Экожүйе және экожүйелер типтері

Экожүйе және экожүйелер типтері

Экологияда  «биогеоценоз» ұғымымен бірге «экожүйе»  ұғымы қолданылады. «Экожүйе» ұғымын ағылшын ботанигі А.Д.Тенсли ұсынды. А.Д.Тенсли экожүйе құрамына организмдер  де, абиотикалық орта да кіретін  жер бетіндегі тірі табиғаттың негізгі функциялық бірлігі деп есептеп, оның әр бөлігінің екіншісіне әсер ететініне назар аударды. Әдетте «экожүйе» және «биогеоценоз» ұғымдарын синоним ретінде қарастырады. Алайда бұл бір-біріне дәл сәйкес келмейді. Экожүйеде әртүрлі дәрежедегі зат алмасу процесі жүретін жүйе болса, биогеоценоз - белгілі бір өсімдіктер жамылғысы (фитоценоз) алып жатқан территориялық ұғым. Экожүйе - мөлшері әртүрлі табиғи (мұхит, тундра, орман, құмырсқа илеуі және т.б.) және жасанды (аквариум, ферма территориясы, қала) кешендерге қатысты қолданылатын кең ұғым. Экожүйе, экологияның ең негізгі обьектісі - тірі организмдер жиынтығының қоректену, өсу және ұрпақ беру мақсатында белгілі бір тіршілік ету кеңістігін бірлесе пайдалануының тарихи қалыптасқан жүйесі.

Биогеоценоз шекарасы көбіне түрлік құрылысы мен құрамы біртекті өсімдіктер жамылғысы қауымдастықтарымен анықталады. Биогеоценоз экожүйенің бір варианты болып табылады. Алайда экожүйе мен биогеоценоз арасында айтарлықтай айырмашылық болмағанмен, соңғы кезде «экожүйе» ұғымы кең қолданылады. Экожүйе - зат айналымы жүре алатын организмдер мен бейорганикалық компоненттер жиынтығы. Экожүйелер арасында биогеоценоздар арасындағы сияқты анық шекара жоқ, бір экожүйе біртіндеп екінші экожүйеге ауысады. Үлкен экожүйелер кіші экожүйелерден құралады. Мысалы, құмырсқа илеуі, томар, жануарлардың салған іні ішіндегі тіршілік ететін организмдерімен (микрожүйе) бірге орман экожүйелерінің (мезоэкожүйе) құрамына кіреді. Орман экожүйелері басқа экожүйелермен (шалғындық, су айдыны, егістік) бірге табиғи аймақ, физико-географиялық аудан сияқты (макроэкожүйе) одан да үлкен экожүйелер құрамына енеді. Жер бетіндегі барлық экожүйелер атмосфера және Әлемдік мұхит арқылы байланысып - биосфераны түзеді. Экожүйелердің құрамы көптеген факторларға, бірінші кезекте климатқа, геологиялық жағдайларға және адам әсеріне байланысты. Егер негізгі ролді автотрофты организмдер - продуценттер атқарса жүйені автотрофты деп атайды. Егер экожүйеде продуценттер болмаса немесе олардың ролі мардымсыз болса (мысалы, мұхит тереңдіктері, биік тау мұздықтары) мұндай жүйелерді гетеретрофты деп атайды. Экожүйелер табиғи немесе антропогенді болуы мүмкін, мысалы, ауыл шаруашылық, қала, өнеркәсіптік экожүйелер. Жер бетіндегі маңызды экожүйелер болып: тайга, тундра және полярлық белдеулер, мүхиттар, жағалаулар, батпақтар, мангралық тоғайлар, қоңыржай аймақтағы далалар мен ормандар, саванналар, таулар, аралдар және т.б. болып табылады. Экожүйенің бірнеше түрлерін ажыратады: - микроэкожүйе (мысалы, шіріп жатқан ағаш діңі); - мезоэкожүйе (орман, көл, батпақ); - макроэкожуйе (континент, мұхит); - ғаламдық экожүйе (Жер биосферасы).

Ю.Одум (1986 ж) табиғи экожүйелердің үш түрін  бөледі: жер беті (тундра, тайга, дала, шөл т.б.), тұщы су (көлдер, өзендер, батпақтар) және теңіз (ашық мүхит, өзен құйылыстары) экожүйелері. Бұл классификацияның негізінде өзіне тән белгілері, мысалы, жер беті экожүйесі үшін - өсімдіктер жамылғысы, тұщы су экожүйелері үшін - судың физикалық қасиеті жатыр. a Юджин Одум (1913—2000). В. Н. Сукачёв (1880—1967).

Белдемсіз экожүйелер (Азональные экосистемы) — негізінен өсімдіктер типтері экожүйелерінің әр түрлі зоналарда кездесіп, бірақ өзінше зона түзбейтін экожүйелері. Мысалы, баЭкологиялық жүйе, экожүйе – тірі ағзалар жиынтығының қоректену, өсу және ұрпақ беру мақсатында белгілі бір тіршілік ету кеңістігін бірлесе пайдалануының тарихи қалыптасқан жүйесі. Экожүйе құрамына организмдер де, табиғи орта да кіретін тірі табиғаттың негізгі функционалдық бірлігі болып табылады. Экожүйенің құрылымын энергияны трансформациялаудың үш деңгейі (консументтер, продуценттер, редуценттер) мен қатты және газ тәрізді заттар айналымы құрайды. Экожүйенің қасиеттері оның құрамына кіретін өсімдіктер мен жануарлардың әрекеттеріне байланысты. Әр түрлі экожүйелерде өсімдіктің күн энергиясын, минералды заттар мен судың қорын пайдалануы әр түрлі мөлшерде жүреді. Биомасса мен энергияның ауысып, өзгеріп отыратын кездерінде тіршілік қорлары барынша толық пайдаланылатын экожүйелерді қаныққан деп, ал осы қорды толық пайдаланбайтын экожүйелерді қанықпаған деп атайды.Экологияның ең негізгі объектісі экологиялық жүйе, немесе экожүйе . 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 экожүйенің құрамына организмдерде абиотикалық орта да керетін жер бетіндегі тірі табиғатынтың негізгі функциясының бірлігі деп есептеуі және оның әр бөлігінің екіншіне әсер ететіндігіне назар аударады. Былайша айтқанда экожүйе – зат айналымы мен энергия тасмалдануы жүретін табиғи бірлік . Экожүйеде зат айналымының жүруіне органикалық молекулалардың сінімділік түрде белгілі қоры және орагнизмнің үш функцияоналды әр түрлі экологиялық топтары: продуценттер, консументтер, редуценттер болуы керек. ^[1]

тпақты, құмды, сорланған  экожүйелер

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.                              Оларды сыртқы (экзогенді) және ішкі (эндогенді) деп бөледі. Сыртқы факторлар күн радиациясы, атмосфералық қысым, ауаның температура және ылғалдылығы, жел, су ағысының жылдамдығы болып табылады. Ішкі факторларға популяциялардың саны, тығыздығы және құрылымы, қорек және оның қол жетерлігі,  экожүйелік айналымға қатысатын заттардың шоғырлануы болып табылады.

2.                  Экологиялық факторларды сондай-ақ императивті (тіршілік ету шарттары  – қорек, су, жылу, жарық, оттегі, оларсыз организмнің тіршілік етуі және дамуы мүмкін емес) және әсер ету факторлары (тұрақсыз әсер етеді, бірақ тіршілік әрекетінің әр түрлі байқалуына және организмдердің таралуына әсер етеді, – мысалы, күн мен түннің периодтылығы) деп бөледі.

3.                  Экологиялық факторларды абиотикалық (органикалық емес, тірі емес табиғат факторлары) және биотикалық (тірі табиғат факторлары) деп бөледі.  Абиотикалық факторлар температура, ылғалдылық, күннің жарығы, қысым және басқа климаттық және геофизикалық факторлар; ортаның өзінің табиғаты – ауа, су, топырақ (эдафиялық факторлар); ортаның химиялық құрамы; радиацияны иондайтын және өткізетін физикалық өрістер (гравитациялық, магниттік, электрмагниттік), табиғаттағы тәуліктік және маусымдық өзгерістер болып табылады.

Биотикалық факторларға тірі организмдердің бір-біріне жасайтын өзара әрекеттерінің бүкіл қосындысын жатқызады. Олар үш негізгі топқа бөлінеді: топикалық, қоректік, генерациялық. Топикалық факторлар организмдердің бірлесіп мекендеуі негізіндегі өзара қатынастарын анықтайды. Қоректік  факторлар организмдердің бірлесіп қоректенуі негізіндегі өзара қатынастарын анықтайды. Генерациялық факторлар организмдердің көбеюі негізіндегі өзара қатынастарын анықтайды. Биотикалық факторлар сондай-ақ түр ішіндегі және түр аралық өзара әрекеттермен қамтамасыз етілген. Түр ішіндегі факторлар – бұл  отбасы, топ, табын арасындағы байланыстар, бір түрлі популяциялар: жыныстардың қатынастары, көбею, ұрпақтың күтімі, иерархия және т.с.с. Түр  аралық факторлар – әр түрлі дарақтар мен популяциялар арасындағы қатынастар, алуан түрлі қоректік байланыстар, жыртқыштық, симбиоз, паразитизм және т.с.с.

4.                  Адамның қызметінен шыққан антропогенді факторлар ерекше топты құрайды. Олардың бір бөлігі табиғи ресурстарды шаруашылықта қолданылу-дан қалдырумен, табиғи ландшафттардың бұзылуымен, табиғи кешендерді ғимараттармен, коммуникациялармен, үйінділермен, су қоймаларымен байла-нысты. Басқа антропогенді әсерлер табиғи ортаның жанама өнімдермен, өндіріс және тұтыну қалдықтарымен ластануымен байланысты. Өндіріспен, техниканы қолданумен, өнеркәсіптің, көліктің, құрылыстың табиғи экологиялық жүйелер-ге және адамды қоршаған ортаға әсерімен байланысты антропогенді фактор-лардың басым бөлігі техногенді факторлар деп аталады.

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

1.Алуан түрлі экологиялық факторлардан температура, жарық, жылу, ағыстар, жел және атмосфералық қысым, сондай-ақ су сияқты климаттық факторлардың аса үлкен маңызы бар.

1.                  Температура. Онда тіршілік етуге болатын  температура диапазоны шамамен 300⁰С құрайды: -200⁰С-дан +100⁰С-ға дейін. Әрине, түрлердің көпшілігі температуралардың тар диапазондарында тіршілік етеді: шамамен +88⁰С-дан -50⁰С-ға дейін. Температураға өсімдіктер мен жануарлардың  маусымдық және тәуліктік белсенділігі байланысты болады. Адам үшін температура сондай-ақ лимиттеуші және реттеуші фактор. Атмосфераның төменгі қабатының күйі есепке алынып, ауа-райының жеті класы әзірленген (⁰С): жайлы, салқын, суық қатты

2.                              Жарық. Жарыққа қатысты организмдердің алдында  дилемма тұр: бір жағынан, протоплазмаға жарықтың тікелей әсер етуі организм үшін өлімге әкелуі мүмкін, екінші жағынан – жарық – энергияның алғашқы көзі, онсыз өмір сүру мүмкін емес. Күн сәулесін шығару спектрінде биологиялық әсер етуі бойынша әр түрлі үш облыс ерекшеленеді: ультракүлгін, көрінетін және инфрақызыл. Ультракүлгін сәулелер (0,005…04 мкм) адамның көзімен қабылданбайды, айқын көрсетілген химиялық әрекетті иеленеді. Толқын ұзындығы 0,29 мкм-ға дейінгі сәулелер барлық тіршілік үшін зиянды. Бұл сәулелер атмосферамен күшті жұтылатындықтан және Жер бетінде олар салыстырмалы түрде шамалы болғандықтан, Жерде тіршілік мүмкін болады. Ультракүлгін сәулелер бактерияларды өлтіреді, күнге күйдіреді. Көрінетін сәулелер (0,4…0,75 мкм) – спектрдің адам көзімен қабылданатын бөлігі, олардың үлесіне Жер бетіне жететін күн сәулесінің жартысына дерлігі келеді және олардың организмдер үшін баға жетпес маңызы болады. Жасыл өсімдіктер органикалық заттарды синтездейді және спектрдің осы бөлігінің  энергиясы есебінен барлық қалған организмдер үшін қорек құрайды. Фотосинтез үшін көк және қызыл түстің аса үлкен маңызы бар, себебі олар өсімдіктермен күшті жұтылады. Сондай-ақ  инфрақызыл сәулелер (0,76…350 мкм) адам көзімен қабылданбайды және айқын көрінетін жылулық әсерді иеленеді. Жердің инфрақызыл сәулесі энергияны әлемдік кеңістікке әкетеді, бұл жер бетінің салқындауына мүмкіндік туғызады. Берілген сәуле организм-дер тіндерімен жұтылып, олардың қызуын тудырады. Қала құрылысы эколо-гиясында тұрғын үйлер мен қоғамдық ғимараттарды күн сәулелеріне дұрыс бағдарлау ғана емес, сонымен бірге көшелер мен көлік магистральдарын оңтайлы жоспарлау маңызды. Күнмен жарық түсірілген ашық аумақтарды да, демалуға арналған көлеңкеленген бөліктерді де жобалау керек.  Жобалаушылар мен құрылысшылар кем дегенде 3 сағат үздіксіз күн көзімен сәулелендіріп, түрғын жайлар мен аумақтың міндетті инсоляциясын қамтамасыз етуге міндет-ті. Күн радиациясының деңгейі ауаның ластану дәрежесіне тікелей байланысты болады: ластаушы заттар (әсіресе қатты бөлшектер) күн жарығын жұтады.

3.                              Жылу. Бұл экожүйелердің энергетикалық компоненттерінің бірі және лимиттеуші фактор. Жылулық сәуле шығару температурасы абсолюттік нөлден жоғары денелердің бетінен шығады. Топырақ, су, өсімдіктер, бұлт, тірі организмдер жылу шығарады. Жылу энергиясының тәуліктік және маусымдық тербелістерінің үлкен экологиялық маңызы бар. Жылу энергиясының орасан көп мөлшері судың булануына, ауаның жылу ағындарының түзілуіне жұмсалады, әлемдік кеңістікте сейіледі. Энергияның ғарышқа шығуын баяула-татын кез келген фактор көшетхана әсеріне және биосфера температурасының жоғарылауына әкелуі мүмкін. Жылу энергиясы температураны қолдайды, топыраққа әсер етеді, су айналымын қозғалысқа келтіреді.

4.                              Ағыс. Гидросферада толық тыныштық сирек болады және ұзаққа созылмайды.  Су ағыстары  газдар мен қоректік заттардың шоғырлануына әсер етіп қана қоймай, сонымен бірге түр деңгейінде де, қауымдастықтар деңгейінде де лимиттеуші факторлар ретінде тікелей әсер етеді. Тоспа су экожүйе үшін стресс жағдайларын тудырады, ал аққыш және жайылып кететін маусымдық су өнімділікті арттыратын қосымша энергия көзі ретінде әрекет етеді.

5.                              Жел. Ол организмдердің белсенділігіне және таралуына лимиттеуші әсер етеді. Жел өсімдіктердің сыртқы түрін өзгертуге қабілетті. Ауа қозғалысы, су ағысы сияқты, өнімділіктің ұлғаюына қолайлы әсер етеді; дауыл жануарлар мен өсімдіктерді үлкен ара қашықтықтарға тасымалдауға және қауымдастық-тардың құрамын өзгертуге қабілетті. Құрғақ аудандарда жел өсімдіктер үшін маңызды лимиттеуші фактор болып табылады. Қалаларды жобалау кезінде жел режимін, басым бағыттарды және жел күшін, құрылыс орнын, құрылыстың белгілі жоспарлық құрылымын, көшелердің бағыттарын және т.б. таңдау кезінде есепке алу үшін оның жыл мезгілдері бойынша периодтылығын зерделеу жорамалданады. Үйдегідей, қалада жақсы желдету маңызды болады, себебі ол жоқ болғанда тұмшаның – жер бетінде ластаушы заттардың топтану қаупі пайда болады. Қаланың ауа бассейнінің жел өткізбеуі жағдайларында аз қалдықты технологияны ендірудің, шаң-газ тұтқыштарды орнатудың, зиянды лақтырыстарды қосымша тазартудың және атмосфералық ауаның тазалығын сақтауға бағытталған басқа шаралардың аса маңызды мәні бар.

6.                  Қысым. Жануарлар мен адамдар атмосфералық қысымның өзгеріс-теріне әсер етсе де, ол тікелей әрекетті лимиттеуші фактор болып табылмайды.  Алайда қысымның лимиттеуші факторлар болып табылатын ауа райы мен климатқа тікелей қатынасы бар. Мұхитта гидростатикалық қысым орасан зор роль атқарады. Әрбір 10 м-ге суға батырылуымен қысым 1 атмосфераға  жоғарылайды. Тауларда керісінше әрбір 10 м биіктікке қысым 1 атмосфераға төмендейді.