วิชาการ.คอม-บทเรียนออนไลน์-กระบวนการเปลี่ยนแปลงแทนที่ | บทเรียน วิชาการ.คอม
วิทย์ทั่วไป
 

กระบวนการเปลี่ยนแปลงแทนที่

สร้างเมื่อ 12 เม.ย. 2554 13:24:35
  • ระดับม.6
  • 3,886 view

กระบวนการเปลี่ยนแปลงแทนที่
          ระบบนิเวศมีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา ทั้งโดยกระบวนการที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ และที่เกิดจากกิจกรรมมนุษย์ การเปลี่ยนแปลงบางอย่างในธรรมชาติเกิดขึ้นอย่างช้าๆ เช่น แม่น้ำลำคลองตื้นเขินเพราะมีตะกอนดินถูกพัดพามาจากที่อื่น และบางปรากฏการณ์อาจเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว เช่น การเกิดไฟป่า พายุ น้ำท่วม ดินถล่ม แผ่นดินไหว และภูเขาระเบิด เป็นต้น การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้อาจส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงขนาดของประชากร และอาจถึงขั้นส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบทางชีวภาพในระบบนิเวศสิ่งมีชีวิตบางชนิดอาจเจริญอย่างรวดเร็ว ในขณะที่บางชนิดไม่สามารถดำรงชีวิตอยู่ได้

          ระบบนิเวศในบริเวณต่างๆ ของโลกที่เราเห็นในปัจจุบันไม่ได้เกิดขึ้นได้ในช่วงเวลาสั้นๆ แต่ได้ผ่านการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องมาเป็นเวลานานนับจาอดีตและยังเกิดการเปลี่ยนแปลงต่อไปอีกอย่างต่อเนื่อง ซึ่งไม่มีใครบอกได้แน่นอนว่าในอนาคตรุ่นหลานหรือรุ่นเหลนของเราระบบนิเวศของโลกจะเป็นเช่นใด นักเรียนเคยสงสัยหรือไม่ว่า ระบบนิเวศเริ่มแรกเกิดขึ้นได้อย่างไร


บริเวณก้อนหินเริ่มผุพัง และมีความชื้นเหามะสมจะพบไลเคน ซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตพวกราและสาหร่ายที่อาศัยอยู่ร่วมกัน

 


 เมื่อเวลาผ่านไปอินทรียสารจากไลเคนที่ตายลงและแร่ธาตุที่เกิดจากการผุพังของก้อนหิน ทำให้เกิดชั้นดินบางๆ เคลือบก้อนหินไว้ ชั้นดินที่เกิดขึ้นนี้มีปริมาณเพียงพอที่ไลเคนกลุ่มอื่นที่มีขนาดใหญ่ขึ้นสามารถเจริญได้ และช่วยให้เกิดเนื้อดินในบริเวณนั้นเพิ่มขึ้นจนกระทั่ง สิ่งมีชีวิตกลุ่มมอส ลิเวอร์เวิร์ต เจริญขึ้นมาได้ และต่อมาก็มีพืชกลุ่มอื่นๆสามารถเจริญได้ในบริเวณนั้น

 


 เมื่อพืชเหล่านี้ตายจะทำให้มีอินทรียสารสะสมมากขึ้นเรื่อยๆ จนมีพืชหลากหลายชนิดเจริญเพิ่มขึ้น เช่น ไม้พุ่ม และไม้ยืนต้น สภาพแหล่งที่อยู่อาจจะเปลี่ยนแปลงไปจนกระทั่งเกิดเป็นป่าไม้ในที่สุด

ภาพ 1.19 ตัวอย่างกระบวนการเปลี่ยนแปลงแทนที่


          ระบบนิเวศแรกเริ่มเกิดจากการเปลี่ยนแปลงที่เรียกว่า การเปลี่ยนแปลงแทนที่ (succession) ซึ่งเป็นการเปลี่ยนแปลงกลุ่มสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศในธรรมชาติที่ใช้เวลายาวนานมาก ดังภาพ 1.19 สิ่งมีชีวิตกลุ่มแรกๆที่สามารถเจริญได้เป็น สิ่งมีชีวิตบุกเบิกรุ่นแรก (pioneer species) มักมีขนาดเล็ก เจริญเติบโตและขยายพันธุ์ได้เร็วมีความเหมาะสมที่จะดำรงชีวิตในสภาพแวดล้อมที่มีทรัพยากร เช่น ความชื้น แร่ธาตุ แสง ในปริมาณจำกัดการเปลี่ยนแปลงแทนที่มักเป็นไปอย่างช้าๆ ใช้เวลานานอย่างน้อยนับร้อยปี เนื่องจากทรัพยากรที่จำเป็นต่อการดำรงชีวิตมีไม่มากนัก และจะดำรงอยู่เช่นนั้นได้นานเนื่องจากกลุ่มสิ่งมีชีวิตในแหล่งที่อยู่มีความสัมพันธ์กันและมีความสัมพันธ์กับสภาพแวดล้อมทางกายภาพอย่างเหมาะสม ทำให้ระบบนิเวศมีความสมดุล

ภาพ 1.20 ระบบนิเวศป่าไม้ในอุทยานแห่งชาติดอยอินทนนท์


          กลุ่มสิ่งมีชีวิตที่พบในสภาวะสมดุลนี้เรียกว่า กลุ่มสิ่งมีชีวิตขั้นสุด หรือชุมชีพขั้นสุด (climax communication) เช่น กลุ่มสิ่งมีชีวิตในอุทยานแห่งชาติห้วยขาแข้ง จังหวัดอุทัยธานี อุทยานแห่งชาติดอยอินทนนท์ จังหวัดเชียงใหม่ อุทยานแห่งชาติเขาใหญ่ จังหวัดนครราชสีมา เป็นต้น

          อย่างไรก็ตาม กลุ่มสิ่งมีชีวิตขั้นสุดอาจมีการเปลี่ยนได้เนื่องจากสภาพแวดล้อม เช่น เกิดไฟไหม้ เกิดโรคระบาด สิ่งมีชีวิตหลายชนิดถูกทำลายทำให้ระบบนิเวศเสียสมดุลไป ซึ่งอาจเหมือนหรือต่างจากสมดุลเดิมก็ได้ ถ้าสิ่งมีชีวิตอีกหลายชนิดที่สามารถอยู่ได้โดยปรับตัวและเจริญขึ้นมาแทนที่ในสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงไปก็จะทำให้เกิดเป็นระบบนิเวศอาจถูกทำลายลงโดยสิ้นเชิงก็ได้

           สิ่งมีชีวิตที่เกิดขึ้นในแหล่งที่อยู่เป็นกลุ่มแรก มักมีลักษณะอย่างไร สิ่งมีชีวิตกลุ่มนี้มีบทบาทอย่างไรในกระบวนการเปลี่ยนแปลงแทนที่
           กระบวนการเกิดดินอันเนื่องมาจากการผุพังของหิน มีความเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงแทนที่อย่างไร
           นักเรียนคิดว่าสิ่งมีชีวิตที่นำเข้ามาจากถิ่นอื่นจะส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงแทนที่จามธรรมชาติหรือไม่ อย่าไร
           ระบบนิเวศในท้องถิ่นของนักเรียนมีการเปลี่ยนแปลงหรือไม่ ถ้ามี เกิดจากสาเหตุอะไรบ้าง และการเปลี่ยนแลปงดังกล่าวส่งผลกระทบต่อคนในท้องถิ่นอย่างไรบ้าง

          ดังที่กล่าวมาแล้ว กระบวนการเปลี่ยนแปลงของระบบนิเวศเกิดขึ้นอยู่แล้วโดยธรรมชาติ กิจกรรมต่างๆของมนุษย์อันเนื่องมาจากความต้องการใช้ทรัพยากรธรรมชาติ ยังมีส่วนทำให้การเปลี่ยนแปลงของระบบนิเวศเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว เช่น มีการเปลี่ยนแปลงพื้นที่ป่าไม้ไปเป็นพื้นที่เกษตรกรรม ดังภาพ 1.21 การเปลี่ยนแปลงเช่นนี้ นอกจากจะเป็นการรบกวนสมดุลของระบบนิเวศแล้ว ยังทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงชนิดของพืชที่เป็นกลุ่มสิ่งมีชีวิตเด่นของระบบนิเวศนั้น มีผลทำให้ความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตลดลง จากที่เคยมีพืชและสัตว์นานาชนิดในป่าไม้ เมื่อเกิดพื้นที่เกษตรกรรมเชิงเดี่ยวขึ้นมาแทนที่ ก็จะมีแต่พืชที่เป็นผลผลิตตามความต้องการของมนุษย์ สัตว์ที่เคยอาศัยจะได้อาหารจากป่าไม้ก็ไม่สามารถอาศัยอยู่ในพื้นที่เดิมได้อีกต่อไป

ภาพ 1.21 การเปลี่ยนแปลงสภาพระบบนิเวศธรรมชาติเป็นพื้นที่เกษตรกรรมเชิงเดี่ยว


           นักเรียนคิดว่าการเปลี่ยนแปลงของระบบนิเวศอันเนื่องมาจากกิจกรรรมต่างๆของคนส่งผลต่อสมดุลระบบนิเวศอย่างไรบ้าง