อิทธิพลของสิ่งแวดล้อมต่อประชากร

งานนำเสนอเรื่อง: "อิทธิพลของสิ่งแวดล้อมต่อประชากร"— ใบสำเนางานนำเสนอ:

1 อิทธิพลของสิ่งแวดล้อมต่อประชากร
สิ่งแวดล้อมมีผลต่อตัวกำหนดความหนาแน่นของประชากรอย่างมาก ถ้าสิ่งแวดล้อมเปลี่ยนไปตัวกำหนดความหนาแน่นของประชากร คือ อัตราการเกิด อัตราการตาย อัตราการอพยพเข้าและอัตราการอพยพออกก็จะเปลี่ยนแปลงไปด้วย ซึ่งเป็นผลให้ความหนาแน่นของประชากรเปลี่ยนแปลงในที่สุด สิ่งแวดล้อมต่างๆ ที่มีผลต่อขนาดของประชากร คือ

2 1. อาหาร สิ่งมีชีวิตต้องการพลังงานจากอาหารอย่างเพียงพอเพื่อการดำรงชีพ ถ้าปริมาณอาหารมีจำกัดไม่เพียงพอต่อความต้องการในการเจริญเติบโต ย่อมทำให้สิ่งมีชีวิตดำรงได้ไม่ดีอาจอ่อนแอจนตายไปในที่สุด ดังนั้นอาหารจึงเป็นปัจจัยสำคัญในการจำกัดขนาดของประชากร 2 เนื้อที่ สิ่งมีชีวิตต้องการเนื้อที่เพื่อกระทำกิจกรรมของสิ่งมีชีวิตหลายอย่าง เช่น หาอาหาร ที่อยู่อาศัย และเลี้ยงดูตัวอ่อน ถ้าเนื้อที่มีจำนวนจำกัด กิจกรรมต่างๆ ดังกล่าวย่อมดำเนินไปอย่างไม่ราบรื่น ดังนั้นเนื้อที่นับเป็นปัจจัยอย่างหนึ่งในการจำกัดขนาดของประชากร 3. สภาวะแวดล้อม เช่น ปริมาณน้ำ ความชื้นในบรรยากาศ อุณหภูมิ สภาพดินฟ้าอากาศ และสภาพความเป็นกรดเป็นด่างของพื้นที่อาศัย ต่างเป็นปัจจัยในการจำกัดขนาดของประชากร

3 การเปลี่ยนแปลงขนาดของประชากรในสภาพธรรมชาติ
ในสภาพธรรมชาติแวดล้อมต่างๆ และตัวกำหนดความหนาแน่นของประชากร ได้แก่ อัตราการเกิดและอัตราการตาย อัตราการอพยพเข้าและอัตราการอพยพออก ต่างมีอิทธิพลต่อการเปลี่ยนแปลงขนาดของประชากรทั้งสิ้น ตัวอย่างเช่น การเปลี่ยนแปลงขนาดของแมวป่าซึ่งเป็นผู้ล่ากับกระต่ายป่าซึ่งเป็นเหยื่อ ดังภาพ จากกราฟจะเห็นว่าการเพิ่มและการลดของประชากรแมวป่าและกระต่ายป่าจะเป็นจังหวะสม่ำเสมอ (Regular oscillation) คล้ายคลึงกันทุกๆ ปี แต่เรายังไม่ทราบสาเหตุที่แท้จริงของการเปลี่ยนแปลงประชากรแบบนี้

4 ขนาดของประชากรและการปรับจำนวนประชากรโดยธรรมชาติ (Population regulation)
ในทางนิเวศวิทยาเราทราบกันว่า ไม่มีประชากรของสิ่งมีชีวิตชนิดใดจะเพิ่มจำนวนโดยไม่มีที่สิ้นสุด ในทำนองเดียวกันก็ไม่มีประชากรใดที่จะลดจำนวนลงเรื่อยๆ เพราะนั่นหมายถึงการสูญพันธุ์ของสปีชีส์ ดังนั้นในการดำรงอยู่ของประชากรสิ่งมีชีวิตชนิดใดจึงขึ้นอยู่กับการปรับขนาด หรือปรับจำนวนประชากรให้เหมาะสมกับสิ่งแวดล้อมอยู่เสมอ ปัจจุบันนักนิเวศวิทยาเชื่อว่าปัจจัยสำคัญที่เสริมสร้าง หรือปัจจัยที่เป็นตัวจำกัดการเพิ่มจำนวนประชากรมี 2 ประการคือ

5 1. ปัจจัยที่ขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของประชากร
หรือปัจจัยที่มีความสัมพันธ์โดยตรงกับความหนาแน่นของประชากร (Density dependent factor) หมายถึง ปัจจัยที่มีผลต่อประชากรต่างกันไป กล่าวคือ เมื่อใดก็ตามที่จำนวนประชากรเพิ่มขึ้นจนเกินขอบขีดความสามารถในการรองรับจำนวนประชากรของสภาพแวดล้อม (carrying capacity) ปัจจัยนี้จะแสดงถึงอิทธิพลโดยอัตราการเกิดลดลง หรืออัตราการตายเพิ่มขึ้น มีการแก่งแย่งกัน (competition) เกิดโรคภัยไข้เจ็บต่างๆ อพยพย้ายถิ่น ปัจจัยต่างๆ ดังกล่าวนี้คือ ปัจจัยทางชีวภาพ (Biotic factor) นั่นเอง ปัจจัยนี้ขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของประชากรที่เกิดขึ้น เป็นการป้องกันไม่ให้สิ่งมีชีวิตทำลายสิ่งแวดล้อม ซึ่งอาจเป็นการทำลายตัวเองให้สูญพันธุ์

6 2. ปัจจัยที่ไม่ขึ้นอยู่กับความหนานแน่นของประชากร
หรือปัจจัยที่ไม่มีความสัมพันธ์โดยตรงกับความหนาแน่นของประชากร (Density independent factor) หมายถึง ปัจจัยภายนอกซึ่งมีผลต่อประชากรคงที่ ไม่ว่าจำนวนประชากรนั้นจะเป็นใด โดยไม่สัมพันธ์กับความหนาแน่นของประชากร ได้แก่ พายุ อุทกภัย ดินฟ้าอากาศ และภัยจากมนุษย์

7 ข้อสรุป 1. ประชากรในธรรมชาติมีความหนาแน่นอยู่ระดับต่างๆ กัน เพราะผลของปัจจัยทั้งสอง คือ ทั้งปัจจัยที่ขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของประชากร และปัจจัยที่ไม่ขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของประชากรที่มีปฏิกิริยาต่อกันไม่คงที่ 2. ในธรรมชาติจำนวนประชากรจะมีการปรับให้อยู่ในระดับพอเหมาะกับปัจจัยทั้งสองดังกล่าว เพื่อให้อยู่ในสภาวะสมดุล

8 ชีวประวัติเกี่ยวกับการสืบพันธุ์ (Life history of repriduction)
แต่ส่วนใหญ่เพื่อพูดถึงชีวประวัติมักจะหมายถึงเรื่องราวที่เกี่ยวข้องกับการสืบพันธุ์ หรือการอยู่รอดของสิ่งมีชีวิต ลักษณะที่จัดเป็นชีวประวัติที่สำคัญและเกี่ยวข้องกับการสืบพันธุ์มักจะเป็นปัจจัยที่ทำให้ขนาดของประชากรเพิ่มหรือลดในแต่ละช่วงเวลา ได้แก่

9 1. ความถี่ในการมีลูก (Frequency of breeding)
สิ่งมีชีวิตสามารถแบ่งได้เป็นพวกที่มีการสืบพันธุ์แบบ Semelparity คือ ในชีวิตจะออกลูกเพียงครั้งเดียวแล้วก็ตาย และพวกที่มีการสืบพันธุ์แบบ Iteroparity คือ ในช่วงชีวิตสามารถออกลูกได้หลายครั้ง

10 2. จำนวนลูกที่ออกในแต่ละครั้ง (Clutch size)
สิ่งมีชีวิตบางชนิดจะออกลูกครั้งหนึ่งหลายตัว หรือเป็นจำนวนมาก ในขณะที่บางชนิดออกลูกครั้งละเพียงตัวเดียวหรือไม่กี่ตัวเท่านั้น ความถี่ในการมีลูกจะมีอิทธิพลต่อจำนวนลูกของมันที่จะมีได้ตามหลักการ The principle of allocation เนื่องจากจำเป็นต้องใช้พลังงานพวกที่มีการสืบพันธุ์แบบ Semelparity มักจะออกลูกจำนวนมาก ในขณะที่พวกที่มีการสืบพันธุ์แบบ Iteroparity จะออกลูกจำนวนน้อยกว่า

11 3. การเริ่มมีลูกเร็วหรือช้า (Age at first breeding)
สิ่งมีชีวิตบางชนิดกว่าจะเริ่มมีลูกหรือเริ่มสืบพันธุ์ครั้งแรกได้นั้น อาจจะต้องใช้เวลาในการเจริญเติบโตอยู่นาน ในขณะที่บางชนิดสามารถเริ่มมีลูกได้ค่อนข้างเร็ว

12 สิ่งมีชีวิตที่เป็น K-selected species และ r- selected species
สิ่งมีชีวิตมีการปรับตัวให้เหมาะสมกับสภาพแวดล้อม รวมทั้งการปรับตัวให้มีวิธีการเพิ่มขนาดประชากรที่เหมาะสมด้วย สิ่งมีชีวิตบางชนิดความหนาแน่นประชากรสูงอยู่เกือบตลอดเวลา (ประชากรมีปริมาณใกล้หรืออยู่ที่ความจุของสิ่งแวดล้อม (Carrying capacity)) เป็นเหตุให้มีการแข่งขันทั้งในระหว่างชนิดเดียวกันและกับสิ่งมีชีวิตชนิดอื่น สิ่งมีชีวิตพวกนี้มักจะปรับตัวให้มีความสามารถในการอยู่รอด และสืบพันธุ์ได้ในสภาพแวดล้อมที่มีปัจจัยต่างๆ ค่อนข้างจำกัด เรียกว่าเป็นพวก K-selected species ในทางตรงกันข้ามสิ่งมีชีวิตบางชนิดมักจะมีความหนาแน่นของประชากรต่ำอยู่เสมอ เรียกว่าเป็นพวก r- selected species ข้อแตกต่างบางประการระหว่าง K-selected species และ r- selected species แสดงดังในตาราง

13 ลักษณะที่เปรียบเทียบ เริ่มมีลูกครั้งแรกเร็ว เริ่มมีลูกครั้งแรกช้า
ตารางเปรียบเทียบลักษณะต่างๆ ระหว่าง k-selected species และ r- selected species ลักษณะที่เปรียบเทียบ r- selected species k-selected species 1. เวลาที่เริ่มมีลูกครั้งแรก เริ่มมีลูกครั้งแรกเร็ว เริ่มมีลูกครั้งแรกช้า 2. ขนาดของลูกหรือไข่ เล็ก ใหญ่ 3. จำนวนลูกที่ออกในแต่ละครั้ง มาก น้อย 4. จำนวนครั้งที่มีลูกตลอดชีวิต ปกติเพียง 1 ครั้ง มักมีลูกหลายครั้ง 5. การเลี้ยงดูจากพ่อแม่ ไม่มี มีการเลี้ยงดูมาก 6. การเจริญเติบโตจนเป็นตัวเต็มวัย ใช้เวลาสั้น ใช้เวลานาน 7. อายุขัย สั้น ยาว 8. อัตราการตาย มักจะสูง ปกติจะต่ำ 9. สภาพแวดล้อมของที่อยู่อาศัย มีความแปรผันสูง มีความแปรผันต่ำ

14 ตารางเปรียบเทียบลักษณะต่างๆ ระหว่าง k-selected species และ r- selected species
ลักษณะที่เปรียบเทียบ r- selected species k-selected species 10. จำพวกสิ่งมีชีวิต มักเป็นสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง มักเป็นสัตว์มีกระดูกสันหลัง โดยเฉพาะสัตว์เลี้ยงลูกด้วยน้ำนม 11. รูปแบบการเติบโตของประชากร มักมีกราฟการเติบโตรูปตัวเจ (J-shape growth) เป็น Exponential growth มักมีกราฟการเติบโตรูปตัวเอส (S-shape growth) เป็น Logistic growth 12. กราฟการรอดชีวิต (Survivorship curve) มักเป็น Type III curve มักเป็น Type I curve