ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІП
Л.Н.ГУМИЛЕВ АТЫНДАҒЫ ЕУРАЗИЯ ҰЛТТЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ
Р.С.Оразбаева А.О.Дәрібай
ЭКОЛОГИЯ НЕГІЗДЕРІ
Астана 2007
ӘОЖТ. 577.4
Пікір беруші: биология ғылымдарының докторы, профессор Хантурин М.Р.
Л.Н.Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университетінің ғылыми- әдістемелік кеңесі басылымға ұсынған
Оразбаева Р.С., Дәрібай А.О. Экология негіздері: оқу құралы. — Астана: ИП «Жакулина» баспасы. 2007, - 266б.
Библиография 23. Сурет 43. Кесте 13.
Оқу құралында экологияның негізгі проблемалары, оның ішінде, организм мен қоршаған орта, бірлестік пен популяцияның экологиясы, тірі организмдердің қоршаған ортамен қарым-қатынасы, қазіргі таңдағы биосфераның жағдайы қарастырылады. Әрбір бөлімнің теориялық материалдары, практикалық жұмыстары, қосымша хабарлар мен мысалдары, тест сұрақтары келтірілген.
Құрал мазмұны студенттердің экологиялық білімдері мен адамның табиғатпен қарым-қатынасының мәдениетін тәрбиелеуді қалыптастыруға бағытталған.
Оқу құралы университеттердің жаратылыстану және биология факультеттері, сонымен қатар «Экология және табиғи қорларды тиімді пайдалану» арнаулы факультеттерінің студенттеріне арналған.
ISBN 9965-470-29-4
Л.Н.Гумилев атындағы ЕҰУ
Оразбаева Р.С., Дәрібай А.О.
Бір жылды ойласаң - күріш ек,
Он жылды ойласаң - ағаш ек,
Жүз жылды ойласаң –
адамдарды сауаттандыр.
ГУАНЬ ЦЗЫ
Ытай ойшылы
ТАРАУ
Экология міндеттері мен болашағы
ТАРАУ
Организм және орта
Сурет. Тірі организмге қоршаған ортаның әсері
"Қоршаған орта", "тіршілік ортасы', "өмір сүру ортасы', "тіршілік орны" мағыналары жағынан өте ұқсас болғанымен, олардың бір-бірінен айырмашылықтары бар. Қоршаған орта-организмдерді қоршайтын және олардың құрылысы мен қызметіне тікелей немесе жанама әсер ететін факторлар. Биосферадағы организмдердің тіршілігін қамтамасыз ететін әртүрлі орталар бар. Біздің планетамызда негізгі төрт тіршілік ортасы: су, жер- ауа, топырақ және тіріорганизм денесі болып бөлінеді.
Тіршілік ортасы- су
Өмір сүру ортасы- тоған
Тіршілік орны - бентос
Сурет. Тіршілік ортасы, өмір сүру ортасы, тіршілік орны
Көптеген организмдер өздерінің тіршіліктерін тек бір тіршілік ортасындаөткізеді. Мысалы, адамдар, құстар, сүтқоректілер, ашық және жабықтұқымды өсімдіктер жер- ауа ортасында, ал балықтардың көпшілігі суда, кейбір бунақденелілер (маса, инелік) мен қосмекенділер дамуының бір кезеңін суда, келесі кезеңін жер-ауа ортасында өткізеді. Тіршілік ортасының өзі алуан түрлі болады. Мысалы, тіршілік ортасы- судың өзінің өмір сүру ортасытуралы айтатын болсақ, оның өзі тұщы немесе теңіз суы болуы мүмкін. Өз кезегінде мекен ету ортасы тіршілік орнына бөлінеді.
Сонымен, су-тіршілік ортасы, өзен-өмір сүру ортасы, ал су түбі, су беті және су ортасы –тіршілік орны болады.
Кесте
Тіршілік жағдайларының әсерінен өсімдіктердің анатомиялық құрылысының ерекшеліктері
Өсімдіктер аттары | Өсімдіктерге анатомиялық сипаттама | ||||
жабындық ұлпа қалыңдығы | арқаулық ұлпа дамуы | негізгі ұлпа дамуы | лептесіктің орналасуы | қоректену жағдайлары |
Кесте
Орта факторлары | ||
табиғи | антропогендік | |
абиотикалық | биотикалық | |
4. Эвритермді және стенотермді организмдерге мысал келтіріңіздер.
5. Неліктен өсімдіктердің ұрықтарының саны жануарлардағы сияқты бір-бір ұрпақтан немесе жұмыртқадан болмайды?
6. Жарығы мен жылуы көп мұхиттың тропикалық аудандарында тіршілік өте кедей. Бұл аудандарды мұхиттық шөл деп атайды. Өз кезегінде жануарларға әсер ететін бір клеткалы балдырлардың көбеюін, мұнда не тежейді деп ойлайсыздар?
7. Микроскоптық ұн кенелері астық қоймаларда өте көп мөлшерде көбейеді және олар астық сапасын бүлдіреді. +22 °C -20 °C қолайлы температурада жұмыртқаның дамуы 3-4 күнге, ал +10°C -та 1,5 айға созылады. 50°C -тан жоғары температураны көтере алмайды. Олар құрғақшылықтан тұқымдардың ылғалдылығы 10-12% және 70%–тен жоғары жағдайда зең саңырауқұлағының дамуынан тіршілігін жояды. Улы химикаттарды қолданбай, дәнді сақтау және кенеден құтылу жолдарын ұсыныңыз.
8. Адамдарға әсер ететін күшті уға оптимум заңын қолдануға бола ма?
9. Бақбақ өсімдігінен фотонастиялық қозғалысты бақылаңыздар. Ол үшін өсімдіктің гүлшоғырын күндіз және кешке бақылаңыздар. Қандай құбылыс болғанын байқаңыздар.
10. Жауқазын өсімдігінен термонастияны бақылаңыздар. Оны суық жерге қойып және кейін жылы жерге әкеліп, көріңіздер. Қандай өзгеріс болғанын байқап, себебін түсіндіріңіздер.
Спиртовка немесе
Су моншасы
Олайлылық аймағы t °C
Кесте
ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС
ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС
ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС
ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС
Кесте
Негізгі тіршілік орталары
Әртүрлі организм түрлерінің тіршілік жағдайлары түрліше болады. Олардың кейбіреулері, мысалы, ұсақ кенелер немесе бунақденелілер бүкіл өмірін өсімдік жапырақтарында өткізсе, ал кейбіреулері әртүрлі кеңістікті мекендейді (сібір бұғысы, мұхиттағы кит, жыл құстары).
Әртүрлі түрлер өкілдерінің тіршілік еткен жерлеріне байланысты оларға әртүрлі экологиялық факторлар әсер етеді. Біздің планетамызда бір-бірінен айырмашылығы бар бірнеше негізгі тіршілік орталарын бөлуге болады. Олар: су- тіршілік ортасы, жер-ауа -тіршілік ортасы, топырақ -тіршілік ортасы, тірі организмдердің денесі.
ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС
ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС
ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС
ТАПСЫРМАЛАР
1. Кейбір омыртқалы су жануарларының мысалы, акуланың қаңқасы шеміршектен, ал жер беті жануарларының қаңқасы сүйектен тұрады. Экологиялық тұрғыдан бұл жағдайларды қалай түсіндіресіз?
2. Әртүрлі құрылысты жануарлардың, мысалы, ақ аю мен түйелердің қоршаған ортаға бейімделуінде қандай ортақ қасиеттер бар?
3. Берілген сипаттамалардың ішінен сол ортаға тиістілерін таңдап, оны кестеден белгіле.
Кесте
№ | Орта сипаттамалары | Орта түрлері | |||
су | жер ауа | топырақ | тірі организм денесі | ||
тығыздық | |||||
жарық өткізгіштік | |||||
температура тербелісі | |||||
тұщы су мөлшері | |||||
оттегі мөлшері | |||||
жылу өткізгіштік | |||||
дыбыс өткізгіштік |
1. жоғары, төмен, орташа, өте жоғары
2. болмайды, төмен, орташа, жоғары
3. әлсіз, орташа, жоғары
4. аз, көп, бір қалыпты
5. өте аз, аз, бір қалыпты, көп
6. төмен, орташа, жоғары, өте жоғары
7. төмен, орташа, жоғары
4. Ауада үнемі желден көтерілген майда буынаяқтылар мен өрмекшілер, тұқымдар мен споралар кезедседі. Неліктен құрлықта өзі арқылы ауаны сүзіп, қоректенетін отырыңқы жануарлар болмайды?
5. Музейлер үшін тереңдікте тіршілік ететін балықтарды сақтауда ихтиолог- ғалымдар күрделі мәселелерге кезігеді. Бұл балықтар кемеге көтерілгенде жарылып, ішкі және сыртқы мүшелері бұзылады. Неліктен бұлай болатынын түсіндіріңіздер.
6. Ауданы 1га орман массасы жылына 18 млн м3 ауаны көмірқышқыл газы мен шаң тозаңнан тазартады. Ал ауданы 40га орман 5 жылда қанша м3 ауаны тазартады?
7. Жаздың ыстық күнінде қала көшесімен салыстырғанда, қалалық паркте ауа температурасы 2,2 °C төмен, ал орманмен салыстырғанда 1,5°C жоғары. Егер қала көшесінде ауа температурасы 31°C болса, онда орманның ауа температурасы қанша?
8. 1 м3 қала ауасында 5000 микроб болады. Егер орманның ауасында қаламен салыстырғанда микроб 9 есе аз болса, онда 1 м3 орман ауасында қанша микроб болады?
9. Судың беткі қабатында тіршілік ететін организмдерге қандай антропогенді фактор әсер етеді?
Жауабы: судың мұнай және улы химикаттармен ластануы.
10. Суда белсенді қозғалатын барлық органимздерге қандай қасиеттер тән?
Жауабы: үлкен бұлшық етті күш, кез келген кедергіні төмендетуге қабілетті торпедо тәрізді дене пішіні, дене ұзындығының оның диаметріне жақын қатынасы.
11. Жерде неге бірде бір түр өзінің шектеусіз көбею қабілеттілігін тіршілігінің соңына дейін орындай алмайды?
Жауабы: оған организмдердің санын тежейтін факторлар: қор жетіспеушілігі, қолайсыз орта жағдайлары, паразиттер мен ауруларының және жыртқыштарының болуы т.б. әсер етеді.
12. Бір кененің ұрпақтары 1жылда жердің 1м қалыңдығын жабатындай санды құрай ала ма? Бұл табиғатта орын ала ма? Жүрмесе, неліктен, түсіндіріңіздер?
Жауабы: бұлай болуы мүмкін емес, өйткені кененің санын шектейтін факторлар- қоректің жетіспеушілігі, қолайсыз орта жағдайлары, аурулары, жаулары және т.б. олардың тіршілігінің соңына дейін шектеусіз көбеюін тежейді.
Популяция экологиясы
А б в
Сурет. Популяциядағы особьтар тобының немесе жұптарының таралуы
Популяцияның статикалық көрсеткіштері
Статикалық көрсеткіштер уақыттың осы кезеңіндегі популяцияның күйін, жағдайын сипаттайды.
Популяцияның статикалық көрсеткіштеріне олардың саны, тығыздығы мен құрылымның көрсеткіштері жатады.
Популяция саны
Бұл берілген территориядағы немесе берілген көлемдегі особьтардың жалпы саны, яғни өсімдіктің немесе жануардың басының саны, мысалы кейбір кеңістіктік бірліктегі өзен жағалауындағы, теңіз акваториясындағы, судағы, аймақтағы және т.б. ареалдардағы ағаштар немесе жануарлар саны.
Кейбір жануарлардың санын әртүрлі әдістермен анықтайды. Мысалы, самолетпен немесе вертолетпен. Гидробионттардың санын тормен аулауды (балықтар), микроскоптық организмдер (фитопланктон, зоопланктон) үшін арнаулы өлшегіш ыдыстарды қолданады.
Адам популяциясының санын мемлекеттің бүкіл халқын санақ жүргізу жолымен анықтайды. Халықтың санын және құрылымын білудің экономикалық және экологиялық мәні зор.
Популяцияның динамикалық көрсеткіштері
Динамикалық көрсеткіштер белгілі бір уақыт аралығында популяцияда жүретін процестерді сипаттайды. Популяцияның негізгі динамикалық көрсеткіштеріне туылым, өлім-жітім және популяцияның өсу жылдамдығы жатады.
Туылым
Көбею нәтижесіндігі уақыт бірлігінде пайда болған жаңа особьтар саны. Тірі организмдерде көбеюдің зор мүмкіншілігі бар. Мысалы, бактерия әрбір 20 минут сайын бөлінеді. Мұндай қарқындылықпен көбейсе, бір клетка 36 сағатта бүкіл планетаны жабатын ұрпақ береді. Сол сияқты бақбақ 10 жылдың ішінде егер бүкіл тұқымдары өссе, өз ұрпақтарымен бүкіл жер шарын қаптайды. Бірақ табиғатта іс жүзінде организмнің мұндай өнімділігі жүзеге аспайды. Туылым немесе туылым жылдамдығы-популяция санының ұлғаюы белгілі уақыт аралығында туылған және иммиграцияланған особьтерге байланысты, ал сандардың азаюы- өлім мен особьтердің эмиграциясына байланысты.
Лім – жітім
Белгілі бір уақыт аралығында популяциядағы өлген особьтер саны. Бірақ популяциядағы организмдердің санының көбеюі немесе азаюы туылым мен өлім-жітімге ғана емес, сонымен қатар олардың иммиграциясы мен эммиграция жылдамдығына, яғни белгілі бір уақыт аралығындағы популяцияға келген және кеткен особьтер санына да байланысты болады. Өлім-жітім туылымға қарама-қарсы шама. Популяцияның өлім -жітімі белгілі бір кезеңде өлген особьтар санын көрсетеді. Өлім-жітімнің үш түрі бар. Бірінші түрі- бірдей жас кезеңдеріндегі өлім -жітім. Екінші түрі - дамуының ерте кезеңіндегі өлімнің жоғарылығымен ерекшеленеді. Үшінші түрі- ересек особьтардағы өлімнің жоғарылауын сипаттайды.
Су қарқындылығы
Популяцияның өсу қарқындылығының өзгеруі - әр түрлі болуы мүмкін. Көбеюдің жоғары потенциалы түрлердің тірі қалуында үлкен роль атқарады. Саны төменгі деңгейдегі популяция қолайлы жағдайларға ауысуының нәтижесінде тез қайта қалпына келуі мүмкін. Кейбір түрлер тек жаппай көбеюі арқасында оларды тұтынушыларға қарсы тұра алады. Түрлердің жаңа кеңістікті тезірек игеруіне жоғары көбеюі көмектеседі.
ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС
Тақырыбы: Өсімдіктердің белгілі түрлерінің тығыздық индексін есептеу
Мақсаты:популяция тығыздығын анықтаудың қарапайым тәсілімен танысу.
Құрал-жабдықтар:рулетка және ауданды анықтайтын басқа құрал, жұмыс дәптері, қалам;
Жұмыс барысы:
Популяция особьтарын толық есептеу әдісі
1. Мектеп ауласында өсіп тұрған ағаштардың 2 түрін таңдап алыңыздар. Әрбір түрдің ағаштарының санын есептеңіздер.
2. Мектеп ауласының ауданын есептеңіздер.
3. Ағаштардың әрбір түрі үшін тығыздығын есептеңіздер.
Сынама аудандар әдісі
1. 1м х 1м көлемде мектеп ауласының әр бөлігінен 5 аудан таңдап алыңыздар.
2. Шөптесін өсімдіктердің түрлік құрамын анықтаңыздар. Аудандағы әрбір түрдің өсімдіктерінің санын есептеңіздер
3. Әрбір аудандағы бір түрдің өсімдіктерінің тығыздығын есептеп, оны әртүрлі аудандағы әрбір түрдің өсімдіктерінің тығыздығымен салыстырыңыздар.
4. Мектеп ауласындағы барлық ауданда есептеулер жасаңыздар.
5. Жұмыс нәтижелері бойынша қорытынды жасаңыздар.
ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС
ТАПСЫРМАЛАР
Кесте
жануарлар саны | үлгінің жинақ мөлшері | |
8-кесте мәліметін қолдана отырып, бөліп алу әдісімен популяция санын анықтаңыздар.
Кесте
жануарлар саны | үлгінің жинақ мөлшері | |
ТАРАУ
Организмдердің биотикалық қарым қатынастары
Биотикалық қарым қатынастары
Табиғатта әрбір тірі организмдер оқшау, жеке тіршілік ете алмайды. Оны көптеген табиғаттың басқа өкілдері қоршайды және бұлардың барлығы бір бірімен күрделі қарым қатынаста болады. Организмдер арасындағы қарым қатынастар, сонымен қатар олардың тіршілік жағдайларына әсері қоршаған ортаның биотикалық факторларының жиынтығын құрайды. Экологиялық қарым қатынастар, әдетте, өте күрделі сипатта болады, көптеген факторларға байланысты және әртүрлі жағдайларда өзгеше өтеді.
Биотикалық факторлар деп –организмдер мен популяциялар арасындағы өзара әрекеттесу формаларын атайды. Биотикалық факторлартүрішілікжәне түраралық болып бөлінеді.
Түраралық бәсекелестік – Гетеротиптік реакциялар
Гетеротиптік реакциялар- әртүрлі түрлерге жататын жеке организмдер арасындағы өзара әрекеттесулер. Екі популяцияның біріне –бірі ықпал етеді немесе ықпал етпейді. Егер ықпал ету орын алса, онда ол жағымды әлде жағымсыз болуы мүмкін.
Түр аралық бәсекелестіктің алуан түрлі формаларының негізгілері 9 кестеде көрсетілген.
Кесте
А және В түрлерінің популяцияларының арасындағы қарым-қатынастың әртүрлі типтері
Гетеротиптік реакциялар | А түрі | В түрі |
Бәсекелестік | - | - |
Бейтараптылық | ||
Мутуализм | + | + |
Ынтымақтастық | + | + |
Коменсализм | + | |
Аменсализм | - | |
Жыртқыштық | + | - |
Паразитизм | + | - |
Ескерту: «0» –бұл түрге әсер етпейді, «+» - жағымды әсер, «-» -жағымсыз әсер.
Бәсекелестік арқылы жою принципі. Экологиялық қуыс
Кейде азықтық мұқтаждықтары әртүрлі болатын екі түр ортақ территорияда бір-бірімен бәсекелеспей тіршілік етеді. Мысалы, Англияда үлкен суқұзғын мен айдарлы суқұзғын жартастарға ұясын аралас салады және қорек аулайтын сулары да ортақ, бірақ олардың ұстайтын азықтары әртүрлі.
Сурет. Бір жерде кобею кезінде тіршілік ететін екі жақын туысты теңіз балықтарының қорек құрамы. Организмдердің әртүрлі қоректік қатынасы пішінінің мөлшерімен көрсетілген
Үлкен суқұзғын тереңге сүңгіп, көбіне бентостық жануарлармен қоректенсе, айдарлы суқұзғын судың беткі қабатынан майшабақ тұқымдас балықтарды аулайды. Осы сияқты көптеген фактілер бізді 1927 жылы Элтон ұсынған экологиялық қуыс ұғымына әкеледі (19-сурет).
Организмдердің экологиялық қуысы оның қай жерде тұратынына ғана емес, оның не істеуіне (энергияны ол қалай өзгертеді, оның мінез-құлқы қалай, ол ортаның физикалық және биотикалық жағдайларға қалай жауап береді және өзгертеді) және басқа түрлермен қалай қарым-қатынас жасауына байланысты.
ПРАКТИКАЛЫҚ САБАҚТАР
Тақырыбы: Бактерияларды таратуда шыбындардың ролі
Мақсаты:бактерия таратудағы шыбындардың ролін бақылау.
Құрал-жабдықтар: Петри шәшкесі, агар-агар немесе желатин, шыбындар, шыны бюкс, қант, қызылша шырыны.
Жұмыс барысы:
Тәжірибе
1. Петри шәшкесіне агар-агар немесе желатин құйыңыздар. Субстраттың бетін жауып қойыңыздар. Кейін бұрын ұсталып қойылған шыбындарды Петри шәшкесіне салыңыздар. Шыбын ол жерде келесі сабаққа дейін қалдырылады. Ол шәшке ішінде қозғалады және оған бактериялар жұғады. Бір аптадан соң қарағанда шыбының іздерінен бактериялардың колониялары дамиды. Біртіндеп жәйменен олар өсіп, кейін ірі түрлі-түсті дақылдарға айналады.
2. Жұмыс нәтижелері бойынша қорытынды жасаңыздар.
Тәжірибе
1. Ішінде шыбыны бар банкаға қызылша шырынды немесе сиропын құйып, араластырады. Шырышты шырынды ішкеннен кейін олардың құрсақтары қызыл түске боялады. Егер бұдан кейін осыған қант түйірлерін салса, онда ол біраздан соң, қызыл дақтарды жабады. Шыбын тек сұйық тағаммен қоректенеді. Шыбынның жұмсақ сорғыш тұмсығы қант түйірлерін бөле алмайды. Шыбын алдымен сілекейге араластарып, оны сұйыққа айналдырады, тек содан кейін ғана еріген заттарды сорады. Ол сілекеймен бірге тағамға, шырынның тамшысына бактерия жібереді.
2. Осы құбылысты бақылап, нәтижелері бойынша қорытынды жасаңыздар.
ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС
ТАРАУ
Биоценоз
Биоценоз-күрделі табиғи жүйе
Белбілі бір ареалда бірлесіп бірге тіршілік ететін және бір-бірімен байланысты алуантүрлі түрлердің бүкіл жиынтығы биоценоз ("биос"-өмір, "ценос"-бірлестік) деп аталады. Бұл атауды 1877 жылы неміс ғалымы К. Мебиус Солтүстік теңіз устрицаларын зерттегенде қолданып, ғылымға енгізді.
Сурет. Емен биоценозы
Биоценоз мүшелері тура және жанама қоректік қатынаста байланысып, бір-біріне қоректік ортаны құрайды және бір-бірінің сандарын өзара шектейді. Түрлер бірлесіп тіршілік етуге ұзақ эволюция барысында бейімделеген. Биоценозда үнемі табиғи сұрыпталу мен тіршілік үшін күрес процестері жүріп отырады.
Кез келген биоценоз –ішкі күрделі құрылымы бар, түрлер арасындағы байланыстар арқылы реттелетін- күрделі табиғи жүйе.
ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС
Тақырыбы: Жасанды биоценоз-аквариумдағы қоректік тізбек пен торды анықтау
Мақсаты:қарапайым биоценоздағы қоректік торды анықтауды үйрену.
Құрал-жабдықтар:тірі организмдері бар аквариум, жұмыс дәптері, қалам.
Жұмыс барысы:
1. Аквариумда тіршілік ететін түрлерді анықтаңыздар.
2. Аквариум үшін қоректік тізбек құрастырыңыздар.
3. Осы жасанды биоценоз үшін қоректік тор құрастырыңыздар.
4. Аквариумды табиғи су көздерімен салыстырыңыздар.
5. Жұмыс нәтижелері бойынша қорытынды жасаңыздар.
ТАРАУ
Экологиялық жүйе
Оректік тізбектер. Қоректік торлар
Биоценозда қоректік торлар - жасыл өсімдіктер жинақтаған энергия мен заттарды бір-біріне беретін организмдердің көптеген қысқа қатарларынан тұрады. Әрбір алдыңғы түр келесіге қорек болатын мұндай қатарлар - қоректік тізбек, ал қоректік тізбектің бөлек звенолары - қоректік деңгей деп аталады. Қоректік тізбек әрқашан өсімдіктен немесе олардың қалдықтарынан басталады.
ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС
ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС
Сурет. Тундра биоценозы
Суреттегі продуценттерге 1 қатардағы және 2 қатардағы немесе 3 қатардағы консументтерге жататын түрлерді бөліп жазып, көрсетіңіздер.
12. 32- суретте көрсетілген дала биоценозының өсімдіктер мен жануарлар түрлерінің арасындағы қоректік байланыстарды сызықпен белгілеп көрсетіңіздер.
Сурет. Дала биоценозы
32-сурет бойынша продуценттерге, 1-ші және 2-ші консументтерге жататын түрлерді жазып көрсетіңіз.
Дала биоценоздарында қандай организмдер редуценттер функциясын атқарады?
Егер далада қасқырлар, сұңқарлар, түлкілер мен тышқандардың бәрі толығымен құрып кетсе, не болар еді?
13. 33-суреттегі орман биоценозының қоректік торының сызбанұсқасын құрайтындай, жануарлар түрлерінің атауларын бос тікбұрыштарға толтырыңыздар.
Сурет. Орман биоценозының қоректік торы сызбанұсқасы
Сандар пирамидасы Биомасса пирамидасы Энергия пирамидасы
(аудан бірлігіндегі (биомассаның құрғақ (Дж/м2 жыл)
особьтар саны) салмағы г/м3)
ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС
ТАПСЫРМАЛАР
1. Әртүрлі экожүйедегі жасыл масса өсімі және өлі өсімдік қалдықтарының қорын салыстырыңыздар. Қандай экожүйеде зат айналым көбірек қарқынды?
2. Егер егістікте жоғары өнім алуға болатын болса, онда ол жабайы табиғат өнімділігінің төмендеуіне әсер ете ме?
3. Адамның бүкіл өмірінде пайдаланатын су мен қорек мөлшерін есептеңіздер. Бір күнге орташа есеппен ол 2 кг өсімдік тәрізді қорек (нан, картоп, жеміс –жидек); 0,5 кг жануар тәрізді қорек (ет, балық, жұмыртқа, ірімшік және т.б.) пайдаланады. Тәулігіне 2,5 л су ішеді. Адам шамамен орташа 70 жыл өмір сүреді. Алынған нәтижелерді кестеге толтырыңыздар
Кесте
№ | жануар тәрізді қорек | өсімдік тәрізді қорек | су (м3) |
Бір адамның бүкіл өмірінде пайдаланатын су және қорек мөлшерін есептеңіздер.
4. Бүкіл өмірінде бір адамның организмі арқылы өтетін су және заттар ағынының орташа шамасын табыңыздар.
5. 10 млн тұрғыны бар үлкен қала тәулігіне қанша азық түлік жұмсайтыныны есептеңіздер.
6. 10%-тік ереже негізінде қоректік тізбек деңгейінің энергиясын есептеңіздер.
Өсімдік - шөпқоректі жануар - 1реттік жыртқыш - 2реттік жыртқыш
5000 Дж-----------?-------------------?--------------------?-------------?
7. Балық шаруашылығында форель, карп және сазан кеңінен өсіріледі. Осы балықтардың егер форель табиғатта негізінен су бунақденелілердің дернәсілдерімен, сазан фитопланктон және су өсімдіктерімен, ал карп қоректенудің аралас түрімен қоректенсе, энергетикалық көзқарас бойынша қайсысы қымбат саналады?
8. Шалғындық өсімдігінің таза өнімділігі тәулігіне 1 м жерге 1г. 1 ай бұрын орылған 1га ауданнан шаруа 2-ші орудан кейін үй жануарларына қанша жем жинай алады?
9. Бір қоректік деңгейден екіншісіне энергияның берілу заңын (10%-тік) ескеріп, өсімдік -шегіртке–бақа –жылан –жылан жегіш қаршығадан тұратын қоректік тізбектің жылдық биологиялық өнімділігін құрастырыңыздар.
а/ Зерттелетін территорияда өсімдіктің жылдық өнімділігі 40 т.
б/ Осы қоректік тізбектің сандар пирамидасын тұрғызыңыздар.
1 шөптесін өсімдіктің өркені
1 шегіртке
1 бақа
1 жылан
1 жылан жегіш қаршыға
Есептеуді кестеге толтырыңыздар.
Кесте
қоректік деңгей өкілдері | жылдық өнім (кг) | есептелген саны (особь) |
өсімдік | 40 000 | |
шегіртке | ||
бақа | ||
жылан | ||
қаршыға |
Экологиялық сукцессиялар. Экожүйенің өзіндік дамуы және оның тұрақтылығы
Бірлестік құрылымы белгілі бір уақыт бойында біртіндеп құрылады. Ағаштар мен бұталар оларға қажетті топырақ болмағандықтан, жалаң тау жыныстарында өсе алмайды. Бірақ, осы жерлерге түскен балдырлар өсіп-өніп, «балдырлар бірлестігін» құрайды.
Сукцессияның қарапайым моделі
38-суретте лабораторияда көрсетуге болатын қарапайым экологиялық сукцессияны зерттейтін тәжірибе көрсетілген. Мұнда жүретін өзгерістер жалпы алғанда, табиғи сукцессияда кездесетін өзгерістермен сәйкес келеді.
Табиғи жүйеде энергияның шамамен 1% өзгеруі жүйені тепе-теңдік жағдайдан шығарады.
1%-тік экологиялық ережені көрсететін қарапайым мысал. Адам организмі - тірі жүйе. Мысалы, адамның қалыпты дене температурасы 36,6 С. Осы көрсеткіштің тіпті 1% ғана өзгеруі, яғни 0,4 С өзгеруі (37 С) ауру жағдайға әкеледі. Планетаның еркін атмосферасындағы оттегінің құрамының 1% оттегінің тыныс алуға негізделеген энергетикалық процестердің және организмдердің пайда болу мүмкіндігін тудырады.
Ғылымда жинақталған фактілер 1% және 10%-тің маңызды мәні бар екендігін көрсетеді.
Оректік тізбектегі зиянды, улы заттардың жинақталуы
Екінші дүние жүзілік соғыстан кейін қоршаған ортаға шығарылатын жасанды заттардың мөлшері өте тез өсе бастады.
ПРАКТИКАЛЫҚ ЖҰМЫС
ТАПСЫРМАЛАР
1. 1 реттік және 2 реттік сукцессияға мысал келтіріңіздер.
2. 80 жыл ұзақ уақыт бойы азот тыңайтқышының жоғары мөлшерін пайдалану нәтижесінде шалғындықта бұрынғы өсімдіктердің 49 түрінен небәрі 3 түр қалды. Ал тыңайтқыш берілген участокте түрлік байлық сақталған. Бұлай болуы неліктен? Себебін түсіндіріңіздер.
3. Адамдардың барлық паразиттерін жоюға бола ма?
4. Түрлердің көпшілігі ерте кездерде жойылғаны белгілі. Бұл сонда түрлік құрамының біртіндеп кедейленгенін көрсетеді ме?
5. Экожүйе мен «конструктор немесе құрылысшы» сияқты балалар ойыншығының арасынан жалпы қандай ұқсастық табуға болады?
ТАРАУ
Биосфера
В.И.Вернадский (1863-1945)-көрнекті ғалым, академик, Жер биосферасы ғылымының негізін салушы
Сурет. Биосфера шекаралары
Биосферада организмнің концентрациясының көбірек жерін В.И.Вернадский «тіршілік қабықшасы» деп атады.
Материя жойылмайды, жоқтан пайда болмайды, ол бір түрден екінші түрге өтеді
Кез келген табиғи жүйеде бір ағзалардың экскременттері мен қалдықтары екіншілері үшін азық болып табылады. Жануарлардың тыныс алуы нәтижесінде бөлініп шығатын қалдық көмірқышқыл газы жысыл өсімдіктер үшін қорек. Өсімдіктер жануарлар тыныс алуы кезінде сіңіретін оттегіні бөліп шығарады. Жануарлардың қалдықтары-оларды ыдырататын бунақденелілер мен бактериялар үшін азық. Ал, олардың қалдықтары –бейорганикалық заттар (азот, фосфор, калий, көмірқышқыл газы және т.б.) -өсімдіктер үшін азық көзі болып табылады.
ПРАКТИКАЛЫҚ САБАҚТАР
Тақырыбы: мектеп үйінің ауасына санитарлық баға
Мақсаты:мектеп үйінің ауасының санитарлық жағдайын анықтау
Құрал-жабдықтар:Петри шәшкесі, ЕПА; сызғыш, термостат, қалам, жұмыс дәптері, сағат, фильтр қағазы.
Ауада шаң-тозаңмен бірге, көптеген микроорганизмдерің әртүрлі формалары кездеседі. Ет-пептонды агарда өсірілген оларды оңай ажыратуға болады.
Ет-пептонды агарды дайындауға (ЕПА) әдістемелік нұсқау
Ең алдымен дайын ет текшесінен (1 текшені 1 л суға) немесе сиыр етінен (500 г етті және майды ет тартқыштан өткізеді) ет пептонды сорпа (ЕПС) дайындайды. Фаршты шыны немесе эмальді ыдысқа салып, оған 1 л су құяды да, 24 сағат 5-7С температураға қояды. Одан кейін фаршты 30 минут қайнатады. Суыған сорпаны фильтрден өткізіп, кейін оған 5 г асы тұзын және 10 г пептон қосады. Кейін сорпаны қайтадан қайнатып, оны тығыз фильтр қағазымен фильтрлейді. Оған 10 %-тік ас содасы ерітіндісін қосып, оны әлсіз сілті реакциясына дейін бейтараптайды. Алынған ет-пептонды сорпаға 20 г агар-агар қосады. Алынған ет-пептонды агарды фильтрлейді. Агар-агардың орнына ет-пептонды желатин дайындауға да болады. Ол үшін 1 л ет-пептонды сорпаға 100 г желатин салады.
Жұмыс барысы:
1. Алдын ала стерилденген Петри шәшкесіне стерилденген ЕПА-ды құйып, оны жауып қойыңыздар. Агар пластинкалары қатқаннан кейін, ауаның микрофлорасын анықтауға кірісуге болады.
2. Алдымен желдетілген сынып ауасынан, кейін сабақтан кейінгі сынып ауасынан, сонымен қатар, киім ілгіш, коридор ауаларынан сынама (проба) алыңыздар. Анализ үшін 5 минут ауасы зерттелетін жерлерге Петри шәшкесін ашып, ұстау керек. Кейін шәшкені жауып, 3-4 тәулік термостатқа 28°C температураға қою керек. Кейін жай көзбен қарағанда шәшкенің бетінде микроорганизмдердің жеке клеткаларының қауымы түзілгені байқалады. Қауым көлемі және мөлшері жөнінен әртүрлі болады. Зерттелінетін варианттардың қайсысы микроорганизмдердің бір түрлерінен немесе әртүрлі қауым микроорганизмдерінен тұратынын көрсетіңіз.
3. Әрбір орынның ауасының ластануын анықтаңыздар. Ол үшін берілген формула бойынша 1м3 ауадағы микроорганизмдердің санын есептеңіздер.
А= ах100х100
Sх3
Мұндағы А- 1 м3 ауадағы микроорганизмдердің саны; 100- см3 ауданы; 1000 л немесе 1 м3 ауа; S-Петри шәшкенің ауданы см3 ; а- Петри шәшкесіндегі өскен қауым саны.
4. Мектеп үйінің ауасына санитарлық баға беру үшін кестеге қараңыздар.
Кесте
Тұрғын үй ауасына тазалық баға критерийі
ауа бағасы | м3 ауадағы микроорганизмдердің саны | |
жазғы режим | қысқы режим | |
таза | 1500-ден аз | 4500-ден аз |
лас | 2500-ден көп | 7000-нан көп |
5. Жұмыс нәтижесі бойынша қорытынды жасаңыздар.
Сурет. Биосфера шекаралары
7. 43-суреттен биосфераның шекараларын көрсетіңіздер.
8. 13-кестені толтырыңыздар.
Кесте
Кейбір антропогендік факторларының биосфераға әсері
адамның іс әрекеті | экожүйедегі болуы мүмкін өзгерістер | мысалдар | қолайсыз салдардың алдын алу шаралары |
зат айналымның өзгеруі | |||
радиация фонының жоғарылауы | |||
акклиматизация | |||
жерді жырту | |||
малды белсенді түрде жаю |
Осымша
АЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ ЭКОЛОГИЯЛЫҚ ҚАУІПСІЗДІГІ ТҰЖЫРЫМДАМАСЫ
Экологиялық қауіпсіздіктің табиғи-тарихи негіздері, принциптері және стратегиялық мақсаттары
Айналадағы ортаны қорғауды және табиғат пайдалануды басқару жүйесі
Табиғат қорғау қызметі мен табиғат пайдалануды басқару жүйесі Қазақстан Республикасының халықаралық шарттарының негізгі ережелері ескеріле отырып әзірленген нормативтік құқықтық актілерімен айқындалуға тиіс.
Басқару жүйесінің негізге алынатын принципі заңдарда бекітілген мемлекеттік және шаруашылық басқару функцияларын бөлу болып табылады. Ол республиканың әкімшілік-аумақтық бөлінісінің негізгі құрылым жасамдық бірлігінің -облыстық шеңберінде оның физикалық-географиялық аудандарына экологиялық баға беру негізінде, ал су ресурстарына қатысты бөлігінде- өзендер мен су айдындарының негізінде жұмыс істеуге тиіс.
Экологиялық қауіпсіздікті қамтамасыз етудің институттары мен тетіктері
Республикалық, облыстық және өзге де деңгейлерде бірыңғай экологиялық саясатты жүргізу және экологиялық қауіпсіздікті қамтамасыз ету табиғат қорғау органдары жүйесін жетілдіруді талап етеді.
Экологичлық қауіпсіздік тұжырымдасының іске асырылуы үшін жауапкершілік айналадағы ортаны қорғау саласында арнайы өкілетті мемлекеттік органға (Қазақстан Республикасының Экология және биоресурстар министрлігі) жүктеледі, ол бұл қызметті облыстардың атқарушы органдарымен тығыз байланыста жүзеге асырады.
Айналадағы ортаға тигізілетін әсерді бағалаудың (АОӘБ) тәуелсіз жүргізілуін қамтамасыз ету үшін табиғат қорғау органдарының жергілікті атқарушы органдарға қандай да болмасын бағыныстылығына немес оларға тәуелділігіне жол бермегені жөн.
Табиғат қорғау органдарының стратегиялық және жедел әлеуеті олардың инфрақұрылымына ғана емес, басқа да мемлекеттік органдардың қызметіне тәуелді болуға тиіс. Келешекте әртүрлі мемлекеттік органдардың табиғат қорғау шараларын нақты қызметіне өздерінің енгізуіне қол жеткізу қажет. Сол сияқты тиісті атқарушы органдармен, шаруашылық жүргізуші субьектілер мен қоғамдық бірлестіктермен тиімді ынтымақтастық пен үйлестіруді нығайтқан жөн.
Әрбір құрылым-жасамдық бірлік үшін экологиялық қауіпсіздікті қамтамсыз ету тетігі ретінде мыналар әзірленуге тиіс:
экологиялық паспортта көрсетілген айналадағы ортаның нақты жай-күйінің сипаттамалары;
табиғат пайдалануды төрт бағыт бойынша шектейтін нормативтік сипаттамалар;
а/ айналадағы ортаның ластануын шектеу;
б/ табиғи ресурстарды пайдаланудың экологиялық тұрғыда рұқсат етілген шегін анықтау;
с/ экономикалық шектеулер- өндіріс салаларының тиімді және экологиялық қауіпсіздік құрылымын белгілеу;
д/ аумақтық жіктеулер- шаруашылық қызмет жүргізудің әртүрлі дәрежесі қамтылатын учаскелерді бөлуден оған толық тыйым салғанға дейін (қорықтар).
Әрбір облыс үшін әкім бекітетін айналадағы ортаны қорғаудың аумақтық кешенді схемасы (АОҚАКС) әзірленеді. Осы схемада айналадағы ортаға тигізілетін әсерді төмендету, тұрақты табиғат пайдалану және күзетілетін аумақтар жүйесін құру жөніндегі қызметтің негізгі бағыттары пысықталады.
АОҚАКС негізінде мынадай экологиялық бағдарламалар әзірленеді;
h ұзақ мерзімді –республиканың экологиялық қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшін 21 ғасырға арналған Қазақстандық күн тәртібі;
h шұғыл- айналадағы ортаны қорғау және тұрақты даму жөніндегі іс –қимылдың ұлттық жоспары (АОҚ және ТДІҚҰЖ).
Айналадағы ортаны қорғау саласындағы басым зерттеу бағдарламаларын қолдау мақсатында тиісті зерттеулер мен талдамаларды нысаналы қаржыландыруды жүзеге асыру және жеке сектордың, халықаралық ұйымдар мен қорлардың қаржы ресурстарын тарту қажет.
Табиғат қорғау қызметін тиімді басқару көбінесе экология саласында кадрларды даярлаудың сапасына да байланысты. Бұл орайда экологиялық заңдар, табиғат пайдалану экономикасы саласында дағдылар мен білімге ие болып, оларды жетілдіруге, айналадағы ортаға тигізілетін әсерді және тәуекелді бағалауға, экологиялық тексеріске, сондай-ақ жанжалды ахуалдарды реттеу әдістеріне ерекше назар аудару қажет. Бұған қоса басшы кадрларды даярлау бағдарламсына экологиялық саясатты әзірлеу әдістері мен оған баға беруді зерделеу кіруге тиіс.
Сол сияқты Қазақстан Республикасының ішкі және сыртқы саясатының тиісті бағыттарын іске асыратын басқа да мемлекеттік органдарының басшы қызметкерлері үшін айналадағы ортаны қорғау және тұрақты даму жөнінде арнаулы оқу бағдарламаларын көздеген жөн.