Синэкологияның негізгі ұғымдары

Синэкологияның негізгі ұғымдары

Мазмұны  

 

• 1 Синэкологияның негізгі ұғымдары
• 2 Биоценоздың түрлік құрылымы
• 3 Биоценоздың кеңістіктегі құрылымы
• 4 Биоценоздың экологиялық құрылымы
• 5 Биотикалық қарым-қатынастар типтері
• 6 Экологиялық қуыс
• 7 Экологиялық сукцессия
• 8 Пайдаланған әдебиет

Синэкологияның негізгі ұғымдары

Синэкологияның негізгі  ұғымдары Табиғатта әр түрге жататын популяциялар бірігіп - қауымдастық немесе биоценозтүзеді. Биоценоз (гр. bios - өмір, koinos - жалпы, ортақ) - бірдей орта жағдайларында бірге тіршілік ететін өсімдіктер, жануарлар және микроазғалар популяцияларының жиынтығы.

Биоценоз ұғымын қолдануды 1877 жылы неміс зоологи Карл Мебиус ұсынды. Биоценоз тірі ағзалардың жай жиынтығы емес, ретті, бір-бірімен байланысқан  фитоценоздан (өсімдіктер жиынтығы), зооценоздан (жануарлар жиынтығы), микоценоздан (саңырауқұлақтар жиынтығы) және микробоценоздан (микроазғалар жиынтығы) тұратын жүйе.

Ешқандай биоценоз қоршаған ортадан  тәуелсіз не одан тыс өздігінен дами алмайды. Нәтижесінде жеке бөліктерінің күрделі өзара қалыптасқан, тірі және өлі бөліктерінің жиынтығынан тұратын кешендер түзіледі. Біртекті жағдайлармен сипатталатын, ағзалардың белгілі бір бірлестіктерімен қоныстанған кеңістік - биотоп деп аталады. Егер биотопты биоценоз тіршілік ететін орын ретінде қарастырсақ, онда биоценозды белгілі бір нақты биотопқа тән, тарихи қалыптасқан азғалар кешеңі деп Қарауға болады.

Біркелкі өсімдіктер жамылғысы  бар қауымдастықтарды, мысалы, шалғындық  биоценозы, батпақ биоценозы деп  атайды. Біршама майда қауымдастықтарға: «микроқауымдастық», «синузиялар», «консорциялар» және т.б. ұғымдары қолданылады. Адам қолымен жасалған биоценоздарды «агроценоз» деп атайды. Кез-келгек жүйенің құрылымы - ондағы бөліктердің байланыстары мен ара қатынастарындағы заңдылықтар. Биоценоз құрылымы көпқырлы, соған байланысты оны зерттеу кезінде әртүрлі аспектілерін (биоценоздың түрлік, кеңістіктегі, экологиялық құрылымдарын) бөліп қарайды.

Биоценоздың түрлік құрылымы

Биоценоздың түрлік құрылымы Әрбір биоценоздың өзіндік түрлік құрамы қалыптасқан. Сондықтан биоценозда бір түрдің популяциялары өте көп болса, екіншілері керісінше аз болуы мүмкін. Осыған байланысты биоценоз ондағы түрлердің санымен және сапасымен сипатталады Биоценоздың түрлік құрылымы деп ондағы түрлердің алуантүрлілігін және олардың салмақтары мен сандық мөлшерінің ара қатынасын айтады. Түрге бай және кедей биоценоз түрлері бар. Жылуы аз полярлық арктикалық шөлдерде және солтүстік тұндраларда, ылғалы жеткіліксіз ыстық шөлді аймақтарда, қатты ластанған ақаба суларда - бір немесе бірнеше фактордың орташа оптималды мөлшерден ауытқыған орталарда қауымдастықтар түрге жұтаң, кедей болады. Мұндай ортаның қолайсыз жағдайында тек аз ғана түрлер тіршілік ете алады. Сондай-ақ жиі-жиі өзгерістерге ұшырап тұратын, мысалы, жыл сайын өзендердің арнасынан шығып су басып қалатын, гербицидтер қолданылып жер жыртылатын егістіктерде немесе басқа да антропогендік әсерлерге ұшырап отыратын биоценоздарда да түрлік құрам төмен болады. Керісінше, ортаның абиотикалық факторлары оптималға жақын жерлердің бәрінде биоценоздар түрлік құрамға бай болады. Бұларға мысал ретінде тропикалық ормандарды, маржанды рифтерді, шөлді аймақтардағы өзен аңғарларын айтуға болады.

Сонымен қатар биоценоздардың түрлік құрамы, сол биоценоздардың қаншалықты ұзақ уақыттан бері өмір сүріп келе жатқанына да байланысты. Әдетте жас, жаңадан пайда болған биоценоздарда  ертерек қалыптасқан қауымдастықтармен  салыстырғанда түрлік құрам аз болады. Адам қолымен жасалған биоценоздарда  да (егістік, бау-бақша) табиғи жүйесі ұқсас  қауымдастықтарға (орман, дала, шалғындық, батпақ) қарағанда түрлік құрам жұпыны болады.

Алайда ең түрге кедей деген  биоценоздардың өзінде әртүрлі систематикалық және экологиялық топтарға жататын бірнеше ондаған түрлер тіршілік етеді. Мысалы, бидай егілген агроценоздарда бидайдан басқа аз да болса әртүрлі арам шөптер, жәндіктер - бидай зиянкестері және фитофагтармен қоректенетін жыртқыштар, тышқан тәрізді кеміргіштер, омыртқасыздар, топырақ қабатындағы майда азғалар, патогенді саңырауқұлақтар және басқа да көптеген түрлер тіршілік етеді.

Бүкіл құрылық тағы дерлік және көптеген су биоценоздарының құрамына микроазғалар, өсімдіктер және жануарлар кіреді. Алайда кей жағдайларда өсімдіктері  жоқ (мысалы, үңгірлерде, судың терең  қабаттарында), сирек жағдайда тек  микроағзалардан тұратын (мысалы, су түбіндегі анаэробты ортада, көмірсутекті су көздерінде және т.б.) биоценоздар түзіледі.

Микроскопиялық азғалар болуына  және көптеген топтардың систематикасының толық құрастырылмағанына байланысты биоңеноздағы түрлердің санын білу өте қиын. Биоценоз құрамына кіретін түрлердің санымен қатар, түрлік құрылымына сипаттама беру үшін олардың сандық мөлшерін де білген дұрыс.

Саны жағынан көп түрлер доминантты болып есептеледі. Мысалы, біздің шыршалы  ормандарда шырша доминант, сол сияқты шөптесін өсімдіктер жамылғысының өз доминант түрлері, құстар мен кемірушілер арасында да өз доминанттары болады. Қауымдастықта доминантгар «түрлік негізін» құрайды. Алайда барлық доминант түрлер биоценозға әсер ете бермейді. Осы түрлердің ішінде тіршілігі барысында қауымдастық үшін негізінен орта құрайтын, ол болмаса басқа түрлердің тіршілік етуі қиын болатын түрлер болады. Мұндай түрлерді эдификаторлар деп атайды. Биоценоздан эдификатор-түр алынса ортаның физикалық өзгеруіне, бірінші кезекте биотоптың микроклиматына әсер етіледі.

Құрылықтағы биоценоздардың негізгі  эдификаторлары болып: шыршалы ормандарда - шырша, қарағайлы ормандарда Қарағай, далаілы аймақта - шымды астық  тұқымдастары болып табылады. Алайда, кей жағдайларда жануарлар да эдификаторлар болуы мүмкін. Мысалы, суырлар колониясы мекендейтін  территорияда ландшафттың, микроклиматтың және өсімдіктердің өсу жағдайлары сол суырлардың тіршілігіне, жерді  қазуына байланысты.

Биоценоздың түрлік құрамындағы жеке бір түрдің ролін білу үшін сандық есепке негізделген әртүрлі көрсеткіштерді пайдаланады. Белгілі бір көлемдегі  немесе кеңістіктегі бір түрге жататын  особьтардың санын - түрдің молдығы  деп атайды. Мысалы, көлдегі судың 1 дм³ мөлшеріндегі майда шаян тәрізділердің саны немесе 1 км² далалы жердегі ұя салған құстардың саны және т.с.с. Кейде түрдің молдығын есептеу үшін особьтар санының орнына олардың жалпы салмағының мәнін есептейді. Биоценоздағы түрлердің бірқалыпты немесе әрқалай таралуын кез болудың жиілігі деп атайды. Ол алаңқайдағы есептелген санның пайыздық қатынасы ретінде есептеледі.

Биоценоздың кеңістіктегі құрылымы

Биоценоздың кеңістіктегі құрылымы Биоценоздың кеңістіктегі құрылымы ондағы өсімдіктер жамылғысымен (фитоценоз) - өсімдіктердің жер асты және жер үсгі мүшелері салмақтарының бөлінуі бойынша анықталады. Биоценоздарға азғалар алғаш рет қоныстанғаннан бастап көптеген экологиялық факторлаға байланысты орналасады.

Организмдер жердің рельефіне қарай  горизонтальды (көлденең) немесе вертикальды  багытта (тігінен) орналасуы мүмкін. Ол үшін әрбір жеке түр бір-біріне кедергі келтірмеуі тиіс. Соның биоценоздағы бір көрінісі - ярустылық (қатарлық). Ярустылық - биоценоздардың биіктігі бойынша  жіктелуі. Тіпті ярустылық жер  асты бөлімдерінде де байқалады. Әрбір  ярусқ а тән оның микроклиматы, түрлік құрамы, бейімделу белгілері  жіктелген.

Биіктігі әртүрлі өсімдіктер өсетін фитоценоздан анық білінетін ярустылык, бөлінуді байқауға болады: ассимиляция  жүретін өсімдіктердің жер үсті мүшелері және олардың жер асты бөліктері  бірнеше қабат болып орналасады. Ярустылық әсіресе қоңыржай белдеудің  ормандарында жақсы байқалады. Мысалы, шыршалы ормандарда ағашты, шөпті-бұталы және мүктер ярустылығы анық білінеді. Жалпақ жапырақты ормандарда 5-6 ярусты ажыратуға болады: I немесе жоғарғы  ярус үлкен ағаштардан (емен, жөке, үйеңкі т.б) құралған;II ярус - басқа ағаштардан (шетен, алма, алмұрт, тал т.б.) құралған; III ярусты бұталар (шие, итмұрын) құраса; IV ярус биік шөптесін өсімдіктерден (сасыр, тобылғы); V ярус олардан аласа өсімдіктерден (қымыздық, шайқурай); ал VI ярусты өте  аласа өсімдіктер (қына, мүктер) құрайды.

Ормандарда міндетті түрде ярусаралық өсімдіктер - балдырлар, ағаштардың діңі мен бүтақтарында өсетін қыналар, эпифиттер, лианалар және т.б. болады.

Ярустылық өсімдіктердің күн сәулесін біршама толық алуына септігін тигізеді: биік өсімдіктердің көлеңкесінде көлеңкеге  төзімді және аз ғана жарықты қанағат  ететін көлеңке сүйгіш өсімдіктер тіршілік етеді.

Ярустылық шөптесін өсімдіктер қауымдастықтарында да (шалғындықтар, саванналар) байқалады, бірақ ормандағыдай анық болмайды. Сонымен қатар мұнда ярустылық  та аз болады. Фитоңеноздардың жер  асты ярустылыгы өсімдіктердің тамыр  Үйелерінің әртүрлі тереңдікте болуына  байланысты.

Ормандарда көбіне бірнеше (алтыға дейін) ярустар байқалады. Жануарлар  да өсімдіктердің кейбір ярустарында  көп шоғырланады. Кейбіреулері сол  ярусты мүлдем ауыстырмайды да. Мысалы, жәндіктер арасында мынадай топтарды ажыратады: топырақта тіршілік ететіндерді - геобий, топырақтың беткі қабатындағыларды - герпетобий, мүктер ярусындағыларды - бриобий, шөптесін өсімдіктердегі - филлобий, одан жоғары ярустағыларды - аэробий деп бөледі. Құстардың арасында да өз ұясын тек жерде (тауық төрізділер, бұлдырықтар және т.б.), бұталы ярустарда немесе ағаш бұтақтарында (торғай, ірі жыртқыш құстар) салатындары да болады.

Көлденең бағыттағы түрлердің  орналасуы мозайкальщ - барлық фитоценоздарға тән. Мозайкалықтың бірнеше себептері  бар: микрорельефтің эр текті болуы, өсімдіктердің орта құру әсері мен  олардың биологиялық ерекшеліктері. Мұндай себептер жануарлар (құмырсқ  а илеуінің пайда болуы, өсімдіктер жамылғысын тұяқтылардың таптауы нәтижесінде) немесе адам тіршілігінің (агаштарды  кесу, от жағу) барысында да болады. Топырақтағы, судағы ағзалардан де өзіне  тән ярустылықты байқауға болады. Бірақ, мұндағы экологиялық факторлар  мен талаптар әр түрлі болуы мүмкін. Сол сияқты ярустылық заңына бағынбайтын  түрлер де бар. Мәселен, олардын қатарына көптеген паразиттерді, ірі аңдар  мен құстарды жатқызуға болады.

Биоценоздың экологиялық құрылымы

Биоценоздың экологиялық  құрылымы Әрбір биоценоз ағзалардың белгілі бір экологиялық топтарынан тұрады. Олар көбінесе ылғал, жарық, қорек, т.б. факторларга байланысты жіктеліп отырады және өзіндік қызмет атқарады. Экологиялық құрылым биоценоздағы түрлері, жиынтығы мен кеңістігі арқылы сипатталады. Биоценоз - уақыт пен кеңістікке қатысты және антропогендік факторларга байланысты өзгеріп отырады. Сондықтан биоценоздардың жай және күрделі типтерін ажыратуға болады. Мысалы, тропика биоценоздары мен Қазақстанның орманды-дала биоценоздарын ешбір салыстыруға болмайды. Олар бір-бірімен түрдің көп түрлілігімен де, биомассамен де ерекшеленеді. Атап айтқанда шөл-шөлейтті, тундра биоценоздары жай биоценоздар қатарына жатады, ал орман, орманды дала, тропикалық орман биоценоздары күрделі биоценоздар болып есептеледі. Су биоценоздары құрылықпен салыстырғанда қарапайым болып келеді. Ол көбінесе су жүйесінде құрылықтағыдай атмосфера мен топырақтың болмауы және жетекші факторлардың (жарық, температура, қорек, қысым, оттегі, т.б) әртүрлі болуы үлкен роль атқаратыны белгілі.

Биоценоздағы ағзалардың қарым-қатынастары  Биоценоздағы түріші және тұраралық  қатынастарды орыс зоологы В.Н.Беклемишев 4 түрге: трофикальщ (қоректік), топикалық, форикалық және фабрикалық деп бөлді.

Трофикалақ (қоректік) байланыстар - бір түр баска тірі особьтармен, өлекселермен немесе олардың соңғы өнімдерімен (экскременттерімен) қоректену. Ұшып жүрген жәндіктермен қоректенетін құстар, көңмен қоректенетін қоңыздар, өсімдіктер шірнесін (нектар) жинайтын аралар өздеріне қорек болатын түрлермен тікелей байланысқа түседі. Қорегі үшін екі түр бәсекеге түскенде олардың арасында жанама қоректік байланыстар пайда болады. Өйткені біреуінің тіршілігі екіншісінің қорекпен қамтамасыз етілуіне әсер етеді. Бір түрдің тіршілігі әсерінен тіршілік ортасының физикалық немесе химиялық өзгеруін топикалың байланыстар деп атайды. Бұл байланыстар алуан түрлі болады. Бір түрдің екінші түрді тіршілік ортасымен қамтамасыз етуі (мысалы, ішкі паразитизм, Жануарлар ініндегі комменсализм) басқа түрлер қоныстанатын немесе басқа түрлер қоныстанудан қашатын субстрат құруы, қоршаған кеңістіктегі жарық қа, ортаның бөлінген соңғы өнімдермен қанығуына, судың, ауаның, температураның өзгеруіне әсері. Киттер терісіне қоныстанып тіршілік ететін теңіз ағзадағы (кейбір шаян түрлері), сиыр көңіндегі шыбын личинкалары, ағаш діңгегіндегі қыналар өздеріне тіршілік ортасы немесе субстрат болып табылатын азғалармен тікелей топикалық байланысқа түседі.

Әсіресе басқа азғалар үшін ортаны құруда, өзгертуде өсімдіктердің  ролі зор. Энергия алмасудың ерекшелігіне байланысты өсімдіктер жабыны Жер бетінде мезо- және микроклимат құруда, температураның қайта бөлінуін қамтамасыз ететін күшті фактор болып табылады. Орман алаңында, жер бетіне жақын тіршілік ететін азғалар ауаның жоғары ылғалдылығында, шамамен бірқалыпты температурада орналасады. Шөптесін өсімдіктер де аздап болса да орта температурасына әсер ете алады. Далалы жерде өсетін қауырсынды ақселеу шымы өсімдігінің көлеңке жағының температурасы ашық жерлермен салыстырғанда 8°С-12°С-қа төмен болады. Мұндай жерде көптеген майда жәндіктер шогырланып жиналады. Теріс немесе оң топикалық байланыстар нәтижесінде бір түрлер биоценозда басқа түрлердің тіршілік етуін немесе тіршілік ете алмауын анықтайды.

Топикалық немесе трофикалық (қоректік) байланыстар азғалар тіршілігінде үлкен роль атқарып биоценоз тіршілігінің негізін құрайды. Әр түрге жататын  ағзаларды бір-бірінің жанында  болуын осы типтегі байланыстар  қамтамасыз етеді.

Бір түрдің басқа түр аркылы таралуы  форикалық байланыстар болып  табылады. Әдетте таратушылар рөлін  жануарлар атқарады. Жануарлар арқылы өсімдіктер тозаңдарының, спораларының, тұқымдарының таралуын зоохория, ал майда жәндіктердің таралуын форезия деп атайды. Тасымалдау арнайы және әртүрлі құралдар арқылы іске асады. Жануарлар өсімдіктер тұқымын 2 түрлі жолмен: пассивті және белсенді (активті) таратады. Жануар денесінің өсімдікке абайсызда, кездейсоқ жанасуы нәтижесінде тұқымның арнайы өсінділерімен, ілмектерімен, қармақшалармен жабысып таралуын пассивті таралу дейді (түйежапырақ, итошаған). Әдетте мұндай тұқымдар жануарлар терісіне, жүніне жабысып тарайды.

Жануарлардың, құстардың жемістер мен жидектерді жеп, қорытылмай қалған тұқымдарының соңғы өнімдерімен (экскремент) сыртқа бөлініп таралуын - белсенді (активті) таралу дейді- Саңырауқұлақ спораларын таратуда жәндіктер үлкен роль атқарады. Соған қарағанда, саңырауқұлақтардың жемісті денесі таратушы-жәндіктерді  еліктірсе керек.

Жануарлардағы форезия негізінен әртүрлі кенелер арасында кең тараған. Форезия арқылы жәндіктермен бірге кейбір нематодтар да тарайды. Көң шыбындарының аяқтары көбіне щетка тәрізді болуы, рабдитид-нематодтардың жабысып таралуына байланысты. ірі жануарлар арасында форезия кездесе бермейді.

Организмнің өз інін, ұясын саларда  басқа түрлердің өлі қалдықтарын  пайдалануын фабрикальқ байланыстар  деп атайды. Мысалы, құстар өз үяларын  салу кезінде ағаш бұтақтарын, жануарлар  жүндерін, түбіт, қауырсын, шөп, жапырақ  және т.б. қалдықғарды пайдаланады.

Тұраралық қатынастардың күрделі  болуына байланысты әрбір нақты  түр өзіне қолайлы орта жагдайлары бар жерлерде бола беруі мүмкін емес. Осыған байланысты түрдің таралуынын физиологиялық және синэкологиялық оптимумдарын ажыратады. Физиолоuялық оптимум - бұл түрдің қарқынды көбеюі мен өсуіне ыңғайлы барлық абиотикалық  факторлар жиынтығы.