Экологияны оқытудың теориялық негіздері

       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.

1. 5. 2 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.

 

1. 5. 3 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.

 

1. 5. 4 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.

1. 5. 5 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.

1. 6. Тірі  ағзалардың бірлестіктері.  Биоценоз, биотоп,

биогеоценоз, экожүйе. Қоректену тізбегі – сукцессия

1. 6. 1 Тірі ағзалардың  бірлестіктері.

       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. 

1. 6. 2 Биоценоздың құрылымы

       Кез келген жүйенің  құрылымы  – оның бөлімдерінің байланысы  мен қатынастарының  заңдылықтарында.  Биоценоздаң құрылымы көпжақта,олар  мынандай аспектыларды бөледі.

     Биоценоздың түрлік құрылымы – бұл ондағы  әртүрлі  түрлердің  олардың сандық немесе массалық қатынасы. Биоценоздың бай және кедей түрлерін бөледі.

 Жеке түрлердің ролін  анықтау үшін олардың сандық  сапасын анықтап, санақ жүргізіп  алады:

      Түрдің өте көп болуы –бір түрдің белгілі бір аудан көлемінде  қаншалықты жинақталуында, мысалы, шаянтектестердің 1 дм³ суда немесе тоғандардағы саны.

      Кездесетін жиілігі биоценоздағы сол түрдің қаншалықты  біртекті немесе әртүрлі таралуында.

     Доминантталу көрсеткіші – қарастырылып отырған бір түрдің  топтағы  барлық түрлердің жалпы санына ара қатынасымен өлшенеді.

     Биоценоздың  кеңістіктік құрылымы оның өсімдіктік  бөлімінің – фитоценоз, жерүсті  және жерасты өсімдік массаларының  қосындысымен анықталады.

     Фитоценоз  үшін ярусты және мозаикалық  қосылыс тән.

     Ярусты дегеніміз –жерүсті өсімдіктерінің  бірнеше қабаттағы  таралуы (ағаштекті, бұталы, шөптесін және мүктектілер ярусы) және басқалар.

      Мозаикалыққа - өсімдіктердің горизонтальды бағыттағы таралуы (микротоптардағы,микроценоздар,микрофиценоздар,парцелдар және т.б.).

      Биоценоздың  экологиялық құрылымы.Биценоздың  бірлестіктің экологиялық құрылымын  сипаттайтын түрлі типтері ағзаның  экологиялық топтарының  қатынасы  мен анықталады.

                                                  1. 6. 3 Экожүйелер

    Әрбір биогеоценоз, негізінен, екі құрылымды бөліктен, сол аймақтағы тіршілік етуші тірі ағзалардан және сол ағзалар тіршілік ететін орта жағдайларының әсерінінң жиынтығынан тұрады Олардың арасында тығыз байланыс туындап, белгілі бір жүйені құрайды.Ол жүйе экологиялық жүйе деп аталады.

     Биоценоздағы  тіршілік жағдайлары  онда болатын  зат айналым әрекетіне тікелей  байланысты болады.биогеоценоздағы  зат айналым тіршіліктің күрделенуіне  байланыстыэволюция барысында үнемі  күрделеніп отырады.

    Кез келген  биогеоценоздың негізін жасыл өсімдіктер  (органикалық затты түзушілер) құрайды,олады продуценттер деп атайды.

    Сонымен қатар,  әрбір биогеоценоз, құрамында  өсімдіктер немесе басқада жануарлармен  қоректенетін, яғни, дайын органикалық  заттарды пайдаланатындар консументтер деп аталады.

     Биогеоценоз  құрамында (өсімдік пен жануарлар  қалдықтарын) ыдыратушыларды – редуценттер деп атайды.

     Міне, осылай  биогеоценозды құрайтын ағзалардың  тіршілік әрекетінің арқасында  айналадағы орта мен ағза арасында  үздіксіз тұйық айналым түзіледі.Табиғаттағы айналым үшін сырттан үнемі энергия келіп тұруы керек. Ондай энергия көзі -Күн болып табылады.

      Биогеоценоздағы  күн сәулесінің энергиясы ағзалардың  тіршілік әрекетінің нәтижесі  арқылы химиялық байланыстар  энергиясына, механикалық және ең соңында ішкі энергияға айналады.

      Әрбір түр  органикалық заттар ыдырағанда  бөлінетін энергияның бір бөлігін  ғана пайдаланады.Ал сол түрге  қажетсіз, бірақ әлі энергиясы  мол органикалық заттардың қалған  бөлігін басқа ағзалар пайдаланады. Эволюция барысында әрбір биогеоценоздарда бастапқы қоректік заттан өзіне қажетті материалдар мен энергияны алатын өзара бір-бірімен тығыз байланыста болатын түрлер тізбегі қалыптасқан.Көптеген түр дараларының арасындағы мұндай күрделі байланыстарды қоректік тізбектер деп атайды.

      Қоркетік  тізбектің қай сатысында болмасын  соңында органикалық қалдықтар  түзіледі. Оларды бактериялар мен  ұсақ жәндіктер ыдыратады, осылайша  коректік тізбек тұйық жүйе  бойынша жүреді.Бұл заңдылық  бірін – бірі жеу нәтижесінде жүреді де, коректену тізбегі арқылы жүзеге асады. Тізбек ішінде трофикалық сатысын бөледі.Коректену тізбегінің осылайша жалғасуы экологиялық пирамида ережесі арқылы жүреді.