1. Биогеоценология ғылымы.

Биогеоценоз туралы ілім – биогеоценология өз алдына ғылым саласы болып 1940 жылдары қалыптаса бастады. Биогеоценология ботаниканың, дәлірек айтқанда геоботаника және ормантану ғылымдарының шеңберінде пайда болып, биология және физикалық-географияның қиысқан жерінде ары қарай дамыды. Сондықтан биогеоценологияға тірі табиғатты жан-жақты яғни комплексті зерттеу тән. Биогеоценологияның негізгі мақсаты – табиғаттың тірі және өді компонеттерінің бір-біріне әсерін, байланыстарының мағынасын ашып, бағасын беру және сол байланыстардың әр түрлі жолдарын анықтау. Биогеоценологияның қалыптасуы және дамуы академик В.Н.Сукачевтің атымен тығыз байланысты. 1940 жылдан бастап академик Сукачев бірқатар мақалаларында бүл ғылымның пәнін, теориялық және практикалық міндеттерін, негізгі сипаттамасын, бағдарламасын және зерттеу бағыттарын анықтады.

Биогеоценология – биогеоценоз және логос деген сөздер жиынтығы. Ал, биогеоценоз (гректің био – тіршілік, geo – жер және coinos – ценоз (организмдер қауымы)) жер бетінің құрамы белгілі тірі (биоценоз) және өлі (экотоп) компоненттері бар біркелкі учаскесі. Биоценоздың компоненттері зат және энергия алмасуымен бірыңғай табиғи комплекске біріккен. Биогеоценоздардың жиынтығы жердің биогеоценотикалық жабынын құрайды, яғни бүкіл биосфераны құрайды. Сондықтан биогеоценоз биосфераның ең кіші бөлшегі болып саналады.

Биогеоценология – биогеоценоздарды және олардың жиынтығы жер бетінің биогеоценотикалық жабынын зерттейтін ғылым.

 

2. Биогеоценология ғылымының зерттеу объектілері және мақсаттары.

Биогеоценология - әр түрлі биогеоценоздардың структурасын және қызметін, олардың биологиялық өнімділігін олардағы заттардың, энергияның кеңістікте таралу және бір-біріне айналу заңдылықтарын, динамикасын, бүтіндігін, тұрақтылығын зерттеп, шекараларын анықтайтын ғылым.

Биогеоценологиялық зерттеулер әдетте комплексті түрде стационарлық жағдайда жүргізілуі керек. Ол зерттеу жұмыстары биогеоценоздардың құрылымына және оларда жүріп жатқан процестерге әр түрлі факторлардың әсері туралы болжам жасауға мүмкіншілік береді. Биогеоценологиялық зерттеу жұмыстарының табиғатты қорғау проблемаларын шешудегі маңызы зор. Шет елдерде әсіресе батыс ғалымдары биогеоценологияны жеке ғылым ретінде бөлмейді, оған экологияның бір бөлігі ретінде қарайды. Жер бетіндегі барлық құбылыстардың бір-бірімен тығыз байланысты екендігі туралы ойлар бұрыннан белгілі. Тірі табиғатқа қатысты ондай ойларды айтқандар қатарына В.В.Докучаевті жатқызуға болады. В.В.Докучаев 1899 жылы «К учению о запасах природы» деген кітабында қазіргі табиғаттану ғылымдары негізінен табиғат құбылыстарының жеке бөліктерін (минералдарды, тау жыныстарын, өсімдіктерді, жануарларды, ауаны, жерді, суды) зерттейді, ал олардың арасындағы байланысқа мысалы өлі және тірі табиғат арасындағы байланысқа өсімдіктер мен жануарлар және минералдар арасындағы байланысқа көңіл аудармайды деп жазды. В.В.Докучаев ауыл шаруашылығына байланысты табиғатты жеке бөлмей түгел бүтіндей зерттеу қажет деп санады.

 

3. Биосфера туралы түсінік.

Биосфера дегеніміз жер шарының беткі қабықшасы. Ол қабықшада өсімдіктер, жануарлар, микроорганизмдер және адамдар тіршілігі жинақталған. Биосфера деген түсінікті алғаш рет биологияға француз натуралисті Ж.Б.Ламарк Парижде ХІХ ғасырдың басында ендірген. Содан кейін ол түсінікті ХІХ ғасырдың соңында Австрия ғалымы. Э.Зюсс геологияға ендірді. Биосфераны В.И.Вернадский. Ол биосфера деп жер планетасының қабықшасын атады. Ол қабықшаның қалыптасуында тірі организмдер негізгі рөльді атқарады және атқаруда. Вернадский бұл қабықшада үш негізгі компоненттерін бөліп көрсетті:

1) тірі организмдер (олардың жиынтығы, тірі заттар);

2) тірі заттар биогенді айналысқа ендірген минералды заттар;

3) тірі заттар қызметі нәтижесінде пайда болған өнімдер, уақытша биогенді айналымға қатыспайды.

Вернадский бойынша тіршілік жер бетінің материя атомдарының көпшілігін қамтыған. Соған байланысты ол атомдар үздіксіз қарқынды қозғалыста болады. Соның нәтижесінде ол атомдардан миллиондаған әртүрлі қосылыстар түзеді. Бұл процесс үздіксіз бірнеше ондаған миллион жылдардан бері жалғасуда, ертедегі археозой эрасынан біздің заманымызға дейін. Жер бетінде тұрақты әсер ететін тірі организмдердей химиялық күш жоқ.

Жер беті қабаттарының геологиялық дәуірлерінде тірі организмдер әсеріне душар болған барлық бөліктерін биосфераға жатқызды. Көптеген шетел ғалымдары биосфераның аумағын азайтып тарылтады, тек қазіргі кездегі ғана тірі организмдер қызметтеріне байланыстырып түсінеді. Бірақта бұл көзқарас дұрыс емес, өйткені биосфера құрамы, структурасы және энергетикасы қазіргі кездегі ғана емес өткен дәуірлерегі тірі организмдердің қызметіне тікелей байланысты.

 

4. Биосферадағы тірі заттардың рөлі.

Академик В.И.Вернадский көрсеткендей «тірі заттар» космос энергиясын жинақтайды және ол энергиялар жердегі процестерде химиялық, механикалық, жылу, электр және т.б. трансформацияланып өлі материямен үздіксіз зат алмасуда болып жаңа тірі заттар түзіліп органикалық дүниенің эволюциясына үлесін қосады. Биосферадағы заттардың айналымы және энергияның ағыны 1-2 суреттерде көрсетілген.

1 – сурет. Биосферадағы заттардың айналымы (жалпақ сызықтар) және энергия ағымы (жіңішке сызықтар) (Ф.Рамиді, 1981, В.А.Радкевич, 1997 бойынша)

2 – сурет. Биосферадағы энергия ағымы

(Ф.Рамаду, 1981, В.А.Радкевич, 1997 бойынша)

 

5. Биогеосфераның өзіне тән ерекшілігі.

Биосфера адамзатты өмір сүруге қажетті барлық керекті ресурстармен қамтамасыз етеді. Мысалы сумен, оттегімен, азық-түлікпен, жанар-маймен, отынмен, құрылысқа қажетті материалдармен, өндірісті дамытуға қажетті рудалармен және т.б. Адамзат өзінің жан-дүниесін дамытуға қажетті, техникалық прогресске қажетті, ғылымды, өнерді дамытуға қажетті ойларды биогеосферадан алады. Екінші жағынан адамзат тұрақты биогеосфераның бақылауында болып күшті әсерінде болады. Биогеосфераның адамдарға әсері өте зор және қолайсызда болуы мүмкін. Мысалы адамдардың, жануарлардың және мәдени өсімдіктердің ауруларға душар болуы, әртүрлі азық-түліктердің бұзылуы, өндірістік өнімдердің, ғимараттардың, мәдени байлықтардың бұзылуы. Мұның бәрі біздердің биогеосфераға көбірек көңіл аударуымызға мәжбүр етеді. Биогеосфераны әртүрлі бағытта пайдаланып адамдар оның жалпы құрылысын келешек ұрпақтарға жағымсыздау болатындай өзгерістерге ұшыратты.

 

6. Биогеоценоз компоненттері.

Биогеоценоздың құрам бөліктері болып оның а) тірі компоненттері - өсімдіктер, жануарлар, микроорганизмдер және б) өлі-атмосфера, тау жыныстары, топырақ компоненттері саналады.

Биогеоценоздар компоненттерінің байланыстылығы олардың бір-бірімен және қоршаған ортамен зат және энергия алмасуына негізделген.

Биогеоценоз ішкі қарама-қайшылықтағы және динамикалық биокосты бірлік.

Биогеоценоз құрамына рельеф, жердің тартылысы, уақыт кірмейді, өйткені олар материалдық денелер емес, биогеоценозға заттар, энергияда әкелмейді, сондықтан биогеоценотикалық метаболизмге қатыспайды, бірақ олар биогеоценоздарға әртүрлі дәрежеде тікелей әсерін тигізеді. Мысалы, рельеф зат алмасу процестерінің бағытына қарқындылығына және биогеоценоздардың кеңістіктегі орналасуына әсер етеді. Жоғарыда аталғандар биогеоценоз компоненттері емес, олар тек факторлары. Биогеоценоздар факторларына Сукачев адамдар қызметін де жатқызады. Ол биогеоценоздар компоненттерін пайдалануға байланысты. Биогеоценоз структурасы және қызметіне байланысты табиғаты әртүрлі тірі және өлі компоненттерден тұрады. Дегенмен биогеоценоз олардың тек механикалық қосындысы емес, ол өте күрделі биокостық жүйе. Ол жүйе ерекше заңдылықтарға байланысты дамиды.

 

7. Биогеоценотикалық жүйенің құрылымдары.

Биогеоценоз құрылысын барлық уақытта төртке бөлуге болады:

1) абиотикалық орта, яғни өлі табиғаттың барлық факторларының комплексі, одан биоценоз тіршілікке қажетті нәрселерді алады және айырбас өнімдерін сол ортаға бөліп шығарады;

2) жасыл өсімдіктер комплексі, осы биогеоценозда тіршілік ететін барлық организмдерді қажетті органикалық заттармен және энергиямен қамтамасыз етеді. Бұл әрине продуценттер немесе түзушілер, олардың арасында хемосинтездеуші организмдерде бар;

3) консументтер немесе тұтынушылар, бұлар продуценттер жасаған қоректік заттардың есебінен күн көрушілер;

4) редуценттер немесе ірітушілер. Бұларға микроорганизмдер – бактериялар, саңырауқұлақтар немесе қарапайымдар жатады.  Редуценттерге жататын организмдер органикалық қосылыстарды минералдік күйге дейін ірітеді. Бұл төрт буынының арасында тығыз байланыс бар (3 сурет).

3 – сурет. Биогеоценоз құрылысы

(Пономарева, 1978 ж. бойынша)

 

8. Биогеоценоз туралы түсінік.

Академик Сукачев (1964) биогеоценозға мынандай анықтама берді: планетадағы атмосфера, тау жыныстары, өсімдіктер, жануарлар, микроорганизмдер әлемі, топырақ, және гидрологиялық жағдай сияқты біркелкі табиғи құбылыстардың жиынтығы; құрамындағы компонеттер арасында ерекше өзара әрекеттестігі бар, өзара және табиғаттың басқада құбылыстарымен зат және энергия алмасуы бар, ішкі қарама-қайшылықтағы біркелкі, тұрақты қозғалыста, дамуда болатын жиынтық.

 

Ұсынылған әдебиеттер:

1. Вернадский В.И. Биосфера. Л.1926.
2. Сукачев В.Н. Основы теории биогеоценологии – Юбил. Сборник АН СССР. 
3. Дылис Н.В. Учение о биогеоценозе и его проблемы. М.: «Знания». 1975.
4. Н.М.Мұхитдинов. Биогеоценология негіздері. Алматы. «Қазақ университеті» 2007, 139 бет.
5. Н.М.Мұхитдинов. Геоботаника негіздері. Алматы. 1992ж.