ระบบนิเวศ

ใบความรู้ เร่ือง ระบบนิเวศ
ผลการเรียนรู้ที่คาดหวัง
1. อธิบายเกี่ยวกับความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตต่างๆในระบบนิเวศในท้องถิ่นและการถ่ายทอด พลังงานได้
2. อธิบายและเขียนแผนภูมิสายใยอาหารและระบบนิเวศต่างๆในท้องถิ่นได้
3. อธิบายวัฎจักรของน้ําและคาร์บอนได้
ระบบนิเวศและองค์ประกอบ
ระบบนิเวศ (ecosystem) หมายถึง ระบบที่มีความสัมพันธ์กันของกลุ่มสิ่งมีชีวิต พร้อมทั้ง สภาพแวดล้อมที่ไม่มีชีวิตด้วย เช่น อุณหภูมิ แสง ความชื้น ในพื้นที่ใดพื้นที่หนึ่ง ซึ่งความสัมพันธ์นั้น หมายถึง การอาศัยอยู่ร่วมกัน ของสิ่งมีชีวิตและสิ่งไม่มีชีวิตในบริเวณหนึ่งนั่นเอง ดังนั้นในบริเวณใดๆที่มี สิ่งมีชีวิตและสิ่งไม่มีชีวิตมีความสัมพันธ์กันเพื่อให้เกิดการแลกเปลี่ยนสารและถ่ายทอดพลังงาน ระหว่าง กัน เรียกว่า ระบบนิเวศ (ecosystem)
องค์ประกอบของระบบนิเวศ (ecosystem componet)
องค์ประกอบระบบนิเวศสามารถแบ่งออกเป็น 2 หมวดใหญ่ๆ ได้ดังนี้
1) ส่วนประกอบที่ไม่มีชีวิต (abiotic component) เป็นส่วนประกอบในระบบนิเวศที่ไม่มีชีวิต เป็นส่วน สําคัญที่ทําให้เกิดความสมดุลของระบบนิเวศขึ้นมา โดยมีความสัมพันธ์และเกี่ยวข้องกับการดํารงอยู่ของ สิ่งมีชีวิต ถ้าขาดองค์ประกอบที่ไม่มีชีวิตนี้สิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศก็ไม่สามารถอยู่ได้ โดยแบ่ง
ออกเป็น 3 ประเภท คือ
- อนินทรีย์สาร เป็นสารที่ได้จากธรรมชาติและเป็นส่วนประกอบที่เป็นแร่ธาตุพื้นฐานของ สิ่งมีชีวิตเพื่อสร้างเนื้อเยื่อและอวัยวะต่างๆ เช่น ธาตุ
คาร์บอน ไฮโดรเจน น้ํา ออกซิเจน ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส เป็นต้น ซึ่งส่วนใหญ่ ่อยู่ในรูปของ สารละลาย สิ่งมีชีวิตสามารถนําไปใช้ได้ทันที
- อินทรีย์สาร เป็นสารที่ได้จากสิ่งมีชีวิต เช่น คาร์โบไฮเดรต โปรตีน ฮิวมัส เป็นต้น เกิดจาก การเน่าเปื่อยผุพังของสิ่งมีชีวิต โดยการย่อยสลายของจุลินทรีย์ ทําให้เป็นธาตุอาหารของพืชอีกครั้ง
- สภาพแวดล้อมทางกายภาพ เช่น แสงสว่าง อุณหภูมิ ความชื้น ความเป็นกรด-เบส ความ เค็มเป็นต้น
สภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน ทําให้การดํารงชีวิตของสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศนั้นแตกต่างกันออกไป
2) ส่วนประกอบที่มีชีวิต (biotic component) ได้แก่ พืช สัตว์ รวมทั้งสิ่งมีชีวิตขนาดเล็ก และ สิ่งมีชีวิต


เซลล์เดียว ซึ่งช่วยทําให้ระบบนิเวศทํางานได้อย่างเป็นปกติ โดยแบ่งออกตามหน้าที่ของสิ่งมีชีวิต ได้ เป็น 3 ประเภท คือ
- ผู้ผลิต (producer) คือ สิ่งมีชีวิตที่สามารถสร้างอาหารเองได้โดยการสังเคราะห์ด้วย
แสง ได้แก่ พืชสีเขียว แพลงก์ตอนพืช และแบคทีเรียบางชนิด ผู้ผลิตมีความสําคัญมากเพราะเป็นจุดเริ่มต้น ที่เชื่อมต่อระหว่างสิ่งไม่มีชีวิตและสิ่งที่มีชีวิตอื่นๆในระบบนิเวศ
- ผู้บริโภค (consumer) คือ สิ่งมีชีวิตที่ไม่สามารถสร้างอาหารขึ้นเองได้ แต่ได้รับธาตุอาหาร จากการกินสิ่งมีชีวิต อื่นอีกทอดหนึ่ง พลังงานและแร่ธาตุจากอาหารที่สิ่งมีชีวิตกิน จะถูกถ่ายทอดสู่ ผู้บริโภค ซึ่งแบ่งตามลําดับของการกินอาหารได้ ดังนี้
- ผู้บริโภคปฐมภูมิ (primary consumers) เป็นสิ่งมีชีวิตที่กินพืชเป็น อาหาร (herbivore) โดยตรง
เช่น ปะการัง เม่นทะเล กวาง กระต่าย วัว เป็นต้น
- ผู้บริโภคทุติยภูม (secondary consumers) เป็นสิ่งมีชีวิตพวกสัตว์กิน
เนื้อ (carnivore) หมายถึง
สัตว์ ที่กินสัตว์กินพืช หรือผู้บริโภคปฐมภูมิเป็นอาหาร เช่น ปลาไหลมอเรย์ ปลาสาก นก งู หมา ป่า เป็นต้น
- ผู้บริโภคตติยภมู ิ (tertiary consumers) เป็นสิ่งมีชีวิตที่กินทั้งสัตว์กินพืชและสัตว์กินสัตว์ หรือพวกที่กินทั้งพืชและสัตว์เป็นอาหาร (omnivore) เช่น ปลาฉลาม เตา่ เสือ คน เป็นต้น
- ผู้ย่อยสลาย (decomposer) คือ สิ่งมีชีวิตที่ไม่สามารถสร้างอาหารเองได้ แต่อาศัยอาหาร จากสิ่งมีชีวิตชนิดอื่น โดยการสร้างน้ําย่อย ออกมาย่อยสลายแร่ธาตุต่างๆในส่วนประกอบของซากสิ่งมีชีวิตให้ เป็นสารโมเลกุลเล็กๆ แล้วจึงดูดซึมอาหารผ่านเยื่อหุ้มเซลล์เข้าไปใช้ เช่น แบคทีเรีย เห็ด รา เป็นต้น
ระบบนิเวศ มีคุณสมบัติที่สําคัญอีกประการหนึ่ง คือ มีกลไกในการปรับสภาวะตนเอง เพื่อให้อยู่ในสภาวะสมดุล โดยการที่ส่วนประกอบของระบบนิเวศทําให้เกิดการหมุนเวียนและถ่ายทอด สารอาหารผ่านสิ่งมีชีวิตซึ่งได้แก่ ผู้ผลิต ผู้บริโภค และผู้ยอ่ ยสลายนั่นเอง ถ้าระบบนิเวศนั้นได้รับพลังงาน อย่างเพียงพอ และไม่มีอุปสรรคขัดขวางวัฏจักรของธาตุอาหาร ก็จะทําให้เกิด ภาวะ
สมดุล (equilibrium) ในระบบนิเวศนั้น ทําให้ระบบนิเวศนั้นมีความคงตัว ทั้งนี้เพราะการผลิตอาหาร สมดุลกับการบริโภคภายในระบบนิเวศนั้น การปรับสภาวะตัวเองนี้ ทําให้การผลิตอาหาร และการเพิ่ม จํานวนของสิ่งมีชีวิตอื่นๆในระบบนั้นมีความพอดีกัน กล่าวคือจํานวนประชากรชนิดใดๆ ในระบบนิเวศจะไม่ สามารถเพิ่มจํานวนอย่างไม่มีขอบเขตได้
ความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิต
ความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศ แบ่งออกเป็น 2 ลักษณะคือ 1. ความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกัน
2. ความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตต่างชนิดกัน
เพื่อให้ง่ายต่อความเข้าใจ จึงมีการใช้เครื่องหมายต่อไปนี้แสดงความสัมพันธ์ระหว่างกลุ่มสิ่งมีชีวิตที่


อาศัยรวมกัน
+ หมายถึง การได้ประโยชน์จากอีกฝ่ายหนึ่ง
- หมายถึง การเสียประโยชน์ให้อีกฝ่ายหนึ่ง
0 หมายถึง การไม่ได้ประโยชน์ แต่ก็ไม่เสียประโยชน์
ความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศ
ในระบบนิเวศหนึ่งประกอบด้วยสิ่งมีชีวิตที่มีความหลากหลายแตกต่างกันมากมาย โดยสิ่งมีชีวิตแต่ ละชนิดจะมีความสัมพันธ์ต่อกันอย่างซับซ้อนและอาจก่อให้เกิดผลกระทบระหว่างกันได้ ซึ่งสามารถจําแนก ผลกระทบที่เกิดจากความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตได้ 3 ลักษณะ คือ ความสัมพันธ์แบบได้รับประโยชน์ (+) ความสัมพนั ธ์แบบเสียประโยชน์ (-) และความสัมพันธ์แบบไม่ได้รับและไม่เสียประโยชน์ (0)
ความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดที่อยู่ร่วมกันในระบบนิเวศจะมีรูปแบบที่แตกต่างกัน โดย สามารถจําแนกได้เป็นรูปแบบต่าง ๆ ดังนี้
1. ภาวะเป็นกลาง (neutralism; 0/0) เป็นความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตที่ไม่เกี่ยวข้องกันแต่อาศัยในระบบนิเวศเดียวกัน
จึงไม่มีสิ่งมีชีวิตฝ่ายใดที่ได้รับหรือเสียประโยชน์ ตัวอย่างเช่น ไส้เดือนกับเสือ ผีเสื้อกับลิง มดกับผึ้ง เป็นต้น 2. ภาวะการล่าเหยอื่ (predation;+/-)
เป็นความสัมพันธ์ที่มีฝ่ายหนึ่งเป็นผู้ได้รับประโยชน์เพียงฝ่ายเดียว เรียกสิ่งมีชีวิตที่เป็น ผู้ได้รับประโยชน์ว่าผู้ล่า (predator)และเรียกสิ่งมีชีวิตอีกชนิดที่เป็นผู้เสียประโยชน์ว่า ผู้ถูกล่า หรือ เหยื่อ (prey) โดยความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตแบบล่าเหยื่อนี้ ส่วนใหญ่ผู้ล่าจะกินผู้ถูกล่าเป็นอาหารเพื่อการ ดํารงชีวิต ตัวอย่างเช่น นกกินแมลง ปลาฉลามกันแมวน้ํา และเสือกินกวาง เป็นต้น
3. ภาวะการแข่งขัน (coompetition; -/-) เป็นความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ร่วมกันในพื้นที่เดียวกัน อาจเป็นสิ่งมีชีวิต
ชนิดเดียวกันหรือต่างชนิดกันโดยสิ่งมีชีวิตทั้งสองมีความต้องการใช้ปัจจัยในการดํารงชีวิตที่เหมือนกัน ดังนั้น หากระบบนิเวศอยู่ในสภาวะที่ขาดแคลนปัจจัยในการดํารงชีวิตนั้น สิ่งมีชีวิตทั้งสองชนิดก็ต้องแก่งแย่งหรือ แข่งขันกัน ซึ่งในการแข่งขันก็จะทําให้สิ่งมีชีวิตทั้งคู่เสียประโยชน์จากการแข่งขัน และหากเป็นการแข่งขันของ สิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกัน ก็จะก่อให้เกิดผลเสียจากการแข่งขันมากกว่าการแข่งขันระหว่างสิ่งมีชีวิตต่างชนิดกัน ตัวอย่างเช่น การแย่งตําแหน่งจ่าฝูงของหมาป่า การแย่งกันล่าเหยื่อของสุนัขจิ้งจอกกับเสือ เป็นต้น
4. ภาวะการได้รับประโยชน์ร่วมกัน (protocooperation; +/+) เป็นความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ร่วมกัน โดยสิ่งมีชีวิตทั้งสองฝ่ายจะได้รับ
ประโยชน์ทั้งคู่ อาจเป็นการอยู่ร่วมกันตลอดเวลาหรืออยู่ร่วมกันเพียงชั่วขณะหนึ่งก็ได้ และเมื่อสิ่งมีชีวิตทั้งสอง ชนิดแยกจากกัน ก็จะยังสามารถดํารงชีพได้ตามปกติ ตัวอย่างเช่น นกเอี้ยงบนหลังควาย ซึ่งนกเอี้ยงจะอาศัย กินแมลงบนผิวหนังควายหรือแมลงที่บินขึ้นมาขณะที่ควายเหยี่ยบย่ําพื้นดินเพื่อหาอาหาร ส่วนควายจะได้รับ ประโยชน์จากการลดความรําคาญจากแมลงที่อยู่ตามร่างกาย หรือความสัมพันธ์ระหว่างปลาการ์ตูนจะอาศัย อยู่ตามดอกไม้ทะเลเพื่อเป็นที่หลบภัยจากผู้ล่า ขณะที่ปลาการ์ตูนก็จะคอยปกป้องดอกไม้ทะเลจากปลาบาง


ชนิดที่กินดอกไม้ทะเลเป็นอาหาร
5. ภาวะพึ่งพากัน (mutualism; +/+)
เปน็ความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ร่วมกันโดยที่สิ่งมีชีวิตทั้งสองฝ่ายจะได้รับ ประโยชน์ทั้งคู่ การอยู่ร่วมกันลักษณะนี้สิ่งมีชีวิตทั้งคู่ต้องอยู่ร่วมกันตลอดไป ไม่สามารถแยกจากกันได้
ตัวอย่างเช่น ไลเคน (lichen) ซึ่งเป็นภาวะการอยู่ร่วมกันแบบพึ่งพาอาศัยระหว่างรากับสาหร่าย พบได้ตาม บริเวณก้อนหินหรือเปลือกไม้ที่มีความชื้น โดยสาหร่ายจะอาศัยเส้นใยของราช่วยยึดเกาะ พรางแสง และอุ้มน้ํา ให้เกิดความชื้น ในขณะที่ราจะอาศัยอาหารที่ได้จากการสังเคราะห์ด้วยแสงของสาหร่ายเพื่อการดํารงชีวิต
6. ภาวะอิงอาศัย (commensalism; +/0) เป็นความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ร่วมกันโดยมีฝ่ายหนึ่งได้รับประโยชน์เพียง
ฝ่ายเดียว ส่วนอีกฝ่ายจะไม่ได้และไม่เสียประโยชน์ตัวอย่างเช่น ปลาฉลามกับเหาฉลาม โดยเหาฉลามเป็นปลา ที่มีอวัยวะยึดเกาะกับตัวปลาฉลาม แต่ไม่ทําอันตรายแก่ปลาฉลาม และเหาฉลามจะได้รับประโยชน์ด้วยการกิน เศษอาหารที่หลงเหลือจากปลาฉลาม
7. ภาวะปรสิต (paratism; +/-) เป็นความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตสองชนิดที่มีขนาดแตกต่างกัน โดยสิ่งมีชีวิตขนาด
ใหญ่กว่า เรียกว่า ผู้ถูกอาศัยหรือเจ้าบ้าน (host) จะเป็นที่อยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิตอีกชนิดที่ขนาดเล็กกว่า เรียกว่า ผู้อาศัย หรือ ปรสิต (parasite) โดยฝ่ายเจ้าบ้านจะเป็นฝ่ายเสียประโยชน์จากการถูกแย่งอาหาร หรือ ถูกใช้ส่วนหนึ่งของร่างกายเป็นอาหารของปรสิต ซึ่งอาจส่งผลให้เกิดอาการเจ็บป่วยในเจ้าบ้านได้
ภาวะปรสิตสามารถแบ่งได้เป็นสองลักษณะ คือ ภาวะปรสิตภายใน (endo-parasite) และ ภาวปรสิตภายนอก (ecto-parasite) ปรสิตทั้งสองลักษณะจะมีความแตกต่างกันที่ลักษณะการอยู่อาศับนตัว เจ้าบ้าน โดยปรสิตภายในจะอาศัยอยู่ในอวัยวะต่าง ๆ ภายในร่างกาของเจ้าบ้าน ได้แก่ พยาธิชนิดต่าง ๆ ใน ร่างกายของสัตว์ เป็นต้น ส่วนปรสิตภายนอกจะอาศัยอยู่ตามผิวหนังของเจ้าบ้าน เช่น เห็บ เหา หมัด เป็นต้น
นอกจากความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตที่อยู่ระบบนิเวศเดียวกัน ยังมีความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตที่ อยู่คนละระบบนิเวศด้วย เช่น ปลาที่เป็นผู้ล่าในระบบนิเวศผิวน้ํา อาจกลายเป็นผู้ถูกล่าโดยนกกินปลาที่อยู่ใน ระบบนิเวศชายฝั่ง เป็นต้น ความเชื่อมโยงระหว่างระบบนี้อาจเกิดขึ้นในลักษณะที่คล้ายคลึงกับห่วงโซ่หรือ สายใยอาหาร
นอกจากนี้สิ่งมีชีวิตชนิดหนึ่งอาจมีความสัมพันธ์กับสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ อีกหลายชนิดได้ ดังนั้นเมื่อสิ่งมีชีวิต ก็ย่อมจะส่งผลกระทบถึงสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ อีกหลายชนิดได้ เช่น เมื่อสาหร่ายหรือแพลงค์ตอนพืชที่อยู่ตามผิวน้ํามี การเจริญเติบโตมากขึ้น จะทําให้เกิดการบดบังแสงอาทิตย์ที่ส่องผ่านลงสู่ใต้ผิวน้ํา พืชใต้น้ําจึงไม่สามารถ สังเคราะห์ด้วยแสงได้และตายไปในที่สุด ซึ่งก็จะส่งผลกระทบถึงสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ ที่บริโภคพืชใต้น้ําเป็นอาหาร ได้
ดังนั้นหากเราวาดแผงผังความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตที่อยู่ในธรรมชาติแล้ว จะพบว่าสิ่งมีชีวิตชนิด ต่าง ๆ ในธรรมชาติ มีความสัมพันธ์เชื่อมโยงกันเป็นร่างแหที่ซับซ้อนอย่างมาก เป็นลักษณะของความสัมพันธ์ แบบไม่จบสิ้น และไม่ได้ถูกจํากัดไว้เพียงแค่ในระบบนิเวศเดียวเท่านั้น


หว่ งโซ่อาหาร คือ การกินกันของสิ่งมีชีวิต ทําให้สารอาหารและพลังงานถ่ายทอดไปในหมู่ สิ่งมีชีวิตและตกลงสู่สิ่งแวดล้อมชนิดของห่วงโซ่อาหารได้แก่
1. Decomposition food chain เป็นห่วงโซ่อาหารที่เร่มต้นจากการย่อยสลายซากอินทรีย์โดย พวกจุลินทรีย์ ได้แก่ เห็ดรา แบคทีเรีย และ Detritivorous animals เป็นระบบนิเวศที่มีสายใยอาหารของผู้ ย่อยสลายมากกว่า เช่น
ซากพืชซากสัตว ์ ไส้เดือนดิน นก งู
2. Parasitism food chain เป็นห่วงโซ่อาหารที่เริ่มต้นจากภาวะปรสิต ตัวอย่างเช่น
ไก่ ไรไก่ โปรโตซัว แบคทีเรีย
3. Predation food chain เป็นห่วงโซ่อาหารที่เป็นการกินกันของสัตว์ผู้ล่า (สัตว์กินพืช สัตว์กิน
เนื้อ)อาจเป็นพวกขูดกิน (Grazing food chain) ซึ่งห่วงโซ่เริ่มต้นที่สัตว์พวกขูดกินอาหาร เช่น หอยทากและ สัตว์กินพืชอื่นๆ เช่นสัตว์เคี้ยวเอื้อง
4. Mix food chain เป็นห่วงโซ่อาหารแบบผสม โดยมีการกินกัน และมีปรสิต เช่น สาหร่ายสีเขียว หอยขม พยาธิใบไม้ นก
สายใยอาหาร
ในระบบนิเวศหนึ่งๆ จะมีสิ่งมีชีวิตหลากหลายชนิดอาศัยอยู่ร่วมกันเป็นกลุ่มของสิ่งมีชีวิตและมี ความสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน ที่สําคัญคือการเป็นอาหารทําให้มีการถ่ายทอดพลังงานในโมเลกุลของอาหาร ต่อเนื่องเป็นลําดับจากพืช ซึ่งเป็นผู้ผลิต ( Producer ) สู่ผู้บริโภค ( Herbivore ) ผู้บริโภคสัตว์ ( Carnivore ) กลุ่มผู้บริโภคทั้งพืชและสัตว์ ( Omnivore ) และผู้ย่อยสลายอินทรียสาร ( Decomposer ) ตามลําดับในห่วง โซ่อาหาร( Food Chain ) ในระบบนิเวศธรรมชาติระบบหนึ่งๆ จะมีห่วงโซ่อาหารสัมพันธ์กันอย่างซับซ้อน หลายห่วงโซ่ เป็นสายใยอาหาร ( Food Web )
ระหว่างสิ่งมีชีวิตในสายใยอาหารในแผนภาพจะเห็นว่าเป็นความสัมพันธ์ที่เป็นการแก่งแย่งกัน ระหว่างสิ่งมีชีวิตแต่ละสปีซีส์ คือ เป็นเหยื่อกับผู้ล่าเหยื่อ( Prey – Predator Interaction ) ซึ่งเป็น ความสัมพันธ์ที่มีฝ่ายหนึ่งได้ประโยชน์และอีกฝ่ายหนึ่งเสียประโยชน์ไลเคนส์เป็นสิ่งมีชีวิต 2 ชนิด คือ รากับ สาหร่ายสีเขียว การอยู่ร่วมกันนี้ทั้งสาหร่ายและราต่างได้รับประโยชน์ กล่าวคือสาหร่ายสร้างอาหารเองได้แต่


ต้องอาศัยความชื้น
จากรา ราก็ได้อาศัยอาหารที่สาหร่ายสร้างขึ้นและให้ความชื้นแก่สาหร่าย ความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิต 2 ชนิดที่อาศัยอยู่ร่วมกันชั่วคราวหรือตลอดไป และต่างฝ่ายต่างได้ประโยชน์เรียกว่า ภาวะทีพึ่งพากัน ( Mutualism )แบคทีเรีย พวกไรโซเบียม ( Rhizobium ) ที่อาศัยอยู่ที่ปมรากพืชตระกูลถั่ว โดยแบคทีเรียจับ ไนโตรเจนในอากาศแล้วเปลี่ยนเป็นสารประกอบไนเตรตที่พืชนําไปใช้ ส่วนแบคทีเรียก็ได้พลังงานจากการ สลายสารอาหารที่มีอยู่ในรากพืชนอกจากนี้ความสัมพันธ์ระหว่างซีแอนีโมนีกับปูเสฉวน มดดํากับเพลี้ยก็เป็น ความสัมพันธ์แบบพึ่งพาฝ่ายหนึ่งได้รับประโยชน์เพียงฝ่ายเดียว แต่อีกฝ่ายหนึ่งไม่เสียประโยชน์แต่อย่างใด เช่น เหาฉลามเกาะอยู่บนปลาฉลามพืชที่เจริญบนต้นไม้ใหญ่ เช่น เฟิร์น พลูด่าง กล้วยไม้ เถาวัลย์ ที่เลื้อยพันอยู่กับ ต้นไม้ใหญ่เฉพาะบริเวณเปลือกของลําต้นเพื่ออาศัยความชื้นและแร่ธาตุบางอย่างจากเปลือกต้นไม้เท่านั้น โดย ต้นไม้ใหญ่ไม่เสียประโยชน์เรียกความสัมพันธ์เช่นว่า ภาวะอ้างอิง ( Commensalism ) ฝา่ ยหนึ่งได้รับ ประโยชน์และอีกฝ่ายหนึ่งเสียประโยชน์ คือความสัมพันธ์ที่เรียกว่า ภาวะปรสิต ( Parasitism ) เช่น เห็บที่ อาศัยที่ผิวหนังของสุนัข สุนัขเป็นผู้ถูกอาศัย ( Host ) ถูกเห็บสุนัขดูดเลือดจึงเป็นฝ่ายเสียประโยชน์ ส่วนเห็บ ซึ่งเป็นปรสิต ( Parasite ) ได้รับประโยชน์คือได้อาหารจากเลือดของสุนัขภายในร่างกายของสิ่งมีชีวิตต่างๆ ยัง เป็นที่อาศัยของปรสิตหลายชนิด เช่น พยาธิใบไม้ในตับ พยาธิไส้เดือน พยาธิตัวตืดในทางเดินอาหาร เป็นต้น กลุ่มสิ่งมีชีวิตที่เป็นผู้ย่อยสลายอินทรียสาร ได้แก่ แบคทีเรีย เห็ด รา จะสร้างสารออกมาย่อยสลายซาก สิ่งมีชีวิต บางส่วนของสารที่ย่อยแล้วจะถูกดูดกลับไปใช้ในการดํารงชีวิต ด้วยกระบวนการดังกล่าวทําให้ซาก สิ่งมีชีวิตเน่าเปื่อยย่อยสลายเป็นอนินทรียสารกลับคืนสู่สิ่งแวดล้อม ความสัมพันธ์แบบนี้เรียกว่า ภาวะมีการ ย่อยสลาย ( Saprophytism )
การถ่ายทอดพลังงานในระบบนิเวศ
ในระบบนิเวศจะมีการถ่ายทอดพลังงานจากสิ่งมีชีวิตชนิดหนึ่งไปยังสิ่งมีชีวิตหนึ่ง เริ่มต้นจากผู้ ได้รับจากแสงอาทิตย์ มีน้ําและแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์เป็นวัตถุดิบ ซึ่งจากกระบวนการสังเคราะห์ด้วย พลังงานจากดวงอาทิตย์เปลี่ยนไปอยู่ในรูปของสารอาหารและถ่ายทอดไปยังผู้บริโภคซึ่งมี 2 ลักษณะดังนี้
1. โซ่อาหาร (food chain) เป็นความสัมพันธ์ชองสิ่งมีชีวิตที่มีการกินเป็นทอดๆ ในแนวเดียวกัน การเขียนโซ่อาหารทําได้โดยเป็นลูกศรระหว่างสิ่งมีชีวิต โดยสิ่งมีชีวิตที่ถูกกินอยู่ทางซ้าย ส่วนผู้บริโภคอยู่ ทางขวา
รูปแสดงความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตในรูปขิงโซ่อาหาร
2. สายใยอาหาร (food web) เป็นความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตที่มีการถ่ายทอดพลังงานที่ซับซ้อ
โซ่อาหารที่มีความสัมพันธ์กันหลายๆ โซ่อาหารในระบบนิเวศ
ผลิต แสง
นมี


รูปแสดงความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตในรูปของสายใยอาหาร
การถ่ายทอดพลังงาน
นักศึกษาอาจสืบค้นข้อมูลหรือสํารวจการถ่ายทอดพลังงานของสิ่งมีชีวิตที่นักศึกษาพบในระบบนิเวศ ที่สนใจ แล้ววาดรูปแสดงสายใยอาหารพร้อมทั้งระบายสีผู้ผลิตและผู้บริโภคลําดับต่างๆ แล้วนํามาอภิปรายกับ เพื่อนๆ เพื่อให้เข้าใจยิ่งขึ้น จํานวนสิ่งมีชีวิตที่กินกันเป็นทอดๆ ในระบบนิเวศตั้งแต่ผู้ผลิตไปจนถึงผู้บริโภคลําดับ ที่ 2 ผู้บริโภคลําดับที่ 2 มี จํานวนมากกว่าผู้บริโภคลําดับที่ 3 จนกระทั่งถึงผู้บริโภคลําดับสุดท้าย ซึ่งมีจํานวน น้อยที่สุด สามารถเขียนพีระมิดโซ่อาหารของสิ่งมีชีวิตได้ ดังรูป
รูปแสดงพีระมิดโซ่อาหารของสิ่งมีชีวิต การถ่ายทอดพลังงานในระบบนิเวศจากผู้ผลิตไปยังผู้บริโภคลําดับต่างๆจนถึงผู้สลายสารอินทรีย์
พลังงานจะลดลงไปในแต่ละลําดับ และเมื่อพิจารณาจํานวนผู้ผลิตไปยังผู้บริโภคลําดับต่างๆ จะมีจํานวนลดลง ตามลําดับ ซึ่งคล้ายกับการเปลี่ยนแปลงมวลสาร ซึ่งทั้งการถ่ายทอดพลังงาน จํานวนประชากร และมวลของ สิ่งมีชีวิตจะมีลักษณะเป็นรูปพีระมิด ซึ่งมี 3 แบบดังนี้


1.พีระมิด จํานวนของสิ่งมีชีวิต ( pyramid of numbers ) ผู้ผลิตจะมีจํานวนมากกว่าผู้บริโภคและผู้บริโภค ลําดับที่ 1 จะมีจํานวนมากกว่าผู้บริโภคลําดับที่ 2 ผู้บริโภคสุดท้ายของโซ่อาหารจะมีจํานวนน้อยที่สุด
2.พีระมิดมวลของสิ่งมีชีวิต ( pyramid of biomass ) สร้างขึ้นจากการคาดคะเนมวลของน้ําหนักแห้ง ของสิ่งมีชีวิตที่ถ่ายทอดพลังงานตามลําดับโซ่อาหารแทนการนับจํานวน เพราะจํานวนของสิ่งมีชีวิตอาจ คลาดเคลื่อนได้ เนื่องจากขนาดของสิ่งมีชีวิตต่างกัน จึงเสนอความสัมพันธ์ในรูปของมวลซึ่งมีความถูกต้อง มากกว่าพีระมิดจํานวนของสิ่งมีชีวิต
3.พีระมิดปริมาณพลังงาน ( pyramid of energy ) เป็นพีระมิดที่แสดงอัตราการถ่ายทอดพลังงานในรูปของ สารอาหาร (คือส่วนที่กินได้) ไปตามโซ่อาหาร ซึ่งมีความชัดเจนมากกว่าพีระมิดแบบอื่น และเป็นพีระมิดที่มีฐาน กว้างเสมอ


วัฏจักรของน้ํา
วัฏจักรของน้ํา (water cycle) หรือชื่อในทางวิทยาศาสตร์ว่า วัฏจักรของอุทก
วิทยา (hydrologic cycle) หมายถึงการเปลี่ยนแปลงสถานะของน้ําระหว่างของเหลวของแข็งและก๊าซในวัฏ จักรของน้ํานี้น้ําจะมีการเปลี่ยนแปลงสถานะไปกลับ จากสถานะหนึ่งไปยังอีกสถานะหนึ่ง อย่างต่อเนื่อง ไม่มี สิ้นสุด ภายในอาณาจักรของน้ํา (hydrosphere) เช่น การเปลี่ยนแปลงระหว่าง ชั้นบรรยากาศ น้ําพื้นผิวดิน ผิวน้ํา น้ําใต้ดิน และ พืช กระบวนการเปลี่ยนแปลงนี้ สามารถแยกได้เป็น 4 ประเภทคือ การระเหยเป็นไอ (evaporation) , หยาดน้ําฟ้า (precipitation) , การซึม (infiltration) , และ การเกิดน้ําท่า (runoff)
- การระเหยเป็นไอ (evaporation) เป็นการเปลี่ยนแปลงสถานะของน้ําบนพื้นผิวไปสู่ บรรยากาศ ทั้งการระเหยเป็นไอ (evaporation) โดยตรง และจากการคายน้ําของพืช (transpiration) ซง่ึ เรียกว่า evapotranspiration
- หยาดน้ําฟ้า (precipitation) เป็นการตกลงมาของน้ําในบรรยากาศสู่พื้นผิวโลก โดยละอองน้ํา ในบรรยากาศจะรวมตัวกันเป็นก้อนเมฆ และในที่สุดกลั่นตัวเป็นฝนตกลงสู่ผิวโลก รวมถึง หิมะ และ ลูกเห็บ
- การซึม (infiltration) จากน้ําบนพื้นผิวลงสู่ดินเป็นน้ําใต้ดิน อัตราการซึมจะขึ้นอยู่กับประเภท ของดิน หิน และ ปัจจัยประกอบอื่นๆ น้ําใต้ดินนั้นจะเคลื่อนตัวช้า และอาจไหลกลับขึ้นบนผิวดิน หรือ อาจถูก กักอยู่ภายใต้ชั้นหินเป็นเวลาหลายพันปี โดยปกติแล้วน้ําใต้ดินจะกลับเป็นน้ําที่ผิวดินบนพื้นที่ที่อยู่ระดับต่ํากว่า ยกเว้นในกรณีของบ่อน้ําบาดาล
- น้ําท่า (runoff) หรือ น้ําไหลผ่านเป็นการไหลของน้ําบนผิวดินไปสู่มหาสมุทร น้ําไหลลงสู่แม่น้ํา และไหลไปสู่มหาสมุทร ซึ่งอาจจะถูกกักชั่วคราวตาม บึง หรือ ทะเลสาบ ก่อนไหลลงสู่มหาสมุทร น้ําบางส่วน กลับกลายเป็นไอก่อนจะไหลกลับลงสู่มหาสมุทร


วัฏจักรคาร์บอน (Carbon cycle)
คาร์บอน (Carbon) เป็นธาตุที่มีอยู่ในสารประกอบอินทรีย์เคมีทุกชนิด ดังนั้นวัฏจักรคาร์บอนมัก ไปสัมพันธ์กับวัฏจักรอื่นๆในระบบนิเวศ คาร์บอนเป็นองค์ประกอบสําคัญอย่างหนึ่งของสารอินทรีย์สารใน สิ่งมีชีวิต เช่น คาร์โบไฮเดรด โปรตีน ไขมัน วิตามินวัฏจักรคาร์บอน หมายถึง การที่แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ จากกอากาศถูกนําเข้าสู่สิ่งมีชีวิต หรือออกจากสิ่งมีชีวิตคืนสู่บรรยากาศ และน้ําอีกหมุนเวียนกันไปเช่นนี้ไม่ มีที่สิ้นสุดโดย แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ในบรรยากาศและน้ําถูกนําเข้าสู่สิ่งมีชีวิตผ่านกระบวนการ สังเคราะห์ด้วยแสงของพืช (CO2) จะถูกเปลี่ยนเป็นอินทรียสารที่มีพลังงานสะสมอยู่ต่อมาสารอินทรียสารที่ พืชสะสมไว้บางส่วนถูกถ่ายทอดไปยังผู้บริโภคในระบบต่าง ๆ โดยการกินCO2 ออกจากสิ่งมีชีวิตคืนสู่ บรรยากาศและน้ําได้หลายทาง ได้แก่
1.การหายใจของพืชและสัตว์ เพื่อให้ได้พลังงานออกมาใช้ ทําให้คาร์บอนที่อยู่ในรูปของอินทรียสาร ถูกปลดปล่อยออกมาเป็นอิสระในรูปของ CO2
2.การย่อยสลายสิ่งขับถ่ายของสัตว์และซากพืชซากสัตว์ ทําให้คาร์บอนที่อยู่ในรูปของอาหารถูก ปลดปล่อยออกมาเป็นอิสระในรูปของ CO2
3.การเผ่าไหม้ของถ่านหิน น้ํามัน และคาร์บอเนต เกิดจากการทับถมของซากพืชซากสัตว์เป็น เวลานานวัฏจักรของคาร์บอนสัมพันธ์กับวัฏจักรน้ําเสมอ ความสมดุลของ CO2 ในอากาศเกิดจากการ แลกเปลี่ยนของ CO2 ในอากาศกับน้ํา ถ้าในอากาศ CO2มากเกินไป ก็จะมีการละลายอยู่ในรูป
ของ H2CO3(กรดคาร์บอนิก) ดังสมาการต่อไปนี้
CO2+H2O H2CO3