Биоэкология пәніне кіріспе. Биоэкологияның ғылым ретіндегі анықтамасы, мақсаты, міндеттері. Экологиялық білім берудің қалыптасуы

ДӘРІС № 1

 

Тақырып: Биоэкология пәніне кіріспе. Биоэкологияның ғылым ретіндегі анықтамасы, мақсаты, міндеттері. Экологиялық білім берудің қалыптасуы.

 

Жоспары:

1. Биоэкология пәнінің ғылым ретінде анықтамасы.

2. Биоэкология пәнінің мақсат – міндеттері.

3. Биоэкология пәнінің зерттеу әдістері.

 

1. Биоэкология  пәнінің ғылым ретінде анықтамасы. Биоэкология – биология ғылымының бір саласы ретінде қалыптасып дамыған. Экологиялық зерттеулер өткен ғасырда Чарльз Дарвин еңбектерінде сипат алғанымен, «экология» терминін ғылымға алғаш енгізген Э.Геккель(1866). Экология термині гректің ойкос – үй, тұрақ, мекен және логос – ғылым деген сөзінен шыққан, тұрақ, мекен туралы ғылым – деген мағынаны білдіреді. Яғни, тірі организмдердің бір – бірімен қарым – қатынасын, байланысын айнала қоршаған ортасымен, тұрағы немесе мекенімен байланыстыра отырып зерттейтін ғылым.

Э.Геккельдің экология ғылымына берген анықтамасына кейіннен көптеген толықтырулар енгізіле отырып өзінің зерттеу аясын, мазмұны мен мақсат – міндеттерін кеңейте түсті. Алғашқыда тек тірі организмдерге қатысты бағыт алған экология ғылымы қазір өзінің зерттеу аумағын дамыта отырып адамзат, қоғам, табиғат ортасындағы қарым – қатынастарды және биосфера шегіндегі ғаламдық өзгерістерді адамның іс - әрекетімен байланыстыра отырып зерттейтін кешенді ғылымға айналады. Экология ғылымдардың ғылыми деңгейіне көтеріледі.

Экология ғылымының  қазіргі кездегі мазмұны өте  күрделі. Дара организм (особь) мен орта, бейімделу, популяциялар арасындағы қарым  – қатынастар, биоценоз, биоценологиялық зерттеулер биология ғылымымен ұштасып жатса, табиғи ортаның өзгерістері, географиялық орналасу заңдылығына, топырақ құрамы, абиотиалық факторларға байланысты организмдердің бейімделуі географиялық зерттеулерге ұласады. Ал, антропогендік факторлар, экожүйелердің өзгерісі, биосфера шегіндегі климаттық ауытқулар ғаламдық экологиялық зерттеулерге итермелесе, адам, қоғам, табиғат арасындағы қарым – қатынастарды зерттеу, бақылау және баға беру, оның айнала қоршаған ортамен байланысын зерттеу адам экологиясының үлесіне тимек. Бұдан біз экология ғылымының қазіргі заманғы мазмұнының күрделі әрі ауқымды екеніне көз жеткіземіз.

2. Биоэкология  пәнінің мақсат – міндеттері. Экология – организмдердің арасында болатын (особтар, түр, түраралық, популяция аралық, биоценоз, биогеоценозды) қарым – қатынастарды айнала қоршаған табиғи ортамен байланыстыра отырып зерттеумен қатар табиғаттағы өзгерістерді, құбылыстарды, табиғи заңдылықтарды, биосфера шегіндегі ғаламдық ауытқуларды адамның іс - әрекетімен үйлестіре отырып зерттейтін кешенді ғылымдар жиынтығы.

Ал, биоэкология ғылымының ең басты мақсаты – биосфера шегіндегі ғаламдық проблемаларды бақылай отырып ондағы тіршіліктің тұрақтылығын сақтау. Адам, қоғам, табиғат арасындағы қарым – қатынастарды үйлестіре отырып, табиғат ресурстарын тиімді пайдалануды адамый – нооэкологиялық тұрғыдан негіздеу.

Биоэкология ғылымының зерттеу нысаны – биологиялық және географиялық микро және макро – экожүйелер (түр, популяция, биоценоз, экожүйелер, т.б.) мен оның уақыт пен кеңістікке қатысты тіршілік ырғағы (динамикасы).

Биоэкология ғылымының негізгі зерттейтін мәселелері:

• организмдердің бір – бірімен қарым – қатынастары мен қоршаған табиғи ортасы;
• биоценоз, экожүйелердегі уақыт пен кеңістікке байланысты туындайтын өзгерістер;
• табиғат ресурстары, оны тиімді пайдалану және қорғаудың ғылыми – теориялық негіздері;
• адам, қоғам, табиғат арасындағы гормониялық байланыстарды реттеу;
• биосфера шегіндегі географиялық заңдылықтардың тұрақтылығын сақтауды қамсыздандыру;
• биосферадағы тіршілікті қалыпты сақтауды ғаламдық нооэкологиялық деңгейге көтеру;
• көпшілікке үздіксіз экологиялық білім мен тәрбие беру және экологиялық мәдениетін, әдет – ғұрпын қалыптастыру;
• экологиялық қауіпсіздікті сақтау болып табылады.

3. Биоэкология  пәнінің зерттеу әдістері. Экологиялық ғылымның далалық, лабораториялық және эксперименттік зерттеу әдістері бар.

Далалық зерттеу әдісі  – далалық жағдайда жүргізіледі. Зерттеу объектілері – особь, популяция, түр және олардың табиғи бірлестіктері, т.б. болуы мүмкін. Кез  келген популяциялар тобына экологиялық сипаттама беру үшін физиология, биохимия, анатомия, систематика, биология, география ғылымдарының зерттеу әдістері қолданылады. Сондықтан эколог – жаратылыстану ғылымдарының ғылыми – теориялық негіздерін, зерттеу әдістерін толық меңгерген білікті маман болуы тиіс.

Далалық зерттеулер белгілі бір  түр, популяция, биоценоз, экожүйе, өзен – көлдер, т.б. обьектілердің жәйі, сандық қатынасы немесе сапасы, ауытқулар  мен өзгерістер, абиотикалық, биотикалық, антропогендік факторлардың әсері, уақыт пен кеңістікке қатысты олардың көбеюі, құрып кетуі, апаттардың болу себептері туралы жалпы мағлұматтар, материалдар жинақталды. Материалдарды жинақтау жылдың барлық мезгілдерін, зерттеу объектісінің ареалын, географиялық табиғат аймақтарын қамтумен қатар бірнеше жылдарға созылған уақыт пен кеңістікке байланысты жүргізіледі.

Далалық материалдар лабораториялық жағдайда өңделеді. Дүниежүзілік стандартқа сай лабораториялар қазіргі заманғы  – климе – камералар, видеоаппаратуралар, оптикалық приборлар, аналитикалық таразылар, топографиялық құралдар, термостаттар, хромотография, электронды машиналар мен микроскоптар, компьютерлік т.б. керекті құралдармен жабдықталуы тиіс.

Далалық жағдайдағы зерттеулер ғылыми жұмыстың мазмұнын толық аша  алмайды. Әсіресе, түр, популяциялардың көбеюге қабілеттілігі, шығыны, жыныстық, жастық ерекшеліктері, морфофизиологиялық құрылымы, факторларға қатысты организмдегі өзгерістер мен реакциялар, экологиялық зерттеулер, ауа, су, топырақтың ластану дәрежесі, т.б. эксперименттік талдау жасауды қажет етеді. Сондықтан зерттеу объектілері лабораториялық жағдайда эксперимент арқылы тексеріліп, бақылаулар, тәжірибелер жүргізіледі. Эксперимент нәтижелері далалық зерттеу жұмыстарымен салыстырыла отырып, оның ғылыми теориялық және практикалық маңызы қорытындыланады. Әрине, зерттеу объектісінің сипатына қарай далалық, лабораториялық және эксперименттік зерттеулердің бағыттары, зерттеу әдістері өзгеріп отырады.

Өсімдіктер экологиясын  зерттеудің өзіндік ерекшелігі бар. Геоботаник В.Н.Сукачевтың ұсынысы  бойынша өсімдіктерді зерттеуде  оның негізгі ассоциациясы - өсімдіктер жамылғысының бірегей құрылымын  көрсететін бірлік. Ассоциация – белгілі бір жердің климаты, топырақ, жануарлар дүниесін, биоөнімділігі мен көп түрлілігін, ондағы бірлестіктердің қарым – қатынасын толық сипаттай алады. Мәселен, жусанды – изенді дала, жусанды – теріскенді дала, қарағай – қайыңды орман, т.б. Бірегей ассоциациялар іріленіп формация, формация топтары, өсімдіктер типтерін құрайды.

Ассоциацияға экологиялық  сипаттама беру үшін кесімді түрге  және өлшемге, есепке алынатын алаңдар  белгіленеді. Олардың көлемі өсімдіктер тобы үшін 1,10,100 м², ормандар үшін 100 – 5000 м² аралығында алынады. Өлшейтін құрал – үшбұрышты немесе шаршы түрінде болуы тиіс. Ал, биомассаны есепке алу 0,25 пен 4м² аралығында алынады. Одан әрі өсімдіктердің сан және сапалық құрамы, көп түрлігі, тығыздығы, биоөнімділігі, фенологиясы, ярустылық реттелуі, т.б. қасиеттері анықталады.

Өсімдіктер құрылымы сипатталған соң сол жердің (биотоп, биоценоз, т.б.) геоморфология, физиогеографиялық, геоботаникалық құрылымы зерттеледі. Одан соң ассоциацияның ауыл шаруашылығындағы маңызына баға беріледі. Зерттеу жұмыстарының нәтижесі сол жердің геоботаникалық картасын жасаумен аяқталады.

Жануарлар экологиясын  зерттеу күрделі болып келеді. Себебі, жануарлардың көп түрлілігі, қоректенуі мен оның құрамын анықтау, абиотикалық жағдайлар, биотикалық байланыстар, көбею, мінез – құлық, миграциясы мен ареалы жылдың әр мезгілінде өзгеріп отырады. Сондықтан, жануарлардың популяцияларын зерттеуде жалпы биологиялық әдістер кеңінен қолданылады. Зерттеудің негізгі көрсеткіштерін сандық есепке алудың визуальды және инструментальды жолдары бар. Визуальды есепке алуда зерттелуші организмнің белгілі бір көлемдегі (су, топырақ, т.б.) саны, тығыздығы, көп түрлілігі анықталады. Инструментальды есепке алуда арнайы прибор мен құралдар қолданылады. Инструментальды есепке алуда арнайы прибор мен құралдар қолданылады. Есептеудің толық және таңдамалы түрлері бар.

Организмдерді зерттеудің негізгі көрсеткіштері бар. Олар – жануарлардың кездесу жиілігі, басымдылық дәрежесі, тығыздығы, жамылғы  сапасы, биомассасы және өнімділігі. Аталған көрсеткіштердің әрқайсысының өзіндік есептеу тәсілдері, ерекшеліктері бар.

Экологияда математикалық  әдістер мен модельдеу жиі  қолданылады. Бұл әдістер бойвнша белгілі бір популяцияға берілген экологиялық сипаттаманың дұрыстылығы, ауытқу мүмкіндіктері, биомасса сапасының сандық мөлшері нақты тексеріліп анықталады. Қазір экологиялық зерттеулерде информация теориясы, кибернетика, мүмкіндіктер теориясы, сандар теориясы, интегралдық есептеулер жиі қолданылады.

Соңғы жылдары биоэкологиялық зерттеулер мен құбылыстарды модельдеу жиі қолданылып жүр. Яғни, бұл табиғат процестеріне тән қасиеттердің техникалық тұрғыда жұмыс істеу үлгісі. Мәселен, жасанды қан айналу аппараты, фотосинтез, клетканың жұмысы, өкпе, бүйрек, бұлшық еттердің жұмыс істеуі, протездер, т.б.

Экологиялық модельдеудің мақсаты – теориялық тұжырымдарды, биологиялық жүйелердің жұмыс істеу  функцияларын жасанды жолмен тәжірибе арқылы тексеру.

Экологиялық болжамдар  жасау мен мониторинг зерттеу  әдістері де жиі қолданылады. Болжамдар  жасау да модельдеу приципі арқылы жүзеге асады. Табиғат ресурстарына, популяцияларға т.б. объектілерге болжамдар жасаудың хлық шаруашылығы мен өндірісті реттеуде маңызы зор.

Қазіргі кезде экологиялық  зерттеулерде «мониторинг» жиі қолданылуда. Мониторинг табиғи ортаның барлық өзгерістеріне, жағдайына бақылау жасап баға беру, яғни, мониторинг байқау, бақылау, басқару жүйесінен тарайды. Мониторингтің мақсаты бақылау, баға беру және болжам жасау.

Мониторингтің негізгі  типтері-ғаламдық (биосфералық), геофизикалық, климаттық, биологиялық, экологиялық т.б.

Белгілі эколог И.П.Герасимов (1975) мониторингтің үш сатылы жүйесін  ұсынды: биоэкологиялық (санитар-гигиеналық), геожүйелік (табиғи-шаруашылық) және биосфералық (ғаламдық).

 

Негізгі әдебиеттер :

1. Бейсенова Ә.Б. Экология және табиғатты тиімді пайдалану. Оқу құралы. Алматы, 2004.
2. Сағымбаев Ғ.Қ. Экология  негіздері. Оқу құралы. Алматы, 1995.
3. Оспанова Г., Бозшатаева. Экология. Оқу құралы. Алматы, 2000.
4. Қуатбаев А.Т. Жалпы экология. Оқулық. Алматы, 2008.
5. Бродский А.К. Жалпы экологияның қысқаша курсы. Оқу құралы. Алматы,«Ғылым», 1997, қаз.ауд. Көшкімбаев Қ.С.

Қосымша әдебиеттер :

1. Биғалиев А.Б., Кәкімов Ж.Т. Экологиялық ұғымдардың түсіндірме сөздігі. Әдістемелік оқу құрал. Алматы, 2002.
2. Мәмбетқазиев Е., Сыбанбеков Қ. Табиғат қорғау. Оқу құралы. Алматы, «Қайнар», 1990.
3. Жамалбеков Е.Ү., Білдебаева Р.М. Жалпы топырақтану және топырақ географиясы мен экологиясы. Алматы, «қазақ университеті», 2000.
4. Фурсов В.И. Экологические проблемы окружающей среды. Алма-Ата, «Ана тілі», 1991.
5. Байтулин И.О. Экология  Казахстана. Алматы, 2003. 
6. Коробкин В.И., Передельский Л.В. Экология. Учебник. Ростов на Дону, 2008.
7. Коробкин В.И., Передельский Л.В. Экология в вопросах и ответах. Учебное пособие. Ростов на Дону, 2008.