
- •Коммерциялық емес акционерлік қоғам
- •Экология және тұрақты даму
- •Мазмұны
- •1 Дәріс. Экологияға кіріспе
- •2 Дәріс. Жеке түр экологиясы - аутоэкология
- •1 Сурет – Төзімділік аралықтары
- •3 Дәріс. Популяциялар экологиясы – демэкология
- •4 Дәріс. Қауымдастықтар экологиясы – синэкология
- •2 Сурет – Экожүйе құрылымы
- •3 Сурет - Энергия пирамидасы
- •4 Сурет - Биомасса пирамидасы
- •5 Дәріс. Биосфера және оның тұрақтылығы
- •5 Cурет – Биосферадағы өз-аралық байланыстар
- •6 Сурет - Биосфера құрылымы
- •6 Дәріс. Тұрақты даму концепциясы
- •7 Дәріс. Табиғат қорлары және оны тиімді пайдалану тұрақты дамудың бір аспектісі ретінде
- •8 Дәріс. Биосферада тұрақсыздықтар болуының антропогендік факторлары
- •9 Дәріс. Атмосфералық ауаны қорғау
- •7 Сурет – Фотосинтез процесінің жүру жолы
- •10 Дәріс. Қазіргі заманның әлеуметтік-экологиялық мәселелері мен тұрақты даму
- •11 Дәріс. Табиғатты қорғау мен тұрақты даму
- •12 Дәріс. Қазақстан Республикасының тұрақты дамуының өзекті экологиялық мәселелері
- •Әдебиеттер тізімі
3 Дәріс. Популяциялар экологиясы – демэкология
Демэкология түрдің жекелеген өкілдерінің құрылымы мен динамикасын зерттейді.
«Популяция» терминін ғылымға алғаш 1903 ж. В.Иогансен енгізді. Экологияда популяция дегеніміз – бір-бірімен өзара қарым-қатынаста болатын және бір территорияда бірігіп тіршілік ететін бір түрге жататын даралар тобы.
С.С.Шварцтың берген анықтамасы бойынша популяция – бұл қоршаған ортаның үнемі өзгеріп отыратын жағдайында санын тұрақты ұстап тұруға қажетті жағдайлармен қамтамасыз етілген белгілі бір түрдің ағзаларының элементарлық тобы.
Популяция немесе түрдің өз тіршілігінің соңына дейін мекен ететін жері және таралу аймағы ареал деп аталады.
Ареал көлеміне және таралу деңгейіне байланысты мынандай топтарға бөлінеді:
космополиттер – өкілдері Жердің тіршілік аймақтарының көпшілік бөлігінде кездесетін ағзалардың түрлері (мысалы, бөлме шыбыны);
убиквистер – кең ареалға ие және ортаның алуантүрлі жағдайында да тіршілік ете береді (мысалы, қасқырлар);
эндемиктер – өте шектелген ареалға ие (мысалы, пингвиндер).
Популяцияның сандық көрсеткіштері статикалық және динамикалық деп бөлінеді. Статикалық көрсеткіштер популяцияның осы мезеттегі жағдайын сипаттайды және мыналардан құралады:
саны – популяциядағы жекелеген түрлер саны;
тығыздығы – жекелеген түрлер саны немесе бірлік ауданға не бірлік көлемге келетін популяцияның биомассасы;
құрылым көрсеткіштері – жыныстық және жастық құрамы;
кеңістіктік-этологиялық құрылымы – ареал аумағындағы түрлердің таралу сипаты (біркелкі, біркелкі емес, кездейсоқ).
Динамикалық көрсеткіштері белгілі бір уақыт ішіндегі популяция ішінде болып жатқан процесті көрсетеді:
көбеюі – туылу арқылы белгілі бір уақыт аралығындағы жаңа жеке түрлер саны;
популяцияның өсу жылдамдығы – бірлік уақыттағы популяцияның көбею қарқындығы. Популяцияның өсу жылдамдығы оң, теріс, нөлдік болуы мүмкін. Бұл көрсеткіш көбеюдің, өлімнің және орын ауыстырудың көрсеткіштеріне байланысты.
өлу көрсеткіші – бірлік уақыттағы популяцияның жеке түрлерінің азаю саны.
Белгілі түрдің аса көбейіп кетпеуін реттейтін физикалық және биологиялық факторлардың жиынтығы ортаның қарсылығы деп аталады. Олар: азық тапшылығы, су тапшылығы, тіршілік ортасының тапшылығы, қолайсыз ауа райы, жыртқыштар, аурулар, паразиттер және бәсекелестік. Ал тіршілік ету қабілеттілігі биотикалдық потенциалмен анықталады, олар – көбейуі, таралу қабілеттілігі, жаңа жерлерді тартып ала алу қабілеттілігі, қорғану механизмдері, қолайсыз жағдайларға төзу қабілеттілігі.
Популяцияға әсер ететін экологиялық факторлар: биотикалық, абиотикалық және антропогендік.
Биотикалық байланыстар алты топқа бөлінеді, олар 1 кестеде келтірілген.
1 кесте – Биотикалық байланыстардың сипаттамалары
Байланыс түрі |
Аталуы |
Белгісі |
1 |
||
бірде бір популяция екіншісіне әсер етпейді |
бейтараптылық |
0 0 |
бір түр өзіне пайдасыз екіншісін қинайды (ағаш көлеңкесіндегі жарық сүйгіш өсімдіктер) |
аменсализм |
– 0 |
бір түр пайда көреді, ал екіншісі еш әсерді сезбейді (жануарлар қоректене жүріп шөп немесе өсімдіктер тұқымдарын таратады) |
комменсализм |
+ 0 |
өз-ара пайдалы байланыстар |
симбиоз |
+ + |
бір түр пайда табады, ал екіншісі азық болады не қиналады |
жыртқыштық, паразиттілік |
+ – |
байланыс екеуіне де зиянды |
бәсекелестік |
– – |
Гаузенің бәсекелестік негізінде жою заңы: экологиялық талаптары бірдей түрлер ұзақ уақыт қатар өмір сүре алмайды. Бәсекелестік түр ішіндегі және түр аралық болып бөлінеді.
Табиғатта экологиялық шарттары бойынша алшақтап кеткен түрлер ғана бірге тіршілік ете алады. Мысалы жер құртымен қоректенетін құсты алатын болсақ, бірі ағаш басынан, ал бірі топырақтан қорегін тауып жейтін болғандықтан бірге тіршілік ете алады. Адам қоғамында бұл заң цивилизациялардың бір бірінен кете алмайтындығында, себебі Жер планетасы біреу ғана, басқа бос орын да, қоныстанбаған территория да қалмады. Осының салдарынан бәсекелестік күрес жалғасуда.
Популяция ішіндегі түрлердің бірге тіршілік ету шарттары әралуан. Соларды қарастырайық.
Жалғыз тіршілік ету көптеген ағзаларға тән. Мысалы, көбею кезеңінен басқа уақытта кірпілер, шортандар және жайындар жалғыз, жеке дара тіршілік жасайды.
Топтанып тіршілік ету ағзаларда көптеген шартты белгілер қалыптастырады. Мысалы, қасқырларға топтанып қорек табу жеңіл, сондықтан олар өз тобының басшысын қабылдайды да, соның әрекетіне бағынады. Жылқылар да үйірімен бақпай ақ тіршілік ете алады, жыртқыштардан қорғанады және де үйір бастаушы жылқыға бағынады. Яғни топтық эффектісі қалыптасады.
Тағы да бір мысал: егер де қойды өз отарынан бөліп алса, оның жүрек қағысы мен тыныс алуы жиілеп, оны үрей билейді. Ал егер сол қойды қайтадан отарына, яғни өзіне ұқсастарға қосып жіберсе, ол жайбарақат қалыпқа түседі, бәрі қалпына келеді. Тіпті кейбір жануарлар мен жыртқыштар тобынан бөліп алса, көбею қабілетінен де айырылады. Осы мысалдардан топтық эффектіні айқын бақылауға болады.
Жанұялық тіршілікті қарастырсақ, бұл жағдайда ұрпақтар мен ата-ана арасындағы байланыс күшейе түседі. Мұның айғағы ұрғашы немесе еркегінің жұмыртқа басуы не күшіктерін сыртқы жағымсыз әсерлерден қорғап, бағуы. Мысалы, құстар балапаны қанаттанып ұшып кеткенше бағып қорғайды, тастап кетпейді. Жанұялық тіршілік ету кезінде жұптар өз территориясын белгілейді және оны қызғанышпен қорғайды.
Биологиялық көрсеткіштердің уақыт бойынша өзгеру процесі популяция динамикасын көрсетеді. Негізінде популяцияның санының көбеюі шексіз бола алады. Бірақ сыртқы қоршаған ортамен абиотикалық және биотикалық әсерлесулердің салдарынан популяция өсуі шектеліп отырады.
Теориялық тұрғыда популяция көбеюі А. Лотки теңдеуімен сипатталады:
мұнда N - түр өкілінің саны, Т – уақыт, - биотикалық потенциал.
Бұл функцияның графигі шексіздікке ұмтылған экспонента, сондықтан бұл заңдылықты экспоненталық өсу деп атайды.
Бірақ та табиғат қорлары шектеулі болғандықтан (ортаның сыйымдылығына байланысты) популяцияның өсуі шектеулі болады. Сондықтан шектеулік заңын қолданамыз:
,
мұнда К - ортаның сыйымдылығы.
Популяцияның көбеюіне қоршаған орта әсерінен басқа, өзара бәсекелестік пен тіршілік ортасы үшін күрес әсер етеді. Сонымен қатар популяция саны табиғи да реттеліп отырады, яғни аурулар, жұт, азық тапшылығы, құрғақшылық және т.б. Осының бәрі популяция санының өз өзінен реттелуі деп аталады.