Қолөнер

Экологиялық факторлар және олардың әрекетінің жалпы заңдылықтары. Тіршілік ортасы және қоршаған орта факторлары. Қоршаған орта факторларының өзара әсері. Шектеу факторы

Экология туралы реферат

Факторлар кешенінде организмдерге қатысты негізінен әмбебап (жалпы) болып табылатын кейбір заңдылықтарды анықтауға болады. Мұндай заңдылықтарға оптималдылық ережесі, факторлардың өзара әрекеттесу ережесі, шектеуші факторлар ережесі және басқалары жатады.

Оңтайлы ереже . Осы ережеге сәйкес организм немесе оның дамуының белгілі бір кезеңі үшін ең қолайлы (оңтайлы) фактор мәнінің диапазоны болады. Фактор әсерінің оптимумнан ауытқуы неғұрлым маңызды болса, соғұрлым бұл фактор организмнің тіршілік әрекетін тежейді. Бұл диапазон тежелу аймағы деп аталады. Фактордың максималды және минималды рұқсат етілген мәндері - бұл организмнің өмір сүруі мүмкін болмайтын сыни нүктелер.

Популяцияның максималды тығыздығы әдетте оңтайлы аймақпен шектеледі. үшін оңтайлы аймақтар әртүрлі организмдербірдей емес. Ағзаның өміршеңдігін сақтай алатын факторлардың ауытқуының амплитудасы неғұрлым кең болса, оның тұрақтылығы соғұрлым жоғары болады, т.б. төзімділік сол немесе басқа факторға (лат. төзімділік- шыдамдылық). Қарсылық амплитудасы кең организмдер топқа жатады эврибионттар (грек eury- кең, био- өмір). Факторларға бейімделу диапазоны тар организмдер деп аталады стенобионттар (грек стеноздар- тар). Әртүрлі факторларға қатысты оңтайлы аймақтардың ерекшеленетінін атап өту маңызды, сондықтан организмдер оңтайлы мәндері бар факторлардың барлық спектрі жағдайында бар болса, олардың әлеуетін толық көрсетеді.

Факторлардың өзара әрекеттесу ережесі . Оның мәні кейбір факторлардың басқа факторлардың әсерін күшейтуі немесе жұмсартуы мүмкін екендігінде жатыр. Мысалы, артық жылуды белгілі бір дәрежеде ауаның төмен ылғалдылығымен жұмсартуға болады, өсімдіктердің фотосинтезі үшін жарықтың болмауы оның жоғарылауымен толтырылуы мүмкін. Көмір қышқыл газыауада және т.б. Алайда, бұл факторлардың бір-бірімен алмасуы мүмкін деген қорытынды шығармайды. Оларды алмастыруға болмайды.

Шектеу факторларының ережесі . Бұл ереженің мәні мынада: жетіспеушілік немесе артық (критикалық нүктелерге жақын) фактор организмдерге теріс әсер етеді және сонымен қатар басқа факторлардың, соның ішінде оңтайлы факторлардың күшінің көріну мүмкіндігін шектейді. Шектеу факторлары әдетте түрлердің таралу шекарасын және олардың мекендеу ортасын анықтайды. Ағзалардың өнімділігі соларға байланысты.

Өзінің қызметі арқылы адам факторлардың іс-әрекетінің аталған барлық дерлік заңдылықтарын жиі бұзады. Бұл, әсіресе, шектеуші факторларға (тұрғын ортаның бұзылуы, су мен минералды қоректенудің бұзылуы және т.б.) қатысты.

Тіршілік ортасы – тірі ағзаны қоршап тұрған және оның тікелей әрекеттесетін табиғат бөлігі. Қоршаған ортаның құрамдас бөліктері мен қасиеттері әртүрлі және өзгермелі. Кез келген Тірі тіршілік иесікүрделі және өзгермелі әлемде өмір сүреді, оған үнемі бейімделіп, оның өзгерістеріне сәйкес өмірлік әрекеттерін реттейді.

Ағзалардың қоршаған ортаға бейімделуін адаптация деп атайды. Бейімделу қабілеті жалпы тіршіліктің негізгі қасиеттерінің бірі болып табылады, өйткені ол оның өмір сүру мүмкіндігін, ағзалардың тіршілік ету және көбею қабілетін қамтамасыз етеді. Бейімделу әртүрлі деңгейде жүреді: жасуша биохимиясы мен мінез-құлқынан жеке организмдерқауымдастықтар мен экологиялық жүйелердің құрылымы мен қызметіне. Бейімделулер түрлердің эволюциясы кезінде пайда болады және өзгереді.

Организмдерге әсер ететін ортаның жеке қасиеттері немесе элементтері қоршаған орта факторлары деп аталады. Қоршаған орта факторлары алуан түрлі. Олар қажет болуы мүмкін немесе керісінше, тіршілік иелеріне зиянды болуы мүмкін, тіршілігі мен көбеюіне ықпал етеді немесе кедергі келтіреді. Қоршаған орта факторларының табиғаты мен нақты әрекеттері әртүрлі. Экологиялық факторлар абиотикалық және биотикалық, антропогендік болып бөлінеді.

Абиотикалық факторлар - температура, жарық, радиоактивті сәулелену, қысым, ауа ылғалдылығы, судың тұз құрамы, жел, ағыс, жер бедері – осының барлығы тірі организмдерге тікелей немесе жанама әсер ететін жансыз табиғаттың қасиеттері.

Биотикалық факторлар – тірі организмдердің бір-біріне әсер ету формалары. Әрбір организм үнемі басқа тіршілік иелерінің тікелей немесе жанама әсерін бастан кешіреді, өз түрінің өкілдерімен және басқа түрлермен - өсімдіктермен, жануарлармен, микроорганизмдермен байланысқа түседі, оларға тәуелді және өзі оларға әсер етеді. Қоршаған орта органикалық дүние- әрбір тіршілік иесінің қоршаған ортасының ажырамас бөлігі.

Организмдер арасындағы өзара байланыстар биоценоздар мен популяциялардың өмір сүруінің негізі болып табылады; оларды қарастыру синекология саласына жатады.

Антропогендік факторлар – басқа түрлердің тіршілік ету ортасы ретінде табиғаттың өзгеруіне әкелетін немесе олардың тіршілігіне тікелей әсер ететін адам қоғамы қызметінің нысандары. Адамзат тарихында алдымен аңшылықтың дамуы, содан кейін Ауыл шаруашылығы, өнеркәсіп, көлік планетамыздың табиғатын қатты өзгертті. Жердің бүкіл тірі әлеміне антропогендік әсерлердің маңыздылығы тез өсуде.

Адам әсер еткенімен жабайы табиғатабиотикалық факторлардың және түрлердің биотикалық қатынастарының өзгеруі арқылы планетадағы адамның әрекеті осы жіктеу шеңберіне сәйкес келмейтін ерекше күш ретінде анықталуы керек. Қазіргі уақытта Жердің тірі бетінің және организмдердің барлық түрлерінің бүкіл дерлік тағдыры адам қоғамының қолында және табиғатқа антропогендік әсерге байланысты.

Бір экологиялық фактордың бірге тіршілік ететін организмдердің тіршілігінде әртүрлі маңызы бар әртүрлі түрлері. Мысалы, қыста қатты желдер ашық тіршілік ететін ірі жануарларға қолайсыз, бірақ шұңқырға немесе қар астына тығылатын ұсақ жануарларға әсер етпейді. Топырақтың тұзды құрамы өсімдіктердің қоректенуі үшін маңызды, бірақ жердегі жануарлардың көпшілігіне немқұрайлы және т.б.

Қоршаған орта факторларының уақыт бойынша өзгеруі: 1) мұхиттағы күн немесе жыл мезгіліне немесе жыл мезгіліне байланысты әсер ету күшін өзгерту тұрақты кезеңді; 2) тұрақты емес, айқын кезеңділіксіз, мысалы, ауа райы жағдайының өзгеруі әр түрлі жылдар, апатты сипаттағы құбылыстар – боран, нөсер, көшкін және т.б.; 3) белгілі, кейде ұзақ уақытқа бағытталған, мысалы, климаттың салқындауы немесе жылынуы, су айдындарының шамадан тыс өсуі, сол аумақта үнемі мал жаюы және т.б.

Қоршаған ортаның экологиялық факторлары тірі организмдерге әртүрлі әсер етеді, яғни физиологиялық және биохимиялық қызметте бейімделу өзгерістерін тудыратын стимул ретінде әрекет ете алады; берілген шарттарда өмір сүруді мүмкін етпейтін шектеулер ретінде; организмдердің анатомиялық және морфологиялық өзгерістерін тудыратын модификаторлар ретінде; қоршаған ортаның басқа факторларындағы өзгерістерді көрсететін сигналдар ретінде.

Қоршаған орта факторларының алуан түрлілігіне қарамастан, олардың организмдерге әсер ету сипаты мен тірі тіршілік иелерінің реакцияларында бірқатар жалпы заңдылықтарды анықтауға болады.

1. Оптимум заңы.Әрбір фактордың тек белгілі бір шегі бар оң әсер етедіорганизмдер туралы. Айнымалы фактордың нәтижесі ең алдымен оның көріну күшіне байланысты. Фактордың жеткіліксіз және шамадан тыс әрекеті жеке адамдардың өмірлік белсенділігіне теріс әсер етеді. Қолайлы әсер ету күшін қоршаған орта факторының оптимум аймағы немесе белгілі бір түрдегі организмдер үшін жай ғана оптимум деп атайды. Оптимумнан ауытқу неғұрлым көп болса, осы фактордың организмдерге тежегіш әсері соғұрлым айқын болады (пессимум аймағы). Фактордың максималды және минималды тасымалданатын мәндері сыни нүктелер болып табылады, олардан тыс өмір сүру мүмкін емес және өлім орын алады. Критикалық нүктелер арасындағы төзімділік шегін қоршаған ортаның белгілі бір факторына қатысты тіршілік иелерінің экологиялық валенттілігі деп атайды.

Әртүрлі ал-дтардың өкілдері бір-бірінен оптимум жағдайы бойынша да, экологиялық валенттілігі бойынша да айтарлықтай ерекшеленеді. Мысалы, тундраның арктикалық түлкілері ауа температурасының шамамен 80°С (+30-дан -55°С-қа дейін) ауытқуына шыдай алады, ал жылы су шаян тәрізділері Cepilia mirabilis су температурасының өзгеруіне шыдай алады. 6°С аспайды (23-тен 29С-қа дейін). Фактордың бірдей көріну күші бір түр үшін оңтайлы, екіншісі үшін пессимальды және үшінші үшін төзімділік шегінен тыс болуы мүмкін.

Абиотикалық орта факторларына қатысты түрдің кең экологиялық валенттілігі фактор атына «eury» префиксін қосу арқылы көрсетіледі. Эуритермиялық түрлер - температураның айтарлықтай ауытқуына шыдайды, эврибаттар - қысымның кең диапазоны, эвригалин - әртүрлі дәрежедеқоршаған ортаның тұздылығы.

Фактордың елеулі ауытқуларына шыдай алмау немесе тар экологиялық валенттілік «стенотермиялық» префиксімен сипатталады - стенотермиялық, стенобатикалық, стенохалиндік түрлер және т.б. Кеңірек мағынада тіршілігі қатаң анықталған түрлерді талап етеді. қоршаған орта жағдайлары, стенобионттар, ал әртүрлі орта жағдайларына бейімделуге қабілеттілері эврибионттар деп аталады.

2. Фактордың әртүрлі функцияларға әсерінің екіұштылығы.Әрбір фактор дененің әртүрлі функцияларына әртүрлі әсер етеді. Кейбір процестер үшін оптимум басқалары үшін пессимум болуы мүмкін. Осылайша, суық қанды жануарларда ауа температурасы 40-тан 45 ° C-қа дейін организмдегі зат алмасу процестерінің жылдамдығын айтарлықтай арттырады, бірақ моторлық белсенділікті тежейді, ал жануарлар термиялық ступорға түседі. Көптеген балықтар үшін репродуктивті өнімдердің жетілуіне оңтайлы су температурасы басқа температура диапазонында болатын уылдырық шашу үшін қолайсыз.

Белгілі бір кезеңдерде организм ең алдымен белгілі бір функцияларды (қоректену, өсу, көбею, қоныстану және т.б.) орындайтын өмірлік цикл әрқашан қоршаған орта факторларының кешеніндегі маусымдық өзгерістерге сәйкес келеді. Қозғалмалы организмдер тіршілік ету ортасын да өзінің барлық өмірлік функцияларын сәтті орындау үшін өзгерте алады.

3. Түрдің жеке дараларындағы сыртқы орта факторларының әрекетіне жауаптардың өзгергіштігі, өзгергіштігі және әртүрлілігі. Жеке тұлғалардың төзімділік дәрежесі, критикалық нүктелері, оңтайлы және пессимальды аймақтары сәйкес келмейді. Бұл өзгергіштік жеке адамдардың тұқым қуалаушылық қасиеттерімен де, жыныс, жас және физиологиялық ерекшеліктермен де анықталады. Мысалы, ұн және астық өнімдерінің зиянкестерінің бірі – диірмен көбелегі шынжыр табандар үшін –7°С, ересек формалары үшін – 22°С, жұмыртқалар үшін –27°С сыни ең төменгі температураға ие. 10 °C аяз құрттарды өлтіреді, бірақ бұл зиянкестердің ересектері мен жұмыртқалары үшін қауіпті емес. Демек, түрдің экологиялық валенттілігі әр индивидтің экологиялық валенттілігінен әрқашан кең.

4. Түрлер қоршаған ортаның әрбір факторына салыстырмалы түрде дербес түрде бейімделеді.Кез келген факторға төзімділік дәрежесі басқа факторларға қатысты түрдің сәйкес экологиялық валенттілігін білдірмейді. Мысалы, температураның кең ауытқуларына шыдайтын түрлер ылғалдылықтың немесе тұздылықтың кең ауытқуларына төзе білуі міндетті емес. Эуритермиялық түрлер стеногалинді, стенобатикалық немесе керісінше болуы мүмкін. Түрдің әртүрлі факторларға қатысты экологиялық валенттіліктері өте әртүрлі болуы мүмкін. Бұл табиғатта бейімделудің ерекше әртүрлілігін тудырады. Қоршаған ортаның әртүрлі факторларына қатысты экологиялық валенттіліктердің жиынтығы түрдің экологиялық спектрін құрайды.

5. Жеке түрлердің экологиялық спектрлерінің сәйкессіздігі.Әрбір түр өзінің экологиялық мүмкіндіктерімен ерекшеленеді. Қоршаған ортаға бейімделу әдістері жағынан ұқсас түрлердің өзінде кейбір жеке факторларға қатынасында айырмашылықтар бар.

Түрлердің экологиялық даралығы туралы ережені өсімдіктерге қатысты орыс ботанигі Л.Г.Раменский (1924) тұжырымдаған, содан кейін зоологиялық зерттеулерде кеңінен дәлелденген.

6. Факторлардың өзара әсері.Организмдердің қоршаған ортаның кез келген факторына қатысты төзімділігінің оңтайлы аймағы мен шегі басқа факторлардың бір мезгілде әрекет ететін күшіне және қандай комбинацияда әрекет ететініне байланысты ауысуы мүмкін. Бұл заңдылық факторлардың өзара әрекеттесуі деп аталады. Мысалы, ылғалды ауада емес, құрғақ жерде жылуды көтеру оңай. Тыныш ауа райына қарағанда қатты желмен салқын ауа райында қатып қалу қаупі әлдеқайда жоғары. Осылайша, бір фактор басқалармен бірге қоршаған ортаға әртүрлі әсер етеді. Керісінше, бірдей экологиялық нәтиже әртүрлі болуы мүмкін

әртүрлі тәсілдермен қабылданады. Мысалы, топырақтағы ылғалдың мөлшерін көбейту арқылы да, булануды азайтатын ауа температурасын төмендету арқылы да өсімдіктердің қурап қалуын тоқтатуға болады. Факторларды ішінара алмастыру әсері жасалады.

Сонымен бірге қоршаған орта факторларының өзара компенсациясының белгілі бір шегі бар және олардың біреуін екіншісімен толық ауыстыру мүмкін емес. Судың толық болмауы немесе минералды қоректік заттардың кем дегенде біреуі өсімдіктің өмірін басқа жағдайлардың ең қолайлы комбинацияларына қарамастан мүмкін емес етеді. Полярлық шөлдердегі төтенше жылу тапшылығы ылғалдың көптігімен де, 24 сағаттық жарықпен де өтелмейді.

Ауылшаруашылық тәжірибесінде қоршаған орта факторларының өзара әрекеттесу заңдылықтарын ескере отырып, мәдени өсімдіктер мен үй жануарларының өмір сүруінің оңтайлы жағдайларын шебер ұстауға болады.

7. Шектеу факторларының ережесі.Оптимумнан ең алыс қоршаған орта факторлары түрдің осы жағдайларда өмір сүруін қиындатады. Егер қоршаған орта факторларының ең болмағанда біреуі сыни мәндерге жақындаса немесе одан асып кетсе, онда басқа жағдайлардың оңтайлы үйлесіміне қарамастан, жеке тұлғаларға өлім қаупі төнеді. Оптималдыдан қатты ауытқыған мұндай факторлар түрдің немесе оның жеке өкілдерінің өмірінде әрбір нақты уақыт кезеңінде басты мәнге ие болады.

Шектеулі орта факторлары түрдің географиялық ареалын анықтайды. Бұл факторлардың табиғаты әртүрлі болуы мүмкін. Осылайша, түрлердің солтүстікке қозғалысы жылудың жетіспеушілігімен, ал құрғақ аймақтарға ылғалдың жетіспеушілігімен немесе тым жоғары температурамен шектелуі мүмкін. Биотикалық қатынастар таралу үшін шектеуші факторлар ретінде де қызмет ете алады, мысалы, күшті бәсекелестің аумақты басып алуы немесе өсімдіктер үшін тозаңдандырғыштардың болмауы. Осылайша, інжірдің тозаңдануы толығымен жәндіктердің бір түріне - Blastophaga psenes арасына байланысты. Бұл ағаштың отаны - Жерорта теңізі. Калифорнияға әкелінген інжір сол жерде тозаңдандыратын аралар енгізілгенге дейін жеміс бермеді. Бұршақ тұқымдастардың Арктикада таралуы оларды тозаңдандыратын аралардың таралуымен шектеледі. Аралар жоқ Диксон аралында бұршақ дақылдары табылмайды, дегенмен температура жағдайларына байланысты бұл өсімдіктердің болуы әлі де рұқсат етілген.

Түрдің белгілі бір географиялық аймақта өмір сүре алатынын анықтау үшін алдымен қоршаған ортаның қандай да бір факторлары оның экологиялық валенттілігінен тыс екенін анықтау керек, әсіресе оның дамуының ең осал кезеңінде.

Шектеу факторларын анықтау ауылшаруашылық тәжірибесінде өте маңызды, өйткені негізгі күштерді оларды жоюға бағыттау арқылы өсімдік өнімділігін немесе мал өнімділігін тез және тиімді арттыруға болады. Осылайша, қышқылдығы жоғары топырақтарда әртүрлі агротехникалық әсерлерді қолдану арқылы бидайдың өнімділігін аздап арттыруға болады, бірақ ең жақсы әсер қышқылдықтың шектеуші әсерін жоятын әктеу нәтижесінде ғана алынады. Осылайша, шектеуші факторларды білу организмдердің тіршілік әрекетін бақылаудың кілті болып табылады. Жеке адамдар өмірінің әртүрлі кезеңдерінде әртүрлі экологиялық факторлар шектеуші факторлар ретінде әрекет етеді, сондықтан мәдени өсімдіктер мен жануарлардың өмір сүру жағдайларын шебер және тұрақты түрде реттеу қажет.

Оңтайлы ереже . Осы ережеге сәйкес организм немесе оның дамуының белгілі бір кезеңі үшін ең қолайлы (оңтайлы) фактор мәнінің диапазоны болады. Фактор әрекетінің оптимумнан ауытқуы неғұрлым маңызды болса, соғұрлым бұл фактор организмнің тіршілік әрекетін тежейді. Бұл диапазон тежелу аймағы деп аталады. Фактордың максималды және минималды тасымалданатын мәндері - бұл организмнің өмір сүруі мүмкін болмайтын сыни нүктелер.

Популяцияның максималды тығыздығы әдетте оңтайлы аймақпен шектеледі. Әртүрлі организмдер үшін оңтайлы аймақтар бірдей емес. Ағзаның өміршеңдігін сақтай алатын факторлардың ауытқуының амплитудасы неғұрлым кең болса, оның тұрақтылығы соғұрлым жоғары болады, т.б. төзімділік сол немесе басқа факторға (лат. төзімділік- шыдамдылық). Қарсылық амплитудасы кең организмдер топқа жатады эврибионттар (грек eury- кең, био- өмір). Факторларға бейімделу диапазоны тар организмдер деп аталады стенобионттар (грек стеноздар- тар). Әртүрлі факторларға қатысты оңтайлы аймақтардың ерекшеленетінін атап өту маңызды, сондықтан организмдер оңтайлы мәндері бар факторлардың барлық спектрі жағдайында бар болса, олардың әлеуетін толық көрсетеді.

Факторлардың өзара әрекеттесу ережесі . Оның мәні кейбір факторлардың басқа факторлардың әсерін күшейтуі немесе жұмсартуы мүмкін екендігінде жатыр. Мысалы, артық жылуды ауаның төмен ылғалдылығы белгілі бір дәрежеде жұмсартуы мүмкін, өсімдіктердің фотосинтезі үшін жарықтың жетіспеушілігі ауадағы көмірқышқыл газының жоғарылауымен және т.б. Алайда, бұл факторлардың бір-бірімен алмасуы мүмкін деген қорытынды шығармайды. Оларды алмастыруға болмайды.

Тіршілік ету аймағы- бұл тірі ағзаны қоршап тұрған және оның тікелей әрекеттесетін табиғат бөлігі.Қоршаған ортаның құрамдас бөліктері мен қасиеттері әртүрлі және өзгермелі. Кез келген тіршілік иесі күрделі және өзгермелі әлемде өмір сүреді, оған үнемі бейімделіп, өзінің өзгерістеріне сәйкес өзінің тіршілік әрекетін реттеп, сырттан келетін заттарды, энергияны, ақпаратты тұтынады.

Организмдердің қоршаған ортаға бейімделуі деп аталады бейімделу.Бейімделу қабілеті жалпы тіршіліктің негізгі қасиеттерінің бірі болып табылады, өйткені ол оның өмір сүру мүмкіндігін, ағзалардың тіршілік ету және көбею қабілетін қамтамасыз етеді. Бейімделулер әртүрлі деңгейде көрінеді: жасушалардың биохимиясы мен жеке организмдердің мінез-құлқынан бастап қауымдастықтар мен экологиялық жүйелердің құрылымы мен қызметіне дейін. Адаптациялар түрлердің эволюциясы кезінде пайда болады және өзгереді.

Организмдерге әсер ететін ортаның жеке қасиеттері немесе элементтері қоршаған орта факторлары деп аталады. Қоршаған орта факторлары әртүрлі. Олар қажет болуы мүмкін немесе керісінше, тіршілік иелеріне зиянды болуы мүмкін, өмір сүруге және көбеюге ықпал етеді немесе кедергі келтіреді. Қоршаған орта факторларының табиғаты мен нақты әрекеттері әртүрлі. Экологиялық факторлар абиотикалық, биотикалық және антропогендік болып бөлінеді.

Абиотикалық факторлар- температура, жарық, радиоактивті сәулелену, қысым, ауа ылғалдылығы, судың тұз құрамы, жел, ағыс, жер бедері - осының бәрі жансыздардың қасиеттері.

тірі организмдерге тікелей немесе жанама әсер ететін табиғат.

Биотикалық факторлар- бұл тірі жандардың бір-біріне әсер ету формалары. Әрбір организм үнемі басқа тіршілік иелерінің тікелей немесе жанама әсерін бастан кешіреді, өз түрінің өкілдерімен және басқа түрлермен - өсімдіктермен, жануарлармен, микроорганизмдермен байланысқа түседі, оларға тәуелді және өзі оларға әсер етеді. Айналадағы органикалық дүние әрбір тіршілік иесін қоршаған ортаның ажырамас бөлігі болып табылады.

Антропогендік факторлар- бұл басқа түрлердің тіршілік ету ортасы ретінде табиғаттың өзгеруіне әкелетін немесе олардың өміріне тікелей әсер ететін адам қоғамының қызмет түрлері. Адамзат тарихында әуелі аңшылықтың, одан кейін ауыл шаруашылығының, өнеркәсіптің, көліктің дамуы планетамыздың табиғатын қатты өзгертті. Жердің бүкіл тірі әлеміне антропогендік әсерлердің маңыздылығы тез өсуде.

Адамдар тірі табиғатқа абиотикалық факторлардың және түрлердің биотикалық қарым-қатынастарының өзгеруі арқылы әсер еткенімен, планетадағы адамның әрекеті осы жіктеу шеңберіне сәйкес келмейтін ерекше күш ретінде анықталуы керек. Қазіргі уақытта Жердің тірі бетінің және организмдердің барлық түрлерінің бүкіл дерлік тағдыры адам қоғамының қолында және табиғатқа антропогендік әсерге байланысты.

Әртүрлі түрдегі бірге тіршілік ететін организмдердің тіршілігінде бір экологиялық фактордың әртүрлі маңызы бар. Мысалы, қыста қатты желдер ашық тіршілік ететін ірі жануарларға қолайсыз, бірақ шұңқырға немесе қар астына тығылатын ұсақ жануарларға әсер етпейді. Топырақтың тұзды құрамы өсімдіктердің қоректенуі үшін маңызды, бірақ жердегі жануарлардың көпшілігіне немқұрайлы және т.б.

Қоршаған орта факторларының уақыт бойынша өзгеруі: 1) тұрақты кезеңді, күн немесе жыл мезгіліне байланысты әсер ету күшін немесе мұхиттағы құлдырау мен ағыс ырғағын өзгерту; 2) біркелкі емес, айқын кезеңділігі жоқ, мысалы, әр жылдардағы ауа райы жағдайларының өзгеруінсіз, апатты сипаттағы құбылыстар – боран, нөсер, көшкін және т.б.; 3) белгілі, кейде ұзақ уақытқа бағытталған, мысалы, климаттың салқындауы немесе жылынуы, су айдындарының шамадан тыс өсуі, сол аумақта үнемі мал жаюы және т.б.

Қоршаған ортаның факторлары тірі организмдерге әртүрлі әсер етеді, т. физиологиялық және биохимиялық функциялардың адаптивті өзгерістерін тудыратын стимул ретінде әрекет ете алады; берілген шарттарда өмір сүруді мүмкін етпейтін шектеулер ретінде; организмдердің анатомиялық және морфологиялық өзгерістерін тудыратын модификаторлар ретінде; қоршаған ортаның басқа факторларындағы өзгерістерді көрсететін сигналдар ретінде.

Міне, ең танымалдары.

Дж.Либихтің минимум заңы (1873):

A) организмнің төзімділігі оның экологиялық қажеттіліктер тізбегінің әлсіз буынымен анықталады;
б) тіршілікті қамтамасыз ету үшін қажетті барлық қоршаған орта жағдайлары тең рөлге ие ( барлық өмір сүру жағдайларының баламалылық заңы, кез келген фактор организмнің тіршілігін шектей алады.

Шектеуші факторлар заңы немесе Ф.Блехман заңы (1909):ерекше жағдайларда максималды мәнге ие қоршаған орта факторлары осы жағдайларда түрдің болу мүмкіндігін әсіресе қиындатады (шектейді).

В.Шелфордтың толеранттылық заңы (1913): Организм тіршілігін шектейтін фактор қоршаған ортаға ең аз немесе максималды әсер етуі мүмкін, олардың арасындағы диапазон организмнің осы факторға төзімділігінің мөлшерін анықтайды.

Минимум заңын түсіндіретін мысал ретінде Дж.Либиг саңылаулары бар бөшке салды, ондағы су деңгейі дененің төзімділігін, ал тесіктер қоршаған орта факторларын бейнелейді.

Оптималдылық заңы: әрбір фактордың организмдерге жағымды әсер етуінің белгілі бір шегі ғана болады.

Айнымалы фактордың әрекетінің нәтижесі, ең алдымен, оның көріну күшіне байланысты. Фактордың жеткіліксіз және шамадан тыс әрекеті жеке адамдардың өмірлік белсенділігіне теріс әсер етеді. Қолайлы әсер ету күшін қоршаған орта факторының оптимум аймағы деп атайды, бұл фактордың организмдерге тежегіш әсері.

(пессимум аймағы). Фактордың максималды және минималды тасымалданатын мәндері сыни нүктелер болып табылады, олардан тыс өмір сүру мүмкін емес және өлім орын алады. Критикалық нүктелер арасындағы төзімділік шегін қоршаған ортаның белгілі бір факторына қатысты тіршілік иелерінің экологиялық валенттілігі деп атайды.

Әртүрлі түрлердің өкілдері бір-бірінен оптимум жағдайы бойынша да, экологиялық валенттілігі бойынша да айтарлықтай ерекшеленеді.

Тәуелдiлiктiң бұл түрiнiң мысалы мынадай бақылау болып табылады. Ересек адамда фторидке орташа тәуліктік физиологиялық қажеттілік 2000-3000 мкг құрайды және адам бұл мөлшердің 70% судан және тек 30% тамақтан алады. Сағат ұзақ мерзімді пайдалануфторидті тұздарға бай су (0,5 мг/дм3 немесе одан аз), тіс кариесі дамиды. Судағы фтордың концентрациясы неғұрлым төмен болса, халық арасында кариес ауруы соғұрлым жоғары болады.

Ауыз судағы фтордың жоғары концентрациясы да патологияның дамуына әкеледі. Сонымен, оның концентрациясы 15 мг/дм 3-тен жоғары болған кезде флюороз пайда болады - тіс эмальының бір түрі дақтанып, қоңыр түске боялады, тістер біртіндеп жойылады.

Күріш. 3.1. Қоршаған орта факторының нәтижесінің оның қарқындылығына немесе жай ғана тәуелділігі оңтайлы, осы түрдегі организмдер үшін. Оптимумнан ауытқулар неғұрлым күшті болса, соғұрлым айқын болады

Фактордың әртүрлі функцияларға әсер етуінің екіұштылығы.Әрбір фактор дененің әртүрлі функцияларына әртүрлі әсер етеді. Кейбір процестер үшін оптимум басқалары үшін пессимум болуы мүмкін.

Факторлардың өзара әрекеттесу ережесі.Оның мәні мынада жалғызфакторлар басқа факторлардың әсерін күшейтуі немесе әлсіретуі мүмкін. Мысалы, артық жылуды ауаның төмен ылғалдылығы белгілі бір дәрежеде жұмсартуы мүмкін, өсімдіктердің фотосинтезі үшін жарықтың жетіспеушілігі ауадағы көмірқышқыл газының жоғарылауымен және т.б. Алайда, бұл факторлардың бір-бірімен алмасуы мүмкін деген қорытынды шығармайды. Оларды алмастыруға болмайды.

Шектеу факторларының ережесі: фактор , жетіспеушілікте немесе артық (критикалық нүктелерге жақын) организмдерге теріс әсер етеді және сонымен қатар басқа факторлардың, соның ішінде оңтайлы факторлардың күшінің көріну мүмкіндігін шектейді.Мысалы, топырақта өсімдікке қажетті бір заттан басқасының бәрі көп болса химиялық элементтер, содан кейін өсімдіктің өсуі мен дамуы жетіспейтінімен анықталады. Барлық басқа элементтер өз әсерін көрсетпейді. Шектеу факторлары әдетте түрлердің (популяциялардың) таралу шекараларын және олардың мекендеу ортасын анықтайды. Ағзалар мен қауымдастықтың өнімділігі соларға байланысты. Сондықтан ең аз және шамадан тыс маңызды факторларды жедел анықтау, олардың пайда болу мүмкіндігін болдырмау (мысалы, өсімдіктер үшін - тыңайтқыштарды теңгерімді қолдану арқылы) өте маңызды.

Өзінің қызметі арқылы адам факторлардың іс-әрекетінің аталған барлық дерлік заңдылықтарын жиі бұзады. Бұл әсіресе шектеуші факторларға (тіршілік ортасының бұзылуы, өсімдіктердің су мен минералды қоректенуінің бұзылуы және т.б.) қатысты.

Энергияны максимизациялау заңы немесе Одум заңы: бір жүйенің басқалармен бәсекелестікте өмір сүруі оған энергия ағынын және оны пайдалануды жақсы ұйымдастырумен анықталады максималды мөлшеріең тиімді жолмен.Бұл заң ақпаратқа да қолданылады. Осылайша, Өзін-өзі сақтаудың ең жақсы мүмкіндігі бар жүйе энергия мен ақпаратты жеткізуге, өндіруге және тиімді пайдалануға ең қолайлы жүйе болып табылады.Кез келген табиғи жүйе қоршаған ортаның материалдық, энергетикалық және ақпараттық мүмкіндіктерін пайдалану арқылы ғана дами алады. Мүлде оқшауланған даму мүмкін емес.

Бұл заңның негізгі салдарларына байланысты маңызды практикалық маңызы бар:

A) Мүлдем қалдықсыз өндіріс мүмкін емес, сондықтан кірісте де, шығыста да ресурстардың қарқындылығы төмен қалдықсыз өндірісті құру маңызды (үнемділік және төмен шығарындылар). Бүгінгі күннің идеалы циклдік өндірісті құру (бір өндірістің қалдықтары екіншісіне шикізат ретінде қызмет етеді және т.б.) және сөзсіз қалдықтарды орынды кәдеге жаратуды ұйымдастыру, алынбайтын энергия қалдықтарын залалсыздандыру;
б) Кез келген дамыған биотикалық жүйе өзінің өмір сүру ортасын пайдаланып және өзгерте отырып, аз ұйымдастырылған жүйелерге ықтимал қауіп төндіреді.Сондықтан биосферада тіршіліктің қайта пайда болуы мүмкін емес – ол бар организмдер арқылы жойылады. Демек, қоршаған ортаға әсер ету кезінде адам бұл әсерлерді бейтараптандыруы керек, өйткені олар табиғатқа және адамның өзіне зиян келтіруі мүмкін.

Шектеулі табиғи ресурстар заңы. Бір пайыз ережесі. Жер планетасы табиғи шектеулі бүтін болғандықтан, онда шексіз бөліктер болуы мүмкін емес, сондықтан бәрі табиғат ресурстарыЖерлер шектеулі.Сарқылмайтын ресурстарға Күн энергиясы пайдалы энергияның мәңгі дерлік көзін береді деп есептей отырып, энергетикалық ресурстар жатады. Мұндағы қателік, мұндай пайымдау биосфера энергиясының өзі қойған шектеулерді есепке алмайды. Бір пайыз ережесі бойынша Табиғи жүйенің энергиясының 1% шамасында өзгеруі оны тепе-теңдік күйінен шығарады.Жер бетіндегі барлық ауқымды құбылыстар (қуатты циклондар, жанартау атқылауы, жаһандық фотосинтез процесі) Жер бетіне түсетін күн радиациясының энергиясының 1% аспайтын жалпы энергияға ие. Біздің уақытта биосфераға энергияны жасанды енгізу шекке жақын мәндерге жетті (олардан бір шама математикалық ретімен айырмашылығы - 10 есе).

5-бөлім

биогеоценоздық және биосфералық деңгейлер

өмір сүруді ұйымдастыру

56-тақырып.

Экология ғылым ретінде. Тіршілік ету аймағы. Қоршаған орта факторлары. Қоршаған орта факторларының организмдерге әсер етуінің жалпы заңдылықтары

1. Теорияның негізгі сұрақтары

Экология– организмдердің бір-бірімен және өзара қарым-қатынастарының заңдылықтары туралы ғылым қоршаған орта. (Э. Геккель, 1866)

Тіршілік ету аймағы– организмдер өмір сүретін және оларға тікелей немесе жанама әсер ететін тірі және жансыз табиғаттың барлық жағдайлары.

Қоршаған ортаның жеке элементтері болып табылады қоршаған орта факторлары:

абиотикалық	биотикалық	антропогендік
Физико-химиялық, бейорганикалық, жансыз факторлар:т , жарық, су, ауа, жел, тұздылық, тығыздық, иондаушы сәулелер.	организмдердің немесе қауымдастықтың әсері.	адам әрекеті
Түзу	жанама
– балық аулау; – бөгеттерді салу.	- ластану; – жем-шөп алқаптарының жойылуы.
Әрекет жиілігі бойынша - әсер ететін факторлар
қатаң мерзімді түрде.	қатаң жиіліксіз.
Әрекет бағыты бойынша
бағытталған факторлар әрекеттер	белгісіз факторлар
- жылыну; - суық тию; – батпақтану.	- антропогендік; – ластаушы заттар.

Организмдердің сыртқы орта факторларына бейімделуі

Организмдер оңайырақ бейімделедіәсер ететін факторларға қатаң мерзімді және мақсатты түрде. Оларға бейімделу тұқым қуалайтын жолмен анықталады.

Бейімделу қиын организмдерге тұрақты емес мерзімдіфакторларға, факторларға белгісізәрекеттер. Осыда ерекшелігіЖәне антиэкологиялық антропогендік факторлар.

Жалпы үлгілер

қоршаған орта факторларының организмдерге әсері

Оңтайлы ереже .

Экожүйе немесе организм үшін экологиялық фактордың ең қолайлы (оңтайлы) мәнінің диапазоны бар. Оңтайлы аймақтан тыс жерде өмір сүру мүмкін емес сыни нүктелерге айналатын қысым аймақтары бар.

Өзара әсер етуші факторлар ережесі .

Кейбір факторлар басқа факторлардың әсерін күшейтуі немесе азайтуы мүмкін. Дегенмен, қоршаған орта факторларының әрқайсысы алмастырылмайтын.

Шектеу факторларының ережесі .

Жетіспеушілік немесе артық фактор организмдерге теріс әсер етеді және басқа факторлардың (оның ішінде оңтайлы) күшінің көріну мүмкіндігін шектейді.

Шектеу факторы – өмірлік маңызды экологиялық фактор (критикалық нүктелерге жақын), ол болмаған жағдайда өмір сүру мүмкін емес. Түрлердің таралу шекарасын анықтайды.

Шектеу факторы – организмнің төзімділігі шегінен шығатын экологиялық фактор.

Абиотикалық факторлар

Күн радиациясы .

Жарықтың биологиялық әсері қарқындылығымен, жиілігімен, спектрлік құрамы:

Өсімдіктердің экологиялық топтары

жарықтандыру қарқындылығы талаптарына сәйкес

Жарық режимі сыртқы көрініске әкеледі көп деңгейлі Және мозаика өсімдік жамылғысы.

Фотопериодизм – физиологиялық процестердің өзгеруімен көрінетін күндізгі сағат ұзақтығына организмнің реакциясы. Фотопериодизммен байланысты маусымдық Және күнделікті жәрдемақы ырғақтары.

Температура .

Н : –40-тан +400С-қа дейін (орташа: +15–300С).

Терморегуляция формасы бойынша жануарлардың жіктелуі

Температураға бейімделу механизмдері

Физикалық	Химиялық	Мінез-құлық
жылу алмасуды реттеу (тері, май шөгінділері, жануарларда терлеу, өсімдіктерде транспирация).	жылу өндірісін реттеу (интенсивті зат алмасу).	қолайлы позицияларды таңдау (күн ашық/көлеңкелі орындар, баспаналар).

т-ке бейімделу дененің көлемі мен пішіні арқылы жүзеге асырылады.

Бергман ережесі : Солтүстікке қарай жылжыған сайын жылы қанды жануарлар популяциясының орташа дене өлшемдері артады.

Аллен ережесі: бір түрдегі жануарларда дененің шығыңқы бөліктерінің (аяқ-қол, құйрық, құлақ) көлемі қысқарақ, ал денесі массивті, климаты неғұрлым суық болады.

Глогер ережесі: суық және ылғалды аймақтарда тұратын жануарлардың дене пигментациясының қарқындылығы жоғары ( қара немесе қою қоңыр) жылы және құрғақ аймақтардың тұрғындарына қарағанда, бұл оларға жылуды жеткілікті мөлшерде жинақтауға мүмкіндік береді.

Ағзалардың тербелістерге бейімделуі тқоршаған орта

Болжау ережесі : солтүстіктегі оңтүстік өсімдік түрлері жақсы жылынған оңтүстік беткейлерде, ал солтүстіктің оңтүстік шекарасындағы солтүстік түрлері салқын солтүстік беткейлерде кездеседі.

Көші-қон– неғұрлым қолайлы жағдайларға көшу.

Ұйысу– барлық физиологиялық функциялардың күрт төмендеуі, қозғалмау, қоректенуді тоқтату (жәндіктер, балықтар, қосмекенділер)т 00-ден +100С дейін).

Күту күйі– бұрын жинақталған май қорымен қамтамасыз етілген метаболизм қарқындылығының төмендеуі.

Анабиоз– өмірлік белсенділіктің уақытша қайтымды тоқтауы.

Ылғалдылық .

Су балансын реттеу механизмдері

Морфологиялық	Физиологиялық	Мінез-құлық
дене пішіні мен қабығы арқылы, булану және шығару мүшелері арқылы.	тотығу нәтижесінде майлардан, ақуыздардан, көмірсулардан метаболикалық суды босату арқылы.	кеңістікте қолайлы позицияларды таңдау арқылы.

Ылғалдылық талаптары бойынша өсімдіктердің экологиялық топтары

Гидрофиттер	Гигрофиттер	Мезофиттер	Ксерофиттер
құрлық-су өсімдіктері, тек төменгі бөліктерімен (қамысымен) суға батырылады.	жоғары ылғалдылық жағдайында тіршілік ететін жер үсті өсімдіктері (тропиктік шөптер).	ылғалдылығы орташа жерлердің өсімдіктері (қоңыржай белдеу өсімдіктері, мәдени өсімдіктер).	ылғалдылығы жеткіліксіз жерлердің өсімдіктері (далалар, шөлдер өсімдіктері).

Тұздылық .

Галофиттер - артық тұздарды жақсы көретін организмдер.

Ауа : N 2 – 78%, O2 – 21%, СО2 – 0,03%.

N 2 : түйінді бактериялармен қорытылады, өсімдіктерге нитраттар мен нитриттер түрінде сіңеді. Өсімдіктердің құрғақшылыққа төзімділігін арттырады. Адам су астына сүңгіп жатқанда N 2 қанда ериді және күрт көтерілуімен көпіршіктер түрінде шығарылады - декомпрессиялық ауру.

O2:

СО2: фотосинтезге қатысу, жануарлар мен өсімдіктердің тыныс алуының өнімі.

Қысым .

N: 720–740 мм рт.ст. Өнер.

Жоғарылағанда: парциалды қысым O2 ↓ → гипоксия, анемия (эритроциттер санының бір есе артуы).В қан және мазмұны Nv).

Тереңдікте: O2 парциалды қысымы → қандағы газдардың ерігіштігі жоғарылайды → гипероксия.

Жел .

Тозаң, спора, тұқым, жемістердің көбеюі, отыруы, тасымалдануы.

Биотикалық факторлар

1. Симбиоз- кем дегенде біреуіне пайда әкелетін пайдалы бірге тұру:
A) мутуализм	өзара тиімді, міндетті	түйінді бактериялар мен бұршақ тұқымдастар, микоризалар, қыналар.
б) хаттамалық ынтымақтастық	өзара тиімді, бірақ міндетті емес	тұяқтылар мен сиыр құстары, актиниялар мен шаяндар.
V) комменсализм (еркін жүктеу)	бір организм екіншісін үй және қоректену көзі ретінде пайдаланады	асқазан-ішек бактериялары, арыстандар мен гиеналар, жануарлар - жемістер мен тұқымдарды таратушылар.
G) синойкия (тұру)	бір түрдің даралығы екінші түрдің даралығын тек үй ретінде пайдаланады	ащы және моллюскалар, жәндіктер – кеміргіштердің шұңқырлары.
2. Бейтараптық– бір аумақта түрлердің бірге өмір сүруі, бұл олар үшін оң немесе теріс салдарларға әкеп соқпайды.
		бұландар тиіндер.
3. Антибиоз– зиян келтіретін түрлердің бірге өмір сүруі.
A) бәсеке	– –	шегірткелер – кеміргіштер – шөпқоректілер; арамшөптер – мәдени өсімдіктер.
б) жыртқыштық	+ –	қасқырлар, бүркіттер, қолтырауындар, тәпішке кірпікшелілер, жыртқыш өсімдіктер, каннибализм.
	+ –	бит, дөңгелек құрт, таспа құрт.
G) аменсализм (алелопатия)	0 –	бір түрдің особьтары заттарды бөліп шығара отырып, басқа түрлердің дараларын тежейді: антибиотиктер, фитонцидтер.

Түр аралық қатынастар

Трофикалық	Өзекті	Форик	Зауыт
коммуникациялар
Тамақ.	Ортаның бір түрін екіншісіне құру.	Бір түр екіншісін таратады.	Бір түрі өлі қалдықтарды пайдаланып құрылыстар салады.

Өмір сүру орталары

Тіршілік ортасы – организмнің тіршілігін қамтамасыз ететін жағдайлардың жиынтығы.

1. Су ортасы

біртекті, аз өзгеретін, тұрақты, тербеліст – 500, тығыз.

лим факторлары:

O2, жарық,ρ, тұз режимі, υ ағыны.

Гидробионттар:

планктон - еркін жүзу,

нектон - белсенді қозғалатын,

бентос - төменгі тұрғындар,

Пелагос - су бағанының тұрғындары,

неустон – жоғарғы қабықтың тұрғындары.

2. Жер-ауа ортасы	күрделі, алуан түрлі, талапшыл жоғары деңгейұйымдар, төмен ρ, үлкен ауытқуларт (1000), жоғары атмосфералық ұтқырлық.
лим факторлары:	тжәне ылғалдылық, жарық қарқындылығы, климаттық жағдайлар.
Аэробионттар

3. Топырақ ортасы	су мен жер-ауа ортасының қасиеттерін, тербелістерін біріктіредіт шағын, тығыздығы жоғары.
лим факторлары:	т (мәңгілік тоң), ылғалдылық (қуаңшылық, батпақ), оттегі.
Геобионттар, эдафобионттар
4. Организмнің ортасы	азық-түліктің көптігі, жағдайдың тұрақтылығы, жағымсыз әсерлерден қорғау.
лим факторлары:
симбионттар