Əртүрлі табиғи ауа райының аймағындағы өзгеріп отыратын ішкі жағдайға байланысты тіршілік пайда болды жəне дамыды. Кез келген тірі дүние белгілі бір кезеңде өзгеріске түсіп, барлық уақытта өзінің тіршілік кезеңін ыдырау мен өліммен бітіреді. Бірақ жалпы өмір жалғасады, себебі олар сырттан үздіксіз қуат алып оты- ратын ашық жүйені бейнелейді. Тіршілік əлемі өздерін қоршаған ортаның өзгеруінің біркелкі болмағанына қарамастан орнықты
жағдайда ұстап тұрады. Ол үшін олардың өмір сүруіне қажетті себепші шарттардың белгілі бір төменгі деңгейі қажет. Тіршілік денесі, осыны қанағат тұта тұрып, ішкі ортаға ыңғайланады немесе өзіне қажетті ортаны іздейді, ондай жағдай болмағанда тіршілігін тоқтатады. Тіршілік дененің ыңғайлану жағдайы жалпы, оның экологиялық тізбектегі ең көлемді бөлігі бойынша анықталады. Бұл заңдылықты Ю. Либах өсімдіктердің өсіп-өну жағдайын негізге ала отырып, ең төменгі шекті заңы деп атады: яғни өсімдіктің өсуі оған қажетті қоректік заттардың ең төменгі дəрежесімен шектеледі. Бұл заңдылық «Танаптың өнімділігі өсімдіктің қажетті қоректі заттардың құрамдық бөлігінің топырақтағы олардың ең төменгі дəрежесіне байланысты», Ю. Либах оған белгілі мəліметтерге сүйене отырып, ең төменгі дəрежедегі қоректік заттың дəрежесіне байланысты өсімдік өнімінің сапалық өзгеріске түсетінін сипаттайды. Кейінгі кезде, Ю. Либах бұл құбылысты өрнектейтін мынадай математикалық өрнек тапқан болатын: У=K· A, мұнда: У – өнім; A – қоректік заттардың сандық мəні; K – тепе-теңдік коэффиценті.
Ю. Либахтың, ең төменгі дəрежедегі дəлелдемелердің өзгеруіне байланысты өнімнің өзгеруі туралы аралық байланыс «пайданың азаюы заңына» байланысты экономистердің үлкен сынына түсті. Ю. Либах мұны өзі мойындады. Осыған байланысты өзінің ең кіші себепші шарттары туралы тепе-теңдік əсері туралы ұсынысын қай- тарып алып, «ең төменгі шекті заңын» мынадай түрде берді: «кез келген егістік танапта бір немесе бірнеше қоректік заттар ең төменгі немесе олардың кейбіреулері жоғары дəрежеде болуы мүмкін: өнім, осы ең төменгі қоректік заттың, ол азот, калий, əк, фосфор қышқылы бола ма, сонымен қатынасты дəрежеде бо- лады. Ең төменгі зат арқылы өнімді басқаруға оның шамасын жəне уақыт аралығындағы тұрақтылығын анықтауға болады».
Қазіргі кездегі көзқарас бойынша ең төменгі шекті заңы экологиялық тізбектегі қажеттілік дəрежесіне байланысты тіршілік дүниесінің бөлімінің шыдамдылығын, яғни оның тіршілігінің экологиялық дəлелдемелердің шектеуінен (сандық жəне сапалық дəрежедегі экологиялық жүйедегі денеге қажетті ең төменгі мəніне, ал одан аз болса тіршілік ету қабілеті төмендейтін немесе өмір сүру дəрежесін көрсететін) шектелген мəні арқылы анықталады.
Экологиялық себепші шарттардың əсерін сандық мінездеу арқылы табиғи-техникалық құрылымның тізбек бөліміндегі ерек- ше, оның төтенше өндіруінің көлемді бөлігін анықтау, яғни өсу жылдамдығы, дамуы, өнім беруі, өмір сүруінің ұзақтығы, қорғану
26–1125
401
белсенділігі жəне басқалармен қатар қызмет етуге қарасу дəрежесі туралы түсініктеме енгізуді талап етеді.
Егер ерекше өмір сүруінің кейбір көрсеткіштерінің қызмет етуге қарасу өрнегі экологиялық себепші шарттардың дамуын көрсетсе, онда дəлелдемелік экологияның мақсаты осы заңдылықты анықтау арқылы нақты географиялық аймақтардағы табиғи қорды пайдала- ну жəне үйлестіруге мүмкіндік беретін табиғи-техникалық неме- се мелиоративтік жүйелердің өлшемдік көрсеткіштерін егіншілік жүйенің ең төменгі заңының негізінде анықтау болып табылады.
Егіншілік жүйенің өте оңтайлы заңдылығы
Кейбір тіршілік дүниесінде жəне экологиялық жүйенің өмір сүру жағдайының кез келген табиғи жүйенің шектелген жазықтық-уақыт кеңістігінде оның талап-тілегіне сай өтуі, өте оңтайлы заңдылыққа негізделген. Мұндай жүйелік теорияның іргелік жағдайы, кез кел- ген жүйенің өлшемі оның атқаратын іс-қызметіне сəйкес келу керек деген қағидаға келіп тіреледі.
Табиғатты пайдалануда оның өте оңтайлы жағдайын табудың маңызы, егістік танаптағы ауылшаруашылық дақылдардың өсіп- өнуіне қажетті жағдай жасау. Үлкен айдалған жерлерді ауылша- руашылық дақылдарының биологиялық ерекшеліктеріне байланыс- ты танапқа бөліп егу керек немесе мезгілімен ауыстырып отыру қажет. Көп жүйелі егіншілік өте ыңғайлы заңдылыққа негізделген. Табиғи қорды пайдалану барысында бұл заңдылықты ескерусіз қалдыру, яғни үлкен аудандарға жеке дақылдарды жəне орман- дарды орналастыру арқылы үлкен құрылыс алаңын «тегістеу» – барлық уақытта табиғи ортаны біркелкілікке алып келіп, олардың қызмет атқару қабілетін нашарлатады. Ол барлық жағдайда, яғни ауа райының жағдайына байланысты тірі денелердің таралуы жəне осыған ұқсас құбылыстардың негізі болатын географиялық жəне биологиялық өзгерістер арқылы көрінеді. Табиғи жағдайдағы мұндай динамикалық тепе-теңдіктің бұзылуы өте ыңғайсыз жағдайға алып келіп соқтырады. Бұл барлық уақытта табиғи қорды пайдалану ба- рысында, оның өте оңтайлы жағдайына сүйене отырып, табиғи жүйенің оңтайлы өлшемін табуды қажет ететіндігін көрсетеді.
Өте ыңғайлы заңдылық – «дененің өлшемінің жəне салмағының өсуі» (Копа жəне Фенера) жəне əртүрлі заттардың бірігу (Г.Ф. Хиль- ма) заңдылығымен тығыз байланысты. Тірі заттардың (дененің)
өлшемінің жəне салмағының өсу заңдылығы – геологиялық уақыттың жылжуы кезінде тіршілік ететін нəрсе өзінің өлшемін, оған қоса салмағын өсіреді, содан соң тіршілігін тоқтатады (В.И. Вернадский, 1978). Себебі, оның көлемі кіші болған сайын (энергияны біркелкі та- рататын) энтропиялық құбылысқа қарсы тұру дəрежесі кемиді, яғни өзінің өмір сүру қызметін атқаруға қажетті энергетикалық ағынды ұйымдастыру қабілеті нашарлайды. Сондықтан эволюциялық даму кезінде өзінің өлшемін үлкейтеді. Бірақ өте салмақты үлкен дене- лер өзінің салмағын ұстап тұру үшін жоғары дəрежеде қуатты жəне қоректік заттарды талап етеді. Энтропиялық құбылысқа олардың жүргізетін күресі денелердің беріктенуіне, ал ол өте ыңғайлы заңды- лығына сай жаңа ауытқуға алып келіп, табиғи заңдылыққа байланыс- ты үлкен денелердің тіршілігін тоқтатуына мəжбүр етеді. Жалпы
«үлкен» жəне «кіші» деген салыстырмалы түсінік болғандықтан (қоршаған ортаның дəлелдемелеріне қатынасты), үлкен алып дене- лердің өлуі мүмкін емес, ол тек қана өте ыңғайлы заңдылықтың шеңберінен шыққандарға ғана қатысты.
Əртүрлі тірі заттардың біріктіру заңдылығы – «жеке жүйе қорша- ған ортаның ұйымдастыру деңгейінде жұмыс істейді жəне ол бұл жүйеге қарағанда төменгі деңгейде тұрып, өзінің құрамдық жүйесін жоғалтып, біраз уақыттан соң қоршаған ортаға араласып кетіп, өзін- өзі жалғастырады».
Осы заңдылыққа сүйене отырып, адамның қызметі арқылы бұзылған ортада тірі денелердің бөлігі ретінде жоғалып бара жатқан түрлерді жəне сирек кездесетін биологиялық ортаны табиғи ортаны қорғау шекарасында сақтап қалу үшін үлкен кеңістік аймақ қажет. Бұл заңдылыққа қарап отырып, азғантай кеңістікте шоғырланған барлық биологиялық ортаны сақтау мүмкін емес, олар өздерінің бейнесін жоғалта бастайды. Өндіріс жағдайда қарастырып отырған заңдылық, əсіресе ерекше жағдайда шаруашылықты қарқынмен жүргізу үшін, яғни қорықтарда, көпжылдық ерекше қорғауға жа- татын жерлерде олардан тіршілікті жоғары дəрежеде қамтамасыз ету, белгілі бір шектелген аймақты құруды талап етеді. Жалпы бұл заңдылық, тірі табиғи жүйенің сапалық жəне сандық азуын болдыр- мас үшін белгілі бір бағытта, мақсатты басқару жүйесін құрудың кілті бола алады. Экологиялық жүйенің бөлімдік құрамына жасан- ды түрде өзгерістер енгізу, оны күрделі қайта құруға алып келеді, ал ол ұзақ уақыт аралығында сақталса, онда бүкіл жүйені қиратуы мүмкін. Себебі біртіндеп табиғаттың бөлімдік құрамының өзгеруі шаруашылық жəне ортаның қызмет ету арасындағы тепе-теңдікті
бұзатын болғандықтан, кең көлемді əлеуметтік-экономикалық мақсатқа айналады да, экологиялық ортаның бөлшектерін оңтай- ластыруды талап етеді.
Экологиялық бөлшектерді оңтайластыру – жер бетіндегі жəне оның жеке аймақтарындағы экологиялық тепе-теңдікті сақтау. Экологиялық бөлшектердің тиімді қатынастық дəрежесін сақтай отырып, табиғи қорды тепе-теңдік дəрежеде пайдалану оның ішін- дегі жасанды түрлерді қосу немесе азайту арқылы, əсіресе аймақтық- экологиялық ықшамдау жолымен іске асырылады.
Кейбір жағдайда, жеке экологиялық жүйелер бөлшектеріне ар- найы шараларды жүргізген кезде, табиғи жүйенің бөлшектерін ықшамдаудың көмегі арқылы шаруашылыққа жəне адамның өмір сүру ортасына арналып, жаңадан құрылған табиғи бірлестіктердің жағдайын жақсартуға болады. Бірақ аймақтық-экологиялық жүйе- нің жəне экологиялық бөлшектердің тиімді қатынастық шамадан шығып кетуі барлық уақытта экологиялық-экономикалық дағдарыс- қа соқтырады. Сонымен бірге, табиғи экологиялық жүйеде «жетіс- пейтін» жəне «артық» экологиялық бөлшектердің кез келген сандық дəрежесі болмайды жəне болуы мүмкін емес, ал олардың артығы не- месе жетпейтін жағдайы адамның іс-əрекетінсіз-ақ болуы мүмкін.
Табиғаттың төзімділік заңы
Дененің белгілі бір іс-əрекетке қатысуы жəне өзгеруі белгілі бір жергілікті өмір сүретін ортада (экологиялық жүйеде) біртұтас экологиялық себепші шарттардың жағдайына байланысты. Кез келген себепші шарттар үшін шектелген бейімделу шамасы бар, одан шығып кеткен жағдайда дене өмір сүру қабілетінен айырылады. Дененің қабілетінің жақсаруының мүмкін еместігі немесе болмауы, негізінен шектелген бейімделу дəрежесіне жақындығы немесе оның ішінен шығып кеткен себепші шарттардың шамасы бойынша анықталады.
Бірінші сұраққа жауапты бірінші болып Ю. Либах «ең төменгі шекті заңы» – деп тұжырымдап берген болса, оны кейіннен В. Шел- форд «төзімділік заңдылығы» – деп атады. В. Шелфордтың ойын былай тұжырымдатуға болады: «төзімділік заңдылығы – дененің өмір сүру жағдайының шыдамдылығын анықтайтын себепші шарттардың ең төменгі шегі секілді, экологиялық əсердің ең жоғарғы шегі де болуы мүмкін». Төзімділік заңының мəніне шек келтіруге болмайды: жалпақ тілмен айтқанда, қоректендірмеу де жаман,
артық қоректендіріп жіберсең де жаман, оның орнына өлшеммен берсең одан артық ештеңе жоқ. Бұл заңдылық ауылшаруашылық дақылдарды белгілі бір табиғи жағдайға аудандастыру кезінде оның бейімделу дəрежесін бағалауға жəне экологиялық жүйенің табиғи қорын пайдалану жəне үйлестіру барысындағы оның тұрақтылығын анықтауға қажет. Төзімділік заңы «кез келген артық зат жəне қуат қоршаған ортаны ластауы мүмкін» екендігін анықтайды. Сонымен, егістікке берілетін нақты суғару мөлшерінің шамасы, оның есептел- ген мəнінен 1,3-1,5 есе артық болғанда топырақ қабатын қажеттен тыс ылғандандыру арқылы оның төменгі қабатынан су ағынын бол- дыратын суғару тəртібін қалыптастырудың арқасында, ол өзінің ыңғайлы жағдайында өте пайдалы екеніне қарамастан, судың өзін қарапайым ластандыру көрсеткіші ретінде қарастыруға болады.
Кез келген экологиялық себепші шарттардың шектелген ауытқу дəрежесі бар, одан шығып кеткен жағдайда тіршілік денесі неме- се экологиялық жүйе өмір сүруін тоқтатады немесе көбеюі мүмкін емес.
Себепші шарттар немесе себепші шарттардың тобы өзінің шыдамдылық шегінен көп шығып кеткен жағдайда, дене өмір сүруін тоқтатады, ал экологиялық жүйеде дағдарыс пайда болады да, табиғи қорлар өзінің қасиетін жоғалтып, ештеңеге де пайдалануға болмай- тын жарамсыз болып қалады.
Мысалы, құрғақшылық болғанда өсімдіктер өмір сүруін тоқтата- ды немесе су қорлары химиялық заттармен ластанған жағдайда балықтар жəне басқа да суда өмір сүретін жəндіктер жоғалып кетеді. Сондықтан ауылшаруашылық дақылдардың төзімділігіне қажетті, оңтайлы жағдайды жасау үшін шектелген заңдылықтың ауытқу ша- масын анықтаудың маңызы зор.
Қазіргі кезде, барлық табиғи-техникалық дəлелдемелер, оның ішінде қоршаған ортаны ластайтын заттардың барлық түрлерінің (жер бетінде жəне судағы) жоғары немесе кіші деңгейдегі шектелу себепші шарттары, оны бағалайтын көрсеткіштердің тобына кіреді.
Төзімділіктің шектелген мəнін пайдалану арқылы, өндіріске жəне ғылымға өте қажетті тұжырым жасауға болады:
Дененің бір немесе бірнеше себепші шарттарының қатынастық дəрежесі бойынша үлкен төзімділік шегін анықтауға болады, бірақ басқалармен салыстырғанда ауытқу шегі өте қысқа (мысалы, жылу жəне қоректік заттар) болуы мүмкін.
Үлкен ауытқу шыдамдылық шегі бар денелер, олардың бейім- делуі көп себепші шарттарға байланысты болғандықтан кең тараған.
Егер белгілі бір дене түріне экологиялық жағдай оңтайлы бол- маса, онда төзімділіктің ауытқуының шамасы басқа экологиялық себепші шарттардың негізінен қысқаруы мүмкін (өте құрғақшылық жағдайда өсімдік топырақтағы қоректік заттарды пайдалана алмауы мүмкін, осыған байланысты оның фотосинтетикалық белсенділігі төмендейді).
Табиғи жағдайда көптеген тіршілік денелерінің түрлерінің олардың шыдамдылық шектерінің үлкен ауытқуда еместігіне қарамастан, өзіне қажетті экологиялық себепші шарттарға ыңғайлы жағдай сəйкес келмеуі мүмкін.
Əртүрлі денелердің мүмкіншілік қағидасы барлық уақытта олар- дың дамуының шектелген немесе шыдамдылық шегінің ең төменгі мəні арқылы анықталады. Сондықтан кез келген ортаның себепші шарттары əсер ететін денелердің түрлері осы денелердің түрлерінің шектелген шекарасына сай келетін В. Шелфордтың төзімділік неме- се шыдамдылық заңына бағынатын, олардың барлық уақытта шек- телген (жоғары немесе төменгі) мəні болады.
Дене бір себепші шарттарға қатысты кең көлемде шыдамдылықта болса, мысалы ауаның жылулығы бойынша, онда басқа бір дəлелдеме үшін қысқа шыдамдылықта болуы мүмкін, мысалы, тұздылық жəне кермектілік туралы. Сонымен, дененің түрі, оның ыңғайлау дəрежесі əйтеуір бір себепші шарттарға сай төмен болғандықтан, кей кез- де кейбір себепші шарттардың оңтайлы жағдайда болмай қалуы мүмкін. Дененің оңтайлану жағдайы ұзақ кезеңде, өзінің қасиетін сол уақыт аралығында өзгерту арқылы жүреді жəне табиғи жағдайға оңтайласпаған дене өзін жоғалтады, орнына жаңа бір дененің түрі пайда болады.
Жалпы жердегі көп түрлі жағдайдың барлығына оңтайланған, өмірдің белгілі бір түрі қалыптасуы мүмкін, бірақ тəжірибе жүзінде эволюцияның мұндай даму жолы өте тиімсіз. Себебі, жер шарының жан-жағында, яғни ылғалды жəне құрғақшылық аймақта, тропи- калық аймақта, бірдей дəрежеде өмір сүре алатын жəне олардың өмірінің өте оңтайлы қағидасы – бейімделген денені табу өте қиын. Сондықтан табиғи ортадағы əртүрлі денелердің өмір сүру түрі пайда болды жəне соның себебінен жер шарында олар біркелкі таралмаған.
Табиғи жүйенің ішкі динамикалық тепе-теңдік заңы
Ландшафттың динамикасы, негізінен ортаны құрайтын бөлшек- тердің өзіндік жағдайымен байланысты ландшафттық уақыт аралы- ғындағы өзгеруі.
Экологиялық жүйенің (биологиялық дененің) динамикасы – сырттан түсетін күштің əсерінен жəне ішкі қарама-қайшылықтың дамуына байланысты, ондағы болатын өзгеру жағдайын көрсетеді:
өте ұзақ уақыт аралығында (көп ғасырлыр бойы) жүретін жəне қатаң тəртіппен алмасып (кезеңмен) отырмайтын əртүрлі себепші шарттардың, қауымдастық кезеңдегі ауысуының салыстырмалы түрде қайталануы немесе қайталанбауы мүмкін;
жылдың маусымдық ауысып отыруына (тəулік жəне маусым сайын ауа райына жағдайының қайталану) байланысты алмасудың түрінде өзгеріп отырады;
ішкі себепші шарттардың тұрақсыздығының əсерінен, өзінің бастапқы қалпына біртіндеп келетін (тəуліктік жəне маусымдық) ауа райының өзгеруі мен қалыптасу динамикасының түрі, экологиялық жүйеде қайталанып отыратын өзгерісі.
Сонымен, ішкі динамиканың тепе-теңдік заңы – «жеке табиғи жүйенің заттарына, қуатына, мəліметіне жəне динамикалық сапасының, экологиялық жүйенің жұмысына өте үлкен əсер ететін болғандықтан, ондағы кез келген бір көрсеткіштің өзгеріске түсуі оның барлық деңгейінің құрылымдық-қызметтік жұмысына өзгеріс енгізеді», бұл экологияның жəне табиғи қорды пайдаланудың өзіндік қасиеті болып табылады.
Тепе-теңдіктің өзгермеуін немесе адамзаттың қызметінің арқа- сында табиғи құбылыстардың жəне қоршаған ортаның құрылым- дық бөлшектерінің ерекше өзгеруінің нəтижесінде, қалыптасқан экологиялық тепе-теңдікті, табиғи тепе-теңдік деп атайды. Табиғи тепе-теңдік – табиғи экологиялық қауымдастықтағы орныққан құбылыстардың жəне кезеңдердің жиынтығы. Ол адамзаттың іс-əрекетінің əсерінен қайтарылмайтындай бұзылуы мүмкін не- месе басқа деңгейдегі табиғи-қызметтік тепе-теңдікке көшуі мүмкін. Табиғи-қызметтік тепе-теңдік – адамның өмір сүретін ор- тасын құрайтын бөлшектердің сапалық жəне сандық өзгерісінің тепе-теңдігінің негізінде жəне табиғи кезеңдердің немесе оның арқасындағы биологиялық өнімнің қатынасының, сонымен бірге экологиялық жүйенің басқа қатынасының əртүрлі жағдайдағы қаты- суымен туатын тепе-теңдікті, екінші табиғи тепе-теңдік деп атайды.
Экологиялық тепе-теңдік бұзылған жағдайда, үлкен экологиялық жүйедегі өзгерістер өте күрделі өзгеріске түсуі мүмкін, мысалы үлкен өзен алқаптарында немесе қалыптасқан шектелген табиғи ортадағы 10 пайыздық дəрежедегі өзгерістің өзі жер биосферасында əжептеуір өзгеріс тудырады.
Ішкі динамикалық тепе-теңдік заңының тəжірибелік ізі:
Ортадағы кез келген өзгеріс (заттық, қуаттық, мəліметтік, экожүйенің сапалық динамикасы) жаңа табиғи жүйенің қалыптасуын немесе келтірілген өзгерісті жоққа шығару бағытында жүретін, оның пайда болуы ортасының əжептеуір өзгеріске түсуінің əсерінен, қайталанбайтын мінездемені қабылдайтын, əйтеуір бір болатын табиғи тізбектік реакцияның дамуына алып келеді;
Қуаттық-заттық экологиялық бөлшектердің əсері (қуаты, ауа, сұйық дене, өнім), мəлімет жəне табиғи жүйенің динамикалық сапасының сандық мəні бойынша түзу сызық түрінде жүрмейді, сондықтан бір көрсеткіштің өзгерісінің өзі, басқаларға өте қатты əсер етуі мүмкін;
Үлкен экологиялық жүйедегі өзгеріс салыстырмалы түрде қайталанбайды, сондықтан жалпы биосфераға əсер еткен іс-қызмет- тің салдары төменгі құрылымдық бөлшектерден жоғары қарай жүріп отырып, олар əлемдік құбылысты өзгертеді жəне оларды жаңа эволюциялық деңгейге көтереді;
Табиғатта кез келген жергілікті өзгеріс биосфераға əлемдік түрде əсер етеді жəне экологиялық-экономикалық əлеуетінің салыс- тырмалы өзгерісін тудыратын оның үлкен бөліктерінде қарсы реак- циялар пайда болады, оның өсуі оған түсетін қуаттың шамасының өсуіне байланысты.
Адамның іс-əрекеті арқылы табиғаттың эколого-экономикалық əлеуетінің өсуі, аймақтағы шектеулі табиғи жүйенің термоди- намикалық орнықтылығына байланысты. Табиғи жүйедегі табиғи тепе-теңдік бірнеше түрге бөлінеді:
физикалық мəні бойынша – тыныштық жағдайы, қозғалмайтын;
химиялық қатынасы бойынша – бір ортадан (жағдайы, бірігуі) екінші ортаға көшкендегі атом жəне молекуланың тепе-теңдігі;
биологиялық, географиялық жəне экономикалық бағасы бойын- ша – динамикалық жағдайдың тепе-теңдігі, яғни салыстырмалы түрде негізінен сапалық-сандық мінездемесінің, біртіндеп эволюциялық, та- рихтық жəне жеке жағдайда сапалық жағынан басқа түрге өтіп кетуі не- месе жоғалғанын жəне бұзылғанын көрсететін тепе-теңдігінің бұзылуы үздіксіз заттық-қуаттық деңгейде жолығып отыруынан болады;
экологиялық мəні бойынша – табиғи жүйенің (экожүйенің) көп уақыт бойынша (шартты түрде шексіз көп) қызметін қамтамасыз ететін кез келген (заттық-қуаттық немесе бөлшектік жəне салмақтық) тепе-теңдігі, оның эволюциялық сукцессия даму барысында са- лыстырмалы тұрақтануы немесе оның үздіксіз жасаруы немесе қартаюы. Сукцессия – биологиялық түрлердің белгілі бір аймақтағы табиғаттық дəлелдемелерінің немесе адамзаттың əсерінен біртіндеп басқа түрге ауысуы;
экология жəне табиғатты пайдалану ғылымында мынадай экологиялық тепе-теңдіктерді, яғни экологиялық жүйенің квазиор- нықтылық жəне квазитепе-теңдік деп атайды;
табиғи немесе адамның іс-ірекетінің арқасында өзгеретін ортадағы пайда болған бөлшектердің жəне табиғи құбылыстардың, нақты экологиялық жүйенің ұзақ уақыт тұруын қамтамасыз етуі;
қуаттық, заттық жəне мəліметтің кіріс жəне шығыс тепе- теңдігінің динамикасының сапалық жағдайын анықтайтын неме- се экологиялық жүйелердің бірінен екінші түріне заңды түрде, бір географиялық орта жəне геологиялық кезеңді мінездейтін ауысуы сукцессиялық дамудың нəтижесінде болады, осыған байланысты белгілі бір экологиялық жүйенің ішіндегі экологиялық бөлшектердің тепе-теңдігінің бұзылуының негізінде, өзгеше белгілі бір дəрежеде туатын қарым-қатынасты қарқынды жəне қарқынсыз деп бөледі, оның арқасында белгілі бір аймақтық, экологиялық тепе-теңдік пай- да болады.
Экологиялық тепе-теңдіктің өзгеруіне байланысты, экологиялық жүйедегі қалыптаспаған байланысты арқасындағы сапалық өзгеріске түсуін немесе экологиялық жүйенің басқа түріне ауысуына алып келеді, мұндай құбылысты эволюциялық тепе-теңдіктен ажырата білу керек.
Табиғи-қызметтік тепе-теңдікті, белгілі бір деңгейде ұстап тұра- тын, оның нəтижесінде жоғары экологиялық-əлеуметтік-эконо- микалық тиімділікті белгілі бір шексіз уақытта ұстап тұратын экологиялық тепе-теңдікті сақтау өте тиімді. Оның негізгі белгісі болып экожүйенің сукцессияның нəтижесінде, орнықты қоғамның қалыптасуы болып табылады.
Сукцессия – табиғи дəлелдемелердің жəне адамның əсерінен белгілі бір аймақтағы биологиялық түрлердің біртіндеп ауысуы, тууы, яғни табиғи жəне табиғи-қызметтік себепші шарттардың күр- делі бір-біріне əсер етуінің нəтижесінен туатын табиғи жағдай.
Табиғи себепші шарттардың біртұтас əсер ету заңы
Табиғи дəлелдемелердің бірлесіп немесе біртұтас əсер ету заңы (Митчерлих-Тинсман-Бауле) бойынша – өнімнің шамасы, оның өсіп- өнуін шектейтін себепші шарт болса да, жеке шамаға байланысты емес, ол экологиялық себепші шарттардың бір уақыттағы біртұтас əсері бойынша анықталады.
Шығыс Прусиядағы табиғи жағдайындағы ауылшаруашылық дақылдарының өнімділігінің физикалық (жылу, жарық жəне топырақтың ылғалдылығы) жəне химиялық (минералдық қоректі заттар, қышқылдығы жəне басқа) себепші шарттардың əсерін зерттеу арқылы А.Митчерлих «физиологиялық бір-біріне байланыс заңын» анықтады, ал Б. Бауле (1918) кейіннен оны «себепші шарттардың бірлесіп əсер ету заңы» деп өзгертті. Заңдылық бойынша, өнімнің шамасы (У ), тек қана бір себепші шартқа (шектеуші болғанына қарамастан) емес барлық себепші шарттарға бірдей байланысты.
Сонымен өнімнің кейбір себепші шарттарға байланыстылығының жеке функциясын есепке алған басқа дəлелдемелер бойынша мына- дай түрде жазуға болатынын тапқан:
dY ( A Y ) C, dx
мұнда A – жоғарғы өнім; Y – дəлелдемелер; C – зерттеуге алынған дəлелдеменің қызметін көрсететін көрсеткіш.
Жоғарыда келтірілген Митчерлихтің өрнегі бойынша жəне ты- ңайтқыштың ерітіндісінің тұздылығының кері əсер ететінін есеп- ке алмай (яғни, У=0) Б. Бауле экологиялық себепші шарттардың барлығының бірдей уақыттағы əсерінің өрнегінің функциялық бай- ланысын ұсынды:
dY A C. dx
«Əсер (салмақ) өлшемі» деп аталатын көрсеткіштің мəнін жеке себепші шарттарға байланысты көпжылдық тəжірибелік мəліметтері бойынша анықтауға болады.
Математикалық əдістерінің жəне себепші шарттарды талдау əдістемелерінің дамуымен қоса, мол тəжірибелік жобалаудың мəлі- меттерін пайдаланудың нəтижесінде, олардың арасындағы өте күр- делі байланыстардың түрлерін қарастыруға болады, себебі Мит- черлих-Бауле өрнегі бір ғана, жеке себепші шарттардың əсерінен
біртіндеп өсіп отыратын салыстырмалы түрден өте төменгі топтағы функциялық байланысын бейнелейді. А. Митчерлихтің жəне оны қолдаушылардың еңбегінің негізгі мəні ауылшаруашылық, экология жəне аралас пəндерде жетістіктерін пайдалана отырып, осы себепші шарттардың бір-біріне əсерін бейнелейтін бірінші математикалық өрнек тұрғызып, көп себепші шарттарға байланысты зерттеудің да- муына жол ашылды.
Сонымен, жоғарыда келтірілген мəліметтер көрсеткендей, эко- логиялық себепші шарттардың өзгеруінің (экологиялық кеңістікте нүктелердің байланыссыз көшуі) əсерінен шыдамдылық кеңістігінде себепші шарттардың қатынастық байланыс функциясы да өзгереді, осының барлығына өсімдіктің өсіп-өнуіне əсер ететін барлық се- бепші шарттарға байланысты қарау керек екендігін көрсетеді. Сондықтан себепші шарттық экологияның əдістемелік негізі болып көп себепші шарттарға тəжірибелік мəліметтерге математикалық талдауды қолдану арқылы дененің қоршаған ортамен бір-бірінің арасындағы байланысты жан-жақты қарастыруға болады.
Қолданбалы экология жəне табиғатты пайдалану ілімінің қарас- тырып отырған заңдылығы жеке себепші шарттардың жоғары дəре- жеде, біртіндеп басқа себепші шарттардың бірқалыпта тұрған кездегі əсер етуінің жағдайын дұрыс таба білу. Көп дəлелдемелік талдауда, оны есепке алу, басқаларының тұрақты болған жағдайында жеке себепші шарт өзінің шыңына жеткен кезінен соң, тарихи уақытқа байланысты, табиғи жүйеден пайдалы бірлік өнімді алуға кететін орташа шығынның қуаты өсе береді деген табиғатты пайдаланудың тиімділігінің төмендеу заңына байланысты өнімнің шамасы төмен- дей береді. Біртұтас əсер еткен себепші шарттардың өнімділігі эко- логиялық валенттілікке байланысты, ол төмен (төменгі дəрежеде қажет етілетін) жатса, онда ауылшаруашылық дақылдарының өнімділігіне өте оңтайлы себепші шарттарға қарағанда аз əсерін тигізеді. Мұндай түсініктеменің негізінде бұл заң бойынша, дене өте қарқынды түрде қоршаған ортадан өзіне қажетті нəрсені ала алмай- ды жəне олардың себепші шарттардың түрін таңдап алуға шамасы жоқ деген ой тудырады.
Оның экологиялық тұрғыдан қажеттілігі өсімдіктердің əртүрлі қоршаған ортада бірдей жағдайда тіршілік ете алмайтынын мінез- деуінде, яғни бұл жеке географиялық аймақтардағы суғармалы егістіктегі ауыспалы егістік жүйесінің құрамын дұрыс таңдауға мүмкіншілік береді.
Табиғаттағы тірі заттардың физикалық-химиялық бірлік заңы
В.Н. Вернадский ашқан, тірі заттардың физикалық-химиялық бірлік заңы жердегі тірі заттардың барлығы физикалық-химиялық бірлікте екенін көрсетеді. Бұл заңдылықтан мынадай табиғи ізділік- терді көруге болады: бір түрге зиян келтіретін нəрсе (зат) барлығына да зиянын келтіреді. Одан физикалық-химиялық мағынадағы дененің бір түрінің өмір сүруін тоқтататын нəрсе, зиянды қызметін немесе əсерін басқа түріне тигізуі мүмкін емес. Оның айырмашылығы мы- нада, оған əсер ететін затқа дененің орнықтылығында (шыдамдылық деңгейі), себебі көптеген өмір сүретін денелер əртүрлі сапалы дəрежеде пайда болады, оның ішінде физикалық-химиялық фактор- лардың əсерінен олардың аз немесе көп зиян шегуі мүмкін. Зиян- ды заттардың əсер етуінің жылдамдығына байланысты оларды тал- дау, денелердің тарау жылдамдығына тура пропорционалды жəне олардың ауысу жылдамдығының қарқынымен анықталады. Осыған байланысты тұқым ауысудың қарқыны төмен болғанда, физикалық- химиялық дəлелдемелердің əсерінің өсуіне осы дəлелдемеге тұрақты жəне көп таралатын өсімдіктің түрі қарсы тұра алады.
Сондықтан өсімдікке зиянды жəндіктермен жəне ауру туды- ратын қозғағыштармен күрес кезінде, химиялық əдісті ұзақ пайда- ланған жағдайда, ол адамның ауруын қоздырады жəне жылуды жақсы көретін жануарларға зиянды болғандықтан, оны экологиялық тұрғыдан пайдалануға болмайды. Осыған байланысты, тез та- райтын немесе көбейетін жəндіктердің түрлерін таңдау арқылы, табиғатта болатын өңдеудің шамасын өсіруге болады. Бірақ мұндай химиялық өңдеудің тығыздығын көбейту өте тиімсіз жəне адамның денсаулығына, омыртқалы жануарларға өте ауыр тиеді.
Тірі заттардың физикалық-химиялық бірлік заңының ізінен, мы- надай басқаша тұжырым жасауға болады, «əлемдік тірі заттардың ішінде өте күрделі байланыс болады», белгілі бір геологиялық кезеңде, олардың «тіршілік жүйесі» біртұтас қызмет етеді. Олар- да қуыс-кеуектік секілді нəрсе пайда болып, бүкіл жүйенің орнық- тылығын төмендетеді. Белгілі бір уақытқа дейін қызметтік талдаудың арқасында ол түрлермен толықтырылып отырады («көмекшілермен») да, «желінің» түрлеріндегі көп санының жоғалуына байланысты өмір сүруі «күрделі» жағдайға көшіп, қуаттық ағыны қарқынды болып, «жоғары тізбек» арқылы өтеді. Денелердің тұтас көбеюі кезінде, оның ішінде өте зиянды жəне қауіптілері болғандықтан,
қажетті түрде жоғары дəрежедегі түрлердің пайда болуын сақтау қажет. Ол бүкіл биосфераның орнықтылығын қамтамасыз етеді. Биологиялық адам да тіршілік əлемнің бір түрі секілді əлемдік «өмір желісінде» тұрғандықтан, түрлердің сақталуы олардың өмір сүруі үшін қажет. Ал осыдан табиғи тіршілік ортаны қорғау ең бірінші
«адамды қорғау» олар өзіне қажетті ортада өмір сүруі үшін керек екендігін көруге болады.
Тірі заттардың физикалық-химиялық бірлік заңын экологиялық заңдылықтарды түсінбеу себебі секілді, кейде көңілге алмай, түсінбей жəне өте төменгі дəрежеде білетіндіктен, өмірде табиғи қорларды пайдалану саласын бағалағанда көп қолданбайды.
Тірі заттардың физика-химиялық бірлік заңынан басқа тербеліс заңы (грек тілінде «хара» – қол) – өзінің сəулелік бейнесіне сəй- кес келмейтін, ерекше табиғи құрылымдар болғанның өзінде, олардағы тірі заттардың бірлігін көрсетеді. Сондықтан табиғи ор- тада тербелістің пайда болуы кездейсоқ нəрсе емес. Ол ғаламдық жəне жерлік дəлелдемелердің кездейсоқ қосындысының арқасында пайда болған, ешбір қателіксіз, біздің Жердің дамуының жолында қайталанбайтын жəне ол басқа да əлемдік тыс күштердің əсерінен болуы мүмкін.
Өмірдің пайда болуы жəне олардың кезеңдік дамуы «эволюция- дан эволюцияға дейін» қатар түрде «жоспарланған» болғандықтан, ол эволюцияның қайталанбас заңының іргетасын қалайды.
Экология заңы
Сэр Уильям Гров айтқандай «Ғылымда үміт немесе сыйыну бол- мау керек, ал шындық оның негізгі мақсаты» – деген қағидалы сөзі, табиғатты пайдалану жəне үйлестіру ғылымның саласының алғы сөзі болуға тиісті. Ертедегі ғалымдар біздерге «Өзімізді өзгерте оты- рып, біздер əлемді де өзгертеміз» – деп бекер айтпаған. Адамзаттың шын мақсаты – ол оның ашылуы, дамуы жəне рухани өсуі. Рухани өсу мен ғылымның барлық саласының дамуы Шығыстан басталған, оған шек келтіруге болмайды.
Ерте дүние кезеңінің өзінде табиғат қорын пайдаланудың барысындағы жиналған өмір тəжірибесінің нəтижесінде, Шығыс жəне Орта Азияның ұлы ғалымдары табиғат заңдылықтары мен қағидасының негізін қалаған. Оған куə 680 жылдар шамасында жарық көрген қасиетті «Құран кəрім» бола алады, ондағы сүрелер мен аяттардың ішінде табиғаттың заңдылықтары да негізделген.
Осы уақыттан 13 ғасырдан соң американдық эколог Барри Ком- монер 1974 жылы «Замкнутый круг» кітабында «экология заңы» ту- ралы түсініктемелер берген болатын. Қазіргі экологиялық жағдайда бұл заңдар өте көкейкесті мəселелер болып отыр (36-кесте).
36-кесте
«Құран кəрім» жəне «Замкнутый круг» кітаптарындағы экология заңдырының сипаттамасы
Рет саны
|
«Замкнутый круг»
|
«Құран кəрім»
|
1
|
Барлық нəрсе бір-бірімен байланысты
|
«Себеп нақты затты құрады», «Ол өзін түрге келтіреді, пайда болады жəне жоғалады»,
«Əлемдегі барлық көптеген бөлшектер жəне себептер, тірі затты құру үшін бірлесіп қызмет етеді»
|
2
|
Барлығы да бір жаққа ке- ту керек
|
«Табиғат қажеттілікті құрады жəне жоққа шығарады»
|
3
|
Табиғат бəрінен де жақ- сы біледі
|
«Аллаға күмəн келтіруге болмайды жəне оның болуы мүмкін емес», «Саған рахым, біздер сіздің үйреткеніңізді білеміз, сенен артық білетін ешкім жоқ»
|
4
|
Бостан-бос ештеңе беріл- мейді, барлығының да төлемі бар
|
«Ол нəтиже мен себептен тұрады», «Бостан бос ештеңе пайда болмайды, ал бар нəрсе, еш уақытта жоғалып кетпейді»
|
5
|
Шындық тазалайды
|
«Аллаға рахым, шындық үшін жəне шындықты барлық кезде дұрыс қабылда»
|
Бұл екі кітаптағы келтірілген экологияның заңдылықтарын салыстыра отырып, олардың мағынасының бірдей екендігіне көз жеткізу қиын емес.
Экологияның бірінші заңы: барлық нəрсе бір-бірімен байланыс- ты. Б. Коммонер жазады, экологиялық желінің күшейткіш секілді бір жерден екінші жерге табиғи құрылымдардың орнын жылжытуы біраз жəне көп уақыттан кейін басқа ортаға ыңғайсыз жағдай туды- руы мүмкін. Сонымен, Б. Коммонер табиғи жағдайдағы құбылыстар жəне кезеңдердің барлығының бір-бірімен жалпы байланыста еке- ніне көңіл аудара отырып, мағынасы бойынша «ішкі динамикалық тепе-теңдік заңының» мағынасына жақын екенін көрсетеді: кез келген ортадағы өзгеріс (заттай, қуаттық, мəліметтік, экожүйенің динамикалық сапасы) табиғатта тізбектелген реакцияның дамуына алып келмей қоймайды да, өзгерістің жиынтығын жоққа шығаруға
жақындаған сайын немесе жаңа табиғи жүйені қалыптастыра оты- рып, ортадағы біраз өзгерістің пайда болуына қайталанбайтын мінез алып келуі мүмкін. Жалпы үлкен экожүйедегі жүргізілетін өзгерістер салыстырмалы жағдайда қайталанбайды. Ол экологиялық жүйенің төменгі сатысынан жоғарғысына дейін жүре отырып, əсер еткен нүктесінен биосфераны қоса қарағанда, əлемдік құбылыстарды ту- дыра отырып, оларды жаңа эволюциялық деңгейге шығарады. Со- нымен, экологияның бірінші заңы «ішкі əсердің арқасында жүйені тұрақты тепе-теңдік жағдайынан шығара отырып, тепе-теңдік, əсердің тиімділігі əлсіреген жағына қарай жылжиды», – деген «Ле Шателье Браунның» қағидасын жəне «дене өзінің тарихи дамуы қатарындағы пайда болған бұрынғы қалпына келуі мүмкін емес»,
деген Л. Доллоның эволюцияның қайталанбас заңын физикалық тұрғыдан түсіндіреді. Экологияның бірінші заңы, табиғи жүйеге мелиоративтік жүйелерді енгізген кездегі табиғатты басқарудың
«қатаң» тізбектелген ережесінің ыңғайсыз əсерін талдауға қызмет етеді.
Экологияның екінші заңы – «барлығы да бір жаққа кету ке- рек», жалпы алғанда физиканың іргетасын қалайтын «материяның жоғалмау» заңының өзгертілген бейнесі секілді.
Табиғатта «қоқыс» немесе «қалдық» деген түсініктеме жоқ жəне шектелген лас заттарды тазартатын шара да жоқ. Кез келген зат бір жерден екінші жерге ауыса отырып, су жəне жел арқылы тірі денедегі бір бөлшектік бейнеден екінші түріне ауысып, жы- лысып отырады. Ол өзінің мағынасы жөнінен «тірі денелердің динамикалық тепе-теңдік» заңына жақын жəне тағы да «кез келген табиғи жүйе тек қана қоршаған ортаның заттық-қуаттық жəне мəліметтік мүмкіншілігінің арқасында дамиды» деген қағиданы көрсететін «табиғи орта қоршаған орта арқылы дамиды» заңына жақын. Табиғатта абсолютті шектелген жеке даму болуы мүмкін емес. Бұл заңдылық та термодинамиканың басқа ережелерінің ізі секілді абсолюттік қалдықсыз өндіріс болуы мүмкін емес деген өзі- нің ізінің арқасында, оның теориялық жəне тəжірибелік мағынасы зор мəңгілік двигатель жасағанмен бірдей.
Қазіргі кездегі қоршаған ортадағы дағдарыстың бірден-бір басты себебі, жер қабатынан бір-бірімен байланыста тұрған көп əртүрлі заттар алудың, олардың «жоғалуы» жəне басқа түрге «айналуының» арқасында, табиғи жағдайдағы байланыстарынан алшақ жəне өте қарқынды өзгеріске түсіп отырады. Заттардың табиғи техникалық айналымға түсуінің бірден-бір кемшілігі, ол қалдықтардың динами-
калық көбеюінің арқасында жəне оны өндіріс орындарынан жəне егістік жерлерден пайдаланып жүрген технологиялық үдерістерден болатын қайтарма сулардың күннен-күнге көлемінің өсіп бара жатқанынан байқауға болады.
Б. Комонердің «табиғат жақсы біледі», – деген экологияның үшінші заңында, табиғаттың орны жəне механизмі туралы абсолютті толық мəліметті білмей, сағаттың құрылысын білмей жөндеуге ша- масы келмейтін адам секілді, табиғат жүйесін жақсартамыз деп оған өте жеңіл түрде зиян келтіруіміз мүмкін. Сондықтан кейбір
«жобалаушыларға немесе табиғи қорды пайдаланушыларға» бұл заң ұнамайды, олар оны пайдасыз нəрсе секілді есепке алады. Тұрақты экологиялық жүйе – өте күрделі зат жəне оны ұйымдастыру мүмкіншілігі бар, егер эволюцияның даму жағдайындағы көптеген түрінің ішінен ең жақсысын таңдап алсақ, себебі барлығында да жаратылыс жағдайы бір-біріне жақын болғандықтан, онда табиғи жүйеге бейімделген жаңа табиғи-техникалық жүйені құруға бола- ды. Бұның өзі табиғатты жақсартуға болмайды дегенді көрсетпейді, қайта оны жақсарту керек, бірақ табиғатқа араласу барысында, біздің ақылсыз істерімізді болдырмау қажет.
Екінші жағынан, табиғат əзірше бізден жақсы «біледі», деген тұжырым көп нəрсе іске асыратын шараларға толық мəліметтік қағиданың болмауының себебінен (белгісіз қағидасы бойынша) таби- ғатты өзгерту кезіндегі белгілі бір талдауға қажетті мүмкін мəліметтер барлық уақытқа жетіспейді, оның ішінде, əсіресе болашақты болжауға мінездеме бере алады. Бұл табиғи жүйенің өте күрделілігіне байла- нысты табиғи тізбектелген реакцияның болатындығы жəне олардың өзіндік ерекшелігіне сəйкес құбылыстардың бағытын алдын ала болжауға болмайтындығында. Жобаларды талдау негізіндегі, таби- ғаттағы жаратылыс құбылыстарының динамикасын анықтап, олар- дың белгісіз деңгейін төмендетіп бейнелеуді табиғаттағы зерттеу жұмыстарынан жəне тəжірибелік зерттеулермен толықтырып отыру керек. Мəліметтердің жетіспеу қағидасы, табиғи қорды пайдалану жəне үйлестіруге арналған экологиялық жобалау немесе бағдарлау кезінде бейнелік əдісті пайдаланудағы негізгі шектеуші болып та- былады, себебі табиғи жүйе өзінің ерекшелігіне байланысты барлық уақытта бейнелік түрде толық болып келмейді.
«Тегіннен-тегін ештеңе орындалмайды немесе барлық нəр- сеге де төлем керек» деген экологияның төртінші заңы. Оның мағынасы, үлкен əлемдік жүйе барлық уақытта біртұтас болып келеді жəне оның негізінде белгілі бір дəрежеде жоғалту немесе ұту
болуы мүмкін емес: су оңтүстікте пайда болып солтүстікке жетеді, ал ауылшаруашылық дақылдарының қосымша өнімі барлық уақытта шабындықтарды жəне ондағы өмір сүретін жануарлар əлемін жоғалтуға əкеліп соқтырады. Сонымен, Б.Коммонер, экологияның төртінші заңында, ішкі динамикалық тепе-теңдік заңына талдау жа- сай келіп, əсіресе оның төртінші ізіне кеңінен тоқталған. Табиғаттағы кез келген жергілікті өзгеріс біртұтас əлемдік биосферада жəне оның үлкен тармақтарында қарама-қарсы реакция тудырады, эколого- экономикалық əлеуетіне салыстырмалы өзгерістер алып келеді жəне оның эколого-экономикалық əлеуетінің өсуі табиғи жүйенің термодинамикалық тұрақтылығымен байланысты шектелген.
В.И. Вернадскийдің тұрақтылық заңының жəне табиғат жүйе- сінің қоршаған ортаның əсерінен дамуы заңының негізінде Б.Коммонер өзінің экологияның төртінші заңын кеңінен түсіндіріп бақты, яғни «əлемдік экожүйе біртұтас болып келеді жəне өзінің шектелген шекарасында ештеңені жоғалтпайды немесе ұтпайды жəне жалпы жақсарту табиғи құрылымдарда тұрақты бола алмайды, одан адамның еңбегінің көмегімен алынған нəрселерді барлық кезде қайта орнына келтіру керек, ал оған кететін қажетті төлемнен қашып құтылуға болмайды, тек қана кейін қалдыруға болады».
Сонымен, В.И. Вернадскийдің ұсынған орнықтылық заңы, белгі- лі геологиялық кезеңдегі биосферадағы тірі заттардың санының орнықты екенін көрсетеді, орнықтылық заңына сай, биосфераның белгілі бір айналымдағы тірі заттардың санының кез келген өзгерісі басқа бір аймақта сондай көлемде теріс бағытта өзгеріс енгізуі мүмкін. Орнықтылық заңының ізі экологиялық үйді толтыру жəне оған жақын табиғи құрылымдарды істен шығару қағидасы болып табылады (Г.Ф. Гаузе).
Бұл заңның өте маңызды тəжірибелік ізі бар: энергетикалық шығынның өсуі шексіз жалғаса беруі мүмкін емес, яғни өндірісте жəне ауыл шаруашылығындағы қуатты үнемдейтін жаңа технологияның ықтималды түрін ауылшаруашылық егіншілік жүйесіне енгізуге болады, ал ол термодинамикалық жəне экологиялық дағдарыстан сақтап қалар еді.
Экологияның бесінші заңы – келіспейтін, ауыр, өткір шындықтан тұратын – «барлық уақытта табиғат өзін-өзі тазалайды», бірақ тазалау жүйесін терең жан-жақты талдаусыз, орындау мүмкін емес.
27–1125
417
Табиғаттың жылу динамикасының заңы
Табиғатта болатын энергетикалық өзгерістерге түсініктеме беретін жəне мақсатын анықтайтын зерттеу облысы жылу динами- касы, оны бағалауға үлкен əлемде қолданылатын сынақтық жылу динамикасы, жеке бөлшектердің атомдар жəне молекула əлемінің тұрақтылық жылу динамикасын қолданады.
Сынақтық жылу динамикасының заңдылықтары кіші əлемдік заттық жүйенің барлық жерінде пайдаланылады. А. Эйнштейннің айтуы бойынша, бұл көп салалы мəні бар бірден-бір физикалық тео- рия, ол өзінің пайдалану негізінде ешнəрсені де ешуақытта жоққа шығара алмайды.
Жылу динамикасының негізгі заңы арқылы, мелиорацияның негізгі қызметтік нысаны, топырақ қабатындағы болатын үдерістер- дің белгілі бір жылу динамикалық жүйенің заңына байланысты жүретінін көрсетуге болады.
Топырақ жеке табиғи дене болғандықтан, ол осы мағынада жылу динамикалық жүйеге жатады. Бұл жүйенің шекарасын физикалық мағынада да қарастыруға болады жəне сапалық математикалық бет ретінде де, себебі топырақ жүйесінің шекарасының негізгі қасиеті, оның кез келген жаңа бағытталған заттық жəне қуаттық ағынын өзінің бойынан өткізіп, өзінің шекарасындағы затты да қуатты жинақтай алады.
Нақты топырақ – ол өте күрделі ашық жүйе, өйткені қор- шаған ортадағы тұрақты салмақ жəне қуат алмасуында бола- тын, ол биосфера жəне экологиялық жүйенің құрамдық бөлігі болып табылады.
Сонымен, топырақ жылу динамикалық көзқараста көп тармақты жəне гетерогендік ашық жүйе жəне ондағы жылу динамикалық құбылыстарды мінездейді, яғни топырақ жүйесіндегі жылу жəне салмақ алмасу үдерісінің негізінде топырақтың ықтималды дамуына қажетті судың тұтыну мөлшерін анықтауға болады.
Жылу динамикасының бірінші заңы М.В. Ломоносов жəне Лавуазьенің ашқан заттың сақталу жəне қуаттың айналу заңынан шығады. Ол өткен ХХ ғасырдың орта шенінде табиғи құбылыстардың арқасында болатын бөлінулерді көрсететін бұл заңды толық ашып, үлкен философиялық ерекше мəні бар екендігін көрсетті, материяның қозғалысының жоғалып кетпейтінін ғылымдық тұрғыда негіздеді.
Топырақтану ғылымы үшін жылу динамиканың бірінші заңының мына түсініктемесін пайдалануға болады: жылу байланысты жүйеде
оның ішкі қуатын өсіруге шығын болады жəне жүйенің ішіндегі күшке қарсы жұмыс істейді. Сондықтан:
Q=ΔU+A,
мұнда: Q – жылу ішкі жүйесі қуатының өзгеруі; ΔU – жүйенің ішкі қуатының өзгеруі; A – сыртқы күштің əсерін жоюға атқарылатын жүйесі.
Жылу динамикасының бұл бірінші заңының математикалық түрі топырақ қабатындағы болатын қайтатын жəне қайтпайтын құбы- лыстардың барлығын қамтиды.
Егер жүйе айналымды кезеңде болса, онда ΔU =0 жəне A=Q. Бұл жүйенің жұмыс істеу дəрежесін оған берілетін қуаттан артық көрсетуге болмайтынын көрсетеді, яғни белгілі бір географиялық аймақтарда топырақ өзінің дамуына қажеті жылу жəне ылғал қорын реттей алады.
Жүйенің қарапайым жағдайдағы өзгерісін көрсету үшін жылу динамикасының бірінші заңын дифференциалды теңдеу түрінде көрсетуге болады:
dQ= dU+ dA немесе C· dT= dU+ dA, мұнда C – нақты жылу сыйымдылығы; T – жүйенің жылуы.
Келтірілген жылу динамикасының бірінші заңы орнықты
салмағы бар жүйеге ғана дұрыс, яғни қоршаған ортамен жылу ал- масу жүріп тұрады, бірақ салмақ алмасуы болмайды. Топырақ қабатындағы жылу динамикалық құбылысты көрсету үшін бұл заң қосымша анықтама, біраз себептік шарттарды қажет етеді, себебі қуаттық өзгерістердің дəрежесіне байланысты топырақта тұрақты түрде салмақ алмасу болып тұрады.
Жылу динамикасының бірінші заңының топырақ жүйесіне пайдалырақ ізін, топырақ қуатын жəне топырақтың пайда болу кезеңін қараған кезде, тек қана бір қуаттық көрсеткіші арқылы жүйе- ге түскен жылуға байланысты ғана қарауға болмайды:
(1–a)·Q=I+B+P+LE,
мұнда Q – жер бетінің бірлік өлшеміне келетін күн қуатының жиынтығы; a – жер бетінің қысқа толқындағы радиацияны шағы- лыстыру; I – жер беті жəне ауадағы қарсы шағылысудың айырмашылығына тең шағылысу тиімділігі; B – төселген бет жəне төменгі қабат (жердің төменгі қабатынан болатын жылу ағыны) арасындағы жылу ағыны; P – жер беті жəне ауа қабаты арасындағы
турболенттік ағын; LE – булануға кететін жылу шығыны; L – була- нуға кететін жылу; E – булану жылдамдығы.
Барлық кезеңде міндетті түрде салмақ алмасуды ескеру қажет, бұл үшін топырақ қуатын қараған кезде, тек қана ауа райымен қызметтік байланысын ғана емес жəне ондағы биогеохимиялық бай- ланысты да ескеру қажет.
Топыраққа қуаттың жылу түрінде түсуі – бұл топырақта бола- тын қуат алмасудың бір ғана жолы. Екінші жағынан топырақ қуаты, ландшаттағы биогеохимиялық құбылыстардағы салмақ алмасуға қажетті қуаттың түсуін қамтамасыз етеді. Бұдан топырақтың да- муы аймақтың ауа райына заңдылығымен шектелген екендігі түсінікті болады да, оған қарама-қарсы топырақтың геохимиялық жанасуының орнының əжептеуір екендігін көруге болады, оны топы- рақ геохимиялық ландшафттардың жанасу əрекеті жəне жер бетінің ерекшеліктері арқылы бейнелеуге болады. Топырақтың қуаты тек қана радиациямен байланысты емес, ол биогеохимиялық қорлану жəне заттардың көшуі дəрежесімен де анықталады.
Клаузиус жылу динамикалық құбылыстарды анықтауға арналған жылу динамикасының екінші заңын қарастырды. Оның негізгі мағынасы: суық денеден жылы денеге жылу өздігінен еш уақытта өтпейді.
Бұл заңның басқа анықтамасы: жылудың жұмысқа айналуы жылу динамикалық құбылыстардың жалғыз ісі емес, яғни жылытқыштың жұмыс істеу дəрежесіне сай алынған жылудың басқа нəрсеге айна- луы.
Жылу динамикасының екінші заңы бірінші заңындағы жібері- летін белгілі бір жағдайдағы өздігінен немесе өздігінен емес құ- былыстардың ағынын жіктеп бере алады. Ол жұмыс жəне жылу алмасу кезіндегі, қуаттың берілуінің екі түрінің арасындағы айырма- шылықты көрсетеді. Жұмыстың шексіз жылуға айналуының, оған қарама-қарсы құбылыстың ағуының белгілі бір жағдайда шектел- генін көрсетеді.
Жылу динамикасының екінші заңының математикалық түрі эн- тропия деген түсінікке байланысты: dS ≥δQ/T.
Энтропия (S) – жүйенің жағдайының функциясы, яғни белгілі бір шектелген денедегі қататын құбылыстың дифференциалдық мəні. Ол жүйедегі өте шексіз аз жылудың, ондағы абсолюттік жылу- дың қатынасына тең. Энтропия математикалық тұрғыда жүйедегі құбылыстардың бір бағыттағы ағынын өрнектейтін функция болып табылады. Яғни, жылу өткізбейтін жүйеде dS = 0 тең болғандықтан,
энтропияның өрнектік бейнесі dS ≥ 0 тең немесе үлкен екенін көрсетеді, яғни энтропия шектелген жүйедегі кез келген болатын құбылыстарға сай азаймайды. Сондықтан энтропия бұл мағынада құбылыстардың қайтпайтындығының өлшемі бола алады.
Эволюцияның заңы
Лимарк 1809 жылы «Философия зоологии» еңбегінде өзінің эволюцияның аяқталған түрінің теориясын құрады. Оның эволю- циялық тұжырымының негізіне мынадай жалпы жағдай жатыр:
«Кеңістік жəне уақыт өлшемін барлық жағдайда салыстырмалы жəне адам осы шындыққа терең үңілген сайын ол өзінің табиғи заттар туралы ойына жан-жақты қарайтын болады».
Тірі табиғатты зерттеу дененің даму мақсатына өте жақын келеді жəне сол уақытта оның себебі туралы сұрақ қойылады. Сондықтан түрдің ыңғайласып себебін табу, дененің түрінің эволюциясының негізгі дəлелдемелерін ашып береді, яғни Чарльз Дарвиннің қой- ған эволюциялық теориясының мақсаты осында.
Чарльз Дарвиннің органикалық табиғи жүйе туралы теория- сы табиғи көзқарасты қалыптастыруға жəне оны негіздеу үшін үлкен орын алды жəне ол тек қана биология ғылымына жаңа мəн жəне мақсат беріп қана қоймай, топырақтану жəне мелиорация ғылымдарының жаңаша дамуына жол ашады.
Қазіргі ғылым табиғат – «нақты тарихи кезеңнен өтеді» - деп жалпы заңдылыққа қатаң түрде анықтама берді. Сондықтан оны тарихи дамудың кезеңінің кез келген уақытында қарастыру қажет. Чарлиз Дарвин көрсеткендей, табиғи жағдайда эволюциялық түрлер дəлелдемелердің əсері арқылы жүреді.
Мəдени эволюциялық түр салыстырмалы түрде жаратылыстың түрлері эволюциялық жағдайда болса, онда жаратылыстың ерекше түрлері де өзгеріске түсетіндей болуы керек. Бұл нақты дəлелдеме
«түрдің ішкі жүйесінде өзгерістер байқалса, онда жаратылыс түрлерінің эволюциялық жағдайы» болатынын дəлелдейді.
Егер түрлер эволюциялық жағдайда болса, онда геологиялық уақыттың нақты кезеңінде, негізгі салмақтың ортасында, босау кезеңі əлі бітпесе де, өте тез білінетін, оның танылмайтын жəне танылатын түрлері де болуы мүмкін, яғни түрлер деп жаңа пайда болған түрлерді жəне өте тез түрленгенді көрсетеді деп түсінуге бо- лады.
Егер бұл тұжырым дұрыс десек, онда табиғатта əртүрлілердің жеке түрге айналуын дəлелдейтін құбылыс байқалу керек.
К.Ф. Рульдің эволюция заңы ауылшаруашылық жерлерді ме- лиорациялау ғылымы жəне тəжірибе үшін үлкен қызығушылық байқатады.
жан-жануарлардың сыртқы əлеммен қарым-қатынас заңы не- месе тірі бөлшектердің егіздік заңы: «жан-жануарларға қатысты сыртқы бөлшектердің толық айналымда дамуы үшін бөлшектердің егіз түрінің қатысқаны жөн»;
тіршіліктің біртіндеп пайда болу заңы – табиғатта тұрақты ештеңе жоқ, барлығының да өзіндік тарихы бар: «барлық соңғы кездегі даму өткеліндегі қосылған жаңалық арқылы жүреді»;
дененің күрделілену заңы – кез келген табиғи жүйедегі тірі дененің тарихтағы дамуы, мүшелер жəне қызметтік дифференциал- дың даму жолының ұйымдасуының қиындығына алып келеді.
Экологияда жəне табиғатты пайдалану жүйесінде бұл заңдылық ұйымдастырудың мүмкіндік күрделілігін сақтау қажеттігін көрсетеді жəне мəдени түрлендірудің қауіпті екенін түсіндіреді.
Бұл экологияның заңы – табиғаттың диалектикалық тарих- тағы ойлау ізін: ешбір нəрсе бастапқы кезде жеке жойылып кетпейді, ол соңынан пайда болады немесе кəрілік даму кезеңінен жасару кезеңіне өтеді. Бұл шындығында, аралық кезеңді шығарып тастамасақ, онда жүйенің салыстырмалы күрделіліктен қарапайым кезеңдік дамуының эволюциялық беріктігінің куəсі бола алады (та- рих жəне экологиялық əсерінен).
Биологиялық түрдегі шектелген материяның қозғалысының түрінің шексіз даму (ұлғаюы) заңы – қарапайымнан күрделіге қарай дамудың шексіз екендігін, яғни тұрақты деп қарау арқылы үздіксіз жəне абсолюттік тірі дененің өзінің сүрген ортасында салыстырма- лы түрде байланыссыз ұмтылуын көрсетеді.
Шексіз даму кезеңін сөзбе-сөз түсінуге болмайды, себебі бір де бір дене, оның ішінде адам да дененің тұқымдық анықтамасына байланысты толығымен өмір сүру ортасының əсерінен босай ал- майды, яғни кез келген дененің түрі белгілі бір жағдайға дейін өмір сүре алады жəне қоршаған табиғи ортадағы оның сəйкес келуі тұқымдық мүмкіндігіне байланысты, əр түрдің тербелу жəне өзгеру жағдайындағы бейімделуінде.
Л. Онсагеннің эволюцияның бағыты заңына сəйкес, эволюциялық кезеңнің дамуы барлық уақытта геологиялық даму кезеңінің өзгеру жағдайына байланысты, өмір сүруінің бағытына бейімделген,
ал ол Л. Доллоның – дене еш уақытта өзінің табиғи қатарының дамуының бастапқы қалпына келуі мүмкін емес деген тұжырымын дəлелдейді. Л. Доллоның экологиядағы қайталанбайтын заңының ішкі динамикалық тепе-теңдік заңының үшінші ізіне тікелей байла- нысты жəне ол экологиялық жүйенің тармағына тарайды, сонымен қатар эволюциялық қатарда, денелердің жəне оның бөлшектерінің эволюциялық қайталанбауына байланысты, қайталана алмайды.
Материяның қозғалысының кез келген жаңа эволюциялық тарихының жоғары түрі материяның қозғалысының төменгі түрі- не əсер ету заңына байланысты тұншықтырып отырады, бірақ жоққа шығармайды. Бірақ эволюциялық-экологиялық жүйе өзі- нің құрамдық бөлшегінің жоғалтқан немесе құрылымдарының арасындағы тепе-теңдіктің жоғалуының нəтижесінде эволюциялық өзгерістің кезінде болған эволюциялық бөлшектердегі өзгеріс өзінің алғашқы жағдайына қайта орала алмайды.
Бұл заңдылық өте қажет, себебі экожүйенің бастапқы қалпына келе алмауына байланысты, оны табиғи жеке жаңа пайда болған дене ретінде қарастырып, оның бойында қалыптасқан заңдылықтарға түсініктеме енгізеді. Экологиялық корреляция заңының негізі бо- йынша экожүйе де кез келген біртұтас табиғи-жүйелік дүние секілді, оның ішінде биологиялық қоғамда, оған кіретін барлық түрі түрлерге жəне экологиялық бөлшектерде бір-біріне сəйкес келіп отырады.
Олардың біреуінің бөлшегінің жүйеден шығып қалуы барлық уақытта бір-бірімен тығыз байланыста болады, оларда ішкі дина- микалық тепе-теңдік заңына байланысты, біртұтас қызметтік өзге- рістер енгізеді.
Экологиялық корреляция заңы бір-бірімен байланысты топтағы, жеке жоғалып кетпейтін, экологиялық тірі түрлерді сақтау үшін ерекше қажет. Экологиялық корреляция заңының əсері экологиялық тұрақтылықтың секіріп өзгеруіне алып келеді: яғни біртұтас қызмет жүйесінің белгілі бір баспалдақта үзіліп өзгеруі (күтпеген жер- ден) – экожүйенің беріктік қасиетін жоғалтуына алып келеді. Мы- салы, ластаушы заттың құрамын бірнеше есе өсірту, апатқа немесе дағдарысқа алып келуі мүмкін емес, бірақ одан арғы кішкентай ғана қосымша өсуі оны апатқа алып келуі мүмкін.
Табиғи жүйенің экологиялық орнықтылығы Ауылшаруашылық ландшафттардың экологиялық орнықтылығын бағалау
Көп жыл бойы тəжірибеде қолданылып келе жатқан жəне қазіргі кезде қолданылып жүрген табиғи қорды жауапсыз пайдаланудың шаруашылық жүйесі, сонымен қатар ойланбай ландшафт жүйесін өзгертуге кірісудің арқасында, өндірістік тастама заттар мен қоқыс- тардың жиналуының барысында ауаның, судың жəне топырақ қабатының ластануына, сонымен қатар құрылым жүйесінің жəне өндірістік технологияның ескіруі, дүниежүзінің көптеген аймағының қоршаған ортасының жағдайының нашарлауына себепші болады. Бұның өзі əртүрлі дəрежеде адамның денсаулығына жəне оның өмір сүру ұзақтығына септігін тигізіп, экологиялық жүйе мен мəдени жəне басқа да өсімдіктер мен жан-жануарлардың тұқымдық қорына ыңғайсыз əсер тигізуде.
Қазіргі кездегі қалыптасқан қорқынышты жағдай ландшафттарды пайдаланудың жаңа жолын іздеуді талап етеді. Сонымен қатар, оны іске асыру үшін ландшафттардың қазіргі жағдайына баға беретін, оның қалыптасуын, қоршаған ортаны пайдалану жəне қорғау мəселесін толық шешуге қажетті, ландшафттық шекарасындағы шаруашылық жүйесін жүргізуге қажетті, сапалық негіздегі құрылған экологиялық оңтайлы іске асыру əдісі қажет. Бұны сапалық жүйеде бағалау үшін Е. Клементова мен В. Гейнигем (1995) ландшафттардың экология- лық орнықтылықтың (орнықтандырудың) дəрежесін бағалауға арналған əдістеме ұсынған еді.
Ландшафттардың экологиялық орнықтылығына баға беру үшін бұл ұсынылған əдістемеде, ландшафтағы жабайы жəне мəдени дақылдардың сапалық жəне сандық көрсеткішін (мінездемесін) пай- даланып ландшафтардың экологиялық орнықтандыру көрсеткіші (КЭСЛ) анықтайды.
Бірінші əдістеме бойынша экологиялық тұрақтандыру көрсет- кішін анықтау əртүрлі ландшафтардың құрылымдық бөлімдерінің табиғи ортаға ыңғайлы немесе ыңғайсыз əсер еткен ауданымен салыстыруға негізделген. Бұл кезде экологиялық орнықтандыру көрсеткішін мына өрнек арқылы анықтауға болады:
n n
ÊÝÝÑ Fcm / Fícmi ,
i 1 i 1
мұнда Fcт – ландшафтқа ыңғайлы əсер ететін ауылшаруашылық дақылдар мен өсімдіктер қоғамдасының (орман, көк көшеттер, қорықтар, көпжылдық шөптерді – жоңышқа өсіруге арналып айдал- ған жерлер) ауданы, га; Fнст – ландшафттың құрамындағы орын ала- тын тұрақсыз бөлшектерінің (жыл сайынғы айдалатын жерлер, жол- дар мен құрылыстар салынған, шикізат өндіретін, табиғи техникалық қысымның арқасында босаған, батпақты жерлер) ауданы, га.
Экологиялық орнықтандыру көрсеткішін есептеудің арқасында Е. Клементова мен В. Гейнигем (1995), экологиялық көзқараста ландшафттарды 5 түрге бөлді:
орнықсыз, орнықсыздығы өте жоғары дəрежеде көрініп тұрған (КЭСЛ ≤ 0.50);
– орнықсыз (КЭСЛ ≤ 0.51 – 1.00);
шартты орнықты (КЭСЛ ≤ 1.01 – 3.00);
– орнықты (КЭСЛ ≤ 3.01 – 4.50);
орнықты, орнықтылығы өте жоғары дəрежеде байқалатын (КЭСЛ ≥ 4.50).
Ландшафттың биологиялық техникалық жүйесі оның орнықты- лығына барлық кезде бірдей əсерін тигізбейді. Бұны бағалау үшін, тек қана оның ішкі қасиетін жəне сапалық жағдайын білген жөн.
Екінші əдістеме бойынша ландшафтың экологиялық орнықты- лығын бағалау үшін өсімдіктер жүйесінің ішіндегі биологиялық түрлердің бағалысын, тұқымдық қорының бағасын, биологиялық салмақтың құрамын, қуаттылығын, аймақтық қажеттілігін, егер қажет болған жағдайда аймақтың геологиялық құрылымын, жер бетінің орналасу жəне түрлік жағдайының мінездемесін ескере оты- рып анықтауды ұсынады.
Биологиялық техникалық құрылымның жəне барлық ланд- шафттың экологиялық орнықтандыру көрсеткішін мына өрнек арқылы анықтауға болады:
n
fi Kýç Kã
ÊÝÝÑ i 1 ,
Fm
мұнда fi – биотехникалық құрылымның ауданы, га; Kэз – биотехни- калық құрылымдардың экологиялық мəнінің көрсеткіші; Kг – жер бедерінің геологиялық жəне түрлік орнықтылығының көрсеткіші (тұрақты болғанда 1-ге тең деп қабылданады, ал орнықсыз болса 0,70-ке тең деп алуға болады); Fm – аймақтың барлық ауданы, га.
Бұл əдіс арқылы есептеліп анықталған экологиялық орнықтан-
дыру көрсеткішінің мəні бойынша, зерттелген ландшафттардың орнықтылығының бағасын мына топтау арқылы беруге болады:
орнықсыз аймақ (КЭСЛ ≤ 0.33);
нашар орнықты (КЭСЛ = 0.34 – 0.50);
орташа орнықты (КЭСЛ = 0.51 – 0.66);
орнықты аймақ (КЭСЛ ≥ 0.66).
Ландшафттардың экологиялық орнықтылығын жақсарту үшін өсімдіктер жүйесі орналасқан ауданды кеңейту керек, ол үшін ар- найы дақылдар егілетін ауыспалы егістік жүйесін құру қажет, со- нымен қатар жер бөлімшелерінің ауданын кеміту арқылы су алып жататын беттің ауданын өсірген жөн (37-кесте).
Ландшафтың биологиялық техникалық құрамының экологиялық бағасы
37-кесте
Рет саны
|
Ландшафтың биологиялық техникалық құрамы
|
KЭЗ
|
1
|
Құрылысқа жəне жолға бөлінген жердің ауданы
|
0.00
|
2
|
Егістік
|
0.14
|
3
|
Жүзімдіктер
|
0.29
|
4
|
Бақтар
|
0.43
|
5
|
Ормандар
|
0.38
|
6
|
Бақша
|
0.50
|
7
|
Саздар
|
0.62
|
8
|
Тоғайлы орман
|
0.60
|
9
|
Жайылым
|
0.68
|
10
|
Су қоймалары жəне су көздері
|
0.79
|
11
|
Жапырақты ормандар
|
1.00
|
Экологиялық жүйенің орнықтылығының сынақтық көрсеткіштерін негіздеу
Қазіргі кезде, табиғат қорын пайдалану жəне үйлестірудің нəти- жесінде табиғи құбылыстардың бағытын жəне орнықтылығын баға- лайтын, жалпылама қарастырылған бірлескен сынақтық көрсет- кіштер жоқ.
Табиғи жүйені дұрыстап түрлендіру бірдей мағынасы бар екі түрлі топтық шаралардан тұрады: техникалық жүйені қорғау жəне тіршілік дүниесімен бірге экологиялық жүйелерді, олар өзінің орнықтылығын
бұзбас үшін, ыңғайсыз (өзгеруінен) əсерлерден сақтау. Осыған бай- ланысты, табиғи қорды пайдалану немесе табиғатты қайта үйлестіру барысында табиғи жүйенің орнықтылығының дəрежесі ретінде табиғи техникалық қысымның мүмкіндік шамасын анықтайтын экологиялық жүйенің сапалық-сынақтық көрсеткішін алуға бола- ды. Табиғи қорды пайдаланумен қатар үйлестірудің теориялық жəне тəжірибелік жүйесінде табиғи жүйені түрлендірудің барысында қарауына жол бермейтін үш түрлі сынақтық көрсеткіштер, барлық жағынан оның теориялық жəне əдістемелік негізін құрайды:
табиғи қорды пайдалану шегі;
ластанудың мүмкіндік шегі;
техникалық қысымның шегі.
Табиғи жүйенің қызмет етуінің орнықтылығы мен тиімділігінің сапалық-сынақтық көрсеткіші ретінде, көп салалы көрсеткіштер жүйесін пайдаланады жəне оларды мынадай төрт түрге бөлуге бо- лады:
қызметтік, жүйенің өзіне артылған табиғи құбылыстарды бас- қару жəне реттеу қызметін толық орындау дəрежесі бойынша;
бағалық, табиғи жүйені құру мен қызметін іске асыруға кететін қаржымен өлшенген бағасы, сонымен қатар тиімділік көрсеткіші бойынша;
уақытпен, жеке кезеңдегі немесе барлық кезеңдегі басқару (қабылданған) шешімді іске асыру уақытын бағалау арқылы;
табиғи жүйенің қызметінің орнықтылығын жəне беріктігін бағалайтын көрсеткіштер бойынша.
Сонымен, табиғи құбылыстың бағыты мен өзгеруін бағалайтын сынақтық көрсеткіштердің құрамын құрудың мəні табиғат қорын пайдалану жəне қайта үйлестіру кезеңіндегі шешілуге тиісті мақсат- ты қатаң түрде бағалайтын көрсеткіштерді таңдау. Бірақ адамның өмірі мен шаруашылық шараларына ыңғайсыз əсер ететін ортаның дəлелдемелерін шектейтін, экологиялық жүйенің орнықтылығын бағалайтын сынақтық көрсеткіштерді таңдауды ғылымдық негіздеу- сіз, геологиялық жүйені басқаруға болмайды.
Табиғатты түрлендіру жəне қайта үйлестірудің жолында, эколо- гиялық жүйедегі қалыптасқан тепе-теңдікті, биологиялық өнімділікті немесе табиғи бірлестіктердің шаруашылық өнімділігін өсіру үшін, табиғи-техникалық қысымның арқасында бұзудың нəтижесінде адам табиғатты «жақсартуы» мүмкін. Бірақ бұл «жақсартудың» сынақтық көрсеткішін көрсетпегендіктен, оның бекітілген мағынасын жоққа шығарады. Дегенмен, адамның табиғи жүйеге ыңғайласуына жəне
табиғи қорды экологиялық тұрғыдан ыңғайлы пайдалануына шек келтіруге болмайды, мысалы көптеген табиғаттың құрылымдарының бөлшектерін жəне қасиеттерін жоққа шығарып, ауылшаруашылық дақылдарының өнімділігін өсіруге болады. Бірақ жер шарындағы жəне геологиялық жүйедегі эволюциялық құбылыстар үшін, мұндай табиғи жүйедегі өмірлік өзгерістер жақсартуға жатпайды, себебі жалпыдан шыққан жеке табиғи құбылыстар əрі оның арқасында дамитындықтан, жалпы оларды жақсарта алмайды.
Осыған байланысты, экологиялық жүйенің орнықтылығын бағалаудың бастапқы талабы – бір жағынан табиғи жүйені шектеп түрлендіруден қашуға болмайтындығын көрсету үшін қажет бол- са, ал басқа жағынан алғанда экологиялық жүйенің тепе-теңдігін жəне адамзаттың шаруашылыққа жоғары дəрежеде бейімделуінің тиімділігін сақтаудың мақсатты, барлық уақытта өзгеріп отыратын табиғи ортадағы өмір сүрудің жағдайын ескеру. Бұның өзі, табиғи заңдылықтардың негізінде геологиялық жүйенің экологиялық орнықтылығын бағалауды жаңа бағалық жүйенің негізінде құрасты- руды қажет етеді жəне ол болашақта табиғи қорларды пайдалану жəне қайта үлестіру кезіндегі адамның табиғи-техникалық қызметін оңтайлауға мүмкіндік береді. Сонымен бірге адамзаттың бағалық жүйексіз, табиғаттың қорын табиғи-техникалық сипаттамада пайда- лану дəлдікпен талдауға мүмкіншілік бермейді.
Табиғи құбылыстардың өзгеру дəрежесін салыстыру үшін эко- логиялық орнықтылықты бағалаудың əдістемелік жəне тəжірибелік негізін таңдап алу арқылы адамзаттың табиғи-техникалық қызметінің нəтижесінде байқалатын экологиялық дағдарыстың мəнін анықтауға қажетті, табиғи ортаға əсерін тигізетін, табиғи-экологиялық себепші шарттарды бөліп қарау керек.
Табиғи-техникалық қысымды ұйымдастыратын негізгі күштің бірі – табиғи құбылыстың дамуына ерекше əсерін тигізетін, өндіріс жəне тұтынушылардың арасындағы бірлесіп қызмет атқару мен бір- біріне байланыстылығы болып табылады. Бұның өзінде, кеңістік уақыт өлшемінде, негізінен физиологияға, қуатты тасымалдау, өсу жəне өну, қоректік заттардың айналымына, сонымен қатар тууы мен өлімге көңіл аудару керек. Геологиялық жүйедегі өндіріс жəне тұтынушылардың арасындағы бірлесіп қызмет атқаруын кеңістіктік жазықтықтағы əсерін зерттеуді, қарапайым экологиялық жүйенің құрылымын, сонымен қатар оның шекарасында əсер ететін себепші шарттарды зерттеумен біріктіруге болады.
Қазіргі экологиялық жүйелер толығымен адамның істеген
қызметіне байланысты жəне оны табиғаттың құрылымдық қызметі ретінде, үш түрлі мінездемесін зерттеудің негізінде жүргізген: табиғи құрылымының бөлігіндегі белгілі түрлердің тарауы; қоректі заттар айналымында қуатты тасымалдаудағы атқаратын қызметі, со- нымен қатар экологиялық жүйенің белгілі бір дəрежедегі ауытқуына байланысты көрсететін қарсылығы. Төртінші топтағы қасиетіне, бір ортада өмір сүруді реттеуге жауапты, яғни əртүрлі өмір сүретін денелердің, өздерінің өміріне қажет өнімді бір-біріне арнап шығару арқылы, бірге өмір сүру мүмкіншілігін мінездейтін, мағынасы өте зор топтық көрсеткіштер қызмет етеді. Сондықтан экологиялық жүйенің өткеніне жүйелі талдау жасағанда, көбінесе оның құрамдық бөлшектерінің арасындағы ыңғайлы əсеріне көңіл бөлу керек. Ыңғайлы бір-біріне əсер ету деп бірлесіп қарқынды жұмыс істеуін сақтайтын, биологиялық орнықтылықты жəне өзін-өзі басқаруды қамтамасыз ететін жағдайды айтады. Оған қарама-қарсы, ыңғайсыз бір-біріне ететін əсері деп экологиялық жүйенің экологиялық орнықтылығын төмендетуін жəне бірлесіп қарқынды жұмыс атқару байланысының бұзылуын айтады. Болашақта табиғи құбылыстарды басқару мен реттеу кезіндегі, оның қорын тиімді пайдалануды жəне экологиялық жүйенің орнықтылығын қамтамасыз ету мақсатында оған ыңғайлы жəне ыңғайсыз əсер ететін негізгі құрылымдық бөлімін бөліп қарау қажет.
Қоршаған ортаның экологиялық құрылымдық бөлшектерінің (су, өсімдік, жан-жануар, топырақ, ауа, адам) сапалық жəне сандық жағдайын мінездейтін, кез келген заттық-қуаттық немесе мақсаттық бірлескен құрамның жиынтығы, тура жəне кері байланыстағы кейбір бірлестіктерді біріктіретін болса, онда олар арқылы экологиялық тепе-теңдіктің деңгейін немесе белгілі бір ландшафттың түрлерінің тұрақтылығын бейнелеуге пайдалануға болады.
Адам мен қоғамның арасындағы қарым-қатынас шеңберінде, адам өмірі мен шаруашылық арасындағы бір-біріне экологиялық тұрғыда əсер етудің күші мен мінездемесін ғылымдық жүйеде түсіну үшін қазіргі жəне болашақ ұрпақтарға арнап қоршаған ортаны сақтаудың қажеттілігінен туатын, ең бірінші экологиялық мақсаты толық шешу өндірістегі технологиялық шектеулерді қою арқылы негізделуге тиісті. Сондықтан табиғатқа түсетін қысымды, оның жеке экологиялық құрамдық бөлшектеріне тигізетін (су қорының өзгеруі, судың сапасы, өсімдіктің түрлік құрамы, жан-жануар, топырақтың топырақ-мелиоративтік жағдайы топырақтың даму құбылысының бағыты жəне басқалар) əсері арқылы немесе адам
мен табиғи себепші шарттардың əсерінен болатын эволюциялық құбылыстардың белгілі бір кездегі даму бағытына байланысты анықтайды. Табиғатқа белгілі бір дəрежеде қысым түскен жағдайда бастапқы кезде жеке аудандарда, содан соң аймақтарда жəне ең соңынан əлемдік дəрежеде экологиялық жүйенің орнықтылығының мінезі өзгереді.
Табиғи жүйенің экологиялық орнықтылығын бағалау үшін Н.М. Решеткина, Н.И. Парфенова жəне С.Д. Исаева (1998), экологиялық орнықтылық көрсеткішін (КЭУ) жəне А.К. Заурбеков (1998) аймақтың экологиялық бақуаттылығы (ЭБР) көрсеткіші ту- ралы түсінікті енгізді. Егер КЭУ көрсеткішін қатынастық өлшем бірілігіндегі, ыңғайсыз жағдайға тап болған ауданның (Fo) жал- пы ауылшаруашылық жердің немесе ландшафтының ауданының
қатынасы ретінде қарастырса, ал ЭБР көрсеткішін, бақылауға алынған аудандағы бір жұмысшыға келетін ұлттық пайдаға қатынасы ретінде анықтайды жəне 1,0 мен 10,0 арасында өзгеруі мүмкін. Сандық бағалау жəне жүйелік таңдау көрсеткендей КЭУ жəне ЭБР көрсеткіштері мынаны көрсетеді: біріншіден, олар табиғи қорды пайдалану дəрежесіне тура байланысты немесе пропорционалдық жағдайда болғандықтан, табиғаттың заңына (синергетика – өзін- өзі басқару) сəйкес келмейді; екіншіден, табиғи құбылыстардың бір-біріне байланыстылығын жəне бірге қызмет атқаратынын есеп- ке алмайды; үшіншіден, табиғи қорды пайдалану жəне қайта құру кезіндегі табиғи құбылыстарды басқаруды жəне реттеуді қамтамасыз ететін жүйенің бағалау көрсеткіші анықталмаған.
Табиғи қорларды пайдалану мен қайта құрудың мақсатын жəне мəнін дұрыс түсіну үшін бағалау жүйесін дұрыс анықтау жəне оның əсер ететін табиғи құрылымын көрсету керек. Бағалық жүйелер, біздер білетіндей, шешімді қабылдауға жəне бағалауға қажетті сынақтық көрсеткіш бола алатын, қоғам мен табиғат əлемінің көпшілікке арналған қолды заттарынан жəне құбылыстарынан құралатын, адамзаттың түсінігінің немесе əлеуметтік тапсырмасының мəнін көрсетуге тиісті. Қазіргі уақытта табиғат қорын пайдалану мен қайта құру кезінде бағалық жүйенің көрсеткіші болып адам жəне оның өмір сүретін ортасы, ал оның əсер ететін табиғи құрылымы ретінде қаралатын біртұтас ландшафт жəне өнідірістегі қол еңбегі мен құралы болып табылатын топырақ, су, ауа, өсімдіктер жəне жан- жануарлар əлемі алынады.
Экологиялық жүйелердің құрамдық бөліктерінің өзгеру шегін анықтау жəне сапалық-сандық дəрежеде бағалау үшін тірі денелердің
(адамның), табиғатқа жасалған техникалық қызметтің əсеріне жа- уабы ретінде, биологиялық үн қатуының жан-жақты бағалайтын көрсеткіші қажет. Себебі, ортаның сапалық мөлшерін тірі денелердің түрлерінің кез келген өзгерісті тез түсінетін немесе байқайтын əсері бойынша анықтауға болатын болса, онда экологиялық жүйенің орнықтылығының дəрежесі адамның оңтайлы немесе қалыпты өмір сүру жағдайын қамтамасыз ететін, сапалық-сандық көрсеткіштер арқылы анықталуы мүмкін.
Бұл көзқараста əсер етудің ыңғайсыз көрсеткішінің негізінде алынған (В.Х. Хачатурьян, И. П. Айдаpов, 1991) жəне 0-ден 1-ге дейін өзгеретін, оның сандық шамасының ұлғаюы, қоршаған ортаның, адамның іс-əрекетінің нəтижесінде нашарлауын көрсететін, ішкі ортаны ластаушылардың іс-əрекетіне жауап ретінде биологиялық үн қатуды жан-жақты сипаттайтын қағида негізінде құрылған, Ж.С. Мұстафаевтың (1992) экологиялық орнықтылықты бағалаудың əдістемесін айтуға болады. Көрсетілген шекте, экологиялық жүйе- нің қажетті құрамы мен оның динамикалық сапасын сақтауды қамтамасыз ететін, сонымен бірге табиғи жүйенің экологиялық орнықтылығын бағалауға арналған көрсеткіш, табиғат қорын пай- далану жүйесіндегі адамның қол сұғуының (кірісуінің) жоғары мүмкіншілік деңгейін анықтауға болады.
Жоғарыда келтірілген биологиялық денелердің ішкі ортаның əсеріне үн қатуының (Ж.С. Мұстафаев, 1992) жəне табиғи ортаның экологиялық орнықтылық көрсеткішінің (Ж.С. Мұстафаев; Л.Ж. Мұстафаев; К.Ж. Мұстафаев, 1999) шектік таралуының негізін- де, экологиялық жағдайдың геологиялық жүйеге жəне адамның денсаулығына қауіптілігін бағалайтын интегралдық желі ұсынылып отыр (38-кесте).
38-кесте
Табиғи жүйенің орнықтылығының жəне экологиялық жағдайдың сапалық жəне сандық бағасы
Таралу белгісі
|
Биологиялық үн қатудың мінездемесі
|
Қауіпсіздік деңгейі
|
ΔЭк
|
Табиғи жүйенің орнықтылық деңгейі
|
КЭУ
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
0
|
Өлім
|
Төтенше қауіпті
|
1.0
|
Апаттық жағдай
|
1.0
|
1
|
Денеде аурудың болуы
|
Өте қауіпті
|
0.80-
0.64
|
Дағдырыс
|
0.75
|
2
|
Аурудың физиологиялық қағидасының болуы
|
Барынша қауіпті
|
0.64-
0.48
|
Қайта орнына келмейтін
|
0.50
|
3
|
Денеде физиологиялық өзгерістердің болуы
|
Аз да болса қауіпті
|
0.48-
0.32
|
Экологиялық тұрғыда тұрақты
|
0.35
|
4
|
Денеде өзгерістер енгізе қоймайтын химиялық заттардың болуы
|
Шартты түрде қауіпті
|
0.32-
0.16
|
Шекті мүмкіншілікте
|
0.25
|
5
|
Ыңғайсыз жағдайдың болуы
|
Қауіпсіз
|
0.16
|
Экологиялық тұрғыда таза
|
0.10
|
Табиғи жүйенің экологиялық орнықтылығын бағалауға əсер етудің ыңғайсыз көрсеткішін пайдалану (ΔЭ): біріншіден, адамзаттың қызметінің нəтижесіндегі табиғи-техникалық іс-əрекетке тап бо- латын, экологиялық жүйенің барлық құрылымдық бөлшектерін ескеруге мүмкіншілік береді; екіншіден, экологиялық орнықтылық көрсеткішінің арасында белгілі дəрежедегі байланыс бар жəне оны анықтаған жағдайда адам мен қоғамның ортасындағы əрекеттік қатынастың мəселесін белгілі бір деңгейге дейін шешуге болады.
Экологиялық жүйенің көрсеткішін таңдау жəне сынақтық көрсеткішін негіздеу кезінде бір-бірімен байланысты екі мəселені жеке көрсетуге болады:
экологиялық дəлелдемелердің берілген құрамында, оның қайсысы үн қату қызметінің (функциясының) φ(xi...xn) өзгеруіне са- лыстырмалы түрде үлкен дəрежеде əсер ете алады;
экологиялық дəлелдемелерді, бұрынғы нүктеге ( x(1) ...x(1) )қара- ғанда ерекше өзгеретін, кеңістіктің басқан нүктесіне ауысуына байланысты, мысалға ( x(2) ...x( 2) ) нүктесіне, өзінің маңыздылығын
i n
i n
сақтап қала ала ма.
Осыған байланысты экологиялық жүйенің орнықтылығын анықтаған кездегі xi табиғи құрылымының бөлшектерінің құрылыс- тарының өзгеру дəрежесін, оның TM/M – арасындағы қатынастық байланысты (мұнда M – табиғи құрылымдар; TM – адамның қолымен тұрғызылған құрылымдар) немесе D OM / Ä (мұнда OM – табиғи ортаның өзгеруінің көрсеткіші, Д – адамның қызметі арқылы түр- лендірілген көрсеткіш) мінездейтін табиғи ортаның қызметінің көрсеткіші арқылы анықталуы мүмкін. Табиғи ортаның құрылым- дық бөлігінің жағдайының сапалық жəне сандық дəрежесінің төмендеуіне байланысты экологиялық жүйенің орнықтылығының
дəрежесін өрнектейтін есептің бейнесін жазбастан бұрын мынадай белгілерді кіргіземіз:
εi(k)=По(k)/Пi(k) – уақыт өлшемінде құрылымдық бөлшектердің қасиетінің төмендеуінің жеке көрсеткіштері; По(k) жəне Пi(k) – аралық ti жəне to кезеңіне сай құрылымның қасиеттерін міндеттейтін, табиғи құрылымның көрсеткіші;
di(k)=Dо(k) / Di(k) – кеңістік өлшеміндегі құрылымның қасиеттерінің төмендеуінің жеке көрсеткіштері; Dо(k) жəне Di(k) кеңістік өлшеміндегі құрылымның қасиеттерінің өзгеруін міндеттейтін, табиғи құрылым-
ның көрсеткіші;
ai(k)= Aо(k) / Ai(k) – уақыт өлшеміндегі табиғи-техникалық қысымды мінездейтін, жеке көрсеткіш; Aо(k) жəне Ai(k) – ti жəне to аралығына сай келетін табиғи жүйенің табиғи-техникалық қысымның арқасында сандық өзгеруін мінездейтін, табиғи құрылымның көрсеткіші.
Бұндай мəселенің қойылуы экологиялық жүйенің қызмет етуінің заңдылықтарын талдаудың негізінде, табиғи жүйенің қызметінің жағдайының сапалық жəне сандық өзгеруі экологиялық жүйенің тұрақтылығының деңгейінің оңтайлы мəніне жəне экологиялық жүйе- нің құрылым бөліктерінің көрсеткішінің (φo– φ) табиғи жағдайдан ауытқуына тура пропорционал болғандықтан, ол экологиялық жүйе- нің орнықтылығының деңгейін өзгертеді деген ұсынысты енгізуге мүмкіншілік береді деген тұжырымның арқасында туып отыр. Онда
«себепші шарттардың бірлесіп қызмет атқару заңының» негізінде, орнықтылық тек қана əйтеуір бір дəлелдемеге байланысты емес, барлық себепші шарттардың жиынтығының бір уақыттағы əсеріне байланысты: φ = φ (xi – xn).
Табиғи ортаның экологиялық орнықтылығының кейбір құры-
лымдық бөлшектеріне xi (1 ≤ i ≤ n1), үн қату функциясы (қызметі), есепке алынған себепші шарттардың мəнінде xj (j ≠ i) мына өрнек бойынша жазылуы мүмкін:
φ (x )=φ(x ... x +1, x +1...x )=A (x ... x +1, x +1...x )·(1–10–ci ·xi )10k x2 =
i1
i i i i i n i i i i n
=Amax(1–10–ci ·xi)=Amax[1 – exp(–ai· xi)],
Натуралдық логарифмдердің негізіне көшу арқылы ехр жəне
a = ci · ln(10) тең деп белгілеп, мынаны табамыз:
φi (xi) =Amax(1 – e–ai·xi),
Сонымен, жоғарғы теңдеуде көрсетілгендей, табиғи ортаның құрамдық бөлшектеріне өзгеріс кіргенде (xi), сонымен қатар себепші шарттардың үн қату функциясының φi (xi) салыстырмалы əсерінің
28–1125
433
шыдамдылық (төзімділік) шегінде өзгеруі, оның оңтайлы нүктесінің (аймағының) жағдайына сай келеді десек, онда əрбір табиғи жүйенің экологиялық құрылымының бөлшектерінің жеке түрі жəне өлшемі жеке үн қату функциялары да болуға тиіс екендігін көрсетеді. Осының барлығы үн қату функциясын φi (xi– xn) барлық себепші шарттардың (xi– xn) жиынтығына байланысты зерттеудің қажеттілігін дəлелдейді.
Жоғарыда көрсетілген теңдеуден φi (xi) /Amax қатынасы сапалық жəне сандық қатынасы бойынша КЭУ =Fн / Fo тең десек, онда:
КЭУ =Fн / Fo=φi (xi) /Amax=1 – exp (– ai· xi),
Егер табиғи ортаның құрамдық бөлшектерін (xi) əсер етудің ың- ғайсыз көрсеткіші арқылы мінездесек, онда мына өрнекті табамыз:
x (Ýê – Ýopt ) ,
i
Ýê – Ýi
жəне оны жоғарғы теңдеудегі мəніне алып барып қойсақ, ол теңдеу мынадай түрге көшеді:
ÊÝÓ
Fí i ( xi ) 1 exp a (Ýê – Ýopt ) ,
F A i Ý – Ý
мұнда Δ Эi – əсер етудің ыңғайсыз көрсеткішінің ағымды мəні; Δ Эopt – əсер етудің ыңғайсыз көрсеткішінің оңтайлы мəні; Δ Эк – əсер етудің ыңғайсыз көрсеткішінің алмағайып мəні; a – сəйкес келу көрсеткіші. Сонымен, ұсынылып отырған экологиялық тұрғыдан табиғи- қызметтік жүйені бағалауға арналған əдістемелік қағида уақыттың талап-тілегіне сай келіп отыр, себебі адамзаттың қызметі барлық уақытта табиғи ортаға сай келіп отыру керек. Бұл үшін табиғи құбылыстарды тереңінен түсініп, су мен химиялық заттардың био- логиялық жəне геологиялық айналымының мағынасын білудің арқасында, табиғи қорды пайдалану мен қайта құру жүйесіне эко-
логиялық тұрғыда қажетті шектеулерді қоюға болады.
ƏДЕБИЕТТЕР
Костяков А. Н. Основы мелиорации – М. Сельхозгиз, 1960. – 622 с.
Сельскохозяйственные гидротехнические мелиорации. – Львов.: Высшая школа. – 352 с.
Мустафаев Ж.С., Карлыханов Т.К., Маханов М., Козыкеева А.Т., Ах- метов Ж.У., Мустафаев Л.Ж., Дауренбеков М.К., Мустафаев К.Ж., Далда- баева Г. Т., Калауова К. Т. Математическое моделирование формирования и функционирования водохозяйственных систем. – Тараз: 2000. – 125 с.
Хачатурьян В.Х. Обоснование сельскохозяйственных мелиорации с экологических позиции // Вестник сельскохозяйственной науки. 1990, №5.
– С. 43-48.
Мустафаев Ж.С. Почвенно-экологическое обоснование мелиорации сельскохозяйственных земель в Казахстане. Алматы: Ғылым, 1997. – 358 с.
Голованов А.И. Мелиорация ландшафтов // Мелиорации и водное хо- зяйство, 1993, №3. – С. 6-8.
Голованов А. И. О целях и сущности мелиорации земель // Вестник сельскохозяйственной науки, 1991. №12, №12. – С. 39 – 43.
Мустафаев Ж.С., Рябцев А.Д., Ибатуллин С.Р., Козыкеева А.Т. Мо- дель природы и моделирование природного процесса.– Тараз, 2009. – 190 с.
Исаченко А.Г. Ландшафтоведение и физико-географическое райони- рование. – М., Высшая школа, 1991. – 366 с.
Волобуев В.Р. Введение в энергетику почвооброзования. – М.: На- ука, 1974. – 128 с.
Айдаров И.П. Регулирование водно-солевого и питательного режи- ма орашаемых земель. – М.: Агропромиздат, 1985. – 191 с.
Мустафаев Ж.С. Методологические и экологические принципы ме- лиорации сельскохозяйственных земель. – Тараз, 2004. – 328 с.
Парфенова Н.И., Решеткина Н.М. Экологические принципы регу- лирование гидрохимического режима орашаемых земель. Санкт-Петербург, Гидрометеоиздат, 1995. – 36 с.
Сарсенбаев М.Х. Гидролого-экологическое проблемы орошения в южном Прибалхашье (на примере рисовых системах), Алматы: 2001. – 195 с.
Мустафаев Ж.С., Мустафаев К.Ж., Ешмаханов М.К. Проблемы гидроэкологии: количественная оценка сотстояния и устойчивости ланд- шафта. – Тараз, 2010. – 135 с.
Мустафаев Ж.С., Рябцев А.Д., Адильбектеги Г.А. Методологичес- кие основы оценки устойчивости и стабильности ландшафтов. – Тараз, 2007. – 218 с.
Мустафаев Ж. С., Козыкеева А. Т., Мустафаев К. Ж., Абдешев К. Б.
Моделирование засоления и рассоления почвы. – Тараз, 2013. – 204 с.
Рекс Л. М. Системные исследования мелиоративных процессов и систем. – М.: Аслан, 1995 – 192 с.
Щедровский Г. П. Деятельностно-природная система //Человек и природа. – М.: Знание, 1987, №12. – С. 13-69.
Мустафаев Ж.С., Тауипбаев С. Т. Экологическое обоснование ин- женерных решений в мелиорации (учебное пособие). – Тараз, 2010. – 332 с.
Ибатуллин С.Р., Мустафаев Ж. С., Койбагарова К. Б. Сбалансиро- ванное использование водных ресурсов трансграничных рек. – Тараз, 2005. 111 с.
Заурбеков А.К. Научное основы рационального использования и ох- раны водных ресурсов бассейна рек // Автореферат дисс. д.т. наук. – Тараз, 1998 – 50 с.
Мустафаев Ж.С., Сагаев А. А., Рябцев А. Д., Козыкеева А. Т., Кен- жалиева Б. Т. Адаптивно-ландшафтные мелиорации (учебное пособие). – Кызылорда, 2011. – 176 с.
Мустафаев Ж. С., Сагаев А. А., Рябцев А. Д., Козыкеева А. Т., Кен- жалиева Б. Т., Мурат М. К. Ландшафтные земледелия (учебное пособие).
– Кызылорда, 2011. – 160 с.
Мустафаев Ж. С., Рябцев А. Д. Адаптивно-ландшафтные мелиора- ции земель в Казахстане. – Тараз, 2012. – 528 с.
Великие ученые Средней Азии и Казахстана, Алматы: Казахстан, 1965. – 240 с.
Агаев Т.Б., Джапаридзе Г. Г., Заремба Г. В., Шибашов С. А. Экологи- ческие основы реконструкции окружающей среды. – Москва, 2000. – 300 с.
Голованов А. И., Сурикова Т. И., Сухарев Ю. И., Зимин Ф. М. Основы природообустройства (под реакции доктора технических наук А. И. Голова- нова). – Москва: Колос, 2001. – 264 с.
Мустафаев Ж. С., Рябцев А. Д., Атшабаров Н. Б., Козыкеева А. Т., Умирзаков С. И. Основы сельскохозяйственной мелиорации (учебное посо- бие). – Тараз, 2009. – 354 с.
Мұстафаев Ж.С., Өмірзақов С.И., Атшабаров Н.Б., Қозыкеева Ə.Т., Мұстафаева Л. Ж., Мұстафаев Қ. Ж. Ауылшаруашылық мелиорациясының негізі (оқу құралы). – Тараз, 2003. – 288 б.
Коргасбаев Ж. К., Баженов М. Г. Орошение и сельскохозяйственное водоснабжение. – Алматы: Рауан, 1992. – 232 с.
Мустафаев Ж. С. Природно-экологическая оценка основных зон Казахстана (Аналитические обзор). – Жамбыл. 1994. – 69 с.
Мустафаева Ж. С., Умирзаков С. И., Шегенбаев А. Т., Сайдуалиев М. А. Экологическое обоснование безотходных технологий утилизации го- родских стоков в системе водоснабжения и водоотведения (Аналитические обзор). – Тараз. 2001. – 68 с.
Мустафаев Ж.С., Умирзаков С.И. Экологически безопасные тех- нологии утилизации сточных вод в специализированных агроландшафтах.
– Тараз, 2013. – 248 с.
Мустафаев Ж.С., Ешмаханов М. К. Конструктивная география. – Тараз, 2013. – 146 с.
Козыкеева А.Т. Практикум по основам мелиорации. – Тараз, 2001.
– 200 с.
Мустафаев Ж.С., Рябцев А.Д. Математическая модель расчетного
мониторинга агроландшафтов. – Тараз, 2009. – 136 с.
Мустафаев Ж. С., Козыкеева А. Т. Бассейн Аральского моря: про- шлое, настояшее и будущее. – Тараз, 2012. – 318 с.
Мустафаев Ж. С., Козыкеева А. Т. Экологическое проблемы бас- сейна Аральского моря. – Тараз, 2009. – 354 с.
Исабай С. И., Мұстафаев Ж. С., Мұсабеков Қ. Қ., Ізбасов Н. Б., Қозыкеева Ə. Т., Нұрабаев Д. М. Суғару мелиорациялары (оқу құралы). – Тараз, 2013. – 416 б.
Мустафаенв К. Ж. Методологические основы экологической оцен- ки емкости природных систем. – Тараз, 2014. – 316 с.
Козыкеева А. Т. Комплексная мелиорация. – Тараз, 2014. – 156 с.
Мелиоративные системы и сооружения. СНиП 2.06.03-85. Государ- ственный комитет СССР по делам строительства. – Москва, 1985. – 201 с.
Мелиорация иводное хозяйство. 6. Орошение: Справочник (под ред. Б. Б. Шумакова). – Москва: Агропромиздат, 1990. – 336 с.
Механизация полива: Справочник / Штепа Б. Г., Носенко В. Ф., Ванникова Н. Н. и другие. – Москва.: Агропромиздат,1990. – 415 с.
Сенчуков Г. А., Гостищев В. Д., Капустян А. С., Снипич Ю. Ф., Штанько А. С., Кожанов А. Л., Кулыгин В. А., Ермак Д. В., Клишин И. В. Ис- пользование местного стока для орошения земель сельскохозяйственного назначения (Научный обзор). – Новочеркасск, 2011. – 172 с.
Кожанов А. Л., Воеводин О. В., Слабунов В. В., Жук С.Л. Принципы построения классификаций мелиоративных систем (Научный обзор). – Но- вочеркасск, 2012. – 130 с.
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ 3
1 МЕЛИОРАЦИЯ – ТАБИҒАТТЫ ҰЙЫМДАСТЫРУДЫҢ ІЛІМІ
Мелиорацияның ұғымы жəне оның анықтамасы 6
Мелиорацияның міндеттері 8
Мелиорацияның пəні 11
Мелиорация – табиғатты үйлестіру кезеңінің құралы 16
Мелиорация – табиғтты тиімді үйлестірудің негізі 23
Мелиорациялық табиғи-техникалық құрылымды экологияландыру 26
Мелиорацияның физико-географиялық негізі 29
2 МЕЛИОРАЦИЯ НЕГІЗДЕРІ
Ауылшаруашылық мелиорациясының теориялық негізі 33
Жер мелиорациясын топтастыру негізі 38
Мелиорацияның қажеттілігін негіздеу 43
Жерлерді мелиорациялау 48
Суғару туралы жалпы мағлұмат 48
Суғару əдістерін топтастыру 50
Суғаруға арналған су көздері 53
Суғару мелиорациясы 62
2.5.1. Ауылшаруашылық дақылдарын суғару тəртібі 62
2.5.2 Ауылшаруашылық дақылдарының жалпы суды тұтыну
шамасы 64
Суғармалау мөлшері 76
Ауылшаруашылық дақылдарының биологиялық сұранысын қамтамасыз етуге арналған суғармалау мөлшері 76
Топырақ – экологиялық тұрғыдан негізделген суғармалау мөлшері 80
Егістік жерді төкпе сумен суару кезіндегі суғармалау мөлшерін анықтау əдісі 84
Суғармалау мөлшерінің оңтайлы мəнін есептеу 86
Ауылшаруашылық дақылдарын суғару тəртібі 90
Суғару мөлшері 90
Суғару мезгілін анықтау əдісі 93
Ауылшаруашылық дақылдардың ауыспалы танаптағы суғару тəртібі 99
Күріштің суғару тəртібі 102
3 CУҒАРУ ƏДІСІ ЖƏНЕ ТЕХНИКАСЫ
Суғару əдісі жəне техникасының салыстырмалы сипаттамасы 108
Жер бетімен суғару 116
Жер бетімен суғарудың жалпы қағидасы 116
Судың топыраққа сіңу жəне сүзілу қасиеті 119
Жүйектермен суғарудың əдістері жəне теориялық негіздері 124
Жүйекті үздіктетіп кезекпен (дискреттік) cуғару
технологиясы 128
Жер бетімен жүйектеп cуғарудың ықшамдалған
технологиясы 134
Жер бетімен жолақпен суғару 137
Жер бетімен бастырып суғару 140
Жер бетімен суғаруға арналған қондырғылар жəне
құралдар 147
Жаңбырлатып суғару 154
Жаңбырлатудың негізгі қағидарлары жəне жаңбырлатқыштардың түрлері 154
Жаңбырлатқыш машиналар жəне қондырғылар 161
3.2.3 Жаңбырлатып суғарудың сесебі 171
Үздікті жаңбырлату 175
Тозаңдатып ылғалдандыру 178
Топырақты іштен суғару 181
Тамшылатып суғару 185
Тамшылатып суғару жүйесі 185
Тамшылақтқыштардың түрлері 195
Тамшылатып суғару жүйесін есептеу əдістемесі 200
Жер астынан суғару (субирригация) 206
4 АРНАЙЫ МЕЛИОРАЦИЯ
Құрғату мелиорациясы 209
Жердің артық ылғалдануының себебі жəне сумен
қоректену түрі 209
Құрғатудың əдістері жəне түрі 212
Құрғату тəртібі 212
Ылғалдандыру мелиорациясы 215
Көлтоғандар жəне су қоймалар арқылы суғару 215
Көлтабанды суғару 221
Жайылымды суғару 229
Айналымды (шұғыл) суғару желісі 232
Сорланған жердің мелиорациясы 236
Сорланған жерлердің мінездемесі 236
Сор топырақты игеру технологиясы 237
Химиялық мелиорация 239
Топырақты əктеу 239
Топырақты гипстеу 241
Топырақты қышқылдау. 242
Суармалы мелиорациясы 244
Суды тұтынудың мөлшерін анықтау 245
Судың сапасын бағалау 247
Қар мелиорациясы 249
5 СУҒАРМАЛЫ ЖЕРЛЕРДІҢ ТҰЗДАНУЫНА ҚАРСЫ КҮРЕС
Тұзданған топырақтардың мінездемесі 253
Тұзданған жерлердің су жəне тұз теңгермесінің теңдеуі 258
Тұзданған топырақтардың «тұздану-шайылу» үдерісін болжаудың . əдістемлік нұсқасы 261
Тұзданған топырақты шаю мөлшерін анықтаудың əдістемелік
нұсқасы 264
Тұзданған жерлердің топырағын шаюға ақаба
суларды пайдаланған кездегі шаю мөлшерін анықтаудың əдістемесі 270
Тұзданған топырақтарды шаю технологиясы 273
Суғармалы егістік жүйесіндегі топырақтың мелиоративтік тəртібі 276
6 МЕЛИОРАТИВТІК ЖҮЙЕЛЕРДІ ЖОБАЛАУ
Суғару желілері 282
Суғару желілерінің негізгі элементтері 282
Суғару теліміндегі суғару жүйесі 284
Ашық суғару желісі 288
Науадан құрастрылған суғару желісі 293
Ашық суғару желісіндегі құрылымдар 298
Жабық құбырлы суғару желісі 300
Су тастағыш – сарқынды суды төгетін желі 305
Күріштік суғару жүйесі 306
Суғару желісінің есептелген шығынын анықтау 312
Құрғату желісі 316
Кəріздер желісі 323
Құрғату егістік жерлеріндегі көлбеу жəне тік
кəріздердің негізгі өлшемдері 323
Суғармалы егістік жердегі кəріз – коллектор жүйесі 328
Құрғату-ылғалдандыру желісі 339
Мелиоративтік жүйе 345
Мелиоративтік жүйе – табиғи біртұтас су шаруашылығының бөлігі 345
Мелиоративтік жүйе – табиғи-аймақтық бірлестіктің бөлшегі 353
Мелиоративтік жүйенің негізгі қағидасы 361
Мелиоративтік жүйенің түрлері 364
Мелиоративтік жүйені топтастыру. 367
Гидромелиоративтік жүйе жəне оның құрылымдық желісі 376
Сарқынды жəне төкпе суларды экологиялық тұрғыда қауіпсіз жоюға арналған мелиоративтік жүйе 379
Автоматтандырылған кешенді мелиоративтік жүйе 389
7. ТАБИҒИ ЗАҢДАР ЖƏНЕ ҚАҒИДАЛАР ТАБИҒИ ЖҮЙЕНІ МЕЛИОРАТИВТІК ҮЙЛЕСТІРУДІҢ НЕГІЗІ
Табиғи заңдар жəне қағидалар егістік жерді мелиорациялаудың
негізі 396
Егіншілік жүйенің ең төменгі шекті заңы 400
Егіншілік жүйенің өте оңтайлы заңдылығы 402
Табиғаттың төзімділік заңы 404
Табиғи жүйенің ішкі динамикалық тепе-теңдік заңы 407
Табиғи себепші шарттардың біртұтас əсер ету заңы 410
Табиғаттағы тірі заттардың физикалық-химиялық бірлік заңы 412
Экология заңы 413
Табиғаттың жылу динамикасының заңы 418
Эволюцияның заңы 421
Табиғи жүйенің экологиялық орнықтылығы 424
Ауылшаруашылық ландшафтардың экологиялық орнықтылығын бағалау 424
Экологиялық жүйенің орнықтылығының сынақтық көрсеткіштерін негіздеу 426
ƏДЕБИЕТТЕР 435
Мұстафаев Жұмахан Сүлейменұлы Қозыкеева Əлия Тобажанқызы
АУЫЛШАРУАШЫЛЫҚ МЕЛИОРАЦИЯСЫНЫҢ НЕГІЗІ
Оқулық
Басуға 14.11.2014. қол қойылды. Қағазы офсеттік. Қаріп түрі «Times New Roman». Пішімі 6090 1/16.
Офсеттік басылыс. Баспа табағы 28,0.
Таралымы: Мемлекеттік тапсырыс бойынша – 600 дана.
Тапсырыс № 1125.
ЖШС РПБК «Дəуiр», 050009,
Алматы қаласы, Гагарин д-лы, 93а.
E-mail: rpik-dauir81@mail.ru, zakaz@dauir.kz
Достарыңызбен бөлісу: |