ผงมโนทศนสาระการเรยนรวทยาศาสตรพนฐาน ชนมธยมศกษาปท 1

รายวชาวทยาศาสตร

(ว 21102)

หนวยท 1โครงสรางและหนาทของเซลล

หนวยท 2กระบวนการในการด ารงชวต

ของพช

หนวยท 3กระบวนการในการด ารงชวตของพชและสตว

หนวยท 4

ระบบนเวศ

หนวยท 4 ระบบนเวศ

ระบบนเวศ

โครงสรางของระบบนเวศ

ประเภทของระบบนเวศ

ความสมพนธระหวางสงมชวตกบสงแวดลอม

วฏจกรของสารในระบบนเวศ

ความหมายของระบบนเวศ

สภาพแวดลอมทางกายภาพ

องคประกอบทมชวต

ระบบนเวศตามธรรมชาต

องคประกอบทไมมชวต

ระบบนเวศทมนษยสรางขน

ความสมพนธระหวางสงมชวตกบสงมชวต

ความสมพนธระหวางสงมชวตกบไมมชวต

วฎจกรน า

วฎจกรคารบอน

วฎจกรไนโตรเจน

ระบบนเวศ (Ecosystems)

ระบบนเวศ หมายถง กลมสงมชวต ไมวาจะเปนพช สตว หรอจลนทรย ทอาศยอยในบรเวณ

เดยวกน มความสมพนธเกยวของอยางเปนระบบ ทงความสมพนธระหวางสงมชวตกบสงมชวต และ

ความสมพนธระหวางสงมชวตกบสงไมมชวต ระบบนเวศแตละระบบมความแตกตางกน ขนอยกบลกษณะ

ของสงมชวต และแหลงทอยอาศยของสงมชวต โลกจดไดวาเปนระบบนเวศทมขนาดใหญทสด ซงเรยกวา

โลกของสงมชวต (Biosphere)

ระบบนเวศ เปนความสมพนธของสงมชวตทอาศยอยในแหลงทยใดทอยหนง ซงมความสมพนธ 2

ลกษณะ คอ

1.ความสมพนธระหวางกลมสงมชวตทอาศยอยในแหลงทอยนน เรยกวา ความสมพนธทางชวภาพ

2.ความสมพนธระหวางกลมสงมชวตกบสภาพแวดลอมทไมมชวตบรเวณแหลงทอยนน เรยกวา

ความสมพนธทางกายภาพ

แหลงทอย (Habitat) คอ สถานททสงมชวตอาศยอยเพอ หลบภย หาอาหาร ผสมพนธและเลยงดตว

ออน โดยแหลงทอยอาจเปนสงมชวต เชน ตนไม รางกายสตว หรอเปนสงไมมชวตกได เชน พนดน แหลง

น า ภเขา ถ า หาดทราย หาดหน เปนตน

ระดบความสมพนธของสงมชวตม 4 ระดบ คอ

1.ระดบประชากร (Population) หมายถง การอยรวมกนเปน ของสงมชวตชนดเดยวตงแต 2 ตวขนไปใน

บรเวณหนง เชน ประชากรของผงในรงหนง ประชากรของปลาหางนกยงในโองน า มดในรง

2. ระดบกลมสงมชวต (Community) หมายถง การอยรวมกน ของสงมชวตตงแต 2 ชนด ทอาศยอยใน

บรเวณหนง เชน กลมสงมชวตในบอน า นกเอยงเกาะอยบนหลงควาย

3. ระดบระบบนเวศ (Ecosystem) หมายถง ระบบทรวมความ สมพนธของกลมสงมชวตหลาย ๆ กลม หลาย

ๆ ชนด และความสมพนธกบสงแวดลอม เชน ระบบนเวศในทงนา

4.ระดบชวภาค (Biosphere) หมายถง ความสมพนธของสงมชวตททกชนดบนโลก

โครงสรางของระบบนเวศ (ecosystem structure)

ประกอบดวย สวนทมชวต และ สวนทไมมชวต ซงในการศกษาจะวเคราะหขอมลเกยวกบ ชนด

ปรมาณ สดสวน การกระจาย

ก. สวนทมชวต(Bioptic component) ไดแก พช สตว และมนษย คอ

(1) ผผลต (producers) คอ สงมชวต ทสามารถน าพลงงานจากแสงอาทตย มาสงเคราะหอาหารขนได

เองโดยการเปลยนอนนทรยสารใหเปนอนทรยสาร ดวยแรธาตและสสาร ทมอยตามธรรมชาต ไดแก พชส

เขยว แพลงคตอนพช และแบคทเรยบางชนด ผผลตม 2 ประเภท คอ

1. สงเคราะหอาหารเองได สวนใหญมการสงเคราะหแสงเพราะมคลอโรฟล ไดแก พชสเขยว แพ

ลงคตอนพช (phytoplankton) แตบางพวกมการสงเคราะหเคม (Chemosynthesis) โดยไมตองใชคลอโรฟล

เชน แบคทเรยบางพวก

2. ไมสามารถสงเคราะหอาหารเองได ผผลตบางพวกสามารถกนสตวไดเพราะตองการน าธาต

ไนโตรเจนไปสรางเนอเยอ พชพวกนไดแก ตนหมอขาวหมอแกงลง กาบหอยแครง สาหรายขางเหนยว สวน

ใหญถอวาท าหนาทเปนผผลต

(2) ผบรโภค (consumers) คอ สงมชวตทไมสามารถสรางอาหารเองได จ าเปนตองบรโภค ผผลต หรอ

ผบรโภค ดวยกนเองเปนอาหาร แบงเปนกลมยอย ไดดงน

- สงมชวตทกนพชเปนอาหาร (Herbivore) เชน วว ควาย กระตาย และปลาทกนพชเลกๆ ฯลฯ

- สงมชวตทกนสตวอนเปนอาหาร (Carnivore) เชน เสอ สนข กบ สนขจงจอก ฯลฯ

- สงมชวตทกนทงพช และสตว (Omnivore) ซงเปนล าดบ การกนสงสด เชน มนษย นกบางชนด

- สงมชวตทกนซากพชซากสตว (Scavenger) หมายถง สงมชวตทกนซากพชซากสตวทเนาเปอยผพงเปน

อาหาร เชน นกแรง ไสเดอนดน กงกอ ปลวก เปนตน

(3) ผยอยสลาย (decomposers) เปนพวกทผลตอาหารเองไมได ตองอาศยซากของ สงมชวต อนเปน

อาหาร โดยการยอยสลาย ซากสงมชวต ใหเปนสารอนทรยได เชนเหดท าการยอยสลายขอนไมไดแก รา

(Fungi) กบ แบคทเรย (Bacteria) ด ารงชวตโดยการปลอยเอนไซมออกมายอยอนทรยสารทอยในซากพชซาก

สตวใหเปน อนนทรยสาร แลวดดซมสวนทเปนอนนทรยสารเขา ไปใชเปนอาหาร บางสวนจะเหลอไวให

ผผลตน าไปใช ผยอยสลาย จงเปนผทแปรสภาพสารอาหารจากสารประกอบอนทรย ใหเปนสารอนนท

รย เพอใหผผลตสามารถน าไปใชในการสงเคราะหสารอาหารได เปนสวนส าคญท าใหสารอาหาร

หมนเวยนเปนวฏจกร สงมชวตชนดนจงไมมระบบยอยอาหาร

ข. สวนทไมมชวต (Abiotic component) ไดแก สวนทไมมชวต แบงออกเปน

1. อนนทรยสาร เชน คารบอน คารบอนไดออกไซด ไนโตรเจน ฟอสฟอรส โพแทสเซยม น าและ

ออกซเจน เปนตน

2. อนทรยสาร เชน โปรตน คารโบไฮเดรต ไขมน ฮวมส เปนตน สารอนทรยเหลาน เปนสงจ าเปน

ตอชวต

3. สภาพแวดลอมทางกายภาพ เชน แสง อณหภม ความชน อากาศ ความเปนกรด-ดาง ความเคม

ความชน ทอยอาศย เปนตน

ประเภทของระบบนเวศ

ระบบนเวศตามธรรมชาต

1. ระบบนเวศบนบก (Terrestrial Ecosystems) เปนระบบนเวศทปรากฏอยบนพนดนซงแตกตาง

กนไปโดยใชลกษณะเดนของพชเปนหลกแบง ซงขนกบปจจยส าคญ 2 ประการ คอ อณหภมและปรมาณ

น าฝน ท าใหพชพรรณตางๆ แตกตางกน ระบบนเวศบนบกนนพอแบงออกไดดงน

1.1 ระบบนเวศปาไม (Forest Ecosystem) เปนระบบนเวศทพนทสวนใหญปกคลมไปดวยปา

ไม สามารถแบงยอยออกไปไดดงน

1) ระบบนเวศปาไมเขตรอน ไดแก ระบบนเวศปาเบญจพรรณ ปาเตงรง ปาดบชน ปาดบแลง ปาดบ

เขา เปนตน

2) ระบบนเวศปาไมเขตอบอน ไดแก ระบบนเวศปาผลดใบเขตอบอน ปาเมดเตอรเรเนยน

3) ระบบนเวศปาไมเขตหนาว ไดแกระบบนเวศปาสน

4) ระบบนเวศปาชายฝง (ปาชายเลน ปาชายหาด ปาโขดหน)

1.2 ระบบนเวศทงหญา (Grassland Ecosystem) เปนระบบนเวศทมพชตระกลหญาเปนพชเดน แบงได

ดงน

1) ระบบนเวศทงหญาเขตรอน ไดแก ระบบนเวศทงหญาซาวนนา โดยมทงหญาทกวางใหญทสดใน

โลกทรจกกนในนามทงหญาซาฟาร

2) ระบบนเวศทงหญาเขตอบอน ไดแก ระบบนเวศทงหญาแพรร, ทงหญาสเตปป

3) ระบบนเวศทงหญาเขตหนาว ทงหญาทนดรา

1.3 ระบบนเวศทะเลทราย (Desert Ecosystem) เปนพนททมปรมาณฝนตกนอยกวาปรมาณการระเหย

น า แตบางพนทอาจมฝนตกบางเลกนอยกจะมหญาเขตแหงแลงงอกงามได ไดแก

1) ระบบนเวศทะเลทรายเขตรอน ทะเลทรายเขตอบอน

ระบบนเวศนทงหญากงทะเลทรายเขตรอน ทงหญากงทะเลทรายเขตรอน

2. ระบบนเวศทางน า (Aquatic Ecosystems) เปนระบบนเวศในแหลงน าตาง ๆ ของโลก ซง

โครงสรางหลก คอ น านนเอง แบงออกไดดงน

2.1 ระบบนเวศน าจด (Fresh water Ecosystem) เปนระบบทน าเปนน าจด อาจแบงยอยเปน

2.1.1 ระบบนเวศน านง เชน หนอง บง ทะเลสาบน าจด เปนตน

2.1.2 ระบบนเวศน าไหล เชน ล าธาร หวย แมน า เปนตน

2.2 ระบบนเวศน ากรอย (Estuarine Ecosystem) เปนระบบนเวศทเกดขนตรงรอยตอระหวางน าจดกบ

น าเคม มกเปนบรเวณทเปนปากแมน าตาง ๆ จะมตะกอนมากจงมปาไมกลมปาชายเลนขนจงเรยกวาระบบ

นเวศปาชายเลน แตบางพนทอาจเปนแองน าขนาดใหญ เชน ทะเลสงขลาตอนกลางกจะมลกษณะเปน

ทะเลสาบน ากรอยมพชน าสลบกบปาโกงกาง

2.3 ระบบนเวศน าเคม (Marine Ecosystem) เปนระบบนเวศทมน าเปนน าเคม โดยปกตจะมความเคม

ประมาณพนละ 35 มทงทเปนทะเลปดและทะเลเปด เนองจากเปนหวงน าขนาดใหญ จงนยมแบงออกเปน

ระบบนเวศยอยตามความลกของน าอกดวย คอ

2.3.1 ระบบนเวศชายฝง (Coastal Ecosystem) เปนบรเวณทตกอยภายใตอทธพลของน าขนน า

ลง สงมชวตตองปรบตวใหเขากบสภาพการเปลยนแปลงของระดบน าดงกลาว มระบบยอย 2 ประเภท คอ

ระบบนเวศโขดหนชายฝง และ ระบบนเวศชายหาด

2.3.2 ระบบนเวศน าตน เปนระบบนเวศทนบจากระบบนเวศชายฝงลงไปจนถงน าลก 200 เมตร

2.3.3 ระบบนเวศทะเลลก เปนระบบนเวศทนบตอเนองจากความลก 200 เมตรลงไปถงทอง

ทะเล สวนนมกเปนบรเวณทแสงแดดสองลงไปไมถง ดงนนจงขาดแคลนผผลตของระบบ สตวน าตาง ๆ

จงมจ านวนนอยและใชชวตโดยรอซากสงชวตอนทตายจากดานบนแลว

ระบบนเวศทมนษยสรางขน

ระบบนเวศทมนษยสรางขน เชน ระบบนเวศชมชนเมอง แหลงเกษตรกรรม นคมอตสาหกรรม

หรอแมกระทงตปลา อางเลยงปลา กจดเปนระบบนเวศทมนษยสรางขน

ความสมพนธระหวางสงมชวตกบสงแวดลอม

ความสมพนธระหวางสงมชวตกบสงมชวต

1.ความสมพนธของสงมชวตชนดเดยวกน

- ความสมพนธทงในดานบวก มการปกปองอนตรายใหกน ขยายพนธไดรวดเรวขน แบงบทบาทหนาท

- ความสมพนธทงในดานลบ การแกงแยงแขงขน เกดความหนาแนนของประชากร

2..ความสมพนธของสงมชวตตางชนดกน

ความสมพนธระหวางสงมชวตตางชนดในระบบนเวศเดยวกน (Interspecific interaction)

แบงเปน 3 รปแบบคอ

1) แบบพงพาอาศยกน (Symbiosis) เปนการอยรวมกนของสงมชวต 2 ชนด ทท าใหฝายหนงหรอทงสองฝาย

ไดประโยชนโดยไมมฝายใดเสยประโยชนเลยไดแก

1.1 ภาวะพงพา ( Mutualism : +,+) หมายถง การอยรวมกนของสงมชวต 2 ชนด โดยตางกไดรบ

ประโยชนซงกนและกน หากแยกกนอยจะไมสามารถด ารงชวตตอไปได เชน

- ไลเคนส ( Lichens) : สาหรายอยรวมกบสาหราย สาหรายไดรบความชนและแรธาตจากรา ราไดรบอาหาร

และออกซเจนจากสาหราย

- โพรโทซวในล าไสปลวก : โพรโทซวชนด Trichonympha sp. ชวยยอยเซลลโลสใหปลวกปลวกใหทอย

อาศยและอาหารแกโพรโทซว

- แบคทเรยในล าไสใหญของมนษย : แบคทเรยชนด Escherichia coli ชวยยอยกากอาหารและสรางวตามน K

, B ใหมนษย สวนมนษยใหทอยอาศยและอาหารแกแบคทเรย

- แบคทเรยในปมรากพชตระกลถว : แบคทเรยชนด Rhizobium sp. ชวยตรง N ในอากาศเปนไนเตรต ( NO)

ในดนใหถวใชประโยชนได สวนถวใหทอยอาศยแกแบคทเรย

- ราในรากพชตระกลสน : ราชนด Mycorrhiza sp. ชวยท าใหฟอสฟอรสในดนอยในรปทสนน าไปใช

ประโยชนได และสนใหทอยอาศยและอาหารแกรา

- สาหรายสเขยวแกมน าในแหนแดง : สาหรายสเขยวแกมน าเงนชนด Anabaena sp. และ Nostoc sp. ชวยตรง

N ในอากาศเปน NO ใหแหนแดงน าไปใชประโยชนได สวนแหนแดงใหทอยอาศยแกสาหราย

1.2 ภาวะใตประโยชนรวมกน ( Protocooperation : + ,+ ) หมายถง การอยรวมกนของสงมชวต 2 ชนด

โดยกไดรบประโยชนซงกนและกน แมแยกกนอยกสามารถด ารงชวตไดตามปกต เชน

- แมลงกบดอกไม : แมลงไดรบน าหวานจากดอกไม สวนดอกไมไดแมลงชวยผสมเกสรท าใหแพรพนธไดด

ขน

- ปเสฉวนกบดอกไมทะเล (sea anemone) : ดอกไมทะเลซงเกาะอยบนปเสฉวนชวยปองกนภยและพรางตว

ใหปเสฉวน สวนปเสฉวนชวยใหดอกไมทะเลเคลอนทหาแหลงอาหารใหมๆได

- มดด ากบเพลย : มดด าชวยชวยปองกนอนตรายและพาเพลยไปยงสวนตาง ๆ ของพชทดดน าหวาน โดยมด

ด าจะไดรบน าหวานทเพลยดดจากพชดวย

- นกเอยงกบควาย : นกเอยงชวยกนแมลงและปรสตบนหลงควาย รวมทงชวยเตอนภยใหแกควายอกดวย

1.3 ภาวะองอาศยหรอภาวะเกอกล ( Commensalism : + , 0) หมายถง การอยรวมกนของสงมชวต 2

ชนด โดยฝายหนงไดประโยชน อกฝายหนงไมไดและไมเสยประโยชน เชน

- ปลาฉลามกบเหาฉลาม : เหาฉลามเกาะตดกบปลาฉลาม ไดเศษอาหารจากปลาฉลามโดยปลาฉลามกไมได

และไมเสยประโยชนอะไร

- พชองอาศย ( epiphyte) บนตนไมใหญ : พชองอาศย เชน ชายผาสดาหรอกลวยไมเกาะอยบนตนไมใหญ

ไดรบความชมชน ทอยอาศยและแสงสวางทเหมาะสมโดยตนไมใหญไมไดและไมเสยประโยชนใดๆ

- นก ตอ แตน ผง ท ารงบนตนไม : สตวเหลานไดทอยอาศย หลบภยจากศตรธรรมชาตโดยตนไมไมไดและ

ไมเสยประโยชนอะไร

2) แบบปฏปกษตอกน ( Antagonism) เปนการอยรวมกนของสงมชวต 2 ชนดทท าใหฝายหนงฝายใดเสย

ประโยชนหรอเสยประโยชนทงสองฝาย ไดแก

2.1 ภาวะปรสต ( Parasitism : + , -) หมายถง การอยรวมกนของสงมชวต 2 ชนด โดยฝายหนงได

ประโยชน เรยกวา ปรสต ( parasite) อกฝายหนงเสยประโยชนเรยกวาผถกอาศย( host) เชน

- เหบ เหา ไร หมด บนรางกายสตว : ปรสตภายนอก ( ectoparasite) เหลานดดเลอดจากรางกายสตวจงเปน

ฝายไดประโยชน สวนสตวเปนฝายเสยประโยชน

- พยาธ ในรางกายสตว :ปรสตภายใน (endoparasite) จะดดสารอาหารจากรางกายสตวจงเปนฝายได

ประโยชนสวนสตวเปนฝายเสยประโยชน

- พชเบยน ( parasitic plant) บนตนไม : พชเบยน เชน พวกกาฝากชนดตาง ๆ เกาะและดดน าเลยงจากตนไม

จงเปนฝายไดประโยชน สวนตนไมเสยประโยชน

2.2 ภาวะลาเหยอ ( Predation : + , -) หมายถง การอยรวมกนของสงมชวตโดยฝายหนงจบอกฝายหนง

เปนอาหาร เรยกวา ผลา (predator) สวนฝายทถกจบเปนอาหารหรอถกลา เรยกวา เหยอ ( prey) เชน

2.3 ภาวะแขงขน ( Competition : - ,-) หมายถง การอยรวมกนของสงมชวตทมการแยงปจจยในการ

ด ารงชพเหมอนกนจงท าใหเสยประโยชนทงสองฝาย เชน เสอ , สงโต , สนขปาแยงชงกนครอบครองทอย

อาศยหรออาหารพชหลายชนดทเจรญอยในบรเวณเดยวกน เปนตน

2.4 ภาวะหลงสารยบย งการเจรญ ( Antibiosis : 0 , -) หมายถง การอยรวมกนของสงมชวตทฝายใดฝาย

หนงหลงสารมายบย งการเจรญของแบคทเรยสาหรายสเขยวแกมน าเงน บางชนดหลงสารพษ เรยกวา

hydroxylamine ท าใหสตวน าในบรเวณนนไดรบอนตราย

3) แบบเปนกลางตอกน ( Neutralism : 0 , 0) เปนการอยรวมกนของสงมชวตทเปนอสระตอกนจงไมมฝาย

หนงฝายใดไดหรอเสยประโยชน เชน

- แมงมมกบกระตายอาศยอยในทงหญา แมงมมกนแมลงเปนอาหาร สวนกระตายกนหญาเปนอาหารจงไมม

ฝายใดไดหรอเสยประโยชน

- กบกบไสเดอนดนอาศยอยในทงนา กบกนแมลงเปนอาหาร สวนไสเดอนดน กนซากสงมชวตทเนาเปอยผ

พง จงไมมฝายใดไดหรอเสยประโยชน

ความสมพนธระหวางสงมชวตกบไมมชวต

1 อณหภม

1.ท าใหสตวอพยพถนฐาน (Migration) เชน นกนางแอน

2.ท าใหสตวทะเลทรายออกหากนในเวลากลางคน

3.ท าใหเกดการจ าศล

4.มผลตออตราเมแทบอลซม (metabolism)

สตวเลอดเยน : อตราเมแทบอลซมแปรตามอณหภม

สตวเลอดอน : อตราเมแทบอลซมแปรผกผนอณหภม

5.มผลตอการคายน า

6.มผลตอการบานของดอกไม เชน ดอกทวลปจะบานเมอ

2. แสงสวาง

1.มผลตอการสงเคราะหดวยแสงของพช

2. มผลตอการเปดของปากใบ

3.มผลตอการบานของดอกไม เชน ดอกบวจะบานเมอไดรบแสง

3. น าหรอความชน

1.เปนตวกลางในการท าปฏกรยาของรางกาย

2.เปนตวท าละลายทด

3.ใชล าเลยงสารไปเลยงสวนตางๆ ของรางกาย

4.ชวยในการควบคมอณหภมของสตวเลอดอนใหคงท

5.เปนทอยและเปนแหลงอาหารของพชและสตวน า

4. ดน

1.เปนแหลงทอยอาศย หลบภย แหลงอาหาร ผสมพนธ และเลยงตวออน

2.เปนตวการส าคญในการจ ากดชนดและความอดมสมบรณของพชในสภาพแวดลอมนนๆ

5. กระแสลม

1. ชวยในการผสมพนธของพชดอก

2.ชวยในการกระจายของเมลดพนธพช

6. สภาพความเปนกรด-เบส

น าและดนแตละแหง มสภาพความเปนกรด-เบส แตกตางกนไป ตามธาต ทอยในดน สม มะมวง

เจรญเตบโตไดดในดนทเปนกรด

วฏจกรของสารในระบบนเวศ

1.วฏจกรน า (Water Cycle)

น าจากแหลงตาง ๆ บนพนโลก ระเหยกลายเปนไอน าอยในอากาศ นอกจากน าจากแหลงน าตาง ๆ แลวไอ

น ายงมาจากการคายน าของพช และลมหายใจออกของสตว

วฏจกรน าประกอบดวยวงจร 2 วงจรคอ

1. วฏจกรกายภาพ เปนการหมนเวยนน าโดยไมผานสงมชวต เกดจากการระเหยของน า

(evaporation) บรเวณผวโลกเนองจากไดรบพลงงานแสงอาทตย ขนไปรวมตวกนเปนกลมเมฆและเกดการ

ควบแนน (condensation) จนกลนตว (Precipitation) ลงมาเปนฝนตกลงสผวโลกอกครง

2. วฏจกรชวภาพ เปนการหมนเวยนน าโดยผานสงมชวต สงมชวตรบน าเขาสรางกายเพอใชในการ

รกษาสมดลและเมตาบอลซมตาง ๆ น าทเหลอจากการน าไปใช และน าทไดจากกระบวนการตาง ๆ จะถก

ขบจากรางกายของสงมชวตเชน การคายน าของพช (Transpiration) การหายใจ (Respiration) การขบ

ปสสาวะ การขบเหงอ น าเหลานจะเขาสชนบรรยากาศในรปของไอน า (Water vapour) เกดการควบแนน

และกลนตวเปนฝนตามล าดบ

2. วฏจกรคารบอน (Carbons Cycle)

คารบอนเปนองคประกอบหลกของสารอนทรยทงหมด ดงนนวฏจกรคารบอนจงเกดควบคกบวฏ

จกรพลงงานในระบบนเวศ การสงเคราะหดวยแสงโดยพช สาหรายแพลงกตอนพช และแบคทเรยใชกาซ

คารบอนไดออกไซด และใหผลผลตเปนคารโบไฮเดรตในรปน าตาลและเมอมการหายใจ กาซ

คารบอนไดออกไซดถกปลดปลอยออกสบรรยากาศอกครงแมวาในบรรยากาศจะมกาซคารบอนไดออกไซด

เพยง 0.03 % แตการสงเคราะหดวยแสงใชกาซคารบอนไดออกไซดจากบรรยากาศไปถง 1 ใน 7 ใน

ขณะเดยวกนกาซคารบอนไดออกไซดจากการหายใจกชดเชยสวนทหายไปคอสบรรยากาศท าใหปรมาณ

กาซคารบอนไดออกไซดในบรรยากาศคงทตลอดเวลา

ในแตละฤดกาล ปรมาณกาซคารบอนไดออกไซดในบรรยากาศคงทตลอดเวลากาซ

คารบอนไดออกไซดมความเขมขนต าทสดในชวงฤดรอนในซกโลกเหนอและสงสดในชวงฤดหนาว ทงน

เนองจากในซกโลกเหนอมแผนดนซงมพชพรรณ และมอตราการสงเคราะหดวยแสงเพมสงในฤดรอน และ

มอตราการหายใจเพมในฤดหนาวนนเอง นอกจากนน คารบอนยงอยในรปของสารอนทรยในสงมชวต เชน

คารโบเดรต โปรตน ไขมน กรดนวคลอก ฯลฯ ปรมาณคารบอนสวนนหมนเวยนในระบบนเวศผานหวงโซ

อาหาร จากผผลตไปสผบรโภคระดบตาง ๆ

เมอสงมชวตตายลงผยอยสลาย เชน ราและแบคทเรยจะยอยสลายเหลานใหกลายเปนกาซ

คารบอนไดออกไซด อตราความเรวในการหมนเวยนในวฏจกรของคารบอนแตกตางกนไปตามชนดของ

สารอนทรย เชนคารบอนในเนอสตวสามารถถกกนและสวนทเหลอถกยอยสลายกลบสระบบนเวศ ไดเรว

กวาคารบอนทอยในเนอไมซงมความคงคน ภายใตสภาวะพเศษบางอยางสารอนทรยทคงอยในซากพชซาก

สตวททบถมกนเปนเวลานาน ๆ อาจกลายเปนถานหนหรอปโตรเลยม ซงจะคงอยในสภาพนนใตผวโลก

เปนเวลาหลายลานป จนกวาจะมการขดเจาะน าขนไป

การเผาไหม (combustion) สารอนทรย เชน ไม ถานหนและปโตรเลยมเปลยนคารบอนใหเปน

กาซคารบอนไดออกไซดในบรรยากาศไดอยางรวดเรวมาก กาซคารไดออกไซดจากการเผาไหมใน

โรงงานอตสาหกรรมและจากรถยนตอาจท าใหปรมาณกาซชนดนในบรรยากาศเพมสงขน ปรมาณกาซซง

รกษาระดบคงทมาเปนเวลาหลายพนลานปอาจเปลยนแปลงอยางรวดเรวภายในเวลาไมกป และท าใหวฏ

จกรคารบอนในระบบนเวศไมสมดลอกตอไป

3.วฏจกรในโตรเจน (Nitrogen Cycle)

ในโตรเจนเปนธาตทส าคญส าหรบชวตโดยเปนสวนประกอบทส าคญของโปรตน พวรน (Purine)

พรมดน (Pyrimidine) อากาศประกอบดวยแกส N2 ประมาณ 78% โดยปรมาณผผลตน าธาต N2 ไปใชใน

กระบวนการสงเคราะหโปรตน ผบรโภคไดรบธาตในโตรเจน โดยการบรโภคผผลตและผบรโภคดวยกน

ตามระดบตาง ๆ เมอผบรโภคขบถายออกมาหรอตายลง ธาต N2 ในรปรางตาง ๆ ในซากศพและสงขงถาย

กจะถกตวสลายสารอนทรยสลายออกมา กลบคนออกมาสดน น าและบรรยากาศตามขนตอนตาง ๆ ของ

การยอยสลายวกจกรในโตรเจนเปนวฏจกรทซบซอนประกอบขนจากหลายขนตอนทมการเปลยนแปลงสาร

รปแบบตาง ๆ โดยทวไปในหนงวฏจกรจะประกอบดวย 4 ขนตอนยอย คอ

1. การตรงไนโตรเจน (Nitrogen Fixation) 2. การสรางแอมโมเนย (Ammonification) 3. การสรางในเตรต (Nitrosification and Nitrification) 4. การผนกลบของไนตรต (Denitrification)

วฎจกรของไนโตรเจน

ไนโตรเจนถกสงผานระหวางพนดน สตว พช และบรรยากาศ เปนวฎจกรทไมมทสนสด

วฎจกรไนโตรเจนเปนวฏจกรทส าคญทสดวฎจกรหนงส าหรบชวตบนโลก ตอไปนคอขนตอนหลกทสรป

ไดจากรายละเอยดกลาวแลวในหนาทผานมา

1. วฏจกรเรมจากเมอเกดฟาแลบ จะใหพลงงานแกไนโตรเจนและออกซจนในบรรยากาศ เพอทจะ

รวมตวกน เกดเปนกรดไนตรกทเจอจาง

2. แบคทเรยหลายชนด รา และสาหรายสน าเงน แกมเขยว สามารถเปลยนไนโตรเจนไปเปน

สารประกอบไนโตรเจน เชน ไนเตรต สารประกอบนถกสงเคราะหดวยแสงเพอท าเปนแหลงพลงงานใหม

ส าหรบการเจรญเตบโตของเนอเยอพช

3. ในหวงโซอาหาร สตวใชไนโตเจนทอยในเนอเยอของพชและสตว เพอน าไปสรางเซลลใหม ซง

ไนโตรเจนนไดจากกระบวนการยอย

4. สตวทกชนดผลตของเสยในรปของสารประกอบไนโตรเจน เรยกวา ยเรย ซงจะออกไปจาก

รางกายระหวางการขบถาย แลวจะระเหยหรอถกยอยสลายดวยแบคทเรย สารประกอบไนโตรเจนละลายได

ดมาก และน าฝนอาจจะพาไหลลงสแมน าอาจกอปญหามลภาวะได

5. แบคทเรยเขาไปเกยวของในการยอยสลายของเสยและวตถทตายแลว ใหไนโตรเจนออกจาก

สารประกอบไนโตรเจน จะไดกาซออกไปสบรรยากาศเปนการครบวฎจกรอยางสมบรณ

การตรงไนโตรเจนโดยวธทางธรรมชาต

ไนโตรเจนสามารถผลตไดจากโรงงานผลตสารเคมทใชเปนป ย อยางไรกดยงมกระบวนการทางธรรมชาตทมประสทธภาพดกวาในการตรงไนโตรเจนใหอยในรปทพชน าไปใชประโยชนได แบคทเรยหลายชนด รา และสาหรายสน าเงนแกมเขยว สามารถตรงในโตรเจนได มนเปลยน

ไนโตรเจนไปเปนแอมโมเนยซงเปนสารทละลายน าพชสามารถดดไปใชได

กลมแบคทเรยนทตรงในโตรเจนซงรจกกนทวไปกลมหนงเรยกกนวาไรโซเบยม แบคทเรยเหลาน

ท าใหเกดปมหรอแผลทรากพชจ าพวกทมฝก (พชจ าพวกถว ถวเหลอง ถวลสง และหญาอลฟาลฟา)

ทงแบคทเรยและพชตางไดประโยชนจากความสมพนธน แบคทเรยตองการใชพชเปนอาหารของ

เสยจากแบคทเรยนคอสารประกอบไนโตรเจนมความส าคญตอการเจรญเตบโตของพช

การใชผผลตไนโตรเจนตามธรรมชาตเปนวธทมประสทธภาพในการเตมป ยไนโตเจนใหกบดน น

คอเหตผลทใชการปลกพชน าพวกทมฝกสลบ (หรอหมนเวยน) กบพชทมความตองการไนโตรเจนสงอยาง

ขาวสาล ขาวบารเลยมาเปนเวลาหลายศตวรรษแลว

แบคทเรยทตรงไนโตรเจนยงสามารถใชเพอเพมผลผลตใหแกพชทชอบน าเชนขาว ในนาทมน าทวม

ขงไนโตรเจนจะถกตรงโดยสาหรายสน าเงนแกมเขยวซงอาศยอยรวมกบสาหรายน าหลายชนด โดยการปลก

สาหรายในนาขาว สารประกอบไนโตรเจนจะถกตรงและถกปลอยลงในน า รากของขาวสามารถดดไปใช

ประโยชนได

ความส าคญของแหลงตรงไนโตรเจนตามธรรมชาต

ประมาณหนงกโลกรมของไนโตเจนอาจถกตรง (ถกท าใหเปนสารประกอบไนโตรเจน) ตอหนง

เฮกตารของผวโลกตอป โดยการเกดฟาแลบ

อยางไรกตาม ไนโตรเจนสวนมากถกตรงในดน แบคทเรยในปมของรากพชจ าพวกทมฝกสกด

ไนโตรเจนประมาณ 50 กโลกรมตอหนงเฮกตารจากอากาศในดนในขณะทแบคทเรยชนดอนทไมเกยวของ

กบการตรงของพชจ าพวกทมฝกจะตรงไวอก 5 กโลกรมตอหนงเฮกตารตอป

ถงแมจะดวาไนโตรเจนจ านวนมากถกตรงมาไดจากอากาศ แตกไดมาเพยงแคหนงในสามของความ

ตองการส าหรบการเจรญเตบโตของพชเทานน ทเหลอจะตองไดจากการน าไนโตรเจนกลบมาใชประโยชน

ใหมอกครง โดยการหมกและจากมลสตวหรอจากแหลงสงเคราะห

มนษยเปนตนเหตแหงการเปลยนแปลงวฏจกรไนโตรเจน จะเหนไดวาในชวงเวลา 30 ปมานมการ

ใชน ามนเชอเพลง ตดไมท าลายปา ป ยเคมทผลตขนลวนเปนตวการทท าใหปรมาณแกสไนโตรเจนเพมขน

เปนสองเทา และการใชสารเคมชอ คลอโรฟลโอโรคารบอนจากพวกเครองเยน ตเยนบางลงในชนสตรา

โตสเฟยร และเหนอทวปแอนตารคตกเกดเปนรโหวขนาดเทาประเทศสหรฐอเมรกาท าใหโลกของสงมชวต

ตองไดรบความรนแรงจากรงสอลตราไวโอเลตและแสงจากดวงอาทตยสองผานเขามายงพนโลกไดมากขน

มผลใหอณหภมของโลกสงขน ปรมาณฝนตกมากขน (เพมถง 11 เปอรเซนต) อตราการระเหยของน า

รวดเรวขน ท าใหผวดนแหงแตกระเหงอนเปนผลในการปลกพชไดรบความเสยหาย มนษยเปนมะเรง

ผวหนงมากขนและอาจมผลกระทบตอพชและสตวหลายประการ