Экология ғылымы туралы түсінік
№ 1
Кіріспе. Экология ғылымы туралы түсінік.
Дара организмдер экологиясы . аутэкология
№ 2
Популяциялар экологиясы.демэкология
Дәріс .3
Қауымдастықтар экологиясы . синэкология
№.4
Биосфера және оның тұрақтылығы
№ .5
Тұрақты даму тұжырымдамасы
Кіріспе. Экология ғылымы туралы түсінік.
Дара организмдер экологиясы . аутэкология
№ 2
Популяциялар экологиясы.демэкология
Дәріс .3
Қауымдастықтар экологиясы . синэкология
№.4
Биосфера және оның тұрақтылығы
№ .5
Тұрақты даму тұжырымдамасы
Қазiргi кезде экологиялық мәселелер қоғамдық мәні жағынан дүние жүзiнде ауқымы кең, басты мәселелердiң бiрiне айналды. Адамдардың табиғатқа әсерiнiң күшеюі мыңдаған жылдар бойы қалыптасқан табиғи жүйелердiң топырақты, су көздерiн, ауаны ластау орны толмас зардаптар қалдырды. Бұл бүкiл дүние жүзiнде экологиялық дағдарыс қаупiн тудыруда.
Сондықтан табиғи қорларды пайдаланғанда табиғаттағы үздiксiз жүрiп жататын процестердiң негiзiнде жатқан заңдылықтарды бiздiң есепке алуымыз қажет. Олай болса, Р.Риклефеттiң “Егер бiз табиғатпен қандай да бiр үйлесiмдiлiгiне қол жеткiзгiмiз келсе, онда көбiне көп қол ұсынған шарттарды қабылдауымызға тура келедi” – деген сөзiн қашанда жадымызда ұстауымыз қажет.
Ағылшын ғалымы Б.Коммонер (1974 ж) тірі және өлі табиғатттың арасындағы барлық экологиялық өзара қарым-қатынастарды төрт заңға біріктірген.
Бірінші заң – барлығы барлығымен байланысты. Әрбір түр көптеген басқа түрлермен байланысты болады.
Екінші заң – материя жойылмайды, жоқтан пайда болмайды, ол бір түрден екінші түрге өтеді. Кез-келген табиғи жүйеде бір ағзалардың эксперименттері мен қалдықтары екіншілері үшін азық болып табылады..
Үшінші заң – табиғат өзі жақсы біледі. Табиғи жүйеге кез келген ірі агнтропогенді әсер зиянды. Табиғатта егер оны ыдырату жолы болмаса, ешқандай да жаңа органикалық зат жасалмайды.
Төртінші заң – тегін ешнәрсе жоқ. Ғаламдық экожүйе біртұтас бүтінді құрайды. Адамның еңбек қызметі нәтижесінде экожүйеден алынған нәрсенің барлығы қайтарылуы тиіс. Табиғат заңдылықтарын бiлiп, оны дұрыс түсiну экологиялық сауаттылықты талап етедi. Экологиялық сауаттылық экологиялық бiлiм беру жүйесiмен тiкелей байланысты. Сондықтан ЮНЕСКО-да өткен ғасырдың соңғы жиырма жылын экологиялық бiлiм берудің жылы деп аталуы тегiн емес.
Экология – бұл мағынасы кең ұғым. Экологияны Э. Геккель табиғаттағы тiрi организмдердiң бiр-бiрiмен органикалық және бейорганикалық компоненттердiң өзара байланысы, сонымен бiрге өсімдiктер мен жануарлардың антогонистiк және антонистiк емес, бәсекелестiк қарым-қатынастары да жататын ғылым – деп түсiндiредi.
Ч.Дарвин – экология табиғатты күрделi байланыстармен қарым-қатынастарды зерттейтiн “Тiршiлiк үшiн күрестi қарастырады” – дейдi.
Экология түсiнiгiне зерттеу түрлерiне қарай әртүрлi тұжырымдамалар берiледi. Мысалы, А.С. Данилевский “Экология – экологиялық жүйелердiң құрылымы мен қызметi туралы және олардың гомеостазисiн қамтамасыз етушi механизмдер туралы ғылым деп анықтама берген. Сонымен, экология – табиғатты қорғаудың теориялық негiздерi түрiнде және оны дұрыс пайдаланумен қоршаған ортаны қорғау түрiнде сипатталады.
Ғылымның барлық салалары сияқты экология ғылымы да үздiксiз даму үстiнде болып, дербес ғылым ретiнде 1900-шы жылдары қалыптасты. 1868 жылы Э.Геккель (немiс ғалымы) «экология» терминiн ғылымға енгiздi. Грекше oicos –мекен, үй, logos - ғылым деген сөз, яғни тiршiлiк мекенi туралы ғылым деп түсініктеме берді .дегендi бiлдiредi.
Экология – организмдердің арасында болатын (особьтар, түр, түраралық, популяцияаралық, биоценоз, биогеоценозды) қарым-қатынастарды айнала қоршаған табиғи ортамен байланыстыра отырып зерттеумен қатар өзгерістерді, құбылыстарды, табиғи заңдылықтарды, биосфера шегіндегі ғылымдық ауытқуларды, адамның іс-әрекетімен үйлестіре отырып зерттейтін кешенді ғылымдар жиынтығы.
Сондықтан табиғи қорларды пайдаланғанда табиғаттағы үздiксiз жүрiп жататын процестердiң негiзiнде жатқан заңдылықтарды бiздiң есепке алуымыз қажет. Олай болса, Р.Риклефеттiң “Егер бiз табиғатпен қандай да бiр үйлесiмдiлiгiне қол жеткiзгiмiз келсе, онда көбiне көп қол ұсынған шарттарды қабылдауымызға тура келедi” – деген сөзiн қашанда жадымызда ұстауымыз қажет.
Ағылшын ғалымы Б.Коммонер (1974 ж) тірі және өлі табиғатттың арасындағы барлық экологиялық өзара қарым-қатынастарды төрт заңға біріктірген.
Бірінші заң – барлығы барлығымен байланысты. Әрбір түр көптеген басқа түрлермен байланысты болады.
Екінші заң – материя жойылмайды, жоқтан пайда болмайды, ол бір түрден екінші түрге өтеді. Кез-келген табиғи жүйеде бір ағзалардың эксперименттері мен қалдықтары екіншілері үшін азық болып табылады..
Үшінші заң – табиғат өзі жақсы біледі. Табиғи жүйеге кез келген ірі агнтропогенді әсер зиянды. Табиғатта егер оны ыдырату жолы болмаса, ешқандай да жаңа органикалық зат жасалмайды.
Төртінші заң – тегін ешнәрсе жоқ. Ғаламдық экожүйе біртұтас бүтінді құрайды. Адамның еңбек қызметі нәтижесінде экожүйеден алынған нәрсенің барлығы қайтарылуы тиіс. Табиғат заңдылықтарын бiлiп, оны дұрыс түсiну экологиялық сауаттылықты талап етедi. Экологиялық сауаттылық экологиялық бiлiм беру жүйесiмен тiкелей байланысты. Сондықтан ЮНЕСКО-да өткен ғасырдың соңғы жиырма жылын экологиялық бiлiм берудің жылы деп аталуы тегiн емес.
Экология – бұл мағынасы кең ұғым. Экологияны Э. Геккель табиғаттағы тiрi организмдердiң бiр-бiрiмен органикалық және бейорганикалық компоненттердiң өзара байланысы, сонымен бiрге өсімдiктер мен жануарлардың антогонистiк және антонистiк емес, бәсекелестiк қарым-қатынастары да жататын ғылым – деп түсiндiредi.
Ч.Дарвин – экология табиғатты күрделi байланыстармен қарым-қатынастарды зерттейтiн “Тiршiлiк үшiн күрестi қарастырады” – дейдi.
Экология түсiнiгiне зерттеу түрлерiне қарай әртүрлi тұжырымдамалар берiледi. Мысалы, А.С. Данилевский “Экология – экологиялық жүйелердiң құрылымы мен қызметi туралы және олардың гомеостазисiн қамтамасыз етушi механизмдер туралы ғылым деп анықтама берген. Сонымен, экология – табиғатты қорғаудың теориялық негiздерi түрiнде және оны дұрыс пайдаланумен қоршаған ортаны қорғау түрiнде сипатталады.
Ғылымның барлық салалары сияқты экология ғылымы да үздiксiз даму үстiнде болып, дербес ғылым ретiнде 1900-шы жылдары қалыптасты. 1868 жылы Э.Геккель (немiс ғалымы) «экология» терминiн ғылымға енгiздi. Грекше oicos –мекен, үй, logos - ғылым деген сөз, яғни тiршiлiк мекенi туралы ғылым деп түсініктеме берді .дегендi бiлдiредi.
Экология – организмдердің арасында болатын (особьтар, түр, түраралық, популяцияаралық, биоценоз, биогеоценозды) қарым-қатынастарды айнала қоршаған табиғи ортамен байланыстыра отырып зерттеумен қатар өзгерістерді, құбылыстарды, табиғи заңдылықтарды, биосфера шегіндегі ғылымдық ауытқуларды, адамның іс-әрекетімен үйлестіре отырып зерттейтін кешенді ғылымдар жиынтығы.
Пән: Экология, Қоршаған ортаны қорғау
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 42 бет
Таңдаулыға:
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 42 бет
Таңдаулыға:
№ 1
Кіріспе. Экология ғылымы туралы түсінік.
Дара организмдер экологиясы - аутэкология
Қаралатын сұрақтар:
1. Экологияның қалыптасу тарихы және оның қазіргі жағдайы.
2. Экологияның бөлімдері мен зерттеу бағыттары
3. Қоршаған орта және экологиялық факторлар түсінігі
4. Факторлардың организмге әсер ету заңдылықтары
5. Организмдердiң негiзгi тiршiлiк орталары
Кіріспе
Қазiргi кезде экологиялық мәселелер қоғамдық мәні жағынан дүние жүзiнде ауқымы кең, басты мәселелердiң бiрiне айналды. Адамдардың табиғатқа әсерiнiң күшеюі мыңдаған жылдар бойы қалыптасқан табиғи жүйелердiң топырақты, су көздерiн, ауаны ластау орны толмас зардаптар қалдырды. Бұл бүкiл дүние жүзiнде экологиялық дағдарыс қаупiн тудыруда.
Сондықтан табиғи қорларды пайдаланғанда табиғаттағы үздiксiз жүрiп жататын процестердiң негiзiнде жатқан заңдылықтарды бiздiң есепке алуымыз қажет. Олай болса, Р.Риклефеттiң "Егер бiз табиғатпен қандай да бiр үйлесiмдiлiгiне қол жеткiзгiмiз келсе, онда көбiне көп қол ұсынған шарттарды қабылдауымызға тура келедi" - деген сөзiн қашанда жадымызда ұстауымыз қажет.
Ағылшын ғалымы Б.Коммонер (1974 ж) тірі және өлі табиғатттың арасындағы барлық экологиялық өзара қарым-қатынастарды төрт заңға біріктірген.
Бірінші заң - барлығы барлығымен байланысты. Әрбір түр көптеген басқа түрлермен байланысты болады.
Екінші заң - материя жойылмайды, жоқтан пайда болмайды, ол бір түрден екінші түрге өтеді. Кез-келген табиғи жүйеде бір ағзалардың эксперименттері мен қалдықтары екіншілері үшін азық болып табылады..
Үшінші заң - табиғат өзі жақсы біледі. Табиғи жүйеге кез келген ірі агнтропогенді әсер зиянды. Табиғатта егер оны ыдырату жолы болмаса, ешқандай да жаңа органикалық зат жасалмайды.
Төртінші заң - тегін ешнәрсе жоқ. Ғаламдық экожүйе біртұтас бүтінді құрайды. Адамның еңбек қызметі нәтижесінде экожүйеден алынған нәрсенің барлығы қайтарылуы тиіс. Табиғат заңдылықтарын бiлiп, оны дұрыс түсiну экологиялық сауаттылықты талап етедi. Экологиялық сауаттылық экологиялық бiлiм беру жүйесiмен тiкелей байланысты. Сондықтан ЮНЕСКО-да өткен ғасырдың соңғы жиырма жылын экологиялық бiлiм берудің жылы деп аталуы тегiн емес.
Экология - бұл мағынасы кең ұғым. Экологияны Э. Геккель табиғаттағы тiрi организмдердiң бiр-бiрiмен органикалық және бейорганикалық компоненттердiң өзара байланысы, сонымен бiрге өсімдiктер мен жануарлардың антогонистiк және антонистiк емес, бәсекелестiк қарым-қатынастары да жататын ғылым - деп түсiндiредi.
Ч.Дарвин - экология табиғатты күрделi байланыстармен қарым-қатынастарды зерттейтiн "Тiршiлiк үшiн күрестi қарастырады" - дейдi.
Экология түсiнiгiне зерттеу түрлерiне қарай әртүрлi тұжырымдамалар берiледi. Мысалы, А.С. Данилевский "Экология - экологиялық жүйелердiң құрылымы мен қызметi туралы және олардың гомеостазисiн қамтамасыз етушi механизмдер туралы ғылым деп анықтама берген. Сонымен, экология - табиғатты қорғаудың теориялық негiздерi түрiнде және оны дұрыс пайдаланумен қоршаған ортаны қорғау түрiнде сипатталады.
Ғылымның барлық салалары сияқты экология ғылымы да үздiксiз даму үстiнде болып, дербес ғылым ретiнде 1900-шы жылдары қалыптасты. 1868 жылы Э.Геккель (немiс ғалымы) экология терминiн ғылымға енгiздi. Грекше oicos - мекен, үй, logos - ғылым деген сөз, яғни тiршiлiк мекенi туралы ғылым деп түсініктеме берді .дегендi бiлдiредi.
Экология - организмдердің арасында болатын (особьтар, түр, түраралық, популяцияаралық, биоценоз, биогеоценозды) қарым-қатынастарды айнала қоршаған табиғи ортамен байланыстыра отырып зерттеумен қатар өзгерістерді, құбылыстарды, табиғи заңдылықтарды, биосфера шегіндегі ғылымдық ауытқуларды, адамның іс-әрекетімен үйлестіре отырып зерттейтін кешенді ғылымдар жиынтығы.
Жалпы экология ғылымының негізгі зерттейтін мәелелері:
oo организмдердің бір-бірімен қарым-қатынастары мен қоршаған табиғи ортасы;
oo биоценоз, экожүйе, биосферадағы уақыт пен кеңістікке байланысты туындайтын өзгерістер;
oo табиғат ресурстары, оны тиімді пайдалану және қорғаудың ғылыми-теориялық негіздері;
oo адам, қоғам, табиғат арасындаы үйлесімді байланыстарды реттеу;
1 Экологияның қалыптасу тарихы және оның қазіргі жағдайы.
Экология - биология ғылымының негізінде ХІХ ғасырдың орта шенінде айқындала бастағанымен, оның өз деңгейінде көтерілуі ХІХ ғасырдың аяғы мен ХХ ғасырдың басы болып саналады. Десе де, алғашқы экологиялық зерттеулердің элементтерін біз көне дәуір оқымыстылары Эмпедокл, Гиппократ, Аристотель, Теофраст еңбектерінен көреміз. Табиғат құбылыстарын зерттеушілер өсімдіктер мен жануарлар тіршілігіндегі морфологиялық, физиологиялық бейімделушіліктерді оның қоршаған табиғи ортасына тәуелділік шеңберінде экологиялық тұрғыда қарастырады.
Экология ғылымының қалыптасуын 3 кезеңге бөлуге болады.
1 кезең. Биоэкологиялық зерттеулердің жаппай сипат алу кезеңі. Ол кезең ХVІІІ ғасырдың аяқ шенін қамтиды. К.Линей (1707-1788), Ж.Ламарк (1744-1825), А.Декандоль (1806-1893), П.С.Паллас (1741-1811), И.И.Лепехин (1740-1802), А.Гумбольд (1769-1859 экология ғылымының дамуына өз үлестерін қосты.
ІІ - кезең. Экология ғылымының жеке ғылым ретінде қалыптасу кезеңі. Ол ХІХ ғасырдың басы мен ХХ ғасырдың 70-80 жылдарын қамтиды. Бұл кезеңде Д.Н. Кашкаровтың Орта және бірлестіктер, Жануарлар экологиясының негіздері, А.Тенслидің Экожүйелер туралы ілім Н.В.Сукачевтың Биоценоз, В.И.Вернадскийдің Биосфера туралы ілімі негіз болды. ІІІ кезең. Экология ғылымының өрлеу кезеңі. Қазіргі заманғы экология - бүкіл ғаламдық ғылымдар мен әлеуметтік, экономикалық жағдайлар мен орнықты даму және жаһандық мәселелерді қамтитын деңгейге жетті. Экология ғылымының қолданбалы және адам экологиясы, тұрақты даму бағыттары дами түсті. Экологияның жаңа салалары бойынша теориялық және практикалық зерттеулер жүргізілуде.
2 Экологияның бөлімдері мен зерттеу бағыттары
Аутэкология - жеке организмдер арасындағы қарым-қатынастарды оның табиғи ортасымен байланысын зерттейді. Яғни жеке организмдерге табиғат факторлары қалай әсер етеді, оған организм қалай жауап береді, организмдегі морфологиялық, физиологиялық өзгерістер туралы мәселелерді қарастырады.
Демэкология - бір түрге жататын организмдер тобын, популяцияларды табиғи ортасымен байланыстыра отырып зерттейді. Бір түрге жататын организмдердің топ құрып тіршілік ету ерекшеліетері, биологиялық құрылымы табиғаттағы сан мөлшерінің реттелуін қарастырады.
Синэкология - бірлестіктер экологиясы - әр түрлі түрлерге жататын популяциялар жиынтығын біртұтас организмдер деңгейінде зерттейді.
Эйдэкология - түр мен оның популяцияларын органикалық дүние дамуның жоғары деңгейі тұрғысында қарастырады. Эйдэкология - особь, популяция, түр, биоценоз, биогеоценоз - биосфера деңгейіндегі қарым-қатынастар жүйесі бойынша зерттеулер жүргізеді.
Геоэкология - экологиялық жүйелерді биосфералық деңгейде қарастырады. Құрлық пен дүниежүзілік мұхиттардағы экожүйелер, ондағы қарым-қатынастар мен байланыстар, географиялық ландшафтар бойынша экожүйелердің құрылымы, бірлестіктері, тұрақтылығы кеңістік пен уақытқа қатысты өзгеруі антропогендік экожүйелер туралы зерттейді.
Ғаламдық экология - биосфера шегіндегі, күн жүйесіндегі әлемдік өзерістер мен құбылыстарды зерттейді.
Адам экологиясы - халыққа үздіксіз экологиялық білім мен тәрбие беру, экологиялық мәдениет, этика, мораль, адамдардың экологиялық құқығы, этноэкологиялық проблемаларды зерттейді.
Нооэкология - адам, табиғат, қоғам арасындағы адами, әлеуметтік, экономикалық және экологиялық жағдайларды ақыл-оймен шешуді қарастырады.
Қоршаған орта және экологиялық факторлар түсінігі
Кез келген тiрi организм өзiн қоршаған ортамен тығыз байланыста ғана өмiр сүре алады.Қоршаған орта - организмнiң өсіп-көбеюiне, тiршiлiгiне, дамуы мен таралуына тiкелей және жанама әсер ететiн қоршаған ортадағы компоненттердiң жиынтығын айтамыз.Экологиялық факторлар- қоршаған ортаның тiкелей немесе жанама түрде тiрi организмдерге даму барысында әсер етуiн және организмнiң қоршаған орта жағдайына қалыптаса отырып жауап беруiн айтамыз. Жалпы алғанда фактор - қозғаушы күш. Факторлар тiкелей және жанама әсер етедi. Тiкелей әсер етушi факторларға температура, қысым, жарық, тұздылық т.б. жатады.
Жанама факторлар аралық буындар арқылы берiледi. Мысалы,көлде құстардың көп болуы, балықтар жемiнiң көбеюiн тудырады.
Жалпы экологиялық факторлар 3-ке бөлiнедi:
Экологиялық
факторлар
Антропогендiк
фактор
Биотикалық
фактор
Абиотикалық
фактор
Қоршаған ортадағы тiрi емес факторлардың организмге әсерiн абиотикалық факторлар деп атаймыз. Оған сыртқы ортаның физикалық, химиялық қасиеттерi жатады. Мысалы, ауа райы, жылу, ылғалдылық, қысым, жел күшi, су, тұздылық.
Биотикалық факторлар. Жеке организмдер арасындағы және популяциялар арасындағы өзара әрекеттесудiң әр алуан формалары биотикалық факторлар деп атайды. Олар түрiшiлiк және түраралық қарым-қатынасқа бөлiнедi.
Антропогендiк факторлар адам баласының айналаға, қоршаған ортаға тигiзетiн iс-әрекетiнiң тiкелей немесе жанама әсерi. Кейiнгi жылдары адам баласының табиғатты есепсiз пайдалану іс әрекеттерінен жердiң құнарсыздануы, қуаңшылық, өзен-көлдердiң тартылуы, өсімдiктермен жануарлардың сиреп, жойылуы, адам баласының денсаулығының бұзылуы, климаттың өзгеру құбылыстары үдей түсуде. Бұл бүкiл биосфераны апаттық жағдайға әкелiп соғуда. Сондықтан антропогендiк фактор ерекше қаралып, ғаламдық проблемаларды шешу жолын iздестiруде.
Факторлардың организмге әсер ету заңдылықтары
Оптимум және пессимум заңы. Организмнiң өніп дамуына, яғни тiршiлiк етуiне қолайлы ортасы - оптимум аймағы деп, ал тiршiлiкке қолайсыз шеткi жағы - пессимум аймағы деп аталады. Оптимум аймағында популяция жоғарғы өнімдiлiк пен өсімталдық бередi
Организм тiршiлiгiне факторлардың артық әсерi де, кем әсерi де, керi әсерiн тигiзедi. Экологиялық минимум және максимум аймақтар организм тiршiлiгiн әлсiретедi. Бiрақ осыған төзiмдiлiк көрсетiп қалған түрлер экологиялық валенттiлiктi құрайды.
Минимум заңы. Кез келген организм топтарының өмiр сүруi белгiлi бiр комплекстi жағдайларға байланысты. Мысалы, өсімдiк ылғал ауаны, жарықты, қоректiк заттарды қажет етiп, ал осы қоректiк заттардың бiрi жетiспеген болса, онда организмнiң жағдайы төмендейдi.
Немiс ғалымы Юстус Либих 1840 ж. "Минимум" заңын ашты. Ол өсімдiктерге тәжiрбие жасап, өсімдiктiң өсуi топырақтағы жетiспейтiн ең аз микроэлементтiң мөлшерiне байланысты болатынын дәлелдеген
Максимум заңы. 1913 жылы В. Шельфорд лимиттiк әсерлердiң минимум заңына сай "максимум заңын" ашты, яғни төзiмдiлiк шек заңын ашты.
Экологиялық факторлар оптималды жағдайдан ауытқығанда организм тiршiлiгiнiң төмендеуiнiң жоғарғы шегi, организмнiң тiршiлiгiн сақтау ұстамдылығы, төзiмдiлiгi бұл - төзiмдiлiк шек деп аталынады және әрбiр организмнiң өзiне тән төзiмдiлiк шегi болады..
Организмдердiң негiзгi тiршiлiк орталары және олардың бейімделуі
Тiршiлiк ортасы дегенiмiз - кез-келген организмнiң өсіп өніп, көбеюiне ұрпақтарын жалғастыруға қолайлы табиғи тарихи қалыптасқан орта. Қазiргi кезде жер шарында негiзiнен төрт тiршiлiк ортасы бар. Олар: су, ауа, топырақ және организмнiң өзi.
Су-тiршiлiк ортасы.
Гидросфера жер бетiнiң жалпы ауданының 71 пайызын қамтидыСуға тән қасиет - қозғалғыштық, соған байланысты судағы барлық организмдер жүзуге бейiмделген. Дегенмен, көптеген балдырлар, су мүктерi, кейбiр бентосты организмдер бекiнiп тiршiлiк етуге бейiмделген. Жүзуге немесе баяу қозғалуға байланысты морфологиялық өскiншелер, жүзу немесе өсу аяқтары мен қанаттары, дене сыртында су жұқтырмайтын жылтырлық (майлылық) пен т.б көптеген қасиеттер пайда болған.
Су ортасының мынандай ерекше қасиеттерi бар: су ортасының температурасы, судың тұтқырлығы, тұз концентрациясы, оттегiнiң мөлшерi, қорек қоры т.бСу ортасының температуралық режимi.Су ортасының температурасы құрлықпен салыстырғанда тұрақтылау болып келедi.
Судың тұтқырлығы және тығыздығы.Судың тығыздығы ауаның тығыздығынан 800 есе жоғары. Әртүрлi тереңдiкте жануарларға әр түрлi қысым әсер етедi. Тығыздықпен тұтқырлыққа қатысты организмдер түрлiше бейiмделедi. Су ортасының факторларына байланысты суда тiршiлiк етушiлердi бірнеше топқа жiктеймiз: нектондар, планктондар, бентостар.
Судың тұздылылығы
РН 7 - қышқыл, РН = 7 - бейтрап, РН 7 сiлтiлi ортаны көрсетедi. Тереңдеген сайын судың қышқылдылығы артады. РН=5 болған жағдайда балықтарға терiс әсер етедi, ал рН=10 болса, онда балықтар да, жануарлар да өледi.
Құрлық - ауа тiршiлiк ортасы.
Құрлық - ауа кеңiстiгiнде жануарлар мен өсімдiктердiң эволюциялық даму жолында анатомиялық, морфологиялық, физиологиялық, экологиялық және этологиялық (мiнез- құлықтық) бейiмделушiлiктерi қалыптасқан.
Топырақ -тiршiлiк ортасы.
Топырақ негiзiнен жер және су өсімдiктерi үшiн субстрат болып табылады. Өсiмдiктер топырақтан минералды заттарды алып фотосинтез өнімiнiң түзiлуiн жүргiзедi. Топырақтың қасиетi әр түрлi болып, өсiмдiк үшiн қажеттi ылғал, ауа, жылу және тұзды орта болып келедi.
Организмдердiң өзi - тiршiлiк ортасы
Табиғатта өсімдiктер, жануарлар және микроорганизмдер өз тiршiлiктерiн екiншi бiр организмнiң арқасында жалғастырып отырады. Оған көбiне паразиттiк тiршiлiк ететiн, эпифиттiк тiршiлiк ететiн организм түрлерi жатады.
Организмдердiң қоршаған орта жағдайына бейiмделуi
Биосфера көлемiнде тiршiлiк ортаға абиотикалық жағдайлар анықтаушы, шектеушi және реттеушi факторлар ретiнде әсер етедi. Тiршiлiк ету формаларына қарай жалпы габитустық бейiмделушiлiк ерекшелiктерi эволюция барысында пайда болады.
Тірі ағзалардың жер бетінде таралуын анықтайтын факторлардың бірі - температура. Жылудың тек абсалюттік мөлшері ғана емес, сондай-ақ оның уақыт бойынша таралуы, яғни жылулық режим маңызды болып табылады.
Бергман ережесі (1847) бойынша түрлердің немесе біртекті жақын түрлердің тобында дене мөлшері ірі, жылықанды жануарлар анағұрлым салқын аудандарда таралған.
Термодинамика тұрғысынан ағзаның жылуды жоғалтуы оның салмағына емес, бетінің ауданына тура пропорционал болады.
Аллен ережесі (1877) бойынша дене температурасы тұрақты жануарлардың салқын климаттық белдеулерде денесінің шығыңқы бөліктері кішірейеді.
Жылу алмасу түріне байланысты жануарлардың экологиялық екі типін бөліп көрсетуге болады: пойкилотермді (салқын қандылар және гомойотермді (жылы қандылар).
Пойкилотермді ағзалардың (гр. тілі - poikilos - алуан түрлі) зат алмасу деңгейі тұрақсыз және денесінің температурасы тұрақсыз, жылу реттеу механизмі жоқ. Олардың денесінің температурасы - қоршаған ортаның температурасына тәуелді болады (омыртқасыздар, балықтар, қосмекенділер).
Гомойотермді ағзалар - (гр. тілі homoios - бірдей) - зат алмасу деңгейі жоғары және тұрақты, зат алмасу нәтижесінде жылу реттелуі жүзеге асырылады.
Пойкилотермді жануарлардың өзін салыстырмалы түрде кең ауқымды температура ауытқуында белсенді тіршілік ететін эвритермді және температураның айтарлықтай ауытқуын көтере алмайтын стенотермді деп бөлуге болады.
Гомойотермді жануарлар өзінің дене температурасын үш түрлі жолмен реттеп отырады. Олар - химиялық, физикалық және мінез-құлық.
Химиялық реттелу - организм денесіндегі биохимиялық реакциялар кезіндегі жылу бөліну арқылы жүзеге асса, ал физикалық реттелу - жылуды сақтау және беру арқылы жүзеге асады. Оларға жүннің қалыңдығы, май қабаты, тері бездерінің әрекеті, қан айналымы жатады.
№ 2
Популяциялар экологиясы-демэкология
Қаралатын сұрақтар:
1. Биоценоз, биоценотикалық орта,популяция түсініктері
2. Популяцияның даму бағыттары және жіктелуі
3. Популяция құрылымдары:түрлік,биологиялық, кеңістік
этологиялық, жастық құрылымдары
4. Популяцияның негізгі қасиеттері
5. Популяцияның санының тығыздыққа тәуелділігі
6. Популяцияның өзгергіштігі,тіршілік деңгейі,құрылымы,стратегиясы
Биоценоз, биоценотикалық орта,популяция түсініктері
Биоценоз ұқымын алғаш рет ұсынған неміс зоологі К.Мебиус (1877ж.). Биоценоз құрамындағы организмдердің бір-бірімен қатынасын биоценотикалық тұрғыда қарастыру қажет.
Тірі организмдердің бір-біріне әсер етуінің барлық түрі ортаның биотикалық факторлары деп аталады. Организмдерді тікелей қоршап тұрған орта биоценотикалық орта деп аталады. Тірі заттардың табиғи бірігуінің өзіне тән заңдылықтары бар. Неміс экологі В.Тишлердің классификациялауы бойынша:
* Топтастық әрқашанда бірнеше түрлерден немесе бірыңғай түрлер жиынтығынан тұрады.
* Топтастықты құрайтын бір тұр немесе түрлер жиынтығын экологиялық талаптарға сай келетін басқа түрлер ауыстыра алады.
* Бір биоценозда қарама-қарсы түрлер өмір сүре береді.
Биоценоздар орналасқан жердегі қоршаған абиотикалық орта - биотоп деп аталады. (биос - өмір, топос- орын)
ХХ ғасырдың басында биология ғылымдарындағы генетикалық эволюциялық дамуымен байланысты популяция туралы түсінік тарихқа енді. Ең бірінші болып 1903 жылы В. Иогансен популяция терминін ұсынып, бір түрге жататын особьтар топтастығын біркелкі емес генетикалық қатынастар анықтайды деген түсінік берген.
Г.А. Новиков популяцияға кең мағаналы түсінік берумен көзге түсті. Популяция табиғи емес адамдардың іс-әрекетінің әсері арқасында үлкен және кіші территорияларға жалпы біріккен, бір немесе бірнеше биоценозда тіршілік ете алатын генетикалық туыстығы белгілі бір түрге жататын особьтардың жиынтығы деп қарастырды.
Организмдердің популяцияларын жан-жақты зерттеуші экологтар С.С. Шварц, А.М. Гиляров, А.Я. Яблоков өзінің еңбегінде популяцияны қазіргі тұрғыдан анықтама береді. Мәселен, Шварц популяция дегеніміз ─ орта жағдайларының өзгерстеріне ұзақ уақыт бойы өзінің тұрақты санын ұстап тұратын бір түрге жататын организмдердің элементарлы топтары дейді. А.М.Гиляров осы идеяларды дамыта келіп, популяцияға біршама жаңа көзқарасты анықтама береді.
Популяция - белгілі бір территорияны мекендейтін шығу тегі бір, ұзақ жылдар бойы табиғаттағы санын тұрақты ұстап келе жатқан бір түрге жататын организмдер жиынтығы.
Қазіргі көзқараста популяцияны эволюциялық процестің элементарлы бөлшегі сияқты қарастырады. Осы бағыттағы популяцияның ең негізгі критерийі генетикалық информацияның ерікті түрде алмасуға қабілеттілігі. Генетикалық информация - панмикция деп аталады. Популяциядағы әр түрлі түрлердің аумағын генетикалық - эволюциялық бағыт тұрғысынан осы панмикция критерийі анықтайды. Осы тұрғыдан популяцияға былай анықтама берілген.
Бір түр жиынтығының ұзақ уақыт бойы белгілі территорияны мекендеп іс жүзінде өз ішінде панмикация жүріп отыратын және сол популяцияларды айыратын бөгеттер болмайтын, бірақ көршілес территориядағы особтар жиынтығынан ажырататын белгілері бар особтар жиынтығы
Осы генетикалық-эволюциялық бағыттан популяцияның биологиялық-экологиялық аспектісінің өзгешелігі бар. Бұл белгілі экожүйенің құрамына кіретін популяция тіршілігін зерттеуге бағытталған
Популяциялық экология - экология ғылымының жас саласы. Популяциялық зерттеулер ХХ ғасырдың басында басталған, жазба түрінде ХХ ғасырдың екінші жартысында кірді. Популяциялық - биологиялық түр табиғатта белгілі бір ареалды алатын және белгілі бір жағдайға бейімделген, бір-бірімен шағылысып ұрпақ, популяциялар еретін, морфологиялық, физиологиялық ерекшеліктері ұқсас, белгілері ұрпақтан-ұрпаққа берілетін особьтар жиынтығы. Популяцияның құрылым негізі - түрдің тіршілік ететін ортаға бейімделуі морфологиялық - биологиялық типіне қарай жіктейді:
Элементарлы популяция - бұл жергілікті жерге таралған майда топтағы популяциялар, яғни микропопуляциялар.
Географиялық популяция - бұл бірдей жағдайда бір территорияда тіршілік ететін жалпы морфологиялық типтері тіршілік ритмдерімен биоценозда алатын орны бірдей, бір түрге жататын особьтар жиынтығы.
Экологиялық популяция - бір биотопта тіршілік ететін биологиялық цикл ритмдері және тіршілік ету сипаты бірдей особьтар тобы
2.2 Популяцияның құрылымы
Особътардың территорияларға бөлініп орналасуы, олардың жасы, морфологиялық, физиологиялық, мінез - құлық, генетикалық ерекшеліктері популяцияның құрылымын көрсетеді. Популяцияда қалыптасу түрлері жалпы биологиялық қасиеттеріне негізделеді. Сонымен бірге абиотикалық факторлар да негізгі роль атқарады. Популяциядағы түрлер ұқсас және мекен-жайына қарай өз ерекшеліктері болады.
Популяцияның түрлік құрылымы.
Ареалдағы әрбір түр популяциялық жүйені құрайды. Егер түрлердегі жеке особътар арасында тұрақты араласу және ауыспалық кең көлемде жүріп отырса, ондай түрлер ірі популяцияларды құрайды.
Популяцияның биологиялық құрылымы.
Популяция құрылымының негізгі көрсеткіші - кеңістіктегі организмдердің бөлініп орналасуы мен саны және ондағы особътардың қасиеттерінің, санының әртүрлілігі.
Популяцияның жастық құрылымы.
Жастық құрылым популяциядағы особътардың өмірінің ұзақтығына байланысты. Особътардың жасы өскен сайын қоршаған ортаның әрбір факторларының шыдамдылығы заңды түрде өзгеріп отырады. Популяциядағы жастың әртүрлілігі экологиялық әртүрлілікті тудырады. Орта қалыпты жағдайдан қатты ауытқығанда особътардың тіршілік етуге бейім топтары тіршілігін сақтап өмір сүреді
Популяцияның кеңістік құрылымы.
Популяцияның кеңістікте орналасуына байланысты тіршілік жағдайы анықталады. Популяциялардың кеңістікте таралуы оларға өмір сүру үшін қажет.
Популяцияның этологиялық құрылымы.
Бұл негізінен жануарларға тән. Жануарлардың мінез - құлық заңдылықтарын зерттейтін ерекше ғылымды этология деп атайды. Жануарлардың популияциядағы мінез - құлқы олардың жеке және топ болып өмір сүру формаларына байланысты болады. Кейбір организмдер өз жұбын таңдайды әртүрлі мінез-құлық көрсетеді. Құстарда, сүтқоректілерде жұптасу аталықтарда агрессивті, аналықтарда қорғану күшті жүреді. Бұл жыныстық жетілуді тездетеді. Жануарлар популияцында бәсекелестік күшейеді. Көбею кезенінің алдында аталықтар ашық төбелесіп, ерекше мінез-құлық көрсетеді.
2.3 Популяцияның жыныстық, жастық, генетикалық құрылымы
Жыныстық құрылым популяциядағы жыныстардың қатынастарын көрсетеді. Бұл көрсеткіштің негізінен жыныстық көбеюі басым түрлер үшін маңызы зор. Аталықтар мен аналықтардың жасы және жыныстық жетілу жағдайлары популяция санын ұстап тұруға әсер етеді. Аталықтар мен аналықтардың қоректенуі, өмір ырғағы және мінез-құлқы әр түрлі болуы мүмкін.
жасы
а ә б
1 -сурет. Жастық пирамиданың негізгі типтері
Әр түрлі жастық топтардағы даралардың салыстырмалы саны:
а) жас даралардың санының көп болуы - балықтар;
ә) жас даралар санының орташа болуы- бұғы;
б) жас даралардың санының аз болуы - піл.
Адам популяциясын да жыныстық-жастық құрылыммен сипаттауға болады. Неғұрлым жыныстық-жастық құрылым күрделі болса, соғұрлым популяцияның бейімделушілік мүмкіндіктері жоғары болады.
Даралардың кеңістікте таралуы.Популяциялардың күйі мен тіршілігі популяцияның жалпы санына және олардың кеңістікте орналасуына байланысты болады.
Популяцияны құрайтын даралардың кеңістікте таралуы әр түрлі болуы мүмкін. Ол даралардың қолайлы және қолайсыз физикалық жағдайларға немесе бәсекелестік қатынастарға реакциясын көрсетеді. Даралар мен олардың топтарының таралуы кездейсоқ,бірқалыптыжәне топтық болып бөлінеді. Ағзалардың таралу типін білудің популяцияның тығыздығын іріктеп алу әдісімен бағалаудың маңызы зор.
Іріктеп алу деп популяция тығыздығын бағалауға арналған эксперименттер қатарын атаймыз.
Ұрпақтың өмірінің ұзақтығы - шартты
2 - Сурет. Өлім қисық сызығы (Ә.Макфредьен бойынша)
I- Гидраның өмірінің ұзақтығы, барлық жаста өлім бірдей жүреді;
ІІ - Айқұлақтың өмірінің ұзақтығы, өлім өмірінің ерте кезеңінде жоғары болады;
ІІІ- Адамның өмірінің ұзақтығы, өлім қарт кезеңінде жоғары болады.
Популяцияның негізгі қасиеттері:
Популяцияны бірнеше белгілері сипаттайды, олар популяцияның тығыздығы, саны, туылымы, өлімі, жас құрамы, территоияда таралу және өсу типтері.
Популяцияның табиғаттағы саны мен тығыздығы. Популяцияның саны мен тығыздығы оның қасиеттерін сипаттайтын негізгі көрсеткіш болып саналады. Популяцияның саны дегеніміз популяциядағы особьтар саны әртүрлі түрлерде түрліше және белгілі бір шекте болады. Бұл шектегі санының қысқаруы популяцияның жойылып кетуіне әкеп соғады.
Популяциялардың санының ауытқуы мен реттелуі
Популяциялардың табиғаттағы сан мөлшері әлсін-әлсін ауытқып отырады. Оның көптеген ішкі немесе сыртқы себептері бар. Көптеген ғалымдар популяцияның тез көбеюін қорек қорымен байланыстырса, енді біреулері бәсекелестікке, экологиялық орынға тәуелді деп санайды. Шын мәнінде қоректің мол болуы популяция санын көбейтуге негізі болғанымен, оның жетіспеуі керсінше шектеуші фактор ретінде етеді.
Популяциялар санының ауытқуы абиотикалық факторларға тікелей тәуелді болады. Ал, табиғаты қолайлы жерлерде қоректе көп, әрі популяциялардың көп түрлілігі, саны артып, олардың арасындағы биотикалық қарым-қатынастар шиеленісе түседі. Әрине, бұл кезде биотикалық фактор шешуші роль атқарады. Популяциялардың санының ауытқуы мен реттелуі ішкі жағдайларға да байланысты. Өйткені, популцияның тығыздығының еселеп артуының белгілі бір потенциялды шегі болады. Осы шектен асар кезде популяциялық реттелу механизмі іске қосылады. Нәтижесінде, популяция өзінің бұрынғы қалпына келеді
Табиғатта популяциялардың сан мөлшерінің реттелу механизмінің бір формасы - популяция аралықреттелу. Яғни, биоценоздағы әр түрлі популяциялар бірін-бірі реттеуге тырысып, табиғаттағы жалпы тұрақты дамуды жүзеге асырады.
Популяцияның санының тығыздыққа тәуелділігі
Популяция санына тығыздықтың әсері, тығыздықтың шамасы артқан кезде кейбір популяциялардың санын өзін-өзі реттеу мүмкіндігі жүреді. Кейбір жағдайларда популяциялардың саны бір бағытта күрт көбейіп немесе азайып кетуі мүмкін. Оларға түрдің генетикалық шығу тегі, орта факторлары, өсу жылдамдығы, бәсекелестік, қоректің мол болуы себеп болады
Популяциялар саны ең алдымен оның тығыздығына тәуелді. Осы тәуелділіктің үш типі белгілі. Бірінші типте популяцияның өсу жылдамдығы тығыздық артқан сайын кемиді. Оның бірінші себебі популяция тығыздығы артқанда туылымы кемиді.
Екінші типте популяцияның өсу қарқыны тығыздық орташа болғанда ең жоғарғы шамаға жетеді
Үшінші типте популяцияның өсу қарқыны жоғары тығыздыққа жеткенше сақталып, соңынан күрт төмендейді. Бұл леммингтерде кездеседі. Саны шарықтау шегіне жеткен кезде леммингтердің тығыздығы шегінен асып кетеді де олар көше бастайды.
Популяция құрамындағы жекелген организмнiң өмiрiн негiзгi үш кезеңге: пререпродуктивтiк, репродуктивтiк және пострепродуктивтiк кезеңге бөлуге болдаы.
Популяцияның өзгергіштігі
Сандық динамикасы.Популяция саны негізінен бір - біріне қарама - қарсы екі құбылыспен - туу және өлім көрсеткішімен анықталады.
Популяциядағы даралар санының көбею процессі теориялық жағынан алғанда шексіз өсуге қабілетті - биотикалық потенциал, бірақ қоршаған орта жағдайлары бұл өсуді шектейді. Іс жүзіндегі өсу логистикалық қисықпен сипатталады. Теориялық және іс жүзіндегі өсудің арасындағы айырмашылық ортаның қарсылығын сипаттайды.
С.В.Северцев түрдің мынандай ерекшеліктерін: тіршілігінің ұзақтығы, жыныстық жетілуі кезі, түр белгілері, ұрпақ саны, жауынан қорғану күштілігі т.б. белгілерін ескере келіп, сандық динамикасын үш негізгі типке бөледі.
1. Тұрақты тип. Сандық ауытқу қысқа және ұзақ аралықта болады. Ұзақ өмір сүретін, жыныстық жетілуі кеш жүретін, аз ұрпақ беретін түрлер жатады (өлу аз болса) оған сүтқоректілерден: кит тәрізділер, бүркіттер т.б. жатады (ауытқу саны аз 10-20 жыл).
2. Тұрақсыз және орнықсыз тип. Бұл типке сандық ауытқу 5-11 жыл аралығында периодты қайталанып отыратын түрлер жатады. Жануарлар денесі үлкен емес, өмір сүру уақыты ұзақ емес (10-15), бірақ жыныстық жетілуі ерте, бірінші типпен салыстырғанда көп ұрпақ береді. Бұған ірі кемірушілер, қоян тәрізділер т.б. жатады.
3.Эфемерлік тип. Эфемерлік тип динамикасында өмір сүру уақыты қысқа (3-4жыл) түрде болады. Денесі кіші жанурлар: майда кеміргіштер, насекомдар т.б. жатады, саны тез көбейіп, тез түсіп отыратын тұрақсыз түрлер. Популяция гомеостазы. Популяциялардың ішкі тұрақтылығын өз механизмдері арқылы реттеуін гомеостаздеп,ал популяцияның сандық мөлшерінің орташа шамадын ауытқуын олардың динамиакалық тепе - теңдігі деп атайды. Популяцияның өз ішінде санының реттелуін ұстау қабілеті, сақтауы Особьтардың санының маусымдық ауытқуы тез байқалады. Әртүрлі типтер динамикасының стратегиясы әртүрлі болады. 1938 жылы Л.Г. Раменский стратегияның үш типін анықтады:
1-тип. Виолентті (орнықты) бұлар бәсекелестікке төзімді тіршілігі жоғары қалыптасқан, кеңістікте тез төселіп орнығуға қабілетті тип.
2-тип. Патиентті (шыдамды) тип. Қолайсыз әсерлерге шыдамды және басқалардан бұрын орынды алып, тез игере алатын қабілеті бар.
3-тип. Эксплерентті (толықтырушы) типтегі түрлер, бұлар тез көбеюге қабілетті, орындарға тез таралады, активті.
Дәріс -3
Қауымдастықтар экологиясы - синэкология
қаралатын сұрақтар:
1. Биоценоз, биогеоценоз және экожүйелер туралы түсініктер
2. Биологиялық түрлердің өзара қатынасының моделі.
3. Экологиялық сукцессия
4. Қауымдастықтың биологиялық өнімділігі және экожүйе
5. Биоценоздың кеңістіктік және түрлік құрылымы
6. Экожүйенің энергетикалық жіктелуі
Биоценоз, биогеоценоз және экожүйелер туралы түсініктер
Табиғатта әртүрлі түрлердің популяциялары бірегей жүйелерге бірігіп ірі бірлестіктер құрайды. Оларды: бірлестіктер, қауымдастықтар, биогеоценоздар деп атайды. Биоценоз (bios- өмір, kenos-жалпы) - табиғи жағдайлары бірегей жерлерде тіршілік ететін өсімдіктер, жануарлар және микроорганизмдердің жиынтығынан тұрады.
Биоценоз ұғымын алғаш рет ұсынған неміс зоологі К Мебиус (1877). Биоценоз құрамындағы организмдердің бір-бірімен қарым-қатынасын биоценотикалық тұрғыда қарастыру қажет.
Биоценоз компоненттерінің қолайлы тіршілік ортасы - биотоптардан тұрады. Биотоп - организмдердің жиынтығы, тіршілік ететін орта. Нәтижесінде биоценозбен биотоп бірлесіп - биогеоценозды құрайды. Алғаш рет бұл терминді ғылымға 1940 жылы В.Н.Сукачев енгізген.
Биогеоценоз дегеніміз - биоценоз+биотоптың (экотоп) диалектикалық бірлестігі. Ол төмендегідей құрамдас бөліктерден тұрады: өндірушілер (өсімдіктер); талап етушілер (бірінші - өсімдік қоректі жәндіктер; екінші - жануар тектес қоректілер); ыдыратушылар (микроорганизмдер) және өлі табиғат компоненттері. Олар өзара үнемі қарым-қатынаста болады.
Биоценозды зерттейтін ғылым саласы - биоценология деп аталады.
Биогеоценоз ұғымы ол табиғаттың біртұтас және өзінің даму заңдылығы бар күрделі жүйе. Табиғаттағы биологиялық бірлестіктер - кез-келген популяциялар мен биотоптардан тұратын микроорганизмдерден бастап мұхиттардың биомассасын қамтиды. Ең үлкен биологиялық жүйе - биосфера немесе экосфера. Биогеоценозды ғылымда экожүйе деп те атайды. Оны 1935 жылы А.Тенсли енгізген.
Экожүйе - автотрофты және гетеротофты организмдерге жіктеледі.
Экожүйелер: 1) энергия ағымына; 2) қоректік тізбектер; 3) кеңістік пен уақытқа байланысты көп түрлілік құрылым; 4) биогенді элементтер айналымы; 5) эволюция және даму; 6) басқару; 7) компоненттердің қарым-қатынастарын қарастырады. Экожүйе - эволюцияның функционалды бірлік өлшемі. Экожүйедегі қарым-қатынастың ең бастысы - қоректік және кеңістіктік байланыстар. Қоректік байланысты - биотикалық фактор деп атайды.
Биологиялық түрлердің өзара қатынасының моделі
Түраралық қарым-қатынастар биоценоздардағы ағзалар санының динамикасында зор роль атқарады. Жыртқыштар жемтіктектерін жоя отырып, олардың санына әсер етеді. Паразиттердің де әсері осындай, иесін әлсірете отырып, олардың көбеюін тежейді. Тіпті өліміне де әкеп соқтыруы мүмкін.
Бәсекелестік қатынастарда, жыртқыштық пен паразитизм құбылыстарына ертеден экологтар назар аударып келген, солардың ішінен А.Лотканың (1923-1925жж.) жұмыстары ерекше орын алады. Ол алғаш рет жануарлардың паразит иесі жүйесіндегі өзара қатынастардың математикалық үлгісін (модель ) ұсынды.
А.Лотканың жасаған тұжырымы: паразиттердің өздерінің иелерін жоюы тек паразиттердің санына ғана емес иесінің санына да тәуеді болады. Иесінің белгілі бір санына сәйкес келеді және иесінің популяциясының тығыздығының артуына байланысты паразит популяциясының тығыздығы артады. Паразит санының артуы иесінің санының кемуіне әкеледі де, соңғысы қайтадан паразит санының кемуіне әкеледі. Осылайша толқынды түрде иесімен паразиттің популяцияларының саны периодты түрде ауытқып отырады.
Биоценоздағы қоректік тізбектегі қоректің (азық) барлығы бірдей организмнің өсуіне немесе биомассаның жинақталуына жұмсалмайды. Оның біразы организмнің энергия қуатына: тыныс алу, қозғалу, көбею, дене температурасын ұстап тұруға жұмасалады. Сондықтан бір тізбектің биомассасы екіншісіне дейін толық өңделмейді. Егер ондай болған жағдайда табиғатта қор ресурсы таусылған болар еді. Осыған байланысты әрбір келесі қоректік тізбекке өткен сайын азықтың биомассасы азайып отырады. Нәтижесінде, бір трофикалық деңгейден екіншісіне өткен сайын биомасса, сандық құрамы және энергия қоры азайып отыратындығы анықталған. Бұл заңдылықты эколог Ч. Элтон зерттеп өзінің есімімен Элтон пирамидасы деп атаған.
Экологиялық пирамиданың негізігі үш типі бар:
Сандық пирамида организмдердің жеке сандық көрсеткішін айқындайды.
Биомасса пирамидасы - жалпы құрғақ салмақты немесе өнімділікті анықтайды.
Энергия пирамидасы - энергия ағымының қуатын немесе жылу энергиясын анықтайды.
Линдеманның 10 % ережесі. Трофикалық дәрежеде, экологиялық пирамидада біріншісінен екіншіге өткенде энергия 10%-дан артық болмайды.
Экологиялық сукцессия. Бірлестіктердің құрылымы белгілі бір уақыт барысында біртіндеп қалыптасады. Мысалы, вулканнан кейінгі аралдағы бірлестіктің даму моделінде ағаштар мен бұталар жалаңаш жартасты жыныста өсе алмайды. Себебі, оларға қажет топырақ жоқ. Ал балдырлар мұндай территорияларға қоныстанып, пионерлік бірлестік түзуге қабілетті. Ағзалардың біртіндеп жиналуы мен тау жыныстарының эрозияға ұшырауынан топырақ қабаты түзіледі.
Мұндай топырақ қабаты мүктер мен папортниктердің өсуіне мүмкіндік береді. Кейін аталған өсімдіктерден соң қоректік заттарға сұраныс жоғары өсімдіктер, соның ішінде шөптер, бұталар, ағаштар қоныстанады. Белгілі бір уақытта жердегі бір биоценоздың екіншісімен алмасуын сукцессиялар деп ат. (латын тілінен аударғанда succession - бірізділік, тұқым қуалау, кезектесу, ауысу). Сукцессия ұғымын 1898 жылы Г.Каулсон енгізген. Қоршаған ортамен тепе-теңдікте болатын, тұрақты соңғы бірлестік - климаксты бірлестік деп аталады.
Климакс (грек тілінен аударғанда climax - баспалдақ) - берілген орта жағдайындағы экожүйелердің дамуының соңғы тұрақты күйі. Климакс ұғымын 1916 жылы Ф. Клементес ұсынған.
Жалаңаш тау жынысы немесе топырағы жоқ беттің (мысалы, құм, бұрынғы мұздақтың орны) қоныстануынан басталатын сукцессия өсімдіктері аз, бірақ бұрын антропогендік әсерден өзгеріске ұшыраған және органикалық заты бар жерде басталады. Мысалы, кесілген орман, күйген жер, тастап кеткен егіс танабы. Бұл жердегі топырақта тұқымдар, споралар, вегетативтік көбею мүшелері сақталуы мүмкін. Олар сукцессияларға әсер етеді.
Клементс Солтүстік Америка бірлестіктерін зерттей отырып, климакстық бірлестіктің құрамын анықтайтын негізгі фактор, климат екендігі туралы қорытындығы келді. Клементс бойынша белгілі климатты жағдайда тек бір климакстық бірлестік тіршілік ете алады (моноклимакс концепциясы). Қазіргі кезде поликлимакс концепциясы ұсынылған. Бұл концепция бойынша барлық физикалық факторлардың әсерінен қалыптасады. Ал, ол жағдайда факторлардың біреуі немесе бірнешеуі басым болуы мүмкін (дринаж, топырақ, өрт және т.б.).
Нағыз құрлықтың климакстық бірлестігіне жапырақ түсіретін ормандар жатады. Бірінші ретті өнімнің көп бөлігі ағаш белдеуінде түзіледі. Ал интенсивті ыдырау топырақ деңгейінде жүреді. Орман бірлестігінің негізгі ерекшелігі оның белдеулерге бөлінуі болып табылады.
Бір биогеоценоздың екіншісіне өтуі бірден болмауы да мүмкін. Барлық уақытта экотон деп аталатын аралық белдеу болады (мысалы, тоған мен құрлық экожүйесінің арасында батпақты кеңістік бұталар, ормандар мен даланы бөліп тұрады және т.б.). Шекаралық белдеу үлкен болуы да мүмкін. Бірақ ол шектестіп жатқан экожүйелерден жіңішке болады. Әдетте экотондық бірлестіктердің едәуір түрлері, кейде экотонға тән түрлері кіруі мүмкін. Олардың кейбіреулерінің популяцияларының тығызыдығы және түрлердің саны шекаралас жатқан экожүйелерден де артық болады. Бірлестіктер шекарасындағы тірі ағзалардың тығыздығы мен алуан түрлілігінің арту тенденциясын шекаралық эффект деп аталады.
Экожүйелердің гоместазы.Экожүйелер тек энергия ағыны мен зат айналымымен ғана емес, сонымен қатар дамыған ақпараттық байланыстармен сипатталады.
Шмальгаузен И.И. (1884-1963) барлық биологиялық жүйелер белгілі бір дәрежеде өздігінен реттеуге, яғни гомеостазға қабілетті (грек тілінен ауддарғанда homoios - ұқсас, сол stasis - қозғалыссыз, тұрақты) деді.
Гомеостаз - тірі жүйелердің, соның ішінде популяциялардың қоршаған ортаның өзгермелі жағдайында тұрақты динамикалық тепе-теңдікті ұстап тұруға қабілеттілігі.
Экожүйе және экожүйенің биологиялық өнімділігі
Бірлестіктерге тән қасиет олардың жаңа биомасса жасауға қабілеті болып табылады. Бұл қасиет жүйенің өнімділігі ұғымының негізінде жатыр.
Экожүйелердегі органикалық заттың жасалу жылдамдығын - биологиялық өнімділік деп атайды. Тірі ағзалардың денесінің массасы биомасса деп аталады. Экожүйенің биологиялық өнімділігі - бұл олардағы биомассаның жасалуы.
Бірінші реттік өнімділігі - органикалық қосылыстардың химиялық байланыстары түрінде жинақталған жарық энергиясын фотосинтез процесі кезінде продуценттердің пайдалану жылдамдығымен анықталады. Бірінші ++реттік өнімділік Р дегеніміз, белгілі уақыт бірлігіндегі массаның энергияның бірлігі.
Органикалық өнім түзу процесін төрт сатылы деңгейге бөлуге болады. Жалпы бірінші реттік өнімділік - бұл фотосинтез процесіндегі органикалық заттардың тыныс алу процесі кезінде жұмсалған бөлігін қоса алғандағы жинақталу жылдамдығы. Ол РG-деп белгіленеді. Бұл белгілі уақыттаға аудан, не көлем бірлігіндегі масса не энергия мөлшерімен өрнектеледі.
Таза бірінші реттік өнімділік - өсімдіктердің зерттеліп отырған кезеңдегі ұлпалардағы органикалық заттардың тыныс алуға (R) жұмсалған мөлшерінен басқ бөлігінің жинақталған жылдамдығы:
РN = РGR
Екінші реттік өнімділік - консументтер деңгейіндегі органикалық заттардың жинақталу жылдамдылығы. Ол Р2 Р3 және т.с.с. қоректік деңгейге байланысты белгіленеді.
Қауымдастықтың таза өнімділігі гетеротрофтардың пайдаланбаған органикалық заттардың жинақталу жылдамдылығы.
РN (Р2 +Р3+ Р4 +Р5...)
Өнім жалпы алғанда, вегетациялық кезеңдегі таза бірінші реттік өнімді былайша өрнектеуге болады:
В= РG R (Р2 +Р3+ Р4 +Р5...)
Экожүйе динамикасы. Циклдік өзгеріс. Биоценоздағы организмдер тобының тәуліктік, жылдық, маусымдық, активтілігі біркелкі емес. Кейбір организмдер түнде активті келсе, кейбіреуі керісінше болып келеді. Сондықтан биоценоз құрамындағы түрлер сан және сапа жағынан да үнемі ауытқып отырады. Бұл жағдайлар негізінен жер шарының климаттық белдеулері мен табиғат аймақтарына да көп байланысты.
Кез-келген экожүйе де динамикалық болып табылады. Онда үнемі оның негізгі компоненттерінің тіршілік әрекеттері мен күйі, популяциялардың ара-қатынасы өзгеріске ұшырап отырады. Экожүйелерге тән ерекшелік олардың тәуліктік, маусымдық және көпжылдық динамикасының болуы.
Тәуліктік динамика. Әрбір биоценозда тіршілігінің белсенділігі тәуліктің әр түрлі уақытына сәйкес келетін ағзалар тобы. Біреулері түнгі уақытта белсенді, ал күндіз тығылып жатады. Кейбіреуі түнде пассивті. Экожүйенің жеке популяциялық ара-қатынасы мен құрамында периодты өзеріс болып тұрады. Тәуліктік динамиканы тек жануарлар ғана емес өсімдіктер де қамтамасыз етеді. Тәуліктік ырғақтар барлық белдеулердің, тропиктерден тундраға дейінгі бірлестіктерінде байқалады.
Экожүйедегі тәуліктік өзгерістерде неғұрлым күн мен түн кезіндегі температура, ылғалдылық және басқа факторлардың айырмашылығы көп болса, соғұрлым күштірек көрінеді. Мысалы, тәуліктік миграция теңіз планкторына тән.
Маусымдық динамика. Тек белсенділік күйінің өзгеруі ғана емес, көбею циклі, маусымдық миграциялар және т.б. байланысты жеке түрлердің сандық арақатынасы өзгеруі арқылы көрінеді. Жыл мезгілінің ауысуы өсімдіктер мен жануарлардың тіршілік қызметіне әсер етеді (гүлдеу кезеңі, жеміс беру, белсенді өсу, жапырақ түсіру, өсімдіктердің қыстық тыныштық күйі, жануарлардың қысқы және жазғы ұйқыға кетуі, миграция). Маусымдық динамикаға экожүйенің белдеулік құрылымы да ұшырайды; жылдың белгілі бір маусымында өсімдіктердің жекелеген белдеулері толық жойылып кетуі мүмкін
Көпжылдық динамика. Кез-келген экожүйенің өміріндегі қалыпты құбылыс. Ол жылдар бойынша бірлестікке әсер ететін климаттық және басқа да сыртқы факторлардың өзгеруіне байланысты болады. Сонымен қатар, көпжылдық, периодтылық эдификатор (латын тілінен аударғанда edificatory -құрылысшы) - өсімдіктердің тіршілік циклінің көпжылдық периодтылығына, жануарлар мен өсімдіктер үшін патогенді микроорганизмдердің жаппай көбеюінің қайталануына және т.б. байланысты болуы мүмкін.
Биоценоздың кеңістіктік және түрлік құрылымы.
Экожүйедегі организмдердің қауымдастығы және оның құрамы бойынша экологиялық жүйелер функционалдық және құрылымдық белгілері арқылы ерекшеленеді.
Функционалдық жіктелу экожүйеге келіп түсетін энергия көзі, мөлшері және сапасына негізделген.
Экожүйелердің құрылымдық жіктелуі өсімдіктер типіне және ландшафтың негізгі белгілеріне негізделген. Құрлық экожүйелері (биомдар) өсімдіктердің табиғи белгілері, ал су экожүйелері - геологиялық және физикалық белгілері бойынша ерекшеленеді.
Кең қолданылып жүрген құрылымдық жіктелу бойынша ғаламшарды төмендегі экожүйелерге бөледі:
1) құрлық экожүйелері - тундра, тайга, орманды дала, дала, шөлейт, шөл, тропиктер, тау;
2) тұщы су - ағынсыз су (көл, тоған) және ағынды су (өзен, бұлақ, жылға), батпақтар мен батпақты ормандар экожүйелері;
3) теңіз экожүйелері - теңіздер мен ашық мұхит.
Осы құрылымдық жіктелуге байланысты организмдердің қауымдастығы жіктеледі.
Биоценоздарға организмдер алғаш рет қоныстанғаннан бастап көптеген экологиялық факторларға байланысты орналасады. Организмдер жердің рельефіне қарай горизонтальды немесе вертикальды бағытта орналасуы мүмкін. Ол үшін әрбір жеке түр бір-біріне кедергі келтірмеуі тиіс. Соның биоценоздағы бір ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Кіріспе. Экология ғылымы туралы түсінік.
Дара организмдер экологиясы - аутэкология
Қаралатын сұрақтар:
1. Экологияның қалыптасу тарихы және оның қазіргі жағдайы.
2. Экологияның бөлімдері мен зерттеу бағыттары
3. Қоршаған орта және экологиялық факторлар түсінігі
4. Факторлардың организмге әсер ету заңдылықтары
5. Организмдердiң негiзгi тiршiлiк орталары
Кіріспе
Қазiргi кезде экологиялық мәселелер қоғамдық мәні жағынан дүние жүзiнде ауқымы кең, басты мәселелердiң бiрiне айналды. Адамдардың табиғатқа әсерiнiң күшеюі мыңдаған жылдар бойы қалыптасқан табиғи жүйелердiң топырақты, су көздерiн, ауаны ластау орны толмас зардаптар қалдырды. Бұл бүкiл дүние жүзiнде экологиялық дағдарыс қаупiн тудыруда.
Сондықтан табиғи қорларды пайдаланғанда табиғаттағы үздiксiз жүрiп жататын процестердiң негiзiнде жатқан заңдылықтарды бiздiң есепке алуымыз қажет. Олай болса, Р.Риклефеттiң "Егер бiз табиғатпен қандай да бiр үйлесiмдiлiгiне қол жеткiзгiмiз келсе, онда көбiне көп қол ұсынған шарттарды қабылдауымызға тура келедi" - деген сөзiн қашанда жадымызда ұстауымыз қажет.
Ағылшын ғалымы Б.Коммонер (1974 ж) тірі және өлі табиғатттың арасындағы барлық экологиялық өзара қарым-қатынастарды төрт заңға біріктірген.
Бірінші заң - барлығы барлығымен байланысты. Әрбір түр көптеген басқа түрлермен байланысты болады.
Екінші заң - материя жойылмайды, жоқтан пайда болмайды, ол бір түрден екінші түрге өтеді. Кез-келген табиғи жүйеде бір ағзалардың эксперименттері мен қалдықтары екіншілері үшін азық болып табылады..
Үшінші заң - табиғат өзі жақсы біледі. Табиғи жүйеге кез келген ірі агнтропогенді әсер зиянды. Табиғатта егер оны ыдырату жолы болмаса, ешқандай да жаңа органикалық зат жасалмайды.
Төртінші заң - тегін ешнәрсе жоқ. Ғаламдық экожүйе біртұтас бүтінді құрайды. Адамның еңбек қызметі нәтижесінде экожүйеден алынған нәрсенің барлығы қайтарылуы тиіс. Табиғат заңдылықтарын бiлiп, оны дұрыс түсiну экологиялық сауаттылықты талап етедi. Экологиялық сауаттылық экологиялық бiлiм беру жүйесiмен тiкелей байланысты. Сондықтан ЮНЕСКО-да өткен ғасырдың соңғы жиырма жылын экологиялық бiлiм берудің жылы деп аталуы тегiн емес.
Экология - бұл мағынасы кең ұғым. Экологияны Э. Геккель табиғаттағы тiрi организмдердiң бiр-бiрiмен органикалық және бейорганикалық компоненттердiң өзара байланысы, сонымен бiрге өсімдiктер мен жануарлардың антогонистiк және антонистiк емес, бәсекелестiк қарым-қатынастары да жататын ғылым - деп түсiндiредi.
Ч.Дарвин - экология табиғатты күрделi байланыстармен қарым-қатынастарды зерттейтiн "Тiршiлiк үшiн күрестi қарастырады" - дейдi.
Экология түсiнiгiне зерттеу түрлерiне қарай әртүрлi тұжырымдамалар берiледi. Мысалы, А.С. Данилевский "Экология - экологиялық жүйелердiң құрылымы мен қызметi туралы және олардың гомеостазисiн қамтамасыз етушi механизмдер туралы ғылым деп анықтама берген. Сонымен, экология - табиғатты қорғаудың теориялық негiздерi түрiнде және оны дұрыс пайдаланумен қоршаған ортаны қорғау түрiнде сипатталады.
Ғылымның барлық салалары сияқты экология ғылымы да үздiксiз даму үстiнде болып, дербес ғылым ретiнде 1900-шы жылдары қалыптасты. 1868 жылы Э.Геккель (немiс ғалымы) экология терминiн ғылымға енгiздi. Грекше oicos - мекен, үй, logos - ғылым деген сөз, яғни тiршiлiк мекенi туралы ғылым деп түсініктеме берді .дегендi бiлдiредi.
Экология - организмдердің арасында болатын (особьтар, түр, түраралық, популяцияаралық, биоценоз, биогеоценозды) қарым-қатынастарды айнала қоршаған табиғи ортамен байланыстыра отырып зерттеумен қатар өзгерістерді, құбылыстарды, табиғи заңдылықтарды, биосфера шегіндегі ғылымдық ауытқуларды, адамның іс-әрекетімен үйлестіре отырып зерттейтін кешенді ғылымдар жиынтығы.
Жалпы экология ғылымының негізгі зерттейтін мәелелері:
oo организмдердің бір-бірімен қарым-қатынастары мен қоршаған табиғи ортасы;
oo биоценоз, экожүйе, биосферадағы уақыт пен кеңістікке байланысты туындайтын өзгерістер;
oo табиғат ресурстары, оны тиімді пайдалану және қорғаудың ғылыми-теориялық негіздері;
oo адам, қоғам, табиғат арасындаы үйлесімді байланыстарды реттеу;
1 Экологияның қалыптасу тарихы және оның қазіргі жағдайы.
Экология - биология ғылымының негізінде ХІХ ғасырдың орта шенінде айқындала бастағанымен, оның өз деңгейінде көтерілуі ХІХ ғасырдың аяғы мен ХХ ғасырдың басы болып саналады. Десе де, алғашқы экологиялық зерттеулердің элементтерін біз көне дәуір оқымыстылары Эмпедокл, Гиппократ, Аристотель, Теофраст еңбектерінен көреміз. Табиғат құбылыстарын зерттеушілер өсімдіктер мен жануарлар тіршілігіндегі морфологиялық, физиологиялық бейімделушіліктерді оның қоршаған табиғи ортасына тәуелділік шеңберінде экологиялық тұрғыда қарастырады.
Экология ғылымының қалыптасуын 3 кезеңге бөлуге болады.
1 кезең. Биоэкологиялық зерттеулердің жаппай сипат алу кезеңі. Ол кезең ХVІІІ ғасырдың аяқ шенін қамтиды. К.Линей (1707-1788), Ж.Ламарк (1744-1825), А.Декандоль (1806-1893), П.С.Паллас (1741-1811), И.И.Лепехин (1740-1802), А.Гумбольд (1769-1859 экология ғылымының дамуына өз үлестерін қосты.
ІІ - кезең. Экология ғылымының жеке ғылым ретінде қалыптасу кезеңі. Ол ХІХ ғасырдың басы мен ХХ ғасырдың 70-80 жылдарын қамтиды. Бұл кезеңде Д.Н. Кашкаровтың Орта және бірлестіктер, Жануарлар экологиясының негіздері, А.Тенслидің Экожүйелер туралы ілім Н.В.Сукачевтың Биоценоз, В.И.Вернадскийдің Биосфера туралы ілімі негіз болды. ІІІ кезең. Экология ғылымының өрлеу кезеңі. Қазіргі заманғы экология - бүкіл ғаламдық ғылымдар мен әлеуметтік, экономикалық жағдайлар мен орнықты даму және жаһандық мәселелерді қамтитын деңгейге жетті. Экология ғылымының қолданбалы және адам экологиясы, тұрақты даму бағыттары дами түсті. Экологияның жаңа салалары бойынша теориялық және практикалық зерттеулер жүргізілуде.
2 Экологияның бөлімдері мен зерттеу бағыттары
Аутэкология - жеке организмдер арасындағы қарым-қатынастарды оның табиғи ортасымен байланысын зерттейді. Яғни жеке организмдерге табиғат факторлары қалай әсер етеді, оған организм қалай жауап береді, организмдегі морфологиялық, физиологиялық өзгерістер туралы мәселелерді қарастырады.
Демэкология - бір түрге жататын организмдер тобын, популяцияларды табиғи ортасымен байланыстыра отырып зерттейді. Бір түрге жататын организмдердің топ құрып тіршілік ету ерекшеліетері, биологиялық құрылымы табиғаттағы сан мөлшерінің реттелуін қарастырады.
Синэкология - бірлестіктер экологиясы - әр түрлі түрлерге жататын популяциялар жиынтығын біртұтас организмдер деңгейінде зерттейді.
Эйдэкология - түр мен оның популяцияларын органикалық дүние дамуның жоғары деңгейі тұрғысында қарастырады. Эйдэкология - особь, популяция, түр, биоценоз, биогеоценоз - биосфера деңгейіндегі қарым-қатынастар жүйесі бойынша зерттеулер жүргізеді.
Геоэкология - экологиялық жүйелерді биосфералық деңгейде қарастырады. Құрлық пен дүниежүзілік мұхиттардағы экожүйелер, ондағы қарым-қатынастар мен байланыстар, географиялық ландшафтар бойынша экожүйелердің құрылымы, бірлестіктері, тұрақтылығы кеңістік пен уақытқа қатысты өзгеруі антропогендік экожүйелер туралы зерттейді.
Ғаламдық экология - биосфера шегіндегі, күн жүйесіндегі әлемдік өзерістер мен құбылыстарды зерттейді.
Адам экологиясы - халыққа үздіксіз экологиялық білім мен тәрбие беру, экологиялық мәдениет, этика, мораль, адамдардың экологиялық құқығы, этноэкологиялық проблемаларды зерттейді.
Нооэкология - адам, табиғат, қоғам арасындағы адами, әлеуметтік, экономикалық және экологиялық жағдайларды ақыл-оймен шешуді қарастырады.
Қоршаған орта және экологиялық факторлар түсінігі
Кез келген тiрi организм өзiн қоршаған ортамен тығыз байланыста ғана өмiр сүре алады.Қоршаған орта - организмнiң өсіп-көбеюiне, тiршiлiгiне, дамуы мен таралуына тiкелей және жанама әсер ететiн қоршаған ортадағы компоненттердiң жиынтығын айтамыз.Экологиялық факторлар- қоршаған ортаның тiкелей немесе жанама түрде тiрi организмдерге даму барысында әсер етуiн және организмнiң қоршаған орта жағдайына қалыптаса отырып жауап беруiн айтамыз. Жалпы алғанда фактор - қозғаушы күш. Факторлар тiкелей және жанама әсер етедi. Тiкелей әсер етушi факторларға температура, қысым, жарық, тұздылық т.б. жатады.
Жанама факторлар аралық буындар арқылы берiледi. Мысалы,көлде құстардың көп болуы, балықтар жемiнiң көбеюiн тудырады.
Жалпы экологиялық факторлар 3-ке бөлiнедi:
Экологиялық
факторлар
Антропогендiк
фактор
Биотикалық
фактор
Абиотикалық
фактор
Қоршаған ортадағы тiрi емес факторлардың организмге әсерiн абиотикалық факторлар деп атаймыз. Оған сыртқы ортаның физикалық, химиялық қасиеттерi жатады. Мысалы, ауа райы, жылу, ылғалдылық, қысым, жел күшi, су, тұздылық.
Биотикалық факторлар. Жеке организмдер арасындағы және популяциялар арасындағы өзара әрекеттесудiң әр алуан формалары биотикалық факторлар деп атайды. Олар түрiшiлiк және түраралық қарым-қатынасқа бөлiнедi.
Антропогендiк факторлар адам баласының айналаға, қоршаған ортаға тигiзетiн iс-әрекетiнiң тiкелей немесе жанама әсерi. Кейiнгi жылдары адам баласының табиғатты есепсiз пайдалану іс әрекеттерінен жердiң құнарсыздануы, қуаңшылық, өзен-көлдердiң тартылуы, өсімдiктермен жануарлардың сиреп, жойылуы, адам баласының денсаулығының бұзылуы, климаттың өзгеру құбылыстары үдей түсуде. Бұл бүкiл биосфераны апаттық жағдайға әкелiп соғуда. Сондықтан антропогендiк фактор ерекше қаралып, ғаламдық проблемаларды шешу жолын iздестiруде.
Факторлардың организмге әсер ету заңдылықтары
Оптимум және пессимум заңы. Организмнiң өніп дамуына, яғни тiршiлiк етуiне қолайлы ортасы - оптимум аймағы деп, ал тiршiлiкке қолайсыз шеткi жағы - пессимум аймағы деп аталады. Оптимум аймағында популяция жоғарғы өнімдiлiк пен өсімталдық бередi
Организм тiршiлiгiне факторлардың артық әсерi де, кем әсерi де, керi әсерiн тигiзедi. Экологиялық минимум және максимум аймақтар организм тiршiлiгiн әлсiретедi. Бiрақ осыған төзiмдiлiк көрсетiп қалған түрлер экологиялық валенттiлiктi құрайды.
Минимум заңы. Кез келген организм топтарының өмiр сүруi белгiлi бiр комплекстi жағдайларға байланысты. Мысалы, өсімдiк ылғал ауаны, жарықты, қоректiк заттарды қажет етiп, ал осы қоректiк заттардың бiрi жетiспеген болса, онда организмнiң жағдайы төмендейдi.
Немiс ғалымы Юстус Либих 1840 ж. "Минимум" заңын ашты. Ол өсімдiктерге тәжiрбие жасап, өсімдiктiң өсуi топырақтағы жетiспейтiн ең аз микроэлементтiң мөлшерiне байланысты болатынын дәлелдеген
Максимум заңы. 1913 жылы В. Шельфорд лимиттiк әсерлердiң минимум заңына сай "максимум заңын" ашты, яғни төзiмдiлiк шек заңын ашты.
Экологиялық факторлар оптималды жағдайдан ауытқығанда организм тiршiлiгiнiң төмендеуiнiң жоғарғы шегi, организмнiң тiршiлiгiн сақтау ұстамдылығы, төзiмдiлiгi бұл - төзiмдiлiк шек деп аталынады және әрбiр организмнiң өзiне тән төзiмдiлiк шегi болады..
Организмдердiң негiзгi тiршiлiк орталары және олардың бейімделуі
Тiршiлiк ортасы дегенiмiз - кез-келген организмнiң өсіп өніп, көбеюiне ұрпақтарын жалғастыруға қолайлы табиғи тарихи қалыптасқан орта. Қазiргi кезде жер шарында негiзiнен төрт тiршiлiк ортасы бар. Олар: су, ауа, топырақ және организмнiң өзi.
Су-тiршiлiк ортасы.
Гидросфера жер бетiнiң жалпы ауданының 71 пайызын қамтидыСуға тән қасиет - қозғалғыштық, соған байланысты судағы барлық организмдер жүзуге бейiмделген. Дегенмен, көптеген балдырлар, су мүктерi, кейбiр бентосты организмдер бекiнiп тiршiлiк етуге бейiмделген. Жүзуге немесе баяу қозғалуға байланысты морфологиялық өскiншелер, жүзу немесе өсу аяқтары мен қанаттары, дене сыртында су жұқтырмайтын жылтырлық (майлылық) пен т.б көптеген қасиеттер пайда болған.
Су ортасының мынандай ерекше қасиеттерi бар: су ортасының температурасы, судың тұтқырлығы, тұз концентрациясы, оттегiнiң мөлшерi, қорек қоры т.бСу ортасының температуралық режимi.Су ортасының температурасы құрлықпен салыстырғанда тұрақтылау болып келедi.
Судың тұтқырлығы және тығыздығы.Судың тығыздығы ауаның тығыздығынан 800 есе жоғары. Әртүрлi тереңдiкте жануарларға әр түрлi қысым әсер етедi. Тығыздықпен тұтқырлыққа қатысты организмдер түрлiше бейiмделедi. Су ортасының факторларына байланысты суда тiршiлiк етушiлердi бірнеше топқа жiктеймiз: нектондар, планктондар, бентостар.
Судың тұздылылығы
РН 7 - қышқыл, РН = 7 - бейтрап, РН 7 сiлтiлi ортаны көрсетедi. Тереңдеген сайын судың қышқылдылығы артады. РН=5 болған жағдайда балықтарға терiс әсер етедi, ал рН=10 болса, онда балықтар да, жануарлар да өледi.
Құрлық - ауа тiршiлiк ортасы.
Құрлық - ауа кеңiстiгiнде жануарлар мен өсімдiктердiң эволюциялық даму жолында анатомиялық, морфологиялық, физиологиялық, экологиялық және этологиялық (мiнез- құлықтық) бейiмделушiлiктерi қалыптасқан.
Топырақ -тiршiлiк ортасы.
Топырақ негiзiнен жер және су өсімдiктерi үшiн субстрат болып табылады. Өсiмдiктер топырақтан минералды заттарды алып фотосинтез өнімiнiң түзiлуiн жүргiзедi. Топырақтың қасиетi әр түрлi болып, өсiмдiк үшiн қажеттi ылғал, ауа, жылу және тұзды орта болып келедi.
Организмдердiң өзi - тiршiлiк ортасы
Табиғатта өсімдiктер, жануарлар және микроорганизмдер өз тiршiлiктерiн екiншi бiр организмнiң арқасында жалғастырып отырады. Оған көбiне паразиттiк тiршiлiк ететiн, эпифиттiк тiршiлiк ететiн организм түрлерi жатады.
Организмдердiң қоршаған орта жағдайына бейiмделуi
Биосфера көлемiнде тiршiлiк ортаға абиотикалық жағдайлар анықтаушы, шектеушi және реттеушi факторлар ретiнде әсер етедi. Тiршiлiк ету формаларына қарай жалпы габитустық бейiмделушiлiк ерекшелiктерi эволюция барысында пайда болады.
Тірі ағзалардың жер бетінде таралуын анықтайтын факторлардың бірі - температура. Жылудың тек абсалюттік мөлшері ғана емес, сондай-ақ оның уақыт бойынша таралуы, яғни жылулық режим маңызды болып табылады.
Бергман ережесі (1847) бойынша түрлердің немесе біртекті жақын түрлердің тобында дене мөлшері ірі, жылықанды жануарлар анағұрлым салқын аудандарда таралған.
Термодинамика тұрғысынан ағзаның жылуды жоғалтуы оның салмағына емес, бетінің ауданына тура пропорционал болады.
Аллен ережесі (1877) бойынша дене температурасы тұрақты жануарлардың салқын климаттық белдеулерде денесінің шығыңқы бөліктері кішірейеді.
Жылу алмасу түріне байланысты жануарлардың экологиялық екі типін бөліп көрсетуге болады: пойкилотермді (салқын қандылар және гомойотермді (жылы қандылар).
Пойкилотермді ағзалардың (гр. тілі - poikilos - алуан түрлі) зат алмасу деңгейі тұрақсыз және денесінің температурасы тұрақсыз, жылу реттеу механизмі жоқ. Олардың денесінің температурасы - қоршаған ортаның температурасына тәуелді болады (омыртқасыздар, балықтар, қосмекенділер).
Гомойотермді ағзалар - (гр. тілі homoios - бірдей) - зат алмасу деңгейі жоғары және тұрақты, зат алмасу нәтижесінде жылу реттелуі жүзеге асырылады.
Пойкилотермді жануарлардың өзін салыстырмалы түрде кең ауқымды температура ауытқуында белсенді тіршілік ететін эвритермді және температураның айтарлықтай ауытқуын көтере алмайтын стенотермді деп бөлуге болады.
Гомойотермді жануарлар өзінің дене температурасын үш түрлі жолмен реттеп отырады. Олар - химиялық, физикалық және мінез-құлық.
Химиялық реттелу - организм денесіндегі биохимиялық реакциялар кезіндегі жылу бөліну арқылы жүзеге асса, ал физикалық реттелу - жылуды сақтау және беру арқылы жүзеге асады. Оларға жүннің қалыңдығы, май қабаты, тері бездерінің әрекеті, қан айналымы жатады.
№ 2
Популяциялар экологиясы-демэкология
Қаралатын сұрақтар:
1. Биоценоз, биоценотикалық орта,популяция түсініктері
2. Популяцияның даму бағыттары және жіктелуі
3. Популяция құрылымдары:түрлік,биологиялық, кеңістік
этологиялық, жастық құрылымдары
4. Популяцияның негізгі қасиеттері
5. Популяцияның санының тығыздыққа тәуелділігі
6. Популяцияның өзгергіштігі,тіршілік деңгейі,құрылымы,стратегиясы
Биоценоз, биоценотикалық орта,популяция түсініктері
Биоценоз ұқымын алғаш рет ұсынған неміс зоологі К.Мебиус (1877ж.). Биоценоз құрамындағы организмдердің бір-бірімен қатынасын биоценотикалық тұрғыда қарастыру қажет.
Тірі организмдердің бір-біріне әсер етуінің барлық түрі ортаның биотикалық факторлары деп аталады. Организмдерді тікелей қоршап тұрған орта биоценотикалық орта деп аталады. Тірі заттардың табиғи бірігуінің өзіне тән заңдылықтары бар. Неміс экологі В.Тишлердің классификациялауы бойынша:
* Топтастық әрқашанда бірнеше түрлерден немесе бірыңғай түрлер жиынтығынан тұрады.
* Топтастықты құрайтын бір тұр немесе түрлер жиынтығын экологиялық талаптарға сай келетін басқа түрлер ауыстыра алады.
* Бір биоценозда қарама-қарсы түрлер өмір сүре береді.
Биоценоздар орналасқан жердегі қоршаған абиотикалық орта - биотоп деп аталады. (биос - өмір, топос- орын)
ХХ ғасырдың басында биология ғылымдарындағы генетикалық эволюциялық дамуымен байланысты популяция туралы түсінік тарихқа енді. Ең бірінші болып 1903 жылы В. Иогансен популяция терминін ұсынып, бір түрге жататын особьтар топтастығын біркелкі емес генетикалық қатынастар анықтайды деген түсінік берген.
Г.А. Новиков популяцияға кең мағаналы түсінік берумен көзге түсті. Популяция табиғи емес адамдардың іс-әрекетінің әсері арқасында үлкен және кіші территорияларға жалпы біріккен, бір немесе бірнеше биоценозда тіршілік ете алатын генетикалық туыстығы белгілі бір түрге жататын особьтардың жиынтығы деп қарастырды.
Организмдердің популяцияларын жан-жақты зерттеуші экологтар С.С. Шварц, А.М. Гиляров, А.Я. Яблоков өзінің еңбегінде популяцияны қазіргі тұрғыдан анықтама береді. Мәселен, Шварц популяция дегеніміз ─ орта жағдайларының өзгерстеріне ұзақ уақыт бойы өзінің тұрақты санын ұстап тұратын бір түрге жататын организмдердің элементарлы топтары дейді. А.М.Гиляров осы идеяларды дамыта келіп, популяцияға біршама жаңа көзқарасты анықтама береді.
Популяция - белгілі бір территорияны мекендейтін шығу тегі бір, ұзақ жылдар бойы табиғаттағы санын тұрақты ұстап келе жатқан бір түрге жататын организмдер жиынтығы.
Қазіргі көзқараста популяцияны эволюциялық процестің элементарлы бөлшегі сияқты қарастырады. Осы бағыттағы популяцияның ең негізгі критерийі генетикалық информацияның ерікті түрде алмасуға қабілеттілігі. Генетикалық информация - панмикция деп аталады. Популяциядағы әр түрлі түрлердің аумағын генетикалық - эволюциялық бағыт тұрғысынан осы панмикция критерийі анықтайды. Осы тұрғыдан популяцияға былай анықтама берілген.
Бір түр жиынтығының ұзақ уақыт бойы белгілі территорияны мекендеп іс жүзінде өз ішінде панмикация жүріп отыратын және сол популяцияларды айыратын бөгеттер болмайтын, бірақ көршілес территориядағы особтар жиынтығынан ажырататын белгілері бар особтар жиынтығы
Осы генетикалық-эволюциялық бағыттан популяцияның биологиялық-экологиялық аспектісінің өзгешелігі бар. Бұл белгілі экожүйенің құрамына кіретін популяция тіршілігін зерттеуге бағытталған
Популяциялық экология - экология ғылымының жас саласы. Популяциялық зерттеулер ХХ ғасырдың басында басталған, жазба түрінде ХХ ғасырдың екінші жартысында кірді. Популяциялық - биологиялық түр табиғатта белгілі бір ареалды алатын және белгілі бір жағдайға бейімделген, бір-бірімен шағылысып ұрпақ, популяциялар еретін, морфологиялық, физиологиялық ерекшеліктері ұқсас, белгілері ұрпақтан-ұрпаққа берілетін особьтар жиынтығы. Популяцияның құрылым негізі - түрдің тіршілік ететін ортаға бейімделуі морфологиялық - биологиялық типіне қарай жіктейді:
Элементарлы популяция - бұл жергілікті жерге таралған майда топтағы популяциялар, яғни микропопуляциялар.
Географиялық популяция - бұл бірдей жағдайда бір территорияда тіршілік ететін жалпы морфологиялық типтері тіршілік ритмдерімен биоценозда алатын орны бірдей, бір түрге жататын особьтар жиынтығы.
Экологиялық популяция - бір биотопта тіршілік ететін биологиялық цикл ритмдері және тіршілік ету сипаты бірдей особьтар тобы
2.2 Популяцияның құрылымы
Особътардың территорияларға бөлініп орналасуы, олардың жасы, морфологиялық, физиологиялық, мінез - құлық, генетикалық ерекшеліктері популяцияның құрылымын көрсетеді. Популяцияда қалыптасу түрлері жалпы биологиялық қасиеттеріне негізделеді. Сонымен бірге абиотикалық факторлар да негізгі роль атқарады. Популяциядағы түрлер ұқсас және мекен-жайына қарай өз ерекшеліктері болады.
Популяцияның түрлік құрылымы.
Ареалдағы әрбір түр популяциялық жүйені құрайды. Егер түрлердегі жеке особътар арасында тұрақты араласу және ауыспалық кең көлемде жүріп отырса, ондай түрлер ірі популяцияларды құрайды.
Популяцияның биологиялық құрылымы.
Популяция құрылымының негізгі көрсеткіші - кеңістіктегі организмдердің бөлініп орналасуы мен саны және ондағы особътардың қасиеттерінің, санының әртүрлілігі.
Популяцияның жастық құрылымы.
Жастық құрылым популяциядағы особътардың өмірінің ұзақтығына байланысты. Особътардың жасы өскен сайын қоршаған ортаның әрбір факторларының шыдамдылығы заңды түрде өзгеріп отырады. Популяциядағы жастың әртүрлілігі экологиялық әртүрлілікті тудырады. Орта қалыпты жағдайдан қатты ауытқығанда особътардың тіршілік етуге бейім топтары тіршілігін сақтап өмір сүреді
Популяцияның кеңістік құрылымы.
Популяцияның кеңістікте орналасуына байланысты тіршілік жағдайы анықталады. Популяциялардың кеңістікте таралуы оларға өмір сүру үшін қажет.
Популяцияның этологиялық құрылымы.
Бұл негізінен жануарларға тән. Жануарлардың мінез - құлық заңдылықтарын зерттейтін ерекше ғылымды этология деп атайды. Жануарлардың популияциядағы мінез - құлқы олардың жеке және топ болып өмір сүру формаларына байланысты болады. Кейбір организмдер өз жұбын таңдайды әртүрлі мінез-құлық көрсетеді. Құстарда, сүтқоректілерде жұптасу аталықтарда агрессивті, аналықтарда қорғану күшті жүреді. Бұл жыныстық жетілуді тездетеді. Жануарлар популияцында бәсекелестік күшейеді. Көбею кезенінің алдында аталықтар ашық төбелесіп, ерекше мінез-құлық көрсетеді.
2.3 Популяцияның жыныстық, жастық, генетикалық құрылымы
Жыныстық құрылым популяциядағы жыныстардың қатынастарын көрсетеді. Бұл көрсеткіштің негізінен жыныстық көбеюі басым түрлер үшін маңызы зор. Аталықтар мен аналықтардың жасы және жыныстық жетілу жағдайлары популяция санын ұстап тұруға әсер етеді. Аталықтар мен аналықтардың қоректенуі, өмір ырғағы және мінез-құлқы әр түрлі болуы мүмкін.
жасы
а ә б
1 -сурет. Жастық пирамиданың негізгі типтері
Әр түрлі жастық топтардағы даралардың салыстырмалы саны:
а) жас даралардың санының көп болуы - балықтар;
ә) жас даралар санының орташа болуы- бұғы;
б) жас даралардың санының аз болуы - піл.
Адам популяциясын да жыныстық-жастық құрылыммен сипаттауға болады. Неғұрлым жыныстық-жастық құрылым күрделі болса, соғұрлым популяцияның бейімделушілік мүмкіндіктері жоғары болады.
Даралардың кеңістікте таралуы.Популяциялардың күйі мен тіршілігі популяцияның жалпы санына және олардың кеңістікте орналасуына байланысты болады.
Популяцияны құрайтын даралардың кеңістікте таралуы әр түрлі болуы мүмкін. Ол даралардың қолайлы және қолайсыз физикалық жағдайларға немесе бәсекелестік қатынастарға реакциясын көрсетеді. Даралар мен олардың топтарының таралуы кездейсоқ,бірқалыптыжәне топтық болып бөлінеді. Ағзалардың таралу типін білудің популяцияның тығыздығын іріктеп алу әдісімен бағалаудың маңызы зор.
Іріктеп алу деп популяция тығыздығын бағалауға арналған эксперименттер қатарын атаймыз.
Ұрпақтың өмірінің ұзақтығы - шартты
2 - Сурет. Өлім қисық сызығы (Ә.Макфредьен бойынша)
I- Гидраның өмірінің ұзақтығы, барлық жаста өлім бірдей жүреді;
ІІ - Айқұлақтың өмірінің ұзақтығы, өлім өмірінің ерте кезеңінде жоғары болады;
ІІІ- Адамның өмірінің ұзақтығы, өлім қарт кезеңінде жоғары болады.
Популяцияның негізгі қасиеттері:
Популяцияны бірнеше белгілері сипаттайды, олар популяцияның тығыздығы, саны, туылымы, өлімі, жас құрамы, территоияда таралу және өсу типтері.
Популяцияның табиғаттағы саны мен тығыздығы. Популяцияның саны мен тығыздығы оның қасиеттерін сипаттайтын негізгі көрсеткіш болып саналады. Популяцияның саны дегеніміз популяциядағы особьтар саны әртүрлі түрлерде түрліше және белгілі бір шекте болады. Бұл шектегі санының қысқаруы популяцияның жойылып кетуіне әкеп соғады.
Популяциялардың санының ауытқуы мен реттелуі
Популяциялардың табиғаттағы сан мөлшері әлсін-әлсін ауытқып отырады. Оның көптеген ішкі немесе сыртқы себептері бар. Көптеген ғалымдар популяцияның тез көбеюін қорек қорымен байланыстырса, енді біреулері бәсекелестікке, экологиялық орынға тәуелді деп санайды. Шын мәнінде қоректің мол болуы популяция санын көбейтуге негізі болғанымен, оның жетіспеуі керсінше шектеуші фактор ретінде етеді.
Популяциялар санының ауытқуы абиотикалық факторларға тікелей тәуелді болады. Ал, табиғаты қолайлы жерлерде қоректе көп, әрі популяциялардың көп түрлілігі, саны артып, олардың арасындағы биотикалық қарым-қатынастар шиеленісе түседі. Әрине, бұл кезде биотикалық фактор шешуші роль атқарады. Популяциялардың санының ауытқуы мен реттелуі ішкі жағдайларға да байланысты. Өйткені, популцияның тығыздығының еселеп артуының белгілі бір потенциялды шегі болады. Осы шектен асар кезде популяциялық реттелу механизмі іске қосылады. Нәтижесінде, популяция өзінің бұрынғы қалпына келеді
Табиғатта популяциялардың сан мөлшерінің реттелу механизмінің бір формасы - популяция аралықреттелу. Яғни, биоценоздағы әр түрлі популяциялар бірін-бірі реттеуге тырысып, табиғаттағы жалпы тұрақты дамуды жүзеге асырады.
Популяцияның санының тығыздыққа тәуелділігі
Популяция санына тығыздықтың әсері, тығыздықтың шамасы артқан кезде кейбір популяциялардың санын өзін-өзі реттеу мүмкіндігі жүреді. Кейбір жағдайларда популяциялардың саны бір бағытта күрт көбейіп немесе азайып кетуі мүмкін. Оларға түрдің генетикалық шығу тегі, орта факторлары, өсу жылдамдығы, бәсекелестік, қоректің мол болуы себеп болады
Популяциялар саны ең алдымен оның тығыздығына тәуелді. Осы тәуелділіктің үш типі белгілі. Бірінші типте популяцияның өсу жылдамдығы тығыздық артқан сайын кемиді. Оның бірінші себебі популяция тығыздығы артқанда туылымы кемиді.
Екінші типте популяцияның өсу қарқыны тығыздық орташа болғанда ең жоғарғы шамаға жетеді
Үшінші типте популяцияның өсу қарқыны жоғары тығыздыққа жеткенше сақталып, соңынан күрт төмендейді. Бұл леммингтерде кездеседі. Саны шарықтау шегіне жеткен кезде леммингтердің тығыздығы шегінен асып кетеді де олар көше бастайды.
Популяция құрамындағы жекелген организмнiң өмiрiн негiзгi үш кезеңге: пререпродуктивтiк, репродуктивтiк және пострепродуктивтiк кезеңге бөлуге болдаы.
Популяцияның өзгергіштігі
Сандық динамикасы.Популяция саны негізінен бір - біріне қарама - қарсы екі құбылыспен - туу және өлім көрсеткішімен анықталады.
Популяциядағы даралар санының көбею процессі теориялық жағынан алғанда шексіз өсуге қабілетті - биотикалық потенциал, бірақ қоршаған орта жағдайлары бұл өсуді шектейді. Іс жүзіндегі өсу логистикалық қисықпен сипатталады. Теориялық және іс жүзіндегі өсудің арасындағы айырмашылық ортаның қарсылығын сипаттайды.
С.В.Северцев түрдің мынандай ерекшеліктерін: тіршілігінің ұзақтығы, жыныстық жетілуі кезі, түр белгілері, ұрпақ саны, жауынан қорғану күштілігі т.б. белгілерін ескере келіп, сандық динамикасын үш негізгі типке бөледі.
1. Тұрақты тип. Сандық ауытқу қысқа және ұзақ аралықта болады. Ұзақ өмір сүретін, жыныстық жетілуі кеш жүретін, аз ұрпақ беретін түрлер жатады (өлу аз болса) оған сүтқоректілерден: кит тәрізділер, бүркіттер т.б. жатады (ауытқу саны аз 10-20 жыл).
2. Тұрақсыз және орнықсыз тип. Бұл типке сандық ауытқу 5-11 жыл аралығында периодты қайталанып отыратын түрлер жатады. Жануарлар денесі үлкен емес, өмір сүру уақыты ұзақ емес (10-15), бірақ жыныстық жетілуі ерте, бірінші типпен салыстырғанда көп ұрпақ береді. Бұған ірі кемірушілер, қоян тәрізділер т.б. жатады.
3.Эфемерлік тип. Эфемерлік тип динамикасында өмір сүру уақыты қысқа (3-4жыл) түрде болады. Денесі кіші жанурлар: майда кеміргіштер, насекомдар т.б. жатады, саны тез көбейіп, тез түсіп отыратын тұрақсыз түрлер. Популяция гомеостазы. Популяциялардың ішкі тұрақтылығын өз механизмдері арқылы реттеуін гомеостаздеп,ал популяцияның сандық мөлшерінің орташа шамадын ауытқуын олардың динамиакалық тепе - теңдігі деп атайды. Популяцияның өз ішінде санының реттелуін ұстау қабілеті, сақтауы Особьтардың санының маусымдық ауытқуы тез байқалады. Әртүрлі типтер динамикасының стратегиясы әртүрлі болады. 1938 жылы Л.Г. Раменский стратегияның үш типін анықтады:
1-тип. Виолентті (орнықты) бұлар бәсекелестікке төзімді тіршілігі жоғары қалыптасқан, кеңістікте тез төселіп орнығуға қабілетті тип.
2-тип. Патиентті (шыдамды) тип. Қолайсыз әсерлерге шыдамды және басқалардан бұрын орынды алып, тез игере алатын қабілеті бар.
3-тип. Эксплерентті (толықтырушы) типтегі түрлер, бұлар тез көбеюге қабілетті, орындарға тез таралады, активті.
Дәріс -3
Қауымдастықтар экологиясы - синэкология
қаралатын сұрақтар:
1. Биоценоз, биогеоценоз және экожүйелер туралы түсініктер
2. Биологиялық түрлердің өзара қатынасының моделі.
3. Экологиялық сукцессия
4. Қауымдастықтың биологиялық өнімділігі және экожүйе
5. Биоценоздың кеңістіктік және түрлік құрылымы
6. Экожүйенің энергетикалық жіктелуі
Биоценоз, биогеоценоз және экожүйелер туралы түсініктер
Табиғатта әртүрлі түрлердің популяциялары бірегей жүйелерге бірігіп ірі бірлестіктер құрайды. Оларды: бірлестіктер, қауымдастықтар, биогеоценоздар деп атайды. Биоценоз (bios- өмір, kenos-жалпы) - табиғи жағдайлары бірегей жерлерде тіршілік ететін өсімдіктер, жануарлар және микроорганизмдердің жиынтығынан тұрады.
Биоценоз ұғымын алғаш рет ұсынған неміс зоологі К Мебиус (1877). Биоценоз құрамындағы организмдердің бір-бірімен қарым-қатынасын биоценотикалық тұрғыда қарастыру қажет.
Биоценоз компоненттерінің қолайлы тіршілік ортасы - биотоптардан тұрады. Биотоп - организмдердің жиынтығы, тіршілік ететін орта. Нәтижесінде биоценозбен биотоп бірлесіп - биогеоценозды құрайды. Алғаш рет бұл терминді ғылымға 1940 жылы В.Н.Сукачев енгізген.
Биогеоценоз дегеніміз - биоценоз+биотоптың (экотоп) диалектикалық бірлестігі. Ол төмендегідей құрамдас бөліктерден тұрады: өндірушілер (өсімдіктер); талап етушілер (бірінші - өсімдік қоректі жәндіктер; екінші - жануар тектес қоректілер); ыдыратушылар (микроорганизмдер) және өлі табиғат компоненттері. Олар өзара үнемі қарым-қатынаста болады.
Биоценозды зерттейтін ғылым саласы - биоценология деп аталады.
Биогеоценоз ұғымы ол табиғаттың біртұтас және өзінің даму заңдылығы бар күрделі жүйе. Табиғаттағы биологиялық бірлестіктер - кез-келген популяциялар мен биотоптардан тұратын микроорганизмдерден бастап мұхиттардың биомассасын қамтиды. Ең үлкен биологиялық жүйе - биосфера немесе экосфера. Биогеоценозды ғылымда экожүйе деп те атайды. Оны 1935 жылы А.Тенсли енгізген.
Экожүйе - автотрофты және гетеротофты организмдерге жіктеледі.
Экожүйелер: 1) энергия ағымына; 2) қоректік тізбектер; 3) кеңістік пен уақытқа байланысты көп түрлілік құрылым; 4) биогенді элементтер айналымы; 5) эволюция және даму; 6) басқару; 7) компоненттердің қарым-қатынастарын қарастырады. Экожүйе - эволюцияның функционалды бірлік өлшемі. Экожүйедегі қарым-қатынастың ең бастысы - қоректік және кеңістіктік байланыстар. Қоректік байланысты - биотикалық фактор деп атайды.
Биологиялық түрлердің өзара қатынасының моделі
Түраралық қарым-қатынастар биоценоздардағы ағзалар санының динамикасында зор роль атқарады. Жыртқыштар жемтіктектерін жоя отырып, олардың санына әсер етеді. Паразиттердің де әсері осындай, иесін әлсірете отырып, олардың көбеюін тежейді. Тіпті өліміне де әкеп соқтыруы мүмкін.
Бәсекелестік қатынастарда, жыртқыштық пен паразитизм құбылыстарына ертеден экологтар назар аударып келген, солардың ішінен А.Лотканың (1923-1925жж.) жұмыстары ерекше орын алады. Ол алғаш рет жануарлардың паразит иесі жүйесіндегі өзара қатынастардың математикалық үлгісін (модель ) ұсынды.
А.Лотканың жасаған тұжырымы: паразиттердің өздерінің иелерін жоюы тек паразиттердің санына ғана емес иесінің санына да тәуеді болады. Иесінің белгілі бір санына сәйкес келеді және иесінің популяциясының тығыздығының артуына байланысты паразит популяциясының тығыздығы артады. Паразит санының артуы иесінің санының кемуіне әкеледі де, соңғысы қайтадан паразит санының кемуіне әкеледі. Осылайша толқынды түрде иесімен паразиттің популяцияларының саны периодты түрде ауытқып отырады.
Биоценоздағы қоректік тізбектегі қоректің (азық) барлығы бірдей организмнің өсуіне немесе биомассаның жинақталуына жұмсалмайды. Оның біразы организмнің энергия қуатына: тыныс алу, қозғалу, көбею, дене температурасын ұстап тұруға жұмасалады. Сондықтан бір тізбектің биомассасы екіншісіне дейін толық өңделмейді. Егер ондай болған жағдайда табиғатта қор ресурсы таусылған болар еді. Осыған байланысты әрбір келесі қоректік тізбекке өткен сайын азықтың биомассасы азайып отырады. Нәтижесінде, бір трофикалық деңгейден екіншісіне өткен сайын биомасса, сандық құрамы және энергия қоры азайып отыратындығы анықталған. Бұл заңдылықты эколог Ч. Элтон зерттеп өзінің есімімен Элтон пирамидасы деп атаған.
Экологиялық пирамиданың негізігі үш типі бар:
Сандық пирамида организмдердің жеке сандық көрсеткішін айқындайды.
Биомасса пирамидасы - жалпы құрғақ салмақты немесе өнімділікті анықтайды.
Энергия пирамидасы - энергия ағымының қуатын немесе жылу энергиясын анықтайды.
Линдеманның 10 % ережесі. Трофикалық дәрежеде, экологиялық пирамидада біріншісінен екіншіге өткенде энергия 10%-дан артық болмайды.
Экологиялық сукцессия. Бірлестіктердің құрылымы белгілі бір уақыт барысында біртіндеп қалыптасады. Мысалы, вулканнан кейінгі аралдағы бірлестіктің даму моделінде ағаштар мен бұталар жалаңаш жартасты жыныста өсе алмайды. Себебі, оларға қажет топырақ жоқ. Ал балдырлар мұндай территорияларға қоныстанып, пионерлік бірлестік түзуге қабілетті. Ағзалардың біртіндеп жиналуы мен тау жыныстарының эрозияға ұшырауынан топырақ қабаты түзіледі.
Мұндай топырақ қабаты мүктер мен папортниктердің өсуіне мүмкіндік береді. Кейін аталған өсімдіктерден соң қоректік заттарға сұраныс жоғары өсімдіктер, соның ішінде шөптер, бұталар, ағаштар қоныстанады. Белгілі бір уақытта жердегі бір биоценоздың екіншісімен алмасуын сукцессиялар деп ат. (латын тілінен аударғанда succession - бірізділік, тұқым қуалау, кезектесу, ауысу). Сукцессия ұғымын 1898 жылы Г.Каулсон енгізген. Қоршаған ортамен тепе-теңдікте болатын, тұрақты соңғы бірлестік - климаксты бірлестік деп аталады.
Климакс (грек тілінен аударғанда climax - баспалдақ) - берілген орта жағдайындағы экожүйелердің дамуының соңғы тұрақты күйі. Климакс ұғымын 1916 жылы Ф. Клементес ұсынған.
Жалаңаш тау жынысы немесе топырағы жоқ беттің (мысалы, құм, бұрынғы мұздақтың орны) қоныстануынан басталатын сукцессия өсімдіктері аз, бірақ бұрын антропогендік әсерден өзгеріске ұшыраған және органикалық заты бар жерде басталады. Мысалы, кесілген орман, күйген жер, тастап кеткен егіс танабы. Бұл жердегі топырақта тұқымдар, споралар, вегетативтік көбею мүшелері сақталуы мүмкін. Олар сукцессияларға әсер етеді.
Клементс Солтүстік Америка бірлестіктерін зерттей отырып, климакстық бірлестіктің құрамын анықтайтын негізгі фактор, климат екендігі туралы қорытындығы келді. Клементс бойынша белгілі климатты жағдайда тек бір климакстық бірлестік тіршілік ете алады (моноклимакс концепциясы). Қазіргі кезде поликлимакс концепциясы ұсынылған. Бұл концепция бойынша барлық физикалық факторлардың әсерінен қалыптасады. Ал, ол жағдайда факторлардың біреуі немесе бірнешеуі басым болуы мүмкін (дринаж, топырақ, өрт және т.б.).
Нағыз құрлықтың климакстық бірлестігіне жапырақ түсіретін ормандар жатады. Бірінші ретті өнімнің көп бөлігі ағаш белдеуінде түзіледі. Ал интенсивті ыдырау топырақ деңгейінде жүреді. Орман бірлестігінің негізгі ерекшелігі оның белдеулерге бөлінуі болып табылады.
Бір биогеоценоздың екіншісіне өтуі бірден болмауы да мүмкін. Барлық уақытта экотон деп аталатын аралық белдеу болады (мысалы, тоған мен құрлық экожүйесінің арасында батпақты кеңістік бұталар, ормандар мен даланы бөліп тұрады және т.б.). Шекаралық белдеу үлкен болуы да мүмкін. Бірақ ол шектестіп жатқан экожүйелерден жіңішке болады. Әдетте экотондық бірлестіктердің едәуір түрлері, кейде экотонға тән түрлері кіруі мүмкін. Олардың кейбіреулерінің популяцияларының тығызыдығы және түрлердің саны шекаралас жатқан экожүйелерден де артық болады. Бірлестіктер шекарасындағы тірі ағзалардың тығыздығы мен алуан түрлілігінің арту тенденциясын шекаралық эффект деп аталады.
Экожүйелердің гоместазы.Экожүйелер тек энергия ағыны мен зат айналымымен ғана емес, сонымен қатар дамыған ақпараттық байланыстармен сипатталады.
Шмальгаузен И.И. (1884-1963) барлық биологиялық жүйелер белгілі бір дәрежеде өздігінен реттеуге, яғни гомеостазға қабілетті (грек тілінен ауддарғанда homoios - ұқсас, сол stasis - қозғалыссыз, тұрақты) деді.
Гомеостаз - тірі жүйелердің, соның ішінде популяциялардың қоршаған ортаның өзгермелі жағдайында тұрақты динамикалық тепе-теңдікті ұстап тұруға қабілеттілігі.
Экожүйе және экожүйенің биологиялық өнімділігі
Бірлестіктерге тән қасиет олардың жаңа биомасса жасауға қабілеті болып табылады. Бұл қасиет жүйенің өнімділігі ұғымының негізінде жатыр.
Экожүйелердегі органикалық заттың жасалу жылдамдығын - биологиялық өнімділік деп атайды. Тірі ағзалардың денесінің массасы биомасса деп аталады. Экожүйенің биологиялық өнімділігі - бұл олардағы биомассаның жасалуы.
Бірінші реттік өнімділігі - органикалық қосылыстардың химиялық байланыстары түрінде жинақталған жарық энергиясын фотосинтез процесі кезінде продуценттердің пайдалану жылдамдығымен анықталады. Бірінші ++реттік өнімділік Р дегеніміз, белгілі уақыт бірлігіндегі массаның энергияның бірлігі.
Органикалық өнім түзу процесін төрт сатылы деңгейге бөлуге болады. Жалпы бірінші реттік өнімділік - бұл фотосинтез процесіндегі органикалық заттардың тыныс алу процесі кезінде жұмсалған бөлігін қоса алғандағы жинақталу жылдамдығы. Ол РG-деп белгіленеді. Бұл белгілі уақыттаға аудан, не көлем бірлігіндегі масса не энергия мөлшерімен өрнектеледі.
Таза бірінші реттік өнімділік - өсімдіктердің зерттеліп отырған кезеңдегі ұлпалардағы органикалық заттардың тыныс алуға (R) жұмсалған мөлшерінен басқ бөлігінің жинақталған жылдамдығы:
РN = РGR
Екінші реттік өнімділік - консументтер деңгейіндегі органикалық заттардың жинақталу жылдамдылығы. Ол Р2 Р3 және т.с.с. қоректік деңгейге байланысты белгіленеді.
Қауымдастықтың таза өнімділігі гетеротрофтардың пайдаланбаған органикалық заттардың жинақталу жылдамдылығы.
РN (Р2 +Р3+ Р4 +Р5...)
Өнім жалпы алғанда, вегетациялық кезеңдегі таза бірінші реттік өнімді былайша өрнектеуге болады:
В= РG R (Р2 +Р3+ Р4 +Р5...)
Экожүйе динамикасы. Циклдік өзгеріс. Биоценоздағы организмдер тобының тәуліктік, жылдық, маусымдық, активтілігі біркелкі емес. Кейбір организмдер түнде активті келсе, кейбіреуі керісінше болып келеді. Сондықтан биоценоз құрамындағы түрлер сан және сапа жағынан да үнемі ауытқып отырады. Бұл жағдайлар негізінен жер шарының климаттық белдеулері мен табиғат аймақтарына да көп байланысты.
Кез-келген экожүйе де динамикалық болып табылады. Онда үнемі оның негізгі компоненттерінің тіршілік әрекеттері мен күйі, популяциялардың ара-қатынасы өзгеріске ұшырап отырады. Экожүйелерге тән ерекшелік олардың тәуліктік, маусымдық және көпжылдық динамикасының болуы.
Тәуліктік динамика. Әрбір биоценозда тіршілігінің белсенділігі тәуліктің әр түрлі уақытына сәйкес келетін ағзалар тобы. Біреулері түнгі уақытта белсенді, ал күндіз тығылып жатады. Кейбіреуі түнде пассивті. Экожүйенің жеке популяциялық ара-қатынасы мен құрамында периодты өзеріс болып тұрады. Тәуліктік динамиканы тек жануарлар ғана емес өсімдіктер де қамтамасыз етеді. Тәуліктік ырғақтар барлық белдеулердің, тропиктерден тундраға дейінгі бірлестіктерінде байқалады.
Экожүйедегі тәуліктік өзгерістерде неғұрлым күн мен түн кезіндегі температура, ылғалдылық және басқа факторлардың айырмашылығы көп болса, соғұрлым күштірек көрінеді. Мысалы, тәуліктік миграция теңіз планкторына тән.
Маусымдық динамика. Тек белсенділік күйінің өзгеруі ғана емес, көбею циклі, маусымдық миграциялар және т.б. байланысты жеке түрлердің сандық арақатынасы өзгеруі арқылы көрінеді. Жыл мезгілінің ауысуы өсімдіктер мен жануарлардың тіршілік қызметіне әсер етеді (гүлдеу кезеңі, жеміс беру, белсенді өсу, жапырақ түсіру, өсімдіктердің қыстық тыныштық күйі, жануарлардың қысқы және жазғы ұйқыға кетуі, миграция). Маусымдық динамикаға экожүйенің белдеулік құрылымы да ұшырайды; жылдың белгілі бір маусымында өсімдіктердің жекелеген белдеулері толық жойылып кетуі мүмкін
Көпжылдық динамика. Кез-келген экожүйенің өміріндегі қалыпты құбылыс. Ол жылдар бойынша бірлестікке әсер ететін климаттық және басқа да сыртқы факторлардың өзгеруіне байланысты болады. Сонымен қатар, көпжылдық, периодтылық эдификатор (латын тілінен аударғанда edificatory -құрылысшы) - өсімдіктердің тіршілік циклінің көпжылдық периодтылығына, жануарлар мен өсімдіктер үшін патогенді микроорганизмдердің жаппай көбеюінің қайталануына және т.б. байланысты болуы мүмкін.
Биоценоздың кеңістіктік және түрлік құрылымы.
Экожүйедегі организмдердің қауымдастығы және оның құрамы бойынша экологиялық жүйелер функционалдық және құрылымдық белгілері арқылы ерекшеленеді.
Функционалдық жіктелу экожүйеге келіп түсетін энергия көзі, мөлшері және сапасына негізделген.
Экожүйелердің құрылымдық жіктелуі өсімдіктер типіне және ландшафтың негізгі белгілеріне негізделген. Құрлық экожүйелері (биомдар) өсімдіктердің табиғи белгілері, ал су экожүйелері - геологиялық және физикалық белгілері бойынша ерекшеленеді.
Кең қолданылып жүрген құрылымдық жіктелу бойынша ғаламшарды төмендегі экожүйелерге бөледі:
1) құрлық экожүйелері - тундра, тайга, орманды дала, дала, шөлейт, шөл, тропиктер, тау;
2) тұщы су - ағынсыз су (көл, тоған) және ағынды су (өзен, бұлақ, жылға), батпақтар мен батпақты ормандар экожүйелері;
3) теңіз экожүйелері - теңіздер мен ашық мұхит.
Осы құрылымдық жіктелуге байланысты организмдердің қауымдастығы жіктеледі.
Биоценоздарға организмдер алғаш рет қоныстанғаннан бастап көптеген экологиялық факторларға байланысты орналасады. Организмдер жердің рельефіне қарай горизонтальды немесе вертикальды бағытта орналасуы мүмкін. Ол үшін әрбір жеке түр бір-біріне кедергі келтірмеуі тиіс. Соның биоценоздағы бір ... 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