Terrestrial ecosystem ระบบนิเวศบก (Terrestrial ecosystem) · 2016-04-04 · • จากการโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์ทีแกนโลก

1

ระบบนเวศบก(Terrestrial ecosystem)

สราวธ คลอวฒมนตรคณะศลปศาสตรและวทยาศาสตร

มหาวทยาลยเกษตรศาสตร

Terrestrial ecosystem

• องคประกอบทางกายภาพของระบบนเวศภาคพ�นทวปตาง ๆ เปนสาเหตหลกของการเกดระบบนเวศชนดตาง ๆ– ส�งมชวตววฒนาการเพ�อการดารงชวตในแตละ

สถานท�แตกตางกนไป – ระบบนเวศตาง ๆ จงมส�งมชวตท�เปน

องคประกอบแตกตางกนไป


• ปจจยท�มอทธพลตอส�งมชวตตาง ๆ บนบก– ความช�น– อณหภม– แกส– ตวกลาง (medium)– ความตอเน�องของถ�นท�อย (Continuity)– ดน


• ความช�น

– น�าในอากาศหรอความช�นเปนปจจยท�มอทธพลตอการดารงชวตของส�งมชวตบนบก

– ส�งมชวตบางกลมววฒนาการใหดารงชวตในพ�นท�ท�หางจากแหลงน�าได


– การพฒนาส�งปองกนการสญเสยน�า/ความช�นจงเปนพ�นฐานสาคญของส�งมชวตบนบก

สตวบก

–การสรางผวหนงท�มช�นควตเคล

–การมอวยวะท�ดดซมน�ากลบ เชน ไต

2


พชบก

–สรางควตเคลปกคลมใบ

–ควบคมการเปด-ปดปากใบเพ�อควบคมปรมาณการคายน�า

Terrestrial and Aquatic ecosystem

• อณหภม

– ส�งมชวตบนบกตองปรบตวตอการเปล�ยนแปลงของอณหภมอากาศในแตละชวงวน/ฤดกาล

– พชและสตวบกมการพฒนาโครงสราง

ระบายความรอนสวนเกนในชวงกลางวน

กกเกบความรอนในชวงท�อณหภมต�า


• แกส

– ส�งมชวตบนบกมปญหาเร�องการหายใจ และการสงเคราะหแสงนอยกวาในน�า

ม O2 และ CO2 สง

อยในรปแบบท�นามาใชไดงายกวา


• Medium – บนบกเปนอากาศ – สมช โดยเฉพาะสตวบก

ตองการโครงสรางท�แขงแรงกวาตองแขงแรงเพยงพอท�จะปกปองอวยวะ

ภายในจากน�าหนกของตวเอง เพ�อการเคล�อนไหว

– ในน�า มน�าเปนตวกลางชวยพยงรางกาย


• Continuity

– บนบก มการแยกเปนเกาะแกง ทวป

– ในน�า (ทะเล) มความตอเน�องตดตอกนท�งโลก

• ดน

– ความหลากหลายของชนดดนบนบก ทาใหเกดความหลากหลายของพชและระบบนเวศ

3

ดน (Soil)

• สวนประกอบ

– องคประกอบท�ไมมชวต

สารอนนทรย สารอนทรย น�า และอากาศ

สดสวนองคประกอบมอทธพลตอชนดดน

– องคประกอบท�มชวต

พช สตว และจลนทรยตาง ๆ ในดน

ดน (Soil)

• หนาตดของดน (Soil profile)

– O horizon อยท�ผว รวนซย มการยอยสลาย

– A horizon เปนแรธาตตาง ๆ ผสมกบฮวมส

– E horizon เปนช�นท�มสจาง มการซมผานของน�า

– B horizon เปนสวนท�มการสะสมดนเหนยว

– C horizon เปนช�นท�เกดจากการผพงของช�นหน

ดน (Soil)

• ฮวมส (humus)

– วตถอนทรยท�ถกยอยสลาย

– มสน�าตาลเขม ไมมรปราง ไมสามารถสบยอนไดวามาจากพชหรอสตว

รปจาก USGS

O horizon

A horizon

C horizon

E horizon

B horizon

4

ปจจยท�มผลตอระบบนเวศภาคพ�นทวป

• ระบบนเวศภาคพ�นทวปในพ�นท�ตาง ๆ แตกตางกนท�งดานกายภาพและชวภาพ

• ความแตกตางดานชวภาพเปนผลจากปจจยทางดานกายภาพเปนตวกาหนดประเภทของส�งมชวตท�อาศยอยในระบบนเวศน�น ๆ เชนกน


• ปจจยท�มอทธพลตอการกาหนดชนดของระบบนเวศไดแก

– แสงอาทตย

– ภมอากาศ(Climate)

– ชนดของดน (ดหวขอ ดน)


• ภมอากาศ ในพ�นท�ตาง ๆ ของโลกแตกตางกนตามมมตกกระทบของแสงอาทตย และระยะเวลาท�ไดรบแสงในชวงวน

ภมอากาศ

• เกดจากอทธพลของ แสงอาทตย อณหภม การเคล�อนท�ของมวลอากาศ และ น�า รวมกนทาใหบรเวณตางๆ ของโลกมลกษณะภมอากาศท�แตกตางกน

• จากการโคจรของโลกรอบดวงอาทตยท�แกนโลกเอยง (23.4o) ทาใหเกดฤดกาล ความหลากหลายของภมอากาศ และ การหมนเวยนของกระแสลม

5


• นอกจากมมตกกระทบท�ทาใหโลกไดรบพลงงานจากดวงอาทตยแตกตางกนแลว การโคจรของโลกรอบดวงอาทตยท�แกนโลกเอยง (23.5o) ทาใหเกดฤดกาล ความหลากหลายของภมอากาศ และ การหมนเวยนของกระแสลม


• ชวเขตโฮลดรจ (Holdrige life zone)

– ใชอณหภม ความช�น และการระเหย การคายน�าของพช ระดบความสง และเสนละตจด จาแนกระบบนเวศเขตตาง ๆ

ภมอากาศ VS สภาพอากาศ(Climate) (Weather)

6

เขตชวภมศาสตร

• เปนการแบงเขตตาง ๆ ของโลก โดยยดจากพนธพช หรอ พนธสตว

• Good (1964) ใชพนธพชตาง ๆ แบงภาคพ�นทวปออกเปน 6 เขต

– Boreal, Paleotropical, Neotropical, South Africa, Australian, Antarctic

Boreal

Neotropical Australian

Antarctic

Paleotropical

เขตชวภมศาสตร

• Alfred Russell Wallace แบงเขตชวภมศาสตรโดยใชสตวบก (Zoogeography) โดยเฉพาะนก และสตวเล�ยงลกดวยนม

– Palearctic, Ethiopian (Africa), Oriental, Australian, Nearctic, Neotropical

PalearcticNearctic

EthiopianOriental

AustralianNeotropical

องคประกอบของระบบนเวศ

• Abiotic components

– สารอนนทรย (Inorganic material)

– สารอนทรย (Organic material)

– ปจจยกายภาพตาง ๆ (Physical conditions)

องคประกอบของระบบนเวศ

• Biotic components

– ผผลต (Primary producer)

– ผบรโภค (Consumer)

– ผยอยสลาย (Decomposer)

7

การทางานในระบบนเวศ

• Nutrient cycle• Energy flow

– Photosynthesis – Respiration – Decomposition

Formation of particulate detritusFormation of humusMineralization of humus

การจดจาแนกระบบนเวศภาคพ�นทวป

• มกจาแนกตามพนธพชท�เปนพนธไมเดนในพ�นท�น�น ๆ เชน หญา ไมพม หรอ ไมยนตน

• การปรากฏของพนธไมเดนน�น ๆ ไดอทธพลจากปจจยทางกายภาพตาง ๆ เชน ภมอากาศ ดน อณหภม และความช�น

ระบบนเวศภาคพ�นทวป(Terrestrial Ecosystem)

• ทนดรา (Tundra)• ไทกา (Taiga)• ทะเลทราย (Desert)• ทงหญาซาวนนา (Savannas) • ทงหญาเขตอบอน ( Temperate Grassland)• ปาเขตรอนช�น (Tropical forest) • ปาผลดใบเขตอบอน (Temperate deciduous

forests)

ทนดรา

• พบไดในเขตข�วโลกเหนอ (Arctic tundra) และบรเวณภเขาสง (Alpine tundra)

• ทนดราในเขตข�วโลกมพชอายส�นและมระบบรากต�น เน�องจากใตดนมช�นน�าแขงท�ไมละลายแมในชวงฤดรอน (Permafrost) บรเวณผวดนหนาไมก�เซนตเมตรเทาน�นท�น�าแขงจะละลายในชวงฤดรอน

ทนดรา

• มปรมาณน�าฝนต�ากวา 250 mm (สวนใหญเปนหมะ)

• อตราผลผลต (productivity) ของระบบต�า เน�องจากอณหภมต�า และมแสงอาทตยนอยโดยเฉพาะในชวงฤดหนาวอาจไมไดรบแสงอาทตยตลอดท�งวน

8

ทนดรา

• กจกรรมของจลชพถกจากดดวยช�นดนต�น และอณหภมต�า

• มช�นดนท�ต�นเปนปจจยท�จากดกจกรรมของจลนทรยในดน การหมนเวยนสารอาหารจงเกดไดชา

ทนดรา

• พนธไม: ไลเคนส, sedges

– พชท�พบในระบบนเวศน�มกมใบท�มขนเพ�อกกความรอน พชบางชนดมดอกท�หนตามดวงอาทตยเพ�อเกบความรอน

• พนธสตว:

– สวนใหญอพยพมาในหนารอน พวกท�อยถาวรจะมพ�นท�การหากนท�กวาง

ทนดรา

– สตวท�อาศยอยถาวรจะมพ�นท�การหากนกวาง สตวท�อาศยถาวร เชน จ�งจอกข�วโลกเหนอ และไกปาหมะ (Ptarmigan) จะมขนหนา และมการผลดขนท�มสแตกตางกนตามสภาพพ�นท�ในแตละฤดกาล

• การรบกวนส�งแวดลอมในเขตน�จะมผลทาใหระบบนเวศเปล�ยนแปลงสงมาก เพราะพนธไมมการฟ� นตวไดชา

ไทกา (Taiga) หรอ ปาเขตเหนอ (Boreal forest)

• Evergreen forest

• พบในเขตละตจดระหวาง 45 ถง70N หรอระดบความสงจากระดบน�าทะเลท�ต �ากวาระบบนเวศทนดรา

• พบไดในแคนาดา อลาสกา ไซบเรย และบางสวนของเขตสแกนดเนเวย

9


• ชวงฤดหนาวยาวนาน และอณหภมต�าถง -25C

• ฤดรอนส�นเปนชวงท�อากาศอบอน พชจงสามารถสงเคราะหดวยแสงได

– ชวงท�อณหภมสงกวา10C อาจกนเวลาต�งแต 30 ถง 150 วนตอป

• อตราผลผลตสทธตลอดท�งปเฉล�ยเทากบ 7.5 ตนตอเฮกแตร


• ปรมาณหยาดน�าฟาอยในชวง 380-500 มม/ป

– ในชวงฤดรอนสงกวาฤดอ�น ๆ

• อาจพบช�นน�าแขงใตดนในตอนเหนอของไทกา ท�อณหภมเฉล�ย -1 C และหมะหนาถง 40 ซม

– ช�นน�าแขงใตดนลก 1.5-3 เมตรใตผวดน

• อตราการยอยสลายในดนคอนขางต�าทาใหมการสะสมของพต (Peat)


• ดนในระบบนเวศไทกามกเปนดน Podzol

– มการชะลางของแรธาตสง

– มความเปนกรด

– ทาใหดนมสจางเหมอนข� เถา

– ดนในระบบนเวศไทกาจงมแรธาตต �า


• พนธพชในระบบนเวศไทกาเร�มมไมเน�อแขงปรากฏเน�องจากภมอากาศและดนเอ�ออานวยใหตนไมขนาดใหญเตบโตได

• พนธพชท�พบมากไดแก สน 4 สกลหลก ไดแก Picea (Spruce) Abies (Fir) Pinus (Pine) และ Larix (Larch)


• พนธไมเดนจะมเพยงไมก�ชนดในแตละพ�นท� และข�นคอนขางหนาแนน

• พชช�นท�ต �าลงมาเปนไมพมขนาดเลกเชน เครนเบอร� (Cranberries) บลเบอรร� (Bilberries) มอส และ ไลเคนส


• พนธสตวมความหลากหลายต�าเม�อเทยบกบระบบนเวศอ�น ๆ ในเขตอบอน

• พนธสตวท�เดนไดแก กวางมซ (Moose) และกระตาย (Hare) ซ� งกนใบพชเปนอาหารหลก เมลดสนในโคนสนอาจเปนอาหารสาหรบสตวตาง ๆ ได เชน สตวฟนแทะ (Rodents) นก และแมลงตาง ๆ

10


• นกหลายชนดเปนสตวทองถ�นในระบบนเวศไทกา เชน ไกปา (Grouse) นกฮก นกหวขวาน นกกนแมลง (Tit) และ กา

• สตวเล�ยงลกดวยน�านมขนาดเลกท�กนพชเปนอาหาร เชน กระรอก ตน และ กระตาย เปนกลมท�เปนอาหารของสตวท�เปนผลาไดแก สนขจ�งจอกแดง เพยงพอน หมาปา หมสน�าตาล และนกฮก


• แมลงหลายชนดเปนสาเหตของความเส�อมโทรมของระบบนเวศ เชน pine sawflies, spruce budworm และ bark beetle ท�ทาลายตนสนเม�อมประชากรหนาแนน หากมสนเพยงชนดเดยวจงมความเส�ยงตอการถกทาลายสง


• สตวเล�ยงลกดวยน�านมขนาดเลกมกมการจาศล (Hibernate) ในชวงฤดหนาว

– ตน (Voles) เลมม�ง (Lemmings) และหน จะยงมกจกรรมตาง ๆ อยภายในอโมงคท�มนสรางข�น

ปาผลดใบเขตอบอน (Temperate deciduous forest)

• พบไดบรเวณฝ�งตะวนออกของทวปอเมรกาเหนอ เอเชยตะวนออก และยโรป

• อณหภมในเขตน� มความแตกตางระหวางฤดรอนและฤดหนาวสงมาก

• ปรมาณหยาดน�าฟามใกลเคยงกนตลอดท�งป

11

ปาผลดใบเขตอบอน

• ตนไมท�เปนพนธไมเดนเปนพชท�มการผลดใบในชวงฤดหนาว และผลใบใหมในชวงท�มอณหภมและความช�นท�เหมาะสม

• จดเปนปาท�อดมสมบรณในเขตอบอน

• มตนไมใหญหนาทบ

• พนธสตวท�อาศยอยถาวรมจานวนมาก บางสวนเปนสตวอพยพ


• สตวท�อาศยในถาวรมกมการสะสมไขมนจานวนมากและเขาสภาวะจาศลในฤดหนาว ซ� งมกมการขดโพรงเพ�อหลบจาศล

• แมลงหลายชนดมการพกตว (Diapause) ในชวงฤดหนาวซ� งไดรบสญญาณจากชวงแสงท�ส�นลง

• สตวท�พบมากมกเปนสตวฟนแทะ กวาง หม


• การจดเรยงตวของพนธพชในปาผลดใบเขตอบอนทาใหเกดการแบงช�นตามแนวด�ง

– แตละระดบจะมถ�นท�อยอาศยยอยท�แตกตางกนออกไป

• การแบงช�นของปาผลดใบเขตอบอนสามารถแบงไดเปน 4 ช�น


1) ช�นไมเรอนยอด (สง 10-35 เมตร)

2) ช�นไมพม (สงประมาณ 5 เมตร)

3) ช�นเหนอพ�นดน (พชตระกลหญาและผก)

4) ช�นปกคลมดน (มอส)

ทะเลทราย

• ทะเลทรายเปนระบบนเวศท�มภมอากาศแหง มแหลงน�านอยและกระจายอยในบางบรเวณ

• อยในบรเวณเสนรงท� 30o N และ oS

• ความแหงแลงพจารณาจาก สดสวนของปรมาณน�าฝน ตอ อตราการระเหยและการคายน�าของพช

– < 0.03 = พ�นท�น�นจดเปนพ�นท�แหงแลงจด (Hyperarid zone)

12


– 0.03 - 0.20 = เขตพ�นท�แหงแลง (Arid zone)

• ทะเลทรายบนโลกสามารถแบงไดออกเปน 5 เขต ตามตาแหนงทางภมศาสตร และผลลพธของอณหภมกบสาเหตทางภมศาสตรของความแหงแลง

– 1 ทะเลทรายก�งเขตรอน (Subtropical deserts) เชน ทะเลทรายซาฮารา (8,600,000 ตร.กม.) ทะเลทรายอะราเบยน (2,330,000 ตร.กม.)


– 2 ทะเลทรายเขตเงาฝน (Rain shadow deserts) พบบรเวณเขตเงาฝนตามเทอกเขาท�อยตาม เชน ทะเลทรายพาตาโกเนยนและมอนเต (673,000 ตร.กม.) ในอารเจนตนา

– 3 ทะเลทรายชายฝ�ง (Coastal deserts) พบตามชายฝ�งมหาสมทรท�เยนจด ซ� งดงความช�นออกจากอากาศ เชน ทะเลทรายนามบ (135,000 ตร.กม.) ในนามเบย


– 4 ทะเลทรายภายในทวป (Continental interior deserts) พบในสวนท�หางไกลจากแหลงน�าตาง ๆ เชน ทะเลทรายโกบ (1,300,000 ตร.กม.)

– 5 ทะเลทรายข�วโลก (Polar deserts) พบไดท�งเขตข�วโลกเหนอและข�วโลกใตท�แหงและเยน เชน ทะเลทรายแอนตารกตก (1,400,000 ตร.กม.)


• อตราผลผลตของระบบนเวศทะเลทรายต�ามาก (NPP 0.5-1.5 ตนตอเฮกแตรตอป) เน�องจาก

– การขาดแคลนน�า

– ความเครยดจากอณหภมท�สงมากในชวงกลางวน

– ความแปรปรวนของอณหภม


• ส�งมชวตตาง ๆ ในทะเลทรายมการปรบตวเพ�อใหสามารถทนอยกบสภาพขาดน�าไดนาน

• วธการท�ส�งมชวตตางๆ ใชม 3 รปแบบ คอ

– 1) การหลบหลกความแหงแลง โดยพยายามหลกเล�ยงภาวะท�ทาใหสญเสยน�า เชน ซอนในเงาไม หรอซอกหน


– 2) ความทนทานตอความแหงแลง เปนการปรบตวใหทนตอสภาพขาดน�าได

ผานการถกคดเลอกโดยธรรมชาตสาหรบส�งมชวตท�มสรระและเมแทบอลซมท�ทางานในสภาพน�านอยและใชน�าในรางกายไดอยางมประสทธภาพ โดยการลดการสญเสยน�า การปองกนการมความรอนเกน

13


– 3) การปองกนความแหงแลง เปนการปรบตวท�หลกเล�ยงภาวะการขาดน�า เชน

กระบองเพชรท�มการสะสมน�าในลาตน

อฐท�มการเกบสะสมน�าในรางกายจานวนมาก


• พนธพชเดนในระบบนเวศทะเลทรายเปนพชท�อวบน�า เชน พชในวงศ Cactaceae ไดแก กระบองเพชรตาง ๆ พชกลมท�พบบอยเปนพชอายส�น มขนาดเลก เชน พชในวงศ Asteraceae


• สตวในทะเลทรายท�หลากหลายท�สดคอ มด และปลวก

• สตวขาขออ�น ๆ เชน ดวงปกแขง แมงมม และแมงปอง เปนสตวท�พบไดบอยในทะเลทรายเชนกน

• สตวเล�อยคลานเชน ก�งกา และง เปนสตวท�พบไดปกตในทะเลทราย


• สตวอ�น ๆ เชน ปลา สามารถพบไดในแหลงน�าของโอเอซส เชน ปลา Cyprinodon sp. ในทะเลทรายของอเมรกาเหนอ รวมถง หนอนตวกลม ไร โปรโตซว และสตวขาขอขนาดเลก

• สตวปก และสตวเล�ยงลกดวยน�านมมความหลากหลายคอนขางนอยกวาสตวเล�อยคลาน


• ความหลากหลายของสตวเล�อยคลานท�มมากกวาอาจอธบายจากผลของการเปนเอคโตเทอมท�ไดประโยชนจากอณหภมภายนอกท�กระตนเมแทบอลซมในรางกาย

14

ระบบนเวศทงหญาซาวนนา

• เปนระบบนเวศท�มการอยรวมกนระหวางไมยนตนและไมลมลก

• เปนทงหญาผนกวางปกคลมพ�นท�และมพชตระกลหญาเปนพนธไมเดนข�นหนาแนน เชน หญาคา หญาพง หญาแฝก ฯ โดยมตนไมใหญและไมพมท�อาจผลดใบหรอไมผลดใบกระจายกนหาง ๆ พบในเขตรอนท�มฤดกาล


• หญาท�เปนพนธไมเดนอาจมปะปนกนหลายชนด โดยมากจะสงมากกวา 1 เมตร

• ทงหญาซาวนนากนพ�นท�กวางประมาณรอยละ 20 ของแผนดนบนโลก

• อตราผลผลตปฐมภมสทธสงถงรอยละ 30 ของโลก (19.9 กกะตนคารบอนตอป) หรอเฉล�ยประมาณ 7.2 ตนคารบอนตอเฮกแตรตอป


• อตราผลผลตปฐมภมสทธของหญาสงกวาไมยนตนราว 2-3 เทา อตราผลผลตปฐมภมสทธบางสวนพชสะสมอยในรากสะสมอาหารหรอลาตนใตดน


• ทงหญาซาวนนาพบไดในทกทวปท�วโลก โดยเฉพาะในเขตรอนท�มอากาศแหง เชน แอฟรกา อเมรกาใต และออสเตรเลย

• ดนในทงหญาซาวนนามกเปนทราย หรอดนรวนปนทราย ความสามารถในการกกเกบน�าต�า ขาดธาตอาหารสงผลใหการสบพนธของพชเปนไปไดยาก


• ความหลากหลายทางชวภาพสง

– มท�งสวนท�เปนไมยนตน และทงหญา

• ขอบเขตของทงหญาซาวนนามการเปล�ยนแปลงตลอดเวลาข�นกบปจจยตาง ๆ เชน ปรมาณน�าฝน สารอาหาร การรบกวนระบบนเวศ (ไฟปา และ สตวกนพช) และภาวะภมอากาศท�ไมแนนอน


• ปรมาณน�าฝนอยในชวง 300-2,000 มม. ในฤดฝน และไมมฝนในหนาแลง (อาจนาน 2 – 9 เดอน)

• ในบางกรณฤดแลงอาจมฤดฝนแทรก

• ไฟปามกเกดในชวงหนาแลง

15


• พชพวกหญาท�มวงจรชวตส�นและแพรพนธไดเรวจงอยไดดกวา เน�องจากอตราการรอดของเมลดจากไฟปามสงกวาตนท�โตแลว

• หญาบางชนดมลาตนใตดนชนดไรโซม (Rhizome) เม�อฝนตกสามารระบดใบใหมอกคร� ง

• ไมยนตนมเปลอกหนาท�กนไฟปาได


• พชมกมการอยรวมกบราไมคอรไรซา เน�องจากดนมสารอาหารนอย และเคล�อนยายสารอาหารออกจากใบกอนท�ใบจะรวง

• พชหลายชนดท�งไมยนตนและหญาสรางแทนนนเพ�อปองกนตว

• หญาหลายชนดปองกนตวโดยสรางใบท�มลกษณะเปนฟนเล�อย


• พชในกลม C4 เชน หญา มขอไดเปรยบในสภาพแวดลอมท�รอนและแหง

– วถการสงเคราะหดวยแสงมประสทธภาพสงกวาไมยนตนท�เปนพช C3

• ไมยนตนมกมระบบรากลกเพ�อเขาถงแหลงน�าท�อยลกลงไป


• พนธพชและพนธสตวในทงหญาซาวนนาแตกตางกนตามภมภาคของโลก

• พนธไมเดนเปนพชตระกลหญา

• พนธสตวในทงหญาซาวนนาไดแก ควายปา ยราฟ มาลาย หมปา ต�กแตน สงโต ไฮยนา ฯลฯ

ปาดบช�น (Tropical rain forest)

• ปาดบช�นเปนปาท�ไมผลดใบ ชอบความชมช�น ไม

ยนตนลาตนสง มเถาวลยและพชองอาศยเปน

จานวนมาก ปาดบช�นเปนระบบนเวศท�จากดอย

ในบรเวณท�มอณหภมสงตลอดท�งป และม

ปรมาณน�าฝนสง

16

ปาดบช�น

• ขอบเขตของปาดบช�นจงถกจากดท�งเสนละตจดและระดบความสง

– ชวงละตจดท�พบปาดบช�นอยในชวงใกล 10เหนอ – 10ใต

• ปาดบช�นขนาดใหญพบไดในทวปอเมรกา (>3 ลานตรกม.) แอฟรกา และเอเชยตะวนออกเฉยงใต


• ภมอากาศของปาดบช�นมชวงความแตกตางในแต

ละบรเวณคอนขางสง

• ปรมาณฝนรายปเฉล�ยอยในชวงต�งแต 1,700 -

10,000 มลลเมตร

• เดอนท�มปรมาณน�าฝนนอยกวา 100 มม ถอวา

เปนชวงแลง


• ปาดบช�นบางแหงมชวงแลงนาน 1-4 เดอน

• ชวงแลงเปนส�งท�ทาใหเกดการเปล�ยนแปลงทาง

ชพลกษณ (Phenology) ของพชตาง ๆ ในปา เชน

กระตนการออกดอก ออกผล


• บางพ�นท�อาจมชวงแลงคร� งหน�งในชวงหลายป ซ� งอาจเช�อมโยงกบปรากฏการณเอลนโญ (El Ninõ)

• เอลนโญอาจทาใหปาฝนบางพ�นท�เกดความแหงแลงอยางรนแรง ซ� งกระทบตอปาดบช�นอยางสง ตวอยางเชน ในปาฝนของมาเลเซย และอนโดนเซย


• อณหภมรอบปเฉล�ย 24-28 C

• ความแตกตางระหวางฤดกาลไมชดเจน

• ไมมเดอนใดท�อณหภมเฉล�ยต�ากวา 18C

• อณหภมเฉล�ยรายวนอาจแตกตางไดต�งแต 6-10C อณหภม มความแตกตางกนจากเรอนยอด (อาจถง 40 C) ถงพ�นดน (25-27 C)


• แสงอาทตยในปาดบช�นมนอยกวาในปาเขตรอนท�อากาศแหงกวา เน�องจากไอน�าในบรรยากาศเปนตวก�นและดดซบแสงกอนท�จะถงปา

• ในบรเวณพ�นปาของปาดบช�นแสงจงมกมจากด ความเขมแสงจะลดลงจากช�นเรอนยอดถงพ�นดนเปนลาดบเปนผลจากท�งความช�นในบรรยากาศและใบไมจากเรอนยอด

17


• ความช�นสมพทธท�ยอดไมกลางคนจะนอยกวากลางวน (ตนไมลดการคายน�า 30-40%) ท�พ�นลางมสงถง 90-100%

• ดนมอตราการยอยสลาย การผพงอยกบท� และการชะลางสง


• ส�งมชวตมความตองการสารอาหารสง สารอาหารตาง ๆ ในดนจงถกเกบอยในรปของชวมวลเปนสวนใหญ

• ดนในปาดบช�นสามารถรองรบความหลากหลายไดสงเน�องจากพชในระบบนเวศมการความสามารถในการหมนเวยนสารอาหารกลบมาใชใหมไดอยางมประสทธภาพ


• พนธพชและพนธสตวมความหลากหลายสง ประมาณการวามพชในปาดบช�นของโลกสงถง 175,000 ชนด หรอราว 2 ใน 3 ของพชท�งโลก

• สตวและพชท�พบจานวนมากมการววฒนาการจนมลกษณะเฉพาะในแตละถ�น (Endemism) ตามถ�นท�อยอาศยท�หลากหลายแตกตางกนออกไป


• ไมยนตนสวนใหญมลาตนท�สงชะลด ก�งกานนอยซ� งมกมเฉพาะบรเวณยอด และมพพอน (Buttress root) ท�พฒนามาจากรากเพ�อชวยในการค�ายน พชกลมอ�น ๆ ท�พบบอย เชน เถาวลย และพชองอาศย


• การเรยงตวของไมยนตนในปาดบช�นทาใหเกดโครงสรางท�แตกตางกนตามแนวด�งเรยกวาการแบงช�นตามแนวด�ง (Vertical stratification) โดยแบงไดออกเปน 5 ช�น

18


• ช�นเหนอเรอนยอด (Emergent layer) – อยสงท�สดของปา อาจสง 40 – 80 เมตร – เปนช�นท�ยอดไมไมตดตอกนเปนผน – เรอนยอดมกมลกษณะคลายรม – เปนช�นท�ไดรบแสงอาทตยมากท�สด – มกถกลมท�มความช�นต�าพด – ใบจงมกมลกษณะเลกเรยว


• ช�นเรอนยอด (Canopy layer)

– เปนช�นท�ยอดไมมการเช�อมตอกนเปนผนตดตอกน

– ไดรบแสงอาทตยเตมท�

– แตความเขมแสงจะลดลงในช�นถดลงไปอยางมาก


• ช�นใตเรอนยอด (Under storey)

– เปนช�นท�ต �าจากช�นเรอนยอดลงมา

– มการเช�อมตอกนเปนผน

– อากาศในช�นน� ไมคอยมการเคล�อนไหว ความช�นสมพทธจงสงเสมอ

– มไมยนตนท�รอการเตบโตอย


– เม�อช�นเรอนยอดถกเปดจะทาใหมแสงอาทตยสองมากข�น

– ตนไมจะเตบโตอยางรวดเรวแทนท�ช�นเรอนยอดท�หายไป

– พนธไมในช�นน�หลายชนดสามารถทนตอรมเงา (Shade tolerance) ได และสามารถสงเคราะหดวยแสงไดเพยงพอในภาวะแสงนอย


• ช�นไมพม (Shrub layer)

– เปนช�นท�สงจากพ�นดนราว 1.5-5 เมตร

– ความเขมแสง< 3% เทยบกบช�นเรอนยอด

– พชหลายชนดมใบท�ใหน�าไหลผานไดด เชน มลกษณะเปนรอง เพ�อเพ�มประสทธภาพการหายใจ กาจดน�าสวนเกน และลดการสญเสยสารอาหาร


– มไมหนมและไมพมเปนองคประกอบของช�นน�

– พชมกเปนพวกไมในรมหรอก�งรม ซ� งไมสามารถทนแสงอาทตยจาได

19


• ช�นพ�นปา (Forest floor)

– เปนช�นท�พบกลาไมของพชตาง ๆ ไมลมลก หญา ไมพมขนาดเลก และเฟรน

– มแสงอาทตยลดลงเหลอต�ากวารอยละ 1

– ความสงเหนอจากพ�นดนไมเกน 1.5 เมตร


– ท�ระดบความสงไมเกน 15 เซนตเมตรอาจจาแนกเปนช�นมอส (Moss layer) เน�องจากมมอส และไลเคนสปกคลม

– เปนสวนท�มซากพชซากสตว และกระบวนการยอยสลายเกดข�น


• การแบงช�นตามแนวด�งทาใหปจจยทางกายภาพตาง ๆ เชน แสงอาทตยและความช�นแตกตางกนในแตละสวนของปาเชนกน

– ปรมาณแสงจะคอย ๆ ลดลงจากเรอนยอดถงพ�นปา

– ความช�นจะสงกวาท�พ�นปาและลดลงในช�นท�สงข�นไป


• พชท�ตองการปรมาณแสงอาทตยและความช�นแตกตางกนจะอาศยอยในบรเวณท�เกดเปนภมอากาศยอย (Microclimate) ตามไปดวย

20


• รากของไมใหญมกมการพฒนาใหมความแขงแรงเปนพพอน (buttress root)


• สตวและพชท�พบมความหลากหลายสงและววฒนาการจนมลกษณะเฉพาะในแตละถ�น

• เปนระบบท�มศกยภาพในการดกจบสารอาหารสง

– Amazonian Vanezuela ทดลองเตม Ca และ P ในดน ตรวจสอบการดงเขาสหวงโซอาหารไดถง 99.9%


• Nutrient-holding capacity and stocks

– คารบอนในดนเปนตวตดสนความสามารถในการกกเกบสารอาหาร

– สามารถใชเปนดชนความอดมสมบรณได (index of general fertility)


– พชและจลนทรยมการแกงแยงสารอาหารทาใหสารอาหารออกจากระบบนอยมาก

*ศกยภาพในการเกบกกสารอาหารสะทอนความขาดแคลนสารอาหารภายในระบบ

– สารอาหารสวนใหญพบบรเวณ Top soil และ วตถอนทรย (Organic matter)


– สารอาหารบางตวเชน P K และ Ca ลดลงอยางรวดเรวตามความลกของช�นดน

(Poszwa et al., 2002)

21


– โดยท�วไปในปาเขตรอนช�น รากฝอยสวนใหญ Mycorrhiza, soil microbes และ OM จะอยเพยง 10-20 cm จากผวดน เพ�อดกจบสารอาหารตาง ๆ ท�เขาสระบบ

– บรเวณท�ลกลงไปมกพบเพยงรากแกวเพ�อดดซมน�า และสารตาง ๆ ท�ละลายในน�า


• การเคล�อนยายของสารอาหาร

– ปลวกและมด

– การขบถายของเสยของสตว (ม P และสารอ�น ๆ สง)

– ราตาง ๆ สามารถเคล�อนยายสารอาหารไดไกลหลายเมตร


– Epiphytic bryophytes สามารถดกจบ N ในอากาศ และเปล�ยนเปนรปท�สามารถดดซมได

– การสงผานสารอาหารจากพชอาจเกดไดโดยการกนของสตวการหล�งสารของพชLeaching (the removal of soil materials in

solution)Littering


– เราสามารถอธบายการนาเขาสารอาหาร (nutrient inputs) โดยใชลตเตอรคณภาพและปรมาณของลตเตอรจะลดลง

ดวยสารอาหารในดนท�ลดลงเน�องดวยกลยทธการอนรกษสารอาหารของพช

–ใบมอายท�ยาวข�น– เน�อเย�อตาง ๆ มการปองกนตวดข�น


• การยอยสลาย (decomposition)

– Decomposition dynamic สะทอนถง intersection ของ stand carbon กบ nutrient cycles

– สามารถเกดโดย

Biological process: respiration, transformation

Physical process: fragmentation, weathering, leaching


– เปนระบบท�มกมอตราการยอยสลายสง

– ผยอยสลายตองการ C:N ratio ประมาณ 8:1 (ปรมาณ C ท�มากไปจากเน�อเย�อพช โดยเฉพาะเน�อไมจะเปนตวจากดการยอยสลาย)

– ใน Carbon-rich substrate จลนทรยอาจตรงไนโตรเจนจากอากาศ และเคล�อนยายผานเหดรา

22


– สารอาหาร (P availability) เปนตวจากดอตราการยอยสลาย

ในดนของปาดบในพ�นท�ต �าหลายแหงท�มอายมาก และอตราการยอยสลายเรว แตเม�อเพ�ม P ในระบบ ยงทาใหอตราการยอยสลายย�งเรวตามข�นไปดวย


– Litter quality & decomposition

Low N – low decomposition rate

Tannin rich – low decomposition rate

– After decomposition

Leaching ถกนาไปใชโดยจลนทรยในดน


รวมตวกบ OM หรอ clay

ถกนาไปใชโดยพช (ผานราก) หรอเหดราตาง ๆ

– ส�งมชวตในดน (Soil biota)

ทาหนาท�เปนท�งแหลงและท�สะสมของสารอาหาร


ในดนท�มคารบอนสง สารอาหารจะสะสม

อยในจลนทรย

มวลชวภาพของจลนทรยจะลดลง (เชนชวง

หนาแลง) สารอาหารจะถกสงตอไปยงพช

มากข�น


ปลวก – ทาใหมอากาศแทรกในดน และม

การยอยสลายเซลลโลสเรวข�น

ไสเดอน – เม�อมจานวนมากจะทาใหดนม

ฮวมสมากข�น และทาใหดนมอากาศมากข�น

ทาใหการยอยสลายเกดไดมากข�น


• การสญเสยสารอาหาร

– ในรปของของแขง (อนภาค) สารละลาย และ

แกส

– P ถกทาใหอยในรปท�ดดซมไมได ท�งจาก

กระบวนการทางเคมและชวภาพ

23


– K – สามารถละลายน�าไดด ทาใหสญเสยไปกบ

น�า (โดยเฉพาะเม�อปรมาณน�าฝนมาก)

– N – ในระบบประเภทน� ม Denitrification สง

กวา Nitrification

ดนสญเสย N ผาน Denitrification ถง 24-

53%

แผนท�ความหลากหลายทางชวภาพของโลก (สตวมกระดกสนหลง)

Documents

Terrestrial ecosystem ระบบนิเวศบก (Terrestrial ecosystem) · 2016-04-04 · • จากการโคจรของโลกรอบดวงอาทิตย์ทีแกนโลก