Жұмыс бағдарламасы «өсімдіктер және микроағзалар экологиясы»

Дәріс №2. Ағза және орта

      Кең көлемде алатын болсақ, тірі ағза- дегеніміз,бір-бірімен байланыста болатын және бір-біріне бағыныңқы болатын элементтерден тұратын және олардың өзара байланыстары мен құрылысы  біртұтас құрылымды беретін биологиялық жүйе болып саналады.

       Ағза деген ұғымға тек жеке даралар (индивидтер) ғана емес, колониямен өмір сүретін (колониялы ағзалар),отбасы (жануарлардағы), популяция, биоценоз және тағы басқаларда кіреді.

      Қысқаша алғанда, ағза-дара, индивидиум, «тірі дене».

      Тіршілік ортасы –ол, табиғаттың тірі ағзаны қоршап тұрған және онымен тікелей  өзара байланыстағы бөлігі.Тірі ағзалар өте күрделі және ауыспалы өмірде тіршілік етеді, олар сол ортаның  әсеріне байланысты үнемі өзгереді,тіршілік әрекеттерін үнемі өзгертіп отырады.Ағзалардың ортаға бейімделушілігі – адаптация деп аталады.

      Ортаның ағзаға әсер етуші жекеленген бөліктері мен құрылымы – экологиялық факторлар деп аталады.Экологиялық факторлар табиғаты жағынан және ағзаға әсер ету әрекеттері жағынан әртүрлі болады.

      Абиотикалық факторлар- табиғаттың  өлі элементтері: температура, жарық, радиоактивті сәулену, қысым, ауаның ылғалдылығы, судың құрамындағы тұздар, жел, ағымдар, жергілікті жер релефтары және т.б.

      Биотикалық факторлар – бұл тірі  денелердің бір – біріне  тигізетін әсерлері.

      Антропогендік факторлар – адамның  табиғат компоненттеріне  әсер еткен іс-әрекеті (оңды немесе теріс әсерлер). 

Орта факторлары және олардың ағзаға әсері

      Тірі ағзаларға  экологиялық факторлардың  әсер етуші жалпы заңдылықтары:

 1.Оптимум Заңы.

2.Әсер етуші фактордың  түрлі  функцияларға әсерінің  бір жақты болмауы. 3.Өзгергіштік, вариабелділік  және  түрдің жеке даралардың орта  факторларының әрекетіне  жауап қайтару реакциясының  әр түрлі болуы.

4.Әсер етуші әр факторларға түрлер әр түрлі жолдармен бір – бірімен байланыссыз, өз бетінше  бейімделуі.

5.Жеке  түрлердің  экологиялық спекторы төмендемейді. Әр түрдің  өзіндік экологиялық мүмкіншіліктері бар.

6. Факторлардың өзара байланысы.

7. Факторларды шектеу ережелері.

       Негізгі абиотикалық факторды және  ағзаның оған  адаптациялануын қарастырайық.

       Жарық . Күн сәулелерінің спекторының  әртүрлі бөліктеріндегі сәулелену ағзаға әртүрлі жағдайда әсер етеді:

       Көрінетін  жарық  өсімдіктерге оларда жүретін фотосинтез процесі үшін қажет.Түрлерді жарықсүйгіш (Фотофилдер) және көлеңкесүйгіш (фотофобтар) деп бөледі.

       Ұзынтолқынды ультрокүлгін сәулелерге (УКС) өте белсенділік тән. Олардың көп мөлшері  қауыпті, ал аз мөлшерде  көптеген түрлерге -  өте қажет.Олар өте күшті бактерицидті әсер етеді, антирахитік дәрумен Д түрінде қабылданады, терінің  күюін  (терінің  қорғаныштық реакциясы) қамтамасыз етсе, инфрақызыл түсті ұзындығы 750 нм.-ге жететін ұзын толқындар  ағзаны  жылулықпен қамтиды.

      Жасыл өсімдіктер өміріндегі жарықтың ролі:

1).Хлорофиллдің  пайда болуы (фотосинтез).

2).Лептесіктердің жұмысын  қалыптастырады (газ алмасу және  транспирация), ферменттердің белсенділігін арттырады,ақуыз және нуклеин қышқылдарының  биосинтезін  жақсартады.

3).Жасушаның бөлінуі мен созылуына, өсуіне  және өсімдіктің дамуына  әсер етеді,  жемісберу мен гүлдеу мезгілдерін анықтайды, сонымен бірге өсімдіктердің формасының қалыптасуына да әсер етеді.

      Жарыққа байланысты  болатын экологиялық топтар:

      1. Жарық сүйгіштер (жарықтағы) – гелиофиттер.

      2.Көлеңке сүйгіштер (көлеңкедегілер) – сциофиттер.

      3.Көлдеңкеге төзімділер – факультативті  гелиофиттер.

      Жануарлар үшін жарық кеңістікте бағытты бақылауға , көруге ғана қажет.

      Температура.Тіршілік  үшін  қажетті температура мөлшері 0-дан басталып, +50°С –қа дейінгі температура аралықтары, осы температура аралықтары ақуыздың  нормадағы құрылысы және  қалыптасуы жүреді. Бірақ кейбір ағзалар осы мөлшерден  тыс температура  мөлшерінде де тіршілік ете алады:

      1.Криофилдер –суықты қажет ететін  түрлер.

      2.термофилдер – керісінше, жоғары температураны қажет етуші  түрлер.

Өсімдіктердің температураға адаптациялануы:

Төменгі температураға :

1.Суыққа төзімсіздер. 2.Аязға төзімсіздер.3.Мұзға төзімділер (аязға төзімділер).

Жоғарғы температураға :

1.Салқынға төзімділер. 2.Ыстыққа төзімді эукариоттар. 3.Ыстыққа төзімді прокариоттар.

Жануарлардың температураға адаптациялануы :

1.Химиялық терморегуляция. 2.Физикалық терморегуляция. 3.Ағзалардың өзін -өзі көрсетуі.

Ылғалдылық. Су - барлық ағзалардың тіршілігіне қажетті жағдай.

Суға байланысты өсімдіктердің экологиялық топтары.

Ксерофиттер - ылғалы жеткіліксіз жерлерде өседі.

1. Аутэкология –экологияның бір бөлімі.

2. Қоршаған ортаның экологиялық факторлары:

                         а) абиотикалық факторлар;

                         ә) биотикалық факторлар;

                        б) антропогенді факторлар

3. Ортаның факторларына организмдердің адаптациясы.

4. Экологиялық факторлар әсеріне организмдердің жалпы                            заңдылықтары: Ю.Либихтың минимум заңы және В.Шелфордтың толеранттық заңы.

 1.Аутэкология - особьтар экологиясы.

Аутэкология бір түрдің өкілінің (особьтың) қоршаған ортамен өзара қарым- қатынасын зерттейтін экологияның бір бөлімі. Басқаша айтқанда , осы организмге қоршаған орта факторларының әсерін және оларға осы особьтың табиғи реакцияларын зерттейді.

       Мекен ету ортасы деп, әдетте организмнің табиғи денелермен және табиғи құбылыстармен тікелей немесе жанама өзара байланыста болатынын түсінеміз. Қосу-организм бейімделу реакциялармен әсер ететін ортаның жеке элементтерін фактор деп атаймыз.

       Мекен ету ортасы терминінің орнына «экологиялық орта», «қоршаған орта», «табиғи қоршаған орта» терминдерінде пайдалануға болады. Қазіргі кезде «Қоршаған орталық ортаны», «Техногендік орта», «Антропогендік орта», «Өндірістік орта» деген терминдер жиі пайдаланады. Осы аталған орталар адаммен өзгертілген. Ортаның өрганизмге әсері жеке факторлар арқылы бағаланады.

       Экологиялық факторлар- тірі организмдерге олардың дербес дамуының бір ғана кезеңінде болса да тікелей немесе жанама әсер ете алатын, ортаның кез-келген әрі қарай бөлшектелмейтін элементі. Бұл анықтамада экологиялық факторлардың мынандай критерийлеін ерекше атап өту қажет;

     1.Ортаның қарастырып отырған элементінің одан әрі бөлшектенбеуі. Мысалы, су қоймасының тереңдігін немесе тіршілік ету орнының теңіз деңгейінен биіктігін экологиялық фактор ретінде қарастыруға болмайды, себебі тереңдік суды мекендеуші организмдерге тікелей емес, қысымның артуы, жарықталудың кемуі, температураның төмендеуі, еріген оттегінің азаюы, су тұздылығының жоғарлауы, т.б. арқылы әсер етеді; биіктіктің әсері температураның, атмосфералық қысымның төмендеуі арқылы жүзеге асырылады.Шын мәнінде температура, жарықталу, тұздылық және т.т. тірі организмдерге тікелей әсер етуші сыртқы ортаның экологиялық факторлары ретінде білінеді.

     2.Экологиялық фактордың әсері тікелей емес, аралық буындар арқылы берілуі мүмкін, яғни бұндай жағдайда ол көптеген себеп-салдарлық байланыстар арқылы ықпал көрсетеді.Экологиялық факторлардың аралық буындар арқылы ықпал етуінің мысалын құс базарынан көруге болады.

     Құс базарларында құстар орасан көп шоғырланады. Бұнда басты рольді биогендік заттар атқарады; құстардың саңғырығы суға түседі; судағы органиканы бактериялар минералдандырады, соған байланысты осы жерлерде балдырлар шоғырланады.Бұл өз кезегінде планктондық организмдердің, негізінен шаян тәрізділердің концентрациясының артуына әкеліп соғады. Соңғылармен балықтар қоректенеді, ал олармен базарды мекендеуші құстар қоректенеді.Демек бұл жерде құс саңғырығы экологиялық фактор ретінде көрінеді.

     Экологиялық факторлар табиғаты жағынан қаншалық әр алуан болмасын, олардың әсерінің нәтижелері экологиялық тұрғыдан салыстыруға келеді, өйткені әрқашанда организмдердің тіршілік әрекетінің өзгерісі арқылы білінеді, ал бұл, ақырында, популяция санының өзгеруіне әкеліп соғады.Осы тәуелділікті талдау, оның төмендегідей заңдылықтарын атап көрсетуге мүмкіндік береді;

     1.фактордың белгілі бір мәндерінде организмдердің тіршілік ету үшін ең қолайлы жағдай туады: бұл жағдайлар оптималды жағдайлар деп аталады.

     2.фактордың мөлшері оптималдық жағдайдан неғұрлым көбірек ауытқыса, дара организмдердің тіршілік әрекеті де солғұрлым нашарлай түседі; осыған байланысты қалыпты тіршілік ету аймағы айқындалады.

    3.фактор мөлшерінің дара организмдер қалыпты тіршілік ете алатын аралығы төзімділік шектері деп аталады; төзімділіктің төменгі және жоғарғы шектері ажыратылады.

       Сонымен, қоршаған орта факторлары 3 топқа бөлінеді:

     1.) Абиотикалық факторлар- өлі табиғаттың әсері (климат, t⁰-ра , ылғалдылық , жарық және т.б.

      2.) Биотикалық факторлар – тірі организмдердің әсері.

    3.)Антропогенді факторлар – адамның әртүрлі іс-әрекетінің әсерлері.

 1.Абиотикалық факторларға айналадағы ортаны, яғни өлі табиғатты құрайтын жеке құрамды бөліктері жатады. Мысалы: климаттық факторлар (ауаның ылғалдылығы, жауын-шашын мөлшері, ауаның t⁰ –сы, жарық мөлшері, күн мен түннің ұзақтығы, желдің әсері, ауа қысымы, ауа құрамы);

   Топырақтың әсері (химилялық құрамы, физикалық және химиялық ерекшеліктері); гидрологиялық факторлар(судың тұнықтылығы, күн сәулесінің түсуі, құрамы, қысымы, ластануы т.б.); жер бедерінің әсері.

2.Биотикалық факторлар ағзалардың тіршілік әрекетіне байланысты бір-біріне тигізетін сан алуан әсерлері жатады.

3.Антропогенді факторлар биотикалық факторлар қатарына жатқызып келген болатын. Бірақ соңғы кездегі адамның іс-әрекетінің табиғатқа қарқынды, әрі жан-жақты ықпал ететіне байланысты ол жеке қарастырылады.

Антропикалық фокторлар дегеніміз - айнала қоршаған ортаға тигізетін адам баласы іс-әректінің тікелей немесе жанама әсері.Адам баласы өзінің материалдық игілігі үшін табиғат байлықтарын игеруге мәжбүр болады. Нәтижесінде, ірі кешендер, өнеркәсіп, зауыт, кен байыту, автокөліктер , ауыл шаруашылығы салалары дами түседі. Ал олардан зияны әр-түрлі газдар, қалдықтар, лас сулар, химиялық зиянды қосынды заттар айнала қоршаған ортаға түседі.Зиянды заттардың көпшілігі табиғатта айналымға түспей, жинақталып бұкіл тіршілікке кері әсерін тигізе бастайды. Яғни, атмосфера ауасының ластануы, су айналысының бұзылуы, жердің құнарсыздануы, қуаншылық, өзен-көлдердің тартылуы, өсімдіктер мен жануарлардың сиреп немесе құрып кетуі, адам баласының денсаулығының бұзылуы және жалпы биосфера шегіндегі бұрын-соңды болмаған климаттың өзгеру құбылыстары үдей түседі. Соңғы жылдары антропикалық факторлардың табиғи ортаға және жалпы биосфераға әсері айқын біліне бастады.Осыған орай, адам баласының іс-әрекеті бақылауға алынып табиғат тепе-теңдігінің бұзылмауына жол бермеу жолдары ғаламдық проблемалар деңгейінде қарастылуда.

     Ортаның факторлары және ағзалардың оған адаптациясы.

1)Орта және орта факторлары, оларды топтау.

2)Ағзаға орта факторларының әсері етуінің кейбір жалпы заңдылықтары.

3)Адаптация биологиялық құбылыс ретінде.

4)Тіршілік ету ортасы.

     1.Мекен ету ортасы деп, әдетте ағзалардың табиғи денелермен және құбылыстармен тікелей немесе жанама өзара байланыста болатынын түсінеміз.

     2.Факторлар әсер ету маусымдылығы және бағыттылығы бойынша 3 топқа бөлінеді.

1.Қатаң маусымдылықпен әсер етуші факторлар тәулік уақытының уақыты, жыл мезгілдері, келіп-кету құбылыстары т. б.)

2.Маусымдылықсыз әсер етуші факторлар - кейбір уақыттарда қайталанады-ауа-райы құбылыстары, су тасқыны, жер сілкіну, вулкан т. б.

3.Бағыттылықпен әсер етуші факторлар. Олар әдетте бір бағытта ғана өзгереді (климаттық жылынуы немесе суып кетуі, тар. бетпақталада т. б.)

4. Белгісіз әсер етуші факторлар-бұған антропогендік факторлар жатады, ағзалар мен олардың бірлестікреті үшін өте қауіпті.

 Жарық және мінез-құлық бағдарлануы.

        Жануарлардың мінез-құлығындағы бағдарлануы жарық әсері өте маңызды.  Жарыққа байланысты жануарларды күндізгі және түнгі деп бөлеміз. Күн сәулесі осы жануарларға әсер ете отырып, олардың әрекетін басқарады және олардың тіршілік салтын, мінез құлығын, ұйқы мен демалу ритмдерін анықтайды. Мысалы: олардың әрекет сипаттары, тамақтану тәсілдері, жыныстық белсенділіктері т. б.

 Ағымдар және оттегі.

        Көптеген тіршілік орталарында жануарлар ағымының әсер етуін сезінеді. Ауа және су ағымдар болып бөлінеді және жануарлардың таралуында қоршаған ортаның реттеуші факторы болып табылады. Олардың әсері екі жақты: біріншіден, ағымдар жануарларға әртүрлі заттар және жылу әкелсе, екіншіден, олар жануарлардың өзін басқа жаққа орнын ауыстыртады.

        Ауа ағымдары горизантальды түрде тұратын жел сипатта және жер бетінен шығатын термальды түрде болып бөлінеді.

        Суда да ағымдар бар. Су ағымының жылдамдығы ауа ағымына қарағанда аз болып келеді. Ол сарқырамаларды үлкен шамада-6 м. секундқа дейін. Ең қуатты су ағымы мұхитта болады, жылы Гольфстрим ағымдарында немесе суық компенсациялық ағымдарында.

        Зат алмасу процесінде көпшілік жануарлар үшін оттегінің ролі өте зор. Ол тыныс алуға қатысады.

        Ересек адамдардың қанында гемоглабиндік байланысқан оттегінің мөлшері 1 метрге дейін болады. Гемоглобин көмегімен О₂-ткандерге таралады және сіңіреді.

        Жануарлар үшін О₂ негізгі зат тіршілік үшін қажетті. Жер бетіндегі оның таралуы түрлердің таралу шекарасын анықтайды. Оттегінің болуы шешуші фактор болып табылады, одан жануарлардыңәртүрлі мекен ету орталарына таралуы тәуелді. О₂ таралуы: Ауадағы оттегі, топырақтағы О₂, таяз судағы О₂, теңіз О₂-сі, паразиттердегі О₂.

 Ортаның абиотикалық факторларына бейімделу.

Температура мен ылғалдылықтың әсер етуі. Антрактиканың шөлді мұзында t⁰-ра -88⁰С дейін төмендесе, Жердің сусыз шөлдерінде көлеңкеде   +58⁰С   дейін көтеріледі. Орталық   Европаның ормандарында оңтүстік жағында ыстық жазда 40⁰С дейін жетсе, солтүстік жағында 20⁰С дейін барады. Жердің барлық жерінде тіршілік таралған. Бірақ бір тіршілік иесі әлемде бүкіл жердегі   t⁰-ра диапазонын көтеруі мүмкін емес. Сондықтан кез - келген жануарлардың таралуы мекен еткен жерімен шектеледі, сол температурамен бейімделеді.

        Көптеген жануарлардың дене температурасы қоршаған ортаның температурасына байланысты өзгеріп отырады. Мұндай жануарлар өзгеруінің дене температурасын реттей алмайды, және пойкилотермдік жануарлар деп аталады.

        Жануарлардың аздаған түрлері дене температураларын белсенді реттей алады, мұндай жануарлардың дене температурасы тұрақты және оларды гомойотермдік деп атайды.

        Қоршаған ортаның температурасының өзгеруіне өте төзімді жануарлар эвритермдік , ал тек белгілші температураның өзгеруіне ғана аз төзетін жануарлар стенотермдік деп аталады.

        Ылғалдылықтың жеткілікті мөлшері- Жердегі барлық организмдердің өмір сүруінің негізгі шарты. Организмдегі болатын барлық тіршілік процестері су ерітіндісінде жүреді.

        Әдетте жануарлар денесінің 50% астамы судан тұрады. Мысалы : үй жануарларының 59%, адам денесі 64%, ұлу 70%, балықтарда 75% және жоғары, медузаларда 99% т. б.

        Көптеген жануарларда ылғалдылықың көп немесе аз болуына байланысты организімдерінде тірішілік ету орталары арасында өзара байланыстар (бейімделу механизмдері) қалыптасқан.

        Август Тинеманн деген биологтың айтуынша «космостық шырмалымға» барлық тірілер кіреді және соған бағынышты. Тіршілік көзі- күн сәулесі.

 Биотикалық факторларға адаптация.

     Тамақтану және түр аралық байланыстар. Әрбір жануарда өз тамағын табуға мүмкіндік беретін әртүрлі бейімделушіліктер бар.

     Филогенез барысында планетадағы фаунаның әртүрлі өкілдерінде сан алуан бейімделушіліктер қалыптасқан. Мысалы: Инфузоришер суды жұта отырып, оны сүзедіде өз қорегін аулайды. Молюскалар да фильтраторлар болып табылады. Жануарлар әлеміндегі ең белгілі жұтқыштарға жыландар жатады.

Гүлдер мен өсімдіктер.

Ертеде ассириялықтар мен вавилондықтар Екі өзендік мемлекетінде құрма пальмасын өсірді (екі үйлі өсімдік).

Х.К.Шпренгель «Табиғаттың ашылған сыры» еңбегінде 1793ж. гүлді өсімдіктердің (нектарник) балауызын зерттеді. Ол өз теориясында гүлдердің балауыз қасиеттері сол өсімдікті тозаңдыратын насекомдарға тәуелді екенін айтты. Мысалы: эвглосса арасы кектар соратын мүшесі ұзын болып келеді. Оңтүстік америка көбелегі- тұмсықтар өте ұзын гүл формасына байланысты. Шмель -> аконит

Экожүйедегі ағзалардың байланыстары.

1)Қоректену немесе трофикалық байланыс.

2)Топикалық байланыс-(грекше топос –орын), мекен ету ортасын пайдалануға негізделген байланыстар.

3)Форикалық (латынша форас- сыртта)- бұл байланыс бір ағзаныцң басқа ағзаға таралуына қатысқан кезде пайда болады.

 Ағзалар арасындағы қатынастар

  1. Симбиоз немесе мутализм- қарым-қатынаста екі жағына да тиімді. Бұл байланыстардың деңгейі әртүрлі («++»).

Симбиоз – 1) қыналар:саңырауқұлақтар мен балдырлардың бірлесіп тіршілік етуі. Балдырлар саңырауқұлақтарға фотосинтез өнімдерін жасайды, ал саңырауқұлақтар балдырлар үшін субстрат және миниралдық заттарды жеткізіп отырады.

Микориза = саңырауқұлақтар мен өсімдіктер тамырлары.

Микроорганизмдер+ жануарлар асқазанындағы.

1.Комменсализм- екі түрдің арасындағы қарым-қатынас формасы, яғни біреуі басқа түрге(комменсалға) тамақ немесе тұратын орын алып береді. («+-»).

Комменсализм- басқа түрге зиян келтірмей, бір түрдің біржақты пайдалануы. Мыс: арыстан мен шендер арасында , акула мен оның қасында жүретін жабысқақ балықтар, т.б.

2.Нейтрализм, аменсализм- бір территориядағы екі түрдің бірлесіп тіршілік ететін және олар үшін жағымды не жағымсыз әсері жоқ биотикалық қатынастар формасы. Мыс: тиіндар мен бұғы бір орманда мекендейді, бірақ бір-бірімен ешқандай қатынасы жоқ .Алайда орманның құрғақшылығы немесе зиянкестермен орманның құруы екі түрге де әртүрлі деңгейде әсер етеді.

3.Бәсекелестік-экологиялық талаптары ұқсас түрлер арасындағы қарым-қатынастар. Мұндай түрлер бірлесіп мекендейді, бірақ екі жақтада жағымсыз әсер етеді. Г. Ф. Гаузенің «бәсекелестік шығарып тастау заңы», Дарвин өз еңбектерінде «бәсекелестік сәйкестенбеу» туралы ертеден көрсеткен.

Экологиялық факторлардың организмге әсер етуі мен оған организмнің реакциясы бірдей болмайды.

  Өзара әрекеттесу факторлар ережесі. Оның мәні келесіде: яғни бір факторлардың әсер ету күшін басқа факторлар күшейту немесе азайтуы мүмкін . Мысалы, жылудың көп мөлшері ауаның ылғалдылығын төмендетеді.

Ю.Либихтың «Минимум» заңы немесе шектеуші факторлар ережесі. Бұл ереженің мәні келесіде: шектен тыс аз немесе шектен тыс көп фактор (қауіпті нүктенің қасындағы) организмнің күйіне ықпал етеді, сонымен бірге , басқа факторлардың әсерлерін шектейді. Бұл заңның өмірде практикалық маңызы зор. Организмдердің ең қажетті шектеуші факторларын біле отырып, мол өнім алуға немесе табиғат ресурстарын тиімді пайдалануға жол ашады.

Шектеуші факторлармен қатар организмнің факторлар жиынтығына деген ең жоғарғы төзімділік қасиеті болады. Ол В.Шелфордтың толеранттық (төзімділік) заңына байланысты. Оптимум аймағы әртүрлі ағзалар үшін бірдей емес . Біреулері үшін аймақ аралығы біршама көп, мұндай ағзалар эврибионттар тобына жатады (грекше эури- кең, биос- тіршілік). Аз диапазонда бейімделетін ағзалар стенобионттар деп аталады(грекше стенос- тар). Эврибионтты түрлер қолайсыз экологиялық орталарда қалыпты тіршілігін жалғастыра береді. Мысалы, бұл организмдер тобына Қазақстанға жерсіндірілген ондатраны, көгілдір түлкіні, колорадо қоңызын, ақ қанатты американдық көбелекті жатқызуға болады. Стенобионтты түрлердің таралу аймағы шектеулі болады.

Негізгі әдебиеттер :

1.Бейсенова Ә.Б. Экология және табиғатты тиімді пайдалану. Оқу құралы. Алматы, 2004.

2.Сағымбаев Ғ.Қ. Экология негіздері. Оқу құралы. Алматы, 1995.

3.Оспанова Г., Бозшатаева. Экология. Оқу құралы. Алматы, 2000.

4.Бродский А.К. Жалпы экологияның қысқаша курсы. Оқу құралы. Алматы,«Ғылым», 1997, қаз.ауд. Көшкімбаев Қ.С.

5.Мәмбетқазиев Е., Сыбанбеков Қ. Табиғат қорғау. Оқу құралы. Алматы, «Қайнар», 1990.

6.Жамалбеков Е.Ү., Білдебаева Р.М. Жалпы топырақтану және топырақ географиясы мен экологиясы. Алматы, «қазақ университеті», 2000.

7.Фурсов В.И. Экологические проблемы окружающей среды. Алма-Ата, «Ана тілі», 1991.

8.Байтулин И.О. Экология Казахстана. Алматы, 2003.

Дәріс № 4. Популяциялар экологиясы - демэкология

Жоспары: 1. Популяция туралы жалпы мағлұмат.

                     2. Популяцияның құрылымы мен түрлері.

                     3. Популяцияның статистикалық және динамикалық

                         сипаттамалары.

                     4. Популяциялық гомеостаз – популяцияның санын реттеу.

                 5.Өткендегі, қазіргі және болашақтағы демографиялық

                       жағдайлар.

  Популяциялық тіршілік деңгейі

  Егер экожүйе биосфераның элементтері болса, популяция табиғатта жеке түрінде кездеспейді.

  Популяция дегеніміз белгілі ареалда ұзақ мекендейтін, өзара еркін будандаса алатын, информация бере алатын, бір түрге жататын особьтар тобы.

       Популяция деңгейінде негізгі адаптациялар, табиғи сұрыпталу және эволюциялық процестер жүреді. Популяцияның көп түрлілігі, оның ортаны меңгеру, икемделу қабілеттілігін арттырады, тіршілік үшін күресу мүмкіншілігін арттырады.

  Әртүрлі түрлердің популяциясы үшін особьтар санының азаю шегі болады.

  Особь кіші болған сайын олардың саны көп болады.

Популяция құрылымы 

• 
  особьтар саны
  

• 
  ареалы
  

• 
  жастық құрамы
  

• 
  жыныстық туылымы
  

• 
  құрамы
  

• 
  өсу темпі
  

• 
  тығыздығы
  

     Популяцияның сипаттамасы:

1)Жыныстық сипаты бойынша;

2)Жас ерекшелік-әр-түрлі жастағы особьтар қатынасы бойынша;

3)Территориялық таралуы бойынша;

4)Этологиялық сипаты бойынша;

 Популяцияның түрлері:

  Қалыпты популяцияда - барлық жастағылар тең болуы қажет. Егер популяцияда кәрі особьтар көп болса, онда олар көбеюі функциясын бұзады. Мұндай популяциялар регрессивтік популяция немесе өліп бара жатқан популяция деп аталады. Популяцияда жас особьтар көп болса жаңартатын немесе инвазивтік деп аталады. Популяцияның өмір жастары қорқыныш туғызбайды, бірақ особьтардың саны өте көп болып кетуі мүмкін, себебі мұндай популяцияда трофикалық байланыстар қалыптаспаған.

  Өнімдерді алу саны және оның алу тәсілі популяцияның биологиялық ерекшеліктеріне байланысты ойластырылады. Мысалы: жануарларды топ болып өмір сүретін, алуға болатын шегіне дейін алуға болады, одан көп алса, тіршілік процесінің оптимизациясын жоғалтады.

2) Популяцияның маңызды қасиетінің біріне оның динамикасы жатады. Ол особьтар санының ауытқуы жағымсыз салдарды туғызады. Соған байланысты популяцияның адаптациялық механиздері пайда болады.

  Әр-бір популяцияға биотикалық потенциял тән-ұрпақты көп қалдыру. Әдетте, неғұрлым биотикалық потенциал жоғары болса, соғұрлым ағзалардың ұйымдасу деңгейі төмен болады. Мысалы, ашытқы саңырау құлақ .

  Популяция динамикасының екі түрі бар:

1. 
   1)Особьтар санының тығыздығына байланысты биотикалық факторларға тәуелді. Бұл жағдайда особьтар санының өсуі түрі J-түрі тәрізді қисықпен жүреді: Мұндай өсу түрі экспоненциалдық деп аталады. Бұл адамдар популяциясына тән. Ол ең біріншіден , балалардың өлімінің төмендеуіне байланысты.
   

1. 
   2)Особьтар санының тығыздығына байланысты емес түрі-особьтар саны жоғарғы өлім-жітіммен сипатталады.
   

     Популяциялық гомеостаз дегеніміз популяцияның сандық мәнін белгілі бір шегінде ұстап тұруы. Реттеуші фактор популяциялық гомосстазды туғызады. Реттеуші факторларға жыртқыш-жемтік типтегі ағзалардың қарым-қатынасы жатады. Жемтіктің көп саны жыртқыштардың көбею жағдайына себеп болады. Реттеуші факторлар түраралық фактор және түрішілік ағзалардың қарым-қатынас деңгейінде жүреді.

          Гомоестаздың түраралық механизмдеріне жыртқыш-жемтік, паразит-иесі типтегі қарым-қатынастар жатады. Түрішілік гомоестаздың негізіне бәсекелестік жатады. Оның екі түрі бар: 1) қатал түрішілік гомосстаз-коннибализм; 2) Жайлы түрдегі түішілік гомосстаз-әдетте особьтардың әлсіретуі арқылы көрініс береді. Бұл механизмде күшті особьтар сыртқы ортаға тежеуіш(әлсіретткіш) заттарды бөледі: стресстік құбылысты, территорияны шектеу, популяция арасындағы миграция.

          Орманшылар осыған байланысты ағаш кесуде популяцияның экологиялық-биологиялық ерекшелігіне сәйкес ойластырады.

Ағаш кесу 2 үлкен топқа бөлінеді: 1) аралық пайдалану

1. 
   2)басты пайдалану.
   

  Адам экологиясы туралы түсінік

          Адамның күрделі организмі заттар айналымына қатысады жіне оның заңдарына бағынады. Ф. Энгельс зат алмасудың маңызын көрсеткен: «тіршілік-бұл белокы денелердің өмір сүру тәсілдері қоршаған сыртқы ортамен олардың зат алмасу маңызды сәті болып табылады, зат алмасудың тоқтауы тіршіліктің тоқтауын білдіреді» деген.

          Адам организмі басқа тіршілік иелері сияқты, оттегі, суды және тағамды қажет етеді, тіршіліктің тәуліктік және маусымдық ритіміне бағынады, температураның өзгеруіне, күн сәулесінің интенсивтілігіне әсер етеді, тағы басқа, осындай белгілер мен қасиеттер адамның табиғаттан тәуелді екенін көрсетеді.

  Адамның өмірі тек биологиялық және табиғи факторлар мен ғана байланысты емес, сонымен бірге, әлеуметтік факторлармен де байланысты. Адам экологиясының жаңа бағыт ретінде ғылыми анықтама болмады. 20-жылдары адам экология туралы түсінік енгізіп, адамдар арасындағы қоғамдық қатынастарды биология позициясымен түсіндірді, (АҚШ) Р. Парк пен Э. Бюргес.

  70-жылдары адам экологиясының ғылыми жұмыстары шықты, олар тек биология көз қарасымен ғана емес, кешенді табиғи-экономикалық және әлеуметтік проблема ретінде қарастырады.

  Ю. П. Лисицын (1973), А. В. Кацура, И. В. Новак, А. Т. Воронов (1974) О. В. Бароян (1975) адам экологиясын биологиялық түр ретінде климаттық, космостық, рельефтық т. б. жағдайлардан тәуелді, әлеуметтік түр ретінде технологиялық, қоғамдық, экономикалық т. б. жағдайлардан тәуелді адам өмірінің оптималды жағдайларын зерттейді деп ұсынады. Адам экологиясы адамның ортаға әсерін, сондай-ақ адамға ортаның әсерін зерттеумен шұғылдану керек.

  Адамның табиғи ортаның әр түрлі жағдайларына адаптация (бейімделу, үйрену) проблемасы аз зерттелген. Адаптацияға организмнің шектелуі мүмкіншілігі мен қабілеттілігі туралы нақты мәліметтерді ғылым әлі алған жоқ. Табиғи процестер мен факторлардың адамға және оның денсаулығына әсер туралы мәліметтер аз.

  Норильск қаласындағы зерттеулер көрсеткендей, егер адам күн сәулесінің күшеюі кезінде туылса, ол сондай кезендерге тәуелді болады, яғни күн сәулесінің күшеюі оргнизмдеріне жағымды әсер етеді.

  Маман-дәрігерлер адамдардың организмдері ерекшелігіне қарай, қандай жерде дем алу керектігі туралы алдын ала кенес бере алады, Қара теңіз жағалауларына болады ма, болмайды ма?

  Әдетте дәрігер 40-50 жастан кейін адамның тұрғылықты жерінен жер ауыстыруға рұқсат бермейді, яғни жазықтықтан таулы жерлерге, оңтүстік пен солтүстікке және керісінше, организмнің жаңа жағдайға бейімделу ескере отырып.

  «Табиғат-қоғам-өндіріс» жүйесінде адам басты буын болып табылады, осыған байланысты адам экологиясы ғылыми зерттеулер, бақылау мен эксперименттер негізінде адамның табиғатпен өзара қатынасын және өндірісті тиімді ұйымдастыру проблемасын шешу бойынша кешенді негізделген кепілдемелер жасауға міндетті.

 Өткендегі, қазіргі және болашақтағы демографиялық жағдайлар

  Елдегі немесе планетадағы, аймақтағы демографиялық жағдайларды зерттеу адам экологиясының маңызды міндеттерінің бірі болып табылады. Халық, қала тұрғындарының тез санының өсуі экожүйелерге қосымша экологиялық күш түсіреді. Сондықтан адам экологиясы демографиялық факторлар мен урбандау процесінің қоршаған табиғи орта жағдайына әсерін жан-жақты зерттеуге міндетті.

  Демография дегеніміз халық туралы ғылым. Халық санының өзгеруін, оның территориялық ауысуы мен құрамын осы өзгерістерін себептері мен салдарын олардың әлеуметтік экономикалық факторлармен байланыстарын зерттейді.

  Демографиялық тарихтағы ерекше феноменге демографиялық жарылыс (60-80 ж. ж) жатады.

  Әлемдегі жыл сайынғы халық   санының өсуі: 1000 жыл бұрын-10/1 бөлігінің %.

  XX ғасыр басында-0,7 %.

  1950 ж.-1 %.

  60 ж. аяғында-2,1 %.

  1970-1975 ж.-2,0 %.

  1980-1985 ж.-1,7 %.

  Халық саның өсуі әртүрлі жерде әртүрлі өскен. Соңғы 40-50 ж. ішінде халық санының төменделуі байқалды: Шығыс және Оңтүстік Европада, Австралияда, Жаңа Зеландияда, Японияда. Халық санының төмендеуіне қарамастан, халық санының теңесуі дамушы елдер арқылы жүзеге асып отыр.

  Әрбір мемлекет елдің ерекшелегін ескере отырып, өзінің демографиялық саясатын жүргізіледі. Қ.Р.-ның демографиялық саясатты ұстай отырып, жоғары туылым мен халықтың өмір сүру ұзақтығына бағытталған.

  Глобальдық мағынасы бар 2-феномен-адамдардың қартаюы, яғни халық құрылымындағы егде адамдардың санының өсуі. Бұл өлімнің азаюына байланысты.

Халық көбеюі-ата-аналық ұрпақтың балалармен алмасуы.

  3-феномен демографиядағы-балаға деген экономикалық қажеттілігі жоғалуы, аз отбасы идеялы, ананың борышы 2-планға шығу, біріншілік-ол әйелдердің қоғамға енуі, семьядан тыс өндіріс.

  1979-1981 ж. ж. 40 жасқа дейінгі «орта» әйелдің бала саны 4,4 тен 2,2 дейін түсті. Ауылда 2,6 жоғары, ал қалада 1,8 төмен көрсеткіштерді береді.

  Адамдарда жас кезінен бастап, демографиялық мінез-құлық қалыптасады, ол өмірінің барысында ереже болып қалады.

  Демографиялық жағдайларға келесідей факторлар кіреді: әлемде 3,3 млрд. адам күн сайын тоймайды және 5000 млн. ашығады.

1 млрд. астам- кедейшілік шегінде тұр.

0,5 млрд.-жартылайә немесе толық жұмыссыз.

0,8 млрд. астам ересектер сауатсыз.

0,2 млрд.-бала мектепке бармайды.

  Тамақтану проблемасы халық санымен байланысты. 6,1 млрд. адам қалыпты тамақтану үшін мал өсіруді 4 есе, ал (өсімдік) егіндіктерді 3 есе өсіруі қажет.

 Негізгі әдебиеттер :

1.Бейсенова Ә.Б. Экология және табиғатты тиімді пайдалану. Оқу құралы. Алматы, 2004.

2.Сағымбаев Ғ.Қ. Экология негіздері. Оқу құралы. Алматы, 1995.

3.Оспанова Г., Бозшатаева. Экология. Оқу құралы. Алматы, 2000.

4.Бродский А.К. Жалпы экологияның қысқаша курсы. Оқу құралы. Алматы,«Ғылым», 1997, қаз.ауд. Көшкімбаев Қ.С.

5.Мәмбетқазиев Е., Сыбанбеков Қ. Табиғат қорғау. Оқу құралы. Алматы, «Қайнар», 1990.

6.Жамалбеков Е.Ү., Білдебаева Р.М. Жалпы топырақтану және топырақ географиясы мен экологиясы. Алматы, «қазақ университеті», 2000.

7.Фурсов В.И. Экологические проблемы окружающей среды. Алма-Ата, «Ана тілі», 1991.

8.Байтулин И.О. Экология Казахстана. Алматы, 2003.

Дәріс №5. Қауымдастықтар мен экожүйелер экологиясы – синэкология

                         а) Биоценоз

                         ә) Биогеоценоз

                         б) Экожүйе

                    2. Экожүйедегі энергия және заттар айналымы.

                     3. Экологиялық пирамида және оның типтері.

                     4. Экожүйенің тұрақтылығы мен динамикасы.

                     5. Экологиялық сукцессиялар.

           Синэкология организмдердің тіршілік жағдайларын, өзара және қоршаған ортамен өзара қарым-қатынасын зерттейді. Синэкология экожүйелердің шекараларын салумен айналысады, сондықтан оны биогеноценологиялық экология деп те атайды.

       Табиғатта әртүрлі популяциялар бірігіп ірі бірлестіктерді немесе қауымдастықтарды құрайды. Синэкологиядағы «син» деген сөздің өзі «бірге», яғни бірлесіп, қауымдасып тіршілік ету деген мағынаны білдіреді. Қауымдастық дегеніміз белгілі ареалда мекендейтін , әртүрлі түрлерден құралған, тірі организмдер жиынтығы.

   Биоценоз (bios-өмір, koinos-жалпы) – табиғи жағдайлары бірегей жерлерде тіршілік ететін өсімдіктер, жануарлар және микроорганизмдер жиынтығынан тұрады. Биоценоз ұғымын алғаш рет ұсынған неміс зоологы К.Мебиус (1877). Кез келген биоценоз өзімен-өзі жеке дамымайды. Ол әрқашанда өлі табиғатпен бірлестікте ғана өмір сүреді.

Қауымдастық дегеніміз әртүрлі биоценоздардың - фитоценоздардың, зооценоздардың, микробоценоздардың, микоценоздардың өзарабайланыстарының жиынтығы.

      Экологияның негізгі ұғымына «экожүйе» жатады. Бұл терминді енгізген 1935 ж. А.Тенсли. Экожүйе дегеніміз тірі тіршілік иелері мен олардың мекен ету орталарынан тұратын, біртұтас функционалды біріккен табиғи жүйе.