Шпаргалка по "Экологии"

1. модуль

1.Экология пәнінің ғылымдағы орны, міндеттері мен келешегі.

Экология – биология ғылымының  бір саласы ретінде қалыптасып дамыған.

Дербес ғылым ретінде экология шамамен 1900 ж. қалыптасты. Алғаш рет экология деген терминді 1869 жылы бедгілі табигат зерттеушісі, неміс биологі Э.Геккель ұсынган. Біздің планетамызда өмір суруге қолайлы орта онша көп емес. Ауаның, судың және топырақтың жұқа қабатында ғана тіршілік бар. Тірі организмдер өмір сүретін ортаны биосфера деп атауды 1875 жылы австрияның ғалымы Э.Зюсс ұсынған болатын. Профессор А.Баешов экологияга мындай анықтама берді:

Экология —   биосферадағы   тепе   тендікті   жан-жақты қарастыратын,   оның бұзылуының себептерін болжайтын және анықтайтын,  сонымен қатар тепетеңдіктен аутқудың, қоршаған ортаға әсерін зерттейтін ғылым саласы.

Экология ғылымының зерттеу  нысаны – биологиялық және географиялық микро және макро-экожүйелер мен  оның уақыт пен кеңістікке қатысты  тіршілік ырғағы.

Экология ғылымының негізгі  зерттейтін мәселелері:

• Организмдердің бір-бірімен қарым-қатынастары мен қоршаған табиғи ортасы;
• Биоценоз, экожүйелердегі уақыт пен кеңістікке байланысты туындайтын өзгерістер;
• Табиғат ресурстары, оны тиімді пайдалану және қорғаудың ғылыми-теориялық негіздері;
• Адам, қоғам,  табиғат арасындағы гормониялық байланыстарды реттеу;
• Биосфера шегіндегі географияық заңдылықтардың түрақтылығын сақтауды қамсыздандыру;
• Биосферадағы тіршілікті қалыпты сақтауды ғаламдық нооэкологиялық деігейде көтеру болып табылады.

Экология пәні - Ғаламшарымызда әрбір тірі ағза белгілі аумақта өмір сүріп, үнемі коршаған ортаның сан алуан факторларының әсерін бастан кешіреді. Мұнымен бірге ағза туыстас және туыстас емес тіршілік иесі ретінде және тіршілік ортасына әсер етеді. Сан алуан ағзалардың орасан көп мөлшері өмір сүретін болғандықтан, тірі табиғат күрделі де тірі ағзалардың өзара және олардың коршаған ортамен байланысты үйлесімді жүйесі болып саналады.

Экологияның міндеттері

Экология  ғылымының негізгі міндеті - популяция, биоценоз және экожүйені динамикалық  зерттеу, экологиялық үрдістердің  заңдылықтарын ашу, индустриализация және урбанизация жағдайындағы ғаламшар проблемаларын зерттеу. 

2. Экологияның даму тарихы және қалыптасу этаптары

Экология терминін ғылымға бірінші  болып енгізген 1866 ж. белгілі табиғат  зерттеушісі, дәрігер, аса дарынды  неміс ғалымы Эрнест Геккель. Э.Геккель  экологияға мынандай анықтама берді . Экология табиғаттың экономикасын білу, сонымен қатар тірі организмдердің осы ортаға басқа органикалық және органикалық емес заттардың ара қатынасын, өсімдіктер мен жануарлардың , олардың достары мен жауларының бір-бірімен байланыстарын зерттеу.

Экологияның даму ағымы өте ерте кезеңді қамтиды. Организмдердің ортамен  байланыстары және олардың қоршаған орта жағдайларына тәуелділігі туралы пікірлер антикалық философтардың еңбектерінде кездеседі . Өсімдіктер туралы осындай жоспарда Эмпедокл және Теофраст (IIIғ.б.э.д) жазған , ал жануарлар туралы - Аристотель (Ivғ.б.э.д) жазған.

Экология ғылымының дамуына  А. Гумбольдтің, Ч. Дарвиннің, К.Рулье, Н.Северцов және басқалардың еңбектері үлкен  үлесін қосты.  А.Гумбольдтың (1769-1859) еңбектері өз уақыты үшін өте елеулі болды. Ол өз бетімен жеке Солтүстік  және Оңтүстік Американы , Орталық Европаны, Сібірді , Алтайды, Каспий жағалауларын зерттеді. Сөйтіп ол өсімдіктер географиясын қалыптастырды, жер бетіндегі өсімдіктер дүниесінің таралу заңдылығы туралы рекше ғылым ретінде және өсімдіктер тіршілігін зерттеуде экологиялық бағыттың негізін салды.

         XIX ғ. ортасында  Ресейде К.Ф.Рульенің еңбектері  биологиялық ғылымдағы экологиялық  бағытының дамуы үлкен әсер  етті. Оның еңбектері зоологиядағы  экология бөлімін қалыптастырды.

    XIXғ. соңында Дарвиннің  ілімі арқасында экология организмдердің адаптациясы туралы ғылымға айналды . Дарвиннің анықтамасы бойынша , экология -бұл табиғаттағы барлық күрделі өзара байланыстар мен өзара қатынастарды зерттейтін ғылым, тіршілік үшін күрес жағдайы ретінде.       

    XXғ. 60-жылдарынан бастап, экология дамуында жаңа кезең басталды, экология дамуында жаңа кезең басталды, ол барлық елдерде экологиялық зерттеулердің күрт өсуімен сипатталады. Үнемі әртүрлі экологиялық проблемалар бойынша ақпараттар саны өседі. Мысалы, қоршаған ортаның өзгеруі туралы , өсімдіктерді қорғау туралы және т.б. фактілер саны көбейе түсті.

Экология ғылымының  қалыптасуын негізгі 3кезеңге бқліп  қарастыруға болады.

1 -кезең. Биоэкологиялық зерттеулердің жаппай сипат алу кезеңі. Бұл кезең 18 ғасырдың аяқ шенін қамтиды. Мәселен, К.Линней(1707-1788), Ж.Ламарк(1744-1825),  А.Декандоль(1806-1893), П.С. Паллас (1741-1811), А.Гумбольд, К.Ф.Рулье, Н.А.Северцов, Н.А.Бекетов, Ч.Дарвин, К.Мебиус, Э.Геккель, Е.Варминг, В.В. Докучаев, т.б. табиғат зерттеуші биологтар, систематиктер, географтар өздерінің еңбектерінде экологиялық сипаттағы ғылыми зерттеулер жүргізіп, экология ғылымының дамуына өз үлестерін қосты. Осы тұстардағы жарық көрген Ж.Б.Ламарктың «Жануарлар мен өсімдіктер эволюциясы», А.Декандольдың «Ботаникалық география», К.Ф.Рульенің «Жануарлар экологиясы», А.Н.Бекетовтың «Өсімдіктер географиясы», Ч.Дарвиннің «Түрлердің шығу тегі», т.б. еңбектер экология ғылымының негізін қалаған еді. Ал, неміс зерттеушісі – дарвинист Э.Геккель 1866 жылы «Экология» терминін алғаш рет ғылымға енгізсе, Е.Варминг оны 1895 жылы ботаникаға енгізеді.

2-кезең.  Экология ғылымының жеке ғылым ретінде қалыптасу жіне даму кезеңі. Бұл кезең Э.Геккель, Е.Варминг, К.Мебиус, т.б. шетелдік табиғат зерттеушілерімен қатар орыс ғалымдарының есімдерімен байланысты, 19 ғасырдың басы мен 20 ғасырдың  70-80 жылдарын қамтиды. Атап айтқанда Мәскеу университетінің ғалымдары  Н.А.Северцов, М.А.Мензбир, Б.М.Житков, Д.Н.Кашкаров, Н.П.Наумов, А.Н.Формозов, Н.И.Калабухов, т.б. жан-жақты экологиялық зерттеулер жүргізсе, сол сияқты Қазан университетінде Н.Ф.Леваковский, С.И.Коржинский, А.Я.Гордягин,Г.И.Панфильев,П.Н.Крылов, т.б. өсімдіктер экологиясын зерттеп дамыта түсті.

Әсіресе, осы кездердегі Г.Ф. Морозовтың «Орман туралы ілімі », Д.Н.Кашкаровтың  «Орта және бірлестіктер»,  «Жануарлар экологиясының негіздері», ағылшын А.Тенслидің  «Экожүйелер туралы ілімі», орыс ботанигі В.Н.Сукачевтың  «Биоценоз», т.б. ғалымдарының еңбектері экология ғылымының негізін қалаған болатын.бүдан экология ғылымы жеке ғылым деңгейіне көтеріліп, өзінің зерттеу салаларын, мақсат пен міндеттерін айқындай түсті.

3-кезең. Экология ғылымының өрлеу кезеңі. Қазіргі заманғы экология- бүкіл әлемдік ғылымдар мен әлеуметтік, экономикалық жағдайлар және проблемаларды қамтитын деңгейге жетіп отыр. Осыған орай, экология ғылымының қолданбалы және адам экологиясы бағыттары дами түсуде. Экологияның жаңа салалары бойынша теориялың және практикалық зерттеулер жүргізілуде. Олардың қатарына: А.М.Гиляровтың «Популяциялы0 экология», М.Захарченконың  «Экологияның қазіргі проблемалары», Н.Реймерстің «Экология», В.В.Глуховтың «Экологияның экономикалық негіздері», Ф.Мотузконың «Экология негіздері», С.Боголюбовтың «Экология және право» т.б. еңбектерді жатқызуға болады.

3. Экологияның негізгі түсініктемелері:биосфера, экожүйе, биогеоценоз, популяция, бірлестік, экологиялық факторлар.

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.Биосфера — тірі организмдер өмір сүретін жер қабаты. Жер бетінен 10—15 км биікке көтерілгенге дейінгі және 2— 3 км құрғақтан немесе мұхиттардың 10 км түбіне дейінгі жерде организмдер тіршілік етеді. Бұл терминді 1875 жылы бірінші рет Аустрияның атақты геологы Э. Зюсс ғылымға енгізді. Бірақ биосфера және оның жер бетінде жүріп жатқан процестері туралы ілімнің негізін салған академик В.И. Вернадский болды. Осы ілім бойынша, биосфера +50 %-дан – 50% -ға дейін температурасы болатын термодинамикалық қабат болып саналады.

Биосфера негізінен үш қабаттан құрылады. Олар: атмосфера (газ күйіндегі), гидросфера (су), литосфера (қатты) қабаттар. Биосфера Жердің тірішлік қабығы деп  аталатыны сендерге мәлім. Биосфера терминін ғылымға 1875 жылы австрвялық ғалым Э. Зюсс енгізген болатын. Ал 1926 жылы орыс ғалымы В. И. Вернадский биосфера туралы ілімді негіздеп, оның анықтамасын ұсынды. В. И. Вернадский бойынша биосфера деп ғаламшарымыздағы барлық тіршілік дүнниесі мен олардың арасындағы өзара зат және энергия айналымы тұрақты жүзеге асатын жердің ерекше қабығын атайды.

Биосфера атмосфераның төменгі  бөлігін, гидросфераны жаие литосфераның жоғарғы қабаттарын қамтиды. Тіршілік дүниесінің өнімдері олардың тіршілік ортасы шеңберінен шығып, кеңістік бойынша  мейлінше емін-еркін таралады. Сондықтан тіршіліктің таралу аймағы мен биосфераның шекарасымен берлық жерде бірдей сәйкес келе бермейді.

Биосфераның құрамы мен құрылымы. Биосфераны құрайтын тіршілік дүниесінің құрамында мынадай химиялық элементтер кездеседі: сутек, көміртек, оттек, азот, фосфор, кремний. Олар биофильдік элементтер деп аталады. Бұл элементтердің атомдары тірі организмдерді құрайтын күрделі молекулаларды түзеді, оларға көмірсутектер, майлар, нәруыздар (белок) мен нуклейн қышқылдары жатады. Аталған заттар тірі организмдердің құрамында бір-бірімен тығыз байланыста болады. Тірі организмдер мен олардын тіршілік ортасы өзара тығыз байланысып, ұдайы өзгеру мен даму жағдайында болатын жүйелер жиынтығын құрайды. Биосфераны құрайтын тірі организмдер шартты түрде екі үлкен топқа біріктіріледі: флора және фауна.

Биогеоценоз (био..., гео... және гр. koіnos — жалпы) — тіршілік ету жағдайлары ұқсас, белгілі аумақта өсетін өзара байланысты түрлердің (популяциялардың) тыныс-тіршілік ортасы.       Биогеоценоз терминін 1940 ж. орыс ғалымы В.Н. Сукачев ұсынған. Ғылыми әдебиетте биогеоценозды экологиялық жүйе деп те атайды. Дара бастың зат алмасу және энергия қабылдау процестері биогеоценоз популяциялары арасындағы байланыстардың негізін құрайды. Қоректену әдісіне қарай барлық тірі организмдер автотрофты организмдер және гетеротрофты организмдер болып бөлінеді. Биогеоценоздағы зат айналымы тіршіліктің пайда болу процесінде қалыптасып, тірі табиғат эволюциясының дамуы нәтижесінде күрделене түседі. Сондай-ақ, биогеоценозда зат айналымы болу үшін экожүйеде анорганикалық заттардан органикалық заттар түзетін және Күн сәулесінің энергиясын басқа түрге өзгертіп, сол органикалық заттарды пайдаланып, оларды қайтадан анорганикалық қосылыстарға айналдыратын организмдер болады. Биогеоценоздың негізін продуценттер, консументтер, редуценттер құрайды.

Биогеоценозды және онда өтіп жатқан процестерді сипаттайтын көрсеткіштер:түрдің алуан түрлілігі (осы биогеоценозды  құрайтын өсімдіктер мен жануарлардың түрлерінің саны);популяция тығыздығы (бір түрдің аудан немесе көлем бірлігіне келетін дара бастар саны);биомасса.Биогеоценоз 2-ге бөлінеді.Табиғи биогеоценоз (тоған, орман, т.б.) — табиғи сұрыпталу нәтижесінде қалыптасатын өздігінен реттелетін күрделі де тұрақты биологиялық жүйе.Жасанды биогеоценоз — түрлі агрономиялық әдістерді қолдану нәтижесінде алынған агроценоздар. Бұған қолдан жасалатын шалғындықтар, егістіктер мен жайылымдар, қолдан отырғызылатын ормандар жатады

Экологияның ең негізгі объектісі  экологиялық жүйе, немесе экожүйе - тірі организмдер жиынтығының қоректену , өсу және ұрпақ беру мақсатында белгілі бір тіршілік ету кеңестігін бірлесе пайдалануын тарихи қалыптасқан жүйесі. 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 эко жүйенің құрамына организмдерде обиотикалық орта да керетін жер бетіндегі тірі табиғатынтың негізгі функциясының бірлігі деп есептеуі және оның әр бөлігінің екіншіне әсер ететіндігіне назар аударады. Былайша аәтқанда экожүйе – заттектердің айналымы мен энергия тасмалдануы жүретін табиғи бірлік . Экожүйеде заттектер айналымының жүоуіне органикалық маникулалардың сінімділік түрде белгілі қоры және орагнизмнің үш функцияоналды әр түрлі экологиялық топтары , продуценттер, консументтер, ретутенттер болуы керек.

Экожүйе концепциясы.

Жердегі алғаш организмдер гетеретрофты долған.Автротрофтар органикалық заттарды синтездесе , гетеретрофтар олармен  қоректенелі. Соның нәтижесінде органикалық заттар ыдырайды.

Популяция[1] (латын тілінде populus — халық, тұрғын халық) — белгілі бір кеңістікте генетикалық жүйе түзетін, бір түрге жататын және көбею арқылы өзін-өзі жаңғыртып отыратын организмдер тобы. Осы топтың популяция болып есептелуі үшін: тарихи қалыптасқан ареалы және үздіксіз өзгеріп тұратын сыртқы орта жағдайында өзінің саны мен құрылымын сақтауға қабілетті болуы; сол түрдің өзге топтарынан қандай да бір табиғи кедергілермен ажыратылып тұруы; бір немесе бірнеше экожүйенің құрамына кіріп, олардағы зат алмасу, энергия тасымалдау процестеріне қатысуы тиіс. Әр популяция өзіне ғана тән статиктикалық сипаттамалары (саны, тығыздығы, ареалы, орналасуы, жас ерекшелігі, жыныстық құрамы) және динамикалық сипаттамалары (саны мен тығыздығының уақытқа қатысты өзгеруі) бойынша ерекшеленеді. Популяцияның статиктикалық сипаттамалары популяцияның белгілі бір сәттегі күйін көрсетіп, өлшеу, санау арқылы қысқа мерзімде анықталады. Популяцияның динамикалық сипатамаларын анықтау ұзақ мерзімді (бір ұрпақ жаңаратындай) қажет етеді. Популяция санының динамикасы белгілі бір уақыт аралығындағы тірі организмдердің өмірге келуі мен өлімі көрсеткіштерінің ара салмағы бойынша анықталады. Сондай-ақ, популяция санының өзгеруіне иммиграция және эмиграция процестері де әсер етеді. Популяция саны өсуінің біртіндеп тежелуі логистикалық теңдеу арқылы өрнектеледі. Әдетте, жануарлар мен өсімдіктер популяциясының саны біршама тұрақты болғанымен, олар әлсін-әлсін күрт өзгеріп отырады (мысалы, тоқалтіс тышқандар, леммингтер, т.б.). Кейбір жануарлардың (шегіртке, бөкендер, т.б.) санының немесе тығыздығының қауырт өсуі олардың қоныс аударуына әкеледі. Жануарлар популяцияларының саны мен тығыздығы күрделі мінез-құлықтық (аумағын белгілеу, қору, көші-қон), физиологиялық механизмдер арқылы (гормондар қызметі, стресс) және популяцияның генетикалық құрылымының өзгеруі арқылы реттеліп отырады.