วันอาทิตย์ที่ 16 มกราคม พ.ศ. 2554

ห่วงโซ่อาหาร

   หมายถึง  ความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตในเรื่องของการกินต่อกันเป็นทอด ๆ  จาก  ผู้ผลิตสู่ผู้บริโภค ทำให้มีการถ่ายทอดพลังงานในอาหารต่อเนื่องเป็นลำดับจากการกินต่อกัน

ตัวอย่าง เช่น

 

 จากแผนภาพ จะสังเกตเห็นว่า การกินต่อกันเป็นทอด ๆ ในห่วงโซ่อาหารนี้ เริ่มต้นที่ ต้นข้าว  ตามด้วยตั๊กแตนมากินใบของต้นข้าว   กบมากินตั๊กแตน  และ เหยี่ยวมากินกบ  ซึ่งจากลำดับขั้นในการกินต่อกันนี้ สามารถอธิบายได้ว่า



 ต้นข้าว นับเป็นผู้ผลิตในห่วงโซ่อาหารนี้ เนื่องจากต้นข้าว เป็นพืชซึ่งสามารถสร้างอาหารได้เองโดยใช้กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง



 ตั๊กแตน นับเป็นผู้บริโภคลำดับที่ 1 เนื่องจาก ตั๊กแตนเป็นสัตว์ลำดับแรกที่บริโภคข้าวซึ่งเป็นผู้ผลิต



   กบ นับเป็นผู้บริโภคลำดับที่ 2  เนื่องจาก กบจับตั๊กแตนกินเป็นอาหาร หลังจากที่ตั๊กแตนกินต้นข้าวไปแล้ว

 

 เหยี่ยว เป็นผู้บริโภคลำดับสุดท้าย เนื่องจาก เหยี่ยวจับกบกินเป็นอาหาร และในโซ่อาหารนี้ไม่มีสัตว์อื่นมาจับเหยี่ยวกินอีกทอดหนึ่ง
      ในการเขียนโซ่อาหาร  ให้เขียนโดยเริ่มจากผู้ผลิต อยู่ทางด้านซ้าย และตามด้วยผู้บริโภคลำดับที่ 1, ผู้บริโภคลำดับที่ 2,  ผู้บริโภคลำดับที่ 3 ต่อไปเรื่อย ๆ จนถึงผู้บริโภคลำดับสุดท้าย  และเขียนลูกศรแทนการถ่ายทอดพลังงานจากสิ่งมีชีวิตหนึ่งไปยังอีก  สิ่งมีชีวิตหนึ่ง หรือ เขียนให้หัวลูกศรชี้ไปทางผู้ล่า และปลายลูกศรหันไปทางเหยื่อนั่นเอง


โครงสร้างของระบบนิเวศ

                แม้ว่าระบบนิเวศบนโลกจะมีความหลากหลาย    แต่โครงสร้างหรือองค์ประกอบภายในระบบนิเวศ  แต่ละชนิดจะประกอบด้วยส่วนสำคัญ  2  ส่วน  คือ

                1.  องค์ประกอบที่ไม่มีชีวิต  (Abiotic Components)   จำแนกได้เป็น  3  ส่วน  คือ
                     1.1  อนินทรียสาร  (Inorganic Substance)  เช่น  คาร์บอน  คาร์บอนไดออกไซด์ ฟอสฟอรัส  ไนโตรเจน  น้ำ  ออกซิเจน  ฯลฯ 
                     1.2  อินทรียสาร  (Organic Substance)  เช่น  คาร์โบไฮเดรต  โปรตีน  ไขมัน ฮิวมัส  ฯลฯ
     1.3  สภาพแวดล้อมทางกายภาพ  (Physical Environment)  เช่น  แสง  อุณหภูมิ อากาศ ความชื้น ความเป็นกรดด่าง    ฯลฯ

                2.  องค์ประกอบที่มีชีวิต (Biotic Components) ได้แก่ สิ่งมีชีวิตทุกชนิด จำแนกตามหน้าที่ได้ 3 ชนิด คือ
                     2.1 ผู้ผลิต (Producer) หมายถึง สิ่งมีชีวิตที่สามารถสร้างอาหารได้เอง โดยกระบวนการสังเคราะห์แสง  (Photosynthesis) ได้แก่ พืชสีเขียว แพลงตอนพืช แบคทีเรียบางชนิด ฯลฯ  สิ่งมีชีวิตเหล่านี้จะมีรงควัตถุสีเขียว  คือ  คลอโรฟิลล์ เพื่อรับพลังงานแสงอาทิตย์มาใช้ร่วมกับคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ ทำให้เกิดปฏิกิริยาเคมี เกิดเป็นสารประกอบคาร์โบไฮเดรตขึ้น ดังสมการ 


             
 พวกผู้ผลิตจัดว่ามีความสำคัญมากเพราะเป็นส่วนที่เริ่มต้นเชื่อมต่อระหว่างส่วนประกอบที่ไม่มีชีวิตและส่วนประกอบที่มีชีวิตอื่นๆในระบบนิเวศ โดยการสร้างและสะสมอาหารขึ้นมาจากแร่ธาตุและสารประกอบโมเลกุลเล็ก  รวมทั้งพลังงานจากแสงอาทิตย์ซึ่งสิ่งมีชีวิตพวกอื่น ๆ ในระบบนิเวศไม่สามารถใช้สิ่งเหล่านี้ได้โดยตรงในการเจริญเติบโต

                     2.2  ผู้บริโภค (Consumer) หมายถึงสิ่งมีชีวิตที่ไม่สามารรถสร้างอาหารเองได้ แต่ได้รับอาหารจากการกินสิ่งมีชีวิตอื่น  สิ่งมีชีวิตที่มีบทบาทเป็นผู้บริโภค  คือ  พวกสัตว์ต่าง ๆ จำแนกเป็น  3  ชนิด  ตามลำดับขั้นการบริโภค  คือ
                                2.2.1  ผู้บริโภคปฐมภูมิ (Primary Consumer)  เป็นสิ่งมีชีวิตที่กินพืชเป็นอาหารอย่างเดียว  เรียกว่า ผู้บริโภคพืช  (Herbivores)  ได้แก่  กระต่าย  วัว  ควาย  ช้าง  ม้า  ปลาที่กินพืชเล็ก ๆ  ฯลฯ
                            2.2.2  ผู้บริโภคทุติยภูมิ  (Secondary Consumer)  เป็นสิ่งมีชีวิตที่กินสัตว์ด้วยกันเป็นอาหาร  Carnivores)  เช่น  งู  เสือ  นกฮูก  นกเค้าแมว  จรเข้  ฯลฯ
                            2.2.3  ผู้บริโภคตติยภูมิ  (Tertiary Consumer)  ได้แก่  สิ่งมีชีวิตที่กินทั้งพืช และสัตว์เป็นอาหาร  เรียกว่า  Omnivore  เช่น  คน  หมู  สุนัข  ฯลฯ
            นอกจากนี้ยังอาจมีผู้บริโภคอันดับต่อไปได้อีกตามลำดับขั้นของการบริโภค ผู้บริโภคขั้นสุดท้ายเรียก  ผู้บริโภคขั้นสูงสุด (Top Consumer)  หมายถึง สิ่งมีชีวิตที่อยู่ในระดับขั้นการกินสูงสุด ซึ่งก็คือสัตว์ที่ไม่ถูกกินโดยสัตว์อื่น ๆ ต่อไป เป็นสัตว์ที่อยู่ในอันดับสุดท้ายของการถูกกินเป็นอาหาร เช่น มนุษย์ เป็นต้น
                3.  ผู้ย่อยสลาย  (Decomposer)  หมายถึง สิ่งมีชีวิตที่สร้างอาหารเองไม่ได้  แต่จะได้อาหารโดยการสร้างเอนไซม์ออกมาย่อยสลายซากของสิ่งมีชีวิต ของเสีย กากอาหาร ให้เป็นสารที่มีโมเลกุลเล็กลงแล้วจึงดูดซึมไปใช้บางส่วน  ส่วนที่เหลือจะปล่อยออกสู่ระบบนิเวศ ซึ่งผู้ผลิตสามารถนำไปใช้สร้างอาหารต่อไป  สิ่งมีชีวิตที่มีบทบาทเป็นผู้ย่อยสลายส่วนใหญ่  ได้แก่ แบคทีเรีย เห็ด  รา ฯลฯ สิ่งมีชีวิตกลุ่มนี้มีบทบาทสำคัญอย่างมากในระบบนิเวศเพราะทำให้เกิดการหมุนเวียนของสาร
           

ชนิดของระบบนิเวศวิทยา

ชนิดของระบบนิเวศ          จัดออกเป็น 3 กลุ่ม คือ จัดโดยเน้นการถ่ายทอดพลังงาน จัดตามแหล่งที่อยู่ทางธรรมชาติ และจัดตามเทคโนโลยีของมนุษย์ 1. ระบบนิเวศเน้นการถ่ายทอดพลังงาน    1.1 ระบบนิเวศอิสระ ( Isolate ecosystem) เป็นระบบนิเวศที่แยกตัวออกไป ไม่สัมพันธ์ กับระบบนิเวศอื่นๆ เลย เป็นทฤษฎีที่ยังไม่พบในธรรมชาติ
    1.2 ระบบนิเวศปิด (Closedecosystem)ระบบนิเวศนี้มีการถ่ายทอดพลังงานภายในระบบนิเวศนั้นแต่ไม่มีการถ่ายทอดพลังงานระหว่างระบบนิเวศอื่นๆในบริเวณใกล้เคียง ได้แก่ระบบนิเวศ ที่มนุษย์สร้าง ในที่จำกัด และปิดผนึกแน่น เช่น ระบบนิเวศในตู้เพาะเลี้ยงปลา เป็นต้น
    1.3 ระบบนิเวศเปิด (Opend ecosystem) ถ่ายทอดพลังงานและสารอาหารระหว่างภายใน และ นอกระบบนิเวศนั้นๆ ระบบนิเวศแบบนี้พบในธรรมชาติทั่วไป
2. ระบบนิเวศจัดตามแหล่งที่อยู่ทางธรรมชาติ    2.1 ระบบนิเวศบนบก (terrestrial ecosystems)
          2.1.1 ระบบนิเวศกึ่งบก เช่น ป่าพรุ
          2.1.2 ระบบนิเวศบนบก เช่น ป่าดิบ ทุ่งหญ้า ทะเลทราย
    2.2 ระบบนิเวศแหล่งน้ำ (Aquatic ecosystem)
          2.2.1 ระบบนิเวศทางทะเล เช่น มหาสมุทร แนวปะการัง ทะเลภายในที่เป็นน้ำเค็ม
          2.2.2 ระบบนิเวศแหล่งน้ำจืด เช่น แม่น้ำ ทะเลสาบ อ่างเก็บน้ำ
3. จัดตามเทคโนโลยีของมนุษย์    3.1 ระบบนิเวศอุตสาหกรรม  (Industrialecosystems)  เป็นระบบนิเวศที่มนุษย์ใช้เทคโนโลยีพัฒนาระบบนิเวศนี้ขึ้นโดยมีการขุดหรือนำพลังงานสะสมในธรรมชาติมาใช้ประโยชน์ผสมผสานกับการใช้เทคโนโลยี โดยไม่ต้องใช้พลังงานจากแสงอาทิตย์ ดังนั้นแหล่งพลังงาน จึงเป็นพลังงานที่คิดค้น โดยใช้เทคโนโลยี ของมนุษย์ เช่น น้ำมันเชื้อเพลิง พลังนิวเคลียร์ พลังงานไบโอดีเซล เป็นต้น
    3.2 ระบบนิเวศเกษตร  (Agriculturalecosystems)  เป็นระบบนิเวศที่เกิดจากมนุษย์พัฒนาระบบนิเวศทางธรรมชาติเพื่อผลประโยชน์ด้านการดำรงชีพของตนโดยใช้เทคโนโลยีทางการเกษตรที่คิดค้น ทำให้ เกิดระบบนิเวศ ที่มนุษย์เป็นผู้ควบคุมระบบนิเวศนั้น
    3.3 ระบบนิเวศเมือง  (Urban ecosystems)  พึ่งแหล่งพลังงานเพิ่มเติม เช่น น้ำมันเชื้อเพลิง พลังนิวเคลียร์ เป็นระบบนิเวศที่มนุษย์สร้างขึ้นมาใหม