Лекция № 1 2 страница

miп экологилық max

валенттілік

Әр түрдің өкілдері оптимум шамасына және экологиялық валенттілігіне қарай ерекшеленеді.

Экологиялық валенттілігі төмен түрлерді стенобионтты(грек тілінен аударғанда stenos-тар), ал төзімділігі жоғары түрлер –эврибионтты(грек тілінен аударғанда eyoros- кең) деп атайды. Стенобионттылық пен эврибионттылық ағзада өзінің тіршілігін сақтауда пайда болатын әр түрлі бейімделу типтерін сипаттайды. Мысалы, температураға қатысты эври және стенотермді ағзалар тұздардың концентрациясына байланысты эври және стеногалилі жарыққа - эври стенофотты тамақ түріне байланысты эври және стенофагты ағзаларды бөліп көрсетуге болады.

Көптеген қрапайымдылар саңырауқұлақтар эврибионттарға жатады да олар барлық мекен ету орталарында таралған.Стенобионттылық таралу ареалын шектейді.

1840ж. Ю.Либих(1803-1873) ағзалардың төзімділігі оның экологиялық қажеттіліктерінің тізбегіндегі ең әлсіз звеносыммен анықталатынын дәлелдеді. Ю. Либих бидайдың өнімділігі оған көп мөлшерде қажет(СО НО) жеткілікті мөлшерде қажет және топырақта жеткіліксіз болатын мысалы бор заттарға тәуелді екенін анықтайды.

Қазір Либих ережесі шектеуші факторлар заңы немесе Либихтің минимум заңы деп аталады.

Экологиялық фактордың тек жетіспеуі минимум ғана емес оның артық мөлшері де шектеуші әсер ете алады. Минимуммен қатар максимумның да шектеуші әсері туралы түсінікті дамытқан 1913ж В.Шелфорд болды.Шелфордтың толеранттылық заңы:

Экологиялық фактордың минимумы ғана емес оның максимумы да шектеуші фактор бола алады., ал олардың арасындағы диапозоны толеранттық шамасын (латын тілінен аударғанда tolerantia- шыдау, төзім) яғни белгілі бір факторға төзімділігін анықтайды.

Салыстырмалы түрде тұрақты жағдайда ұзақ уақыт тіршілік еткен түрлер өзінің экологиялық серпімділігін жоғалтып, қоршаған ортаға стенобионттылық қалыптасады. Ал, орта факторларының айтарлықтай ауытқымалы жағдайында тіршілік еткен ағзалардың экологиялық серпімділігі жоғары болады да олар эврибионтты болады.

Негізгі абиотикалық факторларға жарық, температура және ылғалдылық жатады.

Жарық. Белгілі француз астрономы К. Флммарион (1842-1925): «Біздің планетамызда жүрген, қозғалған, өмір сүретін нәрселердің барлығы күннен жаралған»- деді.

Биосферадағы ең маңызды процесс- фотосинтез тек жарықта ғана жүзеге асырылады. Фотосинтез нәтижесінде оттегі түзіледі:

СО + НО (СН О) + О

Тірі ағзалардың жарыққа қатынасын екі жақты қарстыруға болады: бір жағынан жарықтың тікелей жасуша протоплазмасына әсері ағзаны дойып жіберуі мүмкін, ал екінші жағынан – жарық тіршілікке қажетті энергияның бірінші ретті көзі.

Жалпы алғанда жарық өсімдіктердің даму жылдамдығына, фотосинтездің интенсивтілігіне, жануарлардың белсенділігіне, қоршаған ортаның ылғалдылығы мен температурасының өзгеруіне әсер етеді, тәуліктік ж/е маусымдық циклдерді қамтамасыз ететін маңызды фактор болып табылады.

Экологиялық фактор ретінде жарыққа қатысты өсімдіктердің мынадай топтарын көрсетуге болады: гелиофиттер (грек тілінен helios – күн, phyton-күн), сциофиттер (грек тілінен skia- көлеңке) ж/е көлеңкеге төзімді өсімдіктер (факультативті гелиофиттер).

Жарық сүйгіш түрлер (гелиофиттер)- жарық жақсы түсетін ашық жерлерде өседі(бидай, қарағай, майқарағай).

Көлеңке сүйгіш өсімдіктер (сциофиттер)- күшті жарықты көтере алмайды, үнемі көлеңкеде рманның көлеңкесінде өседі (орманда өсетін шөптесін өсімдіктер, папортниктер, мүктер).

Көлеңкеге төзімді өсімдіктер (факультативті гелиофиттер)- жақсы жарық жағдайында өседі, бірақ көлеңкені де жақсы көтереді (орманның көптеген өсімдіктері).

Температура. Тірі ағзалардың жер бетінде таралуын анықтайтын факторлардың бірі- температура.

Қолайсыз температураның зиянды әсерінен қорғауға бағытталған өсімдіктердің физиологиялық бейімдеушіліктеріне мына мысалдарды келтіруге болады: буланудың интенсивтілігі – транспирация (латын тілінен trans – арқылы, spiro- тыныс алу, шығару), плазманың ұю температурасын өзгертетін жасушадағы тұздардың жиналуы, хлорофиллдің күн сәулелердің енуіне қарсылық қасиеті.

Жануарларда ағзаны қолайсыз температуралардың әсерінен қорғауға бағытталған мофолониялық бейімделулер қалыптасқан.

Бергман ережесі (1847 ж.) бойынша түрдің немесе біртекті жақын түрлердің тобында дене мөлшері ірі, жылықанды жануарлар анағұрлым салқын аудандарда таралған.

Аллен ережесі (1877ж.) бойынша дене температурасы тұрақты жануарлардың салқын климаттық белдеулерде денесінің шығыңқы бөліктері кішірейеді.

Жылу алмасу түріне байланысты жануарлардың экологиялық екі типін бөліп көрсетеді: пойкилотермді (салқын қанды) және гомойтермді (жылы қанды).

Пойкилотермді ағзалардың (грек тілінен poikilos –алуан түрлі) зат алмасу деңгейі тұрақсыз, денесінің температуарсы тұрақсыз, жылу реттеу механизмдері жоқ дерлік. Оларға омыртқасыздар, балықтар, қосмекенділер жатады.

Гомойтермді ағзаларға (грек тілінен homois- бірдей)- зат алмасу деңгейі жоғары ж/е тұрақты, зат алмасу нәтижесінде жылу реттелуі жүзеге асырылады.

Пойкилотермді жануардың өзін температура ауытқуында белсенді тіршілік ететін эвритермді ж/е температурасының айтарлықтай ауытқуын көтере алмайтын стенотермді деп бөлуге бөледі.

Пойкилотермді жануарлардың арасында аралық жағдайда гетеротермді жануарлар орналасады. Оларда дене температурасы салыстырмалы түрде жоғары ж/е тұрақты болады. Пойкилотермді жануарлар температура бірден төмендеп кеткен жағдайда анабиоз жағдайына өтеді. Анабиоз құбылысын алғаш рет бақылап, сипаттаған А. Левенгук (1701 ж.) болды.

Анабиозды зертеу әр түрлі криотехнологиялардың (грек тілінен kryos – суық, аяз) дамуына жол ашты.

Ылғалдық. Су тірі ағзалардың өмірдегі маңызды экологиялық факторы және олардың тұрақты құрам бөлігі болып табылады.

Су режиміне байланысты өсімдіктердің мен жануарлардың мынадай экологиялық топтарын: ылғалды сүйетін, құрғақшылықты сүйгіш және орташа ылғалдылықты сүйгіш деп бөліп көрсетуге болады:

Ылғалды қажетсінулеріне қарай өсімдіктер төмендегідей топтарға бөлінеді:

1. Гидатофиттер (грек тілінен hydor, hydatos- су) – су өсімдіктері.

2. Гидрофиттер (грек тілінен hydor - су)– құрлық-су өсімдіктері.

3. Гигрофиттер (грек тілінен hydros- ылғалды)- ылғалдағы жоғары жағдайларда өсуге бейімделген құрылық өсімдіктері.

4. Мезофиттер (грек тілінен mesos-орташа, аралық)- қоңыржай, орташа ылғалды жерлерде өсетін өсімдіктер.

5. Ксерофиттер (грек тіліінен xeros - құрғақ) – құрғақ жерлерде өсетін өсвімдіктер.

Құрлық жануарларын ылғалға қатысты төмендегідей топтарға бөледі:

1. Гидрофилдер – ылғал сүйгіш жануарлар(маса, амфибиялар).
2. Мезофилдер – орташа ылғалдылық жағдайында тіршілік ететін жануарлар(құстар, сүтқоректілер).
3. Ксерофилдер – жоғары ылғалдылық жағдайында тіршілік ете алмайтын, құрғақшылықты сүйетін жануарлар.

3. Биологиялық ырғақтар. Жануарлар мен өсімдіктердің температура, ылғалдылық, жарық, қысым элктромагнит өрісі, теңіздердің толуы мен қайтуы маңызды рөл атқарады.

Уақыт бойынша бірізділікпен кезектесіп келетін ағзаның қандай да бір жағдайын биололгиялық ырғақ деп атайды.

Биологиялық сағаттың көмегімен оларда әр түрлі физиологиялық процестердің тәуліктік, маусымдық, жылдық және басқа да ырғақтары белігенеді.

Ағзаның ырғақтары ішкі немесе физиологиялық және сыртқы, яғни геофизикалық табиғаты бар сыртқы циклді өзгерістерден соң жүретін болып бөлінеді.

Ішкі ырғақтар тарихи қалыптасқан. Қалыпты өмір сүру үшін кез келген тірі ағза жоғары физиологиялық белсенділік жағдайынан физиологиялық тыныштық күйге өтеді.

Тірі ағзалар сыртқы ортаның ауытқуларын қабылдауға бейімделе отырып, оларға сәйкес өздерінің физиологиялық процестерін реттейді.

Көптеген жануарларда тәуліктік периодтық физиологиялық функциялардың айтарлықтай ауытқуына әкелмейді. Ол негізінен қозғалыс белсенділігінің өзгеруінен көрінеді. Бұл – сыртқы, экзогенді тәуліктік ырғақ. Тәуліктік периодтық күндіз, кеште, түнде тіршілік ететін жануарларға тән.Тәуліктік периодтық зкзогенді ырғаққа жатады.

Климаттық фактордың жануар мен өсімдіктердің өмірінде жүріп жатқан периодтық процестермен байланысын фенология ғылымы (грек тілінен phainomena – құбылыс) зерттейді.

Фотопериодизм. Жарық маңызды сигнал болып табылады. Ағзалардың морфологилық, биохимиялық және физиологиялық қасиеттері мен функцияларының жарықтың кезектесуі мен ұзақтығына байланысты ырғақты өзгеруі- фотопериодизм деп аталады. Өсімдіктер мен жануарлардың дамуы және көбеюімен байланысты барлық метаболттік процестер фотопериодтың бақылауында болады. Фотопериодизмге байланысты өсімдіктер қысқа күндік және ұзақ күндік өсімдіктерге бөлінеді:

1. Қысқа күндік өсімдіктер. Олардың гүлденуі мен жеміс беруі 8-12 сағаттық жарық жағдайында жүзеге асады. Оларға оңт. аудандардың өсім-рі жатады (тары, күнбағыс).
2. Ұзақ күндік өсімдіктер(бұлар күн жарығының 16-20 сағатқа дейін ұзаруын қалайды). Қоңыржай белдеудің көптеген өсімдіктері ұзақ күндік өсімдіктерге жатады. Солт. өсімдіктеріне- қара бидай, арпа, сұлы, пияз, сәбіз жатады.

Өсімдіктерге иыныштық күй тән. Егер өсімдік тыныштық күйге өтпесе қыста үсіп кетеді. Өсімдіктердің тынштық күйінің 3 түрін бөліп көрсетуге болады. Органикалық, терең және мәжбүр ететін.

1. Органикалық тыныштық. Жемістер, түйнектер мен бүршіктер тән. Өсімдіктердегі органикалық кезінде эмбрионалдық жасушалар мен ұлпалардың нуклеинді және ақузды алмасуында өзгерістердің болуы, көктемде қалыпты өсуді қамтамасыз етеді.

2. Терең тыныштық. Органикалық тыныштық пен қатар немесе одан кейін орын алады да, өсімдіктің аязға тұрақтылығын қамтамасыз етеді.

3. Мәжбүрліктен туған тыныштық күйі. Ол өсімдіктің қолайсыз жағдайлардың әсерінен ұзақ уақытқа дейін өспеуінен көрінеді. Бұл әдетте, көктемде болады. Өсімдіктермен салыстырғанда жануарлардың қолайсыз маусымдық құбылыстарға бейімдеушіліктері алуан түрлі.

Тірі ағзалардың тіршілік әрекетінің нәтижесінде құрлықта литосфераның жоғары қабаттары біртіндеп топыраққа айналды. В.ИВернадский оны планетаның биокостық денесі деп атады. Ол тірі ағзалардың мекен ету ортасымен бірлескен әрекеттесуі нәтижесінде пайда болды.

Топырақта су және құрлық ағзалары таралып, оның өзіне тән комплексі түзілді. Қазір жердегі тіршіліктің 4 ортасын бөліп көрсетуге болады: су, жер-ауа, топырақ және тірі ағзалар.

Су тіршілік ортасы. Гидросфера жер бетінің далпы ауданының 71% дейінгі бөлігін алып жатыр. Сулы ортада мекендейтін ағзаларды гидробионттар деп атайды. Гидробионттардың экологиялық жіктелуі бойынша суда тіршілік ететін ағзалар нектон, планктон және бентос болып бөлінеді.

Нектон (грек тілінен nektos -жүзетін) –су түбімен байланысы жоқ, еркін орын ауыстыратын, жүзіп жүретін ағзалардың жиынтығы.

Планктон (грек тілінен planktos - қалықтаушы)- негізінен су ағысының көмегімен қозғалатын, жүзетін ағзалардың жиынтығы. Негізінен бұлар ұсақ жануарлар- зоопланктон және өсімдіктер- фитопланктон.

Бентос (грек тілінен benthos - тереңдік)- су қоймаларының түбінде (грунтта) мекендейтін ағзалардың жиынтығы. Ол фитобентос, зообентос және бактериобентосқа бөлінеді.

Тіршілік ортасы ретінде суға тән қасиет- оның қозғалғыштығы. Эволюция процесінде суда ағзалар судың қозғалғыштығына бейімделген. Мысалы, жасыл және диатомды балдырлар, су мүктері су түбіндегі тастарға бекінеді.

Су 3 қабатқа бөлінеді: жоғары қабатында температураның маусымдық ауытқуы үлкен, ортаңғы қабаты- термоклин деп аталады, ал төменгі қабатта температураның жылдық ауытқуы болмайды деуге болады.

Су тұздылығы. Әлемдік мұхиттың суының құрамында жерде белгілі элементтердің барлығы дерлік кездеседі. 1 л суда еріген минералдық заттардың массасы судың тұздылығы деп аталады. Тұздылықтың өлшем бірлігі промилле (%) – 1 л судағы 1 г минералдық заттар ерігенін көрсетеді.

Ерітінділердің тұздылығы осмос құбылысы байланысты. Осмос (грек тілінен osmos – қысым) – жасушаның жартылай өткізгіш мембранасы арқылы суда еріген заттардың бір жақты диффузиясы.

Су қышқылдығы (рН). Сутектік көрсеткіш- судың қышқылдығын сипаттайтын шама. Ол 22 С судың ішіндегі С сутегі иондарының концентрацисының теріс ондық логарифмі түрінде анықталады

рН = - lgC

Тереңдеген сайын судың қышқылдығы артады (рН кемиді). Тұщы су балықтарының көпшілігі қышқылдығы 5-тен 9-ға дейінгі көрсеткіштеріне төзе алады. рН=5 болған жағдайда балықтар жаппай қырылады, ал рН =10 болса, онда барлық балықтар жәнекөптеген жануарлар өледі.

Жер-ауа тіршілік ортасы. Жер бетінде тіршілік ететін ағзалар газтәріздес ортамен қоршалып жатыр. Бұл ортаның өзіне тән ерекшеліктері: ылғалдылығының төмен болуы, тығыздығы мен қысымының төмен болуы, оттегінің мөлшерінің жоғары болуы. Жер –ауаның тіршілік ортасында әсер ететін экологиялық факторлардың бірқатар ерекше белгілеріне мыналар жатады: жарықтың әсер ету интенсивтілігі жоғары, температураның ауытқуы күшті, географиялық жағдайына, маусым мен тәулікке байланысты ылғалдылық өзгеріп отырады.

Жер-ауа тіршілік ортасындағы негізгі абиотикалық факторлардың әсер ету ерекшеліктеріне тоқталайық.

Ауа. Құрғақ ауаның құрамы 78% азот, 21% оттегі, 0,03 % көмірқышқыл газы; 1% инертті газдар.

Жел. Ауаның температурасы мен ылғалдығын өзгертеді, ағзаларға механикалық әсер етеді. Жел өсімдіктердің транспирациясын өзгертеді.

Атмосфералық жауын-шашындар қар, жаңбыр, бұршақ түрінде болады. Олар ауа мен топырақтың ылғалдығын өзгерте отырып, өсімдіктер мен жануарларды сумен қамтамасыз етеді.

Топырақ ылғалдылығы. өсімдіктер негізінен топырақтағы суды пайдаланады. Топырақтағы су физикалық күйі, қозғалғыштығы, өсімдіктер үшін маңызына қарай бос, капиллярлы, химиялық және физикалық су болып бөлінеді.

Топырақ- тіршілік ету ортасы. Топырақтану ғылымының негізін салған орыстың зерттеушісі В.В Докучаев (1846-1903) болды. Оның ғылыми зерттеулері геология, минералогия, топырақтану, география, агрономия салаларына жатады.

Экологиялық фактор ретінде топырақтың қасиеттері эдафиттік факторлар деп аталады. Топырақ структурасымен, белгілі бір суөткізгіштігімен және аэрациялануымен сипатталады. Топырақтың жоғары қабатында өсімдіктердің қоректенуіне қажетті элементтер- фосфор, азот, кальций, калий және т.б шоғырланған. өсімдіктердің тамырлары өсу, өлу және ыдырау барысында топырақты қопсытады да, белгілі бір структураны құрайды. Топырақ түзілуіндегі маңызды фактордың бірі – рельеф. Бірдей және жасы бірдей рельефте жақын және біртипті топырақтар түзіледі.

Топырақ ауасының атмосфералық ауамен газ алмасу арқылы оттегімен, ал жер бетіндегі қабаттың көмір қышқылымен байыту процесін – аэрация деп атайды. Топырақтың аэрациясына көптеген факторлар әсер етеді. Мысалы, ылғалдылықтың жоғарылауы топыраққа оттегінің енуіне кері әсерін тигізеді т.б.

Топырақтың органикалық заты гумификация (аэробты ыдырау) және өсімдік қалдықтары мен жануарлардың өлекселерінің жартылай ыдырау өнімдерінен тұрады. Гумус топырақта мекендейтін ағзалардың тіршілігіне қажетті минералдық заттар мен энергия көзі болып табылады. Ол топырақтың құнарлығын қамтамасыз етеді.

Топырақ ағзалары мекен ету ортасымен байланыс дәрежесіне қарай келесідей топтарға бөлінеді:

1) Геобионттар

2) Геофилдер

3) Геоксендер.

Тірі ағзалар – тіршілік ортасы. Өсімдіктер әр түрлі жануарлар үшін баспана болып табылады. Олар ағаш қабығында, жапырақтарда, бұтақтағы ұяларда мекендейді. Ағаш тәрізді өсімдіктер көптеген шырмауық тәрізді өсімдіктер мен эпифиттер үшін мекен ету ортасы болып табылады. Бұлар паразиттер емес, олар басқа өсімдіктерді тек тіршілік ортасы ретінде пайдаланады. Паразиттік ағзалар (өсімдіктер, жануарлар) үшін олар мекендейтін ағза (иесі) ерекше тіршілік ортасы болып табылады. Бұл құьылысты зерттеуге көп үлес қосқан ғалымдар – Б.А. Догель, Е.Н. Павловский және т.б. Барлық паразиттер екі топқа бөлінеді:

1) Эктопаразиттер- иесінің денесінің бетінде мекендейтін, сыртқы паразиттер

2) Эндопаразиттер- иесінің денесінде тіршілік ететін, ішкі паразиттер.

Өзін - өзі тексеру сұрақтары:

1.Фотопериодизм дегеніміз не?

2.Ағзалардың тіршілік орталарына нелер жатады және олар туралы түсіндір.

3.Судың қышқылдығы дегеніміз не?

4.Биологиялық ырғақтар туралы не білесің?

5. Экологиялық факторлар қалай жіктеледі?

Ұсынылған әдебиеттер:

1.Оспанова Г.С.,Бозшатаева Г.Т. «Экология» Алматы 2002ж 82 – 137 беттер.

2.Ә.С. Бейсенова, Ж.Б.Шілдебаев, Г.З.Сауытбаева «Экология» Алматы, Ғылым-2001 ж.

3.Ю.Одум «Основы экологии» Москва-1975 г.

4. Ю.Одум «Экология» Москва, Мир-1986 г.

5.Ж.М. Әділов «Тұрақты даму және айналадағы орта» Алматы, 1998 ж.

6.Қ. Ә. Әлімбетов, Г.С. Оспанова, А.Қ. Мейірбеков «Табиғатты пайдалану және оны қорғау негіздері» Алматы, Экономика - 2000 ж.

Дата добавления: 2014-11-07