• Share
  • Email
  • Embed
  • Like
  • Save
  • Private Content
บทที่ 3  ตอนที่ 4
 

บทที่ 3 ตอนที่ 4

on

  • 53,134 views

 

Statistics

Views

Total Views
53,134
Views on SlideShare
53,124
Embed Views
10

Actions

Likes
11
Downloads
244
Comments
0

2 Embeds 10

https://twitter.com 9
https://twimg0-a.akamaihd.net 1

Accessibility

Categories

Upload Details

Uploaded via as Microsoft PowerPoint

Usage Rights

© All Rights Reserved

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Processing…
Post Comment
Edit your comment

    บทที่ 3  ตอนที่ 4 บทที่ 3 ตอนที่ 4 Presentation Transcript

    • การถ่ายทอดพลังงานและการหมุนเวียนสารในระบบนิเวศ
    • การถ่ายทอดพลังงานในโซ่อาหารหรือสายใยอาหารมีความสำคัญอย่างไร ?
      • การถ่ายทอดพลังงานในโซ่อาหาร พลังงานจะผ่านจากผู้ผลิตไปตามผู้บริโภคระดับต่าง ๆ ในแต่ละขั้นของสายโซ่อาหาร เรียกว่า ลำดับขั้นการกิน (trophic level) จะทำให้เกิดการนำธาตุอาหารไปใช้ในการสร้างเนื้อเยื่อ หรือสังเคราะห์สารในการทำกิจกรรมต่าง ๆ ของร่างกายทำให้เกิดความสมดุลในระบบนิเวศ
    • นักเรียนคิดว่า ถ้ามีสารพิษปนเปื้อนอยู่ในผู้ผลิต สารพิษนี้จะถูกถ่ายทอดไปสู่ผู้บริโภคได้หรือไม่ อย่างไร ?
      • ถ้ามีสารพิษปนเปื้อนอยู่ในผู้ผลิต สารพิษเหล่านี้ก็จะถ่ายทอดไปยังผู้บริโภคได้เรียกว่า การสะสมสารพิษในโซ่อาหาร (biomagnification) เช่น ถ้าฉีดสารฆ่าแมลงจำพวกดีดีทีในพืชผัก ดีดีทีซึ่งเป็นสารพิษก็จะสะสมในเนื้อเยื่อของพืชตามเส้นใย (fiber) เมื่อผู้บริโภคลำดับที่ 1 บริโภคเข้าไป ดีดีทีก็จะสะสมตามไขมันและเนื้อเยื่อในสัตว์ และเมื่อผู้บริโภคลำดับที่ 2 บริโภคเข้าไปดีดีทีก็จะสะสมในผู้บริโภคลำดับที่ 2 ยิ่งผู้บริโภคลำดับสูงขึ้นไปจะมีการสะสมดีดีทีในเนื้อเยื่อมากขึ้นตามลำดับของโซ่อาหาร และจะมีผลกระทบมาถึงมนุษย์ด้วย เนื่องจากมนุษย์เป็นผู้บริโภคลำดับสุดท้ายในโซ่อาหารจึงมีโอกาสได้รับดีดีทีมาสะสมในเนื้อเยื่อได้มากที่สุด นอกจากนี้จากการศึกษายังพบว่า แพลงก์ตอนพืชแม้ได้รับดีดีทีปริมาณเพียงเล็กน้อยก็ทำให้กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงลดลง หรือดีดีทียังขัดขวางการสร้างเปลือกไข่ของนกทำให้จำนวนของนกในสายใยอาหารลดลงด้วยไป
    • จากหลักการถ่ายทอดพลังงานในโซ่อาหารนี้ นักเรียนจะนำไปประยุกต์ใช้ในการรักษาคุณภาพสิ่งแวดล้อมได้อย่างไร ?
      • เราสามารถนำหลักการถ่ายทอดพลังงานในโซ่อาหารนี้ไปประยุกต์ใช้ในการรักษาดุลยภาพสิ่งแวดล้อมได้ ดังที่พบแล้วว่าสารพิษสามารถถ่ายทอดในสิ่งมีชีวิตได้ตามลำดับขั้นของการบริโภค ดังนั้นควรจะหาทางป้องกันอย่าให้มีสารพิษตกค้างในสภาพแวดล้อม หรือตกค้างในผู้ผลิต ซึ่งอาจทำได้โดยใช้สารที่สกัดจากสมุนไพรกำจัดศัตรูพืชแทนการใช้สารเคมีหรือใช้ชีววิธีอื่น ๆ ในการกำจัดศัตรูพืช เช่น การเลี้ยงสัตว์ที่กินหนอน แมลง เพิ่มขึ้นแล้วนำไปปล่อยในพื้นที่ที่ต้องการกำจัด ตลอดจนใช้สารเคมีอย่างถูกต้องและใช้เท่าที่จำเป็น
    • จากหลักการถ่ายทอดพลังงานในโซ่อาหารนี้ นักเรียนจะนำไปประยุกต์ใช้ในการรักษาคุณภาพสิ่งแวดล้อมได้อย่างไร ?
      • เราสามารถนำหลักการถ่ายทอดพลังงานในโซ่อาหารนี้ไปประยุกต์ใช้ในการรักษาดุลยภาพสิ่งแวดล้อมได้ ดังที่พบแล้วว่าสารพิษสามารถถ่ายทอดในสิ่งมีชีวิตได้ตามลำดับขั้นของการบริโภค ดังนั้นควรจะหาทางป้องกันอย่าให้มีสารพิษตกค้างในสภาพแวดล้อม หรือตกค้างในผู้ผลิต ซึ่งอาจทำได้โดยใช้สารที่สกัดจากสมุนไพรกำจัดศัตรูพืชแทนการใช้สารเคมีหรือใช้ชีววิธีอื่น ๆ ในการกำจัดศัตรูพืช เช่น การเลี้ยงสัตว์ที่กินหนอน แมลง เพิ่มขึ้นแล้วนำไปปล่อยในพื้นที่ที่ต้องการกำจัด ตลอดจนใช้สารเคมีอย่างถูกต้องและใช้เท่าที่จำเป็น
    • จากภาพในกิจกรรมที่ 21.3 นักเรียนสามารถแยกออกเป็นโซ่อาหารได้ทั้งหมดกี่โซ่ อะไรบ้าง ?
      • โซ่อาหารที่ 1 : สาหร่าย แพลงก์ตอนสัตว์ กุ้ง ปลา มนุษย์
      • โซ่อาหารที่ 2 : สาหร่าย แพลงก์ตอนสัตว์ กุ้ง ปลา นกอีลุ้ม
      • โซ่อาหารที่ 3 : สาหร่าย แพลงก์ตอนสัตว์ กุ้ง นกอีลุ้ม
      • โซ่อาหารที่ 4 : สาหร่าย แพลงก์ตอนสัตว์ กุ้ง มนุษย์
      • โซ่อาหารที่ 5 : สาหร่าย กุ้ง นกอีลุ้ม เหยี่ยว
      • โซ่อาหารที่ 6 : สาหร่าย กุ้ง ปลา มนุษย์
      • โซ่อาหารที่ 7 : สาหร่าย กุ้ง มนุษย์
      • โซ่อาหารที่ 8 : สาหร่าย ตัวสงกรานต์ นกอีลุ้ม เหยี่ยว
      • โซ่อาหารที่ 9 : สาหร่าย หอย ปลา มนุษย์
      • โซ่อาหารที่ 10 : สาหร่าย หอย มนุษย์
      • โซ่อาหารที่ 11 : สาหร่าย หอย นกอีลุ้ม เหยี่ยว
      • โซ่อาหารที่ 12 : หญ้า หนูนา นาก เหยี่ยว
      • โซ่อาหารที่ 13 : หญ้า หนูนา เหยี่ยว
      • โซ่อาหารที่ 14 : หญ้า หนอน นกปรอด นาก เหยี่ยว
      • โซ่อาหารที่ 15 : หญ้า หนอน นกปรอด เหยี่ยว
    • โซ่อาหารหรือสายใยอาหารในระบบนิเวศบนบก และระบบนิเวศในน้ำบริเวณท้องถิ่นมีความซับซ้อนหรือไม่ เพราะเหตุใดจึงเป็นเช่นนั้น ?
      • ระบบนิเวศบนบกและระบบนิเวศในน้ำบริเวณท้องถิ่นมีโซ่อาหารหรือสายใยอาหารที่มีความซับซ้อนมาก เพราะมีผู้ผลิตและผู้บริโภคหลายชนิดต่างก็เป็นอาหารและถ่ายทอดพลังงานให้กับสิ่งมีชีวิตหลายชนิดเช่นกัน โดยเฉพาะมนุษย์ซึ่งจัดเป็นผู้บริโภคลำดับสุดท้ายซึ่งบริโภคทั้งพืชและสัตว์ จึงสามารถบริโภคอาหารหลากหลายชนิดและหลายประเภทดังนั้นจึงมีความซับซ้อนของโซ่อาหารและสายใยอาหารมาก
    • จากความสัมพันธ์ในรูปโซ่อาหาร และสายใยอาหารที่นักเรียนสำรวจได้ บ่งบอกถึงสภาพของระบบนิเวศในท้องถิ่นได้อย่างไร มีสิ่งใดที่ควรปรับปรุงแก้ไขหรือไม่ ?
      • โซ่อาหารและสายใยอาหารสามารถบ่งบอกถึงสภาพของระบบนิเวศในท้องถิ่นได้ โดยพิจารณาจากสิ่งมีชีวิตที่สำรวจได้ ถ้ามีหลากหลายชนิด เมื่อนำสิ่งมีชีวิตเหล่านั้นมาจัดความสัมพันธ์ในรูปของโซ่อาหารหรือสายใยอาหาร และพบว่ามีหลากหลายโซ่อาหารหรือมีสายใยอาหารที่ซับซ้อน แสดงว่าในท้องถิ่นนั้น ๆ มีความอุดมสมบูรณ์ค่อนข้างสูง
    • จากความสัมพันธ์ในรูปโซ่อาหาร และสายใยอาหารที่นักเรียนสำรวจได้ บ่งบอกถึงสภาพของระบบนิเวศในท้องถิ่นได้อย่างไร มีสิ่งใดที่ควรปรับปรุงแก้ไขหรือไม่ ?
      • โซ่อาหารและสายใยอาหารสามารถบ่งบอกถึงสภาพของระบบนิเวศในท้องถิ่นได้ โดยพิจารณาจากสิ่งมีชีวิตที่สำรวจได้ ถ้ามีหลากหลายชนิด เมื่อนำสิ่งมีชีวิตเหล่านั้นมาจัดความสัมพันธ์ในรูปของโซ่อาหารหรือสายใยอาหาร และพบว่ามีหลากหลายโซ่อาหารหรือมีสายใยอาหารที่ซับซ้อน แสดงว่าในท้องถิ่นนั้น ๆ มีความอุดมสมบูรณ์ค่อนข้างสูง
    • แผนภาพสายใยอาหารแบบดีไทรทัสหรือแซโพรไฟติก
    • 1 .   พีระมิดจำนวน ( pyramid  of  numbers )
      •   เป็นพีระมิดที่ใช้จำนวนของสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศนั้น ๆ  มาเขียนเรียงลำดับ  โดยผู้ผลิตอยู่บริเวณฐาน  ผู้บริโภคลำดับต่าง ๆ  ก็จะเรียงลำดับขึ้นไปมีหน่วยเป็นจำนวนต่อตารางเมตร
    • 2 .   พีระมิตมวลชีวภาพ   ( pyramid  of biomass )  
      •   ใช้มวลชีวภาพ  หรือเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดในรูปของน้ำหนักแห้งหน่วยเป็นกรัมต่อตารางเมตร  ในการสร้างพีระมิด
    • 3 .   พีระมิดพลังงาน ( pyramid  of  energyt )  
      •   เป็นพีระมิดที่แสดงค่าพลังงานในสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดมีหน่วยเป็นกิโลแคลอรีต่อตารางเมตรต่อปี
    • พีระมิดของระบบนิเวศแบบใดบ้าง ที่บางครั้งพบว่ามียอดแหลมอยู่ด้านล่าง และเพราะเหตุใดจึงเป็นเช่นนั้น ?
      • พีระมิดจำนวน และ พีระมิดมวลชีวภาพ อาจมียอดแหลมอยู่ด้านล่างได้ดังนี้คือ
      • พีระมิดจำนวน อาจมีลักษณะฐานกว้างหรือแคบก็ได้ขึ้นอยู่กับขนาดของผู้ผลิตถ้าผู้ผลิตมีขนาดเล็ก และมีจำนวนมากกว่าผู้บริโภคก็จะเป็นพีระมิดฐานกว้าง ถ้าผู้ผลิตมีขนาดใหญ่ เช่นพีระมิดจำนวนของสวนเงาะจะมีลักษณะเป็นฐานแคบ เพราะเงาะหนึ่งต้นจะเป็นแหล่งพลังงานให้แมลงต่าง ๆ ได้จำนวนหลายพันตัว และกลุ่มแมลงบนต้นเงาะ ก็เป็นแหล่งพลังงานให้นกนานาชนิดได้หลายสิบตัว
      • พีระมิดมวลชีวภาพ โดยปกติพีระมิดแบบนี้จะเป็นพีระมิดฐานกว้าง เนื่องจากมวลชีวภาพของผู้ผลิตจะมีมากกว่ามวลชีวภาพของผู้บริโภคที่อยู่ถัดขึ้นไปในแต่ละลำดับเสมอแต่ในบางโอกาสอาจเกิดการเปลี่ยนแปลงได้เช่นในสภาพของแหล่งน้ำบางแห่ง ในบางฤดูกาลหรือบางช่วงเวลาแพลงก์ตอนพืชอาจมีมวลชีวภาพน้อยกว่าผู้บริโภคลำดับถัดไปถึงแม้ว่าแพลงก์ตอนพืชจะมีมวลน้อยแต่ก็เพิ่มจำนวนได้รวดเร็ว เมื่อบางส่วนถูกกินไปส่วนที่เหลือก็เพิ่มจำนวนได้ทัน เมื่อนำมาเขียนพีระมิดจึงได้พีระมิดฐานแคบ
    • กฎสิบเปอร์เซนต์   ( Law  of  ten  percent )
      • พลังงานที่สิ่งมีชีวิตแต่ละลำดับขั้นในระบบนิเวศได้รับนั้นจะไม่เท่ากัน  ตามหลักการของลินด์แมนกล่าวไว้ว่า  พลังงานที่ได้รับจากผู้ผลิตทุก ๆ   100   ส่วน  จะมีเพียง   10   ส่วนเท่านั้นที่ผู้บริโภคนำไปใช้ในการดำรงชีวิตและการเจริญเติบโต  และพลังงานในผู้บริโภคแต่ละลำดับทุก ๆ   100   ส่วนก็จะถูกนำไปใช้ได้แค่   10   ส่วนเช่นกัน
    •  
    • จากภาพพลังงานอีก 90 ส่วน ในแต่ละลำดับขั้นของผู้บริโภคสูญหายไปไหน ?
      • พลังงานที่สูญไป 90 ส่วนคือ ส่วนที่กินไม่ได้ หรือส่วนที่กินได้แต่ย่อยไม่ได้เป็นกากอาหารและ อีกส่วนหนึ่งร่างกายนำไปใช้ผลิตพลังงานสำหรับการทำกิจกรรมต่าง ๆของร่างกาย
    • วัฏสารในระบบนิเวศ
      •   แร่ธาตุและสารต่าง ๆ  ในระบบนิเวศเป็นสิ่งจำเป็นในการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิต  เช่น  คาร์บอน  ไฮโดรเจน  ออกซิเจน  ไนโตรเจน  และฟอสฟอรัส  เป็นต้น  สารต่าง ๆ    เหล่านี้ล้วยเป็นองค์ประกอบของโมเลกุลที่สำคัญในเซลล์สิ่งมีชีวิต  เรียกว่า  ชีวโมเลกุล
      •   ( biomolecules )   เช่น  ลิพิด  โปรตีน  คาร์โบไฮเดรต  และกรดนิวคลีอิค  ธาตุที่เป็นองค์ประกอบหลักเหล่านี้มีการหมุนเวียนผ่านโซ่อาหารเป็นวัฏจักรเรียกว่า
      •   วัฏจักรสาร   ( material  cycle )   เช่น  
      • วัฏจักรน้ำ  วัฏจักรคาร์บอน  วัฏจักรไนโตรเจน  วัฏจักรฟอสฟอรัส  
      • และวัฏจักรกำมะถัน
    • การถ่ายทอดพลังงานและการหมุนเวียนสาร ในระบบนิเวศ
    • ธาตุที่เป็นองค์ประกอบของสารชีวโมเลกุล (biological molecule) นั้นมีความสำคัญต่อสิ่งมีชีวิตอย่างไร เพราะเหตุใด ?
      • สารชีวโมเลกุลในเซลล์สิ่งมีชีวิต ประกอบด้วยธาตุหลักที่สำคัญคือ C H O และ N และอาจมีธาตุอื่น ๆ อีก เช่น P และ S ตัวอย่างของสารชีวโมเลกุล ได้แก่ คาร์โบไฮเดรต โปรตีน ไขมันและกรดนิวคลีอิก สารชีวโมเลกุลมีความสำคัญต่อสิ่งมีชีวิตหลายประการ เช่น
      • 1. เป็นองค์ประกอบของเยื่อหุ้มเซลล์ คือ ทำหน้าที่ป้องกันหรือให้ความแข็งแรงแก่เซลล์ เป็นส่วนที่กำหนดขอบเขตของเซลล์และควบคุมรักษาสมดุลของสารภายในเซลล์และนอกเซลล์ เป็นต้น
      • 2. เป็นองค์ประกอบของกรดนิวคลีอิก ซึ่งเป็นสารพันธุกรรมที่เป็นหน่วยควบคุมและกำหนดลักษณะของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิด
      • 3. เป็นองค์ประกอบของฮอร์โมนที่สำคัญของร่างกายช่วยควบคุมให้ร่างกายมีความสมดุล
    • การหมุนเวียนสารและถ่ายทอดพลังงานในระบบนิเวศมีความเหมือนหรือแตกต่างกันอย่างไร ?
      • - ส่วนที่เหมือนกันคือจะมีการถ่ายทอดจากผู้ผลิตไปยังผู้บริโภคลำดับต่าง ๆ เป็นขั้น ๆจนถึงผู้สลายสารอินทรีย์
      • - ส่วนที่แตกต่างคือการถ่ายทอดพลังงานจะไม่เป็นวัฏจักร และพลังงานที่ถ่ายทอดในสิ่งมีชีวิตนั้นจะมีการเปลี่ยนรูป แต่ไม่มีการสูญหายไปไหนตามกฎข้อที่ 2 ของการอนุรักษ์พลังงานไม่มีการสูญหายแต่จะมีการเปลี่ยนรูปจากรูปหนึ่งไปเป็นอีกรูปหนึ่งได้ เช่น
    •  
      • จากแผนภาพจะเห็นได้ว่า พืชนำพลังงานแสงจากดวงอาทิตย์มาใช้ในกระบวนการสังเคราะห์ -
      • ด้วยแสง ได้ผลิตภัณฑ์จำพวกคาร์โบไฮเดรต ดังนั้นพลังงานแสงก็มีการเปลี่ยนรูปมาเป็ น พลังงานเคมีในรูปของสารอาหารสะสมในพืช เมื่อสัตว์มากินพืชสัตว์ก็ได้พลังงานเคมีในรูปสารอาหารไปใช้ในการดำรงชีวิต พลังงานเคมีในพืชก็จะเปลี่ยนรูปไปเป็นพลังงานเคมีในสัตว์ต่อไป และเมื่อพืชและสัตว์ตายลงไปผู้สลายสารอินทรีย์ก็จะทำการย่อยสลายซากพืชและซากสัตว์เหล่านั้น พลังงานเคมีจึงมีการเปลี่ยนรูป เป็นพลังงานเคมีที่สะสมในผู้สลายสารอินทรีย์ต่อไป
      • สำหรับการหมุนเวียนสารนั้นจะเป็นวัฏจักร โดยอาจเริ่มจากแหล่งธาตุอาหาร
      • ซึ่งเป็นสารอนินทรีย์ในรูปของแร่ธาตุซึ่งพืชนำไปใช้ในกระบวนการเจริญเติบโต หรืออาจอยู่ในรูปของแก๊ส เช่น CO2 ซึ่งพืชนำไปใช้ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงได้เป็นสารอาหารซึ่งอยู่ในรูปของสารอินทรีย์ และ ปล่อยแก๊ส O2 ออกมา และอยู่ในรูปของของเหลว เช่น ไอน้ำ เป็นต้น และหมุนเวียนในระบบอยู่ ตลอดเวลา
    • สิ่งมีชีวิตได้รับแร่ธาตุและสารอาหารต่าง ๆ โดยวิธีการใดบ้าง ?
      • สิ่งมีชีวิตได้รับแร่ธาตุและสารอาหารต่าง ๆ โ ดย กระบวนการต่อไปนี้
      • 1. การลำเลียงในพืช
      • 2. การลำเลียงสารผ่านเซลล์ด้วยวิธีการต่าง ๆ เช่น ออสโมซิสและลำเลียงสารโดยตัวพาในสิ่งมีชีวิต
      • 3. การกินอาหาร และการดูดซึมสารอาหาร
    • วัฏจักรน้ำ
    • การหมุนเวียนของน้ำเกิดจากกระบวนการต่าง ๆ ที่สำคัญ ได้แก่กระบวนการใดบ้าง ?
      • การระเหยของน้ำ (evaporation)
      • การควบแน่น การตกของหยาดน้ำฟ้า (condensation)
      • การคายน้ำของพืช (transpiration)
      • การหายใจของสิ่งมีชีวิต (respiration)
    • วัฏจักรของน้ำที่เกิดโดยผ่านกระบวนการในสิ่งมีชีวิตได้แก่กระบวนการใดบ้างและเกี่ยวข้องสัมพันธ์กับกระบวนการที่ไม่ผ่านสิ่งมีชีวิตอย่างไร ?
      • วัฏจักรของน้ำที่เกิดโดยผ่านกระบวนการในสิ่งมีชีวิตได้แก่ การคายน้ำของพืชและการหายใจของสิ่งมีชีวิต กระบวนการที่ไม่ผ่านสิ่งมีชีวิตคือ การระเหยของน้ำกลายเป็นไอน้ำไอน้ำในบรรยากาศเมื่อกระทบความเย็นก็จะเกิดการควบแน่นแล้วตกเป็นหยาดน้ำฟ้าลงสู่แหล่งน้ำในธรรมชาติ
    • วัฏจักรคาร์บอน
    • วัฏจักรคาร์บอนที่เกิดโดยผ่านกระบวนการในสิ่งมีชีวิต ได้แก่กระบวนการใดบ้าง ?
      • กระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง (photosynthesis) กระบวนการย่อยสลาย (decomposition) การหายใจ
    • วัฏจักรคาร์บอนที่เกิดโดยกระบวนการอื่น ๆ ในชีวิตประจำวัน ได้แก่อะไรบ้าง ?
      • การเผาไหม้ (combustion)
      • การผุพัง (weathering)
    • อธิบายความสัมพันธ์ระหว่างการหมุนเวียนคาร์บอนกับการดำรงชีวิตของพืชและสัตว์ ?
      • วัฏจักรคาร์บอนเริ่มจากพืชนำแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศไปใช้ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง จากนั้นธาตุคาร์บอนจะมีการหมุนเวียนไปตามโซ่อาหารในระบบนิเวศในสภาพสารอินทรีย์ในเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิต ธาตุคาร์บอนจะหมุนเวียนกลับแหล่งสะสมในบรรยากาศใหม่โดยการหายใจของสิ่งมีชีวิตและการย่อยสลายสารของจุลินทรีย์
    • วัฏจักรคาร์บอนเกิดการเสียสมดุลได้อย่างไร และมีผลกระทบต่อสภาพแวดล้อมอย่างไรบ้าง ?
      • วัฏจักรคาร์บอนเกิดการเสียสมดุลได้ โดยการกระทำของมนุษย์ เช่น การใช้น้ำมันเชื้อเพลิงในยานพาหนะ ซึ่งทำให้มีการปล่อยแก๊ส CO และ CO2 ออกมาปะปนในอากาศ การตัดไม้ทำลายป่าทำให้แหล่งดูดซับ CO2 แหล่งใหญ่ของโลกลดลงเกิดการสะสมแก๊ส CO2 มากในบรรยากาศทำให้อุณหภูมิของโลกร้อนขึ้น เกิดปรากฏการณ์ที่เรียกว่าปรากฏการณ์เรือนกระจก
    • วัฏจักรไนโตรเจน
    • จากภาพกระบวนการต่าง ๆ ที่สำคัญของวัฏจักรไนโตรเจนเกี่ยวข้องสัมพันธ์กันอย่างไร ?
      • วัฏจักรไนโตรเจนประกอบด้วยกระบวนการที่สำคัญ 4 กระบวนการ คือ
      • 1. การตรึงไนโตรเจน เป็นการเปลี่ยนแก๊สไนโตรเจนในอากาศ ให้อยู่ในสภาพของแอมโมเนีย หรือไนเตรตที่พืชสามารถนำไปใช้ได้ การตรึงไนโตรเจนนี้เกิดขึ้นได้จากพวก symbiotic bacteria เช่น ไรโซเบียมในรากของพืชตระกูลถั่ว
      • 2. การเปลี่ยนสารประกอบไนโตรเจนเป็นแอมโมเนีย คือการเปลี่ยนจากกรดอะมิโนหรือโปรตีน ในซากสิ่งมีชีวิตหรือในของเสียจากเมแทโบลิซึมเป็นแอมโมเนีย กระบวนการนี้เกิดได้จากการกระทำของ ammonifying bacteria เช่น Pseudomonas
      • 3. การเปลี่ยนเกลือแอมโมเนียเป็นไนไตรท์และไนเตรต สิ่งขับถ่ายจากสัตว์ ซากของพืชและสัตว์ที่อยู่ในรูปของแอมโมเนียจะถูก nitrifying bacteria เช่ น Nitrosomonas เปลี่ยนไปเป็นไนไตร์ทและไนไตร์ทจะถูก nitrifying bacteria เช่น Nitrobacter เปลี่ยนเป็นไนเตรตต่อไป
      • 4. การเปลี่ยนไนเตรตกลับเป็นไนโตรเจนในบรรยากาศ ไนเตรตที่อยู่ในดินจะละลายน้ำและถูกพืชนำไปใช้ได้โดยตรง พืชจะเปลี่ยนไปเป็นกรดอะมิโนและโปรตีนในพืชใหม่ถ้าดินขาดออกซิเจน จะมีพวก denitrifying bacteria เช่น Thiobacillus เปลี่ยนไนไตร์ทและไนเตรตไปเป็นแก๊สไนโตรเจนในบรรยากาศได้
      • จากวัฏจักรของไนโตรเจนแสดงให้เห็นว่า แก๊สไนโตรเจนมีการเปลี่ยนรูปและนำไปใช้ในระบบนิเวศในสภาพของสารประกอบชนิดต่าง ๆ และในที่สุดก็หมุนเวียนกลับคืนมาเป็นแก๊สไนโตรเจนตามเดิม โดยแต่ละขั้นตอนของการเปลี่ยนแปลงจำเป็นต้องอาศัยจุลินทรีย์หลายชนิด จึงจะทำให้เกิดการหมุนเวียนเป็นวัฏจักรได้
    • ถ้าขาดไนโตรเจนแล้วจะมีผลอย่างไรต่อระบบนิเวศ ?
      • ไนโตรเจนเป็นส่วนประกอบสำคัญของโปรตีน และกรดนิวคลีอิก ซึ่งเป็นส่วนสำคัญในสิ่งมีชีวิตดังนี้คือ ช่วยในการเจริญเติบโต เป็นแหล่งพลังงาน เป็นเอนไซม์เร่งให้เกิดปฏิกิริยาเคมีภายในเซลล์ เป็นโครงสร้างเซลล์ เป็นองค์ประกอบของโครโมโซม ถ้าขาดไนโตรเจนสิ่งมีชีวิตก็ไม่สามารถดำรงชีวิตอยู่ได้ ทำให้ระบบนิเวศขาดความสมดุล
    • ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ เช่น ฟ้าผ่า เกี่ยวข้องกับวัฏจักรไนโตรเจนอย่างไร ?
      • เมื่อเกิดฟ้าผ่า กระแสไฟฟ้าในอากาศจะทำให้ไนโตรเจนรวมกับออกซิเจนกลายเป็นไนตริกออกไซด์ เมื่ออยู่ในอากาศนานๆไนตริกออกไซด์จะรวมกับออกซิเจนกลายเป็นไนโตรเจนไดออกไซด์ ซึ่งอาจรวมกับไอน้ำในบรรยากาศเกิดเป็นกรดไนตริกขึ้น เมื่อทำปฏิกิริยากับไอออนบวกในดิน จะเกิดเกลือไนเตรตซึ่งพืชนำไปใช้ได้
    • วัฏจักรฟอสฟอรัส
    • จากภาพแหล่งของฟอสฟอรัสที่สำคัญได้มาจากที่ใดบ้าง ?
      • แหล่งของฟอสฟอรัสได้มาจาก ฟอสเฟตที่อยู่ในดิน หินฟอสเฟต ตะกอนที่ทับถมในทะเล ฟอสเฟตจากการทำเหมืองแร่และปุ๋ย รวมทั้งฟอสเฟตจากการใช้ผงซักฟอกที่ปล่อยลงในแหล่งน้ำ
    • วัฏจักรฟอสฟอรัสหมุนเวียนผ่านกระบวนการของสิ่งมีชีวิตอย่างไร ?
      • เริ่มจากพืชดูดซึมฟอสเฟตที่ละลายน้ำได้ไปใช้ในกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงเป็นฟอสเฟตอินทรีย์ สัตว์ได้รับฟอสเฟตอินทรีย์จากอาหารคือพืชและสัตว์ตามลำดับในโซ่อาหาร เมื่อพืชและสัตว์ตายลง แบคทีเรียบางประเภทจะย่อยสลายซาก ได้กรดฟอสฟอริก ซึ่งทำปฏิกิริยากับสารในดินกลับคืนไปทับถมเป็นกองหินฟอสเฟตในดินในน้ำต่อไป ทำให้เกิดการหมุนเวียนเช่นนี้ตลอดไป
    • สารประกอบฟอสฟอรัสในผู้บริโภค กลายมาเป็นสารประกอบฟอสฟอรัสในน้ำได้อย่างไร ?
      • ฟอสฟอรัสเป็นองค์ประกอบของสิ่งมีชีวิต ในรูปของสารชีวโมเลกุลซึ่งเป็นสารอินทรีย์ในพืชและผู้บริโภคลำดับต่าง ๆ เมื่อสิ่งมีชีวิตตายลงจะถูกย่อยสลายโด ย phosphatizing bacteria กลายเป็นฟอสเฟตอนินทรีย์ที่ละลายน้ำได้ (dissolved phosphate) เช่น CaHPO4 ซึ่งพืชสามารถนำไปใช้ได้โดยตรงหรือบางส่วนอาจตกตะกอนทับถมกันรวมเป็นหินฟอสเฟต [Ca3(PO4)2] ในทะเล
    • สารประกอบฟอสฟอรัสมีความสำคัญกับสิ่งมีชีวิตอย่างไร ?
      • ฟอสฟอรัสเป็นธาตุที่จำเป็นมากสำหรับเซลล์ทุกชนิด เนื่องจากเป็นส่วนประกอบของกรดนิวคลีอิกซึ่งเป็นสารพันธุกรรมและเป็นสารที่ให้พลังงานสูง เช่น ATP และ ADP และยังเป็นส่วนประกอบสำคัญของกระดูกและฟันในสัตว์มีกระดูกสันหลังด้วย
    • วัฏจักรกำมะถัน
    • ธาตุกำมะถันมีการหมุนเวียนผ่านกระบวนการในสิ่งมีชีวิตอย่างไร ?
      • พืชสีเขียวสามารถดูดกำมะถันไปใช้ในรูปของสารละลายซัลเฟต เพื่อนำไปสร้างเป็นกลุ่มซัลฟ์ไฮดริล (sulfhydryl หรือ SH) ของกรดอะมิโนและโปรตีน เมื่อสัตว์กินพืชจะได้กำมะถันในรูปของซัลฟ์ไฮดริลจากพืช เมื่อพืชและสัตว์ตายจุลินทรีย์จะย่อยสลายซากพืชและสัตว์ ได้แก๊สไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H2S) จุลินทรีย์ พวก sulfur oxidizing bacteria ออกซิไดซ์ไฮโดรเจนซัลไฟด์เป็นซัลเฟตซึ่งพืชนำไปใช้เป็นอาหารได้อีก
    • แหล่งกำเนิดของกำมะถันได้มาจากที่ใดบ้าง ?
      • กำมะถันอาจพบในธรรมชาติในรูปของแร่ธาตุในดิน ในซากพืชซากสัตว์ ในถ่านหินและน้ำมันปิโตรเลียม ในบ่อน้ำพุร้อน รวมทั้งในบรรยากาศในรูปของแก๊สซัลเฟอร์ - ไดออกไซด์ที่ได้จากการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล
    • ธาตุกำมะถันที่อยู่ในรูปของแก๊สมีบทบาทที่สำคัญอย่างไรต่อระบบนิเวศ และก่อให้เกิดผลกระทบต่อระบบนิเวศอย่างไรบ้าง ?
      • ส่วนใหญ่ธาตุกำมะถันที่อยู่ในรูปของแก๊สมักมีผลกระทบต่อระบบนิเวศ เช่นแก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์ แก๊สนี้เกิดจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงเกือบทุกชนิด โดยเฉพาะอย่างยิ่งคือถ่านหินลิกไนต์ เป็นแก๊สพิษที่ไม่มีสี มีกลิ่นฉุน แก๊สนี้รวมตัวกับออกซิเจนได้เป็น SO2 และ SO3 เมื่อรวมตัวกับไอน้ำในอากาศ เกิดเป็นกรดซัลฟูริก มีฤทธ ิ์ เป็นกรดกัดกร่อนทำลายสิ่งก่อสร้างและวัสดุที่เป็นหินปูน หินอ่อน โลหะให้สึกกร่อน
      • ทำลายสิ่งทอประเภทผ้าฝ้าย ไนลอน หนังสัตว์ ยาง ทำให้พลาสติกเสื่อมคุณภาพเร็วนอกจากนี้แก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์ละลายน้ำได้ดีเมื่อมีความชี้นมากพอจะทำอันตรายต่อ ระบบทางเดินหายใจ ทำลายเนื้อเยื่อปอดได้ แก๊สซัลเฟอร์ไดออกไซด์เพียงเล็กน้อย สามารถทำลายคลอโรฟิลล์ทำให้ใบไม้กลายเป็นสีเหลืองจนไม่สามารถสังเคราะห์ด้วยแสงได้และตายในที่สุด ฝนกรดยังทำลายเนื้อเยื่อภายในของพืชทำให้เป็นจุดหรือเป็นรู ต้นไม้แคระแกรน ผลผลิตลดลง ผสมพันธ ุ์ ไม่ติด ทำลายระบบนิเวศป่าไม้ และแหล่งน้ำ