เอกสารประกอบการเรียนรู้ วิชาชีววิทยาพื้นฐาน ว 4402 เรื่อง สิ่งมีชีวิตกับสภาวะแวดล้อม ระดับช่วงชั้นที่ 4

1. เอกสารประกอบการเรียนรู้เอกสารประกอบการเรียนรู้ วิชาชีววิทยาพื้นฐาน ว 4402 เรื่อง สิ่งมีชีวิตกับสภาวะแวดล้อม ระดับช่วงชั้นที่ 4 สิ่งมีชีวิตกับสภาวะแวดล้อม กลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์ โรงเรียนกัลยาณวัตร

2. สารบัญ หน้า ระบบนิเวศ 1 ความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิต 3 การถ่ายทอดพลังงาน 4 ประชากร 6 โครงสร้างประชากร 10 การเปลี่ยนแปลงแทนที่ 11 หน้า 1

3. หน้า 1 หน่วยการเรียนรู้ที่ 1 สิ่งมีชีวิตกับสภาวะแวดล้อม ระบบนิเวศ(Ecsystem) กลุ่มสิ่งมีชีวิตที่มาอาศัยอยู่รวมกันในแหล่งที่อยู่เดียวกัน มีความสัมพันธ์ ซึ่งกัน และกัน ระหว่างสิ่งมีชีวิตด้วยกันหรือระหว่างสิ่งมีชีวิตกับสิ่งไม่มีชีวิต กลุ่มสิ่งมีชีวิต (Community) หทมายถึง สิ่งมีชีวิตชนิดต่างๆหลายชนิดอาศัยอยู่ร่วมกันในแหล่ง ที่อยู่เดียว กัน ณ.เวลาหนึ่ง แหล่งที่อยู่ (Habitat) หมายถึง ลักษณะบริเวณที่กลุ่มสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่ อาจจะเป็นลักษณะของแข็ง หรือ ของเหลว แบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ 1.พื้นผิว (Substratum) เป็นแหล่งที่อยู่ที่มีลักษณะพื้นผิว เช่น เปลือกไม้ ก้อนหิน ขอนไม้ ฯลฯ 2.ตัวกลาง (Medium) เป็นแหล่งที่อยู่ที่เป็นสิ่งห่อหุ้มหรือล้อมรอบสิ่งมีชีวิตนั้น เช่น น้ำ ดิน ฯลฯ แหล่งที่อยู่ต่างๆจะมีสิ่งมีชีวิตหลายชนิดมาอาศัยอยู่เพื่อ เป็นแหล่งอาหาร ที่อยู่อาศัย แหล่งหลบภัย แหล่งผสมพันธุ์และเลี้ยงดูลูกอ่อน จากประโยชน์ของแหล่งที่อยู่ที่มีต่อสิ่งมีชีวิตตามที่กล่าวมานั้นจะเห็น ความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตกับแหล่งที่อยู่ได้ชัดเจน การที่สิ่งมีชีวิตจะใช้ประโยชน์จากแหล่งที่อยู่อย่าง เต็มที่นั้นสิ่งมีชีวิตจะ ต้องมีการปรับตัวที่เหมาะสม การปรับตัว (Adaptation) แบ่งออกได้ 3 ประเภท คือ 1.การปรับตัวทางพฤติกรรม - กบจำศิลในฤดูหนาว เรียกว่า Hibernation - สัตว์ทะเลทรายบางชนิดเข้าพักตัวในทรายในขณะที่อุณหภูมิภายนอกสูง เรียกว่า Estivation การอพยพย้ายถิ่นฐานของพวกนก หรือ กวาง ในฤดูหนาว 2.การปรับตัวโดยปรับหน้าที่อวัยวะภายใน - สัตว์เลือดอุ่นพวกเลี้ยงลูกด้วยนมสามารถปรับอุณหภูมิในร่างกายให้คงที่ได้ เข่นการขับเหงื่อ - สัตว์บางชนิดเช่น นก ปลา สามารถปรับระดับความเข้มข้นภายในร่างกายเมื่ออยู่สภาะวะ น้ำเค็มหรือน้ำจืด 3.การปรับตัวทางด้านรูปร่าง - นกมีถุงลมและกระดูกเบาสามารถบินได้ - ผักกระเฉดมีทุ่นสามารถลอยน้ำได้ - การเปลี่ยนสีผิวของสัตว์บางชนิด เช่น จิ้งจก กิ้งก่า - ต้นกระบองเพชรใบจะเปลี่ยนเป็นหนามเพื่อลดการสูญเสียน้ำ ประเภทของระบบนิเวศ แบ่งออกได้ 2 ประเภท คือ 1.ระบบนิเวศบนบก เช่น ป่าใหญ่ ป่าละเมาะ สนามหญ้า ฯลฯ 2.ระบบนิเวศใในน้ำ เช่น แม่น้ำ ลำคลอง หนอง บึง ทะเล มหาสมุทร ฯลฯ เมนูหลัก หน้า 2

4. หน้า 2 ชนิดของระบบนิเวศ แบ่งออกได้ 3 แบบ คือ 1.ระบบนิเวศแบบเปิด หมายถึงระบบนิเวศที่มีการถ่ายเทแลกเปลี่ยนสารและพลังงานซึ่งพบได้ ในธรรมชาติ เช่นระบบนิเวศในป่า 2.ระบบนิเวศแบบปิด หมายถึงระบบนิเวศที่มีการถ่ายเทพลังงานเพียงอย่างเดียวไม่มีการแลก เปลี่ยนสาร เช่น อ่างเลี้ยงปลาที่ปิดฝาสนิท 3.ระบบนิเวศอิสระ หมายถึงระบบนิเวศในจินตนาการที่ไม่มีการแลกเปลี่ยนสารและพลังงาน องค์ประกอบของสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศ 1.ผู้ผลิต (Producer) คือ สิ่งมีชีวิตที่สามารถสังเคราะห์อาหารเองได้ ซึ่งอาจจะเป็นพวก สังเคราะห์ด้วยแสง (Photosynthesis ) เช่น พืชสีเขียว สาหร่าย หรือเป็นสิ่งมีชีวิตที่สามารถสังเคราะห์เคมี (Chemosynthesis) เช่น แบททีเรียนบางชนิด 2.ผู้บริโภค (Consumer) คือ สิ่งมีชีวิตที่ไม่สามารถสังเคราะห์อาหารเองได้ ต้องบริโภคสิ่งมี ชีงิตอื่น -พวกที่กินพืชเป็นอาหาร เรียกว่า Herbivore เช่น วัว ควาย กระต่าย -พวกที่กินสัตว์เป็รนอาหาร เรียกว่า Carnivore เช่น เสือ สิงโต -พวกที่กินทั้งพืชและสัตว์เป็นอาหาร เรียกว่า Omnivore เช่น คน -พวกที่กินซากพืชซากพืชซากสัตว์เป็นอาหาร เรียกว่า Detritivore -พวกที่กินซากสัตว์อย่างเดียวเป็นอาหาร เรียกว่า Scavenger เช่น อีแร้ง หนอน พวกนี้ ไม่สามารถเปลี่ยนซากสิ่งมชวิตเป็นอนินทรีย์ได้ 3.ผู้ย่อยสลาย(Decomposer) หมายถึงสิ่งมีชีวิตที่ย่อยสลายซากพืชซากสัตว์ที่ตายแล้วกลายเป็น สารอนินทรีย์ เช่น รา แบททีเรีย ฯลฯ สิ่งแวดล้อม (Environment) แบ่งออกได้ 2 ประเภท คือ 1.สิ่งแวดล้อมทางชีวภาพ (Biotic environment) หมายถึง สิ่งมีชีวิตทุกชนิดในระบบนิเวศ เราเรียกปัจจัยนี้ว่า ปัจจัยทางชีวภาพ ได้แก่ องค์ประกอบของระบบนิเวศที่เป็นสิ่งมีชีวิต คือ ผู้ผลิต ผู้บริโภค และผู้ย่อยสลาย 2.สิ่งแวดล้อมทางกายภาพ (Abiotic environment) หมายถึงสิ่งแวดล้อมที่ไร้ชีวิตในระบบ นิเวศ เราเรียกปัจจัยนี้ว่า ปัจจัยทางกายภาพ เช่น 2.1 แสง แสงมีผลต่อการดำรงชีวิตและพฤติกรรมบางอย่างของสิ่งมีชีวิต เช่น การออกหากิน ของสัตว์ต่างๆในเวลากลางคืนและกลางวัน การจำกัดฤดูการผสมพันธุ์ของสัตว์ การผลิดอกออกผล การหุบและ การบานของดอก การสังเคราะห์ด้วยแสงของพืช เมนูหลัก หน้า 3

5. หน้า 3 2.2 ดิน เป็นแหล่งหาอาหารและยึดเกาะของพืช เป็นที่อยู่อาศัยของสัตว์บางชนิด ชนิดของดินมีผลต่อ การเจริญเติบโตของพืช ความเป็นกรดเบสของดินที่เหมาะสมมีผลต่อการดำรงชีวิตของพืช 2.3 น้ำ เป็นปัจจัยจำกัดการเจริญเติบโตและการกระจายของสิ่งมีชีวิต เพราะสิ่งมีชีวิตขาดน้ำ ไม่ได้ 2.4 อุณหภูมิ การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิในแต่ละช่วงของปีมีผลต่อะบนิเวศมาก อุณหภูมิบนพื้นดิน จะมีความแปรปรวนมากกว่าในน้ำ สัตว์และพืชบางชนิดต้องพักตัวหรือจำศิลเพื่อหลีกเลี่ยงการเปลี่ยนแปลง อุณหภูมิ สัตว์บางชนิดจะมีการอพยพไปสู่ถิ่นใหม่ที่อุณหภูมิที่เหมาะสมเป็นการชั่วคราวในบางฤดู เช่น นกนกนางแอ่นบ้าน อพยพมาจากประเทศจีน นกปากห่างอพยพมาจากอินเดีย บังคลาเทศ 2.5 ก๊าชและแร่ธาตุต่างๆ 2.6 ความชื้น 2.7 กระแสลม ความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ร่วมกัน 1.แบบปรสิต(Parasitism) +/- หมายถึงการอยู่ร่วมการโดยฝ่ายหนึ่งได้ประโยชน์(Parsite) แต่อีกฝ่ายหนึ่งเสียประโยชน์(Host) ฝ่ายได้ประโยชน์จะอยู่ร่วมกับฝ่ายเสียประโยชน์แต่ไม่ต้องการให้ ผู้เสียประโยชน์ตาย ปรสิตมี 2 พวก 1.1 พวกที่อยู่ภายนอกร่างกายผู้เสียประโยชน์ (Ectoparasite) เช่น เห็บ เหา หมัด 1.2 พวกที่อยู่ในร่างกายผู้เสียประโยชน์(Endoparasite) เช่น พยาธิต่างๆ ไวรัส แบททีเรีย ไมโครพลาสมา 2.แบบล่าเหยื่อ (Predation) +/- หมายถึงการอยู่รวมกันโดยฝ่ายหนึ่งเป็นผู้ล่า(Predator) อีกฝ่ายหนึ่งเป็นเหยื่อ (Preys) ความสัมพันธ์แบบนี้ผู้ล่าต้องการให้เหยื่อตายทันที เช่น หนอนกินผัก แมวกับหนู 3.แบบซิมไบโอซิส(Symbiosis) เป็นความสัมพันธ์ที่ฝ่ายหนึ่งฝ่ายใดหรือทั้ง 2 ฝ่ายได้ประโยชน์ และไม่มีฝ่ายใดเสียประโยชน์ แบ่งได้ 3.1 แบบเกื้อกูลหรืออิงอาศัย (Commensalism) +/0 หมายถึงการอยู่ร่วมกันโดยฝ่ายหนึ่งได้ แระโยชน์แต่อีกฝ่ายหนึ่งไม่ได้ไม่เสียประโยชน์ เช่น ปลาฉลามกับเหาฉลาม กล้วยไม้กับต้นไม้ ชายผ้าสีดากับ ต้นไม้ใหญ่ นกทำรังบนต้นไม้ 3.2 แบบได้รับประโยชน์ร่วมกัน (Protocooperation) +/+ หมายถึง การอยู่ร่วมกันโดยทั้งสองฝ่าย ได้รับประโยชน์ด้วยกัน สามารถแยกออกจากกันได้โดยไม่ทำให้ทั้งสองตายจากกัน เช่น นกเอี้ยงกับวาย แมลงกับดอกไม้ มดดำกับเพลี้ย ดอกไม้ทะเลกับปูเสฉวน แหนแดงกับสาหร่ายแอนนาบีนา 3.3 แบบพึ่งพา (Mutualism) +/+ หมายถึง การอยู่ร่วมกันโดยต่างฝ่ายได้รบประโยชน์ แต่ ไม่สามารถแยกออกจากกันต้องอยู่ร่วมกันตลอกชีวิต เช่นปลวกกับโปรโตซัวTriconympha ในลำไส้ปลวก แบบทีเรียRhizobiumในต้นถั่ว ไลเคนส์เป็นการอยู่ร่วมกันระหว่า รากับสาหร่ายเซลเดียว เมนูหลัก หน้า 4

6. หน้า 4 4.แบบแข่งขัน (Competition) -/- หมายถึงการอยู่ร่วมกันโดยทั้งสองฝ่ายต่างต้องการปัจจัยเดียวกัน จึงต้องมีการแข่งขัน เช่น การแย่งที่อยู่อาศัย การแย่งที่ทำกิน การแย่งตัวเมีย 5.แบบการย่อยสลาย (Saprophyte) หมายถึงการดำรงชวิตที่สิ่งมีชีวิตหนึ่งทำการย่อยสลายซาก สิ่งมีชีวิตเป็นอาหร เช่น เห็ด รา แบททีเรียบางชนิด 6.แบบแอนตี้ไบโอซิส (Antibiosis) 0/- หมายถึงการอยู่ร่วมกันโดยสิ่งมีชีวิตหนึ่งหลังสารมา ยับยั้งการเจริญเติบโตอีกฝ่ายหนึ่ง เช่น ราสีเขียว(เพนนิซิเลียมโนเตตัม)ยับยั้งการเจริญแบบทีเรีย 7.แบบเป็นกลาง (Neutralism) 0/0 หมายถึงการอยู่ร่วมกันโดยส่งมีชีวิตทั้งสองไม่มีอิธิพลต่อกัน ความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตในแง่การถ่ายทอดพลังงาน 1.ห่วงโซ่อาหาร การกินอาหารเป็นทอดๆของสิ่งมีชีวิตหรือการถ่ายทอกพลังงานในรูปอาหารจาก ผู้ผลิตสู้ผู้บริโภคในระบบนิเวศ เช่น ผัก หนอน แมลง กบ งู คน ในแต่ละระดับของการถ่ายทอดพลังงานจากสิ่งมีชีวิตหนึ่งไปยังอีกสิ่งมีชีวิตหนึ่งเรียกว่าลำดับชั้นของอาหาร (Trophic level) จาหแผนภูมินี้สรุปได้ดังนี้ ผัก คือ ผู้ผลิตจัดเป็นลำดับชั้นของอาหารที่ 1 หนอน คือ ผู้บริโภคลำดับที่ 1 จัดเป็นลำดับชั้นอาหารที่ 2 แมลง คือ ผู้บริโภคลำดับที่ 2 จัดเป็นลำดับชั้นอาหารที่ 3 กบ คือ ผู้บริโภคลำดับที่ 3 จัดเป็นลำดับชั้นอาหารที่ 4 หนอน คือ ผู้บริโภคลำดับที่ 4 จัดเป็นลำดับชั้นอาหารที่ 5 คน คือ ผู้บริโภคลำดับที่สุดท้าย (Top consumer) จัดเป็นลำดับชั้นอาหารที่ 6 2.สายใยอาหาร(Food web) การถ่ายทอดพลังงานในรูปอาหารระหว่างสิ่งมีชีวิตหลายๆชนิด (ห่วงโซ่อาหารหลายห่วงมารวมกันในระบบนิเวศ)ทำให้การถ่ายทอดพลังงานได้หลายทิศทางอย่างซับซ้อน โดยปกติการถ่ายทอดพลังงานที่เกิดขึ้นในธรรมชาติจะเกิดในลักษณะสายใยอาหารมากกว่าห่วงโซ่อาหาร ในห่วงโซ่อาหารหนึ่งห่วงเมื่อคิดโดยเฉลี่ยของการถ่ายทอดพลังงานในแต่ละลำดับชั้นจะมีการสูญเสียพลังงาน ประมาณ 90 % ส่วนมากในรูปการหายใจ และอีก 10 % จะถ่ายทอดไปยังผู้บริโภคลำดับถัดไป กาารถ่ายทอด พลังงานลักษณะนี้เรียกว่า "กฎ 10 เปอร์เซ็นต์" ผู้ผลิต ผู้บิโภคอันดับ 1 ผู้บริโภคอันดับ 2 ผู้บริดภคอันดับ 3 (100 กรัม) (10 กรัม) (1 กรัม) ( 0.1 กรัม) เมนูหลัก หน้า 5

7. หน้า 5 ปิรามิดปริมาณสิ่งมีชีวิต เมื่อพิจารณาการถ่ายทอดพลังงานในห่วงโซ่อาหารหนึ่งๆ สามารถนำมาเขียนปิรามิด แสดงปริมาณสิ่งมีชีวิตในลักษณะต่างๆ ดังนี้ 1. ปิรามิจำนวนของสิ่งมีชีวิต (Pyramid of number) เป็นปิรามิดแสดงจำนวนสิ่งมีชีวิตในแต่ละ ลำดับชั้นอาหารต่อหนึ่งหน่วยเนื้อที่ 200 ผู้บริโภคที่ 2 410,000 ตัว ผู้บริโภคที่ 1 2,000,000,000 ต้น ผู้ผลิต 2. ปิรามิดมวลของสิ่งมีชีวิต (Pyramid of mass) เป็นปิรามิดแสดงจำนวนมวลรวมน้ำหนักแห้ง ของสิ่งมีชีวิตในลำดับชั้นอาหารต่อหนึ่งหน่วยเนื้อที่ 200 ผู้บริโภคที่ 2 4,000 ผู้บริโภคที่ 1 2,000,000 kg/m2 ผู้ผลิต 3. ปิรามิปริมาณพลังงานของสิ่งมีชีวิต (Pyramid of energy) เป็นปิรามิดแสดงปริมาณสิ่งมีชีวิต โดยบอกอัตราการถ่ายทอดพลังงานในลำดับชั้นอาหารต่อหนึ่งหน่วยเนื้อที่ต่อปี 40 ผู้บริโภคที่ 2 2,000 ผู้บริโภคที่ 1 10,000 Kcal/m2/year ผู้ผลิต เมนูหลัก หน้า 6

8. ประชากร (Population) ประชากร หมายถึงกลุ่มสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันอาศัยอยู่รวมกันในสถานที่เดียวกันในช่วงเวลาหนึ่ง เช่น กระต่ายในป่าเขาใหญ่ปี 2530 มีจำนวน 20000 ตัว เป็นต้น ความหนาแน่นประชากร (Population density) หทายถึงจำนวนประชากร(ขนาดประชากร) ต่อ หนึ่งหน่วยเนื้อที่ ความหนาแน่นประชากร = จำนวนประชากร พื้นที่หรือปริมาตร การนับจำนวนประชากร : ในการนับจำนวนประชากรนั้นมีหลายวิธีขึ้นอยู่กับ ชนิดประชากร สถานที่สำรวจ การเคลื่อนที่ของประชากร การนับจำนวนประชากร มีดังนี้ 1.นับจำนวนจริงทั้งหมด (Counting number) กรณีทที่ประชากรมีจำนวนน้อย เคลื่อนที่ไม่เร็ว หรือ ไม่เคลื่อนที่ 2.การสุ่มตัวอย่าง (Random Sampling) มีหลายวิธี 2.1การใช้ควอแดรท (Quadart)--->การสร้างพื้นที่เก็บตัวอย่างประชากรโดยสร้างรูปสี่เหลี่ยม จตุรัส เก็บตัวอย่างมาหลายควอแดรทแล้วคำนวนนับจำนวนประชากรทั้งหมด 2.2การทำเครื่องหมาย(marking)โดยการจับแล้วปล่อยแล้วจับมาอีก(Capture-recapture) แล้วคำนวนหาจำนวนประชากร จำนวนประชากร = จำนวนที่ติดเครื่องหมายครั้งแรก X จำนวนที่จับมาได้ทั้งหมดครั้งหลัง จำนวนที่ติดเครื่องหมายครั้งหลัง การเปลี่ยนแปลงประชากร(Population growth) :- การเปลี่ยนแปลงประชากรสัมพันธ์เกี่ยวข้องกับ ความหนาแน่นประชากร ความหนาแน่นประชากร จะมีการเปลี่ยนแปลงมากขึ้น หรือ น้อยลงขึ้นอยู่กับ ตัวกำหนด ความหนาแน่นของประชากร คือ การอพยพเข้า หน้า 6 + - อัตราการเกิด ความหนาแน่นประชากร อัตราการตาย (Natulity) (Mortality) การอพยพออก + - เมนูหลัก หน้า 7

9. จำนวน เวลา จำนวน เวลา หน้า 7 อัตราการเกิด(ตาย) = จำนวนประชากรที่เกิด(ตาย) x 100% จำนวนประชากรทั้งหมด อัตราการอพยพเข้า(ออก) = จำนวนประชากรที่อพยพเข้า(ออก)x 100% จำนวนประชากรทั้งหมด อัตราการเพิ่ม(ลด) = จำนวนประชากรที่เพิม(ลด) x 100% จำนวนประชากรทั้งหมด รูปแบบการเปลี่ยนแปลงประชากร 1.การเปลี่ยนแปลงรูปตัวเอส( S-shaped) ในกรณีสภาพแวดล้อมจำกัดจะได้กราฟการเปลี่ยน แปลงเป็นรูปตัวเอส ( S ) ถ้าสภาพแวดล้อมเหมาะสม ประชากรเพิ่มมากขึ้นในทางตรงกันข้ามขณะสภาพแวดล้อมเริ่มไม่ เหมาะสมประชากรจะลดลงได้กราฟลักษณะขึ้นๆลงๆตลอดเวลา สูง-ต่ำกว่า Carrying Capacity =K (ความสามารถในการรองรับประชากร) เรียกว่า Population Fluctuation ซึ่งพบได้ในธรรมชาติ K K เมนูหลัก หน้า 8

10. 2.การเปลี่ยนแปลงในรูปตัวเจ (J-shaped) ในกรณีประชากรเพิ่มขึ้นจนเกิน Carrying Capacity สภาพแวดล้อมเกิดการขาดแคลนฉับพลัน จะส่งผลให้ประชากรลดลงรวดเร็วเป็นกราฟรูปตัวเจ ลักษณะการเปลี่ยนแปลงประชากร : 1.การเปลี่ยนแปลงประชากรในห้องทดลอง จากการทดลองเลี้ยงไรแดงของ วรากร วราอัศวปติ จำนวน พบว่าช่วง 2-3 วันแรกไรแดง เริ่มมีการเปลี่ยนแปลงและจะเพิ่มจำนวนอย่างรวดเร็วจนถึงระดับหนึ่งหยุดชงักทั้งนี้เพราะ สภาพแวดล้อมเริ่มไม่เหมาะสม ต่อมาค่อยลดจำนวนลงจนตายหมด การศึกษาประชากร ในห้องทดลองจะเห็นว่า ตัวกำหนดความหนาแน่นมีเฉพาะอัตราการเกิดและอัตราการตายเท่านั้น จำนวน เวลา จำนวน เวลา หน้า 8 3 2 4 1 เมนูหลัก หน้า 9

11. จำนวน แมวป่า กระต่ายป่า เวลา จำนวน ประชากรมนุษย์ อาหาร เวลา หน้า 9 2. การเปลี่ยนแปลงประชากรในธรรมชารติ การศึกษาการเปลี่ยนแปลงประชากรกระต่ายป่า(เหยื่อ) กับ แมวป่า(ผู้ล่า) พบว่า การเปลี่ยนแปลงของแมวป่ากับกระต่ายป่าขึ้นๆลงๆ นอกจากนี้ประชากรกระต่ายป่า และแมวป่าจะเพิ่มสูงสุดและลดลงทุก10ปี แสดง ว่ากระต่ายป่ามีความสัมพันธ์กับแมวป่า การศึกษาในการเปลี่ยนแปลงธรรมชาติตัวกำหนดความหนาแน่นประชากร ทั้ง 4 มีส่วนเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงประชากรทั้งสองโดยธรรมชาติจะเป็นผู้ควบคุม การเปลี่ยนแปลงประชา กรให้อยู่ในสภาพสมดุลมากที่สุด **สำหรับประชากรมนุษย์ อัตราการอพยพเข้า-ออก ไม่มีผลต่อการเปลี่ยนแปลง ประชากรมาก ดังนั้น ในการศึกษาการเปลี่ยนแปลงประชากรมนุษย์จะไม่คำนึง อัตราการอพยพเข้า-ออก** ประชากรมนุษย์ มัส มัลธัส (Thomus malthus) ได้เขียนทฤษฎีประชากรไว้ว่า "การเพิ่มประชากรมนุษย์ มีอัตรา การเพิ่มแบบอนุมกรมเรขาคณิต แต่การเพิ่มของอาหารและเครื่องยังชีพมีอัตราการเพิ่มแบบอนุกรม เลขคณิต ทุกๆ 25 ปี ประชากรจะเพิ่มขึ้นเป็น 2 เท่า" เมนูหลัก หน้า 10

12. 3 2 1 3 2 1 3 2 1 หน้า 10 โครงสร้างประชากร หมายถึงจำนวนประชากรในช่วงอายุต่างๆกัน แบ่งออกได้ 3 ระยะ คือ 1.ระยะก่อนสืบพันธุ์ (Prereproductive) ระยะตั้งแต่แรกเกิดจนอายุ 14 ปี (ช่วงเด็ก) 2.ระยะสืบพันธุ์ (Reproductive) ระยะอายุตั้งแต่ 15-44 ปี (ช่วงหนุ่มสาว) 3.ระยะหลังสืบพันธุ์ (Postreproductive) ระยะตั้งแต่อายุ 45 ปีขึ้นไป (ช่วงชรา) เมื่อนำเอาจำนวนประชากรในช่วงอายุต่างๆมาเขียนกราฟ จะได้กราฟปิรามิดอายุ(Age pyramid) ซึ่งจากการศึกษากราฟโครงสร้างประชากรจะสามารถทำนายประชากรมนุษย์ว่าอยู่ในสภาพอย่างไร โดยปกติ กราฟปิรามิดอายุจะมี 3 ลักษณะ คือ กราฟแบบ ก. แสดงว่าประชาการมีการเปลี่ยนแปลง เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว อัตราการเกิดมากกว่าอัตราการตาย ประชากรในวัยเจริญพันธุ์มีจำนวนมาก ประชากรในวัย ทำงานมีน้อยกว่าประชากรที่ต้องรับภาระเลี้ยงดู มักเกิดกับ ประเทศที่ด้อยพัฒนา กราฟแบบ ข. แสดงว่าประชากรมีการเปลี่ยนแปลง น้อย มากไม่มีการเพิ่มขึ้น(คงที่) ประชากรในวัยเจริญพันธุ์ มีจำนวนค่อนข้างมาก อัตราการเกิดอยู่ในระดับต่ำเท่า อัตราการตาย มักเกิดกับกระเทศที่พัฒนาแล้ว กราฟแบบ ค. แสดงว่าประชากรมีการเปลี่ยนแปลง ลดลง อัตราการเกิดต่ำกว่าอัตราการตาย เมนูหลัก หน้า 11

13. หน้า 11 การเปลี่ยนแปลงแทนที่ของสิ่งมีชีวิต(Succession) สภาพแวดล้อมในธรรมชาติมีการเปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลาทำให้สิ่งมีชีวิตทั้งหลาย ปรับตัวให้เหมาะสมกับสภาพแวดล้อมใหม่อยู่เสมอและเป็นไปตามกฎการคัดเลือกตามธรรมชาติ การเปลี่ยนแปลงกลุ่มสิ่งมีชีวิตเข้าไป แทนที่กันตามลำดับขั้นจนถึงกลุ่มสิ่งมีชีวิตกลุ่มสุดท้าย ที่ไม่มีการเปลี่ยนแปลงต่อไป ลักษณะนี้เรียกว่าการเปลี่ยน แปลงแทนที่ (Succession) และกลุ่มสิ่งมีชีวิตกลุ่มสุดท้ายเรียกว่ากลุ่มสิ่งมีชีวิตขั้นสุด (Climax Community) ซึ่งหมายถึงสภาพของสิ่งมีชีวิตที่อยู่รวมกันค่อนข้างสมดุลย์ในระยะยาวนานโดยคงสถาพเดิม Sucession แบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ 1. Primary Sucession (การแทนที่ปฐมภูมิ) การเปลี่ยนแปลงแทนที่จากเริ่มต้นไม่มีสิ่งมี ชีวิต อยู่เลย เช่น ก้อนหินหรือภูเขาไฟระเบิดจนสิ่งมีชีวิตตายหมด ต่อมาจะมีพวกไลเคนส์เกิดขึ้นก่อน โดย เริ่มจาก ครัสโตสไลเคนส์-->โฟลิโอสไลเคนส์-->มอส-->เฟิร์น-->หญ้า-->ไม้ล้มลุก---->ไม้พุ่ม-->ป่าทึบ สำหรับป่าทึบจัดเป็น Climax Commonity การเปลี่ยนแปลงแทนที่ปฐมภูมิ แบ่งออกได้ 2 ลักษณะ คือ 1.การเปลี่ยนแปลงแทนที่ในที่แห้งแล้ง (Xerach Succession) แบ่งได้ 2 ลักษณะคือ 1.1 ลิโทเซีย(Lithoxere) เป็นการเปลี่ยนแปลงที่เริ่มจากก้อนหินที่ว่างเปล่าหลังการเกิดภูเขาไฟ โดยเริ่มจาก ครัสโตส ไลเคน--->โฟลิโอส ไลเคน-->มอส-->เฟิร์น-->หญ้า--->ไม้ล้มลุก-->ไม้พุ่ม---ไมยืนต้น-->ป่า 1.2 ซาโมเซีย(Psamoxere) เป็นการเปลี่ยนแปลงแทนที่ที่เริ่มจากพื้นที่ทะเลทรายว่างเปล่า เช่น ผักบุ้งทะเล ------>ไม้พุ่ม------>ไม้ล้มลุก--->ไม้ยืนต้น---->ป่า เมนูหลัก หน้า 12

14. หน้า 12 2.การเปลี่ยนแปลงแทนที่ในแหล่งน้ำ (Hydrarch Succession) เป็นการเปลี่ยนแปลงแทนที่ ที่เริ่มจากแหล่งน้ำที่ว่างเปล่าแล้วตื้นเขินกลายเป็นทุ่งหญ้าหรือป่า มีขั้นตอนการเปลี่ยนแปลงดังนี้ 1. Floating Stage เป็นระยะแหล่งน้ำเกิดใหม่ พืชที่เจริญจะเป็นพืช ลอยน้ำ เช่น จอก แหน ผักตบชวา 2. Submerged Vegetation Stage เป็นระยะที่พืชลอยน้ำตายจมลงทับถมเป็นสารอินทรีย์ มีพืชน้ำเกิดขิ้นใต้น้ำ เช่นสาหร่ายไฟ 3. Emerging Vegetation Stage เป็นระยะที่ใต้น้ำมีดินมากพอที่พืชต้องการดินเจริญ เติบโตเหนือน้ำ เช่น กก อ้อ เตย หญ้า 4.Temporary Pond Stage เป็นระยะที่บ่อตื้นเขินเป็นโคลนตม สัตว์น้ำค่อยๆตาย สัตว์เลื้อยคลานเข้ามาแทนที่ ต่อมากลายเป็นสภาพ พื้นดินที่สมบูรณ์ จะมีการเปลี่ยนแปลงแทนที่ต่อไป 2. Secoundary Succession (การแทนที่ทติยภูมิ) เป็นการเปลี่ยนแปลงจากบริเวณ ที่เคย มีสิ่งมีชีวิตมาก่อน แล้วมีสิ่งมีชีวิตนั้นถูกทำลายจากนั้นก็เริ่มต้นใหม่จนถึงขั้นสุดยอด ซึ่งอาจจะใช้เวลานานกว่า Primary Sucesion เช่น ไฟไหม้ป่าทำให้สภาพเดิมถูกทำลาย ต่อมามีหญ้าเกิดขึ้นกลายเป็นทุ่งหญ้าป่า ละเมาะจนกลายเป็นป่าทึบเหมือนเดิม * การเปลี่ยนแปลงแทนที่ ถ้าเกิดในบริเวณแคบ ๆอาจจะกลับมาเป็น Climax Community เดิมได้อีก เช่น ป่าเต็งรัง ในภาคอีสานถูกทำลายเป็นบริเวฌไม่กว้างนักจะเริ่มมีการเปลี่ยนแปลง แบบ Secondary Sucession จนในที่สุดเป็นป่าเต็งรัง เหมือนเดิม * แต่ถ้าการเปลี่ยนแปลงแทนที่ เกิดขึ้นในบริเวณกว้าง ๆ และถูกทำลายบ่อย ๆ โอกาสที่จะ เปลี่ยนกลับมา เป็น Climax Commonity เดิมนั้นยาก เช่น ป่าถูกทำลายจนโล่งกว้างและ ถูกทำลายบ่อยก็จะมีการเปลี่ยน แปลง Secondary Sucession จนในที่สุด Climax commnity อาจจะเป็นทุ่งหญ้าหรือทะเลทรายก็ได้ เมนูหลัก