Қоршаған ортаның проблемалары қазіргі уақытта планетадағы ең өзекті және басым мәселелердің бірі болып табылады. Адамдардың көл экожүйелері мен ормандарды қалай пайдаланатынына көп көңіл бөлінеді. Үлкен ғылымның астарында тек мектеп оқушысы ғана емес, өзін-өзі сыйлайтын әрбір ересек адам білуі керек терминдер бар. Біз «экожүйенің ластануын» жиі естиміз, бұл нені білдіреді? Экожүйе қандай бөліктерден тұрады? Пән негіздері бастауыш мектепте берілген. Мысал ретінде «Орман экожүйесі» (3-сынып) тақырыбын бөліп көрсетуге болады.
Экология ғылым ретінде неліктен пайда болды?
Бұл адамзаттың еңбек әрекетінің қарқынды дамуы нәтижесінде пайда болған салыстырмалы түрде жас биологиялық пән. Табиғи ресурстарды пайдаланудың артуы адамдар мен қоршаған әлем арасындағы келіспеушілікке әкелді. 1866 жылы Э. Геккель ұсынған «экология» термині грек тілінен сөзбе-сөз аударғанда «үй, мекен, баспана туралы ғылым» деп аударылады. Басқаша айтқанда, бұл тірі ағзалардың қоршаған ортамен байланысы туралы ілім.
Экология басқа ғылымдар сияқты пайда болған жоқлезде. "Экожүйе" ұғымының пайда болуына шамамен 70 жыл қажет болды.
Ғылымның даму кезеңдері және алғашқы терминдер
19 ғасырда ғалымдар білім жинақтады, экологиялық процестерді сипаттаумен, бұрыннан бар материалдарды қорытумен және жүйелеумен айналысты. Накидің алғашқы терминдері пайда бола бастады. Мысалы, К. Мобиус «биоценоз» ұғымын ұсынды. Ол бірдей жағдайда өмір сүретін тірі ағзалардың жиынтығын білдіреді.
Ғылым дамуының келесі кезеңінде негізгі өлшем категориясы – экожүйе (А. Дж. Тенсли 1935 ж. және Р. Линдерман 1942 ж.) бөлінеді. Ғалымдар энергетикалық және трофикалық (қоректік) метаболизм процестерін экожүйенің тірі және жансыз компоненттері деңгейінде зерттеп келеді.
Үшінші кезеңде әртүрлі экожүйелердің өзара әрекеттесуіне талдау жасалды. Содан кейін олардың барлығы биосфера сияқты нәрсеге біріктірілді.
Соңғы жылдары ғылым негізінен адамның қоршаған ортамен әрекеттесуіне, сонымен қатар антропогендік факторлардың деструктивті әсеріне назар аударды.
Экожүйе дегеніміз не?
Бұл тіршілік ету ортасы бар тіршілік иелерінің функционалдық тұрғыдан біртұтас тұтастыққа біріктірілген кешені. Бұл экологиялық компоненттердің арасында міндетті түрде өзара тәуелділік бар. Тірі организмдер мен олардың қоршаған ортасы арасында заттар, энергия және ақпарат деңгейінде байланыс бар.
Бұл терминді алғаш рет 1935 жылы британдық ботаник А. Тансли ұсынған. Ол сонымен қатар экожүйенің қандай бөліктерден тұратынын анықтады. Орыс биологы В. Н. Сукачев «биогеоценоз» ұғымын енгізді (1944г.), экожүйеге қатысты көлемі азырақ. Биогеоценоздардың нұсқалары шыршалы орман, батпақ болуы мүмкін. Экожүйелердің мысалдары мұхит, Еділ өзені.
Барлық тірі организмдерге қоршаған ортаның биотикалық, абиотикалық және антропогендік факторлары әсер етуі мүмкін. Мысалы:
- бақа масаны жеді (биотикалық фактор);
- адам жаңбырда суланып қалды (абиотикалық фактор);
- адамдар орманды кеседі (антропогендік фактор).
Компоненттер
Экожүйе қандай бөліктерден тұрады? Экожүйенің екі негізгі құрамдас бөлігі немесе бөліктері бар - биотоп және биоценоз. Биотоп - тірі қауымдастық (биоценоз) тұратын жер немесе аумақ.
Биотоп ұғымы тіршілік ету ортасының өзін ғана емес (мысалы, топырақ немесе су), сонымен қатар абиотикалық (тірі емес) факторларды қамтиды. Оларға климаттық жағдайлар, температура, ылғалдылық, т.б. жатады.
Құрылым
Кез келген экологиялық жүйенің белгілі бір құрылымы болады. Бұл белгілі бір ортада ыңғайлы өмір сүре алатын тірі организмдердің белгілі сорттарының болуымен сипатталады. Мысалы, бұғы қоңызы таулы аймақтарда тіршілік етеді.
Тірі ағзалардың барлық түрлері құрылымдық экожүйеде таралған: көлденең немесе тігінен. Тік құрылым қажетті күн энергиясының мөлшеріне байланысты деңгейлерде немесе қабаттарда орналасқан өсімдік организмдерімен ұсынылған.
Көбінесе сынақтарда мектеп оқушыларына орман экожүйесінде едендерді бөлу тапсырмасы беріледі (3-сынып). Төменгі қабат - құлаған жапырақтардың, инелердің, өлі организмдердің және т.б. әсерінен пайда болатын қоқыс (жертөле), келесі ярусты (беттерді) мүктер, қыналар, саңырауқұлақтар алып жатыр. Біраз жоғары - шөп, айтпақшы, кейбір ормандарда бұл қабат болмауы мүмкін. Одан кейін бұталар мен ағаштардың жас бұтақтары қабаты, одан кейін кішкентай ағаштар, ал ең жоғарғы қабатта үлкен, биік ағаштар орналасқан.
Көлденең құрылым – қоректік тізбектеріне байланысты организмдердің немесе микротоптардың әртүрлі типтерінің мозаикалық орналасуы.
Маңызды мүмкіндіктер
Белгілі бір экологиялық жүйені мекендейтін тірі организмдер өздерінің тіршілік әрекетін сақтау үшін бір-бірімен қоректенеді. Дәлелдерден тұратын экожүйенің қоректік немесе трофикалық тізбектері осылай қалыптасады.
Өндірушілер немесе автотрофтар бірінші буынға жатады. Бұл бейорганикалық заттардан органикалық заттарды өндіретін (өндіретін), синтездейтін организмдер. Мысалы, өсімдік көмірқышқыл газын тұтынады және фотосинтез кезінде оттегі мен глюкозаны, органикалық қосылыстарды шығарады.
Аралық буын – ыдыратушылар (сапротрофтар немесе жойғыштар-бұзушылар). Оларға жансыз өсімдіктердің немесе жануарлардың қалдықтарын ыдыратуға қабілетті организмдер жатады. Нәтижесінде органикалық заттар бейорганикалық заттарға айналады. Декомпозиторлар микроскопиялық саңырауқұлақтар, бактериялар.
Үшінші сілтеме – тұтынушылар тобы (тұтынушылар немесе гетеротрофтар), оның құрамына кіредіАдам. Бұл тіршілік иелері бейорганикалық қосылыстардан органикалық қосылыстарды синтездей алмайды, сондықтан оларды қоршаған ортадан дайын түрде алады. Бірінші қатардағы тұтынушыларға шөпқоректі организмдер (сиыр, қоян, т.б.), ал кейінгі топқа жыртқыштар (жолбарыс, сілеусін, арыстан), барлық қоректі жануарлар (аю, адам) жатады.
Экожүйе түрлері
Кез келген экологиялық жүйе ашық. Ол оқшауланған түрде де болуы мүмкін, оның шекаралары бұлыңғыр. Көлеміне қарай өте ұсақ немесе микроэкологиялық жүйелер (адамның ауыз қуысы), орташа немесе мезоэкологиялық жүйелер (орман жиегі, шығанақ) және макроэкологиялық жүйелер (мұхит, Африка) болып бөлінеді.
Шығу әдісіне қарай өздігінен құрылған немесе табиғи экожүйелер және жасанды немесе жасанды болып бөлінеді. Табиғи түзіліс экожүйелерінің мысалдары: теңіз, бұлақ; жасанды - тоған.
Кеңістікте орналасуына қарай су (шұңқыр, мұхит) және құрлық (тундра, тайга, орманды дала) экологиялық жүйелері бөлінеді. Біріншісі, өз кезегінде, теңіз және тұщы су болып бөлінеді. Тұщы су лотикалық (ағыс немесе өзен), лентикалық (су қоймасы, көл, тоған) және сулы-батпақты (батпақ) болуы мүмкін.
Экожүйелер және оларды адам пайдалану мысалдары
Адам экожүйеге антропогендік әсер етуі мүмкін. Адамдардың табиғатты кез келген пайдалануы аймақ, ел немесе планета деңгейіндегі экологиялық жүйеге әсер етеді.
Жайылымды асыра пайдалану нәтижесінде,табиғатты иррационалды пайдалану және ормандарды кесу, бірден екі мезоэкожүйе (егістік, орман) жойылып, олардың орнында антропогендік шөл қалыптасады. Өкінішке орай, мұндай экожүйелердің мысалдары өте көп.
Адамдардың көл экожүйесін пайдалану тәсілі үлкен аймақтық маңызға ие. Мысалы, термиялық ластанған жағдайда, көлге қыздырылған судың ағуы нәтижесінде ол батпақтанады. Тірі жәндіктер (балықтар, бақалар, т.б.) өледі, көк-жасыл балдырлар белсенді түрде көбейеді. Тұщы судың негізгі әлемдік қоры көлдерде шоғырланған. Демек, бұл су объектілерінің ластануы аймақтық ғана емес, дүниежүзілік экожүйенің де бұзылуына әкеледі.
