ครเสกสรรค สวรรณสข 1

21.4 การถายทอดพลงงานและการหมนเวยนสารในระบบนเวศ

มความส าคญตอสงมชวตในระบบนเวศเปนอยางมาก

เพราะสารตาง ๆ ในระบบนเวศไมไดสญหายไปไหน แตมการหมนเวยนน ามาใหสงมชวตใชใหม

ครเสกสรรค สวรรณสข 2

21.4 การถายทอดพลงงานและการหมนเวยนสารในระบบนเวศ

เกดเปนวฏจกร ท าใหระบบนเวศเกดความสมดลทางธรรมชาต

ครเสกสรรค สวรรณสข 3

21.4.1 การถายทอดพลงงานในสงมชวต

สงมชวต 3 กลมในระบบนเวศคอ ผผลต ผบรโภคและผสลายสารอนทรย มความสมพนธกนในรป การกนกนเปนอาหารเปนทอด ๆ เรยกวา โซอาหาร(food chain)

ครเสกสรรค สวรรณสข 4

ครเสกสรรค สวรรณสข 5

21.4.1 การถายทอดพลงงานในสงมชวต

เนองจากผบรโภคมการกนกนเองไดหลายทอด จงมการล าดบผบรโภคนวาล าดบขนการกนอาหาร(trophic level)

นยมเขยนเปนแผนผง ดงน

ครเสกสรรค สวรรณสข 6

ผผลต ผบรโภคล าดบท 1

ผบรโภคล าดบท 2

ผบรโภคล าดบท 3

ครเสกสรรค สวรรณสข 7

- สาหราย-> ลกกง -> ปลา -> แมว - ใบไม -> หนอน -> นก -> ง

ครเสกสรรค สวรรณสข 8

ในธรรมชาต การกนตอ ๆ กนเปนทอด ๆ ของสงมชวตมความสมพนธเชอมโยงกนซบซอน ไมไดเปนลกษณะของโซอาหารเดยว ๆ

ครเสกสรรค สวรรณสข 9

ครเสกสรรค สวรรณสข 10

เรยกโซอาหารทมความซบซอนนวาสายใยอาหาร(food web) ท าใหเกดการถายทอดพลงงานในสงมชวต(energy flow)

ครเสกสรรค สวรรณสข 11

เรยกโซอาหารทมความซบซอนนวาสายใยอาหาร(food web) ท าใหเกดการถายทอดพลงงานในสงมชวต(energy flow)

ครเสกสรรค สวรรณสข 12

ในระบบนเวศนอกจากมโซอาหารทเรมตนจากผผลต ไปยงผบรโภคแลว พบวา ยงมโซอาหารอกประเภทหนงทเรมตนจากการยอยสลายซากพช และสตวของผยอยสลายสารอนทรยไปยงผบรโภคล าดบตาง ๆ

ครเสกสรรค สวรรณสข 13

เรยกโซอาหารและสายใยอาหารสารอนทรยประเภทนวา โซอาหารดไทรทสและสายใย อาหารดไทรทส(detritus food chain and detritus food web) หรอ

ครเสกสรรค สวรรณสข 14

โซอาหารแซโพรไฟตกและ สายใยอาหารแซโพรไฟตก (saprophytic food chain and saprophytic food web)

ดงภาพท 1 – 38

ครเสกสรรค สวรรณสข 15

ครเสกสรรค สวรรณสข 16

http://undergroundmagiconline.com/images/soil_foodweb_diagram_8ijj.jpg

ครเสกสรรค สวรรณสข 17

http://www.bcgrasslands.org/grasslands/ecosystemprocesses.htm

ครเสกสรรค สวรรณสข 18

จากการทโซอาหารแตละสายมชนดและปรมาณของสงมชวต แตละล าดบขนของการกนมากนอยตางกน

ครเสกสรรค สวรรณสข 19

สามารถเขยนความสมพนธแตละล าดบขนไดในรปของพระมด เรยกวา พระมดทางนเวศวทยา(ecological pyramid)จ าแนกไดเปน 3 แบบ คอ

ครเสกสรรค สวรรณสข 20

1. พระมดจ านวน (pyramid of numbers) ใชจ านวนของสงมชวตในระบบนเวศ

นนๆ มาเขยนเรยงล าดบ โดยบรเวณฐานเปนผผลต ผบรโภคล าดบตางๆ กจะเรยงล าดบตอ

ขนไป มหนวยเปน จ านวนตอตารางเมตร

ครเสกสรรค สวรรณสข 21

http://faculty.southwest.tn.edu/rburkett/ES%20-%20%20understanding_the_environment.htm

ครเสกสรรค สวรรณสข 22

2.พระมดมวลชวภาพ(pyramid of biomass) ใชมวลชวภาพหรอเนอเยอของสงมชวต

ทงหมดในรปของน าหนกแหงหนวยเปนกรมตอตารางเมตร ในการ

สรางพระมด ดงภาพท 1 - 40

ครเสกสรรค สวรรณสข 23

http://faculty.southwest.tn.edu/rburkett/ES%20-%20%20understanding_the_environment.htm

ครเสกสรรค สวรรณสข 24

http://faculty.southwest.tn.edu/rburkett/ES%20-%20%20understanding_the_environment.htm

ครเสกสรรค สวรรณสข 25

3. พระมดพลงงาน (pyramid of energy) แสดงคาพลงงานในสงมชวต

แตละชนด มหนวยเปน กโลแคลอรตอตารางเมตร

ตอป ดงภาพท 1- 41

ครเสกสรรค สวรรณสข 26

http://www.eduweb.com/portfolio/earthsystems/food/images/energy_pyramid.gif

ครเสกสรรค สวรรณสข 27

พลงงานทสงมชวต แตละล าดบขนในระบบนเวศไดรบนน จะไมเทากน ตามหลกการของลนดแมนกลาวไววา

ครเสกสรรค สวรรณสข 28

พลงงานทไดรบจากผผลตทกๆ 100 สวน จะมเพยง 10 สวนเทานนทผบรโภคน าไปใชในการด ารงชวตและการเจรญเตบโต

ครเสกสรรค สวรรณสข 29

และพลงงานในผบรโภคแตละล าดบทก ๆ 100 สวน จะถกน าไป ใชไดแค 10 สวน เชนกน

เรยกวากฎสบเปอรเซนต (Law of ten percent)ดงแสดงในภาพท 1-42

ครเสกสรรค สวรรณสข 30

http://www.kmitl.ac.th/agritech/nutthakorn/04090035_2202/multiweb/environ/ecosystem.html

ประสทธภาพในการแอสซมเลชน = (แอสซมเลชนล าดบการกนท n/แอสซมเลชนล าดบการกนท n-1)

ครเสกสรรค สวรรณสข 31

21.4.2 วฏจกรสารในระบบนเวศ

ในระบบนเวศ แรธาตและสารตางๆ เปนสงจ าเปนในการด ารงชวต เชน คารบอน ไฮโดรเจน ออกซเจน ไนโตรเจน ฟอสฟอรส และน า

ครเสกสรรค สวรรณสข 32

21.4.2 วฏจกรสารในระบบนเวศ

สารตางๆ เหลาน เปนองคประกอบ ของโมเลกลทส าคญในเซลลสงมชวตเรยกวา ชวโมเลกล (biomolcules)เชน ลพด โปรตน คารโบไฮเดรต และกรดนวคลอก

ครเสกสรรค สวรรณสข 33

21.4.2 วฏจกรสารในระบบนเวศ

ปกตแลวสารเหลานจะมปรมาณคอนขางคงท และสมดลในธรรมชาต เนองจากมการหมนเวยนสารเหลานกลบมาใชใหม เปนการหมนเวยนผานโซอาหารเปนวฏจกร เรยกวา

ครเสกสรรค สวรรณสข 34

21.4.2 วฏจกรสารในระบบนเวศ

วฏจกรสาร (material cycle) เชนวฏจกรน า วฏจกรคารบอน วฏจกรไนโตรเจน วฏจกรฟอสฟอรส และ วฏจกรก ามะถน เปนตน

ครเสกสรรค สวรรณสข 35

http://faculty.southwest.tn.edu/rburkett/ES%20-%20%20understanding_the_environment.htm

material cycle

ครเสกสรรค สวรรณสข 36

วฏจกรน า (water cycle)

น า(H2O)เปนสงทจ าเปนตอสงมชวตทกชนดในระบบนเวศ เพราะนอกจากจะเปนองคประกอบของเซลลแลว .....

ครเสกสรรค สวรรณสข 37

วฏจกรน า (water cycle)

น ายงเปนตวกลางส าคญของกระบวนการตางๆในสงมชวต

เปนแหลงทอยอาศยของสงมชวตหลายชนด

ครเสกสรรค สวรรณสข 38

วฏจกรน า (water cycle)

เปนปจจยส าคญทท าใหเกดระบบนเวศชนดตางๆ

ครเสกสรรค สวรรณสข 39

วฏจกรน า (water cycle)

การหมนเวยนของน าในระบบนเวศ เกดจาก 2 กระบวนการ คอ การระเหย (evaporation) การกลนตวเปนฝนตกลงส ผวโลก (precipitation)

ครเสกสรรค สวรรณสข 40

http://ednet.kku.ac.th/~sumcha/212300/graphics/sequence/sequence.html

ครเสกสรรค สวรรณสข 41

วฏจกรคารบอน (carbon cycle)

คารบอน (C) เปนธาตหลกในสารประกอบอนทรยทกชนด

เปนองคประกอบของสารอนนทรยทมอยในระบบนเวศ

ครเสกสรรค สวรรณสข 42

วฏจกรคารบอน (carbon cycle)

เปนธาตทมการหมนเวยนเปน วฏจกร ดงภาพท 21 - 42

ครเสกสรรค สวรรณสข 43http://io.uwinnipeg.ca/~simmons/16cm05/1116/54-17-CarbonCycle-L.gif

ครเสกสรรค สวรรณสข 44

ผผลตจะรบคารบอนในรปของCO2 เพอน าไปใชในการสงเคราะหดวยแสง

วฏจกรคารบอน (carbon cycle)

ครเสกสรรค สวรรณสข 45

วฏจกรคารบอน (carbon cycle)

เมอสตวกนพชกจะไดรบสารประกอบเหลานไปใชประโยชนและสรางเปนเนอเยอ

ครเสกสรรค สวรรณสข 46

วฏจกรคารบอน (carbon cycle)เมอพชและสตวตายลง แบคทเรย

เหดรา จะยอยสลายซากพชซากสตวตลอดจนสงขบถาย ใหเปน CO2 และน า กลบคนสบรรยากาศ รวมทงการเผาไหมของเชอเพลงก

จะได CO2 คนสบรรยากาศไดอก

ครเสกสรรค สวรรณสข 47

วฏจกรคารบอน (carbon cycle)

ทงพชและสตวจะคนคารบอนสบรรยากาศในรปของ CO2 โดยกระบวนหายใจ

ครเสกสรรค สวรรณสข 48

วฏจกรไนโตรเจน (nitrogen cycle)

ไนโตรเจน (N) ในบรรยากาศมประมาณรอยละ 78

แตสงมชวตสวนใหญ ไมสามารถน าแกสนมาใชไดโดยตรง

ครเสกสรรค สวรรณสข 49

โดยเฉพาะพชจะใชไดกตอเมออยในรป สารประกอบพวก เกลอแอมโมเนย เกลอไนไตรท และ เกลอไนเตรต ซงพชจะน าไปสรางสารประกอบตางๆ ภายในเซลล

วฏจกรไนโตรเจน (nitrogen cycle)

ครเสกสรรค สวรรณสข 50

วฏจกรไนโตรเจนประกอบดวย กระบวนการทส าคญ คอ

วฏจกรไนโตรเจน (nitrogen cycle)

ครเสกสรรค สวรรณสข 51

การตรงไนโตรเจน (nitrogen fixation)

การเปลยนสารประกอบไนโตรเจนเปนแอมโมเนย (ammonification)

วฏจกรไนโตรเจน (nitrogen cycle)

ครเสกสรรค สวรรณสข 52

การเปลยนเกลอแอมโมเนยมเปนไนไตรทและไนเตรต(nitrification)

การเปลยนไนเตรต กลบเปนแกสไนโตรเจนในบรรยากาศ(denitrification) ดงภาพท 21-43

วฏจกรไนโตรเจน (nitrogen cycle)

ครเสกสรรค สวรรณสข 53http://faculty.southwest.tn.edu/rburkett/ES%20-%20%20understanding_the_environment.htm

ครเสกสรรค สวรรณสข 54

วฏจกรฟอสฟอรส (phosphorus cycle)

ฟอสฟอรส (P) เปนธาตทจ าเปนส าหรบเซลลทกชนด

เนองจากเปนองคประกอบของ สารพนธกรรม เชน DNA RNA

ครเสกสรรค สวรรณสข 55

เปนสวนประกอบของสารพลงงานสง เชน ATP ADP

เปนสวนประกอบทส าคญ ของกระดกและฟนในสตว

วฏจกรฟอสฟอรส (phosphorus cycle)

ครเสกสรรค สวรรณสข 56

พชน าไปใชในการเจรญเตบโต เพอสรางความแขงแรงและผลผลตใหสงขนเปนอกธาตหนงทมการหมนเวยน

เปนวฏจกร จากภาพท 21 - 44

วฏจกรฟอสฟอรส (phosphorus cycle)

ครเสกสรรค สวรรณสข 57

http://faculty.southwest.tn.edu/rburkett/ES%20-%20%20understanding_the_environment.htm

ครเสกสรรค สวรรณสข 58

แหลงสะสมฟอสฟอรส คอ ดน หน โดยเฉพาะหนและตะกอนททบถมกนอยทใตทะเล

วฏจกรฟอสฟอรส (phosphorus cycle)

ครเสกสรรค สวรรณสข 59

ส าหรบฟอสฟอรสทสะสมอยในดน เมอถกกดกรอนหรอชะลางตามธรรมชาตกจะไดสารฟอสเฟตซงพชสามารถดดไปใชได

วฏจกรฟอสฟอรส (phosphorus cycle)

ครเสกสรรค สวรรณสข 60

เมอสตวกนพช สารนกจะถก ถายทอดไปยงสตว

วฏจกรฟอสฟอรส (phosphorus cycle)

ครเสกสรรค สวรรณสข 61

เมอพชและสตวตายลงจะถกยอยสลาย ไดสารประกอบฟอสเฟตทบถมอยในดน และบางสวนจะลงสแหลงน า

วฏจกรฟอสฟอรส (phosphorus cycle)

ครเสกสรรค สวรรณสข 62

วฏจกรก ามะถน (sulfur cycle)

ก ามะถน (S) คอ ธาตทเปนองคประกอบส าคญของโปรตนในพช และสตว

ครเสกสรรค สวรรณสข 63

โดยเฉพาะกรดอะมโนทจ าเปน บางชนด

รวมทงวตามนและโคเอนไซม บางชนด

วฏจกรก ามะถน (sulfur cycle)

ครเสกสรรค สวรรณสข 64

จะพบก ามะถนบรสทธจากบรเวณทมภเขาไฟระเบด หรอบรเวณน าพรอน

วฏจกรก ามะถน (sulfur cycle)

ครเสกสรรค สวรรณสข 65

ก ามะถนสวนใหญทพบ จะอยในรปของสารประกอบ เชน SO2 H2S พวกซลไฟด และซลเฟต เปนตน

วฏจกรก ามะถน (sulfur cycle)

ครเสกสรรค สวรรณสข 66

สงมชวตไมสามารถน าก ามะถนมาใชโดยตรงไดแตจะน ามาใชในรปของสารประกอบ โดยทพชดดซลเฟตในดนไปสรางเปนอนทรยสารในพช

วฏจกรก ามะถน (sulfur cycle)

ครเสกสรรค สวรรณสข 67

สตวไดก ามะถนจากการบรโภคพช เมอพชและสตวตายลง กจะถกสลายโดยผยอยสลายอนทรยสาร จนไดสารประกอบซลเฟตทละลายน าไดอยในดน ท าใหพชน าไปใชไดอก ดงภาพท 21 - 45

วฏจกรก ามะถน (sulfur cycle)

ครเสกสรรค สวรรณสข 68