|
|
Introduction Ecology |
|
Life&their Environment |
|
Adaptation to the Environment |
|
Population Ecology |
|
Ecosystem Ecology |
|
Community Ecology |
|
Behavioral Ecology  
COMMUNITY
ECOLOGY
06
++ 04097203 :: Ecology and Environmental Science :: นิเวศวิทยาและวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม ++    








Community Ecology Outline
สังคมชีวิต

การที่สิ่งมีชีวิตหลายชนิดมาอาศัยอยู่รวมกัน บนพื้นที่หนึ่ง โดยมีปฏิสัมพันธ์กันภายในชนิดเดียวกันและกับสิ่งมีชีวิตชนิดอื่น ๆ และอาจจะมีปฏิสัมพันธ์กันโดยตรงหรือโดยทางอ้อมก็ตาม

Community study


การศึกษานิเวศวิทยาสังคมชีวิต จะต้องเป็นการศึกษาเกี่ยวกับ ความแตกต่าง (Variety) และความหลายหลากมากน้อย (Abundance) ของสิ่งมีชีวิตในเวลาใดเวลาหนึ่งบนพื้นที่หนึ่ง


การกำหนดขอบเขตของสังคมชีวิต

  • พิจารณาตามพื้นที่ (Spatial) นั่นคือการพิจารณาสิ่งมีชีวิตทั้งหมดที่อาศัยในพื้นที่เดียวกัน เช่น สังคมชีวิตในบ่อน้ำ สังคมชีวิตในชั้นเรือนยอดของต้นไม้ว่ามีรูปแบบและรายละเอียดอย่างไร
  • พิจาณาตามลำดับการกิน (Trophiclevel) เช่น ถ้าพิจารณาเฉพาะผู้ผลิต (Producer) ก็อาจจะกล่าวถึงสังคมชีวิตพืช ที่ประกอบไปด้วยพืชที่ทำหน้าที่เป็นผู้ผลิตหลาย ๆ ชนิดในพื้นที่หนึ่ง
  • พิจารณาตามการจัดจำแนก (Taxonomic) นั่นคือจะพิจารณาเฉพาะสังคมชีวิตที่มีการจัดหมวดหมู่อยู่ในกลุ่มเดียวกัน เช่นสังคมชีวิตของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมขนาดเล็ก
  • พิจารณาจากรูปแบบชีวิต (Life form) เช่นสังคมชีวิตของต้นไม้ในป่าเต็งรัง ซึ่งมีสมาชิกเฉพาะรูปแบบชีวิตที่เป็นต้นไม้นั้น ไม่นับรวมรูปแบบชีวิตอื่น ๆ ไม่ว่าจะเป็น เถาวัลย์ ไม้พุ่ม ไม้ล้มลุก
ในกรณีที่มีสิ่งมีชีวิตชนิดใดชนิดหนึ่งทำหน้าที่เป็นองค์ประกอบหลักของสังคมชีวิต สามารถใช้เป็นการทำความเข้าใจขอบเขตของสังคมชีวิตได้ เช่น สังคมชีวิตป่าสน ที่มีต้นสนเป็นองค์ประกอบหลักเป็นต้น

นอกจากนี้ยังสามารถเรียกสังคมชีวิตตามชนิดของสิ่งมีชีวิตขึ้น เช่น สังคมชีวิตนก สังคมชีวิตแมลง

โครงสร้างทางกายภาพของสังคมชีวิต

1. รูปแบบชีวิต (Life form)
  • ต้นไม้ (Tree) เป็นพืชยืนต้นที่มีความสูงมากกว่า 3 เมตร โดยสามารถแบ่งเป็นกลุ่มย่อยตามลักษณะของใบ เช่น ใบกว้างผลัดใบ (Broadleaf deciduous) ใบกว้างไม่ผลัดใบ (Broadleaf evergreen) หรืออาจจะแบ่งตามลักษณะของต้น เช่น ต้นมีหนาม (Thorn tree)
  • ไม้พุ่ม (Shrub) เป็นพืชยืนต้นที่มีความสูงน้อยกว่า 3 เมตร
  • พืชล้มลุก (Herb) เป็นกลุ่มพืชที่ไม่มีลำต้นอยู่เหนือดินเกิน 1 ฤดูกาล
  • เถาวัลย์ (Liana) เป็นไม้เลื้อยที่มีอายุข้ามปี มีการสร้างเนื้อไม้ขึ้นมา
  • อิพิไฟต์ (Epiphyte) เป็นพืชที่เกาะพืชอื่น ๆ เป็นแหล่งอาศัยแต่ไม่ได้ดูดกินอาหารจากต้นที่ให้อาศัย เช่น กล้วยไม้
  • ทอลโลไฟต์ (Thallophyte) เป็นพืชปกคลุม เช่น มอส
2. รูปลักษณะ (Formation)


ป่าศูนย์สูตร ป่าละเมาะหนาม ป่าหญ้า ทะเลทราย ทุนดรา

3. การจัดชั้นในแนวดิ่ง (Vertical stratification)

ในสังคมพืชจะมีการจัดชั้นในแนวดิ่ง โดยเป็นการจัดชั้นที่เกี่ยวข้องกับปัจจัยของแสงซึ่งจะมีผลทำให้เกิดความเหมาะสมต่อรูปแบบชีวิตที่แตกต่างกัน ส่วนในสัตว์จะมีการกระจายตามชั้นตามแนวดิ่งด้วย เช่น ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนมในป่าเขตร้อนบริเวณบอเนียว จะมีการจัดชั้นตามแนวดิ่งตามลักษณะชั้นในแนวดิ่งของสังคมพืช และการจัดชั้นในแนวดิ่งของสัตว์ยังพบในสัตว์ที่อาศัยอยู่ในน้ำ เช่น แพลงตอนพืชจะอยู่บริเวณใกล้ผิวน้ำ
  • ชั้นเรือนยอดชั้นบน (A layer, Canopy)
  • ชั้นเรือนยอดชั้นรอง (B layer, Lower canopy)
  • ชั้นเรือนยอดชั้นล่าง (C layer, Understory)
  • ชั้นเรือนยอดไม้พุ่ม (D layer, Shrub)
  • ชั้นของหญ้าและพืชล้มลุก (E layer, Herbaceous)

4. การเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาล (Seasonal change)


การไม่ผลัดใบ (Evergreen) การผลัดใบในช่วงฤดูแล้ง (Dry deciduous) หรือผลิใบในช่วงหน้า-ร้อน (Summer green) การศึกษาติดตามการผันแปรของชนิดพืชที่แสดงออกในรอบปีในด้านต่าง ๆ ไม่ว่าจะเป็นการออกดอก ออกผล ผลสุก และร่วงหล่น ของพืชแต่ละชนิดเรียกว่าการศึกษาแบบนี้ว่า ชีพลักษณ์ (Phenology)

โครงสร้างทางชีวภาพของสังคมชีวิต

โครงสร้างทางชีวภาพของสังคมชีวิต หมายถึง จำนวนและความมากน้อยของสิ่งมีชีวิตที่เป็นส่วนประกอบของสังคมชีวิต โดยจะเรียกโครงสร้างนี้ว่าความหลากหลายของชนิด (Species diversity)
การแปรผลเปรียบเทียบทำได ้โดยคำนวณได้จากดัชนีความหลากหลายต่าง ๆ ไม่ว่าจะเป็นดัชนีความหลากหลายชนิดของแชนนอน-วีเนอร์ (Shannon-Wiener’s index) ดัชนีความหลากหลายของซิมป์สัน (Simpson’s index) และดัชนีความเท่าเทียมกันของพีลิว

ดัชนีความหลากหลายชนิด



ดัชนีความหลากหลายชนิดของแชนนอน-วีเนอร์ (Shannon-Wiener’s index)

i Ni pi ln(pi) pi*ln(pi)
1 6 0.333 -1.100 -0.366
2 3 0.167 -1.790 -0.298
3 1 0.056 -2.882 -0.161
4 8 0.444 -0.812 -0.361
รวม 18 1.000 -6.584 -1.186

สำรวจแปลงผักสวนครัวขนาด 100 ตารางเมตร พบพริก 6 ต้น, กระเพรา 3 ต้น, โหระพา 1 ต้น และมะเขื่อ 8 ต้น จงคำนวน H' สำหรับแปลงนี้ (H' คือ 1.186)

การจัดองค์กรของสังคมชีวิต

จากแนวความคิดว่า สังคมชีวิตย่อมเกิดจากการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิต ปฏิสัมพันธ์หลาย ๆ ชนิดก็ทำหน้าที่แตกต่างกันไป โดยภาวการณ์แก่งแย่ง (Competition) จะทำหน้าที่ควบคุมความหลากหลาย (Species diversity) และความมากน้อย (Abundance) การล่า (Predation)เป็นผลให้สิ่งมีชีวิตบางชนิดเพิ่มจำนวนมากน้อยแตกต่างกันไป การปรากฏตัวของผู้ล่าอาจจะมีผลต่อสิ่งมีชีวิตชนิดอื่น ๆ

Food chain

สิ่งมีชีวิตที่มาอาศัยอยู่รวมกันย่อมต้องการสสารและพลังงานในการดำรงชีวิต และจะต้องทำหน้าที่ บทบาทแตกต่างกันไป ทำให้สิ่งมีชีวิตมีลำดับในเชิงอาหาร (Trophiclevel) ต่างกันไปตามการถ่ายทอดพลังงาน สิ่งมีชีวิตที่สามารถเปลี่ยนสสารและพลังงานจากธรรมชาติมาใช้ประโยชน์ หรือสร้างอาหารเองได้ จะเรียกว่า ผู้ผลิต (Producer) สิ่งมีชีวิตที่รับพลังงานจากผู้ผลิตไม่ว่าจะด้วยการกิน การแทะเล็ม หรือภาวะปรสิตจะเรียกว่าผู้บริโภคอันดับแรก (Primary consumer) ส่วนผู้บริโภคส่งมีชีวิตอันดับแรกจะเรียกว่าผู้บริโภคอันดับที่สอง และจะเรียงลำดับผู้บริโภคไปเรื่อยๆ ตามลำดับของการรับพลังงาน การเขียนแผนภาพโดยเรียงลำดับการถ่ายทอดพลังงานนี้เรียกว่า ห่วงโซ่อาหาร (Food chain)

ห่วงโซ่อาหาร

การถ่ายทอดพลังงาน



การใช้พลังงานไปในส่วนต่าง ๆ

Biomass pyramid



เกี่ยวข้องกับ 10 percent law

Food web



เมื่อนำห่วงโซ่อาหารมาเชื่อมต่อกันตามสิ่งมีชีวิตที่ประกอบเป็นสังคมชีวิต โดยจะต้องรวมเอาสิ่งมีชีวิตที่เป็นผู้ย่อยสลาย (Decomposer) และผู้กินซาก (Detritus feeder) ก็จะสามารถสร้างสายใยอาหาร (Food web) ขึ้นมาได้ โดยสายใยอาหารนี้จะมีความซับซ้อนมีการไหลเวียนกลับของสสารและพลังงานและสามารถรับรู้ถึงชนิดของปฏิสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตด้วย


นอกจากนี้ ยังสามารถคำนวณความเชื่อมโยง (Connectance) ภายในสังคมชีวิตได้ แม้ว่าสายใยอาหารจะมีสิ่งมีชีวิตหลากหลายชนิด ที่มีปฏิสัมพันธ์หลายแบบ โดยคำนวณจาก สัดส่วนของปฏิสัมพันธ์ที่ที่เกิดขึ้นจริงและปฏิสัมพันธ์ที่เป็นไปได้ในสังคมชีวิต


จากภาพสายใยอาหารสามารถคำนวณค่าความเชื่อมโยงได้โดย แทนค่าจำนวน ชนิดทั้งหมด (S) คือ 20 ชนิด และมีปฏิสัมพันธ์ (I) เท่ากับ 31 แบบ ดังนั้น C มีค่าเท่ากับ 31/190 = 0.16

ทฤษฎีชีวภูมิศาสตร์ของเกาะ



เป็นทฤษฎีที่กล่าวถึงการเข้าสู่จุดสมดุลของจำนวนชนิดที่มีอยู่ในเกาะ โดยมีความสมดุลของการอพยพเข้า (Immigration) และการสูญพันธ์ไปจากพื้นที่ (Extinction) ทฤษฎีนี้ใช้อธิบายว่าทำไมสังคมชีวิตจึงมีจำนวนสิ่งมีชีวิตเท่าที่เป็นอยู่ โดยเปรียบเทียบว่าพื้นที่ที่สังคมชีวิตนั้นมีลักษณะเป็นเกาะ แล้วสิ่งมีชีวิตชนิดต่าง ๆ จะอพยพเข้ามาอาศัย ส่วนสิ่งมีชีวิตชนิดใดไม่ประสบผลสำเร็จในการเข้ามาอาศัยก็จะสูญพันธ์จากพื้นที่

การเปลี่ยนแปลงแทนที่

  • การเปลี่ยนแปลงแทนที่ปฐมภูมิ
  • การเปลี่ยนแปลงแทนที่ทุติยภูมิ


copyright © 2010 By Ecology&Environment Science website, All right reserved.
|| Home | Course outline | Download | Reference | Staff | Contace me ||