 |
|
Бірлестіктер экологиясы
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ СИСТЕМА
экосистема, совокупность совместно обитающих организмов и условий среды, в которой они обитают. Экологическая система - одно из центральных понятий экологии.
Термин «экологическая система» предложен А. Тенсли (1935), который считал, что экологические системы представляют собой основные природные единицы на поверхности Земли, в которые входит «не только комплекс организмов, но и весь комплекс физических факторов, образующих то, что мы называем средой биома, -- факторы местообитания в самом широком смысле». Он подчеркивал, что для экологических систем характерен «разного рода обмен веществ не только между организмами, но и между органическим и неорганическим».
Понятие «экологическая система» приложимо к объектам разной сложности и размеров, к экологическим системам могут быть отнесены муравейник, участок леса, озеро, город, ферма, кабина космического корабля. Существует иерархия экологических систем, когда внутри крупной экологической системы могут быть выделены экологические системы более низких уровней. Напр., массив леса -- экологическая система, в пределах которой находятся экологическая система. Лесов разного типа, экологическая система парцеллы, экологическая система гниющего пня и т. д. Экологическая система, выделяемая в границах фитоценоза, соответствует биогеоценозу в понимании В. Н.Сукачева и его последователей. Нередко в отечественной литературе термины «экологическая система» и «биогеоценоз» используются в качестве синонимов.
По типу обеспечения энергией экологические системы разделяются на автотрофные и гетеротрофные, хотя это разделение довольно условно. Существуют автотрофно-гетеротрофные экологические системы. В них наряду с фотоавтотрофными организмами, производящими органическое вещество из неорганических соединений, значительную роль играют сапротрофы, использующие органическое вещество, поступающее в экологическую систему извне (например озера, в которые со стоком рек и ручьев поступает много органического вещества).
Бірлестіктер экологиясы
Биоценоз, биогеоценоз және экожүйелер туралы түсініктер
Табиғатта әр түрлі түрлердің популяциялары бірегей жүйелерге бірігіп ірі бірлестіктер құрады. Оларды ғылым тілінде "бірлестіктер" немесе "биоценоздар" деп атайды. Биоценоз (bios-өмір, kоіnos-жаллы) — табиғи жағдайлары бірегей жерлерде тіршілік ететін өсімдіктер жануарлар және микроорганизмдердің жиынтығынан тұрады.
Ғылымда биоценоз ұғымының баламасы ретінде "Экожүйе" термині жиі қолданылады. Оны 1935 жылы А.Тенсли енгізген. Шын мәнінде, екі ұғымда бірдей мағынаны білдіреді, әрі бірін-бірі толықтыра түседі.
Биотикалык қарым-қатынастардың типтері
Биоценозда әр түрлі түрлер арасында белгілі бір қарым-қатынастар қалыптасады. Оның негізі қоректік тізбектерге байланысты екені белгілі. Десе де, организмдер арасындағы кеңістік қарым-қатынастар да негізгі роль атқарады.
Бәсекелестік. Бәсекелестік дегеніміз — бір немесе бірнеше түрге жататын организмдердің өзара қореқ тұрағы, т.б. ресурстардың жетіспеушілік жағдайындағы қарым-қатынастарының көрінісі. Кезінде Ч.Дарвин түр ішіндегі бәсекелестікті тіршілік үшін күрестің маңызды әрі жоғарғы формасы ретінде бағалаған. Бұл көрініс өсімдіктер мен жануарлар арасында жиі байқалады. Мәселен, кәдімгі шыршалардың өздігінен сиреуі немесе құмырсқалардың қырылу популяциясын реттеуі жатады.
Түраралық бәсекелестік әр түрге жататын түрлер арасында болады. Ол бірде айқын білінсе, бірде пассивті көрінеді. Сондықтан эколог Г.Ф.Гаузенің зерттеулері бойынша екі түрге жататын популяциялар еш уақытта бір жерде өмір сүре алмайды. Оның біреуі активті түр ретінде басымдылық көрсетіп, екіншісін ығыстырады немесе жойып жібереді. Бұл, әрине, қоректік ресурсқа тәуелді болған жағдайда іске асады. Кейбір жағдайда бәсекелестік қоректік фактор арқылы емес басқа да (мінез-құлық, тұрағы үшін, территория, т.б.) факторлардың жетіспейтінінен де болады.
Жыртқыштық. Жыртқыштық түрлер арасында болатын қарым-қатынастардың ең жоғарғы формасы. Ол кейде қорек, территория, т.б. ресурстар үшін бірін-бірі өлтіру, қуу, жеу арқылы көрініс береді.
Паразитизм. Паразитизм — бір түрдің өкілінің екінші бір түр өкілін қорек немесе тіршілік ортасы ретінде пайдалану арқылы тіршілік ету.
Симбиоз. Екі түрге жататын организмдердің кеңістікте бір-біріне ешбір зиянын тигізбей керісінше селбесіп пайдалы тіршілік етуі. Мәселен, құмырсқа мен өсімдік биті, отшельник шаяны мен актиния арасындағы селбесіп тірішілік ету осы қарым-қатынасқа жатады. Өсімдіктер арасындағы қыналар — балдыр мен саңырауқұлақ арасындағы селбесіп тіршілік етудің көрінісі болып табылады.
Комменсализм. Немесе арамтамақтық құбылыс. Бұл симбиоздың бір формасы ретінде белгілі. Яғни, бір түрдің қоректік қалдығымен екінші организм қоректене отырып оған ешбір зиян келтірмейді. Ал, кейде екінші организм біріншісін қозғау құралы немесе қорашысы ретінде де пайдаланады. Мәселен, ірі балықтардың желбезегінде ұсақ балықтар еркін тіршілік етуге бейімделген. Егерде комменсалдар бір-біріне зиян келтіре бастаса оның біреуі паразиттік немесе бәсекелестік жолға түседі.
Мутуализм. Әр түрге жататын организмдер бір-біріне қолайлы жағдай туғыза отырып селбесіп тіршілік етуде. Мәселен, отшельник шаяны мен актиния арасындағы қарым-қатынас немесе кұмырсқа мен өсімдік биті арасындағы байланыс осының жарқын мысалы.
Зоохария. Жануарлардың орын ауыстыруы арқылы тұқымдарын кеңістікке тарату құбылысы. Зоохария — өсімдіктер мен жануарлар дүниесінің бір тобының ұзақ жылдар бойы бірлестікте тіршілік етуінің жемісі нәтижесінде өсмдіктер тұқымында жабысқыш ілгектер, қылшықтар пайда болып олар құстар, сүт қоректілердің, басқа да жәндіктердің денесіне жабысуға бейімделіп осы арқылы алыс кеңістіктерге тарап отырған. Өсімдік тұқымдарының бұл жол мен таралуын-эктозоохария дейді
Аллеопатия. Бұл организмдердің денесінен өзіне тән химиялық өнімдер шығару аркылы қарым-қатынас жасау жолы. Ягни, өсім-діктерден бөлінген заттар басқа жануарларға теріс немесе жагымды әсерін тигізетін касиетке ие болады. Мәселен, кәдімгі жусан иісі көптеген өсімдіктерге (жүгері, картоп, томат, т.б.) теріс әсеріи тигізсе, ал лобия өсімдігі бидайдьщ өсуін тежейтін көрінеді.
Биоценоздар құрылымы және экожүйедегі энергия
Экологиялық орын. Әрбір жеке организмнің тек өзіне тән қолайлы тіршілік ететін орны болады. Ол көбінесе биоценоздың құрылымына байланысты өзінің атқаратын ерекше функциясымен сипатталады. Мәселен, шөптесін өсімдіктер мен орман ағаштары Австрияда немесе Еуропада болсын олардың экологиялық орны мен атқаратан қызметі ұқсас болып келеді. Экологиялық орынның тұрақты болуы көбінесе қоректік бәсекелестікке де тікелей байланысты. Ал, бір систематикалық түрде жататын туыс түрлер тіптен қоректік түрғыда өте тиімді жіктелген. Мәселен, суда кездесетін ескек аяқты су кандалаларының екі түрі бір жерде тіршілік ете береді. Себебі, бірі жыртқыш болса, екіншісі қалдық қоректі. Мұндай жағдайда, организмдердің экологиялық орны тұрақты келеді. Өсімдіктерде де экологиялық орын жақсы жіктелген. Мәселен, өсімдіктің гүлінің шырынымен қоректенетін аралар, оның жапырағында, сабағында немесе тамырында тіршілік ететін түрлердің өкілдерімен ешбір бәсекелестікке бармайды. Сол сияқты ормандағы ағаш тектес немесе өсімдіктер ярустылыққа (қатарлар) байланысты реттеліп орналасқан.
Биоценоздың түрлік құрылымы. Әрбір биоценоздің өзіндік түрлік құрамы қалыптасқан. Сондықтан биоценозда бір түрдің популяциялары өте көп болса, ал екіншілері керісінше болуы мүмкін.
Осыған байланысты биоценоз ондағы түрлердің санымен және сапасымен сипатталады. Егерде биоценозда бір немесе екі өсімдік түрі оның 90% құраса — доминантты (басым) өсімдіктерге ие болады. Кейде мұндай өсімдіктерді сол биоценоздың эдификаторы деп те атайды. Мәселен, қарағайлы орманда қарағай – эдификаторы болып саналады.
Биоценоздың кеңістік құрылымы
Биоценоздарға организмдер алғаш рет қоныстанғаннан бастап көптеген экологиялық факторлаға байланысты орналасады. Организмдер жердің рельефіне қарай горизонтальды немесе вертикальды бағытта орналасуы мүмкін. Ол үшін әрбір жеке түр бір-біріне кедергі келтірмеуі тиіс. Соның фиоценоздағы бір көрінісі — ярустылық (қатарлық). Ярустылық-биоценоздардың биіктік бойынша жиіктелуі. Ярустылықты өсімдіктер бірлестігінен көруге болады. Мәселен, орманнан.6 ярустылықты кездестіреміз: І. ең ұзын ағаштар (шырша, қарағай, емен, т.б.); II екінші қатарлы ағаштар (шетен, ырғай); III бұталы ағаштар (шие, итмұрын, т.б.); IV жартылай бұталы ағаштар (тобылғы, сасырлар); V шөптесін өсімдіктер (қымыздық, шайқурай); VI қыналар мен мүктер. Тіпті ярустылықты жер асты бөлімдерінде айқындауға болады. Әрбір ярусқа тән оның микроклиматы, түрлік құрамы, бейімделу белгілері жіктелген.
Топырақтағы, судағы организмдерден де өзіне тән ярустылықты байқауғга болады. Бірақ, мұңдағы экологиялық факторлар мен талаптар әр түрлі болуы мүмкін. Сол сияқты ярустылық заңына бағынбайтын түрлер де бар. Мәселен, олардың қатарына көптеген паразиттерді, ірі аңдар мен құстарды жатқызуға болады. Ярустылық пен горизонтальды биоценоздардың да кеңістік құрылымы ерекшеленеді.
Биоценоздың экологиялық құрылымы. Әрбір биоценоз организмдердің белгілі бір экологиялық топтарынан тұрады. Олар көбінесе ылғал, жарық, қореқ т.б. факторларға байланысты жіктеліп отырады және өзіндік қызмет атқарады. Экологиялық құрылым — биоценоздағы түрлерді, жиынтығы мен кеңістігі арқылы ситтталады. Биоценоз — уақыт пен кеңістікке қатысты және антропогендік факторларға байланысты өзгеріп отырады. Сондықтан биоценоздардың жәй және күрсделі типтерін ажыратуға болады.
Мәселен, тропика биоценоздары мен Қазақстанның орманды —
дала биоценоздарын ешбір салыстыруға болмайды. Олар бір-бірімен түрдің көптүрлілігімен де, биомассамен де ерекшеленеді. Атап айткднда, шөл-шелейтті, тұндыра биоценоздары жәй биоценоздар қатарына жатады, ал орман, орманды дала, тропикалық биоценоздары күрделі биоценоздар болып есептеледі.
Су биоценоздары құрлықпен салыстырғанда қарапайым болып келёді. Ол көбінесе су жүйесінде құрлықтағыдай атмосфера мен топырақтың болмауы, әрі жетекші факторлардың (жарық, температура, қорек, қысым, оттегі, т.б) бірегей болмауы үлкен роль атқаратыны белгілі.
Экожүиедегі энергия. Жоғарыда келтірілгендей биоценоздағы организмдер арасында тұрақты қоректік байланыстар қалыптасқан. Осы қатынастар белгілі бір организмдердің тобын біріктіріп отырады. Ол қоректік тізбектер бірнеше құрамдас бөліктерден тұруы мүмкін. Ол үш бөлімнен тұрады.
Біріншісі — продуценттер немесе өндірушілер. Бұнда автотрофты жасыл өсімдіктер органикалық заттар түзіп, алғашқы биологиялық өнімділікті түзеді және күн энергиясын жұмсайды (сіңіреді).
Екінші – консументтер, бұған жануарлар жатады.
Үшінші — редуценттер немесе қайта қалпына келтірушілер. Оларға микроорганизмдер жатады. Олардың ролі ерекше. Ягни, заттарды ыдыратып, кайта қалпына келтіріп, зат айналымын жалғастырып отырады.
Әрбір қоректік тізбектің қатарында белгілі бір трофикалық деңгей қалыптасады. Ол өзінен өтетін зат және энергия ағымының активтілігімен сипатталады. Мәселен, жасыл өсімдіктер – бірінші трофикалық деңгейді түзсе, фитофагтар — екінші, ал жануарлар тектес қоректілер — үшінші, т.б. жалғаса береді.
Барлық қоректік тізбектер бір — бірімен байланысты және тәуелді болып отырады. Әрбір деңгейден екінші, үшіншіге өткен сайын зат немесе энергия беру жүзеге асады. Осының бәрі биоценоздағы қоректік тізбектің күрделілігін және біртұтас жүйе ретінде әрекет ететіндігін көрсетеді.
Экологиялық пирамида. Биоценоздағы қоректік тізбектегі қорек (азық) дерліктей организмнің өсуіне немесе биэмассаның жинақталуына жұмсалмайды. Оның біразы организмнің энергая куатына: тыныс алу, қозғалу, көбею, дене температурасын ұстап тұруға жұмсалады. Сондықтан бір тізбектің биомассасы екіншісіне дейін толық өнделмейді. 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 отыратыны анықталған. Бұл зандылықты кезінде эколог Ч.Элтон зерттеп өзінің есімімен "Элтон пирамидасы" деп атаған. Экологиялық пирамиданың негізгі 3 типі бар:
Сандық пирамида организмдердің жеке сандық көрсеткішің
айқындайды.
Биомасса пирамидасы — жалпы кұрғақ салмақты, немесе
"өнімділікті" анықтайды.
Энергия пирамидасы — энергия ағымының қуатын немесе
жылу энергиясын анықтайды.
Зат және энергия ағымы. В.И.Вернадскийдің биосферадағы тіршіліктің тұрақгы дамуы ондағы тірі затардың (биогенді) табиғаттағы үздіксіз айналымы жемісінің нәтижесі екенін айтқан болатын. Өйткені, тірі затгардың элементтері қоршаған табиғи ортаға түсіп, одан соң тірі организмдер арқылы қайтадан айналымға ауысатыны белгілі. Осылайша әрбір элемент тірі организмдерді әлденеше рет пайдаланып отырады. Соның нәтижесінде жер бетінде тіршіліктің дамуы үнемі даму үстінде жүзеге асып, биоценоздағы биогенді айналымды жүзеге асырады. Бірақ та, заттардың биогенді айналымын абсолютті тұрғыда деп түсінбеу керек. Себебі, айналымдағы заттар бір трофикалық деңгейден екіншісіне өткен кезде әлсін-әлсін зат айналымына түсіп үздіксіз қайталанып отырады. Нәтижесінде жер шарында органикалық заттардың қоры (торф, көмір, мұнай, газ, жаңғыш сланц) жинақталады. Бұл қорлар да өз кезегінде жұмсалып, қайтадан айналымға түсіп, зат айналымының үздіксіз (шексіз) процесін жалғастырып жатады.
Биогенді айналымның негізгі көзі жер бетінде жасыл өсімдіктердің пайда болып фотосинтез құбылысы басталғаннан бастау алады. Мәселен, атмосферадағы барлық оттегі тірі организмдер арқылы (тыныс алу т.б.) 2000, көмір қышкыл газы керісінше 300, ал су 2 000 000 жылда бір рет өтіп отыратыны дәлелденген,
Деседе, жоғарыдағы әлемдік биологиялық айналым үшін энергия ауадай қажет. Оның негізгі көзі автотрофты (жасыл өсімдіктер) организмдер сіңіретін күн радиациясы. Күн энергиясы биоценозда үнемі әрекет етеді. Күн энергиясының зат айналымының ерекшелігі сол, ол үнемі жұмсалып отырады. Ал зат айналымы тек бір деңгейден екінші деңгейге ауысып отыратыны белгілі. Мәселен, күн энергаясының 30% атмосферада сейілсе, 20% атмосфера қабатында сіңіріледі де, ал 50% құрлық және мұхиттар бетіне жылу ретінде сіңіріледі. Тек қана күнк энергиясының 0,1- 0,2% ғана биосфера шегіндегі жасыл өсімдіктер үлесіне тиіп, әлемдік зат айналымын қамтамасыз етіп отырады. Оның жартысы фотосинтез процесі кезінде өсімдіктердің тыныс алуына жұмсалып, ал қалған бөлігі қоректік тізбектің желісіне түседі.
Биологиялық өнімділік. Биологаялық өнімділік дегеніміз — биогеоценоз құрамына енетін микроорганизмдер, өсімдіктер және жануарлар дүниесінің өндіретін биомассасы. Бұл процесс табиғатта әр түрлі жылдамдықпен жүреді. Сондықтан оны уақытпен шектей отырып, маусымдық, жыл немесе бірнеше жылдық өніммен өлшейді. Ол кұрлықтағы организмдер үшін 1м2, 10м2, 100м2 деп өлшенсе, ал судағы организмдер үшін 1м3, 10м3, т.б. деп өлшеніп ондағы құрғақ органикалық заттың салмағымен анықталады.
Биологаялық өнімділікті биомассамен шатастырмау керек. Биоценоздың биомассасының биологиялық өнімділігі туралы анық мәлімет бере алмайды. Өйткені, биоценоздардың биомасса өндіру жылдамдығы біркелкі емес. Осыған байланысты биоценоз тек биомассамен бағаланбай, сол сияқты оның өнімділігімен де сипатталады. Мәселен, ұсақ кеміргіштердің ірі аңдармен салыстырғанда көбею жылдардағы жылдам болғандықтан бірдей биомасса жағдайында жоғары өнімділік көрсетеді.
Әрбір популяцияның белгілі бір уақыты өнімділігі олардың барлық особьтарының өсу санының жиынтығын көрсетеді.
Автотрофты организмдер – алғашқы өнімді түзсе, ал гетеротрофтылар екінші өнімділікті құрайды. Микроорганизмдер органикалық заттарды ыдыратып қайтадан бұрынғы қалпына келтіреді.
Алғашқы және екінші өнімділікпен қатар соңғы өнімділік те үлкен роль атқарады. Биоценоздағы соңғы өнімділіқ көбінесе оның шегінен тысқары болып есептеледі. Мәселен, адам баласының егістерден алған өнімдерін атауға болады.
Экожүйе тқұьрақгылығы және динамикасы. Биоценоздардағы организмдер тобы өздерінің тәулік, жылдық, маусымдық активті-лігі біркелкі емес. Кейбір организмдер түнде активті келсе, кей-біреуі керісінше болып келеді. Сондықтан биоценоз қүрамын-дағы түрлер сан және сапа жаіынан да үнемі ауыттфіп отырады.
Бұл жағдайлар негізінен жер шарының климаттық белдеулері мен табиғат зоналарына да көп байланысты.
Экологиялық сукцессия. Биоценоздага тәулік, маусымдьіқ ауытқулар бірте-бірте бірлестікгерді толық будіруші мүмкін. Осылайша биоценоздардың ауысуын-экологиялық сукцессия процесі дейді. Әрине, сукцессия процесі көптеген факгорларга байланысты (климатгаң өзгеруі, табигатгағы апатгар, т.б) үзақ мерзімді не қысқа уақыт ішінде жүзеге асуы мүмкін. Нәтижесінде, жер бе-тіндегі биоценоздар жойылып, орнына жаңалары шйда болады. Онымен бірге фауна мен флора да өзгереді. Кейбір түрлер жойылып немесе орын ауыстырып кетсе, ал кейбіреулері жаңадан пайда болады. Мәселен, Қазақстандағы Арал өңірінің биоценоз сапасыньщ өзгеруі. Қазір бүрынғы ылғалды, мезобиоценоздардьщ орнына ксерофиггі өсімдікгерден түратын биоценоздар пайда болды. Ал, кейбір теңізге жақын жерлер таза құмдар мен шөлдер, тақырларга айналды. Сондықтан Сукцессия процессі жүру үшін белгілі бір шартгарга байланысты немесе тәуелді болып отарады. Ол заңдылықты көрнекті эколог Ю.Одум зертгей келіп, оның 4 аспекгісін көрсетеді.
Сукцессия кезінде өсімдікгер мен жануарлардың түрлік құрамы үздіксіз өзгереді.
Сукцессия барысында органикалық заттардың биомассасы
ұлғайып отырады.
Сукцессия барысьшда организмдердің әртүрлілігі көбейе түседі, оның себебі, биоценоздар жіктеліп, ұсақтанып кетуінің нәтажесінде организмдерге қолайлы экологиялық оратың тууы болса керек.
Сукцессия кезінде таза биологиялық өнімділік құрт азая
бастайды.
Экожүйе және экожүйелер
Экожүйе Экожүйедегі жағдайының ішіндегі қайтымсыз құрауыштардың құрылымдық өзара үдерістерсіз бірқатар тозуының функционалдық байланыстың қауымдастық- жеке белгілері сипаттамалары қайтымсыз тар құрылымы- болуы мүмкін бұзылуы ның бұзылуы.
Трофикалық жүйе – Фитофагтар- Фитофагтар Тұрақты (ауыт- үлес массаның дың үлес үлес қулар норма өзгеруі массасының массасының шегінде) 50%-ға ар- 20%-ға артуы, туы, зоофазоофагтар мен тар мен сап- сапрофагтар- рофагтар дың үлес үлес масса-массасының сының 50%-20%-ға азаюы ға азаюы 10) аумақтың экологиялық жай-күйінің индикаторы ретінде өсімдіктердің жай-күйін бағалау үшін көрсеткіштер.
Кез келген табиғи экожүйенің биотикалық құрауышы ретінде өсімдіктер экожүйенің құрылымдық-функционалдық ұйымдастыруында және оның шекарасын анықтауда шешуші рөл атқарады. Өсімдіктер тек қана қоршаған ортаның бұзылуына өте сезімтал емес, сондай-ақ антропогендік әсер ету нәтижесінде аумақтың экологиялық ахуалының өзгеруін неғұрлым көрнекі көрсетеді. Өсімдіктердің жай-күйін бағалау критерийлері географиялық жағдайларға және экожүйелердің типтеріне байланысты айрықшаланады. Бұл ретте өсімдік жамылғысының құрылымындағы да (тамырлы қауымдастықтар ауданының кемуі, ормандылықтың өзгеруі), өсімдік қоғамдастығы мен жеке түрлердің (популяциялар) деңгейіндегі де қолайсыз өзгерістер ескеріледі: түрлік құрамның өзгеруі, қауымдасу мен доминанттар ценопопуляцияларының жастық спектрінің нашарлауы.
Түрлер-индикаторлар популяциясының тығыздығы – негізгі антропогендік факторларға жоғары сезімталдық білдіретін экожүйе жай-күйінің маңызды көрсеткіштерінің бірі. Антропогендік әсердің нәтижесінде қолайсыз түрлер-индикаторлар популяциясының тығыздығы төмендейді, ал оң түрлер-индикаторларда – артады. Антропогендік жүктеменің шекті мәні түр-индикатор популяциясы тығыздығының 20%-ға, ал сыни мәнінің – 50%-ға төмендеуін (немесе артуын) есептеген жөн.
Ценопопуляцияның (ЦП) елеулі параметрлерінің бірі жастық аспекті – ЦП-ға әртүрлі жас жағдайындағы дарақтардың қатысу үлесі. Жас жағдайы морфологиялық белгілер кешенінің негізінде не оны анықтау көп қиындық тудырмайтын жағдайда абсолюттік жас негізінде белгіленеді.
Параметр антропогендік әсерлердің әртүрлі нысандарына – тура да (жаю, бұтау, техногендік әсер етулер), жанама түрде де – экотопты өзгерту арқылы ден қояды.
Өсімдіктердің жай-күйін тіршіліктің табиғи ортасына антропогендік жүктеме деңгейінің индикаторы ретінде қарастыруға болады (техногендік шығарындылармен ағаштардың немесе қылқан жапырақтардың зақымдануы, жайылым өсімдіктерінің жобалық жамылғысының және өнімділігінің кемуі).
Жобалық жамылғының өзгеруі өсімдіктерге антропогендік әсердің әртүрлі типтерінің нәтижесінде болады, олардың ең бастылары фитоценоздың механикалық бұзылуы (жаю, рекреация және т.б.) және популяция түрлерінің тіршілік ету жай-күйінің метаболизм және су теңгерімі үдерістерінің өзгеруі арқылы өзгеруіне әкеліп соғатын химиялық әсер ету болып табылады.
Негізгі орман құраушы түрлер сүрегінің ағаштарының кемуі қанағатсыз орман шаруашылығы қызметінің нәтижесінде орман экожүйелерінің тозу процесі туралы куәландырады.
Орман өрттері орман экожүйелерінің ауқымды аудандарының тозуына әкеліп соғатын қауіпті фактор болып табылады. Орманның қайта қалпына келуі кемінде 10 жыл ішінде жүретін ауқымды өртеңдер экожүйедегі қайтымсыз өзгерістердің белгісі болып табылады. Орман дақылдарының жай-күйін бағалаған кезде аумақтың өңірлік ерекшеліктерін, ең алдымен, орманның табиғи қалпына келу мүмкіндігін ескеру қажет.
Агроценоз жай-күйінің кейбір критерийлері аумақтың тұтастай алғанда қолайсыз экологиялық жағдайы туралы куәландырады: егістерде зиянкестердің дамуы, егістердің жойылуы және басқалары. Бұл критерийлерді пайдаланған кезде міндетті түрде егістердің жойылу себептерін көрсету және картада қолайсыз өзгерістердің ареалдарын көрсету қажет.
Қорықтар өсімдіктерінің зақымдануы тіршілік ету ортасындағы қосалқы өңірлік және өңірлік сипаттамаға ие өзгерістер туралы куәландырады. Өсімдік жамылғысының сапалы және сандық сипаттамаларының өзгеруі тек қана өсімдік қоғамдастығының табиғи жай-күйімен салыстырғанда объективті түсіндіріле алады. Бұл ретте аялық деп зерттелетін аумаққа өзінің табиғи-ландшафттық сипаттамалары бойынша ұқсас салыстырмалы бұзылмаған учаскелер түсініледі.
аумақтың экологиялық жай-күйінің индикаторы ретінде фаунаның жай-күйін және жануарлардың гендік қорының өзгеруін бағалау үшін көрсеткіштер
Жануарлар дүниесі жай-күйінің критерийлері және көрсеткіштері зооценоз және жануарлардың жеке түрлерінің (популяциялардың) деңгейінде қарастырылады.
Тұтастай алғанда зооценоздың жай-күйін бағалау критерийі ретінде, алуантүрліліктің өзгеруін осы критерий молшылықты бағалаумен байланысты, ал көптеген жануарлардың саны циклдық өзгерістерге ұшырайтындығын ескере отырып есептеу қажет.
Экологиялық төтенше қанағаттанарлық зілзала экологиялық жағдайы. Биологиялық алуан түрліліктің азаюы, 50-ден астам 50 – 5 5-тен кем бастапқыдан %. Антропогендік жүктеменің түрі-индика-50-ден астам 50 – 20 20-тен кем торы популяциясының тығыздығы, жылдық кезеңді салыстырып бағалау үшін уақытша қадамды анықтау қажет. Әртүрлілікті бағалау мына формула бойынша есептелетін Симпсон (D) критерийі бойынша жүргізіледі: мұнда P1 . Pn – бірлік үшін алынған жиынтық молшылықтағы әрбір түрдің үлесі. Осы бағалауды жүргізу үшін барлық фауна бойынша деректерді пайдалану міндетті емес, олар бойынша сенімді ақпараты бар түрлердің өзіндік топтарын талдаумен шектелуге болады.
Жануарлар түрлерінің шаруашылық-маңызды түрлерінің өзгеруі орташа есеппен 10 жылдық бөлік үшін абсолюттік сан бойынша деректерді пайдаланып бағаланады және статистикалық өңдеуді талап етеді. Антропогендік жүктеменің түрлері-индикаторлары популяциясы тығыздығының өзгеруін бағалаған кезде олардың әсерге әртүрлі ден қоюын ескеру қажет: орнықты түрлердің популяциясы өзінің санын арттыратын, ал антропогендік жүктемеге сезімтал түрлер популяциясы оны кемітетін болады.
аумақты бағалау үшін биохимиялық көрсеткіштер
Биохимиялық тұрғыдан экологиялық қолайсыз аумақтарды қоршаған табиғи ортаның құрамдас бөлігінің химиялық элементтік құрамының күрт өзгеруімен биохимиялық провинциялар ретінде қарастыруға болады. Бұл провинциялардың шығу тегі тек қана табиғи емес, техногендік де болуы мүмкін.
Аумақтың экологиялық жай-күйін бағалау үшін ортаның әртүрлі құрамдас бөліктерінде C:N, Ca:P, Ca:Sr құрамы қатынасының өзгеру көрсеткіштерін, сондай-ақ сынама алаңдарынан өсімдік шабындарындағы және өсімдіктердегі уытты және биологиялық белсенді микроэлементтер құрамының деңгейін пайдалану ұсынылады.
Негізгі көрсеткіштер: 1 Топырақтардағы C:N қатынасы 4-тен кем 4 – 8
жер беті суларында 4-тен кем 4 – 8-кем немесе 20-дан астам немесе 20 – 16 өсімдіктерде 4-тен кем 4 – 8 өсімдік жемдерде 4-тен кем 4-тен кем немесе немесе 8 – 1616-дан астам
Өсімдік шабындарындағы және өсімдік азықтарындағы химиялық элементтердің құрамы: сынап, 10-нан астам 10 – 1,5 кадмий, қорғасын, күшән, сурьма, никель, хром, ЕРД артуы бойынша;
Селен, мг/кг жеңіл-құрғақ зат; 0,02-ден кем немесе 0,02 – 0,05
0,5-тен астам фтор, мг/кг жеңіл-құрғақ зат; 2-ден кем 2 – 10 немесе немесе 50 – 200 200-ден астам мыс, мг/кг жеңіл-құрғақ зат; 3-тен кем 3 – 5 немесе 100-ден астам 80 – 100 таллий, бериллий, барий, аядан асу 10 астам 10-1,5 бойынша
Қосымша көрсеткіштер:
Ауытқыған ландшафтты ескергендегі азықтағы Ca:P <0,1 немесе >10 0,4–0,1 немесе 5–10 қатынасы (алымы). % (бөлімі) >20 >20
Ауытқыған ландшафты ескергендегі өсімдіктер мен азықтағы Ca:Sr қатынасы (алымы), < 1 < 10–1% (бөлімі) > 20 > 20
Өсімдік шабындарындағы және өсімдік азығындағы биологиялық
маңызды микроэлементтер құрамының деңгейі, мг/кг: жеңіл-құрғақ заттар: мырыш 10-нан кем 10 – 30 немесе 500-ден астам 100 – 500
темір 20-дан кем 20 – 50 немесе 500-ден астам 200 – 500 молибден 0,2-ден кем 0,2 – 2 немесе 50-ден астам 10 – 50-ден астам
кобальт 0,1-ден кем 0,1 – 0,3 немесе 50-ден астам 5 – 50
бор 0,1-кем кем 0,1 – 0,3 немесе 300-ден астам 30 – 300
Биоценоз –(грек тілінен bios -өмір, koinos –жалпы ортақ) қоршаған ортаның бірдей жағдайында тіршілік ететін өсімдіктер, жануарлар мен микроорганизмдер популяцияларының жиынтығы. «Биоценоз» ұғымын 1877 жылы неміс зоологы К.Мебиус (1825-1908) ұсынды.
Ешқандай биоценоз қоршаған ортадан тәуелсіз, не одан тыс өздігінен дами алмайды. Нәтижесінде жеке бөліктерінің күрделі өзара әсерлері қалыптасқан, тірі және өлі компоненттерінің жиынтығынан тұратын белгілі бір комплекстер түзіледі.
Белгілі бір дәрежеде бір текті жағдайлармен сипатталатын, ағзалардың белгілі бір бірлестігімен (биоценоз) қоныстандырылған кеңістік –биотоп (грек тілінен аурылғанда topos-орын) деп аталады. Егер биотопта биоценоз өмір сүретін орын ретінде сипаттасақ, онда биоценозды белгілі бір нақты биотопқа тән, тарихи қалыптасқан ағзалар комплексі деп қарастыруға болады.
Кез-келген биоценоз биотоппен бірігіп, одан да жоғары делңгейдегі биологиялық жүйе –биогеоценозды түзеді. «Биогеоценоз» ұғымын 1940 жылы В.Н.Сукачев ұсынған.
В.Н.Сукачев (1980-1967) биогеоценозға мынадай анықтама берген –«жер бетінің белгілі бір бөлігінде табиғи жағдайлары бір текті (атмосфера, тау жыныстары, өсімдіктер, жануарлар әлемі микроорганизмдер дүниесі, топырақ және гидрологиялық жағдайлар) бірлестік, ол өзін құрайтын компоненттерд ің өзара әсерлесу ерекшеліктерімен, белгілі бір зат және энергия алмасумен, басқа да табиғат құбылыстарымен, ішкі қарама-қайшылықты біртұтастықпен сипатталатын үнемі қозғалыста, дамуда болатын жиынтық». «Биогеоценоз» ұғымы шет елдерде кеңінен таралған, 1935 жылы А.Тенсли ұсынған «Экожүйе» ұғымына жақын. Экожүйе дегеніміз –зат, энергия және ақпараттар алмасу нәтижелсінде бір тұтас ретінде тіршілік ететін кез-келген өзара әрекеттесуші тірі ағзалар мен қоршаған орта жағдайларының жиынтығы.
Кейбір ғалымдардың көзқарасы бойынша «Биогеоценоз» ұғымының мазмұны негізінен зерттеліп отыратын макрожүйенің құрылымдық сипаттамасын берсе, ал «Экожүйе» ұғымы ең алдымен оның функционалдық мәнін көрсетеді. Экожүйеге құмырсқа илеуі, орманның бір бөлігі, тұтас орман, космос корабілінің кабинасы, ландшафт және бүкіл биосфераның өзі мысал бола алады. Жалпы алғанда биогеоценоз экожүйеге қатысты жекеден жалпыға қарай қатынаста болады.
Табиғи экожүйелер көлемі бойынша әр түрлі болуы мүмкін: су қоймасы, мұхит, шалғындық, орман, тайга, дала.
Экожүйе –ағзалармен абиотикалық ортадан, олардың әр қайсысы бір-біріне әсер ететін тірі табиғаттың негізгі функционалдық бірлігі. Экожүйенің тіршілік етуі тірі ағзалар жиынтығы мен ортаның арасында зат, энергия және ақпарат алмасумен байланысты.
Ағзалар бейорганикалық ортадан химиялық элементтер мен олардың қосылыстарының таралуының ерекшеліктері туралы ақпарат алады. Бейорганикалық орта тірі ағзалардан олардың метоболизмінің (зат алмасуы) өнімдері туралы ақпарат алады. Тірі ағзаларда бір-бірімен азық қорының ...
Ағзалар экологиясы (аутэколология) реферат
Кіріспе
Биологиялық жүйе ретінде ауэтэкология жекеленген тірі ағзаны-жануар, өсімдік немесе микроорганизм, оның қоршаған ортамен өзара қарым-қатынасын зерттейді.
Қоршаған ортаға адамнан тәуелсіз жерде пайда болған, яғни оған мұраға өткен табиғи орта мен адам қолымен жасалған техногенді орта кіреді.
Қоршаған ортаға бұл ағзаны қоршап жатқан оның күйі мен тіршілік қызметіне тікелей не жанама әсер ететін нәрсенің барлығы жатады.
Тірі азаға әсер ететін ортаның элементтерін экологиялық факторлар деп атайды.
Экологиялық фоктор дегеніміз - ағза бейімделушілік реакциялар, не адаптациялар арқылы жауап беретін қоршаған ортаның кез келген элементі немесе жағдайы.
Дәріс №4. Қауымдастықтар мен экожүйелер экологиясы – синэкология
Жоспары: Қауымдастықтар мен экожүйелер
Биоценоз, биогеоценоз және экожүйе туралы түсінік. Экожүйедегі энергия ағыны және химиялық элементтердің айналымы. Көміртегінің, азоттың, фосфордың, оттегінің және судың айналымы. Биоценоздың трофикалық құрылымы. Қоректік тізбектер және трофикалық деңгейлер, қоректік торлар. Бір трофикалық деңгейден келесі деңгейге өткенде энергияның құнсыздануы, 10% ережесі. Экологиялық пирамидалар. Экожүйелердің бастапқы және туындаушы өнімділігі. Организмдер арасындағы әсерлесу түрлері (типтері): бәсекелестік, жыртқыштық, паразитизм, симбиоз, комменсализм, аменсализм. Түр аралық бәсекелестік – қауымдастықтың түрлік құрылымын сақтау механизмдерінің бірі. Г.Ф.Гаузенің бәсекелестік арқылы жою принципі. «Жыртқыш-жемтік» жүйесі, Вольтерра-Лотка теңдеулері. Экожүйелердің біртұтастығы және орнықтылығы. Экологиялық сукцессия, бастапқы және қайталанған сукцессиялар. Табиғи сукцессиялар барысында және антропогендік әсерлердің нәтижесінде қауымдастықтың түр әралуандылығының өзгеруі.
Экологиялық жүйелер
Экологияның ең негізгі объектісі экологиялық жүйе, немесе эко жүйе - тірі организмдер жиынтығының қоректену, өсу және ұрпақ беру мақсатында белгілі бір тіршілік ету кеңестігін бірлесе пайдалануын тарихи қалыптасқан жүйесі. Функциялық тұрақтылығы аз уақытқа созылса-да қарым -қатынаста болатын құраыштары бар кез келген бірлікті экожүйе деп атауға болады. Экожүйе деген терминді 1935 жылы бірінші рет ұсынған ағылшын экологі А. Тенсили.А Тенсили эко жүйенің құрамына организмдерде обиотикалық орта да керетін жер бетіндегі тірі табиғатынтың негізгі функциясының бірлігі деп есептеуі және оның әр бөлігінің екіншіне әсер ететіндігіне назар аударады. Былайша аәтқанда экожүйе – заттектердің айналымы мен энергия тасмалдануы жүретін табиғи бірлік. Экожүйеде заттектер айналымының жүруіне органикалық маникулалардың сінімділік түрде белгілі қоры және орагнизмнің үш функцияоналды әр түрлі экологиялық топтары, продуценттер, консументтер, ретутенттер болуы керек.
Экожүйе концепциясы.
Жердегі алғаш организмдер гетеретрофты долған.Автротрофтар органикалық заттарды синтездесе, гетеретрофтар олармен қоректенелі. Соның нәтижесінде органикалық заттар ыдырайды.
Продукценттерге өздерінің денелерін беиорганикалық қосылыстар есебінен құратын автоторлық организм жатады. Олар өздеріне қажетті органикалық заттектерді Күн энергиясын пайдаланып, беиорганикалық заттектерден өздігінен өндірі алатын тірі оргнизм . Автотрофты организмдерге жасыл өсімдіктер, балдырлар мен фототрофты бактериялар жатады.
Консументтерт - бұлар гетеретрофты организмдер, продуценттер немесе басқа консументтер өндірген заттектерді азық ретінде пайдаланады немесе жаңа түрге трансформалайтын организмдер. Бұларға жануарлар, саңырауқұлақтар мен микроорганизмдердің көбі, паразиттік және коректі өсімдіктер жатады. Консументтер 1 және 2 реттік болып бөлінеді:
1.
бірінші реттік консументтерге (фитофактар-) тек қана өсімдіктекті қорекпен тіршілік жасайтын жануарлар, көптеген жәндіктер.
2.
Екінші реттік консументтерге (зоофагтар) – жануарлармен коректінетін организмдер, жыртқыштар
Консументтің тағы бір маңызды тобына детритофагтар немесе сапрофактар -өлі органикалық заттектерден өсімдіктер жануарлардың тіршілігінен пайда болған қалдықтармен қоректенетін жануар (құрттар, бунақ аяқтылар) жатады.Олар экожүйені тазалау функциясын атқарады және топырақтың, жертезектің қоймаларының түбіндегі шөгінділерді түзуге қатысады.
Жалпы консументтер экожүйенінің қоректі тізбектерінде тұтынушылар тобын құрайды.
Редуценттер өлі органикалық заттармен қоректенеді, оларды ыдыратып қайтадан биорганикалық қосылыстарға айналдырады. Редуценттер арқылы экожүйе ортасына азот, минаралды элементтер және көмірқышқыл газы қайтарылып отырады.
Редуценттерге негізінде өліктер мен экскременттерде мекендеп оларды ыдырататын микроорганизмдер (бактериялар, ашытқы микроорганизмдер, саңырауқұлақтар –сапрофиттер) жатады. Саңырауқұлақтар негізінде өсімдіктердің клеткалардың, ал бактериялар жануалар өлімдіктерінің ыдыратуға қатысады.
Экожүйенің қасиеттері оның құрамына кіретін өсімдіктер мен жануарлардың әрекетіне байланысты .
Биомасса мен экожүйенің ауысып,өзгеріп отыратын кездерінде тіршілік қорлары барынша толық пайдаланылатын экожүйелерді қаныққан деп, ал осы қорды толық пайдаланбайтын экожүйелер қанықпаған депаталады.
Экожүйе бір-бірінен қарым-қатынастағы екі негізгі құрауыштан экотоптан (жансыз бөлігі) және биоценоздан(жанды бөлігі) тұрады.
Экотопқа биотикалық құрылымдар: литосфера,гидросфера ,атмосфера кіреді.Биоциноз – биотопта мекендейтін продуценттердің ,консументтердің және редуцентттің қауымдастығы, яғни осы тірі экологиялық құрауыштардың нақты тепе-теңдігімен сипатталатын жиынтық.
Биоциноз өсімдік, жануарлар мен микроорганиздер өкілдерінен тұрады.Олар мекендейтін ортамен тығыз байланысты болады,сондықтан биоцинозді эко топтан бөліп қарастыру қиын, сондықтан эко топпен биоционезді біріктіріп биогеоценоз деп атаймыз. Биоценоз терминнің ғылымға неміс биолігі К. Мебнус 1877 жыл енгізген болса, В.С.Сукачев биоценоз туралы түсінікті 1942 жылы енгізді.
Экотоппен биоценоз арасындағы тығыз байланыстар:
А) Экотоп шаптары саналы болған сайын биоценоздағы түрлерде соншалықты көп болады;
ә) экотоп жағдайының қалыптан ауытқуы жоғары болған сайын биоценоз соғұрлым түрге жұтан және ерекше болады, ал керісінше оның кейбір түрлерінің құрамындағы дарақтардың саны жоғары болады.
Б) экотоптағы ортаның жағдайы неғұрлым бір қалыпты өзгеретін бюолса және ол ұзағырақ өзгеріссіз тұрса, биоценоз соғұрлым түрге бай болады және қалыпты әрі тұрақты сақталады.
В) Бір- біріне жақын екі топтың , өзі бір- екі топта экологиялық қуыста жата алмайтын болғандықтан, түрге бай тектер, әдетте биоценозда өзінің жалғыз өкілі қатысады.
Биоценозды биосфеаның элеметарлық биохорлық бір өлшем дейді.
Экожүйенің дамуымен тұрақтылығы .
Табиғи экожүйелерде организм популяцияның жағдайлары тұрақты түрде өзгеріп отырады. Оған түрлі себеп бар. Қысқа мерзімде себепке ауа райының жағдайлары маусымды температураның жыл бойына өзгеруі, жылдан жылға абиотикалықжәне биотикалық фактордың әр түрлі кездейсоқ қосылуы жатады. Осы барлық тұрақсыздануы дағдайыдағыдай ,азды-көпті жүйелік және экожүйелің тұрақтылық шегінен, яғни жердің географиялық және ауа- райының жағдайларына сәйкес, оның әдеттегі көлеміне, түр құрамына, биомассанынан, өсімділігінен ауытқымайды.Экожүйенің осындай жағдайын климакс деп атайды. Климакс (ғылымға бұл терминді Ф.Клемантс 1916 жылы енгізді) экожүйеннің тұрақты, соңғы сатысы.
Экожүйенің экологиялық көрсеткіштері тұрақты болады, себебі оның өзін-өзі сүйемелдеуге және өздігінен реттелуге қабілеттілігі бар.Осы қабілеттілікті экожүйе гомеостазы деп атайды .Гомеостаз кері байланыс принципіне негізделген.Мысалы: популяцияның тығыздығының оптимуннан ауытқу нәтижесінде не туылым не өлім-жетім артады.
Экожүйенің сыртқы әсерден туған өзгерістерге төтеп беріп қайтадан бұрынғы қалпына келе алатынын сипаттайтын қабілеттілік оның орнықтылығы деп аталады.Экожүйенің орнықтылық принципі термодинамиканың екінші заңымен сабақтас.Осы концепцияға сәйкес энергия бойымен ағып жатқан кез-келген табиғи жүйе орнықтылық күйіне қарай бейімделеді.Экожүйенің орнықтылығы оның көлемі неғұрлым үлкен және түрлік популяциялық құрамы бай және әр алуан түрлі болса, соғұрлым жоғары.
Бір биогеоциноздың басқа биогеоцинозбен ауысып отыруы экожүйелік сукцессия деп аталады.Экожүйелік сукцессия бірнеше кезеңдерден өтеді, солардың барыснда биотикалық қауымдастықтар бірінен соң бірі алысып жүреді.
Сукцессия өту, тұрақтану климакс сатыларынан тұрады.Экожүйелік сукцессияның автотрофты, гетеретрофты, аутогенді, амогенді, фитогенді, зоогенді, ландшафты, алапатты, антропогенді түрі бар.
Биомдар. Бір нақты географиялық аймақты мекендейтін тірі организмдердің (өсімдіктердің,жануарлардың) жиынтығы биота (терминді Э.Раковице 1907 жылы ұсынды.) деп аталады, ал табиғи климаттың зона шегіндегі біріккен экожүйндегі (тундра,тайга, дала, шөл дала тропиктік ылғал орман)—биом (терминді Клемантс және Шелфорд 1939 жылы ұсынды) дейді.
Биом былайша айтқанда өсімдіктердің қандайда бір негізгі типімен және ландшафтығ басқа ерекшеліктерін сипаттайтын ірі аумақтық және субконтиненттік, биожүйе. Биом құрамына кіретін биоциноздар заттектер мен энергия ағынымен өзара тығыз байланысты.
Экологиялық сукцессиялар. Климаттық күй. Экожүйенің гомеостазы.
Бір биогенеценозды баска блогенозбен ауысып отыруын -экологиялық сукцессия деп аталады. Сукцессия қауымдастықтың яғни экожүйенің биотикалық құрауыштарының ықпалына жүреді.
Сукцессия биотарлық қауымдастықпен органикалық орта арасында тепе-теңдік орнатады. Экожүйенің реттеген дамуы, оны болжауға болады.
Экологиялық сукцессия бірнеше кезеңдерден өтеді. Оның барысында биотикалық кауымдастықтар бірінен соң бірі алмасып жатады. Сукцессия кезінде түрлердің алмасуының себебі, популяциялар қоршаған ортаны өзгертуге ұмтыла отырып, өзге популяция үшін қолайлы жағдайлар жасайды. Экологиялык сукцессия барысында организмдердің түрлік популяциялары жэне олардың арасындағы функциялық байланыстарын түрлері бірен-бірі белгілі заңдылыққа сәйкес кезеңді түрде және қайталап алмастырып отырады.
Сукцессия өсу, түрақтану, климакс сатыларынан тұрады. Экологиялық сукцессияның автотровты, гетеротрофты, аупсогенді, алпогенді, фитогенді, зоогенді, антропогенді түрі бар. Оңтайлы жағдайда кез-келген сукцессия түрі бәсең дамитін климакстің кауымдастықтың пайда болуымен аяқталады.
Автогенді өзгерістерді экожүйенің дамуы немесе экологиялык сукцессия деп атайды. Экологиялық сукцессияға анықтама берген кезде мынандай 3 жағдай ескерілуі тиіс:
1. Сукцессия қауымдастықтың компонентінің ықпалында жүреді. Өз кезінде кауымдастық сукцессияның сипатымен жылдамдығын анықтап, даму шектерін тежейтін физикалык ортаның өзгерістерін туындатады.
2. Сукцессия - қауымдастықтың түрлік кұрамының және оның ішінде өтіп жатқан процестердің өзгеруіне байланысты жүретін экожүйенің реттелген дамуы.
3. Сукцессияның шарықтау шегі - энергия ағыны бірлігіне шыққанда максималды био масса және түр аралық әсерлесудің максималды саны тежелетін тепе-тең күндегі экожүйенің қалыптасуы болып табылады.
Өзін-өзі тексеру тест сұрақтары
Экожүйе-бұл:
Белгілі бір территорияны мекендейтін барлық тірі ағзалардың
кауымдастығы:
"Экологиялык жұйе" терминін енгізген кім?
Консументтер неге 1,2,3-ретті болып жіктелінеді:
Гетеротрофтар қайсысы :
Қай организмдер нағыз редуценттер?
Дәріс №5. Биосфера туралы ілімнің негізгі қағидалары
Жоспары: Биосфера туралы ілім
Биосфера концепциясының қалыптасуы. В.И.Вернадскийдің биосфера және ноосфера туралы ілімі. Тірі зат концепциясы. Тірі заттың ғаламдық (глобалдық) ролінің анықталуы, биосфераның тірі затының қызметі (функциялары). Антропогендік ықпалдың өте қуатты геологиялық және геохимиялық фактор ретінде танылу концепциясы. Адамның экологиялық жүйедегі орны. Қазіргі биосфера. Заттардың биосферадағы айналымы. Ғаламдық (глобалдық) биогеохимиялық циклдар. В.И.Вернадскийдің негізгі биогеохимиялық заңдары. Өндірістің өсуі және қоршаған ортаға түсетін салмақтың артуы.
Биосфера құрылысы
Биосфера – ерекше биос - өмір және тіршілік, «Sphaira» (сфера) шар, қоршаған орта деген сөздерінен алынған, яғни жер шарындағы адамзаттың жан-жануарлардың, өсімдіктердің және басқа тірі организмдердің тіршілік ететін ортасы деген мағына береді.
Бұл терминді 1875 жылы бірінші рет Австрияның атақты геологы Э. Зюсс ғылымға енгізді. Бірақ биосфера және оның жер бетінде жүріп жатқан процестері туралы ілімнің негізін салған академик В.И. Вернацкий болды. Осы ілім бойынша, биосфера +50 %-дан –50 %-ға дейін температурасы болатын термодинамикалық қабат болып саналады.
Биосфераның пайда болуы
Биосфера бірден пайда болған жоқ. Ол өте көне заманнан бері қарай күні бүгінге дейін біртіндеп дамып келеді. Биосфераның ертеден бері қарай құралып келе жатқанын дәлелдейтін палеонтологиялық материалдар қарапайым тірі организмдердің қалдықтары жер қыртысының әрбір қабаттарынан табылады. Осы қабаттарға сүйене отырып, ғалымдар биосфераның негізгі пайда болу жолдарын аықтады.
Биосфераның ең бірінші заманы Архей деп аталады. Бұл кезде биосфера қандай жағдайда дамығаны және қандай тірі организмдер болғаны туралы ешқандай деректер жоқ.
Протерозой эрасы – биосфераның екінші дәуірі боп есептеледі. Бұл заман 700 млн жыл бойына созылған. Протерозойда тірі организмнің қарапайым түрлері тіршілік еткен. Олардың сол дәуірд тасқа жабысқан қалдықтары әртүрлі тау жыныстарынан қазіргі кезде де байқалады.
Биосфераның Палеозой эрасы немесе ертедегі тіршілік кезеңі. Бұл дәуір шамамен алғанда бұдан 570 млн жыл бұрын басталып, 300 млн жылға созылған. Бұл эра кембрий, ордовик, силур, девон, карбон және пермь дәуірлері болып бірнешеге бөлінеді.
Кембрий дәуірінде барлық өсімдіктер теңіз суларына өскен. Олар көк жасыл балдырлар болатын.
Силур кезеңінде өсімдіктер құрлыққа біртіндеп шыға бастап, дами түсті.
Девонның аяқ кезінде бұлардан басқа қырықбуындылар, плаундар және папоротниктер қаулап өсе бастады. Өсімдіктер құрлыққа шыққаннан кейін фотосинтездің ықпалымен атмосфералық ауаның химиялық құрамы өзгеріп, құрлық жануарларының дамуына жағдай туды, өйткені фотосинтез процесі арқылы ауада оттегі көбейе түсті.
Тас көмір дәуірі (карбон) жылы және ылғалды болды. Мұның өзі құрлық өсімдіктерінің қаулап өсуіне мүмкіншілік жасады. Әсіресе сәнді орман ағаштарының көлемі үлкен аймақтарды қамтыды. Бұл дәуірдегі өсімдіктер негізінен плаундар, қырықбуындар және папоротниктер болды. Бұлар псилофиттен таралып, тас көмір дәуірінің басында солардың орнын түгелімен басты.
Пермь дәуірінің бас кезіндегі өсімдіктерде тас көмір дәуіріндегі өсімдіктерге ұқсас көптеген белгілер болды. Бірақ пермь дәуірінің ортасында жер бетіндегі өсімдіктерге кенет өзгеріс кірді. Ағаш тәрізді плаундар, каламиттер, папоротниктер мүлдем жойылып кетті. Бұлардың орнына жалаңаш тұқымды өсімдіктердің тұқымынан өсіп шыққан қылқандылар, цикада тәрізділер және шикгалар өсе бастады.
Мезозой эрасы немесе орта тіршілік кезеңі бұдан 135 млн жыл бұрын басталып, 115 млн жылдан астам уақытқа дейін созылған. Үш дәуірге бөледі: триас, юра, бор.
Триаста тау құрылу процестері баяуланды. Бұл эраның құрлық өсімдіктері біркелкі болды.
Юра дәуірі жылы болды. Теңіз жағалауларындағы ормандарда папоротник, қырықбуындылар,жалаңаш тұқымдылар – гинасомер, қылқан жапырақтылар қаулап өсіп, дами түсті.
Мезозой эрасындағы, әсіресе соңғы кезінде – бор дәуіоінде, қазіргі флора қалыптасыдан бұрын, жер бетіндегі органикалық тіршілікке үлкен өзгеріс енді. Осы кезде теңіз сулары азайып, құрғақ жерлер көбейе бастады. Бор дәуірінің аяғында Шығыс Азия мен Америкадағы Анд аймақтары жоғары көтеріле түсті. Бор дәуірінде климат кенет өзгеріп кеткен. Профессор М.И. Голенкин бұл өзгеріс жерге түсетін күн сәулесінің интенсивті болуымен байланысты деп жорамалдайды.
Ауа райының бір мезгілде кенет өзгеруі өсімдіктер эволюциясында жаңа ароморфоз пайда болуына себеп болды. Бұларда көптеген жаңа прогрессивті белгілер жетіле түсті. Мәселен, аналықтың, сондай-ақ жеміс дамитын жотынның болуы, қосарлы ұрықтану, гүлдің пайда болуы және тағы басқа.
Кайназой эрасы бұдан 70 млн жыл бұрын басталған. Осы уақыттан бері барлық эралар бойынша қазіргі кезден флораның қалыптасу процесі жүрді. Кайнозой эрасы екі дәуірге бөлінеді. Ол үштік және төрттік кезеңдер.
Үштік дәуірде тау құрылу процесі дами түсті. Жер бетіндегі ең биік Альпы-Гималай таулары пайда болды. Осы кезде Қара теңіз бен Жер Орта теңіздері оқшауланып өз алдына бөлініп қалған.
Төрттік дәуір жер бетінде тіршілік дамуының ақырғы және ең қысқа дәуірі болып саналады. Ұзақтығы 1 млн жылдай ғана болды. Бұл дәуірге тән жағдай – сол суық кезеңдер және мұз дәуірі жылы ылғалды ауа райымен алмасып отырғаны байқалады. Өйткені өсімдік әлемі мен жер қыртысының даму процесі