Экологияның

 1.   Экологияның ең негізгі объектісі экологиялық жүйе, немесе эко жүйе - тірі организмдер жиынтығының қоректену, өсу және ұрпақ беру мақсатында белгілі бір тіршілік ету кеңістігін бірлесе пайдалануының  тарихи қалыптасқан жүйесі. Функциялық тұрақтылығы аз уақытқа созылса да қарым -қатынаста болатын құрағыштары бар кез келген бірлікті экожүйе деп атауға болады. Экожүйе деген терминді 1935 жылы бірінші рет ұсынған ағылшын экологі А. Тенсли.  Былайша айтқанда экожүйе – заттектердің айналымы мен энергия тасмалдануы жүретін табиғи бірлік. Табиғи экожүйелерде организм популяцияның жағдайлары тұрақты түрде өзгеріп отырады. Оған түрлі себеп бар. Қысқа мерзімді себепке ауа райының жағдайлары маусымды температураның жыл бойына өзгеруі, жылдан жылға абиотикалық және биотикалық фактордың әр түрлі кездейсоқ қосылуы жатады. Осы барлық тұрақсыздануы жағдайындағыдай ,азды-көпті жүйелік және экожүйелік тұрақтылық шегінен, яғни жердің географиялық және ауа- райының жағдайларына сәйкес, оның әдеттегі көлеміне, түр құрамына, биомассасынан, өсімділігінен ауытқымайды.Экожүйенің осындай жағдайын климакс деп атайды. Климакс (ғылымға бұл терминді Ф.Клемантс 1916 жылы енгізді) экожүйенің тұрақты, соңғы сатысы. 
Экожүйенің экологиялық көрсеткіштері тұрақты болады, себебі оның өзін-өзі сүйемелдеуге және өздігінен реттелуге қабілеттілігі бар.Осы қабілеттілікті экожүйе гомеостазы деп атайды .Гомеостаз кері байланыс принципіне негізделген.Мысалы: популяцияның тығыздығының оптимумнан ауытқу нәтижесінде не туылым не өлім-жітім артады.Экожүйенің сыртқы әсерден туған өзгерістерге төтеп беріп қайтадан бұрынғы қалпына келе алатынын сипаттайтын қабілеттілік оның орнықтылығы деп аталады.Экожүйенің орнықтылық принципі термодинамиканың екінші заңымен сабақтас.Осы концепцияға сәйкес энергия бойымен ағып жатқан кез-келген табиғи жүйе орнықтылық күйіне қарай бейімделеді.Экожүйенің орнықтылығы оның көлемі неғұрлым үлкен және түрлік популяциялық құрамы бай және әр алуан түрлі болса, соғұрлым жоғары. 
Бір биогеоценоздың басқа биогеоценозбен ауысып отыруы экожүйелік сукцессия деп аталады.Экожүйелік сукцессия бірнеше кезеңдерден өтеді, солардың барысында биотикалық қауымдастықтар бірінен соң бірі алысып жүреді. 
Сукцессия өту, тұрақтану климакс сатыларынан тұрады.Экожүйелік сукцессияның автотрофты, гетеретрофты, аутогенді, амогенді, фитогенді, зоогенді, ландшафты, алапатты, антропогенді түрі бар. 
 
Биогеохимиялық цикл

   Биомдар. Бір нақты географиялық аймақты мекендейтін тірі организмдердің (өсімдіктердің,жануарлардың) жиынтығы биота (терминді Э.Раковице 1907 жылы ұсынды.) деп аталады, ал табиғи климаттың зона шегіндегі біріккен экожүйені(тундра,тайга, дала, шөл дала тропиктік ылғал орман)—биом (терминді Клемантс және Шелфорд 1939 жылы ұсынды) дейді. 
Биом былайша айтқанда өсімдіктердің қандайда бір негізгі типімен және ландшафтығы басқа ерекшеліктерін сипаттайтын ірі аумақтық және субконтиненттік, биожүйе. Табиғаттағы заттардың негізгі үздіксіз айналымының бірі – биогеохимиялық айналым.

   Биосферадағы тірі ағзалардың қызметі:1) Биосферадағы заттар айналымы : Биосфера күнелтіп, өмір даму үшін заттар бір ағзалар пайдаланған соң  басқа ағзалар сіңіреалатын түрге ауысып отыруы керек.        Айналымның екі түрі бар: үлкен (геологиялық) жәнекіші (биогендік немесе  биохимиялық).Үлкен айналым жүздеген млн. жылға созылып,  жек қыртысының қабаттарында жүреді. Кіші айналым  биосфера шегінде биогеоценоз деңгейінде жүреді. Мүндай айналымды биогеохимиялық цикл деп атайды.Ол: 1) газдық (азот, оттегі, көмірқышқыл газы, бу) және 2) шөгу (фосфор, кальций, темір) болып бөлінеді.        Су айналымы өсімдіктер мен жануарлардың өлі материямен байланысындағы  маңызды көпір. Үлкен айналымда су литосфераны бұзып, теңіздерге алып кетеді. Табиғаттағы су айналымы —жер шарындағы судың күн қуаты мен салмақ күшінің әсерінен үздіксіз тұйық айналу процесі. Су жер шарындағы мүхиттар мен құрлықтардың бетінен буланады, су булары ауа ағындары мен жоғары көтеріледі де, қоюланып тамшыға айналады және атмосфералық жауын-шашын түрінде мұхитқа немесе құрлыққа қайта оралады, ал құрлықтан мұның біразы өзендер арқылы мұхиттарға қайтадан ағып барады (судың үлкен тұйық айналымы). Бұдан басқа жергілікті немесе құрлық ішіндегі су айналымы болады. Көмірқышқыл газы айналымы – фотосинтез. Азот  айналымы микроағзалар арқылы өңделіп, өсімдіктер сіңіретін түрге айналып отырады. Көміртегі  айналымы. Табиғатта  көміртегі көптеген түрде, орың ішінде органикалық қосылыстардың құрамында  болады. Бұл элементтің  биогендік  айналымының  негізін құрайтын органикалық зат – көмір қышқыл газы (СО2 ). Табиғатта СО2 атмосфераның құрамында  және  еріген күйде гидросферада болады.  Органикалық заттардың  құрамында  көміртегі  фотосинтез үрдісі нәтижесінде түзіледі. Фотосинтез барысындағы түзілген қанттар күрделі көмірсуларға (крахмал, гликоген), және де протеидтер, липидтерге айналып жатады.  Тыныс алу нәтижесінде  барлық  ағзалар күрделі органикалық  заттарды  тотықтырады;  бұл үрдістің соңғы  сатысында  СО2 сыртқы  ортаға  шығып, қайтадан  фотосинтез  үрдісіне  қатысады.Тірі ағзалар өлгеннен кейін олардың құрамында көміртегі бар органикалық қосылыстардан тұратын ұлпаларын редуценттер  биологиялық ыдыратуға  ұшыратады. Осындай ыдырау  нәтижесінде  түзілген  СО2 тағы айналымға түседі. Бұл үрдісті  топырақтық  тыныс алу деп атайды.         Кейбір жағдайлардың  әсерінен көміртегі айналымы тоқтап, жер қойнауында  шым  тезек, көмір, мұнай түрінде  қалып қояды.

Азот  айналымы.  Органикалық қосылыстардың азотының басты  көзі – атмосфера құрамындағы  молекулалық  азот.  Тірі ағзаларға  пайдалы  түріне  айналудың  әртүрлі  жолдары  бар. Мысалы, найзағайдың әсерінен азот оксидтері  түзіліп, жаңбырмен шайылып, топыраққа жетеді. Азот сіңіруінің маңыздылау түрі болып келетіні – күрделі протеидтер түзетін  азоттоқтатушы  микроағзалар  қызметі. Өлу нәтижесінде  бұлар топырақты азотпен байытып отырады. Сонымен азот айналымында ең үлкен қызмет атқарушылар – микроағзалар: азоттоқтатушылар, нитрификаторлар, денитрофикаторлар. Атмосфераға  азот  топырақ  құрамындағы шіріктерден бөлінген  газдармен қайтады. Оттегі айналымында тірі заттың белсенді  геохимиялық  қызметі  айқын  байқалады.  Ғаламшардың жасыл өсімдіктері  жылына  300∙109 т  оттегін өндіріп  отырады екен. Осының 25%  ғана  құрғақтың өсімдіктері  бөледі, қалғанын  фотосинтезге қатысатын Әлемдік мұхиттың ағзалары  бөліп отырады. Оттегі жану үрдісінде, тірі  ағзалардың  тыныс  алуына, микроағзалардың  тотығу реакцияларын жүргізуіне  пайдаланылады.  Фосфор айналымы. Табиғатта фосфор көп мөлшерде тау жыныстарының құрамындаболады. Олардың ыдырау  нәтижесінде фосфор жерүсті экожүйесінде  немесе жауын-шашынмен шгайылып, гидросферада пайда болады. Екі жағдайда да бұл элемент қоректік тізбекке  түседі. Көптеген жағдайда редуценттер құрамында фосфоры бар органикалық  заттарды анорганикалық фосфаттарға айналдырады да , олар өсімдіктер арқылы қайтадан айналымға  қосылады.

Күкірт айналымы.  Топыраққа күкірт кейбір тау жыныстарының (күкірт колчеданы FeS2, мыс колчеданы CuFeS2)  табиғи ыдырауы және  органикалық  заттардың ыдырауы нәтижесінде  пайда  болады. Тамырлық жүйе арқылы күкірт өсімдіктерге сіңеді де, олардың құрамында  цистин, цистеин, метионин тәрізді  аминқышқылдары түзіледі. Жануарларға  күкірт қорек  арқылы келеді.

Биогендік  катиондар айналымы.  Тірі ағзаладың метаболизм  үрдісіне әртүрлі  катиондар  қатысады. Көп мөлшердегілерін макроэлементтер дейді де, оларға натрий, калий, кальциймагнийді жатқызады. Ал аз мөлшерде болғанымен, тіршілікке өте керекк элементтерді (темір, мыс мырыш, марганец және т.б.) микроэлементтер  деп  атайды. Биогендік  катиондардың құрғақтағы басты көзі топырақ, оған олар тау жыныстарының ыдырауы арқылы келеді. Тамыр арқылы өсімдіктерге еніп, оларды шөпқоректі жануарлар жеп, одан  әрі қарай қорек тізбегіңің жоғарғы сатысына кетеді. Экскременттер (гуано) мен өлі ағзалардың минералдануы нәтижесінде биогенді элементтер топыраққа қайтып келіп, қайта айналымға түседі.     2)Биосферадағы тірі ағзалардың қызметі:Энергетикалық қызметі-Биосфераның қалыпты тіршілігі үшін және оның дамуы үшін энергия қажет. Ондай негізгі энергия көзі — Күн. Жасыл өсімдіктер фотосинтез процесі кезінде Күн сәулесін өзіне сіңіріп, мүшелерінде органикалық заттардың қорын жинақтайды. Өсімдіктердегі органикалық заттарды басқа азғалар пайдаланады. Жасыл өсімдіктерде жинақталған энергияның есебінен бүкіл биосферадағы тіршілік қалыпты жүріп отырады.

Газдық қызметі-Газдардың тасымалдануы және олардың бір күйден екінші күйге өзгеруі тірі ағзалардың қатысуымен жүреді. Газдық қызмет арқылы биосфераның газдық құрамының тұрақтылығы қамтамасыз етіледі. Жер бетіндегі көптеген газдар биогенді жолмен пайда болған. Тірі ағзалардың тіршілігі нәтижесінде оттек,азот,  көмірқышқыл газы, күкіртті сутек, метан, т.б. газдар тасылмалданады.

Жинақтау қызметі-Тірі азғалар коршаған ортадан алған, биогенді элементтерді өз мүшелерінде жинайды. Тірі азғалар құрамында болатын элементтердің коршаған ортада кездесетін элементтерден едәуір айырмашылығы болады. Тірі ағзалардың құрамында сутек, көміртек, азот, оттек, натрий, магний, кремний, күкірт, т.б. элементтердің жеңіл атомдары көбірек кездеседі. Мұндай элементтердің тірі ағзаларда жинақталуы қоршаған ортаға қарағанда жүздеген, мыңдаған есе көп болады. Осы арқылы биосфераның химиялық құрамының әр түрлі екендігі байқалады.

Тотығу-тотықсыздану қызметі-Тірі азғалар топырақ арасында және гидросферада бұл қызметін үнемі атқарып отырады. Тірі азғалар заттарды тотықтыру арқылы оксидтер түзеді, ал кейбір заттарды (көмірсутек, күкіртті темір, т.б.) қалпына келтіреді. Кейбір ұсақ азғалар пайдалы қазбалар (әктәс, боксит, т.б.) түзуге де қатысады.

Биохимиялық қызметі-Тірі ағзалардың биохимиялық қызметі қоректенуі, тыныс алуы, көбеюі және (өлген ағзалардың) ыдырауы мен шіруі кезінде байқалады. Бұл кезде элементтер  атомдар түрінде бір орыннан екінші орынға ауысады. Кейде адамның іс-әрекетінің нәтижесінде, биосфераға тән есем әрі биосфераға зиянды әсер ететін зат айналымы байкалады. Мысалы, өнеркәсіп орындарынан, көліктерден улы қоспалар бөлініп ауаны ластайды. Ал қышқыл жаңбырдың да табиғатка зияны мол. Сондықтан да табиғатты мұндай ластанудан корғау шараларына ерекше мән беру кажет.

Биогеохимиялық айналым — биосферадағы заттар мен энергия ауысуының белгілі бір тәртіппен қайталанып тұруы. Табиғаттағы геосфераның барлық түрлерінде химтялық элементтер мен олардың қосылыстары үздіксіз биогеохимиялық айналымға түседі.Ол күн сәулесінің энергиясы және организмдердің тіршілік процесі арқылы жүзеге асады;химиялық элементтердің бір геологиялық құрылымнан екіншісіне ауысуын, шоғырлануының көбейіп-азаюын тудырады;тіршіліктің сақталуына және эволюциялық дамуға жағдай жасайды.

Биосферадағы кейбір биогендік элементтердің жылдық айналымының қайталануы 95 — 98%-ке жетеді. Биогендік элементтердің қазіргі Жер бетінде таралуы геологиялық эволюция нәтижесінде қалыптасты. Тірі организмдер даму сатысында биосфералық айналымнан геологиялық айналымға ауысып отырады. Ауадағы оттек,азот , Жер қойнауындағы кейбір кендер (мұнай,көмір , т.б.) осындай ауысудың нәтижесі. Адам өзінің шаруашылық іс-әрекеті арқылы биосферадағы биогеохимиялық айналымның өзгеруіне ықпал жасайды. Адамның қолымен жасалған кейбір материалдар (жасанды талшықтар, жасанды жуғыш заттар, ксенобиотиктер) табиғи биогеохимиялық айналымға қатыспайды және биосферада ыдырамайды. Сондықтан болашақта өндіріске қалдықсыз технологияны енгізіп, экожуйеге ауыл шаруашылығы мен өндірістен түсетін өнімдерді тиімді қайта өңдеп, биосферада биогеохимиялық айналымның қалыпты жүріп отыруына жағдай жасау қажет

                       В.И.Вернадскийдің биогеохимиялық заңдары.

   Биосфера түсінігінің екі негізгі түсініктемелері бар,біріншісі ғылымда сол терминнің пайда болу кезінен белгілі.Ол биосфера түсінігін жердегі барлық тірі және жансыз ағзалар бірлестігі. Докучаев түлегі, топырақ ілімнің қалыптасушысы, тірі және жансыз жүйелер байланысын зерттейтін В.И.Вернадский, биосфера түсінігін қарастырып, тірі және жансыз айырылмас байланыс принципін енгізген. Ол биосфераны тірі және өлі бірлестік орта ретінде түсінген. Осындай түсінік Вернадскийдің жер бетіндегі өмірдің пайда болу мәселелеріне көзқарасын анықтаған.

   Келесі түрлер қарастырылған:  1) өмір жердің пайда болуына дейін жаралған және оған ол енгізілген;  2) өмір жердің пайда болған соң жаралған;  3) өмір жердің пайда болуымен қатар жаралған.

   Вернадский соңғы ойды  қалаған және оның ойы бойынша біздің планетамызда тіршілік болмағаны туралы ғылыми деректер жоқ деп ойлаған. Басқаша айтқанда, биосфера жерде әрқашан болған.  Сонымен, биосфера ретінде Вернадский жерді, барлық процестердің тірі  ағзалардың тікелей әсерінен өтетін жіңішке қабаты ретінде түсінген. Соңғысында Вернадский биосфераның сол түсінігін дамытып оның құрылысын анықтаған.  Нақты аударғанда «биосфера» термині өмір ортасын белгілейді және сол  мағынада бірінші рет ғылымға 1875 жылы австриялық геолог пен палентологы Эдуард Зюсспен енгізілген ( 1837-19141). Бірақ соған дейін басқа атымен, негізінде « Өмір кеңістігі », « жердің тірі қабаты» т.б оның құрлысы көптеген басқа жаратылыстану сынаушылармен қарастырылған.  Бастапқысында осы түсініктемелербойынша тек планетада мекендейтін тірі  ағзалар бірлестігі қарастырылған, кей кезде оны географиялық геологиялық және космостық процестермен бірлестіктері көрсетілген, және көңіл тірі табиғаттың бейорганикалық табиғаттағы күштермен заттардың байланысына аударылған.

     «Биосфера» терминнің авторы Э.Зюсс өзінің кітабында «Жердің жүзі», терминнің енгізгеннен кейін 30 жылдан соң (1909 ж) биосфераның кері әсерін байқамаған және оны «жер бетінде мекендейтін және кеңістікпен уақытта шектелген бірлестік ағзалар ретінде» анықтаған.  
 
3.Табиғи ресурстардың  классификациясы

Табиғат ресурстары, табиғи ресурстар,  барлық  адамзат тіршілігінің табиғи шарты және ол табиғи ортаның  ең маңызды компоненты,  қоғамдық өндіріс үшін қоғамның материалдық  және мәдени қажеттілігін қанағаттандыру мақсаттары үшін. Табиғи ресурстар – барлық элементтер, табиғи жүйенің пайдаланылуы немесе  пайдаланылуда, келешекте шикізат , отын, қайрат және тамақ алу үшін және п. т. Табиғи жүйенің функционалдық нәтижелері, әлеуметтік-экономикалық жүйеге әсер етеді және пайдаланылуы табиғи шарт емес,  жеңілдететін немесе күрделендіретін шаруашылық функционалдық өндіріс. Ғылым және техниканың дамуының арқасында табиғи шарттың болу экономикалық сарапшылықтан табиғи ресурс дәрежесіне  ауысады.Табиғи ресурстардың классификациясы  деп - табиғаттағы обьектілер мен құбылыстардың әр түрлі атқаратын қызметіне байланысты топтастырылып жіктелуі. Олардың табиғи ресурстық туындауына байланысты және ауқымды экономикалық мағынасына байланысты төмендегідей классификацияланған:

 1.  Табиғи (генетикалық)  классификация – табиғи ресурстардың табиғи группаға жіктелуі: минералды  (пайдалы қазбалар), су, жер (оның ішінде топырақ), өсімдік (оның ішінде орман), жануарлар әлемі,  климаттық, табиғи энергетикалық процестер (күннің сәулеленуі, Жердің ішкі жылуы, желэнергиясы).Өсімдік және жануарлар ресурстарын кейде биологиялық ресуртарға жатқызады.