Популяциялар экологиясы – демэкология

Алғаш рет сукцессия ілімін жасаған 1916 жылы Клеманс болды.Ол Молтүстік Америка бірлестіктерін зерттей отырып, климакстық бірлестіктің құрамын анықтайтын негізгі фактор, климат екендігі туралы қорытындыға келді. Клементс бойынша берілген климаттық жағдай тек бір климакстық бірлестік тіршілік ете алады (момнклимакс концепциясы). Қазіргі кезде поликлимакс концепциясы ұсынылған. Бұл концепция бойынша климакс барлық физикалық факторлардың әсерінен қалыптасады. Ал ол факторлардың біреуі немес бірнешеуі басым болуы мүмкін (дренаж, топырақ, өрт және т.б.).

Нағыз құрлықтың климакстық бірлестігіне жапырақ түсіретін ормандар жатады. Бірінші ретті өнімнің ыдырауы топырақ деңгейінде жүреді. Орман бірлестігінің негізгі ерекшелігі оның белдеулерге бөлінуі болып табылады.

Бір биоценоздың екіншісіне өтуі бірден болмауы да мүмкін. Барлық уақытта экотон деп аталатын аралық белдеу болады (мысалы, тоған мен құрлық экожүйесінің арасында батпақты кеңістік,ғ бұталар орман мен даланы бөліп тұрады жән т.б.). Шекаралық белдеу үлкен болуы мүмкін, бірақ ол шектесіпжатқан экожүйелерден жіңішке болады. Әдетте экотонды бірлестіктердің едәуір түрлері, кейде тек экотонға тән түрлер кіруі мүмкін. Олардың кейбіреулерінің популяцияларының тығыздығы және түрлердің саны шекаралас жатқан экожүйелерден де артық болады. Бірлестіктер шекарасындағы тірі ағзалардың тығыздығы мен алуантүрлілігінің арту тенденциясын шекаралық эффект деп атайды.

Экожүйелердің біртұтастығы және тұрақтылығы, экожүйелердің тұрақтылық механизмдері. Экожүйелер тек энергия ағыны мен зат айналымының ғана емес, сонымен қатар дамыған ақпараттық байланыстармен сипатталады. Олар жүйенің барлық бөліктерін байланыстырады да оны біртұтас бүтін ретінде басқарады. Олай болса экожүйелердің кибернетикалық (грек тілінен аударғанда – басқару мәдениет) табиғаты бар.

Экожүйенің тұрақтылық дәрежесі қоршаған ортаның әсер ету дәрежесіне және ішкі басқару механизмдерінің тиімділігіне байланысты болады.

Сыртқы ортаның әсері тоқтағанна соң жүйенің өзінің қалыпты күйін жылдам қалпына келуі кері теріс байланыстың әсерімен анықталады. Егер оң кері байланыс жүйенің тепе-теңдіктен ауытқуын күшейтетін болса, ал теріс кері байланыс – оны кемітеді.

Бұл тәуелділік Ле Шателье-Браун принципінен көрінеді: жүйені тұрақты теп-теңдік күйінен шығаратын сыртқы әсерден тепе-теңдік сыртқы әсердіі эффекті әлсірейтін бағытқа қарай ығысады.

Экожүйенің өзінің тепе-теңдігін ұстауға қабілеті мен өздігінен реттеуін гомеостаз деп атайды. Гомеостаздың негізінде теріс кері байланыс принципі жатыр. Осы байланыстың әсерінен қоректік заттардың қорға жиналуы мен бөлініп шығуы, органикалық қосылыстардың өндірілуі мен ыдырау процестері реттеледі.

Экожүйенің гомеостазын ұстап тұруының белгілі бір шегі болады.

Мысалы, ауыл шаруашылығында өнімділіктің артуын көбіне енгізілген тыңайтқыштардың мөлшерімен байланыстырады. Бірақ, кейде тыңайтқыштардың мөлшері кері байланыс әсерінің жоғары шегінен шығып кетеді. Осының нәтижесінде агроценозда егістіктің деграциясына әкелетін қайтымсыз өзгерістер болуы мүмкін. Тыңайтқыштарды шектен тыс пайдалану топырақтың эрозиясы мен сортаңдауына әкеліп соқтырады.

Табиғи экожүйелердің тұрақтылық критерийлері және тұрақтылығының негізгі көрсеткіштері.Табиғатта абсолютті түрде ұқсас даралар, популяциялар, түрлер мен экожүйелер болмайды. Тіпті бір жұмыртқадан дамыған егіздердің өзі бір-бірінен ерекшеленеді. Сондықтан жер бетінде трүлердің саны өте көп, бұл алуантүрлілік адамзат ақылына сыйлайтын жұмбақ және еш уақытта таусылмайтындай көрінеді.

Жеке түрлер адамның кінәсінен жойыла бастағанда, алғашқыда оған көңіл аударылмады. Себебі палеонтология көрсеткендей, табиғаттағы көптеген түрлердің жойылып біту процестері байқалып отырған.

Бірақ қазіргі уақытта тіршіліктің алуантүрлілігінің кедейленуі адамзаттың іс-әрекеті нәтижесінде үлкен жылдамдықпен жүріп отыр. Орасан зор территорияларды таза тұқымды, тұқым қуалау қасиеттері біртекті аздаған мәдени өсімдіктер алып жатыр. Табиғи экожүйелер бұзылып, мәдени ландшафтпен ауыстырылуда, практикалық жағынан да биологиялық алуантүрліліктің биологиялық маңызын түсіндірудің маңызы зор.

Табиғи бірлестіктер бактериялардан бастап ғасылар бойы өмір сүріп келе жатқан ағаштар мен ірі жануарларға дейін жүздеген және мыңдаған түрлерден құралуы мүмкін. Түрлік алуантүрліліктің жоғары болуы осы күрделі жүйелердің төмендегі қасиеттерн қамтамасыз етеді:

1.Бөліктерінің өзара бір-бірін толықтыруы. Бірлестіктерде қоршаған орта ресурстарын пайдалануда бір-бірін толықтыратын түрлер бірігіп тіршілік етеді. Мысалы, жалпақ жапырақты орманда бірінші белдеудің өсімдіктері жарық ағының 70-80%-ын сіңіріп алады. Екінші белдеуде толық жарықтың ағынының бар болғаны жүзден 1-2 үлесінің өзінде фотосинтез жүргізуге қабілетті. Бір-бірін толықтыра отырып, өсімдікте күн энергиясын толық пайдаланады.

Осындай толықтырудан әр түрдің өсімдіктерінің топырақ бетінде таралуы, олардың тамыр жүйелерінің орналасуы, минералдық заттарды толық пайдалануы және т.б. көрінеді.

Жануарлардағы «еңбек бөлінісін» әр түрлердің тамақты, тәуліктік және маусымдық белсенділікті, кеңістікте орналасуды пайдалануынан көруге болады.

Түрлердің өзара бірі-бірін толықтыруы, яғни органикалқы затты жасаушылар мен ыдыратушылар, биологиялық зат алмасулардың негізінде жатыр.

2.Түрлердің бір-бірін ауыстыруы. Биоценоздың кез келген түрін басқа экологиялық талаптары мен функциялары ұқсас түрлермен алмастыруға болады.Мысалы, қылқан жапырақты ормандағы шыршаның және самырсының әр түрлі түрлері немес әр түрлі шалғандықтағы тозаңдырушы – бунақденелілер.

3. Реттеушілік қасиеті. Өздігінен реттелуге қабілеттілік – күрделі жүйелердің өмір сүруінің негізгі шарты. Өздігінен реттелу кері байланыстар негізінде пайда болады. Теріс кері байланыс принципі дегеніміз – жүйенің қалыпты күйден ауытқуы, оны қалыпты күйге қайтаруға бағытталған күштерді іске қосады. Бұл принцип биоценоздардағы популяция ішілік және түраралық өзара қарым-қатынастардан көрінеді. Жемтіктердің санының артуы жыртқыштар мен паразиттердің санының артуына алып келеді. Популяцияның тығыздығының белгілі бір деңгейден артып кетуі, түрдің ішкі байланыстарын өзгертеді, яғни көбею қабілеті төмендейді немесе кеңістікте даралардың таралуы күшейеді.

Биоценозға түрлердің алуантүрлілігі артқан сайын, популяциялар құрылымы күрделенген сайын олардың өздігінен реттелуі жақсы жүреді.

4. Функцияларды қамтамасыз етудің  сенімділігі.

Биоценоздың экожүйедегі негізгі қызметі – органикалық затты жасау, оны ыдырату және түрлердің саыны реттеу болып табылады. Бұл функцияны көптеген бір-бірін сақтандырушы түрлер қамтамасыз етеді. Мысалы, бунақденелілердің санын көптеген әр түрлі тамақпен қоректенетін жыртқыштар, одан артып кеткенде – арнайы паразиттер, өте жоғары болғанда – инфекциялық ауруларды туғызушылар немесе бәселкелестік қатынастар мен популяция ішілік өзара әсерлердің күшеюі реттеп отырады.

Өсімдік ұлапаларындағы күрделі және берік компонент – целлюлозаны ыдыратуды маманданған боактериялар, әр түрлі зең саңырауқұлақтары, ұсақ топырақ кенелері – сапрофагтар, бунақденелілердің дернәсілдері, жауынқұрттары және басқа да ішінде бұл процеске қажет ферменттері бас жануарлар да жүзеге асыра алады.

 

Бақылау сұрақтары:

1. Биоценоз, биогеоценоз, экожүйе туралы түсіндіріңіз?

2. Экожүйедегі түр аралық байланыстардың негізгі формалары қандай?

3. Г.Ф. Гаузенің бәсекелестік арқылы жою принципі қандай?

4. Линдеманның энергия тасымалының 1% ж.не 10% ережелерін атаңыз?

5. Экожүйелердің табиғи дамуы қандай?

6.Экожүйелердің біртұтастығы және тұрақтылығы, экожүйелердің тұрақтылық механизмдері қандай?

 

Әдебиеттер: 

1. Бродский  А.К. Жалпы экологияның қысқаша  курсы. Оқу құралы. Алматы, Ғылым, 1997.

2. Колумбаева  С.Ж., Білдебаева Р.М. Жалпы экология. Алматы, «Қазақ университеті», 2006.

3. Мамбетказиев  Е., Сыбанбеков Қ. Табиғат қорғау. Оқу құралы.Алматы, Қайнар, 1990.

4.Ж.М. Әділов  «Тұрақты даму және айналадағы  орта» Алматы, 1998 ж.

5.Қ. Ә. Әлімбетов, Г.С. Оспанова, А.Қ. Мейірбеков «Табиғатты  пайдалану және оны қорғау негіздері» Алматы, Экономика – 2000 ж.