Р.А.Дайрабаев, А.Б.Алпамысова
«Қазақстан биоресурстары»
пәнінің лабораториялық сабақтарының жинағы
оқу құралы
Т
үркістан
2010
УДК 378 (075,8): 631,4
ББК 40,3 Я7
Т 49
А.Ясауи атындағы ХҚТУ оқу-әдістемелік кеңесінің № , 12 қараша 2010 жылы мәжілісінде бекітілді
А.Ясауи атындағы ХҚТУ ғылыми сенаттың ұсыныспен « » қараша 2010ж. № хаттамада баспаға ұсынылды.
Пікір жазғандар:
Қ.Н.Жайлыбай - биология ғылымдарының докторы, профессор
А.И.Сейтхожаев – биология ғылымдарының докторы, профессор
М.Т.Ерденов – ауылшаруашылық ғылымдарының кандидаты
Құрастырғандар: Биология кафедрасының доцент, а.ш.ғ.к.Дайрабаев Р.Ә.
магистр – оқытушы Алпамысова А.Б.
Т 49 «Қазақстан биоресурстары» пәнінің лабораториялық сабақтарының жинағы
Қазақстан биоресурстары пәніне арналған оқу-құралы (Түркістан, 2010ж. - бет )
ISBN 9963-524-42-0
УДК 378 (075,8): 631,4
ББК 40,3 Я7
Т 370204000
00(05)-010
ISBN 9965-525-42-0
Мазмұны
Алғы сөз............................................................................................................................................................3
Кіріспе…………………………………………………………………………………………………...........4
1. Қазақстандағы биологиялық алуантүрлілік жағдайын қысқаша талдау…………………………........7
2. Өсімдіктер әлемінің биоресурстары………………………………………………………………….....17
3. Қазақстанда өсімдіктер ресурстарын тиімді пайдалану және бұл саладағы ғылыми-зерттеу жұмыстарының бағыттары, этаптары…………………………………………………………………......20
4. Қазақстандағы әртүрлі пайдалы өсімдіктерді зерттеу және игеру тарихы………………………......23
5 Қазақстан өсімдіктері ресурстарын зерттеудің негізін қалаған ғалымдар және ресурстанулық зерттеу жұмыстарының болашағы…………………………………………………………………….......27
6. Дәрілік өсімдіктер және оларды денсаулық сақтау практикасына енгізу………………………........31
7. Дәрілік өсімдік шикізатын дайындау……………………………………………………………….......36
8. Дәрілік өсімдіктердің химиялық құрамы………………………………………………………….........42
9. Құрамында алкалойдтары бар дәрілік өсімдіктер………………………………………………….......47
10. Шыны майлы өсімдіктер және эфир майлы өсімдіктер. Олардың шаруашылықтағы маңызы…...65
11. Балды өсімдіктер………………………………………………………………………………………80
12. Қазақстандағы ресурстанулық аудандастыру және Қазақстандағы зерттеу жұмыстарының болашағы…………………………………………………………………………………………………....88
13. Жануарлар және олардың ресурстары………………………………………………………………..94
14. Қазақстандағы негізгі кәсіптік ауланатын және сирек кездесетін жануарларын есепке алу қажеттілігі туралы және оның тәсілдері…………………………………………………………………106
15. Қазақстан балықтары.Құстар әлемі………………………………………………………………… 115
Пайдаланыған әдебиеттер тізімі………………………………………………………………………….....
Алғы сөз
Қазақстан биоресурстары курсының басты мақсаты студенттерді биология мамандықтары бойынша флорамен фаунаның әр алуандылығы туралы білімге баулап басқа ғылым салаларымен байланысын ашып көрсетуге арналған. Ұсынылып отырған оқу-әдістемелік құралды оқып-үйрену нәтижесінде студенттер қоршаған ортаның негізгі экожүйелерінің сипаттамаларын анықтау мен бірге оларға байланысты қасиеттеріне керекті мағлұматтарды алуға болады.
Қазақстан биоресурстары пәні келешек – биология бағыты бойынша мұғалімдер үшін жаратылыстану ғылымдармен танысудың негізгі бір бөлігі. Бұл пән көптеген ғылымдар мен тығыз байланысты. Педагогикалық профильдегі биологтар үшін қазақстан биоресурстарын оқып білу мектеп жанындағы өндірістік жұмыстарды ұйымдастыруға қажетті білімдермен қаруландырады. Тәжірибелік мәні бар ғылыми процестерді жүргізу әдістерін үйретеді.
Мазмұны түсінікті және қысқаша жазылған. Бұл кітапша келешек мамандарға ботаникалық және зоологиялық ресурстарының тиімді жағдайларын тереңінен түсінуге көмек бере алады.
Экологиямен табиғаттың тұрақты даму проблеманың алдында тұрған басты міндеттердің бірі- әр аймақтың табиғи климаттық ерекшеліктерін еске ала отырып, флорамен фаунаның көп түрлігін және түрлік құрамының сапасын жақсарту, ерекше қорғалатын территорияларының санын көбейту қоршаған ортаны қорғаудың құқықтық негіздеріне қажетті өзгерістер енгізу арқылы табиғаттың байлықтарын молайту болып табылады.
Сондықтан ұсынылып отырған оқу-әдістемелік құралдың биология саласының тиімділігін арттыруда теориялық және практикалық маңызы зор. Мазмұны қысқа, түсінікті тілмен жазылған. Оқу-бағдарлама бойынша зертханалық жұмыстардың әдістемелері теориялық мәліметтермен қамтылған. Биология агроэкология, геоэкология профильдегі студенттерді технологиялық процестері туралы білімге баулап, ой өрісін кеңейтуге басқа ғылым салаларымен байланысын ашып көрсетуге жәрдем бере алады.
КІРІСПЕ
Тірі табиғат объектілерінде қордаланған адамдардың қажетіне керекті биологиялық ресурстарға өсімдіктер және жануарлар ресурстары жатады.
Ол биологиялық ресурстардың табиғаттағы мөлшерін сақтау үшін өсімдіктердің және жануарлардың табиғаттағы алуантүрлілігін сақтай білу керек. Ол үшін әртүрлі қорықтарды ашу жеткіліксіз екендігі белгілі болды. Өйткені қорықтар ұйымдастыруымен ол мәселелер шешуге болмайтындығы айқындалды. Негізгі мәселе кез келген өсімдік немесе жануар түрін табиғатта сақтау үшін ол түрдің популяциясының ең аз саны қанша болу керек екендігін анықтау басты ең маңызды мәселе екендігі дәлелденді (Яблоков, 1989). Осыған байланысты ғылымда «Ең аз тіршілікке қабілетті популяция» деген мәселе пайда болды. Бұл салада көптеген ғалымдар еңбек етті. Популяциялардың тіршілікке қабілеттілігі экожүйелердің тіршілікке қабілеттілігімен өзара байланысты болғанымен оларды бір-бірінен бөлек қараған дұрыс. Табиғатты қорғау саласындағы барлық мамандар табиғи жүйелерді - экожүйелер, қауымдар биотоптар және түрлердің сәттілікте амандығын қорғауға тырысып ұмтылады. Соңғы уақытқа дейін экожүйені толық қорғап сақтауға көңіл аударылды. XX ғасырдың басынан бастап осы мақсатқа жету үшін ерекше облыстар, региондар бөліне бастады. Қазіргі кезде халық санының артуына байланысты мұндай резерваттармен (табиғат байлығы, жануарлар мен өсімдіктер үкіметтің айрықша қорғауында болатын қорық, территория) жұмыс жасау қиын және күрделі бола бастады.
Мұндай қиыншылықтар биологтардың алдына шешуін керек жаңа талаптар, мәселелер койды. Негізгі мәселе ол жүйелердің тіршілікке қабілеттілігін камтамасыз ету үшін қандай жағдайлар жасалуы керек деген сұраққа жауап керек болды. Бұл сұраққа жауап табу үшін 2 бағытта жұмыстар жасалынды:
1) Алдымен биогеоценологтар табиғат жүйелерінің тіршілікке қабілеттілігін қамтамасыз ететін территорияларды анықтауға көңіл аударды (Moore,1962 Lovejoy,1980). Бұл мәселені шешуде аралдардың биогеография саласындағы жетістіктері үлкен рөл атқарады, (Diamond, 1975; Terbordh 1975).
2) Популяциялық биологияның өкілдері өздерінің жұмыстарына қорғауды қажет ететін түрлердің ең аз санын aнықтауға (мысалы, Franklin (1980). Frankel, Sole (1981), Shaffer (1981)) немесе тығыздығын анықтауға (мысалы, Нubbell Foster,1986) бағыттады. Қазіргі кезде бұл екі бағыт тұтасып кетті. Мамандар бірте-бірте табиғи жүйелердің тіршілікке қабілеттілігін оның кұрамына кіретін индикаторлық немесе негізгі маңызды кілттік түрлердің популяцияларының тіршілікке қабілеттілігімен теңестіру ең ұтымды практикалық тәсіл екендігін түсіне бастады.
Популяцияның тіршілікке қабілеттілігін анықтау жолында алғашқы кезде тек олардың санының динамикасы алынды немесе басқаша айтқанда особьтардан жаңа ұрпақ пайда болу және өлу процестері алынды (Feller 1939, Richter-Dyn Cool 1972). Бұл процеске әртүрлі факторлардың әсерлерін бағалау күшейе түсті. Бұл факторлар - қоршаған орта жағдайының тұрақсыздығы (Leigh 1981, Shaffer 1983), катастрофалар (Shaffer 1981) жеке бөліктерге бөлінуі және метопопуляциялық структура (Shaffer, 1985). Биологияның табиғатты қорғау саласында «Минимальная жизнеспособная популяция» (МЖГТ) деген термин жиі қолданылады, яғни популяцияның тіршілікке қабілеті ең аз мөлшері. Бұл термин, жалпы айтқанда, табиғатта белгілі бір түрдің популяциясын сақтап қалу үшін ең аз дегенде олардың саны немесе ареалы қанша және қандай болу керек деген мәселеге байланысты. Soule және Simberloff (1985) ойынша өте қиын жағдайдағы немесе кілттік түрлердің тіршілікке қабілеттілігіне талдау жасау бүкіл экологиялық жүйенің тіршілікке қабілеттілігін анықтаудағы алғашқы шешуші қадам бола алады. Мұндай тәсіл қорықтардың тіршілікке қабілетті ең аз территориясы мөлшерін анықтаудағы ең қолайлы тәсіл. Бірақ та осы уақытқа дейін қорықтар территориясының тіршілікке қабілетті ең аз территориясы мөлшерін анықтауды бүкіл экожүйеге қатысты ешқандай тәсілдері ұсынылған жоқ. Өйткені кейбір экологтар жүздеген және мыңдаған түрлердің немесе бүкіл экожүйенің тіршілікке қабілеттілігін индикаторлық немесе кілттік түрлердің жауапкершілігіне жүктеу өте қарапайым экологиялық амал емес деп санайды. Бірақ әзірге басқа жолы жоқ. Сонымен бірге экологияның ескі принциптерінің бірі - ол Либихтің минимум заңы. Ол заң бойынша биологиялық жүйенің тіршілік әрекет мұқтаждығы ең аз мөлшерде қанағаттандыратын факторлармен шектеледі. L.E. Gilber (1980) және J.Terborgh (1986) бойынша кілттік түрлер экологиялық жүйелерде шектеуші факторлар рөлін атқарады. Демек, популяцияның тіршілікке қабілетті ең аз мөлшері негізінде экожүйелер тіршілігін қамтамасыз етуге әрекет жасау - нағыз экологиялық тәсіл. Тіршілікке қабілетті популяцияның ең аз мөлшері принциптері алға қойылған мәселені талдауға мүмкіншілік береді.
Жоғарыда популяцияның тіршілікке қабілеттілігіне талдау жасау үшін индикаторлық немесе кілттік түрлердің рөлі туралы айтылды. Сол түрлердің кейбір категорияларын Майкл Е. Сулей (1989) бойынша атап көрсетейік:
1. Басқа түрлерге жататын организмдерге өздерінің тіршілік әрекеті нәтижесінде қажетті жағдай жасайтын түрлер.
2. Басқа түрлердің ұрпақ шығаруына немесе таралуына өздерінің тіршілік әрекетімен мүмкіншілік туғызатын түрлер - мутуалистер.
3. Басқа түрлер популяциялары санын өздерінің тіршілік әрекетінде реттейтін жыртқыштар немесе паразиттер.
Әртүрлі мекен-жайлардың кейде бүкіл экожүйелердің аудандары бірте-бірте азаюда, соның нәтижесінде кейбір түрлердің жоғалып кету қаупі тууда. Ол түрлердің кейбіреулерін зообақтарда, ботаникалық бақтарда, кейде табиғи қауымдарда олардың популяцияларын сақтауға әрекеттер жасалуда. Мұндай әрекеттердің бірі - ол резерваттар (қорықтар) ұйымдастыру.
Бірақ қорғауды қажет ететін түрлердің бұрынғы табиғаттағы ареалымен салыстырғанда ұйымдастырылған қорықтар ауданы өте аз. Сондықтан қорықтар ұйымдастыру арқылы тек кейбір аз санды реликтік популяцияларды ғана қолдауға болады. Демек, биологтарға, экологтарға осындай аз санды түрлер популяцияларының тіршілікке қабілеттілігін бағалап, оларды сақтауға қандай қорықтық режим керек екендігін айқындау керек. Оған қосымша біздің планетамызда халық санының өсуіне байланысты ұйымдастырылған резерваттарға қысым көрсетіліп ығыстырылуда, осыған байланысты қорғалатын территориялардың жеткілікті ең аз мөлшері қандай болу керек екендігі мәселесін шешу керек. Резерват немесе қорық ауданы мөлшерін популяция санымен көрсету керек. Популяцияның тіршілікке қабілетті ең аз мөлшері мәселесінің мәні осында.
Бұл мәселені ең қарапайым дәрежеде демографиялық түсінікпен тұжырымдауға болады, тиісті демографиялық өзгерістер әртүрлі факторларға (мекен-жай сапасы, тіршілік жағдайының өзгеруі және популяцияның генетикалық құрамы) бағынышты (Shaffer, 1981; Soule, 1980). Кез келген түрдің популяциясы оның соңғы дарағы (особь) өлгеннен кейін кұрып бітеді. Популяцияның құрып бітуінің себебі әртүрлі.
Популяцияның осындай қайғылы жағдаймен бітуіне не алып келеді? Оның негізгі себебі не? Бұл процесті математикалық сипаттауға бола ма? Ол үшін Д. Гудман (1989) бойынша популяция саны динамикасының қорытынды үлгісін (моделін) жасау керек. Сол үлгі көмегімен популяция тіршілігінің қабілетін және ұзақтығын бағалауға болады. Бұл мағынада математикалық, анығырақ айтқанда, «туу және өлу» процесі үлгісінің маңызы зор. Мұндай үлгіні W Feller (1939) ұсынған. Бұл үлгі популяцияны дарақтар (особь) санымен орташа туу көрсеткіштерімен және орташа өлу көрсеткіштерімен сипаттайды және популяция тіршілігінің күтілетін мүмкін уақытын алгебралық тұрғыдан көрсетеді. Бұл үлгінің формуласы:
Егерде туудың және өлудің орташа көрсеткіштерін тұрақты деп санасақ (популяция санының жоғарғы шегін санамағанда), онда Nm күтілетін тіршілігінің артуы №1 формула бойынша өте тез өседі. Өзгеріп отыратын табиғат жағдайында ұсынылған үлгіні (№1 формула) популяцияға тікелей қолданғанда шындыққа сәйкес келмейтіндігі айқындалды, оның себебі популяциядағы үлгі бойынша анықталған. Туудың және өлудің орташа көрсеткішері зерттелінетін популяциядағы туудың және өлудің демографиялық көрсеткіштерімен бірдей емес (Gudman (1987)). Бұл қиыншылықтан шығу үшін үлгідегідей (№1 формула) кейбір элементтерді популяциялардағы өлшенетін мөлшерлеріне сәйкестендіру керек. Ол үшін екі көрсеткіш жеткілікті (Goodman, 1987). Ол - сапа өсуінің меншікті жылдамдығы және бұл жылдамдықтың дисперсиясы.
Өзгертілген үлгіні былайша көрсетуге болады:
Мұндағы r(z) - популяциядағы дарақтар (особь) саны z болғанда популяция санының орташа меншікті өсу жылдамдығы v(z) - популяцияның сол мөлшеріндегі (саны) өсу жылдамдығының дипрессиясы.
Гейри Е. Беловски (1989) Гудман ұсынған үлгінің дәлелдігін нақты материалдарды пайдаланып тексерді. Оған қосымша Е Беловски анықталған аллометриялық арақатынасты пайдаланып әртүрлі экологиялық және аумақтық топтардағы сүтқоректілерге пайдаланды. Беловски Goodman үлгісін пайдалана отырып, оған кейбір өзгерістер енгізіп, сол үлгі бойынша сүтқоректілер популяциялар тіршілігінің ұзақтығы және қырылып кетуі үлгісін ұсынды.
Бұл ұсынылған үлгіні популяциялардың қырылып кету үлгісі деп атауға болады. Е. Беловски ол үлгіге шамалы өзгерістер енгізіп, өз вариантын ұсынған. (Е.Беловски, 1989). Мұндағы Т-мәнін арнайы ЭЕМ-де Гейри Е. Беловски (1989) мақаласының соңында келтірілген қосымша бағдарлама жәрдемімен есептеп шығаруға болады. Ол бағдарлама Бейсик тілінде жазылған. Жоғарыда келтірілген үлгі (жоғалу үлгісі) популяциядан күтілетін (яғни орташа) тіршілік ету ұзақтығын бағалауға мүмкіндік береді (Е. Беловски, 1989).
Е.Беловски ұсынған үлгіні жануарлардың белгілі бір тобына пайдалану арқылы алынған мәліметтер нақты болмаса да популяциялар санын және олардың қырылып қалмауы үшін оларға қажетті мекендейтін территориясын бағалауға болады. Ал бұл мәліметтерді сирек және жоғалып бара жатқан түрлер популяциясын сақтауға пайдалануға болады (Shaffer 198I). Жоғарыда келтірілген жұмыстардағы МЖП туралы концепциялары оптимистік сенім туғызбайды. Сондықтан бұл салада биологтар және экологтар әлі көп жұмыстар жүргізу керек.