Главная страница
Контакты

    Басты бет


1. Экожүйе түсінігі

жүктеу 285.58 Kb.



жүктеу 285.58 Kb.
Дата14.09.2018
өлшемі285.58 Kb.

1. Экожүйе түсінігі


Экожүйенің құрылу заңдылықтары. Мақсаты: Студенттерге экожүйе жайлы түсінік беру. Экожүйедегі энергия ағыны және химиялық элементтердің айналымы, термодинамиканың бірінші және екінші заңы, 1 ережесі және Линдеманның 10 ережесі, бірлестіктің трофикалық құрылымы (продуценттер, консументтер, редуценттер), қоректік тізбектер, қоректік деңгейлер, қоректік торлар, экологиялық пирамидалар (сандар, биомасса, энергия), экожүйенің өнімділігі (бірінші реттік және екінші реттік), экожүйелердің тұрақтылығы мен тұтастығы, экожүйе тұрақтылығының механизмі жайлы білім беру.

Биомасса (гр. bios - өмір және масса) - бір түрдің, түрлер тобының немесе бүтіндей бірлестіктердің (өсімдік, микроағза және жануарлардың) тіршілік ететін мекенінің бірлік бетіне не көлеміне келетін жалпы массасы; аудан немесе көлем (г/м2 немесе г/м3) бірлігіне салмағы бойынша өрнектелген тірі ағзалар мөлшері.

Редуценттер (лат. reducentіs - қалпына келтіруші), ыдыратушылар - өлі органикалық заттарды (өлекселер мен организм қалдықтарын) ыдыратып, оларды органикалық емес заттарға айналдыратын организмдер (сапротрофтар).

Механизм (гр. mehane - құрал, мәшине) - бір немесе бірнеше қатты денелерді басқа қатты денелер арқылы қажетті қозғалысқа келтіретін денелер жүйесі. Механизм құрылымдық белгілері бойынша топсалы (иінтіректі), бағдартқышты, тісті, сыналы, бұрамалы, ыңғайландырғыш, арнайы, шыбық қысқыш, иілгіш буынды, гидравликалық, пневматикалық және электрлі құрылғылары бар және т.б.

Термодинамика (грек. θέρμη - "жылу", δύναμις - "күш") - физика ғылымындағы жылудың жұмыс және басқа энергия түрлерімен арадағы қарым-қатынасын зерттейтін тармағы. Термодинамика - тәжірибелерден жинақталған нәтижелерге сүйенетін феноменологиялық ғылым.

Экологиялық пирамида - экожүйедегі продуценттер, консументтер (бірінші және екінші реттік) және редуценттер арасындағы олардың массасымен өрнектелген арақатынас (санмен өрнектелуі - Элтон сандарының пирамидасы, құрамындағы энергияға қатысты - энергиялар пирамидасы).

Білім беру - тиісті оқу орны арқылы ғылыми мағлұмат беріп, адамның танымын, білімін, дағдысын, дүниеге көзқарасын жетілдіру процесі; қоғам мүшелерінің мәдениетін дамытудың негізгі шарты; мақсаты - қоғам мүшелерінің адамгершілік, интектуалды, мәдени дамуында және олардың денесінің дамуында, кәсіптік біліктілігінде жоғары деңгейге қол жеткізу болып табылатын тәрбие мен оқытудың үздіксіз процесі; жүйеге келтірілген білім, іскерлік дағды және ойлау тәсілдері көлемін меңгеру процесі мен нәтижесі. Білімділіктің басты өлшемі - білімнің жүйелілігі, ойлаудың жүйелілігі мен логикалылығы.

Химиялық элементтер - ядродағы зарядтары бірдей болып келетін атомдар тобы. Табиғатта кездесетін барлық жай және күрделі заттар химиялық элементтерден түзіледі.

Жоспар: 1.Экожүйе түсінігі 2.Экожүйедегі зат айналым 3.Экожүйенің қоректік құрылымы 4. Экожүйелердің өнімділігі 4.экологиялық пирамидалар 5.Экологиялық сукцессиялар Негізгі түсініктер: энергия ағыны, заттар ағыны, экологиялық пирамида, климаксты бірлестік, сукцессия, гетреотрофтар, автотрофтар, миксотрофтар, некротрофтар, биотрофтар, сапротрофтар, қоректік құрылым, Биоценоздағы тірі организмдер тек бір-бірімен байланысып, ғана қоймай, өлі табиғатпен де байланыста болады.

Сапротрофтар (грек. sapros - шіріген және tropіc - қорек) - жануарлар өлекселері немесе тірі организмдердің қоршаған ортаға бөліп шығаратын қалдықтарымен қоректенетін гетеротрофты организмдер. Сапротрофтар органик.

Автотрофтар (гр. autos - өзім, өздігінен; trophe - қорек, қоректену, тамақтану) - бейорганикалық заттардан (көмірқышқыл газынан, судан, азоттың бейорганикалық қосылыстарынан) фотосинтез немесе хемосинтез арқылы органикалық дүниенің тіршілігі үшін тым қажет күрделі органикалық заттарды (акуыздарды, майларды, көмірсуларды) түзетін организмдер.

Бізді қоршаған орта: жан-жануарлар мен өсімдіктер, Жер мен Ай, Күн мен алыстағы жұлдыздар - осылардың барлығы да табиғат деген ауқымды ұғымды білдіреді.

Бұл байланыстар заттар және энергия арқылы іске асады. Тірі организмдерге керекті қорек, су, отттегінің келуі –бұл қоршаған ортадан келетін заттар ағыны. Клеткалар мен организмдердің жұмысы үшін қажетті энергия қоректің құрамында болады. Өсімдіктер күн сәулесінің энергиясын тікелей қабылдап, оны органикалық қосылыстарда жинақтайды. Кейін ол энергия биоценозда қоректік қатынастар арқылы таралады. Энергия алмасуы мен заттар ағыны – тірі организмдер арқылы зат алмасу процесінде өте жоғары дәрежеде жүреді. Мысалы, адам өзінің өмірінде ондаған тонна қорек пен су пайдаланады, ал өкпе арқылы бірнеше млрд. литр ауа жұтады. Көптеген организмдер ортамен қарқынды қарым-қатынаста болады. Өсімдіктер өздерінің массасының әрбір грамын құрау үшін 200-800 г су жұмсайды. Өсімдіктер фотосинтез үшін қажет заттарды топырақтан, су мен ауадан алады.

Биоценоз (био... және гр. koіns - жалпы) - тіршілік жағдайлары азды-көпті біркелкі орта өңірін мекендейтін жануарлардың, өсімдіктер мен микроорганизмдердің жиынтығы; Құрлықтың немесе судың белгілі бір бөлігін мекендейтін, сондай-ақ, өзара және тіршілік ортасының табиғат жағдайына бейімделген жануарлар, өсімдіктер, саңырауқұлақтар, микроорганизмдер жиынтығы; тірі ағзалар бірлестігі.

Өсімдіктердің, жануарлардың (әсіресе микроорганизмдердің), климат жағдайларының және адамдардың әсерімен өзгерген жер бетінің үстіңгі борпылдақ қабаты. Топырақ бойында құнарлылық қасиеті, яғни өсімдіктерді сумен, басқа да қоректік элементтермен қамтамасыз ететін қабілеті болады.

Егер біздің планетамызда бүгінгі таңда 7 млрд адам, 800 мың түр өсімдіктердің млрд-ған особьтары мен жануарлардың 1,5 млн түрін құрайтын бірнеше млрд-ған особьтардың әрқайсысының тіршілігіне қажетті қоректік заттар мен су және ауаны есептегенде, өте үлкен сан мөлшері шығады.

Ғаламшар немесе Планета (көне лат. planeta, грек. aster planetеs - кезбе жұлдыздар) - өз орбитасы бойынша Күнді не басқа жұлдызды айнала қозғалатын, гравитациялық өріс жасауға өз салмағы жеткілікті, соның нәтижесінде шар тәріздес орбитаға ие аспан денесі.

Тіршілік үшін қажет тірі денедегі қорлардың бейорганикалық әлемнен келетін заттар ағыны –осындай қарқындылықпен жұмсалса, онда биогенді элементтер Жерде әлдеқашан таусылған болар еді. Бірақ тіршілік тоқталған жоқ және тоқталмайды да, өйткені биогенді элементтер организмдерден қоршаған ортаға үнемі қайта оралып отырады. Өсімдіктер синтездеген органикалық заттардың ыдырауы түрлер арасындағы қоректік қатынастар нәтижесінде биоценозда іске асады. Ақыр соңында осы қосылыстар өсімдіктер қайтадан пайдаланатын элементтер мен заттарға дейін ыдыратылып, нәтижесінде биологиялық зат айналым жүзеге асады. Сонымен биоценоз-күрделі жүйенің бөлігі болып табылады. Биоценоз қоршаған ортамен заттық-энергетикалық байланыссыз тіршілік ете алмайды. Зат айналымды қолдайтын, кез келген тірі организмдер мен бейорганикалық компоненттер жиынтығы –экологиялық жүйе немесе экожүйе деп аталады. Табиғи экожүйелер әртүрлі көлемде және кеңістікте орналасады: организмдер тіршілік ететін кішкене шалшық, мұхит, шалғын, тоғай, тайга, дала- бұлардың барлығы әртүрлі масштабтағы экожүйенің мысалдары.

Шалғын - көпжылдық шөптесін өсімдіктердің, негізінен жеткілікті және артық ылғал жағдайындағы астық тұқымдас және өлеңтұқымдастардың басымдығымен сипатталатын белдемдік және интрабелдемдік өсімдіктер типі.

Кеңістік - философия, математика және физика секілді салаларды пайдаланылатын күрделі ұғым. Күнделікті өмірде іс-қимыл алаңы, барлық нәрселерді қамтитын ортақ ыдыс, әлдебір жүйе жай-жапсары сезініп түсініледі.

Кез келген экожүйе тірі бөлігі биоценоздан және оны қоршаған тірі емес табиғаттан тұрады. Ұсақ экожүйелер жалпы Жер экожүйесіне дейінгі ірі экожүйенің құрамына енеді. Біздің планетамыздағы жалпы биологиялық зат айналым көптеген жеке заттардың қарым қатынасынан құралады. Экожүйе зат айналымды тек төрт құрамды бөлігі болған жағдайда ғана қамтамасыз ете алады. Олар: биогенді элементтер қоры, консументтер, продуценттер және редуценттер. Экожүйедегі өнімділік пирамидасы және энергия ағыны Продуценттер - күн энергиясын пайдаланатын жасыл өсімдіктер немесе органикалық заттарды биогенді элементтерден құрайтын жасыл өсімдіктер. Олар (алғашқы өнімді өндірушілер) автотрофты организмдер, яғни біздің планетамыздағы бүкіл тірі әлемді органикалық заттармен қамтамасыз ететін жасыл өсімдіктер әлемі.

Жағдай - адам әрекетінің , жан-жануарлар тіршілігінің, табиғат пен қоғамдағы өзгерістің, оқиғаның, т.б. айналадағы ортаның ықпалына тәуелділігін білдіретін философиялық ұғым. Табиғаттағы, қоғамдағы белгілі бір өзгерісті тудырушы алғышарт есебінде де қарастырылады.

Продуценттер (гр. autos - өзі және trophй - қорек) аутотрофты организмдер - қоршалған ортадағы бейорганикалық заттардан фотосинтез немесе хемосинтез процесі нәтижесінде тіршілігіне қажетті органикалық зат түзетін организмдер; химиялық реакциялар барысында босайтын энергияларды немесе сәуле энергиясын пайдалана отыра органикалық емес қоспалардан органикалық заттарды синтездеуші ағзалар.

Консументтер- өсімдіктер синтездеген органикалық заттарды жаңа формаға айналдыратын тұтынушылар, яғни олар (латынша-«consumo»-тұтынамын) продуцентттер жасаған органикалық заттарды пайдалантын гетеротрофты организмдер. Бұларға жануарлар, көптеген микроорганизмдер, кейбір насеком қоректі өсімдіктер жатады. 1-ші қатар консументтері-өсімдік қоректі, 2-ші қатар консументтері-жыртқыш жануарлар болып табылады. Редуценттер- органикалық қосылыстарды минералды қосылыстарға дейін ыдырататын организмдер, яғни олар (латынша «reduceus, reducentis» - қалпына келтірушілер, деструктор) органикалық заттарды ыдырататын және оларды басқа организмдер игеретін бейорганикалық заттарға айналдыратын ағзаар. Редуценттер биологиялық зат айналымның соңғы звенолары. Олардың қатарына саңырауқұлақтар, бактериялар, сонымен қатар өсімдіктер және жануарлардың өлі қалдықтарын өңдейтін кейбір ұсақ түрлер жатады.

Бактериялар (гр. bakterion - «таяқша») - тек микроскопта ғана көрінетін аса ұсақ жасушалар және олар көптеген әр алуан аурулар туғызады бірақ көбінесе нейтралды қызметті атқарады.

Заттар үздіксіз экожүйенің әртүрлі звеноларында айналымға түседі және Жер бетінде 4 млрд жыл тіршіліктің үздіксіз жүру себебі, зат айналым процесінің тұрақты жүзеге асуында. Бұның негізін биоценоздағы органикалық қоректік байланыстары мен өсімдіктердің фотосинтезі құрайды, бірақ биологиялық заттар айналымы тек заттар арқылы ғана емес, ол сонымен қатар организмдердің іс әрекеттерінің нәтижесі болып табылады. Ал кез келген тіршілік тұрақты энергияны қажет етеді. Тірі денені құрауға бірнеше қайта пайдаланылатын химиялық элементтерден ерекшелігі жасыл өсімдіктермен ұсталатын күн сәулесінің энергиясын организмдер шексіз пайдалана алмайды. Өлі сүрек ыдыратушылары: 1 және 1а- жылтыр қоңыз және оның дернәсілі, 2 және 2 а-бүғы-қоңыз және оның дернәсілі, 3 және За- үлкен емен қоңызы және оның дернәсілі, 4 және 4а- иісті ағаш қажаушы және оның дернәсілі, 5- жалпақ қызыл қоңыз, 6-көң құрты, 7- қара құмырсқа, 8-есекқұрт, 9- жауын құрты. Экологияда энергия мен заттар айналымы автотрофтыларға сырттан энергия мен заттардың берілуі, тасымалдануы ретінде және қоректік тізбек бойынша организмдерден бір қоректік деңгейден екіншісіне өтуі ретіңде қарастырады. Энергия ағыны - бұл органикалық қосылыстардың химиялық байланыстар түрінде бір деңгейдегі организмнен екіншісіне энергияның ауысуы. Заттар ағыны - продуценттерден редуценттерге заттардың химиялық элементтер мен олардың қосылыстары түрінде берілуі және әрі қарай химиялық реакциялар арқылы тірі организмдердің қатысуынсыз заттардың процестерге қайта келуі.

ДЕҢГЕЙ (Уровень; layer, level) - абстракциялы дерексіздік дәреже; иерархиялық құрылым қабаты; осы желімен орындалатын белгілі бір мәселелер кешенін сипаттайтын есептеуіш желі қүрылымының логикалық қабаты,

Химиялық байланыстар - химиялық элементтер арасындағы тұрақты тепе-тең күйдегі жүйе жасауға келіп тірелетін (молекула, ион, радикал) электромагниттік әсерлесу жиынтығы.

Химиялық реакциялар - заттардың өзара әрекеттесуі нәтижесінде олардың химиялық құрамы мен құрылысы өзгеріп, басқа заттарға айналуы. Химиялық реакциялар масса сақталу заңы мен эквивалент заңына негізделген.

Зат ағыны тұйық циклде өтеді, сондықтан ол зат айналым деп аталады. Заттар үздіксіз экожүйенің әртүрлі звеноларында айналымға түседі және барлық уақытта қайтадан зат айналымға түсуі мүмкін, ал энергия бір рет ғана пайдаланылады. Экожүйедегі энергия мен заттар тасымалдану сызбанұсқасы Энергияның бір жақты келуі- табиғаттың маңызды құбылысы. Бұл процесті физика заңдарымен түсіндіруге болады.

Физика (көне грекше: φύσις - табиғат) - зат әлемді және оның қозғалысын зерттейтін ғылым. Бұл жөнінде физика күш, энергия, масса, оқтама т.б. сияқты тұжырымдамалармен шұғылданады.

Бұл заң бойынша энергия бір түрден басқа түріне (қоректің химиялық энергиясы) ауыса алады, бірақ энергия ешуақытта қайтадан жасалмайды. Термодинамиканың 2-ші заңы бойынша энергия бір түрден екінші түрге айналғанда, яғни жұмыс кезінде энергия жылулық түріне өтіп, қоршаған ортаға таралады. Клеткалар мен органдардың күрделі жұмысы организмнен энергияның шығындалуы арқылы орындалады. Зат айналымның әрбір циклі тірі организмдердің белсенділігіне байланысты, жаңа энергияның қатадан түсуін барлық уақытта талап етеді. Күн сәулесінің энергиясы. Күн жердегі барлық энергияның бірден бір табиғи көзі, бірақ күн сәулесінің жер бетіне түскен энергияның барлығын организмдер толық пайдалана алмайды. Жасыл өсімдіктерге түсетін күн сәулесі ағынының жартысына жуығы фотосинтез кезінде сіңіріледі және сіңірген энергияның аз бөлігі (1100-110 дейінгі) биохимиялық энергия түрінде жинақталады.

Жинақ (Набор; set) - белгілі бір ақпараттық мазмұны бар логикалық байланыстағы объектілер жиыны.

Биохимия, биологиялық химия - тірі организмдердің химиялық құрамын, ондағы биохимиялық қосылыстардың синтезделіну жолдарын, заңдылықтары мен қасиеттерін, молекулалық құрамын, жасушалардың биологиялық, биохимиялық және физиологиялық қызметін зерттейтін ғылым.

Күн энергиясының көп бөлігі булануға жұмсалып, жылу түрінде жоғалады. Сонымен, планетадағы тіршілік тұрақты зат айналым мен күн энергиясының ағынына байланысты. Биоценоздағы организмдердің іс әрекеттерінің бұзылуы экожүйедегі зат айналымның күрделі өзгерістеріне әкеледі. Бұл топырақ құнарлығының кемуі, төмендеуі, өсімдік өнімінің төмендеуі, жануарлардың өсуі мен өнімнің төмендеуі және табиғи ортаның біртіндеп бұзылуы сияқты экологиялық апаттардың негізгі себептері. Қоректік тізбектер. Қоректік торлар Биоценозда қоректік торлар - жасыл өсімдіктер жинақтаған энергия мен заттарды бір-біріне беретін организмдердің көптеген қысқа қатарларынан тұрады. Әрбір алдыңғы түр келесіге қорек болатын мұндай қатарлар - қоректік тізбек, ал қоректік тізбектің бөлек звенолары - қоректік деңгей деп аталады. Қоректік тізбек әрқашан өсімдіктен немесе олардың қалдықтарынан басталады. . Өсімдік-шегіртке-бақа-жылан-қаршығадан құралған қоректік тізбек пирамадасы 1-ші қоректік деңгей, яғни жасыл өсімдіктер –продуценттер, яғни шөпқоректі жануарлар- І-ші реттік консументтерді құрайды. Ал шөпқоректі жануарлармен қоректенетін 1-ші реттік жыртқыш 3-ші қоректік деңгейді, яғни 2-ші реттік консументтер деңгейін; сол сияқты 2 реттік жыртқыштар 4-ші қоректік деңгейді, яғни 3-ші реттік консументтер деңгейін түзеді Қоректік тізбектегі организмдердің қарым қатынасының мысалы ретінде аралас орманды қарастыруға болады. Орман өсімдіктері жануарлар қорегінің көзі болатын негізгі биомассаны өндіреді (синтездейді). Ағаштардың жас қабықтарымен мен бүршіктерімен қоректенетін бұғы құрамында энергия жинақталған органикалық заттарды алғаш тұтынушылар. Белсенділіктің әртүрлі түрлері энергияның шығындалуына соқтырады, бірақ жануарлар организмінде жұмсалатын энергиямен салыстырғанда оның жинақталған мөлшері анағұрлым артық болады. Өз денесінде осылай энергияны жинақтаған бұғы келесі тұтынушыға энергия мен қоректік заттың көзі болып есептелінеді. Бұғыны жеген қасқыр энергия, қорек затқа ие болады. Қасқыр өлген кезде, энергияның көп мөлшері топыраққа түседі. Топырақтағы бактериялар мен редуцент-саңырауқұлақтар – ыдыратушылар - өсімдіктерге қажетті минералды заттарға айналдыра отырып, өлексені ыдыратады. Жасыл өсімдіктер, бұғы, қасқыр, бактериялар мен саңырауқұлақтар энергия ағыны жүретін қоректік тізбекті құрайды. Қоректік тізбекті екі типке бөлуге болады: жайылымдық тізбек жасыл өсімдіктен басталып, одан әрі жайылымдағы фитофагтарға, сонан соң жыртқыштарға жалғасады, яғни өсімдіктерден шөпқоректі жануарлар арқылы энергияның ағыны жүзеге асатын тізбек жайылымдық қоректік тізбек деп аталады.

Жайылым - оты мол табиғи немесе жасанды өрістік жер алқабы, мал еркін жайылып , бағылатын жер алқабы. Табиғи Ж. және екпе Ж. деп екіге ажыратылады. Табиғи Ж. орналасуына, өсетін өсімдік түрлеріне және пайдалану әдісіне байланысты маусымдық (көктемдік, жаздық, күздік, қыстық) және жыл бойы пайдаланатын Ж.

Ал детриттік тізбектер өлі органикалық заттардан детритофагтарға, одан жыртқыштарға жалғасады. Мысалы, жайылымдық тізбек: жасыл өсімдік→ шөпқоректі жануар →жыртқыш, ал детриттік тізбек: өлі органикалық зат (детрит)→ микроорганизмдер→ (бактериялар, саңырауқұлақтар) немесе детритофагтар (қос жақтаулы ұлулар, құрттар, бунақденелілердің дернәсілдері)→ детритофагтар жыртқыштарынан (құстар, жер қазғыштар және т.б.) құралады. Энергия ағыны өлі органикалық заттан басталып және ыдыратушылар жүйесі арқылы өтетін қоректік тізбек түрі детриттік қоректік тізбекті құрайды. Өлі ұлпаларды ыдыратын редуценттер жүйесіндегі бактериялар, саңырауқұлақтар мен басқа организмдер өзінің ролі жөнінен шөпқоректі жануарларды еске түсіреді. Қоректік тізбектер бір бірінен оқшауланбай, қайта керісінше, айқасып жатады. Олар қоректік торлар деп аталатын құрылымдар түзеді.

Құрылымдар, конструкциялар (лат. constructіo - құрастыру, жасау), техникада - машина мен ғимараттардың немесе тораптар құрылысы мен жұмысының сұлбасы, сондай-ақ, машинаның, ғимараттың, тораптың өзі және олардың бөлшектері.

Қоректік торлардың құрылу принципі мынадай: әрбір продуценттің бір емес, бірнеше консументтері болады. Өз кезегінде олардың арасындағы полифагтар, яғни консументтердің қоректің бір емес, бірнеше көзін пайдаланады. Экожүйе өнімділігі Бірлестіктің маңызды қасиеті-олардың жаңа биомассаны құрауға қабілеттілігі. Бұл қасиет жүйенің өнімділігі түсінігінің негізінде жатыр. Экожүйелерде органикалық заттардың құралу жылдамдығы- биологиялық өнімділік, ал тірі организмдердің дене массасы- биомасса деп аталады. Сонымен, биологиялық өнімділік олардың биомассасын құру жылдамдығы. Өнім мөлшері көбіне энергетикалық эквиваленттермен (мысалы, бір тәулікте 1 м2 –ге келетін калория немесе джоуль) немесе құрғақ органикалық заттың массасының мөлшерімен (мысалы, 1 жылдағы 1 гектардағы килограмм) сипатталады.

Килограмм - массаның бірліктердің халықаралық жүйесіндегі негізгі бірлігі. Килограмм Өлшемдер мен салмақтар жөніндегі халықар. бюрода (Парижмаңындағы Севрде) сақтаулы халықаралық прототиптің массасына тең.

Экожүйенің биотикалық құрамына энергия продуценттер арқылы келеді. Бастапқы немесе алғашқы өнімділік (БӨ). Ол продуценттердің биомассасын түзу жылдамдығы. Күн энергиясының 100 -тінің 1-5 -і ғана хлорофилмен сіңіріліп, органикалық молекуланың синтезі үшін жұмсалады (сәуленің қалған 95-99-і шағылысып жылуға айналуына байланысты сіңіріледі және судың булануына жұмсалады). Химиялық байланыстардың энергиясы түрінде өсімдіктердің энергия жинақтайтын жылдамдығы жалпы бастапқы өнімділік деп аталады (ЖБӨ). Бұл энергияның шамамен 20-і өсімдіктердің тыныс алуына және тіршілігінің басқа да процестеріне жұмсалады. Оларды Р процестеріне жұмсалатын бөлігін есептеп алып тастағаннан кейінгі, органикалық заттардың жинақталу жылдамдығы таза бастапқы өнімділік деп аталады (ТБӨ). ТБӨ = ЖБӨ - Р Бір организмнің қоректенуі үшін қорек (зат пен энерия) бір қоректік деңгейден екіншісіне көшеді. Қоректің қорытылмаған бөлігі жануарлардың экскременттерімен сыртқа шығарылады (олардың құрамында энергияның белгілі бір мөлшері болады). Жануарлар да, өсімдіктер сияқты, өзінің тыныс алуында және басқа да тіршілік процестерінде энергияның бір бөлігін жоғалтады. Тыныс алу, ас қорыту және экскрециямен байланысты жоғалғаннан кейінгі энергия өсуге, іс әрекетін қолдауға және көбеюге пайдаланылады. Гетеротрофты организмдерде органикалық заттардың жиналу жылдамдығы екінші реттік өнімділік (ЕӨ) деп аталады. Екінші реттік өнімділік барлық қоректік деңгейде кездеседі. Өсімдіктер өнімділігі алғашқы, ал жануарлардың немесе басқа консументтер өнімділігі екінші реттік өнімділік деп аталады. Екінші реттік өнімділік біріншіден көп болуы мүмкін. Консументтердің энергетикалық тепе теңдігі былай жинақталады: пайдаланылған қорек = өсу тыныс алу экскремент немесе Р=П R H, мұнда Р- консумент рационы, яғни белгілі бір уақыт аралығындағы олардың жеген тағамдарының саны. П- организмнің өсуіне жұмсалған энергия R-тыныс алуға және басқа да процестерге жұмсалған энергия. Н -экскремент түрінде бөліп шығарылған қоректің энергиясы. Қорыта айтқанда, нақты бір қоректік тізбектерде өсімдіктер қорегінде жинақталған энергияның мөлшерін және берілуін есептеуге болады. Өсімдік фотосинтез кезінде шамамен 1 күн энергиясын байланыстырады. Осы өсімдікпен қоректенген жануарлар, онда жинақталған энергияны толығымен пайдалана алмайды. Қоректің бір бөлігі қорытылмайды және экскременттер түрінде бөлінеді. Әдетте өсімдіктер жемінің 20-60-ке дейінгі мөлшері меңгеріледі. Меңгерілген энергия жануарлардың өсу, көбею т.б. тіршіліктеріне жұмсалады. Мүшелер мен клеткалардың жұмысы кезінде жылу бөлінеді, өйткені қоректің энергиясының біразы қоршаған ортаға таралады. Қорытылған қоректің тек шамалысы ғана жаңа ұлпаның түілуіне, майдың қорға жинақталуына жұмсалады. Жас организмдерге бұл үлес ересектерімен салыстырғанда бірнеше есе көп. Сондықтан алғашқы кезеңнен бастап қоректік тізбектен энергияның көп жоғалуы байқалады.

Кезең - тау жотасы қырқаларының биік бөліктері мен кейбір төбелердің аралығында орналасқая ояң бөліктер. Олардың едәуір белігі тау жоталарының бір жағынан екінші жағына өтуге мүмкіндік туғызады. Кезең - тектоникалық немесе эрозиялық-денудациялық генезисті тау жотасы төбелерінің аралығындағы қырқалар; бар өрісіндегі жоғары қысымды екі атырап пен төмен кысымды екі атыраптың арасындағы кеңістік.

Заттар мен энергия тасымалдануының әрбір кезеңінде шамамен 90 - і жоғалады және олардың 110 бөлігі ғана келесі тұтынушыға көшеді. Организмдердің қоректік тізбегіндегі энергияның берілу заңы «10 ереже» деп аталады. Бұл заңды 1942 жылы Р.Линдеман ашқандықтан, кейде оны «Линдеман заңы» деп те атайды. Егер өсімдіктердің органикалық алғашқы өнімділігі 1000 Дж болса, онымен қоректенетін шөп қоректі жануарлардың денесінде бұл мөлшерден 100 Дж қалады. Ал осы шөп қоректі жануарлармен қоректенген жыртқыш денесіне барлығы 10 Дж өтеді, кейін бұл жыртқышпен басқасы қоректенсе, оның үлесіне тек ғана 1 Дж тиеді. Сонымен жасыл өсімдіктен жинақталған энергия қоры қоректік тізбектерде тез таусылады. Сондықтан қоректік тізбек әдетте, барлығы 4-5 звенодан аспайды. Бастапқы өнімілік және биомассаның әлемдік таралуы Тірі заттың жалпы биомассасы әртүрлі есептеулер бойынша, 1800- 2500 млрд тоннаны құрайды. 90 –тен астамы жерүсті өсімдіктер биомассасына, қалғаны су өсімдіктері мен гетеротрофты организмдердің биомассасын құрайды. Сондықтан жердің тірі затында негізгі орынды құрлық өсімдіктері алады. Автотрофты организмдердің географиялық таралуы жылу мен ылғалдылыққа байланысты біркелкі емес. 650 тга жететін фитомассасының негізгі қоры (53) тропикалық аймақтарға келеді. Полярлы және шөлді жерлерде фитомасса қоры 12 құрайды, әдетте оның өнімділігі 12 гга аспайды. Құрлықтың гетеротрофты организмдерінің биомассасын негізінен жануарлар биомассасын (зоомасса) құрайды. Олар өсімдіктер биомассасынан бірнеше есе аз. Әртүрлі биогеоценозда барлық биомассаның 0,05-5 дейін зоомасса құрайды. Бұл жағдайда топырақ микроорганизмдері мен омыртқасыздардың биомассасы жоғары, ал жалпы зоомассада жерүсті омыртқалылардың үлесі 0,2-4. Толығымен биосферада өтетін процестерді реттеуде биомассасы аз болса да, құрлық жануарлары маңызды роль атқарады.

Биосфера (гр. биос-тіршілік, өмір, гр. сфера - шар) - бұл ұғым биология ғылымына XIX ғасырда ене бастады. Ол кездерде бұл сөзбен тек жер жүзіндегі жануарлар дүниесі ғана аталатын. Кейінгі кездерде биосфера геологиялық мағынада да қолданылады.

Мысалы, шегіртке тобыры немесе киік үйірі үлкен аудандағы өсімдіктер әлемін жояды. Топырақтың құнарлығын жоғарылататын жауын құртының топырақ түзуде маңызы зор. Құрлық биомассасына қарағанда, әлемдік мұхиттың биомассасы анағұрлым аз. Бұл жерде өсімдіктер мен жануарлар биомассасы қорының қатынасы басқаша. Фитомасса (балдыр және фитопланктон) барлығы небәрі 0,2-0,3 млрд т құрайды, ал бұл уақытта зоомасса 5-6 млрд т-ға жетеді. Мұхит фитомассасының мөлшері қоректік немесе биогенді заттар мөлшерімен шектеледі. Биологиялық өнімділік биомассамен қатар, тірі заттардың маңызды сипаттамасы болып саналады. Жерүсті өсімдіктерінің жалпы жылдық өнімділігі шамамен 180-200 млрд т-ға бағаланады. Оның негізгі бөлігі тропикалық белдеуге келеді. Мұхиттың биомассасының жылдық өнімділігі 50-100 млрд т-ны құрайды. Сонымен мұхит Жер шарының 23 бөлігін алса да, ол барлық биосфера өнімділігінің 13-ін ғана береді. Кез келген биоценозда қоректік тізбектің реттілігі мен өнімділігін бағаласақ, біз алдыңғылармен салыстырғанда, әрқайсысы 10 есе кем болатын кемитін сандардан тұратын қатар шығады. Бұл қатарды үшкір төбесі бар кең негізді пирамида түрінде графикпен көрсетуге болады. Биологиялық өнімділік заңдарының маңызы Өнімділік экожүйелердің құнарлылығын сипаттайды. Сондықтан оны зерттеу- экологиялық зерттеулердің өте маңызды бағыты. 10 жыл көлемінде (1964 жылдың 1974 жылдар бойы) дүние жүзінде келісілген түрде экожүйенің өнімділігі және оған әсер ететін факторлар жөніндегі мәліметтерді жинау жүргізілді.

Фактор, экологияда - 1) процестердің қозғаушы күші немесе оларға ықпалы бар жағдай, қайсыбір процестегі, құбылыстағы мәнді жағдай; 2) факторлық талдауда зерттелетін айнымалы шамалар арасындағы корреляция өрнегінің көрінісі.

Мәліметтер (данные; data) - автоматты құралдардың көмегімен, кей жағдайда адамның қатысуымен, өңдеуге I ыңғайлы түрде берілген мағлұмат. Мәліметтердің кірістік, шығыстық, басқару, проблемалық, сандық, мәтіндік, графикалық және т.б.

Бұл зерттеу Халықаралық биологиялық бағдарлама жүйесінде өткізілді. Құрлықтың, тұщы және тұзды сулардың өнімділіктері жөніндегі мәліметтер халықтардың өте тез өсуіне және табиғи биологиялық қорларды тиімді басқару жүйелерін жасау проблемаларын тез шешу қажеттілігінен туған. Экожүйедегі табиғи зоналармен салыстырғанда ауылшаруашылық егістіктерінің өнімділігі көп төмен. Егістік жерлер жыл сайын бос қалады және ол жерлерде барлық қорларды толығымен пайдалана алмайтын қандай да бір түр өсіп шығады. Қарқынды жер өңдеудің нәтижесінде егістік максимальды жағдайларға жақындауы мүмкін. Қоректік тізбектегі энергияның жоғалуы және биологиялық өнімділік зандарын білудің үлкен практикалық маңызы бар. Осылардың негізінде- үлкен мөлшерде бастапқы және екінші реттік өнімділік алуға болатын және антропогендік және табиғи жүйенің қайта өндеуге қабілеттілігін жоғарлататын саналы және үздік шаруашылық іс -әрекетін құрастыруға болады. Адамдар үшін энергетикалық тиімділік өсімдік тәрізді қоректену, ал қымбаттылығы - жыртқыш түрлердің тағамды пайдалануы. Сонымен өсуге жұмсалатын энергия жағынан 1 кг сиыр етіне қарағанда 1 кг алабұға немесе шортан табиғатта 7 есе қымбат. Сондықтан жануар қоректі жануарларды адамдар, сирек жағдайда, мысалы, аң шаруашылығында жүргізіледі. Шошқа және тауықтар сияқты, кейбір түрлерді біздің ата-тектеріміздің кең түрде үй жануарларына айналдыруы кездейсоқ емес. Олар өсуге пайдаланылатын энергияның жоғары коэффициентімен сипатталады. Адамдар үшін бір ғана өсімдік қоректері жеткіліксіз, өйткені өсімдіктердің көпшілігі адамдарды жануар белогының құрамына кіретін кейбір алмастырылмайтын амин қышқылдарымен қамтамасыз ете алмайды. Екінші реттік өнімділікті жануарларды өсіру арқылы өндіру, сонымен қатар, жабайы түрлердің өнімдері- қоғам жетістіктерінің өте маңызды жағдайлары. Қазіргі адамзат үшін ең маңызды мәселелердің бірі- әлемнің көптеген аудандарындағы адамдардың тағамдық рационына «белоктық ашығу» деп аталатын жануарлардың қорегінің жетіспеушілігі. Экожүйенің қоректік құрылымы Қоректік тізбектегі қарым-қатынастың нәтижесінде энергияның тасымалдануы арқылы әрбір бірлестіктің белгілі қоректік құрылымы болады. Қоректік құрылымды аудан бірлестігінде жиналған энергия мөлшерін анықтап, экологиялық пирамида түрінде көрсетуге болады. Пирамида негізін 1-ші деңгей (продуценттер деңгейі) құрайды, ал келесі деңгейлері пирамиданың қатар және төбесін түзеді. Бұл құбылысты 1927 жылы Ч.Элтон зерттеді. Экологиялық пирамиданың негізгі үш түрі болады. Сандар пирамидасы (м2даралар саны) - әртүрлі қоректік деңгейдегі организмдердің санын көрсетеді. Орманның жайылымдық қоректік тізбегінің басы продуценттер- ағаш болса, ал 1 реттік консументтер - бунақденелілер болғанда, 1 реттік консументтер деңгейінің санынан продуценттер деңгейі особьтар санынан көбірек. Бұл жағдайда сандар пирамидасы- төңкерілген күйде болады. Сандар пирамидасы Биомасса пирамидасы Энергия пирамидасы (аудан бірлігіндегі (биомассаның құрғақ (Джм2 жыл) особьтар саны) салмағы гм3) Экологиялық пирамидалар типі Биомасса пирамидасы-(гм2)әрбір қоректік деңгейдегі тірі заттардың жалпы құрғақ салмағын сипаттайды. Экожүйеде өте ұсақ продуценттер мен ірі консументтердің жалпы салмағынан кез келген уақытта продуценттердің жалпы салмағы жоғары, яғни биомасса пирамидасы да төнкерілген болуы мүмкін. Энергия пирамидасы- (Джм2 жыл)-қоректік деңгейдегі энергия ағынының немесе өнімділігінің шамасын көрсетеді. Жүйеге қорекпен келетін энергияның барлық көзі ескерілген жағдайда, энергия пирамидасы жоғары қарай үшкірленеді. Экологиялық пирамидаларының үш түрінің ішінен энергия пирамидасы ғана бірлестіктің қызметтік ұйымдасуы туралы толық мәлімет береді. Қандай да бір қоректік деңгейді бір жағдайларда қолдауы мүмкін организмдер саны мен массасы керек уақытта ілгері тұрған деңгейдегі жинақталған энергияның санына емес, оның қоректі өндіру жылдамдығына байланысты. Жүйенің есебін бейнелейтін сандар мен биомасса пирамидалары емес, энергия пирамидасы қоректік тізбек арқылы қорек массасының өту жылдамдығын көрсетеді. Энергия пирамидаларынсыз биомасса және сан пирамидаларын құрастыру популяцияның қызметтік ролін, күшті ажыратылатын метаболизм қарқынын, яғни особьтардың мөлшерін сенімсіз бағалауға әкелуі мүмкін. Саны жағынан көрсеткіштер - ұсақ организмдердің белгілерін қайта санауға, ал биомасса жағынан көрсеткіштер - ірі организмдердің ролін қайта бағалауға әкеледі. Жүйенің мөлшері мен күрделілігін өзін-өзі қолдайтын энергия шығыны тежейді. Егер өзін-өзі қолдауға кеткен энергия оның түсуімен тең болса, жүйе өсуі тоқталады. Осындай тепе-теңдік жағдайда қолдауы мүмкін биомасса саны орта қолдаушы максимальды сыйымдылығы деп аталады.

Популяция (лат. populus - халық, тұрғын халық) - белгілі бір кеңістікте генетикалық жүйе түзетін, бір түрге жататын және көбею арқылы өзін-өзі жаңғыртып отыратын ағзалар тобы.

Сыйымдылық (Емкость; capacity) - 1) компьютер жадына, сақтау құрылғыларына жазуға болатын мәліметтердің ең көп мөлшері (өлшем бірліктері: бит, байт, сөз немесе таңба). Биттермен, байттармен (Кб, Мб, Гб), символдармен немесе сөздермен өлшенеді; 2) байланыс арнасында - мәліметтер жеткізу (өткізу) мүмкіндігі (бір секундта өткізілетін мәліметтер көлемі); 3) машиналық сөздің немесе регистрдің ұзыңдығы.

Қоршаған ортаның өзгерістеріне қабілетті қарсы тұратын оптимальды қолдаушы сыйымдылық максимальды сыйымдылықтан теориялық жағынан екі есе төмен деп еспетелінеді. Сонымен, мысалы, мамандардың есептеулері бойынша, жердің оптимальды қолдаушы сыйымдылығында 8,5-13,5 млрд адам бар. Қазіргі кезде біздің планетамыздың халықтарының орналасу саны шамамен 6,0 млрд адамды құрайды, ал 2010 жылы БҰҰ-ның есебі бойынша ол шамамен 6,3-6,5 млрд адамды құрауы мүмкін. Экологиялық сукцессиялар. Экожүйенің өзіндік дамуы және оның тұрақтылығы Бірлестік құрылымы белгілі бір уақыт бойында біртіндеп құрылады. Ағаштар мен бұталар оларға қажетті топырақ болмағандықтан, жалаң тау жыныстарында өсе алмайды. Бірақ, осы жерлерге түскен балдырлар өсіп-өніп, «балдырлар бірлестігін» құрайды.

Маман - ұйымның инженерлік-техникалық, экономикалық және басқа да жұмыстарымен айналысатын қызметкері. Маман, әдетте, жоғары немесе арнаулы орта білімді болады. Атап айтқанда, агроном, бухгалтер, геолог, инженер, математик, механик, техник, физиолог, суретші, экономист, энергетик, мұғалім, дәрігер, т.б.

Балдырлар (лат. Algae) - төменгі сатыдағы су өсімдіктері. Теңіз, көл, өзендерде, ағынсыз да өседі. Балдырдың жасушалық құрылымы болмайды, бір жасушалы, колониялы, көп жасушалы түрлері бар. Көп жасушалы өкілдерінің денесін таллом деп атайды.

Экологиялық сукцессия мысалы Өлген, ыдыраған организмдердің біртіндеп жинақталуы және тау жыныстарының эрозиясы желдену нәтижесінде папоротниктер мен мүктер сияқты ірі өсімдіктер өсе алатын қажетті мөлшердегі топырақ қабатын қалыптастыруға әкеледі. Бұл өсімдіктерден кейін ірі және қоректік заттарды көп талап ететін шөптесін бұталар мен ағаштары болатын тұқымды өсімдіктер өсе бастайды. Мұндай уақыт кезеңдерінде жер бетінің белгілі бір участогінде бір биоценоздың басқалармен аусуын- сукцессия деп атайды (succesio- ауысу, бірізді). Сукцессия терминін 1898 жылы Г.Каулсон ұсынды. Топырақтары жоқ, жалаң тау жыныстарынан немесе тіршілігі жоқ жерлерден (мысалы, топырақтың шағыл немесе бұрынғы мұздық болған жер) басталатын сукцессияның типін- алғашқы сукцессия деп атайды. Бастапқы немесе алғашқы сукцессияның мысалы ретінде Мичиган көлінің төңірегіндегі дюналарды (құм шағылдарды) шөп басуын алуға болады. Дюналардың алғашқы қоныстанушылар қауымдастығы астық тұқымдастардан, талдардан, шиеден, мақта ағашынан және жүйрік қоңыздар, ін қазғыш өрмекшілер мен секіртпелер тәрізді жануарлардан тұрады. Алғашқы қоныстанушылар қауымдастығының соңынан орман қауымдастығы келеді, бұлардың әрқайсысының өзіне тән жануарлар әлемі бар.

Жануарлар (лат. Animalia) - тірі организмдер дүниесіндегі негізгі екі топтың бірі (екіншісі – өсімдіктер); жүруге және сезінуге бейім тіршілік иесі; негізінен, дайын органикалық қосылыстармен қоректенетін гетеротрофты организмдер.

Дамудың құрғақ, құнарсыз жерде басталғанына қарамастан, ақыр соңында бұл жерде жалаңаш құм шағылдарға қарағанда ылғалды және салқын букты-шағанды орман өсіп шықты.

Ылғалдылық - қатты денедегі, ұнтақ заттағы, газдағы ылғал мөлшері. Абсолюттік ылғалдылық - материалдардың құрғақ бөлегі массасының өлшем бірлігіне сәйкес келетін ылғал мөлшері. Салыстырмалы ылғалдық материал массасының бір өлшем бірлігіне сәйкес келетін ылғал мөлшері.

Орманның қалың, гумусқа бай, жауын құрттары мен моллюскалары бар топырақтағы өзі дамыған құрғақ құмға мүлде ұқсамайды. Алғашқы экологиялық сукцессия Ал екінші немесе қайталанған сукцессия- бұрын тірі организмдердің әсеріңде болған және органикалық заттары бар толығынан немесе белгілі бір дәрежеде өсімдіктерден айрылған беткейден басталады. Мысалы, өртенген жерлер немесе кесілген ормандар. Топырақта бұл жерлерде сукцессияға әсер ететін түқымдар, споралар және вегатативті көбеюдің мүшелері сақталуы мүмкін. Қайталанған сукцессияның мысалы ретінде шыршалы орманның қайта қалпына келуін алайық. Ағаш дайындаудан соң немесе өртенгеннен кейін шыршалы орман өскен жердегі жағдайлардың өзгеретіндігі соншалық, босаған алаңға шырша қайта қоныстана алмайды. Өніп шыққан жас шырша өскіндері ашық жерлерде көктемгі үсіктерден зақымдалып, жазғы ыстықтардан зардап шегеді, сөйтіп жарық сүйгіш өсімдіктермен бәсекелесе алмайды. Алғашқы екі жыл бойы ағашы шабылған жерлер мен өртеңдерде шөптеген өсімдіктер-айрауық, күреңот және т.б. қаулап өседі. Көп кешікпей тұқымдары желмен таралатын қайыңның, көк теректің, кейде қарағайдың толып жатқан жас өскіндері пайда болады. Ағаштар шөптесін өсімдіктерді ығыстырып, бірте - бірте ұсақ жапырақты немесе қарағайлы орман түзеді. Сонда ғана шыршаның қайта өсе бастауы үшін қолайлы жағдайлар туады. Көлеңкелеуге төзімді шырша өскіндері жарық сүйгіш жапырақты ағаш түрлерінің жас шыбықтарымен тайталаса өседі.

(ор. лиственная порода дерева) - жапырақтары енді келетін ағаштар тұқымы. Жапырақты ағаштар әртүрлі ағаш құрылымдары жасалатын негізгі құрылымдық материал болып саналады.

Шыршаның бойы жоғарғы қабатқа жеткенде, ол жапырақты ағаштарды толық ығыстырып шығарады. Негізінде май қарағайлы, самырсынды, Солтүстік қылқанды орманның сукцессиясы да осылайша жүреді. Алғашқы сукцессия, сол сияқты қайталанған сукцессияда да қоршаған ортаның флорасы мен фаунасы- кездейсоқ таралу және миграция нәтижесінде сукцессияға енетін өсімдіктер мен жануарлардың типін анықтайтын негізгі фактор болып саналады. Қоршаған ортамен тепе-теңдікте болатын, өздігінен қалпына келетін тұрақты, шегіне жеткен бірлестік-климаксты деп аталады. Климакс (грекше - саты) – осы орта жағдайларында экожүйе дамуының соңғы тұрақты жағдайы.

Менопауза немесе климакс - бұл әйелдердің етеккір тоқталған мезеті.

«Климакс» терминін ғылымға 1916 жылы Ф.Клементс енгізген. Тіршілік орнында түрлердің әртүрлі популяцияларының пайда болуы мен жойылуының белгілі бір реттілікпен жүретін маусымдық емес және заңды процесі- экологиялық сукцессия деп аталады. Сукцессиялық өзгерістер Сукцессия барысында бірлестіктің пішіні үнемі ауысып отырады. Сонымен қатар экожүйенің қызметі де өзгеріп отырады. Сукцессия өзгерісінің негізгі төрт түрі болады: 1. Сукцессия барысында өсімдіктер мен жануарлар түрлері үздіксіз ауысады. Мұндай мысалдар автотрофтыларда, гетеротрофты организмдерде, құстар мен шөп қоректі аңдарда кездеседі. 2.

Құстар (лат. Aves) - омыртқалы жануарлар тип тармағының бір класы. Құстардың эволюциялық даму сатысы 4 кезеңге бөлінеді: алғашқы құстар – археоптерикс; тісті құстар; қырсыз жалпақ төстілер – түйеқұстар, киви, пингвиндер; қырлы төсті құстар.

Түрлік құрамының өзгеруі- көбіне бәсекелестікпен анықталады. Сукцессия барысында экожүйеде өтетін өзгерістер жаңа түрлерінің бірлестікте орнықталуына қолайлы жағдай жасайды. Осы себепте сукцессиялық өзгерістер әрдайым организмдердің түрлік алуан түрлілігінің жоғарылауына әкеледі. 3. Су және жер үсті тіршілік ортасында органикалық заттар биомассасының ұлғаюы. Детрит және микроорганизмдер қалдықтарынан тұратын ыдырайтын гумус немесе органикалық заттар сукцессия барысында жинақталады. 4. Өзгеріс бірлестіктің таза өнімділігінің төмендеуінен және жалпы тыныс алудың жоғарылауынан болады. Экологияда энергия шығынының жиынтығы –«жалпы тыныс алу» деп аталады. Бұл сукцессияның маңызды құбылысы. Бастапқы сукцессияның ерте кезеңдерінде жалпы бастапқы өнімі жоғары, бірақ келесі кезеңдерде автотрофтылардың өлімі төмен болады. Сукцессияның ұзақтығы- көбіне бірлестік құрылымымен анықталады. Құм шағылдағы бастапқы сукцессияны зерттеу осындай жағдайда төзімді бірлестіктің дамуы үшін көптеген жүздеген жылдар кететінін көрсетеді. Қайталанған сукцессиялар, мысалы, орман кесуде олар тез өтеді. Ылғалды климат жағдайларында орманды қайта қалпына келтіру үшін 200 жылдан аз емес уақыт керек. Егер климакс қатаң болса (мысалы, шөл, дала) сукцессия ұзақтығы қысқа болады, өйткені бірлестік қоршаған ортаның қолайсыз жағдайларын айтарлықтай өзгерте алмайды. Мысалы, далада алғашқы сукцессия 50 жылға созылады. кезең- шөптесін өсімдіктер кезеңі (10 жылға созылады) кезең бұталар кезеңі (10-25 жыл) кезең- жапырақты ағаштар кезеңі (25-100 жыл) кезең- қылқан жапырақты ағаштар кезеңі (100 жыл) Сукцессияның кеш кезеңі ерте кезеңімен салыстырғаңда, неғұрлым төзімдірек.

Қылқан жапырақтылар- сүректі ағаш және бұта түрінде өсетін ашық тұқымды өсімдіктер класы. Қазақстанда 2 тұқымдасы бар: қарағай тұқымдасы- қарағай, балқарағай, шырша, майқарағай және кипарис тұқымдасы- арша, кипарис; мәңгі жасыл (қыста қылқаны түсіп қалатын балқарағайдан басқасы) өсімдіктер.

Сукцессияның ерте кезеңіне қуаңшылық өте күшті әсер етуі мүмкін. Егер бидай мен қара бидай егістігіне қуаңшылық жыл сайын қайталанбаса, дамудың жоғары кезеңдеріңдегі жағдайдағы орманға қуаңшылықтың әсері айтарлықтай болмайды. Бірлестіктің тепе-теңдік жағдайдағы төзімділігі абсолютті емес. Организмдердегі сияқты бірлестіктің дамуының бұл кезеңін «қартаюдың басы» деп атауға болады. Аурулар мен апаттар жас немесе тіпті басқа бірлестіктің ауысуына соқтыратын бірлестіктің қартаюын тездетуі мүмкін. Сукцессияның қарапайым моделі суретте лабораторияда көрсетуге болатын қарапайым экологиялық сукцессияны зерттейтін тәжірибе көрсетілген. Мұнда жүретін өзгерістер жалпы алғанда, табиғи сукцессияда кездесетін өзгерістермен сәйкес келеді. Экологиялық сукцессияны көрсететін тәжірибе Тәжірибеде әртүрлі жүзетін балдырлар және олардың тұтынушылары талшықтылар, құрттардан тұратын планктонды бірлестігі болатын дақылдары бар төрт банка пайдаланылады.

Планктон (гр. plаnktos- кезбе) - теңіздің, су айдындарының әр түрлі тереңдігінде мекендейтін және суда қалқып тіршілік ететін, су ағынына төтеп бере алмайтын организмдер жиынтығы.

1-ші банкада (сол жақта) кәрі және тұрақты бірлестік орналастырылады. Бұл банкадағы бірлестіктің жағдайы тепе-теңдік жағдайға сәйкес келеді. Басқаша айтқанда, бірлестікке келетін энергияның үлкен бөлігі жаңа биомассаның өсуіне емес, организмдердің тыныс алуына жұмсалады. Егер кәрі дақылға жас дақылдық ортаны қоссақ, экологиялық жүйе қозғалысқа келеді. 2-ші банкада сукцессияның басталған кезеңі көрсетілген. Мұнда түрдің алуан түрлілігі төмендей бастайды. Ортаның қорегін жоғарылатқанда балдырлардың бір немесе екі түрі үстемдік орнатады. Бәсекелестіктің жоғары қабілеттілігіне байланысты популяцияның өсуі және басқаларын ығыстыруы байқалады. Осындай жағдай табиғи суларда байқалады, өйткені балдырлар өз денесінде органикалық заттарды көп мөлшерде синтездеп, бірлестіктің жалпы бастапқы өнімділігін күрт өсіреді және осы өнімділік жалпы тыныс алудан артық болады. Басқаша айтқанда, сукцессияның бастапқы кезеңінде гетеротрофтылықтан автотрофтылық жоғары болады. Ал соңғы екі банка (оң жақта) бірлестік жағдайының төзімділігінің тепе –теңдікке біртіндеп қайта келуін көрсетеді. Түзілген бастапқы өнімділікті қарқынды пайдалануға ұмтылатын гетеротрофты организмдердің дамуы кәрі дақылдардың қартаюының көрсеткіші болып табылады. Экологиялық сукцессияның маңызы Көптеген алуан түрлі организмдердің молдылығымен, қоректік құрылымы жақсы дамыған және энергия ағыны тепе -теңдігіндегі ескі бірлестік физикалық факторлардың (температура, ылғалдылық) және химиялық ластанудың кейбір түрлерінің өзгерісіне жас бірлестікке қарағанда күштірек қарсы тұра алады. Осындай жағдайларда, адамдар жас бірлестікті жасанды түрде қолдап, таза өнім жинауы мүмкін. Тұрақтылық пен төзімділік кезеңіндегі жетілген бірлестікте таза жылдық өнімділігі негізінен өсімдіктер мен жануарлардағы «жалпы тыныс алуға» жұмсалады. Басқа жағдайларда жетілген бірлестіктің төзімділігі, физикалық факторларға қарсы тұру әрекетінің қабілеттілігі өте маңызды және тиімді қасиеті болып табылады. Жыртылған жерлер ерте сукцессиялық кезеңдер мысалы болып саналады. Өсімдік бірлестігінің жас жағдайы – оларды жер шаруашылық мамандарының үздіксіз еңбегі арқасында бұл жерлерді сақтап тұрады. Орман - кәрі, алуан түрлі және таза өнімділігінің мөлшері төмен, тұрақты бірлестік. Экономикалық тиімділіктер үшін пайда болған экологиялық зардаптардың салдарын адамдар әлі түсінбеген. Бұл жетілген экологиялық жүйелердің әртүрлі бұзылуына әкеліп соқтыратын салдарды, тіпті эколог- мамандардың нақты болжай алмауы мүмкін. Адамдардың іс-әрекеті негізінде пайда болған шөлейт және цивилизация қалдықтары – адамдардың қоршаған табиғатпен өзінің тығыз байланысын ешқандай түсінбегенінің тамаша дәлелі. Біздің биосферамыздың кең көлемдегі жыртылған жерлердің кілеміне айналу қаупін түсінуге қазіргі кездегі экологияда жинақталған білімдердің өзі де жеткілікті. Экожүйенің өзіндік дамуы. Оның тұрақтылық мәселелері. Табиғатта тұрақты экожүйелермен қатар, жасанды экожүйелер де болады. Еменді орман, жусанды дала, шыршалы қоңыр қылқанды тайга-бұлардың барлығы тұрақты экожүйе мысалдары. Ал шөл, шалғын, ұсақ су қоймаларын өз-өзімен қалдырса, олар тез өзгереді. Экожүйенің өзіндік дамуы дегеніміз - төзімсіз жағдайдан төзімді жағдайға өтуі. Экожүйенің өзіндік дамуы кез келген участокте құрғақшылықтан басталады. Оның дамуы заңды бірнеше кезеңдерден өтеді. 1 кезеңде участокте қоршаған тіршілік орнына кездейсоқ түскен организмдер: тұқымдар, споралар, ұшатын және жылжитын бунақденелілер, кеміргіштер, құстар және т.б. орналасады. Олардың барлығы бұл орыннан алыс тіршілік етуге қабілетсіз және көпшілігі өліп қалады немесе оны тастап кетеді. 2 кезеңде тіршілік етіп жүрген түрлер әлі бір-біріне кедергі келтірмей, тіршілік ортасын меңгереді және оны өзгерте бастайды. 3 кезеңде участок толығымен меңгерілген кезде, бәсекелестік шиеленіседі, өйткені түрлер өздеріне қолайсыз ортаны өзгертеді және олардың бір бөлігін ығыстырады; жаңа түрлер пайда болады. Соңғы кезеңде, түрлер экологиялық қуыс бойынша таралып, бір- біріне кедергі болмай, қоректік қатынаспен және өзара тиімді қатынастармен байланысып, зат айналымды келісіп іске асырған кезде, бірлестіктің тұрақты құрамы қалыптасады. Биоценоздың өзіндік дамуы әрқашан төмен төзімділік жағдайдан жоғары төзімділік жағдайда қарай жүреді. Бұл өзгерістің жылдамдығы біртіндеп баяулайды. Оның қарқынының баяулауы –экожүйенің өзіндік дамуының негізгі ерекшелігінің бірі. Биоценоздың ауысуының төзімсіз кезеңі - жетілмеген бірлестік, ал төзімдісі - жетілген бірлестік деп аталады. Кез келген табиғи экожүйенің маңызды ерекшелігі- оның өзін өзі реттеуге қабілеттілігі, яғни уақыт ішінде және кеңістікте белгілі деңгейде негізгі көрсеткіштерді ұстап тұруға қабілеттілігі. Экожүйенің салыстырмалы тұрақтылығы төзімді зат айналым мен энергия ағынын қамтамасыз етеді. Климакстық жағдайға жеткен биоценоз көбірек тұрақты. Осындай жағдайда экожүйенің тұрақтылығы оның күрделілігіне тікелей байланысты, яғни экожүйенің түрлік алуан түрлілігі неғұрлым жоғары болса, соғұрлым ол тұрақтырақ. Күрделі экожүйеде күрделі қоректік қарым-қатынастар, күрделі тізбектер және қоректік торлар қалыптасады. Табиғи жағдайда кез келген биологиялық жүйе арқылы, сонымен қатар, биоценозда үнемі энергия ағыны өтеді. Термодинамиканың екінші заңына сәйкес, энергияның таралуы - тұрақтылық принципімен байланысты. Сондықтан кез келген табиғи биоценоз тұрақты жағдай бағытында дамиды. Ауыл шаруашылығында кездесетін барлық қолдан жасалған жасанды егістік, бақтар, жайылымдық шалғындар, бақшалар, және т.б, яғни агроценоздар сукцессияның алғашқы кезеңдерінде арнайы адамдардың көмегімен жүзеге асатын өсімдіктер бірлестігі болып табылады. Адамдар тарапынан үнемі іс-әрекеттер талап ететін агроценоздар төзімсіз. Экожүйенің негізгі сипаттамасы - түрлік құрамының әртүрлілігі. Бұның бірнеше заңдылықтары бар. 1. экожүйелер шегіндегі биотоптың жағдайлары неғүрлым алуан түрлі болса, соғүрлым тиісті биоценоздың түрлері көп болады. 2. экожүйенің құрамында неғүрлым түрлер көп болса, соғүрлым тиісті түр попруляциялар особьтарының саны аз болады. 3. биоценоздың әртүрлілігі неғүрлым жоғары болса, экожүйенің экологиялық төзімділігі соғүрлым жоғары. 4. түрі өте аз (монодақылды агреценоз) адамдар пайдаланатын жүйелер табиғаты жағынан тұрақсыз және тепе-теңдікті сақтай алмайды. 5. экожүйенің ешқандай бөлігі басақаларынсыз іске аспайды. Егер қандай да бір себептермен түр, организм топтары жойылып, экожүйе құрылымы бұзылса, онда тізбекті реакциялар заңы бойынша барлық бірлестік өте күшті өзгереді немесе тіпті бұзылады. Бірақ бір түрдің жойылуынан кейін бір уақыттан соң оның орнына осы экожүйеде ұқсас функция атқаратын басқа түр организмдері оның орнын басады. Әдетте бұндай рольді аз маманданған және экологиялық бейімделген организмдер атқарады. Мысалы, далада тұяқтыларды кемірушілер, таяз көлдер мен батпақтарда көкқұтан мен аққұтандарды үйректер ауыстырады. Экожүйенің тұрақтылық мәселесін талдауды аяқтай келе, өте маңызды экологиялық « 1 -тік ережені» құрастыруға болады. Табиғи жүйеде энергияның шамамен 1 өзгеруі жүйені тепе-теңдік жағдайдан шығарады. 1-тік экологиялық ережені көрсететін қарапайым мысал. Адам организмі - тірі жүйе. Мысалы, адамның қалыпты дене температурасы 36,6 С.

Дене температурасы - дененің түрлі бөлігінде жылылық әр түрлі болады. Дененің сыртында жылылық өте төмен, ал ішкі ағзаларда жоғары болады. Түрлі жануарлардың орташа дене жылылығы да әр түрлі болады. Мыс: тік ішек арқылы өлшегендө жылқыда-38, сиырда-39, қойда -40, ешкіде-40, қоянда -39, теңіз шошқасында -39, шошқада -39,5, итте -38,5, мысықта-39, тауықта-41,5, үйректе-41,5, көгершінде - 41,1, адамда -37,1, қолтық жылылығы-36,5 С тең болады.

Осы көрсеткіштің тіпті 1 ғана өзгеруі, яғни 0,4 С өзгеруі (37 С) ауру жағдайға әкеледі. Планетаның еркін атмосферасындағы оттегінің құрамының 1 оттегінің тыныс алуға негізделеген энергетикалық процестердің және организмдердің пайда болу мүмкіндігін тудырады. Ғылымда жинақталған фактілер 1 және 10-тің маңызды мәні бар екендігін көрсетеді. Қоректік тізбектегі зиянды, улы заттардың жинақталуы Екінші дүние жүзілік соғыстан кейін қоршаған ортаға шығарылатын жасанды заттардың мөлшері өте тез өсе бастады. Қоректік тізбектегі улы химикаттың (диэлдрин) жинақталуы Бұл заттар- үй малдарының өнімдеріне және адамдарға зиян келтіретін организмдерді жоюға арналған (әсіресе, арамшөптер мен бунақденелер) пестицидтер. Алғашқы табысты қолданған пестицидтердің ішіндегісі - хлорлы көмірсутегі тобы, оның ішінде ДДТ (дихлордифенилтрихлорэтан), диэлдрин, алдрин болды. Бұл заттар көптеген жануарлар мен адамдар, әсіресе, құстар, балықтар және омыртқасыздар үшін улы. 60- жылдардың ортасында оны қолданған аудандардан өте алыс жер - Антарктидадағы пингвиндердің бауырынан ДДТ-ның табылуы жөніндегі хабар көптеген ғалымдар үшін тосын жаңалық болды.

Антарктида (гр. ἀνταρκτικός - Арктикаға керісі) - Оңтүстік поляр аймағының орталығындағы материк. Көлемі 14 млн шаршы км шамасындай. Антарктида Атлант, Үнді және Тынық мұхиттарымен қоршалган. Антарктиданы 1820 ж.

Пестицидтермен уланудан жоғары қоректік деңгейдегі жыртқыштар, әсіресе құстар өте қатты зардап шекті. Мысалы, АҚШ-тың батысында ДДТ-тан улану нәтижесінде сұңқар толығымен жойылған. Құстардың көп зардап шегуінің себебі, ДДТ кальций алмасуына әсер ететін гормональды өзгерістерді тудырады, нәтижесінде олардың салатын жұмыртқасының сыртқы қабаты (скорлупа) жұқарады да, ол жиі жарылып, сынады. Бұл құбылысты қоректік тізбектегі жинақталу деп атайды. Бақылау сұрақтары: 1.Биоценоз, биогеоценоз, экожүйе терминдеріне анықтама беріңіз. 2.

Жұмыртқа(ovum) - аналық жыныс жасушасы; одан ұрықтану нәтижесінде немесе партеногенез жолымен жаңа организм дамиды. Жануарлар Жұмыртқасының (жұмыртқа жасушасының) құрамында тұқымның дамуына қажетті нәрлі (кенеулі) заттар болады.

Биогеоценоз (био..., гео... және гр. koіnos - жалпы) - тіршілік ету жағдайлары ұқсас, белгілі аумақта өсетін өзара байланысты түрлердің (популяциялардың) тыныс-тіршілік ортасы.

Биоценоздың трофикалық құрылымына сипаттама беріңіз. 3.Қоректік тізбек, трофикалық деңгей, қоректік торларды сипаттап беріңіз. 4.10 заңдылығын түсіндіріңіз. 5.Экологиялық пирамида (сандық, биомассалар, энергия пирамидасы) дегеніміз не 6.Экологиялық сукцессия дегеніміз не


жүктеу 285.58 Kb.