ชีวะ ม.6 ความหลากหลายทางชีวภาพ

บทที่ 1 ความหลากหลายทางชีวภาพ

ความหมายของความหลากหลายทางชีวภาพ
           ความหลากหลายทางชีวภาพ มาจากภาษาอังกฤษคือคำว่า Biodiversity โดยรากศัพท์แล้วหมายความถึงความหลากหลายของสิ่งมีชีวิต นอกจากนี้ยังพบกลุ่มคำในความหมายดังกล่าว เช่น Biological diversity หรือ Diversity เป็นต้น
           ความหลากหลายทางชีวภาพ หมายถึง การมีชนิดพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตหลากหลายชนิดมาอยู่ร่วมกัน ณ สถานที่หนึ่งหรือระบบนิเวศใดระบบนิเวศหนึ่ง ทั้งนี้เราสามารถจัดแบ่งความหลากหลายทางชีวภาพได้เป็น 3 ลักษณะ คือ
           1. ความหลากหลายของชนิดพันธุ์ (species diversity) ของสิ่งมีชีวิต
           2. ความหลากหลายของพันธุกรรม (genetic diversity)
           3. ความหลากหลายของระบบนิเวศ (ecolosystem diversity)
           ความหลากหลายทั้ง 3 ลักษณะ มีความสัมพันธ์กันอย่างซับซ้อนในสภาพแวดล้อมและจำเป็นอย่างยิ่งต่อการดำรงชีวิตอยู่ของสิ่งมีชีวิตบนโลก
ความหลากหลายของชนิดพันธุ์ (ของสิ่งมีชีวิต)

           สิ่งมีชีวิตบนโลกมีอยู่มากมาย มีลักษณะที่แตกต่างกันไป ทั้งนี้คาดว่าชนิดของสิ่งมีชีวิตมีมากถึง 5-30 ล้านชนิด ทั้งพืชและสัตว์และจุลชีพแตกต่างกันออกไปทั้งรูปร่างลักษณะ การดำรงชีพกระจัดกระจาย กันออกไปในแต่ละเขตภูมิศาสตร์ของโลก อาจแบ่งได้เป็นเชื้อไวรัส 1,000 ชนิด แบคทีเรีย 4,760 ชนิด เชื้อรา 47,000 ชนิด สาหร่าย 26,900 ชนิด สัตว์เซลล์เดียว 30,800 ชนิด สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง 99,000 ชนิด สัตว์มีกระดูกสันหลัง 44,000 ชนิด ทั้งนี้ระดับจำนวนประชากรของสิ่งมีชีวิตจะแตกต่างกันออกไปขึ้นอยู่กับสภาพของสิ่งแวดล้อม
           ความหลากหลายในเรื่องชนิดหรือสปีชีส์ ของสิ่งมีชีวิต มีความหมายเป็น 2 ลักษณะ คือมีความมากชนิด (species richness) ซึ่งหมายถึงจำนวนชนิดของสิ่ง มีชีวิตต่อหน่วยเนื้อที่ และมีความสม่ำเสมอของชนิด (species eveness) หมายถึงสัดส่วนของสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศหนึ่ง ๆดังนั้นความหลากหลายทางชนิดพันธุ์จึงสามารถวัดได้จากจำนวนของสิ่งมีชีวิตและจำนวนประชากรของสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิด รวมถึงโครงสร้างของอายุและเพศของประชากรด้วย ความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตนั้นจะแตกต่างกันไปตามพื้นที่ กล่าวคือจำนวนของสิ่งมีชีวิตในพื้นที่หรือชุมชนหนึ่ง (community) จะเพิ่มขึ้นหรือลดลงจะขึ้นอยู่กับการแข่งขัน สิ่งมีชีวิตที่มีหน้าที่เดียวกันในชุมชนหนึ่ง ๆ จะมีการแข่งขันการทำหน้าที่อันทำให้เกิดการแยกหรือการอพยพออกจากชุมชนในที่สุด เช่น ในชุมชนมีสัตว์หลายชนิด สัตว์บางชนิดสามารถกินพืชเป็นอาหารได้ เป็นต้น หรือ ในป่าเต็งรังของไทย มีต้นไม้ 31 ชนิด ป่าดิบแล้ง 54 ชนิด และในป่าดิบชื้นมีอยู่นับร้อยชนิด
           ความหลากหลายของชนิดจะแตกต่างกันไปตามพื้นที่ ซึ่งเป็นหลักพื้นฐานทางด้านชีวภูมิศาสตร์ (biogeography) พื้นที่ที่อยู่ในเขตร้อน (tropics) และในทะเลลึกจะมีความหลากหลายของชนิดสูง และความหลากหลายของชนิดจะลดลงในพื้นที่ที่มีความผันแปรของอากาศสูง เช่น ในทะเลทรายหรือขั้วโลก หรืออาจกล่าวได้ว่าในบริเวณเขตร้อนในแถบละติจูดต่ำ (low lattitude) ใกล้เส้นศูนย์สูตรจะมีความหลากหลายของชนิดสูง และจะลดลงเมื่ออยู่ในแถบละติจูดสูง (high lattitude)
ความหลากหลายของพันธุกรรม

ความหลากหลายของพันธุกรรม หมายถึง ความหลากหลายของหน่วยพันธุกรรมหรือยีน (genes) ที่มีอยู่ในสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิด สิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันอาจมียีนแตกต่างกันไปตามสายพันธุ์ เช่น ข้าวซึ่งมีสายพันธุ์มากมายหลายพันชนิด เป็นต้น ความแตกต่างผันแปรทางพันธุกรรมในแต่ละหน่วยชีวิตมีสาเหตุมาจากการเปลี่ยนแปลงพันธุกรรม (mutation) อาจเกิดขึ้นในระดับยีน หรือในระดับโครโมโซมผสมผสานกับการสืบพันธุ์แบบอาศัยเพศ ซึ่งเกิดขึ้นตามธรรมชาติได้น้อยมาก และเมื่อลักษณะดังกล่าวถูกถ่ายทอดไปยังรุ่นลูก จะทำให้เกิดความหลากหลายทางพันธุกรรม เช่น แมวที่มีลักษณะรูปร่างหลากหลายที่แตกต่างกัน เป็นต้น ทั้งนี้เป็นที่ทราบในเบื้องต้นจากหน่วยการเรียนที่ผ่านมาแล้วว่าการถ่ายทอดยีนแต่ละรุ่นจะต้องเป็นไปอย่างมีความกดดันของวิวัฒนาการ (evolutionary forces) เช่น การคัดเลือกโดยธรรมชาติ การอพยพ ความผกผันทางพันธุกรรม ฯลฯ ทำให้โครงสร้าง ทางพันธุกรรมของประชากรในแต่ละรุ่นเปลี่ยนแปลงผันไปได้ ซึ่งก็คือกระบวนการเปลี่ยนแปลงวิวัฒนาการที่จะเล็กละน้อย (micro evolution) ก่อให้เกิดความหลากหลายทางพันธุกรรมในประชากรต่าง ๆ ของสปีซีส์ จะเห็นได้อย่างชัดเจนในปัจจุบันที่มีการนำเทคโนโลยีชีวภาพมาปรับปรุงพันธุ์เพื่อให้ได้พันธุ์พืชที่มีสมบัติพิเศษ เช่น เพื่อต้านทานศัตรูพืช เพื่อต้านทานโรค เป็นต้น จึงทำให้ได้ผลผลิตที่หลากหลายมากขึ้น ซึ่งแต่ละชนิดจะมียีนที่แตกต่างกันไป
ความหลากหลายของระบบนิเวศ

           ระบบนิเวศแต่ละระบบเป็นแหล่งที่อยู่อาศัยของสิ่งมีชีวิตมากมาย หลายชนิด โดยมีสภาวะที่เหมาะสมกับสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิด โดยที่ระบบนิเวศจะมีความหลากหลายที่สามารถแยกออกได้ 3 ลักษณะ คือ
               1. ความหลากหลายของถิ่นกำเนิดตามธรรมชาติ (habitat diversity)
                   ตัวอย่างความหลากหลายของถิ่นกำเนิดตามธรรมชาติ เช่น ในผืนป่าทางตะวันตกของไทยที่มีลำน้ำใหญ่ไหลผ่าน จะพบถิ่นกำเนิดตามธรรมชาติมากมายคือ ลำน้ำ หาดทราย พรุซึ่งมีน้ำขัง ฝั่งน้ำ หน้าผา ถ้ำ ป่าบนที่ดอนซึ่งมีหลายประเภท แต่ละถิ่นกำเนิดจะมีสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่แตกต่างกันไป เช่น ลำน้ำพบควายป่า หาดทรายมีนกยูงไทย หน้าผามีเลียงผา ถ้ำมีค้างคาว เป็นต้น เมื่อแม่น้ำใหญ่ถูกเปลี่ยนเป็นทะเลสาบขนาดใหญ่ ภายหลังการสร้างเขื่อนความหลากหลายของถิ่นกำเนิดก็ลดน้อยลง โดยทั่วไปแล้วที่ใดที่มีถิ่นกำเนิดตามธรรมชาติหลากหลายที่นั้นจะมีชนิดสิ่งมีชีวิตหลากหลายตามไปด้วย
               2. ความหลากหลายของการทดแทน ( successional diversity)

                   ในป่านั้นมีการทดแทนของสังคมพืชกล่าวคือ เมื่อป่าถูกทำลายจะโดยวิธีใดก็ตาม เช่น ถูกแผ้วถางพายุพัดไม้ป่าหักโค่น เกิดไฟป่า น้ำท่วม หรือแผ่นดินถล่ม เกิดเป็นที่โล่ง ต่อมาจะมีพืชขึ้นใหม่เรียกว่า พืชเบิกนำ เช่น มีหญ้าคา สาบเสือ กล้วยป่า และเถาวัลย์เกิดขึ้นในที่โล่งนี้ เมื่อกาลเวลาผ่านไปก็มีต้นไม้เนื้ออ่อนโตเร็วเกิดขึ้น เช่น กระทุ่มน้ำ ปอหูช้าง ปอตองแตบ นนทรี เลี่ยน เกิดขึ้นและหากปล่อยไว้โดยไม่มีการรบกวน ป่าดั้งเดิมก็จะกลับมาอีกครั้งเราเรียกกระบวนการนี้ว่า การทดแทนทางนิเวศวิทยา ( ecological succession ) สิ่งมีชีวิตบางชนิดปรับตัวให้เข้ากับยุคต้น ๆ ของการทดแทน บางชนิดก็ปรับตัวให้เข้ากับยุคสุดท้ายซึ่งป่าบริสุทธิ์ ( virgin forest)
               3. ความหลากหลายของภูมิประเทศ ( land scape diversity)
                   ในท้องที่บางแห่งมีถิ่นกำเนิดตามธรรมชาติมากมาย เช่น ลำน้ำ บึง หาดทราย ถ้ำ หน้าผา ภูเขา ลานหิน และมีสังคมพืชในหลาย ๆ ยุคของการทดแทน มีทุ่งหญ้าป่าโปร่งและป่าทึบ พื้นที่เช่นนี้จะมีสรรพสิ่งมีชีวิตมากมายผิดกับเมืองหนาวที่มีต้นไม้ชนิดเดียวขึ้นอยู่บนเนื้อที่หลายร้อยไร่ มองไปก็เจอต้นไม้สนเพียงชนิดเดียว
ความสำคัญของความหลากหลายทางชีวภาพ
           ความสำคัญของความหลากหลายทางชีวภาพ ความหลากหลายทางชีวภาพทางธรรมชาติเป็นจุดสำคัญที่ทำให้ระบบในธรรมชาติสามารถดำรงอยู่ได้ภายใต้สภาพการณ์ของสิ่งแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลงอยู่เสมอ ดังนั้นความหลากหลายทางชีวภาพจึงมีความสำคัญยิ่งต่อสิ่งแวดล้อม เศรษฐกิจและวัฒนธรรม แต่ในปัจจุบันมนุษย์เป็นผู้ที่พยายามทำลายความหลากหลายดังกล่าวให้ลดลงและได้พยายามสร้างสิ่งที่ทดแทนด้วยความหลากหลายที่อยู่ในระดับต่ำกว่า เช่น การตัดถางป่าเต็งรังแล้วปลูกสวนป่าทดแทน ด้วยเหตุผลทางเศรษฐกิจ โดยมีความคิดว่าป่าเต็งรังมีประโยชน์เชิงเศรษฐกิจต่ำจึงปลูกสักหรือปลูกยูคาลิปตัสแทนที่ สวนป่าดังกล่าวเป็นระบบนิเวศที่มีความหลากหลายทางชีวภาพต่ำเนื่องจากมีสิ่งมีชีวิตน้อยชนิดจึงทำให้ระบบนิเวศใหม่ ไม่ทนทานต่อการผันแปรของสิ่งแวดล้อม เช่น เกิดการระบาดของเชื้อรา เป็นต้น และสุดท้ายมนุษย์จะต้องเป็นผู้ที่เข้าไปดูแลรักษา ( treatment ) เพื่อให้ระบบอยู่ได้ เช่น การกำจัดแมลง เชื้อรา อันเป็นฐานของปัญหาการนำสารเคมีเข้าสู่ระบบนิเวศ ทำให้เป็นการทำลายความหลากหลายทางชีวภาพของโลกอย่างรุนแรงในวงกว้างมากขึ้น นอกจากนี้ความหลากหลายทางชีวภาพยังถูกคุกคามจากการเปลี่ยนแปลงทางธรรมชาติที่รวดเร็ว เช่น แผ่นดินไหว ภูเขาไฟระเบิด น้ำท่วม ไฟป่า ฯลฯ ซึ่งมีผลให้สิ่งมีชีวิตตามพื้นที่ของระบบนิเวศธรรมชาติเปลี่ยนแปลงไปด้วย สิ่งมีชีวิตใดไม่สามารถปรับตัวได้ทันท่วงทีก็อาจสูญพันธุ์ ซึ่งเป็นการสูญเสียที่ไม่อาจกลับคืนมาได้ และถ้าสิ่งมีชีวิตใดปรับตัวได้ก็อาจต้องมีการปรับพฤติกรรม เพื่อที่จะสร้างและพัฒนาให้ระบบนิเวศที่อาศัยให้มีความสมบูรณ์และพรั่งพร้อม ตลอดจนสร้างเสริมความมั่นคงให้มากขึ้น
ประโยชน์ของความหลากหลายทางชีวภาพ
           1. ด้านการบริโภคใช้สอย ซึ่งนับว่าความหลากหลายทางชีวภาพที่เป็นทรัพยากรทางธรรมชาติมีประโยชน์อย่างมากกับปัจจัยในการดำรงชีวิตให้แก่มนุษย์ เช่น ด้านอาหาร เครื่องนุ่งห่ม ที่อยู่อาศัย ยารักษาโรค เป็นต้น
               ก. ด้านการผลิตอาหาร มนุษย์ได้บริโภคอาหารที่มาจากพืชและสัตว์ พืชไม่น้อยกว่า 5,000 ชนิดที่สามารถนำมาประกอบอาหารได้ และไม่น้อยกว่า 150 ชนิดที่มนุษย์นำมาเพาะปลูกเป็นอาหารของมนุษย์และสัตว์ แต่มีเพียง 20 ชนิดเท่านั้นที่ใช้เป็นอาหารหลักของประชากรโลก คือ พวกแป้ง ได้แก่ ข้าว ข้าวโพด ข้าวสาลี มันฝรั่ง ความหลากหลายทางธรรมชาติที่มนุษย์นำมาใช้เป็นแหล่งอาหารจะเป็นแหล่งวัตถุดิบที่ถูก นำมาใช้ ในการปรับปรุงคัดเลือกพันธุ์เพื่อให้ได้ผลผลิตมากขึ้น เช่น
ข้าว (rice) ข้าวเป็นอาหารหลักที่นิยมในเอเซีย มีการพัฒนาสายพันธุ์ข้าวในเอเซียโดยสถาบันข้าวนานาชาติ (International Rice Research Institute :IRRI) ในประเทศฟิลิปปินส์ โดยพัฒนาจากข้าวสายพันธุ์ดั้งเดิมทุกสายพันธุ์ในเอเซีย เพื่อให้ได้ข้าวสายพันธุ์ใหม่ อันนำมาซึ่งผลผลิตสูงขึ้นกว่าเดิมพันธุ์ IR - 8 นอกจากนี้ยังมีการค้นพบยีนที่ทนต่อเพลี้ยกระโดดสีน้ำตาลในพันธุ์ข้าวพื้นบ้านจังหวัดสุโขทัย อันนำมาซึ่งการปรับปรุงพันธุ์ในปัจจุบัน
ข้าวโพด (Maize) มีการค้นพบข้าวโพดที่ทนทานโรคที่เกิดจากเชื้อไวรัสในป่าประเทศแม็กซิโกในโลกมีเขตความหลากหลายของพืชที่สำคัญอยู่ 12 เขต จัดเป็นเขตที่มีความหลากหลายทางชีวภาพของพืชที่มนุษย์นำมาใช้ประโยชน์ในด้านเป็นแหล่งอาหาร
               ข. ด้านการแพทย์ มีการใช้ประโยชน์จากพืชและสัตว์ในทางการแพทย์มากมายประมาณร้อยละ 25 ของยารักษาโรคผลิตขึ้นมาจาก พืชดั้งเดิม เช่น การนำพืชพวก ชินโคนา (cinchono)ผลิตยาควินินที่ใช้รักษาโรคมาลาเรีย การใช้พังพวยฝรั่งในป่าของเกาะมาดากัสการักษาโรคเลือดจาง เบาหวานและความดันสูง และในปี พ.ศ.2543 ประเทศไทยก็ค้นพบสมุนไพรไทยที่มีฤทธิ์ต้านมาลาเรียอันได้แก่ น้ำเต้าลม มะพูด ชะมวง สบู่เลือด พญาครุฑ มะเกลือป่า โปร่งฟ้า และ Goniotha lamus tenuifolius (ไม่มีชื่อเรียกในภาษาไทย) เป็นต้น
           2. ประโยชน์ด้านการผลิต (productive use value) ด้านการอุตสาหกรรม ผลผลิตของป่าที่นำมาใช้ประโยชน์ไม่ว่าจะโดยตรง เช่น การป่าไม้ ของป่า หรือโดยอ้อม เช่นการสกัดสารเคมีจากพืชในป่า
           3. ประโยชน์อื่น ๆ (non - consumptive use) อันได้แก่คุณค่าในการบำรุงรักษาระบบนิเวศให้สามารถดำรงอยู่ได้ และดูแลระบบนิเวศ ให้คงทน เช่น การรักษาหน้าดินการตรึงไนโตรเจนสู่ดิน การสังเคราะห์พลังงานของพืช การควบคุมความชื้น เป็นต้น ซึ่งจัดเป็นประโยชน์ที่สำคัญ
สาเหตุแห่งการสูญเสียความหลากหลายทางชีวภาพ
           การสูญเสียความหลากหลายทางชีวภาพเกิดขึ้นจากการกระทำของมนุษย์ที่เป็นผู้ดำเนินการ สามารถระบุสาเหตุสำคัญๆ ได้ดังนี้
           1.การเปลี่ยนแปลงรูปแบบการผลิตและบริโภค ที่ทำการเกษตรแบบมุ่งเน้นการค้า มีการผลิตสายพันธุ์เดียวโดยละทิ้งสายพันธุ์พื้นเมืองดั้งเดิม มีการใช้สารเคมีมากขึ้นในการเกษตร เช่น ยาฆ่าแมลงและยาปราบศัตรูพืช เกิดสารพิษตกค้างในดินและแหล่งน้ำ กระทบต่อสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กในดิน และสัตว์น้ำ
           2. การเติบโตของประชากรและการกระจายตัวของประชากร ทำให้เกิดการรุกล้ำเข้าไปในพื้นที่ที่มีความหลากหลายทางชีวภาพสูง ซึ่งกระทบต่อความสมดุลของระบบนิเวศ
           3. การทำลายถิ่นที่อยู่อาศัยตามธรรมชาติของสัตว์นานาพันธุ์ เช่น การทำลายป่า การล่าสัตว์ การอพยพหนีภัยธรรมชาติของสัตว์
           4. มีการนำมาทรัพยากรธรรมชาติไปใช้ประโยชน์มากเกินไป
           5. การตักตวงผลประโยชน์จากชนิดพันธุ์ของพืชและสัตว์ป่า เพื่อผลประโยชน์ทางการค้า โดยการค้าขายสัตว์และพืชป่าแบบผิดกฎหมาย
           6. การนำเข้าชนิดพันธุ์ต่างถิ่น ซึ่งมีผลกระทบต่อการทำลายสายพันธุ์ท้องถิ่น
           7. การสร้างมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม เช่น มลพิษทางน้ำ มลพิษทางอากาศ และขยะ เป็นต้น
           8. การเปลี่ยนแปลงภาวะเศรษฐกิจ และการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อมของโลก เช่น อุณหภูมิโลกสูงขึ้น การเพิ่มขึ้นของน้ำทะเล ภัยแล้งทำให้เกิดปัญหาการขาดแคลนน้ำ การเกิดไฟป่า ในช่วงฤดูฝน เกิดปัญหาน้ำท่วม โคลนถล่ม เป็นต้น
           9. การอ้างสิทธิบัตร เช่น ประเทศญี่ปุ่นได้จดสิทธิบัตรการผลิตสารแก้โรคกระเพาะจากต้นเปล้าน้อย ซึ่งเป็นพันธุ์พืชที่มีในประเทศไทย (สรุปข่าวสิ่งแวดล้อม ปี 2543)
           10. ความก้าวหน้าของเทคโนโลยีชีวภาพ (biotechnology)ด้านการตัดต่อหน่วยพันธุกรรมหรือ จีเอ็มโอ (GMO; Genetically Modified Organisms) หรือพันธุวิศวกรรมศาสตร์ (genetic engineering)

ประชากร (Population) ประชากร ในเชิงชีววิทยา ประชากร คือ สิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกัน อาศัยอยู่ในที่เดียวกัน เวลาเดียวกัน ประชากรอาจมีความหมายได้ใน 2 รูปแบบ แบบแรกหมายถึง สิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันเท่านั้นที่เข้ามารวมกลุ่มกัน (single species) และอีกแบบหนึ่ง หมายถึงกลุ่มของสิ่งมีชีวิตหลายชนิดเข้ามาอยู่ร่วมกัน (mixed หรือ multiple species) เป็นการผสมผสานของประชากรสิ่งมีชีวิตหลายๆ ชนิดเอาไว้ด้วยกัน แต่โดยทั่วไปแล้วประชากร (population) คือ กลุ่มสิ่งมีชีวิตชนิดเดียวกันอาศัยอยู่ในที่เดียวกัน เวลาเดียวกัน มีคุณสมบัติของกลุ่มโดยเฉพาะมากกว่าคุณสมบัติของแต่ละตัว และสามารถบอกคุณสมบัติเหล่านี้ได้ดีโดยใช้สถิติซึ่งได้แก่ ความหนาแน่นของประชากร (population density) โดยขึ้นอยู่กับคุณสมบัติอื่นๆ ในประชากร คือ การเกิด (natality) การตาย (mortality) การอพยพเข้า (immigration) และการอพยพออก (emigration) และคุณสมบัติอื่นอีก เช่น โครงสร้างอายุ การ

กระจายของประชากร
           การวัดความหนาแน่นของประชากร(population measurement) การนับจำนวนสิ่งมีชีวิตเพื่อหาความหนาแน่นของประชากร บางครั้งอาจจะนับได้ทั้งหมด แต่โดยทั่วไปแล้วเราจะไม่สามารถนับได้ทั้งหมดจริง ค่าความหนาแน่นที่ได้จะเป็นความหนาแน่นเชิงเปรียบเทียบเท่านั้น การวัดความหนาแน่นของประชากรสามารถแบ่งเป็น2 แบบ คือ ความหนาแน่นสมบูรณ์หรือความหนาแน่นที่แท้จริง (absolute density) และความหนาแน่นสัมพัทธ์ (relative density)
ปัจจัยที่มีผลต่อความหนาแน่นของประชากร
           1. อัตราการเกิด (natality or birth rate) อัตราการเกิด(natality or birth rate) คือ จำนวนลูกที่เกิด/ตัวเมีย/ปี โดยอัตราการเกิดขึ้นอยู่กับชนิดของสิ่งมีชีวิต บางชนิดออกลูกครั้งเดียวตลอดชีวิต บางชนิดออกลูกปีละหลายครั้ง บางชนิดผลิตลูกตลอดเวลา เป็นต้น
           2. อัตราการตาย (mortality or death rate) อัตราตายของประชากรสิ่งมีชีวิตในช่วงระยะเวลาหนึ่งๆ สามารถนำเสนอในรูปของกราฟแสดงปริมาณความอยู่รอด (survivorship curves) หรือในรูปของตารางชีวิตเพื่อช่วยแสดงจำนวนตายทั้งหมดที่มีในประชากร แมลงหลายชนิดมีอัตราตายสูงมากทำให้เหลือแมลงเพียงไม่ถึง 1 เปอร์เซ็นต์ที่สามารถเติบโตอย่างต่อเนื่องจนตัวเต็มวัย ปัจจัยที่มีผลกระทบต่ออัตราตายมีทั้งจากปัจจัยที่มีและไม่มีชีวิต ซึ่งอาจมีผลกระทบต่อระยะใดระยะหนึ่งในวงจรชีวิตหรือต่อหลายๆ ระยะก็ได้ เช่น ปริมาณน้ำฝน อาจมีผลกระทบทำให้มีอัตราการตายของเพลี้ยอ่อนทุกวัยในขณะที่แมลงเบียนบางชนิดเข้าทำลายหนอนผีเสื้อได้เพียงบางวัยหรือในบางระยะเท่านั้น อัตราการตายนี้ย่อมมีความผันแปรไปได้ตามกาลเวลาและสถานที่เช่นเดียวกับอัตราการเกิดนอกจากจะทราบว่าการตายทำให้จำนวนประชากรของสิ่งมีชีวิตลดลงแล้ว นักนิเวศวิทยายังได้ศึกษาว่าอะไรเป็นสาเหตุของการตายในประชากร และแต่ละสาเหตุเกิดการตายมากน้อยเพียงใดด้วย สาเหตุหนึ่งที่ทำให้เกิดการตาย คือ อายุขัย
การแพร่กระจายของประชากร (population dispersal) พบว่าประชากรมีการแพร่กระจาย 3 แบบ คือ

               - การแพร่กระจายแบบสุ่ม (random spatial pattern) พบมากในประชากรที่อาศัยในธรรมชาติ โดยเฉพาะประชากรที่อาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมที่เหมือนกัน และไม่ค่อยเปลี่ยนแปลงจึงไม่มีการแก่งแย่งแข่งขันระหว่างสมาชิกและไม่มีการรวมกลุ่มสมาชิก เช่น การแพร่กระจายของพืชที่มีเมล็ด ปลิวไปกับลม หรือสัตว์ที่กินผลไม้แล้วขับถ่ายทิ้งอุจจาระไว้ตามที่ต่างๆ และในอุจจาระนั้นมีเมล็ดพืชปะปนอยู่จึงงอกกระจายทั่วๆ ไป
               - การแพร่กระจายแบบรวมกลุ่ม (uniform spatial pattern) การกระจายแบบนี้เป็นรูปแบบการแพร่กระจายของประชากรที่พบในธรรมชาติมากที่สุด ส่วนใหญ่มักพบอยู่รวมกันด้วยเหตุผลพลายประการ เช่น สภาพแวดล้อมมีความแตกต่างของดินอุณหภูมิ ความชื้น ทำให้เกิดแหล่งที่อยู่อาศัยที่แตกต่าง เป็นสาเหตุให้สิ่งมีชีวิต มาอยู่รวมกันเป็นกลุ่ม เช่นไส้เดือนดินพบตามดินร่วนซุย และมีความชื้นสูง มีอินทรีวัตถุมาก หรือการสืบพันธ์ที่ทำให้สมาชิกในประชากรมาอยู่ร่วมกัน โดยเฉพาะตัวอ่อน ที่ยังอาศัยการเลี้ยงดูจากพ่อแม่ เช่นสัตว์ที่อยู่ในกลุ่มครอบครัว เช่น ชะนี หรือรูปแบบพฤติกรรมที่อยู่เป็นกลุ่ม เช่น ฝูงนก ฝูงวัวควาย ฝูงปลา โขลงช้าง
               - การแพร่กระจายแบบสม่ำเสมอ(clumped spatial pattern) การแพร่แบบนี้มักพบในบริเวณที่มีปัจจัยทางกายภาพบางประการที่จำกัดในการเจริญเติบโต เช่น ความชื้น อุณหภูมิ และลักษณะของดิน เป็นต้น เช่น การแก่งแย่งน้ำเพื่อการเจริญเติบโตของกระบองเพชรยักษ์ ที่ขึ้นในทะเลทรายรัฐอริโซนา ประเทศสหรัฐอเมริกา การปลิวของผลยางไปตกห่างจากต้นแม่เพื่อเว้นระยะห่างของพื้นที่ในการเจริญเติบโต เพื่อหลีกเลี่ยงการแก่งแย่งความชื้นและแสง หรือการที่ต้นไม้บางชนิดมีรากที่ผลิตสารพิษ ซึ่งสามารถป้องกันการงอกของต้นกล้าให้เป็นบริเวณห่างรอบๆ ลำต้น นอกจากนี้พบว่าบางครั้งการแพร่กระจายแบบนี้อาจเกิดจากพฤติกรรมทางสังคมที่กำหนดให้มีอาณาเขตรอบๆ เพื่อหากิน สืบพันธุ์และสร้างรัง

บทที่ 3 มนุษย์กับความยั่งยืนของสิ่งแวดล้อม

เนื่องจากปัจจุบันมนุษย์มีจำนวนมากทำให้มีการใช้ทรัพยากรเพิ่มมากขึ้นด้วย นอกจากนี้ยังมีการนำเทคโนโลยีมาใช้ ทำให้ทรัพยากรธรรมชาติลดลง และเกิดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมตามมา ดังนั้นเพื่อให้มีการใช้ทรัพยากรธรรมชาติ อย่างมีประสิทธิภาพและยั่งยืน จึงจำเป็นต้องจัดการกับทรัพยากรธรรมชาติอย่างมีประสิทธิภาพ เพี่อคุณภาพชีวิตที่ดีขึ้น และก่อให้เกิดความยั่งยืนของสิ่งแวดล้อม
มนุษย์กับทรัพยากรทางธรรมชาติ

           1. ประเภทของทรัพยากรทางธรรมชาติ
               1.1 ทรัพยากรทางธรรมชาติที่ใช้แล้วไม่หมดสิ้น เป็นทรัพยากรทางธรรมชาติที่มีปริมาณมากมีอยู่ทุกหนทุกแห่งของโลก เช่น น้ำ อากาศ และแสงอาทิตย์ ถึงแม้ว่าทรัพยากรธรรมชาติเหล่านี้จะมีมากแต่ต้องใช้อย่างระมัดระวัง และต้องดูและรักษา หากไม่ดูแลรักษาอาจทำให้ทรัพยากรเหล่านั้นเสื่อมสภาพได้ และนำมาใช้ประโยชน์ได้ไม่เต็มที่
               1.2 ทรัพยากรธรรมชาติที่ใช้แล้วเกิดทดแทนได้ เป็นทรัพยากรธรรมชาติที่เมื่อนำมาใช้ประโยชน์แล้วสามารถสามารถเกิดทดแทนได้ เช่น พืช สัตว์ ป่าไม้ ดิน เป็นต้น บางชนิดใช้เวลาสั้นในการสร้างเช่น พืช สัตว์ใช้เวลานานในการเกิดทดแทน เช่นการเกิดดิน
               1.3 ทรัพยากรธรรมชาติที่ใช้แล้วหมดไป เช่น ปิโตรเลียม แก๊สธรรมชาติ ถ่านหินและแร่ เป็นต้น ทรัพยากรธรรมชาติเหล่านี้บางชนิดเป็นแหล่งพลังงานที่อำนวยความสะดวก ทำให้มนุษย์มีความเป็นอยู่ดีขึ้น
           2. การใช้ประโยชน์จากทรัพยากรธรรมชาติปัญหาและการจัดการ
               2.1 ทรัพยากรน้ำ แหล่งน้ำที่มนุษย์นำมาใช้ประโยชน์มาจากแหล่งใด
                      ***น้ำในโลกมีประมาณ 3 ใน 4 ส่วน ร้อยละ 97.41 เป็นน้ำเค็มในมหาสมุทร ร้อยละ 2.59 เป็นน้ำจืด แต่น้ำจืดที่นำมาใช้ประโยชน์ได้มีเพียง ร้อยละ 0.014 เท่านั้น เนื่องจากเป็นน้ำแข็งร้อยละ 1.984 และอีกร้อยละ 0.592 เป็นน้ำใต้ดิน น้ำที่มนุษย์นำมาใช้ประโยชน์ได้ มาจากแหล่งใหญ่ๆ 3 แหล่ง ด้วยกันคือ
                   - หยาดน้ำฟ้า เป็นน้ำที่ได้จากบรรยากาศ เช่น ฝน น้ำค้าง หิมะ ลูกเห็บ เมฆ หมอก ไอน้ำ เป็นต้น
                   - น้ำผิวดิน เป็นน้ำที่ได้มาจากแม่น้ำ ลำคลอง ทะเลสาบ ทะเล และมหาสมุทร
                   - น้ำใต้ดิน เป็นน้ำที่อยู่ใต้ระดับผิวดิน ที่มนุษย์ขุด และสูบขึ้นมาใช้ เช่น น้ำบ่อ และน้ำบาดาล เป็นต้น
                   ***มนุษย์ใช้ประโยชน์จากน้ำในกิจกรรมต่างๆ น้ำที่ใช้แล้วหากปล่อยลงสู่แหล่งน้ำจะทำให้น้ำเน่าเสียได้
               2.2 มลพิษทางน้ำและการจัดการ หมายถึง ภาวะของน้ำที่มีมลสาร ปนเปื้อน ในระดับที่ทำคุณภาพน้ำเปลี่ยนไปจนมนุษย์ และสิ่งมีชีวิตไม่สามารถใช้ประโยชน์จากน้ำนั้นได้
แหล่งที่มาของน้ำเสีย
           จากธรรมชาติ อันเนื่องมาจากสิ่งมีชีวิตไม่ว่าจะเป็นพืช หรือสัตว์ตายทับถมในน้ำ จากนั้นจุลินทรีย์ มีการใช้ออกชิเจน ในการย่อยสลายซากสิ่งมีชีวิตเป็นผลให้ ออกชิเจนในน้ำนั้นลดลง หรือเกิดจากกระบวนการชะล้างพังทลายของดิน ทำให้ตะกอนดินถูกพัดพาลงในน้ำ ทำให้น้ำขุ่น สิ่งมีชีวิตต่างๆไม่สามารถดำรงชีวิตอยู่ได้ ทำให้แหล่งน้ำตื้นเขินอีกด้วย
จากแหล่งชุมชน อันได้แก่น้ำเสียที่มาจากแหล่งพักอาศัย และสถานประกอบการต่างๆ ในชุมชน น้ำเสียจากแหล่งต่างๆ เหล่านี้ส่วนใหญ่จะมีสารอินทรีย์ เชื้อโรค และสารเคมีเป็นองค์ประกอบ

           1. จากโรงงานอุตสาหกรรม เป็นน้ำเสียที่เกิดจาก กระบวนการต่างๆ ในโรงงานอุตสาหกรรม เช่น
               - น้ำจากการชะล้างสิ่งสกปรกในเครื่องจักร พื้นโรงงาน
               - น้ำจากกระบวนการผลิตสารเคมีที่เป็นอันตรายเจือปนอยู่เช่น สารปรอท ตะกั่ว แคดเมียม แมงกานีส โครเมียม และน้ำมัน สารพิษเหล่านี้เมื่อปนเปื้อนในแหล่งน้ำธรรมชาติจะเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตในน้ำ และทำให้เกิดการสะสมสารพิษในห่วงโซ่อาหารได้
               - น้ำจากอุตสาหกรรมผลิตอาหาร จะมีสารอินทรีย์เจือปนอยู่สูงเมื่อปล่อยลงสู่แหล่งน้ำทำให้แหล่งน้ำเน่าเสีย มีกลิ่นเหม็นอับอันเนื่องมาจาก กระบวนการย่อยสลายของจุลินทรีย์ในน้ำ และบางครั้งอาจทำให้แหล่งน้ำมีอุณหภูมิสูงขึ้นด้วย
จากการเกษตรและอุตสาหกรรมเลี้ยงสัตว์ เป็นน้ำเสียที่เกิดจากการปนเปื้อนของสารเคมี วัตถุมีพิษที่ใช้ในการป้องกันสัตรูพืช ซึ่งจะตกค้างอยู่ตาม ดิน อากาศ และในผลผลิต เมื่อฝนตกสารเหล่านี้ จะชะล้างลงสู้แหล่งน้ำ เป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตในแหล่งน้ำได้ นอกจานี้การเลี้ยงสัตว์พวก สุกร ไก่ ปลา และกุ้ง ยังเป็นต้นกำเนิดของน้ำเสียที่เกิดจากการชะล้างคอกสัตว์ หรือบ่อน้ำที่มีสารอินทรีย์เจือปนอยู่สูง
           2. จากการทำเหมืองแร่ การทำเหมืองแร่ประเภทต่างๆเช่น การทำเหมืองแร่ดีบุก พลวง และเหมืองพลอย ต้องมีการขุดเจาะดินทำให้เกิดตะกอนดิน และทำให้น้ำในแหล่งน้ำขุ่น นอกจากนี้ยังมีสารปนเปื้อนของโลหะหนักเช่น ปรอท ตะกั่ว แคดเมียม ลงสู่น้ำ และอาจทำให้น้ำตื้นเขินได้ การจัดการทรัพยากรน้ำ หมายถึงการป้องกันปัญหาที่จะเกิดขึ้นกับน้ำ มาใช้ให้เกิดประโยชน์ สูงสุดในการดำรงชีพของมนุษย์ ดังนั้นจึงควรมีการจัดการทรัพยากรน้ำที่เหมาะสมและถูกวิธี ดังนี้คือการปลูกจิตสำนึกในการใช้น้ำอย่างมีคุณค่า เช่นการประหยัด การใช้น้ำทุกรูปแบบในชีวิตประจำวัน
           การวางแผนการใช้น้ำ เพื่อให้มีน้ำใช้ตลอดฤดูกาล การกักเก็บน้ำ เช่น การขุดบ่อ ขุดสระ การทำแท็งน้ำ การกักเก็บน้ำฝนเพื่อนำไปใช้ในยามขาดแคลน
           การนำน้ำที่ใช้แล้วกลับมาใช้ใหม่ เช่น กิจกรรมบางอย่างอาจไม่จำเป็นต้อง ใช้น้ำคุณภาพดีมากนัก เช่นการชะล้างภาชนะในครัวเรือน หรือจากการชักผ้าน้ำสุดท้ายอาจนำมารดต่นผักได้
           การแก้ไขมลพิษของน้ำ ในกรณีที่น้ำนั้นเกิดมลพิษ รูปแบบของการจัดการอาจใช้วิธีการแยก หรือทำลายสิ่งสกปรกต่างๆ ทั้งที่อยู่ในรูปของสารละลาย และอยู่ในรูปของสารที่ไม่ละลายน้ำ ให้หมดไป และลดปริมาณสารพิษลง ด้วยวีธีการบำบัดน้ำเสีย ให้เป็นน้ำที่มีคุณภาพอยู่ในเกณฑ์มาตรฐานก่อนปล่อยลงสู่แหล่งน้ำ เช่น
               - การบำบัดน้ำเสียด้วยวิธีชีวภาพ เป็นการใช้จุลินทรีย์ในการย่อยสลาย สารอินทรีย์ที่ปนอยู่ในน้ำเสีย โดยเฉพาะ จุลินทรีย์ที่กลุ่มที่ใช้ออกชิเจนโดยทำควบคู่ไปกับการเติมออกฦซิเจนลงในน้ำด้วย เช่น การทำกังหันน้ำ นอกจากนี้อาจใช้พืชน้ำบำบัดน้ำเสียได้ด้วย โดยพืชน้ำจะดูดสารอินทรีย์เพื่อใช้ในการเจริญเติบโต เช่น ผักตบชวา ผักกระเฉด กกสามเหลี่ยม ธูปฤาษี หญ้าแฝก และบัว
               - การบำบัดน้ำเสียด้วยวิธีทางเคมี โดยการเตรียมสารเคมีเพื่อให้เกิดปฏิกิริยาต่างๆ หรืทำให้ตกตะกอน รวมทั้งฆ่าเชื้อโรคด้วยการเติมคลอรีน
ทรัพยากรดิน

           ดินเป็นทรัพยากรที่ใช้แล้วสามารถเกิดทดแทนได้ เป็นทรพยากรที่สัมพันธ์กับทรัพยากรชนิดอื่นเช่น ป่าไม้ แร่ธาตุ สัตว์ป่า มนุษย์ใช้ดินในแง่ของการเกษตร การคมนาคม แต่การสร้างดินต้องใช้เวลานานถึง 200 ปี
           การแบ่งชั้นหน้าดิน สามารถแบ่งได้ตามลักษณะของดิน เช่น สีดิน การระบายน้ำของดิน ระดับความหนาของชั้นดิน แบ่งเป็น
              - ชั้นผิวดิน เป็นชั้นของอินทรีย์วัตถุที่มีใบไม้ กิ่งไม้ที่เพิ่งร้วงหล่นลงมา เริ่มผุพังบ้างแล้ว
              - ดินชั้นบน เป็นชั้นของฮิวมัส แร่ธาตุบางชนิด ซากพืช ซากสัตว์ รากไม้ ซึ่งผุพัง แล้วบางส่วน เป็นชั้นดินที่ถูกซะล้าง
              - ดินชั้นล่าง เป็นชั้นที่มีการทับถม ดินละเอียด มีรากไม้
           วัตถุต้นกำเนิดดิน (Weathered rock) เป็นขั้นที่เกิดจากการ สลายตัวผุพังทั้งทางกายภาพ และชีวเคมี ของหินชนิดต่างๆ
ชั้นพินพื้น (Bed rock) ประกอบด้วยหินพื้นที่เป็นหินประเภทต่างๆ ที่เป็นโครงสร้างพื้นฐานของเปลือกโลก ดินแต่ละแห่งมีสภาพที่แตกต่างกันออกไปขึ้นกับสภาพภูมิอากาศ
องค์ประกอบของดิน ประกอบด้วยส่วนประกอบสำคัญ 4 ส่วน คือ

          - อินทรีย์วัตถุ 5%
มลพิษทางดินและปัญหาความเสื่อมโทรมของดิน
สาเหตุของมลพิษทางดิน
          - การทิ้งสิ่งของต่างๆลงในดิน เป็นสาเหตุที่ทำให้เกิดการสะสมของสารเคมีและสารพิษ ในดิน ทำให้คุณสมบัติของดินเปลี่ยนไป ส่วนใหญ่เกิดจากการทิ้งสิ่งของเหลือใช้จากบ้าน เช่น ขยะมูลฝอย พลาสติก โฟม เศษแก้ว เศษโลหะ แบตเตอรี่ ถ่านไฟฉาย หลอดไฟ น้ำมันเป็นต้น สิ่งของเดหล่านี้บางชนิดจุลินทรีย์ย่อยได้ บางชนิดย่อยไม่ได้ เมสะสมเป็นเวลานาน ทำให้สารพิษพวก ปรอท ตะกั่ว โลหะหนักอื่นๆที่ขยะรั่วซึมลงดินได้ ซึ่งคุณสมบัติชองดินมีสมบัติเป็นประจุสามารถดูดซับสารพิษและสามารถถ่ายทอดไปตามห่วซาอาหารได้
          - การใช้สารเคมีทางการเกษตร เช่น ปุ๋ย และยาปราบศัตรูพืช สารเหล่านี้เมื่อใช้ในระยะเวลานานจะมีสารตกค้างในดิน ซึ่งบางชนิดสามารถย่อยสลายได้ บางชนิดย่อยสลายไม่ได้ ทำให้สารพิษสามารถถ่ายทอดไปตามห่วงโซ่อาหารได้
สารกัมมันตรังสี ตามเครื่องมือทางการแพทย์ การเกษตร การอุตสาหกรรมใ การทดลองระเบิดปรมาณู เป็นอันตรายมาก ละสามารถถ่ายทอดไปตามห่วงโซ่อาหารได้
ปัญหาการเสื่อมโทรมของดิน ได้แก่
          - การพังทลายของดิน เกิดจากธรรมชาติเช่น การตกกระทบของฝนการกัดเซาะของน้ำไหลบ่า การดัดเซาะของคลื่น การพัพาของลม ภัยธรรมชาติ เช่น แผ่นดินไหว ภูเขาไพระเบิด หรือพฤติกรรมการใช้ทรัพยากรของมนุษย์ เช่นการตัดไม่ทำลายป่า การเพาะปลูกไม่ ถูกวิธี การปรับดินเพื่อปรับระดับดิน เป็นต้น
          - ดินขาดความอุดมสมบูรณ์ เกิดจากหลายสาเหตุ เช่นการปลูกพืชชนิดเดียวกันเป็นเวลานานและขาดการบำรุง การพังทลายของดิน การที่ดินชั้นบนที่มีธาตุอาหารถูกพัดพาออกจากพื้นที่โดยการกระทำของน้ำหรือลม การปลูกพืชที่โตเร็ว เช่นยูคาลิปตัส มันสำปะหลัง การขุดหน้าดินไปขายเป็นต้น
          - ดินที่มีสมบัติไม่เหมาะสมต่อการเพาะปลูก ในบางพื้นที่สมบัติของดินมีการเปลี่ยนแปลงเช่น ดินกรด หรือดินเปรี้ยวจัด ดินเค็มหรือเกิดจากหินเค็มที่อยู่ใต้ดิน หรือดินที่มีน้ำทะเลท่วมขัง ดินที่มีดินลูกรังปนอยู่มาก พื้นที่ลาดชัน ดินเหล่านี้ไม่เหมาะสมต่อการปลูกจึงต้องมีการปรับปรุงดินก่อนปลูก
การจัดการและการแก้ปัญหามลพิษทางดินและปัญหาเสื่อมโทรมของดิน
           การอนุรักษ์ดินเป็นการใช้ประโยชน์จากดินอย่างถูกต้องตามหลักวิชาการ เป็นการจัดการและแก้ปัญหามลพิษทางดินและการเสื่อมโทรมของดิน
           การป้องกันการพังทลายของหน้าดิน ทำโดยการปลูกต้นไม้และสงวนรักป่าเพื่อให้มีสิ่งปกคลุมดินชะลอความรุนแรงของกระแสน้ำและกระแสลมที่มาปะทะผิวดิน ซึ่งมีแนวทางในการจัดการ ดังนี้
               1. การปลูกพืชแบบขั้นบันได ตามบริเวณไหล่เขา เพื่อช่วยลดอัตราความเร็ว และลดปริมาณการไหลบ่าของน้ำ ซึ่งป้องกันและลดปริมาณการชะล้างหน้าดินให้เกิดการพังทลายของดินลดลงไป

2. การปลูกพืชคลุมดิน เช่น หญ้าแฝก และพืชช่วยปรับปรุงดิน เช่นพืชวงศ์ถั่วช่วยเพิ่มธาตุอาหาร และเพิ่มความชื้นในดิน เป็นต้น

3. การเพิ่มความอุดมสมบูรณ์ของดิน ทำโดยการปลูกพืชหมุนเวียน เพราะการปลูกพืชชนิดเดียวช้ำซากบนที่ดินเดิมจะทำให้เกิดดินจืด และปริมาณธาตุอาหารในดินลดลง เป็นการทำลายความอุดมสมบูรณ์ของดิน และยังเอื้อต่อการระบาดของโรค และศัตรูพืชอีกด้วย แต่การปลูกพืชหมุนเวียนในพื้นที่แปลงเดียวจะช่วยลดปัญหาความเสื่อมโทรมของดินและศัตรูพืชด้วย เช่นหลังการเก็บเกี่ยวพืชผลผลิตชนิดหนึ่งแล้ว ควรสลับด้วยการปลูกพืชวงศ์ถั่วซึ่งเป็นพืชอายุสั้น เนื่องจากรากถั่วมีแบคทีเรียพวกไรโซเบียม ซึ่งสามารถตรึงก๊าซไนโตรเจนได้ จึงเป็นการเพิ่มธาตุไนโตรเจนให้แก่ดินด้วย นอกจากนี้การทำปุ๋ยพืชสด ปุ๋ยหมัก และปุ๋ยคอก ปุ๋ยอินทรีย์เหล่านี้ช่วยให้ดินสามารถอุ้มน้ำได้ดี มีช่องว่างให้อากาศแทรกระหว่างอนุภาคดินและยังช่วยลดการสูญเสียหน้าดินลง
ทรัพยากรอากาศ

           อากาศประกอบด้วยส่วนผสมของสสารหลายชนิด ด้วยกัน ส่วนใหญ่อยู่ในสถานะแก๊ส เช่น ไนโตรเจน ออกซิเจน คาร์บอนไดออกไซด์ และพบส่วนน้อยเป็นของเหลว เช่นไอน้ำ และในสถานะที่เป็นขออแข็ง เช่น ฝุ่นละออง เป็นต้น พบว่าชั้นบรรยากาศที่มีก๊าซออกซิเจนเพียงพอต่อการดำรงชีวิตของสี่งมีชีวิตจะอยู่สูงจากผิวโลกถึง 5-6 กิโลเมตร เท่านั้น
มลพิษทางอากาศ (Air pollution)
           หมายถึง การที่อากาศหรือสารเคมี หรือมลพิษสารที่ปนเปื้อนอยู่ในบรรยากาศในปริมาณที่ก่อให้เกิดอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตและมนุษย์
สาเหตุการเกิดมลพิษทางอากาศ
          - มลพิษทางอากาศที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ เกิดจากการสลายตัวของซากพืช ซากสัตว์ โดยการย่อยสลายของจุลินทรีย์ทำให้เกิดแก๊ส”ฮโดรเจนซัลไฟด์ (H2S) ซึ่งก่อให้เกิดกลิ่นเน่าเหม็นและพบว่าการที่น้ำท่วมขังไร่นาเป็นเวลานาน จะก่อให้เกิดแก๊สมีเทน (CH4) ซึ่งเป็นแก๊สที่ทำให้เกิดปรากฎการณ์เรือนกระจก หรือการเกิดภูเขาไฟระเบิด อาจทำให้เกิดการฟุ้งกระจายของฝุ่นละอองและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ได้
          - มลพิษทางอากาศที่เกิดจากการกระทำของมนุษย์ หรือกิจกรรมการดำรงชีวิตจากการคมนาคมต่างๆ มีการใช้น้ำมันเชื้อเพลิงแล้วปล่อยก๊าซพิษออกมา เช่น คาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) ออกไซด์ของไนโตรเจน (NOX) เป็นต้น การเผาขยะทิ้งขยะจะก่อให้เกิดการฟุ้งกระจายของฝุ่นละออง หรือสารเคมีทางการเกษตรจะทำให้เกิดการฟุ้งกระจายของสารเคมี รวมทั้งโรงงานอุตสาหกรรมจัปล่อยสารพิษออกมาเจือปนในอากาศ
มลสารที่ปนเปื้นในอากาศ ได้แก่
          - อนุภาคแขวนลอยในอากาศ มีทั้งอยู่ในรูปของฝุ่นละอองของแข็ง เช่น ฝุ่นละอองจากหิน ดิน ทราย ฝุ่นละอองของเถ้าถ่าน เขม่าควันท่อไอเสียรถยนต์ และอนุภาคของเหลวเช่นละอองไอในอากาศ เช่น ละอองของสารกำจัดศัตรูพืช ไอกรด หรือละอองของสารเคมี อนุภาคแขวนลอยเหล่านี้อาจทำให้เกิดโรคภูมิแพ้ โรคหอบหืด โรคทางเดินหายใจ โรคปอด
คาร์บอนมอนอกไซด์ เกิดจากการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ขงสารประกอบคาร์บอน เช่นการเผาไหม้ถ่านหิน น้ำมันปิโตรเลียม แก๊สธรรมชาติ คาร์บอนมอนอกไซด์จากไอเสียรถยนต์ จะลอยเข้าผสมกับอากาศได้ง่าย และลอยขึ้นไปในระยะสูงๆ ดังนั้นผู้ที่อาศัยอยู่ในที่สูงจึงได้รับมลสารใกล้เคียงกับผู้ที่อาศัย ระดับล่าง คาร์บอนไดออกไซด์ที่หายใจเข้าไปจะไปรวมกับฮีโมโกลบิน ในเซลล์เม็ดเลือดแดง ทำให้เซลล์เม็ดเลือดแดงลำเลียงก๊าสออกซิเจนได้น้อยลง อาจทำให้ร่างกายขาดออกซิเจนได้ ถ้าเป้นเช่นนั้นนานๆ อาจเกิดอาการพร่ามัว ความจำเสื่อม หายใจเร็ว เจ็บหน้าอก ได้รับในปริมาณมากทำให้หมดสติ เสียชีวิตได้
คาร์บอนไดออกไซด์ เกิดจากการเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ของธาตุคาร์บอน และสารอินทรีย์ เมื่อรวมกับการหายใจของพืชและสัตว์ที่ปล่อยออกมา ธรรมชาติจะมีกลไกคใววบคึมปริมาญของคาร์บอนไดออกไซด์ โดยใช้กระบวนการสังเคราะห์แสง แต่เมื่อมีการาผาไหม้เชื้อเพลิงจากยานพาหนะ การเผาขยะ การเผาป่า ปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ก จึงเพิ่มปริมาณขึ้นด้วย เมื่อคนสูดดมเข้าไปอาจทำให้มีอาการมึนงง ปวดศีรษะ คลื่นไส้ ตาลาย
          - ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ เกิดจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงที่มีธาตุกำมะถันผสมอยู่ ได้แก่ ถ่านหินลิกไนต์ น้ำมันดีเซล น้ำมันเตา น้ำมันปิโตรเลียม ฟืน ถ่านไม้ การถลุงแร่ ทำให้กำมะถันที่เจือปน อยู่ในสินแร่รั่วไหล ออกมาระหว่างกระบวนการถลุง และเมื่อรวมตัวกับก๊าซออกซิเจนในอากาศกลายเป็น ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO2) เมื่อซัลเฟอร์ไดออกไซด์ทำปฏิกิริยากับกับก๊าซออกซิเจนในอากาศจะกลายเป็น ซัลเฟอร์ไตรออกไซด์ (SO3) มักเรียกออกไซด์ของซัลเฟอร์ (SOX) นอกจากนี้ SO3 สามารถรวมกับไอน้ำในอากาศได้ กรดซัลฟิวริก (H2SO4) หรือกรดกำมะถันทำให้เกิดฝนกรดมีฤทธิ์ในการกัดกร่อน ซึ่งทั้งหมดนี้มีอันตรายต่อพืช สัตว์และมนุษย์ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ทำให้พืชมีใบสีเหลืองไม่สามารถสังเคราะห์แสลงได้ด้วยแสงได้ ในสัตว์จะมีการระคายเคืองบริเวณผิวหนัง นัยน์ตา เป็นมะเร็งปอด
          - สารประกอบไฮโดรคาร์บอน มีทั้งที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ เช่นแก๊สมีเทน ซึ่งเกิดจากการเน่าเปื่อยของสารอินทรีย์ ซากพืชซากสัตว์และพบได้ในธรรมชาติที่เป็นเชื้อเพลิง นอกจากนั้นยังเกิดจากกิจกรรมของมนุษย์ เช่นการเผาไหม้ของเชื้อเพลิง การเผาไหม้ถ่านหิน การระเหยของน้ำมันปิโตรเลียม การระเหยของน้ำมันเชื้อเพลิงที่เผาไหม้ไม่สมบูรณ์ ออกทางท่อไอเสียเรียกว่าควันขาว ไฮโรคาร์บอนจะทำปฏิกิริยากับออกไซด์ของไนโตรเจน และออกซิเจนในอากาศ ทำให้เกิดหมอกควันเมื่อมนุษย์สูดสารพิษชนิดนี้เข้าไป ทำให้มีอาการวิงเวียนศีรษะ เป็นอันตรายต่อทางเดินหายใจเป็นมะเร็งปอด
          - ตะกั่ว เป็นโลหะสีเทาเงินเกิดขึ้นเองตามธรรมชาติในเปลือกโลก สารตะกั่วในรูปสารประกอบ อนินทรีย์ เช่น ไนเตรต คลอเรต ซึ่งเป็นสารเติมผสมในน้ำมันเบนซิน เมื่อน้ำมันเผาไหม้ในรถยนต์ สารตะกั่วจะปนออกมากับไอเสียสามารถแพร่กระจายไปไกลได้หลายกิโลเมตร ปนเปื้อนอยู่ในอากาศ ไม่สลายตัว เมื่อสูดดมเข้าไปจะสะสมอยู่ในปอด และกระแสเลือดทำลาย ระบบประสาท มีพิษต่อระบบทางเดินอาหาร ทำให้การย่อยอาหารผิดปกติ เบื่ออาหาร ปวดท้องอย่างรุนแรง ทำลายการทำงานของไขกระดูก ทำให้เม็ดเลือดแดงอายุสั้น เป็นโรคโลหิตจาง นอกจากนี้ยังเป็นสาเหตุทำให้เกิดมะเร็งปอด โรคหัวใจ โรคหอบหืด
ปรอท ปนเปื้อนในอากาศในรูปของไอปรอท เพราะปรอทสามารถกลายเป็นไอในอุณหภูมิปกติ มีแหล่งกำเนิดจากโรงงานผลิตอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ โรงงานผลิตเครื่องสำอาง โรงงานกระดาษ สารปราบศัตรูพืช ไอปรอทที่ปนเปื้อนอยู่ในอากาศ เมื่อเข้าไปพร้อมกับลมหายใจทำให้เกิดอาการหนาวสั่น แน่นหน้าอก ถ้าเป็นสารประกอบของปรอท ที่ปะปนกับอาหารผสมอยู่ในร่างกาย ทำให้ปวดท้องอาเจียน ปวดกล้ามเนื้อ มีผลต่อระบบประสาท ทำลายสมอง และตา ซึ่งเป็นอาการของโรคมินามาตะ
แคดเมียม ที่พบในอากาศอยู่ในอากาศจะอยู่ในรูปของฝุ่นหรือไอจากยานพาหนะ หรือจากกระบวนการหลอม พ่น ฉาบโลหะ เมื่อเข้าสู่ร่างกายจะสะสมอยู่ในไต ทำลายเซลล์ของหน่วยไต และมีการสะสมอยู่ในกระดูก ทำให้กระดูกผุกร่อน หักง่าย เกิดอาการปวดอย่างรุนแรง เรียกว่า โรคอิไตอิไต
ผลกระทบที่เกิดขึ้นจากมลพิษทางอากาศ
           1. ผลกระทบทางด้านเศรษฐกิจ มลพิษทางอากาศจะทำให้ผลผลิตทางการเกษตรลดต่ำลง มีฝนสภาพเป็นกรด ทำให้พืชตายหรือเจริญเติบโตไม่ดี ส่งผลกระทบต่อผลผลิตทางการเกษตรลดลง ทำลายสิ่งก่อสร้าง จำพวกเหล็กคอนกรีต และหินอ่อนให้เสื่อค่าเร็วกว่าปกติ มลพิษทางอากาศยังเป็นอุปสรรคต่อการคมนาคม เช่น ม่านหมอกควัน ทำให้ทัศนวิสัยไม่ดี ก่อให้เกิดอุบัติเหตุและทำให้เกิดความเสียหายแก่ชีวิตและทรัพย์สิน จำนวนมหาศาล
           2. ผลกระทบด้านสุขภาพอนามัย ประชากรที่อาศัยในบริเวณที่มีมลพิษทางอากาศ จะมีผลกระทบต่อทางร่างกายทำให้เกิดโรคต่างๆ เช่น โรคภูมิแพ้ โรคหัวใจ โรคมะเร็งปอด หลอดลมอักเสบ ความจำเสื่อม สายตาพร่ามัว เป็นต้น
           3. ผลกระทบต่อพืช ทำให้การเจริญเติบโตของพืชช้าลง เพราะเขม่าควันเกาะที่ผิวใบและทำให้ปากใบพืชอุดตัน ดูดแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ได้น้อยลง ทำให้ประสิทธิภาพการสังเคราะห์แสงลดลง นอกจากนี้มลพิษทางอากาศยังทำให้สภาพอากาศมืดครึ้มแสงส่องมาน้อยกว่าปกติ

ความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศ
           สิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศเดียวกัน จะมีความสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน และมีความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตกับสิ่งแวดล้อมซึ่งเรียกว่าปัจจัยทางกายภาพ ความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตกับปัจจัยทางกายภาพ ได้แก่อุณหภูมิ แสง ความชื้น แก๊ส ความเป็นกรด-เบส ความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตกับปัจจัยทางชีวภาพ ได้แก่ ภาวะพึ่งพากัน การได้รับประโยชน์ร่วมกัน ภาวะอิงอาศัย การล่าเหยื่อ ภาวะปรสิต และภาวะแก่งแย่งแข่งขัน ความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศแบ่งเป็น 2 ลักษณะ คือ
           1. ความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิต กับ สิ่งไม่มีชีวิต (ปัจจัยทางกายภาพ) สิ่งมีชีวิตจะดำรงอยู่ได้ต้องมีความสัมพันธ์กับปัจจัยทางกายภาพ เช่น อุณหภูมิ แสง อากาศ ความเป็นกรดเป็นเบส เสียง ดิน น้ำ ฯลฯ
           2. ความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตกับสิ่งมีชีวิต สามารถแบ่งได้ความสัมพันธ์ได้ 4 ลักษณะ คือ
               - ความสัมพันธ์ที่ต่างฝ่ายต่างได้ประโยชน์ (+/+)
               - ความสัมพันธ์ที่ฝ่ายหนึ่งได้ประโยชน์อีกฝ่ายไม่ได้ไม่เสียประโยชน์ (+/0) - ความสัมพันธ์ที่ฝ่ายหนึ่งได้ประโยชน์อีกฝ่ายเสียประโยชน์ (+/-)
               - ความสัมพันธ์ที่ต่างฝ่ายต่างเสียประโยชน์ (-/-)
ซึ่งรูปแบบความสัมพันธ์ ดังนี้
           1. ภาวะพึ่งพา (Mutualism : +,+) หมายถึง การอยู่ร่วมกันของสิ่งมีชีวิต 2 ชนิด โดยต่างก็ได้รับประโยชน์ซึ่งกันและกัน หากแยกกันอยู่จะไม่สามารถดำรงชีวิตต่อไปได้ เช่น
               - ไลเคนส์ (Lichens) : สาหร่ายอยู่ร่วมกับสาหร่าย สาหร่ายได้รับความชื้นและแร่ธาตุจากรา ราได้รับอาหารและออกซิเจนจากสาหร่าย
               - โพรโทซัวในลำไส้ปลวก : โพรโทซัวชนิด Trichonympha sp.ช่วยย่อยเซลลูโลสให้ปลวกปลวกให้ที่อยู่อาศัยและอาหารแก่โพรโทซัว
               - แบคทีเรียในลำไส้ใหญ่ของมนุษย์ : แบคทีเรียชนิด Escherichia coli ช่วยย่อยกากอาหารและสร้างวิตามิน K , B ให้มนุษย์ ส่วนมนุษย์ให้ที่อยู่อาศัยและอาหารแก่แบคที่เรีย

           2. ภาวะได้ประโยชน์ร่วมกัน ( Protocooperation : + ,+ ) หมายถึง การอยู่ร่วมกันของสิ่งมีชีวิต 2ชนิด โดยก็ได้รับประโยชน์ซึ่งกันและกัน แม้แยกกันอยู่ก็สามารถดำรงชีวิตได้ตามปกติ เช่น
               - แมลงกับดอกไม้ : แมลงได้รับน้ำหวานจากดอกไม้ ส่วนดอกไม้ได้แมลงช่วยผสมเกสรทำให้แพร่พันธุ์ได้ดีขึ้น
               - ปูเสฉวนกับดอกไม้ทะเล (sea anemone) : ดอกไม้ทะเลซึ่งเกาะอยู่บนปูเสฉวนช่วยป้องกันภัยและพรางตัวให้ปูเสฉวน ส่วนปูเสฉวนช่วยให้ดอกไม้ทะเลเคลื่อนที่หาแหล่งอาหารใหม่ๆได้

           3. ภาวะอิงอาศัยหรือภาวะเกื้อกูล ( Commensalism : + , 0) หมายถึง การอยู่ร่วมกันของสิ่งมีชีวิต 2 ชนิด โดยฝ่ายหนึ่งได้ประโยชน์ อีกฝ่ายหนึ่งไม่ได้และไม่เสียประโยชน์ เช่น
               - ปลาฉลามกับเหาฉลาม : เหาฉลามเกาะติดกับปลาฉลาม ได้เศษอาหารจากปลาฉลามโดยปลาฉลามก็ไม่ได้และไม่เสียประโยชน์อะไร
               - พืชอิงอาศัย ( epiphyte) บนต้นไม้ใหญ่ : พืชอิงอาศัย เช่น ชายผ้าสีดาหรือกล้วยไม้เกาะอยู่บนต้นไม้ใหญ่ ได้รับความชุ่มชื้น ที่อยู่อาศัยและแสงสว่างที่เหมาะสมโดยต้นไม้ใหญ่ไม่ได้และไม่เสียประโยชน์ใดๆ
               - นก ต่อ แตน ผึ้ง ทำรังบนต้นไม้ : สัตว์เหล่านี้ได้ที่อยู่อาศัย หลบภัยจากศัตรูธรรมชาติโดยต้นไม้ไม่ได้และไม่เสียประโยชน์อะไร

           4. ภาวะปรสิต ( Parasitism : + , -) หมายถึง การอยู่ร่วมกันของสิ่งมีชีวิต2 ชนิด โดยฝ่ายหนึ่งได้ประโยชน์ เรียกว่า ปรสิต ( parasite) อีกฝ่ายหนึ่งเสียประโยชน์เรียกว่าผู้ถูกอาศัย( host) เช่น
               - เห็บ เหา ไร หมัด บนร่างกายสัตว์ : ปรสิตภายนอก ( ectoparasite)เหล่านี้ดูดเลือดจากร่างกายสัตว์จึงเป็นฝ่ายได้ประโยชน์ ส่วนสัตว์เป็นฝ่ายเสียประโยชน์
               - พยาธิ ในร่างกายสัตว์ : ปรสิตภายใน (endoparasite) จะดูดสารอาหารจากร่างกายสัตว์จึงเป็นฝ่ายได้ประโยชน์ส่วนสัตว์เป็นฝ่ายเสียประโยชน์

           5. ภาวะล่าเหยื่อ ( Predation : + , -) หมายถึง การอยู่ร่วมกันของสิ่งมีชีวิตโดยฝ่ายหนึ่งจับอีกฝ่ายหนึ่งเป็นอาหาร เรียกว่า ผู้ล่า (predator) ส่วนฝ่ายที่ถูกจับเป็นอาหารหรือถูกล่า เรียกว่า เหยื่อ ( prey) เช่น
               - กบกับแมลง : กบเป็นผู้ล่า แมลงเป็นผู้ถูกล่า
               - เหยี่ยวกับหนู : เหยี่ยวเป็นผู้ล่าส่วนหนูเป็นผู้ถูกล่า

6. ภาวะแข่งขัน ( Competition : - ,-) หมายถึง การอยู่ร่วมกันของสิ่งมีชีวิตที่มีการแย่งปัจจัpในการดำรงชีพเหมือนกันจึงทำให้เสียประโยชน์ทั้งสองฝ่าย เช่น เสือ , สิงโต , สุนัขป่าแย่งชิงกันครอบครองที่อยู่อาศัยหรืออาหารพืชหลายชนิดที่เจริญอยู่ในบริเวณเดียวกัน เป็นต้น

7. ภาวะหลั่งสารยับยั้งการเจริญ ( Antibiosis : 0 , -) หมายถึง การอยู่ร่วมกันของสิ่งมีชีวิตที่ฝ่ายใดฝ่ายหนึ่งหลั่งสารมายับยั้งการเจริญของแบคทีเรียสาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน บางชนิดหลั่งสารพิษ เรียกว่า hydroxylamine ทำให้สัตว์น้ำในบริเวณนั้นได้รับอันตราย