Фитоценоздаы сімдіктерді бір-біріне сер ету жолдары 11 страница

 

Тарауды ысаша мазмны

 

рбір фитоценозды орналасан территориясын оны тіршілік орны немесе биотоп деп атайды. «Трын орны» деп фитоценоздарды кеістіктегі жадайын айтады, ол - географиялы, топографиялы тсінік емес, ол - экологиялы жне фитоценологиялы тсінік. Жерді бетіндегі брын-соды сімдіктер болмаан учаскелер кеістіктегі орынмен жне физико-химиялы ортаны абиотикалы факторларыны йлестірілуімен сипатталады. Бл - экотоп деп аталады. Сосын биоценоз компоненттеріні пайда болуына байланысты экотоп згеріп биотопа айналады.

Биотоп - крделі экологиялы факторлар комплексі. Онда мыналарды ажыратуа болады:

1) Экотоп – белгілі учаскедегі сімдіктер пайда болана дейінгі бейорганикалы ортаны абиотикалы жадайларыны жиынтыы. Бан жататындар: климат, топографиялы жадай, геологиялы жыныстар, оларды физикалы жне химиялы асиеттері жне учаскені кеістіктегі осы орынны гидрологиялы жадайы.

2) Биогенді факторлар комплексі - дербес сімдіктерді, фитоценозды, кршілес сімдіктерді, микрорганизмдерді, жануарларды, яни биотикалы ортаны серінен пайда болан ортаны асиеті.

3) Табии-тарихи факторлар жне уаыт факторы - ткен замандаы климатты, топыра жне грунтты рылуындаы ткен этаптарыны геологиялы тарихыны, бл жерде брын болан флора жне фауна тарихыны, азіргі тіршілік жадайыны затыыны серлері.

4) Антропогендік факторлар – барлы абиотикалы факторлара адамны ртрлі рекетіні сері.

Барлы экологиялы факторларды организмге сер етуі дісіне байланысты былайша топтастыруа болады: 1) тікелей сер ететіндер /жары, жылу, ауа, су, минералды оректену режимдері/; 2) жанама сер ететіндер /баса факторлара сер ететіндер/; 3) жоарыда аталан режимдерге сер етіп солар арылы сімдіктерге сер ететін факторлар.

Біра та бір факторды зі бір жадайда организмге тікелей сер етіп, ал екінші бір жадайда жанама сер етуі ммкін. Тікелей сер ететін факторларды, эколого-физиологиялы немесе негізгі факторлар деп те атайды, бл факторларды біреуі екіншісін алмастыра алмайды. Мысалы, су жеткіліксіз болса, оны оректік затты млшерін кбейтумен орнын толтыруа болмайды.

рбір экологиялы фактор белгілі санды крсеткіштерімен сипатталады, арындылыымен жне серді млшерімен (диапозон). Сонымен, экологиялы факторды сері оны «дозасына» туелді. Осыан байланысты е басты екі нктені бледі: минимум (е аз шама) жне максимум (е кп шама).

Факторды амплитудасыны тербелуіні сімдік шін екі шамасы минимумнан тмен немесе максимумнан жоары болып кетсе, онда сімдікті жадайы нашарлайды. Бл екі нктені ысым крсету аймаы «пессимум» деп атайды. Ал бл екі нктені арасы, яни факторды сер ететін аймаы – минимумнан максимума дейін трді экологиялы валенттілігі болып табылады. Сонымен биологиялы факторды кез-келген згерісінде емес, оны екі – е аз (минимум) жне е кп (максимум) млшерлеріні араларында ана іске асатын былыс.

Белгілі факторды екі млшері (максимум жне минимум) биологиялы процесті осы фактора атысты толеранттылыыны шекарасы болып табылады.

Егер факторлар жиынтыыны серін жне конкуренттік арым-атынасын ескермесек, сосын жасанды трде бір ана факторды «бліп» алса, тек сонда ана біздер трлерді стенобионттара жне эврибионттара жатыза аламыз.

Стенобионттар (грек. stenos - тар жне bios - мір) - ортаны салыстырмалы траты жадайында ана мір сруге абілеті бар экологиялы бейімделуі ысыы организмдер.

Эврибионттар (грек. eurus – ке жне bios – мір) - ртрлі орта жадайында мір сруге абілеті бар, экологиялы ке бейімделген (немесе толерантты) организмдер. Егер, біз, эвритермді тр десек, ол температураа атысты, бл температураны ке амплитудалы жадайында мір сре алады деген маына. Стенотермді тр десек – оны демек температураны згермейтін ысыы жадайында ана мір сре алатын сімдік деп тсіну керек.

Биотоп – белгілі бір трді барлы генетикалы туыс особьтарыны жиынтыы. Тр кптеген биотиптерден трады.

Экотип (грек. oikos – й, typus – тип) трлерді (ксерофиттер, мезофиттер, галофиттер, гигрофиттер жне т.б.) бір ана экологиялы фактора атынасына байланысты болады. Ал экотиптер сімдіктерді мекен жайыны экологиялы факторыны комплексті сер етуі нтижесінде алыптасады.

Фитоценоздар шін максимум не минимум дрежесінде тран факторлар болады. Ол факторлар бір немесе бірнеше болуы ммкін. Соы жадайда оларды есепке алу те иын, йткені ол факторларды толы анытау шін крделі математикалы тсілдер керек.

Фитоценоздарды німділігіне жне структурасына басалара араанда басым сер ететін боландытан орта жадайлары сімдік ауымдарыны таралуында басты факторлар атарынан саналады.

Басты факторларды «лимиттеуші факторлар» деп атайды. сімдіктер ауымымен ортаны арасындаы байланысты зерттеуді геоботаника шін маызы те зор. азіргі кезде сімдіктермен ортаны арасындаы байланысты зерттейтін айын тсілдер бар. Бл проблемалар туралы зерттеу жмыстарын ш топа біріктіруге болады: ординация, координация жне индикация.

Ординация (латын. ordination - тртіппен, ретпен орналасан) - сімдіктерді згеру сипатын крсететін кейбір ось бойында трлерді немесе ауымдарды ретке келтіру процедурасы.

Координация – трлер тобын немесе фитоценоздарды ретке келтіру процедурасы.

Индикация (латын. indication – крсету) - ортаны жадайын сімдіктер арылы анытау.

Экологиялы факторларды сері нтижесінде, сімдікті айын сырт крінісі, кейпі оны тіршілік формасы алыптасады. Бірінші рет «тіршілік формасы» деген терминді Варминг сынды. Ол мір бойы сырты ортамен ндестікте болатын индивидтік вегетативтік денесіні формасын - тіршілік формасы деп атады.

Раункиер тіршілік формалары классификациясын сынды. Жылды олайсыз уаыттарына сімдіктерді шыдап, тзу ерекшеліктеріні ішінен бір белгісін негізге алан. Ол жаару бршіктеріні немесе тбе ркендеріні жылды олайсыз уаыттарында топыра (немесе су) бетіне атысты орналасуына байланысты тіршілік формаларын 5 топа блді:

1) Фанерофиттер

2) Хамефиттер

3) Гемикриптофиттер

4) Криптофиттер

5) Терофиттер

 

 

Пысытау сратары

 

1. Фитоценозды «тіршілік орны», «трын орны», «экотоп» жне «биотоп» туралы тсінік

2. Экологиялы факторларды топталуы

3. Стенобионттар жне эврибионттар. Эвритермді жне стенотермді трлер

4. Биотиптер жне экотиптер

5. сімдік ауымдарыны таралуындаы басты факторлар

6. Тіршілік формалары жне оларды классификациясы

 

5. ФИТОЦЕНОЗДАРДЫ НІМДІЛІГІ

 

німділік дегеніміз - тірі организмдерді органикалы заттарды жасау, консервілеу жне згерту абілеттілігі. Органикалы заттарды жасалуы жне згеруі жиынтыын, энергияны сііріліп жне ртрлі дрежеде йымдастырылан био- жне экосистемалардан туін - нім процесі деп атайды.

Биологиялы нім дегеніміз - фотосинтез жне хемосинтез процесі кезінде организмдерді -продуценттерді кн сулесі энергиясын сііріп, органикалы заттарды жинау арындылыы. Ол органикалы заттарды сосын оректік зат есебінде консументтер немесе редуценттер пайдаланады. німділікті екі трін ажыратады: бірінші – органикалы заттарды автотрофтар жасайды, екінші – органикалы заттарды гетеротрофтар жасайды.

Органикалы затты ндіруді трт сатыа бледі: 1/ жалпы бірінші нім –фотосинтез процесінде ралан органикалы зат млшері; 2/ таза бірінші нім - сімдіктерді тыныс алуына жмсаланынан алан органикалы зат млшері; 3/ шын таза бірінші нім - органикалы затты жиналу жылдамдыы, одан есептеу кезеіндегі гетеротрофтарды пайдалананын жне опадты-зіліп тскен сімдік блшектерін алып тастау керек; 4/ екінші нім - органикалы затты гетеротрофты организмдердегі жасалуы.

Биологиялы нім белгілі бір аудан млшерінде, белгілі бір уаытта синтезделген органикалы затты млшерімен крсетіледі.

Сонымен, жалпы бірінші нім /Ж/ - сімдіктер ауымыны белгілі бір аудандаы /гектар, м2/ белгілі бір уаытта /жыл, вегетациялы маусым, тулік/ ралан таза бірінші німге /Т/ сімдіктерді демалуына жмсалан /д/, зіліп тскен блшектерін /опад – ОО/ жне гетеротрофтар пайдалананын /г/ осандаы фитомассасыны кбеюі. Жоарыда айтылан німділік крсеткіштерін мынадай формуламен крсетуге болады:

 

ж=т+д+о+г.

 

Фитоценозды биологиялы німділіктерін сипаттау шін кптеген терминдер сынылады. Фитоценоздарды бл крсеткішін зерттеу шін оларды фитомассасын анытау керек. Фитомасса рамына сімдіктерді тірі жне лі мшелері кіреді. сімдіктерді лі мшелері мысалы ааштар мен бталарды бтатары, лген тамырлар жне басалары тірі сімдіктермен байланысын сатауы немесе жер бетінен зіліп тсуі ммкін. сімдіктерді ртрлі мшелері жер бетіне тскен жадайда, олар жинала-жинала ерекше тсеніш /подстилка/ абатын рады.

Адамдар пайдаланбайтын немесе жеткіліксіз пайдаланатын шптесін фитоценоздарда сімдіктерді жер стіндегі ркендері лгеннен кейін біраз уаыта дейін жерді астындаы мшелерімен байланысын сатап ветошь /ескі-сы/ тзеді. Биологиялы німділікті зерттегенде, демек, тірі сімдіктерді массасын ана анытап оймай, оларды лген мшелеріні де массасын анытау керек. Ол шін тірі сімдіктермен байланысын зген мшелеріні (опад) ааштар мен бталарды лген дідерін /отпад/ жеке жне лген жер асты мшелерін /корнепад/, ветошьті есептеу ажет.

Ценоэкосистема есебінде фитоценоздарды ызметтеріні негізгі ерекшеліктерін арастыранда, тек ана автотрофты популяциялармен шектелуге болмайды. Бл жадайда биотаны /гректі bio – мір/ - биоценоздаы сімдіктер, жануарлар, саыраулатар, жне микроорганизмдер ерекшеліктерін де ескеру керек. Биота организмдері - бір-бірімен крделі биотикалы, ал ортамен – трансбиотикалы арым-атынастарымен байланысты. Егер бны ескеріп, есепке алатын болса, онда фитоценоздарды ценоэкосистема кйіндегі жмысын былайша /Быков, 1978/ орытындылауа болады:

1/ автотрофты популяцияларды кн энергиясын фитоценоза кіргізуі;

2/ оларды бірінші нім – фитомассаны ндіруі;

3/ затты жне энергияны трофикалы каналдар арылы автотрофтардан консументтерге жне редуценттерге жеткізілуі,

4) гетеротрофтыларды екінші нім – биомассасын ндіруі;

5/ сапрофитті организмдерді лі органикалы заттарды арапайым заттара айналдыруы;

6) тыныс алу процесі кезінде энергияны фитоценотикалы ортаа, одан рі бл жерден сырта блініп шыуы;

7) зат алмасу процесіні болуы жне ценотикалы ортаны траты жадайда стау;

8) ценобионттарды кбейіп жааруы;

9) системаны бзыланнан кейін алпына келуі немесе жадайды режиміні згеруі;

10) сырты ортаны факторларыны жаа комбинациясы орын алан жадайда системаны айта рылуы немесе биотаны рамыны згеруі;

11) осы процестерді реттеліп жнге салынуы.

 

Жоарыда аталан барлы жмыстарды ішіндегі ерекше кзге тсіп блінетіндері - биомассаны ндірілуі, трофикалы каналдар арылы заттар жне энергияны жеткізілуі, заттарды айналымы.

Фитоценозды жмысы шін кн сулесі энергия кзі болып табылады. Кн сулесі энергиясы автотрофты сімдіктер ценопопуляциясы – продуценттерді жасыл, хлорофильді мшелері /жапыратар, кк сабатар, кк жемістер/ арылы неді. Фотосинтез процесіні бір асиеті - ол энергияны жиналып, биосфераны жне бкіл планетаны энергетикалы дрежесіні суіне алып келеді. Фитоценоздарды бар мірі туелді. йткені, энергия кптеген тіршілік ызметтері шін /автотрофты сімдіктерді тыныс алуы шін, автотрофты сімдіктерді гетеротрофты организмдерді пайдалануы шін, екінші німді ндіру шін жне т.б./ жмсалады. Осы жмсаудан кейінгі саталан бірінші жне екінші нім оры - таза нім деп аталады.

Фотосинтез процесіне атысатын жне атыспайтын мшелеріні массасыны ара-атынасы ртрлі боландытан сімдіктерді жеке трлеріні тыныс алуына жмсалатын энергия бірдей емес. Балдырларды алатын болса, оларды жалпы биомассасыны кп блігі фотосинтез процесіне атысады, ааштарды тек 1-2%-ы ана атыса алады. Шптесін сімдіктер осы балдырлармен ааштарды арасында орналасады. Шптесін сімдіктер фотосинтезге абілетті жер стіндегі мшелерімен жне фотосинтезге абілетсіз жер асты мшелеріні ара-атынасы вегетациялы маусым ішінде фитоценоздан фитоценоза жне жылдан- жыла згеріп отырады.

Температура жоарылаан сайын дамуа жмсалатын органикалы зат млшері се береді. Планктонды балдырлар ауымында жалпы німні 30-40%-ы тыныс алуа жмсалатын болса, тропикалы жабыры кп ормандарда ол 70-80 %-а дейін жетеді, ал оыржай жадайындаы ормандарда демалуа жалпы німні 50-60%-ы жмсалады.

Таза бірінші нім фотосинтезді нтижелілігімен аныталады. Ал фотосинтезді нтижелілігі - фотосинтезге абілетті мшелерді клеміне туелді. Фитоценозды рбір типіне тн фотосинтезді нтижелілігінде оптимальды жапыра татасыны млшері болады. Жапыра татасыны клемі оптимальды млшерден кем болса жары /кн сулесі/ толы пайдаланылмайды, ал арты болса жапыратар бір-біріне клеке тсіріп оларды фотосинтездік німділігін тмендетеді. Жапыра бетіні оптимальды индексі, яни сімдікті жапыратарыны клеміні жер беті клеміне атысты солтстіктен отстікке арай жылжыан сайын згеріп отырады. оыржай климатты айматарда ол индекс 4-5-ке те. Клекеде орналасан жапыратар кнде орналасан жапыратара араанда тыныс алуа органикалы затты аз жмсайды. Ал баса жаынан араанда кн сулесіне бейімделген жапыратар клекедегі жапыратара араанда оны жасы пайдаланады /Лархер, 1978/.

Егіс даласы жадайында таза бірінші нім толы есептелмейді, йткені оларды біразын биотрофтар пайдаланады, ал кейбір мшелері зіліп жерге тседі /опад/. Олара осымша сімдіктер ртрлі органикалы осындыларды бліп шыарып, оларды жабыр жуып кету арылы да барлы затын жоалтады. Жануарлар жеп пайдаланатын німні млшері ценоздан ценоза жне жыл сайын згеріп отырады, сіресе фитофагтар жаппай кбейген жылдары кбейе тседі. Табии фитоценоздар жадайында жануарлар жейтін німні млшері 10%-дан аспайды. Жайылым ретінде пайдаланылатын фитоценоздарды алса, оларда рине малдар сімдіктерді жер стіндегі мшелерін кбірек пайдаланады.

Сонымен, биотрофтарды пайдаланан німіне сімдіктерді зіліп тскен мшелерін /опад/ жне фитомасса німін осып есептесек, таза бірінші нім шыады. Одан баса, экосистемалар /биогеоценоздар/ дрежесінде таза німді ажыратады; оны жалпы німді жне оны фототрофтармен гетеротрофтарды тыныс алуына жмсаланын есептеу арылы анытайды. алыптасан, траты фитоценозды таза німі едуір болуы ммкін, ал биогеоценоздарды таза німі те аз тіпті нлге те болуы ммкін, йткені фототрофтарды тзген заттарыны брі биоценоз рамына кіретін организмдерді тыныс алуына жмсалып кетеді /16 сурет/.

 


 

 

Жер шарындаы негізгі экосистемаларды німдері жне биомассасы туралы мліметтер 8 кестеде келтірілген.

 

 

8 кесте

 

Жер шарындаы сімдіктер жабыныны таза німі жне биомассасы /Базилевич, Родин, Розов, 1970/

 

Термиялы белдеулер, биоклиматты облыстар Аудан млн, шаршы км Бірінші нім (ра зат) Биомасса /ра зат/
орташа бір жылда т/га барлыы млрд т бір жылда орташа т/га барлыы млрд т
1.Полярлы 2.Бореальды 3.Суббореальды ылалды Жартылай ра ра 8,05 23,20 7,39   8,10 7,04 1,6 6,5 12,6   8,2 2,8 1,33 15,77 9,34   6,64 1,99 17,1 189,2 342,0   20,8 11,7 13,77 439,06 253,58   16,85 8,24
Жиыны 22,53 7,9 17,99 133,6 278,67
4.Субтропикалы ылалды Жартылай ра ра   6,24 8,29 9,73 25,5 13,8 7,3 15,92 11,49 7,14 366,1 98,7 13,9 228,42 81,90 13,58  
Жиыны 24,26 14,2 34,55 133,5 323,90
5.Тропикалы ылалды Жартылай ра ра 26,50 16,01 12,84 29,2 14,1 2,0 77,32 22,59 2,62 440,4 107,4 7,0 1666,17 171,96 9,01
Жиыны 55,35 18,5 102,53 243,3 1347,1
6.рлы /зендерді, клдерді, мз айдындарын есептемегенде/ Континенттер/ттас/ Мхиттар Планета/ ттас/ 133,4     149,3 361,0 510,3 12,8     11,5 1,7 4,5 171,54     172,54 60,0 232,54 180,1     160,9 0,005 47,1 2402,5     2402,54 0,17 2402,71

 

ТМД территориясында Арктикадаы шлейттен жалпа жапыраты ормандара дейін нім де, биомассаны жалпы оры да седі, ал сосын Отстік шыыса арай Солтстік наыз шлейт жне шл айматарына жылжыанда бірте-бірте шптесін жне бташы сімдіктер басым бола бастайды да, жалпы биомасса жне нім азая бастайды. сімдіктер німі жне оларды жалпы биомассасыны орыны млшері негізінен сімдіктерді сумен, оректік минералды элементтермен амтамасыз етілуіне жне температуралы жадайа байланысты. рбір табии зона ішінде сумен жеткілікті жне те нашар амтамасыз етілген жерлер бар, соан байланысты сімдіктерді німділігі те жоары жне те тмен болуы ммкін.

Фитоценоздарды рамына кіретін жеке трлерді жне тр топтарыны фитоценоздарды німділігін, фитомассасын руа атысы ртрлі болады. Ормандаы фитоценоздарда фитомассаны негізгі блігін ааш сімдіктеріні жер стіндегі мшелері береді. Шптесін фитоценоздарда, ерекше шалындытарда, сімдіктерді жер астындаы мшелеріні массасы жер стіндегілерден бірнеше есе кп болады. Бта сімдіктері ауымында фитомассаны таралуы 17 суретте крсетілген.

ртрлі сімдіктер ауымдарыны биологиялы німділіктері оларды жер стіндегі жне астындаы мшелеріні массаларыны ара-атынастары ртрлі екендігін 9 кестеден круге болады. Бл кестедегі деректерден барынша кп фитомасса тегістегі жне таудаы ылалды тропикалы ормандарда, содан кейін субтропикалы ормандарда, оыржай белдеудегі ормандарда, Мангр тоайларында, шптесін тоайларда фитомассаны барынша кп млшерде, ал таырлардаы балдырлар ауымында, шлдерде, Арктикалы тундрада фитомассаны е аз млшерде болатындыын круге болады.

сімдіктерді балауса кк-жасыл масса блігі, кпжылды жер сті жне жер асты бліктеріні ара-атынасы бойынша да сімдіктер ауымдары бір-бірінен ажыратылады. німмен биомассаны ара-атынасы да згеріп отырады. Мысалы, орманда німні биомассаа атынасы 1/50-1/30 болса, далада, опад кейде німге те, кейде німні 1/2-1/3 блігіне те болады.

 


 

9 кесте

ртрлі фитоценоздардаы фитомасса, німділік жне опад /Родин жне Базилевич, 1965/

 

№ сімдік ауымдары Фитомасса ц/га нім ц/га   Опад ц/га
барлыы Балауса кк масса Кпжылды жер стінде гі масса Жер астында ы масса
Арктикалы тундра -
Бтаты тундра
Солтстік тайгадаы араайлы /ТМД/ -
Солтстік тайгадаы шыршалы /ТМД/
Орталы тайгадаы шыршалы /ТМД/
Отстік тайгадаы араайлы /ТМД/
Отстік тайгадаы шыршалы /ТМД/
ТМД-даы айыды
Орталы Европадаы Бучиналар
ТМД-даы еменді орман
Шалынды дала ТМД
Орташа уа дала /ТМД/
ра дала /ТМД/
Жартылай бташалы шл /ТМД/ 12,2
Эфемерлі -жартылай бташалы шл /ТМД/
Эфемерлі жартылай бташалы шл /Сирия/
ыналы-жартылай бташалы шл /Сирия/ 9,4 1,3 5,5 2,6 5,1 5,0
Субтропикалы жапыраты орман
Индиядаы ра саванналар
Ганадаы саванналар /120/ /115/
Ылалды тропикалы орман
Бразилия тауындаы мгі жасыл ормандар - -
Ормандаы сфагнумды батпатар /ТМД/
Далалы сфагнумдылытаы шалынды
ара сексеуілдер
Шлдегі кебірлер 6,1
Таырлардаы балдырлар ауымы 1,1 0,1 1,0 1,1 1,1
Шптесін тоайлар
Американды мангр-тоайлары -