VI.Үйге тапсырма беру:

Өсімдіктердің тіршілік формалары. Жергілікті жердің өсімдік топтары. Оқу.

№22

Күні:

Пәні:

Сынып: 10 а, б, в

Сабақтың тақырыбы: Популяцияның экологиясы.

Сабақтың мақсаты:

Білімділік. Оқушыларды популяция түсінігі таныстыру.

Дамытушылық: Оқушылардың сыни тұрғысынан ойлауды дамыту.

Тәрбиелік: Оқушыларды еңбекке,қоршаған ортаны қорғауға тәрбиелеу.

Сабақтың типі: Жаңа білім беру.

Сабақтың түрі: Аралас сабақ

Сабақтың әдіс – тәсілдері: Түсіндіру, сұрақ – жауап, кесте,

Пәнаралық байланыс: География.

Сабақтың көрнекілігі: Тірек – сызбалар, кестелер.

Сабақтың барысы:

І. Ұйымдастыру бөлімі

ІІ. Үй тапсырмасын сұрау

ІІІ. Үй тапсырмасын бекіту

ІV. Жаңа сабақ

V. Бекіту кезеңі

VІ. Үйге тапсырма беру

Сабақтың барысы:

І. Ұйымдастыру бөлімі

Оқушылармен сәлемдесу, түгелдеу, сабаққа даярлығын тексеру.

ІІ. Үй тапсырмасын сұрау

Өсімдіктерге әсер ететін негізгі факторлар.Ылғалға қатысты өсімдік топтары.

Жарыққа қатысты өсімдіктердің топтары.

ІІІ. Үй тапсырмасын бекіту

1. Өсімдіктерге әсер ететін негізгі факторлар?

2. Ылғалға қатысты өсімдік топтары?

3. Жарыққа қатысты өсімдіктердің топтары?

ІV. Жаңа сабақ:

Популяция (лат. populus — халық, тұрғын халық) — белгілі бір кеңістікте генетикалық жүйе түзетін, бір түрге жататын және көбею арқылы өзін-өзі жаңғыртып отыратын ағзалар тобы.

Популяциялар құрылымы[өңдеу]

Популяциялар құрылымы - бір жағынан түрдің биологиялық қасиеттеріне негізделіп, екінші жағынан - ортаның абиотикалық факторлары мен басқа түрлердің популяциялары әсерінен қалыптасып құрылады. Популяциялар құрылымы тұрақты болмайды. Территориядағы особьтардың таралуы топтардың жынысы, жасы, морфологиялық, физиологиялық, мінез-құлықтары және генетикалық ерекшеліктері бойынша ара қатынастары популяцияның құрылымын көрсетеді.

Популяцияның кеңістіктегі құрылымы - популяция особьтарының кеңістікте орналасу ерекшеліктері. Ол тіршілік ортасының және түрдің биологиялық ерекшелігіне байланысты. Жылдың маусымы, популяцияның сандық мөлшері уақыт бойынша өзгеруі мүмкін. Сондықтан популяция особьтары кеңістікте бірқалыпты, кездейсоқ және топтанып орналасады.

Табиғатта особьтардың бірқалыпты орналасуы сирек кездеседі. Кездейсоқ (диффузиялық) орналасу көптеген өсімдіктерде, ясануарларда кездеседі. Топтанып орналасуда (мозайкалық) особьтар топ-топ болып кездеседі, мысалы, сүтқоректілер табыны, құстар колониясы. Топтанып орналасу популяция үшін қолайсыз жағдайларда үлкен тұрақтылық береді. Жануарлардың ортаның қолайсыз жағдайларына немесе олардың даму циклдарына байланысты жылжып қозғалуын миграция деп атайды. Олар жүйелі (тәуліктік немесе маусымдық) ясәне жүйесіз (қуаңшылық, су тасқыны, өрт, және т.б.) болуы мүмкін. Мысалы, құстардың жылы жаққа ұшуы маусымдық миграцияжатады.

Ценопопуляциядағы өсімдіктер әрқалай, кейде топтанып, кейде бір-бірінен оқшауланып орналасып микроценопопуляциялар, субпопуляциялар түзеді. Мұндай топтанып орналасуда особьтардың саны, тығыздығы, жастық құрылымы бойынша айырмашылықтар болады.

Жануарлардың қозғалуына байланысты территорияда орналасуы әр текті болады. Тіпті субстратқа бекініп тіршілік ететін түрлерінің өзінде кеңістікті үнемді пайдалануға икемділігі болады. Асцидияларда (су түбіне бекініп тіршілік ететін омыртқасыз жануар) өсіп келе жатқан колонияларының шеті басқа түрдің колонияларына жанасқан соң олардың үстін орай өсіп, оны көміп тастайды. Егер бір түрге жататын колониялар кездессе, оның әрқайсысы көршісінің өсуін тоқтатып басқа бағытқа қарай өсе бастайды.

Популяциядағы жекелеген особьтардың кеңістікте орналасуына қолдау жасайтын инстинктер құстарда, сүт қоректілерде, кейбір балықтарда және амфибияларда, сондай-ақ жүйке жүйесінің құрылысы күрделі кейбір жәндіктерде, өрмекшілерде, сегізаяқтарда және т.б. кездеседі. Кеңістікті пайдалануына байланысты қозғалатын барлық жануарларды екі топқа бөледі: бір орнында тіршілік ететін және көшіп-қонып жүретіндер.

Бір орнында тіршілік ететін ағзаларда өмірінің барлық кезеңі немесе негізгі кезеңдері ортаның белгілі бір бөлігінде ғана етеді. Мұндай жануарлар өзінің тіршілік етіп жатқан жерін тастап кетпейді. Егер қандай да бір жағдайлармен сол жерді тастап кетуге мәжбүр болса, кейінірек сол жерге қайтып оралады. Көптеген түрлер ұзақ та алые миграциялардан кейін өздері көбейетін жерге қайтып келеді. Мұны экологияда «хоминг» (ағылш. home -үй) деп атайды. Мысалы, қараторғайлардың бір жұбы жыл сайын өзінің ұясына келіп қонатыны белгілі. Ал көгершіндерді іс жүзінде - хат тасу үшін пайдаланғаны бәрімізге белгілі.

Популяцияның жыныстық құрылымы - особьтардың жыныстары бойынша ара қатынасы. Популяциядағы жыныстардың ара қатынасы генетикалық зандар бойынша анықталады және оларға орта әсер етеді. Көптеген түрлерде болашақ особьтың жынысы ұрықтану кезінде хромосомдардың комбинацияларының өзгеруі нәтижесінде анықталады.

Жыныстық белгілері көбіне аталықтары мен аналықтарының морфологиялық (өлшемі, түсі), физиологиялық (өсу қарқыны жыныстық жетілу кезеңі), экологиялық және мінез-құлықтық айырмашылықтарын анықтайды. Мысалы, қан сорғыш масалар (Culicidae) тұқымдасына жататын масалардың аталық особьтары имаго кезеңінде (жәндіктер мен кейбір буын аяқтылардың жеке даму кезеңіндегі ересек стадиясы) аналық особьтары сияқты қанмен емес, тек өсімдіктердегі шықтарды жалаумен, өсімдіктер шырынымен қоректенеді немесе тіпті қоректенбейді де. Табиғатта аналық особьтары көп өлетін түрлер де (мысалы, ондатра, пингвин, жарқанат) және керісінше аталық особьтары көп өлетін түрлерде де (көптеген кемірушілер, қырғауылдар) кездеседі. Кейбір жарқанаттарда қысқы ұйқыдан сон аналық особьтардың үлесі популяцияның тек 20%-ын ғана құрайды. Сондай-ақ популяциядагы жыныстар ара қатынасына орта жағдайлары да әсер етеді. Кейбір түрлерде жыныс генетикалық факторларға емес, экологиялықщ факторларға байланысты. Мысалы, Arisaema japonica өсімдігінің жынысы түйнектеріндегі қоректік заттар қорының жиналуына байланысты. Үлкен түйнектерінен аналық гүлдері бар особьтар, майда түйнектерінен аталық особьтары өсіп шығады. Сары орман құмырсқаларында (Formica rula] + 20°С төмен температурадағы салған жұмыртқалардан аталық особьтары, ал жоғары температурада - аналық особьтары Дамиды. Бұл құбылыс ұрық сақталатын ұрық қабылдағыштын бұлшық еттеріне байланысты, өйткені олар тек жоғары температурада ғана белсенді болып, жұмыртқалардың ұрықтануын қамтамасыз етеді. Ал ұрықтанбаған жұмыртқалардан жарғақ қанаттыларда тек аталық особьтар дамиды.

Әсіресе популяцияның жыныстық құрылымына ортаның жынысты және партеногенетикалық (жынысты көбеюдің бір түрі - аналық ұрық клеткалары ұрықтанбай дами бастайды, эволюция барысында жеке жынысты және гермафродит формаларда пайда болған бір жынысты көбею) ұрпақтары кезектесіп отыратын түрлерде жақсы байқалады. Дафнияларда (Daphnia magna) қолайлы температурада партеногенетикалық жолмен аналық особьтар, ал жоғары немесе томен температурада популяцияларда аталық особьтар пайда болады. Ал шіркейлерде қос жынысты ұрпақтың пайда болуына күн ұзақтығы, температура, особьтар тығыздығының артуы және т.б. әсер етеді.

Популяцияның генетикалық құрылымы - особьтардың әртүрлі дәрежедегі генетикалық әр түрлілігімен сипатталады. Популяция особьтарындағы гендердің жиынтығын генефонд деп, ал бір ағзаның хромосомасындағы бүкіл гендердің жиынтығын генотип деп атайды. Генетика тұрғысынан, популяция - генотиптер жиынтығы.

Генотип орта жағдайларымен өз ара әрекеттесіп фенотип түзеді- Фенотип - генотиптің орта жағдайларымен әрекетгесуі арқылы құрылатын особьтардың барлық белгілерімен қасиеттерінің (морфологиялық, физиологиялық және мінез- құлықтық) жиынтығы.

Вирустар мен микроағзалардан бастап жоғары сатыдағы өсімдіктер мен жануарларға дейінгі тірі ағзалардың бәріне тән қасиет - мутацияға ұшырау мүмкіндігі. Мутация - табиғи немесе жасанды жолмен тұқым қуалайтын генетикалық материалдың өзгеруі нәтижесінде ағзаның кейбір белгілерінің өзгеруі. Популяцияның жастық құрылымы особьтардың барлық жас топтарын, оның ішінде ағзаның барлық даму стадиялары мен фазаларын қамтиды (мысалы, жәндіктердің қуыршақтары мен личинкалары, өсімдіктер өскіндері).

Жануарлар популяциясында үш экологиялық жасты бөледі: репродуктив алды (өндіруге дейінгі), репродуктивті (өндіруші) және репродуктив соңы (өндіруден кейін). Жалпы өмірінің ұзақтығына қатысты әрбір жастың ұзақтығы әр түрде әрқалай болады. Адамдарда әрбір жас тобына бүкіл өмірінің үштен бір бөлігі келеді. Ал көптеген өсімдіктер мен жануарларда алғашқы Жас тобы ұзақ болып келеді.

Өсімдіктердің тіршілік циклын 4 кезеңге біріккен 11 жастық күйге бөледі

Синэкология организмдердің тіршілік жағдайларын , өзара және қоршаған ортамен өзара қарым-қатынасын зерттейді. Синэкология экожүйелердің шекараларын салумен айналысады, сондықтан  оны биогеноценологиялық экология деп те атайды.

       Табиғатта әртүрлі популяциялар бірігіп ірі бірлестіктерді немесе қауымдастықтарды құрайды. Синэкологиядағы «син» деген сөздің өзі «бірге», яғни бірлесіп, қауымдасып тіршілік ету деген мағынаны білдіреді.  Қауымдастық дегеніміз белгілі ареалда  мекендейтін , әртүрлі түрлерден құралған,  тірі  организмдер жиынтығы.

             Биоценоз (bios-өмір, koinos-жалпы) – табиғи жағдайлары бірегей жерлерде тіршілік ететін өсімдіктер, жануарлар және микроорганизмдер жиынтығынан тұрады. Биоценоз ұғымын алғаш рет ұсынған неміс зоологы К.Мебиус (1877). Кез келген биоценоз өзімен-өзі жеке дамымайды. Ол әрқашанда өлі табиғатпен бірлестікте ғана өмір сүреді.

Қауымдастық дегеніміз әртүрлі биоценоздардың - фитоценоздардың, зооценоздардың, микробоценоздардың, микоценоздардың өзарабайланыстарының жиынтығы.

               Экологияның негізгі ұғымына «экожүйе» жатады. Бұл терминді енгізген 1935 ж. А.Тенсли. Экожүйе дегеніміз тірі тіршілік иелері мен олардың мекен ету орталарынан тұратын, біртұтас функционалды біріккен табиғи жүйе.

           Экожүйенің құрылымы:  Экожүйе = биоценоз + биотоп

Экожүйенің негізгі қасиеттері:

1)                        зат айналымына қатысу қабілеттілігі;

2)                        сыртқы әсерлерге қарсы тұруы;

3)                        биологиялық көбеюі.

Экожүйенің деңгейлері:

1)                        микроэкожүйе- кішкене су қоймасы, жануарлар өлексесі олардың тіршілік ететін әртүрлі ағзаларымен бірге, аквариум, жайылым , су тамшысы

2)                        мезоэкожүйе- орман, өзен, тоған, т.б.

3)                        макроэкожүйе- мұхит, континент, табиғи зона, т.б.

4)                        глобальдық экожүйе- биосфера

Экожүйеге мағынасы жақын терминге «биогеоценоз» жатады. Бұл терминді 1942ж. академик В.Н.Сукачев енгізген.

Биогеоценоз екі блоктан тұрады:

1)                        «биоценоз»- организмдердің әртүрлі түрлерінің өзарабайланысы(популяция);

2)                        «биотоп» немесе «экотоп»- мекен ету ортасы.

Экологияда жиі «бірлестік» терминін пайдаланады.

                   Сонымен, биогеоценоз- тірі ағзалар мен олардың мекен ететін физикалық ортасымен бірге қауымдасқан жүйе. «био»-тірі ағзалар, «гео»- өлі табиғат (арнайы географиялық орта)

     Табиғатта бейорганикалық химиялық элементтер айналымынан басқа да, биогендік химиялық элементтер миграциясы немесе биогеохимиялық айналым  жүзеге асырылады.

Экожүйе мен биогеоценоз- тірі ағзалардың және ортаның жиынтығы.

               Биогеоценоз- тірі ағзалар мен ортаның кездейсоқ жиынтығы емес, ерекше келісілген , динамикалық , өзарабайланысы, тұрақты, теңестірілген жүйе. Ол ұзақ уақыттың адаптация нәтижесі. Биогеоценозды анықтаушы- фитоценоздар.

               Агробиогеоценоз- жасанды фитоценоз негізінде жасалады.

               Биогеоценозда барлық тірі иелер қоректену тізбегіне біріктірілген. Өзара қосылу және айырылу нәтижесінде белгілі буындардан күрделі трофикалық тор құрылады. Құрлықтағы қоректену тізбегі қысқа(3-4 буыннан тұрады). Мыс: ағаш- құрт- құс-жыртқыш құс. Су ортасында қоректену тізбегі едәуір ұзын: фитопланктон-зоопланктон- майда балықтар- жыртқыш балықтар- человек.

Қоректену тізбегінің бірнеше деңгейі болады:

I-трофикалық деңгей- автотрофты ағзалар-продуценттер

II- шөпқоректі жануарлар (фитофагтар) – консументтер I-қатардағы

III- трофикалық деңгей- жыртқыш жануарлар  немесе зоофагтар- консументтер II-қатардағы.

IV- ірі жыртқыштар.

V-өлі организмдердегі заттарды және қалдықтарды тұтынушылар (деструкторлар, редуценты)- сапрофаг, сапрофиттер, детриттер .

Тізбектегі I-IV дейінгілер–> жеу тізбегі; соңғы – детриттік тізбек

Биоценозда әртүрлі түрлер арасында белгілі бір қарым-қатынастар қалыптасады.

Биотикалық қарым қатынастары

Табиғатта әрбір тірі организмдер оқшау, жеке тіршілік ете алмайды. Оны көптеген табиғаттың басқа өкілдері қоршайды және бұлардың барлығы бір бірімен күрделі қарым қатынаста болады. Организмдер арасындағы қарым қатынастар, сонымен қатар олардың тіршілік жағдайларына әсері қоршаған ортаның биотикалық факторларының жиынтығын құрайды. Экологиялық қарым қатынастар, әдетте, өте күрделі сипатта болады, көптеген факторларға байланысты және әртүрлі жағдайларда өзгеше өтеді.

Биотикалық факторлар деп – организмдер мен популяциялар арасындағы өзара әрекеттесу формаларын атайды. Биотикалық факторлар түрішілік және түраралық болып бөлінеді.

Түрішілік- Гомотиптік реакциялар

Гомотиптік реакциялар-бір түрге жататын дара организмдер арасындағы өзара әрекеттер. Бірлесіп тіршілік еткен жағдайда жануарлар мен өсімдіктердің тіршілік әрекеттері көп дәрежеде популяция саны мен тығыздығына тәуелді болады. Сол себепті топ және масса эффектісімен байланысты құбылыстардың мәні үлкен.

Топ эффектісі дегеніміз - топтың өзінің және топ құрамындағы организмдердің санының дара организмдердің мінез-құлқына, дамуы мен көбеюіне ықпалы.

Көптеген бунақденелілер (қара секіртпе, тарақан, шегіртке) жеке дара тіршілікпен салыстырғанда, топ ішінде бірнеше қарқынды метаболизмге ие болып, тезірек өсіп жетіледі. Бірлесіп тіршілік еткенде азық іздеп табу, сол сияқты жауларынан қорғану оңай болады. Үйір болып біріккен қасқыр жеке жүрген қасқырға қарағанда, ірі жануарларды олжалауға анағұрлым қабілетті.

Масса эффектісінің топ эффектісінен айырмашылығы, ол бір түр особьтарының бірін бірі сезінумен байланысты емес.

Масса эффектісін особьтар саны және популяция тығыздығы артқан кезде тіршілік ету ортасында пайда болатын организмдер туындатады. Әдетте, масса эффектісі жануарлардың көбею қабілетіне, өсу жылдамдығына, тіршілік ету ұзақтығына жағымсыз әсер етеді. Мысалы, ұн зауза қоңызының популяциясы дамыған кезде, ұнда экскременттер, түлеу қабықтары жиналып қалады, осы жай жәндіктердің тіршілік ету ортасы ретінде ұнның нашарлауына әкеледі.

Топтық және массалық эффектілер, популяция санын кері байланыс принципі бойынша реттейтін популяция тығыздығына тәуелді деп аталатын факторлармен бірлесіп, популяциялар саны динамикасында ерекше маңызды роль атқарады.

Гомотиптік реакцияларға топтың және масса эффектілерінен басқа, бір түр особьтары арасындағы әрекеттердің және бір формасы- түр ішіндегі бәсекелестік жатады. Бәсекелестіктің барлық түріне қатысты бір ереже бар: бәсекелестердің мұқтаждары неғұрлым ұқсас болса, бэсекелестік соғұрлым шиеленісе түседі.

Бәсекелестіктің негізгі екі түрі - тікелей және жанама бәсекелестік болады.

Тікелей бәсекелестік — особьтардың бір-біріне тікелей ықпал етуі арқылы жүзеге асады. Мысалы, жануарлар арасындағы күшті қақтығыстар кезі немесе өсімдіктер мен микроорганизмдердің токсиндер бөліп шығаруы.

Жанама бәсекелестік - особьтардың тікелей әрекеттесуін қажет етпейді. Ол аралық буындар арқылы әртүрлі жануарлардың бірдей және міндетті түрде шектеулі болатын ресурстарды пайдалануынан туады. Сондықтан ондай бәсекелестікті, кейде пайдаланушылық бәсекелестік деп атайды.

Түр ішіндегі бәсекелестіктің негізгі объектісі энергия болғандықтан, өсімдіктер арасында күрес жарық үшін болады. Тым жиі өскен өсімдіктер бірін-бірі көлеңкелейді.

Биогеоценоз (био..., гео... және гр. koіnos — жалпы) — тіршілік ету жағдайлары ұқсас, белгілі аумақта өсетін өзара байланысты түрлердің (популяциялардың) тыныс-тіршілік ортасы.

Биогеоценоз терминін 1940 ж. орыс ғалымы В.Н. Сукачев ұсынған. Ғылыми әдебиетте биогеоценозды экологиялық жүйе деп те атайды. Дара бастың зат алмасу және энергия қабылдау процестері биогеоценоз популяциялары арасындағы байланыстардың негізін құрайды. Қоректену әдісіне қарай барлық тірі организмдер автотрофты организмдер және гетеротрофты ағзалар болып бөлінеді. ^[1]

Биогеоценоздағы зат айналымы тіршіліктің пайда болу процесінде қалыптасып, тірі табиғат эволюциясының дамуы нәтижесінде күрделене түседі. Сондай-ақ, биогеоценозда зат айналымы болу үшін экожүйеде анорганикалық заттардан органикалық заттар түзетін және Күн сәулесінің энергиясын басқа түрге өзгертіп, сол органикалық заттарды пайдаланып, оларды қайтадан анорганикалық қосылыстарға айналдыратын организмдер болады. Биогеоценоздың негізін продуценттер, консументтер, редуценттер құрайды.

Биогеоценозды және онда өтіп жатқан процестерді сипаттайтын көрсеткіштер:

• түрдің алуан түрлілігі (осы биогеоценозды құрайтын өсімдіктер мен жануарлардың түрлерінің саны);

• популяция тығыздығы (бір түрдің аудан немесе көлем бірлігіне келетін дара бастар саны);

• биомасса.^[2][3]

Биогеоценоз 2-ге бөлінеді.

1. Табиғи биогеоценоз (тоған, орман, т.б.) — табиғи сұрыпталу нәтижесінде қалыптасатын өздігінен реттелетін күрделі де тұрақты биологиялық жүйе.

2. Жасанды биогеоценоз — түрлі агрономиялық әдістерді қолдану нәтижесінде алынған агроценоздар. Бұған қолдан жасалатын шалғындықтар, егістіктер мен жайылымдар, қолдан отырғызылатын ормандар жатады.^[4]

Биоценоз алып жатқан абиотикалық орта  аймағы биотоп  яғни, биоценоз тіршілік ететін орта деген ұғымды береді  (лат.биос - өмір,топос – орын).