พีระมิดทางนิเวศวิทยาแบบใดและระบบนิเวศใด

Just for you: FREE 60-day trial to the world’s largest digital library.

The SlideShare family just got bigger. Enjoy access to millions of ebooks, audiobooks, magazines, and more from Scribd.

Read free for 60 days

Cancel anytime.

การถ่ายทอดพลังงานในระบบนิเวศ

เมื่อ :

วันพฤหัสบดี, 30 กรกฎาคม 2563

           ในธรรมชาติ เรามักพบว่าสิ่งมีชีวิตหลายชนิดอาศัยอยู่ร่วมกันเป็นกลุ่มสิ่งมีชีวิต หรือเป็นสังคมของ กระจัดกระจายอยู่ในบริเวณแหล่งที่อยู่แตกต่างกัน ได้แก่ กลุ่มสิ่งมีชีวิตในสระน้ำจืด  ในทะเล ในป่า บนต้นไม้ใหญ่ ใต้ขอนไม้ผุ  ริมกำแพงบ้านหรือแม้แต่ร่างกายของสิ่งมีชีวิตก็ยังเป็นแหล่งที่อยู่ของสิ่งมีชีวิตบางชนิดด้วย

ภาพที่ 1 ตัวอย่างภาพสายใยอาหารในระบบนิเวศ
ที่มา : http://thitirat18.blogspot.com/

          กลุ่มสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ร่วมกันในแหล่งที่อยู่แต่ละแห่งนั้นจะมีความสัมพันธ์ซึ่งกันและกันทั้งในลักษณะที่พึงพาอาศัยกันในรูปแบบต่างๆ  และการแก่งแย่งแข่งขันกัน เป็นความสัมพันธ์ทางชีวภาพกลุ่มสิ่งมีชีวิตยังมีความสัมพันธ์กับสภาพแวดล้อมของแหล่งที่อยู่ ซึ่งเป็นสภาพทางกายภาพ ได้แก่ ดิน น้ำ  แร่ธาตุ แสงสว่าง และอื่นๆ  ที่จำเป็นต่อการดำรงชีพของสิ่งมีชีวิต  ความสัมพันธ์ทั้งหมดดังกล่าวประกอบกันเป็นระบบนิเวศ พืชและสัตว์จำเป็นต้องได้รับพลังงานเพื่อใช้ในการดำรงชีวิต  โดยพืชจะได้รับพลังงานจากแสงของ ดวงอาทิตย์  โดยใช้รงควัตถุสีเขียวที่เรียกว่า  คลอโรฟิลล์  (chlorophyll)  เป็นตัวดูดกลืนพลังงานแสงเพื่อนำมาใช้ ในการสร้างอาหาร  เช่น  กลูโคส  แป้ง  ไขมัน  โปรตีน  เป็นต้น บทบาทด้านพลังงานของสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศจากพืชผู้ผลิตสู่ผู้บริโภคพืช  ผู้บริโภคสัตว์  ผู้บริโภคทั้งพืชและสัตว์  และผู้ย่อยสลายอินทรียสารตามลำดับดังนี้

1. ผู้ผลิต (producer)  คือสิ่งมีชีวิตที่สามารถสร้างอาหารเองได้ทั้งหมดในระบบนิเวศ  ซึ่งส่วนใหญ่เกิดโดยวิธีสังเคราะห์ด้วยแสง  เนื่องจากมีคลอโรฟีลล์เป็นองค์ประกอบ  ได้แก่  พืชสีเขียว  สาหร่าย    โพรทิสต์  รวมทั้งแบคทีเรียบางชนิด  สิ่งมีชีวิตเหล่านี้เปลี่ยนพลังงานแสงให้เป็นพลังงานเคมี และเก็บไว้ในโมเลกุลของสารอาหารพวกแป้งและน้ำตาล  จากนั้นจะถ่ายทอดพลังงานนี้ให้กับกลุ่มของ ผู้บริโภคต่อไป 
2. ผู้บริโภค (consumer) เป็นสิ่งมีชีวิตที่ไม่สามารถสร้างอาหารได้เอง  ต้องอาศัยการบริโภคผู้ผลิตหรือผู้บริโภคด้วยกันเป็นอาหารเพื่อการดำรงชีพ  ผู้บริโภคยังสามารถแบ่งออกตามลักษณะและการกินได้ดังนี้

                -  ผู้บริโภคพืช (herbivore) ถือเป็นผู้บริโภคลำดับที่หนึ่ง เช่น กระต่าย วัว ควาย ม้า กวาง  ช้าง  เป็นต้น

                -  ผู้บริโภคสัตว์ (carnivore) ถือเป็นผู้บริโภคลำดับที่สอง เช่น เหยี่ยว เสือ งู เป็นต้น

                -  ผู้กินทั้งพืชและสัตว์  (omnivore)  ถือเป็นผู้บริโภคลำดับที่สาม เช่น ไก่ นก แมว สุนัข คน  เป็นต้น

                -   ผู้บริโภคซากพืชซากสัตว์ (scavenger) ถือว่าเป็นผู้บริโภคลำดับสุดท้าย เช่น แร้ง ไส้เดือนดิน กิ้งกือ ปลวก เป็นต้น

1. ผู้ย่อยสลายสารอินทรีย์ (decomposer) เป็นสิ่งมีชีวิตที่สร้างอาหารเองไม่ได้ ดำรงชีพอยู่ได้โดยการย่อยสลายซากพืชซากสัตว์ใช้เป็นพลังงาน ดังนั้นผู้ย่อยสลายสารอินทรีย์จึงเป็นผู้ที่ทำให้สาร อนินทรีย์หรือแร่ธาตุต่าง ๆ หมุนเวียนกลับคืนสู่ระบบนิเวศ  และผู้ผลิตสามารถนำไปใช้ในการเจริญเติบโตอีกด้วย สิ่งมีชีวิตจะสัมพันธ์กับสิ่งมีชีวิตในเรื่องของการกินต่อกันเป็นทอด ๆ  จากผู้ผลิตสู่ผู้บริโภค เช่น ไก่กินข้าวเป็นอาหาร    งูกินไก่เป็นอาหาร  และเหยี่ยวกินงูเป็นอาหารอีกทอดหนึ่ง  การกินต่อกันเป็นทอด ๆ  เช่นนี้เรียกว่า  โซ่อาหาร

ประเภทของห่วงโซ่อาหาร

1. ห่วงโซ่แบบจับกิน เป็นห่วงโซ่ที่เริ่มต้นจากพืชไปยังสัตว์กินพืช และสัตว์กินสัตว์ตามลำดับ เช่น

พืช  ------>      หนอน ------>    นก   ------>     งู

1. ห่วงโซ่แบบเศษอินทรีย์ เป็นห่วงโซ่ที่เริ่มต้นจากซากอินทรีย์ จะถูกย่อยสลายด้วยผู้ย่อยอาหารซึ่งส่วนใหญ่เป็นพวกจุลินทรีย์ แล้วถูกกินโดยสัตว์ และผู้ล่าอื่นๆอีกต่อไป เช่น

เศษไม้ใบหญ้า  ------>    กุ้ง  ------>   กบ   ------>    นก

1. ห่วงโซ่อาหารแบบปรสิต เป็นห่วงโซ่อาหารที่เริ่มต้นจากผู้ถูกอาศัยไปยังผู้อาศัยอันดับหนึ่งแล้วไปยังผู้อาศัยลำดับต่อๆไป เช่น

ไก่ ------>  ไรไก่  ------> โปโตซัว  ------>   แบคทีเรีย ------> ไวรัส

สายใยอาหาร ( food web) 

          ในกลุ่มสิ่งมีชีวิตหนึ่งๆ ห่วงโซ่อาหารไม่ได้ดำเนินไปอย่างอิสระ แต่ละห่วงโซ่อาหารอาจมีความสัมพันธ์ กับห่วงโซ่อื่นอีก โดยเป็นความสัมพันธ์ที่สลับซับซ้อน เช่น สิ่งมีชีวิตหนึ่งในห่วงโซ่อาหาร อาจเป็นอาหาร ของสิ่งมีชีวิตอีกชนิดหนึ่งในห่วงโซ่อาหารอื่นก็ได้  เราเรียกลักษณะห่วงโซ่อาหารหลายๆ   ห่วงโซ่ที่มีความสัมพันธ์เกี่ยวข้องกันอย่างสลับซับซ้อนว่า สายใยอาหาร (food web)

สายใยอาหารของกลุ่มสิ่งมีชีวิตใดที่มีความซับซ้อนมาก แสดงว่าผู้บริโภคลำดับที่ 2 และลำดับที่ 3 มีทางเลือกในการกินอาหารได้หลายทางมีผลทำให้กลุ่มสิ่งมีชีวิตนั้นมีความมั่นคง
ในการดำรงชีวิตมากตามไปด้วย 

          พีระมิดพลังงาน  (energy  pyramid)  เป็นการแสดงปริมาณพลังงานที่ถ่ายอดจากการกินในลำดับหนึ่งในสายใยอาหาร  ซึ่งพลังงานมีมากที่สุดในลำดับผู้ผลิตและพลังงานจะน้อยลงในลำดับของพีระมิดที่สูงขึ้น       การเปลี่ยนแปลงครั้งนี้ย่อมเกิดการฟุ้งกระจายของพลังงานตามกฏเทอร์โมไดนามิกส์และหลุดออกมาเป็นพลังงานความร้อนนั่นเอง ดังนั้นพลังงานจึงถูกใช้ไปจำนวนมากประมาณ 90 เปอร์เซนต์ของพลังงานทั้งหมด ด้วยเหตุนี้พลังงานจะเหลืออยู่เฉพาะส่วนที่เป็นเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิตนั้นๆ ประมาณ 10  เปอร์เซนต์เท่านั้น จึงเป็นไปตามกฏเกณฑ์ที่เรียกว่า “Law of Ten”  ดังนั้นเมื่อมีการถ่ายทอดพลังงานไปหลายระดับการบริโภคพลังงานยิ่งเหลือน้อยลงตามลำดับ จนเกิดเป็นปิรามิดพลังงาน (Pyramid of Energy)

แผนผังแสดงพีระมิดการถ่ายทอดพลังงาน

       โดยทั่วไปพลังงานที่ถูกถ่ายทอดจากลำดับที่หนึ่งไปยังลำดับต่อไปจะได้รับพลังงานสูงสุดเพียงร้อยละ  10  ของพลังงานในลำดับที่  1  ดังนั้นค่าพลังงานที่ถ่ายทอดในสายใยอาหารส่วนใหญ่จึงมีได้ไม่เกิน 4  ลำดับ

        นอกจากการถ่ายถ่ายทอดพลังงานต่างๆแล้วสสารและแร่ธาตุต่างๆ ภายในระบบนิเวศ จะถูกหมุนเวียนกันไปภายใต้เวลาที่เหมาะสมและมีความสมดุล ซึ่งกันและกันวนเวียนกันเป็นวัฏจักรที่เรียกว่า วัฏจักรของสสาร (matter cycling) ซึ่งเปรียบเสมือนกลไกสำคัญ ที่เชื่อมโยงระหว่างสสารและพลังงานจากธรรมชาติสู่สิ่งมีชีวิตแล้วถ่ายทอดพลังงานในรูปแบบของการกินต่อกันเป็นทอดๆ  ผลสุดท้ายวัฎจักรจะสลายในขั้นตอนท้ายสุดโดยผู้ย่อยสลายกลับคืนสู่ธรรมชาติ  วัฏจักรของสสารที่มีความสำคัญต่อสมดุลของระบบนิเวศ  ได้แก่ วัฎจักรของน้ำ  วัฎจักรของไนโตรเจน วัฎจักรของคาร์บอนและ วัฎจักรของฟอสฟอรัส

แหล่งที่มา

สิ่งแวดล้อมและระบบนิเวศ.  สืบค้นเมื่อ 8 พฤศจิกายน 2561, จาก   http://thitirat18.blogspot.com/

การถ่ายทอดพลังงานในระบบนิเวศ. สืบค้นเมื่อ 13 พฤศจิกายน 2561, จาก   https://sites.google.com/a/nps.ac.th/sawai2558/withyasastr/kar-thaythxd-phlangngan-ni-rabb-niwes

หัวเรื่อง และคำสำคัญ

การถ่ายทอดพลังงาน , โซ่อาหาร , สายใยอาหาร

รูปแบบการนำเสนอ แบ่งตามผลผลิต สสวท.

สื่อสิ่งพิมพ์ในรูปแบบดิจิทัล

ลิขสิทธิ์

สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท.)

วันที่เสร็จ

วันพุธ, 12 ธันวาคม 2561

สาขาวิชา/กลุ่มสาระวิชา

ชีววิทยา

ช่วงชั้น

ประถมศึกษาตอนปลาย

กลุ่มเป้าหมาย

ครู
นักเรียน
บุคคลทั่วไป

ดูเพิ่มเติม