Автор работы: Пользователь скрыл имя, 10 Октября 2013 в 19:28, реферат
Экология ғылымының калыптасуы тарихи дәуірлердегі коғамның және ондағы өндіргіш күштердің даму деңгейлерімен тығыз байланысты. Экология ғылымының тарихи дамуын, негізінен, үш кезеңге бөледі.
Биоценоздың түрлік құрылымы Әрбір биоценоздың өзіндік түрлік құрамы қалыптасқан. Сондықтан биоценозда бір түрдің популяциялары өте көп болса, екіншілері керісінше аз болуы мүмкін. Осыған байланысты биоценоз ондағы түрлердің санымен және сапасымен сипатталады Биоценоздың түрлік құрылымы деп ондағы түрлердің алуантүрлілігін және олардың салмақтары мен сандық мөлшерінің ара қатынасын айтады. Түрге бай және кедей биоценоз түрлері бар. Жылуы аз полярлық арктикалық шөлдерде және солтүстік тұндраларда, ылғалы жеткіліксіз ыстық шөлді аймақтарда, қатты ластанған ақаба суларда - бір немесе бірнеше фактордың орташа оптималды мөлшерден ауытқыған орталарда қауымдастықтар түрге жұтаң, кедей болады. Мұндай ортаның қолайсыз жағдайында тек аз ғана түрлер тіршілік ете алады. Сондай-ақ жиі-жиі өзгерістерге ұшырап тұратын, мысалы, жыл сайын өзендердің арнасынан шығып субасып қалатын, гербицидтер қолданылып жер жыртылатын егістіктерде немесе басқа да антропогендік әсерлерге ұшырап отыратын биоценоздарда да түрлік құрам төмен болады. Керісінше, ортаның абиотикалық факторлары оптималға жақын жерлердің бәрінде биоценоздар түрлік құрамға бай болады. Бұларға мысал ретінде тропикалық ормандарды, маржанды рифтерді, шөлді аймақтардағы өзен аңғарларын айтуға болады. Сонымен қатар биоценоздардың түрлік құрамы, сол биоценоздардың қаншалықты ұзақ уақыттан бері өмір сүріп келе жатқанына да байланысты. Әдетте жас, жаңадан пайда болған биоценоздарда ертерек қалыптасқан қауымдастықтармен салыстырғанда түрлік құрам аз болады. Адам қолымен жасалған биоценоздарда да (егістік, бау-бақша) табиғи жүйесі ұқсас қауымдастықтарға (орман, дала, шалғындық, батпақ) қарағанда түрлік құрам жұпыны болады. Алайда ең түрге кедей деген биоценоздардың өзінде әртүрлі систематикалық және экологиялық топтарға жататын бірнеше ондаған түрлер тіршілік етеді. Мысалы, бидай егілген агроценоздарда бидайдан басқа аз да болса әртүрлі арам шөптер, жәндіктер - бидай зиянкестері және фитофагтармен қоректенетін жыртқыштар, тышқан тәрізді кеміргіштер, омыртқасыздар, топырақ қабатындағы майда азғалар, патогенді саңырауқұлақтар және басқа да көптеген түрлер тіршілік етеді. Бүкіл құрылық тағы дерлік және көптеген су биоценоздарының құрамына микроазғалар, өсімдіктер және жануарлар кіреді. Алайда кей жағдайларда өсімдіктері жоқ (мысалы, үңгірлерде, судың терең қабаттарында), сирек жағдайда тек микроағзалардан тұратын (мысалы, су түбіндегі анаэробты ортада, көмірсутекті су көздерінде және т.б.) биоценоздар түзіледі. Микроскопиялық азғалар болуына және көптеген топтардың систематикасының толық құрастырылмағанына байланысты биоңеноздағы түрлердің санын білу өте қиын. Биоценозқұрамына кіретін түрлердің санымен қатар, түрлік құрылымына сипаттама беру үшін олардың сандық мөлшерін де білген дұрыс. Саны жағынан көп түрлер доминантты болып есептеледі. Мысалы, біздің шыршалы ормандарда шырша доминант, сол сияқты шөптесін өсімдіктер жамылғысының өз доминант түрлері, құстар мен кемірушілер арасында да өз доминанттары болады. Қауымдастықта доминантгар «түрлік негізін» құрайды. Алайда барлық доминант түрлер биоценозға әсер ете бермейді. Осы түрлердің ішінде тіршілігі барысында қауымдастық үшін негізінен орта құрайтын, ол болмаса басқа түрлердің тіршілік етуі қиын болатын түрлер болады. Мұндай түрлерді эдификаторлар деп атайды. Биоценоздан эдификатор-түр алынса ортаның физикалық өзгеруіне, бірінші кезекте биотоптың микроклиматына әсер етіледі. Құрылықтағы биоценоздардың негізгі эдификаторлары болып: шыршалы ормандарда - шырша, қарағайлы ормандарда Қарағай, далаілы аймақта - шымды астық тұқымдастары болып табылады. Алайда, кей жағдайларда жануарлар да эдификаторлар болуы мүмкін. Мысалы, суырлар колониясы мекендейтін территорияда ландшафттың, микроклиматтың және өсімдіктердің өсу жағдайлары сол суырлардың тіршілігіне, жерді қазуына байланысты. Биоценоздың түрлік құрамындағы жеке бір түрдің ролін білу үшін сандық есепке негізделген әртүрлі көрсеткіштерді пайдаланады. Белгілі бір көлемдегі немесе кеңістіктегі бір түрге жататын особьтардың санын - түрдің молдығы деп атайды. Мысалы, көлдегі судың 1 дм3 мөлшеріндегі майда шаян тәрізділердің саны немесе 1 км2 далалы жердегі ұя салған құстардың саны және т.с.с. Кейде түрдің молдығын есептеу үшін особьтар санының орнына олардың жалпы салмағының мәнін есептейді. Биоценоздағы түрлердің бірқалыпты немесе әрқалай таралуын кез болудың жиілігі деп атайды. Ол алаңқайдағы есептелген санның пайыздық қатынасы ретінде есептеледі.
Биоценоздың кеңістіктегі құрылымы Биоценоздың кеңістіктегі құрылымы ондағы өсімдіктер жамылғысымен (фитоценоз) - өсімдіктердің жер асты және жер үсгі мүшелері салмақтарының бөлінуі бойынша анықталады. Биоценоздарға азғалар алғаш рет қоныстанғаннан бастап көптеген экологиялық факторлаға байланысты орналасады. Организмдер жердің рельефіне қарай горизонтальды (көлденең) немесе вертикальды багытта (тігінен) орналасуы мүмкін. Ол үшін әрбір жеке түр бір-біріне кедергі келтірмеуі тиіс. Соның биоценоздағы бір көрінісі - ярустылық (қатарлық). Ярустылық - биоценоздардың биіктігі бойынша жіктелуі. Тіпті ярустылық жер асты бөлімдерінде де байқалады. Әрбір ярусқ а тән оның микроклиматы, түрлік құрамы, бейімделу белгілері жіктелген. Биіктігі әртүрлі өсімдіктер өсетін фитоценоздан анық білінетін ярустылык, бөлінуді байқауға болады: ассимиляция жүретін өсімдіктердің жер үсті мүшелері және олардың жер асты бөліктері бірнеше қабат болып орналасады. Ярустылық әсіресе қоңыржай белдеудің ормандарында жақсы байқалады. Мысалы, шыршалы ормандарда ағашты, шөпті-бұталы және мүктер ярустылығы анық білінеді. Жалпақ жапырақты ормандарда 5-6 ярусты ажыратуға болады: I немесе жоғарғы ярус үлкен ағаштардан (емен, жөке, үйеңкі т.б) құралған;II ярус - басқа ағаштардан (шетен, алма, алмұрт, тал т.б.) құралған; III ярусты бұталар (шие, итмұрын) құраса; IV ярус биік шөптесін өсімдіктерден (сасыр, тобылғы); V ярус олардан аласа өсімдіктерден (қымыздық, шайқурай); ал VI ярусты өте аласа өсімдіктер (қына, мүктер) құрайды.
Ормандарда міндетті түрде ярусаралық өсімдіктер - балдырлар, ағаштардың діңі мен бүтақтарында өсетін қыналар, эпифиттер, лианалар және т.б. болады. Ярустылық өсімдіктердің күн сәулесін біршама толық алуына септігін тигізеді: биік өсімдіктердің көлеңкесінде көлеңкеге төзімді және аз ғана жарықты қанағат ететін көлеңке сүйгіш өсімдіктер тіршілік етеді. Ярустылық шөптесін өсімдіктер қауымдастықтарында да (шалғындықтар, саванналар) байқалады, бірақ ормандағыдай анық болмайды. Сонымен қатар мұнда ярустылық та аз болады. Фитоңеноздардың жер асты ярустылыгы өсімдіктердің тамыр Үйелерінің әртүрлі тереңдікте болуына байланысты. Ормандарда көбіне бірнеше (алтыға дейін) ярустар байқалады. Жануарлар да өсімдіктердің кейбір ярустарында көп шоғырланады. Кейбіреулері сол ярусты мүлдем ауыстырмайды да. Мысалы, жәндіктер арасында мынадай топтарды ажыратады: топырақта тіршілік ететіндерді - геобий, топырақтың беткі қабатындағыларды - герпетобий, мүктер ярусындағыларды - бриобий, шөптесін өсімдіктердегі - филлобий, одан жоғары ярустағыларды - аэробий деп бөледі. Құстардың арасында да өз ұясын тек жерде (тауық төрізділер, бұлдырықтар және т.б.), бұталы ярустарда немесе ағаш бұтақтарында (торғай, ірі жыртқыш құстар) салатындары да болады. Көлденең бағыттағы түрлердің орналасуы мозайкальщ - барлық фитоценоздарға тән. Мозайкалықтың бірнеше себептері бар: микрорельефтің эр текті болуы, өсімдіктердің орта құру әсері мен олардың биологиялық ерекшеліктері. Мұндай себептер жануарлар (құмырсқ а илеуінің пайда болуы, өсімдіктер жамылғысын тұяқтылардың таптауы нәтижесінде) немесе адам тіршілігінің (агаштарды кесу, от жағу) барысында да болады. Топырақтағы, судағы ағзалардан де өзіне тән ярустылықты байқауға болады. Бірақ, мұндағы экологиялық факторлар мен талаптар әр түрлі болуы мүмкін. Сол сияқты ярустылық заңына бағынбайтын түрлер де бар. Мәселен, олардын қатарына көптеген паразиттерді, ірі аңдар мен құстарды жатқызуға болады.
Биоценоздың
экологиялық құрылымы Әрбір био
Биоценоздағы ағзалардың қарым-қатынастары Биоценоздағы түріші және тұраралық қатынастарды орыс зоологы В.Н.Беклемишев 4 түрге: трофикальщ (қоректік), топикалық, форикалық және фабрикалық деп бөлді.
Трофикалақ
(қоректік) байланыстар - бір түр баска тірі особьтармен,
өлекселермен немесе олардың соңғы өнімдерімен
(экскременттерімен) қоректену. Ұшып жүрген
жәндіктермен қоректенетін құстар, көңмен
қоректенетін қоңыздар, өсімдіктер шірнесін
(нектар) жинайтын аралар өздеріне қорек
болатын түрлермен тікелей байланысқа
түседі. Қорегі үшін екі түр бәсекеге түскенде
олардың арасында жанама қоректік байланыстар
пайда болады. Өйткені біреуінің тіршілігі
екіншісінің қорекпен қамтамасыз етілуіне
әсер етеді. Бір түрдің тіршілігі әсерінен
тіршілік ортасының физикалық немесе
химиялық өзгеруін топикалың байланыстар
деп атайды. Бұл байланыстар алуан түрлі
болады. Бір түрдің екінші түрді тіршілік
ортасымен қамтамасыз етуі (мысалы, ішкі
паразитизм, Жануарлар ініндегі комменсализм)
басқа түрлер қоныстанатын немесе басқа
түрлер қоныстанудан қашатын субстрат
құруы, қоршаған кеңістіктегі жарық қа,
ортаның бөлінген соңғы өнімдермен қанығуына,
судың, ауаның, температураның өзгеруіне
әсері. Киттер терісіне қоныстанып тіршілік
ететін теңіз ағзадағы (кейбір шаян түрлері),
сиыр көңіндегі шыбын личинкалары, ағаш
діңгегіндегі қыналар өздеріне тіршілік
ортасы немесе субстрат болып табылатын
азғалармен тікелей топикалық байланысқа
түседі. Әсіресе басқа азғалар үшін ортаны
құруда, өзгертуде өсімдіктердің ролі
зор. Энергия алмасудың ерекшелігіне байланысты
өсімдіктер жабыны Жер бетінде мезо- және
микроклимат құруда, температураның қайта
бөлінуін қамтамасыз ететін күшті фактор
болып табылады. Орман алаңында, жер бетіне
жақын тіршілік ететін азғалар ауаның
жоғары ылғалдылығында, шамамен бірқалыпты
температурада орналасады. Шөптесін өсімдіктер
де аздап болса да орта температурасына
әсер ете алады. Далалы жерде өсетін қауырсынды
ақселеу шымы өсімдігінің көлеңке жағының температурасы ашық жерлермен салыстырғанда
8°С-12°С-қа төмен болады. Мұндай жерде көптеген
майда жәндіктер шогырланып жиналады.
Теріс немесе оң топикалық байланыстар
нәтижесінде бір түрлер биоценозда басқа
түрлердің тіршілік етуін немесе тіршілік
ете алмауын анықтайды. Топикалық немесе
трофикалық (қоректік) байланыстар азғалар
тіршілігінде үлкен роль атқарып биоценоз
тіршілігінің негізін құрайды. Әр түрге
жататын ағзаларды бір-бірінің жанында
болуын осы типтегі байланыстар қамтамасыз
етеді. Бір түрдің басқа түр аркылы таралуы
форикалық байланыстар болып табылады.
Әдетте таратушылар рөлін жануарлар атқарады.
Жануарлар арқылы өсімдіктер тозаңдарының,
спораларының, тұқымдарының таралуын зоохория, ал майда жәндіктердің таралуын форезия деп атайды. Тасымалдау арнайы
және әртүрлі құралдар арқылы іске асады.
Жануарлар өсімдіктер тұқымын 2 түрлі
жолмен: пассивті және белсенді (активті)
таратады. Жануар денесінің өсімдікке
абайсызда, кездейсоқ жанасуы нәтижесінде
тұқымның арнайы өсінділерімен, ілмектерімен,
қармақшалармен жабысып таралуын пассивті
таралу дейді (түйежапырақ, итошаған).
Әдетте мұндай тұқымдар жануарлар терісіне,
жүніне жабысып тарайды. Жануарлардың,
құстардың жемістер мен жидектерді жеп,
қорытылмай қалған тұқымдарының соңғы
өнімдерімен (экскремент) сыртқа бөлініп
таралуын - белсенді (активті) таралу дейді-
Саңырауқұлақ спораларын таратуда жәндіктер
үлкен роль атқарады. Соған қарағанда,
саңырауқұлақтардың жемісті денесі таратушы-жәндіктерді
еліктірсе керек. Жануарлардағы форезия негізіне
Синэкологиялық оптимум - жаулары мен бәсекелестері тарапынан өте аз қысым болатын, түрдің көбеюі үшін қолайлы биотикалық орта. Физиологиялық және синэкологиялық оптимумдар үнемі бір-біріне сәйкес келе бермейді. Мысалы, астық дақылдарының зиянкесі гессен масасының қатаң, суық қыстан кейін жаппай көбеюі. Ал іс жүзінде суық қыс керісінше олардың санының азаюына алып келу керек еді. Орта жағдайлары қолайлы жылдары гессен масасын табиғи жаулары - кейбір паразитті жарғақ қанатты жәндіктер көп өлтіреді. Ал қыстың қатты суығында бұл жәндіктер қырылып қалады да, бұл жагдай гессен масасының қарқынды көбеюіне алып келеді.
Биотикалық қарым-қатынастар
типтері Биотикалық факторлар - бір
ағзалардың тіршілік етуі барысында басқа
ағзаларға әсері. Биотикалық қарым- қатынастардың
негізгі типтері: бәсекелестік, жыртқыштық, комменсализм, муту
Мысалы, кәдімгі
шыршалардың өздігінен сиреуі немесе
құмырсқалардың қырылу арқылы популяңиясын
реттеуі жатады. Тұраралық бәсекелестік
әр түрге жататын түрлер арасында болады.
Ол бірде айқын білінсе, бірде онша байқалмайды.
Сондықтан эколог Г.Ф.Гаузенің зерттеулер
Паразитизм - бір түр өкілінің екінші бір түр өкілін қорек немесе тіршілік ортасы ретінде пайдалану арқылы тіршілік етуі. Паразиттік құбылыс азғалар арасында тікелей жанасу арқылы бірте-бірте пайда болған. Бұл процестер бактериядан бастагі жоғары сатыдағы азғалар арасында кездеседі. Әсіресе бұл қарым-қатынас вирус, бактерия, саңырауқұлақ, қарапайымдылар, құрттар арасында жиі кездеседі. Сол сияқты өсімдік пен өсімдік, жануар мен жануар, өсімдік пен жануар арасында да паразиттік құбылыс жақсы дамыған.Паразиттердің қоректі пайдалануына, бейімделуіне қарай монопаразиттер, олиго-полипаразиттер болып жіктеледі. Кейбіреулері сыртқы (эктопаразиттер) және ішкі (эндопаразиттер) паразиттер болып бейімделген. Олардың ішінде пайдалы да немесе өте қауіпті ауру тарататын түрлері де баршылық . Бірақ, олардың қай түрі болмасын табиғатта орны толмас ролі бар. Мәселен, біздің Жерімізде кездесетін зиянкес жәндіктердің паразиттері олардың табиғаттағы санын реттеп ауыл шаруашылығына мол пайда әкеледі. Бір ғана құм тышқанының үстінен ңемес ішкі мүшелерінен паразиттің 19 түрі табылған. Ал адамның ішек- қарын, өкпе, бауырларында кездесетін аскарида, эхинококк, т.б. азғалар паразиттер қатарына жатады.
Паразиттердің көптеген түрлері жұқпалы, тіптен қатерлі аурулар (сүзек, тырысқақ, безгек, энцефалит, оба, т.б.) таратады. Олардың қатарына Қазақстан аумағында жиі кездесетін маса, сона, бүрге, кенелер жатады. Әсіресе республикамыздың шөл- шөлейтті аймағында кездесетін маса, бүрге, кенелердің биологиясын білу олармен күресгі, сақтануды жеңілдетері сөзсіз. Көптеген жануарлар (түлкі, қоян, жыртқыш құстар, қарсақ, т.б.) паразиттерді таратушылар ретінде роль атқарады. Ал Алматы, Шығыс Қазақстан облыстарының таулы алқаптарында кең таралып отырған жапон энцефалитінің қауіпті паразит екенін бәріміздің білгеніміз жөн.
Симбиоз - екі түрге жататын ағзалардың кеңістікте бір- біріне еиібір зиянын тигізбей, керісінше селбесіп пайдалы тіршілік етуі. Мәселен, құмырсқа мен өсімдік биті, шаян мен актиния, акулалар мен жабысқақ балықтар арасындағы селбесіп тіршілік ету осы қарым-қатынасқа жатады. Қыналар - балдыр мен саңырауқұлақтың селбесіп тіршілік етудің көрінісі болып табылады. Өсімдіктердің тамыр жүйесінде, ағашты өсімдіктерде майда тамырлардың сыртын орап (эктомикориза), шөптесін өсімдіктерде тамырлардың ішіне еніп (эндомикориза) селбесіп тіршілік ететін саңырауқұлақтар бар. Олар өсімдіктерді ылғалмен, минералды заттармен қамтамасыз ете отырып, өз кезегінде олардан өздеріне қажетті органикалық заттарды алады.
Комменсализм - бір түрдің қоректік қалдыгымен екінші ағза қоректене отырып оған ешбір зиян келтірмеуі. Бұл симбиоздың бір формасы ретінде белгілі. Ал кейде екінші ағза біріншісін қозғау құралы немесе қорганысы ретінде де пайдаланады. Мәселен, ірі балықтардың желбезегінде ұсақ балықтар еркін тіршілік етуге бейімделген. Егер де комменсалдар бір-біріне зиян келтіре бастаса оның біреуі паразиттік немесе бәсекелестік жолға түседі.