Таырыбы: 6.Биотикалы жне жер ресурстарын тиімді пайдалану

6.1 Биосфера жне экожйе

6.2 Биотикалы жне жер ресурстарын тиімді пайдалану

алымдар биосфераны ауадаы шекарасын жер бетінен есептегенде 15 км биіктікке дейін, суда -12 км тередікке дейін, жер ыртысында -5 км тередікке дейін болады деген орта шешімге келді.

Биосфера – адамдарды денесі сияты,- дейді крнекті орыс алымы,

академик В.И.Вернадский. Ол оам мшелеріні сапалы ебек етуіне

ажетті брін береді. Олар бір жаынан биосфераны арасында мір срсе, екінші жаынан здері табиат былыстары мен згерістеріне, табиаттаы заттар айналымына атысып отырады. Сондытанда адамдар здерін лтіргілері келмесе, табиат дерістерін елемеуге, ескермеуге, оларды бзуа, кейіннен тзеуге болмайтын згерістер енгізуге ытары жо. Сонымен атар адамдар осы дерістерді здеріні саналы баылауларына алып, ндірістік, таы баса іс рекеттер биосфераа тн дерістермен йлестіріп жргізілулері керек. Мдан адамдар здері мір сретін ортаны жасартуа, згертуге ысыз деген ым тумайды. Тек сол жетілдіруді пайдалы, олайлы жолын табу ажет. олайлы боланда адамдарды бгінгі ажеттерін теу шін емес, табиатта алыптасан тедестік олайлы болуы тиіс.

Биосфера – экология ылымыны зерттеу саласы болып саналатын жер шарындаы тірі организмдер орналасан экологиялы жйе. Биосфераны рамына литосфераны жоары абаты, гидросфера тгелімен, сол сияты атмосфера абаты кіреді. Биосфера тірі организмдерді тіршілік етуіне олайлы орта. Олара клемі кішігірім ін, с ясы, мырса илеуі, ірі тау, дала, биоценоз бен экожйелер жатады.

Биосфераны даму эволюциясы жне оны болашаы тек Жер ыртысыны дамуымен байланысты.

Академик В.И.Вернадский (1863-1945) биосфераны ылыми трыда

толы зерттеп, оны теориялы негізін салан.Оны биосфера туралы ілімі –жаратылыстану ылымдары бойынша осы кнге дейін маызын жоймаан теориялы ебек. В.И.Вернадскийді биосфера туралы негізгі идеялары зіні «Биосфера» атты ебегінде 1926 жылы жары крген. Аталан ебекте академик биосферадаы тіршілікті дамуын, алыптасуын, оны шекарасы мен болашаын зерттей келіп, «биосферадаы тіршілікті негізгі озаушы кші – Кн энергиясы мен химиялы элементтерді тірі жне лі заттар арасындаы миграциясы жзеге асатын зат алмасу процесі, яни организмдерді кбеюі мен дамуы» деп тжырым жасайды. Шын мнінде, биосферадаы жалпы тіршілікті пайда болуы бейорганикалы элементтер негізінде органикалы заттарды пайда болуы трысынан арастырылады.

Биосфера зін райтын 3 рамдас блігімен сипатталады. Олар –

литосфера, гидросфера жне атмосфера.

Академик В.И.Вернадский биосферадаы тіршілік процестерін зерттей келе химиялы элементтерді бір тобын «тірі заттар» деп атады. Олар биофильді заттара жататын сутек, кміртек, оттек, азот, фосфор жне ккірт элементтері еді. Биофильді элементтерді атомы тірі организмдерді денесінде крделі органикалы осылыстар тзе отырып, кмірсуларды, липидтерді, нруыздар мен нуклеин ышылдарын райды. Ал бл органикалы заттар тіршілік тірегі екені млім.

В.И.Вернадский биосфераны алыптысу жне даму эволюциясындаы «тірі заттарды» рлін те жоары баалады. Тірі организмдерді, сірісе адам баласыны іс-рекетін биосфера шегіндегі биогеохимиялы фактор деп баалай келіп, биосфера зін-зі реттеп отыратын табии жйе екендігін длелдеді. Яни, аламшардаы е жоары сатыдаы дамыан тіршілікті зі тірі организммен байланысты екендігін баса айтты. Шын мнінде, тірі организмдер арышты энергияны жердегі химиялы энергияа айналдыра отырып, аламшардаы тіршілікті кптрлілігіні дамуына ммкіндік береді. Осыны брі биосферадаы химиялы элементтерді миграциясы болып табылады. (4-

сызбанса). Бл процестер табиаттаы зат жне энергия айналымдарымен шектеліп, биосфера шегіндегі аламды зат алмасуларды здіксіз озаушы кшіне айналады.

Е басты мселе – биосферадаы айналымдарды алдысыз жруі.

Соны нтижесінде, биосфера деп аталатын «йімізде» ешбір басы арты зиянды осылыстар тзілмейді, брі де айтадан айналыма тсіп, табиатты зін-зі тазартуы жріп жатады. Ол процестерді е басты озаушы кші – Кн сулесі екенін естен шыармауымыз керек.

В.И. Вернадский табиаттаы зат айналымдарыны траты даму

процесіндегі адамны рліне ерекше мн берді. Тіптен, оны длелдеуінше, адам баласы тедесі жо биосферадаы е уатты геологиялы кш ретінде бааланды. Яни, болашатаы биосфераны тадыры адамзатты аыл-ойыны сапасына немесе дегейіне байланысты екендігін болжай келе зіні те маызды теорияларыны бірін тжырымдады. Ол биосфераны жаа трыдаы сипаты, Жерді сапалы абышасы – ноосфера туралы болжамдар еді. Ал «ноосфера» деген ымды ылыма француз математигі Э.Леруа енгізген болатын.

Академик В.И.Вернадский зіні 1944 жылы жазан ебегінде:

«…болаша аламшарды тр-сипаты мен тыныс-тіршілігі адам баласыны аыл-ойы мен парасатына байланысты дамиды жне оан туелді болады. Е бастысы, адамзатты санасы мен аыл-ойыны нтижесіне байланысты биосфера тадыры шешіледі» деген тамаша болжамын айтан болатын. Шын мнінде, азіргі биосфераны тратылыы тек адам баласыны олында екендігін рбір кзі ашы, кілі сергек адам тсінеді. Экожйе дегеніміз – зат, энергия жне апараттар алмасу нтижесінде бірттас ретінде тіршілік ететін кез келген зара рекетттесуші тірі азалар мен оршаан орта жадайларыны жиынтыы (10-сурет). Кейбір ылымдарды кзарасы бойынша «биогеоценоз» ымыны мазмны негізінен зерттеліп отыран макрожйені рылымды сипаттамасын берсе, ал «экожйе» ымы е алдымен оны функционалды мнін крсетеді. Экожйеге мырса илеуі, орманны бір блігі, ттас орман, космос корабліні кобинасы, лантшафт жне бкіл биофераны зі мысал бола алады. Жалпы аланда биогеоценоз экожйеге атысты жекеден жалпыа арай атынаста болады.

Табии экожйелер клемі бойынша р трлі болуы ммкін: су оймасы, мхит, шалынды, орман, тайга, дала.

Экожйе – азалар мен абиотикалы ортадан, оларды р айсысы бір-біріне сер ететін тірі табиатты негізгі функционалды бірлігі. Экожйені тіршілік етуі тірі азалар жиынтыы мен ортаны арасында зат, энергия жне апарат алмасуымен байланысты. Азалар бейорганикалы ортадан химиялы элементтер мен оларды осылыстарыны таралуыны ерекшеліктері туралы апарат алады. Бейорганикалы орта тірі азаларда оларды метоболизмны (зат алмасуы) німдері туралы апарат алады. Тірі азалар бір-бірімен, азы орыны болуы, жынысты ріптесіне, агрессия (арсыласына белгі беру) жне т.б. апарат береді. Табиатттаы апаратты байланыстар кеістік жне уаытпен шектеледі. Зат немесе былысты апаратты баалылыы ондаы апаратты санына емес, кім немесе нені бл апаратты пайдалануына байланысты. Кейбір зерттеушілер тірі жйелерді йымдасуын баалау шін апаратты математикалы ілім рпін олдануа талпынан. Біра, академик В.А. Энгельгарт атап крсеткендей, апараттар іліміні математикалы аспектілері тіршілік былыстарыны элементарлы негіздерін анализдеуге лі де болса сйкес келмейді.

Экологиялы жйелер функционалды жне рылымды белгілері бойынша ерекшеленеді. Функционалды жіктелу экожйеге келіп тсетін энергия кзі, млшері жне сапасына негізделген. Экожйелерді рылымды жікелуі сімдіктер типіне жне ландшафтты негізгі белгілеріне негізделген. рлы экожйелері (биомдар) сімдіктерді табии белгілері, ал су экожйелері – геологиялы жне физикалы белгілері бойынша ерекшеленеді.

Ке олданылып жрген рылымды жіктелу бойынша аламшарды

тмендегі экожйелерге бледі:

1) рлы экожйелері – тундра, тайга, орманды дала, дала, шлейт, шл,

тропиктер, тал;

2) тщы су – аынсыз су (кл, тоан) жне аынды су (зен, бла, жыла),

батпатар мен батпаты ормандар экожйелері;

3) теіз экожйелері – теіздер мен ашы мхит.

Тірі жйелерді маызды термодинамикалы сипаттамасы оларды ішкі реттілігіні жоары дрежеде болуы. Ол энтропиямен сипатталады жне S рпімен белгіленеді. Ішкі реттілігі мен йымдасуы жоары жйелерді

энтропиясы тмен, ал керісінше тепе-тедіктегі жйелерді энтропия шамасы жоары болады.

Термодинамикалф трыдан экожйелер оршаан ортамен немі зат жне энергиямен алмасып отыратын жне осы арылы ішкі энтропиясын тмендетіп, сырты энергиясын арттыратын ашы, тепе-тедігі жо жйе болып табылады.

1935 жылы ататы биолог Э. Бауэр былай деді: «Тірі жйелер еш уаытта

тепе-тедікте болмайды жне зіні бос энергиясы есебінен немі сырты орта жадайларына сай физика мен химия задары талап ететін тепе-тедікке арсы жмыс жасайды. Бл принципті тірі жйелерді траты тесіздік принципі деп атайды. Бл принцип тірі азаларды ашы тесіздіктегі жйе екендігін крсетеді. Оларды лі жйелерден ерекшелігі, олар энтропияны тмендеуі баытында дамиды.

Биоценоздардаы тірі азалар тек бір-бірімен емес, лі табиатпен де

тыыз байланысты. Бл байланыс зат жне энергия айналымы арылы крінеді. оректік заттарда жасуша мен мшелерді жмысына ажетті энергия болады. сімдіктер кн энергиясын тікелей сііріп, оны органикалы осылыстарды химиялы байланысында ора жинайды. Кейін ол биоценоздаы оректік атынастар арылы айта блінеді.

Тірі азалар арылы жретін зат пен энергия аысы те лкен. Мысалы, адам з мірінде ондаан тонна тама пен суды, кпесі арылы кптеген миллион литр ауаны пайдаланады. Кптеген азаларды оршаан ортамен зара сері одан да интенсивті болады.

сімдіктер з денесіні рбір грамын тзу шін 200-800 грама дейін су жмсайды. Фотосинтезге ажетті заттарды сімдіктер топыратан, судан жне ауадан алады.

Мндай жылдамдыпен бейорганикалы табиаттан тірі заттара ажетті

биогенді элементтерді аысы жріп отыратын болса, Жердегі оларды оры лдеашан таусылар еді. Біра, биогенді элементтерді немі оршаан ортаа айтарылып отыруына байланысты, мір жаласып келеді. Биоценоздаы трлерді арасындаы оректік атынастарды нтижесінде сімдіктер синтездеген органикалы заттар, сімдіктер айта пайдалана алатын осылыстара дейін ыдырацды. Бл процесс биологиялы зат алмасу деп аталады.

Биоценоз оршаан ортамен затты - энергиялы байланыссыз тіршілік ете алмайды. Бірлестіктерге тн асиет – оларды жаа биомасса жасауа абілеті болып табылады. Бл асиет жйені німділігі ымыны негізінде жатыр. Экожйелердегі органикалы затты жасалу жылдамдыын – биологиялы німділік деп атайды. Тірі азаларды денесіні массасы биомасса деп атайды. Экожйені биологиялы німділігі – бл олардаы биомассаны жасалу жылдамдыы. Бірінші реттік німділік деп, бірінші реттік ндірушілерді биомассасыны тзілу жылдамдыын айтады. Бл маызды крсеткіш. Себебі ол экожйені биотикалы компоненті арылы тетін жалпы энергия аынын, яни экожйеде ммкін болатын тірі азаларды санын анытайды. 100% кн энергиясыны шамамен 1% - ы ана хлорофилл сііреді де, органикалы молекулаларды синтезіне пайдаланады (алан 99%-ы кн энергиясы шаылысады, жылуа айналып сііріледі немес суды буландыруа жмсалады). сімдіктерді энергияны жинау (химиялы байланыстар энергиясы трінде) жылдамдыын жалпы бірінші реттік нім деп атайды (ЖБ). Шамамен бл энергияны 20% сімдіктер тыныс алуа жне баса тіршілік ызметіне жмсайды. (R) Тыныс алу мен баса да тіршілік процестеріне жмсалатын энергияны алып тастаандаы органикалы затты жиналу жылдамдыын таза бірінші реттік нім (ТБ) деп атайды:

ТБ= ЖБ - R

оректену кезінде тама (зат пен энергия) бір трофты дегейден екіншісіне теді. орытылмаан таматы жануарлар экперименттерімен сырта шыарады (мнда да органикалы зата жиналан энергияны белгілі бір млшері болады). Жануарлар да сімдікер трізді энергияны бір блігін тыныс алу мен баса да тіршілік процестеріне жмсайды. Тыныс алу, ас орыту жне экскрецияа кеткен шыыннан баса алан энергия суге, тіршілігін стап труа жне кбеюге жмсалады. Гетеротрофты азаларды органикалы заттарды жинау жылдамдыын екінші ретті нім (Е) деп атайды. Екінші ретті нім барлы трофты дегейлерде болады.

 

6.2 Биотикалы жне жер ресурстарын тиімді пайдалану

Тіршілікті йымдасу дрежесі мен негізгі задылытары биологиялы жйеге келтірілген. Онда тіршілік са, кзге ілінбейтін нышаннан бастап, бірте-бірте ірілене береді. Жйені лгісі былай: Ген (тым уалауды бастапы нышаны) – клетка – дене мшесі – тірі дене – популяция (бір трлі организмдер тобы) – ауымдасты (бірге мір сретін трлі организмдер тобы).

Тірі организмдерді генасы мен клеткасын зерттеу арылы мысалы, медицина ылымы, денені немесе денені жеке мшелерін трлі ауру –сыраудан емдейді. Ал биологиялы жйені денеден жоары сатысын зерттеуге гена (тек) мен клетка (жасуша) дрежесі жеткіліксіз. Бірге мір сретін трлі организмдер мен оларды оршаан табии орта ажырамайтын байланыста жне араатынаста болады.

Жер – организмдер шін траты мекен, сіп-ніп кбейетін олайлы орта. Ауа организмдер шін тыныс алуа ажет. Топыратаы организмдер оны р трлі дегейінде тіршілік етуге бейімделген. стар жерді бетіне я салса, одан со жндіктер, р трлі рттар, кеміргіш сторектілер, борсытар, суырлар, жыландар топырата тіршілік етеді. Топыра - сімдіктерді негізгі тіршілік ортасы. Ал ауаа шып шыатындары аэробионттар деп аталады. Олара, негізінен, стар, жндіктер жне кейбір сторектілер жатады. Ауаа ктерілу стар мен жндіктер шін те ажет жне тіршілігі шін маызды.

азіргі кезде ауа мен топырыты ластануы рлы ортасын бзып, организмдерді жоюда. Топыраты тздануы, эрозияа шырауы, шлге айналу процесі, лластануы организмдерді сиретіп отыр. Ал организмдерді азаюы з кезегінде топыра кеістігіндегі зат жне энергия алмасуды тежеп, табии тепе-тедікті бзады.

Сондытан да табиат байлытарын, яни биотикалы жне жер

ресурстарын есепсіз, баылаусыз жмсауа болмайтынын, оршаан орта

блініп, істен шыуы оай екенін тсіне білу ажет. Сонда ана уелі жануарлар мен сімдіктерді жойылып кетуден, азбалы кендер орларын таусылудан, талан-тараж болудан, ауаны, топыраты, зендерді, клдерді, теіздер мен мхиттарды ластанудан, ысырап болудан сатай аламыз.

 

Лекция №7