บทที่ 3 ตอนที่ 4

59,433 views
59,181 views

Published on

0 Comments
17 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
59,433
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
28
Actions
Shares
0
Downloads
328
Comments
0
Likes
17
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

บทที่ 3 ตอนที่ 4

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

×