วิชาการ.คอม-บทเรียนออนไลน์- บทที่ 21 ระบบนิเวศ 21.1 | บทเรียน วิชาการ.คอม
ชีววิทยา
 

บทที่ 21 ระบบนิเวศ 21.1

สร้างเมื่อ 02 เม.ย. 2555 16:41:06
  • ระดับม.6
  • 29,240 view

 ระบบนิเวศ


           ถ้านักเรียนพิจารณารอบๆ ตัวจะพบเห็นสิ่งต่างๆ มากมายทั้งที่มีชีวิตและไม่มีชีวิต   ทั้งที่อยู่บนบกและอยู่ในน้ำ   สิ่งต่างๆ เหล่านี้บางอย่างก็เกิดขึ้นมาตามธรรมชาติ  เช่น  แหล่งน้ำ ป่าไม้ บางอย่างมนุษย์ก็เป็นผู้สร้างขึ้นมา เช่น ชุมชนเมือง โรงงานอุตสาหกรรม เป็นต้น
           สิ่งที่น่าสงสัยก็คือ เพราะเหตุใดบางแห่งจึงพบเห็นสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันทั้งพืชและสัตว์กระจายอยู่ตามที่ต่างๆ แต่บางครั้งก็พบว่าในบางบริเวณจะมีกลุ่มสิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะเฉพาะเท่านั้นที่อาศัยอยู่และจะไม่พบเห็นในบริเวณอื่นๆ   นักเรียนสามารถค้นหาคำตอบได้จากการศึกษาบทเรียนต่อไปนี้

           สิ่งมีชีวิต (organism) จะดำรงชีวิตอยู่ได้อย่างสมดุลก็ต่อเมื่อองค์ประกอบของร่างกายที่ประกอบด้วย อวัยวะ (organ) ต่างๆ ทำงานร่วมกันอย่างเป็นระบบ   และต่างก็ทำงานประสานสอดคล้องกัน   นอกจากนี้สมบัติอีกอย่างหนึ่งของสิ่งมีชีวิตที่สำคัญนั้นก็คือ สามารถแพร่พันธ์ และขยายพันธ์ให้ลูกและหลานรุ่นต่อๆ ไปได้ สิ่งมีชีวิตนิดเดียวกันที่อาศัยอยู่ร่วมกัน   ในแหล่งที่อยู่อาศัยเดียวกันในช่วงเวลาเดียวกันเรียกว่า ประชากร (population)  ดังเช่นภาพแสดงประชากรของช้าง   นอกจากนี้แล้ว   ในแหล่งที่อยู่อาศัยเดียวกันนั้นย่อยมีสิ่งมีชีวิตมากกว่าหนึ่งชนิดอาศัยอยู่ร่วมกันเป็นกลุ่ม เรียกว่ากลุ่มสิ่งมีชีวิต(community) สิ่งมีชีวิตแต่ละกลุ่มเหล่านี้จะดำรงชีวิตอยู่ได้ในสภาพแวดล้อมเดียวกันนี้อย่างสมดุลก็ต่อเมื่อในสภาพแวดล้อมเดียวกันอย่างสมดุลก็ต่อเมื่อในสภาพแวดล้อมนั้นมีปัจจัยทางกายภาพที่เอื้ออำนวยต่อการดำรงชีวิตอยู่ เช่น มีอุณหภูมิ แสงสว่างหรือสภาพภูมิอาการที่เหมาะสม   นอกจากนี้แล้วสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ต่างก็มีความสัมพันธ์ซึ่งกันและกันภายในกลุ่มเดียวกัน   และยังมีความสัมพันธ์กับสิ่งมีชีวิตต่างกลุ่มอีกด้วย   ความสัมพันธ์นั้นอาจเป็นลักษณะของการช่วยเหลือเกื้อกุลกัน   การแก่งแย่งแข่งขันในเรื่องอาหารและที่อยู่อาศัย   หรือเป็นลักษณะของสิ่งมีชีวิตชนิดหนึ่งล่าสิ่งมีชีวิตอีกชนิดหนึ่งเพื่อเป็นอาหาร   เป็นต้น   ลักษณะของความสัมพันธ์ดังกล่าวมาแล้วทั้งหมดนี้รวมถึงความสัมพันธ์ระหว่างกลุ่มสิ่งมีชีวิต   กับสภาพแวดล้อมทางกายภาพที่กลุ่มสิ่งมีชีวิตเหล่านี้อาศัยอยู่เรียกว่า ระบบนิเวศ(ecosystem) ระบบนิเวศในโลกนี้มีหลายระบบด้วยกัน   ทั้งระบบนิเวศบนบกและระบบนิเวศในน้ำ   แต่ไม่ว่าจะเป็นระบบนิเวศใดก็ตามต่างก็รวมกันเป็น โลกของสิ่งมีชีวิตหรือไบโอสเฟียร์(biosphere)
         ดังที่นักเรียนได้ทราบแล้วว่าในโลกนี้มีบริเวณต่างๆ ทั้งบนบกและในน้ำรวมทั้งในอากาศที่สิ่งมีชีวิตสามารถแพร่กระจายอยู่ได้บริเวณต่างๆ เหล่านี้บางบริเวณก็มีสภาพแวดล้อมที่เหมือนกันและบางบริเวณก็มีสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน   ซึ่งสภาพแวดล้อมดังกล่าวนี้ถูกกำหนดด้วยลักษณะทางภูมิศาสตร์   นอกจากนี้แล้วสภาพภูมิศาสตร์ก็ยังเป็นตัวกำหนดกลุ่มสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในแต่ละพื้นที่ด้วย นักเรียนสงสัยหรือไม่ว่า   สังคมของสิ่งมีชีวิตบนโลกนี้มีการแพร่กระจายในพื้นที่ต่างๆ เป็นอย่างไร  

 
           ไบโอม

           ไบโอม (biomes)   หรือชีวนิเวศ หมายถึงระบบนิเวศใดก็ตามที่มีองค์ประกอบของปัจจัยทางกายภาพ เช่น อุณหภูมิและความชื้นและปัจจัยทางชีวภาพ เช่น พืชและสัตว์ที่คล้ายคลึงกันกระจายอยู่ในเขตภูมิศาสตร์ต่าง ๆ กัน เช่น ไบโอมทะเลทรายพบได้ที่ทวีปอเมริกาเหนือ ยุโรป และเอเชีย เป็นต้น นอกนี้พบว่าสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในไบโอมต่างๆ นี้ ต้องมีการปรับตัวให้เข้ากับปัจจัยทางกายภาพในแต่ละเขตภูมิศาสตร์นั้น ๆ ด้วย
           ไบโอมมีทั้งไบโอมบนบกและไบโอมบนน้ำ   โดยแพร่กระจายอยู่ตามเขตภูมิศาสตร์ต่างๆ ในโลกนี้ ดังภาพที่ 21-1 ก. และ ข.


<b>ภาพ 21-1 ก.ไบโอมบนบก</b>  


<b>ภาพ 21-1 ข. ไบโอมในน้ำ</b>

 

21.1.1 ไบโอมบนบก   

           ไบโอมบนบก (terrestrial biomes) ใช้เกณฑ์ปริมาณน้ำฝนและอุณหภูมิเป็นตัวกำหนด   ไบโอมบนบกที่มีอยู่ในโลกนี้แบ่งออกได้หลายไบโอม   แต่ไบโอมบนบกที่สำคัญที่จะกล่าวถึง ได้แก่ ไบโอมป่าดิบชื้น   ไบโอมป่าผลักใบในเขตอบอุ่น ไบโอมทุ่งหญ้าเขตอบอุ่น   ไบโอมสะวันนา ไบโอมป่าสน ไบโอมทะเลทราย และไบโอมทุนดรา เป็นต้น  

 

            ไบโอมป่าดิบชื้น   

           ป่าดิบชื้น (tropical rain forest) พบได้ในบริเวณใกล้เขตเส้นศูนย์สูตรของโลกในทวีปอเมรอกากลาง ทวีปอเมริกาใต้ ทวีปแอฟริกา ทวิปเอเชียตอนใต้  และบริเวณบางส่วนของหมู่เกาะแปซิฟิก   ลักษณะของภูมออากาศร้อนและชื้น   มีฝนตกตลอดปี  ปริมาณน้ำฝนเฉลี่ย 200-400 เซนติเมตรต่อปี ในป่าชนิดนี้พบพืชและสัตว์หลากหลายนับพันสปีชีส์ เป็นป่าที่มีความอุดมสมบูรณ์สูงมาก


ภาพที่ 21-2 ไบโอมป่าดิบชื้น (ป่าดิบชื้นในเขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่าฮาลา-บาลา จังหวัดนราธิวาส)

ก. ลักษณะของพรรณไม้ในป่าดิบชื้น

ข. แสดงเรืองยอดของพรรณไม้ในป่าดิบชื้นที่ชื้นอย่างหนาแน่น

           ไบโอมป่าผลัดใบในเขตอบอุ่น   
           ป่าผลัดในใบเขตอบอุ่น (temperate  deciduous forest) พบกระจายทั่วไปในละติจูลกลาง   ซึ่งมีปริมาณความชื้นเพียงพอที่ต้นไม้ใหญ่จะเจริญเติบโตได้   โดยมีปริมาณน้ำฝนเฉลี่ย 100 เซนติเมตรต่อปี   และมีอากาศค่อนข้างเย็น   ในป่าชนิดนี้ต้นไม้จะทิ้งใบ หรือผลัดใบก่อนที่จะถึงฤดูหนาวและจะเริ่มผลิใบอีกครั้งจากฤดูหนาวผ่านพ้นไปแล้ว   ต้นไม้ที่พบมีหลากหลายทั้งไม้ยืนต้น ไม้พุ่ม รวมถึง ไม้ล้มลุก

   

ภาพที่ 21-3 ไบโอมป่าผลัดใบในเขตอบอุ่น  (ป่าผลัดใบในอุทยานแห่งชาติทุ่งแสลงหลวง จังหวัดพิษณุโลก)

           ไบโอมป่าสน
           ป่าสน (coniferous  forest)  ป่าไทกา  (taiga) และ ป่าบอเรียล (boreal) เป็นป่าประเภทเดียวกันที่มีต้นไม้เขียวชอุ่มตลอดปีพบได้ทางตอนใต้ของแคนาดา   ทางตอนเหนือของทวีปอเมริกาเหนือ ทวีปเอเชีย   และยุโรป ในเขตละติจูดตั้งแต่  45-67 องศาเหนือ   ลักษณะของภูมิอากาศมีฤดูหนาวค่อนข้างยาวนาน   อากาศเย็นและแห้งพืชเด่นที่พบ   ได้แก่   พืชจำพวกสน เช่น ไพน์ (pine)  เฟอ (fir)  สพรูซ  (spruce) และเฮมลอค (hemlok) เป็นต้น                      


ภาพที่ 21-4 ไบโอมป่าสนบนภูเขาสูงของไทย (ป่าสนในอุทยานแห่งชาติภูสอยดาว จังหวัดอุตรดิตถ์)

(เอื้อเฟื้อภาพโดย : คุณสุพัตรา   ชูชนะ)

           ไบโอมทุ่งหญ้าเขตอบอุ่น        
           ทุ่งหญ้าเขตอบอุ่น (temperate   grassland) หรือที่รู้จักกันในชื่อของ ทุ่งหญ้าแพรี่ (prairie) ในตอนกลางของทวีปอเมริกาเหนือ
และ
ทุ่งหญ้าสเตปส์(steppes) ของประเทศรัสเซีย เป็นต้น สภาพภูมิอากาศมีปริมาณน้ำฝนเฉลี่ย 25-50 เซนติเมตรต่อปี ทุ่งหญ้าเขตอบอุ่นนี้เหมาะสำหรับการทำการกสิกรรมและปศุสัตว์  เพราะดินมีความอุดมสมบูรณ์สูงมีหญ้านานาชืดขึ้นอยู่  ส่วนใหญ่พบมีการทำเกษตรกรรมควบคู่ในพื้นที่นี้ด้วย      

   

ภาพที่ 21-5 ไบโอมทุ่งหญ้าเขตอบอุ่น (ทุ่งหญ้าแพรี่ในรัฐแคนซัล ประเทศสหรัฐอเมริกา)

           ไบโอมสะวันนา   
           สะวันนา (savanna) เป็นทุ่งหญ้าที่พบได้ในทวีปแอฟริกา ทวีปอเมริกาใต้ ทวีปออสเตรเลีย   และพบบ้างทางตะวันออกเฉียงใต้ของทวีปเอเชีย   ลักษณะของภูมิอากาศร้อน   พืชที่ขึ้นส่วนใหญ่เป็นหญ้าและมีต้นไม้ขึ้นกระจายเป็นหย่อม ๆ ในฤดูร้อนมักมีไฟป่า เกิดขึ้นอยู่เสมอๆ  

   

ภาพที่ 21-6ไปโอมสะวันนา (ทุ่งหญ้าสะวันนาในเขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่าทุ่งหญ้านเรศวร จังหวัดตาก) 

 

           ไบโอมทะเลทราย   
            ทะเลทราย  (desert) พบได้ทั่วไปในโลก ในพื้นที่ที่มีปริมาณฝนตกเฉลี่ยน้อยกว่า 25 เซนติเมตรต่อปี   ทะเลทรายบางแห่งร้อนมากมีอุณหภูมิเหนือผิวดินสูงถึง 60 องศาเซลเซียสตลอดวัน   บางแห่งค่อนข้างหนาวเย็น   พืชที่พบในไบโอมทะเลทรายนี้มีการป้องกันการสูญเสียน้ำโดยใบลดรูปเป็นหนาม   ลำต้นอวบเก็บสะสมน้ำ   ทะเลทรายที่รู้จักกันโดยทั่วไปได้แก่   ทะเลทรายซาฮารา (Sahara) ในทวีปแอฟริกา ทะเลทรายโกบี (Gobi) ในประเทศสาธารณรัฐประชาชนจีนและทะเลทรายโมฮาวี (Mojave) ในรัฐแคลิฟอร์เนีย   ประเทศสหรัฐอเมริกา      

   

ภาพที่ 21-7 ไบโอมทะเลทราย (ทะเลทรายโกบี   ประเทศสาธารณรัฐประชาชนจีน)

           ไบโอมทุนดรา
           ทุนดรา (tundra) เป็นเขตที่มีฤดูหนาวค่อนข้างยาวนานฤดูร้อนช่วงสั้น ๆ ลักษณะเด่นคือ ชั้นของดินชั้นบนลงไปจะจับตัวเป็นน้ำแข็งอย่างถาวร   ทุนดราพบทางตอนเหนือของทวีปอเมริกาเหนือ   และยูเรเซีย   พบพืชและสัตว์อาศัยอยู่น้อยชนิด   ปริมาณฝนน้อยมาก   ฤดูร้อนช่วงสั้นๆ น้ำแข็งที่ผิวหน้าดินจะละลาย   แต่เนื่องจากน้ำมาสามารถซึมผ่านลงไปในชั้นน้ำแข็งได้จึงท่วมขังอยู่บนผิวดิน   ทำให้ปลูกพืชได้ในระยะสั้นๆ   พืชที่พบจะเป็นพวกไม้ดอกและไม้พุ่ม   นอกจากนี้ยังพบสิ่งมีชีวิตชั้นต่ำ เช่น ไลเคนด้วย 

   

ภาพที่ 21-8 ไบโอมทุนดรา (ทุนดราในรัฐอลาสกา ประเทศสหรัฐอเมริกา)

-   พืชเด่นที่พบในไบโอมบนบกแต่ละชนิดได้แก่ อะไรบ้าง
-   ถ้าพิจารณาจากลักษณะของไบโอมบนบกที่ได้กล่าวมาแล้วประเทศไทยพบไบโอมบนบกชนิดใดบ้างและอยู่ในภาคใดของประเทศ

           21.1.2 ไบโอมในน้ำ 
          ไบโอมในน้ำ (aquatic  biomes) ที่พบเป็นองค์ประกอบหลักในไบโอสเฟียร์นั้น   ประกอยด้วย ไบโอมแหล่งน้ำจืด (freshwater biomes) และไบโอมแหล่งน้ำเค็ม(marine biomes) และพบกระจายอยู่ทั่วเขตภูมิศาสตร์ในโลกนี้   ดังแสดงในภาพที่ 21-1 ข.      

           ไบโอมแหล่งน้ำจืด

           โดย ทั่วไปประกอบด้วยแหล่งน้ำนิ่ง ซึ่งได้แก่ ทะเลสาบ สระ หนอง หรือบึง กับแหล่งน้ำไหล ซึ่งได้แก่ ธารน้ำไหลและแม่น้ำ เป็นต้น


ภาพที่ 21-9 ไบโอมแหล่งน้ำจืด  (เขื่อนรัชชประภา จังหวัดสุราษฎร์ธานี)

 

           ไบโอมแหล่งน้ำเค็ม   

 ประกอบด้วยแหล่งน้ำเค็ม   ซึ่งได้แก่   ทะเลและมหาสมุทร   ซึ่งพบในปริมาณมาก   มีถึงร้อยละ 71 ของพื้นที่ผิวโลก และมีความลึกมาก   โดยมีความลึกเฉลี่ยถึง 3,750 เมตร ไบโอมแหล่งน้ำเค็มจะแตกต่างกับแหล่งน้ำจืด   โดยที่มีน้ำขึ้นและน้ำลงเป็นปัจจัยทางกายภาพที่สำคัญ


ภาพที่ 21-10 ไบโอมแหล่งน้ำเค็ม (เขตมหาสมุทรแปซิฟิก ประเทศออสเตรเลีย) 

           นอกจากนี้พบว่ายังมีช่วงรอยต่อระหว่างแหล่งน้ำจืดและแหล่งน้ำเค็มมาบรรจบกันทำให้น้ำบริเวณนั้นเป็นน้ำกร่อยและเกิดเป็นแหล่งน้ำกร่อย(estuaries) ซึ่งมักจะพบตามบริเวณปากแม่น้ำ   การขึ้นลงของกระแสน้ำมีอิทธิพลต่อการเปลี่ยนแปลงค่าความเค็มของน้ำในแหล่งน้ำกร่อยเป็นอย่างมาก   ทำให้ในรอบวันมีการแปรผันของความเค็มของน้ำ   ซึ่งนักเรียนจะได้ศึกษารายละเอียดในเรื่องระบบนิเวศป่าชายเลน

-   ไบโอมแหล่งน้ำจืดและไบโอมแหล่งน้ำเค็มแตกต่างกันอย่างไร

           นักเรียนจะเห็นได้ว่าทั้งไบโอมบนบกและไบโอมในน้ำจัดได้ว่าเป็นแหล่งรวมของระบบนิเวศทั้งบนบกและในน้ำที่มีขนาดใหญ่ที่สุดที่กระจายอยู่ตามเขตภูมิศาสตร์ต่างๆ ในโลก นักเรียนทราบหรือไม่ว่ามีระบบนิเวศอะไรบ้างที่ประกอบเป็นไบโอมบนบกและไบโอมในน้ำ