Ортаның экологиялық факторларын топтастыру

(И.Н.Пономарева бойынша, 1975)

Абиотикалық факторлар	Биотикалық факторлар
Климаттық:жарық, температура, ылғалдылық, ауа қозғалысы, қысым. Эдафогенді:(«эдафос» - топырақ): механикалық құрам, ылғалдылық, ауа өткізгіштік, тығыздық. Орографиялық:рельеф, теңіз деңгейінен биіктігі, баурай экспозициясы. Химиялық: ауадағы газ құрамы, судың тұздық құрамы, топырақ ерітінділерінің концентрациясы, қышқылдығы және құрамы.	Фитогенді:өсімдік ағзалары. Зоогенді:жануарлар Микробиогенді:вирустар, қарапайымдар, бактериялар Антропогенді:адам әрекеті

Туындаушы кезеңдік факторлар – бастапқы кезеңдік факторлардың салдары: мысалы, ылғалдылық, температура, шөгу, өсімдік тектес қорек динамикасы, суда еріген газдардың болуы.

Кезеңсіз факторларға дұрыс кезеңділігі, циклділігі жоқ факторлар жатады. Топырақ-грунт факторлары, әртүрлі апат жағдайлары, өндірістік кәсіпорындар қызметімен байланысты судағы, топырақтағы және атмосфералық ауадағы қоспалар осындай факторларға жатады..

Минимум және толеранттылық заңдары. 1840 жылы химик-органик Ю.Либих өсімдіктердің минералдық қоректенуінің теориясын ашты. Ол өсімдіктер дамуы ағзада жеткілікті мөлшерде болатын химиялық элементтерге немесе заттарға ғана байланысты еместігін, сонымен қатар тапшы элементтерге де байланысты деп тапты. Өзінің зерттеулерінің нәтижесінде «минимум заңын» қалыптастырды, соған сәйкес топырақтағы жетіспейтін қоректік заттарды ұлғайту қажет.

70 жылдан кейін американдық ғалым В.Шелфорд ағзаның өмірге қабелеттілігін минимумдағы зат қана анықтап қоймай, сонымен қатар қандай да бір элементтің артықшылығы да қолайсыз ауытқуларға әкеп соғатынын көрсетті.

В.Шелфордтың айтуынша, артық факторлар да, жетіспейтін факторлар да лимиттеуші фактор деп аталады, ал сәйкес ереже «лимиттеуші фактор заңы» немесе «толеранттылық заңы» атауына ие болды.

3. Биотикалық қауымдастықтар мен экологиялық жүйелер

Популяция туралы түсінік. Популяция дегеніміз - ортақ территорияда (ареал) бір-бірімен өзара қарым-қатынаста 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 ұғымын латын тілінен аударғанда populus- халық, тұрғындар деген мағына береді. Популяцияларға өсу, даму, үнемі өзгеріп отыратын жағдайда тіршілігін сақтауға қабілеттілік тән. Яғни популяциялардың белгілі бір генетикалық және экологиялық сипаттамасы болады.

Популяция экологиямен тікелей байланысты генетикалық сипаттарға ие. Бұл – бейімділік, репродуктивті бейімділік және үздіксіздік (яғни, ұзақ мерзім ішінде тұқым қалдыру мүмкіндігі).

Популяция құрылымыағзалардың кеңістікте таралу сипатын білдіреді. Популяция даралардың таралуы төмендегідей болуы мүмкін:

1/ кездейсоқ; 2/ біркелкі; 3/ топтық.

Кездейсоқ таралу ортаның біртекті болып, ал ағзалар топқа бірігуге талпынбаған кезде болады. Біркелкі таралу ортада күшті бәсекелестік немесе антогонизм болған кезде орын алады.

Түрлерді кеңістікте таралуының 5 түрі болады:

1. Біркелкі. 2. Кездейсоқ. 3. Кездейсоқ топтық. 4. Біркелкі топтық. 5. Бірнеше топтардан жиналатын біркелкі.

Барлық тіршілік иелері міндетті түрде қандай да бір популяциялық бірлестікке жатады. Популяция түрлерден тұрады және ортадан оқшау тіршілік ете алмайды. Жалпы заңдылық болып табылатын - кез келген тіршілік иесінің индивиді оқшау күйде емес, белгілі бір түрде ұйымдасқан жинаққа кіретіндігі. Бұл ереже С.С.Четвериков ережесі, немесе популяцияға бірігу ережесі деп аталады.

Биотикалық қауымдастық – нақты аумақты немесе биотопты мекендейтін кез келген популяциялар жиынтығы. Биотикалық қауымдастық термині кең түсінік, оны әртүрлі өлшемдгі табиғи топтастықтарды - ағаш діңі биотасынан бастап шексіз орман немесе мұхит биотасына дейінгі топтастықтарды – белгілеу үшін пайдалану қажет. Негізгі қауымдастықтар – көлемінің үлкендігімен және ұйымдастырылуының толық аяқталуымен сипатталады, бұл олардың салыстырмалы тәуелсіздігін қамтамасыз етеді. Ұсақ қауымдастықтар – белгілі бір дәрежеде көршілес қауымдастықтарға тәуелді болып келеді. Қауымдастықтарға өзіне тән трофтық байланыстар мен энергетикалық алмасу ғана емес, белгілі бір құрылымдық бірлік тән, бұл кейбір түрлердің қатар тіршілік ету мүмкіндігін қамтамасыз етеді.

В.Шелфорд – биотикалық қауымдастықтарды зерттеген, оларға «салыстырмалы, таксономикалық құрамы мен сыртқы алмасуы бойынша біркелкі жиынтық» ретінде анықтама берген алғашқы эколог. Бұған – «және қоректік байланыстарының белгілі құрылымы мен метаболизмі бойынша» дегенді қосуға болады.

Биотикалық қауымдастық метаболизмдік өзгерістердің коэволюциясы нәтижесінде физикалық мекендеу ортасының өзіне бөлінген кеңістігінде тұтас бірлік ретінде қызмет атқаратын популяциялар жиынтығы ретінде анықталады.

Екі түр арасындағы өзара қарым-қатынастар типтері:

1/ бейтараптық; 2/ бәсекелестік; 3/ аменсализм; 4/ паратизитизм; 5/ жыртқыштық; 6/ комменсализм; 7/ протокооперация; 8/ мутуализм.

Бәсекелестік және түрлердің бірге тіршілік етуі. Бәсекелестік – ортақ ресурс алуға талпынатын 2 ағзаның өзара қарым-қатынасы. Түраралық бәсекелестік - екі немесе одан да көп популяция түрлерінің арасындағы олардың өсуі мен тіршілік етуіне қолайсыз әсер ететін кез келген өзара қарым-қатынас. Туыстығы немесе басқадай ерекшеліктері жағынан жақын түрлер арасында болатын бәсекелестік нәтижесінде байқалатын экологиялық бөліну тенденциясы Гаузенің бәсекелестік ығыстыру принципі деп аталады. Сонымен қатар, бәсекелестік - іріктеу (эволюция) процесі барысында берілген кеңістікте немесе қаумдастықта тіршілік ететін түрлердің алуантүрлілігінің ұлғаюына әкеп соқтыратын көптеген бейімділіктердің тууына ықпал етеді. Парк (1954), Брайнер (1956), Кромбе (1947) ұн қоңыздарын зерттеу барысында, алғаш рет жанама бәсекелестік, немесе пайдаланушылық бәсекелестікпен тура бәсекелестік, немесе интерференциялық бәсекелестік арасындағы айырмашылықты тапты.

Экожүйе және оның құрылымы. «Биогео-ценоз» ұғымы шет елдерде кеңінен таралған, 1935 жылы А.Тенсли ұсынған «Экожүйе» ұғымына жақын. Тірі ағзалар бірге өмір сүретін, өзара және табиғаттың жансыз (абиотикалық) бөліктермен қарым-қатынас жасайтын, жанды және жансыз бөлшектері арасында заттар айналымы болып тұратын ортаны экологиялық жүйе деп атайды.

Экологиялық жүйе тіршілікке қажетті жанды және жансыз табиғаттан тұратын болғандықтан ол табиғаттың құрамының негізі болып есептеледі де, барлық ғылыми зерттеулер экологиялық жүйеден басталады.

Экологиялық жүйе көлемі жағынан түрлі болып, кішкентай шалшық суда, үлкен орманда жеке қатарына жатуы мүмкін.Көршілес орналасқан экологиялық жүйелер арасында белгілі қалыптасқан байланыстар мен зат айналымы болып тұрады. Энергия қуаты экологиялық жүйе үшiн қозғаушы күш болып есептеледi.

Энергия қуатының көзiне байланысты экологиялық жүйелер төмендегiдей тұрлерге бөлiнедi.

1. Энергияны күн сәулесiнен алып, табиғаттың басқа көздерiнен, адам-дардан алмайтын жүйелер.

2. Энергияны күн сәулесiнен және табиғат көзiнен алатындар.

3. Энергия күн сәулесiнен және адамдардан алатын топтар.

4. Энергияны отыннан алатындар.

Құрылымына байланысты экологиялық жүйелердің бiрнеше түрі бар:

1. Құрлықтық экологиялық жүйелер.

2. Тұшы сулар экологиялық жүйелері.

3. Құрлық сулары экологиялық жүйелерi.

4. Теңiз сулары экологиялық жүйелерi.

5. Ашық мұхиттар экологиялық жүйелерi.

Кез келген экожүйе екі бөліктен тұрады:

1. Абиотикалық бөлігі – биотоп;

2. Биотикалық бөлігі – биоценоз.

Сыртқы ортаның бiршама тұрақрылығы жағдайында өзiнiң орнықтылығын сақтайтын бұл жүйе сыртқы ортадағы және экожүйенiң өз құрамындағы алмасулар нәтижесiнде саналуан өзгерiстерге ұшырауы мүмкiн.

Экожүйенiң өзiн-өзiсүйемелдеуге және өздiгiнен реттелуге қабiлеттi-лiгiнгомеостаз деп аталады. Гомеостаздың негiзiнде керiбайланыс принцiпiжатыр, оны популяция тыгыздыгының азықтық ресурстарға тәуелдiлiгi мысалында көрнекiтүрде түсiндiруге болады.

Экологиялық жүйедегi қоректену типтерi. Экологиялық жүйенің тірі бөлігі болып табылатын биоценоз ағзалары қоректенуі бойынша төмендегі-дей екі топқа бөлінеді:

1. Автотрофты қоректену.

2. Гетеротрофты қоректену.

Өсімдіктердің негізгі қоректену жолы – фотосинтез процесі болып табылады.

Жер бетiнiң кез-келген бөлiгiнде әрқашан түрлердiң бүтiн бiр жиынтығы тiршiлiк етедi. Азықтық ресурстар сарқылғанша биомасса ұлғая беретiндiктен, оқшауланған жағдайда өсiрiлген түр өзiнiң тiршiлiк ету жағдайларын тез арада нашарлатып жiбередi. Бұдан соң биомассаның солуы басталады. Азықтық ресурстарды үстемелеп бергеннiң өзiнде де биомассаның құлдырауынан құтыла алмаймыз, себебi қоршаған ортада зат алмасу өнiмдерi жиналып қалады.

Экожүйенің трофтық құрылымы.Энергия тасымалдау кезінде қоректік тізбектердегі қатынастар нәтижесінде әрбір бірлестік белгілі бір трофтық құрылымға ие болады. Бұл құбылысты зерттеген Ч.Элтон (1927ж.) экологиялық пирамиданың үш негізі типін бөліп көрсетеді:

Сандар пирамидасы (1 м² аудандағы даралар саны) әр түрлі трофтық деңгейдегі ағзалардың санын көрсетеді.

Биомассалар пирамидасы әр түрлі трофтық деңгейдегі тірі заттың жалпы құрғақ массасын сипаттайды (органикалық заттардың құрғақ массасы, г/м²).

Энергия пирамидасы (дж/м²жыл) кезекті трофтық деңгейлердегі энергия ағынының шамасын немесе «өнімділігін» көрсетеді.

Биомдық классификация негізіне айқын тұрақты макроқұрылымдық белгілер алынады. Жер беті биомдары өсімдіктер дүниесінің бастапқы табиғи белгілері бойынша, ал су экожүйелері – геологиялық және физикалық ерекшеліктері бойынша бөлінеді.

І. Құрлық биомдары:

1. Тундра: арктикалық және альпілік;

2. Бореальды қылқанды орман;

3. Қоңыржай аймақтағы жапырақты орман;

4. Қоңыржай аймақтағы дала;

5. Тропиктік ормандар. Саванна;

6. Чапараль – қысы жауын-шашынды және жазы қуаң аймақтар;

7. Шөлдер – шөпті және бұталы;

8. Жартылай мәңгі жасыл тропиктік орман: ылғалды және құрғақ маусымдары айқын;

9. Мәңгі жасыл тропиктік жаңбырлы орман.

ІІ. Тұщы су экожүйелерінің түрлері: 1. Ленттік (тоспа су): көлдер, тоғандар және т.б.; 2. Лоттық (ағын су): өзендер, жылғалар және т.б.; 3. Батпақтанған жерлер: батпақтар және батпақты ормандар.

ІІІ. Теңіз экожүйелерінің түрлері:1. Ашық мұхит; 2. Континенттік шельф сулары; 3. Апвеллинг; 4. Лимандар.