Курс лекций по"Экологии"

2. Демэкология -  бір түрге жататын организмдер тобын, популяцияларды табиғи ортасымен байланыстыра  отырып зерттейді. Бір түрге жататын организмдердің топ құрып тіршілік ету ерекшеліетері, биологиялық құрылымы табиғаттағы сан мөлшерінің  реттелуін қарастырады.

3. Эйдэкология -  түр мен оның популяцияларын органикалық дүние дамуның жоғары деңгейі тұрғысында қарастырады. Эйдэкология -  особь, популяция, түр, биоценоз, биогеоценоз – биосфера деңгейіндегі қарым-қатынастар жүйесі бойынша зерттеулер жүргізеді.

4. Синэкология – бірлестіктер экологиясы - әр түрлі түрлерге жататын популяциялар жиынтығын біртұтас организмдер деңгейінде зерттейді.

5. Геоэкология – экологиялық жүйелерді биосфералық деңгейде қарастырады. Құрлық пен дүниежүзілік  мұхиттардағы экожүйелер, ондағы қарым-қатынастар мен байланыстар, географиялық ландшафтар бойынша экожүйелердің құрылымы, бірлестіктері, тұрақтылығы кеңістік пен уақытқа қатысты өзгеруі антропогендік экожүйелер туралы зерттейді.

6. Ғаламдық  экология - биосфера шегіндегі, күн жүйесіндегі әлемдік өзерістер мен құбылыстарды зерттейді.

7. Адам экологиясы -  халыққа үздіксіз экологиялық білім мен тәрбие беру, экологиялық мәдениет, этика, мораль, адамдардың экологиялық құқығы, этноэкологиялық проблемаларды зерттейді.

8. Нооэкология -  адам, табиғат, қоғам арасындағы адами, әлеуметтік, экономикалық және экологиялық жағдайларды ақыл-оймен шешуді қарастырады.

 

Экология ғылымының  негізгі зерттеу әдістері

Экологияны жалпы (биологиялық  жүйелердің құрылымы мен тіршілігінің негізгі принциптерін зерттеу) және жеке (тірі организмдер топтарын зерттеу) деп бөлу экология ғылымының мәселелерін  ғана емс зерттеулердің сипаты мен әдістерінің де айырмашылықтарын білдіреді.

Әр түрлі деңгейдегі биологиялық жүйелердің иерархиялық  бір-біріне бағыныштылығы, өз ара тәуелді  болуы экологияның негізгі мәселелерін  экожүйе құрылымының организм, популяция, биоценоз деңгейлерінде зерттеуді қажет етеді. Мұндай жағдайда экологияның аутэкология (жеке түрлер экологиясы) және синэкология (қауымдастықтар мен биоценоздар экологиясы) деп бөлу зерттеу жұмыстарының ерекшеліктерін білдіреді. Осыған байланысты қазіргі кезде экологияның негізгі әдістері – далалық зерттеулер, табиғат жағдайындағы тәжірибелер, математикалық моделдеу болып табылады.

Далалық әдістер – далалық жағдайда жүргізіледі, популяциялар мен олардың қауымдастықтарын табиғи ортада зерттейді. Әдетте мұнадай жағдайда физиология, биохимия, анатомия, систематика және т.б. әдістері қолданылады. Далалық әдістер арқылы организмге немесе популяцияға әртүрлі факторлардың әсерін, белгілі бір жағдайдағы түрдің тіршілігі мен дамуын анықтауға болады.

Экспериментальді  әдістер – табиғаттағы қарым – қатынастардың себебін анықтау. Бұл әдістер арқылы организмнің дамуына жасанды, қолдан жасалған кейбір жекелей факторлардың әсерін білуге мүмкіндік береді. Лабораториялық жағдайда алынған тұжырымдар міндетті түрде табиғи жағдайда тексеруді қажет етеді.

Химиялық әдістер – қауымдастықтағы жеке организмдерде минеральды заттардың, органикалық заттардың жинақталуын анықтау.

Физиологиялық әдістер – жеке организмдер мен қауымдастықтағы болып жатқан физиологиялық процесстерді анықтау.

Геоботаникалық  картаға түсіру – картаға өсімдіктер ассоциациялары немесе ассоциация топтары түсіріледі. Аэрофотосуреттер қоданылады.

Экологиялық болжам және мониторинг – қоршаған ортаны жағдайын және қоршаған орта жағдайын бақылау, басқару.

Математикалық әдістер және модельдеу – математикалық белгілердің көмегімен зерттеуге алынған жүйенің кейбір параметрлерінің мәндері өзгертіліп, жасанды жүйенің өзгеруін, яғни соңғы нәтижесінің қалай өзгеруін анықтау.

Модельдер  далалық  бақылаулар мен  лабароториялық  зеттеулер  арқылы  алынған  мәліметтер  негізінде  құрылады. Бұл  әдістің  міндеті алынған  тұжырымдарды, биологиялық  жүйелердің  жұмыс  істеу  ерекшкліктерін   жасанды  жолмен  тәжірибе  арқылы   тексеру.

 

 

Өз білімін  тексеруге арналған бақылау сұрақтары:

        1.  Экологияның қалыптасу тарихы және оның қазіргі жағдайы қандай?

       2.  Экологияның бөлімдері мен бағыттарына сипаттама бер?

      3.  Экология ғылымының негізгі зерттеу әдістеріне не жатады?

       4.  Экологиялық зерттеу нысаны мен биологиялық ұйымдастыру деңгейлері дегеніміз не?

       5.  Организмдердің тіршілік формаларын ата?

 

 

 

 

                                                    ЭКОЛОГИЯ ЖӘНЕ ТҰРАҚТЫ ДАМУ

Лекция– 2

Дара организмдер  экологиясы

(аутэкология)

 

Тақырыбы: Экологиялық факторлардың жіктелу туралы түсінік

 

Әдебиеттер:

3. Коробкин В.И., Предельский Л.В. Экология. Изд.5-е, доп. и переработ. изд. «Феникс, 2003. -576 с.
4. Акимова Т.А., Хаскин В.В. Экология: Учебник для вузов. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000. -566 с.
5. Воронский В.А. Экология: Словарь-справочник. Феникс. 1996. – 574 с.
6. Саданов А.К., Сванбаева З.С. Экология –Алматы: «Агроуниверситет,  1999.

        7.    Бейсенова Ә., Самақова А., ЕсполовТ., Шілдебаев Ж. Экология және табиғатты тиімді пайдалану.   Оқулық. – Алматы: «Ғылыми баспа орталығы, 2004. -328

 

Табиғи ортаның компоненттері  тірі организмдерге  оң немесе теріс әсер етуі мүмскін. Сондықтан әрбір организмнің өзіне  ғана қолайлы ортасы немесі мекені болуы тиіс.

Орта дегеніміз – организмнің өсіп көбеюіне, тіршілігіне, дамуы мен таралуына тікелей жанама әсер ететін айнала қоршаған орта компоненттерінің жиынтығы.  Ал организмге қажетті жағдайлар деп -   тек сол организм үшін алмастыруға келмейтін табиғи ортаның элементтерін айтамыз.

Экологиялық фаторлар дегеніміз -  организм үшін  қажетті немесе теріс әсерін тигізетін ортаның элементтері. Табиғатта факторлар жиынтық күйінде әсер етеді. Организмдер  болса  факторлардың әсеріне түрлі реакция  (жауап) береді.

Организмдерге әсер ететін жеке құрам немесе орта элементі  - экологиялық факторлар деп аталады (Табл 1).

Жалпы экологиялық факторлар  үлкен екі топқа бөлінеді: абиотикалық  және биотикалық.

Абиотикалық факторлар - организмдерге әсер ететін неорганикалық ортаның  кешенді жиынтығы. Олар химиялық (атмосфераның  химиялық құрамы, теңіз тұщы сулар, шөгінділер, т.б.)  және физикалық (температура, қысым, ылғал, жел, радиация, т.б.)  деп бөлінеді. Сол сияқты жердің рельефі, геологиялық және геоморфологиялық құрылымы, ортаның сілтілік немесе қышқылдығы, космостық сәулелер, т.б. факторлар организм үшін әр түрлі деңгейде әсер етеді.

Биотикалық  факторлар  – тірі организмдердің бір-біріне және ортаға жағымды немесе жағымсыз әсер етуі. Бұл өте күрделі процестер жиынтығы. Өйткені, организмдер бір-бірімен қоректену, бәсеке, паразиттік, жыртқыштық, селбесіп тіршілік ету арқылы алуан түрлі қарым-қатынаста болады. Аталған қарым-қатынастар өсімдік пен өсімдік, жануар мен өсімдік немесе жануарлар мен жануар арасында болуы мүмкін.

Антропогендiк  факторлар- адам баласының айналаға, қоршаған ортаға тигiзетiн iс-әрекетiнiң тiкелей немесе жанама әсерi. Кейiнгi жылдары адам баласының табиғатты есепсiз пайдалану іс әрекеттерінен жердiң құнарсыздануы, қуаңшылық, өзен-көлдердiң тартылуы, өсімдiктермен жануарлардың сиреп, жойылуы, адам баласының денсаулығының бұзылуы, климаттың өзгеру құбылыстары үдей түсуде. Бұл бүкiл биосфераны апаттық жағдайға әкелiп соғуда. Сондықтан антропогендiк фактор ерекше қаралып, ғаламдық проблемаларды шешу жолын iздестiруде.

      

Факторлардың  организмге әсер ету заңдылықтары

Оптимум және пессимум заңы. Организмнiң өніп дамуына, яғни тiршiлiк етуiне қолайлы ортасы - оптимум аймағы деп, ал тiршiлiкке қолайсыз шеткi жағы – пессимум аймағы деп аталады. Оптимум аймағында популяция жоғарғы өнімдiлiк пен өсімталдық бередi .

Сонымен, организмдердiң  бiртұтастығы мен олардың өзара қоршаған ортамен қарым-қатынас байланыстарындағы аймақтарды анықтайтын экологиялық жалпы заңдылықтар оптимум немесе қолайлылық заңы деп аталады. Организм тiршiлiгiне факторлардың артық әсерi де, кем әсерi де, керi әсерiн тигiзедi. Экологиялық минимум және максимум аймақтар организм тiршiлiгiн әлсiретедi. Бiрақ осыған төзiмдiлiк көрсетiп қалған түрлер экологиялық валенттiлiктi құрайды.

Минимум заңы. Кез келген организм топтарының өмiр сүруi белгiлi бiр комплекстi жағдайларға байланысты. Мысалы, өсімдiк ылғал ауаны, жарықты, қоректiк заттарды қажет етiп, ал осы қоректiк заттардың бiрi жетiспеген болса, онда организмнiң жағдайы төмендейдi.

Немiс ғалымы Юстус  Либих 1840 ж. “Минимум” заңын ашты. Ол өсімдiктерге тәжiрбие жасап, өсімдiктiң  өсуi топырақтағы жетiспейтiн ең аз микроэлементтiң мөлшерiне байланысты болатынын дәлелдеген. Бұл элементтiң орнын басқа элементтермен толықтырса да, өсімдiктер дұрыс жетiлмеген. Нәтижесiнде өсімдiктiң өсіп-дамуын олар ең аз мөлшерде қажет ететiн микроэлементтер анықтайтыны белгiлi болған. Бұл Либихтың “минимум заңы” деп аталады. Ю.Либих организмнiң төзiмдiлiгi оның экологиялық мұқтаждылығының iшiндегi ең осал буынына тәуелдi болатындығын айтты. Одан шығатын қорытынды, экологиялық факторлар жиынтығында төзiмдiлiк шегiне ең жақын фактор күштi әсер етiп, басты фактор болып саналады.

Максимум заңы. 1913 жылы В. Шельфорд лимиттiк әсерлердiң минимум заңына сай “максимум заңын” ашты, яғни төзiмдiлiк шек заңын ашты.

Экологиялық факторлар  оптималды жағдайдан ауытқығанда  организм тiршiлiгiнiң төмендеуiнiң жоғарғы шегi, организмнiң тiршiлiгiн сақтау ұстамдылығы, төзiмдiлiгi бұл – «төзiмдiлiк шек» деп аталынады және әрбiр организмнiң өзiне тән төзiмдiлiк шегi болады.

Кез-келген жағдайдың  толеранттық шекке жақындауы  немесе одан жоғарылауы лимиттiк жағдай немесе лимиттiк факторлар деп аталады. Төзiмдiлiк шегiнен шығып кетсе организм тiршiлiгiн жояды.

Организм үшiн максимальды  және минимальды жағдай да қауiптi, организмде өзгерiстер жүрiп, ол тiршiлiгiн жоюға  дейiн алып барады. Оны леталды жағдай деп атайды. Леталды жағдайға жетпеу үшiн организмге әсер ететiн заттың белгiлi бiр шектi концентрациясы белгiленедi.

Толеранттық шек болатын  факторлардың түрлерi өте көп.

Организмдер көбею кезiнде, қоршаған орта жағдайы лимиттiк фактор болады. Ыстық сүйетiн өсімдiктер үшiн аяз, солтүстiк аудандарда күн сәулесi жетпей, ылғалдың артық болуы, ал оңтүстiкте күн сәулесiнiң артық болуынан ылғалдылық жетпеуi лимиттiк фактор мысалы бола алады.

 

Негізгі түсініктер мен терминдер:

Организмдердің тіршілік формалары - тіршілік ету ортасының экологиялық жағдайларына бейімделуі (экобиоморфа) деп атайды.

Фанерофиттер (гекше phaneros- көрінетін, phytos-өсімдік) жаңару бүршіктері қабыршақпен қорғалған және топырақ бетінен жоғары (30 см-ден биікте) орналасқан өсімдіктер (ағаштар, бұталар, лианалар).

 Хамефиттер (chamai-жерде)-жаңару бүршіктері топырақ бетінен 20-30 см биіктікте орналасқан өсімдіктер (бұташықтар, жартылай бұташықтар, кейбір көпжылдық өсімдіктер).

Гемикриптофиттер (hemi-жартылай, kriptos-жабылған) – жаңару бүршіктері жерге түскен қармен, жапырақтармен қорғалған және топырақ бетінде орналасқан өсімдіктер.

Криптофиттер (kriptos-жабылған) немесе геофиттер (geo-жер) – жаңару бүршіктері тамырсабақта, түйнекте, пиязшықта орналасып, топырақ (геофиттер) немесе су ішінде (гидрофит) өтетін өсімдіктер. 5. Треофиттер (theros-жаз) жылдың қолайсыз көзін (қыс, қуаңшылық) тұқым түріне өткізеді. Оларға біржылдық өсімдіктер жатады.

Эпифиттер (ері - үстінде) тамыры топырақта орналаспайтын, ағашты өсімдіктердің діңгегінде тіршілік ететін әуе өсімдіктері.

Геобионттар - топырақта тіршілік ететін насекомдар;

Эпигеобионттар - топырақтын ашық бөлігінде тіршілік ететіндер;

Герпетебионттар - топырақ бетіндегі түскен жапырақтар астында тіршілік ететіндер;

Хортобионттар - шөптесін өсімдікттер жамылғысында тіршілік ететін насекомдар;

Тамнобионттар - ағаштар мен бұталарда тіршілік ететіндер;

Ксилобионттар - ағаштын сүрегінде тіршілік ететін насекомдар;

Гидробионттар - суда тіршілік ететін насекомдар.

Қоршаған орта – организмнiң өсіп-көбеюiне, тiршiлiгiне, дамуы мен таралуына тiкелей және жанама әсер ететiн қоршаған ортадағы компоненттердiң жиынтығын айтамыз.

Экологиялық факторлар - қоршаған ортаның тiкелей немесе жанама түрде тiрi организмдерге даму барысында әсер етуiн және организмнiң қоршаған орта жағдайына қалыптаса отырып жауап беруi.

Пойкилотермді ағзалардың (гр. тілі – poikilos – алуан  түрлі) зат алмасу деңгейі тұрақсыз және денесінің температурасы тұрақсыз, жылу реттеу механизмі жоқ. Олардың денесінің температурасы -  қоршаған ортаның температурасына тәуелді болады (омыртқасыздар, балықтар, қосмекенділер).

Гомойотермді  ағзалар – (гр. тілі homoios – бірдей) – зат алмасу  деңгейі жоғары және тұрақты, зат алмасу нәтижесінде жылу реттелуі жүзеге асырылады.

 

Өз білімін  тексеруге арналған бақылау сұрақтары:

        1.Орта дегеніміз не?

  2.Организмдерге қажетті жағдайлар?