ระบบนิ เวศโดยกระบวนการสลายตัวของหน้าดิ น (
Erosion )
ฟอสฟอรัสเป็ นธาตุที่มีอยู่ในธรรมชาติน้อยมาก และเกิด ขึน้ จาก
การเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิทยา ฟอสฟอรัสจึงถูกใช้ หมุนเวียนในระบบ
ในปริ มาณที่จากัด ฟอสฟอรัสในหินถูกกัดกร่ อนชะล้ างไหลลงสู่แม่นา้
และทะเลตกตะกอนในทะเล ฟอสฟอรัสในดินพืชนาไปใช้ แล้ วสงไปยัง
สัตว์ ที่ กิน พื ช เมื่อสัตว์ ตายลงฟอสฟอรั สจะถูก ส่ง ต่อไปอยู่ในดิน เป็ น
อาหารของพืชต่อไป ฟอสฟอรัสที่ตกตะกอนในทะเลจะถูกสิ่งมีชี วิตใน
ท้ องทะเลน าไปใช้ แล้ วเข้ าสู่โ ซ่ อ าหาร โดยสัต ว์ น า้ กิ น สัต ว์ ที่ ไ ด้ รั บ
ฟอสฟอรัสต่อๆกันไป ในที่สุดฟอสฟอรัสจะถูกนากลับมาใช้ ในดินเป็ น
อาหารของพืชแล้ วหมุนเวียนในระบบนิเวศ
• วัฏจักรกามะถัน
วัฏ จัก รก ามะถัน สิ่ ง มี ชี วิ ต ไม่ ต ้อ งการก ามะถัน มากนัก แต่ ว งจรก ามะถัน มี
ความสาคัญ เพราะเกี่ ยวข้องกับผลผลิต และการย่อยสลายตัวของสารอินทรี ยใ์ น
ระบบนิ เวศ วงจรของกามะถันจะถูกนาไปสู่ โซ่ อาหาร โดยพืชนาไปใช้ก่อน แล้ว
ก ามะถัน ถู ก ส่ ง ต่ อ ไปยัง สั ต ว์ โดยเป็ นทาสที่ เ ป็ นองค์ป ระกอบของโปรตี น ใน
สิ่ งมีชีวติ ทุกชนิ ด กามะถันที่อยูใ่ นรู ปของโปรตีนจะถูกเปลี่ยนเป็ นซัลเฟต
( sulphates ) โดยแบคทีเรี ยและรา ( fungi ) พืชจะนากามะถันกลับไป
ใช้อีกโดยตรง กามะถันที่ ปนเปื้ อนอยู่ในเชื่ อเพลิ งจะถูกเผาไหม้เป็ นซัลเฟอร์ ได
ออกไซด์ ( SO ) และซัลเฟอร์ ไตรออกไซด์ ( SO ) ซึ่ งเป็ นต้นเหตุของ
อากาศเสี ย
2
3
ภาพแสดงหน้ าที่ของระบบนิเวศ
ความหลากหลายทางชีวภาพ
ความหลากหลายทางชีวภาพ (Biodiversity)
หมายถึง ความหลากหลายของสรรพสิง่ มีชวี ติ ทัง้ หลาย
การมีสงิ่ มีชวี ติ หลายๆ ชนิด หลายสายพันธุ์
ประเภทของความหลากหลายทางชีวภาพ
1. ความหลากหลายทางพันธุกรรม หมายถึง ความ
หลากหลายของยีนส์ทม่ี อี ยูใ่ นสิง่ มีชวี ติ แต่ละชนิด
สิง่ มีชวี ติ ชนิดเดียวกันมียนี ส์แตกต่างกันไปตามสายพันธุ์
เช่น ข้าวมีสายพันธ์นบั พันชนิด สุนขั มีหลายสายพันธุ์
เป็ นต้น
ประเภทของความหลากหลายทางชีวภาพ(ต่อ)
2. ความหลากหลายของชนิดพันธุข์ องสิง่ มีชวี ติ หมายถึง
ความหลากหลายของชนิดของสิง่ มีชวี ติ ทีอ่ ยูใ่ นพืน้ ที่
หนึ่ง มีสงิ่ มีชวี ติ จานวนมากหลายล้านชนิด ซึง่ มีความ
แตกต่างกันทางด้านลักษณะเฉพาะ รูปร่าง การ
ดารงชีวติ
ประเภทของความหลากหลายทางชีวภาพ(ต่อ)
3. ความหลากหลายของระบบนิเวศ หมายถึง ความ
ซับซ้อนของลักษณะพืน้ ทีท่ แ่ี ตกต่างกันในแต่ละภูมภิ าค
ของโลก เมือ่ ประกอบกับสภาพภูมอิ ากาศ ภูมปิ ระเทศ
ทาให้เกิดระบบนิเวศ ถิน่ ทีอ่ ยูข่ องสิง่ มีชวี ติ ทีแ่ ตกต่าง
กัน
การอนุรักษ์ความหลากหลายทางชีวภาพ
• จัด หาข้ อ มูล และจัดระบบจัด เก็ บข้ อ มูล สปี ชี ส์ ข องสิ่ งมี ชี วิ ต ที่
กระจัดกระจาย
• พิทกั ษ์ รักษาพื ้นที่บริ เวณที่มีระดับความอุดมสมบูรณ์
การอนุรักษ์ระบบนิเวศอย่างยัง่ ยืน
• ได้ ศึกษาหาความรู้ และความเข้ าใจเกี่ยวกับระบบนิ เวศ
ตามสภาพธรรมชาติดัง้ เดิมและระบบนิ เวศที่ ได้ รับ การ
จัดการอยู่ และจะมีวิธีการใดบ้ างที่ช่วยรื อ้ ฟื ้นระบบนิเวศ
ที่ได้ รับความเสียหายนันให้
้ กลับคืนสภาพ
การอนุรักษ์ความหลากหลายทางพันธุกรรม
• โดยการแสวงหาแหล่งพันธุกรรมที่มีอยู่ตามธรรมชาติอันเป็ นผล
พวงมาจากการเปลี่ยนแปลงวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต ที่ อาจ
นามาประยุกต์ใช้ ให้ เกิดประโยชน์ ในการปรับปรุ งพันธุ์ พืชและ
สัตว์
คาถามท้ายบท
• การศึกษาระบบนิเวศจาเป็ นหรื อไม่เพราะเหตุใด
• ระบบนิเวศต่าง ๆ บนพื ้นโลก มีลกั ษณะเป็ นระบบนิเวศชนิดใด
• จงเปรี ยบเทียบคุณลักษณะของระบบนิเวศธรรมชาติ ระบบนิเวศกึ่ง
ธรรมชาติ และระบบนิเวศเมือง
• ความสัมพันธ์ระหว่างสิง่ มีชีวิตกับสภาพแวดล้ อมที่มีตอ่ ระบบนิเวศ
• ความหลากหลายทางชีวภาพมีความสาคัญต่อระบบนิเวศอย่างไร
การสารวจระบบนิเวศแหล่งน้ าในท้องถิ่น (10 คะแนน)
1. ให้ นักเรียนออกแบบการทดลองเพือ่ สารวจระบบนิเวศในท้ องถิ่น (โรงเรียน) อาจเป็ น
แหล่งนา้ เช่ นสระนา้ ในโรงเรียน, สนามหญ้ าหน้ าอาคาร หรือบริเวณอืน่ ๆ โดยในการทา
การสารวจโดยประกอบด้ วยเนือ้ หาต่ อไปนี้
1.1 ปัญหาของการสารวจ
1.2 สมมติฐานของการสารวจ
1.3 อุปกรณ์ ทใี่ ช้ ในการสารวจ
1.4 วิธีการสารวจ
1.5 ผลการสารวจ
1.6 วิเคราะห์ ผลการสารวจ
1.7 สรุ ปผลการสารวจ
1.8 วิจารณ์ การสารวจ
37
โรงเรี ยนฟากกว๊านวิทยาคม