Курс лекций по"Экологии"

  3.Экологиялық факторлардың жіктелуі?

     4.Абитотикалық  фактор деген не?

     5.Биотикалық фактор деген не?

     6.Биотикалық және абиотикалық факторлардың өзара әсері қандай?

     7. Экологиялық фактор дегеніміз не?

     8.Шектеуші фактор деген не?

  

 

 

 

 

 

ЭКОЛОГИЯ ЖӘНЕ ТҰРАҚТЫ  ДАМУ

Лекция -3

Популяциялық  экология

(демэкология)

 

Тақырыбы: Экологиялық популяция

 

Әдебиеттер:

1. Коробкин В.И., Предельский Л.В. Экология. Изд.5-е, доп. и переработ. изд. «Феникс, 2003. -576 с.
2. Акимова Т.А., Хаскин В.В. Экология: Учебник для вузов. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000. -566 с.
3. Воронский В.А. Экология: Словарь-справочник. Феникс. 1996. – 574 с.
4. Саданов А.К., Сванбаева З.С. Экология –Алматы: «Агроуниверситет,  1999.
5. Бейсенова Ә., Самақова А., ЕсполовТ., Шілдебаев Ж. Экология және табиғатты тиімді пайдалану. Оқулық. – Алматы: «Ғылыми баспа орталығы, 2004. -328 б.
6. Бродский А.К. Жалпы экологияның қысқаша курсы-Алматы: Ғылым, 1997. 192б.

              

Популяция және оның құрылымы

          Популяция д/з – белгілі бір географиялық аумақта тіршілік етуге бейімделген, генетикалық шығу тегі бір, бір түрге жататын особьтар жиынтығы.Популяция латынның «попилусң - «халық, топң деген мағынаны білдіреді.

Орнаизмдердің популяцияларын жан-жақты зерттеуші экологтар: С.С.Шварц, (1969) «Популяция д/з – орта жағдайларының  өзгерісіне ұзақ уақыт бойы өзінің тұрақты санын ұстап тұратын  бір түрге жататын  өрганизмдердің элементар топтарың деп анықтама берсе, А.В.Яблоков  «белгілі бір аумақты мекендейтін бір түрге жататын  организмдердің эволюциялық даму жолы ұқсас топтарың дейді.  

Популяция – белгілі бір аумақта мекендейтін шығу тегі бір, ұзақ жылдар бойы табиғаттағы санын тұрақты ұстап келе жатқан бір түрге жататын организмдер жиынтығы. Популяция ішінде үнемі тіршілік үшін күрес, басқа туыстық топтармен мүмкіндігінше шектелген формалар тіршілік етеді.  Олар бір-бірінен – жергілікті, экологиялық, географиялық популяциялар деп бөлінеді. Популяцияларды осылайша жіктеу Н.П. Наумов жүйесіне негізделеді.

 

Популяцияның  қасиеттері

Кез келген популяция төмендегі қасиеттермен сипатталады.

Популяциялар  саны берілген территория немесе көлем бірлігіндегі даралардың жалпы саны. Ол еш уақытта тұрақты болмайды және ол көбею (өнімділік) мен өнімнің интенсивтілігінің қатынасына байланысты. Көбею процесінде популяцияның өсуі жүреді де, өлім оның санының кемуіне әкеледі.

Популяцияның  тығыздығы популяция алып жатқан аудан немесе көлем бірлігіне шаққандағы даралар санымен (немесе биомассамен) анықталады. Мысалы, ағаштың, 150 түбінің 1 гектарда өсуі осы популяцияның тығыздығын  сипаттайды.

Туылу — көбею нәтижесінде уақыт бірлігінде пайда болған жаңа даралар саны. Тірі ағзаларға көбеюге деген мүмкіндік берілген. Бактериялар әрбір 20 минут сайын бөлінеді. Мұндай жылдамдықпен көбейгенде бір жасуша 36 сағатта бүкіл планета бетін жауып шығатын ұрпақ бере алады. Бір бақ-бақ өсімдігінің барлық тұқымдары өнетін болса 10 жылда өзінің ұрпақтарымен бүкіл дүние жүзін алып кетер еді. Іс жүзінде үлкен өнімділік еш уақытта жүзеге аспайды.

Даралардың кеңістікте таралуы Популяциялардың күйі мен тіршілігі популяцияның жалпы санына және олардың кеңістікте орналасуына байланысты болады.

  Даралардың бірқалыпты таралуы табиғатта өте сирек кездеседі. Ол көбінесе әр түрлі даралар арасында бәсекелестікке байланысты болады. Мұндай таралу типі жыртқыш балықтар мен территориялық инстинкті анық байқалатын балықтарда болады. Бірқалыпты таралуға мысал ретінде Ла-Манш құмды жағалауларында тіршілік ететін тақта желбезекті былқылдақденелілер де мысал бола алады.

Кездейсоқ таралу тек біртекті ортада және жиналуға қабілеті жоқ түрлерде байқалады. Мысалы, ұн құртының  ұнның ішінде таралуы  кездейсоқ болады.

Топтық  таралу табиғатта жиі кездеседі. Топтардың өзі кездейсоқ немесе жиналып таралуы мүмкін. Әсіресе ағаштардың орман кеңістігіндегі таралуы жақсы зерттелген. Егер ормандағы ағаштар бір түрге жататын бастапқыда олар әдетте жинақталып топтанып таралады да, уақыт өте келе олардың таралуы бірқалыпты бола бастайды. Ал орманның қалыңдығы түрішілік бәсекелестік нәтижесінде кемиді Аралас өсімдіктер бірлестігінде басылатын түрлер әдетте топтанып, ал доминантты түрлер бірқалыпты таралады. Кез келген популяция төмендегі қасиеттермен сипатталады.

 

Популяцияның  құрылымы

Популяцияның  түрлік құрылымы.

Ареалдағы әрбір түр  популяциялық жүйені құрайды. Егер түрлердегі жеке особътар арасында тұрақты араласу  және ауыспалық кең көлемде жүріп  отырса, ондай түрлер ірі популяцияларды құрайды. Олардың миграциялық қабілеті жоғары болады. Мәселен, солтүстік бұғылары мен түлкілері даму, көбею кезінде жүріп орын ауыстырған жолының ұзақтығы 100 км-ден 1000 км-ге дейін барған.

Популяцияның  биологиялық құрылымы.

Популяция құрылымының  негізгі көрсеткіші – кеңістіктегі организмдердің бөлініп орналасуы  мен саны және ондағы особътардың қасиеттерінің, санының әртүрлілігі.

Әрбір особътің белгілі  өлшемі, көлемі, жынысы, морфологиялық, мінез-құлық ерекшеліктері, қоршаған ортаның өзгерістеріне өздеріне тән бейімделушілігі және оған шыдау  шегі болады. Осы белгілеріне қарай популяциялардың құрылымын сипаттауға болады.

Популяцияның  жыныстық құрылымы.

Бұл популяциядағы особътар қатынасындағы әсіресе көбейіп  дамитын аталық–аналық особътар тобының мәні зор. Олар популяциядағы  особътардың болашақ өсіп – көбеюіне, санының артуына ықпал жасайды. Аталық пен аналық особътардың физиологиялық, экологиялық мінез-құлықтарында өздеріне тән ерекшеліктері болады. Аталықтың немесе аналықтың біреуінің өлімінің көп болуы популяциядағы жыныстық қатынас құрылымын өзгертеді, особътар арасындағы экологиялық мінез-құлық өзгешеліктері аталықта басқаша да, аналықта басқаша болады. Мысалы, өсу қарқыны, жыныстық жетілу мерзімі, температураға шыдамдылығы, аштыққа төзімділігі жағынан айырмашылығы болады.

Популяцияның  жастық құрылымы.

Жастық құрылым популяциядағы особътардың өмірінің ұзақтығына байланысты. Особътардың жасы өскен сайын қоршаған ортаның әрбір факторларының шыдамдылығы заңды түрде өзгеріп отырады. Популяциядағы жастың әртүрлілігі экологиялық әртүрлілікті тудырады. Орта қалыпты жағдайдан қатты ауытқығанда особътардың тіршілік етуге бейім топтары тіршілігін сақтап өмір сүреді. Мысалы, көктемде шегірткелердің жерге бір уақытта тастаған жұмыртқаларынан екі – үш аптадан кейін жеке особътардың әртүрлі дамуына байланысты личинкалар жасының да әртүрлілігі байқалады. Ұрпақ алмасуда өз әсерін тигізеді. Сай қауызы аналығы жұмыртқа салып болған соң көктемде өледі. Топырақта лечинкалары дамып, төртінші жылы қуыршаққа айналады. Төрт жылда бір рет ұрпақ алмасу жүріп отырады. Бір рет көбейетін тіршілік циклы қысқа түрлер жыл бойына бірнеше ұрпақ ауыстырады. Мұнда популяция саны тұрақыз, кейбір жылдары тез өзгереді. Екінші жағдайда, популяция құрылымы салыстырмалы тұрақты, ұрпақ саны әртүрлі, ұзақ өмір сүреді.

           Популяцияның кеңістік құрылымы.

Популяцияның кеңістікте орналасуына байланысты тіршілік жағдайы анықталады. Популяциялардың кеңістікте таралуы оларға өмір сүру үшін қажет. Особътардың жеке қасиеттеріне байланысты, олар әртүрлі орналасады. Сондықтан жануарларда популяция ішілік бөліну «инстинкті» жүйелері арқылы жүреді, яғни популяция мүшелеріне ерекше территориялық мінез-құлықтар тән, олар өз орындарын жаңылыспай табады. Ол құстарда, балықтарда, мысалы, ұрықтанатын жерлеріне көп жылдан кейін тауып бару көп болады. Омыртқасыз жануарлардың ішінде насекомдарда, өрмекшілерде, осьминогтарда  да болады. Жануарлардың кеңістікті иемденуі екі түрлі жағдайда болады. Бірінші отырықшы жануарлар, екінші көшпенді жануарлар. Тұрақты  отырықшы тіршілік ету жағдайында жануарлардың биологиялық жағынан мүмкіндігі жоғары. Жануарлар территорияларын жақсы білетіндіктен өздерін еркін сезінеді, тамағын тауып жеуге көп уақыт кетпейді, жауларынан тез арада қашып құтылады. Сонымен бірге қор жинайды, ін қазады, ауыл шаруашылығына нұқсан келеді. Сондай-ақ тығыз өскен өсімге қорек жетіспей жартысы қурап кетеді.

          Популяцияның этологиялық құрылымы.

Бұл негізінен жануарларға  тән. Жануарлардың мінез–құлық заңдылықтарын  зерттейтін ерекше ғылымды этология деп атайды. Жануарлардың популияциядағы мінез – құлқы олардың жеке және топ болып өмір сүру формаларына байланысты болады. Кейбір организмдер өз жұбын таңдайды әртүрлі мінез-құлық көрсетеді.

 

Популяция саны өсуінің экспоненциалдық және логистикалық қисық сызықтары

Сандық динамикасы. Популяция саны негізінен бір–біріне қарама–қарсы екі құбылыспен - туу және өлім көрсеткішімен анықталады.

N   – популяция   саны  болсын.  Онда   dN/dt         қатынасы  N   -нің  лездік  өзгеру  жылдамдығы ,  яғни N  -  нің  t   уақыт   сәтіндегі   өзгерісін  көрсетеді,ал   dN/dt N     қатынасы   популяция   санының  меншікті  лездік  өзгеріс  жылдамдығы  болады.  Айталық,  бастапқы  саны  100  особь,  ал  1  сағаттан  кейінгі  саны  200особьке  тең  инфузориялар  популяциясы  1 сағатта  өскен,  ал  популяцияның  бір  особьке  шаққандағы  өсімі  100/ 100х1 = 1 особь/сағатқа  тең.Егер  өсім  коэффициенті  тұрақты  шама  деп  ұйғарылса, онда  популяция  санының  уақытқа  тәуелділігі  экспоненциалдық  қисық  сызықпен  өрнектеледі. Экспоненциалдық  қисық  сызық  популяцияның  биотикалық  потенциал  деп аталатын  қасиетін  өрнектейді.

 

Популяция гомеостазы Популяциялардың ішкі тұрақтылығын өз механизмдері арқылы реттеуін гомеостаз деп, ал популяцияның сандық мөлшерінің орташа шамадын ауытқуын олардың динамиакалық тепе – теңдігі деп атайды.  

 

Негізгі терминдер және түсініктер:

Популяция – белгілі бір территорияны мекендейтін шығу тегі бір, ұзақ жылдар бойы табиғаттағы санын тұрақты ұстап келе жатқан бір түрге жататын организмдер жиынтығы.

Элементарлы популяция – бұл жергілікті жерге таралған майда топтағы популяциялар, яғни микропопуляциялар.

Географиялық  популяция – бұл бірдей жағдайда бір территорияда тіршілік ететін жалпы морфологиялық типтері тіршілік ритмдерімен биоценозда алатын орны бірдей, бір түрге жататын особьтар жиынтығы.

Экологиялық популяция – бір биотопта тіршілік ететін биологиялық цикл ритмдері және тіршілік ету сипаты бірдей особьтар тобы.

 

Өз білімін  тексеруге арналған бақылау сұрақтары:

     1.Популяция денегіміз не?

     2.Популяциялық экологияның зерттеу нысаны?

     3.Популяцияның жіктелуі?

     4.Түр. Түрдің критерийлері дегеніміз не?

     5.Популяцияның құрылымдары қандай?

     6.Популяцияның түрлік, биологиялық құрылымын сипатта?

     7.Популяцияның жыныстық, жастық, генетикалық құрылымын түсіндір.

     8.Популяцияның кеңістіктік құрылымы қандай?

     9.Популяцияның этологиялық құрылымы.

    10.Популяцияның негізгі қасиеттерін ата.

    11.Популяцияның тууы, өлуі, өсуі нені білдіреді?

    12.Популяцияның саны және тығыздығы дегеніміз не?

    13.Популяциядағы түрлердің тіршілік формалары қандай?

    14.Популяция санының ауытқулары мен реттелуі неге байланысты?

    15.Популяцияның санының тығыздыққа тәуелділігін түсіндір.

    16.Популяцияның өзгергіштігі дегеніміз не?

           17.Полиморфизм, деморфизм дегеніміз не?

    18.Тіршілік деңгейі, құрылымы, стратегиясы нені білдіреді?

    19. Популяцияның динамикасы және гомеостазын түсіндір.

 

ЭКОЛОГИЯ ЖӘНЕ ТҰРАҚТЫ  ДАМУ

Лекция  – 4

Қауымдастық экологиясы

(синэкология)

Тақырыбы: Биоценоз, биогеоценоз және экожүйелер туралы түсініктер және экожүйенің                     энергетикалық жіктелуі

 

Әдебиеттер:

1. Коробкин В.И., Предельский Л.В. Экология. Изд.5-е, доп. и переработ. изд. «Феникс, 2003. -576
2. Акимова Т.А., Хаскин В.В. Экология: Учебник для вузов. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000. -566 с.
3. Воронский В.А. Экология: Словарь-справочник. Феникс. 1996. – 574 с.
4. Саданов А.К., Сванбаева З.С. Экология –Алматы: «Агроуниверситет,  1999.
5. Бейсенова Ә., Самақова А., ЕсполовТ., Шілдебаев Ж. Экология және табиғатты тиімді пайдалану. Оқулық. – Алматы: «Ғылыми баспа орталығы, 2004. -328 б.

        6.    Оспанова Г.С., Бозшатаева Г.Т. Экология. Алматы: Экономика, 2002.-292б.

 

Биоценоз, биогеоценоз  және экожүйелер туралы түсініктер

Синэкология (грек тілінен  аударғанда syn-бірге) - әр түрге жататын өсімдіктер, жануарлар мен микроорганизмдердің популяцияларының ассоциацияларын, олардың қалыптасу жолдары мен қоршаған ортамен өзара әсерін зерттейтін экологияның бөлімі. Синэкология ұғымын ғылымға енгізген швейцар ботанигі К.Шретер болып есептеледі.

Табиғатта әртүрлі түрлердің популяциялары бірегей жүйелерге бірігіп ірі бірлестіктер құрайды. Оларды: бірлестіктер, қауымдастықтар, биоценоздар деп атайды. Биоценоз (bіos- өмір,  kenos-жалпы) – табиғи жағдайлары бірегей жерлерде тіршілік ететін өсімдіктер, жануарлар және микроорганизмдердің жиынтығынан тұрады.