ที่มา : สมบุญ เตชะภิญญาวัฒน์. 2544. สรีรวิทยาของพืช. พิมพ์ครั้งที่ 3. ภาควิชาพฤกษศาสตร์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์, กรุงเทพ.

ที่มา : สุเทพ ดุษฎีวณิชยา . 2540. ศัพท์ชีววิทยา. ต้นไทรการพิมพ์, กรุงเทพฯ.

ที่มา : สุเทพ ดุษฎีวณิชยา . 2540. ศัพท์ชีววิทยา. ต้นไทรการพิมพ์, กรุงเทพฯ.

ที่มา : อุทิศ กุฎอินทร์. 2541. นิเวศวิทยา พื้นฐานเพื่อการป่าไม้. ภาควิชาชีววิทยาป่าไม้ คณะวนศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์, กรุงเทพฯ.

ที่มา : อุทิศ กุฎอินทร์. 2541. นิเวศวิทยา พื้นฐานเพื่อการป่าไม้. ภาควิชาชีววิทยาป่าไม้ คณะวนศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์, กรุงเทพฯ.

 
บทที่ 4
ปัจจัยแวดล้อมด้านภูมิอากาศ
 
เนื้อหา
     - รังสีดวงอาทิตย์และแสง
      1. ลักษณะของรังสีดวงอาทิตย์
      2. ปัจจัยที่มีผลต่อคุณภาพและปริมาณ
      3. ผลของแสงที่มีต่อพืช
     - พลังงานความร้อนและอุณหภูมิ
      1. พลังงานความร้อน
      2. การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในป่า
      3. การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิดิน
      4. อุณหภูมิที่มีผลต่อการพัฒนาของพืช
     - น้ำ
      1. วัฏจักรของน้ำ
      2. ความชื้นในบรรยากาศ
      3. ความสำคัญของน้ำที่มีต่อพืช
      4. การคายน้ำ
      5. การจำแนกพืชโดยอาศัยของน้ำ
    - คาร์บอนไดออกไซด์
      1. การหมุนเวียนของคาร์บอน
      2. ปรากฏการณ์เรือนกระจก
      3. ผลของคาร์บอนไดออกไซด์ต่อพืช
     - ลม
      1. ความหมาย
      2. ประเภทของลม
      3. รูปแบบของลมในป่าไม้
      4. ผลของลมต่อต้นไม้
     - คำถามท้ายบท
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ลดาวัลย์  พวงจิตร และ มณฑล  จำเริญพฤกษ์

 
 
 
                              1. ลักษณะของรังสีดวงอาทิตย์ ดวงอาทิตย์จะปล่อยพลังงานออกมาในรูปของรังสีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า จึงมีการสะท้อน การดูดกลืน และการส่องทะลุผ่านในขณะที่เคลื่อนที่ผ่านตัวกลางที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับมุมตกกระทบของรังสี และคุณสมบัติของตัวกลาง ดังนั้นรังสีที่ส่องถึงโลกจึงเหลือเพียงประมาณ 47 % ของรังสีทั้งหมด และมีความยาวช่วงคลื่นอยู่ระหว่าง 200-5,000 นาโนเมตร แบ่งออกได้เป็น 3 ประเภท คือ รังสีคลื่นสั้น มีความยาวช่วงคลื่นต่ำกว่า 380 นาโนเมตร เป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิต ซึ่งชั้นโอโซนในบรรยากาศจะทำหน้าที่ดูดกลืนแสงช่วงคลื่นสั้นเหล่านี้ไปเกือบหมด รังสีในช่วงคลื่นที่ตามองเห็นได้ มีความยาวช่วงคลื่นระหว่าง 380-760 นาโนเมตร ประกอบด้วยแสงสีต่างๆ คือ ม่วง คราม น้ำเงิน เขียว เหลือง แสด และแดง แสงในช่วงคลื่นนี้เป็นแสงที่มีประโยชน์ต่อพืชสีเขียวในการสังเคราะห์แสง และ รังสีคลื่นยาว มีความยาวคลื่นมากกว่า 760 นาโนเมตร ได้แก่ แสงฟราเรด (far red) เป็นรังสีในช่วงความยาวคลื่นเกินกว่าที่ตาของมนุษย์จะมองเห็นได้ แสงอินฟราเรด (infar red) ถ้ามีการสะสมของแสงเหล่านี้มากจะเปลี่ยนเป็นพลังงานความร้อนที่สูงเกินไปได้
 
รังสีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
 
 
 
                              2. ปัจจัยที่มีผลต่อคุณภาพและปริมาณของรังสีดวงอาทิตย์ คุณภาพและปริมาณของรังสีดวงอาทิตย์ ณ ท้องที่ใดท้องที่หนึ่งบนพื้นผิวโลกที่ได้รับในช่วงเวลาใดเวลาหนึ่งนั้นจะแตก ต่างกันขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ ได้แก่
                                 - ตำแหน่งเส้นรุ้ง (latitude of the location)
                                 - การเอียงของโลก (declination of the earth)
                                 - สภาพของบรรยากาศ (atmospheric condition) เนื่องจากชั้นบรรยากาศมีสิ่งต่างๆอยู่มากมาย เช่น เมฆ ฝุ่นละออง และก๊าซต่างๆ ซึ่งจะมีผลต่อการสะท้อนกลับและการดูดซับของรังสี
                                 - สภาพของพื้นที่ (topographic condition) ได้แก่ ความสูงจากระดับน้ำทะเล องศาของความลาดชัน ทิศทางของด้านลาดชัน และการบดบังจากพื้นที่ข้างเคียง
                                 - การปกคลุมของพืชพรรณ (vegetative cover) คุณภาพและปริมาณของแสงที่ส่องผ่านพืชพรรณลงมานั้นจะแตกต่างจากรังสีที่ส่องมาจากดวงอาทิตย์โดยตรง เนื่องจากพืชพรรณแต่ละชนิดจะมีอัตราการดูดซับ (absorption) การสะท้อนกลับ (reflection) และการส่องผ่านทะลุ (transmission) ของรังสีที่แตกต่างกัน
                                 - กิจกรรมของดวงอาทิตย์ (solar activity) ที่จะเกิดมีจุดดับ (sunspot) ขึ้นเป็นช่วงๆ
                                 - ช่วงเวลาของปี (time of year) พื้นที่ที่ตั้งอยู่บริเวณที่มีค่าขององศาเส้นรุ้งมากกว่า (ห่างจากเส้นศูนย์สูตรมาก) จะมีการเปลี่ยนแปลงของมุมตกกระทบมากกว่าพื้นที่ที่มีค่าขององศาเส้นรุ้งน้อยกว่า (ใกล้เส้นศูนย์สูตร)
 
 
                              3. ผลของแสงที่มีต่อพืช
 
                                 แสงเป็นปัจจัยแวดล้อมที่มีความสำคัญต่อพืช พืชจะมีการตอบสนองต่อแสงที่แตกต่างกันทั้งในด้านปริมาณ คุณภาพ ทิศทาง และระยะเวลา
                                   3.1 ความเข้มของแสง กระบวนการทางสรีรวิทยาของพืชที่ได้รับผลกระทบจากความเข้มของแสง มีหลายกระบวนการดังต่อไปนี้
                                 - การสังเคราะห์แสง (photosynthesis) การสังเคราะห์แสงของใบจะเพิ่มสูงขึ้นเมื่อปริมาณแสงเพิ่มมาก
                                 - การหายใจ (respiration) พืชที่เติบโตอยู่ในสภาพที่มีแสงน้อย มักจะมีอัตราการหายใจต่ำ ความเข้มของแสงที่ทำให้อัตราการสังเคราะห์แสงมีค่าเท่ากับอัตราการหายใจ เรียกว่า compensation point
                                 - การสืบพันธุ์ (reproduction) พืชหลายชนิดจะไม่มีการออกดอก หากอยู่ในสภาพที่มีความเข้มแสงต่ำ
                                 - การผลิตฮอร์โมน (production of growth hormone) แสงมีผลทำให้ออกซินที่สร้างขึ้นในพืชเสื่อมสภาพ เรียกกระบวนการที่เกิดขึ้นนี้ว่า โฟโตออกซิเดชัน (Photooxidation) และพบว่าพืชที่ขึ้นในที่มืดจึงมักมีการยืดยาวของลำต้นผิดปกติ ส่วนการเบนหาแสงของพืช เรียกว่า โฟโตโทรปิซึม (phototropism)
                                 - การเปิดและปิดของปากใบ (opening and closing of stomata) โดยปกติปากใบจะเปิดในช่วงเวลากลางวันเมื่อมีแสง และมักปิดในเวลากลางคืนเมื่อไม่มีแสง
                                 - การผลิตคลอโรฟิลล์ (production of chlorophyll) การสร้างคลอโรฟิลล์ของพวกไม้ดอก (angiosperm) ต้องอาศัยแสง จัดเป็นพวก photochemical reaction ในขณะที่การสร้างคลอโรฟิลล์ของพวกไม้เมล็ดเปลือย (gymnosperm) ไม่จำเป็นต้องอาศัยแสงจัดเป็นพวก chemical reaction
                                 - การงอกของเมล็ด (germination of seed) โดยปกติความเข้มแสงจะมีผลต่อการงอกของเมล็ดค่อนข้างน้อย อย่างไรก็ตาม พบว่าความเข้มแสงอาจมีผลต่อการงอกของเมล็ดไม้บางชนิดโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมล็ดประเภทที่มีเนื้อนุ่มสด อย่างไรก็ตาม ผลของแสงต่อการงอกของเมล็ดนั้นจะเกี่ยวข้องกับคุณภาพของแสงมากกว่าความเข้มของแสง
 
                                   3.2 คุณภาพของแสง เนื่องจากแสงมีความยาวของช่วงคลื่นที่แตกต่างกัน แสงจึงมีคุณสมบัติแตกต่างกัน รงควัตถุต่างๆ ที่อยู่ในใบพืชมีความสามารถในการดูดคลื่นแสงสีต่างๆ แตกต่างกัน คุณภาพของแสงมีผลอย่างมากต่อการชักนำการออกดอก เนื่องจากการออกดอกของพืชที่ไวต่อแสงจะถูกควบคุมโดยรงควัตถุที่เป็นโปรตีนเรียกว่าไฟโทโครม (phytochrome) ซึ่งมีอยู่ 2 ประเภท คือ ประเภทที่ดูดแสงที่มีความยาวคลื่น 500-700 นาโนเมตร โดยจะดูดแสงสีแดงได้ดีที่สุดเรียกว่า P660 หรือ Pr เป็นไฟโทโครมที่เฉื่อยและไม่มีความสามารถในการกระตุ้นให้มีการเปลี่ยนแปลงการเจริญได้ อีกประเภทหนึ่งจะดูดแสงที่มีความยาวคลื่น 520-800 นาโนเมตร โดยสามารถดูดแสงที่มีความยาวช่วงคลื่น 730 นาโนเมตรหรือแสงฟราเรดได้ดีที่สุด เรียกว่า P730 หรือ Pfr เป็นไฟโทโครมที่ไว มีความสามารถในการกระตุ้นให้มีการเปลี่ยนแปลงการเจริญได้ ไฟโทโครมทั้งสองประเภทนี้สามารถเปลี่ยนรูปกลับไปมาได
 
ที่มา : Northington, D.K. and E.L. Schneider. 1996.  The Botanical World.  Wm.C. Brown Publishers, London.

การดูดแสงในช่วงคลื่นต่างๆของรงควัตถุในใบพืช

 
 
                                   3.3 ช่วงเวลาที่ได้รับแสง (photoperiod) หมายถึง จำนวนชั่วโมงที่พืชได้รับแสงในรอบวัน การตอบสนองของพืชต่อช่วงเวลาที่พืชได้รับแสงนี้เรียกว่า โฟโตเพอริโอดิซึม (photoperiodism) กระบวนการทางสรีรวิทยาของพืชที่พบว่าอยู่ภายใต้อิทธิพลของช่วงเวลาที่ได้รับแสงที่สำคัญได้แก่ การออกดอก การเติบโต และการแตกของตาจากสภาวะงัน (dormancy) พืชสามารถแบ่งออกได้ตามลักษณะการตอบสนองต่อช่วงเวลาที่ได้รับแสงออกเป็น 3 ประเภท ได้แก่ พืชวันสั้น (short day plant) หมายถึงพืชที่ออกดอกเมื่อช่วงวันสั้นกว่าช่วงวันวิกฤต (critical day length) พืชวันยาว (long day plant) หมายถึงพืชที่ออกดอกเมื่อช่วงวันยาวกว่าช่วงวันวิกฤต และ พืชไม่ตอบสนองต่อช่วงวัน (day neutral plant)
 
 
 
                              1. พลังงานความร้อน แหล่งพลังงานที่ใหญ่ที่สุดของโลกคือ ดวงอาทิตย์ แสงที่มีความยาวคลื่นยิ่งสั้นมากจะยิ่งมีพลังงานมาก พลังงานสามารถถ่ายทอดได้โดยจะถ่ายทอดจากที่มีพลังงานสูงกว่าไปยังที่ที่มีพลังงานต่ำกว่า พลังงานความร้อนจะมีการถ่ายทอดจากที่มีความร้อนสูงกว่าไปยังที่มีความร้อนต่ำกว่าเสมอ การถ่ายทอดพลังงานความร้อนเกิดขึ้นได้
3 ทางคือ
                                 - การนำความร้อน (conduction) เป็นการถ่ายทอดพลังงานความร้อนจากการสั่นของโมเลกุลของวัตถุตัวกลาง
                                 - การพาความร้อน (convection) เป็นการถ่ายทอดความร้อนที่เกิดจากการเคลื่อนที่ของตัวกลาง
                                 - การแผ่รังสี (radiation) เป็นการส่งผ่านความร้อนโดยไม่ต้องอาศัยตัวกลาง สมดุลของพลังงานความร้อนบนพื้นผิวโลก แม้ว่าโลกจะได้รับพลังงานความร้อนจากการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์อยู่ตลอดเวลาแต่ในขณะเดียวกัน โลกก็มีการแผ่รังสีและปลดปล่อยพลังงานออกไปตลอดเวลาเช่นเดียวกัน แสดงว่าพลังงานที่ได้รับและพลังงานที่สูญเสียจะต้องมีความสมดุลกัน
 
ที่มา : http://www.physics.brocku.ca/courses/1p23/images/FG11_16.gif
ที่มา : http://www.physics.brocku.ca/courses/1p23/images/FG11_16.gif
การถ่ายทอดพลังงานความร้อน
 
 
 
                              2. การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในป่า ในระบบนิเวศป่าไม้ การถ่ายทอดพลังงานจะเกิดขึ้น ทั้ง 3 ทาง คือ การนำ การพา และการแผ่รังสี โดยปกติ ในป่าไม้จะมีความชื้นค่อนข้างสูง ซึ่งไอน้ำจะดูดซับความร้อนที่แผ่ออกมาจากองค์ประกอบต่างๆ ของป่า เมื่อความร้อนเพิ่มสูงขึ้นจะถูกถ่ายทอดโดยการเคลื่อนที่ของอากาศหรือ การพา ในพื้นที่โล่งซึ่งไม่มีพรรณไม้ปกคลุม อุณหภูมิจะมีการเปลี่ยนแปลงมากบริเวณใกล้ผิวดิน ทั้งบนดินและใต้ผิวดิน การเปลี่ยนแปลง ของอุณหภูมิจะลดน้อยลงในระดับที่สูงขึ้นมาเหนือพื้นดิน หรือต่ำลงไปในผิวดิน เมื่อสังคมพืชเข้ามาในพื้นที่ การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในแนวดิ่งจะเปลี่ยนแปลงไป บริเวณเรือนยอดจะเป็นบริเวณที่มีอุณหภูมิสูงกว่าบริเวณอื่นๆ เนื่องจากบริเวณเรือนยอดจะมีการดูดซับรังสีมากที่สุด อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิจะขึ้นอยู่กับสภาพอากาศด้วย หากมีลมพัดก็จะเกิดการถ่ายเทความร้อน โดยการพา ความแตกต่างของอุณหภูมิจะน้อยลง ดังนั้น การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิของป่าในแนวดิ่งในแต่ละฤดูกาลจะแตกต่างกัน
 
ที่มา : Gates, 1962

การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในพื้นที่โล่งไม่มีพรรณพืชปกคลุม

 
 
                              3. การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิดิน โดยปกติแล้วการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิดินจะเกิดขึ้นมากเฉพาะระดับผิวดินลง ไปจนถึงความลึกประมาณ 1 เมตรเท่านั้น บริเวณที่ลึกลงไปกว่านี้จะมีการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิดินน้อยมาก ความผันแปรของอุณหภูมิของดินขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ หลายปัจจัยได้แก่
                                 - สีของดิน ดินที่มีสีดำจะมีอุณหภูมิที่สูงกว่าดินสีจาง
                                 - องค์ประกอบของดิน ดินที่มีองค์ประกอบของอินทรียวัตถุสูง เช่น ดินพรุ หากอยู่ในสภาพที่แห้งแล้งจะมีอุณหภูมิของผิวดินสูง
                                 - ความชื้นในดิน ดินที่มีความชื้นสูงจะรับความร้อนและถ่ายเทความร้อนได้ช้ากว่าดินที่มีความชื้นต่ำ
                                 - ลักษณะภูมิประเทศ ผิวดินที่อยู่ทางด้านลาดทิศใต้จะมีอุณหภูมิสูงกว่าด้านลาดทิศเหนือ
                                 - การปกคลุมของพรรณพืช ดินที่มีพรรณพืชปกคลุมจะมีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิช้า
 
 
 
                              4. ผลของอุณหภูมิที่มีต่อพืช พืชจัดเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีการปรับอุณหภูมิไปตามสภาพแวดล้อม (poikiloterm) อุณหภูมิเป็นปัจจัยสำคัญที่มีผลต่อกระบวนการทางสรีรวิทยาที่เกี่ยวข้องกับการเติบโตและพัฒนาของพืช อุณหภูมิที่เหมาะสม (optimum temperature) สำหรับการเจริญเติบโต และพัฒนาของพืชแต่ละชนิดไม่เท่ากัน ช่วงระหว่างอุณหภูมิต่ำสุดจนถึงอุณหภูมิสูงสุดที่พืชยังคงดำรงกระบวนการทางสรีรวิทยาอยู่ได้ เรียกว่า cardinal temperature อุณหภูมิที่ต่ำกว่าหรือสูงกว่า อณหภูมิวิกฤต (critical temperature) จะมีผลทำให้กิจกรรมต่างๆหยุดลง และพืชจะตายในที่สุด อุณหภูมิจึงมีผลต่อการจำกัดการแพร่กระจายของพืช พืชบางชนิดจะมีการตอบสนองต่อความผันแปรของอุณหภูมิในช่วงวัน เรียกการตอบสนองนี้ว่า thermoperiodism
                                  เวอร์นาไลเซชัน (Vernalization) เป็นการตอบสนองของพืชต่ออุณหภูมิที่เย็นจัดในสภาพที่มีความชื้นสูง เพื่อกระตุ้นให้เกิดการออกดอก โดยพืชจะสร้างสารที่เรียกว่าเวอร์นาลิน (vernalin) ซึ่งเชื่อว่าเป็นสารเริ่มต้นของการสร้างสารกระตุ้นการออกดอก   หรือฟลอริเจน (florigen) พืชที่มีการตอบสนองต่อกระบวนการเวอร์นาไลเซชันนี้จะตอบสนองได้ดีเมื่อนำเมล็ดไปผ่านการเวอร์นาไลเซชัน
ก่อนนำไปปลูก
 
ที่มา :  www.bio.indiana.edu/.../ faculty/Michaels.html ที่มา :  www.bio.indiana.edu/.../ faculty/Michaels.html ที่มา :  www.bio.indiana.edu/.../ faculty/Michaels.html
ที่มา :  www.bio.indiana.edu/.../ faculty/Michaels.html ที่มา :  www.bio.indiana.edu/.../ faculty/Michaels.html ที่มา :  www.bio.indiana.edu/.../ faculty/Michaels.html
Vernalization
 
                              ความเสียหายของพืชเนื่องจากอุณหภูมิไม่เหมาะสมแบ่งออกได้เป็น
                              - ความเสียหายที่เกิดเนื่องจากอุณหภูมิต่ำ แบ่งออกได้เป็นความเสียหายที่เกิดขึ้นอันเนื่องมาจากการเย็นจัด (chilling) และการเย็นจัดจนเป็นน้ำแข็ง (freezing) ซึ่งพืชจะมีกลไกป้องกันอันตรายที่เกิดขึ้น โดยการทำให้แกร่ง (hardening) และการปรับตัว (adaptation)
                              - ความเสียหายที่เกิดเนื่องจากอุณหภูมิสูง แบ่งออกได้เป็นความเสียหายทางตรง ได้แก่ เซลล์เสียหาย โปรตีนผิดปกติ และความเสียหายทางอ้อม ได้แก่ การยับยั้งการเติบโต เกิดความเป็นพิษ เป็นต้น การปรับตัวของพืชต่ออุณหภูมิที่สูง อาจโดยการหลีกเลี่ยงอุณหภูมิที่สูง หรือการปรับตัวให้สามารถอยู่ได้ในสภาพอุณหภูมิสูง เช่น ลดการคายน้ำ และเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบทางเคมี เป็นต้น
 
 
 
 
                              1. วัฏจักรของน้ำ น้ำเป็นสิ่งที่มีอยู่ในธรรมชาติ มีการหมุนเวียนเคลื่อนที่จากที่แห่งหนึ่งไปยังอีกแห่งหนึ่ง และมีการเปลี่ยนแปลงสถานะเป็นของแข็ง ของเหลว และไอน้ำ การหมุนเวียนนี้ เรียกว่า วัฏจักรของน้ำ น้ำจากทะเลและมหาสมุทรเมื่อได้รับพลังงานความร้อนจากดวงอาทิตย์จะระเหยกลายเป็นไอ (evaporation) ขึ้นสู่บรรยากาศจับตัวกันเป็นก้อนเมฆ เมื่อถูกลมพัดพาไปกระทบความเย็นจะกลายเป็นฝนตกสู่พื้นดิน น้ำฝนที่ตกลงมานี้ส่วนหนึ่งจะถูกต้นไม้สกัดกั้นไว้ (interception) และระเหยกลับสู่บรรยากาศ ส่วนหนึ่งจะค่อยๆไหลลงสู่พื้นดิน ส่วนที่เหลือจะไหลไปตามพื้นหน้าดิน (surface runoff) ลงสู่ลำห้วย ลำธารต่างๆ น้ำที่ถูกดินดูดซับไว้ บางส่วนจะกลับระเหยไป บางส่วนจะสะสมไว้เป็นความชื้นในดิน (soil moisture) ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อการเติบโตของพืช เมื่อพืชดูดน้ำไปใช้จะสูญเสียน้ำไปในกระบวนการคายน้ำ (transpiration) น้ำส่วนที่เหลือจะไหลลงไปเป็นน้ำใต้ดิน (percolation) และค่อยๆระบายออกสู่ลำธาร แม่น้ำ ทะเล และมหาสมุทร และกลับระเหยเป็นไอ หมุนเวียนต่อไปเรื่อยๆ น้ำที่ปรากฏอยู่ในบรรยากาศจะอยู่ในรูปแบบต่างๆ กัน 3 รูปแบบ คือ ไอน้ำ (vaporized) กลุ่มก้อนเมฆ (condensed) ซึ่งเป็นกลุ่มของไอน้ำที่จับรวมตัวกับฝุ่นละอองขนาดเล็กต่างๆ ในบรรยากาศ และ หยาดน้ำฟ้า (precipitated) ในรูปของฝน หิมะ ลูกเห็บ และน้ำค้าง เป็นต้น
วัฏจักรของน้ำ
 
 
                              2. ความชื้นในบรรยากาศ อัตราการระเหยของน้ำเป็นไอจะขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ ไอน้ำที่มีอยู่ในอากาศ และความเร็วของลม อุณหภูมิยิ่งสูงมากอัตราการระเหยก็จะยิ่งมาก แต่ถ้าอากาศมีไอน้ำอยู่มากแล้วอัตราการระเหยก็จะน้อยลง หากมีลมพัดผ่านการระเหยจะเพิ่มมากขึ้น ปริมาณไอน้ำที่มีอยู่ในบรรยากาศ เรียกว่าความชื้นในบรรยากาศ สามารถบอกค่าได้หลายรูปแบบ เช่น ความชื้นสัมบูรณ์ (absolute humidity) คือ มวลของไอน้ำในหนึ่งหน่วยปริมาตรมีหน่วยเป็นกรัมต่อลูกบาศก์เมตร ความชื้นสัมพัทธ์ (relative humidity หรือ RH) เป็นการวัดค่าความชื้นโดยเปรียบเทียบไอน้ำที่มีอยู่จริงในอากาศกับไอน้ำที่มีได้เต็มที่ในอากาศขณะนั้น และ อัตราส่วนผสมของไอน้ำกับอากาศแห้ง ( mixing ratio )
 
 
                              3. ความสำคัญของน้ำที่มีต่อพืช น้ำมีความจำเป็นต่อการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิตทุกชนิดไม่ว่าจะเป็นสัตว์หรือพืช การกระจายของพรรณพืชชนิดต่างๆ บนพื้นโลกเป็นผลมาจากความผันแปรของอุณหภูมิและน้ำเป็นหลัก น้ำมีความสำคัญต่อระบบนิเวศเพราะน้ำมีความสำคัญต่อกระบวนการทางสรีรวิทยาของพืชทั้งโดยทางตรงและทางอ้อม บทบาทของน้ำที่มีต่อพืชพอสรุปได้ ดังนี้ คือ
                                 - น้ำเป็นองค์ประกอบหลักของเซลล์
                                 - ทำหน้าที่เป็นตัวทำละลายทำให้เกิดการเคลื่อนที่ของก๊าซและธาตุอาหาร
                                 - น้ำทำหน้าที่เป็นตัวทำปฏิกิริยา ทำให้เกิดกระบวนการที่สำคัญในต้นไม้ เช่น กระบวนการสังเคราะห์แสง และกระบวนการย่อยสลายสารอาหาร
                                 - น้ำเป็นตัวรักษาความเต่ง ซึ่งมีความสำคัญต่อการเพิ่มขนาด และการเติบโตของเซลล์ นอกจากนั้น ความเต่งยังมีความสำคัญต่อการเปิด - ปิดของปากใบด้วย
 
 
                              4. การคายน้ำ คือ กระบวนการที่พืชสูญเสียน้ำออกไปในรูปของไอ การสูญเสียน้ำส่วนใหญ่เกิดที่ปากใบ นอกจากนี้ น้ำยังอาจสูญเสียออกจากพืชทางอื่น เช่น ทาง lenticel ซึ่งเป็นรอยแยกหรือรูเปิดเล็กๆ ที่ลำต้น ทำให้เกิดการลำเลียงธาตุอาหาร ที่ละลายอยู่ในน้ำในดิน และช่วยลดอุณหภูมิของใบ ปัจจัยที่มีผลต่อการคายน้ำสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท คือ ปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับสภาพแวดล้อม เช่น ความชื้นในบรรยากาศ อุณหภูมิ แสง ลม ปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ และความชื้นในดิน รวมถึงปัจจัยที่เกี่ยวกับตัวพืช เช่น ชนิดของพืช โครงสร้างของใบ และลักษณะของปากใบ เป็นต้น
                                 ความเครียดของพืชที่เกิดจากน้ำ
(stress) สามารถแบ่งออกได้เป็น                                  - ความเครียดของพืชเนื่องจากการขาดน้ำ (water deficit) สาเหตุของการขาดน้ำของพืชเนื่องมาจาก พืชมีการคายน้ำมากเกินไป มีปริมาณน้ำในดินน้อย การดูดซึมน้ำจากรากพืชน้อย กระบวนการหมุนเวียนของน้ำภายในเนื้อเยื่อมีปัญหา ทำให้มี การปรับตัวเพื่อตอบสนองต่อความแล้ง คือ การปรับตัวด้านสัณฐานวิทยา เช่น ลดขนาดของต้น ผนังเซลล์หนาขึ้น ใบมีขนมากขึ้น ใบหนาขึ้น เป็นต้น การปรับตัวด้านสรีรวิทยา เช่น มีช่องเก็บน้ำภายในเซลล์เล็ก มีการคายน้ำ มีอัตราส่วนระหว่างแป้งกับน้ำตาลต่ำ เป็นต้น
                                 - ความเครียดของพืชเนื่องจากการมีน้ำมากเกินไป (water excess) อาการของพืชที่อยู่ในสภาพที่มีน้ำมากเกินไป จะคล้ายคลึงกับพืชที่อยู่ในสภาพขาดน้ำ อันตรายที่เกิดขึ้นอันเนื่องมาจากมีน้ำมากเกินไป มีสาเหตุมาจากรากขาดออกซิเจน รากไม่มีการพัฒนา เกิดสารพิษ การปรับตัวของพืชที่อยู่ในสภาพที่มีน้ำมาก คือ การปรับตัวทางสัณฐานวิทยา เช่น เพิ่มความสามารถในการดูดน้ำของราก การเพิ่มขนาดของช่องว่างภายในเซลล์ การพัฒนารากหายใจ การปรับตัวทางชีวเคมี เพื่อให้สามารถอยู่ได้ในสภาพขาดออกซิเจน เช่นมีการสร้างเอนไซม์ alcohol dehydrogenase เป็นต้น
 
 
                              5. การจำแนกพืชโดยอาศัยความสัมพันธ์ของน้ำ นักนิเวศวิทยาได้จำแนกพืชออกตามลักษณะถิ่นที่อยู่ที่เกี่ยวข้องกับน้ำออกเป็น 3 กลุ่ม ได้แก่
                                 - ไฮโดรไฟท์ (hydrophytes) เป็นกลุ่มพืชที่ปกติจะอาศัยอยู่ในน้ำ พรุ ดินเลน หรือดินที่มีน้ำท่วมขังตลอดเวลา ลักษณะโครงสร้างของพืชในกลุ่มนี้คือมีช่องว่างภายในเซลล์ขนาดใหญ่ สำหรับเก็บอากาศ รากมักมีขนาดสั้น อวบ ไม่มีรากฝอย
                                 - ซีโรไฟท์ (xyrophytes) เป็นกลุ่มพืชที่ขึ้นได้ในที่แล้ง หรือมีความชื้นในดินน้อย
                                 - มีโซไฟท์ (mesophytes) เป็นพืชทั่วๆไป ที่สามารถขึ้นได้ในสภาพที่มีน้ำอย่างพอเพียง ไม่สามารถทนต่อสภาวะขาดน้ำ หรือสภาวะที่มีน้ำมากเกินไปได้
 
ที่มา : http://www.tiscali.co.uk/reference/encyclopaedia/hutchinson/images/xero0217.jpg   ที่มา : www.jobpub.com/articles/ showarticle.asp?id=45
Xerophyte   Hydrophyte
 
 
 
 
                              1. วัฏจักรของคาร์บอน ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ เป็นส่วนประกอบของบรรยากาศประมาณ 0.03 % การหมุนเวียนของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เกี่ยวข้องโดยตรงกับวัฎจักรของคาร์บอน คาร์บอนเป็นธาตุองค์ประกอบทั้งในรูปของอนินทรีย์ และอินทรีย์ ในสิ่งมีชีวิต พืชจะดูดซับเอาก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากบรรยากาศ ผ่านทางใบ สร้างอินทรียสารที่สลับซับซ้อนผ่านกระบวนการสังเคราะห์แสง และปลดปล่อยออกมาด้วยกระบวนการหายใจ การเน่าเปื่อยผุผัง และการเผาไหม้ คาร์บอนอาจสะสมอยู่ในรูปเนื้อไม้ ซากพืชและสัตว์ที่ยังเน่าเปื่อยผุสลายไม่หมด หรือ สะสมอยู่ในรูปของเปลือกหอยในมหาสมุทร ซึ่งมักเรียกว่า ชั้นหินปูน ( limestone ) เมื่อเกิดการเปลี่ยนแปลงของเปลือกโลก อาจถูกยกตัวขึ้นมาจากใต้ทะเลและกลายเป็นส่วนของพื้นดิน หรือภูเขาหินปูน และเกิดกระบวนการชะล้างพังทะลาย ซึ่งจะทำให้คาร์บอนในส่วนนี้ถูกนำกลับเข้าไปในวัฎจักรของคาร์บอนอีกครั้งหนึ่ง
 
วัฎจักรของคาร์บอน
 
 
                              2. ปรากฏการณ์เรือนกระจก ( greenhouse effect ) เป็นปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นบนผิวโลก เมื่อรังสีจากดวงอาทิตย์ที่ส่งมายังพื้นโลกในรูปของรังสีคลื่นสั้น เกิดการสะท้อนกลับในรูปของคลื่นรังสีที่ยาวขึ้น ยิ่งมีการสะท้อนกลับมากเท่าใด คลื่นรังสีก็ยิ่งมีความยาวมากขึ้น แต่เนื่องจากในบรรยากาศมีก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ และไอน้ำ
เป็นองค์ประกอบอยู่จำนวนมาก ซึ่งก๊าซทั้งสองนี้มีคุณสมบัติในการกันไม่ให้รังสีคลื่นยาวสะท้อนจากผิวโลก ออกไปสู่นอกบรรยากาศได้ จึงเกิดการสะท้อนกลับไปมา เป็นเหตุให้อุณหภูมิพื้นผิวโลกเพิ่มสูงขึ้น และก๊าซที่ก่อให้เกิดปฏิกิริยาดังกล่าว เรียกว่า ก๊าซเรือนกระจก ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จึงมีบทบาทสำคัญในการก่อให้เกิดสภาวะเรือนกระจก อันเป็นสาเหตุของโลกร้อนในปัจจุบัน นอกจากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และไอน้ำแล้ว ยังมีก๊าซเรือนกระจกในธรรมชาติที่สำคัญอื่นๆ ได้แก่ ไนตรัสออกไซด์ ไนโตรเจนไดออกไซด์ และมีเทน
 
ปรากฏการณ์เรือนกระจก
 
 
                              3. ผลของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ต่อพืช ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์มีบทบาทสำคัญในกระบวนการสังเคราะห์แสงของพืช ใบจะดูดซับเอาก๊าซ คาร์บอนไดออกไซด์จากบรรยากาศ ผ่านกระบวนการทางเคมีต่างๆ ได้อินทรีย์สารที่สลับซับซ้อน เช่น โมเลกุลของน้ำตาล เป็นต้น แล้วเคลื่อนย้ายไปยังส่วนต่างๆ ของลำต้น สะสมอยู่ในรูปของอินทรีย์คาร์บอน ซึ่งจะถูกปลดปล่อยออกมาเมื่อต้นไม้ตาย หรือมีการตัดฟันเพื่อนำมาใช้ประโยชน์ ต้นไม้ใหญ่จึงมีศักยภาพในการเก็บกักคาร์บอนได้ดีว่าไม้ล้มลุก เนื่องจากมีช่วงชีวิตที่ยาวนานกว่า โดยปกติต้นไม้จะมีความสามารถในการสังเคราะห์แสงได้เพิ่มมากขึ้น เมื่อมีความเข้มข้นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เพิ่มมากขึ้น
 
 
 
 
                              1. ความหมาย ลม (wind) คือ อากาศซึ่งเคลื่อนที่เนื่องจากความแตกต่างด้านความกดอากาศ (air pressure) ของสองบริเวณ โดยจะเคลื่อนที่จากบริเวณซึ่งมีความกดอากาศสูง (high air pressure) ไปสู่บริเวณที่มีความกดอากาศต่ำ (low air pressure) โดยมีอุณหภูมิเป็นปัจจัยสำคัญที่ก่อให้เกิดความกดอากาศต่ำ (low air pressure) ตามทฤษฎีการพาความร้อน (convection theory) กล่าวคือ ในสภาพที่อุณหภูมิสูงมากกว่า 27 องศาเซลเซียส มวลอากาศร้อนจะขยายตัว ทำให้มีน้ำหนักเบาและลอยตัวขึ้น ทำให้มวลอากาศบริเวณนั้นเบาบางลง เมื่อเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องก็จะเกิดเป็นความกดอากาศต่ำ ทำให้อากาศที่อยู่บริเวณข้างเคียงซึ่งมีความหนาแน่นกว่าเคลื่อนที่เข้ามาสู่บริเวณนั้นเกิดเป็นลมขึ้น
 
 
                              2. ประเภทของลม ระดับของการเกิดลมจำแนกออกได้เป็น 3 ระดับ คือ
                                 - ระดับโลก (global level) แบ่งออกเป็นโซนต่างๆ จากระดับเส้นศูนย์สูตร
                                 - ระดับภูมิภาค (regional level) เกิดจากการเคลื่อนย้ายของหย่อมความความกดอากาศ หรือ ร่องความกดอากาศสูงและต่ำ
                                 - ระดับท้องถิ่น (local level) มักเกิดขึ้นจากความแตกต่างด้านอุณหภูมิพื้นผิวของโลก เช่น พื้นน้ำกับพื้นดิน ลมท้องถิ่นที่ควรศึกษา ได้แก่ ลมบก - ลมทะเล หรือ Land – Sea Breeze ลมบกเกิดในเวลากลางคืน พัดจากบกสู่ทะเล ลมทะเลเกิดในเวลากลางวันพัดจากทะเลขึ้นสู่บก ลมภูเขา - หุบเขา หรือ Mountain – Valley Wind ในเวลากลางวันพัดจากหุบเขาสู่ยอดเขา (up slope) เนื่องจากอากาศบนความลาดชันร้อนเร็วกว่าอากาศในหุบเขา อากาศเย็นจากหุบเขาจึงลอยเข้าแทนที่ ในเวลากลางคืนพัดจากยอดเขาสู่หุบเขา ลมถ่ายเท หรือ Drainage wind เกิดขึ้นในระหว่างฤดูหนาว รูปแบบของการพัดนั้นจะพัดจากที่ที่มีระดับสูงไปสู่ที่ที่มีระดับต่ำกว่า นั่นคือ จากภูเขาและที่ราบสูงสู่ชายฝั่งทะเล แรงที่ทำให้เกิดการเคลื่อนที่ของลมถ่ายเท ก็คือ แรงดึงดูดของโลก (gravity) ลมพายหรือ Thunderstorm winds เป็นลมพายุที่เกิดขึ้นเมื่อมีฝนฟ้าคะนอง
 
 
                              3. รูปแบบของลมในป่าไม้ รูปแบบของลมในป่าไม้สามารถแบ่งออกได้เป็น 4 รูปแบบกว้างๆ คือ
                                 - ลมบนพื้นผิวของเรือนยอดไม้ หมู่ไม้ที่หนาแน่นจะมีความสลับซับซ้อนของสัณฐานพื้นผิวพุ่มเรือนยอด ทำให้เกิดการปั่นป่วนของลมขึ้น เกิดเป็นลมในลักษณะหมุนม้วน (turbulence flow) ซึ่งมีความเร็วมากกว่าปกติ
                                 - ลมในแนวพื้นราบกับความสูงในหมู่ไม้ที่หนาแน่น ตามหลักการแล้ว ลมที่พัดอย่างสม่ำเสมอในสนามนั้น จะมีอัตราความเร็วสูงสุดอยู่ที่เหนือระดับเรือนยอด และมีอัตราน้อยที่สุดอยู่ภายในชั้นของพุ่มเรือนยอด และที่ระดับผิวดิน
                                 - ลมบริเวณพื้นที่ด้านหลังแนวหมู่ไม้ หมู่ไม้ที่มีความพรุนให้ลมซึมผ่านได้บ้างจะส่งผลให้ความเร็วของลมด้านหลังลดลงมากกว่าหมู่ไม้ที่มีเรือนยอดหนาแน่น และก่อให้เกิดแนวชะลอลมเป็นระยะทางที่ยาวกว่าถึงประมาณ 30 เท่า
                                 - ลมในพื้นที่ซึ่งมีการตัดไม้ ในหมู่ไม้ที่ใช้วิธีการตัดดะ (clear-cut) รูปแบบการไหลของอากาศจะมีความผันแปรสูง ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับทิศทางลม ความเร็วลม และขนาดของช่องเปิด ซึ่งจะทำให้เกิดลมปั่นป่วน และต้นไม้บริเวณดังกล่าวจะได้รับความเค้น (stress) จากการแกว่งไปมา ซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อการเจริญเติบโตและคุณภาพไม้ในระยะยาวได้
 
 
 
                              4. ผลของลมต่อต้นไม้ ลมเป็นตัวขัดขวางการรวมตัวของไอน้ำบริเวณใกล้ผิวใบของใบที่มี การคายน้ำ ทำให้การเคลื่อนที่ของโมเลกุลของไอน้ำ ในรูปของการแพร่เพิ่มสูงขึ้น ลมมีผลกระทบต่อกระบวนการสังเคราะห์แสง ได้ 2 ทาง คือ มีผลกระทบต่อปริมาณของคาร์บอนไดออกไซด์ที่ใบจะนำไปใช้ประโยชน์ และมีผลกระทบต่อความสัมพันธ์ของน้ำในพืช ลมอาจจะมีผลกระทบต่ออัตราการหายใจ ของส่วนที่อยู่เหนือพื้นดินของต้นไม้ได้ ลมยังช่วยใน การแพร่กระจายของพืช และสัณฐานวิทยาของต้นไม้ ลมร่วมกับปัจจัยอื่น ๆ สามารถก่อให้เกิดผลกระทบอย่างรุนแรงแก่ต้นไม้ ทั้งในรูปแบบชีวิต (life form) และ รูปแบบลำต้น (stem form) ในกรณีของรูปแบบชีวิตนั้นจะมีผลกระทบอย่างรุนแรงแก่ต้นไม้ในบริเวณที่อยู่ใกล้กับ เส้นขอบป่า (timber line) ส่วนรูปแบบลำต้นที่ได้รับผลกระทบจากลมนั้นโดยทั่ว ๆ ไปแล้ว มักเนื่องมาจากการแห้ง (dessication) ของเนื้อเยื่อของลำต้นหรือเรือนยอดส่วนที่อยู่หน้าลม ความเสียหายทางด้านกายภาพที่เกิดแก่ต้นไม้โดยลมนั้น โดยทั่ว ๆ ไปแล้วก็คือ การแตกหัก หรือการล้มแบบถอนรากถอนโคน (uprooting) ความรุนแรงของความเสียหายนั้นขึ้นอยู่กับความเร็วและความแรงของลม และคุณลักษณะของต้นไม้ หรือหมู่ไม้ (stand)