ระบบนิเวศแหล่งนํา (aquatic ecosystem) · pdf...
TRANSCRIPT
1
ระบบนเวศแหลงน�า(Aquatic ecosystem)
สราวธ คลอวฒมนตรคณะศลปศาสตรและวทยาศาสตร
มหาวทยาลยเกษตรศาสตร
ระบบนเวศทางทะเล• มระบบนเวศท�หลากหลายท�สด และใหญท�สด
• ความลกจดท�ลกท�สดประมาณ 10 กโลเมตร
• ความหลากหลายของระบบนเวศทางทะเลเกดจากอณหภม ความลก กระแสน�า ความเคม แสง และน�าข�นน�าลง
ระบบนเวศทางทะเล• อณหภม
– การเปล�ยนแปลงของอณหภมน�านอยเหมอนแหลงน�าจด
– ยกเวนบรเวณท�น�าต�น และชายฝ�ง ซ� งอาจกลายเปนน�าแขง หรอรอนไดถง 50 oC
ระบบนเวศทางทะเล• ความเคม (Salinity)
– อออนบวก: Na+ Mg+ Ca+ K+
– อออนลบ: Cl- SO42- HCO3
-
– ความเคมจะอางองจากประมาณคลอไรดเปนกรมตอน�าทะเล 1 กโลกรม S%o = 0.030 + (1.805 Cl%o)
– ปกตคาจะคงท� แตอาจเปล�ยนแปลงเม�อมฝนตก หรอน�าขงในแองตอนน�าลง
ระบบนเวศทางทะเล
• ความเขมขนเกลอในน�าทะเลท�สงกวาในรางกายของสตวทะเล ทาใหสตวตาง ๆ ตองปรบสมดลในรางกาย
• ในปลาทะเลปรมาณเกลอจะเขาสรางกายท�งจากการออสโมซสผานผวหนง เหงอก และจากการกนพรอมกบอาหาร
ระบบนเวศทางทะเล
– การกาจดเกลอสวนเกนออกจากรางกายทา
• โดยActive transport ท�เหงอกเพ�อกาจดเกลอ (NaCl)
• มหนวยไต (Glomerulus) ท�กาจดเกลอ (MgSO4) ออกจากเลอด ทาใหปสสาวะมความเขมขนสง
2
ระบบนเวศทางทะเล• กระแสน�า (Currents)
– เกดจากอทธพลของการหมนของโลก ลม ความถวงจาเพาะ ฯ
ระบบนเวศทางทะเล
• ความถวงจาเพาะ
– น�าทะเลสงกวาน�าบรสทธ� (= 1.0)
– คาความถวงจาเพาะของน�าทะเลจะมความสมพนธกบความเคม ซ� งมคาอยในชวง 1.024-1.028
ระบบนเวศทางทะเล
– หากความเคมสงกวา 24.7 ppt น�าทะเลจะแขงตวท�อณหภมต�ากวา 0 oC
– โดยปกตความถวงจาเพาะของส�งมชวตในน�าจะสงกวาน�าทะเล ทาใหส�งมชวตตางๆ ตองหาวธการทาใหลอยน�าได
• แพลงกตอนสตว (1.04) และเน�อปลามคาประมาณ 1.07
ระบบนเวศทางทะเล
• แพลงกตอนพชบางชนดสรางหยดน�ามนในเซลลทาใหคาความถวงจาเพาะต�ากวาหรอใกลเคยงกบน�าทะเล เพ�อลอยอยใกลผวน�าเพ�อเขาหาแสงอาทตย
• พชน�าและสตวน�าบางชนดมการสรางทนลอย เชน แมงกะพรน (Physalia sp.; Portuguese man of war) สาหรายเชน Fucusspp. และ Sargassum spp.
ระบบนเวศทางทะเล
• ปลาฉลาม วายน�าตลอดเวลาเพ�อใหลอยอยในน�าได
• ปลากระดกแขงหลายชนดมกระเพาะลม (Air bladder) ท�สามารถเกบแกสไวทาใหคาความถวงจาเพาะเฉล�ยของปลาท�งตวใกลเคยงกบน�าทะเล
3
ระบบนเวศทางทะเล
• แสง
– มอทธพลตอส�งมชวตตาง ๆ ในทะเล
• การเลอกอาศยตามระดบความลก
• การอพยพตามแนวด�ง (Vertical migration) ซ� งเปนความสมพนธระหวางผผลตและผลา
ระบบนเวศทางทะเล
– สตวในเขตน�าลกจะใชวธการอ�น ๆ ในการหาตาแหนงของเหย�อ รวมถงการดารงชวต
• เพรยงหวหอม (Grass-like tunicates) ดารงชวตโดยการกรองอาหารกนจากน�าทะเล
• แตงกวาทะเล (Sea cucumber) หาอาหารกนจากซากอนทรยท�อยตามพ�นโคลนใตทะเล
ระบบนเวศทางทะเล• ความหนด (Viscosity)
– ข�นกบอณหภม และ ความเคม
– เม�ออณหภมต�า ความหนดจะสงข�น
– ส�งมชวตในเขตหนาวตองใชพลงงานในการวายน�ามากกวาเขตรอน
ระบบนเวศทางทะเล• น�าข�น-น�าลง (Tides)
– เกดจากอทธพลของแรงดงดดของโลกพระจนทร และพระอาทตยตอมวลน�าของโลกทาใหระดบน�ามการเปล�ยนแปลงในแตละชวงของวน
– ความสงของระดบน�าข�น-น�าลงแตกตางในแตละชวงเดอน (ตามการโคจรของดวงจนทร)
4
ระบบนเวศทางทะเล
– น�าเกด (spring tide) - ชวงเวลาท�ระดบน�า
สงสดกบระดบน�าต�าสดแตกตางกนมาก
– น�าตาย (neap tide) – ชวงเวลาท�ระดบน�าสงสด
กบระดบน�าต�าสดแทบไมแตกตางกนเลย
ระบบนเวศทางทะเล
• น�าข�น-น�าลงแตละสถานท� ยงแตกตางกนดานความถ�ของการข�น-ลงของน�าตอวน– น�าเด�ยว (Diurnal tide) :ระดบน�าข�นสงสดและ
ลงต�าสดวนละ 1 คร� ง– น�าค (Semidiurnal tide) : ระดบน�าข�นสงสด
และลงต�าสดวนละ 2 คร� ง– น�าผสม (Mixed tide) : ระดบน�าข�นสงสดและ
ลงต�าสดไมมแบบแผนแนนอน
5
ระบบนเวศทางทะเล
• แบงออกเปน 2 สวนหลก
– ระบบนเวศมหาสมทร (Ocean ecosystem) ซ� งเปนเขตทะเลเปด (Open sea)
– ระบบนเวศตามชายฝ�ง (Coastal ecosystems) ซ� งแบงออกไดเปนชนดตาง ๆ ตามซบสเตรตและส�งมชวตเดน
ระบบนเวศมหาสมทร
• แบงเขตตาง ๆ ตามปจจยทางกายภาพ
– แสง ความลก และ ซบสเตรต
• เขตหลก 2 เขต
– Pelagic zone เปนสวนของมวลน�าท�งหมด
– Benthic zone เปนสวนของพ�นดนใตน�า
ระบบนเวศมหาสมทร
• เขตเพลาจกแบงออกเปน– 2 สวนยอยตามแนวนอน
• Neritic province• Oceanic province
– 3 เขตตามแนวด�ง • Photic zone• Mesopelagic zone• Bathypelagic zone
ระบบนเวศมหาสมทร
• เขตโฟตก
– เขตมวลน�าท�แสงสองถง
– ลกประมาณ 200 เมตรจากผวน�า
– มการเปล�ยนแปลงของความเขมแสง อณหภม และความเคมอยางรวดเรวตามความลก
ระบบนเวศมหาสมทร
• เขตมโซเพลาจก
– ความลกต�งแต 200 -1,000 เมตรจากผวน�า
– เปนเขตท�มแสงนอย
– มอณหภมคอนขางคงท�
– ไมไดรบอทธพลจากการเปล�ยนแปลงตามฤดกาล
6
ระบบนเวศมหาสมทร
• เขตมโซเพลาจก
– มออกซเจนอยระดบท�ต �าท�สด
– มปรมาณไนเตรตและฟอสเฟตสงท�สดบอย
ระบบนเวศมหาสมทร
• เขตเบธเพลาจก
– เขตน�าท�ลกกวา 1,000 เมตร
– ไมมแสงจากดวงอาทตย
– แสงท�มเกดจากกระบวนการเปลงแสงของส�งมชวต (Bioluminescence)
– มอณหภมต�า
– ความดนน�าสงมาก
ระบบนเวศมหาสมทร
• ส�งมชวตในเขตเพลาจก
– อยในมวลน�า ไมมส�งใหยดเกาะ
– ส�งมชวตท�พบมกมขนาดเลก
• การดดซมสารตาง ๆ ท�จาเปนตอการดารงชวตดดซมไดเรวกวา รางกายขนาดใหญ
–การดดซมสารอาหาร
–พ�นท�สมผสกบแสงอาทตย
ระบบนเวศมหาสมทร
• ท�ผวทะเลส�งมชวตเดนเปนพวกแพลงกตอนพช– ถกกาหนดโดยความเขมแสง – อาจสรางหยดน�ามนในเซลลเพ�อชวยในการ
ลอยตว และสะสมสารอาหาร– การแพรกระจายและความหลากหลายของ
แพลงกตอนพชแตกตางกนไปตามฤดกาล แสง อณหภม สารอาหาร และแพลงกตอนสตวท�เปนผบรโภคแพลงกตอนพช
ระบบนเวศมหาสมทร
• ในบางกรณสาหราย Dinoflagelate มการเพ�มจานวนมาก อาจทาใหน�าทะเลเปล�ยนส (Red tide)– สารพษท�สรางโดยไดโนแฟลกเจลเลตมกสราง
ผลเสยตอสตวมกระดกสนหลง • ในทะเลเขตอารคตก ไดอะตอมมกเปนกลมท�พบ
มากท�สด • ในทะเลเขตอบอนและเขตศนยสตรมกมนาโน
แพลงกตอนเปนกลมเดน
ระบบนเวศมหาสมทร
• แพลงกตอนสตวเปนผดงสารอาหารและพลงงานจากนาโนแพลงกตอนสสายใยอาหาร
– แพลงกตอนสตวท�บรโภคแพลงกตอนพชท�เปนกลมเดนในระบบนเวศมหาสมทรไดแก กลมของซลเอต และ โคพพอดในสกล Calanus, Acartia, Temora และ Metridia
7
ระบบนเวศมหาสมทร
• แพลงกตอนสตวท�กนแพลงกตอนสตว
– หววน (Ctenophora) ในชวงท�เปนตวออน
– หนอนธน (Chaetognatha)
ระบบนเวศมหาสมทร
• ชวมวลของแบคทเรยและโปรตสตท�งหมดรวมกนอาจสงถงคร� งหน�งของชวมวลท�งหมดในเขตเพลาจก
• ในทะเลผผลตสวนใหญเปนสาหรายสเขยวแกมน�าเงนและนาโนแฟลกเจลเลตท�สงเคราะหดวยแสงได
ระบบนเวศมหาสมทร
• ในน�าทะเลมความหนาแนนของแบคทเรยสงมากอาจสงถง 1 ลานเซลลตอมล.
• แบคทเรยสามารถ
– สรางอตราผลผลตถงรอยละ 20 ของระบบ
– ดดซบสารอาหารไดถงรอยละ 60
– ขณะท�ส�งมชวตขนาดใหญหลายเทาดดซบไดเพยงรอยละ 10-20
ระบบนเวศมหาสมทร
– ดงน�นแบคทเรยจงเปนกลไกท�เปล�ยนคารบอนอนทรยท�ละลายน�า (Dissolved organic carbon; DOC) ไดใหกลายเปนคารบอนอนทรยท�เปนอนภาค (Particulate organic carbon; POC) ซ� งอยในรปของชวมวลของแบคทเรย
ระบบนเวศมหาสมทร
• ความหลากหลายของแพลงกตอนสตวมสงมาก
– ในเขตไหลทวปมกเปนตวออนของปลาและสตวหนาดน
– ในเขตทะเลเปดจะมความหลากหลายนอยกวา เน�องจากมความเปนเน�อเดยวของถ�นท�อยอาศยสงกวาและมสารอาหารนอยกวา
ระบบนเวศมหาสมทร
• ในเขตข�วโลกและเขตอบอนแพลงกตอนสตวมกมการพกตวในชวงฤดหนาว
• ในเขตอบอนการแพรกระจายและความชมของแพลงกตอนสตวจะข�นอยกบอณหภม
• ในเขตรอนท�อณหภมคอนขางสม�าเสมอตลอดท�งปจะแพลงกตอนสตวจงไมถกจากดดวยอณหภมมากนกและมการสบพนธตลอดท�งป
8
ระบบนเวศมหาสมทร
• แพลงกตอนสตวบางชนดมการอพยพในแนวด�งในแตละวน
– เพ�อเขาหาระดบท�มแสงท�ตองการ
– ชวงกลางคนแพลงกตอนสตวจะวายน�าข�นเพ�อกนแพลงกตอนพช
– เม�อดวงอาทตยข�นแพลงกตอนสตวจะอพยพลงไปยงระดบความลกท�เหมาะสม
ระบบนเวศมหาสมทร
• เนคตอนท�อาศยในเขตเพลาจกมต�งแตขนาดเลกจนถงขนาดใหญมาก เชน ฉลาม แมวน�า โลมา และ วาฬ
• ปลาผลา เชน ทนา มกอยเฉพาะในเขตโฟตก
• ผลาอ�น ๆ อาจอยในระดบท�ลกลงไปในเขตมโซเพลาจก และบาธเพลาจก
ระบบนเวศมหาสมทร
• โดยท�วไปขนาดของเหย�อจะแปรผนตามขนาดของผลา
– แตผลาเชน วาฬบาลน (Baleen whale) กนสตวจาพวกกงขนาดเลก หรอครลล (Krill) ท�มขนาดเลกมากเม�อเทยบกบขนาดตว
– วาฬสเปรม (Sperm whale) ท�ลาเหย�อท�มขนาดใหญกวาตวเองมาก เชน หมกยกษ
ระบบนเวศมหาสมทร
• การดารงชวตของสตวตาง ๆ ในเขตเพลาจก
– ไมสามารถหลบซอน หรอซมจบเหย�อได
– สตวตาง ๆ มวธการแตกตางกนไป
• แมงกะพรนมเขมพษเพ�อจบเหย�อ
• รปรางท�เพรยวน�าทาใหวายน�าไดเรว
• การมระบบโซนาร (Sonar) เพ�อระบตาแหนงของวตถตาง ๆ
ระบบนเวศมหาสมทร
• การดารงชวตของสตวตาง ๆ ในเขตเพลาจก– ไมสามารถหลบซอน หรอซมจบเหย�อได – สตวตาง ๆ มวธการแตกตางกนไป
• แมงกะพรนมเขมพษเพ�อจบเหย�อ • รปรางท�เพรยวน�าทาใหวายน�าไดเรว • การมระบบโซนาร (Sonar) เพ�อระบ
ตาแหนงของวตถตาง ๆ • การอยรวมกนเปนฝงขนาดใหญ
ระบบนเวศมหาสมทร
• กลมท�อาศยในท�ลกและมดม
– การพฒนาโครงสรางพเศษท�เปลงแสงไดเพ�อลอเหย�อ เชน ปลาแองเกลอร (Angler fish)
– การพฒนาใหขากรรไกรสามารถยดไดหรอมทองท�ขยายขนาดได เพ�อสามารถกนอาหารท�มขนาดใหญได
9
ระบบนเวศมหาสมทร
• ปกตปลาสวนใหญมขนาดเลก (ยาว 15 ซม. หรอนอยกวา)
• สตวขนาดใหญมนอยมาก เชน หมกยกษ
• ในเขตมโซเพลาจก การเปลงแสงของส�งมชวตมมากท�สด
– 2 ใน 3 สามารถเปลงแสงได
ระบบนเวศมหาสมทร
– รปแบบของการเปลงแสง
• ลอเหย�อ
• ชวยจดจาซ� งกนและกนได
ระบบนเวศมหาสมทร
• เขตเบนธกเปนท�อยของสตวหนาดนตาง ๆ
– แตกตางกนไปตามซบสเตรต
– หากพ�นเปนหนสตวสวนใหญจะอาศยอยเพยงผวหนา เรยกวา epifauna
– หากพ�นเปนทรายหรอโคลนจะมสตวท�ฝงตวอยในซบสเตรตเรยกวา infauna
ระบบนเวศมหาสมทร
• ซบสเตรตผนแปรไปตามความลกของมหาสมทร
– บรเวณใกลชายฝ�งซบสเตรตจะไดรบอทธพลจากการผพงและการถกกดเซาะของแผนดน รวมกบซากอนทรยจากส�งมชวตในทะเล
– ในเขตน�าลกจะเปนตะกอนท�ละเอยด
• ลกษณะของตะกอนยงคงข�นกบระดบความลกและส�งมชวตท�อยดานบน
ระบบนเวศมหาสมทร
• ซบสเตรตท�เปนตะกอนอนทรย (ประกอบดวยองคประกอบคารบอนท�ยอยสลายได)
– มซากโครงสราง (skeleton) ของแพลงกตอนตาง ๆ
• ท�ลกไมเกน 4,000 เมตรมกมองคประกอบของแคลเซยมสง
ระบบนเวศมหาสมทร
• ท�ระดบความลกมากกวา 4,000 เมตร
–ความดนของน�าจะทาใหแคลเซยมคารบอเนตละลายน�าได
• ท�ระดบความลก 6,000 เมตรเปนตนไป
–ตะกอนจะมสารอนทรยนอยมาก
– สวนใหญมลกษณะเปนดนเหนยวสแดงซ� งมอะลมเนยมออกไซดและซลกาสง
10
ระบบนเวศมหาสมทร
• ลกษณะของตะกอนยงสมพนธกบปฏกรยาออกซเดช�น-รดกช�น
– ใกลผวน�ามกมออกซเจน เฟอรรกออกไซด (Fe2O3) ไนเตรต และไนไตรทสง
• รองรบสตวหนาดนจานวนมาก เชน โพลคต หอยสองฝา และโคพพอด และมแบคทเรยท�ใชออกซเจนจานวนมาก
ระบบนเวศมหาสมทร
• ดนในระดบน�าท�ลกลงสจะเร�มเปล�ยนเปนสเทา-ดา – เกดจากการขาดออกซเจน – เหลกอยในรปของเฟอรรส– ไนโตรเจนอยในรปของแอมโมเนย และม
ไฮโดรเจนซลไฟด– แบคทเรยท�ไมใชออกซเจนมจานวนมาก และ
เปนผรดวซซลเฟต
ระบบนเวศมหาสมทร
• ความหลากหลายทางชวภาพในเขตเบนธกมสง
– มการรายงานพบโพลคตมากกวา 250 ชนด
– ครสเตเชยนมากกวา 100 ชนด
– ในเขตน�าลกสามารถพบความหลากหลายท�สงกวา ซ� งการสารวจจากพ�นท� 50 ตารางเมตรพบโพลคตถง 707 ชนด และ ครสเตเชยนอก 426 ชนด
ระบบนเวศมหาสมทร
• ความหลากหลายในเขตเบนธกมสงอาจเพราะ
– เปนพ�นท�ท�ถกรบกวนนอย
– ส�งแวดลอมคอนขางคงท�
– อณหภมมการเปล�ยนแปลงนอย
– การเปล�ยนแปลงของพ�นท�อาจเกดจากกจกรรมของสตวหนาดนเอง ซ� งเปนสดสวนท�นอยมาก
ระบบนเวศมหาสมทร
• ในเขตเบนธกท�ไมมแสงส�งมชวตเกอบท�งหมดจะเปนเฮเทอโรโทรฟก
• จดเร�มตนของพลงงานในระบบนเวศเปนสารอนทรยท�ตกลงมาจากน�าดานบน – ซากตาง ๆ ของสตว เชน วาฬ แมวน�า นก และ
ปลาตาง ๆ มกตกลงในเขตน�อยางกระจดกระจาย ทาใหเกดความหลากหลายของผบรโภคซาก
11
ระบบนเวศมหาสมทร
• รปแบบการกนของเบนโทสตาง ๆ
– การกรองสารอาหารจากน�า
– การเกบกนจากบรเวณพ�นผวตะกอนดน เชน แตงกวาทะเล
– การเลอกกนจากตะกอน เชน โพลคต และการลา เชน ดาวเปราะ (Brittle star)
ระบบนเวศมหาสมทร
• ตนกาเนดของสารอาหารหลกในเขตเบนธกมกเปนแบคทเรยท�อยตามตะกอนหนาดน
– ในบางพ�นท�แบคทเรยอาจมน�าหนกมากถงหลายสบกรมตอตารางเมตรของผวหนาดน
– แบคทเรยสรางโปรตนจากสารอาหารท�ละลายในน�า และเปล�ยนใหเปนแหลงโปรตน ไขมน และ น�ามนสาหรบสตวท�หากนตามหนาดน
ระบบนเวศมหาสมทร
• บรเวณปากปลองภเขาไฟใตทะเล
– บรเวณเดยวใตทะเลลกท�มอณหภมสง
– น�าเยนท�ไหลผานบรเวณน�จะมอณหภมสงข�นพรอมกบไดแรธาต เชน ทองแดง เหลก กามะถน และสงกะส
– น�าท�ไดรบความรอนอาจพงสงถง 13 เมตรจากพ�นทะเล
ระบบนเวศมหาสมทร
• ปลองภเขาไฟมกมตะกอนพงออกมาพรอมกบน�า หากตะกอนเปนสขาวจะม Zinc sulfide อณหภมของน�าจะไมเกน 300C
• หากตะกอนท�พงออกมาเปนสดาจะมองคประกอบของ Copper sulfide อณหภมของน�าจะสงกวา อยท� 300 – 450C
ระบบนเวศมหาสมทร
• ตะกอนตาง ๆ จะตกตะกอนลงมาเปนตะกอนขนาดเลกและเปนแหลงของกามะถนสาหรบส�งมชวตตอไป
ระบบนเวศมหาสมทร
• ส�งมชวตบรเวณปลองภเขาไฟมคอนขางหลากหลายและเปนเอกลกษณเฉพาะตว เชน หอยสองฝาตาง ๆ โพลคต ป และหนอนเวสตเมนตเฟอแรน (vestimentiferan worm) ท�ไมมระบบทางเดนอาหาร
12
ระบบนเวศมหาสมทร
• ผผลตปฐมภมเปนแบคทเรยท�สามารถทาการสงเคราะหทางเคม (chemosysthesis) ซ� งออกซไดซสารประกอบซลเฟอร เชน ไฮโดรเจนซลไฟดท�ปลดปลอยพลงงานเพ�อนาไปใชในการสงเสงเคราะหสารอนทรยจากคารบอนไดออกไซดตอไป
ระบบนเวศมหาสมทร
• ผบรโภคปฐมภมไดแก
– หอยสองฝา (กลมของหอยแครงและหอยแมลงภ)
– หนอนตาง ๆ กนแบคทเรยโดยการกรองจากน�า หรอขดตามพ�นผวตาง ๆ
ระบบนเวศมหาสมทร
• หอยแครงยกษ (Calyptogena magnifica) และ หนอนเวสตเมนตเฟอแรน (Riftia pachyptila) มการซมไบโอซสกบแบคทเรยท�สงเคราะหทางเคม
• แบคทเรยตองการกามะถนในรปรดวซซ� งอยในเลอดของสตวเหลาน�
ระบบนเวศมหาสมทร
• Riftia มโปรตนท�จบกามะถนอยในเลอด
– ความเขมขนของกามะถนในรางกายสงกวาในส�งแวดลอม และถายทอดใหกบแบคทเรย
– ความเขมขนของกามะถนดงกลาวสงพอท�จะเปนพษในสตวอ�น ๆ
– โปรตนท�จบกบกามะถนชวยปองกนการสะสมกามะถนในเลอดและเขาสเซลลได
ระบบนเวศชายฝ�ง
• อยในเขตลทโทรอล (Littoral zone)
• ไดรบผลจากน�าข�น-น�าลง และกระแสน�าทะเลชายฝ�ง
• ความลก 5-10 เมตรจากระดบน�าทะเลต�าสด
• มออกซเจนละลาย แสงอาทตย และสารอาหารสง จงทาใหเขตน� ส�งมชวตหลากหลายสง
ระบบนเวศชายฝ�ง
• ระบบนเวศชายฝ�งท�อยในเขตน�าข�น-น�าลง
– น�าทวมสลบกบการโผลพนน�าเปนประจา
– ส�งมชวตท�สามารถอยในเขตน�ไดจาเปนตองทนตอส�งแวดลอมท�งสองแบบ
– ในชวงน�าลงอณหภมสง ความช�นต�า และไดรบแสงอาทตยโดยตรง
13
ระบบนเวศชายฝ�ง
– ความเคมเปล�ยนแปลงจากท�งปรมาณน�าฝน และการระเหย โดยเฉพาะในแองน�าขงชวงน�าลง
– ส�งมชวตชนดตาง ๆ มกมการกระจายตวตามถ�นท�อยอาศยยอยไดอยางชดเจน
ระบบนเวศชายฝ�ง
• ระบบนเวศชายฝ�งแบงตามซบสเตรต
– ระบบนเวศหาดหน (Rocky shore ecosystem)
– ระบบนเวศหาดโคลน (Muddy shores ecosystem)
– ระบบนเวศหาดทราย (Sandy beach ecosystem)
ระบบนเวศชายฝ�ง
• ระบบนเวศชายฝ�งแบงตามส�งมชวตเดน
– ระบบนเวศแนวปะการง (Coral reef ecosystem)
– ระบบนเวศหญาทะเล (Sea grass ecosystem)
– ระบบนเวศปาชายเลน (Mangrove ecosystem)
ระบบนเวศหาดหน
• ระบบนเวศท�สภาพแวดลอมเปล�ยนแปลงสงมาก
– ระหวางน�าข�นสงสด และน�าลงต�าสด
– ท�งอณหภมและความเคม
– ซบสเตรตเปนหนการดดซบความรอนจงสง และการเกบกกน�าทาไดนอย
– แตทาใหส�งมชวตท�สามารถยดเกาะไดดข�น
ระบบนเวศหาดหน
– การเปล�ยนแปลงของสภาวะแวดลอมตาง ๆ ทาใหส�งมชวตมการแบงเขตตามระดบน�าข�น-น�าลง (Zonation)
ระบบนเวศหาดหน
• เขตตาง ๆ ในระบบนเวศม 3 เขตหลก
– เขตซปราลทโทรอล (Supralittoral zone)
– เขตลทโทรอล (Littoral zone)
– เขตอนฟราลทโทรอล (Infralittoral zone)
• แตละเขตจะพบส�งมชวตเดนท�แตกตางกนไป
14
ระบบนเวศหาดหน
• เขตซปราลทโทรอล– น�าทะเลทวมถงเฉพาะชวงน�าข�นสงสดของน�า
เปน หรอทก 2 สปดาห – ความช�นจากทะเลอาจข�นมาถงในรปของ
ละอองน�าท�ถกพดมาจากทะเล – หนในเขตน�จะมรอยสดาซ� งเกดจากไลเคนส
ส.สเขยวแกมน�าเงน และส.สเขยว เกาะตดอย
ระบบนเวศหาดหน
– ส�งมชวตท�อาศยอยในเขตน� มคอนขางนอย
• หอยกนแหลม (Family Littorinidae) ซ� งกนสาหรายตามผวหนเปนหลก
ระบบนเวศหาดหน
• เขตลทโทรอล
– อยต �าลงมา
– น�าทวมถงในบางชวงของวน และชวงท�เหลอจะโผลพนน�า
– ในเขตท�ตดกบซปราลทโทรอลจะมเพรยง (Barnacle) อาศยอยจานวนมาก
ระบบนเวศหาดหน
– หอยนางรม หอยแมลงภ และหอยหมวกเจกจะปรากฏอยในชวงท�ต �าลงไป
– บรเวณท�ต�าลงไปมกมอณหภมต�ากวาจะพบเพรยง สาหรายสน�าตาล เชน Fucus spp. และ Ascophyllum nodosum
• Fucus อาจยาวไดถง 2 เมตรในพ�นท�ท�คล�นสงบ แตอาจส�นมากในหาดท�มคล�นแรง
ระบบนเวศหาดหน
– หอยแมลงภและหอยนางรมอาจเกาะพ�นหนจานวนมากและคลมพ�นท�สวนใหญของหาดหน
– หากคล�นซดบอยข�นอาจพบตวออนของดาวทะเล และสาหรายทะเลบางชนด
15
ระบบนเวศหาดหน
– สวนลางสดของลทโทรอล
• โผลพนน�าเปนระยะเวลาส�น ๆ
• สามารถพบสาหราย Laminaria
–ท�บรเวณโคน หรอ โฮลฟาสต (Holdfast) มกมสตวน�าอาศยอย
ระบบนเวศหาดหน
• เขตอนฟราลทโทรอล
– เขตท�ต �ากวาเขตลทโทรอล และไมโผลพนน�า
– เขตน� จงประกอบดวยเขตเนรตกและเบนธก
– มสตวอาศยอยหลากหลายตาม
• ซบสเตรต หนท�โผลพนน�า การกวนของน�า แสง และอณหภม
ระบบนเวศหาดหน
– โครงสรางในระบบนเวศไดรบอทธพลอยางมากจากปจจยตาง ๆ ไดแก
• การลา การแขงขน การขดกนพช (Grazing) การยดเกาะของตวออน (Larval settlement) และกระแสคล�น
ระบบนเวศหาดหน
• กระแสคล�นเปนตวพาสารอาหาร และน�าเขาสระบบนเวศ
– ทาใหสาหรายตาง ๆ มการขยบตลอดเวลา
– เพ�มการสองผานของแสงในแหลงน�าไดมากและท�วถง ทาใหการสงเคราะหดวยแสงมประสทธภาพสงข�น
ระบบนเวศหาดหน
• กระแสคล�นท�ซดชายฝ�งยงทาใหการแขงขนระหวางชนดของท�งพชและสตวมนอยลง
– คล�นแรงจะลดกจกรรมของผลา เชน เมนทะเล และดาวทะเลซ� งกนสตวท�ยดเกาะอยตามผวหนในเขตน�าข�น-น�าลง
ระบบนเวศหาดหน
• ในชวงน�าลงหาดหนบางสวนท�มลกษณะเปนแอง หรอรองจะมน�าทะเลตกคางเรยกวา Tide pool
– มการเปล�ยนแปลงของอณหภมและความเคมสง
– โดยเฉพาะในไทดพลท�ต�น
– ไทดพลท�เกดในชวงกลางวน (น�าลงชวงกลางวน) จะมอณหภมสงมากจนเกนเขตความทนทานของส�งมชวตสวนใหญ
16
ระบบนเวศหาดหน
– อาจเกดผลกเกลอใหเหน
– หากมฝนตกหรอเกดน�าหลากจากแผนดนความเคมในไทดพลอาจลดลง
– ไทดพลท�ใกลกบเขตน�าลงต�าสดจะไดรบอทธพลขางตนในระยะเวลาส�น ๆ และนอยกวา
ระบบนเวศหาดทราย
• มทรายเปนซบสเตรตหลก
• การยดเกาะของส�งมชวตไมสามารถทาไดดเหมอนซบสเตรตท�เปนกอนหน
• ในชวงน�าลงจงพบส�งมชวตไดนอย
• ขนาดของอนภาคทรายเปนส�งท�สงผลตอลกษณะของหาดทราย การหนวงน�าในชวงน�าลง และความสามารถในการแทรกหรอขดทรายของสตว
ระบบนเวศหาดทราย
• หาดทรายท�ชนมกมทรายหยาบมากกวาและมคล�นแรงกวา
• หาดทรายท�อยบรเวณน�าข�นสงสดมกมความลาดชนนอย (เปนพ�นราบ) และมทรายละเอยดท�ถกคล�นซดมาสะสมไว
• ทรายท�ละเอยดกวาจะมแรงคาพลารสงกวา ชวยดงน�าใหอยในทรายมากกวาในชวงน�าลง
ระบบนเวศหาดทราย
• ในอาวท�คล�นลมสงบหาดทรายมกราบเรยบ
– กระแสน�าจากน�าข�นน�าลงจงชาและเอ�อย
– สารอาหารตาง ๆ ท�มากบน�าทะเลจะมการสะสมมากข�น
– น�าเอ�อยกวาและมการสะสมมากข�นอาจเปล�ยนแปลงจากเปนหาดโคลน
ระบบนเวศหาดทราย
• ส�งมชวตตองปรบตวกบแรงคล�น และระดบน�าในแตละชวงวน
– พ�นทรายมกไมมส�งใหยดเกาะเชน สาหราย หรอพชน�าอ�น ๆ
– สตวท�อาศยอยจงมกฝงตว (infauna) ใตพ�นทราย
– บางชนดอาศยอยใตผวทรายตลอด
ระบบนเวศหาดทราย
– สตวท�อาศยอยใตผวทรายจะไดรบออกซเจนจากน�าท�ซมผานผวทราย หรอหายใจผานระบบทอน�า (Siphon) และเหงอก
– อาหารหลกของสตวท�อาศยในดนไดแก สาหราย แบคทเรย และดไทรทส
– สตวบางกลมคบคลานหากนอยตามพ�นทราย (epifauna) เชน หอยฝาเดยว ดาวทะเล และอแปะทะเล
17
ระบบนเวศหาดทราย
• ระบบนเวศหาดทรายมการแบงเขตตามระดบน�าข�น-น�าลง
– สวนใหญตองขดเพ�อสารวจสตวในเขตตาง ๆ
• เขตตาง ๆ ไดแก ซปราลทเทอรอล ลทเทอรอล และ อนฟราลทเทอรอล
– อาศยสตวกลมตาง ๆ ท�พบเปนเกณฑ
ระบบนเวศหาดทราย
• เขตซปราลทเทอรอล
– เปนเขตท�แหง น�าทวมถงนอยท�สด
– มกพบปลม หรอ ปผ (Ghost crab) และ แซนฮอปเปอร (Sand hopper)
ระบบนเวศหาดทราย
• เขตลทเทอรอล
– พบสตวทะเลตาง ๆ แตจะฝงตวอยใตผวทราย
– บรเวณใกลกบเขตอนฟราลทเทอรอลท�น�าทวมถงบอยกวาจะพบดาวทะเล และอแปะทะเล
ระบบนเวศหาดทราย
• เขตอนฟราลทเทอรอล
– อณหภมท�ผวทรายเวลากลางวน ขณะน�าลงอาจสงกวาน�าทะเลเกนกวา 10 C
• ทรายท�ลกลงไปจะไดรบผลจากนอยกวา
– ความเคมอาจเปล�ยนแปลงไดจากผลของน�าจด
– ใตผวทรายท�ลกลงไปจะไดรบผลกระทบนอยลงเชนเดยวกน
ระบบนเวศหาดทราย
• สตวตาง ๆ มความสมพนธกบการเปล�ยนแปลงของระดบน�าเชนกน
– เขตท�น�าทะเลทวมบอยจะพบหอยฝาเดยวท�เปนผลา
• หอยวงพระจนทร (Natica sp.) ท�กนหอยสองฝาท�ฝงตวอยในทราย หรอคลานอยท�ผวทราย
ระบบนเวศหาดทราย
• ปมาท�กนป จกจ�นทะเล (Mole crab) หอยสองฝา และสตวอ�น ๆ
• ชวงน�าข�น ผลาจากทะเลจะเขามาหากน เชน ปลา killifish และ silverside
• ชวงน�าลง จะมนกท�หากนตามชายฝ�งเขามา
• ชวงน�าลงอาจมไทดพลเปนบางจดเชนเดยวกบหาดหน
18
ระบบนเวศหาดทราย
• อาหารในระบบนเวศหาดทราย
– เร�มตนจากซากอนทรยและสารอาหารท�ถกพดมาจากแหลงอ�น ๆ
• ซากอนทรยมกเปนเศษสาหราย ซากสตว มล
• สารอนทรยท�ถกพามาจากแผนดน
ระบบนเวศหาดทราย
– สารอาหารตาง ๆ จะสะสมอยในทราย
• แทรกอยระหวางอนภาคของทราย
• ถกนาไปใชโดยแบคทเรยและผบรโภคซาก
• ทาใหออกซเจนลดลง
– ใตผวทรายท�ลกลงไปมกมช�นทรายสดาท�มเหลกซลไฟด (Iron sulfide) เน�องจากออกซเจนไมเพยงพอ
ระบบนเวศหาดทราย
– สารอาหารสวนใหญจะถกสงตอจากแบคทเรยไปยงผบรโภคลาดบถดไป
– กลมของผบรโภคสารอาหารในดน (Deposit feeder) ในหาดทรายมอยในสดสวนท�มาก
• ตวอยาง กลมหนอนตวกลม โคพพอด (Harpacticoida) ไสเดอนทะเล (Nereis) และหอยฝาเดยว
ระบบนเวศหาดทราย
– สตวท�มกฝงตวอยในทรายและกนทรายเพ�อกนสารอาหารท�อยในทราย
• เชน ไสเดอนทะเล (Lugworm) ในสกล Arenicola ท�ฝงตวตามหาดทราย และมการสรางกองทรายไวบรเวณปากร ซ� งเปนทรายท�ถกกนสารอาหารไปแลว
ระบบนเวศหาดทราย
– สตวท�กรองกน (Filter feeder)
• กรองเศษอาหารท�ถกซดมากบน�าทะเล
• เชน หอยสองฝาตาง ๆ เชน หอยตะเภา (Coquina calm, Donax sp.) หอยตลบ (Meretrix spp.) และ หอยลาย (Paphiaundulata)
ระบบนเวศหาดทราย
– สตวกนซาก
– เชน หอยตกแก (Babylonia areolata) และปเสฉวน
19
ระบบนเวศหาดเลน
• คลายระบบนเวศหาดทราย แตซบสเตรตละเอยดกวา – สภาพแวดลอมท�งภมศาสตรท�ปดลอมมากกวา
และกระแสคล�นท�สงบกวา – สารอนทรยสะสมอยในระบบนเวศไดมากกวา – พ�นโคลนท�สารอาหารมากวาจงขาดแคลน
ออกซเจนมากวา – ช�นโคลนท�มออกซเจนอยจงต�นมาก
ระบบนเวศหาดเลน
• ส�งมชวตมความหลากหลายท�ตางออกไป
– อนภาคดนเลนละเอยดกวา ทาใหสตวหลายชนดไมสามารถแทรกตวอยในโคลนท�แนนกวาได
– สตวสวนใหญมกฝงตวอยในโคลน
ระบบนเวศหาดเลน
– ตวอยางของสตวท�พบในระบบนเวศหาดโคลน• ไสเดอนทะเล (Nereis) • หอยสองฝาสกล Tellina และ Tellimya • ปกามหก (Macrophthalmus teschi) • ปลาขาวเมา ปลากระตก ปลาหลงเขยว และ
ปลาบ • ในชวงน�าลงจะมนกชายเลนจานวนมากเขา
มาหากนสตวหนาดนตาง ๆ ในพ�นท�
ระบบนเวศแนวปะการง
• พบอยในเขตรอนตามเขตน�าต�นตามชายฝ�งท�งแผนดนใหญ และหมเกาะตาง ๆ
• เปนระบบนเวศท�อดมสมบรณ (อตราผลผลตสงมาก) ในทะเลท�มสารอาหารต�า จงเปรยบเสมอนโอเอซสในทะเล
• ส�งมชวตเดนเปนสตวกลมปะการง
ระบบนเวศแนวปะการง
• ปะการง – เปนสตวไมมกระดกสนหลงในไฟลม Cnidaria– มโครงรางแขงภายนอกเปน Calcium carbonate – ซบสเตรตเปนทราย หรอหน เพ�อใหตวออนของ
ปะการงสามารถยดเกาะได – หากซบสเตรตละเอยดเกนไป น�าจะขน และ
อนภาคตาง ๆ สามารถทาใหตวปะการงตายได
ระบบนเวศแนวปะการง
• แนวปะการงม 3 ชนด – 1) แนวปะการงชายฝ�ง (Fringing reef) เกดตาม
แนวชายฝ�งไปทางทะเล – 2) แนวปะการงนอกชายฝ�ง (Barrier reef) เกด
ตามแนวขนานกบชายฝ�ง และแยกออกจากแผนดนโดยมน�าทะเลท�ไมลกค�น
20
ระบบนเวศแนวปะการง
– 3) เกาะปะการง (Atoll) • เกดแนวปะการงรปวงแหวน• มทะเลสาบอยภายในแนวปะการง • มกเกดจากภเขาไฟท�อยตรงกลางจมตวลงต�า
กวาน�าทะเล • ทะเลสาบอาจลกไดถง 40 เมตร และมการ
ตดตอกบทะเลตามรอยแตกของแนวปะการง
ระบบนเวศแนวปะการง
• มความหลากหลายทางชวภาพสงจากผลของท�งปจจยทางกายภาพและชวภาพ
• โครงสรางแขงภายนอกของปะการง– ทาใหเกดท�อยอาศยของสตวน�าตาง ๆ – เปนท�หลบภยไดด – ทาใหเปนแหลงอนบาลตวออนของสตวน�า
จานวนมาก
ระบบนเวศแนวปะการง
• ปะการงเปนสตวท�มการซมไบโอซสกบสาหราย(Zooxanthalae) – ทาใหปะการงไดรบอาหารจากท�งอาหารท�กน
เขาไป และอาหารท�ไดจากการสงเคราะหดวยแสงของซแซนทลเลท�อยในรางกาย
ระบบนเวศแนวปะการง
• อตราผลผลตสทธของแนวปะการงสง 1,500-5,000 gC/m2/yr – สงกวามหาสมทรท�อยรอบ ๆ (15-50 gC/m2/yr)
• อตราผลผลตน�สามารถรองรบความหลากหลายทางชวภาพไดสงมาก – บางแหงอาจมสตวไมมกระดกสนหลงอาศย
มากกวา 1,000 ชนด และทาหนาท�เชงอาหารท�หลากหลาย
ระบบนเวศแนวปะการง
• การแบงเขตในแนวปะการงเกดจากปจจยตาง ๆ – ความลก แสง การลา การแขงขน และการ
รบกวน • แสงและความลก เปนตวจากดการดารงอยของซ
แซนทลเล • บรเวณท�ใกลผวน�ามากเกนไป อาจทาใหปะการง
โผลพนน�าในชวงน�าลง
ระบบนเวศแนวปะการง
• ท�ผวน�าอาจไดรบการรบกวนจากคล�นมาก – ปะการงท�มโครงสรางเปราะบางและไม
แขงแรงพอจะไมสามารถอยได• เม�อความลกเพ�มข�น การรบกวนจะลดลง และ
ความหลากหลายของปะการงจะสงข�นจนถงระดบความลก 20 เมตร ซ� งสามารถพบปะการงสมอง ปะการงท�มก�งกาน และปะการงรปพดท�มโครงสรางเปราะบาง
21
ระบบนเวศแนวปะการง
• เม�อลกกวา 20 เมตร ความเขมแสงท�ลดลงทาใหจานวนชนดปะการงลดลงตามไปดวย
• การเตบโตของปะการงจะสงสดในบรเวณน�าต�น ปะการงท�เตบโตเรว เชน ปะการงเขากวาง (Acropora aspera) สามารถเตบโตไดเรว (ปละ 1 ซม.) เม�อเทยบกบปะการงแบบกอน เชน ปะการงสมองซ� งโตปละ 0.1 ซม.
ระบบนเวศแนวปะการง
• ปะการงเขากวางจะสรางเงาบดบงแสงสาหรบปะการงอ�น และกลายเปนชนดเดนในระบบนเวศ
• การรบกวนจากคล�น พาย และการขดกนปะการงทาใหการแขงขนของปะการงมนอยลง
• ดาวมงกฎหนาม (Acanthaster planci) เปนผลาของปะการง หากมดาวมงกฎหนามมากเกนไป อาจทาใหแนวปะการงถกทาลายไปและเปล�ยนสภาพของระบบนเวศไปเปนชนดอ�น
ระบบนเวศแนวปะการง
• เม�อน�าทะเลรอนกวาปกตอาจทาใหปะการงขบสาหรายออกจากรางกาย ทาใหปะการงไมมสและเหนแตสของโครงรางแขงภายนอกเปนสขาว เรยกปรากฏการณน�วา ปะการงฟอกขาว (Coral bleaching)
ระบบนเวศหญาทะเล
• ซบสเตรตเปนโคลน
• มพชในอนดบอลสมาทาเลส (Alismatales) เปนพรรณไมเดน
– เปนพชดอกท�ววฒนาการใหสามารถอยในทะเลไดอยางสมบรณ
– ไมมปากใบ มควตเคลบาง
– การผสมเกสรใชน�าในการถายละอองเกสร
ระบบนเวศหญาทะเล
• หญาทะเลจดจาแนกอยใน 5 วงศ
• ในประเทศไทยพบ 3 วงศ
– Hydrocharitaceae
– Posidoniaceae
– Ruppiaceae
• มท�งหมด 12 ชนด
ระบบนเวศหญาทะเล
• หญาทะเลมลาตนใตดนชนดไรโซม (Rhizome)
– ชวยใหการเพ�มจานวนของหญาทะเลเรวข�น
– ระบบรากของหญาทะเลยงชวยยดเกาะดนโคลน ทาใหสะสมโคลนและสารอาหารมากข�น และตานทานการกดเซาะไดดข�น
– การชวยชะลอกระแสน�าทาใหสารอาหารถกสะสมในแหลงหญาทะเลทาใหอตราผลผลตสง
22
ระบบนเวศหญาทะเล
• สตวตาง ๆ เขามาอาศยและหาอาหารจานวนมาก โดยเฉพาะสตวท�มความสาคญดานการอนรกษ เช
– พะยน (Dugon dogon)
– เตาตน (Chilonia mydas)
• นอกจากน�ยงเปนแหลงประมงพ�นบานท�สาคญ
ระบบนเวศหญาทะเล
• อตราผลผลตของหญาทะเลสงกวาแพลงกตอนพชในพ�นท�เดยวกน
• ในฟลปปนสบนทกอตราผลผลตไดถง 1.65 gC/m2/day ซ� งใกลเคยงกบนาขาว และไรขาวโพด
• สาหรายเซลลเดยวบางกลมเปนอพไฟตท�เกาะตามใบของหญาทะเล
ระบบนเวศหญาทะเล
• หญาทะเลสามารถเพ�มพ�นท�ผวจากพ�นโคลน
– ทาใหสาหรายตาง ๆ มท�ยดเกาะมากข�นถง 20 เทา
• สาหรายเหลาน� มท�งสาหรายสเขยวแกมน�าเงน และสาหรายสแดง (Rhodophyta) ทาใหความหลากหลายทางชวภาพในแหลงหญาทะเลสงข�น
ระบบนเวศหญาทะเล
• ผบรโภคในแหลงหญาทะเลแบงไดออกเปน
– 1) พวกท�อาศยอยในดนโคลน
– 2) พวกท�คลานตามพ�นโคลน
– 3) พวกท�ยดเกาะตามหญาทะเล
– 4) พวกท�อาศยอยในมวลน�า เชน ปลา พะยน และแพลงกตอนตางๆ
ระบบนเวศหญาทะเล
• เปนแหลงอนบาลตวออนของสตวน�าตาง ๆ จานวนมาก
• สตวท�กนหญาทะเลจะไดพลงงานจากหญาทะเลเพยงรอยละ 10-15
• พลงงานสวนท�เหลอจะอยในรปของดไทรทสท�ถกถายออกมาจากสตวท�กนเขาไป
ระบบนเวศหญาทะเล
• สตวหนาดนท�อาศยในแหลงหญาทะเลมความหนาแนนสงมาก
– อาวบานดอน จงหวดสราษฎรธานพบสตวหนาดนหนาแนนมากกวา 3,000 ตวตอตารางเมตร และพบสตวถง 48 ชนด