Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

Фитоценоздаы сімдіктерді бір-біріне сер ету жолдары 12 страница

німді оны ішіндегі энергия млшерімен де сипаттауа болады. Мысалы, Ертіс бойындаы жас араайлы орман жыл сайын 7,7 т/га /млде ра салмаы/ бірінші нім береді. Бл биомассада 31 млд ккал энергия бар. Ол бірінші німні ішінен сімдікті ліп жерге тскен мшелеріні (опад) жне ліп, біра сімдікті тірі бліктерінен ажырамаан /отпад/ морт массаларыны /латын mоrt - лі жне масса/ лесіне 1,3 т биомасса келеді.

Сонымен, араайлы орманны таза бірінші німі 6,4 т/га, ал мндаы энергия 25,6 млрд ккал. Ал енді жер шарыны сімдіктер жабынын алатын болса, олар жыл сайын 687/1018 кал кнні энергиясын бекітеді, оны ішінде рлы сімдіктері – 426х 1018 кал. А мхит сімдіктері – 261х1018кал /Работнов, 1978/. рлыты сімдіктеріні кн сулесіні энергиясын стап бекітуін арайтын болса, ол туралы мынадай деректер бар: ормандар - 65%, орман сімдіктеріні стап бекітетін энергиясыны жалпы млшері 277х1018 кал. Табии шптесін сімдіктер – 14%, егістік сімдіктері – 9%.

Автотрофты популяциядаы жиналан энергияны сімдіктермен оректенетін жануарлара /фитотрофтара/, одан бірінші атардаы фитотрофтарды жейтін ет оректілерге /саркотрофтара/, одан саркотрофтарды жейтін екінші атардаы ет оректілерге ауысанда энергия млшеріні бір трофикалы дрежеден екіншіге ауысанда шамамен 10 есе азайып отыратынын байауа болады /18 сурет/. Егер де 1м2 орналасан жасыл сімдіктер бір кнде 1000 ккал кн энергиясын сіірсе, оны 90% тыныс алу процесіне жмсалып, сімдік лпаларындаы 100 ккал ана энергия алады. Фитотрофтара ауысан 100 ккал энергия алады. Ал саркотрофтар лпаларында 10 ккал энергияны 90% жоарыдаыдай тыныс алуа жмсалып, 1 ккал ана энергия алады.

Бл энергия аыныны бір баыттылы задылыы термодинамиканы екінші задылыын бейнелейді жне фитоценоздарда, жалпы универсалды маызы бар.

Фитоценоздарды биологиялы німімен /оны бір жылдаы сімі/ атар оны пайдалы німін ажыратады. Пайдалы нім дегеніміз - фитоценоздаы фитомассаны анша жылда жиналанына арамастан, барлы пайдалы орын айтады. Оан жататындар ааш массасыны, тоз абытарыны, ормандардаы тері илеуге пайдаланатын аашты абытары, шлдегі фитоценездардаы рамында танині бар тамырлар, ыналы жайылымдардаы азыты, баса жадайда сіресе, мысалы тым жне жемістерді ормандаы німділігі, кпшілік жайылымдар мен шабындытар туралы айтыланда оны барлыы німні бір жылды крсеткіштері екенін есте сатау керек.

Пайдалы німні лшеу бірлігі болып бір гектардаы центнер немесе текше (куб метр ааштар шін) болып табылады.

Ормандардаы ааш массасыны пайдалы орын оларды лкен ыптылыпен тадап, зерттеп модельді лгі ааштар дісімен анытауа болады. Бір гектар ауданында кездесетін ааштарды жеткілікті дрежеде лшеу жмыстарын жргізгеннен кейін диаметріне жне биіктігіне байланысты ааштар топтарын анытайды.

 

 

 

Сосын бл ааштар топтарыны ішінен ш аашты модель /лгі/ есебінде алады. Бл лгі ааштарын жер беті дегейінде арамен кесіп алып бтатарынан жне абытарынан тазартады. Оларды зындытарын екі метірден лшеп кеседі. Екі метрлік аашты абысыз дііні /стволыны/ диаметрін лшеп, оны жалпы клемін формула арылы есептеп шыарады.

V=2 (g1 +g2+g 3+…………..gn) + g n+1 L/3;

Мндаы g1 +g2+g 3...... – бірінші, екінші, шінші, n-дік кескіндерді орташа диаметрі, g n+1 - соы екі метрге жетпейтін кескінні диаметрі, L - аашты зындыы /Сергеев, 1947/.

лгі есебінде алынатын ааштарды массасыны клемін есептеп шыараннан кейін оларды бір гектарындаы саны белгілі боландытан жалпы ааш массасыны орын анытау иын емес.

Шабындытардаы жне жайылымдытардаы азыты пайдалы орын сыны аудандар дісімен анытайды. Ол шін шалындытарда, далада, шлдерде 1м2 / кейде 0,25 м2/ аудандар пайдаланылады. рине, барлы уаытта азыты пайдалы орын дл дрыс есептеп шыару шін мндай сына аудандарыны саны анша болуы керек деген сратар туады. Фитомассаны +- 10% длдікпен анытау шін 1 м2- ден 10 сына ауданынан алан жеткілікті немесе 4 м2-ден алатын болса 3-4 сына ауданы жеткілікті деп саналады. Фитоценозды структурасына байланысты сына ауданыны саны кп те, аз да болуы ммкін. Длірек мліметтер алу шін ондаан кейде тіпті жздеген сына аудандарын алу ажет.

Шптілікті /травостой/ тек жер бетіні дегейінен 1-3 см биіктікте кесіп алады. Шабындытарды зерттегенде азыты массасыны німділігі шптілікті андай биіктікте орылатына байланысты атты згеретіндігін ескеру ажет /10 кесте/.

10 кесте

Орылан шп массасыны оны орылу биіктігіне байланысты німділігі %

Ларин, 1952

Фитоценоз сипаты Шптілікті биіктігі, см Орылу биіктігіне байланысты орылан массаны німділігі
5 см 7 см 10 см 15 см
Тамырсабаты асты тымдастар жне ия ле (осока) басым 90-95 85-90 75-85 65-75   85-90 75-80 65-75 60-65 75-80 70-75 55-65 50-60 65-75 50-60 40-50 35-40
Тыыз бталы жне бос бталы асты тымдастар жне алуан шптер басым 80-85 75-80 50-60 70-75 65-70 40-50 60-65 55-60 30-40 40-50 35-45 20-30

Сына аудандарынан орып алынан фитомассаны таразыа тартады. детте, фитомассаны лшегенде сімдіктерді р трін жеке-жеке немесе басым трлерді, брша тымдастарды, асты тымдастарды, иятарды, трлі шптерді жне мал жемейтін шптерді жеке лшеген дрыс.

Пішенді /укос/ лпілдеген-ра жадайында таразыа лшеп, 1 м2 тиісті, сосын 1 гектара тиісті азыты массаны орташа санын есептеп шыарады. Бл крсеткіштер географиялы айматара жне жайылымдыты типтеріне байланысты згеріп отырады. Мысалы, бір ірі ара малды стау шін шлді-далада – 4,0-5,0 га, ал шлдегі жайылымдытарда 6-8 га жер керек. Бір ойа жоарыда крсетілген аудандардан трт есе кем керек.

Жайылымны сиымдылыын ой-кн, ой-ай, сиыр-ай, жылы-кн, жылы-ай деп есептеп шыарады. Бл крсеткішті мына формуланы пайдаланып есептеуге болады. Егер жануарларды бір тріне азыты анша жететіндігін білгіміз келсе:

 

1/ Е =АхБхВ/П;

 

Ал егер жануарларды бір трі азыты анша айа жететіндігін білгіміз келсе онда тмендегі формуланы пайдаланамыз:

 

2/ Е= АхБхВ/Пх30;

 

Бл формуладаы Е - жайылымны сиымдылыы, А - жайылымды пайдалану кезеіндегі фитомасса млшері /кг/га/, Б - тымды пайдалану коэффиценті, В - жайылым ауданы /га/, П - жануарларды белгілі бір тріне бір тулікке ажетті азы /кг/.

тымды пайдалану коэффиценті дегеніміз – жайылымны жоары німділігі зиянын тигізбей сімдіктерді малдар жей алатын блігі. тымды пайдалану коэффициентін баылау жне тжірибелік зерттеу жмыстары нтижесінде анытауа болады.

тымды пайдалану тсілдерін жетілдіріп, шабындытарды жне жайылымдарды німділігін арттыру шін ртрлі ылыми зерттеу жмыстары жргізілді.

Фитоценозды німділігі дегеніміз - биогеоценоздарда жріп жатан процестерді бейнесі, йткені ол оны барлы ішкі жне сырты факторларымен байланысты. Фитоценоздарды биогеоценоз компоненті есебінде жан-жаты зерттеуді халы шаруашылыында жне ылымда маызы лкен.

Биогеоценоздарды ртрлі кптеген компоненттері ішінен фитомассаны жиналуында негізгі рл атаратын шешуші факторларды болуы керек. Сол шешуші факторлара сер ету арылы фитоценозды німділігін арттыруда лкен табыса жетуге болады. Бл рине бірыай табии процесті ртрлі жатарыны араларындаы байланысын жеткілікті дрежеде зерттеуді талап етеді.

 

Тарауды ысаша мазмны

 

німділік дегеніміз - тірі организмдерді органикалы заттарды жасау, консервілеу жне згерту абілеттілігі.

Биологиялы нім дегеніміз - фотосинтез жне хемосинтез процесі кезінде организмдерді продуценттерді кн сулесі энергиясын сііріп, органикалы затты 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 4 сатыа бледі:

1) Жалпы бірінші нім – фотосинтез процесінде ралан органикалы зат млшері;

2) Таза бірінші нім – сімдікті тыныс алуына жмсаланынан алан органикалы затты жиналу жылдамдыы, одан есептеу кезеіндегі гетеротрофтарды пайдалананын жне опадын-зіліп тскен сімдік блшектерін алып тастау керек;

3) Шын таза бірінші нім органикалы затты жиналу жылдамдыы;

4) Екінші нім (органикалы затты гетеротрофты организмдердегі жасалуы.

Фитоценоздарды ценоэкосистема кніндегі жмысын былайша орытындылауа болады:

1) Автотрофты популяцияларды кн энергиясын фитоценоза кіргізуі;

2) Оларды бірінші нім – фитомассасын ндіруі;

3) Затты жне энергияны трофикалы каналдар арылы автотрофтардан консументтерге жне редуценттерге жеткізілуі;

4) Гетеротрофтарды екінші нім – биомассаны 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 бзыланынан кесіп 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.

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

Фитоценоздарды рамына кіретін жеке трлерді жне тр топтарыны фитоценоздарды німділігін, фитомассасын руа атысы ртрлі болады.

ртрлі сімдіктер ауымдарыны биологиялы німділіктері оларды жер стіндегі жне жер астындаы мшелеріні массаларыны ара-атынастары ртрлі екендігін крсетеді. німді оны ішіндегі энергия млшерімен де сипаттауа болады. Мысалы, Ертіс бойындаы жас араайлы орман жыл сайын 7,7 т/га (ра салмаы) бірінші нім береді. Бл биомассада 31 млрд ккал энергия бар. Ол бірінші німні ішінен сімдікті ліп жерге тскен мшелеріні (опад) жне ліп біра сімдікті тірі бліктерінен ажырамаан (отпад) морт массаларыны (латын mort – лі жне масса) лесіне 1,3 т биомасса келеді.

Сонымен, араайлы орманны таза бірінші німі 6,4 т/га, ал мндаы энергия 25,6 млрд ккал.

Фитоценоздарды биологиялы німімен (оны бір жылдаы сімі) атар оны пайдалы німін ажыратады.

Пайдалы нім дегеніміз - фитоценоздарды фитомассаны анша жылда жиналанына арамастан, барлы пайдалы орын айтады. Оан жататындар ааш массасыны, тоз абытарыны, ормандаы тері илеуге пайдаланылатын аашты абытары жне т.б.

Пайдалы німні лшеу бірлігі болып бір гектардаы центнер немесе текше (куб метр) ааштар шін болып табылады.

сімдіктерді пайдалы орын есептейтін тиісті дістері бар. Мысалы, ормандардаы ааш массасыны пайдалы орын оларды лкен ыптылыпен тадап, зерттеп модельді лгі ааштар дісімен анытауа болады. Бір гектар ауданында кездесетін ааштарды жеткілікті дрежеде лшеу жмыстарын жргізілгеннен кейін диаметріне жне биіктігіне байланысты ааштар топтарын анытайды.

Шабындытардаы жне жайылымдытардаы азыты пайдалы орын сына аудандар дісімен анытайды.

Жайылымны сиымдылыын ой-кн, ой-ай, сиыр-ай, жылы-кн, жылы-ай деп есептеп шыарады.

Егер жануарларды бір тріне азыты анша жететіндігін білгіміз келсе:

 

1) Е=Ах Бх В/П

 

Ал егер жануарларды бір тріне азыты анша айа жететіндігін білгіміз келсе онда тмендегі формуланы пайдалануа болады:

 

2) Е=Ах Бх В/Пх

 

Бл формуладаы:

Е – жайылым сиымдылыы;

А – жайылымды пайдалану кезіндегі фитомасса млшері +кг/га

Б – тымды пайдалану коэффициенті

В – жайылым ауданы га

П – жануарларды белгілі бір тріне бір тулікке ажетті азы (кг)

тымды пайдалану коэффициенті дегеніміз – жайылымны жоары німділігіне зиянын тигізбей сімдіктерді малдар жей алатын блігі.

 

Пысытау сратары:

 

1. Биологиялы нім

2. Органикалы затты ндіруді этаптары немесе сатылары

3. Фитоценоздарды ценоэкосистемадаы жмысы

4. Бірінші жне таза німдер

5. Дамуа жмсалатын органикалы затты температураа байланыстылыы

6. німді энергия млшерімен есептеу

7. Фитоценозды биологиялы жне пайдалы німдері

8. Фитоценоздарды азыты пайдалы орын есептеу дістері

9. Жайылымны сиымдылыы

 

 

6. ФИТОЦЕНОЗДЫ ДИНАМИКАСЫ

 

6.1 Жалпы тсінік

 

Фитоценоздар жне олардан ралатын сімдіктер жабыны бтіндей еш уаытта біркелкі болып алмайды. сімдіктер ауымы - динамикалы былыс. Оларды динамикалылыыны кейбір жатары туралы фитоценоздарды туліктік, маусымды жне ртрлі жылдардаы згерулерін ткен тарауларда айтанбыз. Ол згерістер айтыш, яни бастапы алпына келетін згерістер (флуктуациялы).

Біра сімдіктер ауымы рамыны жне структурасыны бір орташа дреже айналасында таза бастапы алпына келетін згерістермен атар баса да кері дамымайтын, айталамайтын згерістер болады. Фитоценоздар структурасыны кері дамымайтын, айталамайтын /немесе за циклды/ ішкі жне сырты себептерге байланысты згеруін фитоценоздарды динамикасы деп атайды. Кптеген арапайым алмасулар фитоценоздарды динамикасына себепкер болады.

рине арапайым алмасу - таза аналитикалы ым, йткені табиатта ртрлі факторлар бір уаытта сер етіп, крделі алмасуды болуына келіп сотырады.

арапайым алмасуларды топтастыранда сукцессия /бір фитоценозды орнын екінші фитоценоз басып алмастыруы/, фитоценоздар эволюциясы жне катаклизмдер /астан-кестен згеріс/ оларды ірі блімдері болып саналады.

Крделі алмасуларды компоненттері болып фитоценоздар эволюциясы сингенез (гректі syn - бірге, жне genesis – шыу фитоценозды алыптасу процесі), эндоэкогенез (гректі endon - ішінде, oikos - й, орын жне genesis – шыу); сімдіктерді тіршілік рекеті салдарынан ортаны згеруіне байланысты сімдіктер ауымыны згеруі жне гологенез (гректі holos – тгел жне genesis – шыу) табиата немесе антропогендік факторлара байланысты тгел ландшафты даму процесіні салдарынан болатын антропогендік сукцессия) жатады. Кейде бл алмасулар фитоценозды бастапы алпына келгіш згерулеріні ртрлі формаларына жне гейтогенезге (гректі geiton - крші, шектес жне genesis – шыу) бір немесе бірнеше фитоценоздарда осы жерді шеберінен аспайтын сырты факторларды серінен болатын аллогендік сукцессия) байланысты крделіленуі ммкін. Крделі алмасуларды алашы этаптарында автогендік /ішкі себептер/ згерістерді маызы зор. Егер крделі алмасуды рамына ретрогрессия (латынны retrogradus - арта жруші; бірте-бірте ирауына байланысты сімдіктерді згерісі) кірмесе, онда оны дамуды алмасуы деп атауа болады.

Крделі алмасуда арапайым алмасуларды ішінен лкен рл атаратындары - эндоэкогенез жне гологенез, ал шамалы рл атаратындары - сингенез жне эволюция.

 

6.2 арапайым алмасуларды топталуы

 

Геоботаника ылымына ебегі сіген ататы алымдарды /Сукачев, 1954, Ярошенко, 1961, Александрова, 1964, Ниценко, 1965/ жмыстарын негізге алып жне здеріні мліметтеріне сйене отырып, Б.М. Миркин, Г.С. Розенберг /1978/ сімдіктер жабынындаы арапайым алмасуларды топтасуын /классификациясын/ берді /19 сурет/.

Алмасуларды топталуындаы оны е ірі блігі ретінде алмасу класы абылданан. Оны маызды белгісі - згеру сатысыны бір ізбен жретіндігімен блінеді.

Бірінші класс – фитоценозды эволюциясы бан кіретін згерістерді нтижесінде табиатта брын болан фитоценоздар типі алыптасады.

Екінші класс – сукцессия згерістер аырындап жреді, соны нтижесінде сімдіктер жабыныны баса учаскелерінде кездесетін фитоценоздар пайда болады.

шінші класс - катаклизмдер /астан-кестен згеріс/ бларды табиаты баса, сімдіктерге кенеттен кейбір факторларды сер етуі нтижесінде болады. Соны салдарынан, брын тіршілік етіп жатан фитоценоз жарым-жартылай немесе тгелдей жоалады.

 

6.2.1 Фитоценоздарды эволюциясы

 

Фитоценоздарды эволюциялы класы екі типке блінеді: 1/ флорогенез /латынны flora – глдер мен кктемні дайы жне гректі genesis - шыуы/; 2/ фитоценогенез /гректі phytocenos жне genesis - шыуы/. Терминні авторы - Б.А. Быков /1953/. Фитоценогенезді – фитоценоздар дрежесінде срыптау жмысыны нтижесінде сімдік трлерінен иыстырып ауымын растыру деп тсінуге болады.


Бл алмасуды екі типі де /флорогенез жне фитоценогенез/ сырты жадайды серімен болатындытан аллогендік былыс деп арауа болады. Сырты жадайлар жанама трде фитоценоздарды ішкі асиеттеріне сер етеді.

сімдіктер эволюциясыны кейбір ерекшеліктерін атауа болады. Бл процесс кезінде трлерді саны кбейеді. Флорогенез бір-біріне ттасан топтарды пайда болуы арылы емес, трлерді экологиясыны жне биологиясыны блшектенуі арылы теді. Трлерді экологиясыны дивергенциясы /эволюция барысында организмдерді белгілеріні ажырауы/ сімдіктер ауымыны конвергенциясы /ртрлі ата-тектен таралан организмдерге сас белгілерді дамуы, белгілі бір тіршілік жадайына бейімдеушілік асиеттеріне байланысты сас болуы/ сйкес келеді. Фитоценогенезге араанда флорогенез лкен рл атарады. йткені, срыптау бірінші кезекте трлерді популяциясыны генетикалы ерекшеліктеріне сер етеді.

Флорогенез жне фитоценогенез типтері антропогендік жне табии тарматара блінеді. Ал антропогендік тип тармаы з кезегінде саналы жне стихиялы деген варианттара блінеді. Адам зіні саналы ебегіні нтижесінде сімдіктерді жаа трлерін шыарады, жергілікті жерге брын спеген сімдіктерді трлері мен сорттарын енгізген, жабайы сімдіктерді даылдар атарына енгізеді. Ал стихиялы антропогендік эволюция жергілікті жерге кездейсо сімдікті жаа трлеріні келіп алуынан, интродуценттерді жабайылануынан немесе радиация дрежесіні кбеюінен, антропогендік химиялы мутагендерді серінен сімдікті жаа трлеріні шыуынан болады.

Б.А. Быковты /1978/ анытамасы бойынша, фитоценогенез дегеніміз –фитоценозды эволюциясы, бл эволюция фитоценоздарды рамына кіретін трлерді эволюциясымен атар жріп, сімдіктер ауымыны жаа типтеріні /ассоциацияларды, формацияларды жне сімдік типтеріні/ пайда болуына алып келеді.

Фитоценогенез кембриде балдырларды рлыа шыуынан басталады. Е бірінші арапайым фитоценоздар толынны жааа шарпуы алабында болады. Олар тселген жне аздап ктеріліп келе жатан бтатанан кпжылды балдырлардан /мысалы, Pelvetia canabiculata/ труы ммкін. Оларды гетеротрофты компоненттері ретінде бактериялар, арапайым жне рттар болады.

Кейінірек /силурда/ фитоценогенез нтижесінде, жапырасыз тамырсабаты дихотомиялы бтатанан жептеуір биік кпжылды сімдіктерден /Psilophyton, Rhynia, Hornea/ тратын фитоценоздар пайда болды. Оларды тменгі ярусында жер сті кпжылды балдырлар жне ртрлі гетеротрофтар кездеседі.

Девонда псилофитті ауымдар одан рі крделіленеді, йткені сімдіктер биіктей тседі, жарым-жартылай сректенеді, жапыра алаандары пайда болады, оны барлыы сімдікті ортаны згерту серін кшейте тсті.

Жоары девонда, ерекше папортниктерді пайда болуына байланысты ауым одан рі крделіленеді. Ааштардан баса бталар, лианалар, тамырсабаты шптесін сімдіктер болады. Пайда болан сімдіктер ауымыны крделі структурасы осы уаыттан бастап ешашанда жоалан емес, сонымен бірге р кезеде басымдылы жасаан сімдіктер кластары экобиоморфтарды лкен жиынтыынан трды. Біра фитоценоздарды рамы жне сырт крінісі, сімдіктерді бір типіні баса жаа типтерімен здіксіз алмасып отыруына байланысты лкен згерістерге шырап отырады.