Ботаника курсында экологиялық білімді қалыптастыру

Ботаника курсында экологиялық білімді қалыптастыру

1.Өсімдіктердің биологиялық алуантүрлілігі.

1.1 Өсімдіктердің жер бетінде таралу ерекшеліктері.

2.Өсімдіктердің ғарыштық ролі

3. Абиотикалық және биотикалық факторлардың өсімдіктерге әсері.

4. Өсімдіктер экологиясы.

5. Антропогендік іс-әрекет.

7. Өсімдіктер дүниесін қорғау.

1.Өсімдіктердің биологиялық алуантүрлілігі.

Өсімдіктер мен жануарлар түрлерінің тізімімен шектелмейді.Биота туралы түсінік алу үшін өсімдіктер жабынының алуантүрлілігі туралы білу керек.Өсімдіктер жабынын өсімдіктер кауымы ретінде инвентаризациялауга  территорияның  кен байтактыгына және табигаттын  алуантурлілігіне байланысты  өте күрделі. Биологиялық алуан түрлілік конвенциясы — биологиялық алуан түрлілікті сақтау жөніндегі халықаралық келісім.1992 жылы 22 мамырда Найробиде өткен БҰҰ Қоршаған орта жөніндегі бағдарламасының конференциясында қабылданды. 1993 жылы Конвенцияға 168 мемлекет (оның ішінде Қазақстан Республикасы) қол қойды. Конвенцияға қол қоюшы мемлекеттер мынадай негізгі баптарды орындауға міндеттенді: 1.әрбір мемлекет өз ресурстарын табиғат қорғау саласындағы саясатының негізінде қолдана алады және іс-әрекеттері өзге мемлекеттер мен өңірлердің табиғатына зиян келтірмеуін қамтамасыз етуге жауапты; 2.биологиялық алуан түрлілікті сақтау және тұрақты әрі тиімді пайдалану мақсатында басқа да ортақ мүддесі болған жағдайда мүмкіндігіне байланысты бірігіп іс-әрекет жасайды; 3.биологиялық алуан түрліліктің құрамдарына, оны сақтауға және тұрақты әрі тиімді пайдалануға кері ықпал ететін немесе ықпал етуі мүмкін процестерге, оның зардаптарына тұрақты бақылау (мониторинг) жүргізіледі; 4.биологиялық алуан түрлілікті және оның құрамын анықтау, сақтау және тұрақты, тиімді пайдалану шараларын іске асыру мақсатында мамандарды оқыту және даярлау бағдарламаларын дайындайды және іске асырады, ғылыми-зерттеу жұмыстарына қолдау көрсетеді.

Фитогеография, өсімдік географиясы — өсімдіктердің жер бетіне таралуын зерттейтін ғылым; өсімдік түрлерінің және ірі жүйелік категориялардың (туыс, тұқымдас және т.б.) өткен дәуірлер мен қазіргі кездегі географиялық таралу заңдылықтарын зерттейтін ботаника мен физикалық географияның бөлімі.

Өсімдіктер географиясының негізгі объектісіне жеке түрлердің ареалдары, сондай-ақ жердің әр түрлі аудандарының флорасы жатады. Флораның және оның жеке элементтерінің генезисін анықтау, сондай-ақ флораны аудандау — өсімдіктер географиясының маңызды міндеттері. Өсімдіктер географиясы ғылым ретінде XVIII ғасырдың соңы мен XIX ғасырдың басында қалыптасты.[1]

Өсімдіктердің таралуы көптеген жағдайларға байланысты. Бұл жағдайларға: жердің өткен геологиялық дәуірі, климаты, жер бетінің құрылымы, жануарлар мен адамдардың әрекеті жатады. Фитогеографияның міндеті — әрбір түрдің ареалын (орналасу ауданын), фитоценозын (өсімдіктер жиынтығын) зерттеп, білу.

Қазіргі фитогеография жер бетін әрқайсысының өзіне тән өсімдік жамылғысының құрамы бар алты облысқа бөледі. Олар —голарктика, палеотропик, неотропик, австралия, кап және антрактида облыстары

2.Жасыл өсімдіктердің ғарыштық рөлі - өсімдіктер және оларға аялауды маңызы маңызын бағалауға мүмкіндік мүмкіндігінше жоғары әзірленген ғана grandiloquent фраза болып табылмайды. Өсімдіктер әлемінде өмір-айқындаушы рөл атқарады. кез келген организмнің өмірлік процестер энергиясын талап етеді. Жердегі энергияның негізгі және бастапқы көзі күн сәулесінің түрінде бізге жетеді Күннің энергиясы. Алайда, жануарлар, саңырауқұлақтар мен бактериялар осы нысанда оны пайдалану мүмкін емес. Біз органикалық заттардың жеп және олардың энергия шығуға бар. Өсімдіктер, сондай-ақ күн энергиясын қабылданған және органикалық молекулалардың химиялық энергиясына оны түрлендіру болуы мүмкін. Осылайша, өсімдіктер азық-түлік қалғанының бәрі дерлік Жер бетінде әлемді тұратын қамтамасыз етеді. Негізінен бұл адамдар өсімдіктер ғарыштық рөлі туралы әңгіме қашан түсіну болып табылады. бұл термин орыс ғалымы Тимирязев (1843-1920) қолдану үшін алдымен. Ол былай деп жазды: «Барлық органикалық заттар, қарамастан, олар түрлі болды, қалай олар сақталуы мүмкін қай жерде, зауыт, адам немесе жануарлар жылы, тізімін жинақталатын заттардың шыққан жапырағы арқылы болды ма. Емес, тыс парағы немесе, табиғатта хлорофилл астық жүзеге органикалық заттар бөлінеді еді ешқандай зертханалық, бар. Барлық басқа мүшелер мен организмдерді ол айырбасталады болып, бірақ бұл жерде тағы да Бейорганикалық заттардың қалыптасады. «Өсімдіктер күн сәулесінің әсерінен бейорганикалық заттардан органикалық синтезделеді. Бұл процесс фотосинтез деп аталады. Фотосинтез қалыптасқан қарапайым көмірсулар нәтижесінде, көп өсімдіктер одан да көп күрделі көмірсулар, ақуыздар мен майлардың синтездеуге қабілетті. фотосинтез процесін салдары Жер бетінде органикалық заттардың жиналуы. Мысалы, газ, мұнай және көмір органикалық шыққан болып табылады. Органикалық заттардың химиялық энергиясына күн энергиясын түрлендіру қоса, және басқа да өсімдіктер маңызды ойнайды. Атмосферада өсімдіктер арқасында көмірқышқыл газын (ауаның көлемі бойынша 0,03%) тұрақты мөлшерін қамтамасыз етеді. Барлық тірі ағзалар үнемі тыныс, және өсімдіктер апатты салдарларға әкеп соқтыруы мүмкiн көміртегі диоксиді, әуе артып соманы, жұтып емес, егер отыр. Өсімдіктер органикалық заттардың қалыптастыруда компоненті ретінде көмірқышқыл газын пайдалану. Сондықтан, ол Жердің өсімдік жамылғысының қорғау үшін маңызды болып табылады. Көмірқышқыл газы тыныс кезінде ғана емес шығады, ол өте көп органикалық заттар шіруге, отынды жағу кезінде босатылады. Өсімдіктер атмосфераға оттек босатыңыз. Жер бетіндегі тірі организмдердің басым көпшілігі тыныс үшін пайдаланылады. Егер өсімдіктер саны азаяды, және ауада оттегі азаяды үлесі болып табылады. ауа 21% оттегі. Органикалық заттар тыныс процесінде тотығады, және олардың өмір сүру үшін организмдер өмір сүрудің қажетті энергия өндіріледі. Оның қалыптасу кезеңінде Жердегі өмір, және өсімдік атмосферада оттегі жоқ болса дерлік жоқ. Оттегі тыныс үшін ғана емес, маңызды болып табылады. Күн сәулесінің әсерінен шамамен 25 км биіктікте атмосфераның озон оған қалыптасады. Озон тұру үшін деструктивті ультракүлгін сәулелері кідіртеді. Осылайша, өсімдіктер қайтадан организмдердің қалған өмір сүруге мүмкіндік береді. Өсімдіктер Тағы бір мәні - топырақ қалыптасуына қатысады. Қарашірік қалыптастыру өсімдіктер, оның ішінде тірі организмдердің қалдықтары. Топырақ - Тау жыныстарының бұзылу араластыру, арнайы құнарлы қабатын құрылды. Топырақтың қалыптастыруға емес, шағын рөлі тамыры атқарады.

3. Абиотикалық және биотикалық факторлардың өсімдіктерге әсері

Әр тіршілік ортасы ағзаға әсер ететін факторлармен ерекшеленеді. Ағзаға әсер ететін, тіршілік ортасын құрайтын элементтерді экологиялық факторлар деп атайды.

Экологиялық факторлар абиотикалық, биотикалық және антропогенді болып бөлінеді.

Абиотикалық факторлар

Жарық, температура, ылғалдылық, топырақтың тұздылығы, судың ащылығы, қысым, атмосфералық газдар сияқты өлі табиғаттың құрамды бөліктері.

Жарық. Күн сәулесінің спектрінде  биологиялық әсері бойынша ультракүлгін, инфрақызыл, көзге көрінетін сәулелер болып бөлінеді. Ультракүлгін сәулелер аз мөлшерде ағзаларға қажет, өйткені онық бактерияларды жоятын, өсу үрдісін және жасушалардың дамуын әрекеттендіретін, D витаминін түзілуіне әсері бар. Көп мөлшерде мутацияға себеп болуы да мүмкін. Ультракүлгін сәулелердің басым бөлігі озон қабатында шағылысып, жерге жетпейді.

Көзге көрінетін сәулелер – фотосинтезге энергия беретін, жердегі тіршіліктің негізгі көзі. Инфрақызыл сәулелер – жылу энергиясының көзі.

Өсімдіктерге күн сәулесі фотосинтез үшін энергия көзі болғаны үшін маңызды. Ортаның жарықтығына бейімделуіне байланысты өсімдіктер гелиофиттер (жарықсүйгіш), сциофиттер (көлеңке сүйгіш) және фокультативті гелиофиттер (көлеңкеге шыдамды) болып бөлінеді.

Жануралар күндіз немесе түнде белсенді тіршілік ететін болып бөлінеді. Олар үшін жарық – тіршілік белсенділігінің уақытын анықтайтын фактор.

Жарықты талап етуіне байланысты өсімдіетерді қысқа күнді (төменгі белдеуде тіршілік ететін) және ұзақ күнді (қоңыржай, биік белдеулерде тіршілік ететіндер) деп екіге бөлінеді.

Фотопериодизм – өсімдіктер мен жануарлардың жарықтың түсу ұзақтығына байланысты әрекеттері. Ағзалардағы маусымдық өзгерістер көбінесе жарықтың түсу ұзақтығына байланысты реттеледі. Жарықтың түсу ұзақтығының өзгеруі температура өзгеруімен бірге жүреді. Бірақ жарық температура сияқты кездейсоқ өзгере бермейді. Фотопериодизм құстардың қоныс аударуы, жапырақтардың түсуі сияқты маусымдық өзгерістердің негізі. Қоңыржай белдеулерде тіршілік ететін жануарларға күзгі күннің қысқаруы көбею жағдайына әсер етіп, тоқтатады. Ал көктемгі күннің ұзаруы жануарлардың көбеюіне жағдай жасайды. Күндізгі жарықтың ұзақ уақыт түсуі үй құстарының көбірек жұмыртқа салуына да әсер етеді.

Температура. Ортаның температурасы ағзаның температурасына әсер етеді, яғни ағзадағы зат алмасуды құрайтын барлық химиялық реакциялардың жылдамдығына әсер етеді. Негізінен ағзалар 0-(+50)0С аралығында тіршілік ете алады. Бұл цитоплазманың қасиеттеріне байланысты. Ең жоғарғы температура шегі 120-1400С (споралар, бактериялар тірі қалуы мүмкін) ең төменгі температура шегі болып – 190-(273)0С (споралар, тұқымдар, сперматозойдтар шыдай алады) болып табылады.

Температураға байланысты ағзаларды криофилдер (температурасы төмен жерлерді мекендейтін) және термофилдер (температурасы жоғары орталарды мекендейтін) деп бөлінеді.

Ағзалар екі жылу энергиясының көзін қолдана алады: сыртқы күннің жылу энергиясын немесе жердің ішкі жылуын және ішкі – ағзада зат алмасу барысында бөлінетін жылу.

Ағзаның жылу балансын реттеуде басым қолданатын энергия көзіне байланысты оларды пойкилотермді және гомойтермді деп бөледі.

Өсімдіктер төмен температураға шыдамдылығына байланысты жылылық сүйетіндер және суыққа төзімділер деп бөлінеді. Жылу сүйгіштерге жүзім, шабдалы, өрік, алмұрт жатса, суыққа төзімділерге мүк, қыналар, қарағай, шырша, самырсын т.б. жатады.

Әрбір жеке организмнің өзіне тән температураға деген талабы және шегі болады. Кейбір организмдер температураға төзімділік көрсетеді. Мәселен, балықтар 520С-та, ал бактериялар 800С-та қалыпты тіршілік етеді. Кейбір көк жасыл балдырлар 440С-та өмір сүре береді. Температураның қалыпты мөлшерден кемуі кез келген ағзаның денесіндегі зат алмасуды тежеп, клеткадағы биохимиялық реакцияларды бұзып, одан әрі біртіндеп жасушалар кристалданып, жалпы тіршілігі тоқтайды.

Күнге қарай өсімдіктер жасушасындағы цитоплазма суын азайтып, қоюланып, оның органоидтары төмен температураға бейімделіп, төзімді күйге көшеді.

Қыс кезінде өсімдіктер спора, тұқым, түйнек, пиязшық, тамыр, жемтамыр, түзу арқылы тыныштық күйге көшіп, төмен температураларға шыдайды. Ал ірі ағаштар жапырағын тастап, бойындағы шырынды заттар қоюланып, қысқа төзімді күйге ауысады.

Биотикалық факторлар

Тірі ағзалардың бір-біріне (популяциядағы даралар арасындағы, популяциялар арасындағы қарым-қатынастар) әсер етуі. Биотикалық факторлар: селбесу (симбиоз және протокооперация), мутуализм, комменсализм, түріше және түраралық бәсекелестік, паразиттік, жыртқышты, аменсализм, нейтрализм.

Биотикалық факторлар ағзалар арқылы ғана емес, табиғи орта арқылы да тікелей немесе жанама әсер ете алады.

Өсімдіктердің бір-бірімен және тіршілік орта жағдайымен әрекеті. Популяциядағы өсімдіктердің өздігінен азаюына әкелетін, бір түрге жататынөсімдіетердің арасындағы бәсекелестік; арамшөп өсімдіктері мен мәдени өсімдіктер арасындағы жарық, ылғалға т.с.с. бәсекелестік пайда болады. өсімдіктер атмосфераның газдық құрамын сақтайды, өйткені оттегі-фотосинтез нәтижесі.

Жануарлар мен өсімдіктердің бір-біріне әсері. Шөпқоректі жануарлар өсімдікпен қоректене отырып, олардың өсуін тежейді. Бал арасы жабайы аралар өсімдіктерді тозандандырады және шырынмен қоректенеді. Кейбір өсімдіктер өзінің жемісін және тұқымын жануарлар арқылы таратады (жаңғақты тиіндер т.с.с.), жәндік қоректі өсімдіктерді жәндікпен қоректенеді (шыбынжұт, шылқылдақ).

Жануарлардың бір-бірімен және тіршілік ортасымен қатынасы. Бір немесе бірнеше  түрге жататын ағзалар тіршілік ресурстары үшін өзара бәсекелестікке түсуі мүмкін. Кейбір жағдайда қоректік факторларға ғана емес, басқа да (мінез-құлық, мекен ететін ортасы үшін т.б.) ресурстардың жетуспеуіне байланысты бәсекелестік тууы мүмкін.

Саңырауқұлақтар, бактериялар, вирустардың өсімдіктермен, жануарлармен және тіршілік ортасымен әрекеті. Симбиотикалық бактериялар өсімдіктермен және қоректік элементтермен қамтамасыз етеді. Ауру тұғызатын микроорганизмдер, өсімдіктер мен жануарлар организімінде паразиттік өмір сүретіндер оны өлімге әкеп соқтыруы мүмкін. Топырақ бактериясы мен саңырауқұлақтар топырақты құнарландырып, экожүйедегі заттар айналымын қамтамысыз етеді.

Экологиялық факторлар (жансыз табиғат факторлары) - өсімдіктер тікелей немесе жанама әсер етуі экологиялық жағдайлардың жиынтығы. Оның іс-әрекет және басқа да тірі организмдер өсімдіктер (саңырауқұлақтар, жануарлар, және басқа да өсімдіктер) қолданысқа байланысты биотикалық факторлар, сондай-ақ бар. Абиотикалық химиялық және физикалық (немесе климат) факторлар жатады. Абиотикалық факторлар газ атмосфера, су химиялық құрамы, топырақтың химиялық компоненттері болып табылады. Негізгі физикалық факторлар - күн радиациясының температура, ылғалдылық, қарқындылығы. Кейбір сыныптамалар жеке топ, топография, геологиялық айырмашылықтар жер бетіне қоса алғанда, осындай orographic ретінде абиотикалық факторлар, жылы. Денесінде абиотикалық факторлардың әсері әр түрлі болып табылады және әрбір жеке факторы және оларды бірге үйлестіре әсерін қарқындылығына байланысты. Саны мен байланысты өте маңызды болып табылады абиотикалық факторлар, шекті әсер берілген аумақ шегінде нақты өсімдік түрлерінің таралуы, бірақ олардың мәндері (шөл су жетіспеушілігі сияқты) аз болып табылады. температура, ылғалдылық және жарық - үш зауыт абиотикалық факторлардың ең маңызды әсері. Абиотикалық факторы ретінде температураны қарастырайық. Бұл ең өсімдіктер тар температура диапазонында тұратын бейімделген белгілі. Температура сулы ортада әдетте жер салыстырғанда кем айқын, сондықтан судағы организмдердің осы фактордың өзгеруіне сезімтал. Қоршаған ортаны температура бастап зауыттың метаболизм қарқындылығына байланысты. Белгілі бір деңгейге дейін температура жылдамдығы арттыру, және төмендету - өсімдік организмінің тіршілік процестері кедергі. Шектен тыс жоғары температура теріс әсер өсімдіктерді және олардың өлімге әкелуі мүмкін. Нақты климаттық аймақта тұратын бейімделген Әрбір өсімдік түрлері. Біздің планетада, тропикке көптеген өсімдіктер, тіпті өлімге қысқа мерзімге 4 градусқа дейін температураны төмендету, ал Даурских балқарағай ретінде ұзақ аяз астам -50 градустан төзетін түрлері бар. Жылы қанды жануарлардың салыстырғанда, дене температурасын реттеу үшін Өсімдіктер мүмкіндіктері шектелген. Үлкен мөлшерде су булану, өсімдіктер бұл параметр қоршаған ортаға қатысты 6 градусқа дейін жапырақтары бет температурасын төмендету қабілетті. Жылу (қарбыз, шабдалы, жүгері, қауын) - төмен температура ұзақ кезеңдер, деп аталатын суық төзімді (сұлы, арпа, зығыр) және салыстырмалы жоғары температураны қажет ететіндерге төзетін Бұл өсімдіктер. Бұл олардың өсу ынталандырушы әсер етеді, өйткені көптеген өсімдік түрлері үшін, күнделікті қолайлы әткеншектер төмен түнгі температура мен жоғары. Кейбір мекендейтін ылғалдылығы абиотикалық тірі организмдер үшін шектеуші фактор болып табылады және шөлді, мысалы, облыс флора мен фаунаның құрамын анықтайды. Зауыт негізінен еріген күйде, қоректік заттарды сіңіріп алады. Сондай-ақ, су өсімдіктерінің басқа да өмірлік маңызды процестерді үшін, сондай-организмдердің түрлі үшін қажет және әлі күнге дейін мекендейтін болып табылады. Су өсімдіктерінің әр түрлі экологиялық топтары ажырата қажет болсақ. Су өсімдіктер үшін су қоршаған ортаға тыс өмір өсімдіктер болады емес (Elodea, Рясков) болып табылады. Жағалаудағы (жер үсті және су) өсімдіктер қоймаларының жағалауы бойымен өседі және ішінара жаңбыр ормандары, батпақтар (Кукушкин зығыр, қамыс, травяно) батыруға болуы мүмкін. Бұл өсімдіктер Бұл өсімдіктер пісіп және өледі мүмкін тек жоғары топырақ ылғалды жағдайда, тіпті қысқа су тапшылығы кезінде бар. Жердегі өсімдіктер жер өседі және қалыпты ылғалдылық (қайың, қара бидай, емен) жағдайында өсіп, құрғақшылыққа төзімді (кактус, селеулі, түйе тікенді) немесе құрғақшылықты төтеп емес берік алады болуы мүмкін. Құрғақшылыққа төзімді өсімдіктер, осындай өзгертілген жапырақтары сияқты құрғақ салаларда, сондай-ақ дамыған тамыр жүйесі өмірі үшін бейімдеу бар. Мысалы, шырынды өсімдік суккуленты сияқты кактусов ретінде, ұлпалардың организмнің суды сақтауға. Абиотикалық факторы ретінде Light барлық тірі организмдердің үшін маңызды болып табылады. Өсімдіктер үшін маңызы зор толқын ұзындығы қабылданады сәулелену, оның ұзақтығы (күндізгі ұзындығы) және қарқындылығы (жарықтық) болып табылады. Сондықтан, күндізгі сағат қысқарту есебінен жоғары өсімдіктердің және қысқарды жарық қарқындылығы жүреді құлайтын жапырақтар ретінде маусымдық құбылыс. түрлі түрлі өсімдіктер жарықтандыру үшін қажеттілігі. Жарық сүйгіш өсімдіктер ашық, сондай-ақ жарық жерлерде (қызғалдақ, қарағай, қауырсын) өседі. Shade өсімдіктер затенений (шырша, Lycopodium clavatum) көруге болады. Өсімдіктердің Бұл топ жеткіліксіз жарық енген жағдайында өмір сүруге бейімделген. Бұл өсімдіктер қоршаған жарық хлорофилл-бай жапырақтары қара жасыл түсіру. Shade төзімділік жақсы жарық, және көлеңкеленген аудандарда (әк, жұпаргүл) өмір сүре алады. Осылайша, температура, ылғалдылық және жарық болып ең маңызды, оның өсімдіктер абиотикалық oruzhayuschey қоршаған ортаға кешенді әсері. Осы факторлардың әсер ету дәрежесі қарай өсімдіктер топқа бөлінеді және олар бірге осы факторлардың әсерінен өмірге бейімдеу пайда болады.