Ecology

Ms.Tanyaratana Dumkua Biology department, Mahidolwittayanusorn School

http://1.bp.blogspot.com/-sSscHv8Kmtw/VUQHMBL1rSI/AAAAAAAAB18/YKOplqNSdTM/s1600/1A%2B-%2BBiogeochemical%2BCycle%2BComponents.jpg

https://www.worldatlas.com/r/w728-h425-c728x425/upload/59/fb/a3/shutterstock-694784353.jpg

Short & Long cycle

Carbon cycle

http://ib.bioninja.com.au/_Media/carbon-cycle_med.jpeg

https://s3-ap-southeast-1.amazonaws.com/subscriber.images/biology/2017/08/11052428/Nitrogen-cycle2.png

Nitrogen cycle

Sulfur cycle

http://mannyker.weebly.com/uploads/6/1/5/2/61520945/7694744.jpg?1452052395

Phosphorus cycle

http://mariansaveco.weebly.com/uploads/2/3/8/6/23865805/366820_orig.gif

https://spark.adobe.com/page/FUquqAqp27u3Z/embed.jpg?buster=1479224967214

ลกษณะเฉพาะของประชากร

1. ขนาดของประชากร (Population size) 2. ความหนาแนนของประชากร (Population density) 3. การกระจายของประชากร (Dispersion) 4. โครงสรางอายประชากร (Age structure) 5. อตราสวนระหวางเพศ (Sex ratio) 6. อตราการเกด (Birth ratio) 7. อตราการตาย (Death ratio) 8. กราฟของการอยรอด (Survivorship curve)

https://static1.squarespace.com/static/5848c7efc534a569f5f24890/t/58d334c8cd0f68ac6fdeaaff/1490236617130/countries-by-population-size.png https://simple.wikipedia.org/wiki/List_of_countries_by_population_density

<< Population size

<< Population density

http://www.bio.miami.edu/dana/pix/population_dynamics.jpg

• การนบโดยตรง (direct count) นยมนบในสตวใหญ จากการถายภาพ นบจ านวนพช ใชไดดกบสงมชวตทมการเคลอนทไมมากนก

• การสมตวอยาง (quadrat sampling and transect sampling) ใชไดดกบสงมชวตทคอนขางอยกบทหรอพช

วธการประเมนคาความหนาแนนของประชากร :

วธการประเมนคาความหนาแนนของประชากร :

• การท าเครองหมายและจบกลบคน (mark and recapture techniques) นยมกบสตวทมการเคลอนทไปมามาก รวมทงสตวทจบนนจะตองเขาไปสกลม และโอกาสทจะถกจบจะตองเทาๆกบสตวทไมไดท าเครองหมาย

T1 = (T2/M2) M1

เมอ

T1 = ประชากร (จ านวนสตว) ทตองการทราบ (อาจใช P แทน T1 กได)

T2 = จ านวนสตวทงหมดทจบไดครงทสอง

M1 = จ านวนสตวทถกท าเครองหมายในครงแรก

M2 = จ านวนสตวทมเครองหมายในการจบครงท 2

https://www.tes.com/teaching-resource/mark-release-recapture-11653251#

https://image.slidesharecdn.com/humberheadcmrtalk-140630165931-phpapp02/95/capturemarkrecapture-cmr-as-a-method-for-species-monitoring-at-a-landscape-scale-3-638.jpg?cb=1404147669

http://www.bio.miami.edu/dana/pix/population_dispersion.jpg https://dr282zn36sxxg.cloudfront.net/datastreams/f-d%3Aa8070d548b03708fe12680a6c88af3ec2d39446c05176c6109d77640%2BIMAGE_THUMB_POSTCARD_TINY%2BIMAGE_THUMB_POSTCARD_TINY.1

Population dispersion

A B C

มกไมคอยพบในสภาพธรรมชาตปกต

- ตวอยาง พชในกลม dipterocarp มการกระจายเมลดทกระจายออกไปอยางอสระดวยแรงลม หรอแมงมมบางชนดมการกระจายตวของตวออนโดยอาศยลม

รปแบบการกระจายตวของประชากร

พบมากในประชากรของสตวชนดตางๆ โดยจะอยอยางอสระภายในกลม เพอประโยชนในการด ารงชวต เชน หาอาหาร สบพนธ หรอปองกนตว

- ตวอยาง ดวงขควายในกองมลชาง กงกอใตขอนไมผ

A B C

รปแบบการกระจายตวของประชากร

พบมากในบรเวณทมการแกงแยงทรพยากรกนสงมากๆ

- ตวอยาง เพรยงหนบนกอนหน นกทะเลท ารงตามหนาผาสง หรอพชในทะเลทรายสรางสารเคมออกมายบยงพชตนอนโดยออกมาตามราก

- จดประสงคเพอใหสงมชวตมโอกาสอยรอดเทาเทยมกน

A B C

รปแบบการกระจายตวของประชากร

https://images.populationpyramid.net/capture/?selector=%23pyramid-share-container&url=https%3A%2F%2Fwww.populationpyramid.net/thailand/2017/%3Fshare%3Dtrue

Sex ratio and Age structure

https://qph.fs.quoracdn.net/main-qimg-0a71ef66128aca828f1c8bbab6d58c14-c

Growth curve

https://faculty.uca.edu/johnc/LogisticPopGrwth.gif

http://ib.bioninja.com.au/_Media/population-growth-curve_med.jpeg https://www.proprofs.com/flashcards/upload/a10412126.jpg

Population Limiting factor

http://images.slideplayer.com/2/698997/slides/slide_9.jpg

Survivorship curve

https://cdn.britannica.com/s:700x450/42/6542-004-BE57D88E.jpg https://faculty.uca.edu/johnc/IdealizedSurvCurves.gif

Community Ecology

https://katiegrasch-ecology.weebly.com/uploads/3/0/4/9/30490908/3850343.jpg?506

กลมสงมชวต (Community = Complex species)

การทสงมชวตหลายชนดมาอาศยอย รวมกน บนพนทหน ง โดยมปฏสมพนธกนภายในชนดเดยวกนและกบสงมชวตชนดอน ๆ และอาจจะมปฏสมพนธกนโดยตรงหรอโดยทางออมกตาม

คณสมบตของกลมสงมชวต

Dominant species = สงมชวตชนดเดน

1.1 Dominant species มปรมาณมาก

มอตราการผลต (Productivity) สง

มบทบาทตอกลมสง

ครอบครองพนทมาก

มนอยชนด (1 – 2) ชนด

ปรากฏในระยะการเปน Climax community

1.2 Associated species = สงมชวตชนดรอง

ปรมาณนอย อตรา การผลตต า

บทบาทนอย ครอบครอง พนทนอย

มหลายชนด

มกจะเรยกตามสงมชวตชนดเดน เชน กลมสงมชวตปาสน กลมสงมชวตปาสก

สงมชวตบงช (Indicator Species) สงมชวตทเมอหายไป การมอย หรอปรมาณความอดมสมบรณของสงมชวตพวกน จะสามารถบอกนกวทยาศาสตรไดวาตอนนระบบนเวศมความเปนไปอยางไร EX ไลเคน (Lichen) ไลเคนจะไวตอสารจ าพวกซลเฟอรไดออกไซด และกาซโอโซนมาก หากอากาศรอบ ๆ มสารเหลานอย เรากจะบอกไดทนท เพราะไลเคนจะลดจ านวนลงอยางเหนไดชด หรออาจจะหายไปจากบรเวณทเคยมอยเลย ดงนน หากไลเคนหายไป นกวทยาศาสตรกจะรไดวาบรเวณนนก าลงมปญหาเรองมลภาวะ

Species diversity = การกระจายชนด

Species diversity = การกระจายชนด

Species diversity

High Species Diversity (การกระจายชนดสง)

Low Species Diversity (การกระจายชนดต า)

สงมชวตหลายชนด ปรมาณของแตละชนดจะนอย แตละชนดจ านวนใกลเคยงกน

สงมชวตนอยชนด ปรมาณของแตละชนดจะ มากนอยไมเทากน

ยกเวน ในทะเลทรายจะมนอยทงชนดและปรมาณ ปจจยจ ากด (limiting factor) ตาง ๆ สงมาก

Interspecific interactions ความสมพนธ สญลกษณ

Mutualism +/+

Protocooperation +/+

Parasitism +/-

Parasitoidism +/-

Predation +/-

Commensalism +/0

Saprophytism +/0

Competition -/-

Antibiosis 0/-

Amensalism 0/-

Neutralism 0/0 34

Fig Vs wasp

Pollinator VS Flower

Seed disperser

Epiphyte

https://www.sciencenews.org/article/parasitic-cuckoo-can-be-good-thing

Brood parasite

Parasitoidism

Fly Parasite Life-Cycle

http://www.planetnatural.com/fly-parasite-life-cycle/ https://extension.umd.edu/sites/extension.umd.edu/files/_images/programs/hgic/Insects/Beneficials/Parasitoids/horn_parasite1.jpg

Herbivory

Saprophytism (+/0)

เปนการด ารงชวตของผยอยสลายอนทรยสาร

เปนลกษณะการอยรวมกนของสงมชวต โดยสงมชวตหนงไปอยรวมกบซากพช ซากสตวและท าใหเกดการยอยสลาย ซากอนทรย กลายเปนสารอนนทรย ซงเปนสารอสระกลบคนสสงแวดลอม เชอราทขนบนขนมปง เหดทขนบนตอไมผ ๆ แบคทเรยทเจรญอยในกอนเนอเนา

Amensalism (0,-)

ภาวะทฝายหนงเปนผเสยประโยชน

อกฝายเปนผไมไดไมเสยประโยชน

เชน ตนไมใหญบดบงรมเงาของหญา

Antibiosis (0/-)

สงมชวตชนดหนงมการสรางสารหรอหลงสารออกมายบยงการเจรญของสงมชวตหนง

เชน ราเพนนซเลยมกบแบคทเรย

Allelopathy

ตนไมบางตนสามารถปลอยสาร ท าใหมผลตอตนไมบรเวณขางเคยงได

Neutralism (0/0)

เปนการด ารงชวตทสงมชวตสองชนดอยในบรเวณเดยวกน แตไมมความสมพนธเกยวของกน

การทดลองของ Gause

การทดลองของ Gause นนท าใหเกดการพฒนาหลกการทเรยกวา the competitive

exclusion principle ซงมแนวคดวา สงมชวตสองชนดทตองการปจจยตางๆทมอยอยางจ ากดเหมอนๆกนจะอยรวมกนในบรเวณเดยวกนไมได

Coevolution

เมอสงมชวตชนดตาง ๆ มาอยรวมกนในสงคมสงมชวต ความสมพนธของสงมชวตเหลานนมกจะกอใหเกดววฒนาการรวม (coevolution) ซงหมายถงการเกดววฒนาการรวมกนของสงมชวตตงแต 2 ชนดขนไป โดยทววฒนาการของสงมชวตเหลานนจะมผลตอววฒนาการของกนและกน

Adaptation = การปรบตวของสงมชวตในสงคม

Adaptation

Morphological adaptation

Physiological adaptation

Behavioral adaptation

Coevolution VS Adaptation

Predation: predator adaptation Predators may have special features for detection and acquisition of prey - sight, hearing, smell, speed, claws, teeth, tolerance of chemicals

Coevolution: prey adaptation

Cryptic coloration (Camouflage)

Camouflage

Disruptive coloration

Deceptive coloration = Mimicry

= การมสสนรปรางท าใหผลาเขาใจผด

Aposematic coloration= การมสสนเตอนภย

https://askabiologist.asu.edu/sites/default/files/headers/biomes-world_0.jpg

Succession = การเปลยนแปลงแทนท

Ecological succession แบงออกเปน

primary succession

secondary succession

Primary succession

Secondary succession

succession = การเปลยนแปลงแทนท

Low species diversity

(Simple food web)

Succession

High species

diversity (Complex food

web)

Climax community

Stability = ระดบความสมดล

Stability

- Low species diversity - Simple food web

- High species diversity - Complex food web

High stability Low stability

Development Succession

ระดบความสมดลของ A > B > C นนคอ A มความเปน High species diversity และม Complex food web มากทสด

สภาพภมศาสตรตามระดบความสง มความคลายคลงกบสภาพภมศาสตรตามแนวเสนรง เพราะวาการก าหนดโครงสรางกลม

ของพชจะขนอยกบอณหภมและปรมาณน าฝน

1. Tropical rain forest

Tropical rain forest

- ภมอากาศรอนชน ฝนตกตลอดป มพชและสตวหลาหลายชนด มความอดมสมบรณสงมาก

- ขอบบรเวณใกลเขตศนยสตรของโลก เชน ทวปอเมรกากลาง ทวปอเมรกาใต ทวปแอฟรกา ทวปเอเชยตอนใต และบางสวนของหมเกาะแปซฟก

ตวอยางในไทย ปาฮาลา – บาลา : นราธวาส

2. Temperate Deciduous forest

• ตนไมจะทงใบหรอผลดใบกอนฤดหนาว และจะเรมผลใบอกครง เมอฤดหนาวผานพนไปแลว

• ตนไมทพบมหลากหลายทงไมยน ตน ไมพม รวมถงไมลมลก

พชเดน : ยคาลปตส เมเปล โอก ตวอยางในไทย : ทงแสลงหลวง เพชรบรณ และพษณโลก

Temperate Deciduous forest

3. Temperate grassland

อากาศอบอนสภาพ มปรมาณน าฝนเฉลย 25 – 50 เซนตเมตรตอป

-มลกษณะเปนทงหญาเหมาะกบการท ากสกรรมและปศสตว เพราะดนอดมสมบรณสงและมหญานานาชนด

ตวอยาง

-ทงหญาแพร (Prairie) ในตอนกลางของทวปอเมรกา เหนอ

- ทงหญา สเตปส (Steppes) ของประเทศรสเซย พชเดน : หญา ทานตะวน ไอรส ดอกไมปา

รานนคลส

4. Tropical Savanna

• อากาศรอน จงมกมไฟปาเกดขน

• น าและไฟเปนปจจยจ ากดทส าคญ

• พชสวนใหญเปนหญา และมตนไมขนกระจายเปนหยอมๆ พบในทวปแอฟรกา ทวปอเมรกาใต ทวปออสเตรเลย และทวปเอเชยทางตะวนออกเฉยงใต

ตวอยางในไทย : ปาทงใหญนเรศวร ตาก

5. Desert

อยตดตอกบแถบทงหญา อากาศรอนและแหงแลง กลางวนรอนจด กลางคนเยนจด ฝนตกเฉลยทงปนอยกวา 25 มลลเมตร

ทะเลทรายซาฮารา (Sahara) ทวปแอฟรกา ทะเลทรายโกบ (Gobi) ในประเทศจน และทะเลทรายโมฮาว (Mojave) ในรฐแคลฟอรเนย สหรฐอเมรกา

Desert

6. Taiga

-ภมอากาศมฤดหนาวนาน อากาศแหง - ตนไมเขยวชะอมตลอดป พชชนดเดน ไดแก พชตระกลสนเชน ไพน (Pine) เฟอร (Fir) สพรช (Spruce) และเฮมลอค (Hemlock) - พบไดในตอนใตของแคนาดาทางตอนเหนอของทวปอเมรกา ทวปเอเชย และยโรป ในเขตละตจดตงแต 45-67 องศาเหนอ

ตวอยางในไทย : ภสอยดาว อตรดตถ

7. Tundra

เปนทราบมตนไมนอย อยในเขตหนาวตงแตละตจด 60 องศาขนไปอากาศเยนจด อณหภม -5 - -40๐C ปรมาณฝน 1000 มลลเมตรตอป พายพดรนแรง บางแหงมน าแขงคลมตลอดปจนน าในดนแขง เรยกวา Permafrost ไมมปาไม แตพบพชเตย ๆ เชน มอส หญา ไมพมเลก ๆ และไลเคนส ในชวงฤดรอนยาวนานประมาณ 2 เดอน

Tundra

Aquatic biomes criteria: • อณหภมและความชนมการ

เปลยนแปลงนอย จงมความส าคญนอย

• ระดบความลกทแสงสองถง • องคประกอบทางเคมของแหลงน า

(salinity, nutrient availability) • การเคลอนไหวของน า

(constant/seasonal)

การจดจ าแนกและการแพรกระจายในแหลงน า

1. แหลงน าจด (Fresh water biomes) 1.1 น านง (lentic water) เชน ทะเลสาบ (lake) สระ หนอง บง 1.2 น าไหล (Lotic water) เชน แมน าล าธาร (stream)

2. แหลงน าเคม (Marine biomes) 2.1 พนทชมน า (wetland) 2.2 พนทน ากรอย (estuary) 2.3 เขตทองทะเล (marine zone)

Aquatic biomes