กายภาพและองค์ประกอบทางชีวภาพในการเปลี่ยนแปลงแทนที่ทางนิเวศวิทยา เพื่อให้ได้ข้อสรุปว่า สิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดมีความสามารถในการดำ�รงชีวิตในสภาพแวดล้อมต่าง ๆ ไม่เหมือนกัน ในขณะ เดียวกันการดำ�รงชีวิตของสิ่งมีชีวิตจะทำ�ให้สภาพแวดล้อมในบริเวณนั้นเปลี่ยนไปจนเหมาะกับ การดำ�รงชีวิตของสิ่งมีชีวิตกลุ่มอื่น ๆ มากขึ้น ซึ่งนำ�ไปสู่การเปลี่ยนแปลงแทนที่ของสิ่งมีชีวิตใน ระบบนิเวศ และให้นักเรียนตอบคำ�ถามตรวจสอบความเข้าใจในหนังสือเรียน ซึ่งมีแนวคำ�ตอบดังนี้ เฉลยตรวจสอบความเข้าใจ การเปลี่ยนแปลงแทนที่ในบริเวณที่ถูกทิ้งร้างหลังจากการทำ�ไร่เลื่อนลอย และใน บริเวณที่เกิดจากการระเบิดของภูเขาไฟเหมือนหรือแตกต่างกันอย่างไร ความเหมือน ความแตกต่าง - เป็นการแทนที่โดยกลุ่มสิ่งมีชีวิตกลุ่ม ต่าง ๆ ซึ่งส่งผลให้สภาพแวดล้อมทาง กายภาพค่อย ๆ เปลี่ยนแปลงไปจน เหมาะกับการดำ �รงชีวิตของกลุ่ม สิ่งมีชีวิตกลุ่มใหม่ ซึ่ง เป็นผลจาก ปฏิสัมพันธ์ระหว่างองค์ประกอบทาง กายภาพและองค์ประกอบทางชีวภาพ ส่งผลให้ระบบนิเวศเปลี่ยนแปลงไป สู่สมดุลจนเกิดสังคมสมบูรณ์ - การเปลี่ยนแปลงแทนที่ในบริเวณที่ถูก ทิ้งร้างหลังจากการทำ�ไร่เลื่อนลอยมี สาเหตุจากการกระทำ�ของมนุษย์ ใน ขณะที่การเปลี่ยนแปลงแทนที่ใน บริเวณที่เกิดจากการระเบิดของ ภูเขาไฟเกิดขึ้นโดยธรรมชาติ - บริเวณที่ถูกทิ้งร้างหลังจากการทำ�ไร่ เลื่อนลอยเป็นบริเวณที่เคยมีสิ่งมีชีวิต อาศัยอยู่ สภาพแวดล้อมยังเหมาะสม ต่อการดำ�รงชีวิตของสิ่งมีชีวิต การ เปลี่ยนแปลงแทนที่จนกลายเป็น สังคมสมบูรณ์จึงใช้เวลาน้อยกว่า การเปลี่ยนแปลงแทนที่ในบริเวณที่ เกิดใหม่หลังจากการระเบิดของ ภูเขาไฟ บทที่ 5 | ชีวิตในสิ่งแวดล้อม วิทยาศาสตร์ชีวภาพ 148 สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ใบความรู้ที่ 3 เรื่อง การเปลี่ยนแปลงแทนที่ การเปลี่ยนแปลงแทนที่ของสิ่งมีชีวิต สภาพแวดล้อมตามธรรมชาติของแหล่งที่อยู่ มีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา จากอดีตถึงปัจจุบัน ซึ่งการเปลี่ยนแปลงนี้มีผลต่อการเปลี่ยนแปลงขนาดและชนิดของสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่บริเวณนั้นด้วยกระบวนการนี้เรียกว่า การเปลี่ยนแปลงแทนที่ของสิ่งมีชีวิต(Succession) ซึ่งมีสภาพและอิทธิพลของภูมิศาสตร์และภูมิอากาศเป็นปัจจัยสำคัญทำให้การเปลี่ยนแปลงเกิดต่อเนื่องกันไปเรื่อยๆ จนในที่สุดจะถึงสังคมขั้นสุดท้าย ที่ไม่เปลี่ยนแปลงอีกต่อไป เรียกว่า สังคมสิ่งมีชีวิตขั้นสุด (Climax community) การเปลี่ยนแปลงแทนที่เกิดได้ 2 ลักษณะ คือ 1. Primary succession เป็นการเปลี่ยนแปลงขั้นปฐมภูมิ คือการเปลี่ยนแปลงแทนที่จากแหล่งที่ไม่เคยมีสิ่งมีชีวิตมาก่อนเลย เช่น บนกองทราย บนก้อนหิน แหล่งที่มีภูเขาไฟเกิดใหม่ 2. Secondary succession เป็นการเปลี่ยนแปลงขั้นทุติยภูมิ ที่เริ่มมาจากแหล่งที่มีสิ่งมีชีวิตอยู่ก่อนแล้วและสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ถูกทำลายไป ด้วยการกระทำของธรรมชาติหรือการกระทำของมนุษย์ก็ได้ แล้วเกิดมีสิ่งมีชีวิตชนิดใหม่เจริญขึ้นมาแทน ซึ่งอาจเกิดขึ้นอย่างช้าๆ เช่น แหล่งน้ำที่มีตะกอนทับถมจนตื้นเขิน เปลี่ยนแปลงไปเป็นป่าไม้ในที่สุด หรือเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว เช่น เกิดไฟป่า ป่าไม้ถูกไฟเผาทำลาย กลายเป็นพื้นที่ว่างเปล่า เป็นต้น การเปลี่ยนแปลงแทนที่ มี 2 แบบ คือ 1. การเปลี่ยนแปลงแทนที่ในห้องปฏิบัติการ เป็นการเปลี่ยนแปลงแทนที่ของโพรโตซัวในขวดเลี้ยงที่ใส่น้ำต้มฟาง โดยหั่นฟางข้าวใส่ในภาชนะ แล้วใส่น้ำ นำไปต้มให้เดือด หลังจากนั้นปล่อยทิ้งไว้ให้เย็น แล้วนำน้ำจากบ่อเทลงในขวดน้ำเลี้ยงเล็กน้อยต่อมาจึงนำน้ำเลี้ยงไปตรวจอยู่เสมอ จะพบสิ่งมีชีวิตตามลำดับดังนี้แบคทีเรีย,โพรโตซัวพวกแฟลเจลเลต , โพรโตซัวโคลปาดา , พารามีเซียมและสาหร่าย เป็นต้น ที่มีการเปลี่ยนแปลงชนิดของสิ่งมีชีวิตต่างๆ เพราะสภาพของน้ำเปลี่ยนเป็นกรดเบส (pH) มากขึ้น 2. การเปลี่ยนแปลงแทนที่ในสภาพธรรมชาติ เกิดได้ 2 ลักษณะ คือ 2.1 การเปลี่ยนแปลงแทนที่ ที่เกิดจากการระเบิดของภูเขาไฟ เริ่มจากที่แห้งแล้ง (Xeric site) เรียกว่า Xerach succession ซึ่งใช้ระยะเวลาการเปลี่ยนแปลงยาวนานมาก เช่น บริเวณที่เป็นหิน ส่วนใหญ่จะมีไลเคนและสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงินสิ่งมีชีวิตพวกนี้ นับว่า เป็นผู้บุกเบิกพวกแรกซึ่งมีการเปลี่ยนแปลงดังนี้ 2.1.1 พวกบุกเบิก เกิดครัสโตสไลเคน (Crustose lichens) 2.1.2 พวกโฟลิโอสไลเคน (Foliose lichens) 2.1.3 พวกมอส (Moss) 2.1.4 พวกพืชล้มลุก (Herbs) 2.1.5 พวกไม้พุ่ม (Shrub) 2.1.6 พวกไม้ยืนต้น (Tree) กลุ่มสังคมสิ่งมีชีวิตขั้นสุด (Climax community)มีคุณสมบัติดังนี้ – มีกลุ่มสิ่งมีชีวิตหลายชนิด – มีกลุ่มเด่นปรากฏชัดเจน – มีสภาพแวดล้อมคงตัว 2.2 การเปลี่ยนแปลงแทนที่ที่เริ่มต้นจากแหล่งน้ำ (Hydric site) เริ่มต้นจากบ่อน้ำ มีการเปลี่ยนแปลงดังนี้ 2.2.1 พวกโพรโทซัว สาหร่าย แหน จอก และพวกพืชขนาดเล็กๆ 2.2.2 พืชลอยน้ำ หอย ปลาบางชนิด แมลง หนอน และแมลงปอ 2.2.3 พืชใต้น้ำ 2.2.4 กบและแมลงหลายชนิด พืชทั้งใต้น้ำและเหนือน้ำ 2.2.5 ไม้ยืนต้น นก และสัตว์บก 2.2.6 สภาพบ่อกลายเป็นพื้นดินที่ไม้ยืนต้นและสัตว์บก ปัจจัยที่ทำให้สังคมสิ่งมีชีวิตขั้นสุดเกิดการเปลี่ยนแปลงจนเสียสมดุล 1. ปัจจัยที่เกิดจากธรรมชาติ ได้แก่ – การเกิดไฟไหม้ป่า – การเกิดน้ำท่วม – ความเข้มของแสงที่เปลี่ยนแปลงไป – ภูเขาไฟระเบิด – แผ่นดินไหว 2. ปัจจัยที่เกิดจากการกระทำของมนุษย์ – การสร้างเขื่อนกักเก็บน้ำ – การทำไร่เลื่อนลอยของชาวเขา – การโค่นถางป่า – การทำลายป่า – การปล่อยของเสียจากโรงงานอุตสาหกรรมลงสู่แหล่งน้ำ – การลักลอบตัดไม้ทำลายป่าเพื่อขาย การปรับเปลี่ยนระบบนิเวศ (Ecological Succession) การเปลี่ยนแปลงแทนที่ในสภาพแวดล้อมธรรมชาติ มี 2 ลักษณะ 1. การเปลี่ยนแปลงแทนที่แบบปฐมภูมิ ( primary succession ) 2. การเปลี่ยนแปลงแทนที่แบบทุติยภูมิ ( seccondary succession ) เกิดจากกลุ่มสิ่งมีชีวิตเดิมถูกทำลาย แต่ยังมีสิ่งมีชีวิตบางชนิดและสารอินทรีย์ที่สิ่งมีชีวิตต้องการเหลืออยู่ เช่น การเปลี่ยนแปลงแทนที่ในบริเวณที่ถูก ไฟไหม้ บริเวณที่ถูกหักล้างถางพง ทำไร่เลื่อนลอย แล้วปล่อยให้รกร้าง ป่าที่ถูกตัดโค่น สังคมสิ่งมีชีวิตนี้จะ รักษาสภาพเช่นนี้ ต่อไป ถ้าไม่มีสิ่งรบกวน กระบวนการแทนที่จะเกิดขึ้นต่อเนื่องจนถึงขั้นสุดท้ายของกลุ่มสิ่งมีชีวิต การเปลี่ยนแปลงแบบนี้ใช้เวลาน้อยกว่าแบบปฐมภูมิ สังคมสิ่งมีชีวิตขึ้นสุด สังคมสิ่งมีชีวิตขั้นสุด (climax community) หมายถึง สภาพของสิ่งมีชีวิตที่อยู่ร่วมกัน ในภาวะค่อนข้างสมดุลในระยะเวลาอันยาวนาน หากสังคมสิ่งมีชีวิตขั้นสุดมีการเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้น จะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงแบบทุติยภูมิ ปัจจัยที่ทำให้เกิดสังคมสิ่งมีชีวิตขั้นสุดเกิดจากการเปลี่ยนแปลงแทนที่ 1. การเปลี่ยนแปลงทางธรณี เช่น การเกิดธารน้ำแข็ง ภูเขไฟ การเกิดแผ่นดินไหว 2. การเปลี่ยนแปลงเนื่องจากสภาพภูมิอากาศ เช่น น้ำท่วม พายุ อากาศแห้งแล้ง จนทำให้สิ่งมีชีวิตเดิมที่มีอยู่ตายไป เกิดสิ่งมีชีวิตใหม่ขึ้นมา 3. การเปลี่ยนแปลงเนื่องจากโรคระบาด ที่ทำให้สิ่งมีชีวิตที่มีอยู่เดิมตายไปหมด 4. การเปลี่ยนแปลงเนื่องจากการประทำของมนุษย์ เช่น การตัดไม้ทำลายป่า การรบกวนสมดุลของระบบนิเวศ โดยทำลายความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศ เป็นต้น |