นิเวศวิทยา

AP Biology ชีววิทยา I

นิเวศวิทยา อ . ดร . สุทธาธร ไชยเรืองศรี

นิเวศวิทยา
นิเวศวิทยาและชีวาลัย
ขอบเขตและความเป็นมาของนิเวศวิทยา
ปัจจัยจำกัดและการกระจายตัวของสิ่งมีชีวิต
ชีวาลัยและชีวนิเวศ (biosphere and biomes)
นิเวศวิทยาประชากร
ขนาดและความหนาแน่นของประชากร (population size & density)
การกระจายตัวของประชากร (population distribution)
การเปลี่ยนแปลงของประชากร (population dynamics)

นิเวศวิทยาชุมชีพ
โครงสร้างของชุมชีพ ( community structure)
ความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิต (biological interaction)
การเปลี่ยนแปลงแทนที่ ( succession)
ระบบนิเวศ
องค์ประกอบของระบบนิเวศ
การถ่ายทอดพลังงานและวัฏจักรของสสาร
ชีววิทยาการอนุรักษ์
การสูญพันธุ์ของสิ่งมีชีวิต สาเหตุ และผลกระทบ
การอนุรักษ์สิ่งมีชีวิต

Ernest Häckel (1869)
Ecology Oikos + Logos
Oikos = Household , Home = บ้าน
Logos = Knowledge = วิชา , ความรู้
Ecology
การศึกษาเกี่ยวกับ ความสัมพันธ์ ระหว่าง สิ่งมีชีวิต และ สิ่งแวดล้อม ที่สิ่งมีชีวิตนั้นอาศัยอยู่
รากศัพท์เดียวกับ economy  economy of nature

Biosphere Landscape Ecosystem Community Population Organisms Organs Cell Genes ระดับองค์ประกอบทางชีวภาพ Ecology

การศึกษาทางนิเวศวิทยา จากการปรับตัวของสิ่งมีชีวิตจนถึงการเปลี่ยนแปลงของโลก
Autecology
ศึกษานิเวศวิทยาของ สิ่งมีชีวิตเพียง species เดียว
เช่น การศึกษาพื้นที่อาศัย ปัจจัยที่ต้องการ อาหารที่กิน จำนวนประชากร

การศึกษาทางนิเวศวิทยา จากการปรับตัวของสิ่งมีชีวิตจนถึงการเปลี่ยนแปลงของโลก
Autecology

Synecology ศึกษานิเวศวิทยาของสิ่งมีชีวิต มากกว่าหนึ่ง species เช่น การศึกษากลุ่มสิ่งมีชีวิต (community) หรือ สิ่งมีชีวิตที่อยู่ในระบบนิเวศเดียวกัน รวมไปถึงปรากฏการณ์โลกร้อน

ระดับของการศึกษาทางนิเวศวิทยา Autecology Synecology Biosphere Landscape Ecosystem Community Population Organisms Organs Cell

เราอยู่ที่ไหน ?

ทำไมเราจึงพบสิ่งมีชีวิตบางชนิดในเพียงบางพื้นที่ ? รองเท้านารีช่องอ่างทอง http :// surat . stkc . go . th / node / 171

Red Kangaroo

ปัจจัยที่มีผลต่อการกระจายตัวของสิ่งมีชีวิต
ความสามารถในการกระจายตัวของสิ่งมีชีวิต
อยู่ไม่ได้ หรือไปไม่ถึง

อยู่ไม่ได้ หรือไปไม่ถึง
พฤติกรรมและการเลือกถิ่นอาศัย ( habitat)
http :// www . flickr . com / photos / somchai2008 / with / 2540836311 /

พฤติกรรมและการเลือกถิ่นอาศัย ( habitat)
ความสัมพันธ์กับสิ่งมีชีวิตชนิดอื่น
predator, parasite, competition, pollinator, symbiont
สภาพแวดล้อม และปัจจัยทางกายภาพ

Limiting Factor ( ปัจจัยจำกัด )
Justus Liebig (1840)
การเจริญเติบโตของพืชเมื่อได้รับ Phosphorus (P) และ Potassium (K) ในระดับต่าง ๆ PIII > PII > PI P I K Plant growth ปัจจัยใดมีน้อยปัจจัยนั้นเป็นสิ่งควบคุมการเจริญ P III P II

Liebig’s Law of minimum
การเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิต ถูกกำหนด / จำกัด ด้วยปัจจัยที่มีความจำเป็นต่อการดำรงชีวิตที่มี ปริมาณน้อยที่สุด
สภาพแวดล้อมใดที่เป็นปัจจัยจำเป็นต่อการเจริญของสิ่งมีชีวิต ถ้ามีอยู่น้อยกว่าจุดวิกฤตของความต้องการของสิ่งมีชีวิตนั้น ถือว่าปัจจัยนั้นเป็น ปัจจัยจำกัด
ที่มา : The Fertilizer Handbook/The Fertilizer Institute

Limiting Factor
Schelford’s Law of Tolerance
V.E. Schelford (1913)
สิ่งมีชีวิตจะมีความสามารถในการทนต่อปัจจัยต่าง ๆ ได้เพียงช่วงหนึ่งเท่านั้นถ้าปัจจัยดังกล่าวมีระดับที่สูง หรือ ต่ำกว่าจุดวิกฤตของสิ่งมีชีวิตนั้นถือว่าปัจจัยดังกล่าวเป็นปัจจัยจำกัด

ความสัมพันธ์ระหว่างปัจจัยทางกายภาพ ปัจจัยจำกัด จุดวิกฤต และขอบเขตความทน ปัจจัยทางกายภาพที่มีผลต่อการเจริญ survival critical point critical point growth reproduction ขอบเขตความทน ปัจจัยจำกัด ปัจจัยจำกัด

ขอบเขตความทน

สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดมีขอบเขตความทนที่แตกต่างกัน www.asianaquariums.com / guppypic.htm Oxygen ในน้ำ http :// www . famu . org / mayfly / images / pluteus_nym . jpg Euryokous Stenokous

สิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันในช่วงอายุที่แตกต่างอาจมีขอบเขตความทนที่ไม่เท่ากัน http :// www . nefsc . noaa . gov / sos / spsyn / af / salmon /

บนโลกของเราสิ่งมีชีวิตจะสามารถอาศัยอยู่ในบริเวณใดได้บ้าง

Biosphere Hydrosphere Lithosphere Atmosphere 9000 m 11000 m ~ 4000 m Mt. Everest Mariana Trench

ปัจจัยหลักที่เปลี่ยนแปลง ตามระดับความสูง บนบก 10mm/300m ในน้ำ 760mm/10m
ความดัน
อุณหภูมิ
อุณหภูมิที่ลดลงยังมีผลต่อปริมาณน้ำฟ้า และความชื้นของพื้นที่ด้วย http :// acmg . seas . harvard . edu / people / faculty / djj / book / bookchap2 . html

ปัจจัยหลักที่เปลี่ยนแปลง ตามระดับความสูง
< 4 o C ระดับน้ำทะเล 10mm/300m 760mm/10m
อุณหภูมิที่ลดลงยังมีผลต่อปริมาณน้ำฟ้า และความชื้นของพื้นที่ด้วย

Biosphere
Biome : ชีวนิเวศ ระบบนิเวศชนิดหลัก
Terrestrial Biomes
Aquatic Biomes

“ Terrestrial Biomes”
ปัจจัยหลักที่เป็นตัวกำหนดชนิดของชีวนิเวศบก
ตำแหน่งที่ตั้งบนโลก
ความสูงจากระดับน้ำทะเล
ภูมิอากาศ  ความชื้น ปริมาณแสง

ปริมาณแสงที่แตกต่าง มีผลอย่างไร ? ตำแหน่งที่ตั้งบนโลก : Latitude

ปริมาณแสงที่แตกต่างมีผลต่อ ... พลังงานที่ได้รับ อุณหภูมิ ช่วงเวลาที่เหมาะสมกับการเจริญเติบโต ตำแหน่งที่ตั้งบนโลก : Latitude

ตำแหน่งที่ตั้งบนโลก : continental / oceanic ความสูงจากระดับน้ำทะเล : Altitude

Biome แบ่งตามลักษณะของสังคมพืช และกลุ่มพืชเด่นของพื้นที่ พืชในแต่ละชีวนิเวศจะมีลักษณะการปรับตัวที่เกิดจากวิวัฒนาการเพื่อให้เหมาะกับสภาพแวดล้อมที่ต่างกัน

Tundra
ไม่มีไม้ใหญ่
พืชเด่น คือ มอส ไลเคน และพืชขนาดเล็ก
ปริมาณน้ำฟ้า 100-400 mm/ ปี
หน้าร้อนสั้น อุณหภูมิต่ำในฤดูหนาวอาจต่ำกว่า - 3 0 o C ( เฉลี่ย < -10 o C)
Permafrost: ชั้นน้ำแข็งในดิน
http :// www . duke . edu / web / nicholas / bio217 / rsf4%20awc7 / caribou_tundra . jpg http://www.astrosurf.org/lombry/bioastro-vie-permafrost.htm http :// www . celsias . com / article / methane - giving - muscle - climate - change /

climatogram http://www.geocities.com/Athens/Parthenon/1020/biome.html http :// www . alaska - in - pictures . com

Taiga / Boreal Forest ป่าสน
ครอบคลุมพื้นที่ 1 ใน 3 ของพื้นที่ป่าบนโลก
อุณหภูมิต่ำ ฤดูร้อนยาวกว่าใน tundra
อุณหภูมิเฉลี่ย – 5 – 5 o C
ดินเป็นกรด
http://www.geocities.com/Athens/Parthenon/1020/biome.html http :// www . worldexposure . com / taiga / advocacy / index . html http :// ollysuziexpeditions . com / expeditions / seasonal

Taiga / Boreal Forest ป่าสน
สน (conifer) เป็นพืชเด่น
ไม่ผลัดใบ ใบรูปเข็ม พุ่มรูปกรวยคว่ำ
ทนอุณหภูมิต่ำ
http :// www . centraliahs . org / personnel / teachers_faculty / science / becker / biome web page / taiga . htm

Deciduous Forest ป่าผลัดใบ
ฤดูกาลชัดเจน
มีฤดูกาลที่ไม่เหมาะสมกับการเจริญของพืช
พืชมีการปรับตัวโดยการทิ้งใบในฤดูนั้น
แบ่งเป็น 2 แบบ
ป่าผลัดใบเขตอบอุ่น Temperate deciduous forest
ป่าผลัดใบเขตร้อน Tropical deciduous forest

Temperate deciduous forest ป่าผลัดใบเขตอบอุ่น ผลัดใบเนื่องจากอุณหภูมิที่ต่ำเกินไปในฤดูหนาว

Tropical Deciduous Forest ป่าผลัดใบเขตร้อน ผลัดใบจากความแห้งแล้งในฤดูแล้ง ( 4-6 เดือน )

Grassland ทุ่งหญ้า
กลุ่มพืชเด่นได้แก่ หญ้า (Gramineae)
มีปัจจัยที่ทำให้การเปลี่ยนแปลงหยุดชะงัก ไม่สามารถเปลี่ยนเป็นป่าได้
- ปริมาณน้ำที่พื้นที่ได้รับ ( Precipitation)
- ไฟ

ทุ่งหญ้า Prairie

ทุ่งหญ้า Savanna

Desert: ทะเลทราย
พืชทนแล้ง , CAM
ปริมาณน้ำฝน < 500mm/ ปี
อุณหภูมิกลางวัน > 50 o C
อัตราการระเหยสูง อาจสูงกว่าปริมาณน้ำที่ได้รับ
http://www.geocities.com/Athens/Parthenon/1020/biome.html

http :// www . cs - kaktusy . cz / fotogalerie_2 . htm http :// www . alanbauer . com / desert . htm พืชทะเลทราย ทนแล้ง อวบน้ำ บางชนิดใบลดรูป

Tropical Rainforest ป่าฝนเขตร้อน
ไม่มีฤดูกาลที่ชัดเจน อุณหภูมิเฉลี่ย 25 – 30 0 C
ปริมาณน้ำฝน > 2500mm
ต้นไม้มีเรือนยอดหลายชั้น
ความสูงของต้นไม้อาจ >50 m
ความหลากหลายทางชีวภาพสูง
http://www.geocities.com/Athens/Parthenon/1020/biome.html

ไม้ไม่ผลัดใบ ต้นไม้ด้านล่างต้องการแสงน้อย ใบปลายแหลมเรียวเพื่อระบายน้ำ

Ecotone http://www.griffith.edu.au/ins/collections/webb/html/13-54.html พื้นที่เชื่อมต่อระหว่างระบบนิเวศ มักมีสิ่งมีชีวิตจากทั้งสองระบบนิเวศเข้ามาอาศัย

การกระจายตัวของชีวนิเวศ
ลักษณะสิ่งแวดล้อมทางกายภาพนอกจากจะเปลี่ยนตามตำแหน่งตามเส้น latitude แล้ว ยังเปลี่ยนตามระดับความสูงของพื้นที่ หรือ altitude ด้วย
ชีวนิเวศที่พบจึงเปลี่ยนแปลงไปตามระดับความสูงด้วย

การกระจายตัวของชีวนิเวศตามระดับความสูง http :// users . rcn . com / jkimball . ma . ultranet / BiologyPages / B / Biomes . html

การกระจายตัวของ Terrestrial Biomes ในพื้นที่ ที่มีปัจจัยทางกายภาพต่างกัน

Aquatic Biomes: ระบบนิเวศในน้ำ
ปัจจัยที่มีผลต่อการกระจายตัวของสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศน้ำ
¾ ของพื้นผิวโลกปกคลุมด้วยน้ำ
แสง
ปริมาณออกซิเจน
น้ำขึ้น น้ำลง
ความเค็ม
ฯลฯ

ชีวนิเวศน้ำ แบ่งตามลักษณะทางกายภาพและเคมีเป็นหลัก

Aquatic Biomes: ระบบนิเวศน้ำ
ระบบนิเวศน้ำเค็ม (salinity ~3%)
ระบบนิเวศน้ำจืด (salinity <1%)
standing water: ระบบนิเวศน้ำนิ่ง
running water: ระบบนิเวศน้ำไหล

Saltwater Biomes

ได้รับอิทธิพลจากน้ำขึ้นน้ำลง
อุณหภูมิ ความเค็ม คลื่น
ปริมาณออกซิเจน และ ธาตุอาหารสูง
หาดทราย ( ในพื้นที่ที่คลื่นน้อย )
 สาหร่าย และหญ้าทะเล
หาดหิน  สาหร่าย
Intertidal zone : เขตน้ำขึ้นน้ำลง

Coral Reefs แนวปะการัง
Photic zone ทะเลเขตร้อน น้ำใส
อุณหภูมิ 20-30 o C
ผู้ผลิต : สาหร่ายในปะการัง
ความหลากหลายทางชีวภาพสูง
http :// www . solcomhouse . com / coralreef . htm

http :// www . coralations . org http :// www . global - warming - awareness2007 . org ปะการัง

Oceanic Pelagic Biome : ทะเลเปิด
Photic: Epipelagic
Mesopelagic
Aphotic: Bathypelagic
อิทธิพลจากกระแสน้ำ
Photic zone ลึกกว่าพื้นที่ใกล้ฝั่ง
ปริมาณออกซิเจนสูง แต่ธาตุอาหารน้อย
ผู้ผลิต : Phytoplankton
http :// www . i - esprit . com / place - middle . htm http :// upload . wikimedia . org

Marine Benthic Zone
Neritic  Abyssal
light  no light
ท้องทะเลลึก อุณหภูมิต่ำ ความดันสูง
ผู้ผลิต : สาหร่าย หญ้าทะเล chemoautotroph prokaryote
+ อินทรีย์สารจาก pelagic zone

Hydrothermal vent
chemoautotroph prokaryote
H 2 S oxidation
350°C  3 - 50°C
http :// staffwww . fullcoll . edu / tmorris / elements_of_ecology / chapter_4 . htm

Freshwater Biome ระบบนิเวศน้ำจืด

Littoral Zone Limnetic Zone Profundal Zone ระบบนิเวศน้ำนิ่ง Lake Biome

ทะเลสาบและสระน้ำ
ออกซิเจนกระจายไม่ทั่วแหล่งน้ำ
ผู้ผลิต พืชน้ำ  phytoplankton
ระบบนิเวศน้ำนิ่ง Lake Biome

พืชที่พบในแหล่งน้ำ

Emergent Floating leaved

Submergent Floating plant

ลำธาร และ แม่น้ำ
ออกซิเจนสูง ( ยกเว้นถ้าสารอาหารมากเกินไป )
ได้รับสารอาอินทีย์จากระบบนิเวศบก
ระบบนิเวศน้ำไหล Stream Biome http :// www . tiskita - lodge . co . cr / activities /

Estuary Biome

นิเวศวิทยา

by heroohm

Accessibility

Categories

Upload Details

Usage Rights

1 Embed 30

Statistics

นิเวศวิทยา Presentation Transcript