หนวยท6นเวศวทยาเบองตน

6.1 องคประกอบของระบบนเวศ6.1.1 ศพทพนฐานเกยวกบนเวศวทยา คำาวา นเวศวทยา ตรงกบศพทภาษาองกฤษวา Ecology ซงมรากศพทมาจากภาษา

กรก “Oikos” แปลวา บาน (Home) และ Logos แปลวา การศกษา การเรยนร การ บรรยาย คำาวา Ecology เอนสท ไฮนรช เฮคเคล (Ernst Heinrich

Haeckel) นกสตววทยาชาวเยอรมนเปนคนแรกทนำามาใชในป พ.ศ. 2412 สรปไดวา นเวศวทยา หมายถงวชาทวาดวยการศกษาสงมชวตในแหลงทอยอาศย และรวมไปถงการศกษาความสมพนธ

ระหวางสงมชวตกบสงแวดลอม สงแวดลอมทกลาวอาจเปนสงแวดลอมทอยใกลตวหรอไกลตวจนถงนอกโลก กได แตตองมอทธพลตอสงมชวตดวย

สำาหรบขอบเขตของนเวศวทยาสมยใหม กำาหนดจากการประสานงานของสงมชวตในระดบตางๆ จากเลกไปใหญตามลำาดบขนไดดงน

1. สงมชวต (Organism) เปนการศกษาความเปนอยของสงมชวตแตละชนดวา การ ดำารงชวตอยไดนนตองอาศยสงแวดลอมทางกายภาพอนๆ อยางไรบาง และเมอสงแวดลอมทาง

กายภาพเปลยนแปลงไปจะมผลกระทบตอสงมชวตอยางไรบาง2. ประชากร (Population) เปนการศกษาถงกลมหรอจำานวนของพชหรอสตวชนดใด

ชนดหนง ในบรเวณใดบรเวณหนง วามปจจยอะไรบางททำาใหเกดการเพมหรอลดจำานวนสตวหรอพชนนๆ

3. กลมสงมชวตหรอชมชน (Community) เปนการศกษาความสมพนธระหวาง ประชากรของพชและสตวในบรเวณใดบรเวณหนง ปกตในธรรมชาตจะมชมชนอย 2 ประเภท คอ

ชมชนบนบก และชมชนในนำา เรยกตามลกษณะสงมชวตชนดเดน เชน กลมสงมชวตไผ หรอเรยก ตามทอยอาศย เชน หาดทราย

4. ระบบนเวศ(Ecosystem) หมายถงหนวยของความสมพนธของสงมชวตในแหลงทอย แหลงใดแหลงหนง ความสมพนธม2 ลกษณะ คอ ความเกยวของสมพนธระหวาง สง

มชวตกบสงไมมชวตทแวดลอมอย และในขณะเดยวกนกจะมความสมพนธอกลกษณะหนงคอ ความเกยวโยงพงพากน หรอการสงผลตอกนระหวางสงมชวตดวยกนเอง ความสมพนธทงสอง

ลกษณะดงกลาวนจะเกดขนพรอมๆ กน และมอยในระบบนเวศทกระบบ แสดงวาชวตทงหลายไม อาจอยไดอยางโดดเดยว โดยปราศจากการ เกยวของสมพนธกบองคประกอบอนๆ ความ

สมพนธทเกยวของกนทกลาวนเปนปจจยทสำาคญทสดททำาใหบรรดาชวตทงหลายอยรอดได ชวต หนงจะอยไดกตอเมอมชวตอนๆ และองคประกอบอนๆ อยดวย ดงนนจะเหนไดวาระบบนเวศเปน

เพยงสวนหนงของ นเวศวทยา5. เขตนเวศ (Ecosphere) เปนการศกษาถงความสมพนธของสงมชวตทงหลายใน

ทกระบบนเวศ ซงตองอาศยทงสงมชวตและสงทไมมชวตในระบบนเวศตางๆ มาเปนปจจย เกอ หนนกน ในเขตนเวศจะตองมสงมชวตเสมอ หากบรเวณใดไมพบสงมชวต เชน กนทะเลลกกวา

5,000 เมตรกไมถอวาเปนเขตนเวศ เขตนเวศแบงเปน3 เขตใหญๆ ดงน5.1 เขตนเวศบรรยากาศ(Atmosphere)5.2 เขตนเวศนำา (Hydrosphere)5.3 เขตนเวศพนดน (Lithosphere)

6. ชวภาคหรอชวาลยหรอโลกของสงมชวต (Biosphere) เปนการศกษาความ สมพนธของ สงมชวตในทกเขตนเวศ

6.1.2 โครงสรางของระบบนเวศ ภายในระบบนเวศหนงๆ จะมโครงสรางทประกอบดวยองคประกอบทสำาคญดงน 1. องคประกอบทไมมชวต (Abiotic components) แบงออกเปน 1.1 สารทไมมชวต (Abiotic substances) สารทอยใน

สภาพแวดลอม ไดแก1.1.1 อนนทรยสาร (Inorganic compounds) เชน

คารบอน ไนโตรเจน ออกซเจน คารบอนไดออกไซด และนำา เปนตน1.1.2 อนทรยสาร (Organic compounds) เชน โปรตน

คารโบไฮเดรต ไขมน เปนตน

1.2 สภาพแวดลอมทไมมชวต (Abiotic environments) หรอสภาพแวดลอมทางกายภาพ (Physical environments) เปนสภาพดนฟาอากาศตางๆ เชน

1.2.1 แสง เปนแหลงกำาเนดพลงงานของสงมชวตทกชนด พชเปนกลมสงมชวตทรบ พลงงานแสงมาเกบไวในโมเลกลของอาหารทพชสรางขน แลวถายทอดตอไปยงสตว ปรมาณแสงใน

ธรรมชาตแตละแหงจะแตกตางกนไป ทำาใหแตละบรเวณใตตนไมใหญทแผกงกานกวางมกจะไมพบพชอนมากนก พชแตละชนดยงมความตองการแสงในปรมาณแตกตางกน บางพวกตองการ แสงแดดจา เชน ขาว ออย

ขาวโพด ในขณะทพชบางกลม เชน กลวยไม ชอบแสงรำาไร จงจะเจรญ เตบโตไดด สตวหลายชนดและตวออนของแมลง เชน ตวออนของดวง มกจะอยในทไมมแสงหรอมแสงนอย สำาหรบสงมชวตทอาศยอยในนำา สงมชวตสวนใหญจะกระจายอยบรเวณผวและในระดบนำาทไมลกมาก เพราะในบรเวณทลกมากๆ ในทะเลและมหาสมทร แสงจะสองลงไปไมถง แตกมสตวทอาศยอยในบรเวณทมความ

ลกมาก ซงจะมโครงสรางทมแหลงกำาเนดแสงในตวเอง หรอมลวดลายเดนชดตามลำาตวเปนเครองหมายใหพวก เดยวกนได เพราะในทะเลลกมากๆ จะมดเหมอนเวลากลางคน ใชสายตาไมได

แสงยงมความสมพนธตอพฤตกรรมการออกหากนของสตวตางๆ สตวสวนใหญจะหากนเวลากลางวน แตมสตวอกหลายชนดจะออกหากนเวลากลางคน

1.2.2 อณหภม สงมชวตแตละชนดจะอยไดในอณหภมทเหมาะสมกบตวเอง ในแหลงนำาอณหภมไมคอยเปลยนแปลงมากนก ถงแมในเขตหนาว นำากไมไดเปนนำาแขงไปหมด นำาทจมอยสวน

ลางกยงคงเปนทอาศยของสงมชวตได อณหภมบนภาคพนดนจะมความแปรปรวนกวาในนำามาก สตวและพช หลายชนดตองพกตว หรอจำาศลเพอหลกเลยงการเปลยนแปลงดงกลาว สตวบางประเภทอพยพไปสถนใหมทม

อณหภมเหมาะสมเปนการชวคราวในบางฤด เชน นกนางแอนบาน อพยพจากประเทศจนมาหากนในประเทศไทย และอาจเลยไปถงมาเลเซยราวเดอนกนยายนทกป นกอกชนดหนงคอ นกปากหาง ทวดไผลอม จงหวดปทมธาน

นกชนดนบางสวนอพยพมาจากอนเดย บงคลาเทศ พมา ประมาณเดอนพฤศจกายน เมอผสมพนธกนแลวก กลบถนเดม สตวทอาศยอยในเขตทะเลทรายจะไมคอยออกมาใหพบเหนมากนกในเวลากลางวน เนองจากมอณหภม

สง สวนใหญจะออกหากนเวลากลางคนซงอณหภมจะลดตำาลง1.2.3 กาซและแรธาต ในแหลงนำาจะมกาซและแรธาตตางๆ ละลายปนอย ท

สำาคญ ไดแก ออกซเจน คารบอนไดออกไซด และไนโตรเจน ซงมกมปรมาณสงทผวนำา เนองจากมการแลกเปลยน กาซกบอากาศจากกระบวนการหายใจและการสงเคราะหดวยแสง สวนบนพนดนจะมกาซออกซเจน และ

คารบอนไดออกไซดมากกวาแหลงนำา แรธาตตางๆ ในดน ไดแก ไนโตรเจน ฟอสฟอรส โพแทสเซยม และแรธาตอนๆ ทพชตองการเพอใชใน การสรางสารตางๆ ในพช เปนตวการสำาคญในการจำากดชนดและปรมาณของพชในสภาพแวดลอมนน ซงจะมผล

ตอเนองมาถงชนดและปรมาณสตวทอาศยอาหารและแรธาตตางๆ จากพชอกตอหนง และยงอาศยพชเปนท อาศยหลบภย เปนแหลงผสมพนธ หรอเลยงตวออนดวย

1.2.4 ความเปนกรดเบส ในนำาและในดนแตละแหงจะมสภาพความเปนกรดเบสแตกตาง กนไป ซงสมพนธกบแรธาตทละลายปะปนอยในดนและนำาแหลงนนๆ สงมชวตตางๆ จำาเปนตองอาศยอยในแหลง

ทมสภาพความเปนกรดเบสทเหมาะสม จงสามารถดำารงชวตอยไดตามปกต เชนพชพวกสม มะมวงเจรญเตบโต ไดดทมความเปนกรด ในขณะทขาวไมสามารถเจรญเตบโตไดดในดนสภาพดงกลาว

1.2.5 ความเคม สงมชวตแตละกลมจะมความสามารถในการทนอยในบรเวณทมความ เคมของดนและนำาแตกตางกนมาก พชสวนใหญจะไมสามารถเจรญเตบโตไดดในดนเคม ปจจบนพนทหลาย

บรเวณเรมมปญหาความเคมของนำาและดนคอนขางมาก เนองจากการเปลยนแปลงสภาพพนท ทำาใหบางบรเวณ เปลยนสภาพเปนดนเคม พชกลมเดมไมสามารถเจรญเตบโตได ตวอยางทเปนปญหาอยในปจจบน ไดแก การทำา

เกลอสนเธาวในภาคตะวนออกเฉยงเหนอ ทำาใหขยายพนทดนเคมกวางขวางออกไปมาก 1.2.6 ความชน ในบรรยากาศความชนจะเปลยนแปลงไปตามฤดกาล ความชนมผลตอ

การระเหยของนำาออกจากรางกายของสงมชวต ทำาใหจำากดชนดและการกระจายของสงมชวตในแหลงทอยดวย ในเขตรอนจะมความชนสง เนองจากมฝนตกชกและสมำาเสมอ จะมความอดมสมบรณ มความหลากหลายของ

ชนดและปรมาณของสงมชวต มากกวาในแหลงทอยเขตอบอนหรอเขตหนาว 1.2.7 กระแสลม เปนปจจยสำาคญอยางหนงในระบบนเวศ เชน ชวยใหเกดการ

ผสมพนธของพชดอก การกระจายของเมลดพชเพอขยายพนธไปไดในบรเวณกวาง 2. องคประกอบทมชวตหรอองคประกอบทางชวภาพ (Biotic components)

แบงออกเปนประเภทยอยๆ ตามลกษณะการไดรบพลงงานในรปทแตกตางกนดงน 2.1 ผผลต (Producer) ซงสวนใหญไดแก พชสเขยวทสามารถนำาเอาพลงงานจาก

แสงอาทตยมาสรางสารอาหารขนจากอนนทรยสารทมโครงสรางทางเคมไมซบซอน เรยกวา พวกออโตทรอพ (Autotrop) ไดแก สาหราย (Algae) และพชทวไป 2.2 ผบรโภค (Consumer) ไดแกสตวกนพช หรอสตวกนสตว หรอสงมชวตท

บรโภคสงอนเปนอาหาร จงไดรบพลงงานในรปของสารอนทรยโดยตรงไมตองสรางอาหารเอง เรยกวา เฮ เทอโรทรอป (heterotrop) โดยแบงไดหลายลำาดบตามลำาดบขนบรโภคดงน

108

2.2.1 ผบรโภคปฐมภม (Primary consumer) ไดแก สตวกนพช (Herbivore) ผบรโภคเหลานมกระบวนการในการยอยเนอเยอพชมาใชได ไดแก ชาง มา

วว ควาย แพะ แกะ กวาง แมลงตางๆ เปนตน รวมทงผบรโภคเศษอนทรย เชน กงกอ ไสเดอน และหอย 2.2.2 ผบรโภคทตยภม(Secondary

consumer) ไดแก สตวทกนสตวกนพช (Carnivore) เปนสตวทมบทบาทเปนตวหำา(Predator) 2.2.3 ผบรโภคตตยภม (Tertiary consumer) มกจะเปน ผบรโภค

ลำาดบสงสด 3. ผสลายสารอนทรย (Decomposer) ซงสวนใหญ ไดแก แบคทเรยและรา บางท

เรยกวาผแปรสภาพสาร(Transformer) เพราะทำาหนาทเชอมโยงระหวางสงมชวตกบสงทไมมชวต

4. พวกกนซาก (Scarvenger) ไดแก พวกทกนซากสงมชวต เชน แรง6.1.3 ความสมพนธระหวางสงมชวตในระบบนเวศ

ถาพจารณาความสมพนธระหวางสภาพแวดลอมทมชวตกบสงมชวตในหวงโซอาหารตางๆ กจะพบ ความสมพนธหลายรปแบบ ดงน

1. การลาเหยอ (Predation) เปนความสมพนธทฝายหนงเปนผลา (Predater) สวนอกฝายเปนผถกลาหรอเหยอ (Prey) เชน นกคอยจองจบแมลงกน นกฮกคอยจบงกนในเวลากลางคน

2. ภาวะองอาศย หรอภาวะมการเกอกล (Commensalism) เหาฉลามเปนปลาชนดหนงทมอวยวะสำาหรบดด

เกาะตดปลาฉลาม อาศยกนเศษอาหารจากปลาฉลาม โดยไมไดดดเลอดหรอทำาอนตราย ใดๆ แกปลาฉลาม ความสมพนธแบบนเปนความสมพนธทไดประโยชนเพยงฝายเดยว

สวนอกฝายหนงกไมเสยประโยชนแตอยางใด3. การไดประโยชนรวมกน (Protocooperation) ใน ธรรมชาตเราอาจเหนเถาวลย พลดาง กลวยไม หรอเฟรนบางชนด เจรญอยบนลำาตนและ กงไมของตนไมใหญ

ลกษณะการเกาะของพชพวกนจะอยบรเวณผวของเปลอกตนไม ไมไดมการเบยดเบยนอาหารจากตนไมใหญแต อยางใด แตอาจจะไดความชนหรอแรธาตบางอยางจากเปลอกตนไมเหลานน นกเอยงบนหลงควาย กนแมลงบนผวหนงควายเปนอาหาร ควายไดประโยชนจากการทนกเอยงชวยลด

จำานวนแมลงทเปนปรสตของควาย เปนการไดประโยชนรวมกนของควายกบนกเอยง 4. ภาวะทพงพากน (Mutualism) ไลเคนส (lichens)

เปนสงมชวตสองชนดอาศยอยดวยกน คอรากบสาหราย พบตามเปลอกตนไมขนาดใหญ ทงสาหรายและรา ตางไดรบประโยชน กลาวคอสาหรายสรางอาหารไดเอง แตตองอาศยความชนจากรา สวนรากไดอาศยดด

อาหารทสาหรายสรางขน5. ภาวะปรสต (Paratism) รางกายของสงมชวตกเปนแหลงท

อยของสงมชวตบางชนดทดำารงชพแบบปรสต ผถกอาศยจะเปนฝายเสยประโยชน สวนผทไปอาศยคอ ปรสตจะ เปนฝายไดรบประโยชนเนองจากปรสตจะคอยแยงอาหารหรอกนสวนของรางกายผถกอาศย

6. ภาวะมการยอยสลาย (Saprophytism) ความสมพนธ อกแบบหนงททานคงเคยเหนคอ ราขนบนผลไมทสกงอม ตามตอไมผมเหดขน กองขยะถกยอยสลายเนาเป อยผ

พง ภาวะเชนนเกดจากการดำารงชพแบบหนง ของกลมสงมชวตทเปนผยอยสลายอนทรยสาร ไดแก จลนทรย พวกเหดรา แบคทเรย

7. ภาวะการแขงขน (Competition) สงมชวตทอาศยอยรวมกนใน บรเวณหนงๆ ไมวาจะเปนชนดเดยวกน หรอตางชนดกตามจะพบวามการแกงแยงแขงขนกน เพอใหไดรบปจจย

ตางๆ ในการดำารงชพ ตวอยางตนไมทปลกในเนอทจำากด แตละตนจะพยายามเจรญขนไปเพอรบแสงแดด ฝง ปลาแยงกนตะครบเหยอ

8. ภาวะเปนกลาง (Neutralism) เปนความสมพนธทตางฝายตางไมได ประโยชนและไมเสยประโยชน เชน ตนไมใหญกบไสเดอนดน

9. ภาวะอะเมนลซม (Amenlism) เปนภาวะทฝายหนงเสยประโยชน แต อกฝายหนงไมไดรบประโยชนหรอเสยประโยชน เชน ตนไมเลกใตตนไมใหญ

6.2 การถายทอดพลงงานในระบบนเวศ6.2.1 ความสมพนธระหวางพลงงานกบสงมชวต

สงมชวตในระบบนเวศตองการใชพลงงานในการดำาเนนกจกรรมของชวต ดวงอาทตยเปนแหลง พลงงานทใหญทสดของระบบนเวศ โดยดวงอาทตยสงพลงงานมายงโลกในรปของคลน แมเหลกไฟฟา

109

(Electromagnetic radiation) ผานอวกาศและบรรยากาศชนตางๆ ของโลกมาตาม ลำาดบ เมอมาถงพนผวโลกพชเปนผนำาพลงงานแสงมาเปลยนเปนพลงงานเคม จากนนพลงงานเคมจะถก

ถายทอดตอไปยงสงมชวตอนทกนพชเปนอาหาร สงมชวตตางกจะเปลยนพลงงานทแฝงอยในอาหารซงอยในรป พลงงานเคมหรอพลงงานศกย (Potential energy) เปนพลงงานกลและพลงงานความรอน

เมอถกนำาไปใชพลงงานศกยจะเปลยนรปเปนพลงงานจลน (Kinetic energy) อกทหนง การถายทอดพลงงานนเปนขบวนการทางเคมและทางฟสกสทมความซบซอน

จากความรเรององคประกอบทมชวตในระบบนเวศ จะมสงมชวตททำาหนาทเฉพาะของตวเอง ซงจะ เกยวของกบสงมชวตอนๆ ในแงของการกนอาหารหรอการถายทอดพลงงานในรปของอาหาร (Trophic

niche) จากผผลตไปสผบรโภค และจากผบรโภคไปสผบรโภคอนดบตอไปเปนลำาดบขน แบงออกเปน 2 ลกษณะคอ

1. หวงโซอาหาร (Food Chain) คอ กระบวนการถายทอดพลงงานในรปอาหารจาก สงมชวตระดบหนงไปยงอกระดบหนง นยมเรมตนหวงโซอาหารจากผผลต เชน

ภาพท6-1 แสดงหวงโซอาหาร ในทนพชสเขยวเปนผผลต (Producer) สตวกนพช (Herbivore) เปนผ

บรโภคอนดบแรก (Primary consumer) สตวทมากนพวกสตวกนพชอกตอหนงถอวา เปนผกนเนออนดบแรก (Primary carnivore) หรอเปนผบรโภคอนดบสอง

(Secondary consumer) ดงนนสตวทมากนผกนเนออนดบแรก จงถอวาเปนผกนเนออนดบสอง (Secondary

carnivore หรอ Tertiary consumer) สตวตวสดทายหรออนดบสงสดทกน สตวอนเปนอาหารเรยก ผกนเนออนดบสดทาย (Top carnivore) หรอผบรโภคอนดบสดทาย

(Top consumer) ซงมกไดแกคนหลกเกณฑในการเขยนไดอะแกรมแสดงหวงโซอาหาร

การถายทอดพลงงานในรปอาหารจากสงมชวตหนงสงตอไปสงมชวตอน ใหเขยนแทนดวยลกศร หว ลกศรมกจะมทศทางชไปยงสงมชวตทเปนผบรโภค หรอผไดรบการถายทอดพลงงานมา จากตวอยางหวงโซ

อาหาร หญา ตกแตน นก หมายความวาพลงงานเคมในรปอาหารจากหญาจะถายทอดไปยงตกแตน (ตกแตนกนหญา) และพลงงานเคมจากตกแตนจะถายทอดตอไปยงนก (นกกนตกแตน) แตในบางคน

อาจเขยน หญา ตกแตน นก กม จงแลวแตการกำาหนดทศทางของหวลกศร2. สายใยอาหาร (Food web) หมายถง หวงโซอาหารทซบซอนหลายๆ ชด

(Complex food chain) ซงตอเนองกน ทำาใหเกดการถายทอดพลงงานในรปอาหารระหวางสงมชวตทมความ เกยวของสมพนธกนอยางซบซอน จงมโอกาสถายทอดพลงงานไดหลายทศทาง

ความสมพนธเชงอาหารระหวางสงมชวต ในลกษณะสายใยอาหารจะเกดในธรรมชาตจรงๆ มากกวา ในลกษณะหวงโซอาหาร เพราะสงมชวตแตละชนดกนอาหารไดหลายชนด และ สงมชวตบางชนดเปนอาหาร

ของสตวไดหลายชนด จงเกดหวงโซอาหารเชอมโยงกนคลายใยแมงมม ดงตวอยาง ( ภาพท 6 – 2)

110

ตวออนของแมลงปอ

ปลาเลก

ง

กบ

ปลา

สาหรายสเขยวไดอะตอม

ไรนำา

ผผลต

หญา

ขาวโพด

สตวกนพช สตวกนสตว สตวกนทงพชและสตว

ตกแตน นก คน

ตกแตน นก เหยยวง

ภาพท6-2 สายใยอาหาร หากกลมของสงมชวต ซงแสดงดวยสายใยอาหารนสมดล แสดงวา

1. สงมชวตทเปนผผลต ไดแก สาหรายสเขยว และไดอะตอม ควรจะมปรมาณมากทสด สายใยอาหารนจงจะสมดล

2. ผบรโภคบางชนดอาจจดเปนผบรโภคไดหลายอนดบ เชน ปลาเปนผบรโภคอนดบ 1 ถา ปลากนสาหรายสเขยว สามารถจดปลาเปนผบรโภคอนดบท 2 ถาปลากนไรนำา ( ไรนำา เปนผบรโภคอนดบ

1 เพราะกนไดอะตอม) และจดเปนผบรโภคอนดบ 3 ถาปลากนปลาเลก ( ปลาเลกเปนผบรโภคอนดบ 2 เพราะกนไรนำา)

3. ถาปรมาณของผบรโภคชนดใดชนดหนงเกดการเปลยนแปลงจำานวนอยางกระทนหน ไมวาจะเปน โดยการเพมหรอลดจำานวนในปรมาณมากๆ ทำาใหสมดลของสายใยอาหารเปลยนไป เชน งมปรมาณลดนอยลง

หรอเคลอนยายไปอยแหลงอนจนหมด จะทำาใหกบและปลามจำานวนเพมขน (กบและปลาไมถกงจบกน) เมอกบและปลาเพมมากขนจะทำาใหสงมชวตทเปนอาหารของกบและปลาในลำาดบชนอาหารทตำากวามจำานวน

เปลยนแปลงไปดวย เนองจากถกปลาและกบกนมากกวาปกต6.2.2 ปรามดอาหาร

ปรามดอาหาร (Food pyramid) เปนการอธบายการถายทอดพลงงานในหวงโซ อาหารในแตละระดบชน โดยอธบายในรปของแผนภาพรปแทงซอนๆ กน ใหผผลตเปนแทงอยในระดบตำาสด

และสงมชวตทมลำาดบของอาหารสงขนจะอยสงขนไปตามลำาดบชน ซงทำาใหไดรปปรามด มกเรยกวา ปรามด อาหาร แบงออกเปน3 ลกษณะ

1. ปรามดแสดงจำานวน (Pyramid of number) เปนปรามดทบอก จำานวนสงมชวตในแตละลำาดบชนอาหาร ใชหนวยเปน ตนหรอตว ตอหนวยพนทหรอปรมาตร วธนวดไดงาย

โดยการนบ แตมขอเสยทขนาดรางกายของสงมชวตแตกตางกนมาก แตตองนบเปน 1 หนวยเหมอนกน จงทำาใหรปรางปรามดแสดงจำานวนของระบบนเวศแตกตางกนมากจนยากทจะเปรยบเทยบได เพราะใหความ

สำาคญกบสงมชวตขนาดเลกเกนความเปนจรง เชน ตนสกขนาดใหญแตละตนจะนบเปน 1 หนวยเหมอนกบ ตนหญาเลกๆ ทงๆ ทตนสกมพลงงานศกยสะสมในเนอเยอมากกวาหลายเทา

เมอพจารณาแนวการถายทอดพลงงานในหวงโซอาหารหนงๆ โดยทวไปสดสวนของจำานวนสงมชวตก จะมลกษณะเปนรปปรามดฐานกวาง โดยผผลตซงมจำานวนมากทสดอยตรงตำาแหนงฐาน ปรามด ผบรโภคลำาดบ

ตางๆ อยถดขนไปตามลำาดบจะลดลง ปรามดของจำานวนสงมชวต อาจไมจำาเปนตองมลกษณะของปรามดฐานกวางอยางเดยว อาจเปนปรา

มดฐานแคบกได ปรามดจำานวนจะแสดงถงจำานวนสงมชวต ทเปนอาหารในแตละลำาดบของหวงโซอาหาร การ เสนอขอมลในรปของปรามดจำานวน อาจจะทำาใหเกดความเขาใจคลาดเคลอนได เพราะสงมชวตไมวาจะเปนขนาด

เลกเพยงเซลลเดยว เชน สาหรายเซลลเดยว หรอสตวหลายเซลลและมขนาดใหญ เชนไสเดอนดน กจะถกนบเปน หนงเทากนหมด ทงทความเปนจรงแลว ปรมาณอาหารทผบรโภคจะไดรบจากสงมชวตทง 2 ชนดน แตกตาง

กนมาก2. ปรามดนำาหนกหรอมวลของสงมชวต (Pyramid of biomass) เปนปรา

มดแสดงปรมาณสงมชวต ในแตละลำาดบชนอาหารในหนวยนำาหนกแหง (Dry weight) หรอนำาหนกสดของ สงมชวตทยงไมอบแหง (Wet weight) ตอหนวยพนทหรอปรมาตร

เพอแกปญหาของปรามดจำานวน จงมการเสนอในรปของปรามดมวลของสงมชวต (Pyramid of mass) โดยการคาดคะเนมวลรวมของนำาหนกแหงของสงมชวตแตละลำาดบแทนการนบจำานวน ทงน

เพอใหขอมลมความถกตองตามความเปนจรงมาก อยางไรกด จำานวนหรอมวลของสงมชวตกยงมการ เปลยนแปลงไปแตละชวงเวลา ทานคงเคยสงเกตวา ในสระนำาจดชวงทเปนฤดรอนจะมสเขยวเขม เนองจากม พวกแพลงกตอนพชเจรญมาก แตจะไมพบในชวงฤดฝนทมฝนตกตดตอกนหลายวน นอกจากนอตราการ

เจรญเตบโตของสงมชวตกแตกตางกนมาก เชน ตนสก แมวาจะมมวลหรอปรมาณมากกวาสาหรายเซลลเดยว

111

จำานวนเปนลานเซลลแตสาหรายเซลลเดยวเจรญเตบโตขยายพนธได รวดเรวมาก ในชวงเวลา 1 ป จะให ผลผลตทเปนอาหารของผบรโภคไดมากกวาตนสกเสยอก ดงนน จงมการเสนอขอมลของปรามดในรปแบบท 3

ทจะกลาวถงตอไป3. ปรามดแสดงพลงงาน (Pyramid of Energy) เปนปรามดแสดงปรมาณ

สงมชวตในอตราของการถายทอดพลงงาน หรออตราการผลตของแตละลำาดบชนอาหาร โดยใชหนวยของ พลงงานตอหนวยพนทหรอปรมาตรตอหนวยเวลา เชน กโลแคลอร/ตารางเมตร/ป

อตราผลต (Productivity) คอปรมาณของพลงงาน (หรอนำาหนกแหง) ทสะสมไวตอหนวย นำาหนกชวะ หรอหนวยพนทตอหนวยเวลา เชน 5 กโลแคลอร/ตารางเมตร/ ป เปนตน

ปรามดแบบนใหภาพความสมพนธของปรมาณพลงงานในแตละลำาดบชนอาหารดขน โดยปกตปรามดพลงงานเปนรปหวตงเสมอ แตปรามดจำานวนและนำาหนก (หรอมวล) อาจหวตง

หรอหวกลบกได ขนอยกบลกษณะของหวงโซอาหาร สรปไดวา ปรามดแสดงใหทราบถง

1. โครงสรางของลำาดบชนอาหารในระบบนเวศไดโดยงาย และชดเจน2. เปนประโยชนใชในการเปรยบเทยบลกษณะการถายทอดพลงงานของระบบนเวศตางๆ ใน

การถายทอดพลงงานหรอการเคลอนทของพลงงานไมครบวฏจกรหรอไมครบวงจร (Noncyclic) การถายทอดสารหรอการเคลอนทของสารชนดครบวฏจกรหรอครบวงจร (Cyclic)

ภาพท6-3 แสดงการถายทอดพลงงานและสาร ระบบนเวศมทงการถายทอดสารและการถายทอดพลงงานในแตละลำาดบชนอาหาร การถายทอดสารจะ

ดำาเนนตอเนองกนจนครบวฏจกร แตการถายทอดพลงงานไมครบวฏจกรดงภาพท 6-36.2.3 ประสทธภาพในการถายทอดพลงงาน พลงงานจากดวงอาทตยทมการถายทอดไปในระบบนเวศของโลกเปนพลงงานสวนนอย แตก

มความสำาคญสำาหรบสงมชวตทกชวตบนโลกของเรา เมอสงมชวตกนอาหาร พลงงานทมอยในโมเลกลของอาหารจะถกถายทอดจากผผลตไปส ผบรโภค

ประมาณรอยละ 10 และมการถายทอดพลงงานระหวางผบรโภคลำาดบแรกไปสผบรโภคลำาดบทสงกวา ประมาณรอยละ 15-20 พลงงานทสงมชวตไดรบนนจะถกนำาไปใชในกจกรรมของ สงมชวต และ

เปลยนไปเปนเนอเยอของรางกาย ทานคงเหนไดชดวา ตวของทานกนอาหารเขาไปมากมาย แตนำาหนกตวเพม ขนนอยกวานำาหนกของอาหารทกนเขาไปมาก ในแตละขนตอนของการกนทตอเนองกนกจะมลกษณะทำานอง

เดยวกนน โดยทวไปแลวประมาณกนวาในแตละขนตอนของการถายทอดพลงงาน ผบรโภคสามารถจะนำาเอา พลงงานศกยทไดรบถายทอดไปสรางเปนเนอเยอของตนไดเพยงรอยละ 10 ของ พลงงานทงหมดในสงม

ชวตทเปนอาหารของตนเทานน และพลงงานสวนใหญรอยละ 90 จะเปลยนไปในรปทรางกายไมสามารถใชได เชน เปนพลงงานความรอนกลบคนส สงแวดลอม

ดงนนประสทธภาพในการถายทอดพลงงานในสงมชวตคอนขางตำา พลงงานสวนใหญสะสมอยในพชส เขยว ตวสตวกนพชจะสะสมพลงงานเอาไวประมาณ 10% ของพลงงานจากพช สเขยวและสตวทกตวท

กนกนในหวงโซอาหาร จะไดพลงงานสะสมไวเพยง 10% สวนใหญของ พลงงานจะสญเสยหรอถกใช ไปในการหายใจ การถายทอดพลงงานในลกษณะเชนนเรยกวา “ กฎ 10 เปอรเซนต” (Ten

112

พลงงานแสงของดวงอาทตย

ผผลต

(Producers)(พช)

ผบรโภคพช

(Herbivores)

(สตว)

ผบรโภคเนอสตว

(Carnivores)(สตว)

สารอาหาร

(อนนทรยสาร)(Nutrient pool)

ผยอยอนทรยสาร

(จลนทรย)(Decomp

osers)

Percent Law) มใจความสรปวา “พลงงานศกยทสะสมในรปเนอเยอของผบรโภคแตละลำาดบขน จะนอยกวาพลงงานศกยทสะสมในเนอเยอผบรโภคลำาดบขนตำากวาทถดกนลงมาประมาณ 10 เทา” ดงน

( ภาพท6 – 4)

ภาพท6-4 แสดงพลงงานศกยทสะสมในเนอเยอของผบรโภคลำาดบตางๆ

6.3 การหมนเวยนของสาร6.3.1 การหมนเวยนของธาตตางๆ

1. การหมนเวยนของคารบอน คารบอนซงมอยในบรรยากาศมโอกาสหมนเวยนเขาสสงมชวต โดยการสงเคราะหแสงของผผลต พชส

เขยวจงมบทบาทสำาคญในการเปลยนคารบอนไดออกไซดซงเปนอนนทรยสารในอากาศหรอในนำาใหเปนอนทรย สาร แลวถายทอดตอไปยงผบรโภคลำาดบตาง ๆ อาหารหรออนทรยสารทพชสรางขนมพลงงานสะสมอย เมอสง

มชวตนำาเอาพลงงานทสะสมออกมาใช คารบอนไดออกไซดจะถกปลอยออกมาเปนอสระ คารบอนไดออกไซดทถก ปลอยออกมานจะแพรสบรรยากาศหรอละลายในนำา เกดการเปลยนแปลงทางเคมตอไปอก เมอสงมชวตตายลง

ผยอยอนทรยสารจะยอยสารประกอบคารบอน ทำาใหคารบอนถกปลอยออกมาในรปของคารบอนไดออกไซดอสระ (CO2) ซากทไมสลายเมอถกทบถมนานเขากจะอดแนนในรปของหนปน ถานหน ถานพท และนำามนซงอาจ

ตรงอยในสภาพนเปนเวลานานหลายลานป จนกวาจะถกนำามาใชในการเผาไหมกจะทำาใหคารบอนไดออกไซดถก ปลอยสบรรยายกาศอกครงหนง สวนซากทถกอดแนนในรปของหนปนนน จะถกปลดปลอยออกสบรรยากาศ

โดยการผกรอนหรอการสลายของหนปนเอง ภเขาไฟระเบดกเปนตวการใหฟอสซลและหนปนททบถมกลบคนส บรรยากาศเชนกน นอกจากนขณะทพชและสตวยงมชวตอย คารบอนกถกปลดปลอยสบรรยากาศไดตลอดเวลา

โดยขบวนการหายใจ วฏจกรของคารบอนเปนวฏจกรทมมหาสมทรเปนแหลงสะสมขนาดใหญ ประมาณไดวาปรมาณ

ของคารบอนในมหาสมทรมประมาณ50 เทาของคารบอนในบรรยากาศ ดงนนมหาสมทรจง

2.

ภาพท6-5 แผนภาพแสดงการหมนเวยนของคารบอน เปนตวควบคมปรมาณคารบอนในบรรยากาศทงหมด และคารบอนไดออกไซดในบรรยากาศกบในนำา

ยอมมการแลกเปลยนกนเสมอดงสมการขางลาง

CO2 ในบรรยากาศ

113

ผผลต

1000 กรม

ผบรโภคลำาดบท1100 กรม

ผบรโภคลำาดบท31 กรม

ผบรโภคลำาดบท210 กรม

CO2 ในนำา อากาศ

องคประกอบสารอนทรยในพชสเขยว

สตว

ถานหน ปโตรเลยม เปลอกหอย เปลอกคลม

ตวสตวเซลลเดยว

การยอยสลายของแบคทเรยและฟงไจ

CO2(ละลายนำา) + H2O H2CO3 H+ + HCO3-

H+ + CO32-

2. การหมนเวยนชองออกซเจน แหลงสะสมของออกซเจนคอ บรรยากาศ โดยอยในรปของออกซเจนโมเลกลและโอโซน การ

หมนเวยนของออกซเจนระหวางสงมชวตและสงแวดลอมเกดโดยกระบวนการหายใจรวมกบกระบวนการ สงเคราะหแสง

จากปฏกรยาการหายใจ C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O ออกซเจนอสระในบรรยากาศถกนำาไปใชในการทำาปฏกรยาไดเปนองคประกอบของนำา สวนออกซเจน

ในอนทรยสารทถกเผาผลาญกลายเปนองคประกอบของคารบอนไดออกไซด สวนกระบวนการสงเคราะหแสงCO2 + H2 CH2O + O2

ซงจะไดออกซเจนออกมาในรปสารประกอบอนทรย (CH2O) และออกซเจนอสระอกครงหนง ออกซเจน อสระไดจากการ แตกตวของนำา สวนออกซเจนในสารประกอบอนทรยไดมาจากคารบอนไดออกไซด

นกวทยาศาสตรไดคำานวณไววา ออกซเจนอสระ 70-80 เปอรเซนต ทสงมชวตใชในการ หายใจผลตโดยสาหรายสเขยวในนำา ดงนนมนษยไมควรทำาลายผผลตออกซเจน หากทำาลายกเทากบเราทำาลาย

ตวเอง

การหายใจ การสงเคราะหแสง

ภาพท6-6 แผนภาพแสดงการหมนเวยนออกซเจน ออกซเจนในบรรยากาศบางสวนสญหายไปในรปของตะกอน ซงยากตอการกลบคนส

วฏจกรไดอก ตะกอนกนทะเลซงถกออกซไดสจะถกทบถมกนเปนแถบใหเหนไดชดระหวางตะกอนสวนทมเหลก

มากและสวนทมเหลกนอยมากสลบกน ธาตเหลานสวนใหญเปนเฟอรกไอออน (Fe3+) ซงอยในรปออกซไดส และสวนนอยของธาตเหลกเปนเฟอรสไอออน (Fe2+) ซงอยในรปรดวส ตะกอนเหลานทบถมกนเปนเวลานบ

พนลานป ตะกอนอกรปหนงของออกซเจนเกดขนไดในกนทะเลของหนปน 3. การหมนเวยนของไนโตรเจน

วฏจกรไนโตรเจนมลำาดบการเปลยนแปลงดงน ( ภาพท6-7)1) ซากพชซากสตวทตายลง ใบไมทรวงลงดน ตลอดจนสงขบถาย ซงมองคประกอบของไนโตรเจน

จะผานลงสดนหรอนำา แบคทเรยในดนหรอในนำา ซงไดแก ยโรบาซลลส (Urobacillus sp.) และ คลอสตรเดยม (Clostridium sp.) จะทำาหนาทยอยสลายสารประกอบไนโตรเจนใหเปน

แอมโมเนย นอกจากนสงมชวตในนำาบางชนดยงขบถายแอมโมเนยออกมารวมดวย กระบวนการเชนนจงเปนการ

เปลยนกรดอะมโนหรอโปรตนในซากและในของเสยจากกระบวนการสรางและทำาลาย(Metabolism) ใหเปนแอมโมเนย ซงเรยกวา การสรางแอมโมเนย (Ammonification) แบคทเรยททำาหนาท

114

ออกซเจนในอาหาร

ออกซเจนในบรรยากาศ

นำา

CO2

ยอยสลายสารประกอบไนโตรเจนใหเปนแอมโมเนยมชอทางการคาวา Ammonifying bacteria จะเหนไดวากระบวนการนแททจรงแลว คอการสะกดไนโตรเจนทมากเกนพอทงนนเอง

2) แอมโมเนยทำาปฏกรยากบไฮโดรเจนไอออน (H+) ในดนไดเกลอแอมโมเนย ซงเมอ

ตกตะกอนแลวจะไดอนมลแอมโมเนยม (NH4+) พชสเขยวบางชนดใชอนมลแอมโมเนยมใหเปนประโยชน

โดยดดเขาทางรากโดยตรง เพอนำาไปสงเคราะหกรดอะมโนและโปรตน เมอสตวกนพชมากน ไนโตรเจนจะถก เปลยนเปนโปรตนชนดใหม

แอมโมนฟเคชน

การตรงไนโตรเจนของจลนทรยทดำารงชวตอยางอสระ

ไนเตรตรดกชน ไนตรซฟเคชน

การตรงไนโตรเจนของ ดไนตรฟเคชนจลนทรยทอยรวมกบพช (กระบวนการผนกลบ)

ภาพท6-7 แสดงการหมนเวยนของไนโตรเจน

3) ไนตรไฟองแบคทเรย (Nitrifying bactria) บางชนด เชน ไนโตรโซ โมแนส (Nitrosomonas sp.) และไนโตรคอคคส (Nitrococcus sp.)

ทำาหนาทออกซไดสแอมโมเนยใหเปนสารประกอบ ไนไตรต (NO2-)

2NH3 + 3O2 2HNO2 + 2H2O + 132 Kcals เรยกกระบวนการเปลยนแปลงแอมโมเนยเปนไนไตรตวา ไนโตรซฟเคชน (Nitrosification) จาก

แบคทเรยไนโตรแบคเตอร (Nitrobactor sp.) และไนโตรคอคคส (Nitrococcus sp.) ซงอาศยไนไตรตไอออน (NO2

-) ออกซไดสไนไตรตเปนไนเตรต การเปลยนไนไตรตเปนไนเตรต เรยกวา ไนตรฟเคชน (Nitrification) ดงสมการ

HNO2 + O2 HNO3 ไนเตรตไอออนจงถกชะลางไดงายเพราะเปนตวถกละลายทด พชจงดดซมไปใชหรอ เคลอนยายตาม การไหลของนำาใตดน

115

ซากอนทรย

ไนโตรเจน

สตว

พช

แอมโมเนย

ไนเตรต ไนไตรต

เกลอแอมโมเนยม

ดไนตรฟเคชน

4) ดไนตรไฟองแบคทเรย (Denitirfiing bacteria) เชน ซโดโมแนส (Pseudomonas sp.) เปลยนไนเตรตใหกลบเปนกาซไนโตรเจนในอากาศ กระบวนการขนน

เรยกวา การสรางไนโตรเจน (Denitrification) 5) การเปลยนรปไนโตรเจนในอากาศใหกลบเปนองคประกอบในโมเลกลของสาร เชน ยเรย โปรตน

และกรดนวคลอก กระบวนการขนนเรยกวา การจบไนโตรเจน (Nitrogen fixation) การจบไนโตรเจนน เกดจากกระบวนการ2 กระบวนการ คอ 1. กระบวนการทางฟสกสและเคม ไดแก การเกดฟาแลบ ฟาผา การระเบดของภเขาไฟ และการตก

ของอกกาบาต ทำาใหเกดพลงงานสงพอทจะเปลยนไนโตรเจนในอากาศใหอยในรปของสารประกอบทสงมชวต สวนใหญนำาไปใชตอไปไดอก และการตกตะกอนของสารตาง ๆ

2. กระบวนการทางชวภาพ ประกอบดวยสงชวตชนดตาง ๆ เชน แบคทเรย สาหราย ยสต เปนตน สงมชวตททำาหนาทจบไนโตรเจนแบงเปนสองประเภทคอ สงมชวตทตองมชวตรวมกบผอน

(Symbiosis nitrogen fixer) ซงไดแก แบคทเรยสกลไรโซเบยม ซงอาศยแบบพงพา กน (symbiosis) กบปมรากถว สงมชวตอกประเภทหนงคอ พวกทดำารงชวตไดอยางอสระ

(Free living nitrogen fixers) ดงตวอยางตอไปน - สาหรายสนำาเงนแกมเขยว เชน อะนาบนา นอสตอค ออสซลลาทอเรย - แบคทเรย ไดแก อะโซโตแบคเตอร (จบไนโตรเจนไดดทสด) คลอสตรเดยม

บาซลลส - ยสต ไดแก โรโดทอรลา พชบางชนด เชน หมอขาวหมอแกงลง หยาดนำาคาง กาบหอยแครง ไดรบสารประกอบ

ไนโตรเจนแตกตางจากพชอน โดยมสวนของใบเปลยนแปลงไปคลายกบดกแมลง เมอแมลงตกลงไปจะมเอนไซมยอยเนอเยอแมลงกลาย เปนสารประกอบไนโตรเจนทเขาสเซลลพชได

4. การหมนเวยนของฟอสฟอรส ฟอสฟอรสเปนสวนประกอบทสำาคญและจำาเปนของชวต เนองจากเปนองคประกอบของ กรดนวคลอก

ฟอสโฟไลปด และ ATP ฟอสฟอรสสวนใหญอยในรปของแรฟอสเฟตคอ แคลเซยมฟอสเฟตหรอหน ฟอสเฟต เมอแรและหนผพงหรอสกกรอน ฟอสฟอรสจะสลายตวตามธรรมชาต ละลายในนำาใตดน สงมชวตใช

ฟอสฟอรสในนำามาสรางโพรโทพลาสซม เมอพชและสตวตายลง ฟอสเฟไทซงแบคทเรย (Phosphatising bacteria) จะสลายธาตฟอสฟอรสกลบสดนและนำาอกกลายเปน

ฟอสฟอรสทละลายนำาได เชน CaHPO4 ฟอสฟอรสทละลายนำาไดนจะถกพชนำาไปใชโดยตรงหรออาจตก ตะกอนเปนหนฟอสเฟตในทะเลซงละลายนำายาก เชน Ca3(PO4)2 ซงนำามาใชไมได สำาหรบฟอสฟอรสท

ละลายนำาไดงายนบางสวนจะถกพดพาลงทะเล กลายเปนโพรโทพลาสซมของสงมชวตในทะเลทงแพลงคตอนและ ตวปลา สวนทเหลอจะตกตะกอนในทะเล ทำาใหแหลงนำาตนเขน ถาสภาพแวดลอมอำานวยใหนกกนปลาจะม

สวนอยางมากในวงจรของฟอสฟอรส ทำาใหฟอสฟอรสกลบขนมาบนบกอกเกดเปนแหลงฟอสเฟตชนดกวโน (Guano) ซงเกดจากการสะสมตวของมลนกและกระดกนกเชนเดยวกบมลคางคาว ธาตไนโตรเจนทเกด

รวมอยในมลสตวเหลานละลายนำาไดดมากจงถกพดพาไปหมด คงเหลอไวแตธาตฟอสฟอรสทสลายตวยากกวา ซงฟอสฟอรสในสวนนไมอาจนำาไปใชได แหลงฟอสฟอรสเทาทพบในประเทศไทยลวนแลวแตเกดแบบแหลงกวโน

ทงสน เชน แหลงฟอสเฟตทอำาเภอแมทา จงหวดลำาพน เนองจากฟอสฟอรสสวนใหญอยในสภาพหนฟอสเฟตและถกนำาไปใชไมได จงทำาใหพนดนทมการกส กรรมมาก ๆ ขาดฟอสเฟตมากขน

116

โพรโทพลาสซม พช

สตวแบคทเรย

ฟอสฟอรสในรปทไมละลายนำา

Ca(PO4)2 หนฟอสเฟตกระดกมลนกทะเล

ปลาและนกทะเล

ฟอสเฟตทละลายนำา

(CaHPO4)

สะสมในทะเล

สะสมในทะเลลก

การสงเคราะหโพรโทพลาสซม

ฟอสฟาไทซงแบคทเรย

สงขบถาย

กระดก ฟน

ภาพท6-8 แสดงการหมนเวยนของฟอสฟอรส 5. การหมนเวยนของกำามะถน

กำามะถนเปนธาตสำาคญธาตหนงในการสงเคราะหโปรตนหลายชนด แหลงกำามะถนสวนใหญได จากการสลายตวของสารอนทรยททบถมในดน หรอตกตะกอนทบถมกนในดน ในบรรยากาศพบกำามะถนเปน

จำานวนนอย กำามะถนทพบทงในดน นำา บรรยากาศ ลวนอยในรปของสารประกอบ เชน ซลเฟอรไดออกไซด (SO2) ไฮโดรเจนซลไฟด (H2S) และซลเฟต (SO4

2-) ตวการทเปลยนแปลงและควบคมกำามะถนให เปนสารประกอบรปตาง ๆ มทงตวการทางชวภาพ เชน แบคทเรย ตวการทาง กายภาพ ไดแก การกดเซาะและ

การตกตะกอน เปนตนสารประกอบอนทรยในสงมชวตทงพชและสตวถกแบคทเรยทำาการยอยสลายไดเปนไฮโดรเจนซลไฟด

จากนนไฮโดรเจนซลไฟดถกออกซไดสตอโดยซลเฟอร ออกซไดสซง แบคทเรย (Sulfer oxidizing bacteria) ไดเปน ซลเฟตซงจะถกพชดดไปใชเปนอาหารไดโดยตรง ไฮโดรเจนซลไฟดสามารถเพม

ปรมาณไดอยางรวดเรวเมอเกดการสลายตวของโปรตน พชและสตว

117

ออกซเดชน

สารประกอบอนทรยในพชและสตวซงมกำามะถนเปนองคประกอบ

H2

S

SO2

SSO4-S

ยอยสลายโดยปฏกรยาของแบคทเรย

ถกนำากลบโดยพชสเขยว

ซลเฟอรฟกซงแบคทเรย สงเคราะหแสงและสงเคราะห

เคมโดยซลเฟอรออกซไดสซงแบคทเรย

กำามะถนในถานหนและนำามนปโตรเลยม

ภาพท6-9 แผนภาพแสดงการหมนเวยนของกำามะถน

เมอเกดการทบถมกนจะทำาใหเกดการเนาเสยและมกลนเหมน เนองจากมการผลตไฮโดรเจนซลไฟดออก มาในระหวางการเนาเสย กำามะถนในซากพชและสตวบางสวนจะถกสะสม หรอตกตะกอนทบถมเปนถานหนและ

นำามนปโตรเลยมเปนเวลานาน จนกวาจะมการนำาออกมาใชเปนเชอเพลง โดยการเผาไหมซงจะไดกาซซลเฟอรได ออกไซดออกมา กาซนเมออยในบรรยากาศจะรวมตวกบละอองนำาซงตกลงมาเปนเมดฝนของกรดกำามะถน เรยก

วา ฝนกรด ซงจะกดกรอนสงตาง ๆ ทำาใหเกดความเสยหายและเปนอนตรายตอการหายใจของมนษย ปรมาณ ซลเฟอรไดออกไซดจะถกฝนชะลางใหนอยลงจากบรรยากาศ และเมอตกลงสดนสงมชวตในดนจะเปลยนเปน

ซลเฟตทพชสามารถนำาไปใชเปนอาหารไดโดยตรง แตเมออยในสภาพไรออกซเจนซลเฟตจะถกซลเฟอร ฟคซง แบคทเรย (Sulfer fixing bacteria) ออกซไดสใหเปนไฮโดรเจนซลไฟดใหม สวน

ไฮโดรเจนซลไฟดจะถกโฟโตซนเทตค แบคทเรย (Photosynthetic bacteria) เชน แบคทเรยสเขยว สมวง และ เคโมซนเทตค แบคทเรย (Chemosynthetic

bacteria) เชนThiobacillus sp. เปลยนใหเปนซลเฟอรใหมไดอก6.3.2 การหมนเวยนของนำาวฏจกรของนำาสวนใหญเปนวฏจกรของการแลกเปลยนนำาระหวางผวโลกและบรรยากาศโดยการกลน

และการระเหย ปรมาณการระเหยของนำาในแตละแหงมคาไมเทากนทงนขนอยกบสภาพ ภมอากาศและฤดกาล การระเหยจะเกดมากบรเวณเสนศนยสตรและใกลเคยง แลวลดนอยลงแถบ ขวโลก อตราการระเหยและสวนท

กลบคนสผวโลกในทแตละแหงถอเปนตวกำาหนดการแพรกระจายของสงมชวตตลอดจนโครงสรางของระบบ นเวศ

การหมนเวยนของนำาในภาพท6-7 อธบายไดดงน ในวนหนง ๆ นำาทะเลระเหยกลายเปนไอประมาณ 875 ลกบาศกกโลเมตร ในจำานวนนจะกลนตวกลบสทะเล775 ลกบาศกกโลเมตร ในรปของ

ภาพท6-7 แผนภาพแสดงการหมนเวยนของนำาในระบบนเวศ (Arms and Pamela, 1991: 822)

ฝนและหมะ 100 ลกบาศกกโลเมตร ทเหลอลมทะเลพดเขาสแผนดน ในวนหนงฝนตกโดยเฉลย ทวโลก 260 ลกบาศกกโลเมตร ซงไดจากนำาทระเหยไปจากแมนำาลำาธาร บอ บง และอน ๆ 160

ลกบาศกกโลเมตร สวนอก 100 ลกบาศกกโลเมตรไดมาจากลมพดมาจากทะเล นำาบนพนทวปไดจากฝนตก เฉลย 71 เซนตเมตรตอพนทวปตอป ในจำานวนนมการระเหย 47 เซนตเมตรตอพนททวปตอป ทเหลอคอ

สวนทไหลลงสทะเล และซมลงสใตผวดนซงพชจะนำาไปใชและบางสวนเปนนำาใตดน จะเหนไดวา วฏจกรของนำาประกอบดวยวงจร2 วงจร คอ

1. วฏจกรระยะสน (Short cycle) เปนวฏจกรของนำาทไมผานสงมชวต เกดจาก พลงงานความรอนจากดวงอาทตยทำาใหนำาบนผวโลกระเหยกลายเปนไอลอยตวขนสบรรยากาศ รวมตวกนเปน

เมฆ ในทสดกลนตวเปนหยดนำา2. วฏจกรระยะยาว (Long cycle) เปนวฏจกรของนำาทผานสงมชวต ทงพชและสตว

โดยพชและสตวนำาไปใชในกระบวนการชวเคมของรางกาย ในทสดกปลดปลอยนำาออกมากบลมหายใจ เหงอ ปสสาวะและอจจาระ สวนพชยงมการคายนำาเพมขนอกดวย นำาเหลานจะระเหยกลายเปนไอสบรรยากาศเชน

เดยวกบนำาจากแมนำา ลำาคลอง หนอง บง ทะเล มหาสมทร ทกลายเปนไอดวย พลงงานความรอนจากดวง อาทตย แลวรวมตวกนเปนเมฆ ในทสดกกลนตวเปนฝนกลบคนสผวโลกอก

118

ดวงอาทตย

การระเหยการคาย

นำาการระเหย

นำาใตดน มหาสมท

ร

หน

จะเหนไดวาการหมนเวยนของแรธาตทงหลายในแตละวฎจกรมลกษณะของการถายทอดเฉพาะแบบหนง คอ เปนการหมนเวยนของแรธาตจากสงแวดลอมกลบสสงมชวตและออกจาก สงมชวตเขาสสงแวดลอม

ซงประกอบดวยขนตอนสองขนตอนดงน 1. ขนตอนการสะสมแรธาตไวในสงแวดลอม ยงไมเขาสสงมชวต (Reservoir pool:unactive zone) 2. ขนทมการแลกเปลยนแรธาตในสงมชวต (Exchange

pool:active zone) จะเหนไดวา สารตาง ๆ หมนเวยนลกษณะเปนวฏจกร ทำาใหปรมาณของสารในธรรมชาตมอยไมหมดสน

ปรมาณของสารในธรรมชาตกมความสมพนธอยางสมดลกบความตองการของสงมชวต เปนการรกษาสมดล ธรรมชาต ถาสวนใดสวนหนงของวฏจกรถกทำาลายไปกจะสงผลกระทบกระเทอนไปยงวฏจกรอนๆ ทำาใหสมดล

ธรรมชาตเสยไป

119