ผู้ใช้:Ananta boonpet/กระบะทราย

สถิติของไหล

ความดัน=ขนาดของแรงในของไหลที่มีทิศตั้งฉากกับพื้นที่สมมติ/พื้นที่สมมติ หรือ P=F/A

 เมื่อ 	P แทนความดัน  มีหน่วยตามระบบ SI เป็น  N/m2 หรือ Pa

F แทนแรงมีหน่วยเป็น N A แทนพื้นที่มีหน่วยเป็น m2 ความดัน=ขนาดของแรงที่กระทำตามแนวฉากกับพื้นที่/พื้นที่

กฎหลักมูลว่าด้วยความดันในของไหล

Basic Laws of Fluid Pressure

จากกฎหลักมูลว่าด้วยความดันในของไหล 2 ข้อ กฏหลักมูลว่าด้วยความดันของของไหลข้อที่หนึ่ง “ความดันในของไหล ณ ที่จุดใดๆของของไหล หรือที่จุดสองจุดที่อยู่ในระดับเดียวกันมีค่าเท่ากัน ไม่ว่าเราจะคิดค่าความดันในทิศทางใดๆ” กฎข้อนี้ให้ความหมายว่าที่จุดเดียวกันหรือที่ความลึกระดับเดียวกันความดันมีค่าเท่ากัน

(รูป)

ในรูป A เป็นพื้นที่หน้าตัดของแก้วน้ำรูปทรงกระบอกบันจุของเหลวความหนาแน่น ρ A อยู่ในความลึก h วัดจากผิวของของเหลว ปริมาตรของของเหลวที่อยู่บนพื้นที่ A มีค่าเท่ากับ V V=hA ให้มวลของของเหลวปริมาตร A ที่อยู่เหนือพื้นที่ A เป็น m m = ρhA ให้น้ำหนักหรือแรงที่กดลงบนพื้นที่ A เป็น w W=mg=ρhAg W เป็นขนาดของแรงตามแนวฉากที่กดลงบนพื้นที่ ตามคำจำกัดความของความดัน P=W/A P=ρhAg/A P=ρgh สมการข้างบนให้ค่าความดันของๆเหลวที่จุดซึ่งอยู่ใต้ระดับน้ำเป็นระยะทาง h คำนวณความแตกต่างของความดันระหว่างจุด 2 จุดในของเหลวที่มีความหนาแน่นสม่ำเสมอ และอยู่ห่างกันวัดตามแนวดิ่งเป็นระยะทาง h ₀ ความดันที่คำนวณได้ตามสมการ เป็นความดันที่เกิดจากน้ำหนักของคอลัมน์ เนื่องจากภาชนะเป็นภาชนะเปิดและผิวของของเหลวไม่สัมผัสกับบรรยากาศ ต้องคำนึงถึงคอลัมน์ของอากาศที่ออกแรงกดลงบนผิวของของเหลวอีกด้วย น้ำหนักของอากาศที่กดลงบนพื้นที่หนึ่งหน่วยบนผิวน้ำ คือ ความดันของบรรยากาศซึ่งเราแทนด้วยสัญลักษณ์ Pa ดังนั้น ความดันที่จุดบนพื้นที่ A ในของเหลวมีค่าเท่ากับความดันเนื่องจากคอลัมน์ของน้ำบนพื้นที่ A บวกกับความดันเนื่องจากคอลัมน์ของอากาศที่กดลงบนพื้นที่ A ที่ผิวน้ำรวมกัน ดังนั้น ความดันที่จุดบนพื้นที่ A ในของเหลว P = Pa +ρhg ความดัน P รวมค่าความดันบรรยากาศมีชื่อเรียกว่า ความดันสัมบูรณ์(Absolute Pressure) ต่างจากความดันที่คำนวณได้จากสมการ ซึ่งไม่รวมความดันบรรยากาศ เป็น ความดันเกจ (Gauge Pressure) สมการหนึ่งและสอง คือค่าความดันไม่ขึ้นอยู่กับพื้นที่หน้าตัดของภาชนะหรือปริมาณของเหลวในภาชนะแต่ขึ้นอยู่กับความสูงของพื้นที่ผิววัดจากแนวดิ่งไปถึงจุดในของเหลว

ปัสกัลป์บรรนจุน้ำลงไปในถังไม้ที่เก็บเบียร์หรือเหล้าไวน์ให้เต็ม ต่อจากนั้นปัสกัลป์เจาะรูเล็กๆ บนฝาด้านบนแล้วสอดท่อเหล็กเปิดหัวท้ายยาวประมาณ 10 เมตร เข้าไปในรูแล้วอุดรอยรั่วให้แน่นด้วยชันอย่างดี เมื่อปัสกัลป์ปีนขึ้นไปบนนั่งร้านแล้วเติมน้ำลงไปทางปลายบนของท่อ น้ำที่เติมลงไปทำให้ความดันเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและเป็นจำนวนมากถึงขั้นทำให้ถังไม้แตกได้โดยไม่น่าเชื่อ ทั้งๆที่ปริมาณของน้ำที่เติมลงไปในท่อมีปริมาณเพียงเล็กน้อยเมื่อเทียบกับปริมาณของน้ำในถังไม้ สามารถคำนวณความดันที่จุดกึ่งกลางของผนังของถังไม้ก่อนเติมน้ำลงในท่อและหลังจากเติมน้ำลงไปในท่อได้ดังนี้ ถ้า h เป็นความสูงของถังไม้ L เป็นความสูงของปลายบนของท่อวัดจากพื้น ความดันที่จุดกึ่งกลางของผนังของถังไม้ก่อนเติมน้ำลงในท่อ =ρg h/2 ความดันที่จุดกึ่งกลางของผนังของถังไม้หลังจากเติมน้ำลงในท่อลาย=ρg(L-h/2) อัตราส่วนระหว่างความดันที่จุดกึ่งกลางของผนังของถังไม้หลังจากเติมน้ำลงไปในท่อต่อความดันที่จุดกึ่งกลางของผนังของถังไม้ก่อนเติมน้ำลงในท่อ =((L-h/2))/(h/2) ถ้า L = 10 m , h = 1.0 m

กฎหลักมูลว่าด้วยความดันในของไหลข้อที่สอง หรือ หลักของปัสกัลป์ มีใจความว่า “ถ้าเราเพิ่มความดันให้แก่ของไหลที่บรรจุอยู่ในภาชนะที่ปิดมิดชิด ความดันจะถ่ายทอดไปให้ทุกๆจุดในของไหลโดยที่ค่าของความดันจะไม่ลด”

อ้างอิง

ฟยอร์ดในประเทศนอร์เวย์

แหล่งน้ำ หรือ พื้นที่น้ำในภาษาอังกฤษใช้คำว่า วอเตอร์บอดี (waterbody) คือบริเวณที่มีการสะสมของน้ำบนพื้นผิวโลกหรือบนผิวดาวเคราะห์ เช่น มหาสมุทร ทะเล แม่น้ำ ไปจนถึง คลอง หรือ พื้นที่ชุ่มน้ำ

แหล่งน้ำแบ่งได้เป็นสองประเภทตามการกำเนิดคือ แหล่งน้ำที่เกิดโดยธรรมชาติเช่น มหาสมุทร ทะเล แม่น้ำ และแหล่งน้ำที่เกิดจากการสร้างโดยมนุษย์เช่น อ่างเก็บน้ำ คลอง นอกจากนี้ยังสามารถแบ่งได้ตามการเคลื่อนที่ของน้ำ เช่น แม่น้ำ และคลอง กล่าวถึงแหล่งน้ำมีการไหลจากที่หนึ่งไปอีกที่หนึ่ง ในขณะที่ ทะเลสาบ น้ำจะไม่มีการไหลไปแหล่งอื่น แหล่งน้ำที่มีการสัญจรจะถูกเรียกว่าทางน้ำ สำหรับส่วนบริเวณของภูมิประเทศที่มีน้ำเป็นจำนวนหนึ่งแต่ไม่เรียกว่าแหล่งน้ำเช่น น้ำตก และไกเซอร์

ไบโอมในน้ำ (Aquatic biomes)

ประกอบด้วยไบโอมแหล่งน้ำจืด ( freshwater biomers ) และไบโอมแหล่งน้ำเค็ม ( marine biomers )

ไบโอมแหล่งน้ำจืด

ประกอบด้วยแหล่งน้ำนิ่ง ได้แก่ ทะเลสาบ สระ หนอง หรือบึง กับแหล่งน้ำไหล ได้แก่ ธารน้ำไหลและแม่น้ำ [1]

สังคมในแหล่งน้ำจืด

แหล่งน้ำจืดเป็นที่อยู่อาศัยและเป็นแหล่งสำคัญของสิ่งมีชีวิตทั่วไปรวมทั้งมนุษย์ มนุษย์และสิ่งมีชีวิตจำเป็นต้องใช้น้ำจืดในการดำรงชีวิตโดยตรง แม้ว่าแหล่งน้ำจืดบนโลกมีอยู่น้อยมากเมื่อเทียบกับพื้นดินหรือมหาสมุทร สังคมของสิ่งมีชีวิตที่พบในน้ำจืดมีการปรับตัวหลายประการเพื่อให้เหมาะกับสภาพของตัวกลางที่เป็นที่อยู่อาศัยคือน้ำจืด เนื่องจากน้ำมีคุณสมบัติพิเศษหลายประการที่สำคัญต่อการดำรงชีวิต เช่น

1.มีความร้อนจำเพาะสูง คือต้องใช้ความร้อนในปริมาณมากเพื่อทำให้น้ำ 1 กรัม มีอุณหภูมิเพิ่มขึ้น 1 องศาเซลเซียส ดังนั้นน้ำจึงสามารถดูดซับความร้อนไว้ได้มาก โดยที่อุณหภูมิของน้ำมีการเปลี่ยนแปลงน้อย ทำให้สัตว์น้ำไม่ต้องปรับตัวต่ออุณหภูมิในช่วงเวลาต่างๆ ของวันมากเกินไป

2. น้ำต้องการความร้อนในการระเหยสูงมาก ถ้าต้องการให้น้ำ 1 กรัม ระเหยเป็นไอใช้ความร้อนถึง 539 แคลอรีต่อกรัม ดังนั้นแหล่งน้ำใหญ่จึงมีอิทธิพลมากต่อภูมิอากาศประจำถิ่น เนื่องจากเมื่อมีลมพัดผ่านผิวน้ำ ความร้อนจะถูกถ่ายเทให้กับน้ำไว้ได้เป็นจำนวนมาก จึงทำให้มวลอากาศพัดผ่านผิวน้ำเย็นลง

3. น้ำมีความหนาแน่นสูงที่สุดที่ 4 องศาเซลเซียส ดังนั้นน้ำแข็งจึงเบากว่าน้ำ และเป็นผลดีมากต่อสิ่งมีชีวิตในน้ำของเขตหนาว เมื่อถึงฤดูหนาว ในขณะที่อุณหภูมิที่ผิวหน้าน้ำลดลงถึง 4 องศาเซลเซียส ทำให้มีความหนาแน่นมากและจมลงก้นน้ำ น้ำที่ก้นน้ำจึงหมุนเวียนขึ้นสู่ผิวหน้า ทำให้มวลน้ำมีการผสมทั่วถึงกัน และเป็นการนำเอาอาหารและออกซิเจนมาผสมกันด้วย

4. น้ำต้องการความร้อนในการหลอมละลายค่อนข้างสูง คือ ต้องการถึง 80 แคลอรีต่อกรัม ปริมาณความร้อนนี้น้ำดุดซับเอาไว้เพื่อทำให้น้ำแข็งละลายเป็นน้ำโดยที่ไม่ทำให้อุณหภูมิเพิ่มขึ้น ซึ่งเป็นผลดีในการรักษาอุณหภูมิของน้ำให้ค่อนข้างคงที่

5. น้ำมีแรงดึงดูดระหว่างขั้วไฟฟ้าต่างกัน ( dielectric constant ) ค่อนข้างสูง คือ มีค่าเท่ากับ 80 ดังนั้นน้ำจึงเป็นตัวทำละลายที่ดี

6. น้ำมีความหนืด ( viscosity ) ค่อนข้างสูง น้ำจึงเป็นตัวกลางที่สัตว์น้ำเคลื่อนที่ไปมาได้ยาก หรือช้ากว่าในอากาศ แต่ในขณะเดียวกันน้ำจะช่วยให้ลอยอยู่ได้ดีกว่าในอากาศ เมื่อเปรียบเทียบกับอากาศ น้ำจึงมีความหนืดมากกว่าถึง 100 เท่า

7. น้ำมีคุณสมบัติที่สามรถละลายแก็ส ที่จำเป็นต่อสิ่งมีชีวิตในอัตราส่วนที่ผกผันกับปริมาณที่มีอยู่ในอากาศ คือ ในสภาวะมาตรฐานทั่วไป ปริมาณน้ำ 100 มิลลิลิตร สามรถละลายแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ได้ 0.34 กรัม ละลายแก๊สออกซิเจน 0.007 กรัม และแก๊สไนโตรเจน 0.003 กรัม ในขณะที่ในบรรยากาศมีปริมาณแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ 0.033 เปอร์เซ็นต์ แก๊สออกซิเจน 23 เปอร์เซ็นต์ และแก๊สไนโตรเจน 75 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก ดังนั้นในแหล่งน้ำทั่วไปปริมาณออกซิเจนละลายมีค่อนข้างต่ำ ซึ่งเป็นสาเหตุให้มีการขาดออกซิเจนได้บ่อย และถือเป็นปัจจัยจำกัดสำคัญในแหล่งน้ำ

จากคุณสมบัติพิเศษของน้ำที่กล่าวมาข้างต้น น้ำจึงเป็นตัวกลางที่เหมาะสมแก่การดำรงชีวิต แต่อย่างไรก็ตามสัตว์น้ำและพืชน้ำก็ยังต้องปรับตัวต่อสภาวะที่เป็นปัจจัยจำกัด กล่าวคือการปรับตัวต่อสภาวะที่มีน้ำมากเกินไปในตัวกลาง เนื่องจากในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตมีความเข้มข้นของปริมาณแร่ธาตุอาหารสูงกว่าน้ำ ดังนั้นสิ่งมีชีวิตในน้ำจึงต้องมีวิธีการดูดซึมของน้ำจากภายนอกเข้าสู่เซลล์ หรืออาจมีวิธีการกำจัดน้ำที่มีมากเกินในเซลล์ออกไป

โดยปริมาณแร่ธาตุที่ละลายอยู่ในน้ำจืดอยู่ที่ประมาณ 0.1-0.5 กรัมต่อน้ำ 1 ลิตร ในขณะที่แร่ธาตุที่ละลายในน้ำทะเลมีปริมาณสูงถึง 3.5 เปอร์เซ็นต์ ซึ่งในปริมาณแร่ธาตุในน้ำทะเลนี้จะมีโซเดียมคลอไรด์ (NaCl ; เกลือแกง) อยู่ถึง 75 เปอร์เซ็นต์ ด้วยเหตุนี้สัตว์น้ำจึงมีการปรับตัวที่ต่างกัน

ปกติแล้วสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังในทะเลจะมีความเข้มข้นของของเหลวเท่ากับน้ำภายนอกร่างกาย ส่วนสัตว์มีกระดูกสันหลังในทะเลจะมีความเข้มข้นของของเหลวในร่างกายต่ำกว่าน้ำภายนอกร่างกาย ดังนั้นจึงมีการปรับตัวโดยการกินน้ำเข้าไปเยอะๆ และจะกำจัดเกลือที่มากเกินออกไปทีหลังโดยการขับปัสสาวะที่มีความเข้มข้นสูงกว่าเลือดมากๆ เกลือแร่ต่างๆก็จะปนออกมามากเช่นกัน หรืออาจกำจัดออกไปทีหลังทางเหงือกโดยวิธีแอคทีฟทรานสปอร์ต (active transport)

สำหรับสัตว์ในน้ำจืดจะมีสภาวะที่ตรงข้ามกับสัตว์ในทะเล กล่าวคือน้ำภายนอกร่างกายเข้ามาในร่างกายมากเกินไป ถ้าไม่ป้องกันหรือกำจัดออก จะทำให้เซลล์บวมถึงตายได้ สัตว์น้ำจืดจึงมีการปรับตัวให้ผิวมีความต้านทานต่อการไหลของน้ำที่จะเข้าสู่เซลล์ และมีการขับปัสสาวะที่เจือจาง และการดึงเกลือแร่จากน้ำกลับมาใช้ให้สูงขึ้นทางเหงือกโดยวิธีแอคทีฟอัพเทค (active uptake)

การจำแนกสิ่งมีชีวิตในน้ำจืดตามหลักนิเวศวิทยา ( Ecological Classification of freahwaterbiota )

การจำแนกสิ่งมีชีวิตในสังคมหรือในระบบนิเวศเท่าที่ได้กล่าวถึงมาแล้ว มักจำแนกตามลำดับชั้นของการกินอาหาร เช่น แบ่งออกเป็นผู้ผลิต ผู้บริโภค และผู้ย่อยสลาย สำหรับในสังคมหรือในระบบนิเวศในแหล่งน้ำจืดนั้นมักจำแนกสิ่งมีชีวิตตามแหล่งที่อยู่อาศัย ดังนี้

1. สิ่งมีชีวิตหน้าดินหรือเบนโทส (Benthos) ได้แก่ สิ่งมีชีวิตที่เกาะหรือพักตัวบนพื้นห้องน้ำหรือพักตัวอยู่ในตะกอนของพื้นห้องน้ำ และสำหรับในพวกสัตว์หน้าดินอาจแบ่งย่อยไปตามลักษณะการกินอาหาร เช่น พวกกรองอาหาร (filter feeders) ได้แก่ หอยกาบ พวกตะกอนสารอินทรีย์ (deposit feeders) ได้แก่ ไส้เดือนน้ำ (aquatic oligochaete ) หอยขม หอยโข่ง เป็นต้น

2. พวกเกาะและแขวนตัวกับวัตถุในน้ำหรือเพอรีไฟตอน (Periphyton หรือ Autwuchs ) ได้แก่ สิ่งมีชีวิตที่เกาะหรือแขวนลอยตัวกับพืชน้ำ หรือวัตถุอื่นๆ ใต้น้ำ ได้แก่ แอลจี ไดอะตอมและโปรโตซัวที่เกาะตามใบและรากของแหนเป็ด จอก ผักตบชวา และพื้นน้ำอื่นๆ และอาจรวมถึงพวกหอยฝาเดียว และตัวอ่อนของแมลงด้วยแต่นักนิเวศวิทยาบางท่านอาจไม่จัดสัตว์อื่นๆ ไว้มนกลุ่มนี้ โดยจัดสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กเฉพาะ แอลจี ไดอะตอม และโปรโตซัว เป็นเพอริไฟตอน

3. แพลงก์ตอน (Plankton) สิ่งมีชีวิตที่ลอยอยู่ในน้ำหรือลอยไปตามกระแสน้ำ มักเป็นพวกที่ว่ายน้ำได้ดี มีทั้งแพลงก์ตอนพืชและแพลงก์ตอนสัตว์ หรือแบ่งตามขนาดออกได้เป็น net plankton หมายถึง แพลงก์ตอนที่มีขนาดใหญ่พอที่จะติดอยู่ในถุงลากแพลงก์ตอนมาตรฐาน (ขนาดช่องตา 70 ไมโครเมตร ) และอีกพวกคือ nannoplankton หมายถึง แพลงก์ตอนขาดเล็กมากจนไม่สามารถจะเก็บตัวอย่างจากถุงลากแพลงก์ตอนทั่วๆไปได้

4. พวกที่ว่ายน้ำเป็นอิสระหรือเนคตอน ( Nekton) ได้แก่ สัตว์ที่มีความสามารถในการว่ายน้ำได้อย่างดีและว่องไว ได้แก่ ปลา สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก แมลงในน้ำขนาดใหญ่ เช่น ด้วงดิ่ง แมลงดานา เป็นต้น

5. พวกที่ลอยตัวที่ผิวน้ำหรือนิวสตอน (Neuston ) ได้แก่ สิ่งมีชีวิตที่พัก หรือลอยตัวบนผิวหน้าน้ำ เช่น แมลงจิงโจ้น้ำ

การศึกษานิเวศวิทยาของน้ำจืดแบ่งย่อยออกเป็นการศึกษาสังคมในน้ำนิ่ง (Lentic communities ) และสังคมในน้ำไหล (Lotic communities) นอกจากนี้ในแหล่งน้ำนิ่งและน้ำไหลยังจำแนกออกเป็นเขตนิเวศย่อยๆลงไปอีก และสิ่งมีชีวิตที่พบในแต่ละเขตจะแตกต่างไปตามสภาพแวดล้อม ซึ่งจะกล่าวถึงรายละเอียดในแต่ละชนิดของแหล่งน้ำ แต่โดยรวมแล้ว สิ่งมีชีวิตที่พบในระบบน้ำจืดประกอบด้วยตัวแทนจากไฟลัมต่างๆ เกือบทั้งหมด เช่น ในพวกพืชมีแอลจี และสาหร่ายเป็นผู้ผลิตที่สำคัญที่สุด รองลงมาคือ พวกหอยต่างๆ ทั้งหอยฝาเดียวและหอยสองฝา แมลงในน้ำ ครัสเตเซีย เช่น กุ้ง ไรน้ำ ปู และกลุ่มสุดท้าย คือ ปลา นอกเหนือจากนี้นี้จะพบสัตว์พวกไส้เดือนน้ำ โรติเฟอร์ โปรโตซัว หนอนตัวกลม และหนอนตัวแบน ซึ่งมีปริมาณรองลงมา สำหรับกลุ่มที่ทำหน้าที่ในการย่อยสลายซากในน้ำได้แก่ แบคทีเรีย และราน้ำ

สังคมในแหล่งน้ำนิ่ง (Lentic Community)

แหล่งน้ำนิ่งประกอบด้วย สระ บึง หนอง อ่างเก็บน้ำ และทะเลสาบ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นแหล่งน้ำที่แยกออกจากแหล่งน้ำอื่น แต่หลายแห่งอาจรับน้ำจากแม่น้ำลำคลองเป็นครั้งคราว เช่น พื้นที่บึงบอระเพ็ด จังหวัดนครสวรรค์ รับน้ำจากแม่น้ำน่านและลำคลองใกล้เคียงในฤดูน้ำหลาก เมื่อถึงฤดูแล้งระดับน้ำจะลดลง 2-3 เมตร และทำให้บึงแยกจากแหล่งน้ำอื่นโดยสิ้นเชิง นอกจากนี้ยังมีแหล่งน้ำนิ่งอีกหลายแห่งโดยเฉพาะแหล่งน้ำขนาดเล็กที่ไม่มีการรับน้ำจากที่อื่น ปริมาณน้ำที่มีอยู่มีการเพิ่มเติมได้เฉพาะช่วงฤดูฝนเท่านั้น ตามหลักนิเวศวิทยาแบ่งขอบเขตแหล่งน้ำจืดทั่วๆไปเป็น 3 เขต คือ (ภาพ 9.2 )

1. เขตชายฝั่ง (Littoral zone) คือ บริเวณที่ตื้นรอบๆแหล่งน้ำ แสงสามารถส่องถึงพื้นดินก้นน้ำได้ บริเวณนี้มีพืชที่มีรากหยั่งลงดินอยู่มาก เช่น กก ธูปฤๅษี ขาเขียด บัวสาย บัวหลวง ผักตบชวา ตลอดจนสาหร่ายที่จมอยู่ใต้น้ำอื่นๆ เช่น สาหร่ายหางกระรอก สาหร่ายพุงชะโด และสาหร่ายข้าวเหนียว (ภาพ 9.3)

2. เขตผิวน้ำ (Limnetic zone) คือ บริเวณที่ผิวหน้าน้ำตอนบนจนถึงระดับลึกที่แสงสามารถส่องลงไปถึง ซึ่งที่ระดับนี้อัตราการสังเคราะห์แสงเท่ากับอัตราการหายใจ เรียกว่า compensation level สิ่งมีชีวิตที่พบมากในเขตนี้ ได้แก่ แพลงก์ตอนพืช ซึ่งส่วนใหญ่เป็นแอลจีขนาดเล็ก และไดอะตอม นอกจากนี้มีแพลงก์ตอนสัตว์ต่างๆ เช่น ไรแดง ตัวอ่อนของแมลง โรติฟอร์ (ภาพ 9.4) และสัตว์พวกที่อยู่บนผิวน้ำ เช่น จิงโจ้น้ำ และสัตว์ที่ว่ายน้ำอิสระ เช่น ปลา เป็นต้น

3. เขตพื้นท้องน้ำ (Profundal zone) คือ บริเวณที่อยู่ต่ำกว่าระดับที่อัตราการสังเคราะห์แสงเท่ากับอัตราการหายใจ ไปจนถึงหน้าพื้นดินของท้องน้ำ แต่เขตนี้มักไม่มีในแหล่งน้ำขนาดเล็กหรือแหล่งน้ำตื้น แต่ถ้าเป็นแหล่งน้ำขนาดใหญ่หรือทะเลสาบจะมีเขตนี้รวมอยู่ด้วย สิ่งมีชีวิตที่อาศัยในเขตนี้ไม่มีกลุ่มสังเคราะห์แสง เนื่องจากแสงส่องลงไปไม่ถึง ส่วนใหญ่ได้อาหารจากเขตชายฝั่งและเขตผิวน้ำ สิ่งมีชีวิตในน้ำที่เขตนี้ไม่ชุกชุมเหมือนกับเขตอื่นที่กล่าวมาแล้ว สิ่งมีชีวิตที่พบมากมักเป็นสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ตามหน้าดิน ได้แก่ แบคทีเรีย ราน้ำ และพบมากที่ผิวหน้าดินและชั้นของดินตอนบน สำหรับพวกสัตว์ประกอบด้วย หนอนแดง ซึ่งเป็นตัวอ่อนของริ้น (chironomid larvae) กลุ่มหนึ่ง และอีกกลุ่มหนึ่ง คือ พวกไส้เดือนน้ำ (Tubifex) นอกจากนี้อาจเป็นพวกหอยฝาเดียวและหอยสองฝาที่กินอินทรียวัตถุ

ตัวอย่างจากการศึกษานิเวศวิทยาของแหล่งน้ำนิ่งในประเทศไทย ได้แก่ การศึกษานิเวศวิทยาของบึงบอระเพ็ด จังหวัดนครสวรรค์ โดย Surawadi et al, 1982 ซึ่งสรุปได้ดังนี้

องค์ประกอบของสิ่งมีชีวิตที่พบในบึงบอระเพ็ด ประกอบด้วยกลุ่มต่างๆโดยจำแนกตามที่อยู่อาศัยออกดังนี้

1. แพลงก์ตอน จากการสำรวจแพลงก์ตอนพืชและสัตว์มีปริมาณที่พบสูงมาก คือแพลงก์ตอนพืชมีค่า 2.050×10³ ต่อลูกบาศก์เมตร และแพลงก์ตอนสัตว์มีค่าสูง 53×10³ ต่อลูกบาศก์เมตร ซึ่งค่านี้แสดงให้เห็นว่า ผลผลิตเบื้องต้นของบึงบอระเพ็ดยังมีค่าสูงและมีความอุดมสมบูรณ์มาก ชนิดของแพลงก์ตอนพืชที่พบมีถึง 41 สปีชีส์ และพบพวกสาหร่ายสีเขียวมากชนิดที่สุด รองลงมาคือ ไออะตอม ส่วนแพลงก์ตอนสัตว์พบ 22 สปีชีส์ ประกอบด้วย โรติเฟอร์เป็นสปีชีส์หลัก และรองลงมาคือ ไรแดง

2.พวกสัตว์หน้าดิน มีความหนาแน่น 173 ตัวต่อตารางเมตร ประกอบด้วยสัตว์ในวงศ์ต่างๆกัน 11 วงศ์ ส่วนมากเป็นตัวอ่อนของแมลงซึ่งพบมากที่สุดถึง 5 วงศ์ แมลงวันชีปะขาว (Baetidae) ริ้นน้ำจืดหรือหนอนแดง (Chironomidae) แมลงหนอนปลอกน้ำ (Hydroptilidae) ตัวอ่อนของ biting midge ( Heleidae)และแมลงปอ (Libelluliade) สัตว์หน้าดินที่พบมากรองลงมาจากตัวอ่อนของแมลง คือ หอย ซึ่งพบมากถึง 4 วงศ์ ได้แก่ หอยกาบน้ำจืด (Unionidae) หอยขอม (Viviparidae) หอยขวาน (Corbiculidae) และหอยขี้นก (Thairidae) นอกจากนั้นเป็นพวกไรน้ำเปลือกแข็ง (seed shrimp) ในวงศ์ Cypridae และหนอนแดงหรือส็เดือนน้ำ (Tubificidae)

3. สัตว์ที่เกาะหรือแขวนตัวกับวัตถุใต้น้ำ พบเป็นจำนวนมาก และมีความหนาแน่นถึง 207 ตัวต่อตารางเมตร ประกอบด้วยสัตว์ต่างๆ จาก 18 วงศ์ กลุ่มที่พบมากที่สุด คือ แมลงและหอยฝาเดียว ได้แก่ แมลงแมงดานา แมลงแมงดาสวน (Belostomatidae) มวนกรรเชียง (Cyrixidae) ด้วงดิ่ง (Dytiscidae) แมลงปอ (Libellulidae) ริ้นน้ำจืด (Chironomoidae) หอยขม (Viviparidae) หอยขี้นก (Thairdae) หอยกะพงน้ำจืด (Mytilidae) เป็นต้น

4. พืชน้ำขนาดใหญ่ (Macrophytes) บึงบอระเพ็ดมีพืชน้ำหนาแน่นมาก ปกคลุมพื้นที่ในบึงถึง 70% ประกอบด้วยพืชชนิดต่างๆถึง 43 สปีชีส์ ใน 22 วงศ์ ในพวกพืชที่ลอยน้ำพบพืชตระกูลหญ้ามากที่สุด เช่น ลำเอียกเอื้อง (Coix aquatica) หญ้า (Isachine globosa) และหญ้าไทร (Leersia hexandra) นอกจากนั้นมีผักตบชวา (Eichhornia crassipes) และจอกหูหนู (Salvinia cucullata) พืชที่กล่าวมาแล้วข้างต้นพบมากที่สุด ส่วนพืชพวกที่ลำต้นอยู่ในน้ำ ได้แก่ สาหร่ายหางกระรอก (Hydrilla verticillata) สาหร่ายพุงชะโด (Ceratophyllun demersun) สาหร่ายข้าวเหนียว (Utrcularia flexuose) และดีปสีน้ำ (Potamogeton sp.) พืชน้ำเหล่านี้พบเป็นจำนวนมาก และพบตลอดปี

5.ปลาหรือพวกที่ว่ายน้ำเป็นอิสระ ปลาน้ำจืดที่พบในบึงบอระเพ็ดมีมากถึง 146 สปีชีส์ และในจำนวนนี้มี 73 สปีชีส์ที่ถือว่ามีความสำคัญทางเศรษฐกิจ ด้วยเหตุนี้บึงบอระเพ็ดจึงจัดว่าเป็นแหล่งพันธุ์ปลาน้ำจืดที่สำคัญและใหญ่ที่สุดในประเทศไทย สปีชีส์ที่พบเป็นจำนวนมาก ได้แก่ ปลาสร้อยนกเขาหรือปลาขี้ขม (Ostechilus hasselti) ปลาช่อน (Ophicephalus striatus) ปลาซ่า (Labiobarbus lineatus) และปลาหมอช้างเหยียบ (Pristolipis fasciatus) มีปลาที่มีความสำคัญทางเศรษฐกิจอื่นๆที่พบเป็นจำนวนมากเกือบสูญพันธุ์ เช่น ปลากะโห้ (Catiocarpio siamensis) ปลาหางไหม้ (Balantiocheilus melanopternus) และปลาเสือตอ (Dataniodes microlepis)

จากสถิติการจับปลาในบึงบอระเพ็ดในปี2513และ 2524 พบว่ามีจำนวนลดลง โดยสถิติในปีพ.ศ.2513 มีอัตราการจับปลา 15 กิโลกรัมต่อไร่ และในปี พ.ศ. 2524 มีอัตราจับปลา 10 กิโลกรัมต่อไร่ และมีแนวโน้มลดลงเรื่อยๆ ทางกรมประมงและหน่วยอื่น ที่เกี่ยวข้องจึงพยายามที่จะมีการบุรณะแหล่งน้ำจืดแห่งนี้ให้มีผลผลิตเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ที่เกี่ยวข้องจึงพยายามที่จะมีการบุรณะแหล่งน้ำจืดให้มีผลลิตเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ปลาที่จับได้มากที่สุด ได้แก่ ปลาช่อน ปลาตะเพียน ปลากราย ปลาสลาด ปลาหมอไทย และปลาสร้อย ซึ่งมีค่าสูงถึงร้อยละ 75 ของปลาที่จับได้ทั้งหมด

การสำรวจชีวประมงในบึงบอระเพ็ดได้ดำเนินการต่อเนื่องอีกหลายครั้งต่อมา และพบว่าในช่วงหลังจำนวนสัตว์น้ำที่จับได้ลดลงเป้นอย่างมาก ทั้งนี้อาจมีหลายสาเหตุหลายประการ ทั้งด้านการทำลาย แหล่งอาศัยของสัตว์น้ำจนทำให้เกิดการสูญพันธุ์หรือเกิดจากการทำประมงสัตว์น้ำที่สำคัญทางเศรษฐกิจบางชนิดลดลงจำนวนมาก หรืออาจเกิดจากาการสำรวจและเก็บตัวอย่างที่แตกต่างกัน และดำเนินการเก็บตัวอย่างที่ไม่รอบคลุมจำนวนสัตว์ที่มีอยู่ จำทำให้ได้จำนวนที่สดลง อย่างไรก็ตามสถิติการสำรวจในปีพ.ศ2534 (สุรินทร์,2536) พบว่ามีปลา 29 ชนิด จาก 12 วงศ์ มีผลผลิตเฉลี่ย 24.018 กิโลกรัมต่อไร่ และมีปลากินเนื้อ ปลาที่สุญหายไปในการสำรวจครั้งนี้ คือปลาที่มีคุณค่าทางเศรษฐกิจ เช่นปลาตะดก ปลาเสือตอ ปลาทางไหม้ ปลาหนวดพราหมณ์ ปลาเทโพ ปลากระสง ปลานวลจันทร์น้ำจืด และปลากระเบนน้ำจืด

ต่อมาได้มีการขุดลอกบึงบอระเพ็ด เพื่อการปรับปรุงให้กักเก็บน้ำมากขึ้น เนื่องจากมีความตื้นเขินมาก คณะทำงานเฉพาะกิจสำรวจชีวะประมง (2535) จึงได้สำรวจชีวะประมงในระยะหลังจากลดระดับน้ำลง ในเดือนมิถุนายน 2535 พบว่าปลา36 ชนิด ใน 14 วงศ์ เป็นปลาในวงศ์ปลาตะเพียน 64.025 เปอร์เซ็นปลาหนัง (กดขแยง)0.77 เปอร์เซ็น ปลาหลด กระทิง 0.83 เปอร์เซ็นต์ และอื่นๆอีก 33.14 เปอร์เซ็น ต่อมาเมื่อทำการขุดลอกแล้ว และเริ่มกักเก็บน้ำใหม่ ได้ทำการสำรวจอีกครั้งในเดือนพฤศจิกายน 2535 เปอร์เซ็น ซึ่งพบพบปลากินเนื้อมากกว่าปลากินพืชเช่นกัน แพลงตอนพืช 23 ชนิด มีปริมาณเฉลี่ย 0.583×10³ ตัวต่อลิตร แพลงตอนสัตว์ 26 ชนิด มีปริมาณเฉลี่ย0.228×10³ ตัวต่อลิตร สัตว์หน้าดิน 58.79 ตัวต่อรางฟุต พันธ์ไม้ที่พบมี33 ชนิด 30 สกุล 21 วงศ์ ชนิดที่พบมากที่สุด คือ หญ้าแพรกน้ำ หญ้าไข บัวสาย ดีน้ำ บัวหลวง ไมยราพยักษ์ และผักตบชวา

เมื่อทำการเปรียบเทียบสถิติประมง ทั้งด้านปลา และสิ่งมีชีวิตอื่น จึงพบว่า มีค่าลดลงอย่างมาก สาเหตุมากจากการพกระทำของมนุษย์ในการทำลายแหล่งที่อยู่อาศัย เปลี่ยนแปลงแหล่งสภาพน้ำ ทำให้เกิดมลพิษในน้ำ และสาเหตุอื่นๆ อาจเนื่องจากวิธีการศึกษาที่ไม่เหมือนกัน อย่างไรก็ตามสถิติเลขเหล่านี้น่าจะเป็นอุทาหรณ์ให้มีการดูแลแหล่งน้ำจืดประเภทบึง หนองธรรมชาติ ให้อยู่ในสภาพดี เพื่อเป็นแหล่งอนุรักษ์สัตว์น้ำของไทย ซึ่งเป็นสัตว์พื้นเมืองให้ยังคงมีชีวิตได้ตามธรรมชาติ แทนที่ทลายแหล่งน้ำและหาทางเพิ่มจำนวนสัตว์น้ำของไทย ซึ่งเป็นสัตว์พื้นเมืองให้ยังคงมีชีวิตอยู่ได้ตามธรรมชาติ แทนที่จะทำลายและหาทางเพิ่มจำนวนสัตว์น้ำโดยต้องใช้เทคโนโลยีขั้นสูง ดังเช่นในปัจจุบัน ส่วนการสำรวจสิ่งมีชีวิตอื่น พบว่ามีการรวบรวมชนิดของนกที่พบในบึงบอระเพ็ดโดย โอภาส 2541 ประกอบด้วยนกประจำถิ่น นกอพยพ ซึ่งเป็นนกน้ำ นกชายน้ำ นกชายเลน นกล่าเหยื่อ และอื่นๆ รวมทั้งสิ้นไม่น้อยกว่า187 ชนิด ประกอบ 11 อันดับ 43 วงศ์ 114 สกุล

บึงบอระเพ็ดและบึงน้ำจืดอื่นๆของประเทศไทยอีกหลายๆแห่ง เช่น หนองหาร กว๊านพะเยา ทะเลน้อย สงขลา และบึงน้ำจืดน้อยใหญ่อีกมากมายหลายแห่ง จัดเป็นพื้นที่ชุ่มน้ำ ที่สำคัญ และเป็นระบบนิเวศที่ซับซ้อน แต่ให้คุณค่าอย่างมหาศาลแก่ชุมชนที่อาศัยโดยรอบ โดยพึ่งพาทรัพยากรพืช สัตว์และน้ำ เพื่อการดำรงชีวิตของชุมชน บึงน้ำจืดเหล่างนี้มีค่าความหลาหลายทางชีวภาพสูงมาก เปรียบเทียบได้กับป่าดิบชื้นเช่นเดียวกัน แต่เป็นที่น่าเสียดายที่เราไม่ได้มีการศึกษารวบรวมข้อมุละครอบถ้วน บึงน้ำจืดเหล่านี้จะเป็นแหล่งจะเป็นแหล่งสะสมพันธุกรรม ของสิ่งมีชิตที่มีค่ายิ่ง

การเกิดชั้นอุณหภูมิในแหล่งน้ำนิ่ง (Thermal startification)

แหล่งน้ำที่มีความลึกมากเช่น ทะเลสาบ หรืออ่างกักเก็บน้ำ มีการแบ่งชั้นของมวลน้ำตามการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิออกเป็น 3 ชั้น คือ

1.ชั้นผิวน้ำ (Epilimnioo) อุณหภูมิสูงกว่าชั้นอื่นๆไม่เปลี่ยนแปลงมาก เมื่อเปรียบทียบกับระดับความลึก

2.ชั้นกลาง (Themocline หรือ metalimion) มีการเปลี่ยนแปลงทางอุณห๓มิตามระดับความลึกมาก โดยเฉพาะเมื่อุณหภูมิเริ่มอุ่น

3.ชั้นล่าง (Hypoliiimnion) มีอุณหภูมิต่ำค่อนข้างคงที่

การเกิดชั้นของอุณหภูมิในเขตอบอุ่น(Thermal startification)

ก.ลักษณะขงสังคมแหล่งน้ำจืดในกลางฤดูร้อน แสดงเขตต่างๆของแหล่งน้ำ และสิ่งมีชีวิตแต่ละเขต

ข. กราฟการแพร่กระจายของออกซิเจน และอุณหภูมิในหกลางฤดูหนาว

ค.การเกิดชั้นอุณหภูมิในช่วงกลางฤดุร้อน เกิดเป็นชั้น epilimnion (A) metalimnion (b) และ Hypoliiimnion(v)

ง.กราฟแสดงการแพร่กระจายของออกซิเจน และอุณหภูมิในช่วง spring overturn และ overtum ซึ่งกราฟของออกซิเจนและอุณหภูมิเกือบเป็นเส้นตรง แสดงถึง ความสม่ำเสมอของปัจจัยทั้งสองตลอดระดับลึก สัญลักษณ์ ภาพปลาที่เพรียวยาว คือ ชนิดที่ชอบน้ำเย็น ส่วนภาพปลาที่มีลักษณะอ้วนกว้าง คือ ชนิดที่ชอบน้ำอุ่น

ในเขตอบอุ่น(temperate zone) เช่น ทวีปยุดรบ เอเชียตอนเหนือ และอเมริกาเหนือ ซึ่งมีฤดูกาล 4 ฤดูกาลต่างๆจะมีผลอย่างมากจะมีผลอย่างมากต่อการเกิดชั้นของอุณหภูมิ กล่าวคือเมื่อุณหภูมิลดต่ำลงในฤดูใบไม้ร่วง ชั้นบนของน้ำมีอุณหภุมิต่ำลงจนเกือบเท่าชั้นก้นน้ำ เมื่อน้ำมีอุณหภูมิถึง 4 องศาเซลเซียส ซึ่งมีความหนาแน่นที่มีมากที่สุด และจมลงสู่ก้นน้ำ ในขณะทีมวลน้ำที่ผิวหน้าจมลงจะเกิดการผลักดันให้เกิดการผลักดันให้มวลนำที่ก้นบ่อ ชั้นล่างหมุนเวียนขึ้นสู่ผิวน้ำ โดยวิธีการนี้ทำให้เกิดการหมุนเสียนของน้ำและแร่ธาตุจากมวลน้ำชั้นล่างสู่ชั้นบน เรียกว่า fall overtum ภาพ ง นอกจากปัญหาเรื่องการขากออกซิเจน ปริมารออกซิเจนในน้ำต่างๆ กราฟในภาพ นอกจาก นี้ปฏิกิริยาการย่อยสลายของแบคทีเรียอย่ในระดับต่ำ สภวะทั่วไปในฤดูหนาวจึงไม่ร้ายแรงนักยกเว้นฤดูหนาวเกิดขึ้นเป็นเวลานานกว่าปกติ จึงทำให้เกิดการตายเพราะขาดออกซิเจนกับสัตว์น้ำ เรียกว่าเกิด winter kill

เมื่อถึงฤดูใบไม้ผลิ อุณหภูมิสุงขึ้นเรื่อยๆชั้นน้ำแข้งผิวหน้าน้ำละลายและน้ำที่ผิวหน้ามีอุณหภูมิเพิ่มขั้นจนกระทั่ง 4 องศาเซลเซียส ซึ่งมีความหนาสูงและจมสู่ด้านล่าง จึงเกิดการหมุนเวียนของมวลน้ำเช่นเดียวกับฤดูใบไม้ร่วง เรียกว่า spring overturn ภาพ การหมุนเวียนของน้ำในช่วงฤดูใบไม้ผลินี้ตรงกับช่วงที่มีแสสงมาก จำทำให้มีการสังเคราะห์แสงและใช้แร่ธาตุที่หมุนเวียนขึ้นมาจากท้องน้ำได้เต็มที่ ทำให้เกิดการเพิ่มจำนวนแพลงก์ตอนพืชอย่างรวดเร็ว เมื่ออุณหภูมิสูงมากขึ้นขณะสู่ฤดูร้อนผิวหน้าน้ำจะมีอุณหภูมิสูงกว่าชั้นน้ำน้ำตอนล่าง ทำให้มีการหมุนเวียนของมวลน้ำเฉพาะที่ผิวหน้าเท่านั้น และไม่ผสมกับน้ำในระดับลึกซึ่งมีความหนานแน่นมากกว่า ด้วยเหตุนี้จึงเกิดเป็นชั้นของอุณหภูมิ โดยชั้นกลางมีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิมากที่สุด เมื่อเปรียบเทียบกับความลึก ภาพ ค และมีผลไปถึงปริมาณออกซิเจนด้วย กล่าวคือ ในชั้นกลางนี้มักเป็นระดับที่แสงน้อย หรือ เป็นระดับที่ต่ำกว่าระดับที่อัตราการสังเคราะห์แสงเท่ากับการหายใจ ในชั้นนี้จึงมีออกซิเจนน้อย และมักขาดแคลนมวลน้ำในช่วงล่าง การหมุนเวียนของน้ำในฤดูต่างๆ จึงมีความสำคัญมากในการศึกษานิเวศวิทยาแหล่งน้ำนิ่งในเขตอบอุ่น ซึ่งประกอบด้วย 4 ฤดูกาลแบบนี้

การเกิดชั้นของอุณหภูมิในแหล่งน้ำลึกของเขตร้อนเห็นได้ไม่ชัดเจน และมักมีแบบแผนที่ไม่แน่นอน และมักมีแบบแผนไม่แน่นอน โดยปกติทะเลสาบ และอ่างเก็บน้ำในเขตร้อนมีอุณหภูมิที่ผิวหน้าสูง และอุณหภูมิในชั้นล่างต่ำ ความแตกต่างของอุณหภูมิในชั้นน้ำน้อย และมักไม่มีการหมุนเวียนขึ้นมาสู่ผิวน้ำ และไม่มีกาสนำเอาแร่ธาตุที่ผิวหน้าดินขึ้นมาสู่ผิวน้ำเพื่อให้แพลงก์ตอนพืชได้ใช้อีก ซึ่งเรื่องนี้ปรากฏว่าเป็นปัญหามากในประเทศที่ด้อยการพัฒนา และกำลังพัฒนาทั้งหลายทั้งนี้เนื่องจากมีประเทศที่ร่ำรวย และใช้เทคโนโลยี สมัยใหม่เข้ามาช่วยเหลือในการสร้างเขื่อนต่างๆ โดยที่ผู้เชี่ยวชาญเหล่านี้มิได้มีความรู้ในด้านนิเวศวิทยาท้องถิ่นเพียงพอ จึงทำให้เกิดปัญหา เช่นการสร้างเขื่อนในอาฟริกาที่แม่น้ำแซมเบซี ซึ่งทำลายแหล่งที่ทำการเลี้ยงปศุสัตว์เดิม เมื่อสร้างเขื่อนแล้วปรากฏว่าการผลิตสัตว์น้ำอาจไม่พอ เมื่อเทียบการเลี้ยงปศุสัตว์ ตลอดจนการที่มีอ่างเก็บน้ำทำให้เพื่อเพิ่มพื้นที่ชยฝั่งมากขึ้น และทำให้การระบาดของแมลงเวทซี ที่เป็นพาหะของโรคเหงาหลบมากขึ้น ตัวอย่างปัญหาที่เกิดขึ้นในอาฟิกา อาจสะท้อนให้เห็นแนวโน้มของประเทศไทยได้บ้าง เนื่องจากประเทศไทยกำลังพัฒนาและมีการสร้างเขื่อนเพิ่มขึ้น แต่สิ่งที่เสียไปจากการสร้างเขื่อน คือ ทรัพยากรป่าไม้ สัตว์ป่า ตลอดจนโบราณวัตถุ จึงควรจะได้มีการพิจารณา โดยรอบคอบจากฝ่ายที่เกี่ยวข้องชองทุกฝ่ายว่าผลได้ และ ผลเสียคุ้มกันหรือไม่

อย่างไรก็ตาม ตัวอย่างข้างต้นแสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมให้เป็นไปตามใจมนุษย์เราซึ่งในในที่สุดก่อให้เกิดผลเสียหายที่คาดไม่ถึงตามหา ซึ่งสภาวะ แบบนี้ เรียกว่า เรียกว่า ผลสะท้อนกลับทางนิเวศวิทยา (ecological backlash หรือ ecological boomerang)

สังคมในแหล่งน้ำไหล (Lotic Community)

แหล่งกำเนิดของลำธารและแม่น้ำมักเป็นต้นน้ำบนที่สูง เช่น น้ำตก หรือทะเลสาบบนยอดเขา ดังนั้น ความเร็วของกระแสน้ำในบริเวณต้นน้ำจึงสูงมาก และค่อยๆ ลดลงเมื่อไหลลงสู่ที่ต่ำ เมื่อความกว้างของแม่น้ำลำธารยิ่งมากเข้าก็ยิ่งทำให้อัตราความเร็วของกระแสน้ำลดลงอย่างมาก สิ่งมีชีวิตในสังคมของแหล่งน้ำไหลจึงได้รับผลกระทบของความเร็วของกระแสน้ำโดยทางตรงและโดยทางอ้อม กล่าวโดยทั่วไปลักษณะของแหล่งน้ำไหล เช่นลำธารละแม่น้ำ มีความคล้ายกันดังนี้

1.ความเร็วของกระแสน้ำในต้นลำธารทั่วๆไปมักไม่เกิน 50 เซนติเมตรต่อวินาที ถ้ามีความเร็วของกระแสน้ำสูงกว่านี้จะมีผลกระทบโดยตรงต่อสภาพของพื้นท้องน้ำ คือ พื้นท้องน้ำที่มีกระแสความเชี่ยวมาก ต้องแข็ง เช่น เป็นหินหรือประกอบด้วยกรวดหยาบมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 5 มิลลิเมตรขึ้นไป และถ้าความเร็วของกระแสน้ำต่ำกว่า 50 เซนติเมตรต่อวินาที จะเปิดโอกาสให้มีการตกตะกอนของอนุภาคที่มีขนาดเล็กมีเส้นผ่านศูนย์กลางต่ำกว่า 5 มิลลิเมตร ดังนั้นความเร็วของกระแสน้ำจึงมีผลกระทบโดยตรงต่อสภาพของพื้นที่ท้องน้ำในบริเวณต่างๆ ของลำธารได้ เมื่อกระแสน้ำช้าลง ทำให้มีการตกตะกอนของอนุภาคที่เล็กมากขึ้นจนในที่สุดพื้นที่ท้องน้ำกลายเป็นโคลนละเอียด

2.กระแสน้ำช่วยเคลื่อนย้ายแร่ธาตุอาหารตลอดจนของเสียจากที่หนึ่งไปยังที่หนึ่งได้ ซึ่งเท่ากับเป็นการนำแร่ธาตุมาหมุนเวียนให้ใช้จากต้นน้ำ ด้วยเหตุนี้กระแสน้ำไหลจึงมีอัตราการผลิตเบื้องต้นค่อนข้างสูง คือสูงกว่าน้ำนิ่ง 6-30 เท่า เพราะการาขนถ่ายแร่ธาตุอาหารนี้ทำไห้เป็นผลดีต่อการสังเคราะห์แสง

3. อุณหภูมิของลำธารไม่เท่ากันตลอดความยาวของลำน้ำ ตอนต้นมักจะมีอุณหภูมิต่ำ และเมื่อความเร็วลดลงอุณหภูมิจะค่อยๆ เพิ่มมากขึ้น โดยทั่วไปอุณหภูมิของต้นน้ำลำธารมักไกล้เคียงกันกับอุณหภูมิของอากาศเหนือผิวน้ำ โดยอุณหภูมิขิงน้ำต่ำกว่าเล็กน้อย ลำธารที่ได้รับแสงเต็มที่กับลำธารที่ร่มเงาของต้นไม้มีอุณหภูมิของผิวน้ำผิดกันมาก และมีผลต่อเนื่องไปถึงสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในแหล่งน้ำด้วย กล่าวคือ น้ำในลำธารที่ได้รับแสงมีอุณหภูมิสูงกว่าลำธารที่มีร่มเงา

4. แหล่งน้ำไหลมีปริมาณออกซิเจนละลายสุงกว่าแหล่งน้ำนิ่ง เนื่องจากการเกิดกระแสน้ำวนและคลื่นตลอดจนการปะทะกับฝั่ง ทำให้มีกาผสมกับออกซิเจนที่ผิวน้ำมากขึ้น สัตว์น้ำในแหล่งน้ำจึงเป็นพวกที่ต้องการออกซิเจนละลายน้ำในการดำรงชีวิตสูง และเป็นสัตว์ที่ไม่ทนต่อการขาดออกซิเจน

5. ค่าความเป็นกรดเป็นด่าง (pH) ของน้ำเกี่ยวข้องโดยตรงกับปริมาคาร์บอนไดออกไซด์ในน้ำ ค่า pH สูงแสดงว่าแหล่งน้ำมีค่าของเกลือคาร์บอเนต และ ไบคาร์บอเนตสูงและสภาพเช่นนี้เหมาะสมสำหรับเป็นที่อยู่อาศัยสัตว์น้ำ และถ้าค่า pH ต่ำแสดงว่ามีแร่ธาตุต่างๆน้อย ไม่เหมาะสมต่อการดำรงชีวิตของสัตว์น้ำ

6. แหล่งน้ำไหลส่วนใหญ่ได้พลังงานส่วนหนึ่งที่ใช้ในระบบนิเวศจากผู้ผลิตบนพื้นดิน เนื่องจากผลผลิตเบื้องต้นในแหล่งน้ำมักถูกพัดพาไปกับกระแสน้ำสู่ลำธารตอนล่าง ดังนั้นผู้บริโภคลำดับแรกในลำธารจึงมักเป็นสัตว์ที่กินสารอินทรีย์ที่เน่าเปื่อย ได้แก่ ซากพืชขนาดใหญ่ จากริมฝั่งที่มีการทับถมเน่าเปื่อยบนพื้นท้องน้ำ

ประเภทของระบบนิเวศของแหล่งน้ำไหล

ระบบนิเวศของแหล่งน้ำไหล แบ่งออกเป็น 2 ส่วน คือส่วนที่เป็นกระแสน้ำเชี่ยว และส่วนที่เป็นแอ่งน้ำสงบ ทั้งสองส่วนมีสภาพนิเวศที่สัมพันธ์กันอย่างมากในด้านการถ่ายทอดพลังงานและการหมุนเวียนแร่ธาตุอาหารซึ่งกันและกัน กล่าวคือ ในกระแสน้ำเชี่ยวมักมีการผลิตเบื้องต้นสูง มีการเจริญของผู้ผลิตทีมีการเกาะตัวกับวัตถุใต้น้ำมาก เช่น ไดอะตอม สาหร่ายสีเขียว สาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงิน ส่วนที่เป็นแอ่งน้ำเป็นแหล่งที่มีการทับถมของซากของสิ่งมีชีวิตต่างๆ และมีการย่อยสลายให้เกิดเป็นแร่ธาตุอาหารได้หมุนเวียนใช้โดยผู้ผลิตอีก ความอุดมสมบูรณ์ของแหล่งน้ำไหลทั่วไปขึ้นกับสภาพของพื้นที่ท้องน้ำ กล่าวคือ พื้นที่ท้องน้ำเป็นทรายไม่เหมาะ สำหรับเป็นที่อยู่อาศัยของสัตว์หน้าดิน หรือสิ่งมีชีวิตที่เกาะติดกับวัตถุอื่น จึงมีสิ่งมีชีวิตอาศัยอยู่บริเวณนี้น้อย และถ้าพื้นเป็นหินแข็งสัตว์ที่อาศัยอยู่ได้ต้องมีความสามารถต้านกระแสน้ำ และยึดเกาะติดกับหินได้อย่างหนาแน่น ตัวอย่างของสัตว์ที่อาศัยอยู่ในแหล่งน้ำไหลในภาพที่ 9.6 สภาพพื้นที่ท้องน้ำที่เป็นกรวดหยาบหรือก้อนหินขนาดเล็กเป็นบริเวณที่เหมาะสมต่อการเข้าอยู่อาศัยมากที่สุด เนื่องจากมีพื้นที่ผิวให้ยึดเกาะได้มากและมีซอกโพรงให้สัตว์เข้าไปซุกซ่อนตัวได้มาก จากการเปรียบเทียบชนิดของตัวอ่อนแมลงที่พบในสภาพพื้นท้องน้ำต่างกัน พบว่าตัวอ่อนของแมลงชีปะขาวชอบพื้นที่เป็นก้อนหินขนาดเล็ก ตัวอ่อนแมลงหนอนปลอกน้ำชอบพื้นที่เป็นหินแข็ง และตัวอ่อนของแมลงวัน(Diptera) จะพบมากทั้งพื้นที่เป็นหินแข็ง และที่เป็นกรวด กล่าวโดยสรุปแล้งสัตว์ที่อาศัยในแหล่งน้ำที่มีกระแสน้ำมักมีการปรับตัวอย่างใดอย่างหนึ่ง ดังนี้

1. มีลำตัวเพรียวเพื่อลดการต้านทานกระแสน้ำ เช่นปลาต่างๆ ลำธารต้นน้ำและในแม่น้ำมีลำตัวยาวและเพรียว เช่น ปลาพลวง ปลาซิว ปลาสร้อย

2.มีการปรับตัวให้ลำตัวแบนเพื่อที่จะเกาะติดกับพื้นท้องน้ำได้แน่นสนิทและลดความเสียดทานของกระแสน้ำ หรือเพื่อให้สามารถแทรกตัวเข้าไปในซอกแคบๆ เพื่อหลีกเลี่ยงกระแสน้ำแรงๆ ได้ เช่น หนอนตัวแบน ตัวอ่อนของด้วงน้ำ

3.มีการปรับตัวให้มีแว่นดูดบนส่วนต่างๆ ของร่างกายเพื่อใช้ในการยึดเกาะกับก้อนหินได้ เช่น ตัวอ่อนของแมลงบางชนิด ปลารากกล้วย ปลาสร้อยน้ำผึ้ง

4.การสร้างเมือกเพื่อช่วยยึดเกาะให้ดีขึ้น เช่น หอยฝาเดียว และพลานาเรีย ซึ่งมักเกาะตัวใต้ก้อนหินรวมเป็นกลุ่มใหญ่ๆ

อ้างอิง

[1] www.thoengwit.ac.th/freeweb/19835/p4.html

แหล่งข้อมูลอื่น

• แหล่งน้ำ กรมชลประทาน