1.Ағзалар және олардың қоректенуі.

2.Экологиялық факторлар және оның классификациясы

3. Ю.Либихтің минимум заңы. В.Шелфордтың толеранттық заңы.

4. Популяциялар экологиясы

5. Популяцияның динамикалық сипаттамалары. Популяцияның динамикалық сипаттамалары.

Қолданатын әдебиеттер

Асқарова Ұ.Б. Экология және қоршаған ортаны қорғау: Оқу құралы. 90б. Алм. 2004.

Бродский А.К. Жалпы экологияның қысқаша курсы. 192б. Алм. 1997.

Дәрібаев Ж.Е. Экология: оқулық. 2005.

Баешев А. Экология және таза су проблемалары. 2003.

Экология /Т.С. Оспанова, Г.Т. Бозшатаева/ - Алматы, Экономикс 2002г.

Жер бетіндегі тірі ағзалар тіршілік етуіне байланысты мына төмендегі төрт тіршілік ортасына бөлінеді.

Сулы орта.

Су – тіршілік ортасы ретінде өзіндік ерекшеліктермен ерекшеленеді,яғни, қысымы жоғары,қысымы бірден төмендейді, оттегінің аздығы,күн сәулесін күшті сіңіреді.

Сулы ортада өмір сүретін ағзалар – гидробионттар деп аталады.

Гиробионтар – суда өмір сүретін экологиялық топтарға жататын –планктондар (өсімдіктекті ағзалар –фитопланктондар, жануартекті ағзалар – зоопланктондар) жатады.

Судың жоғарға қабатында өмір сүретін, ауалы қабатпен жанаса өмір сүретін ағзалар – нейстондар деп аталады.

Суда жақсы жүзетін, су ағысына төтеп бере алатын жануарлар нектондар деп аталады.

Су түбінде мекен етуші ағзалар бентостар деген атқа ие болды (Өсімдіктекті ағзалар – фитобентос, жануартекті ағзалар – зообентостар).

Гидробионттардың бейімделу ерекшеліктері.

Су жануарларының сулы ортада бағыттын табуы.Көру бағытының шектеулілігі, дыбысқа жоғары бағыттылық (эхолокация –дыбыс толқындарының таралуын қабылдау (киттәрізділер))

Кез-келген тірі организм өзін айнала қоршаған табиғи ортамен тығыз байланыста ғана өмір сүре алады. Олар – топырақ, су, минералды заттар, жер бедері және атмосфералық әр түрлі құбылыстар. Табиғи ортаның компоненттері тірі организмдерге оң немесе теріс әсер етуі мүмкін. Сондықтан әрбір организмнің өзіне ғана қолайлы ортасы немесе мекені болуы тиіс. Мәселен: көлбақа үшін қалыпты өсіп-көбейуіне қолайлы орта ылғалы мол көл жағасы. Бірақ та организм үшін табиғаттың барлық элементтері белгілі мөлшерде қажет және жиынтық күйінде әсер етеді. Олардың біреуі өте қажет, екіншілері орташа, ал үшіншілері мүлдем қажет емес зиянды болуы мүмкін. Сонымен орта дегеніміз – организмнің өсіп - көбеюіне, тіршілігіне, дамуы мен таралуына тікелей жанама әсер ететін айнала қоршаған орта компонентерінің жиынтығы. Ал, организмге қажетті жағдайлар деп – тек сол организм үшін алмастыруға келмейтін табиғи ортаның элементтерін айтады. Экологиялық факторлар дегеніміз – организм үшін қажетті немесе теріс әсерін тигізетін ортаның элементтерін айтамыз. Табиғатта экологиялық факторлардың әсеріне әр түрлі реакция береді. Мәселен: ащы суда тіршілік ететін организмдер үшін тұз және минералды заттар шешуші роль атқарса, ал тұщы су организмдері үшін қажеті шамалы. Факторлар үшін негізгі топқа жіктеледі: абиотикалық, биотикалық және антропикалық. а) Абиотикалық факторлар дегеніміз – организмдерге әсер ететін бейорганикалық ортаның жиынтығы. Олар – химиялық және физикалық деп бөлінеді. Сол сияқты жердің рельефі, геологиялық және геоморфологиялық құрылымы, ортаның сілтілік немесе қышқылдығы, космостық сәулелер т.б факторлар организм үшін әр түрлі деңгейде әсер етеді. б) Биотикалық факторлар дегеніміз – тірі организмдердің бір – біріне және ортаға жағымды немесе жағымсыз әсер етуі. Бұл өте күрделі процестер жиынтығы. Өйткені, тірі организмдер бір- бірімен қоректену, бәсеке, паразиттік, жыртқыштық, селбесіп тіршілік ету арқылы алуан түрлі қарым – қатынаста болады. Аталған қарым – қатынастар өсімдік пен өсімдік, жануар мен өсімдік немесе жануарлар мен жануар арасында болуы мүмкін. в) Антропикалық факторлар дегеніміз – айнала қоршаған ортаға тигізетін адам баласы іс - әрекетінің тікелей немесе жанама әсері. Адам баласы өзінің материялдық игілігі үшін табиғат байлықтарын игеруге мәжбүр болады. Нәтижесінде, ірі кешендер, өнеркәсіп, зауыт, кен байыту, автокөліктер, ауыл шаруашылығы салалары дами түседі. Ал олардан зияны әр түрлі газдар, қалдықтар, лас сулар, химиялық зиянды қосынды заттар айнала қоршаған ортаға түседі. Экологиялық факторлардың организмге әсері. Экологиялық факторлардың организмге әсер етуі мен оған организмнің реакциясы бірдей болмайды. Сондықтан организм үшін факторлардың бұрыннан қалыптасқан жиынтығы ғана қажет. Ал, басқа факторлар оның қалыпты тіршілігіне кері әсерін тигізеді. Яғни, әрбір организмге әсер ететін факторлардың төменгі және жоғарғы шегі болады және бір фактор шешуші роль атқарады. Бұл заңдылықты неміс химигі Ю.Либихи (1848 ж) ашқан. а) Оны «Минимум заңы» дейді. «Минимум» заңының өмірде практи – калық маңызы зор. Өйткені, организмдердің ең қажетті шешуші фактор – ларын біле отырып мол өнім немесе табиғат ресурстарын тиімді пайда –лануға жол ашады. Шешуші факторлармен қатар организмнің факторлар жиынтығына деген ең жоғары төзімділік қасиеті болады. ә)Төзімділік заңы В. Шелфордтың есімімен аталады. Заңның негізі организімдердің факторларға деген талғамының шектелуі. б) Биосферадағы организмдердің көптеген түрлері экологиялық факторлар жиынтығына оның шекті мөлшері мен төзімділік шегіне бағына бермейді. Керісінше экологиялық ортада қалыпты тіршілігін жалғастыра береді, организмдердің бұл тобын эвробионтты түрлер дейді. в) Кейбір организмдер орта мен факторларға талғамы жоғары болады. Оларды біз степобионтты организмдер дейміз. Сенобионтты организмдердің таралу аймағы шектеулі болады. Шектеулі фактор абиотикалық немесе биотикалық болуы мүмкін. Мәселен: Іле Алатауының шыршалы орманында тіршілік ететін ақ тиін шектеулі фактор үшін – қорек. г) Экологиялық фактордың тікелей немесе жанама әсер етуі олардың белгілі бір биотопқа бейімделген тіршілік формаларын қалыптастырады. Организмдердің экологиялық ортада класификациялауда негізінен толық бір жүйеге келтірілмеген. Сондықтан біз организмдердің тіршілік формаларын жіктеуде олардың тіршілік ортасын негізге аламыз. д) Тіршілік формасы дегеніміз – организмдердің өзінің тіршілік ортасының ерекшелігіне қарай морфологиялық жағынан бейімделуі. Әсіресе, жануарлар дұниесінің тіршілік формасын ажырату өте күрделі. Жануарлардың тіршілік формаларын жіктеу Д.Н.Қошқаровтың жүйесі бойынша алынады: а) жүзгіш формалар (нектон, планктон, бентос). б) жартылай суда тіршілік ететіндер ( уақытша қорек үшін сүңгитіндер). в) қызғыш формалар ( жер бетіне шықпайтындар, жер бетне уақытша шықпайтындар). г) құрлық формалар 1) ін қазбайтындар (жүгіргіштер, секіргіштер, жорғалаушылар); 2) жартас жануарлары; әуе формалары. д) ағашқа өрмелейтіндер; 1) ағаштан түспейтіндер; 2) ағаштарда жүретіндер. е) әуе формалары; 1) әуеден жемтігін ұстайтындар; 2) әуеден қарауылдайтындар. Өсімдіктер әлемін ғалымдар зерттей келіп олардың тіршілік формасын жіктеуге ұмтылған. Соның ішінде ботаник С. Раункиер жүйесі негізге алынады. а) эпифеттер – топырақтар тамыры болмайтын ағаштарға асылып шырмалып өсетін өсімдіктер. б) Фанерофиттер – жер бетінде өсетін барлық ағаштар, бұталар мен көптесін өсімдіктер жатады. в) Хамефиттер - өркендері жер бетіне өсетін шөптесін жылдық өсімдіктер. Қыста өркендері үсімейтін өсімдіктер. г) Гемикриптофиттер – жер бетіндегі өркендері қыста үсіп қалатын, ал пиязшықтары сақталатын өсімдіктер. д) Криптофиттер немесе геофиттер – топырақтың терең қабатында тамыр түйнектері сақталып қалатын көп жылдық өсімдіктер. е) Терофиттер – жер асты, жер үсті мүшелері тегіс үсіп немесе қурап қалатын бір жылдық өсімдіктер. Биосферадағы негізгі абиотикалық факторлар және организмдердің соған бейімделуі. а) Жарық. Жарық тірі организмбер үшін негізгі факторлардық бірі. Күн сәулелерінің жер бетіне келіп жететін барлық мөлшерінің 50% ғана бізге көрінсе, қалған бөлігін көрінбейтін инфрақызыл және ультракүлгін түсті сәулелер құрайды. 1. Жарық сүйгіш өсімдіктер (гелиофиттер) – ашық күн сәулесі түсетін жерлерде өседі. 2. Көлеңке сүйгіш өсімдіктер (сциофиттер) – қалың орман, тоғайлардың төменгі ярустарында өседі. 3. Жарыққа орташа талапты өсімдіктер - сирек және ашық далалы орман өсімдіктері жатады. 4. Жарық – жануарлар үшін бағдарлау қызметін атқарады. Жануарлардың даму эволюциясының нәтижесінде жарықты сезгіш мүше және күрделі көздер пайда болған. 5. Жануарлар әлемінде денесінен жарық шығаратын құбылыс болады. Оны – биолюмипесценция дейді. Бұл организм денесіндегі күрделі органикалық қосылыстардың тотығу процесінің нәтижесі.

Популяция дегеніміз – эволюциялық ұзақ уақыт бойы ареалдың белгілі бір бөлігінде тіршілік етіп, өз алдына дербес генетикалық жүйе құра алатын,еркін шағылысып, өсімтал ұрпақ беретін бір түр дараларының шағын тобы. «Популяция» деген сөз латынша «популюс» -халық,тұрғындар деген ұғымды білдіретін сөзден шыққан.

Популяция даралары оқшаулануға байланысты көршілес популяциямен салыстырғанда барлық қасиеттері мен белгілері бойынша өзара өте ұқсас болып келеді.Топтық ерекшеліктер – популяцияның ең негізгі сипаттамасы.

Оларға мыналар жатады:

1.Саны – белгілі бір территориядағы даралар саны.

2.Популяция тығыздығы – сол популяцияның алып жатқан кеңістігінің немесе аудан көлемінің бірлігінің орташа даралар санына қатынасы.

3.Туу –көбею нәтижесіндегі бір уақыттағы жаңа даралар саны.

4.Өлім – белгілі бір уақыт мөлшеріндегі популяция ішіндегі өлген даралар саны.

5.Популяцияның өсуі - туу мен өлім арасындағы айырмашылық.

6.Өсу темпі – бір уақыттағы орташа өсу.

Әр түр, белгілі бір территорияны (ареал) ала отырып,популяция жүйесін құрады.

Түр → түрасты (нәсіл) → географиялық популяция → экологиялық популяция → жергілікті, локальды немесе элементарлы популяция. Популяцияның белгілі бір нақты құрылысы болады: жыныстық, жастық, кеңістіктік және этологиялық.

Популяцияның жыныстық құрылымы

Жыныстық құрылым – популяциядағы особтардың жыныстық ара салмағы. Жыныстық арасалмағы түрлердің генетикалық заңдары мен қоршаған орта ықпалына байланысты құрылады. Жыныстық құрылым бейімдеушілік сипатта.

Популяцияның жастық құрылымы

Популяциядағы жастық топтардың қосындысы (жоғарғы,орташа,кіші). Өсімдіктің тіршілік ауысуында ауысым мен жас жағдайын бөлуге болады.Түрлердің жас ерекшеліктеріне байланысты бөлінуі оның жастық спекуторы болады.

Жас жануарларда әртүрлі генерация және ұрпақтар болады.

Генерация – бір жылдағы және бір мезгілдегі туған «бауырлар» мен «сіңлілер» қосындысы.

Ұрпақтар – бір жылдағы барлық генерацияның барлық қосындысы.

Популяцияның кеңістік құрылымы

Особьтардың белгілі бір территорияда немесе акваторияда сандық және популяцияның құрамының сапалық таралуы оның кеңістіктік құрылымы деп аталады.

Популяцияның кеңістіктік құрылымы тұрғындардың «әлеуметтік ұйымымен» сипатталады.

1. Жалғыз немесе отбасылық.

2.Топтық.

Жалғыздық немесе отбасылықта сол жер бөліктерін бір дараның немесе отбасының қолданады. Жалғыз тіршілік ету сипаты су түбіндегі тұрғылықты су жануарларына тән. Отбасының иемделген территориясы қорғалады - ол экскременттерімен, зәрімен, дене бездерінен бөлінетін өткір иісті сұйықтықтарымен, дыбыстарымен немесе айғайларымен «белгіленеді» (жыртқыш сүтқоректілер, тышқантекті кеміргіштер, құстар т.б.).

Кеңістікті топтық қолдану. Олар мына төмендегі негізгі формалар:

1.Жартылай колониялар. 2.Колониялар. 3.Отарлар.Үйірлер.

Жартылай колониялар (кіші егеуқұйрықтар, гагалар және көптеген басқалар).Бұндай отбасында өз баспаналары болады (ұялар,індер). Жартылай колонияларда өздерінің шекаралары болады. Келген жаумен күресуге бірлесе шығады (сигналдық жүйе арқылы, беймаза қышқыруларен және т.б.).

Колониялар – бұл тек территориядағы азық – түліктерді ғана емес, сонымен бірге мекен етуші баспаналарын да бірге қолданады (қоғамдық жәндіктер: аралар, құмырсқалар, ұшқыш мысықтар), ұя салушы шағалалар мен бакландар.

Отарлар (үйірлер) – шегірткелер, балықтар.

Құстардың миграциясы кезінді және көшу кезінде үйір құрады, ал тұяқтылар – отар құрады. Отарлар мен үйірлер қоректену ресурстары пайдалану барысында үнемі араласып жүреді.Олардың көлемі әртүрлі болады. Тұяқты жануарлардың отарлары көктем кезінде ұрпақ өрбіту үшін қажетті ұсақты топтарға – парцелдарға бөлінеді. Тышқантектес кемірушілерде мұндай топтар үлкен отбасы, ал жарқанаттарда – кландар (20 – 30 осбьқа дейін), ал арыстандарда – прайдтар (5 – 10) деп аталады.

Популяция динамикасы

Егер кез келген популяцияға сыртқы орта факторлары шектеулік жасамаса, теориялық сандық жағынан шексіз өсуге бейім. Бұндай гипотетикалық жағдайда, популяцияның өсу жылдамдығы сол түрдің биотикалық мүмкіншілік көлеміне байланысты. Р.Чепмен бойынша (1928),бұл бір жұптың теориялық жағынан алғандағы максимум ұрпақ беру көрсеткіші. Уақыт бірлігі ретінде мысалға, бір жыл немесе бүкіл өмір сүру кезеңі алынуы мүмкін.Әр түрлі түрлерде бұл шама әртұрлі.Табиғатта популяцияның биотикалық мүмкіндігі толығымен жүзеге асырылмайды.

Популяцияның жалпы сандық өзгергіштігі мына төрт жағдайға байланысты: особтардың тууы, өлуі, бір жерге тұрақтануы мен басқа жаққа қоныс аударуы (миграция).

Белгілі мөлшердегі ұстап тұру популяция гомеотазы деген атқа ие болды. Популяциялық гомеостаз механизмі түрдің экологиялық ерекшелігіне, оның қозғалысына, жыртқыштар мен паразиттердің әсер ету көрсеткіштеріне және т.б. жағдайларға байланысты. Кейбір түрлерге бұл жағдайлар көптеген даралардың қырылуына әкеліп, қатты әсер етсе, кейбір түрлерге тек шартты рефлекстік негіздегі ұрпақтың төмендеуімен ғана шектеледі.

Популяцияның сандық жағына әсер етуші көптеген факторлардың арасынан модифицирлеуші және реттеушілерін бөліп қарау керек.

Модифицирлеуші факторлар - популяцияның сандық өзгерісін тудырып, өздері сол өзгерістің әсерін сезбейді, яғни, олардың әсері бір жақты. (Бұл ағзаға абиотикалық әсер етуші,олардың қоректерінің сандық және сапалығы, жауларының белсенділігі және т.б.).

Реттеуші факторлар - тек популяцияның саның өзгертіп қана қоймайды, оның кезекті оптимумынан қазіргі жағдайына дейінгі ауытқушылығын қалыпқа келтіреді. (Бұлар тірі ағзалардың өзі).

Популяция динамикасының негізгі үш типін бөлуге болады:

1.Әр жылдардағы сандардың салыстырмалы түрлегі аздаған ауытқушылығы.

2.Популяция динамикасының мерзімдік типі

3.Популяция динамикасының массалық көбею ошағындағы көп жылдық типі.

Бір территорияда немесе акваторияда өмір сүретін әр түрлі түрлердің популяциялары табиғатта өз алдына жеке изоляцияда, еш қатынассыз өмір сүре алмайды, олар бір – бірімен үнемі байланыста болады.Бұл қатынас түрлері әртүрлі және күрделі. Бір ағзалар басқа ағзалармен қоректенеді. Біреулері бірінің тіршілік ету ортасында өмір сүреді.Ал өте ұсақ микроағзалар өлген өсімдіктер мен жануарлардың қалдықтарын шірітеді. Соның негізінде табиғатта ағзалардың бірлестігі қалыптасады, олар сол территорияда немесе акваторияда тіршілік етуші барлық түрлердің популяцияларын біріктіреді.

Бірлесіп тіршілік етуші және ағзалардың өзара байланысы биоцеоноз деп аталады (лат. Биос-тіршілік,цено – жалпы).

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

Биоценоздағы бір түрдің өкілдері биотикалық қатынастарының көптеген формалары олардың бірлестіктегі өмірлерінің негізгі жағдайларын, қоректерін табу жолдарын және жаңа кеңістікті иемдену мүмкіншіліктерін (конкуренттілік, комменсализм, жыртқыш – жәбірленуші және т.б.) анықтайды

Әрбір бірлестіктегі жеке түрлерге жататын даралардың өзара және олардың басқа түрлер популяцияларымен қарым-қатынасын, дамуы мен алмасуына айналадағы орта жағдайларының тигізетін әсерін зерттеу де – экологиялық міндеттердің бірі

В.Н.Беклемишевтің түрлер арасындағы биоценоздағы биотикалық қатынастар мынандай төрт типке бөлінеді:

а) трофикалық, б) топикалық в)фористік г)фабрикалық.

Трофикалық байланыс бір түрдің екінші түрмен, тірі немесе өлі күйінде,содай –ақ тіршілік ету үшін қажетті тағамдар түрінде қоректенуі кезінде туындайды.

Топикалық байланыс бір түрдің тіршілік ету барысында екінші түрдің кез келген жағынан, физикалық немесе химиялық тіршілік ортасының өзгеріске ұшырауынана туындайды.

Форикалық байланыс бір түрдің екінші түрдің таралуына қатысунан туады. Транстортировкалық тасымалдаушы ролін жануарлар атқарады.Әртүрлі өсімдіктердің тұқымдарын, спораларын, тозаңдарын жануарлардың тасымалдауы зоохор деп, ал басқа ұсақ жәндіктермен тасымалдануы – форезия деп аталады (форас – латынша сыртқа шығару дегенді білдіред).

Фабрикалық байланыс бір түрдің өз қажеттілік құрал жабдықтарына (фабрикациясына) басқа бір түрдің шығару өнімдерін, тірі немесе қалдық түріндегі, кейде тіпті тірі особтарында пайдалануды айтады.

Негізгі терминдер

Аутоэкология

Autecology

Экология Аутэкология - бөлімі , бөлек түр өзара қатынастары оқитын , көбеюлер немесе түрдің қоршағанмен ортамен .

Биосоциальная экология - ғылыми тәртіп , зерттеумен шұғылданған тірі организмдардың әлеуметтік мінез-құлық биологиялық негіздерінің , адамды қоса .

Георгафиялық экология

Экология георгафиялық экология - бөлімі , биік иерархия экожүйелер зерттеуші деңгейлердің - көріністің биосфераға дейін қоса .

Геохимиялық экология

Геохимиялық экология - тәртіп , ортамен геохимиялықпен бірлестіктердің организмдардың өзара қатынастары және олардың зерттеуші , сонымен қатар түрлердің геохимиялық көңіл болулары және олардың әртүрлі иерархия деңгейлердің экожүйелерінің шарттарында бірлестіктердің .

Тақырып бойынша тест сұрақтары

1. Экологиялық факторлардың категориялары:

A) Фитогенді және зоогенді.

B) Климаттық және химиялық.

C) Андропогенді және климаттық.

D) Эдафогенді және орофогенді.

E) Биотикалық, абиотикалық және антропогендік.

2. Су түбінде тіршілік етуші ағзалар қалай аталады?

A) Стенобионттар.

B) Эвробионттар.

C) Гидробионттар.

D) Бентостар.

E) Эдофобионттар.

3. Популяцияға тән қасиеттер:

А) Өсу, даму, көбею, бейімделу, тіршілік сақтау.

B) Ылғал, жарық, қорек жасап шығару.

C) Тұрақты дене температураның болуы.

D) Жыртқыштық, бәсекелестік, паразитизм.

E) Азық мөлшерінің жеткілікті болуы.

4.Адам нәтижесіндегі ластану былай деп аталады:

А) Техникалық .

B) Табиғи.

C) Антропогендік.

D) Физикалық.

E) Егіншілік.

5. Экологиялық факторлар жіктелуі:

А) Биотикалық, абиотикалық және антропогендік.

B) Биогенездық және абиогенездық.

C) Биологиялық және химиялық.

D) Факторлы және факторсыз.

E) Экологиялық және экологиялық емес.

6. Сулы ортада мекендеушілер қалай аталады?

А) Стенобионттар.

B) Эвробионттар.

C) Аэробионттар.

D) Гидробионттар.

E) Педабионттар.

7. Ортаның фитогендік биотикалық факторына мыналар жатады:

А) Вирустар мен бактериялар.

B) Қоршаған орта.

C) Жасыл өсімдіктер.

D) Адамзат.

E) Жан-жануарлар.

8. 1903ж. В.Иогансеннің енгізген термині:

А) Экожүйе.

B) Биоценоз.

C) Автотроф.

D) Консумент.

E) Популяция.

9. Минимум заңының авторы кім?

А) Сукачев.

B) Шельфорд.

C) Либих.

D) Ламарк.

E) Рульс.

10. Периодсыз ықпал ететін факторлар:

А) Күн көзі сәулесінің жарықтандыру құбылыстары.

B) Стихиялық құбылыстар, өнеркәсіп сарқынды суларының құрамы.

C) Ылғалдылық, жауын-шашын, температура.

D) Жыл мезгілдерінің ауысуы, жердің айналуы.

E) Суда еріген газ құрамы.

Сабақ № 3. Қауымдастықтар экологиясы

(1 сағат)

Дәрістің мақсаты мен жоспары

Биоценоз, биогеоценоз, экожүйе ұғымдарының ерекшеліктерін қарастыру

Жоспар: