Биологиялық экология

БИОЛОГИЯЛЫҚ ЭКОЛОГИЯ

 

«050608 – экология» мамандығы  бойынша

Көлемі 3 кредит (135 сағат)

 

Авторлары:

А.Б. Бигалиев, биология ғылымдарының докторы, профессор

С.Ж. Колумбаева, биология ғылымдарының кандидаты, доцент

Қ.С. Көшімбаев, биология ғылымдарының кандидаты, доцент

 

Пікір жазғандар:

А.Б. Бейсенова, ҚР ҰҒА  мүше-корресп.

география ғылымдарының докторы, профессор

С.Т. Нуртазин, биология ғылымдарының докторы, профессор

 

 

АЛҒЫСӨЗ

 

Соңғы жылдары «экология» ғылыми ортада да, жалпы қоғамда  да ең жиі қолданылатын сөздердің біріне айналды. Бір жағынан көпшіліктің мұндай назары қуантса, екінші жағынан алаңдатады да. Алаңдататыны, біріншіден, жұрттың барлығы «эколог» бола қалып, барлығының кенеттен қоғамның барлық тақсыреті жеке бір аймақ пен бүкіл планетаның экологиялық ахуалының нашарлығынан екендігіне көзі жетуі. Әсіресе әртүрлі деңгейдегі депутаттар корпусы жағынан барлық экологиялық проблемаларды бірден түбегейлі шешу жайлы ұсыныстар түсе бастады. Мұндай ұсыныстар мамандардың «экология» деп аталатын іргелі ғылыми пәнді от басындағы әңгіме деңгейіне шейін төмендетіп жібермейміз бе, «сумен бірге баланың өзін де төгіп тастамасақ жарар едің» – деген заңды алаңдаушылығын туындатады.

Көпшілік жағдайларда  жұрт экология деп адам мен қоршаған орта арасындағы әсерлесудің барлық түрлерін, адамның табиғатқа көрсетіп отырған барлық жағымсыз әсерлерін түсінеді. Өнеркәсіптің, транспорттың, энергетиканың, ауыл шаруашылығының дамуының жағымсыз зардаптарының мәні бұдан әлдеқайда кең, өйткені солардың нәтижесінде көп жағдайларда табиғи қауымдастықтар ыдырып, тіпті жойылып, тірі организмдердің кейбір түрлерінің жоғалуына әкеліп соғады.  

Біздің планетамыздағы орнықты тепетеңдік пен тіршіліктің  сақталуын қамтамасыз етіп отырған  қоғам мен табиғи процестер арасындағы қарым-қатынастардың заңдылықтарын, тек биосфераның барлық деңгейлеріндегі биологиялық жүйелерінің қалыптасуы мен белсенді қызмет атқаруының сүйемелдену заңдарын білу негізінде ғана түсініп, анықтауға болады. Осы мәселелерді ашу және талдау экологияның биологиялық ғылым ретінде шұғылданатын проблемаларының негізі болып табылады.

Экологиялық пәндердің  саналуан болуына қарамастан (химиялық экология, географиялық экология, өнеркәсіптік экология, әлеуметтік экология, өсімдіктер, жануарлар, микроорганизамдер экологиясы және т.б. осы күнгі экологияның барлық бағыттарының негізін тірі организмдердің қоршаған ортамен қарым-қатынасы іргелі биологиялық идеялар құрайды.

Кезінде Э.Геккель экологияны табиғат экономикасы жайлы ғылым,-деп  атаған еді. Тез арада келетін  экономикалық пайда жолында экологиялық талаптарды ескерусіз қалдыру, адамдарға ауыр зардап болып тиеді, түптеп келгенде, орны толмас экономикалық шығындарға әкеліп соғады. IUCN – Табиғат Қорғаудың Халықаралық Ұйымдарының мамандары мен сарапшыларының табиғат қорғау қызметін «экология – саясат – экономика» принципі бойынша атқаруды ұсынуы кездейсоқ пікір емес. Табиғатты пайдаланудың оңтайлы саясатынсыз дамыған экономикаға қол жеткізу мүмкін емес. Бұл мәселелер экономика ғылымындағы жаңа бағыт – табиғатты пайдалану экономикасының еншісіне жатады. Қоршаған ортаны құқықтық қорғау жүйесі дұрыс қызмет атқаруы үшін эколог-мамандар мен табиғатты пайдаланушылар табиғатты пайдалану механизмін білуі қажет, ал заңгерлер жалпы экология және қоршаған ортаны қорғау саласы бойынша білімдерді меңгеруі тиіс.

 Ұсынылып отырған  «Биологиялық экология» курсы  050608 – экология мамандығы бойынша  білім беруге арналып унификацияланған  және онда келтірілген оқыту  орындарында осы мамандық бойынша  білім берудің негізін құрайды.  Пәннің ерекшеліктерін ескере  отырып курс бағдарламасы, шартты түрде, бір мақсатқа бағындырылған 4 бөлімге бөлінеді: «Организм және орта», «Популяциялық экология», «Қауымдастықтар экологиясы», «Табиғатты қорғау мен табиғатты пайдаланудың экологиялық принциптері».

Пәнді оқытудағы мақсат – студенттерге тірі организмдер мен қоршаған орта арасындағы әсерлесудің негізгі заңдылықтары, экологиялық жүйелердің, сондай-ақ бүкіл биосфераның қызмет атқару принциптері бойынша іргелі білімдер беру.

Пәнді оқытудағы міндеттер:

Білуі тиіс: тірі организмдер  мен олардың тіршілік ету ортасы арасындағы әсерлесудің жалпы заңдылықтарын; тірі организмдердің кеңістік пен уақытқа қатысты таралуының, организмдер санының өзгерістері мен реттелуінің, тірі жүйелер мен бүкіл биосфераның қызмет атқаруының жалпы заңдылықтарын; табиғатты ұтымды пайдалану принциптерін.

Атқара алуы тиіс:

Қоршаған ортаға антропогендік  әсер етуге байланысты экологиялық  процестердің жүруін талдауы;

Тірі организмдер мен қоршаған ортаның өзара әсерлесу заңдылықтары жөнінде алған білімдерін практикалық қызметінде пайдалануы;

Машықтануы тиіс: экологиялық процестерді  талдау және табиғат қорғау қызметіне  қатысты нақтылы міндеттер мен  басымдылықтарды анықтап, зерттеу  материалдары мен эксперимент нәтижелерін  нақтылы экологлтялық мәселелерді  шешу үшін қолданып машықтануы тиіс.

Осы курстың алдында оқытылуы тиіс пәндер тізімі:

Осы пәндерді оқып-үйрену үшін төмендегідей іргелі пәндер бойынша мектеп бағдарламасы көлемінде білі болуы тиіс: ботаника, зоология, жалпы биология, химия, математика, физика, география.

Іргелес пәндердің тізімі: «Қоршаған орта туралы ілім», «Геоэкология», «Өсімдіктер, жануарлар мен микроорганизмдер әлемінің әралуандылығы», «Экологиялық білім және әлемтаным».

 

 

ПӘННІҢ МАЗМҰНЫ

КІРІСПЕ

 

«Биоэкология» пәні: анықтамасы, міндеттері мен әдістері. Экологиялық білімдердің қалыптасуының қысқаша тарихи очеркі. К.Рулье, Ч.Дарвин, Э.Геккель еңбектерінің классикалық экологияны қалыптастырудағы маңызы. Экологияның бөлімдері: аутэкология, демэкология, синэкология, глобалды экология. Экологиялық пәндердің осы күнгі классификациясы. IUCN – Табиғат Қорғаудың Халықаралық Ұйымдарының табиғатты қорғау қызметі бойынша ұсыныстар. «Экология – саясат – экономика принципі. Табиғатты пайдалану экономикасы, қоршаған ортаны құқықтық тұрғыдан қорғау жүйесі. Экологиялық зерттеулердің Қазақстандағы және шет елдердегі бағыттары. Қазақстан ғалымдарының экология ғылымын дамытуға қосқан үлесі. Қоршаған ортаны қорғау мен табиғатты пайдалану салаларындағы жаңа көзқарастар мен жаңа технологиялардың бағыты және олардың іске асырылуы.

 

БИОЭКОЛОГИЯ НЕГІЗДЕРІ

 

Организм және орта

«Организм және орта»  әсерлесуі; орта факторлары және олардың классификациясы. Дж. Берналдың осы күнгі биопоез теориясы, оның негізгі қағидалары. Жердің химиялық және биологиялық эволюциясының кезеңдері. Өсімдіктер мен жануарлар әлемінің алуан түрлілігі. Биологиялық әралуандылыққа әсер етуші факторлар. Климаттық аймақтылық және негізгі құрлықтық және сулық экожүйелер, олардың ерешкліктері. Организм және оның тіршілік ету жағдайлары. Экологиялық факторлар және олардың классификациясы. Шектеуші факторлар. Ю.Либихтың минимум ережесі. В.Шелфордтың толеранттық заңы. Негізгі абиотикалық факторлардың экологиялық мәні. Экологиялық факторлардың әсеріне организмдердің кеңістік пен уақытқа байланысты реакциясы. Факторлардың сигналдық мәні және организмдердің индикаторлық мәні. Биологиялық әралуандылық және әралуандылық индекстері.

Популяциялық  экология

Популяция туралы түсінік.популяцияның статикалық сипаттамалары. Популяция  тығыздығна тәуелді және тәуелсіз факторлар. Популяция санының реттелуі. Организмдер  санының түр ішінде реттелуі (бәсекелестік) сипаттамалары. Популяция ішіндегі генетикалық полиморфизм. Тірі қалу қисық сызықтары, биотикалық потенциал туралы түсінік. Популяция санының өсуінің экспотенциалдық және логистикалық модельдері. Агрегациялар, топ эффекті және ролі.

Қауымдастықтар  экологиясы

Синэкологияның негізгі  түсініктері. Биоценоз, биогеоценоз және экожүйе туралы түсінік. Экологиялық қуыс. Эклжүйелер, олардың құрамы, әралуандылығы, динамикасы. Қаумдастықтың функционалдық ұйымдастырылуы. Биоценоздың трофикалық құрылымы. Қоректік тізбектер және трофикалық деңгейлер, қоректік торлар. Тіршілік циклдары және биологиялық түрлердің әсерлесу модельдері. Экожүйенің энергетикалық балансы. Экожүйедегі энергия ағыны және химиялық элементтердің айналымы. Термодинамика заңдарының экологиялық жүйелерде орындалуы. Экожүйедегі энегрия алмасуы (1% және 10% ережесі). Экологиялық пирамидалар. Қауымдастықтар мен экожүйелердің биологиялық өнімділігі. Экожүйелердің тұтастығы мен орнықтылығы. Экологиялық сукцессия. Биологиялық әралуандылықтың табиғи скуцессия барысында және антропогендік әсер нәтижесінде өзгеруі, биоэкологиялық болжам. Экотиптер. Биосфераның  құрылымы, эволюциясы және орнықтылық шарттары.

Табиғатты  қорғау және табиғатты пайдаланудың экологиялық принциптері

Глобалдық экологиялық  проблемалар. Антропогендік әрекет және экологиялық болжам. Экологиялық мониторингтің ұйымдастырылуы және қоршаған ортаның ахуалы. Халықаралық ынтымақтастық. Адамзаттың биологиялық және мәдени мұрасы. Қоршаған ортаны қорғау мен табиғат ресурстарын ұтымды пайдаланудың Қазақстандағы және шет елдердегі қазіргі кездегі күйі. Қоршаған табиғи ортаны жобалау мен басқарудың принциптері. Биосфера туралы ілім және В.И. Вернадскийдің биосфералық – ноосфералық крнцепциясы. Биофераның табиғи-ресурстық потенциалы туралы түсінік. Су ресурастары, атмосфералық ауа және оны қорғау. Топырақ және оны ұтымды пайдалану. Қазіргі заманның әлеуметтік-экологиялық проблемалары. Экожүйелердің және қоғамның орнықты дамуы. Экологиялық қауіпсіздік. Экологиялық білім беру.

 

 

ПРАКТИКАЛЫҚ САБАҚТАР ТАҚЫРЫПТАРДЫҢ ТІЗІМІ

 

1. Экологиялық білімдердің қалыптасу тарихы.

2. Климат-Жердегі негізгі  экожүйелерді қалыптастырудағы  басты фактор.

3. Атмосфераның газдық  құрамы және қазіргі атмосфераны  қалыптастырудағы тірі организмдердің  ролі.

4. Атмосферадағы ластаушы  заттардың РШК

5. Ластаушы заттардың классификациясы, сипаттамалары

6. Атмосфералық ауаның  ластану себептері және салдары

7. Дара организмдер  экологиясы

8. Популяциялардың құрылымы  мен динамикасы

9. Экожүйелердің құрылымы  мен динамикасы

10. Биосфераның біртұтастығы  және орнықтылығы

11. Табиғат ресурстарды және табиғатты ұтымды пайдалану

12. Жердің және Қазақстан  Республикасының су ресурстары

13. Сумен қамтамасыз  ету және сужы тұтыну, классификациясы,  түрлері

14. Судағы ластаушы  заттардың РШК

15. Табиғи ортаның әлемдік  деңгейдегі ластануы, себептері мен зардаптары

16. Қазақстанның экологиялық  проблемалары

17. Әлеуметтік-экономикалық  дағдарыс және экожүйелер мен  қоғамның орнықты дамуы

18. БҰҰ қоршаған ораны  қорғау бағдарламасы (1995)

19. Қазақстан Республикасының  табиғат қорғауға қатысты заңнамалары (Қазақстан Республикасының «Қоршаған ортаны қорғау туралы» Заңы, 1997; Қазақстан Республикасының «Экологиялық сараптама туралы» Заңы, 1997; Қазақстан Республикасының «Ерекше қорғалатын табиғи территориялар туралы» Заңы, 1997 және т.б.)

20. Өндірістік мекеменің экологиялық паспортын жасау

21. Адам мен табиғат  арасындағы қарым-қатынастар тарихының  негізі кезендері

22. Қазақстанның климаттық  аймақтары және экожүйелерінің  типтері

23. Ерекше қорғалатын  территориялар

24. Қоршаған ортаға  көрсетілетін ықпалды бағалау критерийлері

25. Антропогендік әрекет және  биосфераның орнықтылығы

26. Адамның экологиялық мүдделерін  құқықтық қорғау

27. Табиғи ортаның ахуалын тіркеудің  автоматтандарылған жүйесі және  ақпараттық бақылау жүйелері

28. Қоршаған ортаны қадағалау  саласындағы халықаралық ынтымақтастық

29. Экологиялық білім беруде  қолданылатын негізгі принциптер  мен әдістер

30. Этикм және эстетика прблемалары

31. Экологиялық білім беруге  қатысты IUCN бағдарламалары және Халықаралық ынтымақтастық.

 

ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ

 

Негізгі

1. Кречвалуш В.В., Комендар В.И.  Биологическая экология редких  видов Львов СВИТ, 1990

2. Одум Ю, Экология, 2 томдық, М:  Мир, 1986

3. Радкевич В.А. Экология, Минск, 1997

4. Бигон М.И. и др. Экология  особи, попоуляции и сообщества  М., 1989

5. Бродский А.К. Краткий курс  общей экологии С-Пб., 1992

6. Бейсенова А.С., Шилдебаев Ж.Б., Саутбаева Г.З. Экология Алматы: Ғылым, 2001

7. Тарасов А.О. Экология и охрана  природы. Москва, 1990

8. Фурсов В.И. Экологические проблемы  окружающей среды Алма – Ата, «Ана тілі», 1991