1 blok 3ko Экология ғылымының даму тарихы qiri..


1 blok 1 Экология ғылымының даму тарихы
Экология (грекше oikos - үй, баспана, logos - ілім, ғылым) – тірі организмдер мен қоршаған ортаның қарым-қатынасын немесе тірі организмдердің ортадағы өмір сүру шарттарының жағдайын, организмдердің бір-бірімен өзара байланысын зерттейтін ғылым. Экология жеке ғылым ретінде XIX ғасырдың екінші жартысынан бастап қалыптаса бастағанмен, қоршаған ортаны танып-білуге деген құштарлық сонау адамзат дамуы кезінен басталды деуге болады. Қоршаған орта туралы мәліметтер көнеден келе жатқан халықтардың эпикалық шығармаларында да кездеседі. Мысалы, үнділердің «Махабхарата» жырында (б.э.д. VI-IV ғасырлар) табиғаттың дүлей күштері – су тасқыны мен жер сілкінісі туралы деректер келтіріліп, 50-ден астам жан-жануарлардың аттары аталып, олардың тіршілік етуі сипатталады. . Вавилонның қолжазбалық кітаптарында жерді өңдеудің әртүрлі әдістері мен тәсілдері келтіріліп, кейбір мәдени өсімдіктерді егу жолдары көрсетіледі. Ал Қытайдың б.э.д. IV-II ғғ. жылнамаларында бірқатар өсімдіктер туралы сөз қозғалып, олардың пісіп-жетілу мерзімдері де айтылады. Орта ғасырлар дәуірінде табиғатты зерттеу жөніндегі жұмыстар жүргізу біршама тоқырап қалды. Өйткені, бұл кезде құдайға құлшылық етуге баса назар аударылғандықтан, жаратушыға қарсы шығуға, ол туралы өздерінің ой-пікірлерін білдіруге көпшіліктің батылы жете бермеді. Бұл кезең осылай мың жылдай уақытқа созылды.
Қайта өрлеу дәуіріндегі географиялық жаңалықтардың ашылуы және бұрын белгісіз болып келген жаңа жерлерге қоныстану, биологиялық ғылымның күрт дамуына кең жол ашты. Қайта өрлеу дәуіріндегі географиялық жаңалықтардың ашылуы және бұрын белгісіз болып келген жаңа жерлерге қоныстану, биологиялық ғылымның күрт дамуына кең жол ашты. Жер шарындағы ауа райының өзгеруі ондағы тіршілік ететін жануарлар, өсетін өсімдіктер әлеміне әсер ететінін, бір сөзбен айтқанда, қоршаған ортадағы жансыз және жанды компоненттердің өз ара тығыз байланыста болатынын XVIII ғ. Ресей ғалымдары да өз еңбектерінде көрсетті. Экология, жалпы бүкіл биология ғылымының одан әрі дамуына, эволюциялық ілімінің негізін салушы ағылшын ғалымы Ч.Дарвин (1809-1882 жж.) зерттеулерінің маңызы зор. 1859 жылы Ч.Дарвиннің «Табиғи сұрыпталу бойынша түрлердің шығу тегі» еңбегінде, табиғатта «тіршілік үшін күрес», яғни, қоршаған ортамен қарама-қайшылығы көп байланыстар табиғи сұрыпталуға алып келеді, эволюцияның қозғаушы күші болып табылады, - деп атап өтті. 1859 жылы Ч.Дарвиннің «Табиғи сұрыпталу бойынша түрлердің шығу тегі» еңбегінде, табиғатта «тіршілік үшін күрес», яғни, қоршаған ортамен қарама-қайшылығы көп байланыстар табиғи сұрыпталуға алып келеді, эволюцияның қозғаушы күші болып табылады, - деп атап өтті. Экология бастапқы кезде биологиялық ғылымдардың құрамына еніп, организмдер мен қоршаған ортаның өз ара тығыз байланысын ғана зерттеумен шектелген болса, қазіргі заманда экология шеңбері одан да әрі кеңіп, көптеген ғылымдармен, атап айтқанда – география, геология, агрономия, химия, архитектура, математика, физика, генетика, медицина, қысқасы ғылымның барлық салаларымен тығыз араласып кетті. Осылай қазіргі заманғы экология – зор қарқынмен дамып келе жатқан, Жер планетасындағы барлық тіршілік иелері үшін іс жүзінде аса зор маңызды, кешенді ғылым болып саналады. Экология болашақтың ғылымы және адамдардың өзінің өмір сүруі осы ғылымның дамуына тікелей байланысты
2 Экология бөлімдері: аутэкология, демэкология, синэкология
Қазіргі таңда экология ғылымы зерттелетін обьектілердің ерекшеліктеріне, әдістеріне байланысты бірнеше бөлімдерден тұрады: Аутэкология (грекше autos - өзім) – жеке организмдердің қоршаған ортамен қарым-қатынасын зерттейтін экология бөлімі. Аутэкология ұғымын алғаш рет 1896 жылы Шретер особьтар экологиясы үшін қолданды. Аутэкология алдымен организмдердің (особьтардың) өлі материядан айырмашылығын: зат алмасу, көбею, өзгергіштік және тұқым қуалаушылық, өсуі мен дамуы, тітіргенгіштігі, қозғалысы және бейімделушілік қасиеттері бар тіршілік иелері ретінде қарастырады. Аутэкологияның міндеті – түрлердің алуан түрлі экологиялық жағдайларға (ылғал, жоғары және төменгі температураға, ортаның тұздылығы) физиологиялық, морфологиялық және т.б. бейімделуін анықтау. Соңғы жылдары аутэкологияда жаңа бағыт - орта ластануының әсеріне организмнің жауап қайтару тетіктерін қоса зерттеу пайда болды. Демэкология (грекше demos - халық) немесе популяциялар экологиясы – қоршаған орта факторларының популяцияға әсерін, популяция санының өзгеруін зерттейді. Бір түрге жататын организмдердің топ құрып тіршілік ету ерекшеліктері, биологиялық құрылымы (жас, жыныс, көбею, өлу, табиғаттағы саны, тығыздығы, таралуы және т.б.) табиғаттағы сан мөлшерінің реттелуі мен ауыл шаруашылығындағы маңызы туралы мәліметтерді қарастырады. Эйдэкология (грекше eidos – түр) – түр мен оның популяцияларын органикалық дүние дамуының жоғары деңгейі тұрғысында қарастырады. Өйткені особь, популяция белгілі бір нақты түрлердің өкілдері. Сондықтан эйдэкология – особь, популяция, түр, биоценоз, биогеоценоз (экожүйе), биосфера деңгейіндегі қарым-қатынастар туралы зерттеулер жүргізеді. Синэкология (грекше syn – бірге) немесе қауымдастықтар экологиясы (биоценология) – биоценоз түзетін әр түрге жататын өсімдіктер, жануарлар және микроорганизмдер популяцияларын, олардың түзілуін, дамуын, құрылымын, өзгеруін және қоршаған ортамен қарым-қатынасын зерттейді. Осы бағыттардың негізінде жаңа, жалпы биосфераның мәселелерін қарастыратын - ғаламдық экология, қоғам мен табиғаттың қарым-қатынастары мәселелерін қарастыратын - әлеуметтік экология сияқты бағыттар пайда болды.
3 Экология пәнінің мазмұны, мақсаты және міндеті
Экология пәнінің мазмұны - организмдердің бір-бірімен және қоршаған ортамен қатынастарын популяциялық, биоценоздық, биогеоценоздық (экожүйе) және биосфералық деңгейде зерттеу болып табылады. Экология ұғымын ғылымда алғашқы рет неміс ғалымы Э. Геккель (1866 ж) қолданды.
Экология пәнінің негізгі міндеті – популяция, биоценоз және оларда болып жатқан өзгерістерді зерттеп, қазіргі таңдағы планетаның индустриализация және урбанизация жағдайында экологиялық процестер заңдылықтарын ашып, түсініп басқару. Экология ғылымының басты мақсаты – ғаламдық проблемаларды бақылай отырып ондағы тіршіліктің тұрақтылығын сақтау. «Адам – қоғам – табиғат» арасындағы қарым-қатынастарды үйлестіре отырып, табиғат ресурстарын тиімді пайдалануды негіздеу. Экология ғылымының зерттеу обьектісі жеке особьтар емес, особьтар топтары – популяциялар, түрлер, қауымдастықтар, экожүйелер, яғни, биологиялық микро- және макрожүйелер. Басқа ғылымдар сияқты экология ғылымының да өзіндік кешенді әртүрлі зерттеу әдістері бар. Экология ғылымының негізгі теориялық әдістеріне сипаттама жасау, жүйелі түрде талдау, модельдеу жатады. Ал бақылау, салыстырмалы түрде талдау жасау, тәжірибелер (далалық, лабораториялық), мониторинг жүргізу негізгі эмпиристік әдістері болып табылады. Бақылау және салыстырмалы талдау жасау ғылымның дәстүрлі әдістеріне жатады. Сол арқылы сипаттама жасалып, талдау жүргізу үшін алғашқы ақпарат алуға болады. Эколог-маман үшін ең маңыздысы далалық зерттеулер, яғни түрлер популяциялары мен олардың қауымдастықтарын табиғат жағдайында зерттеу. Далалық зерттеулер организм немесе популяцияға белгілі бір факторлар әсерін білуге мүмкіндік береді. Осының негізінде бақылаулар мен салыстырмалы талдау жасау арқылы зерттелетін макрожүйелерге сипаттама жасалады. Мұндай сипаттама жасау үшін эколог-мамандармен қатар ботаниктер, зоолог, микробиолог, топырақтанушы, химик, гидролог және басқа да мамандар қатысады. Мысалы, өсімдіктер қауымдастығын зерттеуде олардың сандық және сапалық сипаттамасы жасалады. Жануарларға экологиялық зерттеулер жүргізгенде олардың қоректенуі, көбеюі, мінез-құлқы, популяцияның орналасуы мен миграциясы, ортаның абиотикалық жағдайлары (температура, ылғалдылық, жарық т.с.с.) және қауымдастықтағы биотикалық байланыстар ескеріледі. Эксперименталдық әдістер арқылы организмнің дамуына кейбір жеке факторлардың әсерін тәжірибе арқылы анықтауға және экологиялық механизмдерін білуге мүмкіндік береді. Табиғаттағы тәжірибенің бақылаудан өзгешелігі - организмге белгілі бір фактордың әсері жасанды жағдайда жүргізіледі. Экологиялық тәжірибенің мысалы ретінде - орман шетіндегі қорғаныс сызықтарын, мелиорациялық жұмыстарды, жануарларды бұрын тіршілік етпеген аудандарға көшіру жұмыстарын келтіруге болады.
Экологияда қазіргі кезде кибернетика мен теория әдістері, математикалық әдістер қолданылады. Әсіресе электрондық есептеу машиналарын қолдану және экологиялық жүйелерді модельдеу кең таралып келеді. Бұл әдістің ерекшелігі тұпнұсқамен, яғни обьектімен немесе жүйемен қатар оның қолдан жасалған жасанды көшірмесі де зерттеледі. Зерттеулерде әртүрлі математикалық (сандар, белгілер), графикалық модельдер қолданылады.
4 Экологиялық факторлар және олардың түрлері
Организмге әсер ететін кез-келген орта жағдайларын немесе орта компоненттерін экологиялық факторлар деп атайды. Экологиялық факторлар тірі организмдердің тіршілігіне, санына (молдығына), географиялық таралуына тікелей немесе жанама әсер етеді. Экологиялық факторлар табиғаты бойынша және тірі организмдерге әсер етуі бойынша әр түрлі. Барлық факторларды шартты түрде үлкен 3 топқа бөледі – абиотикалық, биотикалық және антропогендік (немесе антропикалық).
Абиотикалық факторлар – тірі организмдерге тікелей немесе жанама әсер ететін өлі табиғат факторлары. Оларға климаттық (температура, ауа қысымы, жел, ылғалдылық, жарық т.б.), атмосфералық (атмосфераның химиялық құрамы), топырақ (эдафикалық), геоморфологиялық, гидрологиялық және басқа факторлар жатады. Биотикалық факторлар - тірі организмдердің бір-бірінің тіршілігіне және тіршілік ететін ортасына әсері. Олар түр іші және түр аралық болып бөлінеді. Түр іші факторларына – демографиялық, этологиялық (мінез-құлық), бәсекелестік және т.б. жатады. Ал түр аралық факторларға популяциялық деңгейдегі әртүрлі теріс әсерлер (бәсекелестік, аменсализм) және оң әсерлер (комменсализм, мутуализм, симбиоз) жатады. Сондай-ақ түрлер арасындағы қарым-қатынастарда екі топқа да жататын әсерлер (жыртқыштық, паразитизм) болуы мүмкін. Бұл әсерлер өсімдіктер (фитогенді), жануарлар (зоогенді), саңырауқұлақтар және микроорганизмдер тарапынан болуы мүмкін. Тірі организмдер қорек (өсімдіктер - фитофаг-жануарлар үшін, жануарлар - жыртқыштар үшін), тіршілік ету ортасы (паразиттер үшін – иесі, үлкен өсімдіктер эпифиттер үшін) ролін атқара отырып, көбеюге (өсімдіктер тозаңдатқыштары) немесе бір-біріне химиялық, физикалық және басқадай да әсері болуы мүмкін. Биотикалық факторлар тікелей – бір организмдердің екінші бір организмдерге тікелей әсері (кейбір өсімдіктердегі паразитті шырмауықтар) және жанама (қоршаған өлі табиғаттың өзгеруі арқылы) болып бөлінеді. Мысалы, шыршаның қалың бұтақтары топыраққа көлеңке түсіріп, төмендегі өсімдіктерге жарықты аз өткізіп, басқа шөптесін өсімдіктердің өсуіне әсер етеді. Кейбір өсімдіктердің зат алмасуы нәтижесінде ортаға химиялық заттар (фитонцидтер, гликозидтер, эфир майлары) бөлуі арқылы әсер етуі. Мұны аллелопатия деп атайды (бидайық тамырсабағы арқылы топыраққа токсиндер бөліп, мәдени өсімдіктердің тұқымының өнуін нашарлатады немесе арам шөптердің мәдени дақылдардың өсуіне кедергі жасауы) Антропогендік (антропикалық) факторлар – адамның қатысуымен қоршаған ортаға, организмдердің тіршілігіне немесе өсімдіктер мен жануарларға тікелей әсер ету. Антропогендік факторлар жыл өткен сайын күшейіп келеді. Соңғы кездері антропогендік факторлардың әсерінен биосферада күрделі экологиялық проблемалар пайда болды (парникті эффект, қышқыл жаңбырлар, орманды ағаштардың көптеп қырқылуы, шөлейттену, ортаның улы заттармен ластануы т.б.). Адам қоғамының қоршаған ортаға тигізетін әсері мол: қоршаған ортаның (атмосфераның) құрамы мен қасиетін, өзендерді, теңіздер мен мұхиттарды, сонымен қатар топырақты жай ғана емес, радиоактивті заттармен ластау экожүйелердің құрамы мен құрылымына, көптеген өсімдіктер мен жануарлар дүниесінің биологиялық алуан түрлілігінің азаюы мен жойылып кетуіне әкелуде.
Кейбір мәліметтер бойынша, жыл сайын 15 мың баррель мұнай өнімдері теңіздер мен мұхиттарға төгіліп, жүздеген жануарлар түрлеріне жоғалып кетудің қаупі төніп тұр. Ылғалды тропикалық ормандардың көлемі жылына 17 млн гектарға азайып, жерді дұрыс пайдаланбау әсерінен жылына 6 млн гектар жер шөлейттенуде. Жыл сайын 26 млрд тонна құнарлы топырақ беті өзгеріске ұшырап, қышқыл жаңбырлар әсерінен 31 млн гектар жердің ормандарына зиян тигізіп, жүздеген миллион тонна әртүрлі химиялық заттар өндірілуде, 25-30 мың өсімдіктер түрі жоғалып кетудің алдында. Және бұл процестер планетамыздағы адам санының күрт өсуімен бірге қатар жүріп келеді.Адамзат тарихында аң аулау, ауыл шаруашылығы, транспорт пен өнеркәсіпті дамыту қоршаған ортаны қатты өзгеріске ұшыратуда. Жер бетіндегі бүкіл тіршілік иелеріне антропогендік әсер күннен-күнге күшеюде. Қазіргі таңда Жер бетіндегі бүкіл тіршілік - адамзат қоғамының қолында, адамның антропогендік әсеріне байланысты (8, 9 тараулар). Антропогендік факторлар организмге тікелей (ағаштарды кесу, аң аулау) және жанама әсер ету (ортаның ластануы, өзендерге су қоймаларын салу) болып бөлінеді. Антропогендік факторларға техногендік факторлар (радиация, ластану, құрғату жұмыстары, электромагнитизм және т.б.) да жатады. Жалпыға белгілі факторлар классификациясынан (абиотикалық, биотикалық, антропогендік) басқа экологиялық факторлардың басқа да классификациялары кездеседі
.
5 Оптимум ережесі, Шелфорд және Либих заңдары
Организмге қатысты факторлардың әсерінен бірнеше жалпы заңдылықтарды бөліп көрсетуге болады. Ондай заңдылықтарға оптимум ережесі, шектеулі факторлар ережесі, факторлардың өз ара әсері ережесі және т.б. жатады. Оптимум ережесі. Кез-келген фактордың организмге оң әсер ететін шектері болады. Фактордың жоғары немесе төмен дәрежедегі әсері организмге теріс әсер етеді. Мысалы, ылғалдың тапшылығы немесе шектен тыс көп мөлшері өсімдікке дұрыс өсуіне кері әсер етеді. Организм тіршілігі үшін аса қолайлы экологиялық фактордың белсенділігі оптимум немесе экологиялықфактордың оптимум аймағы деп аталады. Оптимум аймағынан тыс, организмнің тіршілігіне қауіпті немесе өлуіне алып келетін пессимум аймағы жатыр. Әрбір организм, түр үшін өзінің оптимум жағдайлары бар. Ол тек әр түрлі жағдайда орналасқан әр түрге жататын особьтар үшін ғана емес, бір организмнің әртүрлі даму стадияларында да әр қалай болады. Түр үшін оптимумның қандай деңгейі қолайлы болуына байланысты оларды жылу сүйетін және салқын сүйетін, ылғал сүйетін және құрғақшылықты сүйетін және т.б. деп бөледі. Әрбір түр үшін өзіне тән шыдамдылық шектері болады. Ал организмнің белгілі бір орта факторының жағымсыз әсер-ықпалына шыдамдылық қабілетін төзімділік дейді. төзімділік нүктелерінің арасын организмдердің экологиялық валенттілігі (толеранттылығы) деп атайды. Фактордың ең төменгі немесе ең жоғары мәндерінен асып, организмнің тіршілігін тоқтатуы туралы ұғымды ғылымға 1913 жылы американдық зоолог В.Шелфорд енгізді. Бұл максимум заңында немесе толеранттық (төзімділік) заңында көрсетілген. Кейде мұны Шелфорд ережесі деп те атайды: Организмдердің белгілі бір ортада орналасуы немесе тіршілік етуі, организмнің белгілі бір шыдамдылық (толеранттылық, латынша tolerantia – шыдам, төзім) шектері (диапазон) бар кешенді экологиялық факторларына байланысты. Организм тек осы минималды (ең төмен) және максималды (ең жоғарғы) мәндердің аралығында ғана өмір сүре алады. В.Шелфорд заңының практикалық маңызы зор. Түрлердің тіршілігін сақтау үшін экологиялық факторларға шектен шығып кетуге мүмкіндік бермей оңтайлы белдемде ұстау қажет. Бұл заңдылықты адамның тірі табиғатпен қарым-қатынаста болатын барлық шаруашылық салаларында ұстаған өте дұрыс. Оптимум заңын қолдану кейде қиынға түседі, себебі әр фактордың әр түрдің өзіне ғана тән оңтайлы мөлшері болады. Бір түрге жасалған жақсы жағдай екінші бір түр үшін пессимум болуы немесе тіпті шектен шығып, өте қиын жағдай тудыруы мүмкін. В.Шелфорд заңы ашылғаннан кейін көптеген зерттеу жұмыстары жүргізіліп өсімдіктер мен жануарлардың, сонымен қатар адамдардың да тіршілік ету шектері анықталды. Неміс ғалымы Ю.Либих (1840 ж.) топырақтағы әр түрлі химиялық элементтердің өсімдіктерге әсерін зерттей келе мынадай тұжырым жасады: «Өнімділік ең аз мөлшердегі затқа (факторға) байланысты». Бұл принципті минимум ережесі немесе Либих заңы деп атайды. Либих өз заңын тұжырымдай келе шектеулі мүмкіндіктер ретінде аса маңызды топырақтағы аз мөлшердегі химиялық элементтерді есептеді. Олар микроэлементтер деп аталады. Оларға темір, мыс, мырыш, бор, кремний, молибден, хлор, ванадий, кобальт, йод, натрий жатады. Мысалы, топырақта өсімдікке қажетті минералды элементтердің барлығы жетерлік, бірақ мырыш жетіспейді деп есептейік. Соған байланысты бұл элементтің өсімдікке қажеттілігі аз болғанымен өсімдіктің өсуі нашарлайды.
6 Организмдердің толеранттылыққа байланысты организмдер топтары
Экологиялық толеранттылыққа байланысты организмдер екі типке бөлінеді.
Эврибионттар (грекше eurus - кең) – факторлардың кең диапазонында (әртүрлі айырмашылығы бар орталарда) тіршілік ете алатын организмдер. Мысалы, эвритермді түрлер – температураның үлкен ауытқуына шыдамды организмдер. Эвригалинді түрлер – су тұздылығының үлкен ауытқуына шыдамды организмдер, эврибатты түрлер – қысымның қатты ауытқуына төзе алатын организмдер, эврифагтар - әртүрлі азықтармен қоректене беретін организмдер, эвритоптар - әр түрлі тіршілік орталарында кең таралған организмдер.
Стенобионттар – (грекше stenos – тар) – тек белгілі бір орта жағдайларында ғана тіршілік ете алатын (ортаның шамалы ғана ауытқуларына төзе алатын) организмдер. Мысалы, стенотермді түрлер тек температураның аз ғана ауытқуына ғана шыдамды организмдер (теңіз маржандары, бахтах (форель)), стеногалинді түрлер – су тұздылығының өзгеруіне төзе алмайтын организмдер (ұлу), стенобатты түрлер – қысымның ауытқуына шыдай алмайтын организмдер (риф түзетін маржандар 40-50 метр тереңдіктен төмен тіршілік ете алмайды, Vitjazaster djaronovi теңіз жұлдызы тек 4500-5100 тереңдікте ғана тіршілік ете алады), стенофагтар – азықтың белгілі бір түрлерімен ғана қоректенеді (жұмыртқа жегіш жыландар), стенотоптар – тек белгілі бір тіршілік орталарында ғана өмір сүре алады (мысалы, құмды шөлдегі ақ сексеуіл, құм жыланы немесе тек тұзды топырақта өсетін қара сексеуіл) және т.б.
Мысалы, теңіздерде тіршілік ететін организмдердің көпшілігі судың жоғары тұздылығына бейімделген, егер судағы тұздардың мөлшері аз ғана төмендейтін болса, ол организмдер үшін қауіпті жағдай туады. Ал эврибионттар тұщы суда да, суы ащы теңіздерде де тіршілік ете алады. Тундрада тіршілік ететін, қасқыр тұқымдасына жататын аң Alopex lagopus (ақ түлкі) температураның 800 (+350С-тан -550С-қа дейін) ауытқуына төзе алатын болса, жылы суларда тіршілік ететін Corilia mirabilis шаяны температура өзгеруінің 60-на ғана (+230С - +290С) төзе алады. Сондықтан эврибионтты организмдер стенобионттарға қарағанда жер бетінде кең таралған.
7 Организмдердің қоректенуі бойынша экологиялық классификациясы
Қоректену түрі бойынша барлық организмдер екі топқа бөлінеді.
Автотрофтар (грекше autos - өзім, trophe - қорек) – күн энергиясын пайдаланып бейорганикалық минералды заттардан органикалық заттар синтездейтін организмдер. Бұларға фотосинтез процесі жүретін жасыл өсімдіктер, балдырлар, фотосинтезге қабілетті фототрофтық бактериялар жатады. Автотрофтылар – фототрофтылар және хемотрофтылар болып бөлінеді. Фототрофтылар органикалық заттарды синтездеу үшін күн энергиясын пайдаланса, хемотрофтылар химиялық байланыстардың энергиясын пайдаланады Автотрофты организмдер қауымдастықтардағы бірінші қоректік тізбек құрайтын биосферадағы органикалық заттардың алғашқы продуценттері. Автотрофты организмдердің табиғатта ролі орасан зор, өйткені олар биосферадағы органикалық заттардың негізгі бөлігін (жылына 162×109 тонна) құрайды Гетеретрофтар - (грекше heteros - басқа, trophe - қорек) – қорек ретінде автотрофтар синтездеген органикалық заттарды пайдаланады. Бұларға жануарлар, саңырауқұлақтар және көптеген микроорганизмдер жатады. Қоректің түріне байланысты гетеретрофтар - өсімдіктермен қоректенетін фитофагтарға, жануарлармен қоректенетін – зоофагтарға, өлекселермен қоректенетін – некрофагтарға, жануарлардың соңғы өнімдерімен (экскременттерімен) қоректенетін – копрофагтарға, өсімдіктер шірінділерімен қоректенетін – сапрофагтарға және жартылай ыдыраған органикалық заттармен қоректенетін – детритофагтарға бөлінеді.
Гетеретрофты организмдер автотрофты организмдер түзетін барлық заттарды, кейде өнеркәсіпте адам қолымен жасалған көптеген заттарды да ыдырата алады. Оның кейбіреулерін жай ыдыратып, кейбіреулерін ыдырата алмайды. Мысалы, балауыздан анаэробты жағдайда Жер бетіндегі органикаклық заттардың негізгі үлесін құрайтын геополимерлер (қара шірік, кероген) түзіледі. Биосферадағы органикалық заттардың ыдырауында жануарларға қарағанда саңырауқұлақтар мен бактериялардың ролі зор. Автотрофты организмдер мен гетеретрофты организмдер бірге қоректік (трофикалық) қатынастармен байланысқан біркелкі биологиялық жүйені құрайды. Қоршаған ортаның жағдайларына байланысты автотрофты да және гетеретрофты да қоректенетін организмдерді (көк-жасыл балдырлар, паразит-өсімдіктер, жыртқыш-өсімдіктер, эвгленалар) миксотрофтылар деп атайды.
8 Тіршілік ортасы, түрлері және анабиоз
Тіршілік ортасы – организмнің өсіп-өніп, көбеюіне, ұрпақтарын жалғастыруға қолайлы табиғи, тарихи қалыптасқан орта. Жер шарында негізгі төрт түрлі тіршілік орталары бар, олар: тіршілік алғаш пайда болған – су ортасы; кейіннен тірі организмдер игерген құрлық-әуе және топырақ орталары; сонымен қатар басқа симбионттар мен паразиттер үшін организмдердің өздері де тіршілік ортасы болып саналады Су (гидросфера) – Жер шарының 71%-ын алып жатыр. Оның 98% мұхиттар мен теңіздердің, тек 0,46% ғана тұщы сулардың (көлдер, өзендер, батпақтар) үлесіне тиеді. Сулы ортада 150 000 жануарлар түрі (жалпы жануарлар түрінің 7%) және 10 000 өсімдіктер (8%) түрі тіршілік етеді. Үнемі суда тіршілік ететін немесе тіршілік циклының бір бөлігін суда өткізетін (инелік, маса личинкалары) организмдерді гидробионттар деп атайды. Әлемдік мұхитты 2 экологиялық облысқа бөледі: бүкіл су қабаты – пелагиаль және су түбі – бенталь. Су - өзіне тән ерекшеліктері бар ерекше тіршілік ортасы. Бұл ортаның негізгерекшелігі – тығыздығы. Су ортасының өзіндік оттегі режимі де бар. Эволюция кезінде әуе-құрылық ортасы сулы ортадан кейін тірі организмдермен игерілді. Бұл орта үшін температура, жарық, ылғал, ауа құрамы маңызды факторлар болып табылады.Тірі организмдер үшін әсіресе көруге болатын (орта толқынды) жарықтың маңызы зор. Жарықтың әсерінен хлорофиллдердің түзілуі және биосферадағы аса маңызды процесс – фотосинтез жүреді. Күн энергиясының Жер бетіне түсуі жылдық маусымға және тәулік ұзақтығына байланысты. Организмдердің жарықтың тәуліктік ырғағына реакциясы, яғни, тәуліктің жарық (күн ұзақтығы) және қараңғы (түн ұзақтығы) мезгіліне ара қатынасы фотопериодизм (грекше photos – жарық, peridos – шеңберлі, айналым) деп аталады. Топырақ – литосфераның жоғарғы әуе қабатымен байланысатын қабат, бүкіл биосферадағы тіршіліктің тірегі. Топырақ ғасырлар бойы топырақ түзуші факторлардың үздіксіз әрекетінен пайда болған табиғаттың ерекше табиғи, әрі тарихи денесі. Топырақтану ғылымының негізін орыс ғалымы В.В.Докучаев қалады. В.В.Докучаев топырақ түзілу процесінің бес факторға байланысты екенін анықтады. Оларға: бастапқы аналық жыныстар, ауа райы, жер бедері, уақыт және өсімдіктер мен жануарлар жатады. Кейін ғылыми зерттеулердің нәтижесіне байланысты бұларға су (топырақ суы, жерасты суы) және адамның шаруашылық әрекеті қосылды Топырақта тіршілік ететін организмдер эдафобионттар немесе педобионттар деп аталады. Қоңыржай аймақтағы орман топырағының 1 шаршы метрінде 1000 жуық жануарлар түрін, нематодтар мен қарапайымдылардың 10 млн-аса, аяққұйрықтар мен топырақ кенелерінің 100 мыңнан түрлерін табуға болады.
Топырақ қабаты тереңдеген сайын аэрация нашарлайды. Оттегінің мөлшері азайып, көмір қышқыл газы мен органикалық заттардың ыдырауы кезінде бөлінетін басқа да газдардың мөлшері артады. Топырақтың жоғарғы қабаттарында өсімдікке қажетті фосфор, калий, азот, кальций және басқа заттар жинақталған. Топырақ – көптеген тірі организмдер мекені. Негізінен топырақ ішінде төменгі сатыдағы организмдер – бактериялар, саңырауқұлақтар, балдырлар, құрт-құмырсқалар тіршілік етеді. Олар топырақ құнарлылығына көп әсер етеді. Гетеретрофты организмдердің көпшілігі бүкіл өмір бойы немесе тіршілік циклының бір бөлігінде басқа организмдерді орта ретінде пайдаланады. Паразитизм - кең таралған табиғи құбылыс. Көп клеткалы организмдердің барлығында ішкі паразитизм кездеседі. Микроорганизмдер, көп клеткалы және қарапайым клеткалы организмдер арасында паразиттер көп, ал иелері - омыртқалы жануарлар мен гүлді өсімдіктер болып табылады Паразиттердің өмір сүруінің бір артықшылығы – клеткалар мен ұлпалардағы, иесінің ішегіндегі қоректің мол болуы. Бұл паразиттердің тез дамуына жағдай жасайды. Үлкен кеңістікте, мысалы, омыртқалылардың ішегіндегі паразиттердің мөлшері еркін тіршілік ететін туыстарына қарағанда әлдеқайда үлкен болуы мүмкін. Адам және шошқа аскаридалары - нематодтар класына жататын ірі өкілдері, ал өгіз, шошқа солитерлары - ұзындығы 8-12 метрге жететін, жалпақ құрттардың ішіндегі ең үлкендері.Экологиялық артықшылыққа: иесі арқылы қоректену, көбеюдің жоғары мүмкіншілігі, сыртқы ортадан қорғаныс жатады. Осы жағдайлар көптеген паразитті организмдер құрылыстарының екінші рет өзгеруіне алып келді. Мысалы, таспалы құрттарда (Cestoidea) ас қорыту жүйесі мүлде болмайды (олар қоректі бүкіл денесімен сорады), жүйке жүйесі редукцияланған. Көптеген паразиттер қанаттарын жойған (биттер, бүргелер).Анабиоз (гр. anabіosіs – жандану, қайта тірілу) – қолайсыз жағдайда организмнің тіршілік қабілетінің уақытша жойылып, не мүлдем әлсіреп кету құбылысы немесе эволюциялық даму жолында организмнің тіршілік ортасына физиологиялықбейімделуі; уақытша күй, мұнда өміршендік процесстердің баяулатылғандығы соншалық тіршіліктің барлық құбылыстары толығымен байқалмайды.
Анабиозға түсу мүмкіншілігі, ағзаның өмірдің күрт келеңсіз жағдайында тіршілік етуіне ықпал етеді. Анабиоз өсімдіктердің және жануарлардың микроағзаларында таралған. Өмір сүру үшін қолайлы жағдай туганда анабиозға түскен ағзалар белсенді өмірге қайта оралады.
9 Организмдердің жарыққа байланысты экологиялық топтары. Фотопериодизм.
Жарыққа байланысты өсімдіктерді үш экологиялық топқа бөледі: гелиофиттер – жарық сүйгіш өсімдіктер, сциофиттер – көлеңке сүйгіш өсімдіктер және факультативті гелиофиттер – көлеңкеге төзімді өсімдіктер.
Гелиофиттер немесе жарық сүйгіш өсімдіктер – күн сәулесі жақсы түсетін ашық кеңістікте өсетін өсімдіктер. Мысалы үшін оларға көптеген шабындық, дала, шөл және шөлейт өсімдіктері, орманның биік ағаштары жатады. Әдетте олардың жапырақтары қалыңдау, мезофилл және эпидермис клеткалары майда болып келеді. Бұған құрғақ аймақтарда (шөл, дала, саванна) өсетінастық тұқымдастары, амаранттар, алабұта тұқымдасына жататын және т.б. өсімдіктер жатады.
Сциофиттер немесе көлеңке сүйгіш өсімдіктер – жарық аз түсетін жерде өсетін өсімдіктер. Бұларға фитоценоздың төменгі ярусында өсетін саумалдық (Oxalis acetosella), құсықшөп (Asarum europaeum), жасыл мүктер, плаундар жатады. Жарықтың 0,1-0,2%-да тек мүктер мен селягинеллалар өседі. Плаундардың өсуі үшін күндізгі жарықтың 0,25-0,5% қажет. Ал гүлді өсімдіктер әдетте аспан бұлт кезде жарықтың мөлшері 0,5-1% кем болмайтын жерлерде өседі.
Факультативті гелиофиттер немесе көлеңкеге төзімді өсімдіктер – жарықтың көп мөлшерінде де және аз мөлшерінде де өсе беретін өсімдіктердің үлкен тобы. Оларға жөке (Tilia cordata), мойыл (Podus racemosa), бүлдірген (Fragaria vesca) және шалғындықта, орман алаңқайларында өсетін көптеген өсімдіктер жатады.
Жарық сүйгіш және көлеңке сүйгіш өсімдіктердің ерекшеліктерін салыстыра отырып олардың анатомиялық, морфологиялық және физиологиялық айырмашылықтары әртүрлі екенін көруге болады Жануарлар үшін күннің жарығы жасыл өсімдіктердегідей аса қажетті емес. Алайда жануарлар өмірінде жарықтың маңызы орасан зор. Осыған байланысты жануарларды фотофиллдер (жарық сүйгіш) және фотофобтар (көлеңке сүйгіш) деп ажыратады. Жарық жануарлар үшін кеңістікте бағдар алу, көру үшін қажет. Жарық арқылы жануарлар сыртқы әлем туралы ақпараттар алып отырады. Жануарларда көздің дамуы жүйке жүйесінің дамуымен қатар жүріп отырды. Күн энергиясының Жер бетіне түсуі жылдық маусымға және тәулік ұзақтығына байланысты. Организмдердің жарықтың тәуліктік ырғағына реакциясы, яғни, тәуліктің жарық (күн ұзақтығы) және қараңғы (түн ұзақтығы) мезгіліне ара қатынасы фотопериодизм (грекше photos – жарық, peridos – шеңберлі, айналым) деп аталады. Мысалы, жаз соңына қарай тәуліктің жарық мезгілінің қысқаруы өсу процесінің тежелуіне, қорлық заттардың жиналуына, тыныштық күйге ауысуына алып келеді. Қыс соңында, көктемде тәуліктің жарық мезгілінің ұзаруы өсімдіктердің гүлдеуін және дамудың басқа да кезеңдерін анықтайды. Қоңыржай және полярлық ендіктерде ұзақ күнді өсімдіктер (қара бидай, бидай, зығыр), субтропика жақта қысқа күнді өсімдіктер (темекі, хризантема, күріш, тары) кең таралған. Фотопериодизм жануарларда да байқалады: жұп құру, түлеу, қысқы ұйқыға кету, миграция күн ұзақтығына байланысты.
11 Организмдердің температурағы байланысты экологиялық топтары.
Температура – күннің ұзын толқынды инфрақызыл сәулелерінен бөлінетін және организмдер үшін аса қажетті, тіршілік иелері үшін маңызды экологиялық фактор. Тірі организмдер жылу энергиясын әртүрлі жолмен алады. Көптеген тірі организмдер температураның 00 және 500С арасында тіршілік ете алады. Өйткені зат алмасу процесі осы температурада жақсы жүреді.Өсу және тіршілік ету үшін қолайлы температура (-100С +300С) оптималды деп аталады. Бірақ кейбір организмдер жоғары температурада тіршілік етуге бейімделген. Мысалы, ыстық су көздеріндегі цианобактериялар +800С -қа дейін, бактериялар +880С -қа дейін тіршілік ете береді. Салқын жерде тіршілік ететін организмдерді криофилдер тобына жатқызады. Олар белсенділігін клеткалардың температурасы -80С.... -100С жағдайда да жоғалтпайды. Криофилия төменгі температура жағдайында (тундрада, арктикалық және антарктикалық шөлдерде, биік тауларда, салқын теңіздерде) тіршілік ететін көптеген организмдерге – бактерияларға, саңырауқұлақтарға, қыналарға, мүктерге және т.б. тән. Оптимум аймағы жоғары температурада орналасқан түрлерді термофилдер деп атайды. Бұларға микроорганизмдер мен жануарлардың көптеген топтары, мысалы, нематодтар, насекомдар личинкалары, кенелер және шөлді аймақта тіршілік ететін көптеген организмдер жатады. Жылудың жеткіліксіздігіне бейімделуіне байланысты өсімдіктер үш топқа бөлінеді:
1суыққа төзімсіз өсімдіктер – тропикалық орман өсімдіктері мен жылы теңіз балдырлары. Судың қату температурасында бұл өсімдіктер өле бастайды. Ол ферменттердің белсенділігінің төмендеуіне, белоктар мен нуклеин қышқылдары алмасуының бұзылуына, мембраналардың өткізгіштік қабілеттерінің төмендеуіне байланысты; 2 аязға төзімсіз өсімдіктер – біршама төмен температураға шыдайтын, бірақ ұлпаларында мұз түзіле бастаған кезде тіршілігін тоқтататын өсімдіктер. Мұндай өсімдіктер температураның -50...-70С-қа дейін тіршілігін жоймайды. Бұларға субтропикада өсетін мәңгі жасыл өсімдіктер жатады. Вегетация кезінде барлық жапырақты-сабақты өсімдіктер аязға төзімсіз; 3 аязға төзімді өсімдіктер – маусымдық климатты және қысы суық жерлерде өсетін өсімдіктер. Қатты аяздарда ағаштар мен бұталардың жер үсті мүшелері тоңғанымен өміршеңдігін сақтап қалады. Жоғары температураға бейімделуге байланысты организмдерді мынадай топтарға бөледі: 1ыстыққа төзімсіз түрлер - +300...+400С температурада зақымданатын 2ыстыққа төзімді эукариоттар – құрғақшылық аймақта өсетін (дала, шөл, саванна) өсімдіктер. Жарты сағат +500...+600С температураға шыдайды; 3ыстыққа төзімді прокариоттар – термофилді бактериялар мен көк-жасыл балдырлардың кейбір түрлері. Ыстық су көздерінде +850...+900С температурада тіршілік ете алады. Сондай-ақ, организмдер денесінің температурасын бір қалыпты ұстап тұруына байланысты пойкилотермді және гомойотермді болып бөлінеді. Пойкилотермді (грекше poikilos – әртүрлі, therme – жылу) немесе суық қанды организмдердің денесінің температурасы қоршаған орта температурасына байланысты. Гомойотермді (грекше homoios – бірдей, therme – жылу) немесе жылы қанды организмдердің дене температурасы қоршаған орта температурасына байланысты болмай, үнемі бір қалыпта болады. Сүт қоректілерде дене температурасы +350С ... +380С -ты ал, көптеген құстарда +410С ... +430С -ты құрайды.
12 Организмдердің ылғалға байланысты экологиялық топтары
Ылғалдылыққа байланысты өсімдіктерді бірнеше экологиялық топтарға бөледі:
Гидатофиттер (грекше hygor - су) – көп бөлігі немесе толығымен суда өсетін өсімдіктер (элодея, көзшешек, шылаң, балдырлар). Судан шығарған кезде бұл өсімдіктер тез қурап кетеді. Бұларда жапырақ саңлауы (устьица) және кутикула болмайды. Гүлді гидатофиттердің тамыр жүйелері қатты редукцияланған немесе мүлдем болмайды. Суды және минералды тұздарды бүкіл денесімен сіңіреді. Гүлді өркендері гүлдерін судың бетіне шығарады (кейде тозаңдану су астында да жүреді) да, тозаңданған соң қайта суға көміледі. Жемістерінің пісіп жетілуі су астында жүреді (валлиснерия, элодея, шылаң). Гидрофиттер (грекше hygor - су) – жартылай суда, яғни өзен, көл, теңіз жағалауларында, батпақты жерлерде өсетін өсімдіктер (қамыс, қоға). Оларда гидатофиттерге қарағанда механикалық және өткізгіш ұлпалары жақсы дамыған, аэренхима жақсы байқалады. Гидрофиттерде жапырақ саңылаулары (устьица) бар эпидермис те дамыған. Гигрофиттер (грекше hygros - ылғалды, сулы, phyton- өсімдік) – ылғалды жерде өсетін өсімдіктер. Бұларға жоғары температура және ылғалды ауадағы тропикалық өсімдіктер жатады. Сондай-ақ, гигрофиттерге салқын және қоңыржай аймақтарда, көлеңкеде өсетін және батпақ өсімдіктері жатады. Ауаның ылғалдылығы жоғары болғандықтан оларда булану процесінің жүруі нашар. Сондықтан су алмасу жақсы жүру үшін жапырақтарында тамшы түрінде суды бөлетін гидатодтар немесе сулы саңылаулар жақсы жетілген. Жапырақтары көбіне жұқа, кутикула нашар жетілген болып келеді. Жарықты гигрофиттерге папирус, күріш және т. б. жатады. Мезофиттер (грекше mesos - орташа, аралық) – ылғалдылығы орташа ортаның өсімдіктері. Бұларға көптеген шалғындық, орман өсімдіктері, жапырақты ағаштар, ауыл шаруашылық дақылдары мен арам шөптер жатады. Ксерофиттер (грекше xeros - құрғақ) – құрғақ жерде өсетін өсімдіктер. Ксерофиттер суккуленттер мен склерофиттер болып бөлінеді.
Суккуленттер (латынша sukkulentus – жуан, шырынды) – ылғалы тапшы аймақтарда, ылғал қорын сабағында немесе жапырағында сақтап өсетін өсімдіктер (сабағы – кактус, сүттіген, жапырағы – алоэ, агава). Кейбір кактустар сабағында 1000-3000 кг суды сақтай алады. Склерофиттер (грекше skleros - қатты) – жапырақтары мен сабақтары қатты, құрғақшылыққа төзімді өсімдіктер. Суккуленттерден айырмашылығы, склерофиттер ылғал қорын жинамайды, керісінше оларда белсенді булану жүреді. Склерофиттерге шөл, жартылай шөл, дала өсімдіктері (сексеуіл, жантақ, жусан, ақселеу) жатады. Әдетте олар аласа, бірақ тамыр жүйелері жақсы дамыған болады. Жапырақтары көбіне майда, құрғақ, қабыршақты, тікенді немесе қатты тарамдалған, түкті болып келеді. Суық және ылғалды аймақтарда өсетін өсімдіктерді психрофиттер (грекше psychros - салқын, мұздай), ал суық және құрғақ жерде өсетін өсімдіктерді – криофиттер (грекше kryos - аяз, мұз) деп атайды. Сондай-ақ жылжымалы құмды жерде өсетін өсімдіктерді псаммофиттер деп атайды. Мұндай өсімдіктердің өз ерекшеліктері бар. Бұталы және ағашты псаммофиттердің құмға көмілген күшті қосалқы тамырлары бар (сексеуіл). Шөптесін өсімдіктер ұзын, тез өсетін жер асты өркендерін түзеді (құм қоғасы). Псаммофиттердің көпшілігі – эфемерлер, яғни даму циклы қысқа (2-6 аптадан 5- айға дейін) біржылдық өсімдіктер. Ал тасты, жартасты жерде өсетін өсімдіктерді петрофиттер деп атайды.
13 Топырақ қабаттары және топырақ организмдері
Топырақ – көптеген тірі организмдер мекені. Негізінен топырақ ішінде төменгі сатыдағы организмдер – бактериялар, саңырауқұлақтар, балдырлар, құрт-құмырсқалар тіршілік етеді. Топырақ жеке әртүрлі өлшемдегі қатты бөлшектерден тұрады. Қатты бөлшектер сумен және ауамен қоршалған. Сондықтан топырақты үш фазалы жүйе ретінде қарастырады. Топырақтың жоғарғы беті борпылдақ. Мұның құрамында көптеген өлі органикалық заттар бар (өсімдіктер қалдығы, қарашірік). Топырақ қабаты тереңдеген сайын аэрация нашарлайды. Оттегінің мөлшері азайып, көмір қышқыл газы мен органикалық заттардың ыдырауы кезінде бөлінетін басқа да газдардың мөлшері артады. Топырақтың жоғарғы қабаттарында өсімдікке қажетті фосфор, калий, азот, кальций және басқа заттар жинақталған.Тіршілік ортасымен байланысы бойынша топырақ жануарлары негізгі үш экологиялық топқа бөлінеді:
геобионттар - үнемі топырақта тіршілік ететін организмдер. Олардың бүкіл даму циклы топырақта жүреді (жауын құрттары); геофилдер – тіршілік циклының жоқ дегенде бір фазасы міндетті түрде топырақта өтетін организмдер (шегірткелер Acrididea, кейбір қоңыздар - Staphylinidae, Carabidae, Elateridae). Олардың личинкалары топырақ ішінде дамып, өскен соң жер бетінде тіршілік етеді; геоксендер – топырақты кейде уақытша немесе қорғаныс ретінде пайдаланатын организмдер (тарақандар, кемірушілер және басқа да інде тіршілік ететін сүтқоректі организмдер). Сондай-ақ топырақ организмдерін дене мөлшері мен қимылына байланысты да экологиялық топтарға бөледі:микрофауна – детриттік қоректік тізбектің негізін құрайтын топырақ микроорганизмдері. Бұларға жасыл (Chlorophyta), көк-жасыл балдырлар (Cyanophyta), бактериялар (Bacteria), саңырауқұлақтар (Fungi) және қарапайымдар (Protozoa) жатады
мезофауна – қозғалғыш, майда жануарлар тобы. Бұларға топырақ нематодтары (Nematoda), насекомдардың майда личинкалары, кенелер (Oribatei) және басқалар жатады. Бұлар негізінен детриттермен және бактериялармен
- макрофауна – топырақтағы ірі насекомдар (жауын құрттары және т.б.)
- мегафауна – топырақта тіршілік ететін сүтқоректілер, мысалы, көртышқандар, жертесерлер және т.б.
14 Организмдердің биологиялық ырғақтары. Биологиялық сағат.
Тірі табиғаттың бір қасиеті – мұнда болып жатқан көптеген процестердің циклді түрде жүруі. Жер бетіндегі бар өмір - клеткадан бастап биосфераға дейін, белгілі бір ырғақтарға бағынышты. Кезінде академик А.А.Богомолец (1928), тіршілік процестерінің ырғақтары табиғи циклдерге сәйкес келетінін байқаған. Ол өз еңбектерінде, табиғи ырғаққа сәйкес организмдегі бүкіл процестер: жүректің соғуы, тыныс алу, жүйке жүйелері және т.б. белгілі бір ырғақпен жүретінін атап көрсеткен болатын. Кез-келген организм үшін табиғи ырғақтарды: ішкі (организмнің тіршілігіне байланысты) және сыртқы (қоршаған ортадағы өзгерістер) деп екі топқа бөледі. Ішкі циклдар – ең алдымен организмнің физиологиялық ырғақтары Биологиялық процестер мен құбылыстардың сипаты мен белсенділігінің мезгілді тербелісін биологиялық ырғақ деп, ал оны зерттейтін ғылымды хронобиология деп атайды. Жердің Күнге қатысты және Айдың Жерге қатысты айналуына байланысты сыртқы циклдарға геофизикалық табиғат құбылыстары тән Организмдер тіршілігіндегі көптеген өзгерістер мезгілі бойынша сыртқы геофизикалық циклдарға сәйкес келеді. Бұл адаптациялық биологиялық – тәуліктік, айға байланысты судың келуі мен қайтымы және жылдық ырғақтар. Осы ырғақтардың арқасында организмдегі маңызды биологиялық процестер – қоректену, өсу, көбею тәуліктің немесе жылдың қолайлы кезеңдерінде жүреді. Адаптациялық биологиялық ырғақтар тіршілік иелерінің үнемі өзгеріп отыратын қоршаған ортаға бейімделуі ретінде пайда болды. Тәуліктік ырғақтар бір клеткалы организмдерден бастап адамға дейінгі барлық организмдерге тән. Тәулігінде адамда болатын 100-ден аса физиологиялық қызметтер: ұйқтау және ояу жүру, дене температурасының өзгеруі, жүрек соғуының ырғағы, тыныс алудың тереңдігі мен жиілігі, несептің химиялық құрамы мен мөлшері, тердің бөлінуі және т.б. бар екені белгілі. Жануарлардың ұйқтап және ояу жүруіне байланысты күндізгі және түнгі жануарлар деп екіге бөледі. Кейбір түрлер күндіз де, түнде де бірқалыпты белсенді тіршілік жасайды. Олардағы мұндай ырғақты полифазалы деп атайды. Көптеген түрлерде сыртқы орта жағдайлары (температура, ылғалдылық, жарық т.б.) өзгермеген, тұрақты жағдайда тәуліктік мезгілге жақын циклдар ұзақ уақыт бойы сақталып қалады. Мысалы, дрозофиллдерде мұндай эндогенді ырғақ ондаған ұрпаққа дейін жалғасады. Сөйтіп тәуліктік цикл түрдің туыла бітетін генетикалық қасиетіне ауысады. Мұндай эндогенді ырғақтарды циркадты деп атайды Циркадты және тәуліктік ырғақтар уақытты сезінетін организмнің қабілеттілігінің негізінде жатыр. Организмдердің мұндай қабілетін «биологиялық сағат» деп атайды. Судың көтерілуі және қайтымы ырғақтары. Теңіздің жағасында тіршілік ететін түрлер қоршаған ортаның өте күрделі жағдайында өмір сүреді. Судың көтерілуінің күші де заңдылықты түрде айына (29,5 күн тәулігі) өзгеріп тұрады. Айына екі рет (жаңа ай туған кезде және ай толған кезде) судың көтерілуі ең жоғарғы дәрежеде болады. Табиғаттағы ерекше құбылыстардың бірі – жылдық ырғақтар. Жыл бойындағы физикалық жағдайлардың заңдылықты түрде өзгеріп отыруына көптеген түрлер эволюциялық бейімделген. Олардың маңыздылары көбеюмен, миграциямен және жылдың қолайсыз кездерін өткізуге байланысты. Қоршаған ортаның маусымдық өзгерістері күшті болған сайын организмдердің тіршіліктеріндегі жылдық ырғақтар қатты байқалады.
15 Популяция туралы түсінік және популяция құрылымдары
Популяция – тіршілік циклдары, морфологиялық белгілері ұқсас, генефондары ортақ особьтар жиынтығы. «Популяция» ұғымы латынша populus – халық деген мағынаны білдіреді. Бұл терминді алғаш рет дат генетигі В.Л.Иогансен қолданды.
«Популяция» ұғымы биологияда негізгі ұғымдардың бірі, ал популяцияны генетикалық, эволюциялық және экологиялық тұрғыдан зерттеу жұмыстары ерекше бағытқа – популяциялық биологияға бірігеді. Популяциялық экология немесе демэкология осы бағыттың бір бөлігі болып табылады. Бір жағынан популяция тіршіліктің әртүрлі деңгейінде: организм-популяция-биоценоз-биогеоценоз-биосфера функционалдық-экологиялық қатарына кіретін биоценотикалық қарым-қатынастың элементарлық бірлігі болып табылады.Екінші жағынан популяция әртүрлі деңгейдегі таксондардың филогенетикалық байланысын: организм-популяция-түр-туыс-тұқымдас-отряд-класс-патшалық көрсететін генетикалық-эволюциялық қатарына кіретін эволюциялық процестің элементарлық бірлігі. Популяциялар құрылымы – бір жағынан түрдің биологиялық қасиеттеріне негізделіп, екінші жағынан – ортаның абиотикалық факторлары мен басқа түрлердің популяциялары әсерінен қалыптасып құрылады. Популяциялар құрылымы тұрақты болмайды. Территориядағы особьтардың таралуы топтардың жынысы, жасы, морфологиялық, физиологиялық, мінез-құлықтары және генетикалық ерекшеліктері бойынша ара қатынастары популяцияның құрылымын көрсетеді. Популяцияның кеңістіктегі құрылымы – популяция особьтарының кеңістікте орналасу ерекшеліктері. Ол тіршілік ортасының және түрдің биологиялық ерекшелігіне байланысты. Жылдың маусымы, популяцияның сандық мөлшері уақыт бойынша өзгеруі мүмкін. Сондықтан популяция особьтары кеңістікте бірқалыпты, кездейсоқ және топтанып орналасады Популяцияның жыныстық құрылымы – особьтардың жыныстары бойынша ара қатынасы. Популяциядағы жыныстардың ара қатынасы генетикалық заңдар бойынша анықталады және оларға орта әсер етеді. Көптеген түрлерде болашақ особьтың жынысы ұрықтану кезінде хромосомдардың комбинацияларының өзгеруі нәтижесінде анықталады. Жыныстық белгілерімен тіркескен белгілері көбіне аталықтары мен аналықтарының морфологиялық, физиологиялық, экологиялық және мінез-құлықтық айырмашылықтарын анықтайды. Популяцияның генетикалық құрылымы – особьтардың әртүрлі дәрежедегі генетикалық әр түрлілігімен сипатталады. Популяция особьтарындағы гендердің жиынтығын генефонд деп, ал бір организмнің хромосомасындағы бүкіл гендердің жиынтығын генотип деп атайды. Генетика тұрғысынан, популяция – генотиптер жиынтығы.Популяцияның жастық құрылымы особьтардың барлық жас топтарын, оның ішінде организмнің барлық даму стадиялары мен фазаларын қамтиды. Жануарлар популяциясында үш экологиялық жасты бөледі: репродуктив алды (өндіруге дейінгі), репродуктивті (өндіруші) және репродуктив соңы (өндіруден кейін). Жалпы өмірінің ұзақтығына қатысты әрбір жастың ұзақтығы әр түрде әр қалай болады. Адамдарда әрбір жас тобына бүкіл өмірінің үштен бір бөлігі келеді. Көптеген өсімдіктер мен жануарларда алғашқы жас тобы ұзақ болып келеді.
Популяцияның этологиялық (мінез-құлық) құрылымы. Жануарлар мінез-құлқы ерекшеліктерін этология ғылымы зерттейді, яғни, бір популяциядағы особьтардың бір-бірімен қатынасын популяцияның этологиялық немесе мінез-құлық құрылымы д
16. Популяцияның кеңістіктегі құрылымы.
Популяциялар құрылымы – бір жағынан түрдің биологиялық қасиеттеріне негізделіп, екінші жағынан – ортаның абиотикалық факторлары мен басқа түрлердің популяциялары әсерінен қалыптасып құрылады. Популяциялар құрылымы тұрақты болмайды. Территориядағы особьтардың таралуы топтардың жынысы, жасы, морфологиялық, физиологиялық, мінез-құлықтары және генетикалық ерекшеліктері бойынша ара қатынастары популяцияның құрылымын көрсетеді.
Популяцияның кеңістіктегі құрылымы – популяция особьтарының кеңістікте орналасу ерекшеліктері. Ол тіршілік ортасының және түрдің биологиялық ерекшелігіне байланысты. Жылдың маусымы, популяцияның сандық мөлшері уақыт бойынша өзгеруі мүмкін. Сондықтан популяция особьтары кеңістікте бірқалыпты, кездейсоқ және топтанып орналасады (17 сурет).
Табиғатта особьтардың бірқалыпты орналасуы сирек кездеседі. Кездейсоқ (диффузиялық) орналасу көптеген өсімдіктерде, жануарларда кездеседі. Топтанып орналасуда (мозайкалық) особьтар топ-топ болып кездеседі, мысалы, сүтқоректілер табыны, құстар колониясы. Топтанып орналасу популяция үшін қолайсыз жағдайларда үлкен тұрақтылық береді.
Жануарлардың ортаның қолайсыз жағдайларына немесе олардың даму циклдарына байланысты жылжып қозғалуын миграция деп атайды. Олар жүйелі (тәуліктік немесе маусымдық) және жүйесіз (қуаңшылық, су тасқыны, өрт, және т.б.) болуы мүмкін. Мысалы, құстардың жылы жаққа ұшуы маусымдық миграцияға жатады.
Ценопопуляциядағы өсімдіктер әрқалай, кейде топтанып, кейде бір-бірінен оқшауланып орналасып микроценопопуляциялар, субпопуляциялар түзеді. Мұндай топтанып орналасуда особьтардың саны, тығыздығы, жастық құрылымы бойынша айырмашылықтар болады.
Кеңістікті пайдалануына байланысты қозғалатын барлық жануарларды екі топқа бөледі: бір орнында тіршілік ететін және көшіп-қонып жүретіндер.
Бір орнында тіршілік ететін организмдерде өмірінің барлық кезеңі немесе негізгі кезеңдері ортаның белгілі бір бөлігінде ғана өтеді. Мұндай жануарлар өзінің тіршілік етіп жатқан жерін тастап кетпейді. Егер қандай да бір жағдайлармен сол жерді тастап кетуге мәжбүр болса, кейінірек сол жерге қайтып оралады. Көптеген түрлер ұзақ та алыс миграциялардан кейін өздері көбейетін жерге қайтып келеді. Мұны экологияда «хоминг» (ағыл. нome-үй) деп атайды. Мысалы, қараторғайлардың бір жұбы жыл сайын өзінің ұясына келіп қонатыны белгілі. Ал көгершіндерді іс жүзінде – хат тасу үшін пайдаланғаны бәрімізге белгілі.
17.Популяцияның этологиялық құрылымы. Топ эффекті.
Популяцияның этологиялық (мінез-құлық) құрылымы. Жануарлар мінез-құлқы ерекшеліктерін этология ғылымы зерттейді, яғни, бір популяциядағы особьтардың бір-бірімен қатынасын популяцияның этологиялық немесе мінез-құлық құрылымы деп атайды. Популяциядағы жануарлардың мінез-құлқы түрдің қалай – жеке тіршілік ете ме, әлде топтанып тіршілік ете ме соған байланысты. Жеке тіршілік ету көптеген түрлерде, бірақ тіршілік циклының кейбір стадияларында ғана кездеседі. Түрдің өмір бойы жеке тіршілік етуі табиғатта кездеспейді. Өйткені онда негізгі функция – көбею болмайтын еді. Алайда кейбір бірге тіршілік ететін түрлерде өте әлсіз, сирек байланыс болады. Бұған мысал ретінде кейбір су жануарларын айтуғаболады. Оларда ұрықтану сырттай жүреді (сегізаяқ). Ал кейбір іштей ұрықтанатын түрлерде де аталық және аналық особьтардың байланысы өте қысқа, тек копуляция (шағылысу) кезінде ғана болады (хан қызы, кейбір қоңыздарда, т.б.). Жеке тіршілік ететін түрлерде особьтардың шоғырланып жиналуы уақытша – көбею алдында, қысқы суықтан пана іздеген кезде байқалады (мысалы, кейбір көбелектер күзде көптеп үйдің шатырының астында немесе басқа бір паналайтын жерлерде, жайындар мен шортан балықтар су түбіндегі шұңқырларда). Популяция ішінде особьтар арасындағы қатынастардың күрделенуі екі бағытта жүреді: особьтар арасында жыныстық байланыстың күшеюі және ата-аналары мен ұрпақтары арасындағы байланыстардың пайда болуы. Осының негізінде популяциялар ішінде құрамы және бірге болу ұзақтығы әртүрлі семьялар құрыла бастайды. Ата-аналық жұптардың құрылуы қысқа да, ұзақ та уақытқа, кейде тіпті өмір бойына құрылады. Жұптарын іздеген кезде жануарлар арасында бәсекелестік күшейе түседі. Аталықтары арасында төбелестер, ритуалды қимыл-қозғалыстар күрделеніп жиілейді. Сөйтіп, көбею алдында жануарлар популяциясында особьтар арасындағы байланыстар күшейіп, жұбын іздеу белсенділігі арта түседі. Семьялық тіршілік етуде ата-аналары мен ұрпақтары арасындағы байланыстар күшті болады (мысалы, ата-анасының біреуінің жұмыртқасын басып шығару, жауларынан бірлесіп қорғану және т.б.). Құстарда балапандары үлкейгенше, аю, жолбарыс популяцияларында балалары бірнеше жыл ата-аналарының жанында, жыныстық жасқа жеткенше тәрбиеленеді. Ұрпақтарын ата-анасының қайсысы күтуіне байланысты аталық, аналық және аралас типтері болады. Семьялық тіршілік етуде жануарлардың территориялдық мінез-құлқы анық байқалады: әртүрлі сигналдар, өз территориясын белгілеу, т.б. Топ эффекті – бірге тіршілік ету барысында особьтарда физиологиялық процестердің қалыпты жүріп, өміршеңдігінің артуы. Топта тіршілік ету жүйке және гормоналдық жүйелер бойынша жануарлар организміндегі көптеген физиологиялық процестерге әсер етеді. Особьтарды жеке ұстаған кезде зат алмасу процестері өзгеріп, өміршеңдігі нашарлай түседі. Мысалы, қойлар отардан жеке қалғанда жүрек соғуы, тыныс алуы жиілей түседі де, отарға қосылғанда қалпына келеді. Жарқанаттарда колониядан жеке қыстап шыққанда зат алмасу процесі тез жүріп, энергияның көп бөлінуіне алып келеді. Әдетте мұндайда жарқанаттар көбіне өліп қалады. Топ эффекті жеке тіршілік ететін түрлерде байқалмайды. Егер мұндай түрлерді жасанды түрде басқа түрлермен қосса, оларда тітіркену, бір-бірімен соғысу жиілеп көптеген физиологиялық көрсеткіштері п.б.
18Популяцияның динамикалық көрсеткіштері.
Популяция динамикасы – популяциядағы особьтардың сандық мөлшерін және оларды реттеудің механизмдерін зерттейтін популяциялық экологияның бөлімі.
Популяция динамикасының негізгі белгілеріне жататындар:
-популяцияның сандық мөлшері – белгілі бір аумақтағы немесе көлемдегі особьтардың жалпы саны;
-популяция тығыздығы – белгілі бір жер аумағындағы немесе көлемдегі особьтардың орташа саны;
-популяциядағы туылу саны – белгілі бір уақыт ішінде көбею нәтижесінде популяцияда пайда болған жаңа особьтар саны;
-популяциядағы өлу саны – белгілі бір кезеңдегі популяциядағы өлген особьтар саны;
-популяция өсімі – популяциядағы особьтардың туылуы мен өлуі арасындағы сандық айырмашылық;
-өсу қарқыны – белгілі бір уақыт ішіндегі популяциядағы орташа өсім.
Мұндай демографиялық белгілерді зерттеу популяция тіршілігінің заңдылықтарын, сәйкесінше жалпы экожүйедегі тұрақтылық негіздерін анықтауға мүмкіндік береді.
Популяцияның сандық мөлшері мен тығыздығы – популяцияның сандық сипаттамасын көрсететін негізгі көрсеткіштер
19Биотикалық потенциал және популяция гомеостазы
Әрбір популяцияға биотикалық потенциал тән, яғни белгілі бір уақыт аралығындағы популяциядағы особьтардың сандық мөлшерінің көбеюіне қабілеттілігі. Әртүрлі организмдерде биотикалық потенциал әрқалай. Көбеюдің жоғары потенциалы бар организмдерге, мысалы, кейбір бактерияларды жатқызуға болады. Әрбір 20 минут сайын жай бөліну арқылы көбейетін Bacillus coli бактериялары қолайлы жағдайларда бүкіл жер шарын 36 сағатта игеретін еді. Ал 7,5 млрд-қа дейін спора түзетін жауын саңырауқұлағы екінші ұрпағында бүкіл Жер бетін басып қалатын еді. Биотикалық потенциалдың мөлшері әр түрлі түрлерде әрқалай. Мысалы, еліктің аналығы бүкіл өмірінде 10-15 лақты дүниеге алып келеді, нематод трихина (Trichinella spiralis) – 1,8 мың жұмыртқа салса, бал арасының аналығы – 50 мың жұмыртқа, ал ай-балық 3 млрд. уылдырық шашады. Бұл түрлердің биоткалық потенциалы мұнан да жоғары, өйткені дамып келе жатқан жұмыртқалар мен ұрықтардың көпшілігі туылмай жатып өліп кетеді.График бойынша популяцияның осылай өсуін көрсететін қисық сызықты экспоненциалды деп атайды. Сонымен, қолайлы жағдайларда әрбір түрдің сандық мөлшері экспоненциалды (логарифмдік) қисық бойынша өсуге қабілетті. Сандық мөлшердің геометриялық өсу қарқынын экспоненциалды өсу деп атайды. Популяция гомеостазы. Популяциялардың ішкі тұрақтылығын өз механизмдері арқылы реттеуін гомеостаз, ал популяцияның сандық мөлшерінің орташа шамадан ауытқуын олардың динамикалық тепе-теңдігі деп, яғни, белгілі бір жағдайдағы популяцияның өз санын бір қалыпты ұстап тұруын атайды. Әрбір жүйенің тіршілік етуі – оның құрамы мен құрылымы, ішкі байланыстары және уақыт пен кеңістіктегі өзгерісі өзін-өзі реттеу арқылы жүзеге асып отырады. Өзін-өзі реттеу – организмдердің үнемі өзгеріп отыратын орта жағдайларында тіршіліктерін сақтап қалу үшін бейімделуі, ыңғайлануы. Популяцияның өзін-өзі реттеуі табиғатта тең екі күш арқылы жүзеге асып отырады. Бір жағынан, бұл популяция санының өсуіне алып келетін барлық факторлардың жиынтығын құрайтын биотикалық потенциал (туылу, жаңа жерлерге қоныстану, қорғаныс механизмдері, т.б.), ал екінші жағынан – популяция санын азайтатын факторлар жиынтығы (судың, қоректің тапшылығы, ауа-райының қолайсыз жағдайлары, жыртқыштар, паразиттер, бәсекелестер, аурулар). Сонымен популяция санының өсуі, азаюы немесе бір қалыпты болуы биотикалық потенциал мен орта салмағының ара салмағына байланысты. Түр популяциясы санының өзгеруі – оның биотикалық потенциалы мен қоршаған орта жағдайлары арасындағы тепе-теңдіктің бұзылуының нәтижесі. Реттейтін факторлар әсерін организмдердің түраралық және түріші қарым-қатынастары деңгейінде қарастыруға болады. Гомеостаздың түраралық механизміне жыртқыш-жемтік, иесі-паразит, бәсекелестік қарым-қатынастары жатады. Бәсекелестік популяция іші гомеостазының негізінде жатыр.
20. Биоценоздар экологиясы және оның құрамдары. Доминант және эдификатор түрлер
Табиғатта әр түрге жататын популяциялар бірігіп – қауымдастық немесе биоценоз түзеді. Биоценоз (грекше bios – өмір, koinos – жалпы, ортақ) – бірдей орта жағдайларында бірге тіршілік ететін өсімдіктер, жануарлар және микроорганизмдер популяцияларының жиынтығы. Биоценоз ұғымын қолдануды 1877 жылы неміс зоологы Карл Мебиус ұсынды. Биоценоз тірі организмдердің жай жиынтығы емес, ретті, бір-бірімен байланысқан фитоценоздан (өсімдіктер жиынтығы), зооценоздан (жануарлар жиынтығы), микоценоздан (саңырауқұлақтар жиынтығы) және микробоценоздан (микроорганизмдер жиынтығы) тұратын жүйе
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 алуан түрлілігін және олардың салмақтары мен сандық мөлшерінің ара қатынасын айтады. Түрге бай және кедей биоценоз түрлері бар. Жылуы аз полярлық арктикалық шөлдерде және солтүстік тундраларда, 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 су басып 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.
2 блок 1.Биоценоздың кеңістіктегі құрылымы. Ярустылық және мозайкалық. Биоценоздың кеңістіктегі құрылымы ондағы өсімдіктер жабынымен (фитоценоз) - өсімдіктердің жер асты және жер үсті мүшелері салмақтарының бөлінуі бойынша анықталады. *Биоценоздарға организмдер алғаш рет қоныстанғаннан бастап көптеген экологиялық факторлаға байланысты орналасады. Организмдер жердің рельефіне қарай горизонтальды (көлденең) немесе вертикальды бағытта (тігінен) орналасуы мүмкін. Ол үшін әрбір жеке түр бір-біріне кедергі келтірмеуі тиіс. Соның биоценоздағы бір көрінісі - ярустылық (қатарлық). Ярустылық - биоценоздардың биікті бойынша жіктелуі. Тіпті ярустылық жер асты бөлімдерінде де байқалады. Әрбір ярусқа тән оның микроклиматы, түрлік құрамы, бейімделу белгілері жіктелген. *Биіктігі әртүрлі өсімдіктер өсетін фитоценоздан анық білінетін ярустылық 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 бұтақтарында 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.Фитоценоздардың жер асты ярустылығы өсімдіктердің тамыр жүйелерінің әртүрлі тереңдікте болуына байланысты. Жануарлар да өсімдіктердің кейбір ярустарында көп шоғырланады. Кейбіреулері сол ярусты мүлдем ауыстырмайды да. Мысалы, насекомдар арасында мынадай топтарды ажыратады: топырақта тіршілік ететіндерді – геобий, топырақтың беткі қабатындағыларды – герпетобий, мүктер ярусындағыларды – бриобий, шөптесін өсімдіктердегі – филлобий, одан жоғары ярустағыларды – аэробий деп бөледі. Көлденең бағыттағы түрлердің орналасуы мозайкалық – барлық фитоценоздарға тән. Мозайкалықтың бірнеше себептері бар: микрорельефтің әр текті болуы, өсімдіктердің орта құру әсері мен олардың биологиялық ерекшеліктері. Ол жануарлар (құмырсқа илеуінің пайда болуы, өсімдіктер жамылғысын тұяқтылардың таптауы нәтижесінде) немесе адам тіршілігінің (ағаштарды кесу, от жағу) барысында болуы мүмкін Топырақтағы, судағы организмдерден де өзіне тән ярустылықты байқауға болады. Бірақ, мұндағы экологиялық факторлар мен талаптар әр түрлі болуы мүмкін.
2Биоценоздағы организмдердің қарым-қатынастары (В.Н. Беклемишев бойынша) Биоценоздағы түріші және түраралық қатынастарды орыс зоологы В.Н.Беклемишев 4 түрге: трофикалық (қоректік), топикалық, форикалық және фабрикалық деп бөлді. Трофикалық (қоректік) байланыстар – бір түр басқа тірі особьтармен, өлекселермен немесе олардың соңғы өнімдерімен (экскременттерімен) қоректену. Ұшып жүрген насекомдармен 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 топикалық байланыстар деп атайды. Бұл байланыстар алуан түрлі болады. Бір түрдің екінші түрді тіршілік ортасымен қамтамасыз етуі басқа түрлер қоныстанатын немесе басқа түрлер қоныстанудан қашатын субстрат құруы, қоршаған кеңістіктегі жарыққа, ортаның бөлінген соңғы өнімдермен қанығуына, судың, ауаның, температураның өзгеруіне әсері. Киттер терісіне қоныстанып тіршілік ететін теңіз организмдері, сиыр көңіндегі шыбын личинкалары, ағаш діңгегіндегі қыналар өздеріне тіршілік ортасы немесе субстрат болып табылатын организмдермен тікелей топикалық байланысқа түседі. Топикалық немесе трофикалық (қоректік) байланыстар организмдер тіршілігінде үлкен роль атқарып биоценоз тіршілігінің негізін құрайды. Әр түрге жататын организмдерді бір-бірінің жанында болуын осы типтегі байланыстар қамтамасыз етеді. *Бір түрдің басқа түр арқылы таралуы форикалық байланыстар болып табылады. Әдетте таратушылар ролін жануарлар атқарады. Жануарлар арқылы өсімдіктер тозаңдарының, спораларының, тұқымдарының таралуын зоохория, ал майда насекомдардың 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 тарайд Жануарлардың, құстардың жемістер мен жидектерді жеп, қорытылмай қалған тұқымдарының соңғы өнімдерімен сыртқа бөлініп таралуын –активті таралу дейді. Саңырауқұлақ спораларын таратуда насекомдар үлкен роль атқарады. Жануарлардағы форезия негізінен әртүрлі кенелер арасында кең тараған. Форезия арқылы насекомдармен бірге кейбір нематодтар да тарайды. Көң шыбындарының аяқтары көбіне щетка тәрізді болуы, рабдитид-нематодтардың жабысып таралуына байланысты. Ірі жануарлар арасында форезия кездесе бермейді. Организмнің өз інін, ұясын саларда басқа түрлердің өлі қалдықтарын пайдалануын фабрикалық байланыстар деп атайды.
3. Биотикалық қарым-қатынастар типтері
Биотикалық факторлар – бір организмдердің тіршілік етуі барысында басқа организмдерге әсері. Биотикалық қарым-қатынастардың негізгі типтері: бәсекелестік, жыртқыштық, комменсализм, мутуализм, симбиоз, синойкия, паразитизм. Биоценозда әр түрлі түрлер арасында белгілі бір қарым-қатынастар қалыптасады. Оның негізі қоректік тізбектерге байланысты екені белгілі. Десе де, организмдер арасындағы кеңістіктік қарым-қатынастар да негізгі роль атқарады. Қоректік тізбектер өсімдік, құстар және жануарлар арасында болады. Бәсекелестік - бір немесе бірнеше түрге жататын организмдердің өзара қорек, тұрағы, т.б. ресурстардың жетіспеушілік жағдайындағы қарым-қатынастарының көрінісі. Кезінде Ч. Дарвин түр ішіндегі бәсекелестікті тіршілік үшін күрестің маңызды әрі жоғарғы формасы ретінде бағалаған. Бұл көрініс өсімдіктер мен жануарлар арасында жиі байқалады. Мысалы, кәдімгі шыршалардың өздігінен сиреуі немесе құмырсқалардың қырылу арқылы популяциясын реттеуі жатады. Түраралық бәсекелестік әр түрге жататын түрлер арасында болады. Ол бірде айқын білінсе, бірде онша байқалмайды. Сондықтан эколог Г.Ф.Гаузенің зерттеулері бойынша екі түрге жататын популяциялар еш уақытта бір жерде өмір сүре алмайды. Оның біреуі белсенді түр ретінде басымдылық көрсетіп, екіншісін ығыстырады немесе жойып жібереді. Жыртқыштық - қорек, аумақ, т.б. ресурстар үшін бірін-бірі өлтіру, қуу, жеу арқылы көрініс береді. Жыртқыштық - түрлер арасында болатын қарым-қатынастардың ең жоғарғы формасы. Жыртқыштық ғасырлар бойы дамып, организм бойында морфологиялық, физиологиялық, биохимиялық т.б. өзгерістерге алып келді. Олар өсімдіктерде тікен, қабық, жағымсыз иіс түрінде білінсе, жануарлар дүниесінде улы бездер, панцирлер, қорғаныс түстер, мінез-құлкының өзгеруі, түрін өзгерту, денесінің кейбір мүшесін бөліп тастау, қашып кету, жасырыну т.б. құбылыстар арқылы жүзеге асады. Тіпті құстар, түз тағылары сес көрсетіп, қарсы шабу, қатты дыбыс шығаруға дейін бейімделген. Эволюция барысында кейбір жыртқыштар жемтігін таңдап жеуге, екіншілері көпқоректілерге айналған. Мәселен, қасқыр көпқоректі болса, ал кейбір құстар тек балықпен қоректенуге бейімделген. Комменсализм - бір түрдің қоректік қалдығымен екінші организм қоректене отырып оған ешбір зиян келтірмеуі. Бұл симбиоздың бір формасы ретінде белгілі. Ал кейде екінші организм біріншісін қозғау құралы немесе қорғанысы 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. Мутуализм - әр түрге жататын организмдердің бір-біріне қолайлы жағдай туғыза отырып селбесіп тіршілік етуі. Мәселен, тақуа шаян (рак отшельник) мен актиния арасындағы қарым-қатынас немесе құмырсқа мен өсімдік биті арасындағы байланыс осының мысалы.
3.(2)Биотикалық қарым-қатынастар типтері
Паразитизм - бір түр өкілінің екінші бір түр өкілін қорек немесе тіршілік ортасы ретінде пайдалану арқылы тіршілік етуі. Паразиттік құбылыс организмдер арасында тікелей жанасу арқылы бірте-бірте пайда болған. Бұл процестер бактериядан бастап жоғары сатыдағы организмдер арасында 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 немесе ішкі мүшелерінен паразиттің 19 түрі табылған. Ал адамның ішек-қарын, өкпе, бауырларында кездесетін аскарида, эхинококк, т.б. организмдер 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 күресті, 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 организмдердің кеңістікте бір-біріне ешбір 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.
7. Экологиялық қуыс. Гаузе принципі
«Экологиялық қуыс» ұғымын ғылымға зоолог Дж. Гринелл биоценоздағы түрдің ролін анықтау үшін енгізді. Экологиялық қуыс – абстракты ұғым, бұл табиғатта түрдің тіршілік етуіне ықпал ететін барлық орта факторларының жиынтығы. Ю.Одумның айтуы бойынша «экологиялық қуыс» ұғымы организмнің экожүйедегі атқаратын роліне жатады, яғни тіршілік ету ортасы түрдің «мекен-жайы», ал қуыс – түрдің «мамандығы». Мысалы, өсімдік қоректі антилопа мен кенгуру әртүрлі жерде тіршілік еткенімен бір экологиялық қуысты иеленеді. Керісінше, орман тиіні мен бұғысы да өсімдік қоректі болғанымен әртүрлі экологиялық қуысты иеленеді. Қорек түрлері әртүрлі болуына байланысты экологиялық қуыс жануарлар арасында жақсы байқалады. Африка саваннасында жайылып жүрген тұяқты жануарлар жайылымның шөптерімен әртүрлі қоректенеді: зебралар негізінен өсімдіктердің бас жақтарымен, антилопа гну зебралардан қалған өсімдіктердің тек кейбір түрлерімен, газель аласа өсімдіктермен, ал топи антилопалары басқа жануарлардан қалған, қураған биік шөптермен қоректенеді (26 сурет). Гаузе принципі бойынша екі түр кішкентай бір кеңістікте бірге тіршілік ете алмайды. Өйткені екі түрдің де санының өсуіне кеңістіктегі ресурстардың қоры жетпейді. Яғни, экологиялық қажеттіліктері ұқсас түрлер бірдей экологиялық қуысты (орынды) иелене алмайды. Өмір сүруі үшін біреуі міндетті түрде экологиялық қуысын өзгерту керек (қоректүрін, тіршілік ету түрін). Өсімдіктердің қоректенуі автотрофты болғанымен (фотосинтез) және ортаның бірдей қорларын (минералды заттардың ерітінділері, көмір қышқыл газ) пайдалануына қарамастан олардың да қуыстарға жіктелуі айқын байқалады. Жарық сүйгіш, көлеңке сүйгіш өсімдіктер, тамыр жүйелерінің әртүрлі тереңдікте болуы, қажетті ылғал мөлшері және олар әртүрлі кезеңдерде гүлдеп, жеміс береді, тозаңдатқыштары да әртүрлі болады. Әрбір жеке организмнің тек өзіне ғана тән қолайлы тіршілік ететін қуысы (орны) болады. Ол көбінесе биоценоздың құрылымына байланысты өзінің атқаратын ерекше қызметімен сипатталады. Мәселен, шөптесін өсімдіктер мен орман ағаштары Австрияда немесе Еуропада болсын, олардың экологиялық қуысы мен атқаратын қызметі ұқсас болып келеді. Экологиялық қуыстың тұрақты болуы көбінесе қоректік бәсекелестікке де тікелей байланысты. Ал бір систематикалық түрге жататын туыс түрлер тіптен қоректік тұрғыда өте тиімді жіктелген. Мәселен, суда кездесетін ескек аяқты су қандалаларының екі түрі бір жерде тіршілік ете береді. Себебі бірі жыртқыш болса, екіншісі калдықтармен қоректенеді. Мұндай жағдайда организмдердің экологиялық орны тұрақты келеді. Өсімдіктерде де экологиялық орын жақсы жіктелген.
8.(1)Экологиялық сукцессия, түрлері
Белгілі бір уақыт ішінде қауымдастықтар құрылып және өзгеріп отырады. Олардың түрлік құрамы, әртүрлі топтағы организмдердің молдығы, трофикалық құрылымы, өнімділігі және басқа да көрсеткіштері өзгеріп отырады. Бір биоценоздың екінші биоценозбен жүйелі түрде ауысуын экологиялық сукцессия (латынша succession - ауысу) деп атайды. Жалпы биоценоздардың бірін-бірі ауыстыру тізбегін сукцессиялық қатар немесе серия дейді. Сукцессияға мысал ретінде кішігірім көлдің батпаққа, одан орманға айналуын келтіруге болады.
Экологиялық сукцессия биоталық қауымдастық пен физикалық орта арасында тепе-теңдік орнайтын экожүйенің реттелген дамуы, оны болжауға болады. Экологиялық сукцессия бірнеше кезеңнен өтеді, солардың барысында биоталық қауымдастықтар бірінен соң бірі алмасып жатады. Сукцессия кезінде түрлердің алмасуының себебі, популяциялар қоршаған ортаны өзгертуге ұмтыла отырып, өзге популяциялар үшін қолайлы жағдайлар жасайды. Экологиялық сукцессия барысында организмдердің түрлік популяциялары және олардың арасындағы функциялық байланыстардың түрлері бірін-бірі белгілі заңдылыққа сәйкес кезеңді түрде және қайталанып алмастырып отырады.Сукцессия - өсу, тұрақтану, климакс сатыларынан тұрады. Экологиялық сукцессияның автотрофты, гетеретрофты, аутогенді, аллогенді, фитогенді, зоогенді, ландшафты, алапатты, антропогенді түрлері бар. Қазіргі таңда сукцессияның экзогенетикалық және эндогенетикалық түрлерін ажыратады. Экзогенетикалық сукцессия сыртқы абиотикалық немесе антропогендік (батпақтарды құрғату, сулардың ластануы) әсерлерден болуы мүмкін. Эндогенетикалық сукцессия қауымдастықтағы байланыстар жүйесінің немесе құрылымының өзгеруі нәтижесінде болуы мүмкін.Жалпы сипаты бойынша сукцессия бірінші реттік (алғашқы) және екінші реттік (соңғы) болып бөлінеді. Бірінші реттік (алғашқы) сукцессия тіршілік иелері жоқ жерде: лава үстінде, сусымалы құмдарда, жартастарда, тасты жерлерде басталады. Бұл жерде алғашқы қоныстанушылардың (бактериялар, қыналар, балдырлар) ролі зор. Олар тіршілік ету барысында аналық жынысты бұзып өзгертеді, топырақтың түзілуіне себеп болады. Өлген, шіріген организмдер біртіндеп жиналуы және үгілу әсерінен тау жыныстарының үгілуі нәтижесінде мүктер өсетін топырақтың түзілуіне алып келеді. Мүктердің өсіп дамуы кезінде де топырақ түзілу процесі жалғаса береді. Қолайсыз жағдайлар кезінде де тіршілік ете беретін қарапайым қауымдастықтар түзіледі. Сөйтіп, организмдердің алуан түрлілігі арта береді.
8.(2)Экологиялық сукцессия, түрлері
Екінші реттік (соңғы) сукцессия бұрын жақсы дамып жетілген биоценоз орнында жүреді. Мысалы, өртенген орман, құрғатылған батпақ немесе бұзылған қауымдастықтар орнында. Әдетте мұндай жерлерде тіршілік ресурстарының бай қоры сақталады. Мысалы, өртенген жерде жарық сүйгіш өсімдіктер (гелиофиттер), олардың көлеңкесінде факультативті гелиофиттер, сциофиттер өсе бастайды. Өсімдіктер жабыны жаңа түрлер өсетін топырақты құнарландырып, құрылымын жақсарта түседі. Екінші реттік сукцессия топырақ түріне байланысты тез немесе баяу жүруі мүмкін. Бұл процесс климаксты қауымдастықтың (толық жетілген) пайда болуымен аяқталады (27 сурет). Екінші реттік сукцессия кезіндегі өзгерістер жылдамдығы алғашқы сукцессиямен салыстырғанда әлдеқайда тез жүреді.
Қоңыржай климаттағы екінші реттік сукцессия процесі кезіндегі негізгі стадияларының ұзақтығы:
-бірінші – шөптесін өсімдіктер жамылғысы стадиясы – шамамен 10 жылға созылады;
-екінші – бұталы өсімдіктер стадиясы – 10-25 жылға созылады;
-үшінші – жапырақты ағаштар стадиясы – 25-100 жылға созылады;
-төртінші – қылқан жапырақты ағаштар стадиясы – 100 жылдан асады.
Сукцессия – барлық қауымдастықтарға тән, белгілі бір стадияларда жүретін, жалпы өзгерістерді қамтитын бағытталған және заңды процесс.
Сукцессиялық өзгерістердің негізгі типтері мынадай:
-сукцессия процесі кезінде өсімдіктер мен жануарлар түрлері үнемі өзгеріп отырады;
-сукцессиялық өзгерістер нәтижесінде организмдердің түрлік алуантүрлілігі артады;
-органикалық заттардың биомассасы артады.
9. Биогеоценоз және биотоп (экотоп) ұғымдары. Биогеоценоздың құрамдас бөліктері.
Биогеоценоз – тіршілік ететін жер бетімен қоса (биотип) тірі организмдер (биоценоз) мен абиотикалық ортаның тарихи қалыптасқан жиынтығы. «Биогеоценоз» ұғымын 1944 жылы академик В.Н.Сукачев ұсынды. Табиғатта әртүрлі түрлердің популяциялары биоценозға бірігеді. Бірақ, ешқандай биоценоз ортадан бөлек өздігінен дами алмайды. Нәтижесінде табиғатта тірі және өлі компоненттер жиынтығы құрылады. Орта жағдайлары ұқсас кеңістікте тіршілік ететін организмдер қауымдастықтарын биотоп (биоценоз) деп атайды. Биотоп – биоценоздың тіршілік ету ортасы. Сондықтан биоценозды белгілі бір биотопқа тән тарихи қалыптасқан организмдер тобы ретінде қарастыруға болады. Кез-келген биоценоз биотоппен бірге жоғары дәрежедегі биологиялық жүйе – биогеоценозды құрайд. Биогеоценоздар әртүрлі мөлшерде, көлемде болуы мүмкін. Мысалы, орман, көл, шалғындық, және т.б. Мөлшері мен күрделілігіне қарамастан кез-келген биогеоценоз мынадай құрамдардан тұрады: 1) продуценттер - өндіргіштер (жасыл өсімдіктер), күн энергиясын пайдалана отырып денесін бейорганикалық заттардан түзетін автотрофты организмдер. Бұлар қоректік тізбектің бірінші буыны; 2) консументтер – тұтынушылар, продуценттер арқылы дайын органикалық заттармен бірге ондағы энергияны пайдаланатын гетеретрофты организмдер (бірінші дәрежелі - өсімдік қоректі жануарлар, екінші дәрежелі - ет қоректілер және үшінші дәрежелі - жыртқыштар); 3) редуценттер – ыдыратушылар, органикалық қалдықтарды ыдырататын, биологиялық зат айналымын аяқтайтын (шартты түрде) организмдер (бактериялар, саңырауқұлақтар, микроорганизмдер); 4) өлі табиғат компоненттері Бұлардың арасында әртүрлі дәрежедегі байланыстар пайда болады. Адамның қатысуымен табиғи биогеоценоздар өзгеріп, олардың орнына көбейіп келе жатқан агробиоценоздар келеді. Қазіргі кезде Жер бетінің 10%-ын агроценоздар алып жатыр. Егер табиғи биогеоценоздар өздігінен реттелетін болса, агроценоздарды адам реттеп отырады. Экотоп пен биоценоз арасында мынадай тығыз байланыстар орын алған: 1) экотоп шарттары сан алуан болған сайын биоценоздағы түрлер де соншалықты көп болады; 2) экотоп жағдайларының қалыптан ауытқуы жоғарылаған сайын биоценоз соғұрлым түрге кедей болып келеді, және керісінше оның кейбір түрлерін құрайтын особьтардың саны көп болады; 3) экотоптағы ортаның жағдайы неғұрлым бірқалыпты өзгеретін болса және ол ұзағырақ өзгеріссіз қалыпта тұрса, биоценоз соғұрлым түрлерге бай болады және қалыпты әрі тұрақты сақталады; 4) бір-біріне жақын туыс екі түрдің өзі бір экотопта бірдей экологиялық.
10 Экожүйе, биогеоценоз және экожүйе типтері
Биогеоценоз – тіршілік ететін жер бетімен қоса тірі организмдер мен абиотикалық ортаның тарихи қалыптасқан жиынтығы. «Биогеоценоз» ұғымын 1944 жылы академик В.Н.Сукачев ұсынды.Табиғатта әртүрлі түрлердің популяциялары биоценозға бірігеді. Бірақ, ешқандай биоценоз ортадан бөлек өздігінен дами алмайды. Нәтижесінде табиғатта тірі және өлі компоненттер жиынтығы құрылады. Орта жағдайлары ұқсас кеңістікте тіршілік ететін организмдер қауымдастықтарын биотоп (биоценоз) деп атайды. Биотоп – биоценоздың тіршілік ету ортасы. Сондықтан биоценозды белгілі бір биотопқа тән тарихи қалыптасқан организмдер тобы ретінде қарастыруға болады. Кез-келген биоценоз биотоппен бірге жоғары дәрежедегі биологиялық жүйе – биогеоценозды құрайды. Биогеоценоздар әртүрлі мөлшерде, көлемде болуы мүмкін. Мысалы, орман, көл, шалғындық, және т.б. Мөлшері мен күрделілігіне қарамастан кез-келген биогеоценоз мынадай құрамдардан тұрады: продуценттер - өндіргіштер (жасыл өсімдіктер), күн энергиясын пайдалана отырып денесін бейорганикалық заттардан түзетін автотрофты организмдер. Бұлар қоректік тізбектің бірінші буыны; консументтер – тұтынушылар, продуценттер арқылы дайын органикалық заттармен бірге ондағы энергияны пайдаланатын гетеретрофты организмдер (бірінші дәрежелі - өсімдік қоректі жануарлар, екінші дәрежелі - ет қоректілер және үшінші дәрежелі - жыртқыштар); редуценттер – ыдыратушылар, органикалық қалдықтарды ыдырататын, биологиялық зат айналымын аяқтайтын организмдер (бактериялар, саңырауқұлақтар, микроорганизмдер); өлі табиғат компоненттері Экологияда «биогеоценоз» ұғымымен бірге «экожүйе» ұғымы қолданылады. «Экожүйе» ұғымын ағылшын ботанигі А.Д.Тенсли ұсынды. Экожүйеде әртүрлі дәрежедегі зат алмасу процесі жүретін жүйе болса, биогеоценоз – белгілі бір өсімдіктер жабыны (фитоценоз) алып жатқан территориялық ұғым.. Экожүйе, экологияның ең негізгі обьектісі – тірі организмдер жиынтығының қоректену, өсу, және ұрпақ беру мақсатында белгілі бір тіршілік ету кеңістігін бірлесе пайдалануының тарихи қалыптасқан жүйесі.Биогеоценоз шекарасы көбіне түрлік құрылысы мен құрамы біртекті өсімдіктер жабыны қауымдастықтарымен анықталады. Биогеоценоз экожүйенің бір варианты болып табылады. Экожүйе - зат айналымы жүре алатын организмдер мен бейорганикалық компоненттер жиынтығы. Жер бетіндегі барлық экожүйелер атмосфера және Әлемдік мұхит арқылы байланысып - биосфераны түзеді. Экожүйенің бірнеше түрлерін ажыратады: микроэкожүйе (мысалы, шіріп жатқан ағаш діңі); мезоэкожүйе (орман, көл, батпақ); макроэкожүйе (континент, мұхит); ғаламдық экожүйе (Жер биосферасы). Ю.Одум табиғи экожүйелердің үш түрін бөледі: жер беті (тундра, тайга, дала, шөл т.б.), тұщы су (көлдер, өзендер, батпақтар) және теңіз (ашық мұхит, өзен құйылыстары) экожүйелері.
11 Экологиялық пирамида (Элтон пирамидасы)
Экожүйелердің әрбір трофикалық деңгейдегі таза алғашқы және соңғы өнімдерді құрудың және шығындаудың жылдамдығы әртүрлі. Алайда, барлық экожүйелерге өнімдер пирамидаларының ережесі деп аталатын алғашқы өнім мен соңғы өнімдердің белгілі бір сандық ара қатынастары тән. Қауымдастықтардың өнімділігі экожүйедегі продуценттердің күн сәулесін пайдалану арқылы қандай жылдамдықпен органикалық заттарды синтездеуіне байланысты. Белгілі бір уақыт ішіндегі өсімдіктердің синтездеген органикалық заттарын қауымдастықтың алғашқы өнімі деп атайды. Мұны өсімдіктің ылғалды немесе құрғақ салмағының сандық мөлшері ретінде немесе джоул санына тең энергетикалық бірлікпен есептейді. Белгілі бір уақытта өсімдіктермен өңделген алғашқы өнімнің бір бөлігі өсімдіктердің өз қажеттілігіне (тыныс алуға) жұмсалады. Бұл жұмсалатын бөлік үлкен болуы да мүмкін. Тропикалық ормандарда және қоңыржай аймақтағы ормандарда бұл көрсеткіш 40%-дан 70%-ға дейін құрайды. Мысалы, планктонды балдырлар зат алмасу процесіне энергияның 40%-ын, ауылшаруашылық дақылдарының көпшілігі де сондай мөлшерде энергия жұмсайды. Органикалық массаның қалған бөлігін алғашқы таза өнім деп атайды. Алғашқы таза өнім – бұл консументтер мен редуценттер үшін энергетикалық қор болып есептеледі. Қоректік тізбекте қайта өңделіп бұл энергия гетеретрофты организмдердің массасын толтыруға жұмсалады. Белгілі бір уақыт ішінде консументтер массасының өсуін соңғы өнім деп атайды.Соңғы өнім әрбір трофикалық деңгейде жеке есептеледі. Өйткені әр деңгейдегі гетеретрофтар массасының өсуі алдыңғы деңгейден алынған энергия есебінен жүреді. Биоценоздағы қоректік тізбектегі қоректің (азық) барлығы бірдей организмнің өсуіне немесе биомассаның жинақталуына жұмсалмайды. Оның біразы организмнің энергия қуатына: тыныс алу, қозғалу, көбею, дене температурасын ұстап тұруға жұмсалады. Сондықтан бір тізбектің биомассасы екіншісіне дейін толық өңделмейді. Егер ондай болған жағдайда табиғатта қор ресурсы таусылған болар еді. Осыған байланысты әрбір келесі қоректік тізбекке өткен сайын азықтың биомассасы азайып отырады. Нәтижесінде, бір трофикалық деңгейден екіншісіне өткен сайын биомасса, сандық құрамы және энергия қоры азайып отыратыны анықталған. Бұл заңдылықты кезінде эколог Ч.Элтон зерттеп өзінің есімімен "Элтон пирамидасы" деп атаған. (қоректік) деңгей бойынша организмдердің санын көрсетеді. Особьтардың саны продуценттерден консументтердің әр деңгейіне өткен сайын азая береді.Топтасып бірге қорегін табатын организмдерге бұл ереже қолданылмайды
12 В.И.Вернадскийдің биосфера туралы ілімі, биосфера компоненттері
«Биосфера» ұғымын алғаш рет ғылымда XIX ғасырда француз ғалымы Ж.Б.Ламарк, ал кейін термин ретінде австриялық ғалым Э.Зюсс (1875 ж.) қолданды. Биосфера, «тіршілік аймағы» туралы ғылыми ілімді жетілдірген орыс ғалымы В.И.Вернадский болды. Ол биосфера деп, тіршілікті түзуде маңызды роль атқаратын өмір сүретін Жер қабатын түсінді. «Тіршілік жер бетінің материясын құрайтын атомдардың көп бөлігін қамтуда, - деп жазды В.И.Вернадский. – Оның әсерінен бұл атомдар үздіксіз қозғалыста болады. Осы атомдардан әрдайым алуан түрлі қосылыстар түзілуде. Бұл процесс үзіліссіз ондаған миллион жылдар бойы, ертедегі археозой дәуірінен қазіргі кезге дейін жүруде. Жер бетінде бүкіл тірі организмдер сияқты үнемі әсер ететін, соңғы нәтижелері бойынша мықты да қуатты мұнан асқан химиялық күштер жоқ».Сондықтан В.И.Вернадский тірі организмдерді негізгі өзгертуші күштер деп ерекше атап көрсетті. Сонымен, биосфера деп - тіршілігі бар (немесе бұрын болған) кеңістікті (Жер қабаты), яғни тірі организмдер немесе олардың тіршілік өнімдері кездесетін жерлерді айтады. Қазіргі таңдағы биосфера көптеген компоненттерден – тірі және өлі (тіршілік ету ортасы) табиғаттан тұратын күрделі жүйе. Ол энергия мен заттардың биогеохимиялық айналымдарымен өз ара байланысқан атмосфераныңтөменгі, бүкіл гидросфераны және литосфераның жоғарғы қабатын қамтиды Биосфераның атмосферадағы шекарасы 20-25 км биіктікте – озон қабатына дейін жетеді. Озон қабаты Жер бетіндегі тіршілікті күннің ультракүлгін сәулелерінен қорғайды. Атмосфера – массасы 5,15∙1015 т. (500 триллион т.) құрайтын Жердің ауа қабаты. Атмосфераның негізгі бөлігі азоттан (78,08%), оттегіден (20,95%), аргон (0,93%), көмір қышқыл газынан (0,03%) тұрады. Ал басқа элементтердің мөлшері өте аз: су буы – 0,2-2,6%, 1-2% инертті және тағы басқа газдардан тұрады. Мұнан басқа атмосферада шаңды бөлшектер - аэрозольдар бар. Жердің биосферасы үшін атмосфераның ролі зор, өйткені ол өзінің физикалық-химиялық қасиеттеріне байланысты өсімдіктер мен жануарлардың маңызды тіршілік процестерін қамтамасыз етеді. Гидросфера – бүкіл жер асты сулары, өзендер, көлдер, мұздықтар, теңіздер және Әлемдік мұхиттар кіретін Жердің су қабаты. Жер бетінде тіршіліктің дамуында судың маңызы өте зор. Биосферада су еріткіш ролін атқарады, өйткені ешқандай химиялық реакцияларға түспей бүкіл заттармен әрекеттесе береді. Бұл өз кезегінде еріген заттардың, мысалы, құрылық пен мұхиттар, қоршаған орта мен организмдер арасындағы зат алмасуды қамтамасыз етеді. Литосфера Жердің қатты шөгінді және магмалық жыныстан тұратын қатты қабат. Литосферада тіршілік тау жыныстарының температурасымен шектеледі. Бактериялар жер қыртысының жыныстарында 4 км тереңдікте кездескен
13 Биосфера эволюциясының этаптары
Биосфера эволюциясы – түрлердің, олардың арақатынастарының үздіксіз бір мезгілде өзгеру және бір түрдің түсіп қалып, бұрын болмаған екінші бір түрлердің пайда болу құбылыстары. Қазіргі биосфераның қалыптасуы – ғасырлар бойы орын алған эволюцияның нәтижесі. Биосфералық эволюция тіршіліктің пайда болуын дайындаған кезеңнен, дәлірек айтқанда биологиялық эволюциядан тұрады. Қалыптасқан көзқарастарға сәйкес олардың негізгі сатыларына: 1. Ғаламшар мен оның атмосферасының түзілуі шамамен 4,5 млрд. жыл бұрын басталды. Алғашқыда пайда болған атмосфераның температурасы жоғары, тез қалпына келетін сутектен, азоттан, су буынан, метаннан, аммиактан және инертті газдардан құрылған көміртек тотығының, формальдегид пен басқа жай қосылыстардың болуы мүмкін. 2. Күннің сәулелену энергиясы мен атмосфераның біртіндеп сууының нәтижесінде заттардың абиотикалық айналымы пайда болды. Сұйық су пайда болып, гидросфера құралып, су айналымы, элементтердің судағы миграциясы мен ерітінділерде бірнеше фазалық химиялық реакциялар жүрді. Автокатализдің арқасында молекулалардың түзілуі мен өсуі орын алған.3. Күннің ультракүлгін сәуле энергиясының, радиоактивтіліктің және әр түрлі энергиялық күш нәтижесінде көміртегінің, азоттың, сутегінің, оттегінің жай қосылыстары конденсация мен полимеризация процестеріне түсуі арқылы органикалық қосылыстар түзілген. 4. Төртінші сатыны антропоген сатысы деп атауға болады. Себебі, Жердің геологиялық тарихының соңғы кезеңі. Осы антропогендік кезеңнің көрнекті оқиғасы эволюцияның басқарушысы саналы адамның пайда болуы. Адамзат қоғамының пайда болуы мен дамуы өте көп мөлшерде зат пен энергия ағысын тартып, биологиялық айналымның тұйықтығын бұзды. Антропогендік экологиялық дағдарыстар туып, эволюцияның жағымсыз факторына айналды. Тарихи тұрғыдан қарайтын болсақ адам пайда болып биосфераға әсерін тигізе бастаған шақтан осы кезеңге дейінгі уақыт аралығында биосфераның өзгеруін 5 сатыға бөлуге болады: 1) адамзаттың биосфераға әсері әдеттегі биологиялық түр ретінде ғана болған; 2) адамзаттың қалыптасу кезеңінде экожүйелерді өзгертпейтін, бірақ өте қарқынды түрде аңшылық орын алған; 3) табиғи процестердің өзгеруіне байланысты экожүйе де өзгере бастаған; 4) жер жырту мен ормандарды кесу арқылы табиғатқа зиян келтірілген; 5) биосфераның барлық экологиялық құрауыштары түгелімен әлемдік өзгерістерге ұшыраған. Соңғы саты осыдан шамамен 300 жыл бұрын басталып, қазіргі кезге дейін жалғасып келе жатыр. Сонымен, адамның іс-әрекетінің әсерінен биосферада болатын негізгі өзгерістер түріне мынадай жағдайлар жатады: жердің беткі қабатының құрылымының өзгеруі (жер жырту, орман кесу, батпақты құрғату, жасанды су айдындарын жасау және жер бетіндегі су режиміне басқа да өзгерістер әкелу және т.б.); биосфераның құрамын, оны құратын заттардың тепе-теңдігі мен айналымын өзгерту (қазбаларды жер қойнауынан алу, үйінділер жасау, әртүрлі заттарды ауа мен су обьектілеріне тастау, ылғалдылық айналымын өзгерту); кейбір организмдер түрлерін жою арқылы немесе жануарлардың жаңа тұқымдары мен өсімдіктердің жаңа сорттарын шығарып, оларды жаңа мекендейтін орындарға ауыстыру арқылы.
14 Биологиялық (кіші) және геологиялық (үлкен) айналымдар.
Планетадағы барлық заттар үнемі айналымда болады. Күн энергиясы Жер бетінде екі зат айналымын қамтамасыз етеді: үлкен (геологиялық, биосфералық) және кіші (биологиялық). Биосферадағы заттардың үлкен айналымы негізгі екі кезеңмен ерекшеленеді: Жер дамуының бүкіл геологиялық өне бойында жүріп келетін және биосфераның дамуында негізгі роль атқаратын планетарлық процесс. Биосферадағы заттардың үлкен айналымы негізгі екі кезеңмен ерекшеленеді: Жер дамуының бүкіл геологиялық өне бойында жүріп келетін және биосфераның дамуында негізгі роль атқаратын планетарлық процесс. Геологиялық зат айналымы тау жыныстарының түзілуімен, үгілуімен және бұзылған өнімдердің – сынықтар мен химиялық элементтердің кейін басқа жерге ауысуымен байланысты. Бұл процестердегі басты ролді су мен топырақ бетінің термиялық қасиеті: күн сәулелерін сіңірілуі мен шағылуы, жылу өткізгіштігі және жылу сиымдылығы атқарады. Жер бетінің тұрақсыз гидротермиялық жағдайы атмосфера айналымының (циркуляция) планеталық жүйесімен бірге Жер дамуының бастапқы этаптарында құрлықтарды, мұхиттарды және қазіргі геосфераны түзумен байланысты болды. Биосфераның қалыптасуымен үлкен айналымға организмдердің тіршілік өнімдері де қосылды. Геологиялық айналым тірі организмдерді қоректік элементтермен қамтамасыз етіп көбіне олардың тіршілік ету жағдайларын анықтайды. Литосфераның негізгі химиялық элементтері: оттегі, кремний, алюминий, темір, магний, натрий, калий және басқалары, жоғарғы мантияның тереңдегі бөліктерінен литосфераның беткі қабатына дейін өтіп үлкен айналымға қатысады. Магманың кристалдануы кезінде пайда болған магмалық жыныстар Жер тереңдігінен литосфераның беткі қабатына түскен соң ыдырауға, үгілуге ұшырайды. Үгілу өнімдері сумен шайылып, желмен бірге рельефтің төмен жерлеріне, өзендерге, теңіз, мұхиттарға жиналып қуатты тұнбалық жыныстар түзеді. Бұл жыныстар уақыт өте тереңге батып, температурасы мен қысымы жоғары жерлерде өзгеріске ұшырайды, яғни «қайта балқытылады». Балқытылған соң жаңа жыныстар пайда болып, олар жер қыртысының жоғарғы қабаттарына шығып тағы да заттар айналымына түседі. Кіші н/е биологиялық зат айналымы бұл - өсімдіктер, жануарлар, саңырауқұлақтар, микроорганизмдер және топырақ арасындағы зат айналымы. Биологиялық айналымның мәні екі қарама-қарсы, бірақ бір-бірімен байланысты процестердің нәтижесінде – органикалық заттардың түзілуі және олардың бұзылуы жүреді. Органикалық заттардың түзілуінің алғашқы этапы жасыл өсімдіктердегі фотосиндезбен, яғни көмір қышқыл газ, су, жай минералдық қосындылар және Күн энергиясының қатысуымен тірі заттардың түзілуі. Өсімдіктер (продуценттер) топырақтан күкірт, фосфор, кальций, калий, магний, марганец, кремний, мыс және басқа элементтердің ерітінділерін сіңіреді. Өсімдік қоректі жануарлар (I реттік консументтер) осы элементтердің қосылыстарын қорек ретінде пайдаланады. Жыртқыштар (II реттік консументтер) осы өсімдік қоректі жануарлармен қоректеніп одан да күрделі құрамды (белок, май, амин қышқылдары және басқа заттар) затарды сіңіреді. Ыыратушы микроорганизмдер (редуценттер) өлген өсімдіктер мен жануарлар қалдықтарын ыдыратып нәтижесінде топыраққа, суға жай минералдық қосылыстар түседі. Оны өсімдіктер сіңіріп, қайтадан биологиялық айналымның келесі орамы басталады

15 Тұрақты (орнықты) даму концепциясының модельдері
Биосфера Жер бетінде адамның пайда болғанына дейін болған. Бірақ адам биосферасыз тіршілік ете алмайды. Адамзат тіршілігіне қауіп төндірген Жаhандық экологиялық проблемалар әлемдік қауымдастықты осы жағдайдан шығудың жаңа жолдарын іздеуге, орнықты даму концепциясын жасауға мәжбүр етуде. Концепция БҰҰ-ның қоршаған орта және даму жөніндегі конференциясында (Рио-де-Жанейро, 1992) қабылданды. Орнықты даму моделінің ұйғарымдары:1Өндірістің материалдық және энергия сиымдылығын төмендету, қалдықтарды мейлінше азайту, улы заттар айналымын азайту. 2Экологиялық критерийлерді (қоршаған ортаға тигізген зиянның бағасы) ескеретін бағаның құрылуына ауысы және салық пен айып пұл жүйесімен бірге жаңа экономикалық қауіпсіз қор және энергия сақтау технологиясын пайдалануды ынталандыру.3Ауыл шаруашылығын тиянақты жүргізуді және ауыл шаруашылық дақылдарының өнімділігін көтеру арқылы аудандардың дамуына жәрдем беру, өсімдік және жануар өнімдерінің нәрлі қасиеттерін жақсарту, ауыл шаруашылығы зиянкестерімен күресуде кешенді күрес жолдарын пайдалану және т.б. 4Индустриялды дамыған елдердің дамып келе жатқан елдерге алдыңғы қатарлы технологияларды, осы елдерден алынған генетикалық материалдардың негізінде құрылған жаңа технологияларды беру. 5Барлық елдер үшін бірдей экологиялық стандарттарды қалыптастыру, орнықты дамудың біртұтас жаhандық бағытын анықтайтын халықаралық институттарды құру және т.б. Адам және орнықты даму концепциясының ортақ мақсаттары көп. Олар 80-ші жылдардың соңында бір уақытта пайда болып, 90-шы жылдары қарқынды дами бастады. Бұл концепциялардың пайда болуы, дамуы БҰҰ белсенді түрде қатысуымен жүргізіліп келеді. Адам және орнықты даму концепциясының пайда болу себебі, адамзаттың экономикалық дамуы моделінің шекті екенін және оның тұйықтығын сезіну болды. Өйткені дамудың әлеуметтік және экологиялық аспектілерін ескермеу және көптеген басқа да ғаламдық сипаты бар факторлар жақын арада, болашақта адамзат өркениетінің тіршілігіне қауіп төндіретін құбылыстарға алып келеді. Кез-келген экономикалық дамудың негізінде экономикалық дамудың үш факторы немесе капиталдың үш түрі жатыр: еңбек ресурстары (адам капиталы), жеке капитал (капитал және жасанды капитал), табиғи ресурстар (табиғи капитал). Соңғы кезде экологиялық фактор экономикалық дамудың шектеушісі болып келеді. Қазіргі таңдағы эколого-экономикалық дамуды экономикалық дамудың техногендік түрі ретінде қарастыруға болады. Бұл типті экологиялық есепсіз, жасанды өндіріс жабдықтарын пайдалану негізінде құрылған табиғат бұзушы даму түрі ретінде сипаттауға болады. Техногенді даму типінің өзіне сай ерекшелігі ретінде:
қалпына келмейтін табиғи ресурстар түрлерін тез және ысырапты пайдалану (бірінші кезекте пайдалы қазбаларды);
қалпына келетін ресурстарды (топырақ, орман т.б.) олардың қалпына келу уақытына жеткізбей пайдалану;
үлкен мөлшердегі қалдықтар мен қоршаған ортаның өзін-өзі тазалауына мүмкіндік бермей ластауды қарастыруға болады.
16 Ноосфера және В.И.Вернадский бойынша ноосфераны құру шарттары
Жер бетіндегі органикалық дүниенің эволюциясы бірнеше этаптардан өтті. Алғашқысы биосферада заттардың биологиялық айналымының пайда болуымен байланысты. Екінші этапта көп клеткалы организмдер түзілді, сөйтіп биосфераның құрылымы күрделене түсті. Бұл екі этап биогенез (грекше bios - өмір, genesis – шығу тегі) деп аталады. Үшінші этап адамзат қоғамының пайда болуымен байланысты. Осының әсерінен қазіргі таңда биосфераның одан әрі дамуы және оның ақыл-ой қабаты – ноосфераға (грекше noos – ақыл-ой, sphaira - шар) айналуы жүріп жатыр. Ноосфера (грекше «ақыл-ой» және «шар») – адамның парасатты тіршілігі оның дамуын қамтамасыз ететін негізгі фактор болып табылатын биосфераның жаңа жай-күйі. «Ноосфера» ұғымын ғылымға 1927 жылы француз ғалымдары Э.Леруа мен П.Т. де Шарден енгізді. 1930-40 жылдары В.И.Вернадский ноосфера туралы ілімді одан ары дамыта түсті. Ол ноосфераны биосфера дамуының бір этапы деп қарастырып, табиғат пен адам қарым-қатынасын ақылмен, жүйелі түрде реттеп отыруға шақырды. Өз идеяларын дамыта отырып В.И.Вернадский ноосфераны құрудың қажетті шарттарын ұсынды:
Адамзат біртұтас болуына кез-келген құрлықтың немесе мұхиттың бір шетіндегі оқиға Жер бетінің басқа жерлеріне де әсер етеді.
Қазіргі таңдағы байланыс құралдары мен ақпарат алмасудың сол сәтте хабардар ету үшін өзгеруі.
Адамдар теңдігі – ноосфераның қажетті талабы.
Амдар теңдігі нәтижесінде жалпы өмір деңгейінің өсуі, сондай-ақ халықтың мемлекеттік және қоғамдық жұмыстарға, шараларға әсер ету мүмкіндіктері.
Энергетиканың дамуы, өмір сүру деңгейін көтеру үшін жаңа энергия көздерін ашу және пайдалану.
Қоғам өмірінде соғысты болдырмау.
В.И.Вернадский идеялары қазіргі таңда ғылыми ортада кең талқыланып жатыр. Олар адамзатты қорғау және экологиялық проблемаларды шешуде көптеген концепция мен теориялардың әдістемелік негізі болуда. В.И.Вернадский ноосфера туралы өз концепцияларының революциялық, адамзат пен оның болашағының өткір мәселелері туралы ойларының бір-біріне қарама-қайшылықты жерлері бар екенін де білді. Сондықтан кейбір тұстары әлі де болса дау тудыруда. Мысалы, Ю.Одум (1986) табиғи процестерді басқаратын адамның ақыл-ойы қабілетінің үлкен мүмкіндіктеріне қарамай, ноосфера туралы айту әлі ерте дейді. Өйткені адам өз қолымен жасаған кейбір істерінің соңғы нәтижелері қандай болатынын біле бермейді. Бұған біздің планетамыздағы пайда болып жатқан көптеген экологиялық проблемалар мысал бола алады. Кейбір ғалымдар қазіргі кезде ноосфераның пайда болуының тек алғы шарттары туралы ғана айтуға болады дейді.
17 Табиғи ресурстар және олардың түрлері
Табиғи ресурстар – адамның өз мұқтажын қамтамасыз ету және көздеген мақсатына жету үшін пайдаланатын қоршаған ортадағы заттардың, құбылыстардың, табиғи денелердің жиынтығы. Оларға ауа, күн, жел, су, жер, орман, табиғи құрылыс материалдары, пайдалы қазбалар және т.б. жатады.Табиғи ресурстардың бірінші белгісі – олардың түрі. Бұл белгіге сәйкес олар табиғи құбылыстар (күн энергиясы, жел, мұхиттардағы судың келуі мен қайтымы), өсімдіктер әлемі, жануарлар әлемі, табиғи заттар (су, ауа, топырақ) және пайдалы қазбалар (мұнай, алтын, т.б. әртүрлі рудалар) болып бөлінеді. Сонымен қатар пайдалы қазбалар пайдалануға дайын (көмір, бағалы тастар, тұз) және өңдеуді қажет ететін (мұнай, синтетикалық тыңайтқыштар) болуы мүмкін. Табиғи ресурстардың екінші белгісі – олардың қоры. Бұл белгісі бойынша оларды сарқылатын және сарқылмайтын деп бөледі. Сарқылмайтын табиғи ресурстар – табиғатты ұзақ пайдалану кезінде саны мен сапасы өзгермейтін немесе аздап қана өзгеретін табиғи физикалық құбылыстар және денелер. Мұндай ресурстарға Күн энергиясы, жел энергиясы, қозғалыстағы су энергиясы, жер қойнауы энергиясы жатады. Қоршаған ортаның ауасы мен суы саны бойынша өзгермеуі мүмкін, бірақ адамның тіршілігі барысында сапасы төмендеуі әбден мүмкін. Бұл табиғи байлықтар қазіргі таңдағы техника мен технологияның көмегімен (су, шаң, газ тазалау, сондай-ақ санитарлық-гигиеналық шаралар) сарқылмайтын бола алады. Сарқылатын табиғи байлықтар – табиғатты пайдалану барысында саны мен сапасы өзгеретін табиғи физикалық құбылыстар және денелер.Үшінші классификациялық белгі – сарқылатын табиғи байлықтардың орнына қайта келуі. Бұл белгісі бойынша сарқылатын байлықтардың мынадай түрлері бар: қалпына келетін –өсімдіктер, жануарлар және микроорганизмдер әлемі; қалпына келмейтін – миллиондаған жылдар бойы жер қойнауында түзілген пайдалы қазбалар (қара, түсті, асыл және сирек кездесетін, радиоактивті металдар рудалары, мұнай, газ және т.б.); салыстырмалы қалпына келетін – пайдалануға қарағанда орнына қайта келуі баяу жүретін ресурстар (құнарлы қара топырақ, үлкен жастағы ағаштар – секвойя, баобаб және т.б.). Сонымен қатар бұл құбылыстардың қандай масштабта: планетада, үлкен аймақта (континент), жеке географиялық ауданда немесе белгілі бір экожүйеде жүріп жатқанын ескерген жөн. Мұндай әртүрлі масштабта қарастыру кезінде табиғи байлықтың бір түрі сарқылатын да немесе сарқылмайтын да болуы мүмкін. Жоғарыда айтылғандай, табиғат пайдалану – қоршаған орта байлығын адамның тіршілігі үшін пайдалануы. Адамның табиғатты пайдалануы төрт түрлі: тіршілігін қамтамасыз ету, шаруашылық-экономикалық, денсаулық үшін және мәдени тұрғыдан болады.
Табиғи ресурстарды үнемді пайдаланудың ерекшеліктері
Табиғатты тиімді пайдаланудың мынадай ерекшеліктері бар: табиғи байлықтарды пайдалану оларды орнына келтірумен қатар жүруі керек (орнына қайта келетін табиғи байлықтар үшін); табиғи байлықтарды кешенді пайдалану; табиғи байлықтарды қайта пайдалану; табиғатты қорғау шараларын жүргізу; қоршаған табиғи ортаға антропогендік қысымды азайту үшін жаңа технологияларды ендіру. Жер қойнауындағы ресурстарды пайдалану қарқыны алдағы уақытта төмендемейтін болса, олардың қоры азаятыны сөзсіз. Ғалымдардың болжамы бойынша, мысалы, алюминий рудасының қоры 500-600 жылға, темірдікі – 150, мырыштыкі – 200-230, қорғасындыкі – 20-30 жылға жетеді екен. Осындай дағдарыстан шығу үшін ресурстар қорын үнемді пайдалану, сақтау және жаңа қорларын барлау, қайтара пайдаланатын шикізатты қолдану, металл сынықтарын қайта өңдеу, құнды және сирек кездесетін металдарды, істен шыққан аспаптарды қайта жөндеу және тағы да басқа шараларды іске асыру қажет. Табиғатты тиімді пайдалану ережесінің бұзылуы салдарынан қалпына келмейтін ресурстардың қатарына соңғы уақытта тұщы су, оттегі және т.б. қосылды. Себебі бұлардың пайдалану, шығындалу қарқыны табиғаттың өздігінен қалпына келу қарқынынан асып кетуде
19 Ластану және ластаушылар түрлері
Ластаушы – қоршаған ортаға әсер ету мөлшері табиғи деңгейден жоғары субьектілер (физикалық агент, химиялық зат, биологиялық түр). Ластану кез-келген агентпен болуы мүмкін. Тіпті ең таза агент те ластаушы болуы мүмкін, яғни, ластаушы дегеніміз табиғаттың өз тепе-теңдігінен шығуына алып келетін фактор. Шығу тегі бойынша ластану табиғи және антропогенді (адамның қатысуымен) болып келеді. Табиғи ластану - табиғи, әдетте үлкен апаттар, зілзалалар (жанартау атқылауы, жер сілкіну) нәтижесінде пайда болады. Өкінішке орай, өнеркәсіптің дамуына байланысты қоршаған ортаның ластануы антропогендік ластану болып отыр. Оларды өз кезегінде жергілікті және ғаламдық деп бөлуге болады. Жергілікті ластану өнеркәсіп аймақтарында немесе қала төңірегінде болуы мүмкін. Ғаламдық ластану үлкен қашықтықтарға тарап биосфералық процестерге, Жерге әсер етеді. Антропогендік ластану адам қатысуымен, олардың тікелей немесе жанама әсер етуінен пайда болады. Атмосфералық ауаны ластаушылар - механикалық, химиялық, физикалық, және биологиялық болып бөлінеді. Механикалық ластаушылар – шаң, қоқыс. Олар органикалық отынды жаққанда және құрылыс материалдарын дайындау процестері кезінде пайда болады. Мұндай ластану кезіндегі ең қауіптісі диаметрі 0,005 мм-ге дейінгі бөлшектер. Көптеген аурулар ауаның шаң болуымен байланысты: өкпе құрт ауруы (туберкулез), кеңірдектің аллергиялық аурулары және т.б.; ауадағы шаңның жоғары концентрациясы мұрынның шырышты қабығының жұмысын нашарлатады, мұрыннан қан кетеді Химиялық ластаушылар – экожүйедегі концентрациясы нормадан жоғары немесе басқа жақтан енген заттар. Ауаның мейлінше ластануы өнеркәсіп қажеттілігі үшін отындарды жағу, үйлерді жылыту, транспорттардың жұмысы кезінде, тұрмыстық және өндірістік қалдықтарды жағу, қайта өңдеу кезінде байқалады. Атмосфераны қатты ластайтын улы заттарға: көміртегі қосылыстары (көмір қышқыл газы, көміртегі тотығы, альдегидтер, қышқылдар), күкірт қосылыстары (күкіртті ангидрид, күкірт қышқылы), азот тотықтары (NO және NO2) жатады. Физикалық ластаушылар – бұл биосфераға техногендік себептерден түсетін энергияның артық көздері. Мысалы, жылу (атмосфераға қызған газдардың бөлінуі); жарық (жасанды жарықтың әсерінен табиғи жарықтың нашарлауы); шуыл (шуылдың мүмкін деңгейден артуы); электромагнитті (электр желісі, радио, теледидар); радиоактивті (атмосфераға радиоактивті заттардың бөлінуі); озон бұзғыш (фреондардың атмосфераға бөлінуі). Биологиялық ластаушылар – экожүйеде бұрын болмаған немесе мөлшері қалыпты жағдайдан аспаған организмдер түрлері. Микрорганизмдермен ластануды бактериологиялық ластану деп атайды. Әсіресе кейбір елдердің қарулы күштерінің лабораторияларында жасалатын арнайы немесе кездейсоқ ауру тудырғыш микроорганизмдердің штаммдарымен атмосфераның ластануы өте қауіпті.
20.Ксенобиотиктер,поллютанттар.Пестицидтер және олардың түрлері
Пестицидтер (лат. pestis-жұқпалы ауру, cіdo-өлтіремін) - өсімдік зиянкестері мен ауруларына, арамшөптерге, мақта, жүн, теріден жасалған бұйым зиянкестеріне, жануарлар экопаразиттеріне, адам мен жануарларға ауру тарататын организмдерге қарсы қолданылатын химиялық заттар. Химиялық табиғаты және патогендік қасиетіне байланысты пестицидтердің бірнеше: гигиеналық, химиялық, өнеркәсіптік классификациясы бар. Пестицидтер улылық дәрежелерінің әртүрлі болуымен ерекшеленеді. Улылығын бағалау үшін тәжірибеге алынған жануарлардың 50% өлетін дозаны, яғни орташа өлтіру дозасын (ЛД50) пайдаланады. ЛД50 мөлшеріне байланысты пестицидтерді: күшті әсер ететін улы заттар, улылығы жоғары, улылығы орташа,және улылығы төмен деп бөледі.Тұрақтылығына байланысты пестицидтерді: өте тұрақты (ыдырау уақыты 2 жылдан көп); тұрақты (0,5-1 жыл); салыстырмалы тұрақты (1-6 ай); тұрақтылығы аз (1 ай) деп бөледі.
Көбіне хлорорганикалық, фосфорорганикалық және сынапорганикалық пестицидтер жиі қолданылады. Әсер ету обьектісіне (арамшөптер, зиянды насекомдар, жылы қанды жануарлар) және химиялық табиғатына байланысты пестицидтер мынадай топтарға бөлінеді: акарецидтер – кенелермен күресу үшін;альгицидтер – балдырлар мен басқа да су өсімдіктерін құрту үшін;антисептиктер – бейметалл материалдарды микроорганизмдерден қорғау үшін;бактерицидтер - өсімдіктердің бактериалды ауруларымен және бактериялармен күресу үшін;зооцидтер – кемірушілермен күрес үшін;инсектицидтер – зиянды насекомдармен күресу үшін;лимацидтер - әртүрлі моллюскалармен күресу үшін;нематоцидтер – жұмыр құрттармен күресу үшін;фунгицидтер – топырақтағы саңырауқұлақтармен күресу үшін. Сондай-ақ пестицидтерге өсімдіктердің жапырақтарын жою үшін пайдаланатын – дефолианттар, өсімдіктің артық гүлдерін құрту үшін – дефлоранттар, өсімдіктің дамуы мен өсуін реттейтін – химиялық заттар, арамшөптерді жою үшін – гербицидтер, насекомдар, кемірушілер және басқа да жануарларды үркіту үшін қолданылатын химиялық заттар – репелленттер, жою үшін алдымен насекомдарды еліктіретін – аттрактанттар, насекомдарды жыныстық стерилдеу үшін қолданатын - стерилизаторларды жатқызады.
3блок 1 Қоршаған ортаның механикалық және физикалық ластануы
Механикалық ластаушылар – шаң, қоқыс. Олар органикалық отынды жаққанда және құрылыс материалдарын дайындау процестері кезінде пайда болады. Мұндай ластану кезіндегі ең қауіптісі диаметрі 0,005 мм-ге дейінгі бөлшектер. Көптеген аурулар ауаның шаң болуымен байланысты: өкпе құрт ауруы (туберкулез), кеңірдектің аллергиялық аурулары және т.б.; ауадағы шаңның жоғары концентрациясы мұрынның шырышты қабығының жұмысын нашарлатады, мұрыннан қан кетеді.Американдық ғалымдар халқының саны 1 млн-нан асатын қалалардағы тұрғындарда ауаның ластануы мен тыныс алу жолдарының қатерлі ісік (рак) ауруының жиілігі арасында тікелей байланыс бар екенін анықтады. Көз ауруы, созылмалы коньюнктивит көбіне ауаның ластануымен байланысты. Сондай-ақ атмосфералық ауадағы шаң Жер бетіне түсетін ультракүлгін сәулелердің мөлшерін де азайтады. Жасыл өсімдіктер ауадағы шаңды тазартып басқа қоспалардың әсерін төмендетеді. Мысалы, шыршалы ағаштар ауадан 1 гектардан 32 тонна, қарағайлар 36,4 т, шамшаттар – 68 т шаң жинайды.Физикалық ластаушылар – бұл биосфераға техногендік себептерден түсетін энергияның артық көздері. Мысалы, жылу (атмосфераға қызған газдардың бөлінуі); жарық (жасанды жарықтың әсерінен табиғи жарықтың нашарлауы); шуыл (шуылдың мүмкін деңгейден артуы); электромагнитті (электр желісі, радио, теледидар); радиоактивті (атмосфераға радиоактивті заттардың бөлінуі); озон бұзғыш (фреондардың атмосфераға бөлінуі).Қала үшін жағымсыз факторлардың бірі физикалық табиғаты әртүрлі дыбыс тербелісінен пайда болатын шуыл. Әдетте төменгі жиіліктегі автокөліктердің шуылы жоғары жиіліктегі шуылға қарағанда алысқа тарайды. Зерттеулер көрсеткендей, тіпті қысқа уақытты шуыл организмнің барлық жүйелеріне (әсіресе жүрек-қан және жүйке жүйелеріне) жағымсыз әсер етеді. Адам 30-40 дБ шуылда өзін қолайлы сезінгенімен, 120 дБ-ден жоғары шуыл организмге үлкен ауыртпалық түсіреді. Өсімдіктер шуылдан қорғауда да үлкен роль атқарады. Үй қабырғасының жартысына дейін өсіп тұрған жүзім өсімдігі пәтердегі шуылды екі еседей төмендетеді. Өсімдіктердің шуылдан қорғау қасиеті өсімдіктің еніне (габитусына), қалың болуына, құрамына, биіктігіне байланысты. Шуылдан арнайы (бетонды, металл, әйнекті ағашты) қондырғылар жақсы қорғайды.Орман экожүйелері ядролық жарылыстардың зардаптарын төмендетуде үлкен роль атқарады. Ағаштардың қылқандары мен жапырақтары радиоактивті йодтың 50% жинақтай алады. Орманы жоқ жерде радиоактивті тұнбалардың белсенділігі 32 есе жоғары болады. Қауіпті радиоактивті изотоптарға стронций-90, цезий-135, цезий-137 және басқа изотоптар жатады.
2 Қоршаған ортаның биологиялық және химиялық ластануы.
Биологиялық ластаушылар – экожүйеде бұрын болмаған немесе мөлшері қалыпты жағдайдан аспаған организмдер түрлері. Микрорганизмдермен ластануды бактериологиялық ластану деп атайды. Әсіресе кейбір елдердің қарулы күштерінің лабораторияларында жасалатын арнайы немесе кездейсоқ ауру тудырғыш микроорганизмдердің штаммдарымен атмосфераның ластануы өте қауіпті. Экожүйедегі өсімдіктер бөтен түрлермен өздері бөліп шығаратын фитонцидтер деп аталатын арнайы заттармен күресе алады. Кейбір фитонцид түрлері көп клеткалы организмдерге қатты әсер етіп тіпті насекомдарды өлтіріп те жібереді. Олар әсіресе бактериялы және саңырауқұлақты флораға қатты әсер етеді. Емен ағашының фитонциді қашықтан дизентерия мен паратиф қоздырғыштарын өлтіреді. Эвкалипт ағашының жапырақтары бөлетін фитонцидтер стрептококты, май қарағай қылқандары – дифтерия қоздырғышын, қарағайдың қылқандары - өкпе-құрт ауруы қоздырғыштарын өлтіреді. 1 га арша тоғайы күніне 30 кг фитонцидтер бөледі. Олар зиянды микроорганизмдерді өлтіріп қана қоймай, шыбындарды және басқа да насекомдарды жолатпайды.Химиялық ластаушылар – экожүйедегі концентрациясы нормадан жоғары немесе басқа жақтан енген заттар. Ауаның мейлінше ластануы өнеркәсіп қажеттілігі үшін отындарды жағу, үйлерді жылыту, транспорттардың жұмысы кезінде, тұрмыстық және өндірістік қалдықтарды жағу, қайта өңдеу кезінде байқалады. Атмосфераны қатты ластайтын улы заттарға: көміртегі қосылыстары (көмір қышқыл газы, көміртегі тотығы, альдегидтер, қышқылдар), күкірт қосылыстары (күкіртті ангидрид, күкірт қышқылы), азот тотықтары (NO және NO2) жатады. Екпе ағаштар газдар үшін механикалық бөгет және атмосфераның химиялық ластануына қорғаныш бола алады. Күкірт оксидін жақсы жұтатын ағаштарға: терек, жөке, қайың ағаштарын жатқызуға болады. Фенолдарды мамыргүл, аюбадам жақсы сіңіреді. Сондықтан жерге түскен жапырақтарды өртемей, жерге көміп тастаған дұрыс. Қоршаған орта өндірістік қалдықтар мен автокөлік түтіндерінен ластанғанда ауыл шаруашылығы өнімдерінің сапасы төмендеп, сол арқылы адамдардың денсаулығы зардап шегеді. Әсіресе минералды тыңайтқыштар мен зиянкестерге қолданатын пестицидтер жеміс-жидек арқылы адам организміне нитрат ретінде түседі. Мерзімінен ерте піскен көкөністерде (қарбыз, қауын, картоп, пияз, сәбіз және т.б.) нитраттар көп болады. Мысалы, мамыр айларында піскен көкөністерде көбіне зиянды заттардың шекті мөлшері 2-3 есеге артып түседі. Сондықтан ерте піскен көкөністерді пайдаланғанда сақ болған жөн.
3 Атмосфераның автокөліктермен ластану
Әрбір автокөлік жылына 4 тонна ауа жұтып, 800 кг көміртегі оксидін, 40 кг азот оксидін ж\е 200 кг-дай әртүрлі көмірсутектерді атмосфераға бөледі. Автокөліктерден бөлінетін газдар – 200-дей заттардың қоспалары. Мұнда отынның толық және жартылай жанған өнімдері – көмірсутектер болады. Транспорт моторы жай айналымда, жылдамдық алар кезде және кептелісте тұрғанда қоршаған ортаға көмірсутектер көп бөлінеді. Осындай жағдайда отын толық жанбайды да, лас ауа 10 есе көп бөлінеді. Қалыпты жағдайда қозғалтқыштан бөлінетін газдың құрамында СО2 – 2,7% болса, жылдамдықты түсірген жағдайда - СО2 3,9%-ға, ал жай қозғалған кезде – 6,9% дейін көбейеді. II валентті, IV валентті СО2 ауаға қарағанда салмағы ауыр, жердің бетіне жақын жиналады. Сондықтан тротуарда, бесік-арбада отырған нәресте СО2 шешесінен көп жұтады. Адам организміне жағымсыз әсерлердің бірі – көліктерден бөлінетін газ құрамында көп кездесетін қорғасын және оның бейорганикалық түрдегі формалары. Ауадағы қорғасын мөлшері көбейген сайын оның мөлшері адам қанында да көбейе түседі. Нәтижесінде қанның оттегімен қанығуы нашарлап, ферменттердің белсенділігі төмендейді. Ал бұл өз кезегінде зат алмасу процесінің бұзылуына алып келеді. Сондай-ақ II валентті СО-да қандағы гемоглобинмен қосылып басқа мүшелерге оттегінің жеткізілуін қиындатады. Транспорттан бөлінген газдардың құрамында одан басқа иісі күшті, тітіркендіргіш альдегидтер (акролен, формальдегид) болады. Мұнан басқа бөлінген лас газдардың құрамында отынның толық жанбауынан ыдырап бітпеген көмірсутектер болады. Негізінен этилен қатарына жататын гексан мен пентан. Отынның толық жанбауы себебінен көмірсутектердің бір бөлігі құрамында шайырлы заттары бар қара күйеге айналады. Егер автокөліктің моторы нашар жұмыс істейтін болса бөлінетін шайырлы заттар мен қара күйенің мөлшері де соғұрлым көп болады. Мұндай жағдайда машинаның артынан будақтап қара түтін шығады. Көлік түтіні құрамында бензинге қосылатын тетраэтилқорғасынның жануынан бейорганикалық қорғасын да бөлінеді. 1 литр бензин құрамында 1 гр тетраэтилқорғасын болады. Бензиннің құрамына тетраэтилқорғасынды антидетонатор ретінде қосады. Тетраэтилқорғасынның жануы кезінде бөлінген қорғасын қосылыстары бүкіл планета атмосферасына таралады. Соңғы 100 жыл ішінде Гренландия мұздықтарында қорғасынның мөлшері 5 есе, ал судағы еріген қосылыстарының мөлшері соңғы 20 жылда мұхитта 10 есеге көбейген. Атмосфераға бөлінетін қорғасынның 86% автокөліктерден бөлінеді. Аэропорттарда ұшақтардың қонған және ұшқан кездерінде де ластаушы газдар мейлінше көп бөлінеді. Мысалы, «Боинг» ұшағының ұшуы кезінде бөлінген зиянды заттардың мөлшері бір мезетте оталған 6850 «Фольксваген» автокөлігінен шыққан зиянды заттар мөлшеріне тең Автокөліктердің қоршаған ортаға жағымсыз әсерін төмендету – тұрақты қоғам құрудың маңызды шарты. Сондықтан қазіргі таңда жанармайды аз жұмсайтын қ.
4. Өнеркәсіптік ластану
Өнеркәсіптік ластану. Қара металлургия. Шойын балқыту, оны құрышқа қайта өңдеу кезінде де атмосфераға лас түтін көп бөлінеді. 1 тонна шойынды балқыту кезінде 4,5 кг шаң, 2,7 кг күкіртті газ, 0,5-0,1 кг марганец бөлінеді. Онымен қоса қоршаған ортаға біраз мөлшерде мышьяк, фосфор, сурьма, қорғасын қосылыстары, сынап парлары, шайырлы заттар бөлінеді. Түсті металлургияда атмосфераны шаңмен, газбен ластау көзі болып табылады. Түсті металлургиядан атмосфералық ауаға шаңды заттар, мышьяк, қорғасын және т.б. заттар бөлінеді. Электролиз арқылы алюминий алу кезінде электролиздік ванналардан көптеген шаңды және газды фтор қосындылары бөлінеді. 1 тонна алюминий алу үшін электролиздердің түрі мен қуатына байланысты 33-47 кг фтор жұмсалып, оның 65% қоршаған ортаға бөлінеді. Қазақстан территориясында түсті металлургия үш аймақта – Орталық, Шығыс және Оңтүстік Қазақстанда орналасқан. Оңтүстік Қазақстанда кен орындары Жоңғар Алатауы мен Қаратауда кездеседі. Түсті металлургияның өнеркәсіп орындарында Менделеев таблицасындағы элементтерінің 74 түрі өндіріледі. Түсті металлдарды өндіру үлкен мөлшердегі энергияны қажет етеді. Сондықтан мұндай өндіріс орындары электр энергиясының көзіне жақын салынады. Көмір өнеркәсібінде ластаушы көзі болып терриконниктер – бос жыныстарда өздігінен жануынан ұзақ уақыт бойы көмір мен пириттің жануы жүреді. Нәтижесінде күкіртті газ, көміртегі оксиді, шайырлы заттардың қосылыстары бөлінеді.Мұнай өндіру, өңдеу, мұнай химия өнеркәсібі атмосфералық ауаға көмірсутектер, күкіртті сутектер және басқа да иісі жағымсыз заттар бөледі. Синтетикалық каучук заводтарынан ауаға – стирол, дивинил, толуол, ацетон, изопрен және т.б. бөлінеді Құрылыс материалдары өнеркәсібінде цемент және құрылыс материалдарын өндіру кезінде де қоршаған ортаға зиянды шаңдар бөлінеді. шаңдар негізгі технологиялық процестер - жартылай дайын өнімдерді, шикізаттарды майдалау, температуралық өңдеу кезінде бөлінеді. Химия өнеркәсібі (пластмасса, майлайтын материалдар, тұрмыстық химия заттары және т.б.). Бұл өнеркәсіп саласынан бөлінетін зиянды заттар адам организмі үшін қауіптілердің бірі. Кен байытатын, мұнай өнімдерін өндіретін және оларды өңдейтін өнеркәсіп орындарын қалдығы аз немесе қалдықсыз технологияға көшіру, автокөліктерден, ұшақтардан, жылу қазандықтарынан бөлінетін газтәрізді, ауа тозаңы, ауыр металдар, фенолдар және т.б. зиянды заттардың шекті мөлшерден асып кетпеуін бақылау атмосфераны қорғаудың негізгі шаралары болып табылады.
5. Ғаламдық экологиялық проблемалар және олардың түрлері
Ғаламдық проблемалар - әлемді тұтас қамтитын табиғи, табиғи-антропогендік немесе таза антропогендік құбылыстар. Осы құбылыстардың даму процесі жаһандану деп аталады. Қазіргі таңда Халықаралық деңгейде мынадай ғаламдық проблемалар бар: ресурстар проблемасы; азық-түлік немесе ашаршылық проблемасы; энергетикалық проблема; демографиялық проблема; климаттың өзгеруі; экологиялық проблемалар; «үшінші әлем» елдерінің артта қалуын жою; қауіпті ауруларды жою; Әлемдік мұхит пен космосты игеру; қылмыспен және терроризммен күрес; наркобизнеспен күрес. Ғаламдық проблемаларды ерекше білім саласы – глобалистика зерттейді. Аталған ғаламдық проблемалар өзара тығыз байланысты және барлығы іс жүзінде жердегі экологиялық дағдарыстың даму процесімен қамтылады. Әрбір ғаламдық проблеманы міндетті түрде шешу қажет, өйтпесе оның дамуы апатқа - өркениеттің жойылуына дейін апарып соғады. Ғаламдық проблемаларды шешу үшін ғаламдық, аймақтық, ұлттық бағдарламалар жасалады, бірақ оларға келісушілік және үйлестірушілік жетіспейді. Ғаламдық проблемаларды шешуге жұмсалатын шығындардың жартысына жуығын экологиялық проблемаларды шешу шығындары құрайды. Өйткені басқа проблемалардың ішінде ғаламдық экологиялық проблемаларды ең артықтау проблема деп санайды. Ғаламдық экологиялық проблемалар – ғаламдық, аймақтық және ұлттық деңгейлерде айқындалған экологиялық проблемалар кешені. Зор геосаяси проблеманың экологиялық қауіптілігінің мынадай көріністері бар: табиғи экожүйенің бүлінуі, озон қабатының жұқаруы, атмосфераның, Әлемдік мұхиттың ластануы, биологиялық әралуандылықтың азаюы және т.б. Олар тек қана барлық елдердің қатысуымен, БҰҰ-ның басқаруымен шешілуі мүмкін. Экологиялық проблемалардың ғаламдығы оны шешу үшін барлық елдердің жігерін жұмылдыру қажеттігін тудырып отыр; қарудың барлық түрлерін азайтпай экологиялық дағдарыстан айырылу мүмкін еместігі; биосфераның жалпыға ортақ ластануына қарай ядролық соғыс емес, жай соғысты жүргізудің мәнсіздігі; қазіргі өркениеттің технологиялық құрылымын қайта құру, өмір негізі болатын табиғатпен өзара іс-әрекеттің жаңа сапалы әдістері мен құралдарын жасау; қоршаған ортаны қорғау проблемасы бойынша БҰҰ органдары жұмысының тиімділігін арттыру және оларға төтенше өкілеттік беру.
6. Климаттың ғаламдық жылынуы және себептері. Киото хаттамасы
Климаттың ғаламдық жылуы – биосфераның антропогендік ластануының бір көрінісі. Бұл климаттың және биотаның өзгеруі: экожүйедегі өнімділік процестерінің, өсімдіктер қауымдастықтары шекараларының, ауыл шаруашылығы дақылдарының өнімділігінің өзгеруінен білінеді. Әсіресе климаттық өзгерістер Солтүстік жарты шардың жоғары және орта ендіктерінде қатты байқалады. Бұл аймақтардың табиғаты әртүрлі әсерлерді қабылдағыш келеді, сондықтан да оның қайта қалпына келуі өте баяу жүреді. Болжамдар бойынша, температураның көтерілуі дәл осы жерлерде жоғары болады. Тайганың аумағы кей жерлерде солтүстікке қарай 100-200 км-ге, кей жерлерде одан азырақ жылжиды. Температураның көтерілуіне байланысты мұхиттардың деңгейі 0,1-0,2 м көтеріледі. Бұл өз кезегінде үлкен өзен аңғарларының (әсіресе Сібір өзендерінің) су астында қалуына алып келеді. Мәліметтер бойынша келесі ғасырдың басына дейін Жер бетінің температурасы 1,40-қа көтеріледі. 1997 ж. Киото хаттамасына сәйкес, өнеркәсібі дамыған елдер 2008-2012 жылдарға дейін 1990 жылмен салыстырғанда парникті газдардың атмосфераға бөлінуін 55%-ға дейін азайту керек. Алайда бұл хаттаманың шешімдері әлі күнге дейін күшіне енген жоқ. Өйткені дамыған елдер бұл шешімнің дұрыстығына күмәнмен қарауда. 2000 жылы Гаага қаласында өткен конференцияда әрбір индустриалды елде зиянды заттарды атмосфераға бөлуді азайтудың ұлттық саясаты жүргізілу керектігі туралы шешім қабылданды. Өкінішке орай, көптеген елдер көміртегінің атмосферадағы азаюын ормандар мен топырақтың сіңіруінен емес өздерінің іс-әрекеттері арқасында деп көрсеткісі келеді. Қазақстан да 2006 жылға дейін 2008-2012 жылдар аралығында парникті газдарды атмосфераға шығаруды азайту бойынша міндеттеме алып, анықталуы керек еді. Бірақ іс жүзінде бұл мәселе тек қағаз жүзінде қалып отыр.
7. Озон қабаты (озоносфера) проблемасы
Атмосферадағы озонның мөлшері бар болғаны 0,004%-ды құрайды. Стратосферада (10-50 км биіктіктегі) қалыңдығы 2-4 мм-ді құрайтын қабат. Атмосферада электр зарядтарының, Күннің ультракүлгін радиацияларының әсерінен оттегінің молекуласынан (О2) озон молекуласы (О3) түзіледі. Озон қабаты биосфераның жоғарғы шекарасы болып есептеледі. Одан жоғары орналасқан қабаттарда тіршілік нышаны білінбейді. Жер бетіндегі барлық организмдердің тіршілігіне қауіпті Күннің өте қысқа ультракүлгін сәулелерін сіңіріп отыруына (6500 есе) байланысты озон қабатын «қорғаныш қабаты» деп те атайды. Озон қабатының 50%-ға бұзылуы ультракүлгін радиацияларды 10 есеге көбейтеді. Озон қабатынан күннің ұзын толқынды ультракүлгін сәулелері (290-380 нм) өтіп кетеді. Біраз мөлшерде тіпті бұл сәулелер адам үшін пайдалы да: терімізді қарайтып күйдіреді, организмнің қорғаныштық қызметі артады. Озон қабатының бұзылуы, яғни, «озон тесігінің» пайда болуы биосферада елеулі өзгерістер тудыруы мүмкін. Сондықтан бұл жағдай күрделі экологиялық мәселенің бірі. Озон қабатының бұзылу процесіне ғарыштық аппараттар, дыбыстан да жылдам ұшатын ұшақтар және ондағы толық жанып бітпеген отын өнімдері және ядролық жарылыстарда бөлінген заттар әсер етеді. Алайда озон қабаты үшін ең қауіпті заттар – үй тұрмысы мен өнеркәсіпте пайдаланатын мұздатқыштар мен аэрозольді баллондарда пайдаланатын фреондар. Осы заттар атмосфераның жоғарғы қабаттарына көтерілгенде қарқынды түрде озонды бұзатын хлор немесе басқа галогендердің атомын түзетін фотохимиялық ыдырауға ұшырайды, ал олар әрі қарай озонның оттекке айналу процесін жылдамдатады. Дүние жүзі бойынша шамамен 1,3 млн тонна озон ыдыратушы заттар өндіріліп отырған. Оның 35%-ын АҚШ, 40%-ын Европа елдері, 10-12%-ын Жапония, 7-10%- ын Ресей өндіреді. Озон қабатының бұзылуы адам денсаулығы мен қоршаған ортаға өте зиян екендігі ресми түрде де айтылуда. Озон қабатын сақтау үшін халықаралық келісімдер қажет. 1987 ж. Монреаль хаттамасында фреондарды өндіру және пайдалануды бақылау жайында 70 мемлекет арасында келісім жасалды. Ол құжат бойынша озон қабатына қауіпті фреондарды өндіру 2010 жылға дейін тоқтатылуы керек болатын.
8. Парникті эффект және оның пайда болу себептері
Жанғыш қазбаларды өртеу және басқа да өнеркәсіптік процестер әсерінен бөлініп, атмосферада жинақталатын көмір қышқыл газ (СО2), көмірсутектер, яғни, метан (СН4), этан (С2Н6) және т.б. (жоғары концентрациясы болмаса бұл заттар жекелей аса қауіпті емес) газдары парникті эффектінің пайда болуына алып келеді. Парникті эффектінің механизмі қарапайым. Бұлтсыз ауа райы ашық кезде күн сәулелері Жер бетіне оңай жетіп топырақ, өсімдіктер жабынымен сіңіріледі. Жер беті қызған соң жылу энергиясын ұзын толқынды сәулелену түрінде атмосфераға қайта береді. Алайда бұл жылу энергиясы атмосферада шашырамай жоғарыда айтылған газдардың молекулаларымен сіңіріліп (СО2 жылу энергиясының 18%-ын сіңіреді), молекулалардың қарқынды қозғалысына және температураның көтерілуіне алып келеді. Атмосфералық газдар (азот, оттегі, су парлары) жылу сәулелерін сіңірмей, керісінше оларды шашыратады. СО2-нің концентрациясы жыл сайын 0,8-1,5 мг/кг-ға көтерілуде. Зерттеулер бойынша СО2-нің мөлшері ауада екі есе көбейсе, орташа температура 3-50С-қа көтеріледі. Бұл өз кезегінде климаттың ғаламдық жылуына, яғни, Антарктидадағы мұздықтардың жаппай еруіне, Әлемдік мұхиттың орташа деңгейінің көтерілуіне, көптеген жердің су астында қалуына және басқа да жағымсыз жағдайларға алып келеді.
9 Қышқыл жаңбырлар. Улы тұман.
Ғаламдық негізгі экологиялық проблемалардың бірі атмосферадағы ластаушы заттардың ұзақ қашықтықтарға тасымалдануы. Алғашында бұл проблема радиоактивті заттардың үлкен қашықтықтарға таралуына байланысты пайда болды. Негізінен күкірт диоксиді және оның қосылыстары, азот оксиді және оның қосылыстары, ауыр металдар (әсіресе сынап), пестицидтер, радиоактивті заттар сияқты улылығы жоғары заттардың таралуына баса назар аударған жөн. Күкірт диоксиді мен азот оксидтерінің жуылуы күкірт және азот қышқылдарының түзілуіне әсер етеді. Бұл үлкен территориялардағы табиғи ортаның жалпы қышқылдануына, айтарлықтай экологиялық өзгерістерге алып келді. Түзілген қышқылдар және олардың қосылыстары жауған жауын-шашынның құрамында, қардың, жер бетіндегі су айдындарында және топырақтың құрамында кездесіп экожүйелерге жағымсыз әсер етуде. Күкірт диоксиді және азот оксидтерімен болатын қышқыл жаңбырлар орман биоценоздарына үлкен зиян әкелуде. Қышқыл жаңбырлардан жалпақ жапырақты ормандарға қарағанда қылқан жапырақта ормандар қатты зардап шегеді. Қышқыл жаңбырлар топырақ қышқылдығын тудырады. Нәтижесінде минералдық тыңайтқыштардың пайдасы азаяды. Әсіресе бұл шымды күлгін топырақтарда қатты байқалады. Адам организміндегі алғашқы жағымсыз реакциялар ауа құрамындағы сульфаттардың концентрациясы 6-10 мкг/м3, күкіртті газ - 50 мкг/м3 –ге жеткенде пайда болады. Бұл қосылыстарды әсіресе өсімдіктер өте сезгіш. Тұщы сулардың қышқылдығы рН < 5,5 (табиғи суларда 5,6-ға жақын) көрсеткіште балықтардың көбеюі төмендеп, рН = 4,5 жағдайда көбею жүрмейді. Қазіргі таңда антропогендік әсерден бөлінетін күкірт диоксидінің мөлшері жылына 150 млн тоннаны құрайды. Көмірді пайдалану күкірттің көп бөлінуіне алып келеді. Жер бетіне түскен қышқылдар мен сульфаттар топырақ құрамына (топырақтың қышқылдануы), өсімдіктер жабынына, су айдындарының қышқылдануына алып келуде. Атмосфераны күкірт диоксидінен қорғау, оларды ауа бассейнінің жоғары қабаттарында шашырату арқылы жүзеге асыруға болады. Ол үшін жылу электр орталықтары мұржаларының биіктігі 180, 250, тіпті 370 м биіктікте болуы керек. Одан басқа жолы - отынды пайдаланбас бұрын құрамындағы күкіртті отынды бөліп алу қажет. Улы және фотохимиялық тұман. Үлкен қалаларға тән, жиі байқалатын құбылыс – улы тұман (тұман мен түтіннің қосылысы). Улы тұмандар үш түрлі – ылғалды, құрғақ және мұзды болып келеді. Ылғалды улы тұман – газ тәрізді ластаушы заттар, шаң және тұман тамшыларының қосылыстары. Бұл қосылыстағы заттар бір-бірімен химиялық реакцияға түсіп бастапқы түрлерінен әлдеқайда қауіпті қосылыстар түзеді. Атмосфералық ауаның 100-200 метр биіктігінде улы, сарғыш түсті лас, ылғалды улы тұман осылай пайда болады. Мұндай тұман теңізге жақын, тұманды, ауаның салыстырмалы ылғалдылығы жоғары елдерде түзіледі.
Құрғақ улы тұман (Лос-Анджелестік тип) – озонның пайда болуы кезінде химиялық реакциялардың әсерінен атмосфералық ауаның екінші рет ластануы. Құрғақ улы тұман Лос-Анджелесте (АҚШ) қалың тұман емес, көкшіл түтін түзеді.
Улы тұманның үшінші түрі – мұзды улы тұман (Аляскалық тип). Ол Арктика мен Субарктикада антициклон кезінде төменгі температурада пайда болады. Мұндай ауа райында ластағыш заттардың аз мөлшерде бөлінуінің өзі мұздың майда кристалдарынан тұратын қалың тұманның пайда болуына алып келеді. Сондай-ақ улы тұман шұңқырлы жерлерде орналасқан қалаларға, мысалы, Алматы, Ереван, Кемерово, Новокузнецк, Братск, Мехико және т.б. тән.
Улы тұман кезінде, жарықтың әсерінен зиянды заттардың ауа, ылғал компоненттерімен фотохимиялық реакциялары нәтижесінде қосымша улы өнімдер (альдегидтер, кетондар) түзіледі.
Атмосфералық ауаның тұмандануы қала микроклиматының нашарлауына – тұманды күндердің көбеюіне, атмосфераның тұнықтығына, мөлдірлігіне әсер етеді. Мысалы, 1948 жылы 26 қазанда Донора (АҚШ, Пенсильвания) қаласында қалың тұман мен түтіннің қосылуынан (улы тұман) жолдың көрінуі өте нашарлап қаланы қара күйе басып қалған. Адамдардың тыныс алуы қиындап, тамақтары ауырып, көздері ашып, құсқылары келген. Сөйтіп жаңбыр жауғанға дейін 3-4 күннің ішінде 14000 қала тұрғындарының 6000 тұрғын ауырып, 20 адам қайтыс болған. Сонымен қатар көптеген құстар, иттер мен мысықтар да өлген.
1952 жылы желтоқсанда Лондон қаласында улы тұманның әсерінен 3-4 күн ішінде 4000 адам қайтыс болды. Себебі ауасы лас қалада жел болмай, атмосфералық ауа құрамындағы күкіртті ангидридтің мөлшері қатты көбейіп кеткен.
XX ғасырдың 30-шы жылдарынан бастап Лос-Анджелес қаласында да жылдың жылы маусымында, әдетте жазда және ерте күзде ылғалдылығы 70% құрайтын тұман пайда бола бастады. Бұл тұманды фотохимиялық тұман деп атайды.
Улы тұман кезінде көріну қабілеттілігі нашарлап, үй жануарлары (ит, құс) өле бастайды. Адамдардың тыныс алуы қиындап, көздері жасаурап, тамақ пен мұрынның шырышты қабаттарының тітіркенуіне, өкпе және басқа да созылмалы аурулардың қозуына алып келеді. Улы тұман өсімдіктерге, әсіресе бұршақ, қызылша, астық тұқымдастар, жүзім және сәнді өсімдіктерге де зияны көп. Алдымен жапырақтары ісініп, біраз уақыттан кейін жапырақтың төменгі жағы ақшылданады және сарғаяды да, өсімдік қурай бастайды
10 Ормандардың азаюы және шөлдену
Ормандардың азаюы. Жаңбырлы тропикалық ормандар оттегінің басты көзі және оттегі тепе-теңдігін сақтауда үлкен роль атқарады. Сондықтан тропикалық ормандарды «планетаның жасыл өкпесі» деп те атайды. Соңғы 50 жылда адамның қатысуымен Жер бетіндегі ормандардың 2/3 бөлігі, ал соңғы 100 жылда Жер бетіндегі орман массивтерінің 40% жойылған. Жыл сайын дүние жүзінде 15-20 млн гектар (Финляндия аумағындай) тропикалық ормандар жойылуда. Соңғы 10 жыл ішінде ормандардың жойылу қарқыны 90%-ға өсіп, жылына 1,8%-ды құрайды. Ең көп шығынға ұшырап жатқан елдердің қатарына Бразилия, Мексика, Үндістан, Таиланд жатады. Егер тропикалық ормандар осындай қарқынмен жойыла берсе 30-40 жылдан соң Жер бетінде мұндай ормандар қалмайды. Тропикалық ормандар аумағының азаюы әсерінен атмосферадағы оттегінің мөлшері XX ғасырдың ортасыменсалыстырғанда жыл сайын 10-12 млрд тоннаға азайып, ал көмір қышқыл газының мөлшері 10-12%-ға көбеюде, яғни, оттегі тепе-теңдігінің бұзылу қаупі бар. Ормандардың жойылуының басты себептері: орман алқаптарының ауыл шаруашылығы дақылдарын өсіру үшін өңделуі, ағаш отындарға сұраныстың артуы, ормандарды өнеркәсіп қажеттігі үшін қырқу және дамудың үлкен масштабты жобаларының іске асуы. Шөлейттену. Экожүйедегі тепе-теңдіктің бұзылуына және белгілі бір территориядағы органикалық тіршіліктің барлық формаларының деградацияға ұшырауына алып келетін табиғи және антропогендік процестердің жиынтығы, яғни, адамның қатысуынсыз табиғи экожүйенің орнына қайта келмейтіндей өсімдіктер жабынын жоғалтуы шөлейттену деп аталады. Шөлейттену негізінен ылғалы тапшы аудандарда табиғи және көбіне антропогендік факторлардың әсерінен (орман ағаштарын қырқу, жайылымдарды үздіксіз пайдалану, суғару жұмыстары кезінде су ресурстарын үнемсіз пайдалану және т.б.) пайда болады. Шөлейттену әлемнің барлық табиғи аймақтарында жүруде. Қазіргі таңда әлемнің әртүрлі елдеріндегі шөлейттенудің басты себебі – табиғи ресурстарды шаруашылықта пайдалану құрылымының сол ландшафтың табиғи мүмкіншілігіне сәйкес болмауы, халық санының өсуі, антропогенді қысымның артуы, кейбір елдердің әлеуметтік-экономикалық жағдайының төмендігі. БҰҰ-ның 1985 жылғы мәліметтері бойынша, сол кездің өзінде антропогенді шөлейттенудің көлемі 9 млн км2-ге жеткен және жыл сайын 7 млн гектар жер пайдаланудан шығып қалуда. Шөлейттену процесі жалпы жер көлемінің Азияда - 19%, Африкада - 23%, Австралиядада - 45%, Оңтүстік Америкада - 10%-ын құрайды. Сахара шөлі оңтүстікке қарай жылына орташа 6 км жылдамдықпен жылжуда.
11 Әлемдік Мұхит проблемалары
Жер бетінің 2/3 бөлігін алып жатқан Әлемдік мұхит – суының салмағы 1,4·1021 кг-ды құрайтын үлкен резервуар. Мұхит суы планетадағы су қорының 97%-ын құрайды. Сондай-ақ Әлемдік мұхит планета халқының тағам ретінде пайдаланатын барлық жануарлар белоктарының 1/6 бөлігімен қамтамасыз етеді. Жер бетіндегі тіршілікті сақтауда негізгі роль мұхитқа, оның ішінде мұхиттың жағалаудағы аймақтарына жатады. Өйткені планета атмосферасына түсетін оттегінің 70% планктондарда жүретін фотосинтез процесінің нәтижесі. Әлемдік мұхит биосферадағы тепе-теңдікті сақтауда үлкен роль атқаратын болғандықтан, оны қорғау халықаралық экологиялық өзекті мәселелердің бірі. Әлемдік мұхиттың зиянды және улы заттармен, мұнаймен және мұнай өнімдерімен, радиоактивті заттармен ластануы үлкен алаңдатушылық тудырып отыр. Ластанудың масштабын мына мәліметтерден көруге болады: жағалаудғы суларға жыл сайын 320 млн тонна темір, 6,5 млн тонна, фосфор, 2,3 млн тонна қорғасын бөлінуде. 1995 жылы тек Қара теңіз бен Азов теңіздерінің өзіне ғана 7,7 млрд/м3 лас тұрмыстық және өнеркәсіптік ағын сулар төгілген. Әсіресе Персия және Аден шығанақтарының сулары және Балтық теңізі мен Солтүстік теңіздің сулары да қатты ластанған. 1945-1947 жылдары кеңес, ағылшын және американдық команда басқармалары қолға түскен және өздерінің улы заттары бар (иприт, фосген) 300 мың тонна оқ-дәрілері суға батырылды. Суға батыру операциялары асығыс, экологиялық қауіпсіздік нормалары сақталмай жасалды. Судың әсерінен қазіргі кезде химиялық оқ-дәрілердің корпустары қатты зақымдалды, ал мұның арты жақсылыққа апармайтыны белгілі. Мұхитты қатты ластаушылардың бірі мұнай және мұнай өнімдері. Әлемдік мұхитқа жыл сайын орта есеппен 13-14 млн тонна мұнай өнімдері төгілуде. Мұнаймен ластанудың екі түрлі қаупі бар: біріншіден, су бетінде теңіз фаунасы мен флорасына қажетті оттегіні жібермейтін пленка түзіледі; екіншіден, мұнайдың өзі жартылай ыдырауы ұзақ уақытқа созылатын улы зат болып есептеледі. Судың құрамында мұнайдың мөлшері 10-15 мг/кг жағдайда планктон мен майда шабақтар қырылып қалады. Үлкен танкерлердің апатқа ұшырауы кезінде мұнай өнімдерінің суға төгілуін нағыз экологиялық катастрофа деп айтуға болады. Әсіресе радиоактивті қалдықтарды (РАҚ) көму кезіндегі радиоактивті ластану өте қауіпті болып табылады. Алғашында радиоактивті қоқыстардан арылудың жолы РАҚ-ды мұхиттар мен теңіздерде көму болды. Әдетте бұлар 200 литрлік бөшкелерге салынып, үстіне бетон құйып теңізге тастайтын белсенділігі төмен қалдықтар болды. Алғашқы РАҚ-ды АҚШ Калифорния қаласынан 80 км қашықтықта көмді. 1983 жылға дейін РАҚ-ды ашық теңіздерге көмуді 12 ел жүргізіп келді. Тынық мұхит суына 1949-1970 жылдары арасында РАҚ салынған 560 261 контейнер көмілген.
12 Жер бетіндегі биоалуантүрліліктің азаюы проблемасы
Жер бетінде жекелей немесе қауымдастық түрінде тіршілік ететін организмдер қоршаған ортаға әсер ететіні белгілі. Осы арқылы табиғат өзін-өзі тазалап, қолдап тұрады. Алайда адам өзінің «нағыз жыртқыш – консумент» ісімен флора мен фаунаның көптеген түрлері, популяциялары тіршілік ететін экологиялық қуысына әсер етуде. Табиғатта зиянды түрлер болмайды, барлық түрлердің айналасы үшін бірдей пайдасы бар.
Биоталардың түзілуі, пайда болуы миллиондаған жылдар бойы жүріп келді. Барлық тіршілік формалары бір-бірімен тығыз байланысты. Технологиялық дамудың арқасында адам осы байланыстарды бұзуда. Палеонтологтардың айтуы бойынша, біздің геологиялық дәуірімізде Қазақстан мен Сібір территорияларында тіршілік еткен мамонттардың, жүндес мүйізтұмсықтардың, үлкен мүйізді бұғылардың, алып түйелердің және бегемоттардың популяцияларын адамдар аң аулау нәтижесінде жойып жіберген. Сондай-ақ Қазақстан жерінде бір кездері бір өркешті түйелер, құлан, қабылан, тарпан, жабайы тур, арыстан, жолбарыс, керік т.б. аңдардың тіршілік еткені белгілі. Тіпті, Іле тоғайынан жолбарыстың соңғысын 1947 жылы қазақ аңшысы атып алған. Адамның тікелей немесе және жанама әсер етуі арқылы жабайы аңдар мен өсімдіктерді жоюды жалғастыруда. Қазіргі заманды «қырып-жою эрасы» деп атайтыны да осыған байланысты.
13 Қазақстандағы (Ұлттық) экологиялық проблемалар
Қазақстан халқының қауіпсіздігі үшін негізгі экологиялық проблемалар су ресурсын пайдалануға, радиация әсеріне және қалдықтарға байланысты. Арал теңізі негізгі экологиялық катастрофа және әлеуметтік-экономикалық проблема эпицентрі ретінде болып отыр. Сумен қамтамасыз ету және оның сапасы Қазақстанда алаңдатушылық туғызуда және орнықты даму үшін Ұлттық жоспарда қоршаған ортаны қорғаудың негізгі бағыттарының бірі. Сәулеленуге ұшырау мәселелері Қазақстан территориясында бұрынғы Одақтың ядролық полигондардың болуына байланысты. Сондай-ақ тазаланбаған өнеркәсіп қалдықтарының көптеп бөлінуі де үлкен экологиялық проблемалар туғызуда.
Сонымен қатар жер мен лагдшафтардың деградацияға ұшырауы (республиканың 60%-дан астам жері шөлейттенуге ұшыраған), су ресурстарының жетіспеуі (сумен қамтамасыз жөнінде Қазақстан ТМД елдерінің ішінде соңғы орында), елдегі су айдындарының экологиялық мәселелері, елді мекендердегі атмосфералық ауа мен топырақтың ластануы, биологиялық әралуандылықтың азаюы да өзекті болып отыр.
14 Каспий, Арал, Балқаш проблемалары
Арал теңізі, Балқаш көлі сияқты үлкен тұйық су айдындары антропогендік әсерге ұшырап жатыр. Нәтижесінде олар ластанып, деңгейлері төмендеп, ақыр соңында біртұтас табиғи кешен болудан қалады. Бұл балық шаруашылығына, климаттық өзгерістерге алып келеді. Арал теңізінің апатқа ұшырағанға дейінгі көлемі – 1066 км2, тереңдігі 30-60 метр, тұздылығы 10-12% болған, жылына 50-150 мың тонна балық ауланып, теңіз жағасынан едәуір мөлшерде бұлғын терісі игерілген. Арал теңізінің апатқа ұшырауына себеп болған факторларға: жергілікті жердің тарихи-табиғи ерекшеліктерін ескермеу; ауыл шаруашылығын дұрыс жоспарламау, судың қорын есепке алмау; суды өте көп қажет ететін күріш, мақта дақылдарын барынша көбейтіп жіберу; жерді игерудің агротехникалық шараларын сақтамау және суды үнемді пайдаланбау; табиғат ресурстарын пайдалануда жіберілген қателіктер мен оны меңгерудің ғылыми тұрғыдан негізделмеуі себептері жатады. Балқаш көлінің көлемі – 501 мың км2, ұзындығы – 605 км, ені – 9-74 км аралығында. Ең терең жері – 2 метр. Балқашқа Іле, Қаратал, Ақсу, Лепсі өзендері құяды. Көл шөл және шөлейтті аймақта орналасқандықтан, су айдынының булануы өте жоғары. Сондықтан судың деңгейі тез өзгеріп отырады. Соңғы жылдары Балқаш көлінің экологиялық жағдайы өзгере бастады. Оған себеп - Қаратал, Ақсу, Лепсі өзендерінің мол суының көлге жетпей, суармалы егістіктерге жұмсалуында. Оның үстіне бұрын Аягөз, Биен, Сарқанд, Басқан өзендері Балқашқа құйып, оның табиғи су деңгейін сақтап отырған. Ал қазір бұл өзендер Балқашқа құймайды. Каспий теңізі – жер шарындағы бірден-бір тұйық су айдыны. Оның көлемі – 380 мың км2. Каспий теңізі солтүстіктен оңтүстікке дейін 1030 км, батыстан шығысқа дейін 196-435 км аралықты қамтиды. Мұнда «Қызыл кітапқа» енген өсімдіктер мен жануарлар көптеп кездеседі. Тұйық су айдыны болғандықтан мұндағы организмдердің көпшілігі эндемиктер. Теңіздің құнды байлықтарының бірі – бекіре тұқымдас балықтар. Олардың 5 түрі тіршілік етеді. Бекіре тұқымдастардың дүниежүзілік қорының 70% осы теңіздің үлесіне тиеді. Каспий ойпаты өзінің табиғи ескерткіштерімен, өсімдіктер және жануарлар әлемінің көптүрлілігімен ерекшеленеді. Мұнда өсімдіктердің 945, балдырлардың 64, фитопланктондардың 414, зоопланктондардың 100-ден астам түрі тіршілік етеді. Соңғы жылдары Каспий теңізінің экологиялық жағдайы су деңгейінің көтерілуімен, мұнай өнімдерін көптеп өндіру арқылы теңіздің ластануымен байланысты. Каспий теңізінің бірде көтеріліп, бірде төмендеуі жердің табиғи-тарихи эволюциясына байланысты. Оның себептерін ауа райының құбылысымен және антропогендік факторлармен түсіндіруге болады.
15 Қазақстандағы сынақ полигондары, олардың қоршаған ортаға әсері
Республика жерінде соғыс полигондары болған аумақтар 30 млн гектардан асады. Мұндағы соғыс техникасының қалдықтары, ракета сынықтары, бақылау обьектілері ешбір көмусіз шашылып жатыр. Олар негізінен – Семей, Нарын, Азғыр, Тайсойған, Байқоңыр ғарыш айлағы, Сарышаған сынақ полигондары.
Шығыс Қазақстанның 19 млн гектар жері 40 жыл бойы ядролық сынақтың полигоны болды. Осы жерлерде 1949-1989 жылдары аралығында атмосферада - 27, жер бетінде – 183, қалғандары жер астында ядролық сынақтар болды.
Ядролық қарудан тек атом бомбаларын сынаумен шектелмей, полигондарда соғыс ракеталарын, т.б. техникалары да сынақтан өтіп отырды. Батыс Қазақстан аумағында 1966-1979 жылдары 24 рет ядролық қару сыналған. Соның ішінде Азғыр полигоны ғана 6,1 мың гектар жерді алып жатыр. Мұндай сынақтар 1968-1970 жылдары Үстіртте де жасалған. Сол сияқты ірі полигондар қатарына Атырау облысының Тайсойған, Балқаш көлі маңындағы Сарышаған, Ташкент-4 сынақ алаңдары мен Байқоңыр ғарыш айлағы да жатады. Осы аймақтарда радиоактивті заттардың (кадмий, стронций, қорғасын) шекті мөлшері бірнеше есеге көбейіп кеткен.
Полигондардың ішінде Семей өңірі ең көп зардап шеккен аймақ. Мұнда атом қаруын сынаудың ғылыми орталығы орналасқан. Ол – Курчатов қаласы. Бұрынғы Семей облысының Абай, Бесқарағай, Жаңасемей, Абыралы аудандарының аумақтары атом сынақтарының ордасы аталып, ең көп зардап шеккен экологиялық апатты аймаққа айналды.
Полигондарға пайдаланылған жерлердің ауа, су, топырақ, тіпті өсімдіктер жабыны радионуклеидтермен ластанып, ауа және жер асты сулары арқылы мыңдаған километр жерге тарайтыны белгілі. Қазірдің өзінде Қазақстанда 2,6 млн адам мутагенез ауруымен есепте тұр. Қатерлі ісік, қан аурулары, сәулелік ауру, жүйке ауруларымен ауырғандар санының көрсеткіші бұл аймақта республика бойынша ең жоғары. Полигондар зардабын шешу проблемасы күн тәртібінде тұр. Осы тұрғыда «Семей полигоны аймағындағы тұрғындардың денсаулығын зерттеу және сауықтыру шараларын ұйымдастыру» (1992, 1995 жж.) туралы маңызды құжаттар қабылданды. Полигондардың қоршаған табиғи ортаға, жергілікті халыққа тигізген зардабын және радиоактивті қалдықтарды жою проблемасы халықаралық, мемлекеттік деңгейде жүргізілуі керек. Болашақта полигондар аймағындағы бүлінген жерлердің қалпына келіп, табиғат тыныштығы орнайды деп сенеміз.
16 Қазақстаннның ерекше қорғауға алынған аумақтары
Ерекше қорғалатын табиғи аумақ — ерекше қорғау режимі белгіленген мемлекеттік табиғи-қорық қорының табиғи кешендері мен объектілері бар жер, су объектілері және олардың үстіндегі әуе кеңістігінің учаскелері.Ерекше қорғалатын аумақ — кеңістігінде бағалы табиғи немесе колдан жасалған (бағалы экожүйе, гейзерлер, бау- саябақ ескерткіштері, инженерлік құрылыстар, т.б.) немесе қоршаған ортаға қолайлы әсер ететін кеңістіктер (орман жолағы, көгерген аймақтар), аумақтар, акваториялар. Мүндай аумақтар тек заңмен ғана емес, арнайы бақылауда болып, адамдармен қорғалады. Мемлекеттік табиғи қорық — табиғат қорғау және ғылыми мекеме мәртебесі бар ерекше қорғалатын табиғи аумақ, оның қызметінің мақсаты өзінің аумағындағы табиғи процестер мен құбылыстардың табиғи барысын, өсімдіктер мен жануарлар дүниесі объектілерін, өсімдіктер мен жануарлардың жекелеген түрлері мен қауымдастықтарын, әдеттегі және бірегей экологиялық жүйелерді сақтау мен зерделеу және оларды қалпына келтіру болып табылады.Қазақстанда қазіргі уақытта 10 қорық ұйымдастырылған. Мемлекеттік ұлттық табиғи парк — ерекше экологиялық, ғылыми, тарихи-мәдени және рекреациялық құндылығы бар мемлекеттік табиғи-қорық қорының бірегей табиғи кешендері мен объектілерінің биологиялық және ландшафтық саналуандығын сақтауға, оларды табиғат қорғау, экологиялық-ағартушылық, ғылыми, туристік және рекреациялық мақсаттарда пайдалануға арналған табиғат қорғау және ғылыми мекеме мәртебесі бар ерекше қорғалатын табиғи аумақ.Қазақстанда қазіргі уақытта 10 ұлттық парк ұйымдастырылған. Мемлекеттік табиғи резерват — табиғи кешендердің биологиялық саналуандығын және олармен байланысты табиғи және тарихи-мәдени объектілерді күзетуге, қорғауға, қалпына келтіруге және сақтауға арналған жердегі және судағы экологиялық жүйелерді қамтитын табиғат қорғау және ғылыми мекеме мәртебесі бар ерекше қорғалатын табиғи аумақ.Қазақстанда қазіргі уақытта 4 резерват ұйымдастырылған. Мемлекеттік табиғат ескерткіші — экологиялық, ғылыми, мәдени және эстетикалық тұрғыдан алғанда жекелеген бірегей, орны толмайтын, құнды табиғи кешендерді, сондай-ақ мемлекеттік табиғи-қорық қорының объектілеріне жатқызылған шығу тегі табиғи және жасанды объектілерді қамтитын ерекше қорғалатын табиғи аумақ. Мемлекеттік табиғи қаумал — мемлекеттік табиғи-қорық қорының бір немесе бірнеше объектілерін сақтауға және молықтыруға арналған шаруашылық қызметтің тапсырыстық режимі немесе реттелмелі режимі бар ерекше қорғалатын табиғи аумақ. Ерекше қорғалатын табиғи аумақтарды пайлаланудың мақсаттары
Ерекше қорғалатын табиғи аумақтар: ғылыми; мәдени-ағартушылық; оқу; туристік және рекреациялық; шектелу шаруашылық максаттарында пайдаланылуы мүмкін.
17 Қызыл кітап және оның биоалуантүрлілікті сақтаудағы маңызы
Қызыл Кітап Адам баласы жануарлар мен өсімдіктер туралы мәліметтерді, ғылыми фактілерді саралап келіп, оларды қорғау қажеттігі туралы тоқтамға келді. Кейбір мемлекеттерде қорықтар, ұлттық саябақтар құрылған. Осында й шаралардың бірі – Халықаралық табиғатты және табиғи қорларды қорғау қорғау одағы еді (ХТҚО). Ол 1948ж құрылды. Мақсаты: жүние жүзіндегі сиреп немесе құрып бара жатқан аң мен құстарды және өсімдіктердің «Қызыл кітабын» ұйымдастыру болатын. Оған дейін халықаралық «Қызыл кітаптың» тізімі жасалды.«Қара кітапқа» жер бетінен біржола құрып кеткен аңдар мен құстар енгізілді.«Қызыл кітапқа» белгілі түрді енгізу үшін ғалымдар әр жануардың не өсімдіктің 5 санатын анықтаған.Осы санатқа сәйкес келген жағдайда ғана ол түр «Қызыл кітапқа» енгізілген.Ол санаттар мынадай болды:
І санат-жойылып бара жатқандар.Бұлар туралы соңғы 50 жылда ешқандай деректер жоқ.Мысалы, қызыл қасқыр, қара күзен, қабылан, қызылқұм арқары, құдыр, т.б.
ІІ санат-саны азайып бара жатқандар (жақын арада жойылып кетуі мүмкін). Мысалы, балқаш алабұғысы, сарықұтан, жұпар, құлан, т.б.
ІІІ санат-сирек түрлер (қазір жойылып кету қаупі жоқ, бірақ өте сирек кездесетіндер).Мысалы, қар барысы, сілеусін, жарғанат, бұлдырық, қара тұрпан, қара ләйлек, т.б.
ІV санат- белгісіздер (толық зерттелмеген түрлер).Мысалы, шұбар кесіртке, қара шұбар жылан,т.б.
V санат- қалпына келгендер (қорғау жұмыстары нәтижесінде қайта көбейген түрлер).Мысалы, аққу, көкқұс, т.б.
18 Экологиялық құқық нормалары және жауапкершілік
Қоршаған ортаны қорғау келесі екі ережеден тұрады: ғылыми экологиялық принциптерді тұжырымдайтын орындалуға міндетті заңдар түрінде құқықтық қорғау; табиғатты қорғау қызметін экономикалық тиімді жасауға тырысатыны үшін өнеркәсіптерді материалдық ынталандыру. Экологиялық құқық ұғымы – бұл қоғам мен табиғат арасындағы қоғамдық қатынастарды реттейтін нормалар жүйесі. Экологиялық қатынастар тек экономикалық құқық нормаларымен ғана емес, сондай-ақ құқықтың басқа да, мысалы, жер, су, орман және т.б. салаларымен реттеледі. Экологиялық құқық ұғымы заң ғылымдарының саласы ретінде XX ғасырдың 80-ші жылдарында пайда болды. Қазіргі кезде бұл негізгі үш бөліктен тұрады: 1 Экологиялық құқық үшін маңызды, институттар мен ережелерге қатысты жалпы бөлім; экологиялық құқық пәні, әдістері, экологиялық құқықтық қатынастар, табиғи ресурстарға меншік құқығы, табиғатты пайдалану және оны реттеу құқығы, экологиялық сараптама, экологиялық құқық бұзу үшін заң бойынша жауапкершілік. 2Жерді, атмосфералық ауаны, жер қойнауын, ормандарды, жануарлар әлемін, ерекше қорғалатын аймақтарды қорғау және пайдалануды құқықтық реттеу сияқты бөлімдерден тұратын негізгі бөлім. 3Қоршаған табиғи ортаны қорғаудың халықаралық құқықтары мәселелері туралы арнайы бөлім. Экологиялық қатынастарды құқықтық реттеудің ерекшелігі - әкімшілік-құқықтық әдіспен әсер етудің басымдығы. Олай дейтініміз, екі жақтың (азаматтық-құқықтық әдіске тән) заңды түрде тең еместігі, билік пен бағынушылықтың қатынасы. Мұндайда осы қызметті заң талаптарына сәйкес жүргізуі керек және қоғам мен азаматтардың мүддесін білдіруі қажет табиғат қорғау органдары билікке ие болып шығады. Соңғы кезде экологиялық қатынастарды құқықтық реттеу саласында, экономикалық немесе қаржылық механизм арқылы әсер етудің ролі арта бастады. Қазақстан Республикасының конституциясы – экологиялық құқықтың негізгі көзі. ҚР конституциясына сәйкес, «әрбір адам жанға жайлы қоршаған ортаға, сондай-ақ экологиялық құқық бұзу арқылы адамның денсаулығына немесе дүние мүлкіне әкелетін зардаптар, қоршаған ортаның жағдайы және шығынды өтеуі туралы анық ақпараттар алуға құқылы». Қазақстан Республикасында жер және басқа да табиғи ресурстар сол территорияда өмір сүретін халықтардың тіршілік негізі. Егер де қоршаған ортаға зиян әкелмейтін болса және басқа адамдардың құқықтары мен заңды мүддесі бұзылмайтын болса, онда жерді немесе басқа да табиғи ресурстарды пайдалану олардың меншік иелерімен еркін жүргізіледі.
19. Мониторинг және оның түрлері
Соңғы жылдары эколог-болжаушылардың арасында XX ғасырдың 20-шы жылдарында қоршаған ортаға байланысты қолданылған мониторинг ұғымы кең таралған. Экологиялық мониторинг – антропогендік факторлар әсерінен қоршаған орта жағдайының, биосфера компоненттерінің өзгеруін бақылау, баға беру және болжау жүйесі. Мониторинг ұғымы кең ұғымда экономикада, өнеркәсіпте, және басқа да бақылаулар жүргізілетін салаларда қолданылады Қазіргі таңда мониторинг ұғымы негізгі үш түрлі жұмыстардан тұратын қоршаған табиғи ортаны бақылау жүйелері ретінде қарастырылады: 1 қоршаған ортаның жағдайын жүйелі түрде бақылау. 2 табиғи және антропогендік факторлардың әсерінен табиғатта болуы мүмкін өзгерістерді болжау.3 қоршаған орта жағдайын ретке келтіру шараларын басқару. Бақылайтын обьектілердің ерекшелігіне, түріне және бақылау әдістеріне байланысты мониторингтің бірнеше түрлерін ажыратады. Мысалы: Жүргізу әдістері бойынша мониторингтің мынадай түрлері бар: биологиялық (биоиндикаторлар көмегімен); дистанционды (авиациялық және космостық); аналитикалық (химиялық және физико-химиялық талдау). Бақылау обьектілері бойынша: қоршаған ортаның жеке компоненттері мониторингі (топырақ, су, ауа); биологиялық мониторинг (өсімдіктер және жануарлар дүниесі). Классификациядағы мониторингтердің деңгейіне сәйкес - халықаралық және аймақ аралық басқару деңгейлері ғаламдық деңгейлермен байланыста болуы, ал ұлттық – аймақтық деңгеймен байланыста болуы керек.
Экологиялық мониторинг жүйесінде биологиялық мониторингтің, яғни, экожүйенің биотикалық құрамы мониторингі ерекше роль атқарады. Биологиялық мониторинг – бұл қоршаған табиғи ортаның жағдайын тірі организмдер көмегімен бақылау. Биологиялық мониторингтің негізгі әдісі – биоиндикация, антропогендік факторларға байланысты биотадағы кез-келген өзгерістерді есепке алып отыру.
20 Экологиялық білім беру және тәрбие
Экологиялық ағарту. БҰҰ Қазақстанды экологиялық жағдайы өте нашар елдердің қатарына жатқызады. Қазіргі таңда табиғи байлықтарды пайдалану тонаушылықпен жүргізілуде. Қоршаған ортаны қорғау туралы, ерекше қорғалатын аймақтар туралы заңдар, қажетті нормативтіқ-құқылық базалар, экономикалық механизмдер болғанымен іс жүзінде ол заңдар, ережелер өз дәрежесінде жұмыс істемей жатыр. Мұның бір себебі, азаматтардың экологиялық мәдениеті деңгейінің төмендігі. Экологиялық мәдениет – бұл азаматтардың экологиялық сауаттылығы, ақпараттармен хабардар болуы, табиғатты тиімді пайдаланудың нормаларын күнделікті орындау белсенділігі мен сенімділігі. Қазіргі кезде экологиялық білім беру және тәрбие мәселелері жалпы тәрбие беру мен білім жүйелері дамуының өзекті бағыттарының бірі. Экологиялық білімсіз қоғамдық экологиялық сана құру мүмкін емес. Қоғамдық экологиялық сана қоғамның экологиялық проблемаларымен күресуде мықты фактор болып табылады. Экологиялық тәрбие – бұл адамдардың сезіміне, санасына, көзқарастарына әсер ету әдістері. Ол азаматтардың саналық деңгейінің артуына, табиғатқа қарым-қатынасының өзгеруіне, табиғат ресурстарына ұқыптылықпен, үнемшілікпен қарауға, оның жай-күйіне жаны ашып қарауға, табиғи ортада өзін өнегелі ұстауға әсер етеді.
Экологиялық тәрбие қоғамдық өмірдің барлық салаларын қамтып бірнеше деңгейлерде жүргізілуі керек. Жеке тұлғаның түзілуі негізінен отбасында жүреді. Сондықтан ата-ана баланың қоғамдағы негізгі мінез-құлық нормаларымен қатар, экологиялық мәдениеттің де негіздерін үйрете бастауы керек. Қазіргі кездегі ситуациялардан кейбір парадокстарды байқауға болады. Көбіне, балалардың экологиялық білімділігі ата-аналарының деңгейінен әлдеқайда жоғары. Ата-аналары мен балалары өздерінің зерттеулерінің нәтижелері бойынша, қоршаған ортаға ешқандай жамандық жасамай-ақ тіршілік ортасына белгілі бір дәрежеде зиян тигізіп жатқанымызды байқауға болады: қайта қалпына келмейтін табиғи ресурстарды оңды-солды шашудамыз, суды, ауаны ластаудамыз, көптеген тұрмыстық қоқыстарды шығарып жатырмыз. Табиғатты қорғауды өз үйіңнен бастауға болады – бұл суды үнемдеп жұмсау, оның ластануын төмендету, озон бұзатын заттары жоқ аэрозольдарды қолдану және т.б. Сөйтіп экологиялық мәдениеттің басы отбасында түзіле бастайды. Одан кейінгі экологиялық тәрбиенің қалыптасуы қоғамның қатысуымен болуы керек

Приложенные файлы

  • docx 18603581
    Размер файла: 122 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий