ekologia

Билет 1

Экология пәнінің саласы. Жалпы экология бөлімдері

Экология қоршаған ортаны қорғаудың ғылыми негізі болып табылады. Бұл гректің екі сөзінен құралған: “oikos” – үй, мекен , халық және “logos”- ғылым. Сонымен , Экология біздің «табиғи үйімізді» зерттейді және ол сонда тұратын барлық ағзаларды және өмір үшін қажетті сол «үйдің» барлық болып жатқан функционалдық процестерін қамтиды. Басқаша  айтқанда , экология– ағзалар мен оларды қоршаған ортаның арасындағы байланыстар туралы ғылым.

        Жеке ғылым ретінде экология шамамен 1900ж. қалыптасты. Алғаш « экология» сөзін 1қаңтарда 1858ж. Генрих Дэвид Торо қолданған7  «Экология» терминін 1868ж. неміс ғалымы, медик, ботаник, зоолог , морфолог Эрнест Геккель бірінші болып ұсынған.  Э. Геккельэкологияға келесідей анықтама берді: « Бұл табиғаттың экономикасын танып білу, ортаның органикалық және бейорганикалық компоненттері мен тірілер арасындағы барлық өзара қатынастарды бір уақытта зерттеу». 

Экология бөлімдері.

Экология 3 негізгі бағытты зерттейді.

1.Аутэкология  - особьтар экологиясы. Аутэкология  бір түрдің  өкілінің (особьтың) қоршаған ортамен өзара қарым- қатынасын зерттейді. Басқаша айтқанда , осы организмге қоршаған орта факторларының әсерін және оларға осы особьтың табиғи реакцияларын зерттейді.

2.  Демэкология  - популяциялық экология. Популяция дегеніміз белгілі ареал бөлігінде ұзақ тіршілік етіп , еркін будандаса алатын бір түр особьтарының жиынтығы

            Демэкология популяцияның қалыптасу жағдайәларын , құрылымы  мен динамикасын зертейді. Ол популяция санының өзгеруін, бұл құбылыстың себептерін зерттейді.

3.  Синэкология  - қауымдастық экологиясы.

            Қауымдастық дегеніміз белгілі ареалда  мекендейтін , әртүрлі түрлерден құралған,  тірі  организмдер жиынтығы.

            Синэкология организмдердің тіршілік жағдайларын , өзара және қоршаған ортамен өзара қарым-қатынасын зерттейді. Синэкология экожүйелердің шекараларын салумен айналысады, сондықтан  оны биогеноценологиялық экология деп те атайды.

Билет 2

Аутэкология. Экологиялық факторлар. Абиотикалық фактор

1.Аутэкология  - особьтар экологиясы. Аутэкология  бір түрдің  өкілінің (особьтың) қоршаған ортамен өзара қарым- қатынасын зерттейді. Басқаша айтқанда , осы организмге қоршаған орта факторларының әсерін және оларға осы особьтың табиғи реакцияларын зерттейді.Қоршаған орта факторларына :

     а.) Абиотикалық  факторлар- өлі табиғаттың әсері (климат, t⁰-ра , ылғалдылық , жарық және т.б.

            б.) Биотикалық факторлар – тірі организмдердің әсері.

            в.)  Антропогендік факторлар – адамның әртүрлі іс-әрекеті нәтижесінің  әсерлері.

Абиотикалық фактор

Абиотикалық факторлар (гр. 'a' — теріс және bіotіkos — тірішілік, өмір) — бейорганикалық ортаның тірі организмдерге жасайтын тікелей немесе жанама әсерлерінің жиынтығы; сыртқы ортаның бейорганикалық, физикалық және химиялық жағдайлары.

Ол ф и з и к а л ы қ абиотикалық фактор (темпиратура, жарық, жел, ылғалдылық, атмосфераның қысымы, ағыстар, радиациялық деңгей, радиоактивті сәуле шығару т.б.), х и м и я л ы қ Абиотикалық фактор (атмосфера, су, қалдықтар, топырақ, шөгінді құрамы және олардағы қоспалар т.б.), к л и м а т т ы қ абиотикалық фактор (күн радиациясы, атмосфералық жауын-шашын, гидросфералық қысым т.б.) болып бөлінеді. Өсімдік пен жануарлардың ыстыққа, суыққа, ауа қысымына, су тереңдігіне, хим. құрамына қарай бейімделуі, кейбір жануарлардың қысқы, жазғы ұйқыға кетуі т.б. Абиотикалық факторға байланысты. Жер бетінің, ауаның, судың химиялық және физикалық құрамының өзгеруі тірі организмдерге де әсер етеді. Мысалы, 20 ғасырда Арал теңізінің тартылып, ауада тұз концентрациясының көбеюіне байланысты, миллиондаған тонна тұзды шаң тірі организмдерге үлкен әсерін тигізді.

Абиоталық факторды химиялық (атмосфераның, теңіздің, тұщы судың құрамы және тағы да басқалары) және физикалық (климат, орография) деп екіге бөледі. Абиоталық фактор биоталық және антропогендік факторларменқосылғанда экологиялық факторлар құрайды

Билет 3

Тұрақы даму. Тұрақты дамуға көшу тұжырымдамасына қол жеткізу үшін шешетін мәселелер

Алғаш рет «тұрақты даму» концепциясы ұсынылды.         «Тұрақты даму» дегенде қазіргі уақыттың қажеттілігін қамтамасыз ете отырып, болашақ ұрпақтардың өзінің қажеттіліктерін қамтамасыз етуіне қауіп туғызбайтын даму деп түсіну керек. «Біз ата-бабаларымыздың Жерін мұраға алған жоқпыз. Біз оны өзіміздің балаларымыздан қарызға алдық» (БҰҰ материалынан).      

  1992жылдың маусым айында Рио-де-Жанейро қаласында өткен БҰҰ-ның қоршаған орта мен даму бойынша өткен конференциясы «Тұрақты даму» концепциясын және «ХХІ ғасырдың күн тәртібіне» атты ауқымды бағдарламасын қабылдады. Бұл бағдарламада шешілуі болашақта тұрақты дамуды қамтамасыз ететін жалпы мәселелер қарастырылған. Оның нәтижесі төмендегі кестеде көрсетілген.  Сонымен қатар конференцияда Мәлімдеме мен екі концепция - климаттың өзгеруінің алдын алу, ормандарды қорғау мен биологиялық алуантүрлілікті сақтау мәселелері бойынша қабылданды.       Бұл мәселелерді кешенді ғылыми тұрғыдан шешуге болады. Бұл үшін экология, экономика және әлуметтік дамудың барлық негізгі топтарын біртұтас кешен түрінде қарастыру қажет.    

    БҰҰ-ның конференциясы барлық елдердің үкіметтерін тұрақты дамудың ұлттық концепцияларын қабылдауға шақырады.         Қазақстан Республикасының Үкіметі ұсынған «Қазақстан Республикасының тұрақты дамуға көшу концепциясы» бекітілді. Республиканың экологиялық саясаты оның экологиялық қауіпсіздігін қамтамасыз етуге бағытталған.         Республика Президенті Н.Ә.Назарбаевтің БҰҰ Бас Ассамблеясында жасаған баяндамасында тұрақты дамуға жетудің түйінді мәселелерін шешудегі еліміздің белсенді қызметін дәлелдейтін нақты мысалдар келтірді. 1992-1998 жылдар аралығында Қазақстан тарихта бірінші болып ядролық полигонын жауып, ядролық қарудан бас тартты, Аралды сақтап қалуға арналған интеграциялық процестердің ұйтқысы болды.         Қазіргі уақытта экологиялық, экономикалық, әлеуметтік мәселелерді интеграциялау саласындағы саяси іс-шараларды анықтау жолдары іздестіруліде. Олар:

-         бұзылған экожүйелерді қалпына келтіруді қамтамасыз ету; -         суды тиімді пайдаланудың нақты шараларын анықтау;

-         жерді пайдалану, ауыл шаруашылығының тұрақты дамуын жүзеге асыруға, биологиялық алуантүрлілікті сақтауға бағытталған үйлесімді іс-шараларды қабылдау. Билет 4

Экология ғылымының қалыптасу кезеңдері

Экология ғылымының қалыптасуын  негізгі 3 кезеңге бөліп қарастыруға болады.

Ікезең.

 Биоэкологиялық зерттеулсрдің жаппай сипат алу кезеңі. Бұл кезең XVIII ғасырдың аяқ шенін камтиды. Мосслен, К. Линей (1707-1788), Ж. Ламарк (1744-1825), А. Декандоль( 1806-1893), П. С. Паллас (1741-1811), (1740 1802), Л. Гумбольд (1769-1859), К.Ф.Рулье (1814-1858),  Л. Северцов Н. А. Бекетов (1825-1902), Ч. Дарнип (1809 1882), К. МеГшус (1825-1908), Э. Геккель (1834-1919), Е.Варминг(1841 1924), Н. В. Докучаев (1846-1903), Шоқан Уалиханов (1835 1865), т.б. габнгаг зсрттсуші биологтар, систсматиктср, гсоірафгар оздерініц еңбектеріпде эжологиялық сипаттағы ғылыми-зерттеулер жүргізіп, экология ғылымьшың дамуына өз үлестерін қосты. Осы тұстардағы жарық көрген Ж. Б. Ламарктың "Жануарлар мен өсімдіктер эволюциясы", А. Декандольдың "Бота-никалық география", К. Ф. Рульенің "Жануарлар экологиясы", А. Н. Бекетовтың "Өсімдіктер географиясы", Ч. Дарвиннің "Түрлердің шығу тегі", В. Докучаевтың "Ландшафтар мен табиғат зоналары туралы ілімі", т.б. еңбектер экология ғылымының негізін қалаған еді. Ал, неміс зерттеушісі - дарвинист Э. Геккель 1866 жылы "Экология" терминін алғаш рет ғылымға енгізсе, Е. Варминг оны 1895 жылы ботаникаға енгізеді.

2 кезең. 

Экология ғылымының жеке ғылым ретінде қалыптасу және даму кезеңі. Бұл кезең Э. Геккель, Е. Варминг, К. Мебиус, т.б. шетелдік табиғат зерттеушілерімен қатар орыс ғалымдарының есімдеріменбайланысты, XIX ғасырдың басы мен XX ғасырдың 70-80 жылдарын қамтиды. Атап айтқанда Мәскеу университетінің ғалымдары Н. А. Северцов, М. А. Мензбир, Б. М. Житков, Д. Н. Кашкаров, Н. П. Наумов, А. Н. Формозов, Н. И. Калабухов, т.б. жан-жақты экологиялық зерттеулерді жүргізсе, сол сияқты Қазан университетінде Н.Ф.Леваковский, С.И.Коржинский, А. Я. Гордягин, Г. И. Панфильев, П. Н.Крылов, т.б. өсімдіктер экологиясын зерттеп дамыта түсті.

Экология ғылымы жіктеле бастады. Оны біз су организмдерінің экологиясы (Л. А. Зенкеевич, Г.Г. Винберг, Г. В. Никольский, Б. Г. Ноганзян), топырақтағы организмдер экологиясы (М. С. Гиляров),паразитологиялық экология негізін салушылар (В. В. Догель, Е. Н. Павловский, В. Н. Беклеміиііев),сүтқоректі, қүс және бауырымсн жорғалаушылар экологиясы (Н. И. Калабухов, II. II. Наумов, А. Н. Формозов, Г.А.Новиков, С. С. Шварц), осімдіктер жологиясы (В. Н. Сукачев, Б. А. Келлер, П. Д. Ярошенко), еңбектерінен танимыз. Осы тұстарда жоғарыдағы ғалымдардың экология ғылымының әр түрлі салалары бойынша теориялық фундаментальды ғылыми еңбектері жарық көрді. Мәселен, А. П. Шенниковтың "Өсімдіктср экологиясы" (1950), Б. Г. Иоганзеннің "Экология негіздері" (1959), Н. П. Наумовтың "Жануарлар экологиясы" (1963), т.б. еңбектер қазірге дсйін маңызын жойған жоқ.

Экология ғылымының салалары бойынша көп жылғы ғылыми-зерттеу жүмыстарының негізінде монографиялар, оқу күралдары, анықтамалар жарық көре бастады. Отандық ғалымдардың еңбектеріменқатар шетелдік экологтар А. Пирсаның "Жануарлар экологиясы" (1926), Ч. Элтонның "Жануарлар эколоғиясы" (1934), Шелфорд пен Ф. Клементтің "Биология" (1939), Ю. Одумның "Экология және эколо-гия негіздсрі" (1975, 1986), Р. Риклефстің "Жалпы экология нсгіздері" (1979), Ф. Рамаданың"Қолданбалы экология негіздері" (1981),

Н. Чернова мен А.Былованың "Экология" (1988), В. А. Радкевичтің "Экология" (1977), Н. Ф. Реймерстің "Экология (1944), т.б. еңбектері соңғы жылдары жарық коргсн күнды еңбектер қатарына жатады.

3 кезең.

 Экология ғылымының өрлеу кезеңі. Қазіргі заманғы экология — бүкіл ғаламдық ғылымдар мен әлеуметтік, экономикалық жағдайлар және проблемаларды қамтитын деңгейге жетіп отыр. Осыған орай,экология ғылымының колданбалы және адам экологиясы бағыттары дими түсуде. Экологияпың жаңа салалары бойынша теориялық және практикалық зерттеулср жүргілуде.

Билет 5

Популяциялар мен бірлестіктер экологиясы

Популяция дегеніміз — белгілі бір аумақта тіршілік ететін және өзара шағылысып ұрпақ беретін бір түр дараларының жиынтығы. Түрлі факторлардың әсерінен популяциядағы даралар саны, құрамы, таралуы өзгеріп тұруы мүмкін. Популяция латынша роpulus — халық, ел дегенді білдіреді.

Табиғатта популяцияның әр алуан түрлерінің өте жоғары жүйесінің дәрежесі — қауымдастыққа бірігеді.Қауымдастық (биотикалық) — бұл белгілі аумақты мекендеуші популяцияның жиынтығы. Қауымдастық организмдері органикалық емес ортамен энергетикалық байланыста. Мысалы, өсімдік, минералды тұздар, оттегі, су, көмір қышқыл газының үнемі беріліп тұру есебінен тіршілік жасай алады. Мұндай жағдайда «қауымдастық» (бірлестік) терминінің қолданылуы мүмкін ең кіші бірлікті биоценоз деп атайды (1877 ж. К. Мебиус енгізген).

Өзара байланыстағы организмдерді және бірлесе мекендейтін топтарды — биоценоз дейді. Биоценоздың көлемі әр алуан — індер қауымдастығы, ағаш жапырағы, құмырсқа илеуінен бастап, орман, дала, шөл т.б. — ландшафтарына (жер бедеріне) дейін. «Биоценоз» терминін құрлықта өсіп түрған біртекті өсімдіктерге қолданады. Мысалы, қылқанды орман, дәнді дақыл егістік биоценозы т.б.

Биота (грекше bios — өмір) — өсімдік, жануар мен микроорганизмдер түрлерінің ортақ (жалпы) аймаққа таралуының жиынтығы. Түрлердің арасындағы экологиялық байланыстың жоқтығынан ол биоценоздан ерекшеленеді.

Организмдер қауымдастығы органикалық ортамен материалдық-энергетикалық жағынан тығыз байланыста болады. Биоценоз алып жатқан кеңістік биотон деп аталады. Биоценоз бен оның биотоныбиогеоценоз деп аталатыны көбірек немесе азырақ қалыпты жүйені құрайтын бөлінбейтін екі элементтен көрінеді. Биогеоценоз түсінігін (грекше bios — тіршілік, gе — жер, коіnоs — жалпы) ғылымға орыс ғалымы В.Н. Сукачев 1940 ж. енгізген.

Жер бетіндегі барлық кұбылыстар мен заттардың бірлігі және өзара қатынасы туралы идея бұрынғы КСРО мен шетелдерде бір мезгілде туындады. КСРО-да ол биогеоценоз турасындағы ілім ретінде, басқа елдерде — экожүйе жөніндегі ілім ретінде дамыды. Экологиялық жүйе немесе экожүйе — өздерінің мекен ортасында тірі организмдердің жасаған табиғаттың бірыңғай кешені. Сонымен қатар, ондағы барлық компоненттер энергия мен зат алмасудан өзара байланыста. Өзгеше айтқанда, экожүйе тіршілік пен тіршіліксіз компоненттердің жиынтығы.

Биогеоценоз бен экожүйе ұқсас түсінік, бірақ тепе-тең емес. Бұл түсініктердің екеуі де өз ортасын мекендеген тірі организмдердің жиынтығын түсіндіреді, бірақ экожүйе — өлшемсіз түсінік. «Тамшыдан мұхитқа дейін» деп «экожүйе» терминінің авторы ағылшын биологы А. Тенсли образды түрде айтқан болатын. Аквариум, тоған, батпақ, ғарыш кемесінің кабинасы — осының барлығы экожүйелер.

Отандық әдебиетте өсімдік жабындысы — фитоценозді таралу аймағының сызылған шекарасы ретінде экожүйені сипаттау қалыптасқан болатын. Мәселен, далалық, батпақты, жайылымды т.б. биогеоценоз. Басқаша айтқанда биогеоценоз — бұл экожүйенің жеке оқиғасы, құбылысы әрқашанда табиғи қалпын сақтайды, тіпті адам әсер еткеннің өзінде де. Экожүйе толығымен жасанды болуы мүмкін ғой (аквариум, ғарыш аппараты).

Организмнің тіршілік әрекетін сақтап тұру мен экожүйедегі заттардың айналымы тек энергия ағынының үнемі келу есебінен ғана болуы мүмкін. Жердегі тіршілік атаулылар күн энергиясы сәулелерінің арқасында ғана болып тұр. Фотосинтезделетін өсімдіктер (өздігінен қоректенушілер) химиялық органикалық қосындылардың байланысы нәтижесінде өсіп-өнеді. Қалған барлық организмдер энергияны азық арқылы алады. Азық энергиясын оның бастауынан (өздігінен қоректенуі) бірқатар организмдер арқылы ауыстыру бір организмдердің басқаларын сіңіру жолымен болатындытамақ  тізбегі дейді.

Әрбір экожүйе өсімдіктер мен жануарлар организмдерінің жиынтығынан тұрады, қоректену түрі бойынша екі топқа бөлуге болады:

• автотрофтар (өздігінен қоректенушілер) ұдайы өндіру мен өсу үшін минералды элементтерді қолданатындар мен фотосинтезді іске асыруға қабілетті жасыл өсімдіктер. Фотосинтез - күн энергиясының көмегімен су және көмір қышқыл газын қантқа айналдырудың күрделі процесі. Осындай жолмен қант пен азықтық минерал элементтерінің судан немесе топырақтан пайда болуы нәтижесінде, өсімдік өздерінің организмдерінің құрамына кіретін күрделі заттарды синтездейді. Басқа сөзбен айтқанда химиялық жай заттар: ауа, су, тау жыныстарының минералы мен топырақтар белок, май және көмірсутегі сияқты күрделі қосындыларға айналады. Өздігінен қоректенуші (автотрофтар) — бұл экожүйенің продуценттері (лат. рrоduсеns — өндіруші) органикалық еместен органикалық зат құратындар. Осы органикалық заттардан өсімдіктер мен жануарлардың тканьдері құралады. Фотосинтезделетін өсімдік экожүйенің қалған организмдерінің барлығына азықты өндіреді, сондықтан оларды продуценттер деп атайды.

Гетеротрофтар — (азық) коректену үшін органикалық заттарды қажет ететін организмдер. Бұл организмдерде зат алмасудың күрделі жолдары бар. Өз кезегінде барлық өздігінен қоректенушілер тұтынушы организм (консументтер) мен бастапқы органикалық емес компоненттерге (редуценттер) ыдырайтын органикалық заттар организмдері. Консументтер (лат. коnsumento – тұтынамын, қоректену) — бұл организмдер органикалық заттарды тұтынады. Оларға жататындар құрттар, балықтар, молюскалар жэне өзге де бунақ аяқтылар, бауырмен жорғалаушылар, құстар, сүтқоректілер және адам. Консументтер: бірінші — шөп қоректі жануарлар, екінші, үшінші және одан да жоғары реттегілер жануарлармен қоректенеді. Олар — жыртқыштар (ет қоректілер), сонымен қатар талғаусыз қоректілер (немесе эврифагтар) өсімдіктерді, т.б. жейтіндер (аю, түлкі, шошқа, тарақандар т.б.).

Редуценттер (латынша rеduсеns — қайта келуші, қалпына келуші) — өлі органикалық заттардың ыдырай бастаған организмдері. Өлі және жартылай бұзыла бастаған органикалық зат — детритпен қоректенетін түрлі сапрофит бактериялары, ұсақ саңырауқұлақтар және қалдықтармен коректенетін жануарлар — осыларға жатады. Топырақта — қалдықтармен қоректенетін ұсақ омыртқасыздар, мысалы, ұсақ кенелер, жер құрттары, көпаяқты құрттар; су экожүйесінде — молюскалар, крабтар мен құрттар; шіріген кезбе — бактериялар; өсімдік қалдықтары шірігенде — саңырауқұлақтар. Құрамы мен белсенділігі бойынша бұл редуценттер бірлестіктерінен әр алуандылығы өзге бірлестіктерге қарағанда кем емес. Ал, бұлар біздерге азды-көпті болса да таныс.

Бірде-бір организм басқалармен байланыссыз өмір сүре алмайтыны көпшілікке белгілі жайт. Әрбір тіршілік иесі тек қана қоршаған ортамен үйлесімді түрде, экожүйенің белгіленген шеңберінде тұра алады. Көрнекі құрал ретінде орманды алуға болады. Экологиялық жүйеде барлық организмдер арасындағы байланыстар өзара жалғасқан және қоректік арақатынасының күрделі тізбегін құрайды немесе трофтық тізбек (продуценттер — консументтер — редуценттер), қалай айтқанмен де қорек (азық) организмдердің тіршілік әрекетіндегі маңызды фактор.

Жануарлар мен өсімдіктерде белгіленген трофтық немесе қоректік байланыстардың орасан сандағы өзара бейімделулері туындады. Сандар пирамидасы деп аталатын экологиялық жүйенің айқындық заңдылығы бар. Осыған байланысты тізбекті звено құрайтын қатарда жеке даралардың саны үнемі азая береді. Мәселен, солтүстік ормандарда 1 қасқырға шамамен 100 бұлан, Африка саванналарында ірі жыртқыштарға (арыстан, қабылан, сілеусінге) 350-ден 1000-ға дейін жабайы жануардан келеді. Қасқырлардың саны мен тәулік ішінде азықты қажет етудің мәліметі орташа есептелді. Күнтізбелік жыл ішінде 2400 қасқыр — 7480 қабан, 5560 бұлан, 4020 елік алады. Жануарлардың қоректік тізбектегі санының жүйелі түрде азаюына сәйкес, олардың жалпы биомассасы да кемиді, ал бұл экожүйеге энергия ағынының қысқаруына әкеліп соқтырады.

Биоценоздағы айрықша трофтық байланыс — паразитизм, бір түр иесі өзге паразитке қызмет етеді — тек қорек түрінде емес, уақытша немесе тұрақты мекеніне де қызмет етеді (мысалы, фитофтора).Селбесу (симбиоз) деп аталатын (бұршақты түйнекті бактериялар) түрлер арасындағы өзара пайдалы байланыстар бар.

Көптеген орта параметрлерінің жиынтығы осы немесе басқа түрлердің тіршілік жағдайын анықтайтын функционалды сипаты оның экологиялық қуысын көрсетеді (энергияға айналдыруы, өзі тектестермен және ортамен ақпарат алмасуы). Н.Ф. Реймерс бойынша, экологиялық қуыс — экологиялыц жүйе ішіндегі түрлер ортасы немесе оның популяциялық тіршілік жағдайының жиынтығы. Сонымен, өзі мекендейтін әрбір түр аумаққа, өндіру функциясымен байланысты, қоректік қажеттілігіне сәйкес орынды иеленеді. Осындай экологиялық байланыстар биоценоздың белгіленген құрылымын жасайды. Биоценоздар — динамикалық жүйелер, олар тұрақты даму жолында және оларға сукцессия тән.