ข้ามไปยังเนื้อหา
รายวิชา

AP Environmental Science

เคล็ดลับ

AP Environmental Science รวม Ecology, Earth systems, Populations, Land and water use, Energy, Pollution และ Global change. มันมีความเป็นสหสาขาวิชาอย่างแท้จริง — biology, chemistry, geology และ economics ในหนึ่งรายวิชา — และการสอบให้รางวัล การเชื่อมโยงพวกเขา, ไม่ใช่แค่การ列出 Mereka

Numbers สำคัญที่นี่ คุณจะได้ คำนวณด้วยมือ: Percentage change, Energy from a resource, Doubling time, Half-life, dose per person. ** No calculator traditionally allowed, so practise the arithmetic itself, not only the setup.

ชื่อกรณีจริงและวัดค่ามัน "Deforestation is bad" จะไม่ได้รับคะแนน; A named place, a mechanism และ a number ได้รับคะแนน

หมายเหตุครอบคลุมเก้าหน่วยทั้งหมดและทำงาน calculations ที่ APES ตั้งจริง — energy, population, pollution — ผ่านไปอย่างสมบูรณ์ Released FRQs อยู่ใน library. การสอบนี้ให้รางวัล การระบุตัวอย่างเฉพาะ, so the notes flag the case studies worth committing to memory.

  • 1

    โลกมีชีวิต: ระบบนิเวศ

    ดูบทเรียน
    1.1

    บทนำเรื่องระบบนิเวศ

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (ERT-1): ระบบนิเวศเกิดจากการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตและปัจจัยที่ไม่ใช่สิ่งมีชีวิต

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ ERT-1.A: อธิบายว่าแหล่งทรัพยากรที่มีอยู่มีอิทธิพลต่อการมีปฏิสัมพันธ์ของสายพันธุ์อย่างไร

    • ERT-1.A.1 ในความสัมพันธ์ระหว่างสัตว์นักล่าและเหยื่อ สัตว์นักล่าคือสิ่งมีชีวิตที่กินสิ่งมีชีวิตอื่น (ซึ่งเรียกว่าเหยื่อ)
    • ERT-1.A.2 ความสัมพันธ์แบบ symbiosis คือการมีปฏิสัมพันธ์กันอย่างใกล้ชิดและยาวนานระหว่างสองสปีชีส์ในระบบนิเวศ ประเภทของความสัมพันธ์แบบ symbiosis ได้แก่ mutualism, commensalism และ parasitism
    • ERT-1.A.3 การแข่งขันสามารถเกิดขึ้นภายในหรือระหว่างสปีชีส์ในระบบนิเวศที่มีทรัพยากรจำกัด การแบ่งปันแหล่งทรัพยากร—การใช้ทรัพยากรในรูปแบบ สถานที่ หรือเวลาที่แตกต่างกัน—ช่วยลดผลกระทบเชิงลบของการแข่งขันต่อการอยู่รอดได้

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    An ecosystem (ระบบนิเวศ) คือสิ่งมีชีวิตทั้งหมด (biotic) และสิ่งไม่มีชีวิต (abiotic) ในพื้นที่หนึ่ง ซึ่ง interag together (ทำงานร่วมกัน) Organisms (สิ่งมีชีวิต) ขึ้นอยู่กับกันและขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมทางกายภาพ โดยปฏิกิริยา像 predation (การล่าเหยื่อ), competition (การแข่งขัน), และ symbiosis (การอยู่ร่วมกันแบบ symbiosis: mutualism, commensalism, parasitism) ช่วยกำหนด structure ของชุมชน

    สำรวจ

    สำรวจ how一个population grows

    เปลี่ยน growth rate $r$ และ carrying capacity $K$. Growth จะเร็วเมื่อ population มีขนาดเล็ก จากนั้นจะ plateau เมื่อทรัพยากรใกล้หมดและ ecosystem เต็ม

    คำศัพท์ ฝึกฝน
    English ไทย
    ecosystem/ˈiːkəʊsɪstəm/ ระบบนิเวศ
    predation/prɪˈdeɪʃn/ predation
    competition/ˌkɒmpəˈtɪʃn/ การแข่งขัน
    symbiosis/ˌsɪmbaɪˈəʊsɪs/ การอยู่ร่วมกัน
    1.2

    Terrestrial Biomes (ชีวภาคบนบก)

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (ERT-1): ระบบนิเวศเกิดจากการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตและปัจจัยที่ไม่ใช่สิ่งมีชีวิต

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ ERT-1.B: อธิบายการกระจายตัวทั่วโลกและลักษณะสำคัญทางสิ่งแวดล้อมของระบบนิเวศบนบก

    • ERT-1.B.1 ระบบนิเวศประกอบด้วยชุมชนพืชและสัตว์ที่เป็นเอกลักษณ์ซึ่งเกิดจากสภาพภูมิอากาศและปรับตัวให้เข้ากับสภาพภูมิอากาศนั้น
    • ERT-1.B.2 ระบบนิเวศบนบกหลักๆ ได้แก่ taiga, ฝนเขตร้อน, ฝนกลางเมือง, ฝนเขตร้อน, ทุ่งพุ่มไม้, ทุ่งหญ้ากลางเมือง, แคว้น, ทะเลทราย และ tundras
    • ERT-1.B.3 การกระจายตัวของทรัพยากรธรรมชาติที่ไม่ใช่แร่ธาตุบนโลก เช่น น้ำและต้นไม้สำหรับไม้ BUILDING, varies because of some combination of climate, geography, latitude and altitude, nutrient availability, and soil
    • ERT-1.B.4 การกระจายตัวของระบบนิเวศทั่วโลกมีการเปลี่ยนแปลง; การกระจายตัวได้เปลี่ยน在过去และอาจ shift again as a result of global climate changes.

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    A biome (ชีวภาค) คือบริเวณกว้างใหญ่ที่กำหนดโดย climate (ภูมิอากาศ) และ characteristic life (ลักษณะชีวิตเฉพาะถิ่น) Terrestrial biomes (deserts, grasslands, tropical rainforest, temperate forest, taiga, tundra) ถูกกำหนดโดย temperature (อุณหภูมิ) และ precipitation (ปริมาณน้ำฝน) เป็นหลัก แต่ละชนิดมีพืชและสัตว์ที่ adapted to those conditions (ปรับตัวเข้ากับสภาวะนั้น)

    ภาพทั้งสองด้านล่างตั้งอยู่两端ของสเกล precipitation (ปริมาณน้ำฝน) นี่คือเหตุผลที่ชีวิต它们在截然不同 (ต่างกันอย่างมาก):

    ป่าฝนเขตร้อนที่มีหมอก  canopy สีเขียวหนาแน่นซ้อนชั้นอยู่บนเนินเขาสูง
    ป่าฝนเขตร้อน: ร้อนและชื้นตลอดทั้งปี ให้พืชชั้นหนาแน่นหลากหลายและมีความหลากหลายทางชีวภาพมากที่สุดของระบบนิเวศบนบก
    ทะเลทรายแห้งแล้งที่มีเนินทรายเปล่าเปลี่ยวและพืชแทบไม่มีเลย
    ทะเลทราย: มีปริมาณน้ำฝนต่ำมาก จึงมีเพียงสิ่งมีชีวิตที่ทนต่อความแห้งแล้งเพียงเล็กน้อยที่สามารถดำรงชีวิตอยู่ได้
    คำศัพท์ ฝึกฝน
    English ไทย
    biome/ˈbaɪəʊm/ ระบบนิเวศ (biome)
    temperature and precipitation/ˈtemprɪtʃə ænd prɪˌsɪpɪˈteɪʃn/ อุณหภูมิและปริมาณฝน
    tropical rainforest/ˈtrɒpɪkl ˈreɪnfɒrɪst/ ป่าฝนเขตร้อน
    desert/ˈdezət/ ทะเลทราย
    salinity/seɪˈlɪnɪti/ ความเค็ม (salinity)
    Estuaries/ˈestjuːəriz/ ปากแม่น้ำ
    1.3

    ระบบนิเวศทางน้ำ

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (ERT-1): ระบบนิเวศเกิดจากการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตและปัจจัยที่ไม่ใช่สิ่งมีชีวิต

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ ERT-1.C: อธิบายการกระจายตัวทั่วโลกและลักษณะสำคัญทางสิ่งแวดล้อมของระบบนิเวศทางน้ำ

    • ERT-1.C.1 ชีวภูมิเขตน้ำจืด ได้แก่ ลำน้ำ แม่น้ำ บึง และทะเลสาบ ชีวภูมิเขตน้ำจืดเหล่านี้เป็นแหล่งทรัพยากรสำคัญสำหรับน้ำดื่ม
    • ERT-1.C.2 ชีวภูมิเขตทะเล ได้แก่ มหาสมุทร ปะการัง หนองน้ำ และปากแม่น้ำ สาหร่ายในชีวภูมิเขตทะเลให้氧ส่วนมากของโลก และดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์จากบรรยากาศ
    • ERT-1.C.3 การกระจายตัวของทรัพยากรธรรมชาติทางทะเลที่ไม่ใช่แร่ธาตุในระดับโลก เช่น ประเภทต่างๆ ของปลา มีความแตกต่างกันเนื่องจากปัจจัยผสมผสานระหว่างความเค็ม ความลึก ความขุ่น ความพร้อมใช้งานของสารอาหาร และอุณหภูมิ

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    ระบบนิเวศทางน้ำครอบคลุมพื้นที่โลกมากกว่าพื้นดิน ระบบน้ำจืด (ลำน้ำ, ทะเลสาบ, พื้นที่ชุ่มน้ำ) และระบบทะเล (มหาสมุทรเปิด, reefs ปะการัง, อ่าวปากแม่น้ำ) แตกต่างกันใน ความเค็ม, แสงแดด และสารอาหาร อ่าวปากแม่น้ำ (บริเวณที่แม่น้ำไหลออกสู่ทะเล) และ reef ปะการังมีความอุดมสมบูรณ์และหลากหลายทางชีวภาพสูงเป็นพิเศษ

    มุมมองใต้ผิวน้ำของ reef ปะการังที่อยู่ใต้ผิวน้ำเล็กน้อย ครอบคลุมไปด้วยปะการัง
    reef ปะการัง: น้ำอุ่น แสงแดดส่องถึง และตื้น ทำให้เป็นระบบนิเวศที่มีความอุดมสมบูรณ์และหลากหลายทางชีวภาพสูงสุดแห่งหนึ่ง
    คำศัพท์ ฝึกฝน
    English ไทย
    coral reef/ˈkɒrəl riːf/ แนวปะการัง
    1.4

    วัฏจักรคาร์บอน

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (ERT-1): ระบบนิเวศเกิดจากการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตและปัจจัยที่ไม่ใช่สิ่งมีชีวิต

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ ERT-1.D: อธิบายขั้นตอนและการโต้ตอบของแหล่งเก็บในวัฏจักรคาร์บอน

    • ERT-1.D.1 วัฏจักรคาร์บอนคือการเคลื่อนที่ของอะตอมและโมเลกุลที่มีองค์ประกอบคาร์บอนระหว่างแหล่งกำเนิดและแหล่งกักเก็บ
    • ERT-1.D.2 บางแหล่งเก็บในวัฏจักรคาร์บอนที่สารประกอบคาร์บอน occurs hold those compounds for long periods of time, while some hold them for relatively short periods of time.
    • ERT-1.D.3 คาร์บอนหมุนเวียนระหว่าง photosynthesis และ cellular respiration ในสิ่งมีชีวิต
    • ERT-1.D.4 การย่อยสลายของพืชและสัตว์นำไปสู่การจัดเก็บคาร์บอนมาหลายล้านปี การเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลทำให้stored carbon enters atmospheric carbon quickly, in the form of carbon dioxide.

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    *วัฏจักรคาร์บอน

    วัฏจักรคาร์บอนเคลื่อนย้ายคาร์บอนระหว่างบรรยากาศ สิ่งมีชีวิต มหาสมุทร และหิน การสังเคราะห์ด้วยแสงกำจัด $\text{CO}_2$; การหายใจ, การสลายตัว และการเผาไหม้ เชื้อเพลิงฟอสซิลคืนกลับมัน การเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลเพิ่มคาร์บอนเร็วกว่ากระบวนการธรรมชาติในการกำจัดมันมาก

    วัฏจักรคาร์บอนเคลื่อนย้ายคาร์บอนระหว่างบรรยากาศ สิ่งมีชีวิต และเชื้อเพลิงฟอสซิล *วัฏจักรคาร์บอนเคลื่อนย้ายคาร์บอนระหว่างบรรยากาศ สิ่งมีชีวิต และเชื้อเพลิงฟอสซิล

    คำศัพท์ ฝึกฝน
    English ไทย
    carbon cycle/ˈkɑːbən ˈsaɪkl/ วัฏจักรคาร์บอน
    fossil fuels/ˈfɒsl ˈfjuːəlz/ เชื้อเพลิงฟอสซิล
    1.5

    วัฏจักรไนโตรเจน

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (ERT-1): ระบบนิเวศเกิดจากการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตและปัจจัยที่ไม่ใช่สิ่งมีชีวิต

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ ERT-1.E: อธิบายขั้นตอนและการโต้ตอบของแหล่งเก็บในวัฏจักรไนโตรเจน

    • ERT-1.E.1 วัฏจักรไนโตรเจนคือการเคลื่อนที่ของอะตอมและโมเลกุลที่มีองค์ประกอบไนโตรเจนระหว่างแหล่งกำเนิดและแหล่งกักเก็บ
    • ERT-1.E.2 ส่วนใหญ่ของแหล่งเก็บในวัฏจักรไนโตรเจนที่สารประกอบไนโตรเจน occurs hold those compounds for relatively short periods of time.
    • ERT-1.E.3 Nitrogen fixation คือกระบวนการที่ atmospheric nitrogen ถูกแปลงเป็นรูปของไนโตรเจน (ส่วนใหญ่คือ ammonia) ที่พืชสามารถดูดซึมได้และสังเคราะห์เป็นเนื้อเยื่อพืชได้
    • ERT-1.E.4 บรรยากาศเป็นแหล่งเก็บหลักของไนโตรเจน

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    *วัฏจักรไนโตรเจน

    วัฏจักรไนโตรเจนทำให้ไนโตรเจนพร้อมใช้งานสำหรับสิ่งมีชีวิต การตรึงไนโตรเจน (โดยแบคทีเรีย) เปลี่ยน $\text{N}_2$ ในบรรยากาศให้เป็นแอมโมเนีย; นิตริฟิเคชันและแอซซิมิลيشนส่งผ่านมันผ่านสิ่งมีชีวิต; เดไนทริฟิเคชันคืน $\text{N}_2$ กลับสู่อากาศ ปุ๋ยเพิ่มไนโตรเจนที่มีปฏิกิริยา ซึ่งอาจก่อให้เกิดมลพิษทางน้ำ

    วัฏจักรไนโตรเจน: N ถูกตรึงเข้าเป็นไนเตรตในดิน ส่งผ่านผ่านห่วงโซ่อาหาร และถูกคืนสู่อากาศโดยการเดไนทริฟิเคชัน *วัฏจักรไนโตรเจน: N$_2$ ถูกตรึงเข้าเป็นไนเตรตในดิน ส่งผ่านผ่านห่วงโซ่อาหาร และถูกคืนสู่อากาศโดยการเดไนทริฟิเคชัน

    คำศัพท์ ฝึกฝน
    English ไทย
    nitrogen cycle/ˈnaɪtrədʒn ˈsaɪkl/ วัฏจักรไนโตรเจน
    Nitrogen fixation/ˈnaɪtrədʒn fɪkˈseɪʃn/ การตรึงไนโตรเจน
    1.6

    วัฏจักรฟอสฟอรัส

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (ERT-1): ระบบนิเวศเกิดจากการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตและปัจจัยที่ไม่ใช่สิ่งมีชีวิต

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ ERT-1.F: อธิบายขั้นตอนและการโต้ตอบของแหล่งเก็บในวัฏจักรฟอสฟอรัส

    • ERT-1.F.1 วัฏจักรฟอสฟอรัสคือการเคลื่อนที่ของอะตอมและโมเลกุลที่มีองค์ประกอบฟอสฟอรัสระหว่างแหล่งกำเนิดและแหล่งกักเก็บ
    • ERT-1.F.2 แหล่งเก็บหลักของฟอสฟอรัสในวัฏจักรฟอสฟอรัสคือ rock and sediments that contain phosphorus-bearing minerals.
    • ERT-1.F.3 ไม่มีส่วนประกอบในบรรยากาศในวัฏจักรฟอสฟอรัส และการจำกัดนี้ส่งผลต่อการคืนฟอสฟอรัสจากมหาสมุทรสู่แผ่นดิน ทำให้ฟอสฟอรัสขาดแคลนตามธรรมชาติในระบบนิเวศทางน้ำและบนบกจำนวนมาก ในระบบนิเวศที่ไม่ถูกรบกวน ฟอสฟอรัสเป็นปัจจัยจำกัดในระบบชีวภาพ

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    วัฏจักรฟอสฟอรัสไม่มี ขั้นตอนในบรรยากาศ (แก๊ส) – ฟอสฟอรัสเคลื่อนที่ผ่านหิน ดิน น้ำ และสิ่งมีชีวิต มันช้าและมักเป็น สารอาหารจำกัดสำหรับการเจริญเติบโต ดังนั้นฟอสฟอรัสที่เพิ่มเข้าไป (ปุ๋ย, สบู่) สามารถกระตุ้นให้เกิดการเบ่งบานของสาหร่าย

    วัฏจักรฟอสฟอรัส: หินกร่อนกลายเป็นฟอสเฟตในดิน และตกตะกอนกลับอย่างช้าๆ โดยไม่มีระยะแก๊ส *วัฏจักรฟอสฟอรัส: หินกร่อนกลายเป็นฟอสเฟตในดิน และตกตะกอนกลับอย่างช้าๆ โดยไม่มีระยะแก๊ส

    คำศัพท์ ฝึกฝน
    English ไทย
    phosphorus cycle/ˈfɒsfɔːrəs ˈsaɪkl/ วัฏจักรฟอสฟอรัส
    limiting nutrient/ˈlɪmɪtɪŋ ˈnjuːtrɪənt/ สารอาหารจำกัด
    1.7

    วัฏจักรไฮโดรโลজิก (น้ำ)

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (ERT-1): ระบบนิเวศเกิดจากการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตและปัจจัยที่ไม่ใช่สิ่งมีชีวิต

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ ERT-1.G: อธิบายขั้นตอนและการโต้ตอบของแหล่งเก็บในวัฏจักรไฮโดรลิก

    • ERT-1.G.1 วัฏจักรไฮโดรโลจิกซึ่งถูกขับเคลื่อนโดยพลังงานแสงอาทิตย์ คือการเคลื่อนที่ของน้ำในรูปของแข็ง ของเหลว และแก๊ส ระหว่างแหล่งกำเนิดและแหล่งกักเก็บ
    • ERT-1.G.2 มหาสมุทรเป็นแหล่งกักเก็บน้ำหลักบนพื้นผิวโลก โดยขั้วน้ำแข็งและน้ำใต้ดินทำหน้าที่เป็นแหล่งกักเก็บที่มีขนาดเล็กกว่ามาก

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    *วัฏจักรไฮโดรโลจิก (น้ำ)

    วัฏจักรน้ำเคลื่อนย้ายน้ำด้วยการ ระเหย, การคายน้ำ (จากพืช), การควบแน่น, การตกของฝน และการไหลบนพื้นดิน มันกระจายน้ำจืดและกำหนดสภาพภูมิอากาศ การใช้ของมนุษย์และการเปลี่ยนแปลงการใช้ที่ดินสามารถเปลี่ยนการไหลของมันได้

    วัฏจักรน้ำ: การระเหยและการคายน้ำยกน้ำขึ้นสู่อากาศ; การตกของฝนและการไหลบนพื้นดินคืนน้ำกลับลงมา *วัฏจักรน้ำ: การระเหยและการคายน้ำยกน้ำขึ้นสู่อากาศ; การตกของฝนและการไหลบนพื้นดินคืนน้ำกลับลงมา

    คำศัพท์ ฝึกฝน
    English ไทย
    water cycle/ˈwɔːtə ˈsaɪkl/ วัฏจักรน้ำ
    evaporation/ɪˌvæpəˈreɪʃn/ การระเหย
    transpiration/trænspəˈreɪʃn/ การคายน้ำ
    Primary productivity/ˈpraɪməri ˌprɒdəkˈtɪvɪti/ ผลผลิตขั้นต้น
    trophic levels/ˈtrəʊfɪk ˈlevlz/ ระดับโภชนาการ
    producers/prəˈdjuːsəz/ ผู้ผลิต
    primary, secondary, and tertiary consumers/ˈpraɪməri ˈsekəndəri ænd ˈtɜːʃjəri kənˈsuːməz/ ผู้บริโภคระดับแรก ระดับสอง และระดับสาม
    decomposers/ˌdiːkəmˈpəʊzəz/ ตัวย่อยสลาย
    food chain/fuːd tʃeɪn/ ห่วงโซ่อาหาร
    1.8

    ผลผลิตขั้นต้น

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (ENG-1): พลังงานสามารถเปลี่ยนจากรูปแบบหนึ่งไปเป็นอีก形式หนึ่งได้

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ ENG-1.A: อธิบายวิธีการที่สิ่งมีชีวิตได้รับและถ่ายโอนพลังงานแสงอาทิตย์

    • ENG-1.A.1 ผลิตภาพเบื้องต้นคืออัตราส่วนที่พลังงานแสงอาทิตย์ (แสงแดด) ถูกแปลงเป็นสารอินทรีย์ผ่านกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงต่อหน่วยเวลา
    • ENG-1.A.2 ผลิตภาพเบื้องต้นรวมคืออัตราส่วนการสังเคราะห์ด้วยแสงทั้งหมดในพื้นที่หนึ่ง
    • ENG-1.A.3 ผลิตภาพสุทธิเบื้องต้นคืออัตราส่วนการสะสมพลังงานของผู้สังเคราะห์ด้วยแสงในพื้นที่หนึ่ง หลังหักพลังงานที่สูญเสียไปจากการหายใจ
    • ENG-1.A.4 ผลิตภาพวัดได้ในหน่วยพลังงานต่อหน่วยพื้นที่ต่อหน่วยเวลา (เช่น $\text{kcal/m}^2\text{/yr}$)
    • ENG-1.A.5 แสงสีแดงส่วนใหญ่ถูกดูดกลืนในชั้นน้ำด้านบน 1 เมตร และแสงสีฟ้าจะทะลุลึกลงไปได้มากกว่า 100 เมตรในน้ำที่ใสที่สุด สิ่งนี้ส่งผลต่อการสังเคราะห์ด้วยแสงในระบบนิเวศทางน้ำ ซึ่งผู้สังเคราะห์ด้วยแสงมีกลไกปรับตัวเพื่อรับมือกับการขาดแคลนแสงที่มองเห็นได้

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    ผลผลิตขั้นต้นคืออัตราที่ผู้ผลิตจับพลังงาน (ส่วนใหญ่ด้วยการสังเคราะห์ด้วยแสง) ผลผลิตขั้นต้นรวม (GPP) คือพลังงานทั้งหมดที่จับได้; ผลผลิตขั้นต้นสุทธิ (NPP) คือสิ่งที่เหลืออยู่หลังจากการหายใจของผู้ผลิตเอง – ซึ่งเป็นพลังงานที่ متاحสำหรับส่วนอื่นของระบบนิเวศ ระบบที่มีอุณหภูมิอุ่น ชุ่มชื้น และมีแสงแดด (ป่าฝน, reef) มีความอุดมสมบูรณ์มากที่สุด

    ตัวอย่างแบบฝึกหัด. หากผู้ผลิตใน草原 จับ $20{,}000\ \text{kcal/m}^2/\text{yr}$ ของพลังงาน (GPP) และเผา $8{,}000\ \text{kcal/m}^2/\text{yr}$ ในการหายใจของตัวเอง แล้ว $\text{NPP}=\text{GPP}-R=20{,}000-8{,}000=12{,}000\ \text{kcal/m}^2/\text{yr}$. มีเพียง NPP นั้นเท่านั้น – ไม่ใช่ GPP ทั้งหมด – ที่จะมีให้สำหรับผู้บริโภคด้านบน

    สำรวจ

    สำรวจ GPP, การหายใจ และการผลิต NPP

    พลังงานที่ผู้ผลิตจับได้ (GPP) แยกออกเป็นสิ่งที่ merekaเผาผลาญสำหรับการหายใจ $R$ ของตนเอง และสิ่งที่เหลือเป็นbiomass ใหม่ — $\text{NPP} = \text{GPP} - R$ และ useful + wasted เสมอเท่ากับ input

    1.9

    ระดับโภชนาการ

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (ENG-1): พลังงานสามารถเปลี่ยนจากรูปแบบหนึ่งไปเป็นอีก形式หนึ่งได้

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ ENG-1.B: อธิบายการไหลของพลังงานและการหมุนเวียนของมวลสารผ่านระดับโภชนาการ

    • ENG-1.B.1 ระบบนิเวศทั้งหมดขึ้นอยู่กับกระแสพลังงานคุณภาพสูงอย่างต่อเนื่องเพื่อรักษาโครงสร้างและหน้าที่ของการถ่ายโอนมวลสารระหว่างสิ่งแวดล้อมและสิ่งมีชีวิตผ่านวัฏจักรชีวเคมี
    • ENG-1.B.2 วัฏจักรชีวเคมีมีความจำเป็นต่อชีวิตและแต่ละวัฏจักรแสดงถึงการอนุรักษ์มวลสาร
    • ENG-1.B.3 ในชุมชนบนบกและ_near-surface marine communities พลังงานไหลจากดวงอาทิตย์ไปยังผู้ผลิตในระดับโภชนาการต่ำสุด แล้วไหลขึ้นไปยังระดับโภชนาการที่สูงขึ้น

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    Energy flow & the 10% rule

    สิ่งมีชีวิตอยู่ใน ระดับโภชนาการ: ผู้ผลิต (สร้างอาหารเอง), ตามด้วย ผู้บริโภค ระดับต้น, ระดับกลาง และระดับปลาย พร้อม ผู้ย่อยสลาย ที่รีไซเคิลสารอาหาร在每个ระดับ แต่ละระดับขึ้นอยู่กับพลังงานที่ถูกจับได้จากด้านล่าง

    1.10

    การไหลของพลังงานและกฎ 10%

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (ENG-1): พลังงานสามารถเปลี่ยนจากรูปแบบหนึ่งไปเป็นอีก形式หนึ่งได้

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ ENG-1.C: วิเคราะห์ว่าพลังงานลดลงอย่างไรเมื่อไหลผ่านระบบนิเวศ

    • ENG-1.C.1 กฎ 10% ประมาณได้ว่าในการถ่ายโอนพลังงานจากระดับอาหารระดับหนึ่งไปยังระดับถัดไป มีพลังงานเพียงประมาณ 10% เท่านั้นที่ถูกส่งต่อไป
    • ENG-1.C.2 การสูญเสียพลังงานที่เกิดขึ้นเมื่อพลังงานเคลื่อนที่จากระดับอาหารต่ำไปยังระดับสูง สามารถอธิบายได้ด้วยกฎทางอุณหพลศาสตร์

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    พลังงานไหล ทางเดียว ผ่านระบบนิเวศและสูญเสียไปเป็นความร้อนในการถ่ายโอนแต่ละครั้ง กฎ 10%: พลังงานประมาณ 10% เท่านั้นในระดับโภชนาการหนึ่งที่จะส่งต่อไปยังระดับถัดไป; ส่วนที่เหลืออีก 90% ใช้สำหรับกระบวนการทางชีวภาพและหลบหนีไปในรูปของความร้อน นี่คือเหตุผลที่ห่วงโซ่อาหารสั้นและสัตว์นักล่าระดับบนมีจำนวนน้อย

    ตัวอย่างแบบฝึกหัด. ต่อจาก $12{,}000\ \text{kcal/m}^2/\text{yr}$ ของ NPP ที่ระดับผู้ผลิต ผู้บริโภคระดับต้นได้รับประมาณ $10\%=1{,}200\ \text{kcal}$, ผู้บริโภคระดับกลาง $\approx120\ \text{kcal}$, และผู้บริโภคระดับปลายเพียง $\approx12\ \text{kcal}$. หลังการถ่ายโอนสามครั้งพลังงานได้ลดลงร้อยเท่า – เหตุผลทางคณิตศาสตร์ที่ระดับโภชนาการที่สี่หรือห้า hiếmที่จะมีเพียงพอที่จะรองรับมันได้

    ปิรามิดพลังงาน: พลังงานประมาณ 10% เท่านั้นที่ส่งต่อไปยังระดับโภชนาการถัดไป *ปิรามิดพลังงาน: พลังงานประมาณ 10% เท่านั้นที่ส่งต่อไปยังระดับโภชนาการถัดไป

    สำรวจ

    สำรวจกฎ 10%

    Set the energy producers capture และ ecological efficiency แล้วสังเกตว่าประมาณหนึ่งในสิบผ่านไปยังระดับถัดไป — นี่คือเหตุผลที่ apex predator มีเหลือเพียงน้อยนิดและ food chains มีสั้น

    1.11

    ห่วงโซ่อาหารและตาข่ายอาหาร

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (ENG-1): พลังงานสามารถเปลี่ยนจากรูปแบบหนึ่งไปเป็นอีก形式หนึ่งได้

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ ENG-1.D: อธิบายโซ่อาหารและตาข่ายอาหาร รวมถึงสมาชิก组成的由其各自的ระดับอาหาร

    • ENG-1.D.1 ตาข่ายอาหารคือแบบจำลองของรูปแบบโซ่อาหารที่ซ้อนทับกัน ซึ่งแสดงถึงการไหลของพลังงานและสารอาหารในโซ่อาหารสอง或以上
    • ENG-1.D.2 วงจรป้อนกลับบวกและวงจรป้อนกลับลบสามารถมีบทบาทในแต่ละในตาข่ายอาหาร เมื่อสปีชีส์หนึ่งถูกนำออกหรือเพิ่มเข้าไปในตาข่ายอาหารเฉพาะ部分,其余部分อาจได้รับผลกระทบ

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    ห่วงโซ่อาหารคือเส้นตรงเดียวของใครกินใคร; ตาข่ายอาหารเชื่อมหลายห่วงโซ่เข้าด้วยกันเป็นภาพที่สมจริงของความสัมพันธ์การกิน เนื่องจากสปีชีส์เชื่อมโยงกัน การลบหนึ่ง (โดยเฉพาะ สปีชีส์สำคัญ) สามารถรบกวนตาข่ายอาหารทั้งเครือข่ายได้

    ตาข่ายอาหารเชื่อมหลายห่วงโซ่อาหาร; ลูกศรชี้ทางที่พลังงานไหล *ตาข่ายอาหารเชื่อมหลายห่วงโซ่อาหาร; ลูกศรชี้ทางที่พลังงานไหล

    คำศัพท์ ฝึกฝน
    English ไทย
    food web/fuːd web/ เครือข่ายอาหาร
    keystone species/ˈkiːstəʊn ˈspiːsiːz/ สปีชีส์สำคัญ
    1.11

    ข้อแนะนำสำหรับการสอบ

    • จำไว้ว่า พลังงานไหลและสูญเสีย (กฎ 10%) ในขณะที่ สสารหมุนเวียน (คาร์บอน, ไนโตรเจน, ฟอสฟอรัส, น้ำ).
    • ใช้กฎ 10% ลงไปตามห่วงโซ่อาหารและจำได้ว่า NPP = GPP − การหายใจ (มีเพียง NPP เท่านั้นที่มีให้ผู้บริโภค)
    • เรียนรู้สต็อกของแต่ละวัฏจักรไบโอจีโอเคมีและวิธีที่มนุษย์รบกวนมัน (การเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลเพิ่ม CO₂; ปุ๋ยเพิ่มไนโตรเจน/ฟอสฟอรัส).
    • ผู้ผลิตมีจำนวนมากที่สุดเพราะพลังงานน้อยมากที่เข้าถึงระดับบน
    • ใช้หน่วยที่ถูกต้องและแสดงการคำนวณของคุณในคำถามคณิตศาสตร์แบบตอบเปิด (ไม่ใช้เครื่องคิดเลข – เก็บตัวเลขให้ง่าย)
  • 2

    โลกมีชีวิต: ความหลากหลายทางชีวภาพ

    ดูบทเรียน
    2.1

    บทนำเรื่องความหลากหลายทางชีวภาพ

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (ERT-2): ระบบนิเวศมีโครงสร้างและความหลากหลายที่เปลี่ยนแปลงไปตามเวลา

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ ERT-2.A: อธิบายระดับของความหลากหลายทางชีวภาพและความสำคัญต่อระบบนิเวศ

    • ERT-2.A.1 ความหลากหลายทางชีวภาพในระบบนิเวศรวมถึงความหลากหลายด้านพันธุกรรม ชนิดพันธุ์ และถิ่นที่อยู่
    • ERT-2.A.2 ประชากรที่มีความหลากหลายทางพันธุกรรมมากยิ่งสามารถตอบสนองต่อแรงกดดันจากสิ่งแวดล้อมได้ดีขึ้น นอกจากนี้ การเกิด瓶颈ประชากรอาจนำไปสู่การสูญเสียความหลากหลายทางพันธุกรรม
    • ERT-2.A.3 ระบบนิเวศที่มีจำนวนชนิดพันธุ์มากขึ้นจะมีโอกาสฟื้นตัวจากความรบกวนได้ง่ายกว่า
    • ERT-2.A.4 การสูญเสียถิ่นที่อยู่นำไปสู่การสูญเสียชนิดพันธุ์เฉพาะทาง ตามด้วยการสูญเสียชนิดพันธุ์ทั่วไป它还导致拥有大领域需求的物种数量减少
    • ERT-2.A.5 ความอุดมสมบูรณ์ของชนิดพันธุ์หมายถึงจำนวนชนิดพันธุ์ที่แตกต่างกันที่พบในระบบนิเวศ

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    ความหลากหลายทางชีวภาพ คือความหลากหลายของสิ่งมีชีวิต ซึ่งวัดได้สามระดับ:

    • ความหลากหลายทางพันธุกรรม – ความหลากหลายของยีน ภายใน สปีชีส์หนึ่ง ความหลากหลายทางพันธุกรรมที่มากขึ้นช่วยให้ประชากรตอบสนองต่อ ปัจจัยความเครียดจากสิ่งแวดล้อม ได้ดียิ่งขึ้น; แต่ปรากฏการณ์ คอขวดของประชากร (การลดลงของจำนวนอย่างรวดเร็ว) จะทำให้ความหลากหลายนี้หายไป และทำให้ผู้รอดชีวิตมีความเสี่ยงมากขึ้น
    • ความหลากหลายทางสปีชีส์ – จำนวนของสปีชีส์ (ความอุดมสมบูรณ์ของสปีชีส์) และการกระจายตัวของบุคคลอย่างสม่ำเสมอในระหว่างสปีชีส์เหล่านั้น
    • ความหลากหลายของแหล่งที่อยู่อาศัย – ความหลากหลายของแหล่งที่อยู่อาศัยในพื้นที่หนึ่งๆ

    ระบบนิเวศที่มีความอุดมสมบูรณ์ของสปีชีส์สูงจะมีความ ยืดหยุ่น มากขึ้น: สามารถฟื้นตัวจากความรบกวนได้ง่ายกว่า เนื่องจากสปีชีส์ที่หลากหลายสามารถเข้ามาเติมเต็มบทบาทเมื่อสภาพแวดล้อมเปลี่ยนแปลง การสูญเสียแหล่งที่อยู่อาศัยจะทำให้สปีชีส์สูญพันธุ์ตามลำดับที่คาดเดาได้ – สปีชีส์ จำเพาะ (มีความต้องการเฉพาะเจาะจง) จะหายไปก่อน ตามด้วยสปีชีส์ ทั่วไป ที่ทนทานกว่า และสปีชีส์ที่ต้องการพื้นที่กว้างขวางจะลดจำนวนลงเมื่อขอบเขตการกระจายตัวหดตัวลง

    ความหลากหลายทางชีวภาพมีสามระดับ: ทางพันธุกรรม ทางสปีชีส์ และแหล่งที่อยู่อาศัย
    ความหลากหลายทางชีวภาพมีสามระดับ: ทางพันธุกรรม ทางสปีชีส์ และแหล่งที่อยู่อาศัย
    แนวปะการัง: ความหลากหลายทางชีวภาพสูงกระจุกตัวของชนิดพันธุ์และบริการระบบนิเวศในพื้นที่จำกัด
    แนวปะการัง: ความหลากหลายทางชีวภาพสูงรวมสปีชีส์และบริการระบบนิเวศไว้ในพื้นที่เล็ก
    คำศัพท์ ฝึกฝน
    English ไทย
    Biodiversity/ˌbaɪəʊdaɪˈvɜːsɪti/ ความหลากหลายทางชีวภาพ
    environmental stressors/enˌvaɪrənˈmentl ˈstresəz/ ตัวกระตุ้นความเครียดจากสิ่งแวดล้อม
    population bottleneck/ˌpɒpjʊˈleɪʃn ˈbɒtəlnek/ ขวดคอประชากร
    species richness/ˈspiːsiːz ˈrɪtʃnəs/ ความหลากหลายของชนิดพันธุ์ (species richness)
    resilient/rɪˈsɪlɪənt/ ยืดหยุ่น (resilient)
    2.2

    บริการระบบนิเวศ

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (ERT-2): ระบบนิเวศมีโครงสร้างและความหลากหลายที่เปลี่ยนแปลงไปตามเวลา

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ ERT-2.B: อธิบายบริการของระบบนิเวศ

    • ERT-2.B.1 มีสี่ประเภทของบริการระบบนิเวศ: การจัดหา การควบคุม วัฒนธรรม และการสนับสนุน

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ ERT-2.C: อธิบายผลลัพธ์จากการรบกวนของมนุษย์ต่อบริการของระบบนิเวศ

    • ERT-2.C.1 กิจกรรมของมนุษย์สามารถรบกวนบริการของระบบนิเวศ ซึ่งอาจนำไปสู่ผลกระทบทางเศรษฐกิจและเชิงนิเวศวิทยา

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    บริการระบบนิเวศ คือประโยชน์ที่ธรรมชาติมอบให้มนุษย์โดยไม่มีค่าแบ่งเป็นสี่ประเภท:

    • การให้บริการ – ผลิตภัณฑ์: อาหาร น้ำจืด ไม้ไผ่ ใยพืช
    • การควบคุม – กระบวนการที่รักษาสมดุลของสภาพแวดล้อม: การควบคุมภูมิอากาศ การกรองน้ำ การผสมเกสร การป้องกันน้ำท่วม
    • ทางวัฒนธรรม – ค่าที่ไม่ใช่ตัวตน: การพักผ่อน ความสวยงาม คุณค่าทางจิตวิญญาณและการศึกษา
    • การสนับสนุน – บริการที่ทำให้บริการอื่นๆ เป็นไปได้: การหมุนเวียนสารอาหาร การสร้างดิน การสังเคราะห์แสง

    กิจกรรมที่ มนุษย์สร้างขึ้น (Anthropogenic) สามารถรบกวนบริการเหล่านี้ได้ พร้อมค่าใช้จ่ายทั้งด้านเศรษฐกิจและเชิงนิเวศจริง – เช่น การสูญเสียสัตว์ผสมเกสร ทำให้เกษตรกรต้องจ่ายเงินเพื่อแลกกับการผสมเกสรที่ผึ้งเคยทำฟรี

    คำศัพท์ ฝึกฝน
    English ไทย
    Anthropogenic/ˌænθrəpəˈdʒenɪk/ เกิดจากมนุษย์
    2.3

    ชีวภูมิศาสตร์เกาะ

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (ERT-2): ระบบนิเวศมีโครงสร้างและความหลากหลายที่เปลี่ยนแปลงไปตามเวลา

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ ERT-2.D: อธิบายชีวภูมิศาสตร์เกาะ

    • ERT-2.D.1 ชีวภูมิศาสตร์เกาะคือการศึกษาความสัมพันธ์ทางนิเวศวิทยาและการกระจายของสิ่งมีชีวิตบนเกาะ รวมถึงโครงสร้างชุมชนของสิ่งมีชีวิตเหล่านี้
    • ERT-2.D.2 เกาะเคยถูกพิชิตโดยชนิดพันธุ์ใหม่จากที่อื่นในอดีต

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ ERT-2.E: อธิบายบทบาทของชีวภูมิศาสตร์เกาะในการวิวัฒนาการ

    • ERT-2.E.1 Species on many islands have evolved to be specialists versus generalists because of limited resources such as food and territory. The long-term survival of specialists may be jeopardized if invasive species, typically generalists, are introduced and outcompete the specialists.

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    ชีวภูมิศาสตร์เกาะ

    ชีวภูมิศาสตร์เกาะ ศึกษาจำนวนสปีชีส์ที่เกาะ (หรือแผ่นแหล่งที่อยู่อาศัยที่แยกออกจากกันใดๆ) รองรับ จำนวนนี้/settle ที่จุดสมดุลระหว่างสองอัตรา:

    • การอพยพเข้า ของสปีชีส์ใหม่ – สูงกว่าสำหรับเกาะที่ อยู่ใกล้ กับแผ่นดินใหญ่
    • การสูญพันธุ์ ของสปีชีส์ประจำถิ่น – ต่ำกว่าในเกาะที่มี ขนาดใหญ่

    ดังนั้น เกาะที่ใหญ่และอยู่ใกล้จึงมีสปีชีส์มากที่สุด; เกาะเล็กและห่างไกลมีน้อยที่สุด ความเป็นเอกเทศยังขับเคลื่อนการวิวัฒนาการ: สปีชีส์บนเกาะมักกลายเป็นสปีชีส์ จำเพาะ เนื่องจากทรัพยากรมีจำกัด และหลายชนิดเป็น สปีชีส์พื้นเมือง – พบได้เฉพาะในที่นั้นเท่านั้น สิ่งนี้ทำให้พวกมันเปราะบาง เมื่อ สปีชีส์รุกราน (มักเป็นสปีชีส์ทั่วไปที่ทนทาน) เข้ามา มันสามารถแข่งขันกับสปีชีส์จำเพาะจนชนะ ซึ่งสปีชีส์จำเพาะไม่มีที่อื่นไป

    เกาะที่ใหญ่และใกล้ดินหลักมากกว่ามีชนิดพันธุ์มากขึ้น โดยสมดุลระหว่างการอพยพเข้ามาและการสูญพันธุ์
    เกาะที่ใหญ่และอยู่ใกล้รองรับสปีชีส์มากกว่า โดยสมดุลระหว่างการอพยพเข้ากับการสูญพันธุ์
    คำศัพท์ ฝึกฝน
    English ไทย
    Island biogeography/ˈaɪlənd ˌbaɪəʊdʒɪˈɒɡrəfi/ ชีวภูมิศาสตร์เกาะ
    endemic/enˈdemɪk/ เฉพาะถิ่น
    invasive species/ɪnˈveɪsɪv ˈspiːsiːz/ ชนิดพันธุ์รุกราน
    range of tolerance/reɪndʒ ɒv ˈtɒlərəns/ ช่วงความทนทาน
    optimal range/ˈɒptɪml reɪndʒ/ ช่วงที่เหมาะสมที่สุด
    zones of stress/zəʊnz ɒv stres/ โซนความเครียด
    Ecological tolerance/ˌekəˈlɒdʒɪkl ˈtɒlərəns/ ความทนทานต่อสิ่งมีชีวิตในนิเวศ
    Periodic/ˌpɪərɪˈɒdɪk/ เป็นรอบ
    Episodic/ˌepɪˈsɒdɪk/ เป็นช่วง
    Random/ˈrændəm/ สุ่ม
    migration/maɪˈɡreɪʃn/ การย้ายถิ่น
    adaptation/ˌædæpˈteɪʃn/ การปรับตัว
    natural selection/ˈnætʃərəl sɪˈlekʃn/ การคัดเลือกโดยธรรมชาติ
    2.4

    ขอบเขตความทนทานทางนิเวศวิทยา

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (ERT-2): ระบบนิเวศมีโครงสร้างและความหลากหลายที่เปลี่ยนแปลงไปตามเวลา

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ ERT-2.F: อธิบายขอบเขตความทนทานทางนิเวศวิทยา

    • ERT-2.F.1 ขอบเขตความทนทานทางนิเวศวิทยาหมายถึงช่วงของสภาวะต่างๆ เช่น อุณหภูมิ ความเค็ม อัตราการไหล และแสงแดด ที่สิ่งมีชีวิตสามารถทนได้ก่อน会发生บาดเจ็บหรือตาย
    • ERT-2.F.2 ขอบเขตความทนทานทางนิเวศวิทยาสามารถใช้กับทั้งบุคคลและชนิดพันธุ์

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    ทุกสปีชีส์มี ขอบเขตความทนทาน – ช่วงของสภาวะ (อุณหภูมิ ความเค็ม pH แสงแดด) ที่มันสามารถอยู่รอดได้ Near กลางคือ ขอบเขตที่เหมาะสม ที่บุคคลเจริญเติบโตได้ดี; towards ขอบเขตคือ โซนความเครียด ที่มันอยู่รอดแต่ยากต่อการเจริญเติบโตหรือสืบพันธุ์;Beyond ขอบเขตมันจะตาย ความทนทานทางนิเวศวิทยา ใช้ได้ทั้งกับบุคคลเดียวและทั้งสปีชีส์ และกำหนดว่าสิ่งมีชีวิต何处อยู่以及如何应对变化。

    ภายในขอบเขตที่เหมาะสม ชนิดพันธุ์จะเจริญเติบโตดี แต่เมื่อเข้าใกล้ขอบเขตจะเกิดความเครียด แล้วไม่สามารถอยู่รอดได้
    ภายในขอบเขตที่เหมาะสมสปีชีส์จะเจริญเติบโต;接近ขอบเขตจะเกิดความเครียด จากนั้นไม่สามารถอยู่รอดได้
    2.5

    การรบกวนจากธรรมชาติต่อระบบนิเวศ

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (ERT-2): ระบบนิเวศมีโครงสร้างและความหลากหลายที่เปลี่ยนแปลงไปตามเวลา

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ ERT-2.G: อธิบายว่าความรบกวนตามธรรมชาติ ทั้งระยะสั้นและระยะยาว ส่งผลต่อระบบนิเวศอย่างไร

    • ERT-2.G.1 ความรบกวนตามธรรมชาติต่อระบบนิเวศมีผลกระทบทางสิ่งแวดล้อมซึ่งสำหรับเหตุการณ์หนึ่งอาจมีขนาดเท่ากับหรือมากกว่าความรบกวนที่เกิดจากมนุษย์หลายอย่าง
    • ERT-2.G.2 กระบวนการของระบบโลกทำงานในระดับเวลาที่หลากหลาย กระบวนการอาจเป็นแบบรอบ周期、episodic หรือสุ่ม
    • ERT-2.G.3 iklim地球ได้เปลี่ยนแปลงไปตามเวลาทางธรณีวิทยาด้วยเหตุผลมากมาย
    • ERT-2.G.4 ระดับน้ำทะเลได้เปลี่ยนแปลงอย่างมากเนื่องจากปริมาณน้ำแข็ง glaciers บนโลกเปลี่ยนแปลงไปตามเวลาทางธรณีวิทยา
    • ERT-2.G.5 การเปลี่ยนแปลงหรือการรบกวนทางสิ่งแวดล้อมครั้งใหญ่มักนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงของพื้นที่ถิ่นที่อยู่ขนาดใหญ่
    • ERT-2.G.6 สัตว์ป่ามีการอพยพทั้งระยะสั้นและระยะยาวด้วยเหตุผลหลากหลาย รวมถึงความรบกวนตามธรรมชาติ

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    เหตุการณ์ธรรมชาติรบกวนระบบนิเวศในทุกช่วงเวลา และเหตุการณ์ธรรมชาติเพียงครั้งเดียวอาจเทียบเท่าหรือเกินกว่าเหตุการณ์ที่มนุษย์สร้างขึ้น กระบวนการของโลกมีสามรูปแบบเวลา:

    • เป็นระยะ – วงจรปกติ (ฤดูกาล ลึกน้ำ),
    • เป็นช่วง – เหตุการณ์偶爾ไม่แน่นอน (ไฟไหม้ น้ำท่วม ภูเขาไฟระเบิด),
    • สุ่ม – ไม่มีรูปแบบ (อุกกาบาตตก),

    ในช่วงเวลาทางธรณีวิทยา อากาศโลกได้เปลี่ยนไปเนื่องจากหลายสาเหตุ และระดับน้ำทะเลได้สูงขึ้นและลดลงตามปริมาณน้ำแข็ง glaciers – การเปลี่ยนแปลงแต่ละครั้ง重塑大面积栖息地. สัตว์ป่าตอบสนองด้วยการ อพยพ เคลื่อนย้ายระยะสั้นหรือยาวเพื่อติดตามสภาพ

    กำแพงไฟและควันวิ่งผ่านยอดไม้ในป่าสน
    ไฟ korona ลาดผ่านป่า ไฟเป็นการรบกวนแบบเป็นช่วงตามธรรมชาติ และหลายสปีชีส์ปรับตัวเข้ากับมัน
    2.6

    การปรับตัว

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (ERT-2): ระบบนิเวศมีโครงสร้างและความหลากหลายที่เปลี่ยนแปลงไปตามเวลา

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ ERT-2.H: อธิบายวิธีที่สิ่งมีชีวิตปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อม

    • ERT-2.H.1 สิ่งมีชีวิตปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมตามเวลา ทั้งในระยะสั้นและระยะยาว ผ่านการเปลี่ยนแปลงทีละน้อยในระดับพันธุกรรม
    • ERT-2.H.2 การเปลี่ยนแปลงทางสิ่งแวดล้อม ทั้งแบบฉับพลันและแบบค่อยเป็นค่อยไป อาจคุกคามการดำรงชีวิตของสายพันธุ์ ทำให้แต่ละบุคคลต้องปรับพฤติกรรม ย้ายถิ่น หรือตายไป

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    การปรับตัว เป็นลักษณะที่สืบทอดมาซึ่งช่วยเพิ่มการอยู่รอดและการสืบพันธุ์ในสิ่งแวดล้อม การปรับตัวเกิดขึ้นผ่าน การคัดเลือกโดยธรรมชาติ – การเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมเล็กน้อยสะสมตลอดหลายรุ่น ไม่ใช่ภายในชีวิตเดียว เมื่อสิ่งแวดล้อมเปลี่ยน บุคคลต้องปรับพฤติกรรม ย้ายที่ หรือตาย; หากการเปลี่ยนแปลงมาเร็วกว่าที่ประชากรจะปรับตัวได้它将 decline. การรบกวนเป็นระยะเช่นไฟมักเป็นส่วนหนึ่งของวงจรสุขภาพดี และหลายสปีชีส์ปรับตัว against与之 (some pine cones open only in a fire's heat).

    2.7

    การพัฒนาชุมชนทางนิเวศวิทยา

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (ERT-2): ระบบนิเวศมีโครงสร้างและความหลากหลายที่เปลี่ยนแปลงไปตามเวลา

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ ERT-2.I: อธิบายการเปลี่ยนแปลงทางนิเวศวิทยา

    • ERT-2.I.1 มีการเปลี่ยนแปลงทางนิเวศวิทยาหลักๆ สองประเภท คือ การเปลี่ยนแปลงขั้นต้นและการเปลี่ยนแปลงขั้นรอง
    • ERT-2.I.2 สายพันธุ์สำคัญในระบบนิเวศคือสายพันธุ์whoseกิจกรรมมีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งในการกำหนดโครงสร้างของชุมชน
    • ERT-2.I.3 สายพันธุ์ตัวบ่งชี้คือพืชหรือสัตว์ที่โดยการมีอยู่ ความหนาแน่น ความหายาก หรือองค์ประกอบทางเคมี แสดงให้เห็นว่ามีลักษณะเฉพาะด้านใดอย่างหนึ่งของลักษณะหรือคุณภาพของระบบนิเวศปรากฏอยู่

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ ERT-2.J: อธิบายผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงทางนิเวศวิทยาที่มีต่อระบบนิเวศ

    • ERT-2.J.1 สมาชิกตัวนำของสายพันธุ์ในระยะแรกของการเปลี่ยนแปลงมักจะเข้าสู่ที่อยู่อาศัยที่ยังว่างเปล่า และเมื่อเวลาผ่านไปจะปรับตัวเข้ากับcspecificcsituations of its particularcs, ซึ่งอาจนำไปสู่การกำเนิดของสายพันธุ์ใหม่
    • ERT-2.J.2 การเปลี่ยนแปลงระบบนิเวศที่ถูกรบกวนรบกวนจะส่งผลต่อมวลชีวภาพรวม ความหลากหลายของชนิด และผลผลิตสุทธิตามเวลา

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    Ecological succession

    การพัฒนาชุมชนทางนิเวศวิทยา คือการเปลี่ยนแปลงทีละขั้นตอนอย่างเป็นระเบียบในชุมชนตามเวลา:

    • การพัฒนาเริ่มต้น เริ่มต้นบนหินเปลือยที่มี ไม่มีดิน – หลัง glaciers ถอยกลับหรือ lava เย็นตัว สปีชีส์เริ่มต้น เช่น ไลเคน arrives first และค่อยๆ สร้างดิน It is slow.
    พื้นผิวหินปกคลุมด้วยคราบขี้ผึ้งของราสับเปลี่ยนสีเหลือง ส้ม และเขียวอ่อน
    ไลเคนขึ้นบนหินเปลือย โดยเป็นสปีชีส์นำที่ค่อยๆ บด碎石และสร้างชั้นดินบางๆ แรกเริ่ม
    • การเปลี่ยนผ่านแบบ ثانวินัย เกิดขึ้นหลังจากเกิดการรบกวนที่ยังคงชั้นดินไว้ได้ – เช่น หลังไฟไหม้ หรือพื้นที่เกษตรกรรมถูกทิ้งร้าง – ดังนั้นจึงเกิดขึ้นได้เร็วมาก

    การเปลี่ยนผ่านมีแนวโน้มไปสู่ ชุมชนจุดสมดุล (climax community) ที่ค่อนข้างเสถียร 2 บทบาทพิเศษที่มีอิทธิพลต่อชุมชนเกินกว่าจำนวนประชากร: สปีชีส์สำคัญ (keystone species) ซึ่งกิจกรรมของมันช่วยรักษาโครงสร้างของชุมชนไว้ (หากกำจัดออกไป ชุมชนจะพังทลาย – เช่น นกนากทะเลควบคุมประชากรหอยแมลงภู่) และ สปีชีส์บ่งชี้ (indicator species) ซึ่งการมีอยู่หรือสุขภาพของมันสะท้อนสภาพของระบบนิเวศทั้งระบบ (ไลเคนจะหายไปเมื่ออากาศมีมลพิษ)

    การเปลี่ยนผ่านแบบปฐมวัยสร้างจากหินเปลือย; การเปลี่ยนผ่านแบบ ثانวินัยเติบโตใหม่จากดินที่เหลืออยู่
    การเปลี่ยนผ่านแบบปฐมวัยสร้างจากหินเปลือย; การเปลี่ยนผ่านแบบ ثانวินัยเติบโตใหม่จากดินที่เหลืออยู่

    ตัวอย่างวิธีทำ. บ่อcontains 3 สปีชีส์ของปลา โดยมีจำนวน 5, 3 และ 2 ตัว ($N=10$). ดัชนีความหลากหลายของซิมปสัน $=1-\sum\left(\tfrac{n}{N}\right)^2 = 1-\left[(0.5)^2+(0.3)^2+(0.2)^2\right] = 1-0.38 = 0.62$. ค่าที่ใกล้ 1 หมายถึงความหลากหลายสูง; ใกล้ 0 หมายถึงมีสปีชีส์หนึ่งครองตลาด การเพิ่มสปีชีส์ที่สี่ที่มีขนาดเท่ากันจะทำให้ดัชนีสูงขึ้น

    คำศัพท์ ฝึกฝน
    English ไทย
    Ecological succession/ˌekəˈlɒdʒɪkl səkˈseʃn/ การเปลี่ยนแปลงทางนิเวศวิทยา
    Primary succession/ˈpraɪməri səkˈseʃn/ การเปลี่ยนสภาพครั้งแรก
    Pioneer species/paɪəˈnɪə ˈspiːsiːz/ สายพันธุ์เริ่มต้น
    lichens/ˈlaɪkənz/ ราlichen
    Secondary succession/ˈsekəndəri səkˈseʃn/ การเปลี่ยนสภาพครั้งที่สอง
    climax community/ˈklaɪmæks kəˈmjuːnɪti/ ชุมชนสูงสุด (climax community)
    keystone species/ˈkiːstəʊn ˈspiːsiːz/ สปีชีส์สำคัญ
    indicator species/ˈɪndɪkeɪtə ˈspiːsiːz/ ชนิดพันธุ์ตัวบ่งชี้
    2.7

    ข้อแนะนำสำหรับการสอบ

    • อธิบายความหลากหลายทางชีวภาพในสามระดับ: พันธุกรรม, สปีชีส์ และแหล่งอาศัย, และเชื่อมโยงความหลากหลายที่สูงขึ้นกับความ ยืดหยุ่น (resilience) ที่มากขึ้น
    • สปีชีส์เฉพาะเจาะจง (Specialist) (มีความต้องการจำกัด) มีความเสี่ยงมากกว่า สปีชีส์ทั่วไป (generalists) เมื่อแหล่งอาศัยเปลี่ยนแปลง
    • แยกแยะ การเปลี่ยนผ่านแบบปฐมวัย (หินเปลือย ไม่มีดิน ช้า) จาก แบบ ثانวินัย (ดินยังสมบูรณ์, เร็วขึ้น)
    • อธิบายถึง สปีชีส์สำคัญ (มีผลกระทบอย่างมหาศาล) และ สปีชีส์บ่งชี้ (สะท้อนสุขภาพของระบบนิเวศ)
    • ชื่อบริการของระบบนิเวศทั้งสี่ (การจัดหา, การควบคุม, ทางวัฒนธรรม, การสนับสนุน) พร้อมตัวอย่าง
    คำศัพท์ ฝึกฝน
    English ไทย
    specialist/ˈspeʃəlɪst/ สายพันธุ์เฉพาะ
    generalist/ˈdʒenərəlɪst/ สายพันธุ์ทั่วไป (generalist)
    Ecosystem services/ˈiːkəʊsɪstəm ˈsɜːvɪsɪz/ บริการระบบนิเวศ
  • 3

    ประชากร

    ดูบทเรียน
    3.1

    สปีชีส์ทั่วไปและสปีชีส์เฉพาะเจาะจง

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (ERT-3): ประชากรมีการเปลี่ยนแปลงไปตามเวลา ตอบสนองต่อปัจจัยต่างๆ หลากหลาย

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ ERT-3.A: ระบุความแตกต่างระหว่างสปีชีส์สายพันธุ์ทั่วไปและสปีชีส์เฉพาะทาง

    • ERT-3.A.1 สปีชีส์เฉพาะทางมักได้เปรียบในแหล่งที่อยู่อาศัยที่คงที่ ในขณะที่สปีชีส์สายพันธุ์ทั่วไปมักได้เปรียบในแหล่งที่อยู่อาศัยที่กำลังเปลี่ยนแปลง

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    สปีชีส์ทั่วไป สามารถอยู่ในหลายแหล่งอาศัยและกินอาหารได้หลากหลาย (หมีราคून, แมลงสาด) – ยืดหยุ่น จึงปรับตัวกับการเปลี่ยนแปลงได้ดี สปีชีส์เฉพาะเจาะจง ต้องการสภาวะหรืออาหารเฉพาะ (แพนด้า, โคอาลา) – มีประสิทธิภาพในแหล่งอาศัยที่เสถียรแต่มีความเสี่ยงสูงมากหากแหล่งอาศัยนั้นเปลี่ยนแปลง

    3.2

    สปีชีส์ K-Selected และ r-Selected

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (ERT-3): ประชากรมีการเปลี่ยนแปลงไปตามเวลา ตอบสนองต่อปัจจัยต่างๆ หลากหลาย

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ ERT-3.B: ระบุความแตกต่างระหว่างสปีชีส์ที่เลือกแบบ K และ r-selected

    • ERT-3.B.1 สปีชีส์ที่เลือกแบบ K มักมีขนาดใหญ่ มีลูกน้อยต่อการ reproduce Each event, อาศัยอยู่ในสิ่งแวดล้อมที่มั่นคง ใช้พลังงานมากต่อลูก, เติบโตเต็มที่หลังจากวัยเยาว์ที่ยาวนานและการดูแลจากพ่อแม่, มีอายุขัย/อายุเฉลี่ยยาวนาน และ reproduce มากกว่าครั้งในชีวิต การแข่งขันเพื่อทรัพยากรในแหล่งที่อยู่อาศัยของสปีชีส์ที่เลือกแบบ K มักจะสูงค่อนข้างมาก
    • ERT-3.B.2 สปีชีส์ที่เลือกแบบ r มักจะมีขนาดเล็ก มีลูกจำนวนมาก ใช้หรือลงทุนพลังงานต่ำสุดต่อลูก, เติบโตเร็ว, มีอายุขัยสั้น และอาจ reproduce เพียงครั้งเดียวในชีวิต การแข่งขันเพื่อทรัพยากรในแหล่งที่อยู่อาศัยของสปีชีส์ที่เลือกแบบ r มักจะต่ำค่อนข้างมาก
    • ERT-3.B.3 ศักยภาพทางชีวภาพ (Biotic potential) หมายถึงอัตราการสืบพันธุ์สูงสุดของประชากรภายใต้สภาพแวดล้อมที่เหมาะสมที่สุด
    • ERT-3.B.4 สปีชีส์จำนวนมากมีกลยุทธ์การ reproduce ที่ไม่ถูกจัดเป็น r-selected หรือ K-selected อย่างเด็ดขาด หรือเปลี่ยนไปในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันในช่วงเวลาที่ต่างกัน
    • ERT-3.B.5 สปีชีส์ที่เลือกแบบ K มักได้รับผลกระทบเชิงลบจากการรุกรานของสปีชีส์แปลกปลอมมากกว่าสปีชีส์ที่เลือกแบบ r ซึ่งได้รับผลกระทบจากการรุกรานของสปีชีส์แปลกปลอมเพียงเล็กน้อย สปีชีส์ที่เลือกแบบ r เป็นส่วนใหญ่เป็นสปีชีส์ที่รุกราน

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    สองกลยุทธ์การสืบพันธุ์:

    • $r$-selected สปีชีส์ผลิต ลูกหลานจำนวนมาก ด้วยความดูแลน้อย เติบโตเร็ว และมีอายุขัยสั้น (แมลง, ผักบุ้ง) They colonize quickly and boom-and-bust.
    • $K$-เลือก ชนิดพันธุ์สร้างลูกได้ น้อย แต่ดูแลอย่างดี เติบโตช้า และมีอายุยืน (ช้าง มนุษย์) They ทำได้ดีใกล้ ความจุรองรับ ในสิ่งแวดล้อมที่เสถียรแต่ฟื้นตัวจากความสูญเสียได้ช้า
    ช้างโตเต็มวัยเดินพร้อมลูกตัวเล็กตัวเดียวข้ามทุ่งหญ้า
    ช้างพร้อมลูกตัวเดียว: สปีชีส์ K-selected มีลูกน้อยแต่ลงทุนกับแต่ละตัวมาก จึงฟื้นตัวช้าหากจำนวนลดลง
    กระต่ายอ่อน: สปีชีส์ r-selected ผลิตลูกหลานจำนวนมากอย่างรวดเร็วด้วยการดูแลจากพ่อแม่ต่ำ
    กระต่ายอ่อน: สปีชีส์ r-selected ผลิตลูกหลานจำนวนมากอย่างรวดเร็วด้วยการดูแลจากพ่อแม่ต่ำ
    3.3

    กราฟความรอดชีวิต (Survivorship Curves)

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (ERT-3): ประชากรมีการเปลี่ยนแปลงไปตามเวลา ตอบสนองต่อปัจจัยต่างๆ หลากหลาย

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ ERT-3.C: อธิบายกราฟการอยู่รอด

    • ERT-3.C.1 กราฟการอยู่รอดคือเส้นที่แสดงอัตราการอยู่รอดสัมพัทธ์ของกลุ่มตัวอย่าง同一-age cohort - กลุ่มบุคคลที่มีอายุเดียวกัน ในประชากร ตั้งแต่เกิดจนถึงอายุสูงสุดที่สมาชิก cohort ใดคนหนึ่งถึง There are Type I, Type II, and Type III curves.
    • ERT-3.C.2 กราฟการอยู่รอดแตกต่างกันสำหรับสปีชีส์ที่เลือกแบบ K และ r-selected โดยสปีชีส์ที่เลือกแบบ K มักจะปฏิบัติตามกราฟ Type I หรือ Type II และสปีชีส์ที่เลือกแบบ r จะปฏิบัติตามกราฟ Type III

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    กราฟความรอดชีวิต แสดงจำนวน Individuals ที่รอดชีวิตในแต่ละช่วงอายุ (บนสเกลลอการิทึม) Type I (มนุษย์): ส่วนใหญ่รอดจนถึงวัยชราแล้วจึงตาย – เป็นโค้งนูน Type II (นกหลายชนิด): อัตราการตายคงที่ทุกช่วงอายุ – เป็นเส้นตรง Type III ($r$-selected: ปลา, แมลง): ส่วนใหญ่ตายตอน年幼, เล็กน้อยรอด – เป็นโค้งเว้า

    กราฟความรอดชีวิต Type I, II, และ III บนสเกลลอการิทึม
    กราฟความรอดชีวิต Type I, II, และ III บนสเกลลอการิทึม
    คำศัพท์ ฝึกฝน
    English ไทย
    generalist/ˈdʒenərəlɪst/ สายพันธุ์ทั่วไป (generalist)
    specialist/ˈspeʃəlɪst/ สายพันธุ์เฉพาะ
    survivorship curve/səˈvaɪvəʃɪp kɜːv/ กราฟความรอดชีวิต (survivorship curve)
    3.4

    ความจุรองรับ (Carrying Capacity)

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (ERT-3): ประชากรมีการเปลี่ยนแปลงไปตามเวลา ตอบสนองต่อปัจจัยต่างๆ หลากหลาย

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ ERT-3.D: อธิบายความจุรองรับ

    • ERT-3.D.1 เมื่อประชากรเกินกว่าความจุการรองรับ (ซึ่งสามารถแทนด้วย K) จะเกิดการล้นเกิน (overshoot) มีการกระทบต่อสิ่งแวดล้อมจากการล้นเกินของประชากร รวมถึงการหมดสิ้นของทรัพยากร

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ ERT-3.E: อธิบายผลกระทบของความจุรองรับต่อระบบนิเวศ

    • ERT-3.E.1 ผลกระทบทางนิเวศวิทยาที่สำคัญของการมีประชากรเกินกว่าความจุรองรับคือ การลดลงของประชากร (มักจะเป็นไปอย่างรุนแรงหรือหายนะ) เนื่องจากขาดแคลนทรัพยากรที่จำเป็น นำไปสู่การขาดอาหาร โรคภัย และการขัดแย้ง

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    จำนวนประชากรสัตว์นักล่าและเหยื่อมีการหมุนเวียน
    การเจริญเติบโตแบบเอ็กซ์โพเนนเชียลเทียบกับโลจิสติกส์

    ความจุรองรับ ($K$) คือจำนวนประชากรสูงสุดที่สิ่งแวดล้อมสามารถรองรับได้ระยะยาว จำนวนประชากรอาจ พุ่งเกิน (overshoot) $K$ เมื่อทรัพยากรมีเหลือเฟอชั่วคราว แล้ว พังทลาย (dieback) เมื่อทรัพยากรหมดไป จำนวนประชากรมีแนวโน้มแกว่งตัวรอบๆ $K$

    การเติบโตของประชากรชะลอตัวที่ความจุรองรับของสิ่งแวดล้อม
    การเติบโตของประชากรชะลอตัวที่ความจุรองรับของสิ่งแวดล้อม
    ฝูงกวาง: เมื่อประชากรเข้าใกล้ความจุรองรับ ทรัพยากรจะจำกัดการเติบโตเพิ่มเติม
    ฝูงกวาง: เมื่อประชากรเข้าใกล้ความจุรองรับ ทรัพยากรจะจำกัดการเติบโตเพิ่มเติม
    สำรวจ

    การเติบโตจนถึง carrying capacity

    Population เติบโตเข้าหา carrying capacity $K$ ที่ resources สามารถรองรับได้ แล้วจะ plateau. Push growth rate ขึ้นและดูว่ามัน overshoot และ settle ลง

    คำศัพท์ ฝึกฝน
    English ไทย
    carrying capacity/ˈkæriɪŋ kəˈpæsɪti/ ความจุการรองรับ
    exponentially/ˌekspəˈnenʃəli/ แบบเอกซ์โพเนนเชียล
    logistic/ləˈdʒɪstɪk/ โลจิสติก
    Limiting factors/ˈlɪmɪtɪŋ ˈfæktəz/ ปัจจัยจำกัด (Limiting factors)
    age-structure diagram/eɪdʒ ˈstrʌktʃə ˈdaɪəɡræm/ แผนภูมิโครงสร้างอายุ
    total fertility rate/ˈtəʊtl fɜːˈtɪlɪti reɪt/ อัตราส่วนการเกิดรวม (total fertility rate)
    3.5

    การเติบโตของประชากรและความพร้อมใช้งานของทรัพยากร

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (ERT-3): ประชากรมีการเปลี่ยนแปลงไปตามเวลา ตอบสนองต่อปัจจัยต่างๆ หลากหลาย

    จุดประสงค์การเรียนรู้ ERT-3.F: อธิบายว่าความพร้อมใช้ของทรัพยากรส่งผลต่อการเติบโตของประชากรอย่างไร

    • ERT-3.F.1 การเติบโตของประชากรถูกจำกัดโดยปัจจัยทางสิ่งแวดล้อม โดยเฉพาะทรัพยากรและพื้นที่ที่มีอยู่
    • ERT-3.F.2 ความพร้อมใช้ของทรัพยากรและฐานทรัพยากรทั้งหมดมีขีดจำกัดและเป็นจำนวนจำกัดในทุกสเกลของเวลา
    • ERT-3.F.3 เมื่อทรัพยากรที่จำเป็นต่อการเติบโตของประชากรมีเพียงพอ การเติบโตของประชากรมักจะเร่งขึ้น
    • ERT-3.F.4 เมื่อฐานทรัพยากรของประชากรหดตัว ความเสี่ยงในการกระจายทรัพยากรที่ไม่เท่าเทียมจะเพิ่มขึ้นในที่สุด ส่งผลให้เกิดอัตราการตายสูงขึ้น อัตราการสืบพันธุ์ลดลง หรือทั้งสองอย่างรวมกัน ทำให้การเติบโตของประชากรลดลงถึงหรือต่ำกว่าความจุรองรับ

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    เมื่อทรัพยากรเพียงพอ ประชากรจะเติบโตแบบ เอ็กซ์โพเนนเชียล ($J$-curve) เมื่อทรัพยากรจำกัด การเติบโตจะชะลอตัวเป็นแบบ โลจิสติก ($S$-curve), ชะลอตัวที่ $K$. ปัจจัยจำกัด (อาหาร, น้ำ, พื้นที่, โรค) กำหนดเพดานนี้

    3.6

    แผนภูมิโครงสร้างอายุ

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (EIN-1): ประชากรมนุษย์เปลี่ยนแปลงไปตามปฏิกิริยาต่อปัจจัยหลากหลายอย่าง รวมถึงปัจจัยทางสังคมและวัฒนธรรม

    จุดประสงค์การเรียนรู้ EIN-1.A: อธิบายแผนภูมิโครงสร้างอายุ

    • EIN-1.A.1 อัตราการเติบโตของประชากรสามารถตีความได้จากแผนภูมิโครงสร้างอายุผ่านรูปร่างของโครงสร้างนั้น
    • EIN-1.A.2 ประชากรที่กำลังเติบโตอย่างรวดเร็ว โดยทั่วไปจะมีสัดส่วนของผู้คนวัยเยาว์สูงกว่าเมื่อเทียบกับประชากรที่คงที่หรือลดลง

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    แผนภูมิโครงสร้างอายุ แสดงสัดส่วนของประชากรในแต่ละกลุ่มอายุ ฐานกว้าง (เด็กเยอะ) ทำนายการเติบโต รวดเร็ว; แท่งเท่ากันทำนายประชากร เสถียร; ฐานแคบทำนายการ ลดลง它们 forecast a country's future population.

    พีระมิดประชากรของประเทศกำลังพัฒนาและประเทศพัฒนาแล้ว
    พีระมิดประชากรของประเทศกำลังพัฒนาและประเทศพัฒนาแล้ว
    3.7

    อัตราการเจริญพันธุ์รวม

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (EIN-1): ประชากรมนุษย์เปลี่ยนแปลงไปตามปฏิกิริยาต่อปัจจัยหลากหลายอย่าง รวมถึงปัจจัยทางสังคมและวัฒนธรรม

    จุดประสงค์การเรียนรู้ EIN-1.B: อธิบายปัจจัยที่มีผลต่ออัตราการเจริญพันธุ์รวมในประชากรมนุษย์

    • EIN-1.B.1 อัตราการเกิดรวม (TFR)受年龄影响,女性初育年龄、教育机会、计划生育服务获取以及政府法规和政策。
    • EIN-1.B.2 หากอัตราการเกิดอยู่ที่ระดับทดแทนประชากร จะถือว่าประชากรมีเสถียรภาพในระดับหนึ่ง
    • EIN-1.B.3 ปัจจัยที่เกี่ยวข้องกับอัตราตายในทารก รวมถึงการที่แม่เข้าถึงบริการสุขภาพที่ดีและการโภชนาการ การเปลี่ยนแปลงของปัจจัยเหล่านี้สามารถนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงของอัตราตายในทารกตามเวลา

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    อัตราส่วนการเกิดทั้งหมด (TFR) คือจำนวนเฉลี่ยของเด็กต่อหนึ่งหญิง One ระดับทดแทน ประมาณ 2.1 ทำให้ประชากรคงที่; สูงกว่านี้เพิ่ม, ต่ำกว่านี้ลด. TFR ลดลงตามการศึกษา การเข้าถึงการวางแผนครอบครัว และการตายของทารกที่ต่ำลง

    3.8

    Human Population Dynamics

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (EIN-1): ประชากรมนุษย์เปลี่ยนแปลงไปตามปฏิกิริยาต่อปัจจัยหลากหลายอย่าง รวมถึงปัจจัยทางสังคมและวัฒนธรรม

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ EIN-1.C.1: อธิบายว่าประชากรมนุษย์มีการเติบโตและลดลงอย่างไร

    • EIN-1.C.1 อัตราการเกิด อัตราตายในทารก และอัตราตายโดยรวม การเข้าถึงการวางแผนครอบครัว การเข้าถึงโภชนาการที่ดี การเข้าถึงการศึกษา และการเลื่อนการแต่งงาน ล้วนส่งผลต่อการที่ประชากรมนุษย์จะเติบโตหรือลดลง
    • EIN-1.C.2 ปัจจัยที่จำกัดประชากรมนุษย์ทั่วโลก ได้แก่ ความจุรองรับของโลก และปัจจัยพื้นฐานที่จำกัดการเติบโตของประชากรมนุษย์ตามที่ทฤษฎีมาลซัสกำหนดไว้
    • EIN-1.C.3 การเติบโตของประชากรอาจได้รับผลกระทบจากปัจจัยที่ไม่ขึ้นกับความหนาแน่น เช่น พายุใหญ่ไฟไหม้คลื่นความร้อนหรือภัยแล้ง และปัจจัยที่ขึ้นกับความหนาแน่น เช่น การเข้าถึงน้ำสะอาดและอากาศ การมีอาหารโรคติดต่อหรือขนาดอาณาเขต
    • EIN-1.C.4 กฎ 70 ระบุว่าเมื่อนำจำนวน 70 หารด้วยอัตราการเติบโตของประชากรเป็นเปอร์เซ็นต์ จะได้ค่าประมาณของระยะเวลาที่ประชากรจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    การเติบโตของประชากรมนุษย์ขึ้นอยู่กับ อัตราการเกิด, อัตราการตาย, และ การอพยพ. การเติบโตอย่างรวดเร็วสร้างความเครียดให้ทรัพยากรและเพิ่ม รอยเท้าเชิงนิเวศ (ecological footprint). ปัจจัยที่ลดอัตราการเกิด ได้แก่ การศึกษา (โดยเฉพาะของผู้หญิง), การเมืองเมือง, และการพัฒนาเศรษฐกิจ

    ตัวอย่างทำแบบฝึกหัด. ประเทศหนึ่งมีอัตราการเกิด $30$ ต่อ $1000$ และอัตราการตาย $10$ ต่อ $1000$ อัตราการเติบโตทางธรรมชาติคือ $\dfrac{30-10}{10}=2.0\%$ ต่อปี (โดยนำผลต่างต่อพันมาหารด้วย $10$ เพื่อแปลงเป็นเปอร์เซ็นต์) ตาม กฎของ 70 ประชากรจะเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าในประมาณ $\dfrac{70}{2.0}=35$ ปี หากการพัฒนาประเทศลดอัตราการเติบโตลงเหลือ $1.0\%$ เวลาที่ใช้เพื่อเพิ่มเป็นสองเท่าจะยืดออกไปเป็น $\dfrac{70}{1.0}=70$ ปี

    เมืองที่หนาแน่นไปด้วยผู้คน:พลวัตของประชากรมนุษย์ขึ้นอยู่กับอัตราการเกิด อัตราการตาย และการย้ายถิ่น
    เมืองที่หนาแน่นไปด้วยผู้คน:พลวัตของประชากรมนุษย์ขึ้นอยู่กับอัตราการเกิด อัตราการตาย และการย้ายถิ่น
    คำศัพท์ ฝึกฝน
    English ไทย
    ecological footprint/ˌekəˈlɒdʒɪkl ˈfʊtprɪnt/ รอยเท้าเชิงนิเวศวิทยา
    3.9

    การเปลี่ยนแปลงทางประชากรศาสตร์

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (EIN-1): ประชากรมนุษย์เปลี่ยนแปลงไปตามปฏิกิริยาต่อปัจจัยหลากหลายอย่าง รวมถึงปัจจัยทางสังคมและวัฒนธรรม

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ EIN-1.D: นิยามการเปลี่ยนผ่านทางประชากรศาสตร์

    • EIN-1.D.1 การเปลี่ยนผ่านทางประชากรศาสตร์หมายถึงการเปลี่ยนผ่านจากอัตราการเกิดและอัตราการตายสูงไปสู่ระดับที่ต่ำกว่า当一个国家或地区发生发展并从前工业社会进入工业化经济体系时这一转变通常通过四阶段人口转变模型(DTM)来展示。
    • EIN-1.D.2 ลักษณะของประเทศกำลังพัฒนา ได้แก่ อัตราตายในทารกที่สูงกว่า และมีเด็กในแรงงานมากกว่าประเทศพัฒนาแล้ว

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    การเปลี่ยนแปลงทางประชากรศาสตร์ อธิบายถึงการเปลี่ยนแปลงอัตราการเติบโตของประเทศตามระดับการพัฒนา โดยแบ่งเป็นขั้นตอน: (1) อัตราการเกิดและตายสูง (การเติบโตช้า); (2) อัตราการตายลดลง (การเติบโตเร็ว); (3) อัตราการเกิดลดลง (การเติบโตชะลอตัว); (4) ทั้งสองต่ำ (คงที่) ประเทศพัฒนาแล้วอยู่ในขั้นตอนหลัง; ประเทศกำลังพัฒนาหลายแห่งอยู่ในขั้นตอนที่การเติบโตอย่างรวดเร็ว

    สี่ขั้นตอนของการเปลี่ยนแปลงทางประชากรศาสตร์
    สี่ขั้นตอนของการเปลี่ยนแปลงทางประชากรศาสตร์

    ประชากรเติบโตเร็วที่สุดในขั้นตอนที่ 2 และ 3 – ซึ่งเกิดจากช่องว่างระหว่างอัตราการเกิดที่ยังสูงกับอัตราการตายที่ลดลงไปแล้ว ความล่าช้านี้เป็นเหตุผลว่าทำไมประชากรของประเทศจึงยังคงพุ่งสูงขึ้นนานหลังจากอัตราการตายลดลง

    คำศัพท์ ฝึกฝน
    English ไทย
    demographic transition/ˌdeməˈɡræfɪk trænˈsɪʃn/ demographic transition
    3.9

    ข้อแนะนำสำหรับการสอบ

    • ใช้ กฎของ 70: เวลาเท่าตัว ≈ 70 ÷ อัตราการเติบโต(%); อัตราการเติบโตคือ (เกิด − ตาย) ต่อ 1000 ÷ 10.
    • อ่าน แผนภูมิโครงสร้างอายุ: ฐานกว้างบ่งบอกถึงการเติบโตอย่างรวดเร็ว ส่วนแท่งที่เท่ากันบ่งบอกถึงประชากรที่คงที่
    • เปรียบเทียบกลยุทธ์ r-selected (ลูกหลานจำนวนมาก ดูแลน้อย) และ K-selected (ลูกหลานน้อย ดูแลมาก)
    • รู้จักขั้นตอนของการเปลี่ยนแปลงทางประชากรศาสตร์ และปัจจัยที่ลดอัตราการเกิด (การศึกษา การวางแผนครอบครัว การพัฒนาประเทศ)
    • การลดลงของ อัตราการเติบโต ยังหมายถึงการเติบโตอยู่ดี ประชากรจะลดลงก็ต่อเมื่อมีการตายมากกว่าการเกิดเท่านั้น
  • 4

    ระบบของโลกและทรัพยากร

    ดูบทเรียน
    4.1

    ทฤษฎีแผ่นเปลือกโลก

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (ERT-4): ระบบของโลกมีปฏิสัมพันธ์กัน ส่งผลให้เกิดสมดุลในช่วงเวลาหนึ่ง

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ ERT-4.A: อธิบายการเปลี่ยนแปลงทางธรณีวิทยาและเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นที่ขอบเขตแผ่นเปลือกโลกแบบรวมตัว แบบแยกตัว และแบบเคลื่อนที่สัมพัทธ์

    • ERT-4.A.1 ขอบเขตแบบรวมตัวอาจนำไปสู่การสร้างภูเขา弧เกาะแผ่นดินไหวและภูเขาไฟ
    • ERT-4.A.2 ขอบเขตแบบแยกตัวอาจนำไปสู่การขยายตัวของพื้นทะเล หุบเขาrift ภูเขาไฟและแผ่นดินไหว
    • ERT-4.A.3 ขอบเขตแบบเคลื่อนที่สัมพัทธ์อาจนำไปสู่แผ่นดินไหว
    • ERT-4.A.4 แผนที่แสดงการกระจายตัวของขอบเขตแผ่นเปลือกโลกทั่วโลกสามารถใช้ระบุตำแหน่งของภูเขาไฟ弧เกาะแผ่นดินไหวจุดร้อนและรอยร้าว
    • ERT-4.A.5 แผ่นดินไหวเกิดขึ้นเมื่อความเครียดชนะรอยร้าวที่ล็อคอยู่ ปล่อยพลังงานที่สะสมไว้

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    ขอบเขตของแผ่นเปลือกโลกทั้งสาม

    เปลือกโลกของโลกถูกแบ่งออกเป็น แผ่นเปลือกโลก ที่เคลื่อนที่ช้าๆ บนชั้นแมนเทิล – ซึ่งเรียกว่า ทฤษฎีแผ่นเปลือกโลก ที่ ขอบเขตแยกตัว แผ่นเปลือกโลกจะถ่างออกจากกัน (เกิดเปลือกโลกใหม่); ที่ ขอบเขตรวมตัว จะชนกัน (เกิดภูเขา โวลคาโน สึนามิ); ที่ ขอบเขตเลื่อนผ่าน จะลื่น彼此的ผ่านกัน (เกิดแผ่นดินไหว) ขอบเขตเหล่านี้สร้างภัยคุกคามแต่ยังให้ดินภูเขาไฟและแร่ธาตุที่มีคุณค่าด้วย

    ลาวาสีส้มสดใสพ่นออกมาจากปากภูเขาไฟสีมืดในไอร์แลนด์เหนือ
    ภูเขาไฟระเบิดที่ขอบเขตแผ่นเปลือกโลกในไอร์แลนด์เหนือ ลาวาที่พุ่งขึ้นระหว่างแผ่นเปลือกโลกที่กำลังถ่างออก ช่วยสร้างเปลือกโลกใหม่
    คำศัพท์ ฝึกฝน
    English ไทย
    plates/pleɪts/ แผ่นเปลือกโลก
    plate tectonics/pleɪt tekˈtɒnɪks/ พลेटเทคโทนิก
    4.2

    การก่อตัวของดินและการกัดเซาะ

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (ERT-4): ระบบของโลกมีปฏิสัมพันธ์กัน ส่งผลให้เกิดสมดุลในช่วงเวลาหนึ่ง

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ ERT-4.B: อธิบายลักษณะและการเกิดของดิน

    • ERT-4.B.1 ดินเกิดขึ้นเมื่อวัสดุต้นกำเนิดถูกผุสลายขนย้ายและสะสมตัว
    • ERT-4.B.2 โดยทั่วไปดินจะถูกจัดหมวดหมู่ตามชั้นดินโดยพิจารณาจากองค์ประกอบและสารอินทรีย์
    • ERT-4.B.3 ดินสามารถถูกกัดเซาะโดยลมหรือน้ำ การปกป้องดินสามารถปกป้องคุณภาพน้ำได้เนื่องจากดินทำหน้าที่กรองและทำความสะอาดน้ำที่ไหลผ่านได้อย่างมีประสิทธิภาพ

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    ดิน ก่อตัวขึ้นอย่างช้าๆ เมื่อหิน ผุพัง และสารอินทรีย์สะสมเข้าด้วยกัน การกัดเซาะ คือการกำจัดดินด้วยลมและน้ำ ซึ่งเร่งความเร็วขึ้นจากการทำลายพืชพรรณ (การเกษตร การตัดไม้ทำลายป่า การเลี้ยงสัตว์กินหญ้าเกินขนาด) เนื่องจากดินก่อตัวช้ามาก การกัดเซาะที่เร็วกว่าการก่อตัวจึงทำให้แหล่งทรัพยากรอันมีค่านี้หมดสิ้นไป

    ชั้นดินต่างๆ ก่อตัวขึ้นตามเวลาเมื่อหินต้นกำเนิดผุพัง; การกัดเซาะสามารถล้างดินชั้นบนและย้อนกลับความคืบหน้านี้ได้
    ชั้นดินต่างๆ ก่อตัวขึ้นตามเวลาเมื่อหินต้นกำเนิดผุพัง; การกัดเซาะสามารถล้างดินชั้นบนและย้อนกลับความคืบหน้านี้ได้
    คำศัพท์ ฝึกฝน
    English ไทย
    Soil/sɔɪl/ ดิน
    weathers/ˈweðəz/ ผุพัง
    Erosion/ɪˈrəʊʒn/ การกัดกร่อน
    texture/ˈtekstʃə/ พื้นผิว
    4.3

    องค์ประกอบและคุณสมบัติของดิน

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (ERT-4): ระบบของโลกมีปฏิสัมพันธ์กัน ส่งผลให้เกิดสมดุลในช่วงเวลาหนึ่ง

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ ERT-4.C: อธิบายความคล้ายคลึงและความแตกต่างระหว่างคุณสมบัติของดินแต่ละประเภท

    • ERT-4.C.1 ความสามารถในการกักเก็บน้ำ – ปริมาณน้ำทั้งหมดที่ดินสามารถกักเก็บได้ – แตกต่างกันไปตามชนิดของดิน ความสามารถในการกักเก็บน้ำช่วยเพิ่มผลผลิตของที่ดินและความอุดมสมบูรณ์ของดิน
    • ERT-4.C.2 ขนาดอนุภาคและองค์ประกอบของแต่ละชั้นดินสามารถส่งผลต่อรูพรุน permeability และความอุดมสมบูรณ์ของดิน
    • ERT-4.C.3 มีวิธีการหลากหลายในการทดสอบคุณสมบัติทางเคมี กายภาพและชีวภาพของดินซึ่งสามารถช่วยให้ตัดสินใจในหลายด้าน เช่น ความต้องการระบบชลประทานและปุ๋ย
    • ERT-4.C.4 สามเหลี่ยมเนื้อดินคือแผนภาพที่ใช้สำหรับระบุและเปรียบเทียบชนิดของดินโดยอาศัยสัดส่วนของดินเหนียว ทรายละเอียดและทรายหยาบ

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    ดินเป็นส่วนผสมของทราย หินปูน และดินเหนียว (เนื้อสัมผัส) รวมถึงสารอินทรีย์ น้ำ และอากาศ จัดเรียงเป็น ชั้นดิน เนื้อสัมผัสควบคุม ความพรุน และ การซึมผ่าน – ซึ่ง Determines ว่าดินกักเก็บน้ำและสารอาหารได้ดีเพียงใด ดินร่วน (ส่วนผสมที่สมดุล) เหมาะสมที่สุดสำหรับพืช

    หลุมขุดแนวตั้งผ่านชั้นดิน แสดงแถบดินชั้นบนสีดำเหนือชั้นแร่สีน้ำตาลแดง พร้อมสายวัดเพื่อแสดงสเกล
    หลุมขุดผ่านชั้นดินแสดงให้เห็นชั้นต่างๆ ของมัน: ดินชั้นบนอินทรีย์สีดำด้านบน แล้วตามด้วยชั้นแร่สีอ่อนกว่า อยู่เหนือหินแตกหัก (สายวัดเพื่อแสดงสเกล)
    คำศัพท์ ฝึกฝน
    English ไทย
    horizons/həˈraɪznz/ ชั้นดิน
    porosity/pɔːˈrɒsɪti/ ความพรุน
    permeability/ˌpɜːməˈbɪlɪti/ permeability
    atmosphere/ˈætməsfɪə/ ชั้นบรรยากาศ
    troposphere/ˈtrɒpəsfɪə/ ชั้นบรรยากาศใกล้พื้นผิว (troposphere)
    stratosphere/ˈstrætəsfɪə/ ชั้นสตราโตสเฟียร์
    global wind patterns/ˈɡləʊbl wɪnd ˈpætnz/ รูปแบบลมทั่วโลก
    convection cells/kənˈvekʃn selz/ เซลล์การพาความร้อน
    Coriolis effect/ˌkɒrɪˈəʊliz ɪˈfekt/ ผลโคริอลิส (Coriolis effect)
    4.4

    บรรยากาศของโลก

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (ERT-4): ระบบของโลกมีปฏิสัมพันธ์กัน ส่งผลให้เกิดสมดุลในช่วงเวลาหนึ่ง

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ ERT-4.D: อธิบายโครงสร้างและองค์ประกอบของบรรยากาศของโลก

    • ERT-4.D.1 บรรยากาศประกอบด้วยแก๊สหลักๆ แต่ละชนิดมีปริมาณสัมพัทธ์ของตนเอง
    • ERT-4.D.2 ชั้นของบรรยากาศจัดตาม gradiantอุณหภูมิ ประกอบด้วยชั้น troposphere stratosphere mesosphere thermosphere และ exosphere

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    บรรยากาศ แบ่งเป็นชั้น: ชั้นโทรโพสเฟียร์ (สภาพอากาศ ที่เราอาศัยอยู่), ชั้นสตราโทสเฟียร์ (ที่เก็บชั้นโอโซน) และชั้นที่สูงกว่า เป็นส่วนใหญ่ประกอบด้วยไนโตรเจนและออกซิเจน มีก๊าซปริมาณน้อย (รวมถึงก๊าซเรือนกระจก) ที่ช่วยควบคุมอุณหภูมิ

    อากาศสะอาดแห้งมีไนโตรเจนประมาณ 78% ออกซิเจน 21% และก๊าซอื่นๆ 1%
    อากาศสะอาดแห้งมีไนโตรเจนประมาณ 78% ออกซิเจน 21% และก๊าซอื่นๆ 1%
    4.5

    รูปแบบลมทั่วโลก

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (ERT-4): ระบบของโลกมีปฏิสัมพันธ์กัน ส่งผลให้เกิดสมดุลในช่วงเวลาหนึ่ง

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ ERT-4.E: อธิบายว่าปัจจัยสิ่งแวดล้อมสามารถทำให้เกิดการหมุนเวียนของบรรยากาศได้อย่างไร

    • ERT-4.E.1 ลมระดับโลกเกิดจากการรังสีแดดที่เข้มที่สุดถึง赤道 ทำให้เกิดความแตกต่างของความหนาแน่นและ Coriolis effect

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    รูปแบบลมทั่วโลก

    การรับความร้อนจากดวงอาทิตย์ที่ไม่สม่ำเสมอขับเคลื่อน รูปแบบลมทั่วโลก อากาศร้อนยกตัวขึ้นที่เส้นศูนย์สูตรและจมลงที่ละติจูดประมาณ 30° สร้าง เซลล์การพาความร้อน (Hadley, Ferrel, ขั้วโลก) และลมประจำที่ (ลม贸易, ลมตะวันตก) โลกหมุนทำให้ลมเบี่ยงเบน – ปรากฏการณ์โคริโอลิส – ซึ่งมีผลต่อการกำหนดสภาพอากาศและภูมิอากาศ

    เซลล์ circulation สามต่อซีกโลกกำหนดลมพื้นผิวประจำที่
    เซลล์ circulation สามต่อซีกโลกกำหนดลมพื้นผิวประจำที่
    4.6

    พื้นที่ลุ่มน้ำ

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (ERT-4): ระบบของโลกมีปฏิสัมพันธ์กัน ส่งผลให้เกิดสมดุลในช่วงเวลาหนึ่ง

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ ERT-4.F: อธิบายลักษณะของลำน้ำ

    • ERT-4.F.1 ลักษณะของลำน้ำที่กำหนด ได้แก่ พื้นที่ ความชัน ความยาว ดิน ชนิดพืชพรรณและแนวแบ่ง其与相邻流域。

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    พื้นที่ลุ่มน้ำ คือพื้นที่ทั้งหมดที่ระบายน้ำเข้าสู่แหล่งน้ำเดียวกัน ทุกสิ่งที่เกิดขึ้นบนพื้นดิน – การเกษตร การ鋪路面 มลพิษ – ส่งผลต่อน้ำที่ระบายเข้าไป ดังนั้นพื้นที่ลุ่มน้ำจึงเป็นหน่วยสำคัญสำหรับการจัดการคุณภาพน้ำ

    น้ำตกใน流域แม่น้ำ: พื้นที่ลุ่มน้ำคือพื้นที่ที่ระบายน้ำเข้าสู่ลำน้ำหรือทะเลสาบ
    น้ำตกใน流域แม่น้ำ: พื้นที่ลุ่มน้ำคือพื้นที่ที่ระบายน้ำเข้าสู่ลำน้ำหรือทะเลสาบ
    คำศัพท์ ฝึกฝน
    English ไทย
    watershed/ˈwɔːtəʃed/ พื้นที่รับน้ำ (watershed)
    rain shadow/reɪn ˈʃædəʊ/ เงาฝน (rain shadow)
    El Niño/el ˈniːnjəʊ/ เอล_columns (El Niño)
    La Niña/læ ˈniːnjə/ ลา_columns (La Niña)
    4.7

    รังสีจากดวงอาทิตย์และฤดูกาลของโลก

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (ENG-2): กระบวนการส่วนใหญ่ของบรรยากาศของโลกขับเคลื่อนด้วยพลังงานจากดวงอาทิตย์

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ ENG-2.A: อธิบายว่าพลังงานจากดวงอาทิตย์ส่งผลต่อพื้นผิวโลกอย่างไร

    • ENG-2.A.1 รังสีอาทิตย์เข้า (insolation) เป็นแหล่งพลังงานหลักของโลกและขึ้นอยู่กับฤดูกาลและละติจูด
    • ENG-2.A.2 มุมของแสงอาทิตย์กำหนดความเข้มของรังสีสุริยะ เนื่องจากลักษณะของโลก เสาอากาศที่รับแสงอาทิตย์ในแนวตั้งฉากจะได้รับพลังงานมากที่สุด
    • ENG-2.A.3 รังสีสุริยะต่อหน่วยพื้นที่สูงสุดจะเกิดขึ้นที่เส้นศูนย์สูตร และลดลงเมื่อเข้าใกล้ขั้วโลก
    • ENG-2.A.4 รังสีสุริยะที่ได้รับในบริเวณใดบริเวณหนึ่งของพื้นผิวโลกจะเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาล โดยได้รับรังสีมากที่สุดในช่วงวันที่ยาวที่สุดของฤดูร้อนและน้อยที่สุดในช่วงวันสั้นที่สุดของฤดูหนาว
    • ENG-2.A.5 การเอียงของแกนหมุนของโลกเป็นสาเหตุที่ทำให้เกิดฤดูกาลและจำนวนชั่วโมงกลางวันในพื้นที่เฉพาะบนพื้นผิวโลก

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    ฤดูกาล เกิดจาก แกนเอียงของโลก (ประมาณ 23.5°) ไม่ใช่ระยะห่างจากดวงอาทิตย์半球ที่เอียงเข้าหาดวงอาทิตย์จะได้รับแสงแดดโดยตรงมากขึ้นและมีวันยาวกว่า (ฤดูร้อน) การเอียงนี้ยังทำให้ เขตร้อน อุ่นตลอดปีและ ขั้วโลก เย็น

    การเอียงของแกนโลกทำให้เกิดฤดูกาล
    การเอียงของแกนโลกทำให้เกิดฤดูกาล
    4.8

    ภูมิศาสตร์และภูมิอากาศของโลก

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (ENG-2): กระบวนการส่วนใหญ่ของบรรยากาศของโลกขับเคลื่อนด้วยพลังงานจากดวงอาทิตย์

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ ENG-2.B: อธิบายว่าภูมิศาสตร์ของโลกส่งผลต่อสภาพอากาศและภูมิอากาศอย่างไร

    • ENG-2.B.1 สภาพอากาศและภูมิอากาศไม่เพียงแต่ได้รับอิทธิพลจากพลังงานของดวงอาทิตย์ แต่ยังได้รับอิทธิพลจากปัจจัยทางธรณีวิทยาและภูมิศาสตร์ เช่น ภูเขาและอุณหภูมิของมหาสมุทร
    • ENG-2.B.2 ฝนเงา (rain shadow) คือพื้นที่บนแผ่นดินที่มีสภาพแห้งแล้งขึ้นเนื่องจากพื้นที่สูงกั้นการตกของฝนไม่ให้เข้าถึงดิน

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    ภูมิศาสตร์กำหนดสภาพอากาศ: ละติจูด (มุมแสงอาทิตย์), ระดับความสูง (เย็นลงเมื่อสูงขึ้น), ความใกล้ชิดกับ มหาสมุทร (ปรับอุณหภูมิให้ไม่สุดขั้ว), และภูเขาที่สร้าง เงาฝน (ฝั่งลมมรสุมเปียก, ฝั่งลมน้ำแห้ง) ปัจจัยเหล่านี้กำหนดว่าระบบนิเวศใดจะเกิดขึ้นในพื้นที่ใด

    ทะเลทรายและเนินทราย: ละติจูด, ระดับความสูง และกระแสน้ำทะเลกำหนดเขตภูมิอากาศของโลก
    ทะเลทรายและเนินทราย: ละติจูด, ระดับความสูง และกระแสน้ำทะเลกำหนดเขตภูมิอากาศของโลก
    4.9

    เอล นินโญ่ และ ลา นินิยา

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (ENG-2): กระบวนการส่วนใหญ่ของบรรยากาศของโลกขับเคลื่อนด้วยพลังงานจากดวงอาทิตย์

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ ENG-2.C: อธิบายการเปลี่ยนแปลงทางสิ่งแวดล้อมและผลกระทบที่เกิดจากเหตุการณ์เอล_columnsño หรือลา_columnsña (El_columnsño–Southern Oscillation)

    • ENG-2.C.1 เอล_columnsño และลา_columnsña เป็นปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิผิวน้ำในมหาสมุทรแปซิฟิก ปรากฏการณ์เหล่านี้สามารถก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในระดับโลกด้านปริมาณฝน ลม และรูปแบบการไหลเวียนของน้ำทะเล
    • ENG-2.C.2 เอล_columnsño และลา_columnsinya受 geological and geographic factors influence and can affect different locations in different ways.

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    เอล นินโญ่ และ ลา นินิยา

    เอล นินโญ่ และ ลา นินิยา คือการเปลี่ยนแปลงแบบเป็นรอบของอุณหภูมิและลมในมหาสมุทรแปซิฟิก เอล นินโญ่ (น้ำอุ่นทางตะวันออกของแปซิฟิก) และ ลา นินิยา (น้ำเย็นทางตะวันออกของแปซิฟิก) เปลี่ยนแปลงปริมาณฝน ภัยพายุ และทรัพยากรประมง ทั่วโลก – เช่น น้ำท่วมในบางพื้นที่และภัยแล้งในอีกหลายพื้นที่

    ตัวอย่างวิธีทำ. แผ่นเปลือกโลกเคลื่อนที่ปีละ 5 เซนติเมตร จะเคลื่อนที่ได้ไกลแค่ไหนใน 1 ล้านปี? $5\ \text{cm/yr}\times 10^{6}\ \text{yr}=5\times10^{6}\ \text{cm}=50\ \text{km}$. การเคลื่อนที่เล็กน้อยในแต่ละปีสะสมเป็นระยะทางระดับอ่าวมหาสมุทรตามช่วงเวลาทางธรณีวิทยา – ซึ่งมีความเร็วช้าเช่นเดียวกันกับการเปิดอ่าวมหาสมุทรและการก่อตัวขึ้นของเทือกเขา

    4.9

    ข้อแนะนำสำหรับการสอบ

    • ฤดูกาลเกิดจากการเอียงของแกนโลก ไม่ใช่ระยะห่างจากดวงอาทิตย์
    • ดินก่อตัวช้ามาก ดังนั้น การกัดเซาะที่เร็วกว่าการก่อตัว จึงทำให้ดินเสื่อมโทรมถาวร; ต้องรู้จักลักษณะเนื้อดิน (ทราย/ตะกอน/ดินเหนียว) และชั้นดิน
    • อธิบายรูปแบบลมระดับโลกจากการให้ความร้อนไม่สม่ำเสมอ + ผลโคริโอลิส, และ เงาฝน (ฝั่งลมมรสุมเปียก, ฝั่งลมน้ำแห้ง).
    • ชื่อชั้นบรรยากาศ (ทროโพสเฟียร์ = อากาศ, สตราโตสเฟียร์ = โอโซน) และองค์ประกอบของอากาศ (~78% N₂, 21% O₂).
    • เอล นินโญ่ / ลา นินิยา คือการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมินิรปดแปซิฟิกที่ส่งผลต่อปริมาณฝนทั่วโลก
  • 5

    การใช้ที่ดินและน้ำ

    ดูบทเรียน
    5.1

    วิกฤตการณ์ทรัพยากรส่วนรวม

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (EIN-2): เมื่อมนุษย์ใช้ทรัพยากรธรรมชาติ พวกเขาจะเปลี่ยนแปลงระบบธรรมชาติ

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ EIN-2.A: อธิบายแนวคิดเรื่องภัยพิบัติของทรัพยากรส่วนรวม

    • EIN-2.A.1 ภัยพิบัติของทรัพยากรส่วนรวมชี้ให้เห็นว่าบุคคลจะใช้ทรัพยากรส่วนรวมเพื่อประโยชน์ส่วนตัวแทนที่จะรักษาผลประโยชน์ส่วนรวม ส่งผลให้ทรัพยากรหมดสิ้นลง

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    วิกฤตการณ์ทรัพยากรส่วนรวม

    วิกฤตการณ์ทรัพยากรส่วนรวม: เมื่อแหล่งทรัพยากรถูกแบ่งปันและเป็นสาธารณะ (แหล่งประมง, บรรยากาศ, มังกรกินหญ้า) ผู้ใช้แต่ละคนจะดึงเอาไปใช้มากที่สุดเพื่อผลประโยชน์ส่วนตัว ทำให้ทรัพยากรส่วนรวมถูกใช้เกินกำลังและเสื่อมโทรมสำหรับทุกคน การแก้ปัญหาต้องอาศัยการควบคุม, การจัดสรรสิทธิ์ ownership, หรือการบริหารจัดการร่วมกัน

    5.2

    การตัดไม้ทำลายป่าแบบเบ็ดเสร็จ

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (EIN-2): เมื่อมนุษย์ใช้ทรัพยากรธรรมชาติ พวกเขาจะเปลี่ยนแปลงระบบธรรมชาติ

    จุดประสงค์การเรียนรู้ EIN-2.B: อธิบายผลกระทบของการตัดป่ายกเว้นต่อป่าไม้

    • EIN-2.B.1 การตัดป่ายกเว้นอาจให้ประโยชน์ทางเศรษฐกิจ แต่ก่อให้เกิดการพังทลายของดิน อุณหภูมิของดินและสายน้ำเพิ่มขึ้น และการเกิดน้ำท่วม
    • EIN-2.B.2 ป่ามีต้นไม้ที่ดูดซับมลพิษและเก็บกักคาร์บอนไดออกไซด์ การตัดและเผาต้นไม้จะปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์และเป็นสาเหตุของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    การตัดไม้ทำลายป่าแบบเบ็ดเสร็จ ตัดต้นไม้ทั้งหมดในบริเวณหนึ่งพร้อมกัน มีต้นทุนต่ำและมีประสิทธิภาพแต่ก่อให้เกิด การกัดเซาะ, การสูญเสียที่อยู่อาศัยและความหลากหลายทางชีวภาพ, น้ำท่วม, และอุณหภูมิดินสูงขึ้น การฟื้นตัวทำได้ช้า และลำน้ำใกล้เคียงได้รับผลกระทบจากตะกอน

    เนินเขาที่มีป่าไม้ถูกตัดทอนทั้งหมดเป็นแถบหนึ่ง เหลือเพียงดินสีน้ำตาลเปลือยอยู่ข้างต้นไม้สีเขียวที่ยังคงยืนอยู่
    การตัดไม้ทำลายป่าแบบเบ็ดเสร็จใหม่: ต้นไม้ทุกต้นในแถบนั้นถูกเก็บเกี่ยวพร้อมกัน เหลือดินเปล่าที่ถูกกัดเซาะและไหลลงสู่ลำน้ำ
    การตัดไม้ลด Biodiversity และทำให้เกิดการกัดเซาะ น้ำท่วม, และ CO2 สูงขึ้น
    การตัดไม้ลด Biodiversity และทำให้เกิดการกัดเซาะ น้ำท่วม, และ CO2 สูงขึ้น
    5.3

    การปฏิวัติสีเขียว

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (EIN-2): เมื่อมนุษย์ใช้ทรัพยากรธรรมชาติ พวกเขาจะเปลี่ยนแปลงระบบธรรมชาติ

    จุดประสงค์การเรียนรู้ EIN-2.C: อธิบายการเปลี่ยนแปลงในแนวทางการเกษตร

    • EIN-2.C.1 การปฏิวัติสีเขียวนำไปสู่การเปลี่ยนไปใช้กลยุทธ์และแนวทางการเกษตรใหม่ๆ เพื่อเพิ่มผลผลิตอาหาร ซึ่งให้ผลลัพธ์ทั้งเชิงบวกและเชิงลบ กลยุทธ์และวิธีเหล่านี้รวมถึงการใช้เครื่องจักรกล สิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรม (GMOs) การใส่ปุ๋ย การทำนาชลประทาน และการใช้สารกำจัดศัตรูพืช
    • EIN-2.C.2 การใช้เครื่องจักรกลในการเกษตรสามารถเพิ่มกำไรและประสิทธิภาพให้กับฟาร์มได้ แต่อาจทำให้พึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิลมากขึ้นด้วย

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    การปฏิวัติสีเขียว เพิ่มผลผลิตพืชด้วยเมล็ดพันธุ์ให้ผลผลิตสูง, ปุ๋ยเคมี, สารกำจัดศัตรูพืช, การชลประทาน, และการใช้เครื่องจักรกล มันได้เลี้ยงดูผู้คนนับพันล้านคนแต่มีต้นทุน: การเสื่อมโทรมของดิน, มลพิษทางน้ำ, การใช้พลังงานและน้ำสูง, และการสูญเสียความหลากหลายของพืชผล (การปลูกพืชชนิดเดียว)

    ปุ๋ย NPK จัดหาองค์ประกอบสามอย่างที่พืชต้องการมากที่สุด
    ปุ๋ย NPK จ่ายธาตุอาหารสามชนิดที่พืชต้องการมากที่สุด
    5.4

    ผลกระทบของวิธีการเกษตรกรรม

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (EIN-2): เมื่อมนุษย์ใช้ทรัพยากรธรรมชาติ พวกเขาจะเปลี่ยนแปลงระบบธรรมชาติ

    จุดประสงค์การเรียนรู้ EIN-2.D: อธิบายแนวทางการเกษตรที่ทำให้เกิดความเสียหายต่อสิ่งแวดล้อม

    • EIN-2.D.1 แนวทางการเกษตรที่อาจทำให้เกิดความเสียหายต่อสิ่งแวดล้อม ได้แก่ การไถพรวน การทำนาแบบตัดและเผา และการใช้ปุ๋ย

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    วิธีการเช่น การไถพรวน, การปลูกพืชชนิดเดียว, และการใช้ปุ๋ย/สารกำจัดศัตรูพืชหนักเกินไป ก่อให้เกิด การกัดเซาะ, การเกลือของดิน, การไหลรั่วของสารอาหาร (ซึ่งนำไปสู่ การเจริญเติบโตของสาหร่าย), และการสูญเสียความหลากหลายทางชีววิทยา วิธีการที่ยั่งยืนช่วยลดความเสียหายเหล่านี้

    พื้นที่การเกษตรแบบเข้มข้น: การพรวนดิน การใช้ปุ๋ย และการปลูกพืชชนิดเดียวเพิ่มผลผลิตได้ แต่อาจทำให้ดินเสื่อมโทรมและปนเปื้อนแหล่งน้ำ
    พื้นที่เกษตรกรรมเชิงintensiv: การไถพรวน, ปุ๋ย และการปลูกพืชชนิดเดียวเพิ่มผลผลิตแต่สามารถกัดเซาะดินและปนเปื้อนน้ำ
    5.5

    วิธีการชลประทาน

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (EIN-2): เมื่อมนุษย์ใช้ทรัพยากรธรรมชาติ พวกเขาจะเปลี่ยนแปลงระบบธรรมชาติ

    จุดประสงค์การเรียนรู้ EIN-2.E: อธิบายวิธีการทำนาชลประทานที่แตกต่างกัน

    • EIN-2.E.1 การใช้ทรัพยากรน้ำจืดของมนุษย์ส่วนใหญ่สำหรับการทำนาชลประทาน (70%)
    • EIN-2.E.2 ประเภทของการทำนาชลประทาน ได้แก่ การให้น้ำแบบหยด การ flooding การให้น้ำแบบร่องน้ำ การให้น้ำแบบหยด และการให้น้ำแบบสเปรย์

    จุดประสงค์การเรียนรู้ EIN-2.F: อธิบายข้อดีและข้อเสียของวิธีการทำนาชลประทานแต่ละชนิด

    • EIN-2.F.1 การน้ำขังเกิดขึ้นเมื่อมีน้ำมากเกินพอที่คงอยู่บนดิน ซึ่งทำให้ระดับน้ำใต้ดินสูงขึ้นและขัดขวางความสามารถของพืชในการดูดซึมออกซิเจนผ่านราก
    • EIN-2.F.2 การให้น้ำแบบร่องน้ำเกี่ยวข้องกับการขุดร่องน้ำระหว่างแถวพืชผลและเติมน้ำลงในร่อง ระบบนี้มีราคาถูกแต่ประมาณ 1/3 ของน้ำจะสูญเสียไปจากการระเหยและการไหลบ่า
    • EIN-2.F.3 การให้น้ำแบบ flooding เกี่ยวกับการ flooding พื้นที่การเกษตรด้วยน้ำ ระบบนี้มีความสูญเสียประมาณ 20% ของน้ำจากการระเหยและการไหลบ่า นอกจากนี้ยังอาจนำไปสู่ภาวะน้ำขังในดินได้
    • EIN-2.F.4 การให้น้ำแบบสเปรย์เกี่ยวข้องกับการปั๊มน้ำใต้ดินเข้าไปในหัวฉีดสเปรย์ทั่วพื้นที่การเกษตร ระบบนี้มีประสิทธิภาพมากกว่าการให้น้ำแบบ flooding และร่องน้ำ โดยมีความสูญเสียเพียง 1/4 หรือน้อยกว่าจากการระเหยหรือการไหลบ่า อย่างไรก็ตาม ระบบสเปรย์มีราคาแพงกว่าการให้น้ำแบบ flooding และร่องน้ำ และต้องใช้พลังงานในการทำงาน
    • EIN-2.F.5 การให้น้ำแบบหยดใช้ท่อที่มีรูพรุนเพื่อปล่อยน้ำปริมาณน้อยลงเข้าสู่รากของพืช ระบบนี้มีประสิทธิภาพสูงสุด โดยมีความสูญเสียประมาณ 5% ของน้ำจากการระเหยและการไหลบ่า อย่างไรก็ตาม ระบบนี้มีความแพงและไม่ค่อย đượcใช้งาน
    • EIN-2.F.6 การสะสมของเกลือเกิดขึ้นเมื่อเกลือในน้ำใต้ดินคงอยู่ในดินหลังจากน้ำระเหยไป เมื่อเวลาผ่านไป การสะสมของเกลืออาจทำให้ดินเป็นพิษต่อพืช
    • EIN-2.F.7 ชั้นน้ำใต้ดินอาจถูกใช้จนหมดอย่างรุนแรงหากถูกใช้เกินขนาดสำหรับการทำนาชลประทาน ซึ่งเกิดขึ้นกับชั้นน้ำใต้ดิน Ogallala ในกลางประเทศสหรัฐอเมริกา

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    การชลประทาน จัดหาน้ำให้พืชผล และเป็น การใช้ทรัพยากรน้ำจืดของมนุษย์มากที่สุด – ประมาณ 70% ของปริมาณน้ำจืดทั่วโลก ซึ่งเป็นตัวเลขที่ข้อสอบคาดหวังให้คุณทราบ ระบบหยดน้ำ เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพที่สุด (ระเหยน้อยที่สุด); ระบบน้ำท่วม และ ระบบพ่นหมอก ใช้ประโยชน์จากน้ำน้อยกว่าและอาจทำให้เกิด ภาวะน้ำขัง และ การเกลือของดิน เมื่อการระเหยทิ้งเกลือไว้ phíaหลัง การให้น้ำมากเกินไปทำให้ ชั้นน้ำใต้ดิน (แหล่งกักเก็บน้ำจืดใต้พื้นดิน) หมดเร็วกว่าที่จะเติมเต็ม

    เปรียบเทียบวิธีการชลประทาน: การหยดใช้น้ำน้อยที่สุด การล้นตักใช้น้ำมากที่สุด
    เปรียบเทียบวิธีการชลประทาน: ระบบหยดน้ำเสียใช้น้ำน้อยที่สุด, ระบบน้ำท่วมเสียใช้น้ำมากที่สุด
    คำศัพท์ ฝึกฝน
    English ไทย
    tragedy of the commons/ˈtrædʒədi ɒvðə ˈkɒmənz/ โศกนาฏกรรมของสาธารณะ (tragedy of the commons)
    Clearcutting/ˈklɪəkʌtɪŋ/ การตัดป่าแบบหมดต้น
    erosion/ɪˈrəʊʒn/ การพังทลายของดิน
    Green Revolution/ɡriːn ˌrevəˈluːʃn/ ปฏิวัติเขียว
    synthetic fertilizers/sɪnˈθetɪk ˈfɜːtəlaɪzəz/ ปุ๋ยสังเคราะห์
    pesticides/ˈpestɪsaɪdz/ ยาฆ่าแมลง
    monoculture/ˈmɒnəʊkʌltʃə/ การปลูกพืชเพียงชนิดเดียว
    soil salinization/sɔɪl ˌseɪlɪnaɪˈzeɪʃn/ การสะสมเกลือในดิน
    eutrophication/ˌjuːtrəfɪˈkeɪʃn/ การเพิ่มสารอาหาร (eutrophication)
    Irrigation/ˌɪrɪˈɡeɪʃn/ ระบบชลประทาน
    aquifers/ˈækwɪfəz/ ชั้นน้ำใต้ดิน
    pesticide resistance/ˈpestɪsaɪd rɪˈzɪstəns/ ความต้านทานยาฆ่าแมลง
    methane/ˈmiːθeɪn/ มีเทน
    Overgrazing/ˌəʊvəˈɡreɪzɪŋ/ การกินอาหารเกินความจุของพื้นที่
    desertification/dɪˌzɜːtɪfɪˈkeɪʃn/ การกลายเป็นทะเลทราย
    rotational grazing/rəʊˈteɪʃənl ˈɡreɪzɪŋ/ การเลี้ยงสัตว์แบบหมุนเวียน
    Overfishing/ˌəʊvəˈfɪʃɪŋ/ การจับปลาเกินขนาด
    5.6

    วิธีการควบคุมศัตรูพืช

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (EIN-2): เมื่อมนุษย์ใช้ทรัพยากรธรรมชาติ พวกเขาจะเปลี่ยนแปลงระบบธรรมชาติ

    จุดประสงค์การเรียนรู้ EIN-2.G: อธิบายข้อดีและข้อเสียของวิธีการควบคุมศัตรูพืชที่แตกต่างกัน

    • EIN-2.G.1 หนึ่งในผลกระทบของการใช้วิธีการควบคุมศัตรูพืชทั่วไป เช่น สารเคมี สารกำจัดวัชพืช สารฆ่าเชื้อรา สารกำจัดหนู และสารกำจัดแมลง คือสิ่งมีชีวิตอาจเกิดการดื้อต่อบาง طریقของการคัดเลือกโดยเทียม การควบคุมศัตรูพืชช่วยลดความเสียหายของพืชผลจากศัตรูพืชและเพิ่มผลผลิตพืชผล
    • EIN-2.G.2 พืชผลสามารถดัดแปลงพันธุกรรมเพื่อเพิ่มความต้านทานต่อศัตรูพืชและโรคได้ อย่างไรก็ตาม การใช้พืชผลดัดแปลงพันธุกรรมในการปลูกหรือวิธีอื่น ๆ อาจนำไปสู่การสูญเสียความหลากหลายทางพันธุกรรมของพืชผลชนิดนั้น

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    สารกำจัดศัตรูพืช杀死害虫并提高产量,但会带来问题:它们会伤害非目标物种,污染水体,并导致 杀虫剂抗性(幸存者繁殖,因此需要更强剂量——“杀虫剂 treadmill”)。

    การพ่นยาฆ่าแมลงทางอากาศ: การควบคุมศัตรูพืชด้วยสารเคมีอาจปกป้องผลผลิตได้但也 อาจทำลายสิ่งมีชีวิตที่ไม่ใช่เป้าหมายและก่อให้เกิดศัตรูพืชดื้อยา
    การพ่นสารกำจัดศัตรูพืชทางอากาศ: การควบคุมศัตรูพืชด้วยสารเคมีอาจปกป้องผลผลิตแต่ก็ทำลายสิ่งมีชีวิตที่ไม่ใช่เป้าหมายและก่อให้เกิดศัตรูพืชดื้อยา
    5.7

    วิธีการผลิตเนื้อสัตว์

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (EIN-2): เมื่อมนุษย์ใช้ทรัพยากรธรรมชาติ พวกเขาจะเปลี่ยนแปลงระบบธรรมชาติ

    จุดประสงค์การเรียนรู้ EIN-2.H: ระบุวิธีการผลิตเนื้อที่แตกต่างกัน

    • EIN-2.H.1 วิธีการผลิตเนื้อรวมถึงการดำเนินการให้อาหารสัตว์แบบเข้มข้น (CAFOs) หรือที่เรียกว่า Feedlots และการเลี้ยงแบบ自由-range grazing

    จุดประสงค์การเรียนรู้ EIN-2.I: อธิบายข้อดีและข้อเสียของวิธีการผลิตเนื้อที่แตกต่างกัน

    • EIN-2.I.1 การผลิตเนื้อสัตว์มีประสิทธิภาพน้อยกว่าการเพาะปลูก โดยต้องการพื้นที่ประมาณ 20 เท่าเพื่อผลิตแคลอรี่ในปริมาณเท่ากันจากเนื้อสัตว์เมื่อเทียบกับพืช
    • EIN-2.I.2 ระบบเลี้ยงสัตว์แบบเข้มข้น (CAFOs) ถูกใช้เป็นวิธีการเร่งรัดให้สัตว์พร้อมสำหรับการ屠宰 สัตว์มักถูกเลี้ยง在一个拥挤的环境中 และได้รับอาหารเป็นธัญพืชหรืออาหารที่ต่ำกว่าคุณภาพของหญ้า นอกจากนี้ ฟาร์มเลี้ยงสัตว์เหล่านี้สร้างขยะอินทรีย์จำนวนมาก ซึ่งอาจปนเปื้อนแหล่งน้ำใต้ดินและน้ำผิวดิน การใช้ระบบฟาร์มเลี้ยงสัตว์มีต้นทุนต่ำกว่าวิธีอื่น ซึ่งช่วยให้ราคาสินค้าสำหรับผู้บริโภคคงอยู่ระดับต่ำ
    • EIN-2.I.3 การเลี้ยงแบบเปิดโล่ง (Free range grazing)อนุญาตให้สัตว์หากินหญ้าตลอดวงจรชีวิต เนื้อจากสัตว์ประเภทนี้มักปราศจากยาปฏิชีวนะและสารเคมีที่ใช้ในระบบฟาร์มเลี้ยงสัตว์ ขยะอินทรีย์จากสัตว์เหล่านี้ทำหน้าที่เป็นปุ๋ย การเลี้ยงแบบเปิดโล่งต้องการพื้นที่ขนาดใหญ่ และเนื้อที่ผลิตได้จะมีราคาแพงกว่าสำหรับผู้บริโภค
    • EIN-2.I.4 การกินหญ้าเกิน限度 (Overgrazing)เกิดขึ้นเมื่อมีสัตว์มากเกินไปมาหากินในพื้นที่หนึ่ง การกินหญ้าเกิน限度ทำให้เกิดการสูญเสียพืชพรรณ นำไปสู่การกัดเซาะของดิน
    • EIN-2.I.5 การกินหญ้าเกิน限度สามารถนำไปสู่กระบวนการกลายเป็นทะเลทราย (Desertification) ซึ่งเป็นกระบวนการเสื่อมโทรมของพื้นที่ที่มีฝนตกน้อยลงเรื่อยๆจนกลายเป็นพื้นที่แห้งแล้ง并最终กลายเป็นทะเลทราย
    • EIN-2.I.6 การบริโภคเนื้อสัตว์ลดลงอาจช่วยลดการปล่อย $\text{CO}_2$ เมทาน และ $\text{N}_2\text{O}$; ประหยัดน้ำ; ลดการใช้ยาปฏิชีวนะและฮอร์โมนกระตุ้นการเจริญเติบโต; และปรับปรุงชั้นดิน表层

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    การผลิตเนื้อสัตว์ โดยเฉพาะใน หน่วยเลี้ยงสัตว์集中的 (CAFOs), ใช้ที่ดิน, น้ำ, อาหาร, และพลังงานจำนวนมาก และสร้างของเสียและ เมเธน (ก๊าซเรือนกระจก) เนื้อสัตว์มีประสิทธิภาพด้านพลังงานต่ำกว่าอาหารพืชอย่างมากเนื่องจากกฎ 10% – ระดับทางโภชนาการที่สูงขึ้นสิ้นเปลืองพลังงานมากกว่า

    การกินหญ้าเกินกำลัง - ให้สัตว์กินพืชเร็วกว่าที่จะงอกใหม่ - ล้างชั้นป้องกันดินออก ในพื้นที่แห้งแล้งนำไปสู่ การรกร้าง: การเสื่อมโทรมของพื้นที่ฝนน้อยจนกลายเป็นทะเลทราย คำตอบที่ยั่งยืนคือ การเลี้ยงสัตว์แบบหมุนเวียน ย้ายสัตว์ไปมาระหว่างทุ่งหญ้าอย่างสม่ำเสมอเพื่อให้พื้นที่ใดไม่ถูกกินจนกลวง

    5.8

    ผลกระทบของการจับปลาเกินขนาด

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (EIN-2): เมื่อมนุษย์ใช้ทรัพยากรธรรมชาติ พวกเขาจะเปลี่ยนแปลงระบบธรรมชาติ

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ EIN-2.J: อธิบายสาเหตุและปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการจับปลาเกิน限度

    • EIN-2.J.1 การจับปลาเกิน限度นำไปสู่ความหายากอย่างรุนแรงของบางชนิดปลา ซึ่งอาจลดความหลากหลายทางชีวภาพในระบบนิเวศทางน้ำและเป็นอันตรายต่อผู้คนที่ยึดอาชีพประมงเป็นอาหารและการค้า

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    การจับปลาเกินขนาด จับปลาได้เร็วกว่าที่มันสืบพันธุ์ ทำให้ประชากรลดลง (เช่น ปลา cod) โดยcatch ที่ไม่ต้องการ (unwanted catch) และวิธีการทำลายล้าง (bottom trawling) ทำลายระบบนิเวศ นี่คือวิกฤตการณ์ทรัพยากรส่วนรวมที่คลาสสิกในมหาสมุทรเปิด

    สำรวจ

    Push一个fish stock ผ่าน limit ของมัน

    ประชากรจะเพิ่มขึ้น menuju ความจุรองรับ $K$ แต่การเก็บเกี่ยวที่เร็วกว่าการสืบพันธุ์จะทำให้สต็อกลดลง เพิ่มแรงกดดันและดูประชากรล่มสลาย

    5.9

    ผลกระทบจากการทำเหมือง

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (EIN-2): เมื่อมนุษย์ใช้ทรัพยากรธรรมชาติ พวกเขาจะเปลี่ยนแปลงระบบธรรมชาติ

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ EIN-2.K: อธิบายการ extracting ทรัพยากรธรรมชาติผ่านการทำเหมือง

    • EIN-2.K.1 เมื่อแร่ที่เข้าถึงได้ง่ายถูกขุดใช้หมด การดำเนินการทำเหมืองจะถูกบังคับให้เข้าถึงแร่ที่มีเกรดต่ำกว่า การเข้าถึงแร่เหล่านี้ต้องใช้ทรัพยากรเพิ่มขึ้นซึ่งสามารถก่อให้เกิดขยะและมลพิษเพิ่มขึ้น
    • EIN-2.K.2 การทำเหมืองแบบเปิด (Surface mining)คือการกำจัดดินและหินส่วนใหญ่ที่เรียกว่า overburden เพื่อเข้าถึงแร่ที่อยู่ด้านล่าง ตัวอย่างเช่นการทำเหมืองแบบแถบ (strip mining)ซึ่งกำจัดพืชพรรณออกจากพื้นที่ ทำให้พื้นที่นั้นเสี่ยงต่อการกัดเซาะมากขึ้น

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ EIN-2.L: อธิบายผลกระทบด้านนิเวศวิทยาและเศรษฐกิจจากการ extraction ทรัพยากรธรรมชาติผ่านการทำเหมือง

    • EIN-2.L.1 ขยะจากการทำเหมืองรวมถึงดินและหินที่ถูกเคลื่อนย้ายเพื่อเข้าถึงแร่และขยะที่เรียกว่า slag และ tailings ที่เหลืออยู่หลังจากที่แร่ถูกแยกออกจาก Ore การทำเหมืองช่วยจัดหาค่าพลังงานและวัสดุที่มีราคาถูกจำเป็นสำหรับการผลิตสินค้า การทำเหมืองถ่านหินสามารถทำลายถิ่นที่อยู่ ปนเปื้อนน้ำใต้ดิน และปล่อยฝุ่นละอองและเมทาน
    • EIN-2.L.2 เมื่อสำรองถ่านหินมีขนาดเล็กลงเนื่องจากขาดสำรองที่เข้าถึงง่าย จำเป็นต้องเข้าถึงถ่านหินผ่านการทำเหมืองใต้ดิน (subsurface mining)ซึ่งมีค่าใช้จ่ายสูงมาก

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    การทำเหมือง ดึงแร่และเชื้อเพลิงออกมาแต่รบกวนพื้นดิน โดยเฉพาะ การทำเหมืองแบบเปิด (strip mining) และ การขุดยอดเขา ผลกระทบรวมถึงการทำลายแหล่งที่อยู่อาศัย น้ำเสียจากเหมืองแร่ที่เป็นกรด และของเสียพิษที่ปนเปื้อนแหล่งน้ำ

    เหมืองเปิดขนาดใหญ่: บันไดขั้นบันไดรูปทรงเกลียวขุดลึกลงไปในพื้นดิน กว้างหลายกิโลเมตร
    เหมืองเปิด: บันไดถูกขุดกว้างและลึกขึ้นเรื่อยๆ เพื่อเข้าถึงแร่ ทำลายแหล่งที่อยู่อาศัยและเปิดเผยหินที่ก่อให้เกิดมลพิษทางน้ำ

    เมื่อแหล่งแร่ที่เข้าถึงได้ง่ายหมดไป การทำเหมืองจะย้ายลงใต้ดินเป็น การทำเหมืองใต้ดิน ซึ่งมีค่าใช้จ่ายสูงและอันตรายกว่ามาก - รูปแบบเดียวกันนี้เกิดขึ้นกับถ่านหินเมื่อปริมาณสำรองที่เข้าถึงได้ลดลง

    คำศัพท์ ฝึกฝน
    English ไทย
    Mining/ˈmaɪnɪŋ/ การทำเหมือง
    acid mine drainage/ˈæsɪd maɪn ˈdreɪnɪdʒ/ น้ำเสียจากเหมืองแร่
    subsurface mining/ˈsʌbsəfɪs ˈmaɪnɪŋ/ การทำเหมืองใต้ดิน (subsurface mining)
    Urbanization/ˌɜːbənaɪˈzeɪʃn/ การเป็นเมือง
    impervious surfaces/ɪmˈpɜːvɪəs ˈsɜːfɪsɪz/ พื้นผิวกันน้ำ (impervious surfaces)
    urban heat islands/ˈɜːbən hiːt ˈaɪləndz/ เกาะความร้อนในเมือง
    hydrologic cycle/ˌhaɪdrəˈlɒdʒɪk ˈsaɪkl/ วัฏจักรไฮโดรโลজิก
    saltwater intrusion/ˈsɒltwɔːtə ɪnˈtruːʒn/ การแทรกซึมของน้ำเกลือ
    ecological footprint/ˌekəˈlɒdʒɪkl ˈfʊtprɪnt/ รอยเท้าเชิงนิเวศวิทยา
    open-pit mine/ˈəʊpən pɪt maɪn/ เหมืองแบบเปิด
    5.10

    ผลกระทบจากการขยายตัวของเมือง

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (EIN-2): เมื่อมนุษย์ใช้ทรัพยากรธรรมชาติ พวกเขาจะเปลี่ยนแปลงระบบธรรมชาติ

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ EIN-2.M: อธิบายผลกระทบของการขยายตัวของเมืองต่อสิ่งแวดล้อม

    • EIN-2.M.1 การขยายตัวของเมืองอาจนำไปสู่การใช้ทรัพยากรเกิน限度และการแทรกซึมของน้ำเค็มในวัฏจักรน้ำ
    • EIN-2.M.2 การขยายตัวของเมือง ผ่านการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลและ landfill ส่งผลต่อวัฏจักรคาร์บอนโดยการเพิ่มปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศ
    • EIN-2.M.3 พื้นผิวกันน้ำคือโครงสร้างที่มนุษย์สร้างขึ้น เช่น ถนน อาคาร ทางเท้า และที่จอดรถ ซึ่งไม่ให้น้ำซึมลงดิน ทำให้เกิดน้ำท่วม
    • EIN-2.M.4 การขยายตัวของเมืองแบบกระจายตัว (urban sprawl) คือการเปลี่ยนแปลงการกระจายตัวของประชากรจากพื้นที่ที่มีความหนาแน่นสูงไปยังชานเมืองที่มีความหนาแน่นต่ำที่แผ่ขยายเข้าไปในที่ดินชนบท นำไปสู่ปัญหาสิ่งแวดล้อม潜在的

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    การขยายตัวของเมือง แทนที่พื้นที่ธรรมชาติด้วย พื้นผิวกันซึม (ถนน อาคาร) เพิ่มปริมาณน้ำไหล permukaan และการเกิดน้ำท่วม สร้าง เกาะความร้อนในเมือง และก่อให้เกิดมลพิษและขยะ การขยายตัวของเมืองอย่างไร้ทิศทาง ใช้พื้นที่เกษตรกรรมและแหล่งที่อยู่อาศัยจำนวนมาก มันยังทำให้ วงจรไฮโดรโลจิก ผิดพลาด: เมืองหนาแน่นใช้ทรัพยากรน้ำท้องถิ่นจนหมด และการสูบน้ำบาดาลหนักๆ ใกล้ชายฝั่งจะดึงน้ำทะเลเข้าไปในชั้นน้ำใต้ดิน - การแทรกซึมของน้ำเค็ม - ซึ่งสามารถทำลายแหล่งน้ำจืดได้

    มุมมองทางอากาศของบ้านเดี่ยวความหนาแน่นต่ำที่แผ่ขยายออกไปถึงขอบฟ้าเหนือพื้นที่เกษตรกรรมเดิม
    การขยายตัวของเมืองอย่างไร้ทิศทาง: ที่อยู่อาศัยแผ่กระจายบนพื้นที่เกษตรกรรมเดิม ทำให้ดินปิดสนิท น้ำฝนจึงไหลผ่านแทนที่จะซึมเข้าดิน
    คำศัพท์ ฝึกฝน
    English ไทย
    urban sprawl/ˈɜːbən sprɔːl/ urban sprawl
    5.11

    รอยเท้าเชิงนิเวศวิทยา

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (EIN-2): เมื่อมนุษย์ใช้ทรัพยากรธรรมชาติ พวกเขาจะเปลี่ยนแปลงระบบธรรมชาติ

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ EIN-2.N: อธิบายตัวแปรที่วัดในรอยเท้าเชิงนิเวศ

    • EIN-2.N.1 รอยเท้าเชิงนิเวศเปรียบเทียบความต้องการทรัพยากรและการผลิตเสียที่จำเป็นสำหรับบุคคลหรือสังคม

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    รอยเท้าเชิงนิเวศวิทยา วัดพื้นที่ดินและน้ำที่บุคคลหรือประชากรต้องการเพื่อจัดหานิคมทรัพยากรและดูดซับของเสีย ประเทศรวยที่มีบริโภคสูงมีรอยเท้าที่ใหญ่กว่ามาก หากรอยเท้าของแต่ละคนเกินความสามารถของโลก ทรัพยากรกำลังถูกใช้โดยไม่ยั่งยืน

    ตัวอย่างวิธีทำ. โลกให้ประมาณ $1.6$ เฮกตาร์ชีวภาพ (gha) ของ ความสามารถทางชีวภาพ ต่อคน หากลายนิ้วมือคนเฉลี่ยอยู่ที่ $2.7\ \text{gha}$ มนุษย์กำลังใช้ทรัพยากรประมาณ $\tfrac{2.7}{1.6}\approx1.7$ โลก – Lives beyond what the planet can renew. Worse, if everyone consumed like a high-income nation at $8\ \text{gha}$ per person, it would take $\tfrac{8}{1.6}=5$ Earths – Exactly why footprint-per-person is the key sustainability yardstick.

    คำศัพท์ ฝึกฝน
    English ไทย
    Sustainability/səˌsteɪnəˈbɪlɪti/ ความยั่งยืน (Sustainability)
    permeable pavement/ˈpɜːməbl ˈpeɪvmənt/ พื้นผิวโปร่งน้ำ
    green roofs/ɡriːn ruːfs/ หลังคาเขียว
    Integrated pest management/ˈɪntɪɡreɪtɪd pest ˈmænɪdʒmənt/ การจัดการศัตรูพืชแบบบูรณาการ (Integrated pest management)
    crop rotation/krɒp rəʊˈteɪʃn/ การหมุนเวียนพืชผล
    contour plowing/ˈkɒntʊə ˈplaʊɪŋ/ การไถพรวนตามแนวระดับ
    terracing/ˈterɪsɪŋ/ การทำขั้นบันได
    Aquaculture/ˈækwəkʌltʃə/ การเลี้ยงสัตว์น้ำ
    selective cutting/sɪˈlektɪv ˈkʌtɪŋ/ การตัดไม้เลือก
    reforestation/rɪˌfɒrɪˈsteɪʃn/ การปลูกป่าใหม่
    prescribed burn/prɪˈskraɪbd bɜːn/ การเผาไหม้อย่างถูกกำหนด
    5.12

    บทนำสู่ความยั่งยืน

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (STB-1): มนุษย์สามารถลดผลกระทบต่อแหล่งดินและน้ำด้วยการใช้ทรัพยากรอย่างยั่งยืน

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ STB-1.A: อธิบายแนวคิดเรื่องความยั่งยืน

    • STB-1.A.1 ความยั่งยืนหมายถึงการที่มนุษย์อาศัยอยู่บนโลกและใช้ทรัพยากรโดยไม่ทำให้ทรัพยากรเหล่านั้นหมดสิ้นสำหรับรุ่นในอนาคต ตัวชี้วัดทางสิ่งแวดล้อมที่ช่วยนำทางมนุษย์สู่ความยั่งยืนได้ ได้แก่ ความหลากหลายทางชีวภาพ การผลิตอาหาร อุณหภูมิพื้นผิวเฉลี่ยของโลก และ $\text{CO}_2$ ความเข้มข้น, จำนวนประชากรมนุษย์ และการสูญเสียทรัพยากร
    • STB-1.A.2 ผลผลิตที่ยั่งยืน (sustainable yield) คือปริมาณของทรัพยากร تجدได้ที่สามารถใช้โดยไม่ลดทอนปริมาณที่มีอยู่

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    ความยั่งยืน หมายถึงการตอบสนองความต้องการในปัจจุบันโดยไม่ทำลายความสามารถของรุ่นอนาคตในการตอบสนอง theirs平衡 environmental health, economic viability, and social equity, using resources no faster than they can be replaced.

    กังหันลมในพื้นที่เกษตรกรรม: การใช้ทรัพยากรที่ยั่งยืนตอบสนองความต้องการปัจจุบันโดยไม่ตัดสิทธิ์รุ่นอนาคต *กังหันลมในพื้นที่เกษตรกรรม: การใช้ทรัพยากรที่ยั่งยืนตอบสนองความต้องการปัจจุบันโดยไม่ตัดสิทธิ์รุ่นอนาคต

    5.13

    วิธีการลดน้ำไหลsurface

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (STB-1): มนุษย์สามารถลดผลกระทบต่อแหล่งดินและน้ำด้วยการใช้ทรัพยากรอย่างยั่งยืน

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ STB-1.B: อธิบายวิธีการบรรเทาปัญหาน้ำไหลบ่าจากเมือง

    • STB-1.B.1 วิธีการเพิ่มการซึมซึมน้ำ ได้แก่ การเปลี่ยนถนนคอนกรีตแบบเดิมด้วยถนนโปร่งระบายน้ำ การปลูกต้นไม้ การใช้ขนส่งสาธารณะมากขึ้น และการสร้างอาคารขึ้น而非向外扩展

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    ลดน้ำไหลsurface ด้วย ** pavement แบบซึมน้ำ**, สวนฝน และ หลังคาเขียว, อ่างเก็บน้ำ, และรักษาพืชพรรณไว้方法เหล่านี้ช่วยให้น้ำซึมเข้าดิน กรองมลพิษ และเติมเต็มชั้นน้ำใต้ดินแทนที่จะทำให้เกิดน้ำท่วมลำน้ำ

    5.14

    การจัดการศัตรูพืชแบบผสมผสาน

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (STB-1): มนุษย์สามารถลดผลกระทบต่อแหล่งดินและน้ำด้วยการใช้ทรัพยากรอย่างยั่งยืน

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ STB-1.C: อธิบายการจัดการศัตรูพืชแบบบูรณาการ

    • STB-1.C.1 การจัดการศัตรูพืชแบบบูรณาการ (IPM) คือการผสมผสานวิธีการต่างๆ เพื่อควบคุมชนิดพันธุ์ศัตรูพืชได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยลดการรบกวนต่อสิ่งแวดล้อมที่สุด วิธีการเหล่านี้รวมถึงวิธีชีวภาพ วิธีกายภาพ และวิธีเคมีจำกัด เช่น การควบคุมด้วยชีวภาพ การปลูกพืชสลับ การหมุนเวียนพืช และสัตว์นักล่าตามธรรมชาติของศัตรูพืช

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ STB-1.D: อธิบายข้อดีและข้อเสียของการจัดการศัตรูพืชแบบบูรณาการ (IPM)

    • STB-1.D.1 การใช้การจัดการศัตรูพืชแบบบูรณาการ (IPM) ลดความเสี่ยงที่สารเคมีกำจัดศัตรูพืชจะส่งผลกระทบต่อสัตว์ป่า แหล่งน้ำ และสุขภาพของมนุษย์
    • STB-1.D.2 การจัดการศัตรูพืชแบบบูรณาการ (IPM) ลดการรบกวนต่อสิ่งแวดล้อมและภัยคุกคามต่อสุขภาพของมนุษย์ แต่อาจมีความซับซ้อนและมีค่าใช้จ่ายสูง

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    การจัดการศัตรูพืชแบบผสมผสาน (IPM) รวมวิธีการต่างๆ – การควบคุมทางชีวภาพ (สัตว์นักล่าตามธรรมชาติ), การหมุนเวียนพืช, การใช้สารเคมีจำกัดเฉพาะจุด, และการตรวจสอบ – เพื่อควบคุมศัตรูพืชด้วย การใช้สารเคมีน้อยลง ชะลอการดื้อยาและปกป้องสปีชีส์ที่ไม่ใช่เป้าหมาย

    5.15

    การเกษตรที่ยั่งยืน

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (STB-1): มนุษย์สามารถลดผลกระทบต่อแหล่งดินและน้ำด้วยการใช้ทรัพยากรอย่างยั่งยืน

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ STB-1.E: อธิบายแนวทางการเกษตรและการผลิตอาหารที่ยั่งยืน

    • STB-1.E.1 เป้าหมายของการอนุรักษ์ดินคือการป้องกันการกัดเซาะดิน วิธีการอนุรักษ์ดินที่แตกต่างกันได้แก่ การไถตามแนวระดับ การกันลม การปลูกพืช perennial การทำขั้นบันได การทำนาแบบไม่ไถพรวน และการปลูกแบบแถบ
    • STB-1.E.2 กลยุทธ์ในการปรับปรุงความอุดมสมบูรณ์ของดินรวมถึงการหมุนเวียนพืชและการเพิ่มปุ๋ยเขียวและหินปูน
    • STB-1.E.3 การเลี้ยงสัตว์แบบหมุนเวียนเป็นระบบการหมุนเวียนสัตว์เลี้ยงระหว่างทุ่งหญ้าต่างๆ เพื่อหลีกเลี่ยงการกินพืชมากเกินไปในพื้นที่ใดพื้นที่หนึ่ง

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    การเกษตรที่ยั่งยืนปกป้องดินและน้ำ: การหมุนเวียนพืช, พืชคลุมดิน, การไถตามแนวระดับ, การทำขั้นบันได, การลดการไถพรวน, และ การปลูกป่าผสมผสาน วิธีเหล่านี้ลดการกัดเซาะ รักษาความอุดมสมบูรณ์ และลดการใช้สารเคมี

    นาข้าวสีเขียวที่ถูกปรับเป็นขั้นบันไดโค้งตามแนวระดับบนภูเขาชัน *ขั้นบันไดนาข้าว ตัดหน้าผา steep slope เป็นขั้นบันไดราบเรียบ เพื่อให้水和ดินคงอยู่原位 ไม่ถูกชะล้าง downhill

    5.16

    การเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (STB-1): มนุษย์สามารถลดผลกระทบต่อแหล่งดินและน้ำด้วยการใช้ทรัพยากรอย่างยั่งยืน

    จุดประสงค์การเรียนรู้ STB-1.F: อธิบายข้อดีและข้อเสียของการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ

    • STB-1.F.1 การเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำมีการขยายตัวเนื่องจากมีประสิทธิภาพสูง ใช้พื้นที่น้ำเพียงเล็กน้อย และใช้เชื้อเพลิงน้อย
    • STB-1.F.2 การเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำอาจทำให้แหล่งน้ำเสีย และปลาที่ escapes อาจแข่งขันหรือผสมพันธุ์กับปลาธรรมชาติ ความหนาแน่นของปลาในการเพาะเลี้ยงสามารถนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของโรค ซึ่งสามารถส่งต่อไปยังปลาธรรมชาติได้

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    การเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ (ฟาร์มปลา) ลดแรงกดดันต่อประชากรปลาธรรมชาติและมีประสิทธิภาพ แต่อาจก่อมลพิษทางน้ำด้วยของเสียและยาปฏิชีวนะ แพร่โรคไปยังปลาธรรมชาติ และทำลายแหล่งที่อยู่อาศัย (เช่น ป่าชายเลนสำหรับฟาร์มกุ้ง)

    5.17

    การทำป่าไม้ที่ยั่งยืน

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (STB-1): มนุษย์สามารถลดผลกระทบต่อแหล่งดินและน้ำด้วยการใช้ทรัพยากรอย่างยั่งยืน

    จุดประสงค์การเรียนรู้ STB-1.G: อธิบายวิธีการลดผลกระทบของมนุษย์ต่อป่าไม้

    • STB-1.G.1 วิธีการบางประการในการลดการตัดไม้ทำลายป่า ได้แก่ การปลูกป่าใหม่ การใช้และซื้อไม้ที่ได้จากการจัดการป่าไม้ที่ยั่งยืนทางนิเวศวิทยา และการนำไม้กลับมาใช้ใหม่
    • STB-1.G.2 วิธีการปกป้องป่าจากเชื้อโรคและแมลง ได้แก่ การจัดการศัตรูพืชแบบบูรณาการ (IPM) และการตัดต้นไม้ที่ได้รับผลกระทบออก
    • STB-1.G.3 การเผาตามแผนคือวิธีการที่ป่าถูกเผาในสภาวะควบคุมเพื่อลดโอกาสเกิดไฟป่าธรรมชาติ

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    การทำป่าไม้ที่ยั่งยืนรักษาผลผลิตของป่า: การตัดเลือก แทนการตัดทั้งหมด, การปลูกใหม่, การทิ้งแถบกันชนตามริมแม่น้ำ, และการหมุนเวียนระยะยาว มันรักษาแหล่งที่อยู่อาศัย ป้องกันการกัดเซาะ และให้ป่าให้บริการระบบนิเวศต่อไป

    ป่ายังดูดซับมลพิษและกักเก็บคาร์บอนไดออกไซด์ ดังนั้นการตัดและเผาป่าจึงปล่อย $\text{CO}_2$ และทำให้การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศแย่ลง วิธี บรรเทาการตัดไม้ทำลายป่า รวมถึง การปลูกป่าใหม่ (ปลูกใหม่), การซื้อไม้จากการทำป่าไม้ที่ยั่งยืน, และการใช้ไม้ซ้ำเครื่องมือแยกต่างหากคือ การเผาควบคุม: การเผาป่าโดยตั้งใจภายใต้เงื่อนไขที่ควบคุมได้เพื่อกำจัดเชื้อเพลิง เพื่อให้ไฟป่าในภายหลังไม่สามารถเติบโตจนเป็นภัยพิบัติได้

    5.17

    ข้อแนะนำสำหรับการสอบ

    • อธิบาย โศกนาฏกรรมของทรัพยากรร่วม — ทรัพยากรร่วมกันที่ไม่มีเจ้าของถูกใช้มากเกินไป — และกฎ/ความเป็นเจ้าของป้องกันสิ่งได้อย่างไร
    • พิจารณาข้อแลกเปลี่ยนของการปฏิวัติสีเขียว การชลประทาน (การเกลือตัว, การลดชั้นน้ำใต้ดิน), และการทำเหมือง/การขยายตัวของเมือง
    • คำนวณ รอยเท้าเชิงนิเวศวิทยา ใน "จำนวนโลก" (รอยเท้า ÷ ศักยภาพทางชีวภาพต่อคน);它วัด ต่อคน
    • จดรายการอันตรายจากการ ตัดไม้ทำลายป่า (การพังทลายของดิน, น้ำท่วม, การสูญเสียถิ่นที่อยู่, CO₂ เพิ่มขึ้น).
    • นิยาม ความยั่งยืน (ตอบสนองความต้องการโดยไม่ทำลายรุ่นอนาคต) และยกตัวอย่างวิธีที่ยั่งยืน (IPM, การหมุนเวียนพืช, quotas)
  • 6

    แหล่งพลังงานและการบริโภค

    ดูบทเรียน
    6.1

    ทรัพยากร تجدได้และไม่ تجدได้

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (ENG-3): มนุษย์ใช้พลังงานจากแหล่งต่างๆ ส่งผลให้เกิดผลกระทบทั้งบวกและลบ

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ ENG-3.A: ระบุความแตกต่างระหว่างแหล่งพลังงานที่ไม่ تجدได้และแหล่งพลังงาน تجدได้

    • ENG-3.A.1 แหล่งพลังงานที่ไม่ تجدได้คือแหล่งที่มีอยู่ในปริมาณจำกัดและเกี่ยวข้องกับการแปลงพลังงานที่ไม่สามารถทดแทนได้ง่าย
    • ENG-3.A.2 แหล่งพลังงาน تجدได้คือแหล่งที่สามารถเติมเต็มได้ตามธรรมชาติ ในอัตราใกล้เคียงกับอัตราการบริโภค และสามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    ทรัพยากร تجدได้ใหม่ เติมเต็มได้ในระยะเวลาของมนุษย์ (แสงแดด, ลม, น้ำ, ชีวมวล); ทรัพยากรไม่ تجدได้ใหม่ มีอยู่ในปริมาณจำกัดที่ต้องใช้เวลาหลายล้านปีในการเกิด (เชื้อเพลิงฟอสซิล, เชื้อเพลิงนิวเคลียร์) ทรัพยากรไม่ تجدได้ใหม่จะหมดลงในท้ายที่สุดและมักทำให้เกิดมลพิษมากกว่า

    กังหันลม: แหล่งพลังงาน تجدได้เติมเต็มในระดับเวลาของมนุษย์; เชื้อเพลิงฟอสซิลไม่ได้
    กังหันลม: แหล่งพลังงานหมุนเวียนสามารถเติมเต็มได้ในระยะเวลามนุษย์; เชื้อเพลิงฟอสซิลทำไม่ได้
    6.2

    การใช้พลังงานทั่วโลก

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (ENG-3): มนุษย์ใช้พลังงานจากแหล่งต่างๆ ส่งผลให้เกิดผลกระทบทั้งบวกและลบ

    จุดประสงค์การเรียนรู้ ENG-3.B: อธิบายแนวโน้มการบริโภคพลังงาน

    • ENG-3.B.1 การใช้ทรัพยากรพลังงานไม่มีการกระจายตัวเท่ากันระหว่างประเทศพัฒนาแล้วกับประเทศกำลังพัฒนา
    • ENG-3.B.2 แหล่งพลังงานที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในโลกคือเชื้อเพลิงฟอสซิล
    • ENG-3.B.3 เมื่อประเทศกำลังพัฒนากลายเป็นประเทศที่พัฒนาขึ้น ความพึ่งพาสินค้าเชื้อเพลิงฟอสซิลเพื่อผลิตพลังงานก็เพิ่มขึ้นด้วย
    • ENG-3.B.4 เมื่อโลกมีความเป็นอุตสาหกรรมมากขึ้น ความต้องการพลังงานก็เพิ่มขึ้นตามไปด้วย
    • ENG-3.B.5 ความพร้อมใช้งาน ราคา และข้อบังคับของรัฐบาลมีอิทธิพลต่อแหล่งพลังงานที่ผู้คนเลือกใช้以及如何ใช้งาน它们

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    การใช้พลังงานทั่วโลกมีแนวโน้มเพิ่มขึ้น โดยเฉพาะในประเทศกำลังพัฒนา ส่วนใหญ่พลังงานยังมาจาก เชื้อเพลิงฟอสซิล ประเทศรวยบริโภคต่อหัวมากที่สุด การเข้าถึงพลังงานส่งผลต่อการพัฒนาทางเศรษฐกิจ

    สำรวจ

    ติดตามพลังงานจากแหล่งกำเนิดสู่การใช้งาน

    แผนภาพซันकी แสดงการไหลของพลังงานจากแหล่งกำเนิดไปสู่ประโยชน์ใช้สอย และปริมาณที่สูญเสียไป พลังงานหลักส่วนใหญ่ถูกทำลายเป็นความร้อนก่อนจะได้ทำประโยชน์ใด ๆ

    6.3

    ประเภทเชื้อเพลิงและการใช้งาน

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (ENG-3): มนุษย์ใช้พลังงานจากแหล่งต่างๆ ส่งผลให้เกิดผลกระทบทั้งบวกและลบ

    จุดประสงค์การเรียนรู้ ENG-3.C: ระบุประเภทของเชื้อเพลิงและการใช้งาน它们的

    • ENG-3.C.1 ไม้ถูกใช้เป็นเชื้อเพลิงในรูปแบบของไม้ฟืนและถ่านไม้ มักใช้ในประเทศกำลังพัฒนาเนื่องจากเข้าถึงได้ง่าย
    • ENG-3.C.2 แกลบหมักคือสารอินทรีย์ที่สลายตัวบางส่วนซึ่งสามารถเผาเป็นเชื้อเพลิงได้
    • ENG-3.C.3 ถ่านหินสามชนิดที่ใช้เป็นเชื้อเพลิง ได้แก่ ลีไนต์ บิทูมินัส และแอนทราไซต์ ความร้อน ความดัน และความลึกของการฝังดินมีส่วนร่วมในการพัฒนาชนิดต่างๆ ของถ่านหินและคุณภาพ它们的
    • ENG-3.C.4 ก๊าซธรรมชาติ ซึ่งเป็นเชื้อเพลิงฟอสซิลที่สะอาดที่สุด ส่วนใหญ่เป็นเมเทน
    • ENG-3.C.5 น้ำมันดิบสามารถสกัดได้จากทรายน้ำมัน ซึ่งเป็นส่วนผสมของดินเหนียว ทราย น้ำ และบิตูเมน
    • ENG-3.C.6 เชื้อเพลิงฟอสซิลสามารถแปรรูปให้เป็นเชื้อเพลิงเฉพาะชนิดสำหรับการใช้งานพิเศษ (เช่น ในยานยนต์)
    • ENG-3.C.7 การผลิตพลังงานร่วมเกิดขึ้นเมื่อแหล่งเชื้อเพลิงหนึ่งถูกใช้เพื่อผลิตทั้งความร้อนที่มีประโยชน์และไฟฟ้า

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    เชื้อเพลิงแต่ละชนิดเหมาะกับการใช้งานต่างกัน: ถ่านหินและก๊าซธรรมชาติสำหรับ ไฟฟ้า, น้ำมันสำหรับ การขนส่ง และชีวมวลสำหรับการทำความร้อนและปรุงอาหาร在许多地区。แต่ละชนิดมีข้อดีข้อเสียในด้านต้นทุน ความพร้อมใช้ และมลพิษ

    6.4

    การกระจายตัวของทรัพยากรพลังงานธรรมชาติ

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (ENG-3): มนุษย์ใช้พลังงานจากแหล่งต่างๆ ส่งผลให้เกิดผลกระทบทั้งบวกและลบ

    จุดประสงค์การเรียนรู้ ENG-3.D: ระบุตำแหน่ง的发生自然资源能源的地点

    • ENG-3.D.1 การกระจายตัวของทรัพยากรพลังงานธรรมชาติทั่วโลก เช่น เหมืองแร่ ถ่านหิน น้ำมันดิบ และก๊าซ ไม่สม่ำเสมอและขึ้นอยู่กับประวัติศาสตร์ทางธรณีวิทยาของแต่ละภูมิภาค

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    ทรัพยากรพลังงานมีการกระจายตัว ไม่สม่ำเสมอ – น้ำมันกระจุกตัวอยู่ในบางภูมิภาค ถ่านหินในอีกบางแห่ง และพลังงานหมุนเวียนขึ้นอยู่กับแสงแดด ลม หรือแม่น้ำในพื้นที่ การกระจายตัวที่ไม่สม่ำเสมอนี้เป็นแรงผลักดันทางการค้า เศรษฐกิจ และการเมืองระหว่างประเทศ

    6.5

    เชื้อเพลิงฟอสซิล

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (ENG-3): มนุษย์ใช้พลังงานจากแหล่งต่างๆ ส่งผลให้เกิดผลกระทบทั้งบวกและลบ

    จุดประสงค์การเรียนรู้ ENG-3.E: อธิบายการใช้งานและวิธีการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลในการผลิตไฟฟ้า

    • ENG-3.E.1 การเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลคือปฏิกิริยาเคมีระหว่างเชื้อเพลิงกับออกซิเจน ซึ่งให้ผลผลิตเป็นคาร์บอนไดออกไซด์ น้ำ และปล่อยพลังงานออกมา
    • ENG-3.E.2 พลังงานจากเชื้อเพลิงฟอสซิลถูกผลิตโดยการเผาเชื้อเพลิงเหล่านั้นเพื่อสร้างความร้อน ซึ่งจะเปลี่ยนน้ำให้เป็นไอน้ำ ไอน้ำนี้จะหมุนกังหัน ซึ่งหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เพื่อผลิตไฟฟ้า
    • ENG-3.E.3 มนุษย์ใช้วิธีการหลากหลายในการสกัดเชื้อเพลิงฟอสซิลจากพื้นดินเพื่อการผลิตพลังงาน

    จุดประสงค์การเรียนรู้ ENG-3.F: อธิบายผลกระทบของเชื้อเพลิงฟอสซิลต่อสิ่งแวดล้อม

    • ENG-3.F.1 การแตกหักทางไฮโดรลิก (fracking) อาจทำให้เกิดการปนเปื้อนน้ำใต้ดินและการปล่อยสารอินทรีย์ระเหยง่าย

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    เชื้อเพลิงฟอสซิล (ถ่านหิน, น้ำมัน, ก๊าซธรรมชาติ) เกิดจากสิ่งมีชีวิตโบราณ มีพลังงานสูงและเชื่อถือได้แต่เป็น แหล่งที่ไม่สามารถเติมเต็มได้ และเป็นแหล่งกำเนิดหลักของ $\text{CO}_2$ และมลพิษทางอากาศ ถ่านหินสกปรกที่สุด; ก๊าซธรรมชาติเผาไหม้สะอาดกว่าแต่รั่วไหล เมทาน์

    เหมืองถ่านหินลิกไนต์แบบเปิดที่มีโรงไฟฟ้ากำลังไฟกำลังเผาผลาญอยู่ด้านหลัง: เชื้อเพลิงถูกขุดขึ้นมาจากดินโดยตรงและเผาไหม้ในสถานที่
    เหมืองถ่านหิน ลิกไนต์ (ถ่านหินสีน้ำตาล) แบบเปิดที่จ่ายไฟให้โรงไฟฟ้าข้างหลัง — เชื้อเพลิงถูกขุดจากพื้นดินและเผาไหม้ในสถานที่

    ถ่านหินเกิดขึ้นเป็นขั้นตอน และระดับความสมบูรณ์ (rank) จะสูงขึ้นตามความร้อน แรงดัน และความลึกของการฝังตัวที่ทนมา วัสดุพืชที่ย่อยสลายบางส่วนกลายเป็น พีต (ซึ่งสามารถทำให้แห้งและเผาไหม้ได้เอง) จากนั้นกลายเป็นลิกไนต์นุ่มสีน้ำตาล แล้วเป็น บิตูมินัส และสุดท้ายเป็น แอนทราไซท์ ที่แข็ง – ทุกขั้นตอนจะแห้งขึ้น มีคาร์บอนมากขึ้น และมีพลังงานสูงขึ้น ดังนั้น แอนทราไซท์จึงเผาไหม้ร้อนและสะอาดที่สุด

    น้ำมันและก๊าซธรรมชาติ increasingly ถูกค้นพบโดย การแตกหักด้วยน้ำ高压 (

    น้ำมันดิบยังสามารถ中提取ได้จาก ทรายน้ำมัน – ผสมผสานระหว่างดินเหนียว ทราย น้ำ และ บิทูเมน ที่หนาแน่น การแยกน้ำมันออกมาต้องใช้พลังงานและน้ำมาก serta ทำลายพื้นที่ดินขนาดใหญ่ ดังนั้นต้นทุนต่อแกลลอนจึงสูงมาก

    6.6

    พลังงานนิวเคลียร์

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (ENG-3): มนุษย์ใช้พลังงานจากแหล่งต่างๆ ส่งผลให้เกิดผลกระทบทั้งบวกและลบ

    จุดประสงค์การเรียนรู้ ENG-3.G: อธิบายการใช้พลังงานนิวเคลียร์ในการผลิตไฟฟ้า

    • ENG-3.G.1 พลังงานนิวเคลียร์ถูกผลิตผ่านการแตกตัวของนิวเคลียส (fission) โดยอะตอมของยูเรเนียม-235 ซึ่งเก็บอยู่ในแท่งเชื้อเพลิง จะถูกแยกออกเป็นชิ้นส่วนเล็กๆ หลังจากรับมือกระแทกจากนิวตรอน การแตกตัวของนิวเคลียสนิวเคลียร์ปล่อยความร้อนจำนวนมาก ซึ่งถูกใช้เพื่อผลิตไอน้ำ ที่ขับเคลื่อนกังหันและผลิตไฟฟ้า
    • ENG-3.G.2 ความเป็นกัมมันตรังสีเกิดขึ้นเมื่อแกนกลางของไอโซโทปกัมมันตรังสีสูญเสียพลังงานโดยการปล่อยรังสี
    • ENG-3.G.3 ยูเรเนียม-235 ยังคงมีกัมมันตรังสีเป็นเวลานาน ซึ่งนำไปสู่ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการกำจัดกากนิวเคลียร์
    • ENG-3.G.4 การผลิตพลังงานนิวเคลียร์เป็นแหล่งพลังงานที่ไม่สามารถ obnovable ได้ พลังงานนิวเคลียร์ถือเป็นแหล่งพลังงานที่สะอาดกว่าเพราะไม่สร้างมลพิษทางอากาศ แต่ยังคงปล่อยความร้อนเสียและของแข็งอันตราย

    จุดประสงค์การเรียนรู้ ENG-3.H: อธิบายผลกระทบของการใช้พลังงานนิวเคลียร์ต่อสิ่งแวดล้อม

    • ENG-3.H.1 Three Mile Island, Chernobyl, และ Fukushima เป็นสามกรณีศึกษาที่เหตุการณ์หรือภัยพิบัติทางธรรมชาติทำให้มีการปล่อยรังสี การปล่อยเหล่านี้ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมทั้งในระยะสั้นและระยะยาว
    • ENG-3.H.2 Half-life ของธาตุกัมมันตรังสีสามารถใช้คำนวณสิ่งต่างๆ ได้หลากหลาย รวมถึงอัตราการสลายตัวและระดับกัมมันตรังสี ณ ช่วงเวลาเฉพาะ

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    พลังงานนิวเคลียร์ แบ่งอะตอมยูเรเนียม (fission) เพื่อต้มน้ำและขับเคลื่อนกังหัน ผลิต ไม่มี $\text{CO}_2$ และพลังงานมากจากเชื้อเพลิงน้อย แต่มีความเสี่ยง包括放射性废物(long-lived)、meltdowns的风险以及高昂的成本。

    ตัวอย่างวิธีทำ. ขยะกัมมันตรังสีสลายตัวตาม ครึ่งชีวิต (half-life) – เวลาที่ใช้สำหรับครึ่งหนึ่งของมันในการสลายตัว สมมติว่าไอโซโทปหนึ่งมีครึ่งชีวิต $30$ ปี และ reactors ทิ้งไว้ $100\ \text{g}$ ของมัน After $30$ ปี $50\ \text{g}$ ยังคงอยู่; After $60$ ปี $25\ \text{g}$; After $90$ ปี (สามครึ่งชีวิต) $100\times\left(\tfrac12\right)^3=12.5\ \text{g}$. เนื่องจากอัตราการลดลงเป็นการแบ่งสอง ไม่ใช่แบบเชิงเส้น ขยะจึงยังคงเป็นอันตรายนานหลายครึ่งชีวิต –这是核心原因 why它 must be stored safely for centuries.

    铀-235原子核的核裂变释放能量 *铀-235原子核的核裂变释放能量

    สถานีไฟฟ้านิวเคลียร์ริมทะเล: อาคารเครื่องปฏิกรณ์สี่เหลี่ยมขนาดใหญ่สองแห่ง ใช้ seawater สำหรับ cooling *核电站。反应堆建筑容纳燃料;海洋提供冷却水。注意没有烟雾——裂变不释放$\text{CO}_2$

    คำศัพท์ ฝึกฝน
    English ไทย
    fission/ˈfɪʃn/ การแตกตัว
    6.7

    Biomass Energy

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (ENG-3): มนุษย์ใช้พลังงานจากแหล่งต่างๆ ส่งผลให้เกิดผลกระทบทั้งบวกและลบ

    จุดประสงค์การเรียนรู้ ENG-3.I: อธิบายผลกระทบของการใช้ชีวมวลในการผลิตไฟฟ้าต่อสิ่งแวดล้อม

    • ENG-3.I.1 การเผาชีวมวลผลิตความร้อนเพื่อพลังงานในต้นทุนที่相对较低 แต่ juga 产生二氧化碳、一氧化碳、氮氧化物、颗粒物和气态有机化合物。过度砍伐树木作为燃料也会导致森林砍伐。
    • ENG-3.I.2 เอทานอลสามารถใช้เป็น替代品สำหรับเบนซิน การเผาเอทานอลไม่ได้เพิ่มคาร์บอนเข้าสู่บรรยากาศจากการเผาไหม้ แต่ผลตอบแทนทางพลังงานจากการลงทุนทางพลังงานสำหรับเอทานอลนั้นต่ำ

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    Biomass (wood, crops, waste, biofuels like ethanol)是可再生能源,如果重新种植可以是碳中和的,但燃烧会导致空气污染,种植燃料作物会与粮食和栖息地竞争。

    Ethanol由玉米或甘蔗等作物制成,可替代汽油,燃烧时不增加新的碳(植物生长时已吸收该$\text{CO}_2$)。其缺点是**能源投资回报比(EROEI)**低:种植、收获和蒸馏作物几乎消耗与最终燃料提供的能量相当多的能量。

    คำศัพท์ ฝึกฝน
    English ไทย
    waste/weɪst/ waste
    Biomass/ˌbaɪəʊˈmæs/ ชีวมวล
    Ethanol/ˈeθənɒl/ เอทานอล
    energy return on energy investment (EROEI)/ˈenədʒi rɪˈtɜːn ɒn ˈenədʒi ɪnˈvestmənt/ ผลตอบแทนทางพลังงานต่อการลงทุนทางพลังงาน (EROEI)
    6.8

    Solar Energy

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (ENG-3): มนุษย์ใช้พลังงานจากแหล่งต่างๆ ส่งผลให้เกิดผลกระทบทั้งบวกและลบ

    จุดประสงค์การเรียนรู้ ENG-3.J: อธิบายการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ในการผลิตไฟฟ้า

    • ENG-3.J.1 เซลล์แสงอาทิตย์แบบโฟโตโวลเทิกจับพลังงานแสงจากดวงอาทิตย์และแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้าโดยตรง การใช้งาน它们的ถูกจำกัดด้วยการมีอยู่ของแสงแดด
    • ENG-3.J.2 ระบบพลังงานแสงอาทิตย์แบบแอคทีฟใช้พลังงานแสงอาทิตย์เพื่อให้ความร้อนแก่ของเหลวผ่านอุปกรณ์เครื่องจักรและไฟฟ้า เพื่อเก็บรวบรวมและจัดเก็บพลังงานที่รับมาจากดวงอาทิตย์
    • ENG-3.J.3 ระบบพลังงานแสงอาทิตย์แบบพาสซีฟดูดซับความร้อนจากดวงอาทิตย์โดยตรงโดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์เครื่องจักรและไฟฟ้า และไม่สามารถเก็บรวบรวมหรือจัดเก็บพลังงานได้

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ ENG-3.K: อธิบายผลกระทบของการใช้พลังงานแสงอาทิตย์ในการผลิตไฟฟ้าต่อสิ่งแวดล้อม

    • ENG-3.K.1 ระบบพลังงานแสงอาทิตย์มีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมต่ำและผลิตพลังงานสะอาด แต่อาจมีค่าใช้จ่ายสูง ฟาร์มพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่อาจส่งผลกระทบเชิงลบต่อระบบนิเวศในทะเลทราย

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    Solar将阳光转化为 electricity (photovoltaic panels)或 heat。它是 renewable 且在 use 期间 clean,但 intermittent(夜间无阳光),需要空间,并有 manufacturing impacts。

    一大片覆盖着倾斜太阳能板阵列的田野,天空湛蓝 *ฟาร์มพลังงานแสงอาทิตย์. แผง photovoltaic เรียงเป็นแถวเอียงเข้าหาแสงแดด; การผลิตไฟฟ้าปริมาณมากจำเป็นต้องใช้พื้นที่ดินกว้างขวาง

    คำศัพท์ ฝึกฝน
    English ไทย
    Solar/ˈsəʊlə/ พลังงานแสงอาทิตย์
    photovoltaic/ˌfəʊtəʊvəʊlˈteɪɪk/ เซลล์แสงอาทิตย์
    6.9

    Hydroelectric Power

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (ENG-3): มนุษย์ใช้พลังงานจากแหล่งต่างๆ ส่งผลให้เกิดผลกระทบทั้งบวกและลบ

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ ENG-3.L: อธิบายการใช้พลังงานไฟฟ้าจากน้ำในการผลิตไฟฟ้า

    • ENG-3.L.1 สามารถผลิตพลังงานไฟฟ้าจากน้ำได้หลายวิธี เขื่อนที่สร้างขึ้นขวางแม่น้ำจะกักเก็บน้ำไว้ในอ่างเก็บน้ำ น้ำที่ไหลสามารถนำมาหมุนกังหันได้ กังหันยังสามารถติดตั้งในแม่น้ำสายเล็ก ๆ ที่น้ำไหลผ่านเพื่อหมุนกังหันได้เช่นกัน
    • ENG-3.L.2 พลังงานจากกระแสน้ำขึ้นลง (Tidal energy) ใช้พลังงานที่เกิดจากกระแสน้ำขึ้นลงเพื่อหมุนกังหัน

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ ENG-3.M: อธิบายผลกระทบของการใช้พลังงานไฟฟ้าจากน้ำในการผลิตไฟฟ้าต่อสิ่งแวดล้อม

    • ENG-3.M.1 พลังงานไฟฟ้าจากน้ำไม่ก่อให้เกิดมลพิษทางอากาศหรือของเสีย แต่การก่อสร้างโรงไฟฟ้าอาจมีค่าใช้จ่ายสูง และอาจเกิดการสูญเสียหรือเปลี่ยนแปลงของแหล่งอาศัยตามธรรมชาติหลังการสร้างเขื่อน

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    Hydroelectric power利用流动的水(dams)驱动 turbines – renewable 和 low-emission,但 dams会 flood habitat、block fish migration、trap sediment 和 displace people。

    峡谷中的高大混凝土大坝:弯曲墙体后方蓄满水的 reservoir,以及底部释放水流的水电站 *เขื่อนไฟฟ้าพลังน้ำ. อ่างเก็บน้ำ ถูกกั้นไว้ด้านหลังกำแพง; น้ำไหลผ่านเขื่อนเพื่อหมุน turbine ใน power house ที่ฐาน

    คำศัพท์ ฝึกฝน
    English ไทย
    Hydroelectric/ˌhaɪdrəʊɪˈlektrɪk/ ไฟฟ้าพลังน้ำ
    reservoir/ˈrezəvwɑː/ อ่างเก็บน้ำ (reservoir)
    dam/dæm/ เขื่อน
    6.10

    Geothermal Energy

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (ENG-3): มนุษย์ใช้พลังงานจากแหล่งต่างๆ ส่งผลให้เกิดผลกระทบทั้งบวกและลบ

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ ENG-3.N: อธิบายการใช้พลังงานความร้อนจากโลกในการผลิตไฟฟ้า

    • ENG-3.N.1 พลังงานความร้อนจากโลกได้รับจากการใช้ความร้อนที่สะสมอยู่ในภายในโลกเพื่อทำความร้อนให้กับน้ำซึ่งถูก_select up_กลับสู่พื้นผิวในรูปของไอน้ำ ไอน้ำถูกใช้เพื่อขับเคลื่อนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ ENG-3.O: อธิบายผลกระทบของการใช้พลังงานความร้อนจากโลกในการผลิตไฟฟ้าต่อสิ่งแวดล้อม

    • ENG-3.O.1 ค่าใช้จ่ายในการเข้าถึงพลังงานความร้อนจากโลกอาจแพงเกินกว่าจะรับได้ เนื่องจากไม่เข้าถึงได้ง่าย在许多部分地区ของ جهان นอกจากนี้ยังสามารถ causing การปล่อยไฮโดรเจนซัลไฟด์

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    Geothermal利用地球内部热量发电和 heating。它是 renewable 和 reliable,但仅在 hot rock near surface(volcanic regions)才 practical,且可能 release underground gases。

    冰岛光秃火山平原上的 geothermal power station,白色蒸汽从 plant 和 pipes升起 *冰岛的 geothermal power station,火山 region。Steam来自地下 hot rock,通过管道输送以驱动 turbines。

    คำศัพท์ ฝึกฝน
    English ไทย
    Geothermal/ˌdʒiːəʊˈθɜːml/ พลังงานความร้อนใต้พิภพ
    Steam/stiːm/ ไอน้ำ
    hydrogen fuel cell/ˈhaɪdrədʒn ˈfjuːəl sel/ เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน
    power station/ˈpaʊə ˈsteɪʃn/ โรงไฟฟ้า
    nuclear power station/ˈnjuːklɪə ˈpaʊə ˈsteɪʃn/ โรงไฟฟ้านิวเคลียร์
    6.11

    Hydrogen Fuel Cell

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (ENG-3): มนุษย์ใช้พลังงานจากแหล่งต่างๆ ส่งผลให้เกิดผลกระทบทั้งบวกและลบ

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ ENG-3.P: อธิบายการใช้เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนในการผลิตไฟฟ้า

    • ENG-3.P.1 เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนเป็นทางเลือกแทนแหล่งเชื้อเพลิงที่ไม่ تجدได้ ใช้ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิง โดยรวมไฮโดรเจนและออกซิเจนในอากาศเข้าด้วยกันเพื่อสร้างน้ำและปล่อยพลังงาน (ไฟฟ้า)在这个过程中 น้ำเป็นผลิตภัณฑ์ (การปล่อย) ของเซลล์เชื้อเพลิง

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ ENG-3.Q: อธิบายผลกระทบของการใช้เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนในการผลิตไฟฟ้าต่อสิ่งแวดล้อม

    • ENG-3.Q.1 เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจนมีผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมต่ำและไม่产生คาร์บอนไดออกไซด์เมื่อไฮโดรเจนถูกผลิตจากน้ำ อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีนี้มีราคาแพงและยังจำเป็นต้องใช้พลังงานในการสร้างแก๊สไฮโดรเจนที่ใช้ในเซลล์เชื้อเพลิง

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน ผสมผสานไฮโดรเจนกับออกซิเจนเพื่อผลิตไฟฟ้า โดยมี น้ำ เป็นผลเสียเพียงอย่างเดียวในการใช้งาน แต่การผลิตไฮโดรเจนมักต้องใช้พลังงาน (ซึ่งมักมาจากเชื้อเพลิงฟอสซิล) และการจัดเก็บก็ทำได้ยาก

    เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน-ออกซิเจนผลิตไฟฟ้า โดยมีน้ำเป็นผลิตภัณฑ์เดียว
    เซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน-ออกซิเจนผลิตไฟฟ้า โดยมีน้ำเป็นผลิตภัณฑ์เดียว
    6.12

    พลังงานลม

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (ENG-3): มนุษย์ใช้พลังงานจากแหล่งต่างๆ ส่งผลให้เกิดผลกระทบทั้งบวกและลบ

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ ENG-3.R: อธิบายการใช้พลังงานลมในการผลิตไฟฟ้า

    • ENG-3.R.1กังหันลมใช้พลังงานจลน์ของอากาศที่เคลื่อนที่เพื่อหมุน turbine ซึ่งหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อผลิตไฟฟ้า

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ ENG-3.S: อธิบายผลกระทบของการใช้พลังงานลมในการผลิตไฟฟ้าต่อสิ่งแวดล้อม

    • ENG-3.S.1 พลังงานลมเป็นแหล่งพลังงาน تجدได้และสะอาด อย่างไรก็ตาม นกและค้างคาวอาจตายได้หากบินเข้าไปชนใบพัดกังหันที่กำลังหมุน

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    กังหันลม เปลี่ยนลมที่พัดพาเป็นไฟฟ้า – เป็นแหล่งพลังงานหมุนเวียน สะอาด และมีต้นทุนการดำเนินงานต่ำ แต่มีการผลิตไม่ต่อเนื่อง ใช้พื้นที่บนบกหรือในทะเลมาก และเป็นอันตรายต่อสัตว์ปีกและค้างคาว เหมาะที่สุดสำหรับบริเวณที่มีลมแรงและคงที่

    กังหันลมสีขาวสูงสามตัวยืนอยู่บนทุ่งนาสีเขียว
    กังหันลมบนทุ่งนา ใช้พื้นที่ดินน้อย ดังนั้นพื้นที่ระหว่างกังหันจึงยังสามารถทำเกษตรกรรมได้
    คำศัพท์ ฝึกฝน
    English ไทย
    Wind/wɪnd/ ลม
    wind turbines/wɪnd ˈtɜːbaɪnz/ กังหันลม
    6.13

    การอนุรักษ์พลังงาน

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (ENG-3): มนุษย์ใช้พลังงานจากแหล่งต่างๆ ส่งผลให้เกิดผลกระทบทั้งบวกและลบ

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ ENG-3.T: อธิบายวิธีการประหยัดพลังงาน

    • ENG-3.T.1 วิธีการอนุรักษ์พลังงานในบ้านบางประการรวมถึงการปรับเทอร์โมสตัทเพื่อลดการใช้ความร้อนและเครื่องปรับอากาศ การประหยัดน้ำ การใช้เครื่องใช้ไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพสูง และการจัดภูมิทัศน์เพื่อรักษาสิ่งแวดล้อม
    • ENG-3.T.2 วิธีการอนุรักษ์พลังงานในระดับมหภาครวมถึงการเพิ่มประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงของยานพาหนะ การใช้รถยนต์ไฟฟ้า (BEV) และรถยนต์ไฮบริด การใช้ระบบขนส่งสาธารณะ และการออกแบบอาคารสีเขียว

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    การอนุรักษ์พลังงาน ลดความต้องการผ่านประสิทธิภาพ (ไฟ LED, วัสดุกันความร้อน, เครื่องใช้ไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพ, การขนส่งสาธารณะ) และพฤติกรรม การประหยัดพลังงานมักเป็นทางเลือกที่ถูกที่สุดและสะอาดที่สุด – พลังงานที่ไม่ได้ใช้ไม่ต้องการเชื้อเพลิงและไม่ก่อให้เกิดมลพิษ

    การเพิ่มประสิทธิภาพที่เกี่ยวข้องคือ การผลิตร่วม ( Combined Heat and Power): การเผาไหม้เชื้อเพลิงครั้งเดียวถูกนำไปใช้ผลิต ทั้ง ไฟฟ้า และ ความร้อนที่มีประโยชน์ โดยกักเก็บความร้อนทิ้งที่โรงงานไฟฟ้าทั่วไปปล่อยทิ้งไป – ทำให้พลังงานจากเชื้อเพลิงส่วนใหญ่ถูกนำไปใช้ประโยชน์ได้มากกว่าเดิม

    ตัวอย่างวิธีทำ การเปลี่ยนหลอดไฟ_at $60\ \text{W}$_แบบไส้ด้วยหลอด_at $10\ \text{W}$_LED ที่ให้แสงสว่างเท่ากัน จะช่วยประหยัด_at $50\ \text{W}$_运行มัน_at $5$_ชั่วโมงต่อวัน ช่วยประหยัด_at $50\ \text{W}\times5\ \text{h}=250\ \text{Wh}=0.25\ \text{kWh}$_ต่อวัน หรือประมาณ_at $0.25\times365\approx91\ \text{kWh}$_ต่อปี นำค่านี้คูณกับจำนวนหลอดไฟทั้งหมดในเมือง และการอนุรักษ์จะเทียบเท่ากับการสร้างโรงไฟฟ้าใหม่ – ในต้นทุนที่ต่ำกว่ามาก

    ฟาร์มโซลาร์: การผลิตพลังงานหมุนเวียนเพิ่มเติมและการลดการใช้เป็นกลยุทธ์การอนุรักษ์พลังงานทั้งสองอย่าง *ฟาร์มโซลาร์: การผลิตพลังงานหมุนเวียนเพิ่มเติมและการลดการใช้เป็นกลยุทธ์การอนุรักษ์พลังงานทั้งสองอย่าง

    คำศัพท์ ฝึกฝน
    English ไทย
    Energy conservation/ˈenədʒi ˌkɒnsəˈveɪʃn/ การอนุรักษ์พลังงาน
    cogeneration/ˌkəʊdʒənəˈreɪʃn/ การผลิตพลังงานร่วม (cogeneration)
    6.13

    ข้อแนะนำสำหรับการสอบ

    • แยก พลังงานหมุนเวียน (แดด, ลม, น้ำ) ออกจาก พลังงานไม่หมุนเวียน (เชื้อเพลิงฟอสซิล, นิวเคลียร์) และพิจารณาข้อดีข้อเสียของแต่ละแหล่ง
    • เชื้อเพลิงฟอสซิลมีความหนาแน่นของพลังงานสูงแต่ปล่อย CO₂; นิวเคลียร์ ไม่ปล่อย CO₂ แต่ทิ้งของเสียที่มีอายุยาวนาน
    • ทำคณิตศาสตร์เรื่อง ครึ่งชีวิต: หลัง $n$ ครึ่งชีวิต จะเหลือสัดส่วน $(\tfrac12)^n$
    • หมายเหตุว่าพลังงานแสงอาทิตย์และลมมีลักษณะ ไม่ต่อเนื่อง จึงต้องการระบบจัดเก็บหรือสำรอง
    • การอนุรักษ์ (ประสิทธิภาพ) มักเป็นทางเลือกที่ถูกและสะอาดที่สุด – พลังงานที่ไม่ได้ใช้ไม่ต้องการเชื้อเพลิง
    • รู้จัก ระดับของถ่านหิน (Peat → Lignite → Bituminous → Anthracite; ความร้อน/แรงดัน/การฝังลึกมากขึ้น → พลังงานสูงขึ้น) และเชื้อเพลิงที่ไม่ใช่รูปแบบดั้งเดิมอย่าง fracking (น้ำมัน/gas จากหินอ่อน; มลพิษน้ำใต้ดิน + VOCs) และ tar sands (บิตูเมน, ใช้พลังงานสูง)
    • เอทานอล ไม่เพิ่ม CO₂ สุทธิแต่มี EROEI ต่ำ; การผลิตร่วม (Combined Heat and Power) กักเก็บความร้อนทิ้งเพื่อให้เชื้อเพลิงหนึ่งชนิดให้ทั้งไฟฟ้าและความร้อน
    คำศัพท์ ฝึกฝน
    English ไทย
    renewable resource/rɪˈnjuːəbl rɪˈzɔːs/ ทรัพยากรธรรมชาติที่หมุนเวียนได้
    nonrenewable resource/ˌnɒnrɪˈnjuːəbl rɪˈzɔːs/ ทรัพยากรธรรมชาติที่ไม่หมุนเวียนได้
    fossil fuels/ˈfɒsl ˈfjuːəlz/ เชื้อเพลิงฟอสซิล
    methane/ˈmiːθeɪn/ มีเทน
    lignite/ˈlɪɡnaɪt/ ถ่านหินลิกไนต์
    peat/piːt/ ถ่านขุมน้ำ
    bituminous/baɪˈtjuːmɪnəs/ ถ่านหินบิทูมิโนส
    anthracite/ˈænθrəsaɪt/ ถ่านหินแอนทราไซต์
    hydraulic fracturing/haɪˈdrɔːlɪk ˈfræktʃərɪŋ/ การแตกหักด้วยแรงดันน้ำ (fracking)
    volatile organic compounds/ˈvɒlətaɪl ɔːˈɡænɪk ˈkɒmpaʊndz/ สารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย (VOCs)
    tar sands/tɑː sændz/ ทรายน้ำมัน
    bitumen/ˈbɪtʃuːmən/ บิทูเมน
    Nuclear power/ˈnjuːklɪə ˈpaʊə/ พลังงานนิวเคลียร์
  • 7

    มลพิษทางอากาศ

    ดูบทเรียน
    7.1

    Introduction to Air Pollution

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (STB-2): กิจกรรมของมนุษย์มีผลกระทบทั้งด้านกายภาพ เคมี และชีวภาพต่อชั้นบรรยากาศ

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ STB-2.A: ระบุแหล่งกำเนิดและผลกระทบของสารมลพิษทางอากาศ

    • STB-2.A.1 การเผาไหม้ถ่านหินปล่อยสารมลพิษทางอากาศ ได้แก่ คาร์บอนไดออกไซด์ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ โลหะที่มีพิษ และอนุภาค
    • STB-2.A.2 การเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลปล่อยไนโตรเจนออกไซด์เข้าสู่ชั้นบรรยากาศ ซึ่งนำไปสู่การผลิตโอโซน การเกิดควันพิษทางเคมี และการเปลี่ยนเป็นกรดไนตริกในชั้นบรรยากาศ ทำให้เกิดฝนกรด สารมลพิษอื่น ๆ ที่เกิดจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล ได้แก่ คาร์บอนมอนอกไซด์ ไฮโดรคาร์บอน และฝุ่นละออง
    • STB-2.A.3 คุณภาพอากาศอาจได้รับผลกระทบจากการปล่อยซัลเฟอร์ไดออกไซด์ระหว่างการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล โดยเฉพาะน้ำมันดีเซล
    • STB-2.A.4 ภายใต้กฎหมายอากาศสะอาด (Clean Air Act) สำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อม (EPA) ได้ควบคุมการใช้ตะกั่ว โดยเฉพาะในเชื้อเพลิง ซึ่งทำให้ปริมาณตะกั่วในชั้นบรรยากาศลดลงอย่างมาก
    • STB-2.A.5 สารมลพิษทางอากาศอาจเป็นมลพิษปฐมภูมิหรือมลพิษทุติยภูมิ

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    Air pollution 空气污染 is harmful substances in the atmosphere. Primary pollutants 一次污染物 are emitted directly (carbon monoxide, nitrogen oxides, sulfur dioxide, particulates); secondary pollutants 二次污染物 form in the air from reactions (like ozone in smog). Most come from burning fossil fuels in vehicles, power plants, and industry.

    คำศัพท์ ฝึกฝน
    English ไทย
    Air pollution/eə pəˈluːʃn/ มลพิษทางอากาศ
    Primary pollutants/ˈpraɪməri pəˈluːtənts/ มลพิษปฐมภูมิ
    secondary pollutants/ˈsekəndəri pəˈluːtənts/ มลพิษทุติยภูมิ
    7.2

    Photochemical Smog

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (STB-2): กิจกรรมของมนุษย์มีผลกระทบทั้งด้านกายภาพ เคมี และชีวภาพต่อชั้นบรรยากาศ

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ STB-2.B: อธิบายสาเหตุและผลกระทบของควันพิษทางเคมี รวมถึงวิธีการลดทอน

    • STB-2.B.1 ควันพิษทางเคมีเกิดขึ้นเมื่อไนโตรเจนออกไซด์และไฮโดรคาร์بنอินทรีย์ระเหยง่าย (VOCs) ทำปฏิกิริยากับความร้อนและแสงแดดจนเกิดสารมลพิษหลากหลายชนิด
    • STB-2.B.2 ปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมหลายอย่างส่งผลต่อการเกิดควันพิษทางเคมี
    • STB-2.B.3 ไนโตรเจนออกไซด์ถูกผลิตขึ้นในช่วงต้นของวัน ความเข้มข้นของโอโซนจะสูงสุดช่วงบ่าย และมีค่าสูงขึ้นในฤดูร้อน เนื่องจากโอโซนถูกผลิตจากปฏิกิริยาเคมีระหว่างออกซิเจนกับแสงแดด
    • STB-2.B.4 สารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย (VOCs) เช่น ฟอร์มาลดีไฮด์และน้ำมันเบนซิน จะระเหยหรือระเหยตัวที่อุณหภูมิห้อง ต้นไม้เป็นแหล่งกำเนิด VOCs ตามธรรมชาติ
    • STB-2.B.5 ควันพิษทางเคมีมักเกิดขึ้นในพื้นที่เมืองเนื่องจากมียานยนต์จำนวนมาก
    • STB-2.B.6 ควันพิษทางเคมีสามารถลดทอนได้ด้วยการลดปริมาณไนโตรเจนออกไซด์และ VOCs
    • STB-2.B.7 ควันพิษทางเคมีอาจกระทบต่อสุขภาพของมนุษย์หลายรูปแบบ รวมถึงทำให้เกิดปัญหาทางเดินหายใจและการระคายเคืองตา

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    Photochemical smog 光化学烟雾 forms when sunlight drives reactions among nitrogen oxides and volatile organic compounds from car exhaust, producing ground-level ozone 臭氧. It is worst in sunny, car-heavy cities and harms lungs. (Ground-level ozone is a pollutant, unlike the protective ozone layer high up.)

    The Los Angeles skyline barely visible through thick grey-brown haze, with cars on a freeway in the foreground
    Photochemical smog over Los Angeles: on a sunny day, car exhaust reacts in the light to make a brown haze that hides the skyline
    คำศัพท์ ฝึกฝน
    English ไทย
    Photochemical smog/ˌfəʊtəʊˈkemɪkl smɒɡ/ หมอก photochemical
    ozone/ˈəʊzəʊn/ โอโซน
    7.3

    Thermal Inversion

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (STB-2): กิจกรรมของมนุษย์มีผลกระทบทั้งด้านกายภาพ เคมี และชีวภาพต่อชั้นบรรยากาศ

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ STB-2.C: อธิบายอุณหภูมิผกผันและความสัมพันธ์กับมลพิษ

    • STB-2.C.1 ในช่วง发生的อุณหภูมิผกผัน梯度อุณหภูมิปกติในชั้นบรรยากาศจะเปลี่ยนแปลงไป โดยอุณหภูมิอากาศที่พื้นผิวโลกจะต่ำกว่าอากาศในระดับที่สูงกว่า
    • STB-2.C.2 อุณหภูมิผกผันจะกักกั้นมลพิษไว้ใกล้พื้นดิน โดยเฉพาะควันพิษและฝุ่นละออง

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    Thermal inversion

    A thermal inversion 逆温 traps pollution near the ground. Normally warm air rises and carries pollutants away, but in an inversion a layer of warm air sits above cooler air, capping it. Pollutants accumulate below – causing dangerous smog episodes, especially in valleys.

    Normally warm air rises and disperses pollution; an inversion caps it near the ground
    Normally warm air rises and disperses pollution; an inversion caps it near the ground
    คำศัพท์ ฝึกฝน
    English ไทย
    thermal inversion/ˈθɜːml ɪnˈvɜːʃn/ การผกผันอุณหภูมิ (thermal inversion)
    7.4

    Atmospheric CO2 and Particulates

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (STB-2): กิจกรรมของมนุษย์มีผลกระทบทั้งด้านกายภาพ เคมี และชีวภาพต่อชั้นบรรยากาศ

    จุดประสงค์การเรียนรู้ STB-2.D: อธิบายแหล่งกำเนิดธรรมชาติของ $CO_2$ และอนุภาค

    • STB-2.D.1 $CO_2$ ปรากฏอยู่ในชั้นบรรยากาศโดยธรรมชาติจากแหล่งกำเนิดต่างๆ เช่น การหายใจ การสลายตัว และการระเบิดของภูเขาไฟ
    • STB-2.D.2 มีแหล่งกำเนิดธรรมชาติของฝุ่นละอองหลายประเภท

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    Rising atmospheric $\text{CO}_2$ from fossil fuels enhances the greenhouse effect and warms the climate. Particulate matter 颗粒物 (tiny solid/liquid particles, PM2.5 and PM10) penetrates deep into lungs, causing respiratory and heart disease, and reduces visibility.

    คำศัพท์ ฝึกฝน
    English ไทย
    Particulate matter/pəˈtɪkjʊleɪt ˈmætə/ ฝุ่นละออง (Particulate matter)
    7.5

    Indoor Air Pollutants

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (STB-2): กิจกรรมของมนุษย์มีผลกระทบทั้งด้านกายภาพ เคมี และชีวภาพต่อชั้นบรรยากาศ

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ STB-2.E: ระบุมลพิษทางอากาศภายในอาคาร

    • STB-2.E.1 คาร์บอนมอนอกไซด์เป็นมลพิษทางอากาศภายในอาคารที่ถูกจัดประเภทว่าเป็นสารที่ทำให้ขาดออกซิเจน
    • STB-2.E.2 มลพิษทางอากาศภายในอาคารที่ถูกจัดประเภทเป็นฝุ่นละออง ได้แก่ แร่ใยแก้ว ( asbestos), ฝุ่น, และควัน
    • STB-2.E.3 มลพิษทางอากาศภายในอาคารอาจมาจากแหล่งกำเนิดธรรมชาติ แหล่งกำเนิดที่มนุษย์สร้าง และกระบวนการเผาไหม้
    • STB-2.E.4 แหล่งกำเนิดธรรมชาติทั่วไปของมลพิษทางอากาศภายในอาคาร ได้แก่ เรดอน, เชื้อรา, และฝุ่น
    • STB-2.E.5 มลพิษทางอากาศภายในอาคารที่มนุษย์สร้างทั่วไป ได้แก่ วัสดุฉนวน, สารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย (VOCs) จากเฟอร์นิเจอร์ ผนัง และพรม; ฟอร์มาลดีไฮด์จากวัสดุก่อสร้าง เฟอร์นิเจอร์ เบาะรองนั่ง และพรม; และตะกั่วจากสี
    • STB-2.E.6 มลพิษทางอากาศจากการเผาไหม้ทั่วไป ได้แก่ คาร์บอนมอนอกไซด์, ไนโตรเจนออกไซด์, ซัลเฟอร์ไดออกไซด์, ฝุ่นละออง, และควันบุหรี่
    • STB-2.E.7 เรดอน-222 เป็นก๊าซกัมมันตรังสีที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ ซึ่งเกิดจากการสลายตัวของยูเรเนียมที่พบในบางtypesของหินและดิน

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ STB-2.F: อธิบายผลกระทบของมลพิษทางอากาศภายในอาคาร

    • STB-2.F.1 ก๊าซเรดอนสามารถซึมเข้าสู่บ้านได้เมื่อมันเคลื่อนที่ผ่านชั้นดินและเข้าสู่น้ำใต้ดินผ่านทางฐานรากหรือรอยร้าวบนผนัง它还ละลายอยู่ในน้ำใต้ดินที่ไหลเข้าสู่บ้านผ่านบ่อน้ำ
    • STB-2.F.2 การสัมผัสกับก๊าซเรดอนอาจนำไปสู่โรคมะเร็งปอดจากเรดอน ซึ่งเป็นสาเหตุอันดับสองของโรคมะเร็งปอดในสหรัฐอเมริกา

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    Indoor air can be more polluted than outdoor. Common indoor pollutants include radon 氡 (radioactive gas from the ground, a lung-cancer risk), carbon monoxide, asbestos 石棉, tobacco smoke, mold, and VOCs from paints and furnishings. Ventilation and source control reduce exposure.

    An indoor cookstove: biomass smoke is a major indoor air pollutant in many homes worldwide
    An indoor cookstove: biomass smoke is a major indoor air pollutant in many homes worldwide
    คำศัพท์ ฝึกฝน
    English ไทย
    radon/ˈreɪdɒn/ แก๊skr radon
    asbestos/æsˈbestəs/ ใยหิน
    7.6

    Reduction of Air Pollutants

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (STB-2): กิจกรรมของมนุษย์มีผลกระทบทั้งด้านกายภาพ เคมี และชีวภาพต่อชั้นบรรยากาศ

    จุดประสงค์การเรียนรู้ STB-2.G: อธิบายวิธีการลดมลพิษทางอากาศที่แหล่งกำเนิด

    • STB-2.G.1 วิธีการลดมลพิษทางอากาศรวมถึงการปฏิบัติตามกฎระเบียบ, การอนุรักษ์ และเชื้อเพลิงทางเลือก
    • STB-2.G.2 หัวฉีดเก็บกลับไอระเหย (vapor recovery nozzle) เป็นอุปกรณ์ควบคุมมลพิษทางอากาศบนปั๊มน้ำมันที่ป้องกันไอระเหยรั่วไหลออกสู่บรรยากาศขณะเติมเชื้อเพลิงให้ยานยนต์
    • STB-2.G.3 ตัวเร่งปฏิกิริยา (catalytic converter) เป็นอุปกรณ์ควบคุมมลพิษทางอากาศสำหรับเครื่องยนต์สันดาปภายใน ที่เปลี่ยนสารปนเปื้อน (CO, $NO_x$ และไฮโดรคาร์บอน) ในไอเสียให้เป็นโมเลกุลที่ไม่เป็นอันตรายเท่าเดิม ($CO_2$, $N_2$, $O_2$ และ $H_2O$)
    • STB-2.G.4 เครื่องล้างแก๊สแบบเปียกและแบบแห้งเป็นอุปกรณ์ควบคุมมลพิษทางอากาศที่ใช้กำจัดอนุภาคและ/หรือแก๊สออกจากกระแสไอเสียอุตสาหกรรม
    • STB-2.G.5 วิธีการลดมลพิษทางอากาศจากโรงไฟฟ้าพลังงานถ่านหินรวมถึงเครื่องล้างแก๊สและเครื่องดักจับประจุไฟฟ้าสถิต

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    Air pollution is cut by technology and policy: catalytic converters 催化转化器 on cars, scrubbers 洗涤器 and electrostatic precipitators 静电除尘器 on smokestacks, cleaner fuels, and laws like the Clean Air Act setting emission limits. Reducing fossil-fuel use addresses the root cause.

    A catalytic converter turns harmful NO and CO into harmless N2 and CO2
    A catalytic converter turns harmful NO and CO into harmless N2 and CO2
    คำศัพท์ ฝึกฝน
    English ไทย
    catalytic converters/ˌkætəˈlɪtɪk kənˈvɜːtəz/ ตัวแปลงก๊าซไอเสีย catalytic converters
    scrubbers/ˈskrʌbəz/ เครื่องดักจับก๊าซ/ละออง (scrubbers)
    electrostatic precipitators/ɪˌlektrəʊˈstætɪk prɪˈsɪpɪteɪtəz/ เครื่องดักจับฝุ่นไฟฟ้าสถิต
    7.7

    Acid Rain

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (STB-2): กิจกรรมของมนุษย์มีผลกระทบทั้งด้านกายภาพ เคมี และชีวภาพต่อชั้นบรรยากาศ

    จุดประสงค์การเรียนรู้ STB-2.H: อธิบายการตกสะสมของสารกรด

    • STB-2.H.1 ฝนกรดและการตกสะสมของสารกรดเกิดจากไนโตรเจนออกไซด์และซัลเฟอร์ออกไซด์จากแหล่งกำเนิดทั้งจากมนุษย์และธรรมชาติในบรรยากาศ
    • STB-2.H.2 ไนตริกออกไซด์ที่ทำให้เกิดการตกสะสมของสารกรดมาจากยานยนต์และโรงไฟฟ้าพลังงานถ่านหิน ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ที่ทำให้เกิดการตกสะสมของสารกรดมาจากโรงไฟฟ้าพลังงานถ่านหิน

    จุดประสงค์การเรียนรู้ STB-2.I: อธิบายผลกระทบของการตกสะสมของสารกรดต่อสิ่งแวดล้อม

    • STB-2.I.1 การตกสะสมของสารกรดส่งผลกระทบต่อชุมชนส่วนใหญ่ในพื้นที่อยู่ลุ่มลม下游จากโรงไฟฟ้าพลังงานถ่านหิน
    • STB-2.I.2 ฝนกรดและการตกสะสมของสารกรดอาจนำไปสู่การทำให้ดินและแหล่งน้ำเป็นกรด และการกัดกร่อนโครงสร้างที่มนุษย์สร้างขึ้น
    • STB-2.I.3 ความแตกต่างทางภูมิศาสตร์ของดินและหินreadcrumbส่งผลต่อผลกระทบของการตกสะสมของสารกรดในภูมิภาค เช่น ความสามารถในการทำปฏิกิริยากับกรดของหินปูนในการลดผลของฝนกรดต่อทะเลสาบและบ่อ

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    Acid rain 酸雨 forms when sulfur dioxide and nitrogen oxides react with water in the air to make sulfuric and nitric acids, which fall far downwind. It acidifies lakes and soils (harming fish and trees), leaches nutrients, and corrodes buildings. Reducing $\text{SO}_2$ and $\text{NO}_x$ emissions is the fix.

    Nitrogen and sulfur oxides form nitric and sulfuric acid in rain
    Nitrogen and sulfur oxides form nitric and sulfuric acid in rain
    Forest dieback: acid deposition from SO2 and NOx can damage trees far downwind of the source
    Forest dieback: acid deposition from SO2 and NOx can damage trees far downwind of the source
    สำรวจ

    ฝนกรดมีความเป็นกรดสูงเพียงใด?

    ฝนกรด เกิดขึ้นเมื่อก๊าซซัลเฟอร์และไนโตรเจนออกไซด์ละลายในน้ำฝน ทำให้มีค่า pH ต่ำกว่าปกติ ~5.6 อย่างมาก แต่ละหน่วย pH ที่ลดลงคือมีความเป็นกรดเพิ่มขึ้นสิบเท่า

    คำศัพท์ ฝึกฝน
    English ไทย
    Acid rain/ˈæsɪd reɪn/ ฝนกรด
    7.8

    Noise Pollution

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (STB-2): กิจกรรมของมนุษย์มีผลกระทบทั้งด้านกายภาพ เคมี และชีวภาพต่อชั้นบรรยากาศ

    จุดประสงค์การเรียนรู้ STB-2.J: อธิบายกิจกรรมของมนุษย์ที่ก่อให้เกิดมลพิษเสียงและผลกระทบของมัน

    • STB-2.J.1 มลพิษเสียงคือเสียงในระดับสูงพอที่จะทำให้เกิดความเครียดทางสรีรวิทยาและการสูญเสียการได้ยิน
    • STB-2.J.2 แหล่งกำเนิดมลพิษเสียงในเขตเมืองรวมถึงการขนส่ง, การก่อสร้าง และกิจกรรมในบ้านเรือนและอุตสาหกรรม
    • STB-2.J.3 ผลกระทบบางอย่างของมลพิษเสียงต่อสัตว์ในระบบนิเวศรวมถึงความเครียด, การบดบังเสียงที่ใช้ในการสื่อสารหรือล่าเหยื่อ, การเสียหายของการได้ยิน และการเปลี่ยนแปลงเส้นทางอพยพ

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    Noise pollution 噪声污染 is unwanted or harmful sound in the environment. Major sources are road traffic, aircraft, trains, industry, and construction. In people, long or loud exposure causes hearing loss 听力损失, stress 压力, sleep loss, and higher blood pressure. It also disturbs wildlife 野生动物: it masks the sounds animals use to communicate, navigate, and find mates, and underwater noise from ships is especially harmful to whales and dolphins. It is reduced by sound barriers, quieter engines and mufflers, and land-use planning such as buffer zones around airports.

    Worked example. Normal rain has a pH of about 5.6; an acid-rain sample measures pH 3.6. Because pH is a base-10 logarithmic scale, each unit is a $10\times$ change in hydrogen-ion concentration, so pH 3.6 is $10^{(5.6-3.6)}=10^{2}=100$ times more acidic than normal rain. That hundred-fold jump is why acid rain damages leaves, soils, and limestone so quickly.

    คำศัพท์ ฝึกฝน
    English ไทย
    noise pollution/nɔɪz pəˈluːʃn/ มลพิษเสียง
    hearing loss/ˈhɪərɪŋ lɒs/ การสูญเสียสมรรถภาพทางการได้ยิน
    stress/stres/ ความเครียด (stress)
    wildlife/ˈwaɪldlaɪf/ สัตว์ป่า
    7.8

    Exam tips

    • Distinguish primary pollutants (emitted directly: CO, NOₓ, SO₂, particulates) from secondary (form in the air: ground-level ozone).
    • Ground-level ozone is a pollutant, but the ozone layer high up is protective — do not confuse them.
    • Explain how a thermal inversion traps pollution near the ground.
    • Acid rain (from SO₂ and NOₓ) often falls far downwind, making it an international problem.
    • Link control methods to pollutants (catalytic converters, scrubbers, cleaner fuels, emission laws).
  • 8

    มลพิษทางน้ำและบนบก

    ดูบทเรียน
    8.1

    แหล่งกำเนิดมลพิษ

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (STB-3): กิจกรรมของมนุษย์ รวมถึงการใช้ทรัพยากร มีผลกระทบทางกายภาพ เคมี และชีวภาพต่อระบบนิเวศ

    จุดประสงค์การเรียนรู้ STB-3.A: ระบุความแตกต่างระหว่างแหล่งกำเนิดมลพิษแบบจุดและไม่ใช้จุด

    • STB-3.A.1 แหล่งกำเนิดแบบจุดหมายถึงแหล่งกำเนิดที่ระบุได้ชัดเจนแห่งเดียวของสารปนเปื้อน เช่น เสาควันหรือท่อระบายของเสีย
    • STB-3.A.2 แหล่งกำเนิดมลพิษที่ไม่ใช้จุดมีการกระจายตัวและดังนั้นจึงอาจระบุได้ยาก เช่น การพ่นสารกำจัดศัตรูพืชหรือน้ำ runoff จากพื้นที่เมือง

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    แหล่งกำเนิดมลพิษเป็นแบบ จุด หรือ ไม่ระบุจุด แหล่งกำเนิดแบบจุด มาจากสถานที่เดียวที่ระบุได้ชัดเจน (ท่อโรงงาน, ทางระบายน้ำเสีย) – หาตำแหน่งและควบคุมได้ง่าย แหล่งกำเนิดแบบไม่ระบุจุด กระจายตัว (น้ำไหลล้างจากฟาร์ม, น้ำไหลล้างจากถนนในเมือง, exhaustจากรถยนต์) – ควบคุมยากมากเพราะมาจากทุกที่

    8.2

    ผลกระทบของมนุษย์ต่อระบบนิเวศ

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (STB-3): กิจกรรมของมนุษย์ รวมถึงการใช้ทรัพยากร มีผลกระทบทางกายภาพ เคมี และชีวภาพต่อระบบนิเวศ

    จุดประสงค์การเรียนรู้ STB-3.B: อธิบายผลกระทบของกิจกรรมมนุษย์ต่อระบบนิเวศทางน้ำ

    • STB-3.B.1 สิ่งมีชีวิตมีช่วงความทนทานต่อมลพิษต่างๆ มีช่วงที่เหมาะสมสำหรับแต่ละปัจจัยเพื่อให้รักษาสภาพสมดุลภายในได้ خارجเหนือหรือต่ำกว่าช่วงนี้ สิ่งมีชีวิตอาจเกิดความเครียดทางสรีรวิทยา การเจริญเติบโตจำกัด การสืบพันธุ์ลดลง และในกรณีรุนแรงอาจถึงขั้นตาย
    • STB-3.B.2 ปะการังกำลังได้รับความเสียหายจากหลายปัจจัย เช่น อุณหภูมิทะเลที่สูงขึ้น การไหลบ่าของตะกอน และการทำประมงที่ทำลายระบบนิเวศ
    • STB-3.B.3 น้ำมันรั่วไหลในทะเลทำให้สิ่งมีชีวิตตายเนื่องจากไฮโดรคาร์บอนในน้ำมัน น้ำมันที่ลอยอยู่บนผิวน้ำสามารถเคลือบขนนกและขนสัตว์ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในทะเล ส่วนประกอบบางส่วนของน้ำมันจมลงสู่ก้นทะเล ทำให้สิ่งมีชีวิตที่อยู่ก้นทะเลตาย
    • STB-3.B.4 น้ำมันที่ washed up บนชายหาดส่งผลกระทบต่อเศรษฐกิจในอุตสาหกรรมประมงและการท่องเที่ยว
    • STB-3.B.5 พื้นที่ว่างเปล่าในมหาสมุทร (Oceanic dead zones) คือบริเวณที่มีออกซิเจนต่ำในมหาสมุทรทั่วโลกซึ่งเกิดจากมลพิษสารอาหารที่เพิ่มขึ้น
    • STB-3.B.6 กราฟออกซิเจนตก (Oxygen sag curve) คือกราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่างระดับออกซิเจนละลายกับระยะห่างจากแหล่งกำเนิดมลพิษ มักเป็นสารอาหารเกินและขยะชีวภาพ
    • STB-3.B.7 โลหะหนักที่ใช้ในอุตสาหกรรม โดยเฉพาะการเหมืองแร่และการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล สามารถซึมเข้าสู่ชั้นน้ำใต้ดิน ส่งผลต่อการจัดหาน้ำดื่ม
    • STB-3.B.8 ขยะที่ไหลเข้าสู่ระบบนิเวศทางน้ำ นอกจากจะดูไม่สวยงามแล้ว ยังอาจทำให้เกิดการอุดตันในลำไส้และความเสี่ยงต่อการสำลักในสัตว์ป่า และนำสารพิษเข้าสู่ห่วงโซ่อาหาร
    • STB-3.B.9 การเพิ่มขึ้นของตะกอนในแหล่งน้ำอาจลดการส่องผ่านของแสง ซึ่งส่งผลต่อผู้ผลิตหลักและสัตว์นักล่าที่ใช้สายตา ตะกอนยังสามารถตกสะสม รบกวนแหล่งที่อยู่อาศัย
    • STB-3.B.10 当元素态汞进入水生环境后,水中的细菌会将其转化为高毒性的甲基汞。

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    กิจกรรมของมนุษย์ – มลพิษ, การทำลายที่อยู่อาศัย, การเก็บเกี่ยวเกินขนาด, การนำสายพันธุ์ใหม่เข้ามา – ทำลายระบบนิเวศและลดความหลากหลายทางชีวภาพ เนื่องจากสายพันธุ์เชื่อมโยงกัน การทำลายส่วนหนึ่งอาจส่งผลกระทบเป็นลูกโซ่ทั้งระบบ

    8.3

    สารรบกวนระบบต่อมไร้ท่อ

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (STB-3): กิจกรรมของมนุษย์ รวมถึงการใช้ทรัพยากร มีผลกระทบทางกายภาพ เคมี และชีวภาพต่อระบบนิเวศ

    จุดประสงค์การเรียนรู้ STB-3.C: อธิบายสารรบกวนระบบต่อมไร้ท่อ

    • STB-3.C.1 สารรบกวนระบบต่อมไร้ท่อคือสารเคมีที่สามารถรบกวนการทำงานของระบบต่อมไร้ท่อในสัตว์

    จุดประสงค์การเรียนรู้ STB-3.D: อธิบายผลกระทบของสารรบกวนระบบต่อมไร้ท่อต่อระบบนิเวศ

    • STB-3.D.1 สารรบกวนระบบต่อมไร้ท่ออาจนำไปสู่ความผิดปกติแต่กำเนิด ภาวะพัฒนาการผิดปกติ และความไม่สมดุลของเพศในปลาและชนิดอื่น ๆ

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    สารรบกวนระบบต่อมไร้ท่อ เป็นสารเคมี (บางชนิดเป็นสารกำจัดศัตรูพืช, สารทำให้พลาสติกอ่อนตัวอย่าง BPA) ที่เลียนแบบหรือยับยั้งฮอร์โมน รบกวนการเจริญเติบโต การสืบพันธุ์ และการพัฒนาในสัตว์ป่าและมนุษย์ แม้ในปริมาณต่ำมาก

    8.4

    ผลกระทบของมนุษย์ต่อพื้นที่ชุ่มน้ำและป่าชายเลน

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (STB-3): กิจกรรมของมนุษย์ รวมถึงการใช้ทรัพยากร มีผลกระทบทางกายภาพ เคมี และชีวภาพต่อระบบนิเวศ

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ STB-3.E: อธิบายผลกระทบของกิจกรรมของมนุษย์ต่อพื้นที่ชุ่มน้ำและป่าชายเลน

    • STB-3.E.1 พื้นที่ชุ่มน้ำคือพื้นที่ที่น้ำครอบคลุมพื้นดิน ทั้ง或部分或部分ตลอดเวลา
    • STB-3.E.2 พื้นที่ชุ่มน้ำให้บริการระบบนิเวศที่หลากหลาย รวมถึงการฟอกน้ำ การป้องกันน้ำท่วม การกรองน้ำ และการเป็นแหล่งที่อยู่อาศัย
    • STB-3.E.3 threats ต่อพื้นที่ชุ่มน้ำและป่าชายเลน รวมถึงการพัฒนาเชิงพาณิชย์ การสร้างเขื่อน การประมงเกินขนาด และมลพิษจากเกษตรกรรมและของเสียอุตสาหกรรม

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    พื้นที่ชุ่มน้ำ และ ป่าชายเลน กรองมลสาร เก็บกักน้ำท่วม และเลี้ยงดูปลาอ่อน但它们ถูกขุดลอกและตัดเพื่อทำฟาร์ม บ่อเลี้ยงกุ้ง และการพัฒนา เมื่อสูญเสียไปจะขาดบริการระบบนิเวศที่มีค่าและการปกป้องชายฝั่ง

    รากค้ำของต้นป่าชายเลนที่หนาแน่นและโค้งงอโผล่ขึ้นจากน้ำตื้น
    รากป่าชายเลน: ความพันกันนี้ดักจับตะกอน ลดคลื่น และเป็นที่หลบภัยของปลาอ่อน บริการทั้งหมดนี้จะหายไปเมื่อป่าชายเลนถูกตัด
    คำศัพท์ ฝึกฝน
    English ไทย
    point source/pɔɪnt sɔːs/ แหล่งกำเนิดแบบจุด (point source)
    nonpoint source/ˌnɒnˈpɔɪnt sɔːs/ แหล่งกำเนิดแบบไม่เฉพาะจุด (nonpoint source)
    Endocrine disruptors/ˈendəʊkraɪn dɪsˈrʌptəz/ สารรบกวนต่อมไร้ท่อ
    Wetlands/ˈwetləndz/ พื้นที่ชุ่มน้ำ (Wetlands)
    mangroves/ˈmæŋɡrəʊvz/ ป่าชายเลน
    8.5

    ภาวะน้ำเน่าเสีย (Eutrophication)

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (STB-3): กิจกรรมของมนุษย์ รวมถึงการใช้ทรัพยากร มีผลกระทบทางกายภาพ เคมี และชีวภาพต่อระบบนิเวศ

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ STB-3.F: อธิบายผลกระทบทางสิ่งแวดล้อมจากการใช้ปุ๋ยและผงซักฟอกเกินจำเป็นต่อระบบนิเวศทางน้ำ

    • STB-3.F.1 Eutrophication เกิดขึ้นเมื่อแหล่งน้ำมีสารอาหารเพิ่มขึ้นมาก
    • STB-3.F.2 การเพิ่มขึ้นของสารอาหารในสภาพแวดล้อมทางน้ำที่มี eutrophication ทำให้เกิด algal bloom เมื่อ algal bloom ตายลง จุลินทรีย์จะย่อยสลายสาหร่ายพร้อมกับออกซิเจนในน้ำ ส่งผลให้ระดับออกซิเจนละลายในน้ำลดลง การขาดออกซิเจนละลายอาจทำให้ปลาและสิ่งมีชีวิตทางน้ำอื่น ๆตายจำนวนมาก
    • STB-3.F.3 Waterways ที่มี hypoxic คือแหล่งน้ำที่มีออกซิเจนละลายต่ำ
    • STB-3.F.4 เมื่อเทียบกับ waterways ที่มี eutrophication แล้ว waterways ที่มี oligotrophic มีสารอาหารต่ำมาก ประชากรสาหร่ายคงที่ และมีออกซิเจนละลายสูง
    • STB-3.F.5 สาเหตุจากมนุษย์ที่ทำให้เกิด eutrophication ได้แก่ น้ำไหลบ่าจากพื้นที่เกษตรกรรมและการปล่อยน้ำเสีย

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    ภาวะน้ำเน่าเสีย

    ภาวะน้ำเน่าเสีย เกิดขึ้นเมื่อสารอาหารมากเกินไป (ไนโตรเจน, ฟอสฟอรัสจากปุ๋ยและน้ำเสีย) กระตุ้น การเพิ่มจำนวนของสาหร่าย เมื่อสาหร่ายตาย ผู้ย่อยสลายจะใช้氧จนหมด สร้าง เขตขาด氧 (

    บึงเล็ก whose entire surface is covered with a thick layer of bright green algae *บึง被藻华窒息: Nutrients的增加让藻类覆盖整个表面. เมื่อ它们 die and rot, น้ำ失去其氧气

    ปุ๋ยเพิ่มมากขึ้นทำให้สาหร่ายเจริญเติบโตอย่างรวดเร็ว แล้วน้ำจะสูญเสียออกซิเจน
    ปุ๋ยเพิ่มมากขึ้นทำให้สาหร่ายเจริญเติบโตอย่างรวดเร็ว แล้วน้ำจะสูญเสียออกซิเจน
    คำศัพท์ ฝึกฝน
    English ไทย
    Eutrophication/ˌjuːtrəfɪˈkeɪʃn/ การเกิดสาหร่าย bloom (Eutrophication)
    algal blooms/ˈælɡl bluːmz/ ปรากฏการณ์สาหร่าย bloom
    hypoxic/ˌhaɪpəʊˈzɪk/ ภาวะขาดออกซิเจนในน้ำ (hypoxic)
    Thermal pollution/ˈθɜːml pəˈluːʃn/ มลพิษความร้อน
    Persistent organic pollutants/pəˈsɪstənt ɔːˈɡænɪk pəˈluːtənts/ สารอินทรีย์ตกค้าง (POPs)
    8.6

    มลพิษทางความร้อน

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (STB-3): กิจกรรมของมนุษย์ รวมถึงการใช้ทรัพยากร มีผลกระทบทางกายภาพ เคมี และชีวภาพต่อระบบนิเวศ

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ STB-3.G: อธิบายผลกระทบของมลพิษความร้อนต่อระบบนิเวศทางน้ำ

    • STB-3.G.1 Thermal pollution เกิดขึ้นเมื่อความร้อนที่ถูกปล่อยลงสู่ผิวน้ำส่งผลเสียต่อสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศนั้น
    • STB-3.G.2 ความแปรปรวนของอุณหภูมิน้ำส่งผลต่อความเข้มข้นของออกซิเจนละลาย เนื่องจากน้ำอุ่นไม่ chứaออกซิเจนได้เท่ากับน้ำเย็น

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    มลพิษความร้อน คือความร้อนที่เพิ่มลงในน้ำ โดยทั่วไปมาจากระบบระบายความร้อนของโรงไฟฟ้า น้ำอุ่นมี ออกซิเจนละลายได้น้อยกว่า และทำให้สิ่งมีชีวิตในน้ำที่ปรับตัวอยู่กับอุณหภูมิต่ำ experiencing ความเครียด

    8.7

    มลสารอินทรีย์คงทน (POPs)

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (STB-3): กิจกรรมของมนุษย์ รวมถึงการใช้ทรัพยากร มีผลกระทบทางกายภาพ เคมี และชีวภาพต่อระบบนิเวศ

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ STB-3.H: อธิบายผลกระทบของสารอินทรีย์ตกค้าง (POPs) ต่อระบบนิเวศ

    • STB-3.H.1 Persistent organic pollutants (POPs) ไม่สลายตัวง่ายในสิ่งแวดล้อมเพราะเป็นโมเลกุลสังเคราะห์ที่มีคาร์บอนเป็นฐาน (เช่น DDT และ PCBs)
    • STB-3.H.2 Persistent organic pollutants (POPs) อาจเป็นพิษต่อสิ่งมีชีวิตเพราะละลายในไขมัน ซึ่งช่วยให้สะสมอยู่ในเนื้อเยื่อไขมันของสิ่งมีชีวิตได้
    • STB-3.H.3 Persistent organic pollutants (POPs) สามารถเดินทางระยะไกลผ่านลมและน้ำก่อนจะถูกตกค้างใหม่

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    มลสารอินทรีย์คงทน (POPs, เช่น DDT และ PCBs) ทนต่อการสลายตัว ดังนั้นจึงอยู่ได้นานหลายสิบปี travels ไกล และเป็น ละลายไขมันได้ ดังนั้นจึงสะสมในร่างกายสิ่งมีชีวิต สิ่งนี้นำไปสู่การสะสมทางชีวภาพและการ放大ทางชีวภาพ

    8.8

    การสะสมทางชีวภาพและการ放大ทางชีวภาพ

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (STB-3): กิจกรรมของมนุษย์ รวมถึงการใช้ทรัพยากร มีผลกระทบทางกายภาพ เคมี และชีวภาพต่อระบบนิเวศ

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ STB-3.I: อธิบายการสะสมทางชีวภาพและการขยายตัวทางชีวภาพ

    • STB-3.I.1 Bioaccumulation คือการดูดซึมและมีความเข้มข้นอย่างเลือกสรรของธาตุหรือสารประกอบโดยเซลล์ในสิ่งมีชีวิต โดยเฉพาะสารประกอบที่ละลายในไขมันมากที่สุด
    • STB-3.I.2 Biomagnification คือการเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของสารต่อหน่วยน้ำหนักเนื้อเยื่อที่เกิดขึ้นในระดับ trophic ที่สูงขึ้นต่อเนื่องกันในห่วงโซ่อาหารหรือข่ายใยอาหาร

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ STB-3.J: อธิบายผลกระทบของการสะสมทางชีวภาพและการขยายตัวทางชีวภาพ

    • STB-3.J.1 ผลบางอย่างที่เกิดในระบบนิเวศเมื่อสารคงทนถูก biomagnify ในห่วงโซ่อาหาร ได้แก่ เปลือกไข่บางลงและความผิดปกติในการพัฒนาของสัตว์กินเนื้ออันดับบนในระดับ trophic สูง
    • STB-3.J.2 มนุษย์ก็ได้รับผลเสียจาก biomagnification เช่น ปัญหาเกี่ยวกับระบบสืบพันธุ์ ระบบประสาท และระบบไหลเวียนเลือด
    • STB-3.J.3 DDT, ปรอท และ PCBs เป็นสารที่ bioaccumulate และมีผลกระทบทางสิ่งแวดล้อมอย่างมาก

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    การสะสมทางชีวภาพและการ放大ทางชีวภาพ

    การสะสมทางชีวภาพ คือการสะสมของสารพิษ ภายในสิ่งมีชีวิตหนึ่งตัว ตลอดชีวิต การ放大ทางชีวภาพ คือการเพิ่มขึ้นของความเข้มข้น ตามห่วงโซ่อาหาร – สัตว์นักล่าสูงสุดจะมีความเข้มข้นสูงสุด ซึ่งเป็นสาเหตุที่ปลานักล่าขนาดใหญ่มีปรอทมากที่สุด

    ตัวอย่างคำอธิบาย. สมมติว่าน้ำในทะเลสาบมี DDT เพียง $0.01\ \text{ppm}$. พланктอนรวมมันเข้าไว้ที่ $0.5\ \text{ppm}$, ปลาเล็กที่ $2\ \text{ppm}$, ปลาใหญ่ที่ $10\ \text{ppm}$, และนกอินทรีกินปลาที่ $25\ \text{ppm}$. จากน้ำไปยังนกอินทรี ความเข้มข้นเพิ่มขึ้นประมาณ $\dfrac{25}{0.01}=2500$ เท่า – นี่คือเหตุว่าทำไมสัตว์นักล่าสูงสุดสามารถ中毒ได้แม้ว่าน้ำเองดูเหมือนจะมีมลพิษเพียงเล็กน้อย

    สำรวจ

    สารพิษเข้มข้นขึ้นตามสายโซ่อาหาร

    การสะสมทางชีวภาพ ทำให้สารพิษสะสมในสิ่งมีชีวิตตัวหนึ่ง; การขยายระดับทางชีวภาพ จะทำให้สารพิษเข้มข้นขึ้นในแต่ละขั้นของสายโซ่อาหาร ดังนั้นสัตว์นักล่าระดับบนจึงได้รับปริมาณสารพิษสูงสุด

    คำศัพท์ ฝึกฝน
    English ไทย
    Biomagnification/ˌbaɪəʊˌmæɡnɪfɪˈkeɪʃn/ การสะสมสารพิษในห่วงโซ่อาหาร
    sanitary landfills/ˈsænɪtəri ˈlændfɪlz/ หลุมฝังกลบที่มีระบบสุขาภิบาล
    incinerators/ɪnˈsɪnəreɪtəz/ เตาเผาขยะ
    e-waste/iː weɪst/ ขยะอิเล็กทรอนิกส์ (e-waste)
    garbage patches/ˈɡɑːbɪdʒ ˈpætʃɪz/ เกาะขยะ
    reduce, reuse, recycle/rɪˈdjuːs riːˈjuːz rɪˈsaɪkl/ ลด ใช้ซ้ำ และรีไซเคิล
    composting/ˈkɒmpɒstɪŋ/ การทำปุ๋ยหมัก
    Sewage treatment/ˈsuːɪdʒ ˈtriːtmənt/ การบำบัดน้ำเสีย
    8.9

    การกำจัดขยะของแข็ง

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (STB-3): กิจกรรมของมนุษย์ รวมถึงการใช้ทรัพยากร มีผลกระทบทางกายภาพ เคมี และชีวภาพต่อระบบนิเวศ

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ STB-3.K: อธิบายวิธีการจัดการขยะมูลฝอย

    • STB-3.K.1 Solid waste คือวัสดุที่ถูกทิ้งที่ไม่ใช่ของเหลวหรือแก๊ส เกิดขึ้นในภาคครัวเรือน อุตสาหกรรม ธุรกิจ และการเกษตร
    • STB-3.K.2 Solid waste มักถูกกำจัดใน landfill โดย landfill สามารถทำให้ groundwater kontaminated และปล่อยก๊าซที่เป็นอันตรายออกมา
    • STB-3.K.3 Electronic waste หรือ e-waste ประกอบด้วยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ถูกทิ้ง包括电视机、手机和电脑。
    • STB-3.K.4 พื้นที่ฝังกลบแบบสุขาภิบาลประกอบด้วยชั้นกันซึมด้านล่าง (พลาสติกหรือดินเหนียว) ระบบเก็บกักน้ำฝน ระบบเก็บกักของเสียเหลว ฝาปิด และระบบเก็บกักก๊าซมีเทน

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ STB-3.L: อธิบายผลกระทบของวิธีการจัดการขยะมูลฝอย

    • STB-3.L.1 ปัจจัยในการย่อยสลายในพื้นที่ฝังกลบ ได้แก่ ส่วนประกอบของขยะและสภาพแวดล้อมที่จำเป็นต่อการย่อยสลายโดยจุลินทรีย์
    • STB-3.L.2 ขยะแข็งยังสามารถกำจัดได้ด้วยการเผาไหม้ โดยมีการเผาขยะที่อุณหภูมิสูง วิธีนี้ช่วยลดปริมาณขยะแข็งอย่างมากแต่ก็ปล่อยมลพิษทางอากาศออกมาด้วย
    • STB-3.L.3 บางสิ่งไม่ถูกยอมรับในพื้นที่ฝังกลบแบบสุขาภิบาลและอาจถูกทิ้งอย่างผิดกฎหมาย ส่งผลให้เกิดปัญหาสิ่งแวดล้อม ตัวอย่างเช่น ยางรถยนต์เก่าเมื่อถูกทิ้งไว้เป็นกองจะกลายเป็นแหล่งเพาะพันธุ์ยุงซึ่งสามารถแพร่กระจายโรคได้
    • STB-3.L.4 บางประเทศกำจัดขยะโดยการเทลงทะเล ปฏิบัติการณ์นี้ร่วมกับแหล่งกำเนิดพลาสติกอื่นๆ ได้ก่อให้เกิดเกาะขยะลอยน้ำขนาดใหญ่ในมหาสมุทร นอกจากนี้ สัตว์ป่ายังอาจติดกับดักในขยะหรือกินเข้าไปด้วย

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    ขยะของแข็ง คือวัสดุที่ถูกทิ้งซึ่งไม่ใช่ของเหลวหรือแก๊ส ที่เกิดจากบ้านเรือน อุตสาหกรรม ธุรกิจ และการเกษตร ถูกฝังใน หลุมฝังกลบ (บุด้วยแผ่นกันซึมเพื่อจำกัดน้ำชะหน้าดิน) หรือเผาใน เตาเผาขยะ (ลดปริมาตรแต่ปล่อยมลพิษ) หลุมฝังกลบใช้พื้นที่และอาจมีการรั่วไหล; ทั้งสองมีต้นทุนต่อสิ่งแวดล้อม ดังนั้นการลดขยะจึงเป็นทางเลือกที่ดีกว่า

    สองประเภทที่ข้อสอบระบุโดยเฉพาะ: ขยะอิเล็กทรอนิกส์ (อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ถูกทิ้ง – โทรศัพท์ คอมพิวเตอร์ โทรทัศน์ – ซึ่งมีโลหะที่เป็นพิษ), และการทิ้งลงทะเล, ที่พลาสติกรวมกับขยะอื่นๆ เข้าด้วยกันเป็น -area ขยะลอยน้ำ ขนาดใหญ่กลางทะเล

    กองขยะขนาดใหญ่ที่ฝังอยู่โผล่พ้นพื้นดินเหนือเมืองในหุบเขาด้านล่าง
    บ่อฝังกลบ: ขยะของแข็งจะถูกฝังในที่เก็บซึ่งมีแผ่นกันซึม ใช้พื้นที่มากและอาจมีการรั่วไหลได้ ดังนั้นการลดปริมาณขยะจึงเป็นอันดับแรก
    8.10

    วิธีการลดปริมาณขยะ

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (STB-3): กิจกรรมของมนุษย์ รวมถึงการใช้ทรัพยากร มีผลกระทบทางกายภาพ เคมี และชีวภาพต่อระบบนิเวศ

    จุดประสงค์การเรียนรู้ STB-3.M: อธิบายการเปลี่ยนแปลงในกระบวนการปัจจุบันที่อาจลดปริมาณขยะที่เกิดขึ้นและประโยชน์และความเสี่ยงที่เกี่ยวข้อง

    • STB-3.M.1 การรีไซเคิลคือกระบวนการที่วัสดุขยะแข็งบางชนิดถูกประมวลผลและแปลงเป็นผลิตภัณฑ์ใหม่
    • STB-3.M.2 การรีไซเคิลเป็นหนึ่งในวิธีลดความต้องการแร่ธาตุทั่วโลกในปัจจุบัน แต่กระบวนการนี้ใช้พลังงานมากและอาจมีค่าใช้จ่ายสูง
    • STB-3.M.3 การทำปุ๋ยหมักคือกระบวนการที่สสารอินทรีย์เช่น เศษอาหาร กระดาษ และเศษซากในสวนย่อยสลาย ผลิตภัณฑ์จากการย่อยสลายนี้สามารถใช้เป็นปุ๋ย ความเสี่ยงของการทำปุ๋ยหมักรวมถึงกลิ่นและหนู
    • STB-3.M.4 ขยะอิเล็กทรอนิกส์สามารถลดได้ด้วยการรีไซเคิลและการใช้ซ้ำ ขยะอิเล็กทรอนิกส์อาจมีสารเคมีที่เป็นอันตราย รวมถึงโลหะหนักเช่น ตะกั่วและปรอท ซึ่งสามารถซึมผ่านจากหลุมฝังกลบลงสู่ชั้นน้ำใต้ดินหากไม่ได้รับการจัดการอย่างถูกต้อง
    • STB-3.M.5 กลยุทธ์บรรเทาผลจากหลุมฝังกลบครอบคลุมตั้งแต่การเผาขยะเพื่อผลิตพลังงานไปจนถึงการฟื้นฟูสภาพแวดล้อมบนหลุมฝังกลบเก่าเพื่อใช้เป็นสวนสาธารณะ
    • STB-3.M.6 การเผาไหม้ของก๊าซที่เกิดจากการย่อยสลายของสสารอินทรีย์ในหลุมฝังกลบสามารถใช้หมุนกังหันและผลิตไฟฟ้า กระบวนการนี้ช่วยลดปริมาตรของหลุมฝังกลบ

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    ลำดับความสำคัญในการจัดการขยะคือ ลดการใช้ ใช้ซ้ำ และรีไซเคิล รวมถึง การทำปุ๋ยหมัก สำหรับขยะอินทรีย์ การลดการบริโภคเป็นวิธีที่ดีที่สุด (ไม่มีขยะให้จัดการ) ส่วนการรีไซเคิลและการทำปุ๋ยหมักช่วยกู้คืนวัสดุและลดการใช้บ่อฝังกลบ

    8.11

    การบำบัดน้ำเสีย

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (STB-3): กิจกรรมของมนุษย์ รวมถึงการใช้ทรัพยากร มีผลกระทบทางกายภาพ เคมี และชีวภาพต่อระบบนิเวศ

    จุดประสงค์การเรียนรู้ STB-3.N: อธิบายแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดในการบำบัดน้ำเสีย

    • STB-3.N.1 การบำบัดขั้นต้นของน้ำเสียคือการกำจัดวัตถุขนาดใหญ่ด้วยวิธีทางกายภาพ มักใช้ตะแกรงและตาข่าย ตามด้วยการตั้งตะกอนของของแข็งที่ก้นถัง
    • STB-3.N.2 การบำบัดขั้นที่สองคือกระบวนการทางชีวภาพที่แบคทีเรียย่อยสลายสสารอินทรีย์เป็นคาร์บอนไดออกไซด์และตะกอน vô机ซึ่งจะตั้งตะกอนที่ก้นถัง ถังจะถูกเพิ่มออกซิเจนเพื่อเพิ่มอัตราการย่อยสลายสสารอินทรีย์ของแบคทีเรีย
    • STB-3.N.3 การบำบัดขั้นที่สามคือการใช้อารมณ์หรือกระบวนการทางเคมีเพื่อกำจัดสารปนเปื้อนที่เหลืออยู่ในน้ำหลังการบำบัดขั้นต้นและขั้นที่สอง
    • STB-3.N.4 ก่อนการปล่อย น้ำที่ผ่านการบำบัดจะถูกสัมผัสกับสารฆ่าเชื้อโรคหนึ่งหรือหลายชนิด (โดยทั่วไปคือ คลอรีน, โอโซน หรือแสง UV) เพื่อฆ่าแบคทีเรีย

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    การบำบัดน้ำเสีย ทำความสะอาดน้ำเสียผ่านหลายขั้นตอน: ขั้นต้น (ตกตะกอนของแข็ง), ขั้นกลาง (แบคทีเรียย่อยสลายสารอินทรีย์) และบางครั้งมี ขั้นสุดท้าย (กำจัดสารอาหารและฆ่าเชื้อโรค) กระบวนการนี้ช่วยปกป้องแหล่งน้ำจากเชื้อโรคและมลพิษทางสารอาหาร

    กระบวนการบำบัดน้ำให้เป็นน้ำสะอาด: การตกตะกอน การกรอง และการฆ่าเชื้อโรค *กระบวนการบำบัดน้ำให้เป็นน้ำสะอาด: การตกตะกอน การกรอง และการฆ่าเชื้อโรค

    8.12

    ปริมาณสารพิษ致死 50% (LD50)

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (EIN-3): มลพิษสามารถส่งผลกระทบโดยตรงและไม่โดยตรงต่อสุขภาพของสิ่งมีชีวิต รวมถึงมนุษย์

    จุดประสงค์การเรียนรู้ EIN-3.A: นิยาม matrices Lethal Dose 50% ($LD_{50}$)

    • EIN-3.A.1 matrices Lethal Dose 50% ($LD_{50}$) คือปริมาณสารเคมีที่เป็นอันตรายถึงชีวิตต่อ 50% ของประชากรในสายพันธุ์หนึ่ง

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    *กราฟความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณสารกับผลที่เกิดขึ้น และ LD50

    LD50 คือปริมาณของสารที่ทำให้สิ่งมีชีวิตทดลอง 50% ตาย ค่า 越低 ของ LD50 บ่งชี้ว่าสารนั้นมีความ เป็นพิษสูงขึ้น (ใช้เพียงเล็กน้อยก็ถึงแก่ชีวิต) เป็นมาตรฐานที่ใช้เปรียบเทียบระดับความเป็นพิษ

    ตัวอย่างวิธีทำ. สารเคมี A มีค่า LD50 ที่ $5\ \text{mg}$ ต่อกก. น้ำหนักตัว; สารเคมี B, $500\ \text{mg/kg}$. เนื่องจากค่าของ A ต่ำกว่า $100$ เท่า, A จึง มีความเป็นพิษมากกว่า ประมาณ $100\times$ เท่า. สำหรับผู้ใหญ่ $70\ \text{kg}$, ปริมาณของ A ที่คาดว่าจะทำให้เสียชีวิตครึ่งหนึ่ง的人是 $5\ \text{mg/kg}\times70\ \text{kg}=350\ \text{mg}$ – เป็นปริมาณน้อยมาก ในขณะที่ B จะต้องใช้ $500\times70=35{,}000\ \text{mg}$ ($35\ \text{g}$).

    คำศัพท์ ฝึกฝน
    English ไทย
    LD50/ˌel diː ˈfɪfti/ LD50
    dose–response curve/dəʊs rɪˈspɒns kɜːv/ กราฟตอบสนองต่อปริมาณยา/สารพิษ
    8.13

    กราฟความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณสารกับผลที่เกิดขึ้น

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (EIN-3): มลพิษสามารถส่งผลกระทบโดยตรงและไม่โดยตรงต่อสุขภาพของสิ่งมีชีวิต รวมถึงมนุษย์

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ EIN-3.B: ประเมินกราฟความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณสารกับผลที่เกิดขึ้น

    • EIN-3.B.1 กราฟความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณสารกับผลที่เกิดขึ้น (dose response curve) อธิบายถึงผลกระทบที่มีต่อสิ่งมีชีวิตหรืออัตราการตายในประชากร โดยพิจารณาจากปริมาณของสารพิษหรือยาชนิดหนึ่งๆ ที่ได้รับ

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    กราฟความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณสารกับผลที่เกิดขึ้น แสดงผลลัพธ์เมื่อเทียบกับปริมาณสาร โดยทั่วไปยิ่งได้รับปริมาณสูง ผลที่เกิดขึ้นก็ยิ่งมาก บางสารมี จุดเริ่มต้นที่มีผล (threshold) (ไม่เกิดผลหากต่ำกว่าจุดนี้) แต่สำหรับสารอื่นๆ การสัมผัสแม้เพียงเล็กน้อยก็มีความเสี่ยง กราฟเหล่านี้ใช้เป็นแนวทางกำหนดขีดจำกัดความปลอดภัย

    คำศัพท์ ฝึกฝน
    English ไทย
    threshold/ˈθreʃəʊld/ 阈値 (threshold)
    Pathogens/ˈpæθədʒnz/ เชื้อโรค
    8.14

    มลพิษและสุขภาพมนุษย์

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (EIN-3): มลพิษสามารถส่งผลกระทบโดยตรงและไม่โดยตรงต่อสุขภาพของสิ่งมีชีวิต รวมถึงมนุษย์

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ EIN-3.C: ระบุแหล่งที่มาของปัญหาสุขภาพมนุษย์ที่เกี่ยวข้องกับมลภาวะ

    • EIN-3.C.1 อาจเป็นไปยากที่จะพิสูจน์ความสัมพันธ์เชิงเหตุและผลระหว่างมลพิษกับปัญหาสุขภาพมนุษย์ เนื่องจากมนุษย์ต้องเผชิญกับการสัมผัสสารเคมีและมลพิษหลากหลายชนิด
    • EIN-3.C.2 โรคบิด (dysentery) เกิดจากการที่น้ำเสียที่ไม่ได้ผ่านการบำบัดไหลลงสู่ลำธารและแม่น้ำ
    • EIN-3.C.3 มะเร็งเมโซทیلیโอมา (mesothelioma) เป็นชนิดหนึ่งของมะเร็งที่เกิดจากการสัมผัสกับใยหินเป็น主要原因
    • EIN-3.C.4 ปัญหาทางระบบหายใจและการทำงานของปอดโดยรวมสามารถได้รับผลกระทบจากระดับโอโซนในชั้นบรรยากาศtropospheric yang สูงขึ้น

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    มลพิษกระทบต่อสุขภาพโดยตรง (โรคระบบทางเดินหายใจจากมลพิษทางอากาศ, การพิษจากน้ำปนเปื้อน) และทางอ้อม ปริมาณสาร ระยะเวลา และความไวของแต่ละบุคคล ล้วนส่งผลต่อผลลัพธ์ คนยากจนมักถูกสัมผัสกับมลพิษมากที่สุดแต่ได้รับการป้องกันน้อยที่สุด

    8.15

    เชื้อโรคและโรคติดเชื้อ

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (EIN-3): มลพิษสามารถส่งผลกระทบโดยตรงและไม่โดยตรงต่อสุขภาพของสิ่งมีชีวิต รวมถึงมนุษย์

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ EIN-3.D: อธิบายเชื้อโรคในมนุษย์และการหมุนเวียนผ่านสิ่งแวดล้อม

    • EIN-3.D.1 เชื้อโรคปรับตัวเพื่อใช้ประโยชน์จากโอกาสใหม่ๆ ในการติดเชื้อและแพร่กระจายในประชากรมนุษย์
    • EIN-3.D.2 เชื้อโรคบางชนิดสามารถพบได้ในหลายสภาพแวดล้อมไม่ว่าจะดูสะอาดหรือไม่ก็ตาม
    • EIN-3.D.3 เมื่อเขตภูมิอากาศแบบเขตร้อนขยายตัวเข้า向北และ向南ไปยังพื้นที่ที่เป็นเขตภูมิอากาศกึ่งร้อนและเขตภูมิอากาศปานกลางในปัจจุบัน เชื้อโรค โรคติดเชื้อ และพาหะที่เกี่ยวข้องกำลังแพร่กระจายเข้าสู่พื้นที่เหล่านี้ซึ่งไม่เคยมีประวัติการเกิดโรคมาก่อน
    • EIN-3.D.4 พื้นที่จนยากและรายได้น้อยมักขาดระบบกำจัดขยะมูลฝอยอย่างถูกสุขลักษณะและมีแหล่งน้ำดื่มที่ปนเปื้อน ซึ่งนำไปสู่การกลายเป็นแหล่งสะสมและโอกาสในการแพร่ระบาดของโรคติดเชื้อ
    • EIN-3.D.5 瘟疫 (Plague) เป็นโรคที่พาหะนำโดยสิ่งมีชีวิตที่ติดเชื้อแบคทีเรีย瘟疫 It is transferred to humans via the bite of an infected organism or through contact with contaminated fluids or tissues.
    • EIN-3.D.6 วัณโรค (Tuberculosis) เป็นการติดเชื้อแบคทีเรียที่มักโจมตีปอด กระจายโดยการหายใจรับแบคทีเรียจากของเหลวในร่างกายของผู้ป่วย
    • EIN-3.D.7 malaria เป็นโรคพ mojo caused by bites from infected mosquitoes. It is most often found in sub-Saharan Africa.
    • EIN-3.D.8ไวรัสเวสต์ไนล์ (west nile virus) ถูกส่งต่อสู่มนุษย์ผ่านการกัดยุงที่ติดเชื้อ
    • EIN-3.D.9 โรคปอดอักเสบเฉียบพลันรุนแรง (SARS) เป็นรูปแบบหนึ่งของโรคปอดอักเสบ กระจายโดยหายใจหรือสัมผัสของเหลวที่ติดเชื้อ
    • EIN-3.D.10 โรคทางเดินหายใจจากตะวันออกกลาง (MERS) เป็นโรคระบบทางเดินหายใจจากไวรัสที่ติดเชื้อจากสัตว์สู่มนุษย์
    • EIN-3.D.11 เชื้อไวรัสซิก้าเกิดจากการถูกยุงที่มีเชื้อกัด สามารถแพร่กระจายผ่านการมีเพศสัมพันธ์ได้
    • EIN-3.D.12 cholera เป็นโรคจากแบคทีเรียที่ติดเชื้อผ่านน้ำที่ไม่สะอาด

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    เชื้อโรค (แบคทีเรีย ไวรัส Parasite) แพร่กระจายผ่านน้ำและอาหารที่ปนเปื้อน ข้อสอบจะระบุชื่อโรคเฉพาะและคาดหวังให้คุณรู้ วิธีการแพร่每种โรค, เพราะช่องทางในการแพร่决定了การป้องกัน:

    โรค ประเภท วิธีการแพร่
    cholera แบคทีเรีย ดื่มน้ำที่ปนเปื้อนด้วยน้ำเสีย
    dysentery แบคทีเรีย น้ำเสียที่ไม่ผ่านการบำบัดในลำธารและแม่น้ำ
    plague แบคทีเรีย กัดของสัตว์นำโรคที่ติดเชื้อ (เช่น เหา) หรือสัมผัสกับของเหลวที่ติดเชื้อ
    tuberculosis (TB) แบคทีเรีย หายใจรับแบคทีเรียจากของเหลวร่างกายของผู้ที่ติดเชื้อ
    malaria 寄生虫 กัดของยุงที่ติดเชื้อ (ยุง ส่วนใหญ่ในแอฟริกาใต้ Sahara)
    West Nile / Zika ไวรัส กัดของยุงที่ติดเชื้อ (Zika ยังแพร่ผ่านทางเพศสัมพันธ์)
    SARS / MERS ไวรัส การหายใจหรือสัมผัสของเหลวที่ติดเชื้อ; MERS สามารถส่งต่อจากสัตว์สู่มนุษย์

    แนวคิดหลักสองประการที่สำคัญต่อการทำข้อสอบ ความยากจน ทำให้ปัญหาลึกซึ้งขึ้น – พื้นที่รายได้น้อยมักขาดการจัดการขยะอย่างถูกสุขลักษณะและน้ำสะอาด ทำให้เป็นแหล่งอาศัยของโรคที่แพร่ผ่านน้ำ และ การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ促使โรคแพร่กระจาย: เมื่อเขตภูมิประเทศเขตร้อนอุ่นขยายตัวเข้าใกล้ขั้วโลก สัตว์นำโรคและ vectors อื่นๆ –连同它们携带的病原体– จะเคลื่อนย้ายเข้าสู่ภูมิภาคที่มีอากาศเย็นที่เคยไม่มีมาก่อน น้ำสะอาด การสุขาภิบาล และการควบคุมสัตว์นำโรคยังคงเป็นการป้องกันหลัก

    คำศัพท์ ฝึกฝน
    English ไทย
    Cholera/ˈkɒlərə/ cholera
    Dysentery/ˈdɪsəntəri/ โรคบิด
    Plague/pleɪɡ/ โรคระบาด (plague)
    Tuberculosis (TB)/ˌtjuːbəkjʊˈləʊsɪs/ วัณโรค (TB)
    Malaria/mæˈleərɪə/ มาลาเรีย
    mosquito/məˈskiːtəʊ/ ยุง
    West Nile / Zika/west naɪl ˈziːkə/ ไวรัสเวสต์ไนล์ / ซิกา
    vectors/ˈvektəz/ เวกเตอร์
    8.15

    ข้อแนะนำสำหรับการสอบ

    • ติดตาม ภาวะน้ำเสีย (eutrophication) ตามขั้นตอน: น้ำเสียไหลลงสู่แหล่งน้ำ → พืช_Interface เติบโต过快 → การเน่าเปื่อย → การ消耗ออกซิเจน → ปลาตาย.
    • Bioaccumulation สะสมอยู่ในสิ่งมีชีวิตตัวใดตัวหนึ่ง; biomagnification เพิ่มปริมาณขึ้นตามสายโซ่อาหาร ทำให้ผู้กินเนื้อสัตว์ระดับบนได้รับผลกระทบหนักที่สุด
    • อ่านค่า LD50: ค่า越低 significa越 toxic; คูณด้วยมวลร่างกายเพื่อหาปริมาณ致死.
    • เรียงลำดับความสำคัญของการจัดการขยะ reduce > reuse > recycle และขั้นตอนการบำบัดน้ำเสีย.
    • เชื่อมโยงเชื้อโรคกับน้ำปนเปื้อนและการป้องกันด้วยน้ำสะอาด/สุขาภิบาล.
    คำศัพท์ ฝึกฝน
    English ไทย
    Bioaccumulation/ˌbaɪəʊəˌkjuːmjʊˈleɪʃn/ การสะสมทางชีวภาพ
  • 9

    การเปลี่ยนแปลงระดับโลก

    ดูบทเรียน
    9.1

    การทำลายชั้นโอโซนในบรรยากาศชั้นสตราโตสเฟียร์

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (STB-4): กิจกรรมของมนุษย์ในระดับท้องถิ่นและระดับภูมิภาคสามารถส่งผลกระทบต่อระดับโลกได้

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ STB-4.A: อธิบายความสำคัญของชั้นบรรยากาศโอโซนต่อชีวิตบนโลก

    • STB-4.A.1 ชั้นโอโซนในสตราโตสเฟียร์มีความสำคัญต่อการวิวัฒนาการของชีวิตบนโลก以及对ความยั่งยืนและความเป็นอยู่รอดของสิ่งมีชีวิตบนโลก
    • STB-4.A.2 การลดลงของโอโซนในสตราโตสเฟียร์เกิดจากปัจจัยที่มนุษย์สร้างขึ้น เช่น คลอโรฟลูออโรคาร์บอน (CFCs) และปัจจัยทางธรรมชาติ เช่น การละลายของผลึกน้ำแข็งในบรรยากาศในช่วงต้นฤดูใบไม้ผลิแห่งขั้วโลกใต้
    • STB-4.A.3 การลดลงของโอโซนในสตราโตสเฟียร์ทำให้รังสี UV ที่ส่องถึงพื้นผิวโลกเพิ่มขึ้น การได้รับรังสี UV อาจนำไปสู่การเกิดมะเร็งผิวหนังและต้อกระจกในมนุษย์

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    *การทำลายชั้นโอโซนในบรรยากาศชั้นสตราโตสเฟียร์

    ชั้นโอโซน สูงในสตราโตสเฟียร์ดูดซับรังสี อัลตราไวโอเลต ที่เป็นอันตราย CFCs (คลอโรฟลูออโรคาร์บอน ซึ่งเคยใช้ในเครื่องทำความเย็นและสเปรย์) ลอยขึ้นไปและปล่อยคลอรีนที่ทำลายโอโซน ทำให้ชั้นบางลง (ปรากฏการณ์ 'รูบนชั้นโอโซน' ที่แอนตาร์กติก) รังสี UV ที่ reaching地表มากขึ้นเพิ่มความเสี่ยงมะเร็งผิวหนัง ต้อกระจก และความเสียหายของพืชผล

    แผนที่ดาวเทียม NASA ของซีกโลกใต้พร้อมพื้นที่สีน้ำเงินเข้มขนาดใหญ่ที่แสดงค่าโอโซนต่ำมากอยู่ตรงกลางเหนือแอนตาร์กติก *รูบนชั้นโอโซนเหนือแอนตาร์กติก (สีน้ำเงินเข้ม) บนแผนที่ NASA: นี่คือบริเวณที่ชั้นโอโซนบางลงมากที่สุด

    9.2

    การลดการทำลายชั้นโอโซน

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (STB-4): กิจกรรมของมนุษย์ในระดับท้องถิ่นและระดับภูมิภาคสามารถส่งผลกระทบต่อระดับโลกได้

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ STB-4.B: อธิบายสารเคมีที่ใช้แทนที่คลอโรฟลูออโรคาร์บอน (CFCs)

    • STB-4.B.1 การลดลงของชั้นโอโซนสามารถบรรเทาได้โดยการแทนที่สารเคมีที่ทำลายโอโซนด้วยสารทดแทนที่ไม่ทำลายชั้นโอโซน ไฮโดรฟลูออโรคาร์บอน (HFCs) เป็นหนึ่งในสารทดแทนนี้ แต่บางชนิดเป็นก๊าซเรือนกระจกที่มีประสิทธิภาพสูง

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    โปรโตคอลมอนทรีออล (1987) ค่อยๆ ยกเลิกการใช้ CFCs ทั่วโลกและเป็นความสำเร็จด้านสิ่งแวดล้อมที่หายาก – ชั้นโอโซนกำลังฟื้นตัวอย่างช้าๆ สารทดแทน (เช่น HFCs และ HCFCs) แทนที่ CFCs although บางชนิดก็เป็นก๊าซเรือนกระจกเอง

    9.3

    ปรากฏการณ์เรือนกระจก

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (STB-4): กิจกรรมของมนุษย์ในระดับท้องถิ่นและระดับภูมิภาคสามารถส่งผลกระทบต่อระดับโลกได้

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ STB-4.C: ระบุก๊าซเรือนกระจก

    • STB-4.C.1 ก๊าซเรือนกระจกหลักคือ คาร์บอนไดออกไซด์ เมเทน ไอน้ำ ออกไซด์ไนตรัส และคลอโรฟลูออโรคาร์บอน (CFCs)
    • STB-4.C.2 แม้ไอน้ำจะเป็นก๊าซเรือนกระจก แต่มันไม่ได้มีส่วนร่วมสำคัญต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศของโลกเนื่องจากมีระยะเวลาอยู่ในบรรยากาศสั้น
    • STB-4.C.3 ปรากฏการณ์เรือนกระจกส่งผลให้เกิดอุณหภูมิพื้นผิวที่จำเป็นสำหรับชีวิตบนโลกที่จะดำรงอยู่

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ STB-4.D: ระบุแหล่งกำเนิดและประสิทธิภาพของก๊าซเรือนกระจก

    • STB-4.D.1 คาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งมีศักยภาพในการทำให้โลกร้อน (GWP) เท่ากับ 1 ถูกใช้เป็นจุดอ้างอิงสำหรับการเปรียบเทียบก๊าซเรือนกระจกต่าง ๆ และผลกระทบต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศของโลก คลอโรฟลูออโรคาร์บอน (CFCs) มี GWP สูงที่สุด ตามด้วยออกไซด์ไนตรัส แล้วจึงเป็นเมเทน

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    ปรากฏการณ์เรือนกระจก

    ปรากฏการณ์เรือนกระจก รักษาอุณหภูมิโลกให้อุ่น: ก๊าซเรือนกระจก อนุญาตให้แสงอาทิตย์ส่องผ่านแต่กักความร้อนอินฟราเรดที่แผ่ออกมา ปรากฏการณ์ธรรมชาตินี้ทำให้โลกอยู่อาศัยได้ ปัญหาอยู่ที่ ปรากฏการณ์เรือนกระจกที่รุนแรงขึ้น – มนุษย์เพิ่มก๊าซที่กักความร้อนมากขึ้นเข้าไป

    ก๊าซเรือนกระจกดูดซับความร้อนที่โลกแผ่ออกมาและส่งกลับบางส่วน *ก๊าซเรือนกระจกดูดซับความร้อนที่โลกแผ่ออกมาและส่งกลับบางส่วน

    คำศัพท์ ฝึกฝน
    English ไทย
    greenhouse effect/ˈɡriːnhaʊs ɪˈfekt/ ปรากฏการณ์เรือนกระจก (greenhouse effect)
    greenhouse gases/ˈɡriːnhaʊs ˈɡæsɪz/ ก๊าซเรือนกระจก
    methane/ˈmiːθeɪn/ มีเทน
    global warming potential (GWP)/ˈɡləʊbl ˈwɔːmɪŋ pəˈtenʃl/ ศักยภาพในการทำให้โลก变暖 (GWP)
    Global climate change/ˈɡləʊbl ˈklaɪmət tʃeɪndʒ/ การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศของโลก
    sea levels/siː ˈlevlz/ ระดับน้ำทะเล
    9.4

    การเพิ่มขึ้นของก๊าซเรือนกระจก

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (STB-4): กิจกรรมของมนุษย์ในระดับท้องถิ่นและระดับภูมิภาคสามารถส่งผลกระทบต่อระดับโลกได้

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ STB-4.E: ระบุภัยคุกคามต่อสุขภาพของมนุษย์และสิ่งแวดล้อมที่เกิดจากการเพิ่มขึ้นของก๊าซเรือนกระจก

    • STB-4.E.1 การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศทั่วโลก ซึ่งเกิดจากก๊าซเรือนกระจกที่มากเกินไปในบรรยากาศ สามารถนำไปสู่ปัญหาสิ่งแวดล้อมหลายอย่าง รวมถึงการสูงขึ้นของระดับน้ำทะเลจากการละลายของแผ่นน้ำแข็งและการขยายตัวของน้ำทะเล และการแพร่กระจายของพาหะนำโรคจากเขตร้อน menujuขั้วโลก ปัญหาเหล่านี้สามารถนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในพลวัตของประชากรและการเคลื่อนย้ายของประชากรเป็นการตอบสนอง

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    กิจกรรมของมนุษย์เพิ่มก๊าซเรือนกระจก: $\text{CO}_2$ จากการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลและการตัดไม้ทำลายป่า, มีเทน จากปศุสัตว์, บ่อขยะ และนาข้าว, และ ไนตรัสออกไซด์ จากปุ๋ย มีเทนดักจับความร้อนได้มากกว่า $\text{CO}_2$ ต่อโมเลกุล แต่มีปริมาณน้อยกว่า

    เพื่อเปรียบเทียบก๊าซอย่างยุติธรรม เราใช้ ศักยภาพในการทำให้โลกอุ่นขึ้น (GWP) - ซึ่งคือปริมาณความร้อนที่ก๊าซหนึ่งหน่วยดักจับได้ในระยะเวลาที่กำหนด เมื่อเทียบกับ $\text{CO}_2$ $\text{CO}_2$ เป็นค่าอ้างอิง โดย GWP = 1 ดังนั้นก๊าซอื่นๆ จึงถูกวัดเทียบกับมัน เรียงลำดับตาม GWP: CFCs สูงที่สุด ตามด้วย ไนตรัสออกไซด์ แล้วจึงเป็น มีเทน - ทั้งหมดนี้ดักจับความร้อนได้มากกว่า $\text{CO}_2$ ต่อโมเลกุลอย่างมาก แต่ GWP เพียงอย่างเดียวไม่ได้บ่งบอกผลกระทบทั้งหมด: $\text{CO}_2$ ยังคงก่อให้เกิดภาวะโลกร้อนมากที่สุดโดยรวม เนื่องจากถูกปล่อยออกมาใน ปริมาณ ที่มากกว่ามากอย่างมหาศาล การสอบคาดหวังความเข้าใจทั้งสองด้าน - ทั้ง GWP สูง และ ปริมาณการปล่อย气体

    การทำเหมืองถ่านหินและการเผาไหม้: การใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลเป็นปัจจัยหลักที่ทำให้ CO2 ในบรรยากาศเพิ่มขึ้น
    การทำเหมืองถ่านหินและการเผาไหม้: การใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลเป็นปัจจัยหลักที่ทำให้ CO2 ในบรรยากาศเพิ่มขึ้น
    9.5

    การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศของโลก

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (STB-4): กิจกรรมของมนุษย์ในระดับท้องถิ่นและระดับภูมิภาคสามารถส่งผลกระทบต่อระดับโลกได้

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ STB-4.F: อธิบายว่าการเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศ ทั้งระยะสั้นและระยะยาว มีผลกระทบต่อระบบนิเวศอย่างไร

    • STB-4.F.1 โลกได้ผ่านการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศตลอดกาลทางธรณีวิทยา โดยมีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิระดับโลกที่สำคัญซึ่งบันทึกไว้ผ่าน $\text{CO}_2$ ข้อมูลและแกนน้ำแข็ง
    • STB-4.F.2 ผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศรวมถึงอุณหภูมิที่สูงขึ้น การละลายของดินถาวรและน้ำแข็งทะเล และการสูงขึ้นของระดับน้ำทะเล และการอพยพของประชากรชายฝั่ง
    • STB-4.F.3 ระบบนิเวศทางทะเลได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงของระดับน้ำทะเล บางส่วนเป็นผลดี เช่น ในแหล่งที่อยู่อาศัยใหม่ที่ถูกสร้างขึ้นบน continental shelves ที่ถูกน้ำท่วมในอดีต และบางส่วนเป็นผลเสีย เช่น ชุมชนทางทะเลลึกที่อาจไม่ได้อยู่ใน photic zone ของน้ำทะเลอีกต่อไป
    • STB-4.F.4 ลมที่เกิดจากการหมุนเวียนของบรรยากาศช่วยขนส่งความร้อนทั่วทั้งโลก การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอาจเปลี่ยนรูปแบบการหมุนเวียน เมื่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอาจส่งผลกระทบต่อ Hadley cells และ jet stream
    • STB-4.F.5 กระแสสมุทร หรือ conveyor belt ของมหาสมุทร ขนส่งความร้อนทั่วโลก เมื่อกระแสเหล่านี้เปลี่ยนแปลง จะส่งผลกระทบอย่างมากต่อสภาพภูมิอากาศของโลก โดยเฉพาะในพื้นที่ชายฝั่ง
    • STB-4.F.6 การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศสามารถส่งผลต่อดินผ่านการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและปริมาณฝน ซึ่งสามารถส่งผลกระทบต่อความสามารถในการเจริญเติบโตของดินและอาจเพิ่มการกัดเซาะได้
    • STB-4.F.7 ขั้วโลกของโลกแสดงการตอบสนองที่เร็วขึ้นต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศของโลกเนื่องจากน้ำแข็งและหิมะในพื้นที่เหล่านี้สะท้อนพลังงานกลับ出去mostมากleading to a positive feedback loop.
    • STB-4.F.8 เมื่อโลกอุ่นขึ้น น้ำแข็งและหิมะนี้จะละลาย ทำให้มีพลังงานแสงอาทิตย์น้อยลงที่ถูกสะท้อนกลับ出去into space และจะถูกดูดซับโดยพื้นผิวโลกแทน ซึ่งจะทำให้เกิดภาวะโลกร้อนมากขึ้นในพื้นที่ขั้วโลก
    • STB-4.F.9 เวลาตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศทั่วโลกในเขตอาร์กติกเกิดจากวงจรป้อนกลับเชิงบวกที่เกี่ยวข้องกับการละลายของน้ำแข็งทะเลและการละลายของดินถลาง และผลที่ตามมาคือการปล่อยก๊าซเรือนกระจก เช่น เมทาน์
    • STB-4.F.10 ผลกระทบหนึ่งจากการสูญเสีย水和雪ในขั้วโลกคือผลต่อสิ่งมีชีวิตที่พึ่งพาน้ำแข็งและหิมะเป็นที่อยู่อาศัยและแหล่งอาหาร

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศของโลก คือการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในระยะยาวจากปรากฏการณ์เรือนกระจกที่รุนแรงขึ้น: อุณหภูมิเฉลี่ยที่สูงขึ้น น้ำแข็งละลาย ระดับน้ำทะเลสูงขึ้น ภัยพิบัติทางอากาศรุนแรงมากขึ้น และการเปลี่ยนแปลงรูปแบบฝนตก มันรบกวนระบบนิเวศ การเกษตร และชุมชนคนทั่วโลก

    กำแพงน้ำแข็ง/response Glacier สูงใหญ่ที่มีก้อนขนาดใหญ่ตกลงสู่ทะเลเป็นสายพ่นหมอก
    น้ำแข็ง/response Glacier แตกหักลงสู่ทะเล ภาวะร้อนทำให้ธารน้ำแข็งบนบกละลาย เพิ่มปริมาณน้ำให้มหาสมุทรและยกระดับน้ำทะเลขึ้น
    9.6

    ภาวะมหาสมุทรอุ่นขึ้น

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (STB-4): กิจกรรมของมนุษย์ในระดับท้องถิ่นและระดับภูมิภาคสามารถส่งผลกระทบต่อระดับโลกได้

    จุดประสงค์การเรียนรู้ STB-4.G: อธิบายสาเหตุและผลกระทบของการอุ่นตัวของมหาสมุทร

    • STB-4.G.1 การอุ่นตัวของมหาสมุद्रเกิดจากการเพิ่มขึ้นของก๊าซเรือนกระจกในชั้นบรรยากาศ
    • STB-4.G.2 การอุ่นตัวของมหาสมุทรสามารถส่งผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตทางทะเลได้หลากหลายรูปแบบ รวมถึงการสูญเสียที่อยู่อาศัย และการเปลี่ยนแปลงด้านเมตาบอลิซึมและการสืบพันธุ์
    • STB-4.G.3 การอุ่นตัวของมหาสมุทรกำลังทำให้ปะการังฟอกขาว ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อสาหร่ายภายในปะการังหายไป ทำให้ปะการังเปลี่ยนเป็นสีขาว บางส่วนสามารถฟื้นตัวได้และบางส่วนตาย

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    เมื่อสภาพภูมิอากาศอุ่นขึ้น มหาสมุทรจะดูดซับความร้อนส่วนเกินส่วนใหญ่ ภาวะมหาสมุทรอุ่นขึ้น ทำให้ ปะการังขาว (coral bleaching) (ปะการังขับสาหร่ายออกไปและอาจตาย), เปลี่ยนแปลงขอบเขตการกระจายพันธุ์ ลดออกซิเจนที่ละลายน้ำ และ - ร่วมกับน้ำแข็งละลาย - ยกระดับน้ำทะเลผ่าน การขยายตัวเนื่องจากความร้อน (thermal expansion)

     colonies ปะการังแบบแยกแขนกลายเป็นสีขาวขุ่นทั้งตัว อยู่ข้างแนวปะการังสุขภาพดีสีเข้ม *กลุ่มปะการังฟอกขาว: น้ำอุ่นทำให้มันขับสาหร่ายที่มีสีสันออกไป เหลือเพียงโครงกระดูกสีขาวเปลือย ถ้าความร้อนยังนาน ปะการังจะตาย

    คำศัพท์ ฝึกฝน
    English ไทย
    coral bleaching/ˈkɒrəl ˈbliːtʃɪŋ/ ปะการังขาว (coral bleaching)
    ocean acidification/ˈəʊʃn əˌsɪdɪfɪˈkeɪʃn/ การ酸化ของมหาสมุทร (ocean acidification)
    calcium carbonate/ˈkælsɪəm ˈkɑːbəneɪt/ แคลเซียมคาร์บอเนต
    invasive species/ɪnˈveɪsɪv ˈspiːsiːz/ ชนิดพันธุ์รุกราน
    9.7

    ภาวะมหาสมุทรเป็นกรด

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (STB-4): กิจกรรมของมนุษย์ในระดับท้องถิ่นและระดับภูมิภาคสามารถส่งผลกระทบต่อระดับโลกได้

    จุดประสงค์การเรียนรู้ STB-4.H: อธิบายสาเหตุและผลกระทบของความเป็นกรดของมหาสมุทร

    • STB-4.H.1 ความเป็นกรดของมหาสมุทรคือการลดลงของค่า pH ในมหาสมุทร ส่วนใหญ่เกิดจาก $\text{CO}_2$ ที่เพิ่มขึ้นในชั้นบรรยากาศ และสามารถแสดงได้ด้วยสมการเคมี
    • STB-4.H.2 เมื่อมีการปล่อย $\text{CO}_2$ เข้าสู่ชั้นบรรยากาศมากขึ้น มหาสมุทรซึ่งดูดซับ $\text{CO}_2$ ส่วนใหญ่จะมีความเป็นกรดมากขึ้น
    • STB-4.H.3 กิจกรรมของมนุษย์ที่ทำให้เกิดความเป็นกรดของมหาสมุทรคือกิจกรรมที่นำไปสู่การเพิ่มขึ้นของ $\text{CO}_2$ ในชั้นบรรยากาศ: การเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล, มลพิษจากรถยนต์ และการตัดไม้ทำลายป่า
    • STB-4.H.4 ความเป็นกรดของมหาสมุทรทำลายปะการังเนื่องจากทำให้การสร้างเปลือกยากขึ้นเนื่องจากความสูญเสียแคลเซียมคาร์บอเนต

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    มหาสมุทรดูดซับประมาณหนึ่งในสี่ของ $\text{CO}_2$ ของเรา ซึ่งสร้างกรดคาร์บอニック – ภาวะมหาสมุทรเป็นกรด ค่า pH ที่ต่ำลงทำให้ปะการัง หอย และแพลงก์ตอนสร้างเปลือกและโครงกระดูก แคลเซียมคาร์บอเนต ได้ยากขึ้น อันเป็นภัยต่อห่วงโซ่อาหารทางทะเล

    สำรวจ

    มหาสมุทรเป็นกรดอย่างไร

    มหาสมุทรดูดซับ CO$_2$ ซึ่งสร้างกรดคาร์บอ닉และลดค่า pH ของน้ำทะเล แม้การลดลงเล็กน้อยก็เป็นการเพิ่มขึ้นของความเป็นกรดอย่างมาก (เนื่องจากสเกลเป็นลอการิทึม) และส่งผลเสียต่อสิ่งมีชีวิตที่สร้างเปลือก

    9.8

    สปีชีส์รุกราน

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (EIN-4): สุขภาพของสายพันธุ์หนึ่ง ๆ มีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกับระบบนิเวศของมัน และการเปลี่ยนแปลงสิ่งแวดล้อมเพียงเล็กน้อยอาจส่งผลกระทบอย่างมาก

    จุดประสงค์การเรียนรู้ EIN-4.A: อธิบายปัญหาสิ่งแวดล้อมที่เกี่ยวข้องกับสิ่งมีชีวิตรุกรานและกลยุทธ์ในการควบคุม将它们

    • EIN-4.A.1 สิ่งมีชีวิตรุกรานคือสิ่งมีชีวิตที่สามารถอยู่รอดและบางครั้งก็เจริญเติบโตได้ดีนอกเหนือจากถิ่นกำเนิดปกติ ของมัน อาจมีประโยชน์บ้างแต่จะถูกจัดว่าเป็นสิ่งมีชีวิตรุกรานเมื่อมันคุกคามสิ่งมีชีวิตพื้นเมือง
    • EIN-4.A.2 สิ่งมีชีวิตรุกรานมักเป็น r-selected species และ generalist ดังนั้นจึงอาจแย่งชิงทรัพยากรกับสิ่งมีชีวิตพื้นเมืองได้
    • EIN-4.A.3 สามารถควบคุมสิ่งมีชีวิตรุกรานได้ผ่านมาตรการแทรกแซงของมนุษย์หลายรูปแบบ

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    สปีชีส์รุกราน คือสปีชีส์ที่ไม่ใช่พื้นถิ่นที่แพร่กระจายและทำลายระบบนิเวศใหม่由其ไม่มีนักล่าธรรมชาติ มันแข่งขันกับสิ่งมีชีวิตพื้นถิ่นได้ กวาดโรคและลดความหลากหลายทางชีวภาพ ( Kudzu, หอยแมลงภู่ลายStripe, พาย_python_burmese) การค้าและการเดินทางของมนุษย์พาพวกมันไปทั่วทุกที่

    เนินเขาต้นไม้ถูกปกคลุมด้วยผ้าห่มสีเขียวหนาแน่นของเถาวัลย์ Kudzu *เถาวัลย์รุกราน Kudzu บดบังต้นไม้อีกกลุ่ม One Without natural predators in its new home, it blankets and kills what it covers

    9.9

    สปีชีส์濒临灭绝

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (EIN-4): สุขภาพของสายพันธุ์หนึ่ง ๆ มีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกับระบบนิเวศของมัน และการเปลี่ยนแปลงสิ่งแวดล้อมเพียงเล็กน้อยอาจส่งผลกระทบอย่างมาก

    จุดประสงค์การเรียนรู้ EIN-4.B: อธิบายกระบวนการที่สิ่งมีชีวิตกลายเป็นสัตว์濒临灭绝และกลยุทธ์ในการแก้ปัญหา

    • EIN-4.B.1 ปัจจัยหลายอย่างสามารถทำให้สิ่งมีชีวิต面临灭绝 เช่น การล่า excessively, อาหารจำกัด, ถูกแย่ง resources โดยสิ่งมีชีวิตรุกราน หรือมี requirements สำหรับ habitat เฉพาะและจำกัด
    • EIN-4.B.2 ไม่ใช่ทุก species จะ面临的灭绝 เมื่อเผชิญกับการเปลี่ยนแปลงเดียวกันในระบบนิเวศ Species ที่สามารถ adapt ต่อการเปลี่ยนแปลงหรือ移动到一个新的 environment ได้จะมีโอกาส面临的灭绝 น้อยกว่า
    • EIN-4.B.3 Selective pressures คือปัจจัยใดๆ ที่改变了 behaviors และ fitness ของ organisms ภายใน一个环境
    • EIN-4.B.4 Species ใน一个 ecosystem แลก resources เช่น territory, food, mates และ habitat และการแข่งขันนี้可能导致濒危หรือ extinction
    • EIN-4.B.5 กลยุทธ์ในการปกป้อง animal populations ได้แก่ การกำหนดให้ poaching เป็นอาชญากรรม, การปกป้อง animal habitats และกฎหมาย

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    สปีชีส์濒临灭绝 กำลังเผชิญความเสี่ยงต่อการสูญพันธุ์ สาเหตุสรุปได้ด้วย HIPPO: Habitat การสูญเสียที่อยู่อาศัย, Invasive สปีชีส์รุกราน, Pollution มลพิษ, Population การเติบโตของประชากร (มนุษย์) และ Overharvesting การเก็บเกี่ยวเกิน限度。การป้องกันรวมถึงกฎหมาย (Endangered Species Act), พื้นที่คุ้มครอง และการเพาะเลี้ยงใน captivity

    แนวปะการัง: การสูญเสียที่อยู่อาศัย ความร้อน และการเป็นกรดทำให้ Communities Entire Reef面临着灭绝的风险 *แนวปะการัง: การสูญเสียที่อยู่อาศัย การอุ่นขึ้น และการเป็นกรด ทำให้ชุมชนปะการังทั้งหมดเสี่ยงต่อการสูญพันธุ์

    สำรวจ

    ประชากรภายใต้แรงกดดัน

    เมื่ออัตราการตายเกินกว่าอัตราการเกิด ประชากรจะลดลงสู่การสูญพันธุ์ เมื่อขนาดประชากรต่ำกว่าระดับวิกฤต ความหลากหลายทางพันธุกรรมต่ำและเหตุการณ์สุ่มจะทำให้การฟื้นตัวยากขึ้น

    คำศัพท์ ฝึกฝน
    English ไทย
    endangered species/enˈdeɪndʒəd ˈspiːsiːz/ ชนิดพันธุ์ที่ใกล้สูญพันธุ์
    habitat fragmentation/ˈhæbɪtæt ˌfræɡmənˈteɪʃn/ การแตกหักของแหล่งที่อยู่อาศัย
    The ozone hole/ðɪ ˈəʊzəʊn həʊl/ รูบนชั้นบรรยากาศโอโซน
    A glacier/ə ˈɡleɪʃə/ ธารน้ำแข็ง
    9.10

    ผลกระทบของมนุษย์ต่อความหลากหลายทางชีวภาพ

    หลักสูตร

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (EIN-4): สุขภาพของสายพันธุ์หนึ่ง ๆ มีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกับระบบนิเวศของมัน และการเปลี่ยนแปลงสิ่งแวดล้อมเพียงเล็กน้อยอาจส่งผลกระทบอย่างมาก

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ EIN-4.C: อธิบายว่ากิจกรรมของมนุษย์มีผลต่อความหลากหลายทางชีวภาพอย่างไร และกลยุทธ์ในการแก้ปัญหา

    • EIN-4.C.1 HIPPCO (การทำลายแหล่งที่อยู่อาศัย, สัตว์รุกราน, การเติบโตของประชากร, มลพิษ, การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ และการใช้ประโยชน์เกินขนาด) อธิบายถึงปัจจัยหลักที่ทำให้ความหลากหลายทางชีวภาพลดลง
    • EIN-4.C.2 การแตกหักของแหล่งที่อยู่อาศัยเกิดขึ้นเมื่อแหล่งที่อยู่อาศัยขนาดใหญ่ถูกแบ่งออกเป็นพื้นที่เล็ก ๆ ที่แยกออกจากกัน สาเหตุของการแตกหักได้แก่การสร้างถนนและท่อส่งน้ำมัน การทำนาหรือการพัฒนาพื้นที่ และการตัดไม้
    • EIN-4.C.3 ขนาดของการแตกหักของแหล่งที่อยู่อาศัยที่มีผลเสียต่อสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศที่กำหนดจะแตกต่างกันไปแต่ละสายพันธุ์ภายในระบบนิเวศนั้น
    • EIN-4.C.4 การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศทั่วโลกสามารถนำไปสู่การสูญเสียแหล่งที่อยู่อาศัยผ่านการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ฝนตก และการสูงขึ้นของระดับน้ำทะเล
    • EIN-4.C.5 สิ่งมีชีวิตบางชนิดได้รับการเลี้ยง驯化 หรือถูก驯化 sebagianหรือทั้งหมด และปัจจุบันถูกจัดการเพื่อผลตอบแทนทางเศรษฐกิจ เช่น ฝูงผึ้งและสัตว์ปีก/สัตว์เลื้อยคลาน/สัตว์เลี้ยงอื่นๆ การ驯化 นี้สามารถส่งผลกระทบเชิงลบต่อความหลากหลายทางชีวภาพของสิ่งมีชีวิตนั้น
    • EIN-4.C.6 วิธีการที่มนุษย์สามารถใช้ลดผลกระทบจากการสูญเสียความหลากหลายทางชีวภาพ ได้แก่ การสร้างพื้นที่อนุรักษ์ การใช้ corridor ของแหล่งที่อยู่อาศัย การส่งเสริมการจัดการการใช้ที่ดินอย่างยั่งยืน และการฟื้นฟูแหล่งที่อยู่อาศัยที่หายไป

    แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP

    ร่วมกันแล้ว การสูญเสียที่อยู่อาศัย การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ มลพิษ สปีชีส์รุกราน และการใช้ประโยชน์เกิน限度กำลังเร่งให้เกิดการสูญเสียความหลากหลายทางชีวภาพอย่างรวดเร็ว - บางคนเรียกว่าการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ครั้งที่หก การลดแรงกดดันเหล่านี้ รักษาสถานที่ และใช้วิธีการที่ยั่งยืนคือวิธีชะลอกระบวนการนี้และปกป้องบริการระบบนิเวศที่ทุกชีวิตพึ่งพา

    ปัจจัยที่เฉพาะเจาะจงและถูกทดสอบบ่อยคือ fragmentation ของที่อยู่อาศัย: พื้นที่連續的大栖息地被道路、管道和发展项目分割成更小、孤立的斑块。Fragmentation比单纯的面积损失更严重,因为小块区域将种群彼此隔绝,减少遗传多样性,并暴露更多 edge 给捕食者和入侵物种。

    การอนุรักษ์แบบ in-situ และ ex-situ ช่วยปกป้องสายพันธุ์ *就地保护和迁地保护物种

    例题。 大气中的CO$_2$从工业化前的约280 ppm上升到今天的约420 ppm。百分比增幅为$\dfrac{420-280}{280}\times100\% = \dfrac{140}{280}\times100\% = 50\%$。这种主要长寿命温室气体约50%的上升是增强温室效应和现代变暖的核心驱动力。

    9.10

    ข้อแนะนำสำหรับการสอบ

    • 区分 臭氧层空洞(CFCs允许更多紫外线进入)和 气候变化(温室气体捕获更多热量)作为 两个不同的问题。
    • 解释自然的温室效应以及由额外的CO₂和甲烷引起的 增强版。
    • 联系海洋变暖(珊瑚白化)和 海洋酸化(CO₂ → 碳酸 → 较弱的壳)。
    • 入侵物种是危险的,因为它在新家园没有天敌。
    • 用 HIPPO 总结生物多样性威胁(栖息地丧失、入侵物种、污染、人口、过度捕捞)。
    คำศัพท์ ฝึกฝน
    English ไทย
    ozone layer/ˈəʊzəʊn ˈleɪə/ ชั้นโอโซน (ozone layer)
    ultraviolet/ˌʊltrəˈvaɪəlɪt/ อัลตราไวโอเลต
    CFCs/ˌsiː ef ˈsiːz/ CFCs
    Montreal Protocol/ˌmɒntrɪˈɔːl ˈprəʊtəkɒl/ โปรโตคอลมอนทรีอัล (Montreal Protocol)

เข้าสู่ระบบหรือสร้างบัญชี

IGCSE, A-Level & AP