«экология және тұРАҚты даму» барлық мамандықтарға арналған ПӘнінің ОҚУ-Әдістемелік материалдары доцент Жумабеков С. Ж

Биосферадагы ен маңызды процесс-фотосинтез тек жарықта гана жүзеге

асырылады. Альбедо-әр түрлі денелердін бетінің шағылыстыруга қабілеті. Ол радиацияның жалпы мөлшерінен пайызбен шаққандағы мөлшері.

Экологиялық фактор ретінде жарыкка қатысты өсімдіктердіц төмендегі

топтарын бөліп көрсетуге болады.: гелиофиттср сциофиттер және көлеңкеге

төзімді өсімдіктер.

табылады.

Бергаман ережесі (1847 ж.) бойынша түрдің немесе біртекті жакын түрлердің тобында дене мөлшері ірі жылы канды жануарлар анағүрлым салкын

аудандарда таралган.

Термодинамика тургысынан ағзанын жылуды жоғалтуы оның салмағына

емес, бетінің ауданына тура пропорционал болады.

Неғұрлым жануарлар ірі және денесі шағын болған сайын оған тұракты температураны ұстап туру жеңіл. Ал неғурлым жануар ұсак болса, онын салыстырмалы ауданы жоғары және жылу жоғалтуы да, зат алмасу децгейі де, энергия жоғалтуы да жоғары.

Аллень ережесі (1877ж.) бойынша дене температурасы тұракты жануарлардың салқын климаттық белдеулерде денесінің шыгыңқы бөліктері кішірейеді.

Мысалы, экологиялық жагынан бір-біріне жақын түрлердің құлактарынын мөлшерін салыстырсак, тундарда мекендейтін поляр түлкісінін кұлағы кіші, коңыржай белдеуде мекендейтін кәдімгі түлкінін құлағы орташа. Африка шөлдерінде мекендейтін фенектің құлагы өге улкен.

Ылғалдылык Су тірі агзалардын өмірінде маңызды экологиялык факторы және олардың тұрақгы құрам бөлігі болып табылады.

Ылгалды қажетсінулеріне қарай өсімдіктер төмендегідей топтарга бөлінеді: гидагофитгер. гидрофиттер, гигрофиттер. мезофитгер. ксерофиттер.

Жануарлар үшін олардың су алмасуын реттейтін механизмдер мен жабындардың өткізгіштігі маңызды роль атқарады. Су режиміне байланысты өсімдіктер мен жануарлардың мынандай экологиялық топтарын: ылғалды сүйетін, құрғақшылықты сүйгіш және орташа ылғалдықты сүйгіш деп бөліп көрсетуге болады.

Ылғалды қажетсінулеріне қарай өсімдіктер төмендегідей топтарға бөлінеді:

1. 
   Гидатофиттер (грек тілінен аударғанда гидора, гидатос - су) – су өсімдіктері, денесінің бір бөлігі немесе толығымен суға батып тұрады (элодея, тұңғиықгүл, лотос, балдырлар және т.б.).
   
2. 
   Гидрофиттер (грек тілінен аударғанда гидора - су) – құрлық-су өсімдіктері, суға тек төменгі бөліктері батып тұрады (жебежапырақ).
   
3. 
   Гигрофиттер (грек тілінен аударғанда гидора - ылғалды) – ылғалдылығы жоғары жағдайларда өсуге бейімделген құрлық өсімдіктері. Көбінесе ылғалды ормандарда (папоротниктер), батпақтарда – батпақ өсімдіктері, су қоймаларының жағалауларында өседі.
   
4. 
   Мезофиттер (грек тілінен аударғанда мезос – орташа, аралық) – қоңыржай, орташа ылғалды жерлерде өсетін өсімдіктер. Мезофиттерге шалғындықтың шөптері, көптеген орманның шөптесін өсімдіктері, жалпақ жапырақты ағаштар, көптеген ауыл шаруашылық дақылдары, арамшөптер жатады.
   
5. 
   Ксерофиттер (грек тілінен аударғанда ксерос - құрғақ) – құрғақ жерлерде өсетін өсімдіктер. Олар екіге бөлінеді: суккуленттер және склерофиттер.
   

Ә) склерофиттер (грек тілінен аударғанда склерос – құрғақ, қатты) – құрғақшылыққа төзімді, судың буландыруын төмендететін қатты, тері тәрізді қабықшасы бар өсімдіктер (сексеуіл, жантақ, жусан, боз селеу). Бұл өсімдіктер биік емес, бірақ тамыр жүйесі күшті дамыған. Көптеген склерофиттердің жапырақтары ұсақ, құрғақ, көбінесе тікенге, қабыршаққа айналған.

Құрлық жануарларын ылғалға қатысты төмендегідей топтарға бөлінеді:

1. 
   Гидрофильдер – ылғал сүйгіш жануарлар (маса, құрлықтың былқылдақденелілері мен амфибиялар).
   
2. 
   Мезофильдер – орташа ылғалдылық жағдайында тіршілік ететін жануарлар (көптеген бунақденелілер, құстар, сүтқоректілер).
   
3. 
   Ксерофилдер – жоғары ылалдылық жағдайында тіршілік ете алмайтын, құрғақшылықты сүйетін жануарлар (түйе, шөлдің кемірушілері мен бауырмен жорғалаушылары). Бұл жануарлардың өзіндік бейімделушіліктері пайда болған. Мысалы, шөл тасбақалары суды қуығында қорға жинайды. Кейбір сүтқоректілер май қабатының тотығуы нәтижесінде пайда болған метаболлиттік суды пайдалануға бейімделген. Метаболиттік судың есебінен көптеген бунақденелілер, түйе, құйрықты қой, тышқандар тіршілік етеді.
   

Сонымен. мекен ету ортасында тірі ағзага әсер ететін экологиялык факторлардың көптүрлігіне карамай, олардын ағзаға әсер ету сипаты мен тірі ағзалардын жауап ретінде беретін реакциялары бойынша біркатар жалпы заңдылықтарды көрсетуге болады. Либихтің минимум заңы, Шелфордтың толеранттылык заңы және т.б.

Тіршілік ету ортасы- бұл тірі ағзаның айналасындағы және ол онымен тікелей өзара әрекеттестікке түсетін табиғаттың бір бөлігі. Қоршаған ортаның құрамы мен қасиеттері әр түрлі және үнемі өзгерісте тұрады. Кез келген тірі зат осы күрделі,әрі, өзгермелі дүниеде тіршілік етеді: үнемі оған бейімделіп, өзінің тіршілік әрекеттілігін оның өзгерістеріне сәйкес келтіреді.Біздің ғаламшарымызда тірі ағзалар жағдайларының өзгешелігімен тым ерекшеленетін төрт негізгі мекен ету орталарын игерді. Су тіршілік алғаш пайда болып , таралған ең бастапқы орта болды. Бұдан әрі тірі ағзалар жер беті мен ауа ортасына билік құрды, топырақ жасап, оған қоныс тепті.

Ортаның ағзаға әсер ететін жеке қасиеттері немесе элементтері экологиялық факторлар деп аталады. Орта факторлары сан алуан түрлі болып келеді. Олар тірі заттар үшін қажетті немесе керісінше зиянды болуы мүмкін.

Экологиялық табиғи және антропогенді экологиялық факторлар болып екіге бөлінеді. Табиғи факторлардың өзі биотикалық және абиотикалық деп жіктеледі.Тіршіліктің төртінші ерекше ортасы тірі ағзалардың өзі болды, олардың әрқайсысы оған қоныстанған паразиттер мен симбиондар үшін тұтас дүниені білдіреді. Адаптация – ағзалардың қоршаған орта өзгерістеріне бейімделуі. Бейімделуге қабілеттілік – тіршіліктің негізгі қасиеттерінің бірі болып табылады, өйткені ол оның тіршілік етуінің мүмкіндітін қамтамасыз етеді.

1. 
   Негізгі тіршілік ету орталары қандай?
   
2. 
   Фотопериоднзм не?
   

4. Тірі ағзалардың қоректену типтері мен энергиялық зерттеу механизмдері

қандай?

5.Автотрофтар дегеніміз не?

7.Гетеротрофтар дегеніміз не?

8.Хемотрофтар дегеніміз не?

Такырып-3 (2 сағат) № 4дәріс.

ПОПУЛЯЦИЯЛАР ЭКОЛОГИЯСЫ –ДЕМЭКОЛОГИЯ.

Жоспар

1.Популяция туралы түсінік,Статикалық және динамикалық түрлері

2. Статикалық түрлері:саны, тығыздығы, жыныстық және жастық құрылымы

3. Динамикалық түрлері: туылуы, өлімі , өсу жылдамдығы.

1.азық мөлшерінің жеткілікті болуы популяция санының артуына әкеледі, бірақ өсудің максималды шамасында азық шектеуші фактор болады. Азық қорының жетіспеуі популяция санының кемуіне әкеледі.

2. популяция санының артуы мен кемуі мекен ету ортасы үшін бірнеше популяциялардың бәсекелесу процесінде байқалады.

3. жыртқыш пен жемтік, паразитпен иесі арасындағы күрделі өзара қатынастар популяция санының ауытқуына себеп болады.

4. абиотикалық факторлар (температура, ылғалдылық, ортаның химиялық құрамы) популяциялар санына көп әсер етеді және олардың ауытқуларын туғызады.

Популяция ішілік реттеуші механизмге эмиграция жатады. Эмиграция – берілген ареалдың қолайсыздау бөліктерінен популяцияның бір бөлігінің орын ауыстыруы.Тығыздық артып кеткен жағдайда бірқатар сүтқоректілер мен құстарда эмиграция байқалады. И.И.Шмальгаузен барлық биологиялық жүйелер белгілі бір дәрежеде өздігінен реттелуге яғни, гомеостазға қабілетті (грек тілінен аударғанда homoios – ұқсас, сол, stasis-қозғалыссыз, тұрақты) болады деді. Гомеостаз – тірі жүйелердің, соның ішінде популяциялардың қоршаған ортаның өзгермелі жағдайында тұрақты динамикалық тепе-теңдікті ұстап тұруға қабілеті.

Туылу мен өлім сандарының қатынасы популяцияның өсу жылдамдығын береді.

Сыртқы жағдайлардың периодттылығы және ағзаның ішкі эндогенді ырғақтарының пайда болуы, популяциялардың флуктациясы экожүйенің биоталық бірлестіктерінің циклдылығына синхронды әсер етеді. Тәуліктік циклдар жоғары континетті клиаматта өте анық білінеді, себебі түн мен күн ұзақтықтарының айрмашылығы елеулі болады.

1. 
   Демэкология нені зерттейді?
   
2. 
   Популяция дегеніміз не? Популяциялық экологияның негізін салушы кім?
   
3. 
   Популяцияның ағзалар тобы ретінде негізгі қасиеттерін атаңыз.
   
4. 
   Ағзалар популяциялық тобын зерттеудің маңызы неде?
   
5. 
   Популяцияның осу қисықтары туралы айтыңыз. Аталған қисықтардың формалары немен түсіндіріледі?
   
6. 
   Популяция санының өзгеруі тірі ағзалардың қандай бейімделу реакцияларымен байланысты?
   
7. 
   Популяцияның санына әсер ететін факторлардың қайсысы популяцияның тығыздығына байланысты және қайсысы байланысты емес?
   
8. 
   Экологиялық қуыс дегеніміз не?
   

1. Жатқанбаев Ж.Ж. Экология негіздері. А., 2003

2. Бейсенова Ә.С., Шілдебаев Ж.Б., Сауытбаев Г.З. Экология., А., 2001.

3. Ақбасова А.Ж., Саинова Г.Ә. Экология А., 2003.

4. Оспанова Г.С., Бозшатаева Г.Т. Экология., А., 2002.

5.Бродский А.К. Жалпы экологияның қысқашы курсы А, 2010

№ 5 дәріс

ПОПУЛЯЦИЯЛАР ЭКОЛОГИЯСЫ –ДЕМЭКОЛОГИЯ.

Жоспар

1.Демография

2. Экологияда популяция дегеніміз

3. Популяцияның негізгі қасиеттері:

ХХ ғасырдағы адамзаттың санының жылдам артуын демографиялық жарылыс деп атайды. Соңғы 100 жылдағы өсімге Жердегі қазір өмір сүретін адамдардың ¾-і сәйкес келеді. Ғасырдың екінші жартысында әр он жыл сайын жылдық өсім шамамен 10 млн.-ға артып отырды. 50-жылдары 53,3 млн. болса, 60-жылдарда -66,7 млн.,70-жылдарда – 70,3 млн., 80-жылдарда- 86,4 млн., адам. Адамзат тарихы мен эволюциясының ерекше факторынан басқа халық санының шектен тыс артуын эпидемиялар мен аштықтан болатын өлім санының кемуімен түсіндіруге болады. ХХ ғасырда аталған факторларға гигиеналық және медициналық жағдайлардың жақсаруына байланысты дамушы елдердегі бала өлімінің кемуі де қосылды 1990-1995 жылдары дүние жүзіндегі жалпы туу коэффициенті - 24,6 % дейін кеміді, жалпы өлім коэффициенті 9,8 % болса , табиғи өсім коэффициенті – 14,8 % құрады. Қазір көбеюдің шамамен осындай көрсеткіштері сақталуда. Әр минут сайын жерде 270 бала өмірге келсе, әр жастағы 110 адам өледі де дүние жүзі халқы 160 адамға өсіп отырады.Әр түрлі елдер мен континенттердің халық санының өсуіне қосқан үлесі әр түрлі. Абсолюттік саны бойынша ең үлкен өсімі ірі азиялық елдер - Қытай, Үндістан, Индонезия берсе, ал ең жоғарғы өсу жылдамдығы Африка мен Латын Америкасында байқалған. (8-кесте).

Шварцтың берген анықтамасы бойынша :

Даралардың кеңістікте таралуы.

Популяциялардың күйі мен тіршілігі популяцияның жалпы санына және олардың кеңістікте орналасуына байланысты. Популяцияны құрайтын даралардың кеңістікте таралуы әр түрлі болуы мүмкін . Даралар мен олардың топтарының таралуы кездейсоқ, бірқалыпты және топтық болып бөлінеді. Ағзалардың таралу типін білудің популяцияның тығыздығын іріктеп алу әдісімен бағалаудың маңызы зор.

Іріктеп алу - популяция тығыздығын бағалауға арналған эксперименттер қатарын атаймыз.

Іріктеу санын п-деп белгілейміз.Әр іріктеудегі даралардың орташа санын т –деп белгілесек , онда даралардың кеңістікте таралу сипатын s²- дейміз.

< ( m- x)²

S²= - -------------

n-1

мұндағы: s² - таралу шамасы

Бірқалыпты таралу жағдайында s² =0. Себебі: әр іріктеудегі даралар саны тұрақты және орташаға тең. Кездейсоқ таралу кезінде орташа т мен дисперсия s² тең (п- іріктеу саны жеткілікті болғанда)

Топтық таралу кезінде дисперсия орташадан жоғары және неғұрлым жиналуға қабілеті күшті болса олардың айырмашылығы да күшті болады. Даралардың бірқалыпты таралуы табиғатта өте сирек кездеседі . Кездейсоқ таралу тек біртекті ортада және жиналуға қабілеті жоқ түрлерде байқалады. Топтық таралу табиғатта жиі кездеседі.

Популяция саны --- берілген территория немесе көлем бірлігіндегі даралардың жалпы саны. Ол еш уақытта тұрақты болмайды және көбею мен өлімнің интенсивтілігінің қатынасына байланысты. Көбею процесінде популяцияның өсуі жүреді де , өлім оның санының кемуіне әкеледі.

Жоспар

2. Экожүйне және биогеоценоз ұғымдары. Экожүйе энергетикасы

3. Биогеоценоздағы өзгерістері
Синэкология (грек тілінен аударғанда syn- бірге) - әр түрге жататын өсімдіктер, жануарлар мен микроорганизмдердің популяцияларының ассоциациаларын (биоценоздар), олардың қалыптасу жолдары мен қоршаған ортамен өзара әсерін зерттейтін экологияның бөлімі.Әр түрдің популяцияларының макрожүйелерге бірігуінен – бірлестіктер мен биоценоздар түзіледі.

Биоценоз (грек тілінен bios - өмір, koinos – жалпы, ортақ) – қоршаған ортаның бірдей жағдайында бірге тіршілік ететін өсімдіктер, жануарлар мен микроорганизмдер популяцияларының жиынтығы. «Биоценоз» ұғымын 1877 жылы неміс зоологы К.Мебиус ұсынды.

Кез келген биоценоз биотоппен бірігіп, одан да жоғары деңгейдегі биологиялық жүйе – биогеоценозды түзеді. Биогеоценоз ұғымын 1940 жылы В.Н.Сукачев ұсынған. В.Н.Сукачев (1880-1967) биогеоценозға мынадай анықтама берген – «жер бетінің белгілі бір бөлігінде табиғи жағдайлары біртекті (атмосфера, тау жыныстары, өсімдіктер, жануарлар әлемі, микроорганизмдер дүниесі, топырақ және гидрологиялық жағдайлар) бірлестік, ол өзін құрайтын компоненттердің өзара әсерлесу ерекшеліктерімен, белгілі бір зат және энергия алмасуымен, басқа да табиғат құбылыстарымен, ішкі қарама –қайшылықты біртұтастықпен сипатталатын, үнемі қозғалыста, дамуда болатын жиынтық»

«Биогеоценоз» ұғымы шет елдерде кеңінен таралған, 1935 жылы А.Тенсли ұсынған «Экожүйе» ұғымына жақын. Экожүйе дегеніміз – зат, энергия және ақпараттар алмасу нәтижесінде біртұтас ретінде тіршілік ететін кез келген өзара әрекеттесуші тірі ағзалар мен қоршаған орта жағдайларының жиынтығы. Экожүйеге құмырсқа илеуі, орманның бір бөлігі, тұтас орман, және бүкіл биосфераның өзі мысал бола алады.

Тіршілік ету жағдайлары едәуір дәрежеде ұқсас болып келетін, белгілі бір территорияда мекендейтін өзара байланысты түрлердің комплекстерін биогеоценоз құрайды. Биогеоценоз өлі табиғат факторлары мен ( топрақ, ылғалдылық, температура және т.б.) Тығыз байланыса отырып, олармен бірге тұрақты жүйе түзеді. Өздігінен реттелу әрбір түр особьтарының саны белгілі бір, мұндай өзін - өзі реттейтін тұрақты жүйені экожүйелер деп атайды. Қоректену әдістеріне қарай барлық организмдер екі топқа бөлініді:

1. Автотрофтар

2. Гетеротрофтар

Биогеоценоздағы зат айналымы – тіршілік үшін қажет шарт.

Кез – келген биогеоценоздың негізі - жасыл өсімдіктер – органикалық зат түзушілер. Биогеоценозды міндетті түрде өсімдікпен, жануарлармен және органикалық заттарды қарапайым минералдық қосылыстарға дейін ыдрататын микро организмдер болады.

Зат түзушілер – продуценттер.

Микроорганизмдер – редуценттер.

Биогеоценозды және онда өтіп жатқан процестерді сипаттау үшін мынадай негізгі көрсеткіштері бар:

А. Түрдің алуан түрлілігі – осы биогеоценозды құрайтын өсімдіктермен жануарлар түрінің саны.

Б. Популяция тығыздығы – осы түрдің аудан немесе көлем бірлігіне келетін особьтар мөлшері.

В. Биомасса органикалық заттармен барлық особьтар жиынтығы энергиясының жалпы мөлшері.

Биогеоценоздар өте күрделі. Оларда параллель және айқыш – ұйқыш орналасқан көптеген қоректену тізбегі болады, ол түрлердің жалпы саны жүздеп, тіпті мыңдап саналады. Әртүрлі объектілердің сан алуан түрімен қоректенеді, сөйтіп өздері бірнеше экожүйеге қорек болады. Қоректену тізбегінің негізі болып саналатын өсімдік текті зат мөлшері, әрқашан да өсімдік қоректі жануарлардың жалпы массасының бірнеше есе арттық болады, ал қоректену тізбегіндегі әрбір келесі буынның массасы жедел кемиді. Мұндай өте маңызды заңдылық экологиялық пирамида ережесі д.а.

1. Тұщы су қойма биогеоценозы

2. Тоған биогеоценоздың тұрақтылығы

3. Жалпақ жапрақты орман биогеоценозы

4. Еменді орман биогеоценозы

5. Орман биогеоценозындағы өздігінен реттелу

6. Органикалық қалдықтардың минералдануы

деп бөлінеді.

1. Түрлер санының ауытқуы

2. Биогеоценоздың ауысуы

1. Биогеоценоз ішіндегі әртүрлі организмдер санының динамикасы және оны анықтаушы себептерді зерттеу зиякез бунақденелердің жаппай көбейіп кетуін алдын – ала болжап, оған жол бермеу үшін қажет болды. Бұл – экологияның маңызды міндеттерінің бірі.

2. Қандай биогеоценоз болсада дамып, экологиядан өтеді. Құрлық биогеоценоздарының ауысуы процесінде өсімдіктердің алатын орны үлкен, бірақ олардың атқаратын қызыметін, биогеоценоз біртұтас организм ретінде тіршілік етіп, өзгеріп отырады. Адамның алатын орны да өте зор. Биогеоценоздың табиғи ауысуының заңдылығы мен бағытын білу, оның ауысуы белгілі бағытта жүріп, солардың тіршілік ету ұзақтығы әр қилы болады. Биогеоценоздардың әртүрлі типтері географиялық аймақтылық пен тығыз байланысты. Мыс: солт –тен оңт – ке бірқатар табиғи аймақтар тундра, тайга, жапрақты орман, дала, шөл. Аймақтық биогеоценоздың жетекші компоненті - өсімдіктерден едәуір айқын байқалады. Экожүйенің маңызды құрамдас бөлігі және оның әрекеті нәтижесінде топрақ та географиялық аймақтарға байланысты өзгеріп отырады. Адам қолмен жасалатын биогеоценоздар – адамның ауылшаруашылық әрекетінің нәтижесінде пайда болатын қолдан жаалған биогеоценоздар – агроценоздар деп аталады

Негізгі әдебиеттер:

1. Жатқанбаев Ж.Ж. Экология негіздері. А., 2003

2. Бейсенова Ә.С., Шілдебаев Ж.Б., Сауытбаев Г.З. Экология., А., 2001.

3. Ақбасова А.Ж., Саинова Г.Ә. Экология А., 2003.

4. Оспанова Г.С., Бозшатаева Г.Т. Экология., А., 2002.

5.Бродский А.К. Жалпы экологияның қысқашы курсы А, 2010

Жоспар

2.Экологиялық пирамидалар

3. Экологиялық сукцессиялар
Қоректік тізбек және қоректену деңгейлері.

Экожүйенің маңызды қасиеттерінің бірі оларда қоректік тізбектің болуы. Қоректік тізбек – экожүйеде организмнің қоректенуі кезіндегі органикалықзаттардың қозғалысы мен олардан алынатын энергия ағымын көрсететін организмдер тізбегі. Бұл сөз грек тілінің trophos – қорек, тамақ ұғымдарын береді. Қоректік байланыстар – табиғатта негізгі болып табылады, тіршілікті демейді, өзара әрекеттесуші түрлердің саны мен олардың эволюциясының барысына ықпал етеді; әрбір түр басқа түрлер үшін энергия мен қоректік заттардың көзі болып табылады (қоректену немесе қоректік тізбек). Енді продуценттер, консументтер және редуценттер ұғымдарын толығырақ қарастырайық.

Продуценттер (ағылш. to produce - өндіру) – бейорганикалық заттардан органикалық заттарды өндіретін организмдер. Экожүйелерде продуценттерге фотосинтез арқылы сыртқы күн энергиясын органикалық заттар ішіндегі биохимиялық энергияға айналдыратын автотрофты организмдер жатады. Жер бетіндегі экожүйелердегі продуценттерге өсімдіктерді жатқызамы.

Консументтер (латын. консуме – тұтыну) басқа организмдермен (продуценттермен) өндірілген органикалық заттармен қоректенетін организмдер. Экожүйедегі бұл организмдер гетеротрофты деп аталады.

Редуценттер – органикалық заттар қалдықтарын бейорганикалық заттарға айналдыратын организмдер (негізінен бактериялар, саңырауқұлақтар және т.б.).

Сонымен энергиясы бар экожүйенің ішіндегі органикалық заттар автотрофты организмдермен түзіліп, олар гетеротрофтар үшін қорек (заттар мен энергиялардың қайнар көзі) болып табылады. Қарапайым мысал: жануарлар өсімдікті жейді. Бұл жануарларды өз кезегінде басқа жануарлар жеуі мүмкін, осындай жолмен бірқатар ағзалар арқылы энергия тасымалдау жүреді – олардың әрбір келесісі шикізат пен энергия беретін алдыңғысымен қоректенеді. Мұндай бірізділік қоректік тізбек деп , ал оның әрбір түйіні – қоректену деңгейі деп аталады.

Бірінші қоректену деңгейін афтотрофтар немесе бірінші реттік продуценттер деп аталатындар алады. Екінші қоректену деңгейіндегі организмдер – бірінші реттік консументтер, үшіншідегілер – екінші реттік консументтер деп аталады. Әдетте төрт немесе бес қоректену деңгейлері болады, алтыдан асатындары сирек.

Бірінші реттік продуценттер. Бірінші реттік продуценттерге автотрофты организмдер, негізінен жасыл өсімдіктер, кейбір прокариоттар, атап айтқанда, көк-жасыл балдырлар және фотосинтезделетін бактерияның аздаған түрлері жатады, бірақ олардың үлесі шамалы ғана. Фотосинтетиктер күн энергиясын ұлпаларды құрайтын органикалық молекулалар негізінде қолданылатын химиялық энергияға айналдырады. Органикалық заттардың өніміне энергияны бейорганикалық қосылыстардан алатын хемосинтездеуші бактериялар да аздаған үлесін қосады.

Су экожүйелерінде басты продуценттер мұхиттар мен көлдер үстіңгі қабатының фитопланктонын құрайтындар көбіне ұсақ болып келетін бір жасушалы ағзалар – балдырлар болып табылады.

Бірінші реттік консументтер бірінші реттік продуценттермен қоректенеді, яғни олар шөп қоректі жануарлар.

Екінші және үшінші реттік консументтер. Екінші реттік консументтер шөп қоректілермен қоректенеді, осылайша бұлар екінші реттің консументтерін жейтін үшінші реттің консументтері сияқты етпен қоректенетін жануарлар. Екінші және үшінші реттің консументтері жыртқыш болып аң аулауы, өзінің құрбандығын ұстап алып , өлтіруі мүмкін. Соңғы жағдайда олар көлемі жағынан өздерінің иелерінен кіші болады.

Редуценттер мен детритофагтар. Өлген өсімдіктер мен жануарлардың денелері әлі де болса энергия мен «құрылыс материалын » тірі кезіндегі бөлінділерді , мысалы, зәр мен нәжіс сияқтыларды сақтайды. Бұл органикалық материалдарды микроағзалар , дәлірек айтсақ, органикалық қалдықтарда сапрофиттер тәрізді тіршілік ететін саңырауқұлақтар және бактериялар ыдыратады. Мұндай ағзалар редуценттер деп аталады. Олар өлі денелерге ас қорыту ферменттерін немесе тіршілік әрекеттілігінің қалдықтарын бөліп, олардың қорытқан өнімдерін сіңіреді. Жартылай ыдыраған материалдарды детрит деп атайды, көптеген ұсақ жануарлар (детритофагтар) сонымен қоректеніп , ыдырау процесін жылдамдатады. Бұл процеске шынайы редуценттермен қатар (саңырауқұлақтар мен бактериялар) детритофагтар (жануарлар) да қатысатындықтан ол екеуін де кейде редуценттер деп атайды, әйтсе де шындығында бұл термин сапрофитті ағзаларға қатысты. Кейбір жануарлар басқа жануарлармен де , өсімдіктермен де қоректенеді, оларды талғаусыз қоректенушілер ( жекелей алғанда адам да соған жатады) деп атайды.

Топтардағы популяция аралық өзара әрекеттестіктер (биологиялық өзара әрекеттестіктер типі) – бұл әртүрлі популяциялардың топтың шегіндегі байланысы; мынадай қатынастарды бөледі: нейтрализм, бәсекелестік, паразиттік, жыртқыштық, симбиоз, мутуализм, комменсализм , антогонизм.

Бәсекелестік – табиғи топтардың құрамын анықтайтын қатынастардың басты типтерінің бірі, бәсекелес түрлер бірге тіршілік ете алмайды. Азық, өмір сүру ортасы және басқа қажетті жағдайлар үшін болатын даралар арасындағы кері әсерлер. Бәсекелестік тікелей немесе жанама болуы мүмкін.

Симбиоз (селбесу ) – дегеніміз әр түрге жататын даралардың екі жақты пайдалы бірігіп тіршілік етуі. Мысалы : өсімдіктердің арасындағы симбиозға қынаны алуға болады. Қыналар балдырлар мен саңырауқұлақтардың селбесіп тіршілік етуі нәтижесінде түзіледі.

Комменсализм (француз тілінен аударғанда commensal- бірге тамақтану) .Бір ағза екіншісінің есебінен тіршілік етеді, бірақ оған ешқандай зиян келтірмейді.Мысалы , жабысқақ –балық ірі балыққа бекініп алады да, онымен бірге қозғалады және оның тамағынан қалған заттармен қоректенеді.

Амменсализм (латын тілінен аударғанда mensa - азық, тамақ). Бір популяция үшін қолайсыз болып табылатын өзара қатынастар. Мысалы, зең саңырауқұлақтарының бактериялармен қатынасы. Зең саңырауқұлақтары бөліп шығаратын антибиотиктер бактерияларды жояды.

Жыртқыштық. Популяциялардың біреуі екіншісіне қолайсыз әсер ете отырып, пайда алады. Әдетте жемтігін жыртқыш өлтіре отырып, онымен қоректенеді. «Жыртқыш – жемтік» қатынасының негізінде қоректену тізбегі жатыр. Жыртқыштарды зиянды жануарлар деп бір жақты қарастыруға болмайды. Себебі, жыртқыштың аузына ауру және әлсіреген даралар түседі де, аурудың таралуының алдын алып, популяцияны сауықтырады.

Паразитизм (грек тілінен аударғанда parasitus- арамтамақ). Бір түр екіншісінің денесінің ішіне не бетіне бекініп, иесінің есебінен тіршілік ететін түр аралық қарым-қатынастарды айтады.

Гомотиптік реакциялар немесе түрішілік әрекет – бір түрдің дараларының арасында байқалады, бұған түрішілік бәсекелестік жатады.

Гетеротиптік реакциялар немесе түраралық әрекет – әр түрге жататын даралар арасында байқалады.

Бақылау сұрақтар мен тапсырмалар

1. 
   Синэкология нені зерттейді?
   
2. 
   Биоценоз туралы не білесіз?
   
3. 
   Биотоп дегеніміз не?
   
4. 
   Экожүйе түсінігінің анықтамасын айтыңыз.
   
5. 
   Бірлестік құрылымы дегеніміз не?
   
6. 
   Бірлестіктің түр және морфологиялық құрылымын сипаттаңдар?
   
7. 
   Трофикалық байланыстар дегеніміз не? Бірлестіктердің трофикалық құрылымдары және өнімділіктері туралы айтыңыздар.
   
8. 
   Автотрофты және гетеротрофты ағзаларға қандай ағзалар жатады?
   
9. 
   Тірі ағзалар арасындағы биотикалық байланыстардың барлығын қандай топтарға бөлуге болады?
   
10. 
    Нейтрализм және аменсализм дегенімз не?
    
11. 
    Комменсалдар деп қандай ағзаларды айтады? Комменсализмге мысал келтіріңдер.
    
12. 
    Симбиоз дегеніміз не? Симбиотикалық өзара әрекетке мысал келтіріңдер. Бәсекелестік түраралық қатынас ретінде, мысал келтіріңдер.
    
13. 
    Түраралық және түрішілік қатынас бәсекелестігіне мысал келтіріңдер, айырмашылығы неде? Жыртқыштық пен паразиттікке антибиотизм ретінде сипаттама беріңіздер.
    

Массалар пирамидасы. Биомассалар пирамидасы - әр түрлі трофикалық деңгейдегі тірі заттың жалпы құрғақ массасын сипаттайды. Өндірушілер өте ұсақ және консументтер ірі болғандықтан экожүйелерде соңғысының жалпы массасы барлық кезде продуценттердің жалпы массасынан жоғары болады, яғни биомасса пирамидасы керісінше болады.

Энергия пирамидасы – кезекті трофикалық деңгейдегі энергия ағынының шамасын немесе «өнімділігін» көрсетеді. Энергетикалық пирамида барлық кезде жоғары қарай сүйірленеді.

Энергиялар пирамидасының артықшылықтары:

• 
  Ол уақыттың белгілі бір сәтінде ағзалардың ағымдағы күйін ғана сипаттайтын сан және биомасса пирамидаларынан айырмасы, ол биомассаның өсу жылдамдығын көрсетеді. Энергия пирамидасының әр бір сатысы белгілі бір нәрлену деңгейінен белгілі бір кезеңде өткен энергия көлемін (алаң немесе көлем бірлігіне) бейнелейді;
  
• 
  Екі түрдің бірдей биомассасы болса да оларда энергия көлемінің бірдей болуы міндетті емес. Сондықтан биомассаға негізделген салыстырудың жаңылыстыруы мүмкін;
  
• 
  Энергия пирамидалары тек түрлі экожүйелерді ғана емес, сонымен бірге бір экожүйенің ішіндегі популяциялардың біршама маңыздылығын салыстыруға мүмкіндік береді;
  
• 
  Энергия пирамидасының фундаментіне күн энергиясының түсуін көрсететін тағы бір тікбұрышты қосып қоюға болады.
  

Экожүйе арқылы өтетін энергия ағынын зерттеуге итермелейтін себептердің бірі – бұл алынған білімдерді адамның қоректік және энергиялық қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін қолдана алу мүмкіндігі.

Нақты қоректік тізбектерге өсімдік текті тамақтағы энергияның берілетін мөлшерін есептеуге және тасымалдануын бақылауға болады.

Энергия тасымалдау кезінде қоректік тізбектердегі қатынастар нәтижесінде әрбір бірлестік белгілі бір трофтық құрылымға ие болады.

Жалпы жағдайда трофтық құрылымды кезекті трофтық деңгейлердегі уақыт бірлігіндегі аудан бірлігіне шаққан энергия шамасымен наықтауға болады. Оларды экологиялық пирамида түрінде кескіндеуге болады. Бұл құбылысты зерттеген Ч. Элтон (1927 ж.) экологиялық пирамиданың үш негізгі типін бөліп көрсетті.

1. Сандар пирамидасы. (м² /даралар саны) әртүрлі трофтық деңгейдегі ағзалардың санын көрсетеді. Орманның жайылымдық қоректік тізбегінде, продуцент – ағаш, ал бірінші реттік консумент – бунақденелілер болғанда, бірінші реттік консументтердің деңгейі саны жағынан өндірушілер деңгейімен салыстырғанға байланысты. Бұл кезде сандар пирамидасы кері болады.

2.Биомассалар пирамидасы әр түрлі трофтық деңгейдегі тірі заттың жалпы құрғақ массасын сипаттайды (органикалық заттардың құрғақ массасы г/м²). Өндірушілері өте ұсақ және консументтері ірі болған экожүйелерде соңғысының жалпы массасы барлық кезде продуценттердің жалпы массасынан жоғары болады, яғни биомасса пирамидасы да кері болады.

3. Энергия пирамидасы (Дж/м² жыл) кезекті трофтық деңгейлердегі энергия ағынының шамсын немесе «өнімділігін» көрсетеді. Энергетикалық пирамида барлық кезде жоғары қарай сүйірленеді. Бірақ тамақпен бірге жүйеге түсетін барлық энергия көздері есепке алынуы керек.

Бақылау сұрақтар мен тапсырмалар

1. 
   Пирамидалардың бір бірінен қандай айрмашылықтары бар?
   
2. 
   Ең тиімді пирамиданы атаңыз, түсіндіріңіз?
   

Сукцессия деп – табиғи және антропогенді факторлардың әсерінен бір территорияда биоценоздардың белгілі бір ретпен алмасуын айтады. Экологиялық сукцессия белгілі бір уақыт бөлігінде бірнеше кезеңдерден өткеріп іске асады, алғашқы кезеңдері бірінші қоныстанушылар кезеңі деп аталады, бұл процесс тұрақтанған жүйеге дейін іске асады тұрақтанған жүйені климакс деп атайды. Сондықтанда сукцессия белгілі бір территориядағы бірін-бірі ретімен алмастыратын бірлестіктер. Сукцессия пайда болу үшін бос кеңістік қажет. Біріншілік және екіншілік сукцессиялар деп екіге жіктеледі. Біріншілік сукцессия – ең алғашында бос субстратта пайда болған бірлестіктерді айтады, екіншілік сукцессия осы субстраттағы бірлестіктерді осы абиотикалық жағдайларға недәуір адаптацияланған келесі бір бірлестіктердің алмастыруын айтады.

Біріншілік сукцессия бірлестікті ең басынан бастап қалыптасуын бақылауға мүмкіндік береді. Мұндай сукцессиялар селден кейін немесе өрттен кейін қалған орындарда пайда болады. Шыршалы орман деп солтүстік аймақтарда экожүйенің соңғы климаксты кезеңін айтады. Ең басында мұндай жерлерде ақ қайың орманы болады, қайыңдардың өсу жылдамдығы қылқан жапырақтыларға қарағанда 10-12 есе жылдам болғандықтан олардың көлеңкесінде шыршалар мен қарағайлар өседі. Қайыңдардың түбінде өздерінің микроклиматы пайда болады, ал шыршалар өз беттерімен өздеріне қолайлы жағдайларда өсе береді. Біртіндеп қайыңдар шыршаларға бәсекеге төтеп бере алмай қылқан жапырақтылар оларды ығыстырып шығарады.

Екіншілік сукцессия көбінесе адам әрекетінің салдары болып табылады. Біріншілік сукцессия 1000 жылды қамтыса, екіншілік сукцессия 150-250 жылды қамтиды.

1. Жатқанбаев Ж.Ж. Экология негіздері. А., 2003

2. Бейсенова Ә.С., Шілдебаев Ж.Б., Сауытбаев Г.З. Экология., А., 2001.

3. Ақбасова А.Ж., Саинова Г.Ә. Экология А., 2003.

4. Оспанова Г.С., Бозшатаева Г.Т. Экология., А., 2002.

5.Бродский А.К. Жалпы экологияның қысқашы курсы А, 2010

Фотосинтез есебінен атмосферада оттегі жиналады. Жердің дамуының ертедегі кезендерінде атмосферада басқа газдар басым болады: сутегі, метан, аммиак, көмірқышқыл газы оттегіден озон қабаты пайда болды. Бұл газдың молекулалары оттегінің үш атомынан тұрады (О₃), ол ультракүлгін сәулелердің молекулалық оттегіне әсер етуі нәтижесінде түзіледі. Тіршіліктің өзі ультракүлгін сәулелердің басым бөлігін ұстап қалатын атмосфераның қорғаныштық қабатын жасады.

Қазіргі атмосферадағы көмірқышқыл газының көп бөлігі тірі ағзалардың тыныс алуы немесе органикалық отынның жануы нәтижесінде түзілген.

Атмосфералық азот та тіршіліктің нәтижесі, ол бірқатар топырақ бактерияларының белсенді әрекетінен түзілген.

Атмосфералық азот та тіршіліктің нәтижесі, ол бірқатар топырақ бактерияларының белсенді әрекетінен түзілген.

Тірі ағзалардың әсерінен көптеген Жердегі тау жыныстары пайда болды. Ағзалар жекеленген элементтерді қоршаған ортада олардың мөлшерінен анағұрлым көп шамасын тандамалы түрде сіңіріп, өз денесінде жинай алады. Мысалы, көптеген теңіз жануарлары өздерінің қаңқасында кальций, кремний немесе фосфорды жинап, өлгеннен соң су түбінде шөгінді жыныстарды: ізбес тас, бор, фосфориттер т. б. түзеді. Олар органогенді элементтер деп атайды.

Тіршіліктің әсерінен құрлықтың бетінде топырақ қабаты қалыптасқан. Топырақтағы минералдық компоненттер, ыдырап жатқан органикалық заттар мен көптеген микро және макроорганизмдердің бір-бірімен тығыз байланыстылығы сонша, В.И. Вернадский оны ерекше, табиғаттың биокосты заты деп атады. Әлемдік мұхиттың суларында да осындай биокосты заты болады.

Тірі ағзалар құрлықтың тау жыныстарының желденуі мен бұзылуында ерекше роль атқарады. Олар өлі органикалық затты негізгі ыдыратушылар.

Тіршілік Жердің атмосферасын, мұхиттың суының құрамын өзгертіп, өзен қабатын, топырақ, көптеген жыныстарын жасады.

Тау жыныстарының желдену жағдайлары өзгеріп, өсімдіктер жасайтын микроклимат үлкен рол атқара бастайды, Жердің климаты да өзгерді.

Тіршілік биосферадағы биологиялық зат айналымын жүзеге асыра отырып, өзінің және адамның тіршілік етуіне қажетті тұрақты жағдайларды қамтамасыз етеді.

Тірі ағзалар биосферада маңызды биогенді элементтердің зат айналымын жүзеге асырады. Олар кезектесіп тірі заттан бейорганикалық материяға өтіп отырады. Бұл циклдер екі негізгі топқа бөлінеді: газдардың айналымы және шөгінді заттар айналымы. Біріншісінде элементтердің негізгі көзі - атмосфера (көміртегі, оттегі, азот), екіншісінде - таулы шөгінді жыныстар (фосфор, күкірт және т.б.) болып табылады.

Осы кезеңде биосферадағы көміртектің жалпы массасы шамамен 4000 Гт. Оның 1000 Гт биомасса үлесіне жатады. Биосферадағы жылдық нетто-биоөнімінің мөлшері көміртекпен есептегенде 90-100 Гт. Осы мөлшерде көміртек дем алу және ыдырау (деструкция) процестерінде де бөлініп отырады. Сонымен, көміртекпен есептегенде биосфера биомассасының жаңару мерзімі 10 жылды құрайды.

Көміртек айналымы жасыл өсімдіктер мен кейбір микроорганизмдердегі фотосинтез процесіне атмосфералық көмірқышқыл газын бекітуден басталады. Өсімдіктер бекіткен көміртек бөлігін жануарлар пайдаланып, көмірқышқыл газын бөледі. Тіршілігін жойған өсімдіктер мен жануарлардың соңынан топырақта микроорганизмдер ыдырайды, осы ыдырау процестердің нәтижесінде ұлпалар құрамындағы қосылыстарға оралып отырады.

Көміртектің белгілі бөлігі ұзақ мерзімде қазанды отын түрлерін (көмір, табиғи газ, мұнай, шымтезек, жаңғыш тақта тас), теңіз су қоймаларында карбонатты жыныстарды (әктас, доломит, т.б.) түзуге қатысады. Құрлықтағы және мұхит аквоториясындағы көміртек қосылыстарының пайда болатын негізгі көзінің бірі болып жанартаудың атқылауы саналады.

Фотосинтез бен органикалық заттардың ыдырауы бірнеше сатыдан өтетін және өте көп экожүйелер мен организмдердің қатысуымен жүзеге асатын болса жалпы биосферада ерекше өте жоғары дәлдікпен олардың теңдіктері ұсталып тұрады.Көмірқышқыл газының атмосферадағы қоры 700 Гт, ал фотосинтез және ыдырау процестері арқылы атмосфераға жылына қайтарылып отыратын массасы 90-100 Гт. Егерде көміртектің атмосферадағы биоталық қайтарылуы тоқтады деп елестететін болсақ, ал фотосинтез бұрынғы қалпында жүріп жататын болса, онда атмосфера толығымен 7-8 жылда көмірқышқыл газынан тазаланып отырар еді. Бірақ-та, әр түрлі белгілі ғылыми мәліметтерге сүйенсек, қазіргі шамалардың ауытқуының шектік деңгейі тұрақты сақталып отырса, атмосфераның газдық құрамы (оның ішінде көмірқышқыл газының мөлшері) аз дегенде 10⁴ жыл бойы тұрақты болып қала берер еді. Бұдан атмосфера үшін көміртектің биотикалық айналымының минималды тұрақтылығы δ_А = (10000-8)/10000=0,999 деп қорытындыға келуге болады.

Экожүйедегі көміртек айналымына толық жете сандық талдауды 1990 жылы эколог-ғалым В.Г.Горшков жасаған. Оның геологиялық мәліметтерге сүйенген тұжырымы бойынша, биогенді мүмкін екен. Тіршілікпен сәйкес осы мөлшер шамалардан реттейтін механизм жоқ болғанда, ондаған және жүздеген миллион жылдарда олар шектен шығып кететін еді. Шынында, палеохимиялық және палеоботаникалық мәліметтер бойынша атмосферадағы көміртек мөлшері 10⁵ жыл бойы сақталып келе жатыр. Солай болғандықтан, биосферадағы органикалық заттардың түзілуі мен ыдырау ағысы 10^-4, тұйықтылығы 10^-3 дәрежедегі дәлдікпен үйлесіп келеді. Демек, корреляция дәлдігі 10^-7 –ге тең.

В.Г.Горшковтың айтуынша: «Синтез бен ыдыраудың арасындағы осы деңгейдегі дәлдікпен корреляцияның болуы қоршаған ортада биологиялық реттеу бар екенін дәлелдейді, себебі миллиондаған жыл бойы шамалардың осындай дәлдікте болуы кездейсоқ екеніне сенбейтін жағдай».

Соңғы жылдары адамның шаруашылық әрекеті, әсіресе, құрамында көміртек болатын отын мен ағашты өте көп мөлшерде жағу арқылы көміртектің айналымына елеулі әсер етті. Ауа райының ғаламдық жылынуына себеп болатын «көшетхана газы» ішінде (метан, озон, фреон, азот оксидтері) көміртек диоксиді бірінші орында тұр (50-55%).

Азот барлық биогенді белоктардың құрылымына кіреді және сонымен қатар биогенді элементтердің ішінде ең негізгі организмдердің тіршілік әрекетіне қажет элемент болып саналады. Атмосферадағы бос молекулалық түрдегі азоттың өте аз мөлшері ғана биоталық айналымға қатысады.

Фосфордың биогеохимиялық циклінің ерекшелігі редуценттердің фосфорды органикалық түрден бейорганикалық түрге тотықтырмай көшіретіндігінде.

Көміртектің, оттектің және азоттың айналымынан тағы да бір айырмашылығы фосфордың циклін тұйықталған деп есептеуге болмайды, себебі фосфаттардың басым көпшілігі мұхит шөгінділерінде қалып отырады.

Фосфор жылжымалы элемент, сондықтан оның айналымымен байланысты процестер қоршаған ортаның көптеген факторларына тәуелді, бірінші кезекте антропогендік факторларға. Мысалы, табиғи сулардың фосфор тыңайтқыштарымен, жуғыш заттармен ластануы салдарынан су қоймалары эвтрофтанады. Осы себептен бір қатар елдерде фосфоттарды жуғыш заттар құрамына қосуға тиым салынған, оның балама алмастырғыштары қолданылады.

Өсімдіктердің фосфорды сіңіруі топырақ ерітіндісінің қышқылдығына байланысты. Суда натрий мен кальций фосфаттары нашар ерісе, сілтілі ортада мүлде ерімейді, қышқылдық көтерілген сайын фосфаттар жақсы еритін фосфор қышқылына айналады. Фосфор тыңайтқыштарын біліксіз артық мөлшерде қолданса, топырақта фосфорлану деген зардап орын алуы мүмкін. Фосфор уытты элемент болмаса да, фосфорлану кезінде тұздардың концентрациясы жоғары болғандықтан өсімдіктердің өсуі мен дамуы, әсіресе вегетация басталған кезеңде тежелуі байқалады, себебі фосфордың мөлшері топырақта көп болғандықтан басқа элементтердің біршама тапшылығы күшейіп, өсімдіктердің қоректенуінің бұзылуы орын алуымен қатар, экологиялық тұрғыдан зиянды ауыр металлдарды және де басқа токсиканттарды көбірек сіңіруге ықтималдығы жоғарлайды.

Су айналымы. Бұл табиғат жағдайында былай жүреді, су мұхиттардың, құрлықтардың, өзендердің және т. б. су қоймаларының бетінен буланып, ауа арқылы су буы тасымалданып, шықтанып, жауын-шашынмен қайтадан жер бетіне оралып отырады. Осылардан басқа, су айналымы процесіне өсімдіктердің ауамен жанасатын барлық сыртқы және ішкі беттеріндегі судың булануы және жердің өте терең қабаттарындағы магмадан бөлінетін оттек пен сутектен түзілген жер асты сулары (ювинилді сулар) жатады.

Жер бетінде судың шамамен есептеу жолымен анықталған теңдестігі (мың км³) мынадай болады: кіріс (жауын-шашын) – 8,4, шығын – 108,4 (булану 71,1, оған жер бетіндегі ағынды сулар қосылады – 37,3).

Су айналымының тұрақтылығы соңғы 100 жылда адамның таласуынан бұзыла бастады. Орман алқабының азаюынан орманнан судың булануы төмендеуде, керісінше, ауыл шаруашылығында пайдаланатын жерлерді суармалау кезінде топырақ бетінен судың булануы артуда. Сонымен қатар, соңғы жылдары мұхит пен теңіздің едәуір бөлігіндегі бетінде мұнай қабатының пайда болу салдарынан судың булануы күрт төмендеп, биосфера құрауыштарының арасындағы алмасу процестері бұзылуда. Бұрыннан табиғатта қалыптасып келген су айналымының ауытқуына байланысты соңғы жылдары әлемдік мұхит деңгейі көтерілуде, осындай қолайсыз жағдайға себеп болып жатқан құрлықтағы көлдердің келуі, жер асты су қорының тиімсіз жүйемен жұмсалуына байланысты азаюы және көшетхана эффектісінің әсерінен мұздық жамылғысының қалыңдығының жұқаруы. Бұл тенденциялардың әрі қарай үдеуі организмдердің әр алуандылығы мен орналасу заңдылығын, экожүйелердің сандық және сапалық құрамын, қасиеті мен құрылымын өзгертуі мүмкін.

Сонымен табиғатта барлық биогенді элементтердің айналымы биогеоценоз деңгейінде өтеді. Биогеоценоздың өнімділігі әр элементтің жүйелі түрде айналымда болуына байланысты. Мұның әсіресе ауылшаруышылық өндірісі мен орман өсіруде маңызы өте ерекше келеді.

Адамның қалай болсада әйтеуір араласуы айналым процестерінің жүруіне кедергі жасайды. Мысалы, орманды кесу немесе өсімдіктердің ассимиляциалау аппаратын өнеркәсіптік шығындылармен зақымдандыру көміртекті сіңіру қарқынын төмендетеді. Өнеркәсіптік ағындылармен суқоймаларына түскен органикалық заттектердің молшылығынан орын алатын эвтрофикация процесі суда еріген түрде болатын оттектің біраз мөлшерін азайтып, сулы ортадағы аэробты организмдердің тіршілік мүмкіндігін жояды. Қазып алынған отындарды жағып, өндіріс өнімдерінде атмосфералық азотты бекітіп, фосфорды детергенттерге байланыстырып, адам элементтер айналымын өзімен қалай болса да тұйықтайтын сияқты, осы жағдай оны қоршаған ортаның химиясын толығымен басқаруға амалсыз мәжбүр етеді.

Биоталық айналымның жоғары дәрежедегі тұйықтылығы мен қоршаған ортаның биологиялық реттелуі – биосфера эвалюциясының заңды нәтижесі.

Атмосферадағы оттегінің мөлшері біртіндеп артты. Соңғы 600 млн. жылда зат айналымдардың жылдамдығы мен сипаты қазіргі кездегі деңгейіне жақындады. Биосфера үлкен, үйлесімді экожүйе ретінде жұмыс істейді. Ондағы ағзалар тек қоршаған ортаға бейімделіп қана қоймай, өздері де тіршілікке қолайлы жағдайларды жасайды.Оттегі айналымы фотосинтез процесінен басталады. Оның биоталық айналымы 250 Гт/жылына, ал биосферадағы оның жалпы массасы 10¹⁴ т. Жер бетінде ең көп таралған элемент: оның мөлшері атмосферада – 23,1 (288мг/л); литосферада – 47,2; гидросферада – 86,9. Гидросферадағы оттектің мөлшері орта шамамен 4,5 мг/л, осы оттекті су организмдері өздерінің тіршілігіне жұмсайды. Ауадағы оттектің мөлшері ұзақтық геологиялық дәуірлер бойына биоталық реттеудің арқасында тұрақты деңгейде келе жатыр. Осы деңгейден ауытқу орын алса, биосфера биотасының жағдайына әсерін тигізер еді: мөлшері төмендесе мұхиттар фаунасы елеулі азайып, көтерілсе ортаның тотығу қасиеттерінің қауіпті жағдайға дейін өсіп кетуі мүмкін. Бұл жағдайлардың жер бетіндегі жануарлар мен адамға да белгілі қолайсыз әсері бар. Мысалы, жануарлар мен адамдар биік тауларға шыққанда немесе оттекті көп мөлшерде пайдаланатын жерлер мен жасанды құрылғыларда оттетік жетіспеуін сезеді.

Озонның түзілуіне Жер бетіне түсетін күн энергиясының шамамен 5% жұмсалады (8,6^.10¹⁵ вт). Озон түзілетін реакция қайтымды болғанына байланысты атмосфераның жоғарғы қабаттарының температурасы жоғары болады, себебі озонның атмосферадағы көлемдік мөлшері 10^-6% құрайды; озонның ең жоғарғы максималды мөлшері 20-25 км биіктікте 4^.10^-6 көл. % –ке дейін жетеді.Озон барлық тірі организмдерге әсер ететін ғарыштағы ультракүлгін сәулеленудің едәуір мөлшерін тұтып отырады, былайша айтқанда, биосфераның қорғағыш қалқаны, себебі тірі организмдердің көптеген молекулалық құрылымдары осы ультракүлгін сәулелерінің әсерінен бұзылады. Осыған байланысты озон қабатының бұзылуы (озон «тесігінің» пайда болуы адамның денсаулығы мен қоршаған ортаға елеулі өзгерістер туғызуы мүмкін.

Үлкен және кіші зат айналым шеңберлері. Биосфера – Жердің ғаламдық экожүйесі – экосферасы, оның құрамы мен энергиясы жер шарындағы жануарлардың жиынымен анықталады және бақыланады. Биосфераның биотасы мен абиоткалық компонеттерінің өзара байланысы табиғаттағы екі негізгі зат алмасу шеңберлерімен сипатталады: үлкен (геологиялық) және кіші (биогеохимиялық) зат алмасу шеңберлері.

Табиғаттағы үлкен зат алмасуы (геологиялық) – күн энергиясының жердің тереңдік энергиясымен алмасуға негізделген. Бұған сондай-ақ судың үлкен алмасу шеңберінде жатқызуға болады. Әлемдік мұхит бетінен буланған су буы құрылыққа жел арқылы жылжып жауын-шашын түрінде құрлыққа түседі, осы түскен жауын-шашын жер беті мен жер асты суларының ағынымен қайтадан мұхитқа барады. Судың осындай айналымын үлкен айналым шеңбері деп атайды, ал буланған судың жарты бөлігі қайтадан мұхит бетіне түскен жағдайда оны судың кіші айналым шеңбері деп атайды. Мұхит бетінен судың булануына күн сәулесінің 50% пайызы жұмсалады. Жер планетасындағы ауа райының қалыптасуына және табиғат жағдайларына елеулі әсерін тигізеді. Өсімдіктердің суды транспирациялау және сол арқылы биогеохимиялық циклға судың өтуін ескере отырып бүкіл дүние жүзіндегі су қорының толық бір айналым жасауына 2 миллион жыл қажет.

Биосферадағы заттардың кіші айналым шеңбері биосфера шегінде ғана жүреді. Бұл құбылыстың негізі фотосинтез процессі кезінде бейорганикалық заттардан органикалық заттардың түзілуі және ыдыраған кезде органиканың қайтадан бейорганикаға айналуы жатады. Бұл айналымның жер бетіндегі тіршілік үшін маңызы зор, себебі осы шеңбердің өзі тіршіліктің көзі болып саналады. Өзгеру арқылы, туылу және өлу арқылы тірі зат Жер бетіндегі тіршілікті қамтамасыз етеді, биогеохимиялық зат алмасу шеңберін құрайды. Жеке заттардың айналымын В.И.Вернадский биогеохимиялық циклдар деп атады. Циклдың мәні мынада, ағзаға сыртқы ортадан түскен химиялық элементтер белгілі бір уақтыттан кейін одан абиотикалық ортаға шығып қайтадан белгілі бір уақыттан соң қайтадан ағзаға оралады. Мұндай элементтер биофильді элементтер деп аталады.

Негізгі әдебиеттер:

1. Жатқанбаев Ж.Ж. Экология негіздері. А., 2003

2. Бейсенова Ә.С., Шілдебаев Ж.Б., Сауытбаев Г.З. Экология., А., 2001.

Такырып-6 (1 сағат) № 10 дәріс.

ТАБИҒАТ РЕСУРСТАР ЖӘНЕ ТАБИҒАТТЫ ҰТЫМДЫ ПАЙДАЛАНУ

Табиғи ресурстар – бұл адамзат өзінің қажеттілігін қанағаттандыратын табиғат байлығы. Ресурстар біркелкі орналаспаған және олардың қоры бірдей емес, сондықтан кейбір елдердің ресурспен қамтылуы, яғни табиғи ресурстар қоры және оларды пайдалану көлемі арасындағы арақатынас әр түрлі.