Экологиялық мәселелер жайлы
Лекция 1. Тақырып "Экология туралы түсінік, оның тұрақты даму концепциясын орындаудағы ролі
Лекцияның мақсаты - экологияны ғылым ретінде және оның қоғам мен табиғаттың тұрақты дамуы үшін ролі туралы түсінікті қалыптастыру.
Түйінді сөздер - экология, аутэкология, демэкология, синэкология, биосфера, табиғатты қорғау, табиғатты тиімді пайдалану, қоғам, табиғат, экологиялық дағдарыс, тұрақты даму.
Негізгі сұрақтар және қысқаша мазмұны:
1. Экология пән ретінде, оның мақсаты, міндеттері және басқа ғылымдармен байланысы.
2. Экологиялық мәселелер, олардың қазіргі экономикалық, саясаттық тенденциялары.
3. "Тұрақты даму" түсінігіне анықтама және экологияның Тұрақты даму концепциясын орындалуындағы ролі
Экология-(грек.oіcos-үй,мекен logos-ғылым,білім)- сөзбе-сөз аударғанда - тіршілік мекені туралы ғылым.
Экология - организмдердің тіршілік ету жағдайларын және организмдер мен олардың тіршілік ету ортасы арасындағы өзара байланыстарды зерттейді.
"Экология" терминін 1866 жылы неміс биологы (зоолог, эволюция туралы зерттеуші),Ч.Дарвиннің ілімін жалғастырушы Эрнест Геккель ұсынған .
Экологияның мақсаттары:
1 Тіршіліктің ұйымдастырылу заңдылықтары. соның ішінде табиғи жүйелерге және жалпы биосфераға антропогендік әсерлерге байланысты:
а) тірі организмдерді кеңістікте орналасуын зерттеу;
б) организмдердің санының өзгеруін зерттеу;
в) тірі организмдердің қатысуымен өтетін тірі жүйелер арқылы энергия ағымын, заттар айналымының заңдылықтарын зерттеу.
2. Биологиялық ресурстарды пайдаланудығ ғылыми негізін құру, адамның іс-әрекетінен табиғаттың өзгеруін болжау; биосфералық процестерді реттеу; адамның және барлық тірі организмдердің тіршілік ортасын қорғау;
3. Зиянкес организмдермен күресу үшін қоладанылатын химиялық препараттарды аз пайдаланатын жүйелерді дамыту
4 Тірі организмдердің санын реттеу;
1. Табиғи орталардың ластануын және жағдайын экологиялық индикациялау.
Экология бөлімдері. Бір түрге жататын дара (жеке) организмнің немесе организмдер тобының қоршаған орта жағдайларымен қарым-қатынасын зерттейтін экологияның негізгі бөлімі - аутэкология (грек.autos-сам) түрдің экожүйедегі орны мен маңызын, түр тіршілігінің экожүйе құрамына кіретін өзге түрлермен байланыстарды анықтайды.
Популяциялық экология - демэколгия. Жекелеген түрлер популяцияларының құрылымы мен динамикасын зерттеумен айналысады. Синэкология (биоценология) - экологияның негізгі бөлігі. Ол бір-бірімен және органикалық емес тіршілік ортасымен тығыз қарым-қатынастағы өсімдіктердің, жануарлардың және микроорганизмдердің қауымдастықтары туралы ілім. Бұл экожүйелер туралы ғылым деп айтуға болады. Оны құрлық биоценоздарына қатысты биогеоценология деп атайды.
Қауымдастық орналасқан табиғи тірі (жизненное) кеңістік - биотоп (грекше биос- жизнь, топос-место). Биотоп қауымдастықпен бірге жоғарыда айтылған экожүйе құрайды. Онда ұзақ уақыт табиғаттың тірі және тірі емес элементтер арасында тұрақты қарым-қатынас қалыптасады. Экожүйелер шекаралық бөлінуі мүмкін (мыс. көл,орман), бірақ көбінесе шекара белгіленбейді. Жер бетінің ең үлкен экожүйесі - биосфера (грекше биос-жизнь, сфера-шар).
Биосфераны зерттеумен - глобальдік (әлемдік) экология шұғылданады.
Экология - табиғи-іргелі ғылым, оның өзі зерттейтін нысаны, мақсаты әдістері бар. Бұл ғылымның маңыздылығы жоғары, сондықтан да оның заңдылықтарын, түсініктерін, терминдерін дұрыс қолдану қажет.
Экология биология ғылымдарына жатады, сондықтан негізі биологиямен тығыз байланысты екені айқын.. Сонымен қатар басқа да табиғаттану ғылымдарымен байланысты. Мысалы, химия, физика, география, математика, геология, гидрология, топырақтану т.б.
Адамзат қоғамының өмірінде экологиялық білімнің маңызы әрқашанда зор болған. аң аулап, өсімдік жинап қоректеніп жүрген кездің өзінде, жазу әлі болмаған кезде-ақ адамдар ұрпақтан ұрпаққа жануарлардың тіршіліктері туралы білімдерін ауызша жеткізіп отырған. Одан кейін жерді игере бастаған кезден, жер туралы мәліметтер жинап, егін егетін, егін жинайтын кезеңдердің қолайлы уақыттарын анықтау үшін - топырақ және тыңайтқыштар қасиеттері, өсімдіктердің бір-біріне әсері, жануарлардың қоректік қасиеттері, т.б. жағдайлар туралы сұрақтар қызықтыра бастады. Бірақ ол мәліметтер ғылыми түрде негізделмеген еді. Экология ғылымы қалыптаса бастағаннан кейін бұл мәселелер басқаша қаралды. Табиғи қорларды дұрыс пайдаланып, қоршаған ортаға зиян келтірмеуді ойлады.
. Экология - іргелі ғылым және оның идеялары маңызды екенін ұмытпау керек. Оның заңдарын, түсініктерін, терминдерін дұрыс пайдалана білу қажет.
Адамның іс-әрекеті нәтижесінде қоршаған ортаға көптеген зардаптар тигізілді. әсіресе біздің Қазақстанда бұл айқын байқалады (Арал, Балқаш, Семей проблемалары, тың, жайылым жерлердің деградациясы т.б.).
Ағзаның бір-бірімен қарым-қатынастары мен қоршаған табиғи ортасы;
Биоценоз, экожүйелердегі уақыт пен кеңістікке байланысты туындайтын өзгерістер;
Табиғат ресурстары , оны тиімді пайдалану және қорғаудың ғылыми-теориялық негіздері;
Адам, қоғам, табиғат арасындағы гормониялық байланыстарды реттеу:
Биосфера шегіндегі географиялық заңдылықтардың тұрақтылығын сақтауды қамсыздандыру;
Биосферадағы тіршілікті қалыпты сақтауды ғаламдық нооэкологиялық деңгейге көтеру;
Көпщілікке үздіксіз экологиялық білім мен тәрбие беру және экологиялық мәдениетін , әдет-ғұрпын қалыптастыру;
Экологиялық қауіпсіздікті сақтау болып табылады.
Басқа ғылымдар сияқты экологияның да заңдылықтары да бар.
1974 жылы Гарри Коммонер өзінің Тұйық шеңбер кітабында экологиялық заңдылықтарын тұжырымдаған. Олар: Барлығы да бір-бірімен байланысты заңы, Барлығы бір нәрсенің қажетіне жарауы тиісті заңы, Табиғат - әділ сыншы заңы, Ешнәрсе артық емес, бәрінің есебі бар заңы, Шындық жеңеді заңы.
Экология ғылымының қалыптасу кезеңдері, құрылымы.
Экология биология ғылымының негізінде ХІХ ғасырдың ортасында айқындала бастаған. Экология ғылымының өз деңгейіне көтерілуі ХІХ ғ-дың аяғында, ХХ ғ- дың басы болып саналады. Алғашқы экологиялық зерттеуінің элементін көне дәуір оқырмандары Гипократ, Аристотель еңбегінен көрінеді. Табиғат құбылыстарын зертеушілер өсімдіктер мен жанурлар тіршілігіндегі морфологиялық, физиологиялық бейімдеушліктерді оның қоршаған табиғат ортасына тәуелді екендігін экологиялық тұрғыда қарастырады.
Экология ғылымының қалыптасу кезеңдерін 3-ке бөліп қарастыруға болады:
1. Биоэкологиялық зерттеулер кезеңі, бұл кезең ХVІІ ғасырдың басымен ХVІІІ ғасырдаң аяғын қамтиды. Мысалы: К.Линей, Ч.Дарвин, Э.Геккель т.б табиғат зерттеуші биологтар , систематиктер өз еңбектерінде экологиялық сипаттағы ғылыми зерттеулер жүргізіп, экология ғылымының дамуына өз үлестерін қосты. Осы кезде жарық көрген Ж.Б.Ламарктың Өсімдіктер мен жануарлар эволюциясы, Ч. Дарвиннің Түрлердің шығу тегі, Докучаевтың Ландшафтар , табиғат зоналары туралы ілімі т.б. еңбектер экология ғылымының негізін қалаған.
2. Экология ғылымының жеке ғылым ретінде қалыптасу , даму кезеңі. Бұл кезең ХІХ ғасырдың басы мен ХХ ғасырдың 70-80 жылдарын қамтиды. Осы кезеңдердегі А Генелидің Экожүйелер туралы ілімі , Сукачевтың Биоценоз , Вернадскийдің Биосфера туралы ілімі еңбектері экология ғылымының негізігі ядросын қалады. Бұдан әрі экология ғылымы жеке ғылым деңгейіне көтеріліп, өз зерттеу салаларын , мақсаты мен міндеттерін айқындай түсті.Экология ғылымы жіктелебастаы. Мысалы:су организмдер экологиясы, топырақтағы организмдер экологиясы,өсімдіктер экологиясы, жанурлар экологиясы, т.б. Осы кезеңде экология ғылымының түрлі салалары бойынша теориялық, фундаментальды ғылыми еңбектер жарық көрді.Мысалы: Ч Эвтонның Жануарлар экологиясы, Ю Одумның Экология, экология негіздері т.б.
3. Экология ғылымының өрлеу кезеңі . Қазіргі заманғы экология бүкіл әлемдік ғылымдар мен бірге әлеуметтік , экономикалық проблемаларды қамтитын деңгейге жетіп отыр. Осыған орай экология ғылымының қолданбалы экология, адам экологиясы, экологиялық педагогика , көпшілікке экологиялық білім, тәрбие беру, этноэкология бағыттары дамып жатыр.
Экология ғылымының биоэкологиялық зерттеу бағыттары. Экология бөлімдері.
1. Аутэкология - жеке организмдер арасындағы қатынастыры оның табиғи ортамен байланыстыра отырып зерттеулер жүргізеді. Яғни жеке организмдерге экологиялық факторлар қалай әсер етеді, оған организм қалай жауап береді. Организмдердегі морфологиялық, физиологиялық өзгерстер туралы мәселелер қарастырады. Одан әрі зерттеулер тереңдетіліп биохимиялық, генетикалық сипат алады. Нәтижесінде , жеке организмдердің биоэкологиялық қасиеті арқылы жалпы түрге , оның табиғатта алатын орныны, роліне , маңызына айнала қоршаған табиғи ортаның өзгерісі мен ластану деңгейіне , адамдардың қоршаған табиғи ортаға әсері туралы жан - жақты сипаттама береді.
2. Демэкология - бір түрге жататын организмдер тобын , яғни популяцияларды оның табиғи ортасымен байланыстыра отырып зерттеулер жүргізеді. Яғни, бір түрге жататын организмдердің топтасып тіршілік ету ерекшеліктері , биологиялық құрылымы табиғаттағы сан мөлшерінің реттелуімен ауылшаруашылығындағы маңызы туралы мәліметтер қарастырады.
3. Эйдэкология - түр мен оның популяцияларын организмдер дің дүниедегі дамуының жоғарғы деңгейі тұрғысында қарастырады. Сондықтан эйдэкология особь - популяция - түр - биоценоз - биогеоценоз - экожүйе деңгейдегі қатынатар жүйесі бойынша зерттеулер жүргізеді.
4. Синэкология - бірлестіктер экологиясы - ретінде түрлі түрлерге жататын популяциялар жиынтығын ( өсімдіктер, жануарлар, микроорганизмдер) біртұтас организмдер деңгейінде зерттейді. Организмдер бірлестіктерінің қалыптасуы, құрылымы, динамикасы, қатынастары, энергия және зат алмасуы сандық және сапалық өзгерістер, биологиялық өнімділігімен бірлестіктердің тұрақтылығы туралы жан- жақты мәселелер қарастырады.
5. Геоэкология - экологиялық жүйелердегі биосфералық деңгейде қарастырады . Құрлық пен дүниежүзілік мұхиттардағы экожүйелер, ондағы қатынастар мен байланыстар географиялық ландшафтар бойынша экожүйенің құрылымы бірлестіктері,тұрақтылығы, кеңістік пен уақытқа қатысты өзгеруі, экожүйелер өнімділігі , агро және антропогендік факторлар олардың практикалық маңызы туралы зерттеулер жиынтығы.
6. Ғаламдық экология - табиғи және адамның іс- әрекетінен туындайтын биосфера шегіндегі әлемдік өзгерістер мен құбылыстарды зерттейді. Мысалы: экологиялық апаттар, климаттардың өзгеруі, шөлейттену, ядролық қауіп - қатер, қатерлі эпидемиялар т.б. Осы бағыттағы бүкіл әлемді қамтитын проблемаларды қарастырады.
7. Адам экологиясы - ауыл, қала тұрғындарымен дүние жүзілік халықтың сандық, халықаралық ққатынастарды үйлестіру, көпшілікке үздіксіз экологиялық білім мен тәрбие беру, олардың экологиялық құықтарын қорғау және этноэкологиялық проблемаларды жан-жақты зерттейді. Сонымен бірге адам экологиясы жер шары тұрғындарының экологиялық қауіпсіздігін қамтамасыз ету жолдарын қарастырады.
8. Нооэкология - адам, қоғам, табиғат арасындағы әлеуметтік экономикалық, экологиялық жағдайларды қатынастарды бір - бірімен үйлестіре зерттей отырып, одан туындайтын проблемаларды адамның парасатты ақыл - ойымен шешуді қамтамасыз етеді. Нооэкология биосфера шегіндегі тұрақты дамудың жоспарын жасап , оны жүзеге асырудың жолдарын іздестіреді.
Макроэкологияның құрылымы.
1. Жалпы экология- теоретикалық экология, математикалық экология, экологиялық жүйедегі процестерді модельдеу эксперименттік экология.
2. Биоэкология - организмдердің , систематикалық топтардың экологиясы. Жануарлар, өсімдіктер, саңырауқұлақтар, бактериялар экологиясы. Табиғи биожүйелердің экологиясы, , түрлер экологиясы, популяциялық топтардың экологиясы, биоценоздардың, биогеоценоздардың экологиясы, экологиялық факторлардың эволюциясының экологиясы.
3. Геоэкология - геосфера экологиясы. Организмдердің тіршілік ететін ортасының экологиясы. Табиғаттық климаттық зоналарының экологиясы, ландшафтар экологиясы.
4. Адам экологиясы- адамдар биоэкологиясы, қазіргі антропогенез және эволюциялық экология.
5. Әлеуметтік экология - жеке семьялардың экологиясы, әлеуметтік топтар экологиясы, демографиялық экология.
6. Қолданбалы экология - инженерлік, өндірістік, құрылыстық, транспорттық экологиясы, ауылшаруашылық экологиясы, биоресурстар экологиясы, коммуналды экология, урбаэкология, медининалық экология.
Бақылау сұрақтары:
1. Экология нені зерттейді.
2. Экологияның негізгі міндеттері.
3. Экологияның негізгі бөлімдері.
4. Экологияның басқа ғылымдарымен байланысы.
5. "Тұрақты даму" деген не.
6. Қоғамның тұрақты дамуында экологияның ролі.
Ұсынылған әдебиеттер:
1. Новиков Ю.В. Экология, окружающая среда и человек. М., "ФАИР" - ПРЕСС" 2003
2. Колумбаева С.Ж., Білдебаева Р.М. Жалпы экология. Алматы, "Қазақ университеті", 2005
Лекция 2 Тақырып Особьтар экологиясы - аутэкология. Экологиялық факторлар.
Лекцияның мақсаты - организмдерге ортаның факторларының әсерінің заңдылықтары туралы түсініктерді қалыптастыру.
Түйінді сөздер - экологиялық факторлар, абиотикалық, биотикалық, антропогенді, шектеуші факторлар, толеранттық, стенобионтты эәне эврибионтты организмдер, тіршілік орталары, минимум және толераннық заңдылықтары
Негізгі сұрақтар және қысқаша мазмұны ,
1. Тірі жүйелердің ұйымдастырылу деңгейлері.
2. Экологиялық факторлар және оларды жүйелеу.
3. Либихтің минимум және Шелфордтың толеранттық заңдылықтары
Э.ф. дегеніміз организмдерге әсер етуші сыртқы ортаның факторлары. Қандай да болсын организм өзінің тіршілік ортасында әртүрлі әсерлерге шалдығады: климаттық, эдафикалық (топырақтың) және биотикалық (тірі организмдердің әсері)
Экологиялық факторлардың жіктелуі.
1сурет. Экологиялық факторларды жүйелеу
(Г.В.Стадницкий, 1996)
Шектеуші фактор туралы түсінік. Экологиялық факторлардың артықшылығы да жетіспеуі де организмдерге едәуір әсерін тигізеді. 1840 жылы неміс агрохимигі Ю.Либих әртүрлі факторлардың өсімдіктерге және дақылдардың өніміне әсерін зерттеді. Оның зерттеуі бойынша өсімдіктердің өсуі топырақтағы ең аз (минималды) мөлшердегі элементтерге байланысты екенін көрсетті. Бұл заңдылың Либихтің минимум заңы деп аталады. Минимум зңңы - бір экологиялққ фактордың кем болуы - организмнің тіршілігіне кедергі болып тиеді.
Организмдердің экологиялық факторларға қажеттілігін екі көрсеткішпен - экологиялық минимум және экологиялық максимуммен сипаттауға болады. Осы екі аралықтағы диапазон - толеранттық диапазоны деп аталады. Максимумның шектеуші әсерін Шелфордтың (1913) толеранттық заңдылығы деп атайды. Қорыта келгенде оптимум заңын былай айтуға болады: әр организмнің әрбір экологиялық факторлар бойынша белгілі таралу шегі болады (толеранттық шегі). Факторлардың белгілі бір мәндерінде организмдердің тіршілік етуі үшін ең қолайлы жағдайлар туады. Бұл жағдайларды оптималды деп атайды, ал оған тиісті аумақ - оптимум деп аталады. Факторлардың мөлшері оптималдық жағдайдан неғұрлым көбірек ауытқыса, дара организмдердің де тіршілік әрекеті де солғұрлым нашарлай түседі, соған байланысты қалыпты (нормалды) тіршілік ету аймағы анықталады (2 сурет). Толеранттық шегінде организмдердің жүдеу аймағы орналасқан, ол жерде популяциялар тығыздығы төмендейді. әр түрдің экологиялық фактор бойынша таралуы өзінше, ал заңдылық бір. Айырмашылығы - өзіне тән оптимумы болады.
2 - сурет Организмнің тіршілік етуіне факторлардңң әсері
(В.А. Радкевич, 1998)
. Шектеуші факторлар заңына сәйкес, организмнің төзімділігі оның экологиялық мұқтаждықтарының ішіндегі ең осал буынына тәуелді. Факторлардың ішінде қай фактор төзімділік шегіне жақынырақ тұрса, соның әсері күштірек болады.
1. Экологиялыќ факторлар деген не?
2. Экологиялыќ факторлардыњ жіктелуі ќандай принциптерге негізделген?
3. Абиотикалыќ, биотикалыќ, антропогенді факторлардыњ ерекшеліктері ќандай?
4. Минимум зањы, толеранттыќ зањы, олардыњ мањызы.
5. Ќолайлы жєне шектеуші факторларѓа ќандай факторлар жатады?
6. Эврибионтты жєне стенобионтты организмдер.
7. Экологиялыќ факторлардыњ єсерлерінен болатын уаќыттыќ жєне кеңістік өзгерістер?
Ұсынылған әдебиеттер:
1. Новиков Ю.В. Экология, окружающая среда и человек. М., "ФАИР" - ПРЕСС" 2003Колумбаева С.Ж., Білдебаева Р.М. Жалпы экология. Алматы, "Қазақ университеті", 2005
Лекция 3 Тақырып Негізгі тіршіліктің орталары және олардың сипаттамасы
Лекцияның мақсаты - Негізгі тіршілік орталары және олардың сипаттамалары жайлы түсініктерді қалыптастыру.
Түйінді сөздер - Су, құрлық, топырақ, тіршілік ортасы, гидробионттар, пелагиаль, бенталь, температуралық режимі, жарық режимі, биолюминесценция, гелиофиттер, сциофиттер, пойкилотермді, гомойотермді, микробиотип т.б.
Негізгі сұрақтар және қысқаша мазмұны ,
1. негізгі тіршілік орталары.
2. Су тіршілік ортасы
3. Құрлық тіршілік ортасы.
4. Топырақ тіршілік ортасы
Тіршілік ортасы - организмнің өсіп-өніп, көбеюіне, ұрпақтарын жалғастыруға қолайлы табиғи, тарихи қалыптасқан орта. Жер шарында негізгі төрт түрлі тіршілік орталары бар: су, құрлық-әуе, топырақ және организмдердің өзі.
Су - тіршілік ортасы
Су (гидросфера) - Жер шарының 71%-ын алып жатыр. Оның 98% мұхиттар мен теңіздердің, тек 0,46% ғана тұщы сулардың (көлдер, өзендер, батпақтар) үлесіне тиеді. Сулы ортада 150 000 жануарлар түрі (жалпы жануарлар түрінің 7%) және 10 000 өсімдіктер (8%) түрі тіршілік етеді. Үнемі суда тіршілік ететін немесе тіршілік циклының бір бөлігі суда өтетін (инелік, маса личинкалары) организмдерді гидробионттар деп атайды.
Әлемдік мұхитты 2 экологиялық облысқа бөледі: бүкіл су қабаты - пелагиаль, су түбі - бенталь.
Су - өзіне тән ерекшеліктері бар ерекше тіршілік ортасы. Бұл ортаның негізгі ерекшелігі - тығыздығы. Әуе ортасынын 800 есе тығыз. Дистилденген судың тығыздығы 1 гсм3-ке тең. Тұздылығы артқан сайын тығыздылығы да артып 1,35 гсм3-қа дейін жетеді. Сондықтан онда тіршілік ететін организмдерге үлкен қысым әсер етеді. әрбір 10 метр тереңдікте қысым 10 атмосфераға көбейеді. Кейбір организмдер, мысалы, шаян тәрізділер, погонофоралар, теңіз жұлдыздары және т.б. үлкен тереңдікте, 400-500 атм. Қысымда тіршілік етеді.
Су ортасының өзіндік бенталь.
бар. Суда оттегі атмосферамен салыстырғанда 21 есе аз. Судың температурасы, тереңдігі, тұздылығы артқан сайын ондағы оттегі мөлшері азайып, ал судың ағысы қатты болған сайын оттегі мөлшері көбейеді.
Басқа орталармен салыстырғанда судың температуралық режимі біркелкі болуымен ерекшеленеді. Қоңыржай аймақтарда тұщы сулардың температурасы 0,90-250 С аралығында (ыстық су көздерін есептемегенде, онда су температурасы 1000 С-қа дейін жетеді), тұщы сулардың терең қабатында температура 40-50 С-ты құрайды.
Су ортасының жарық режимі әуе-құрылық ортасынан айырмашылықтары көп. Су бетінен шағылысуына және су ішінен өтуі кезінде сіңірілетін болғандықтан суда жарық аз болады. Сондықтан терең суларды үш аймаққа: жарық, алакөлеңке және толық қараңғы бөліктерге бөледі.
Мұхиттың қараңғы, терең бөліктерінде гидробионттар көру үшін тірі организмдерден бөлінетін жарықты пайдаланады. Мұндай құбылыс биолюминесценция деп аталады. Мысалы, кейбір балықтардың арқа жүзу қанаттарының алғашқы сәулесі жоғарға жақ сүйегіне жақын майысқан, қармақша тәрізді болып орналасқан. Осы қармақшаның ұшында шырышты жарық беретін бактериялары бар. Оттегімен бактерияларды қамтамасыз етуі арқылы жарық беріп, қорегін өзіне еліктіреді.
Әуе-құрылық ортасы
Эволюция кезінде әуе-құрылық ортасы сулы ортадан кейін тірі организмдермен игерілді. Бұл орта үшін температура, жарық, ылғал, ауа құрамы маңызды факторлар болып табылады.
Тірі организмдер үшін әсіресе көруге болатын (орта толқынды) жарықтың маңызы зор. Жарықтың әсерінен хлорофиллдердің түзілуі және биосферадағы аса маңызды процесс - фотосинтез жүреді. Күн энергиясының Жер бетіне түсуі жылдық маусымға және тәулік ұзақтығына байланысты. Организмдердің жарықтың тәуліктік ырғағына реакциясы, яғни тәуліктің жарық (күн ұзақтығы) және қараңғы (түн ұзақтығы) мезгіліне ара қатынасы фотопериодизм (грекше photos - жарық, peridos - шеңберлі, айналым) деп аталады. Қоңыржай және полярлық ендіктерде ұзақ күнді өсімдіктер (қара бидай, бидай, зығыр), субтропика жақта қысқа күнді өсімдіктер (темекі, хризантема, күріш, тары) кең таралған.
Фотопериодизм жануарларда да байқалады: жұп құру, түлеу, қысқы ұйқыға кету, миграция күн ұзақтығына байланысты.
Жер бетінде жарық режимі әртүрлі. Кей жерлерге күн сәулесі көп түсетін болса, ал басқа бір жерлерде жарық мүлдем аз түседі. Сондықтан өсімдіктерде табиғи сұрыпталу процесі кезінде жарықтың әртүрлі жағдайларында өсуге бейімделушіліктері пайда болады. Жарыққа байланысты өсімдіктерді үш экологиялық топқа бөледі: гелиофиттер - жарық сүйгіш өсімдіктер, сциофиттер - көлеңке сүйгіш өсімдіктер және факультативті гелиофиттер - көлеңкеге төзімді өсімдіктер.
Гелиофиттер - күн сәулесі жақсы түсетін ашық кеңістікте өсетін өсімдіктер. Мысалы үшін оларға көптеген шабындық, дала, шөл және шөлейт өсімдіктері, орманның биік ағаштары жатады.
Сциофиттер - жарық аз түсетін жерде өсетін өсімдіктер. Бұларға фитоценоздың төменгі ярусында өсетін саумалдық (Oxalis acetosella), құсықшөп (Asarum europaeum), жасыл мүктер, плаундар жатады.
Факультативті гелиофиттер - жарықтың көп мөлшерінде де және аз мөлшерінде де өсе беретін өсімдіктердің үлкен тобы. Оларға жөке (Tilia cordata), мойыл (Podus racemosa), бүлдірген (Fragaria vesca) және т.б. жатады.
Жарық сүйгіш және көлеңке сүйгіш өсімдіктердің ерекшеліктерін салыстыра отырып олардың анатомиялық, морфологиялық және физиологиялық айырмашылықтарын көруге болады.
Жарық сүйгіш және көлеңке сүйгіш өсімдіктердің өзіне тән кейбір белгілері
№
Мүшелері мен ұлпалары
Жарық сүйгіш өсімдіктерде
Көлеңке сүйгіш өсімдіктерде
1
Тамыр жүйесі
Жақсы дамыған
Нашар дамыған
2
Сабақтары
Буынаралықтары біршама қысқа
Буынаралықтары біршама ұзын
3
Жапырақтары
Көбіне майда, қалың, қатты, кейде етжеңді
Үлкен, жұқа, жұмсақ
а)
Эпидермис
Кутикулалы, хлоропластары жоқ, майда клеткалы
Кутикуласыз, хлоропласты, клеткалары ірі, бір қабатты
б)
Механикалық ұлпа
Жақсы дамыған
Нашар дамыған, сондықтан жапырақтары жұмсақ
4
Устьица
Майда, түкті, 1 мм2 жапырақ бетінде 300-1000 устьицалар
1 мм2 жапырақ бетінде 15-80 устьицалар
5
Жарық сәулелеріне қарай жапырақтарының орналасуы
Қырымен, бүйірлі
Көлденең
Температура - күннің және жылу (ұзын толқынды) сәуле шығаруына байланысты маңызды экологиялық фактор. Тірі организмдер жылу энергиясын әртүрлі жолмен алады. Көптеген тірі организмдер температураның 00 және 500 С арасында тіршілік ете алады. Өйткені зат алмасу процесі осы температурада жақсы жүреді.
Өсу және тіршілік ету үшін қолайлы температура (-100 С, +300 С) оптимальды деп аталады. Бірақ кейбір организмдер жоғары температурада тіршілік етуге бейімделген.
- Өсу және тіршілік ету үшін қолайлы температура (-100 С +300 С) оптимальды деп аталады. Бірақ кейбір организмдер жоғары температурада тіршілік етуге бейімделген. Мысалы, ыстық су көздеріндегі бактериялар +880 С -қа дейін, цианобактериялар +800 С -қа дейін тіршілік ете береді.
Организмдер денесінің температурасын бір қалыпты ұстап тұруына байланысты пойкилотермді және гомойотермді болып бөлінеді.
Пойкилотермді (грекше poikilos - әртүрлі, therme - жылу) немесе суық қанды организмдердің денесінің температурасы қоршаған орта температурасына байланысты. Бұларға құстар мен сүт қоректілерден басқа организмдер жатады.
Көптеген суық қанды организмдерге анабиоз процесі, яғни организмнің уақытша тіршілігін тоқтатуы тән. Жануарларда анабиоз төменгі температурада да, жоғарғы температурада да болуы мүмкін. Мысалы, жыландар мен кесірткелерде ау температурасы +450 С -тан асқанда анабиоз процесі басталады.
Гомойотермді (грекше homoios - бірдей, therme - жылу) немесе жылы қанды организмдердің дене температурасы үнемі бір қалыпты, қоршаған орта температурасына байланысты болмайды. Сүт қоректілерде дене температурасы +350 С - +380 С -ты ал, көптеген құстарда +410 С - +430 С -ты құрайды.
Пойкилотермді организмдер мен гомойотермді организмдердің арасын гетеротермді организмдер алып жатыр. Белсенді кездерде оларда дене температурасы көтеріліп, тыныштық жағдайда төмендейді. Бұларға кірпі, жарқанат, колибри, сарышұнақ, суыр және т.б. жатады.
Температураның өсімдіктер үшін де маңызы зор. Фотосинтез процесі +150 С - +250 С -та белсенді жүреді.
Температура да жарық сияқты тәулікке, жыл маусымына, аймақтың географиялық ендігіне байланысты өзгеріп тұрады.
Организмдер үшін судың экологиялық фактор ретінде маңызы зор. Онсыз тіршілік үшін қажетті биохимиялық процестер жүрмейді.
Құрлықта тіршілік ететін организмдер ылғалдылыққа байланысты үш негізгі экологиялық топтарға бөлінеді: гигрофилдер (ылғал сүйетін), ксерофилдер (құрғақ сүйетін) және мезофилдер (орташа ылғалды жақсы көреді).
Гигрофиттер (грекше hygros - ылғалды, сулы, phyton- өсімдік) - ылғалды жерде өсетін өсімдіктер. Бұларға жоғары температура және ылғалды ауадағы тропикалық өсімдіктер жатады. Салқын және қоңыржай аймақтарда гигрофиттерге көлеңкеде өсетін және батпақ өсімдіктері жатады.
Гидатофиттер (грекше hygor - су) - көп бөлігі немесе толығымен суда өсетін өсімдіктер (элодея, көз шешек, шылаң, балдырлар).
Гидрофиттер (грекше hygor - су) - жартылай суда, яғни өзен, көл, теңіз жағаларында өсетін өсімдіктер (қамыс, қоға).
Мезофиттер (грекше mesos - орташа, аралық) - ылғалдылығы орташа ортаның өсімдіктері. Бұларға көптеген шалғындық, орман өсімдіктері, жапырақты ағаштар, ауыл шаруашылық дақылдары мен арам шөптер жатады.
Ксерофиттер (грекше xeros - құрғақ) - құрғақ жерде өсетін өсімдіктер. Ксерофиттер суккуленттер мен склерофиттер болып бөлінеді.
Суккуленттер (латынша sukkulentus - жуан, шырынды) - ылғалы тапшы аймақтарда, ылғал қорын сабағында немесе жапырағында сақтап өсетін өсімдіктер (сабағы - кактус, сүттіген, жапырағы - алоэ, агава). Кейбір кактустар сабағында 1000-3000 кг суды сақтай алады.
Склерофиттер (грекше skleros - қатты) - жапырақтары мен сабақтары қатты, құрғақшылыққа төзімді өсімдіктер. Суккуленттерден айырмашылығы, склерофиттер ылғал қорын жинамайды, керісінше оларда белсенді булану жүреді. Склерофиттерге шөл, жартылай шөл, дала өсімдіктері (сексеуіл, жантақ, жусан, ақселеу, астрагал) жатады. әдетте олар аласа, бірақ тамыр жүйелері жақсы дамыған болады. Жапырақтары көбіне майда, құрғақ, қабыршақты, тікенді немесе қатты тарамдалған, түкті болып келеді.
Суық және ылғалды аймақтарда өсетін өсімдіктерді психрофиттер (грекше psychros - салқын, мұздай), ал суық және құрғақ жерде өсетін өсімдіктерді - криофиттер (грекше kryos - аяз, мұз) деп атайды.
Ылғалды режимге байланысты жануарларды үш экологиялық топқа бөледі:
oo гигрофилдер - ылғал сүйетін, ортаның ылғалдылығын қажет ететін жануарлар (масалар, моллюскалар, амфибиялар);
oo мезофилдер - орташа ылғалдылықта тіршілік ететін жануарлар;
oo ксерофилдер - жоғары ылғалдылыққа төзбейтін құрғақ сүйгіш жануарлар (түйе, шөл кеміргіштері, бауырымен жорғалаушылар).
Топырақ - тіршілік ортасы
Топырақ - литосфераның жоғарғы әуе қабатымен байланысатын қабат. Топырақ жеке әртүрлі өлшемдегі қатты бөлшектерден тұрады. Қатты бөлшектер сумен және ауамен қоршалған. Сондықтан топырақты үш фазалы жүйе ретінде қарастырады.
Топырақтың жоғарғы беті борпылдақ. Мұның құрамында көптеген өлі органикалық заттар бар (өсімдіктер қалдығы, қарашірік). Бұл қарашірікті аккумулятивті А қабаты. Тереңірек, өте тығыз иллювиалды В қабаты жатыр. Оның астында аналық (топырақ түзуші) жыныс қабаты - С қабаты орналасқан.
Топырақ қабаты тереңдеген сайын аэрация нашарлайды. Оттегінің мөлшері азайып, көмір қышқыл газы мен органикалық заттардың ыдырауы кезінде бөлінетін басқа да газдардың мөлшері артады. Топырақтың жоғарғы қабаттарында өсімдікке қажетті фосфор, калий, азот, кальций және басқа заттар жинақталған.
Топырақта тіршілік ететін организмдер эдафобионттар немесе педобионттар деп аталады. Қоңыржай аймақтағы орман топырағының 1 шаршы метрінде 1000 жуық жануарлар түрін, нематодтар мен қарапайымдылардың 10 млн-аса, аяқ құйрықтар мен топырақ кенелерінің 100 мыңнан түрлерін табуға болады.
Эдафобионттардың көптеген экологиялық топтарының классификациялары бар.
Тіршілік ортасымен байланысы бойынша топырақ жануарлары негізгі үш экологиялық топқа бөлінеді:
oo геобионттар - үнемі топырақта тіршілік ететін организмдер. Олардың бүкіл даму циклы топырақта жүреді (жауын құрттары).
oo геофилдер - тіршілік циклының жоқ дегенде бір фазасы міндетті түрде топырақта өтетін организмдер (шегірткелер Acrididea, кейбір қоңыздар - Staphylinidae, Carabidae, Elateridae). Олардың личинкалары топырақ ішінде дамып, өскен соң жер бетінде тіршілік етеді.
oo геоксендер - топырақты кейде уақытша немесе қорғаныс ретінде пайдаланатын организмдер (тарақандар, кеміргіштер және басқа да інде тіршілік ететін сүт қоректі организмдер).
Сондай-ақ топырақ организмдерін дене мөлшері мен қимылына байланысты да экологиялық топтарға бөледі:
oo микробиотип - детриттік қоректік тізбектің негізін құрайтын топырақ микроорганизмдері. Бұларға жасыл (Chlorophyta), көк-жасыл балдырлар (Cyanophyta), бактериялар (Bacteria), саңырауқұлақтар (Fungi) және қарапайымдар (Protozoa) жатады.
oo мезобиотип - қозғалғыш, майда жануарлар тобы. Бұларға топырақ нематодтары (Nematoda), насекомдардың майда личинкалары, кенелер (Oribatei) және басқалар жатады. Бұлар негізінен детриттермен және бактериялармен қоректенеді.
oo макробиотип - топырақтағы ірі насекомдар (жауын құрттары және т.б.).
oo мегабиотип - топырақта тіршілік ететін сүт қоректілер, мысалы, көртышқандар, жертесерлер және т.б.
Топырақтың қасиеті, құрамы топырақтағы организмдердің тіршілік етуіне де әсер етеді. Топырақтың әртүрлі қасиеттеріне - қышқылдығы, тұздылығы, ылғалдылығына байланысты өсімдіктер де әртүрлі экологиялық топтарға бөлінеді. Мысалы, қышқыл топырақтарда (рН 6,7-тен төмен) ацидофильді түрлер (сфагналық батпақ өсімдіктері), нейтрофильді түрлер (рН 6,7-7,0 мәдени өсімдіктер), базофильді түрлер (рН 7,0-ден жоғары, ақ акация) өседі.
Тірі организмдер - тіршілік ортасы
Көптеген организмдер бүкіл өмір бойы немесе тіршілік циклының бір бөлігінде басқа организмдерді орта ретінде пайдаланады.
Паразитизм - өте ертеден, кең таралған табиғи құбылыс. Көп клеткалы организмдердің барлығында ішкі паразитизм кездеседі. Микроорганизмдер мен көп клеткалы қарапайым клеткалы организмдер арасында паразиттер көп, ал иелері болып омыртқалы жануарлар мен гүлді өсімдіктер болып табылады.
Иесінің ішкі ортасының өзіндік ерешеліктеріне байланысты паразиттер бір жағынан экологиялық артықшылықта, екінші жағынан - экологиялық қиыншылықта өмір сүреді. Экологиялық артықшылыққа: иесі арқылы қоректену, көбеюдің жоғары мүмкіншілігі, сыртқы ортадан қорғаныс жатады. Осы жағдайлар көптеген паразитті организмдер құрылыстарының екінші рет өзгеруіне алып келді.
Мысалы, таспалы құрттарда (Cestoidea) ас қорыту жүйесі мүлде болмайды (олар қоректі бүкіл денесімен сорады), нерв жүйесі редукцияланған. Көптеген паразиттер қанаттарын жойған (биттер, бүргелер).
Кейбір паразит өсімдіктерде (шырмауықтар) хлорофиллді мүшелері болмайды. Циссус (Сissuс) лианасының паразиті раффлезия (Rafflesia arnoldii) өсімдігінің тек гүлі ғана сақталған, ал басқа мүшелері лианаға енетін (саңырауқұлақ мицелиі сияқты) жіпше түрінде қалған.
Паразиттерде кездесетін экологиялық қиыншылықтарға: тіршілік кеңістігінің шектеулі болуы, анаэробтық жағдай, жарықтың жоқтығы, иесі организмінің паразитке қарсы қорғаныс реакциясы жатады. Мысалы, жануарлардың қанында паразиттерді өлтіретін антителалар өнімдері, кейбір ағаштар зиянкестерге қарсы шайыр бөліп шығарады және т.б.
Лекция 4 Тақырып "Популяциялар экологиясы - демэкология" Популяция оның сипаттамалары.
Лекцияның мақсаты - популяциялар, олардың сипаттамалары және тіршілік ету заңдылықтары туралы түсініктерді қалыптастыру.
Түйінді сөздер - популяция, популяция саны, тығыздығы, генофонд, жыныстық және жастық құрылымы, сандарын реттеу, тірі қалу қисығы, туылымы, өлім-жітімі.
Негізгі сұрақтар және қысқаша мазмұны ,
1. Популяция туралы түсінің және критерийлері.
2. Популяциянық статикалық сипаттамалары (саны, тығыздығы, жыныстық және жастық құрылымы
3. Динамикалық сипаттамалары (.туылымы, өлім-жітімі, өсу қарқыны)
4. Популяцияның өсуі және сандарын реттеу.
Демэкологияның, яғни популяциялық экологияның зерттеу объектісі популяция болып табылады. Тірі организм мен қоршаған ортаның ара қатынасын, олардың эволюциясы мен биосферадағы орнын терең түсініп білу үшін, сонымен қатар табиғат күштерін дұрыс игеру үшін популяция туралы түсінік өте қажет.
Жеке организмдер өздерінің түрлерінің таралу ареалында біркелкі таралмайды. Олардың тығыз таралған учаскелерімен қатар, сирек тарағандары да болады. Осындай түрлердің тығыз мекендеген "жиынтығын" популяциялар дейді.
Популяция - нақтылы кеңістікті алып жатқан бір тұрге жататын организмдер тобы (топ ішінде особьтер генетикалық информация алмаса алады). Түр - жалпы морфофизиологиялық, биохимиялық және тәртіптік көрсеткіштерімен сипатталатын жеке организмдер тобы.
әр популяциялардың мынандай қасиеттері бар: бірнеше ұрпақ болуы; еркін шағылысуы; популяциялардың бөлектігі.
Кейбір мүшелерінде болмайтын популяциялардың экологиялық ққасиеттері 2 бөлінеді. Статикалық сипаттамасы: өздерінің ерекше мекені, нақтылы генофонд (гендердің жиілігі), жастық құрылымы, саны, тығыздығы, биомассасы. Динамикалық сипаттамасы - туылымы, өлімі, өсу жылдамдығы, тірі қалу қабілеті.
Популяцияның саны - берілген территория немесе көлем бірлігіндегі организмдердің жалпы саны. Популяция тығыздығы - популяция алып жатқан аудан немесе көлем бірлігіне шаққандағы организмдер саны Популяцияның саны өскен кезде оның тығыздығы ұлғаймайды, егерде популяцияның таралу аймағы яғни тіршілік ететін ареалы кеңейсе. Популяциялардың таралуының түрлері кездейсоқ, біркелкі әәне топтық болады.
Популяцияның жалпы саны маусымдық, көпжылдық, периодты емес (мыс. зиянкестердің санының шектен тыс күрт өсуі) өзгерістерге ұшырап отырады. Популяция санының осындай өзгеруі оның санының динамикасы болып табылады. Популяция санының өзгеру себептері:
-азық мөлшерінің жеткілікті болуы популяция санының өсуіне әкеледі, бірақ өсудің максималды шамасында азық шектеуші фактор болады. Азық қорының жетіспеуі популяция санының азаюына әкеледі;
-популяция санының өсуі мен азаюы тіршілік ету ортасы үшін бірнеше популяциялардың бәсекелес болуына байланысты;
-абиотикалық факторлардың (температура, ылғалдылық, т.б.) әсері.
Популяция тығыздығының белгілі бір оптимумы болады. Осы оптимумнан ауытқу пайда болғанда оны реттеу үшін популяцияның ішкі механизмдері іске қосылады. Популяция тығыздығының өсуі көптеген бұнақ денелілердің мөлшерінің кішіреюіне, өнімділігінің төмендеуіне , даму жылдамдығының өзгеруіне, соның нәтижесінде популяцияның белсенді бөлігінің азаюына әкеледі. Популяция тығыздығының шектен тыс артып кетуі каннибализм (фр. адам жегіш) құбылысын туғызуы мүмкін
Популяцияның саны әралуан организмдерде әртүрлі. Ірі жануарлар саны аз (100-деген особьтер), майда организмдер- млн.-даған. Жер бетіндегі сирек кездесетін және жойылып бара жатқан түрлерді сақтап қалу үшін білу қажет - аз санды популяциялардың жойылып кету қаупі жоғары. Популяциялық генетикада - популяцияның эффективті саны деген түсінік бар. Егер де популяция саны 500-ден төмен болса,ол популяцияның жойылып кететін қаупі бар.
Популяцияның биомассасы. Популяцияның санымен оның биомассасы тікелей байланысты. Популяциялардың биомассасы оның маңызды сипаттамасы. Адам өзіне пайдалы өсімдіктер мен жануарлар биомассасын пайдаланады. Сол себептен биомассаның түзілу қарқыны адам үшін практикалық маңызы зор.
Жастық құрылымы. Бұл популяцияның өте маңызды сипаттамасы.Осыған байланысты популяцияның болашағын айтуға болады. Тез өсіп жатқан популяцияларда - жас особьтер басым болады. Тұрақты популяцияларда - жастық құрылым біркелкі, ал азайып бара жатқандарда - кәрі особтер басым болады.
Жас бойынша организм өмірі үш кезеңге бөлінеді: пререпродуктивтік, репродуктивтік, пострепродуктивтік
Олардың салыстырмалы ұзақтығы әрбір организмде әртүрлі. Көптеген жануарларда ең ұзағы алғашқы кезең болады. Өсіп келе жатқан популяцияларда жас особтер басым болады, тұрақты популяцияларда тең, ал азайып бара жатқан популяцияларда кәрі особтер басым келеді.
Популяцияның динамикалық сипаттамалары.
Туылымы популяцияның өсіп-өну қасиеті, немесе 1 жылда бір ұрғашыдан туған ұрпақ. Адамзат қоғамында адам туылымы 1000 адамға есептеледі. Максималды немесе экологиялық туылым ажыратылады. Максималды туылым - шектеулі факторлар жоқ, ең идеалды жағдайда туатын дара организмдер саны. Экологиялық немесе орындалған туылым - жаңа особьтардың нақтылы бар жағдайда туғаны.
Өлімі- шектеулі факторлардың жоқ кезінде өлшемді уақытта особьтардың өлуі.
Экологиялық өлім - нақтылы бар жағдайда өлшемді уақытта особьтардың өлуі. Туылым мен өлімнің арасындағы айырмашылық осы популяцияның санының динамикасын анықтайтын параметр. Популяция өскен сайын әр популяцияға тиетін ортаның ресурсы кемиді. Ресурстар азайғанда популяция өсуін тоқтатады. Популяцияға қажетті ресурстың азаюының себебі антропогендік фактормен байланысты (азықтық базаның азаюы, су эвтрофикациясы және т.б.)
Туылым да өлім де жасқа байланысты. Популяция особьтерінің өмір ұзақтығын тірі қалу қисық сызықтарын пайдалана отырып анықтауға болады. Ол қисық сызықтар үш түрге бөлінеді.
3 - сурет Тірі қалу қисығы:
1- өте дөңес
2- өте ойық
3- тік сызық
1. Бірінші түрі сутқоректілерге және адамға тән, ол барлық жастық топтарда өлімнің төмен екенін көрсетеді. Ересек даралардаң өлімі жоғары. (қисық өте дөңес) 2. Екінші түрі организмнің ерте кезінде өлімнің жоғарылығын көрсетеді (моллюскалар, көбелектер және т.б.) Өмірінің бастапқы кезінде особтардың өлімі көп болуын көрсетеді ( қатты иілген ойық сызық) 3. Үшінші түр өлім өмірінің бойында тұрақты болатын түрлерге тән. сол себептен тірі қалу қисық сызығы тік түрге айналады (тышқандар, қояндар , құстар) (барлық жастағы өмірді сипаттайды).
Популяцияның санының өсуі. Популяция санының өсуінің екі типі ажыратылады: экспоненциалдық (логарифмикалық) және логистикалық. Популяция саны негізінен екі құбылыспен анықталады - туылымы және өлімі Н -популяция саны болсын, онда днді қатынасы н -нің уақыт сәтіндегі өзгерісін көрсетеді. Мысалы бастапқы сагы 100 особь, ал бір сағаттан кейінгі саны 200 особьке тең инфузориялар популяциясы 1 сағатта 100 особьке өскен, ал популяцияның бір особьке шаққандағы өсімі 100100х1-1 особьсағатқа тең.
Туылым мен өлім де осылай анықталады. Егер өсу коэфиценті тұрақты шама деп ұйғарылса, онда популяция санының уақытқа тәуелділігі экспоненциалдық қисық сызығымен көрсетіледі. Экспоненциалдық қисық сызық популяцияның биотикалық потенциал деп аталатын қасиетін көрсетеді. Табиғатта негізінен басқа жағдай байқалады. Біріншіден өсу коэффиценті тұрақты шама емес. Популяцияның санының нақтылы өсуі көбінесе өсудің логистикалық қисық сызығы аталатын тәрізді тәуелділікпен өрнектеледі. Логистикалық қисық сызық теңдеуінің биотикалық потенциал теңдеуінен өзгешелігі, оның коррекциялау факторы болуында. Биотикалық потенциал мен өсудің логистикалық қисық сызығы аралығындағы кеңістік ортаның қарсыласуы болып табылады.
Популяцияның санын реттеу. Табиғатта ешқандай популяцияның санының ұзақ уақыт өсе беру қабілеті болмайды. Азық қоры немесе басқа қорлар таусылса өлген особьтардың саны оның туылған санынан асып кетеді. Мысалы, Еуропадан Австралияға қояндарды әкелгеннен кейін, олардың саны күрт көбейіп кетті. Бірақ олар азық таппай, көптеген жыртқыштарға өздері қорек болды. Осының нәтижесінде олардың сандары кеміді. Мұндай жығдайлар жаңа қолайлы ортаға басқа бір кіші-гірім популяция мекендесе де байқалады. Олар алғашқы кезде тез өседі, ал қорек қорлары азайған сайын, олардың сандары азаяды. Бірақ соңында өлім мен туылымы арасында тепе-теңдік тұрақтанып, популяция қалыпты тіршілік етеді.
1. Популяцияның негізгі критерийлері?
2. Популяциялардың ќандай типтері болады?
3. Популяциялардың статикалыќ сипаттамасы деген не?
4. Популяциялардың динамикалыќ сипаттамасы не?
5. Тірі ќалу сызыѓының типтері ќандай болады?
6. Популяциялардың санының өсуі және реттелуі?
Ұсынылған әдебиеттер:
1.Новиков Ю.В. Экология, окружающая среда и человек. М., "ФАИР" - ПРЕСС" 2003
2.Колумбаева С.Ж., Білдебаева Р.М. Жалпы экология. Алматы, "Қазақ университеті", 2005
Лекция 5,6 Тақырыбы: Синэкология қауымдастықтар экологиясы. Экожүйелер және олардың құрылымдары мен функ
Мақсаты: Студенттерді жалпы экология негіздерімен таныстыру және ой-саналарын экологияландыру, табиғи ортаға жауапты сезімдерін тәрбиелеу. Биосфера компоненттерінің бір - бірімен әрекеттері заңдылықтарын , адамның іс-әрекеттерінің салдарын, әсіресе табиғатты пайдаланудың үдеу жағдайында білу, қоғам мен биосфераның арақатынасындағы практикалық мәселелерді білу болып табылады.
Лекция сұрақтары:
1. Биоценоз, биогеоценоз, экожүйе туралы түсініктер.
2. Экожүйенің энергетикалық балансы. Экожүйедегі энергия ағымы және химиялық элементтер айналымы.
3. Биоценоздың трофикалық құрылымы (продуценттер, консументтер, редуценттер) Қоректену тізбектері және трофикалық деңгейлер, қоректену жүйесі.
4. Экологиялық пирамидалар (сандар, биомасса, энергия) . Биоценоздың өнімділігі (алғашқы және екінші)
5. Организмдер арасындағы қарым- қатынастар типтері. Экожүйенің гомеостазы, кері байланыс механизмі.
6. Экологиялық сукцессия алғашқы, екінші)
Лекцияның қысқаша мазмұны: Қауымдастық (биоценоз) (гректің bios- тіршілік, koinos бірге ) - биотоп деп аталатын белгілі бір территориядағы, қоршаған ортамен және өзара белгілі қарым - қатынаста болатын бір түрдің барлық популяцияларынан құралады. Биоценоз ұғымын алғаш ұсынған неміс зоолігі К Мебиус (1877) Биоценоздың : белгілі құрылымы, түр құрамы, территориясы болады. Олардың қоректік байланыстары мен зат алмасу типтері сәйкес болады.
Қоректік тізбектердегі түрдің орны мен оның басқа түрлермен қатынасы экологиялық қуыс деп ат алады. Экологиялық қуыс - түрдің немесе биоценоздағы оның ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Лекцияның мақсаты - экологияны ғылым ретінде және оның қоғам мен табиғаттың тұрақты дамуы үшін ролі туралы түсінікті қалыптастыру.
Түйінді сөздер - экология, аутэкология, демэкология, синэкология, биосфера, табиғатты қорғау, табиғатты тиімді пайдалану, қоғам, табиғат, экологиялық дағдарыс, тұрақты даму.
Негізгі сұрақтар және қысқаша мазмұны:
1. Экология пән ретінде, оның мақсаты, міндеттері және басқа ғылымдармен байланысы.
2. Экологиялық мәселелер, олардың қазіргі экономикалық, саясаттық тенденциялары.
3. "Тұрақты даму" түсінігіне анықтама және экологияның Тұрақты даму концепциясын орындалуындағы ролі
Экология-(грек.oіcos-үй,мекен logos-ғылым,білім)- сөзбе-сөз аударғанда - тіршілік мекені туралы ғылым.
Экология - организмдердің тіршілік ету жағдайларын және организмдер мен олардың тіршілік ету ортасы арасындағы өзара байланыстарды зерттейді.
"Экология" терминін 1866 жылы неміс биологы (зоолог, эволюция туралы зерттеуші),Ч.Дарвиннің ілімін жалғастырушы Эрнест Геккель ұсынған .
Экологияның мақсаттары:
1 Тіршіліктің ұйымдастырылу заңдылықтары. соның ішінде табиғи жүйелерге және жалпы биосфераға антропогендік әсерлерге байланысты:
а) тірі организмдерді кеңістікте орналасуын зерттеу;
б) организмдердің санының өзгеруін зерттеу;
в) тірі организмдердің қатысуымен өтетін тірі жүйелер арқылы энергия ағымын, заттар айналымының заңдылықтарын зерттеу.
2. Биологиялық ресурстарды пайдаланудығ ғылыми негізін құру, адамның іс-әрекетінен табиғаттың өзгеруін болжау; биосфералық процестерді реттеу; адамның және барлық тірі организмдердің тіршілік ортасын қорғау;
3. Зиянкес организмдермен күресу үшін қоладанылатын химиялық препараттарды аз пайдаланатын жүйелерді дамыту
4 Тірі организмдердің санын реттеу;
1. Табиғи орталардың ластануын және жағдайын экологиялық индикациялау.
Экология бөлімдері. Бір түрге жататын дара (жеке) организмнің немесе организмдер тобының қоршаған орта жағдайларымен қарым-қатынасын зерттейтін экологияның негізгі бөлімі - аутэкология (грек.autos-сам) түрдің экожүйедегі орны мен маңызын, түр тіршілігінің экожүйе құрамына кіретін өзге түрлермен байланыстарды анықтайды.
Популяциялық экология - демэколгия. Жекелеген түрлер популяцияларының құрылымы мен динамикасын зерттеумен айналысады. Синэкология (биоценология) - экологияның негізгі бөлігі. Ол бір-бірімен және органикалық емес тіршілік ортасымен тығыз қарым-қатынастағы өсімдіктердің, жануарлардың және микроорганизмдердің қауымдастықтары туралы ілім. Бұл экожүйелер туралы ғылым деп айтуға болады. Оны құрлық биоценоздарына қатысты биогеоценология деп атайды.
Қауымдастық орналасқан табиғи тірі (жизненное) кеңістік - биотоп (грекше биос- жизнь, топос-место). Биотоп қауымдастықпен бірге жоғарыда айтылған экожүйе құрайды. Онда ұзақ уақыт табиғаттың тірі және тірі емес элементтер арасында тұрақты қарым-қатынас қалыптасады. Экожүйелер шекаралық бөлінуі мүмкін (мыс. көл,орман), бірақ көбінесе шекара белгіленбейді. Жер бетінің ең үлкен экожүйесі - биосфера (грекше биос-жизнь, сфера-шар).
Биосфераны зерттеумен - глобальдік (әлемдік) экология шұғылданады.
Экология - табиғи-іргелі ғылым, оның өзі зерттейтін нысаны, мақсаты әдістері бар. Бұл ғылымның маңыздылығы жоғары, сондықтан да оның заңдылықтарын, түсініктерін, терминдерін дұрыс қолдану қажет.
Экология биология ғылымдарына жатады, сондықтан негізі биологиямен тығыз байланысты екені айқын.. Сонымен қатар басқа да табиғаттану ғылымдарымен байланысты. Мысалы, химия, физика, география, математика, геология, гидрология, топырақтану т.б.
Адамзат қоғамының өмірінде экологиялық білімнің маңызы әрқашанда зор болған. аң аулап, өсімдік жинап қоректеніп жүрген кездің өзінде, жазу әлі болмаған кезде-ақ адамдар ұрпақтан ұрпаққа жануарлардың тіршіліктері туралы білімдерін ауызша жеткізіп отырған. Одан кейін жерді игере бастаған кезден, жер туралы мәліметтер жинап, егін егетін, егін жинайтын кезеңдердің қолайлы уақыттарын анықтау үшін - топырақ және тыңайтқыштар қасиеттері, өсімдіктердің бір-біріне әсері, жануарлардың қоректік қасиеттері, т.б. жағдайлар туралы сұрақтар қызықтыра бастады. Бірақ ол мәліметтер ғылыми түрде негізделмеген еді. Экология ғылымы қалыптаса бастағаннан кейін бұл мәселелер басқаша қаралды. Табиғи қорларды дұрыс пайдаланып, қоршаған ортаға зиян келтірмеуді ойлады.
. Экология - іргелі ғылым және оның идеялары маңызды екенін ұмытпау керек. Оның заңдарын, түсініктерін, терминдерін дұрыс пайдалана білу қажет.
Адамның іс-әрекеті нәтижесінде қоршаған ортаға көптеген зардаптар тигізілді. әсіресе біздің Қазақстанда бұл айқын байқалады (Арал, Балқаш, Семей проблемалары, тың, жайылым жерлердің деградациясы т.б.).
Ағзаның бір-бірімен қарым-қатынастары мен қоршаған табиғи ортасы;
Биоценоз, экожүйелердегі уақыт пен кеңістікке байланысты туындайтын өзгерістер;
Табиғат ресурстары , оны тиімді пайдалану және қорғаудың ғылыми-теориялық негіздері;
Адам, қоғам, табиғат арасындағы гормониялық байланыстарды реттеу:
Биосфера шегіндегі географиялық заңдылықтардың тұрақтылығын сақтауды қамсыздандыру;
Биосферадағы тіршілікті қалыпты сақтауды ғаламдық нооэкологиялық деңгейге көтеру;
Көпщілікке үздіксіз экологиялық білім мен тәрбие беру және экологиялық мәдениетін , әдет-ғұрпын қалыптастыру;
Экологиялық қауіпсіздікті сақтау болып табылады.
Басқа ғылымдар сияқты экологияның да заңдылықтары да бар.
1974 жылы Гарри Коммонер өзінің Тұйық шеңбер кітабында экологиялық заңдылықтарын тұжырымдаған. Олар: Барлығы да бір-бірімен байланысты заңы, Барлығы бір нәрсенің қажетіне жарауы тиісті заңы, Табиғат - әділ сыншы заңы, Ешнәрсе артық емес, бәрінің есебі бар заңы, Шындық жеңеді заңы.
Экология ғылымының қалыптасу кезеңдері, құрылымы.
Экология биология ғылымының негізінде ХІХ ғасырдың ортасында айқындала бастаған. Экология ғылымының өз деңгейіне көтерілуі ХІХ ғ-дың аяғында, ХХ ғ- дың басы болып саналады. Алғашқы экологиялық зерттеуінің элементін көне дәуір оқырмандары Гипократ, Аристотель еңбегінен көрінеді. Табиғат құбылыстарын зертеушілер өсімдіктер мен жанурлар тіршілігіндегі морфологиялық, физиологиялық бейімдеушліктерді оның қоршаған табиғат ортасына тәуелді екендігін экологиялық тұрғыда қарастырады.
Экология ғылымының қалыптасу кезеңдерін 3-ке бөліп қарастыруға болады:
1. Биоэкологиялық зерттеулер кезеңі, бұл кезең ХVІІ ғасырдың басымен ХVІІІ ғасырдаң аяғын қамтиды. Мысалы: К.Линей, Ч.Дарвин, Э.Геккель т.б табиғат зерттеуші биологтар , систематиктер өз еңбектерінде экологиялық сипаттағы ғылыми зерттеулер жүргізіп, экология ғылымының дамуына өз үлестерін қосты. Осы кезде жарық көрген Ж.Б.Ламарктың Өсімдіктер мен жануарлар эволюциясы, Ч. Дарвиннің Түрлердің шығу тегі, Докучаевтың Ландшафтар , табиғат зоналары туралы ілімі т.б. еңбектер экология ғылымының негізін қалаған.
2. Экология ғылымының жеке ғылым ретінде қалыптасу , даму кезеңі. Бұл кезең ХІХ ғасырдың басы мен ХХ ғасырдың 70-80 жылдарын қамтиды. Осы кезеңдердегі А Генелидің Экожүйелер туралы ілімі , Сукачевтың Биоценоз , Вернадскийдің Биосфера туралы ілімі еңбектері экология ғылымының негізігі ядросын қалады. Бұдан әрі экология ғылымы жеке ғылым деңгейіне көтеріліп, өз зерттеу салаларын , мақсаты мен міндеттерін айқындай түсті.Экология ғылымы жіктелебастаы. Мысалы:су организмдер экологиясы, топырақтағы организмдер экологиясы,өсімдіктер экологиясы, жанурлар экологиясы, т.б. Осы кезеңде экология ғылымының түрлі салалары бойынша теориялық, фундаментальды ғылыми еңбектер жарық көрді.Мысалы: Ч Эвтонның Жануарлар экологиясы, Ю Одумның Экология, экология негіздері т.б.
3. Экология ғылымының өрлеу кезеңі . Қазіргі заманғы экология бүкіл әлемдік ғылымдар мен бірге әлеуметтік , экономикалық проблемаларды қамтитын деңгейге жетіп отыр. Осыған орай экология ғылымының қолданбалы экология, адам экологиясы, экологиялық педагогика , көпшілікке экологиялық білім, тәрбие беру, этноэкология бағыттары дамып жатыр.
Экология ғылымының биоэкологиялық зерттеу бағыттары. Экология бөлімдері.
1. Аутэкология - жеке организмдер арасындағы қатынастыры оның табиғи ортамен байланыстыра отырып зерттеулер жүргізеді. Яғни жеке организмдерге экологиялық факторлар қалай әсер етеді, оған организм қалай жауап береді. Организмдердегі морфологиялық, физиологиялық өзгерстер туралы мәселелер қарастырады. Одан әрі зерттеулер тереңдетіліп биохимиялық, генетикалық сипат алады. Нәтижесінде , жеке организмдердің биоэкологиялық қасиеті арқылы жалпы түрге , оның табиғатта алатын орныны, роліне , маңызына айнала қоршаған табиғи ортаның өзгерісі мен ластану деңгейіне , адамдардың қоршаған табиғи ортаға әсері туралы жан - жақты сипаттама береді.
2. Демэкология - бір түрге жататын организмдер тобын , яғни популяцияларды оның табиғи ортасымен байланыстыра отырып зерттеулер жүргізеді. Яғни, бір түрге жататын организмдердің топтасып тіршілік ету ерекшеліктері , биологиялық құрылымы табиғаттағы сан мөлшерінің реттелуімен ауылшаруашылығындағы маңызы туралы мәліметтер қарастырады.
3. Эйдэкология - түр мен оның популяцияларын организмдер дің дүниедегі дамуының жоғарғы деңгейі тұрғысында қарастырады. Сондықтан эйдэкология особь - популяция - түр - биоценоз - биогеоценоз - экожүйе деңгейдегі қатынатар жүйесі бойынша зерттеулер жүргізеді.
4. Синэкология - бірлестіктер экологиясы - ретінде түрлі түрлерге жататын популяциялар жиынтығын ( өсімдіктер, жануарлар, микроорганизмдер) біртұтас организмдер деңгейінде зерттейді. Организмдер бірлестіктерінің қалыптасуы, құрылымы, динамикасы, қатынастары, энергия және зат алмасуы сандық және сапалық өзгерістер, биологиялық өнімділігімен бірлестіктердің тұрақтылығы туралы жан- жақты мәселелер қарастырады.
5. Геоэкология - экологиялық жүйелердегі биосфералық деңгейде қарастырады . Құрлық пен дүниежүзілік мұхиттардағы экожүйелер, ондағы қатынастар мен байланыстар географиялық ландшафтар бойынша экожүйенің құрылымы бірлестіктері,тұрақтылығы, кеңістік пен уақытқа қатысты өзгеруі, экожүйелер өнімділігі , агро және антропогендік факторлар олардың практикалық маңызы туралы зерттеулер жиынтығы.
6. Ғаламдық экология - табиғи және адамның іс- әрекетінен туындайтын биосфера шегіндегі әлемдік өзгерістер мен құбылыстарды зерттейді. Мысалы: экологиялық апаттар, климаттардың өзгеруі, шөлейттену, ядролық қауіп - қатер, қатерлі эпидемиялар т.б. Осы бағыттағы бүкіл әлемді қамтитын проблемаларды қарастырады.
7. Адам экологиясы - ауыл, қала тұрғындарымен дүние жүзілік халықтың сандық, халықаралық ққатынастарды үйлестіру, көпшілікке үздіксіз экологиялық білім мен тәрбие беру, олардың экологиялық құықтарын қорғау және этноэкологиялық проблемаларды жан-жақты зерттейді. Сонымен бірге адам экологиясы жер шары тұрғындарының экологиялық қауіпсіздігін қамтамасыз ету жолдарын қарастырады.
8. Нооэкология - адам, қоғам, табиғат арасындағы әлеуметтік экономикалық, экологиялық жағдайларды қатынастарды бір - бірімен үйлестіре зерттей отырып, одан туындайтын проблемаларды адамның парасатты ақыл - ойымен шешуді қамтамасыз етеді. Нооэкология биосфера шегіндегі тұрақты дамудың жоспарын жасап , оны жүзеге асырудың жолдарын іздестіреді.
Макроэкологияның құрылымы.
1. Жалпы экология- теоретикалық экология, математикалық экология, экологиялық жүйедегі процестерді модельдеу эксперименттік экология.
2. Биоэкология - организмдердің , систематикалық топтардың экологиясы. Жануарлар, өсімдіктер, саңырауқұлақтар, бактериялар экологиясы. Табиғи биожүйелердің экологиясы, , түрлер экологиясы, популяциялық топтардың экологиясы, биоценоздардың, биогеоценоздардың экологиясы, экологиялық факторлардың эволюциясының экологиясы.
3. Геоэкология - геосфера экологиясы. Организмдердің тіршілік ететін ортасының экологиясы. Табиғаттық климаттық зоналарының экологиясы, ландшафтар экологиясы.
4. Адам экологиясы- адамдар биоэкологиясы, қазіргі антропогенез және эволюциялық экология.
5. Әлеуметтік экология - жеке семьялардың экологиясы, әлеуметтік топтар экологиясы, демографиялық экология.
6. Қолданбалы экология - инженерлік, өндірістік, құрылыстық, транспорттық экологиясы, ауылшаруашылық экологиясы, биоресурстар экологиясы, коммуналды экология, урбаэкология, медининалық экология.
Бақылау сұрақтары:
1. Экология нені зерттейді.
2. Экологияның негізгі міндеттері.
3. Экологияның негізгі бөлімдері.
4. Экологияның басқа ғылымдарымен байланысы.
5. "Тұрақты даму" деген не.
6. Қоғамның тұрақты дамуында экологияның ролі.
Ұсынылған әдебиеттер:
1. Новиков Ю.В. Экология, окружающая среда и человек. М., "ФАИР" - ПРЕСС" 2003
2. Колумбаева С.Ж., Білдебаева Р.М. Жалпы экология. Алматы, "Қазақ университеті", 2005
Лекция 2 Тақырып Особьтар экологиясы - аутэкология. Экологиялық факторлар.
Лекцияның мақсаты - организмдерге ортаның факторларының әсерінің заңдылықтары туралы түсініктерді қалыптастыру.
Түйінді сөздер - экологиялық факторлар, абиотикалық, биотикалық, антропогенді, шектеуші факторлар, толеранттық, стенобионтты эәне эврибионтты организмдер, тіршілік орталары, минимум және толераннық заңдылықтары
Негізгі сұрақтар және қысқаша мазмұны ,
1. Тірі жүйелердің ұйымдастырылу деңгейлері.
2. Экологиялық факторлар және оларды жүйелеу.
3. Либихтің минимум және Шелфордтың толеранттық заңдылықтары
Э.ф. дегеніміз организмдерге әсер етуші сыртқы ортаның факторлары. Қандай да болсын организм өзінің тіршілік ортасында әртүрлі әсерлерге шалдығады: климаттық, эдафикалық (топырақтың) және биотикалық (тірі организмдердің әсері)
Экологиялық факторлардың жіктелуі.
1сурет. Экологиялық факторларды жүйелеу
(Г.В.Стадницкий, 1996)
Шектеуші фактор туралы түсінік. Экологиялық факторлардың артықшылығы да жетіспеуі де организмдерге едәуір әсерін тигізеді. 1840 жылы неміс агрохимигі Ю.Либих әртүрлі факторлардың өсімдіктерге және дақылдардың өніміне әсерін зерттеді. Оның зерттеуі бойынша өсімдіктердің өсуі топырақтағы ең аз (минималды) мөлшердегі элементтерге байланысты екенін көрсетті. Бұл заңдылың Либихтің минимум заңы деп аталады. Минимум зңңы - бір экологиялққ фактордың кем болуы - организмнің тіршілігіне кедергі болып тиеді.
Организмдердің экологиялық факторларға қажеттілігін екі көрсеткішпен - экологиялық минимум және экологиялық максимуммен сипаттауға болады. Осы екі аралықтағы диапазон - толеранттық диапазоны деп аталады. Максимумның шектеуші әсерін Шелфордтың (1913) толеранттық заңдылығы деп атайды. Қорыта келгенде оптимум заңын былай айтуға болады: әр организмнің әрбір экологиялық факторлар бойынша белгілі таралу шегі болады (толеранттық шегі). Факторлардың белгілі бір мәндерінде организмдердің тіршілік етуі үшін ең қолайлы жағдайлар туады. Бұл жағдайларды оптималды деп атайды, ал оған тиісті аумақ - оптимум деп аталады. Факторлардың мөлшері оптималдық жағдайдан неғұрлым көбірек ауытқыса, дара организмдердің де тіршілік әрекеті де солғұрлым нашарлай түседі, соған байланысты қалыпты (нормалды) тіршілік ету аймағы анықталады (2 сурет). Толеранттық шегінде организмдердің жүдеу аймағы орналасқан, ол жерде популяциялар тығыздығы төмендейді. әр түрдің экологиялық фактор бойынша таралуы өзінше, ал заңдылық бір. Айырмашылығы - өзіне тән оптимумы болады.
2 - сурет Организмнің тіршілік етуіне факторлардңң әсері
(В.А. Радкевич, 1998)
. Шектеуші факторлар заңына сәйкес, организмнің төзімділігі оның экологиялық мұқтаждықтарының ішіндегі ең осал буынына тәуелді. Факторлардың ішінде қай фактор төзімділік шегіне жақынырақ тұрса, соның әсері күштірек болады.
1. Экологиялыќ факторлар деген не?
2. Экологиялыќ факторлардыњ жіктелуі ќандай принциптерге негізделген?
3. Абиотикалыќ, биотикалыќ, антропогенді факторлардыњ ерекшеліктері ќандай?
4. Минимум зањы, толеранттыќ зањы, олардыњ мањызы.
5. Ќолайлы жєне шектеуші факторларѓа ќандай факторлар жатады?
6. Эврибионтты жєне стенобионтты организмдер.
7. Экологиялыќ факторлардыњ єсерлерінен болатын уаќыттыќ жєне кеңістік өзгерістер?
Ұсынылған әдебиеттер:
1. Новиков Ю.В. Экология, окружающая среда и человек. М., "ФАИР" - ПРЕСС" 2003Колумбаева С.Ж., Білдебаева Р.М. Жалпы экология. Алматы, "Қазақ университеті", 2005
Лекция 3 Тақырып Негізгі тіршіліктің орталары және олардың сипаттамасы
Лекцияның мақсаты - Негізгі тіршілік орталары және олардың сипаттамалары жайлы түсініктерді қалыптастыру.
Түйінді сөздер - Су, құрлық, топырақ, тіршілік ортасы, гидробионттар, пелагиаль, бенталь, температуралық режимі, жарық режимі, биолюминесценция, гелиофиттер, сциофиттер, пойкилотермді, гомойотермді, микробиотип т.б.
Негізгі сұрақтар және қысқаша мазмұны ,
1. негізгі тіршілік орталары.
2. Су тіршілік ортасы
3. Құрлық тіршілік ортасы.
4. Топырақ тіршілік ортасы
Тіршілік ортасы - организмнің өсіп-өніп, көбеюіне, ұрпақтарын жалғастыруға қолайлы табиғи, тарихи қалыптасқан орта. Жер шарында негізгі төрт түрлі тіршілік орталары бар: су, құрлық-әуе, топырақ және организмдердің өзі.
Су - тіршілік ортасы
Су (гидросфера) - Жер шарының 71%-ын алып жатыр. Оның 98% мұхиттар мен теңіздердің, тек 0,46% ғана тұщы сулардың (көлдер, өзендер, батпақтар) үлесіне тиеді. Сулы ортада 150 000 жануарлар түрі (жалпы жануарлар түрінің 7%) және 10 000 өсімдіктер (8%) түрі тіршілік етеді. Үнемі суда тіршілік ететін немесе тіршілік циклының бір бөлігі суда өтетін (инелік, маса личинкалары) организмдерді гидробионттар деп атайды.
Әлемдік мұхитты 2 экологиялық облысқа бөледі: бүкіл су қабаты - пелагиаль, су түбі - бенталь.
Су - өзіне тән ерекшеліктері бар ерекше тіршілік ортасы. Бұл ортаның негізгі ерекшелігі - тығыздығы. Әуе ортасынын 800 есе тығыз. Дистилденген судың тығыздығы 1 гсм3-ке тең. Тұздылығы артқан сайын тығыздылығы да артып 1,35 гсм3-қа дейін жетеді. Сондықтан онда тіршілік ететін организмдерге үлкен қысым әсер етеді. әрбір 10 метр тереңдікте қысым 10 атмосфераға көбейеді. Кейбір организмдер, мысалы, шаян тәрізділер, погонофоралар, теңіз жұлдыздары және т.б. үлкен тереңдікте, 400-500 атм. Қысымда тіршілік етеді.
Су ортасының өзіндік бенталь.
бар. Суда оттегі атмосферамен салыстырғанда 21 есе аз. Судың температурасы, тереңдігі, тұздылығы артқан сайын ондағы оттегі мөлшері азайып, ал судың ағысы қатты болған сайын оттегі мөлшері көбейеді.
Басқа орталармен салыстырғанда судың температуралық режимі біркелкі болуымен ерекшеленеді. Қоңыржай аймақтарда тұщы сулардың температурасы 0,90-250 С аралығында (ыстық су көздерін есептемегенде, онда су температурасы 1000 С-қа дейін жетеді), тұщы сулардың терең қабатында температура 40-50 С-ты құрайды.
Су ортасының жарық режимі әуе-құрылық ортасынан айырмашылықтары көп. Су бетінен шағылысуына және су ішінен өтуі кезінде сіңірілетін болғандықтан суда жарық аз болады. Сондықтан терең суларды үш аймаққа: жарық, алакөлеңке және толық қараңғы бөліктерге бөледі.
Мұхиттың қараңғы, терең бөліктерінде гидробионттар көру үшін тірі организмдерден бөлінетін жарықты пайдаланады. Мұндай құбылыс биолюминесценция деп аталады. Мысалы, кейбір балықтардың арқа жүзу қанаттарының алғашқы сәулесі жоғарға жақ сүйегіне жақын майысқан, қармақша тәрізді болып орналасқан. Осы қармақшаның ұшында шырышты жарық беретін бактериялары бар. Оттегімен бактерияларды қамтамасыз етуі арқылы жарық беріп, қорегін өзіне еліктіреді.
Әуе-құрылық ортасы
Эволюция кезінде әуе-құрылық ортасы сулы ортадан кейін тірі организмдермен игерілді. Бұл орта үшін температура, жарық, ылғал, ауа құрамы маңызды факторлар болып табылады.
Тірі организмдер үшін әсіресе көруге болатын (орта толқынды) жарықтың маңызы зор. Жарықтың әсерінен хлорофиллдердің түзілуі және биосферадағы аса маңызды процесс - фотосинтез жүреді. Күн энергиясының Жер бетіне түсуі жылдық маусымға және тәулік ұзақтығына байланысты. Организмдердің жарықтың тәуліктік ырғағына реакциясы, яғни тәуліктің жарық (күн ұзақтығы) және қараңғы (түн ұзақтығы) мезгіліне ара қатынасы фотопериодизм (грекше photos - жарық, peridos - шеңберлі, айналым) деп аталады. Қоңыржай және полярлық ендіктерде ұзақ күнді өсімдіктер (қара бидай, бидай, зығыр), субтропика жақта қысқа күнді өсімдіктер (темекі, хризантема, күріш, тары) кең таралған.
Фотопериодизм жануарларда да байқалады: жұп құру, түлеу, қысқы ұйқыға кету, миграция күн ұзақтығына байланысты.
Жер бетінде жарық режимі әртүрлі. Кей жерлерге күн сәулесі көп түсетін болса, ал басқа бір жерлерде жарық мүлдем аз түседі. Сондықтан өсімдіктерде табиғи сұрыпталу процесі кезінде жарықтың әртүрлі жағдайларында өсуге бейімделушіліктері пайда болады. Жарыққа байланысты өсімдіктерді үш экологиялық топқа бөледі: гелиофиттер - жарық сүйгіш өсімдіктер, сциофиттер - көлеңке сүйгіш өсімдіктер және факультативті гелиофиттер - көлеңкеге төзімді өсімдіктер.
Гелиофиттер - күн сәулесі жақсы түсетін ашық кеңістікте өсетін өсімдіктер. Мысалы үшін оларға көптеген шабындық, дала, шөл және шөлейт өсімдіктері, орманның биік ағаштары жатады.
Сциофиттер - жарық аз түсетін жерде өсетін өсімдіктер. Бұларға фитоценоздың төменгі ярусында өсетін саумалдық (Oxalis acetosella), құсықшөп (Asarum europaeum), жасыл мүктер, плаундар жатады.
Факультативті гелиофиттер - жарықтың көп мөлшерінде де және аз мөлшерінде де өсе беретін өсімдіктердің үлкен тобы. Оларға жөке (Tilia cordata), мойыл (Podus racemosa), бүлдірген (Fragaria vesca) және т.б. жатады.
Жарық сүйгіш және көлеңке сүйгіш өсімдіктердің ерекшеліктерін салыстыра отырып олардың анатомиялық, морфологиялық және физиологиялық айырмашылықтарын көруге болады.
Жарық сүйгіш және көлеңке сүйгіш өсімдіктердің өзіне тән кейбір белгілері
№
Мүшелері мен ұлпалары
Жарық сүйгіш өсімдіктерде
Көлеңке сүйгіш өсімдіктерде
1
Тамыр жүйесі
Жақсы дамыған
Нашар дамыған
2
Сабақтары
Буынаралықтары біршама қысқа
Буынаралықтары біршама ұзын
3
Жапырақтары
Көбіне майда, қалың, қатты, кейде етжеңді
Үлкен, жұқа, жұмсақ
а)
Эпидермис
Кутикулалы, хлоропластары жоқ, майда клеткалы
Кутикуласыз, хлоропласты, клеткалары ірі, бір қабатты
б)
Механикалық ұлпа
Жақсы дамыған
Нашар дамыған, сондықтан жапырақтары жұмсақ
4
Устьица
Майда, түкті, 1 мм2 жапырақ бетінде 300-1000 устьицалар
1 мм2 жапырақ бетінде 15-80 устьицалар
5
Жарық сәулелеріне қарай жапырақтарының орналасуы
Қырымен, бүйірлі
Көлденең
Температура - күннің және жылу (ұзын толқынды) сәуле шығаруына байланысты маңызды экологиялық фактор. Тірі организмдер жылу энергиясын әртүрлі жолмен алады. Көптеген тірі организмдер температураның 00 және 500 С арасында тіршілік ете алады. Өйткені зат алмасу процесі осы температурада жақсы жүреді.
Өсу және тіршілік ету үшін қолайлы температура (-100 С, +300 С) оптимальды деп аталады. Бірақ кейбір организмдер жоғары температурада тіршілік етуге бейімделген.
- Өсу және тіршілік ету үшін қолайлы температура (-100 С +300 С) оптимальды деп аталады. Бірақ кейбір организмдер жоғары температурада тіршілік етуге бейімделген. Мысалы, ыстық су көздеріндегі бактериялар +880 С -қа дейін, цианобактериялар +800 С -қа дейін тіршілік ете береді.
Организмдер денесінің температурасын бір қалыпты ұстап тұруына байланысты пойкилотермді және гомойотермді болып бөлінеді.
Пойкилотермді (грекше poikilos - әртүрлі, therme - жылу) немесе суық қанды организмдердің денесінің температурасы қоршаған орта температурасына байланысты. Бұларға құстар мен сүт қоректілерден басқа организмдер жатады.
Көптеген суық қанды организмдерге анабиоз процесі, яғни организмнің уақытша тіршілігін тоқтатуы тән. Жануарларда анабиоз төменгі температурада да, жоғарғы температурада да болуы мүмкін. Мысалы, жыландар мен кесірткелерде ау температурасы +450 С -тан асқанда анабиоз процесі басталады.
Гомойотермді (грекше homoios - бірдей, therme - жылу) немесе жылы қанды организмдердің дене температурасы үнемі бір қалыпты, қоршаған орта температурасына байланысты болмайды. Сүт қоректілерде дене температурасы +350 С - +380 С -ты ал, көптеген құстарда +410 С - +430 С -ты құрайды.
Пойкилотермді организмдер мен гомойотермді организмдердің арасын гетеротермді организмдер алып жатыр. Белсенді кездерде оларда дене температурасы көтеріліп, тыныштық жағдайда төмендейді. Бұларға кірпі, жарқанат, колибри, сарышұнақ, суыр және т.б. жатады.
Температураның өсімдіктер үшін де маңызы зор. Фотосинтез процесі +150 С - +250 С -та белсенді жүреді.
Температура да жарық сияқты тәулікке, жыл маусымына, аймақтың географиялық ендігіне байланысты өзгеріп тұрады.
Организмдер үшін судың экологиялық фактор ретінде маңызы зор. Онсыз тіршілік үшін қажетті биохимиялық процестер жүрмейді.
Құрлықта тіршілік ететін организмдер ылғалдылыққа байланысты үш негізгі экологиялық топтарға бөлінеді: гигрофилдер (ылғал сүйетін), ксерофилдер (құрғақ сүйетін) және мезофилдер (орташа ылғалды жақсы көреді).
Гигрофиттер (грекше hygros - ылғалды, сулы, phyton- өсімдік) - ылғалды жерде өсетін өсімдіктер. Бұларға жоғары температура және ылғалды ауадағы тропикалық өсімдіктер жатады. Салқын және қоңыржай аймақтарда гигрофиттерге көлеңкеде өсетін және батпақ өсімдіктері жатады.
Гидатофиттер (грекше hygor - су) - көп бөлігі немесе толығымен суда өсетін өсімдіктер (элодея, көз шешек, шылаң, балдырлар).
Гидрофиттер (грекше hygor - су) - жартылай суда, яғни өзен, көл, теңіз жағаларында өсетін өсімдіктер (қамыс, қоға).
Мезофиттер (грекше mesos - орташа, аралық) - ылғалдылығы орташа ортаның өсімдіктері. Бұларға көптеген шалғындық, орман өсімдіктері, жапырақты ағаштар, ауыл шаруашылық дақылдары мен арам шөптер жатады.
Ксерофиттер (грекше xeros - құрғақ) - құрғақ жерде өсетін өсімдіктер. Ксерофиттер суккуленттер мен склерофиттер болып бөлінеді.
Суккуленттер (латынша sukkulentus - жуан, шырынды) - ылғалы тапшы аймақтарда, ылғал қорын сабағында немесе жапырағында сақтап өсетін өсімдіктер (сабағы - кактус, сүттіген, жапырағы - алоэ, агава). Кейбір кактустар сабағында 1000-3000 кг суды сақтай алады.
Склерофиттер (грекше skleros - қатты) - жапырақтары мен сабақтары қатты, құрғақшылыққа төзімді өсімдіктер. Суккуленттерден айырмашылығы, склерофиттер ылғал қорын жинамайды, керісінше оларда белсенді булану жүреді. Склерофиттерге шөл, жартылай шөл, дала өсімдіктері (сексеуіл, жантақ, жусан, ақселеу, астрагал) жатады. әдетте олар аласа, бірақ тамыр жүйелері жақсы дамыған болады. Жапырақтары көбіне майда, құрғақ, қабыршақты, тікенді немесе қатты тарамдалған, түкті болып келеді.
Суық және ылғалды аймақтарда өсетін өсімдіктерді психрофиттер (грекше psychros - салқын, мұздай), ал суық және құрғақ жерде өсетін өсімдіктерді - криофиттер (грекше kryos - аяз, мұз) деп атайды.
Ылғалды режимге байланысты жануарларды үш экологиялық топқа бөледі:
oo гигрофилдер - ылғал сүйетін, ортаның ылғалдылығын қажет ететін жануарлар (масалар, моллюскалар, амфибиялар);
oo мезофилдер - орташа ылғалдылықта тіршілік ететін жануарлар;
oo ксерофилдер - жоғары ылғалдылыққа төзбейтін құрғақ сүйгіш жануарлар (түйе, шөл кеміргіштері, бауырымен жорғалаушылар).
Топырақ - тіршілік ортасы
Топырақ - литосфераның жоғарғы әуе қабатымен байланысатын қабат. Топырақ жеке әртүрлі өлшемдегі қатты бөлшектерден тұрады. Қатты бөлшектер сумен және ауамен қоршалған. Сондықтан топырақты үш фазалы жүйе ретінде қарастырады.
Топырақтың жоғарғы беті борпылдақ. Мұның құрамында көптеген өлі органикалық заттар бар (өсімдіктер қалдығы, қарашірік). Бұл қарашірікті аккумулятивті А қабаты. Тереңірек, өте тығыз иллювиалды В қабаты жатыр. Оның астында аналық (топырақ түзуші) жыныс қабаты - С қабаты орналасқан.
Топырақ қабаты тереңдеген сайын аэрация нашарлайды. Оттегінің мөлшері азайып, көмір қышқыл газы мен органикалық заттардың ыдырауы кезінде бөлінетін басқа да газдардың мөлшері артады. Топырақтың жоғарғы қабаттарында өсімдікке қажетті фосфор, калий, азот, кальций және басқа заттар жинақталған.
Топырақта тіршілік ететін организмдер эдафобионттар немесе педобионттар деп аталады. Қоңыржай аймақтағы орман топырағының 1 шаршы метрінде 1000 жуық жануарлар түрін, нематодтар мен қарапайымдылардың 10 млн-аса, аяқ құйрықтар мен топырақ кенелерінің 100 мыңнан түрлерін табуға болады.
Эдафобионттардың көптеген экологиялық топтарының классификациялары бар.
Тіршілік ортасымен байланысы бойынша топырақ жануарлары негізгі үш экологиялық топқа бөлінеді:
oo геобионттар - үнемі топырақта тіршілік ететін организмдер. Олардың бүкіл даму циклы топырақта жүреді (жауын құрттары).
oo геофилдер - тіршілік циклының жоқ дегенде бір фазасы міндетті түрде топырақта өтетін организмдер (шегірткелер Acrididea, кейбір қоңыздар - Staphylinidae, Carabidae, Elateridae). Олардың личинкалары топырақ ішінде дамып, өскен соң жер бетінде тіршілік етеді.
oo геоксендер - топырақты кейде уақытша немесе қорғаныс ретінде пайдаланатын организмдер (тарақандар, кеміргіштер және басқа да інде тіршілік ететін сүт қоректі организмдер).
Сондай-ақ топырақ организмдерін дене мөлшері мен қимылына байланысты да экологиялық топтарға бөледі:
oo микробиотип - детриттік қоректік тізбектің негізін құрайтын топырақ микроорганизмдері. Бұларға жасыл (Chlorophyta), көк-жасыл балдырлар (Cyanophyta), бактериялар (Bacteria), саңырауқұлақтар (Fungi) және қарапайымдар (Protozoa) жатады.
oo мезобиотип - қозғалғыш, майда жануарлар тобы. Бұларға топырақ нематодтары (Nematoda), насекомдардың майда личинкалары, кенелер (Oribatei) және басқалар жатады. Бұлар негізінен детриттермен және бактериялармен қоректенеді.
oo макробиотип - топырақтағы ірі насекомдар (жауын құрттары және т.б.).
oo мегабиотип - топырақта тіршілік ететін сүт қоректілер, мысалы, көртышқандар, жертесерлер және т.б.
Топырақтың қасиеті, құрамы топырақтағы организмдердің тіршілік етуіне де әсер етеді. Топырақтың әртүрлі қасиеттеріне - қышқылдығы, тұздылығы, ылғалдылығына байланысты өсімдіктер де әртүрлі экологиялық топтарға бөлінеді. Мысалы, қышқыл топырақтарда (рН 6,7-тен төмен) ацидофильді түрлер (сфагналық батпақ өсімдіктері), нейтрофильді түрлер (рН 6,7-7,0 мәдени өсімдіктер), базофильді түрлер (рН 7,0-ден жоғары, ақ акация) өседі.
Тірі организмдер - тіршілік ортасы
Көптеген организмдер бүкіл өмір бойы немесе тіршілік циклының бір бөлігінде басқа организмдерді орта ретінде пайдаланады.
Паразитизм - өте ертеден, кең таралған табиғи құбылыс. Көп клеткалы организмдердің барлығында ішкі паразитизм кездеседі. Микроорганизмдер мен көп клеткалы қарапайым клеткалы организмдер арасында паразиттер көп, ал иелері болып омыртқалы жануарлар мен гүлді өсімдіктер болып табылады.
Иесінің ішкі ортасының өзіндік ерешеліктеріне байланысты паразиттер бір жағынан экологиялық артықшылықта, екінші жағынан - экологиялық қиыншылықта өмір сүреді. Экологиялық артықшылыққа: иесі арқылы қоректену, көбеюдің жоғары мүмкіншілігі, сыртқы ортадан қорғаныс жатады. Осы жағдайлар көптеген паразитті организмдер құрылыстарының екінші рет өзгеруіне алып келді.
Мысалы, таспалы құрттарда (Cestoidea) ас қорыту жүйесі мүлде болмайды (олар қоректі бүкіл денесімен сорады), нерв жүйесі редукцияланған. Көптеген паразиттер қанаттарын жойған (биттер, бүргелер).
Кейбір паразит өсімдіктерде (шырмауықтар) хлорофиллді мүшелері болмайды. Циссус (Сissuс) лианасының паразиті раффлезия (Rafflesia arnoldii) өсімдігінің тек гүлі ғана сақталған, ал басқа мүшелері лианаға енетін (саңырауқұлақ мицелиі сияқты) жіпше түрінде қалған.
Паразиттерде кездесетін экологиялық қиыншылықтарға: тіршілік кеңістігінің шектеулі болуы, анаэробтық жағдай, жарықтың жоқтығы, иесі организмінің паразитке қарсы қорғаныс реакциясы жатады. Мысалы, жануарлардың қанында паразиттерді өлтіретін антителалар өнімдері, кейбір ағаштар зиянкестерге қарсы шайыр бөліп шығарады және т.б.
Лекция 4 Тақырып "Популяциялар экологиясы - демэкология" Популяция оның сипаттамалары.
Лекцияның мақсаты - популяциялар, олардың сипаттамалары және тіршілік ету заңдылықтары туралы түсініктерді қалыптастыру.
Түйінді сөздер - популяция, популяция саны, тығыздығы, генофонд, жыныстық және жастық құрылымы, сандарын реттеу, тірі қалу қисығы, туылымы, өлім-жітімі.
Негізгі сұрақтар және қысқаша мазмұны ,
1. Популяция туралы түсінің және критерийлері.
2. Популяциянық статикалық сипаттамалары (саны, тығыздығы, жыныстық және жастық құрылымы
3. Динамикалық сипаттамалары (.туылымы, өлім-жітімі, өсу қарқыны)
4. Популяцияның өсуі және сандарын реттеу.
Демэкологияның, яғни популяциялық экологияның зерттеу объектісі популяция болып табылады. Тірі организм мен қоршаған ортаның ара қатынасын, олардың эволюциясы мен биосферадағы орнын терең түсініп білу үшін, сонымен қатар табиғат күштерін дұрыс игеру үшін популяция туралы түсінік өте қажет.
Жеке организмдер өздерінің түрлерінің таралу ареалында біркелкі таралмайды. Олардың тығыз таралған учаскелерімен қатар, сирек тарағандары да болады. Осындай түрлердің тығыз мекендеген "жиынтығын" популяциялар дейді.
Популяция - нақтылы кеңістікті алып жатқан бір тұрге жататын организмдер тобы (топ ішінде особьтер генетикалық информация алмаса алады). Түр - жалпы морфофизиологиялық, биохимиялық және тәртіптік көрсеткіштерімен сипатталатын жеке организмдер тобы.
әр популяциялардың мынандай қасиеттері бар: бірнеше ұрпақ болуы; еркін шағылысуы; популяциялардың бөлектігі.
Кейбір мүшелерінде болмайтын популяциялардың экологиялық ққасиеттері 2 бөлінеді. Статикалық сипаттамасы: өздерінің ерекше мекені, нақтылы генофонд (гендердің жиілігі), жастық құрылымы, саны, тығыздығы, биомассасы. Динамикалық сипаттамасы - туылымы, өлімі, өсу жылдамдығы, тірі қалу қабілеті.
Популяцияның саны - берілген территория немесе көлем бірлігіндегі организмдердің жалпы саны. Популяция тығыздығы - популяция алып жатқан аудан немесе көлем бірлігіне шаққандағы организмдер саны Популяцияның саны өскен кезде оның тығыздығы ұлғаймайды, егерде популяцияның таралу аймағы яғни тіршілік ететін ареалы кеңейсе. Популяциялардың таралуының түрлері кездейсоқ, біркелкі әәне топтық болады.
Популяцияның жалпы саны маусымдық, көпжылдық, периодты емес (мыс. зиянкестердің санының шектен тыс күрт өсуі) өзгерістерге ұшырап отырады. Популяция санының осындай өзгеруі оның санының динамикасы болып табылады. Популяция санының өзгеру себептері:
-азық мөлшерінің жеткілікті болуы популяция санының өсуіне әкеледі, бірақ өсудің максималды шамасында азық шектеуші фактор болады. Азық қорының жетіспеуі популяция санының азаюына әкеледі;
-популяция санының өсуі мен азаюы тіршілік ету ортасы үшін бірнеше популяциялардың бәсекелес болуына байланысты;
-абиотикалық факторлардың (температура, ылғалдылық, т.б.) әсері.
Популяция тығыздығының белгілі бір оптимумы болады. Осы оптимумнан ауытқу пайда болғанда оны реттеу үшін популяцияның ішкі механизмдері іске қосылады. Популяция тығыздығының өсуі көптеген бұнақ денелілердің мөлшерінің кішіреюіне, өнімділігінің төмендеуіне , даму жылдамдығының өзгеруіне, соның нәтижесінде популяцияның белсенді бөлігінің азаюына әкеледі. Популяция тығыздығының шектен тыс артып кетуі каннибализм (фр. адам жегіш) құбылысын туғызуы мүмкін
Популяцияның саны әралуан организмдерде әртүрлі. Ірі жануарлар саны аз (100-деген особьтер), майда организмдер- млн.-даған. Жер бетіндегі сирек кездесетін және жойылып бара жатқан түрлерді сақтап қалу үшін білу қажет - аз санды популяциялардың жойылып кету қаупі жоғары. Популяциялық генетикада - популяцияның эффективті саны деген түсінік бар. Егер де популяция саны 500-ден төмен болса,ол популяцияның жойылып кететін қаупі бар.
Популяцияның биомассасы. Популяцияның санымен оның биомассасы тікелей байланысты. Популяциялардың биомассасы оның маңызды сипаттамасы. Адам өзіне пайдалы өсімдіктер мен жануарлар биомассасын пайдаланады. Сол себептен биомассаның түзілу қарқыны адам үшін практикалық маңызы зор.
Жастық құрылымы. Бұл популяцияның өте маңызды сипаттамасы.Осыған байланысты популяцияның болашағын айтуға болады. Тез өсіп жатқан популяцияларда - жас особьтер басым болады. Тұрақты популяцияларда - жастық құрылым біркелкі, ал азайып бара жатқандарда - кәрі особтер басым болады.
Жас бойынша организм өмірі үш кезеңге бөлінеді: пререпродуктивтік, репродуктивтік, пострепродуктивтік
Олардың салыстырмалы ұзақтығы әрбір организмде әртүрлі. Көптеген жануарларда ең ұзағы алғашқы кезең болады. Өсіп келе жатқан популяцияларда жас особтер басым болады, тұрақты популяцияларда тең, ал азайып бара жатқан популяцияларда кәрі особтер басым келеді.
Популяцияның динамикалық сипаттамалары.
Туылымы популяцияның өсіп-өну қасиеті, немесе 1 жылда бір ұрғашыдан туған ұрпақ. Адамзат қоғамында адам туылымы 1000 адамға есептеледі. Максималды немесе экологиялық туылым ажыратылады. Максималды туылым - шектеулі факторлар жоқ, ең идеалды жағдайда туатын дара организмдер саны. Экологиялық немесе орындалған туылым - жаңа особьтардың нақтылы бар жағдайда туғаны.
Өлімі- шектеулі факторлардың жоқ кезінде өлшемді уақытта особьтардың өлуі.
Экологиялық өлім - нақтылы бар жағдайда өлшемді уақытта особьтардың өлуі. Туылым мен өлімнің арасындағы айырмашылық осы популяцияның санының динамикасын анықтайтын параметр. Популяция өскен сайын әр популяцияға тиетін ортаның ресурсы кемиді. Ресурстар азайғанда популяция өсуін тоқтатады. Популяцияға қажетті ресурстың азаюының себебі антропогендік фактормен байланысты (азықтық базаның азаюы, су эвтрофикациясы және т.б.)
Туылым да өлім де жасқа байланысты. Популяция особьтерінің өмір ұзақтығын тірі қалу қисық сызықтарын пайдалана отырып анықтауға болады. Ол қисық сызықтар үш түрге бөлінеді.
3 - сурет Тірі қалу қисығы:
1- өте дөңес
2- өте ойық
3- тік сызық
1. Бірінші түрі сутқоректілерге және адамға тән, ол барлық жастық топтарда өлімнің төмен екенін көрсетеді. Ересек даралардаң өлімі жоғары. (қисық өте дөңес) 2. Екінші түрі организмнің ерте кезінде өлімнің жоғарылығын көрсетеді (моллюскалар, көбелектер және т.б.) Өмірінің бастапқы кезінде особтардың өлімі көп болуын көрсетеді ( қатты иілген ойық сызық) 3. Үшінші түр өлім өмірінің бойында тұрақты болатын түрлерге тән. сол себептен тірі қалу қисық сызығы тік түрге айналады (тышқандар, қояндар , құстар) (барлық жастағы өмірді сипаттайды).
Популяцияның санының өсуі. Популяция санының өсуінің екі типі ажыратылады: экспоненциалдық (логарифмикалық) және логистикалық. Популяция саны негізінен екі құбылыспен анықталады - туылымы және өлімі Н -популяция саны болсын, онда днді қатынасы н -нің уақыт сәтіндегі өзгерісін көрсетеді. Мысалы бастапқы сагы 100 особь, ал бір сағаттан кейінгі саны 200 особьке тең инфузориялар популяциясы 1 сағатта 100 особьке өскен, ал популяцияның бір особьке шаққандағы өсімі 100100х1-1 особьсағатқа тең.
Туылым мен өлім де осылай анықталады. Егер өсу коэфиценті тұрақты шама деп ұйғарылса, онда популяция санының уақытқа тәуелділігі экспоненциалдық қисық сызығымен көрсетіледі. Экспоненциалдық қисық сызық популяцияның биотикалық потенциал деп аталатын қасиетін көрсетеді. Табиғатта негізінен басқа жағдай байқалады. Біріншіден өсу коэффиценті тұрақты шама емес. Популяцияның санының нақтылы өсуі көбінесе өсудің логистикалық қисық сызығы аталатын тәрізді тәуелділікпен өрнектеледі. Логистикалық қисық сызық теңдеуінің биотикалық потенциал теңдеуінен өзгешелігі, оның коррекциялау факторы болуында. Биотикалық потенциал мен өсудің логистикалық қисық сызығы аралығындағы кеңістік ортаның қарсыласуы болып табылады.
Популяцияның санын реттеу. Табиғатта ешқандай популяцияның санының ұзақ уақыт өсе беру қабілеті болмайды. Азық қоры немесе басқа қорлар таусылса өлген особьтардың саны оның туылған санынан асып кетеді. Мысалы, Еуропадан Австралияға қояндарды әкелгеннен кейін, олардың саны күрт көбейіп кетті. Бірақ олар азық таппай, көптеген жыртқыштарға өздері қорек болды. Осының нәтижесінде олардың сандары кеміді. Мұндай жығдайлар жаңа қолайлы ортаға басқа бір кіші-гірім популяция мекендесе де байқалады. Олар алғашқы кезде тез өседі, ал қорек қорлары азайған сайын, олардың сандары азаяды. Бірақ соңында өлім мен туылымы арасында тепе-теңдік тұрақтанып, популяция қалыпты тіршілік етеді.
1. Популяцияның негізгі критерийлері?
2. Популяциялардың ќандай типтері болады?
3. Популяциялардың статикалыќ сипаттамасы деген не?
4. Популяциялардың динамикалыќ сипаттамасы не?
5. Тірі ќалу сызыѓының типтері ќандай болады?
6. Популяциялардың санының өсуі және реттелуі?
Ұсынылған әдебиеттер:
1.Новиков Ю.В. Экология, окружающая среда и человек. М., "ФАИР" - ПРЕСС" 2003
2.Колумбаева С.Ж., Білдебаева Р.М. Жалпы экология. Алматы, "Қазақ университеті", 2005
Лекция 5,6 Тақырыбы: Синэкология қауымдастықтар экологиясы. Экожүйелер және олардың құрылымдары мен функ
Мақсаты: Студенттерді жалпы экология негіздерімен таныстыру және ой-саналарын экологияландыру, табиғи ортаға жауапты сезімдерін тәрбиелеу. Биосфера компоненттерінің бір - бірімен әрекеттері заңдылықтарын , адамның іс-әрекеттерінің салдарын, әсіресе табиғатты пайдаланудың үдеу жағдайында білу, қоғам мен биосфераның арақатынасындағы практикалық мәселелерді білу болып табылады.
Лекция сұрақтары:
1. Биоценоз, биогеоценоз, экожүйе туралы түсініктер.
2. Экожүйенің энергетикалық балансы. Экожүйедегі энергия ағымы және химиялық элементтер айналымы.
3. Биоценоздың трофикалық құрылымы (продуценттер, консументтер, редуценттер) Қоректену тізбектері және трофикалық деңгейлер, қоректену жүйесі.
4. Экологиялық пирамидалар (сандар, биомасса, энергия) . Биоценоздың өнімділігі (алғашқы және екінші)
5. Организмдер арасындағы қарым- қатынастар типтері. Экожүйенің гомеостазы, кері байланыс механизмі.
6. Экологиялық сукцессия алғашқы, екінші)
Лекцияның қысқаша мазмұны: Қауымдастық (биоценоз) (гректің bios- тіршілік, koinos бірге ) - биотоп деп аталатын белгілі бір территориядағы, қоршаған ортамен және өзара белгілі қарым - қатынаста болатын бір түрдің барлық популяцияларынан құралады. Биоценоз ұғымын алғаш ұсынған неміс зоолігі К Мебиус (1877) Биоценоздың : белгілі құрылымы, түр құрамы, территориясы болады. Олардың қоректік байланыстары мен зат алмасу типтері сәйкес болады.
Қоректік тізбектердегі түрдің орны мен оның басқа түрлермен қатынасы экологиялық қуыс деп ат алады. Экологиялық қуыс - түрдің немесе биоценоздағы оның ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz