SCIENCE ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 hเพจ ครูภานุพงศ์วิทยาศาสตร์ ม.ต้น อ้างอิงข้อมูล Https://il.mahidol.ac.th/e-media/ecology/chapter1/chapter1_ecosytem.htm กลุ่มสิ่งมีชีวิตที่เป็นผู้ผลิต คือ พืช พืชสามารถสร้างอาหารเองได้ อาหารที่พืชสร้างได้ คือ น้้าตาล โดยใช้ปัจจัย ส้าคัญ คือ แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์จากอากาศ น้้าจากดิน แสงจากดวงอาทิตย์ และคลอโรฟิลล์ ซึ่งเป็นสารสีเขียว ในพืช เรียกกระบวนการสร้างนี้ว่า การสังเคราะห์แสงของพืช สมการ สิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ร่วมกันในระบบนิเวศ มีความสัมพันธ์กันหลายด้าน ด้านที่ส าคัญ ที่สุดในการด ารงชีวิต คือ การเป็นอาหารซึ่งกันและกัน การถ่ายทอดพลังงานในระบบนิเวศ โดยเริ่มต้นจากแหล่งพลังงานที่ส าคัญในโลกของสิ่งมีชีวิต คือ ดวง อาทิตย์ที่ให้พลังงานแสง กลุ่มสิ่งมีชีวิตที่เป็นผู้ผลิตจะเปลี่ยนพลังงาน แสงเป็นพลังงานเคมีสะสมไว้ในโมเลกุลของสารอาหาร แก๊สออกซิเจน น้้าตาล แป้ง แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ คลอโรฟิลล์ น า กระบวนการสังเคราะห์แสงของพืช 62 + 62 แสง คลอโรฟิลล์ 6126 + 62+ 2 1 ใบความรู้
บทบาทหน้าที่ของสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศ ? SCIENCE ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 1. ผู้ผลิต (Producer) คือ สิ่งมีชีวิตที่สามารถสร้างอาหารได้ เช่น พืชที่มีสารสีในการสังเคราะห์แสง (คลอโรฟิลล์ แคโรทีน แซนโทฟิลล์) เรียกสิ่งมีชีวิตกลุ่มที่สามารถสร้างอาหารได้เองนี้ว่า ออโตโทรฟ(Autotroph) เช่น แพลงตอนพืช แบคทีเรียบางชนิดที่สังเคราะห์แสงได้ พืชทุกชนิด 2. ผู้บริโภค (Consumer) คือ สิ่งมีชีวิตที่ไม่สามารถสร้างอาหารได้เอง ต้องได้รับอาหารโดยกินผู้ผลิต เรียกสิ่งมีชีวิตกลุ่มนี้ว่า เฮเทโรโทรฟ (Heterotroph) เช่น แพลงตอนสัตว์ สัตว์ต่าง ๆ ทั้งช้าง ม้า วัว ควาย หมี นก ผีเสื้อ ฯลฯ เนื่องจาก สิ่งมีชีวิตที่เป็นผู้บริโภคนี้มีจ้านวนมากและแต่ละชนิดก็มีลักษณะการบริโภคที่แตกต่างกัน ดังนั้นเราจึงสามารถแบ่ง ผู้บริโภคออกเป็นกลุ่ม ๆ โดยยึดชนิดของอาหารที่กินเป็นเกณฑ์ ซึ่งจ้าแนกผู้บริโภคได้เป็น 4 กลุ่ม 1. ผู้บริโภคพืช 2. ผู้บริโภคสัตว์ คือ สิ่งมีชีวิตที่กินพืชอย่างเดียว (Herbivore) เช่น กระต่าย วัว ม้า ช้าง ผีเสื้อ เลียงผา คือ สิ่งมีชีวิตที่กินสัตว์อย่างเดียว (Carnivore) เช่น เสือ เหยี่ยว กบ ลิ่น นกแต้ว 2. ผู้บริโภคสัตว์ 3. ผู้บริโภคพืชและสัตว์ คือ สิ่งมีชีวิตที่กินทั้งพืชและสัตว์ (Omnivore) เช่น นกบางชนิดที่กินทั้งแมลงและเมล็ดพืชได้แก่ นกหัวขวาน นกกระทาทุ่ง 3. ผู้ย่อยสลาย (Decomposer) คือ สิ่งมีชีวิตที่ด้ารงชีวิตและได้พลังงานมาใช้ด้วยการย่อยสลายอินทรีย์สารแล้วดูดซึมเข้าสู่ร่างกาย เช่น พวกสิ่งมีชีวิตในกลุ่มเห็ดรา (Fungi) และแบคทีเรียที่สร้างอาหารเองไม่ได้ 3. ผู้บริโภคพืชและสัตว์ 4. ผู้บริโภคซากพืชและซากสัตว์ คือ สิ่งมีชีวิตที่กินซากพืชซากสัตว์ที่เน่าเปื่อยผุ พังเป็นอาหาร (Scavenger) เช่น นกแร้ง ไส้เดือนดิน กิ งกือ ปลวก เป็นต้น hเพจ ครูภานุพงศ์วิทยาศาสตร์ ม.ต้น อ้างอิงข้อมูล Https://il.mahidol.ac.th/e-media/ecology/chapter1/chapter1_ecosytem.htm 2
โซ่อาหาร (FOOD CHAIN) SCIENCE ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 hเพจ ครูภานุพงศ์วิทยาศาสตร์ ม.ต้น อ้างอิงข้อมูล Https://il.mahidol.ac.th/e-media/ecology/chapter1/chapter1_ecosytem.htm 1 หญ้า ไก่ โซ่อาหาร (Food Chain) หมายถึง การกินต่อกันเป็นทอดๆของสิ่งมีชีวิต ในระบบนิเวศความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตในรูปแบบดังกล่าวนี้เป็นการ ถ่ายทอดพลังงานผ่านผู้ผลิตและผู้บริโภคในระดับต่าง ๆ โดยมีผู้ย่อย สลายท้าหน้าที่ย่อยสลายในทุกระดับ โดยจะเขียนในรูปแผนภาพแสดงโซ่ อาหาร โดยใช้ แสดงการกินกันเป็นทอด ๆ ของสิ่งมีชีวิต ตัวอย่างเช่น คน ผู้ผลิต ผู้บริโภคพืช/ผู้บริโภคล้าดับที่ 1 ผู้บริโภคเนื้อ/ผู้บริโภคล้าดับสุดท้าย ต้นไม้ ผู้ผลิต หนอน ผู้บริโภคพืช/ผู้บริโภคล้าดับที่ 1 นก ผู้บริโภคเนื้อ/ผู้บริโภคล้าดับสุดท้าย 1 2 3 ใบไม้ ผู้ผลิต เห็ด ผู้บริโภค ผู้ย่อยสลาย นก 3
การถ่ายทอดสายใยอาหาร (Food Web) สายใยอาหาร (Food Web) SCIENCE ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 hเพจ ครูภานุพงศ์วิทยาศาสตร์ ม.ต้น อ้างอิงข้อมูล Https://il.mahidol.ac.th/e-media/ecology/chapter1/chapter1_ecosytem.htm สายใยอาหาร (Food Web) หมายถึง ห่วงโซ่อาหารหลาย ๆ ห่วงโซ่ ที่มีความคาบเกี่ยวหรือสัมพันธ์กัน นั่นคือ ในธรรมชาติการกินต่อกันเป็นทอด ๆ ในโซ่อาหาร จะมีความซับซ้อนกันมากขึ น คือ มีการกินกันอย่างไม่เป็น ระเบียบ ตัวอย่างเช่น สายใยอาหาร (Food Web) แผนภาพแสดงสายใยอาหาร (Food Web) หญ้า ไก่ งู คน นก หนอน จากแผนภาพสายใยอาหารสามารถจ้าแนกห่วงโซ่อาหารได้ดังนี้ 1 หญ้า หนอน นก งู คน 2 หญ้า หนอน ไก่ งู คน ผู้ผลิต ผู้บริโภค 1 ผู้บริโภค 2 ผู้บริโภค 3 ผู้บริโภค 4 /ผู้บริโภคล าดับสุดท้าย 4
สายใยอาหาร (Food Web) SCIENCE ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 hเพจ ครูภานุพงศ์วิทยาศาสตร์ ม.ต้น อ้างอิงข้อมูล Https://il.mahidol.ac.th/e-media/ecology/chapter1/chapter1_ecosytem.htm สายใยอาหาร (Food Web) แผนภาพแสดงสายใยอาหาร (Food Web) จากแผนภาพสายใยอาหารสามารถจ้าแนกห่วงโซ่อาหารได้ดังนี้ 5 ต้นข้าว หนอน นกกระจอก แมว ต้นข้าว หนอน นกกระจอก นกฮูก ต้นข้าว นกกระจอก แมว ต้นข้าว นกกระจอก นกฮูก ต้นข้าว ตั๊กแตน กบ แมว ต้นข้าว ตั๊กแตน กบ นกฮูก ต้นข้าว ตั๊กแตน นกกระจอก นกฮูก ต้นข้าว ตั๊กแตน นกกระจอก แมว ต้นข้าว หนู แมว ต้นข้าว หนู นกฮูก ผู้ผลิต ผู้บริโภค 1 ผู้บริโภค 2 ผู้บริโภค 3/ผู้บริโภคล้าดับสุดท้าย
การถ่ายทอดพลังงานของสิ่งมีชีวิต SCIENCE ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 hเพจ ครูภานุพงศ์วิทยาศาสตร์ ม.ต้น อ้างอิงข้อมูล Https://il.mahidol.ac.th/e-media/ecology/chapter1/chapter1_ecosytem.htm ในระบบนิเวศ (Ecosystem) นั นมีการอาศัยอยู่ร่วมกันของ สิ่งมีชีวิตหลากหลายชนิด ก่อให้เกิดความสัมพันธ์ที่แสนสลับซับซ้อน เกิด เป็นโครงสร้างสายใยอาหาร (Food Web) ขนาดใหญ่ที่เชื่อมต่อสิ่งมีชีวิต แต่ละชีวิตเข้ากับสิ่งแวดล้อม ผ่านล าดับขั นของการบริโภคในห่วงโซ่อาหาร (Food Chain) ซึ่งท าให้เกิด การถ่ายทอดพลังงานในระบบนิเวศ (Energy Flows) และการหมุนเวียนของสสารต่าง ๆ (Nutrient Cycles) 1 พีระมิดจ้านวนของสิ่งมีชีวิต (Pyramid of Numbers) การถ่ายทอดพลังงานในห่วงโซ่อาหาร สามารถแสดงผ่านสามเหลี่ยมพีระมิดทางนิเวศวิทยา (Ecological Pyramid) ได้ 3 ลักษณะ ดังนี คือ การแสดงจ านวนประชากรของสิ่งมีชีวิตตามล าดับขั นของการบริโภคในหนึ่งหน่วยพื นที่ ซึ่งพีระมิดจ านวนของ สิ่งมีชีวิตมักมีรูปลักษณ์ต่างจากพีระมิดฐานกว้างทั่วไป เนื่องจากจ านวนประชากรในระบบนิเวศ ไม่ได้ค านึงถึงมวล ชีวภาพของสิ่งมีชีวิต ท าให้เกิดพีระมิดกลับด้านในระบบนิเวศที่มีจ านวนของผู้ผลิตน้อย แต่มีชีวมวลขนาดใหญ่ ซึ่ง สามารถรองรับผู้บริโภคจ านวนมาก แผนภาพพีระมิดจ้านวนของสิ่งมีชีวิต (Pyramid of Numbers) 6
SCIENCE ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 hเพจ ครูภานุพงศ์วิทยาศาสตร์ ม.ต้น อ้างอิงข้อมูล Https://il.mahidol.ac.th/e-media/ecology/chapter1/chapter1_ecosytem.htm พีระมิดจ้านวนของสิ่งมีชีวิต (Pyramid of Numbers) แผนภาพพีระมิดจ้านวนของสิ่งมีชีวิต (Pyramid of Numbers) ตัวอย่างเช่น เด็กชายสมศักดิ์ได้ส ารวจป่าบริเวณบ้าน พบว่า มีต้นไม้จ านวน 8 ต้น ยีราฟจ านวน 7 ตัว และสิงโตจ านวน 1 ตัว โดยเด็กชายสมศักดิ์เขียนแผนภาพ พีระมิดจ านวนของสิ่งมีชีวิตได้ดังนี สิงโต 1 ตัว ยีราฟ 7 ตัว ต้นไม้ 8 ต้น ผู้ผลิต ผู้บริโภคพืช ผู้บริโภคเนื้อสัตว์ 2 พีระมิดมวลชีวภาพ (Pyramid of Biomass) คือ การแสดงปริมาณมวลรวมชีวภาพหรือเนื อเยื่อของสิ่งมีชีวิตในแต่ละล าดับขั นของการบริโภค ในรูปของน าหนักแห้ง (Dry Weight) ต่อหนึ่งหน่วยพื นที่ ซึ่งพีระมิดมวลของสิ่งมีชีวิต สามารถแสดงผลของการ ถ่ายทอดพลังงานภายในห่วงโซ่อาหารได้แม่นย าขึ น ถึงแม้จ านวนหรือมวลของสิ่งมีชีวิตจะมีการเปลี่ยนแปลงไปตาม ช่วงเวลาหรือฤดูกาลต่าง ๆ รวมไปถึงอัตราการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดที่ไม่คงที่ แผนภาพพีระมิดมวลชีวภาพ (Pyramid of Biomass) 7
SCIENCE ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 hเพจ ครูภานุพงศ์วิทยาศาสตร์ ม.ต้น อ้างอิงข้อมูล Https://il.mahidol.ac.th/e-media/ecology/chapter1/chapter1_ecosytem.htm พีระมิดมวลชีวภาพ (Pyramid of Biomass) แผนภาพพีระมิดจ้านวนของสิ่งมีชีวิต (Pyramid of Numbers) ตัวอย่างเช่น เด็กชายสายสมรได้ส ารวจป่าเต็งรังของชุมชน พบว่า มีหญ้า 100,000 Kg เหยี่ยวจ านวน 10 Kg กระต่ายจ านวน 10,000 Kg และงูจ านวน 1,000 Kg โดยเด็กชายสมศักดิ์เขียนแผนภาพพีระมิดมวลชีวภาพ ได้ดังนี เหยี่ยว งู กระต่าย ผู้ผลิต ผู้บริโภค 1 หญ้า 3 พีระมิดพลังงาน ( pyramid of energy) คือ การแสดงปริมาณพลังงานของสิ่งมีชีวิตในแต่ละล าดับขั นของการบริโภคภายในห่วงโซ่อาหาร ซึ่งสามารถแสดงผลของการถ่ายทอดพลังงานภายในห่วงโซ่อาหารได้ชัดเจนที่สุด โดยพีระมิดปริมาณพลังงานจะมี ลักษณะเป็นพีระมิดฐานกว้างเสมอ ตามปริมาณพลังงานของสิ่งมีชีวิตในแต่ละล าดับขั นของการบริโภค ซึ่งจะมีค่าลดลง ตามล าดับขั นที่สูงขึ นตาม “กฎ 10 เปอร์เซ็นต์” (Ten Percent Law) แผนภาพพีระมิดพลังงาน ( pyramid of energy) ผู้บริโภค 2 ผู้บริโภค 3 8
SCIENCE ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 3 hเพจ ครูภานุพงศ์วิทยาศาสตร์ ม.ต้น อ้างอิงข้อมูล Https://il.mahidol.ac.th/e-media/ecology/chapter1/chapter1_ecosytem.htm พีระมิดพลังงาน ( pyramid of energy) แผนภาพพีระมิดพลังงาน ( pyramid of energy) ตัวอย่างเช่น เด็กหญิงอัจฉราได้ส ารวจป่าดิบชื นในอุทยานแห่งชาติเขาใหญ่ พบว่า มีหญ้า เหยี่ยว กบ ตั๊กแตน และสุนัข ถ้าก าหนดให้ผู้ผลิตมีพลังงานสะสม 10,000 Kcal จงหาว่าผู้บริโภคในแต่ละล าดับขั นจะได้รับพลังงานเท่าใด (ตามกฎ 10 เปอร์เซ็นต์” (Ten Percent Law)) วิธีการค้านวณ พีระมิดพลังงาน ( pyramid of energy) หญ้า ตั๊กแตน กบ สุนัข เหยี่ยว 10,000 Kcal ? ? ? ? พลังงานที่ตั๊กแตนได้รับ 10,000 Kcal * 10 100 = 1,000 Kcal 1,000 Kcal * 10 100 = 100 Kcal พลังงานที่กบได้รับ 100 Kcal * 10 100 = 10 Kcal พลังงานที่สุนัขได้รับ 10 Kcal * 10 100 = 1 Kcal พลังงานที่เหยี่ยวได้รับ ผู้ผลิต หญ้า ผู้บริโภค 1 ตั๊กแตน ผู้บริโภค 2 กบ ผู้บริโภค 3 สุนัข ผู้บริโภค 4 เหยี่ยว 9