ชุดที่ 6 ระบบนิเวศ ความหลากหลายทางชีวภาพ และสิ่งแวดล้อม

ชุดนี้ครอบคลุมสาระที่ 1 วิทยาศาสตร์ชีวภาพ มาตรฐาน ว 1.1 (ระบบนิเวศ ความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิต การถ่ายทอดพลังงาน วัฏจักรสาร ประชากร การเปลี่ยนแปลงแทนที่ การอนุรักษ์ทรัพยากรธรรมชาติ และมลพิษสิ่งแวดล้อม) และมาตรฐาน ว 1.3 ส่วนความหลากหลายทางชีวภาพ การจำแนกสิ่งมีชีวิตและความหลากหลายของจุลินทรีย์ พืช และสัตว์

ซีรีส์ติวสอบครูผู้ช่วย เอกวิทยาศาสตร์ทั่วไป 2569 • exammvp.com

สรุปเนื้อหาสำคัญ

1. องค์ประกอบของระบบนิเวศและความสัมพันธ์

• ประชากร = สิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกัน ในพื้นที่และเวลาเดียวกัน / กลุ่มสิ่งมีชีวิต = หลายประชากรอยู่ร่วมกัน
• แหล่งที่อยู่ (habitat) = สถานที่ / นิช (niche) = บทบาท วิถีการกิน เวลาหากิน และการใช้ทรัพยากร
• ความสัมพันธ์ (สัญลักษณ์ ฝ่าย 1, ฝ่าย 2):
• ภาวะพึ่งพากัน mutualism (+,+) แยกกันอยู่ไม่ได้ เช่น ไลเคน ปลวกกับโพรโทซัว ไรโซเบียมกับรากถั่ว
• ภาวะได้ประโยชน์ร่วมกัน protocooperation (+,+) แยกกันอยู่ได้ เช่น นกเอี้ยงกับควาย
• ภาวะอิงอาศัย commensalism (+,0) เช่น กล้วยไม้และเฟิร์นเกาะต้นไม้ เหาฉลามกับฉลาม
• ภาวะปรสิต (+,−) เช่น ฝอยทอง พยาธิ เห็บ / การล่าเหยื่อ (+,−) / การแข่งขัน (−,−)
• หลักของเกาส์: สองชนิดที่มีนิชเหมือนกันทุกประการอยู่ร่วมกันถาวรไม่ได้

2. การถ่ายทอดพลังงานและพีระมิดนิเวศ

• ผู้ผลิต = ระดับการกินที่ 1 / ผู้บริโภคลำดับที่ n = ระดับการกินที่ n+1
• สัตว์หนึ่งชนิดอาจอยู่ได้หลายลำดับการกิน ต้องไล่ทุกเส้นทางจากผู้ผลิต
• กฎ 10%: พลังงานถ่ายทอดได้ราว 10% ต่อขั้น → $E_n = E_1 \times (0.1)^{\text{จำนวนลูกศร}}$
• ประสิทธิภาพการถ่ายทอด = (ระดับบน ÷ ระดับล่างที่ติดกัน) × 100 ค่าจริงมักอยู่ราว 5–20%
• พีระมิดจำนวนและพีระมิดมวลชีวภาพ “หัวกลับได้” แต่พีระมิดพลังงาน “ไม่หัวกลับเลย”
• การเพิ่มขึ้นของสารพิษตามลำดับขั้นการกิน (biomagnification): สารละลายในไขมัน คงทน ขับออกยาก เช่น DDT, PCBs, เมทิลเมอร์คิวรี → ผู้ล่าลำดับสูงสะสมมากที่สุด
• พลังงานไหลทางเดียว สารหมุนเวียนเป็นวัฏจักร

3. วัฏจักรสาร

• คาร์บอน: สังเคราะห์ด้วยแสงดึง CO₂ / หายใจ ย่อยสลาย เผาไหม้คืน CO₂
• ไนโตรเจน:
• การตรึง N₂: ไรโซเบียม (ปมรากถั่ว), ไซยาโนแบคทีเรีย (Anabaena ในแหนแดง), ฟ้าผ่า, อุตสาหกรรมปุ๋ย
• แอมโมนิฟิเคชัน: ซากสิ่งมีชีวิต → NH₃/NH₄⁺
• ไนทริฟิเคชัน (ต้องมี O₂): NH₄⁺ → NO₂⁻ → NO₃⁻
• ดีไนทริฟิเคชัน (ขาด O₂ เช่น ดินน้ำขัง): NO₃⁻ → N₂ คืนสู่บรรยากาศ
• ฟอสฟอรัส: วัฏจักรแบบตะกอน ไม่มีรูปแก๊สสำคัญ แหล่งสะสมคือหินและตะกอน หมุนเวียนช้า มักเป็นปัจจัยจำกัดในน้ำจืด

4. ประชากรและการเปลี่ยนแปลงแทนที่

• ความหนาแน่น = จำนวน ÷ พื้นที่ (หรือปริมาตร)
• จับ–ทำเครื่องหมาย–จับซ้ำ: $N = \frac{M \times C}{R}$ เครื่องหมายต้องไม่หลุดและไม่ทำให้ถูกล่าง่ายขึ้น
• การเติบโตแบบรูปตัว J (ไม่มีแรงต้าน) vs รูปตัว S (มีแรงต้าน เข้าใกล้ขีดจำกัดการรองรับ K เพิ่มเร็วที่สุดเมื่อ N ≈ K/2)
• กราฟการรอดชีวิต: แบบที่ 1 ตายมากเมื่อแก่ (ช้าง มนุษย์) / แบบที่ 2 อัตราตายคงที่ (ไฮดรา) / แบบที่ 3 ตายมากในวัยอ่อน (หอยนางรม ปลา)
• พีระมิดอายุ: ฐานกว้าง = ขยายตัว / ทรงระฆัง = คงที่ / ฐานแคบ = ลดลง
• การเปลี่ยนแปลงแทนที่แบบปฐมภูมิ: ไม่มีดิน เริ่มจากไลเคน → มอสส์ → หญ้า → ไม้พุ่ม → ไม้ยืนต้น
• แบบทุติยภูมิ: ยังมีดิน เมล็ด ราก (ไร่ร้าง หลังไฟป่า) เกิดเร็วกว่า

5. ระบบนิเวศของไทย

• ป่าไม่ผลัดใบ: ป่าดิบชื้น ป่าดิบแล้ง ป่าดิบเขา (สูงกว่า 1,000 m เย็น หมอก ไม้วงศ์ก่อ) ป่าสนเขา ป่าชายเลน ป่าพรุ
• ป่าผลัดใบ: ป่าเบญจพรรณ (สัก แดง ประดู่ ไผ่) ป่าเต็งรัง (เต็ง รัง พลวง เหียง ดินทราย ลูกรัง ไฟผิวดิน)
• ป่าชายเลน: รากหายใจ รากค้ำจุน ต่อมขับเกลือ ฝักงอกบนต้น (vivipary)
• ป่าพรุ: น้ำจืดขังเป็นกรด ขาด O₂ ซากพืชย่อยช้า สะสมเป็นดินอินทรีย์ กักเก็บคาร์บอน
• แนวปะการัง: ปะการังอยู่ร่วมกับสาหร่ายซูแซนเทลลีแบบพึ่งพากัน ไวต่ออุณหภูมิน้ำทะเลที่สูงผิดปกติ

6. การจำแนกและความหลากหลายของสิ่งมีชีวิต

• ลำดับขั้น: โดเมน → อาณาจักร → ไฟลัม → ชั้น → อันดับ → วงศ์ → สกุล → ชนิด
• ชื่อวิทยาศาสตร์: สกุล (ตัวใหญ่) + คำระบุชนิด (ตัวเล็ก) พิมพ์ตัวเอน หรือขีดเส้นใต้แยกคำ
• 3 โดเมน: Bacteria (มีเพปทิโดไกลแคน) / Archaea (ไม่มีเพปทิโดไกลแคน ลิพิดพิเศษ อยู่ที่สุดขั้ว) / Eukarya
• ไวรัสไม่ใช่เซลล์ ยาปฏิชีวนะใช้ไม่ได้ / มาลาเรียจากโพรทิสต์ / กลากจากรา
• ฟังไจ: ผนังเซลล์ไคทิน ดูดซึมอาหาร
• พืช: มอสส์ (ไม่มีท่อลำเลียง แกมีโทไฟต์เด่น) → เฟิร์น (มีท่อ ไม่มีเมล็ด สปอโรไฟต์เด่น) → เมล็ดเปลือย (ปรง แปะก๊วย สน มะเมื่อย) → พืชดอก
• สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง: Porifera, Cnidaria (เข็มพิษ), Platyhelminthes (ตัวแบน), Nematoda (ตัวกลมไม่มีปล้อง), Annelida (ปล้อง), Mollusca (ตัวนิ่ม), Arthropoda (ข้อปล้อง ไคทิน), Echinodermata (ท่อน้ำ)
• รูปวิธาน: ตอบตามลักษณะที่สังเกตได้ทีละขั้น ไม่ตัดสินจากรูปร่างภายนอก

7. ความหลากหลายทางชีวภาพและการอนุรักษ์

• 3 ระดับ: พันธุกรรม (ภายในชนิด เช่น พันธุ์ข้าว) → ชนิดพันธุ์ → ระบบนิเวศ
• สาเหตุการสูญพันธุ์: สูญเสียถิ่นที่อยู่ การล่าเกินขนาด ชนิดพันธุ์ต่างถิ่นรุกราน มลพิษ การเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศ
• ชนิดพันธุ์ต่างถิ่นรุกราน: ทนสภาพแวดล้อมกว้าง สืบพันธุ์เร็ว ไม่มีศัตรูธรรมชาติ เช่น ปลาหมอคางดำ
• สัตว์ป่าสงวนไทยปัจจุบัน 21 ชนิด: 19 ชนิดตามบัญชีท้าย พ.ร.บ.สงวนและคุ้มครองสัตว์ป่า พ.ศ. 2562 (ซึ่งเพิ่มวาฬบรูด้า วาฬโอมูระ เต่ามะเฟือง ปลาฉลามวาฬ) + วาฬสีน้ำเงินและนกชนหิน (พระราชกฤษฎีกา พ.ศ. 2567 มีผล 23 พ.ย. 2567) แยกจากสัตว์ป่าคุ้มครอง
• in-situ: อุทยานแห่งชาติ เขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่า / ex-situ: สวนสัตว์ ธนาคารเมล็ดพันธุ์

8. มลพิษและการจัดการสิ่งแวดล้อม

• DO = ออกซิเจนละลายน้ำ (ยิ่งสูงยิ่งดี) / BOD = O₂ ที่จุลินทรีย์ใช้ย่อยสารอินทรีย์ใน 5 วันที่ 20 °C ในที่มืด (ยิ่งสูงยิ่งเสีย)
• BOD กรณีเจือจาง: $\frac{DO_0 - DO_5}{\text{สัดส่วนตัวอย่าง}}$
• ยูโทรฟิเคชัน: ไนเตรต ฟอสเฟตมาก → สาหร่ายบลูม → DO สูงกลางวันแต่ต่ำสุดก่อนรุ่งเช้า → สัตว์น้ำตาย
• PM2.5 มาตรฐานเฉลี่ย 24 ชม. 37.5 µg/m³: ฟ้า 0–15, เขียว 15.1–25, เหลือง 25.1–37.5, ส้ม 37.6–75, แดง 75.1 ขึ้นไป
• ไมโครพลาสติก < 5 mm
• ลำดับการจัดการขยะ: ปฏิเสธ/ลด → ใช้ซ้ำ/ซ่อม → รีไซเคิล → นำพลังงานกลับ → ฝังกลบ
• BCG = Bio + Circular + Green / เศรษฐกิจหมุนเวียน: ออกแบบไม่ให้เกิดขยะ ยืดอายุ วนวัสดุกลับมาใช้
• ⚠️ กับดักแนวสอบ: นับจำนวนสิ่งมีชีวิตแทนจำนวนลูกศร และลืมคิดการเจือจางเมื่อหาค่า BOD