Лекция № 15 Тақырыбы: Өсімдіктердің экологиялық топтары

Жоспар:

1. Өсімдіктердің экологиялық топтары.

2. Автотрофты және гетеротрофты өсімдіктер

3. Қазақстан флорасы.

1. Сыртқы ортаның қандайда-бір факторына бейімделген, формалар түзуде маңызды роль атқаратын өсімдіктерді экологиялық топтарға бөледі. Ылғалдыққа байланысты өсімдіктерді мынадай экологиялық топтарға бөледі. Ксерофиттер деп ылғалдың көп мөлшерде жетіспейтін жерлерінде өмір сүретін өсімдіктерді айтады. Ксерофитте судың булануын азайтатын әртүрлі бейімдеушіліктер тән – кутикуласы мен сыртқы эпидермисінің қабықшасының қалың болуы, түктерінің қалың болуы, устьица аппараттарының ойыстау жерде орналасуы, ұлпалардың ұсақ клткалы болып келуі, клетка қабықшаларының сүректенуі, жапырақтарының шиыршықталып қалуы, жапырақтарының редукцияға ұшырауы және т.б. Кейбір өсімдіктедің тамырлары мен жапырақтары көп мөлшерде су жинайды (суккуленттер), жақсы жетілген тамыр системасын түзеді. Мезофиттер ылғалдығы жеткілікті, әрі бір қалыпты болып келетін жерлерде өмір сүретін өсімдіктерді айтады. Гидрофиттер деп суда өсетін өсімдіктерді айтады. Олардың біреулері толығымен, ал кейбіреулері жартылай суға батып тұрады. Олар не судың түбіне бекініп өседі, не болмаса суда еркін жүзіп жүреді. Олардың органдарының сыртқы беті үлкен, жапырақтары жіңішке, кутикуласы жоқ, клетка аралық қуыстары үлкен, ауамен толтырылған, түтіктері нашар жетілген болады. Гигрофиттер деп, ауаның ылғалдығы жоғары болатын жерлерде өсетін өсімдіктерді айтады. Олардың судың булануын шектеуге арналған бейімделушілігі болмайды. Эпидермисінің клеткаларының қабықшалары жұқа, кутикуласы жұқа, устьица аппараттары жапырақ тақтасының бетінде бірыңғай орналасқан, клеткалары үлкен, борпылдап бос жатады. Жарыққа қатынасына байланысты көлеңке сүйгіш өсімдіктер деген экологиялық топты бөледі. Бұл топқа жататын өсімдіктер барлық уақытта көлеңкелі жерде өседі. Бұлар негізінен орманның төменгі ярусын құрайтын көп жылдық шөптесін өсімдіктер. Олардың сабақтары жіңішке, ұзын, арқаулық ұлпалары жетілмеген, хлорофиллдері аз болады. Бір өсімдіктің бөрікбасының деңгейінде жарық сүйгіш және көлеңке сүйгіш жапырақтар деп бөлінеді. Жарық сүйгіш жапырақтардың көптеген белгілері ксерофиеттерге сәйкес келеді. Өйткені ашық күнде, барлық уақытта өсімдіктерге жарық көп түседі де оны қыздырады, нәтижесінде судың бклануы күшейеді. Көлеңкелі жердегі жапырақтардың белгілері уөп жағдайда гигрофиттердің белгілерімен сәйкес келеді.

2. Автотрофты және гетеротрофты өсімдіктер. Автотрофты деп, өзінің вегетативтік денесін түзуге қажетті органикалық заттарды, органикалық емес заттардан (судан, газдан, топырақтың минералдық заттарынан) өздері синтездейтін өсімдіктерді айтады. Оларға органикалық заттарды күннің энергиясын пайдалана отырып өздері синтездейтін жасыл өсімдіктер жатады. Гетеротрофты деп, органикалық заттарды, органикалық емес заттарды синтездеуге қабілеті жетпейтін өсімдіктерді айтамыз. Бұларға дробянкалардың басым көпшілігі, саңырауқұлақтар және миксомицеттер жатады. Олар тірі организмдердің есебінен (паразиттер) дайын органикалық заттармен немесе өлі организмдердің қалдықтарымен (сапрофиттер) қоректенеді. Паразиттер өсімдіктерге, жануарларға және адамдарға ауру таратады, ал сапрофиттер жануарлар мен өсімдіктердің қалдықтарын шірітіп, минералды затқа айналдырады.

Өсімдіктердің түрлері туралы К.А. Тимирязевтің концепциясы : « Түр деген сөзді организмдерге қолданудың екі түрлі мағынасы бар, осы көзқарастың екі жағын бірдей айқын ажырата білмегендіктен ғалымдардың арасында түсінбеушілік пен талас-тартыстар туып келкді».К.А.Тимирязевтің пікірі бойынша түрді барлық уақытта екі аспектте қарастыру қажет; биологиялық ұғым ретінде-эволюцияның бағытының қалыптасуы мен тіршіліктің өзінің негізгі формасы ретінде және логикалық аспекте, таза формальды ұғым ретінде-ұқсас особьтардың жиынтығы тұрғысан қарастыру.Биологиялық түр уақытқа байланысты азды-көпті өзгеріп, бір жерден екінші жерге жылжып ауысып отырады.

Табиғи тарихи тұрғыдан қарағанда түрге анықтама беру өте қиын. Түрдің көпшілікке мәлім және қанағаттандарлықтай анықтамасын В.Л. Комаров берген: «Түр деп жалпыға ортақ бір тектен, ортаның әсерінен және тіршілік үшін күрестің барысында, басқа тірі дүниелерден, сұрыптаудың негізінде дараланып шыққан ұрпақтардың жиынтығын айтады;сонымен бірге түр эволюциялық процестің белгілі бір кезеңі болып табылады.

Құрылысы жағынан түрлер бірдей болмайды. Жас ( жаңа жетіліп келе жатқан ) түрлер, өшіп бара жатқан (құрып бара жатқан) түрлер және дамудың шарықтау шыңында тұрған түрлер деп бөледіОсы уақытқа дейін планетамыздағы түрлердің. саны жөнінде белгілі бір толық мәлімет жоқ.Шамамен осы кезде өмір сүретін түрлердің жалпы саны 500 мыңдай. Бұл цифрлардың шамамен алынғандығын мынадан анық көруге болады.Ең жақсы зерттелген жабыфқ тұқөымды өсімдіктердің өзінің әртүрлі ғалымдар келтірген түрлерінің саны бірдей емес. 175-300 мыңға дейін барады. Ал кейде оданда көп болады.

Құрлықтардың өсімдіктер жабыны бірдей емес:зоналарға бөліну, әсіресе солтүстік ендікте айқын байқалады; жердің ауа райы жылдың мезгілдеріне қарай ауысып отыратын кеңістіктерінде, өсімдіктердің сыртқы кескіндері де өзгереді.

Біздің планетамызды космос корабілінен қарағанда, космонавтар экватордың екі жағында, жалрақ жолақ түзіп, тропиканың жасыл өсімдіктерінің өсіп тұрғанын көреді. Олар жерге түсетін ылғалдың мөлшеріне және осы ылғалдың маусымға байланысты қаншалықты жауатындығына қарай мәңгі жасыл ормандар, жапырақтары түсіп отыратын ормандар, ксерофильді сирек ағашты ормандар мен бұталарды,саванналарды, ал суы тасып отыратын теңіздің жағалауларында-мангр ағаштарынан тұратын ормандар түзеді.

Мұндай түрлі-түсті өсімдіктерден тұратын кілем жылдың әр түрлі кезкңдеріне қарай, көп өзгеріске ұшырайды. Жоғары сатыдағы өсімдіктердің өмірі қоршаған ортамен, әсіресе топырақпен және климатпен тығыз байланыста болады.Жасыл өсімдіктер ауадан көмірқышқыл газын, күннен энергияны, ал топырақтан-су мен минералдық тұздарды алады. Ауылшаруашылық дақылдарының қоектену жағдайы мен дұрыс жолға қойылған агротехникасының, осы өсімдіктің түсімділігі мен сапалығына әсерінің үлкен болатындығын диқан қауым көптен дәлелдеген. Тіршілік ортасы аса қатал жағдайларда репродуктивтік жолмен көбею біршама төмен болады, және кейбір түрлер тек вегетативтік жолмен көбейеді. Сонымен өсімдіктердің қарым- қатынасының және табиғи сұрптаудың нәтижесінде оларда белгілі бір экологиялық жағдайға аса қажетті, жаңа физиологиялық қасиеттер мен құрылысының жаңа структурасы қалыптасады. Мұндай қажетті белгілері бар түрлер мен түр ішілік дараланған топтар осындай экологиялық жағдайларға көп бейімделген, көп адаптацяиланған болып келеді. Мұндай түрлер мен олардың комплекстері, өздері адаптацияланған ортаның компоненттерінің тамаша индикаторы болып табылады.

3. Қазақстан флорасы. Флористикалық география немесе флорография, негізгі екі проблеманы шешеді. Біріншісі-жекелеген түлерді немесе систематикалық бірліктерді (туыстарды, тұқымдастарды) және олардың жиынтықтарының флорасының таралуын зерттеу. Флора деп белгілі бір территорияда тарихи қалыптасқан өсімдіктердің түрлерінің үйлесімді жиынтығын айтады. Жекелкген территоряиның флорасын зерттеу жер бетін флоралық аудандарға бөлуге қажетті материал береді. Өсімдіктер қауымдастықтарының географиясы –бұл флорографияның екінші проблемасы. Оның міндеті өсімдіктер топтарының таралуын зерттеу болып табылады. Оларды зерттеудің негізгі тәсілі- ареалогиялық, тәсіл басқаша вайтқанда түрлердің немесе өсімдіктердің топтпрының алып жатқан жер көлемін зерттеу.

Ареал дегеніміз құрылықтың немесе акваторияның алып жатқан жер көлемінің бір бөлігі, оның деңгейінде осы түрді немесе өсімдіктер тобын кездестіруге болады. Ареалдың деңгейінде оны түзетін жеке түрлер бір қалыпты орналаспайды. Бір жерлерде олар көп мөлшерде кездессе, екінші жерде аз кездеседі, ал үшінші жерде мүлде кездеспейді. Мұны түрдің ареалдың ішінде бөлінуі, яғни топографиясы деп атайды.

Экология-тірі организмдердің қоршаған ортамен және өзара қарымөқатынастарын зерттейтін ғылым. «Экология» деген терминді ғылымға алғашқы рет белгілі неміс ғалымы-дарвинист Э. Геккель ұсынған. Ортаның экологиялық факторлары әдетте мынадай топтарға бөлінеді: климаттық факторға-жарық, жылу, ауа, жауын-шашын, ауаның ылғалдығы, электр құбылыстары;

Топырақ факторына-физикалық қасиеті, механикалық қасиеті, топырақ пен грунттардың химиялық құрамы мен микробиологиясы;

Диотикалық факторға-барлық организмдердің жиынтығы (жануарлар, өсімдіктер, мироорганизмдер);

Орографиялық (рельеф) факторға-теңіз деңгейінен биіктігі, беткейлердің экспозициясы (күннің түсуі) мен тіктігі;

Антропогендік факторға-адам және оның шаруашылықтағы іс-әрекеттері жатады.Адам өзінің іс-әрекеттері арқылы өсімдіктерге және басқа экологиялық факторларға тікелей әсер етеді.

Экология – тірі организмдердің коршаған ортамен және өзара қарым-қатынастарын зерттейтін ғылым. А.Гумбольт өсімдіктердің экологиясын ботаникалық-географиялық ғылым ретінде таныған. «Экология» деген терминді ғылымға алғашқы рет белгілі неміс ғалымы-дарвинист Э.Геккель (1869) ұсынған. Өсімдіктердің экологиясының, ботаникалық географиясының негізінде дамуы ең алдымен А.Гризебахтың, А.Энглердің, О.Друденің аттарымен байланысты.

Өсімдіктердің экологиялық географиясын : түрлердің экологиясына, өсімдіктер топтарының экологиясына, ауылшаруашылық экологиясына, фитоценологияға бөледі. Әлемнің көптеген елдерінде экологияны экосистемалар (биоценоздар) туралы ғылым кеңінен таниды.

Өсімдіктердің өсетін ортасы , жекелеген элементтердің қатарынан – экологиялық факторлардан тұрады. Бұл факторлар өсімдіктердің тіршілік етуіне бірден-бір қажет және оларға қандайда бір болмасын әсер етеді. Қоршаған орта тірі (биотикалық) және өлі (физикалық) факторлардан тұрады. Экологиялық факторлар өсімдіктерге тікелей (жылу, ылғалдық, топырақтың құнарлығы) немесе жанама (теңіз деңгейінің биіктігі, ауа, жел) әсер етеді.

Ортаның экологиялық факторлары әдетте мынадай топтарға бөлінеді:

Климаттық факторға – жарық, жылу, ауа (оның құрамы, қозғалуы немесе ағыны), жауын-шашын, ауаның ылғалдылығы, электр құбылыстары;

Топырақ факторына- физикалық қасиеті, механикалық қасиеті, топырақ пен грунттардың химиялық құрамы мен микробиологиясы;

Биотикалық факторға – барлық организмдердің жиынтығы (жануарлар, өсімдіктер, микроорганизмдер);

Орографиялық (рельеф) факторға – теңіз деңгейінен биіктігі, беткейлердің экспозициясы (күннің түсуі) мен тіктігі;

Антропогендік факторға – адам және оның шаруашылықтағы іс-әрекеттері жатады. Адам өзінің іс-әрекеттері арқылы өсімдіктерге және басқа экологиялық факторларға тікелей әсер етеді.

Техниканың жедел дамуына байланысты аданың биосфераға әсері күрт өзгерді. Көп жағдайда оны адамның табиғатты өзіне бағындыруы деп түсінеді. Бірақ шындығында олай емес. Техниканың алып күші, экологиялық тұрғыдан сауатсыз адамның колында, тірі табиғаттың ғасырлар бойы қалыптасқан қарым-қатынасының тізбегінің бұзылуына және түгелдей бір экосистеманың жойылуына әкеп соқтырады. Антропогендік қауіп-қатер XX ғасырдың екінші жартысынды жер шарының көптеген жерінде көрініс бере бастады. Әсіресе соңғы кездері мұның әсері түгелдей бір халықтың тағдырына қауіп туғызып отыр.

Алысқа бармай-ақ Қазақстанның өзінен көптеген мысалдар келтіруге болады. Қазақстанның шөлейт аймағының мыңдаған гектар құнарлы жерлері тың көтеруге байланысты есепсіз жыртылып, нәтижесінде табиғи қалыптасқан өсімдіктер қауымдыастықтарының үйлесімді жүйесі бұзылды. Соңғы кезде колхоздар мен совхоздардың таралуына байланысты осы айдалған жерлердің көбісі пайдаланылмай ауыл шаруашылық айналымынан шығып қалып отыр. Соған байланысты көптеген егістік жерлер эрозияға ұшырыауда. Жыл сайын теңіздер мен мұхиттарға 20 млн. метр куб топырақ сумен шайылып кетіп отырады. Бұған Арал тағдырын, Семей, Байқоңыр космодромының қоршаған ортаға тигізетін әсерлерін қосатн болсақ, анторпогенттік фактордың қоршаған ортаға тигізетін әсерінің ауқымының зор екенін рас. Қоршаған ортаның шамадан тыс ластануы, адам денсаулығына ғана әсер етіп қоймайды, сонымен бірге оның сол жерді мекендейтін халықтың генефондына үлкен әсері болады.

Бақылау сұрақтары:

1. Ксерофитті өсімдіктердің түрлері.

2. Автотрофты және гетеротрофты өсімдіктер.

3. Қазақстан флорасы.