4. Экологиялық пирамида және оның типтері.

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 екнішісіне 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.

Экологиялық пирамиданың негізгі 3 типі бар:

1. Саны бойынша- сандық пирамида организмдердің жеке сандық көрсеткішін айқындайды.

2. Салмағы бойынша – биомасса пирамидасы- жалпы құрғақ салмақты немесе «өнімділікті» анықтайды.

3. Энергия мөлшері бойынша – энергия пирамидасы - энергия ағымының қуатын немесе жылу энергиясын анықтайды.

Төменгі деңгейден жоғары деңгейге дейін белгілі заңдылықпен азаяды, оны “пирамида ережесі» деп атайды.

Экологиялық пирамидалар ережесі

Егер энергияны, өндірілген өнімдерді, биомасса немесе организмдер санын әрбір трофикалық деңгейде үшбұрыш масштабында бейнелесек, онда олардың орналасуы пирамида түріне ие болады.

Энергияның пирамида ережесі: энергия саны организмде болатын әрбір келесі трофикалық деңгейде алдыңғысына қарағанда мәні аз болып келеді.

5. Экожүйенің тұрақтылығы мен динамикасы.

Табиғатта абсолютті түрде ұқсас даралар, популяциялар, түрлер мен экожүйелер болмайды. Тіпті бір жұмыртқадан дамыған егіздердің өзі бір – бірінен ерекшеленеді.

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

Түрлік алуантүрліліктің жоғары болуы осы күрделі жүйелердің төмендегі қасиеттерін қамтамасыз етеді.

1. Бөліктерінің өзара бірі – бірін толықтыруы. Бірлестіктерде қоршаған орта ресурстарын пайдалануда бір – бірін толықтыратын түрлер бірігіп тіршілік етеді. Мысалы, жалпақ жапырақты орманда бірінші белдеудің өсімдіктері жарық ағынының 70 – 80%-ын сіңіріп алады. Екінші белдеуде толық жарықтың 10-20%-ы жеткілікті болатын ағаштар мен бұталар өседі, ал шөптесін өсімдіктер мен мүктер жарық ағынының бар болғаны 1-2% үлесінің өзінде фотосинтез жүргізуге қабілетті. Бір – бірін толықтыра отырып, өсімдіктер күн энергиясын толық пайдаланады.

Түрлердің өзара бір – бірін толықтыруы, яғни органикалық затты жасаушылар мен ыдыратушылар, биологиялық зат алмасудың негізінде жатыр.

2. Түрлердің бір – бірін ауыстыруы. Биоценоздың кез келген түрін басқа экологиялық талаптары мен функциялары ұқсас түрлермен алмастыруға болады. Мысалы, қылқан жапырақты ормандағы шыршаның және самырсынның әр түрлі шалғындықтағы тозаңдандырушы – бунақденелілер.

3. Реттеушілік қасиеті. Өздігінен реттелуге қабілеттілік - күрделі жүйелердің өмір сүруінің негізгі шарты. Өздігінен реттелу кері байланыстар негізінде пайда болады. Бұл принцип биоценоздардағы популяция ішілік және түраралық өзара қарым – қатынастардан көрінеді. Жемтіктерінің санының артуы жыртқыштар мен паразиттердің санының артуына алып келеді.

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

Биологиялық алуантүрлілік – Жердегі тіршіліктің тұрақтылығының басты шарты.

Осы алуантүрлілікке байланысты Жердегі тіршілік миллиардтаған жылдар бойы сақталып келеді.

Геологиялық тарихтың қиын кезеңдерінде көптеген түрлер жойылып, алуан түрлілік төмендеген. Жаңа түрлер пайда болды және олар энергия айналымындағы жойылған түрлердің орнын басып отырды. Сондықтан табиғи және антропогенді жүйелердің тұрақтылығына нұқсан келтіретін биологиялық алуантүрліліктің төмендеуіне жол бермеу керек.

Биоценоздардағы организмдер тобының тәулік, жылдық, маусымдық белсенділігі біркелкі емес. Кейбір организмдер түнде активті келсе, кейбіреулері керісінше болып келеді. Сондықтан биоценоз құрамындағы түрлер сан және сапа жағынан да үнемі ауытқып отырады. Бұл жағдайда негізінен жер шарының климаттық белдеулері мен табиғат аймақтарына да көп байланысты.

Автогенді өзгерістерді экожүйенің дамуы немесе экологиялық сукцессия деп атайды. Экологиялық сукцессияға анықтама берген кезде мынандай 3 жағдай ескерілуі тиіс:

1) Сукцессия қауымдастықтың, яғни экожүйенің биотикалық компонентінің ықпалымен жүреді. Өз кезегінде қауымдастық сукцессияның сипаты мен жылдамдығын анықтап, даму шектерін межелейтін физикалық ортаның өзгерістерін туындатады.

2) Сукцессия дегеніміз қауымдастықтың түрлік құрамының және оның ішінде өтіп жатқан процестердің өзгеруіне байланысты жүретін экожүйенің реттелген дамуы. Сукцессия белгілі бір бағытта жүреді, демек оны болжауға болады.

3) Сукцессияның шарықтау шегі (кульминациясы)-энергия ағымы бірлігіне шыққанда максималды саны келетін биомасса түр аралық әсерлесулердің тепе-тең күйдегі экожүйенің қалыптасуы болып табылады.

Өзгерістердің жүру жылдамдығы мен тепе-тең күйге жету үшін қажет уақыт әртүрлі экожүйелер және экожүйенің жекелеген белгілері үшін әртүрлі болады. Жалпы биомассаның өзгеру қисық сызығының пішіні әдетте дөңес болса, жалпы бастапқы өнімнің өзгеруі қисық сызығы ойық болады. Орман экожүйесіндегі бастапқы таза өнім қауымдастықтың дамуын алғашқы кезеңдерінде өскенімен, соңғы кезеңдерде кемиді.

Сұрақтар мен тапсырмалар:

1. Биоценоз, биогеоценоз, экожүйе терминдеріне анықтама беріңіз.

2. Биоценоздың трофикалық құрылымына сипаттама беріңіз.

3. Қоректік тізбек, трофикалық деңгей, қоректік торларды сипаттап беріңіз.

4. 10% заңдылығын түсіндіріңіз.

5. Экологиялық пирамида (сандық, биомассалар, энергия пирамидасы) дегеніміз не?

6. Экологиялық сукцессия дегеніміз не?

Әдебиет

1. А.Н.Ақбасова, Г.Ә.Сайнова «Экология», Алматы 2003ж;

2. Бейсенова Ә.Б. Экология және табиғатты тиімді пайдалану. Оқу құралы. Алматы, 2004.

3. Сағымбаев Ғ.Қ. Экология негіздері. Оқу құралы. Алматы, 1995.

4. Оспанова Г., Бозшатаева. Экология. Оқу құралы. Алматы, 2000.

5. Бродский А.К. Жалпы экологияның қысқаша курсы. Оқу құралы. Алматы,«Ғылым», 1997, қаз.ауд. Көшкімбаев Қ.С.

6. Мәмбетқазиев Е., Сыбанбеков Қ. Табиғат қорғау. Оқу құралы. Алматы, «Қайнар», 1990.

7. Жамалбеков Е.Ү., Білдебаева Р.М. Жалпы топырақтану және топырақ географиясы мен экологиясы. Алматы, «қазақ университеті», 2000.

8. Фурсов В.И. Экологические проблемы окружающей среды. Алма-Ата, «Ана тілі», 1991.

9. Байтулин И.О. Экология Казахстана. Алматы, 2003.

ДӘРІС № 6