Экология пирамидасы

Жамбыл облысы

Қордай ауданы

№8 Өтеген батыр атындағы орта мектебі

ҒЫЛЫМИ ЖОБА

ЭКОЛОГИЯ ПИРАМИДАСЫ

2020-2021 оқу жылы

Мекен-жайы: Жамбыл облысы Қордай ауданы

Оқу орны: №8 Өтеген батыр атындағы орта мектебі

Оқушының аты-жөні: Нури Аяулым

Сыныбы: 9

Зерттеу жұмысының тақырыбы:

«Экология пирамидасы»

Бағыты: жаратылыстану

Пәні: биология, экология

Жетекші мұғалім: Кожанбердиева Кульшат Жексенбаевна

Зерттеу жұмысының өзектілігі. Экология ғылымы адамзат тіршілігінің бүгінімен, келешегімен тығыз байланысты сала болғандықтан, бүгінгі таңда осы тақырыпта зерттеулер жүргізу өте маңызды болып табылады. Өйткені, әлемдегі қазіргі экологиялық ахуал алаңдатарлық жағдайда екені айтпасақ та түсінікті. Мәңгілік мұздардың еру қаупі, орман өрттері, фотосинтез процесінің бұзылуы, ауа-райының күрт өзгеруі мен тұрақсыздығы жердегі тіршіліктің әрі қарай жалғасуына үлкен кедергі келтіруі әбден мүмкін. Қазіргі уақытта экологиялық проблемаларды шешуде ғалымдар әрекетсіздік танытып отыр деп айта алмаймыз, дегенмен әрбір адам экологиялық сауаттылыққа ие емес. Бұл дегеніміз – жердің әрбір тұрғыны ғаламшарымызды қорғауда өзіне жауапкершілікті сезінбейді деген сөз. Ал бұл ғылыми жобада қозғалған тақырып та экологиялық сауаттылықты арттыруға бағытталуымен, өз деңгейіндегі тың ізденістерімен өзекті болып отыр.

Зерттеу жұмысының мақсаты. Ғылыми жоба төменде көрсетілген міндеттер бойынша жұмыс жасауды мақсат етеді:

экологиялық пирамида түсінігі және оның түрлері;

сандар пирамидасы;

биомасса пирамидасы;

энергия пирамидасы.

Зерттеу жұмысының жаңалығы. Экология пирамидасы туралы зерттеу жұмыстарын жүргізе отырып, оның қазіргі кездегі ахуалын анықтау.

Зерттеу жұмысының пәнаралық байланысы: жаратылыстану, биология, экология, география.

Зерттеу жұмысында қолданылатын әдістер:

жүйелеу;

салыстыру;

саралау;

сараптау;

талдау.

АҢДАТПА

Бұл кіші ғылыми жобада экология пирамидасы ұғымына тоқтала отырып, оның түрлеріне жеке-жеке сипаттама береді. Экология пирамидасының заңдылықтары негізінде жұмыс істейтін оның түрлеріне тоқталып өтеді. Сонымен қатар қазіргі экологиялық ахуалға экологиялық пирамида процесінің аясында баға беріледі.

АННОТАЦИЯ

В данном научном проекте, остановившись на понятии пирамиды экологии, дается индивидуальная характеристика ее видов. На основе закономерностей экологической пирамиды выделяются ее виды, работающие на основе. Также текущая экологическая ситуация оценивается в рамках процесса экологической пирамиды.

АNNOTATION

In this scientific project, we will focus on the concept of the pyramid of Ecology and give an individual description of its species. It focuses on its types, which work on the basis of the laws of the pyramid of Ecology. At the same time, the current environmental situation is evaluated within the framework of the ecological pyramid process.

ПІКІР

«Экология пирамидасы» тақырыбы өзінің атауы айтып тұрғандай, тіршіліктің сатысын, қарқынын, қазіргі және болашақ күйін болжауға мүмкіндік беретін ғылымның бір тармағы ретінде үлкен маңызға ие. Себебі, экология бұл біздің қоршаған ортамыз, тіршілігіміз, болашағымыз... Жалпы, қазіргі уақыттағы пандемияны экологиялық сауатсыздық пен тәрбиесіз берілген білімнің жемісі деп айтқан болар едім. Әлемдік экономикаға нұқсан келтіріп, қаншама адамдардың өмірін жалмаған пандемия салдарынан әлі де арыла алмай отырмыз. Осы секілді қоршаған ортамызда орын алып жатқан мәселелерді шешу үшін біздің тіршілік ортасы туралы терең әрі нақты фактілерге негізделген біліміміз болуы қажет. Бұл тақырыпқа зерттеу жүргізу осы тұрғыдан алып қарағанда өте өзекті екені айтпаса да түсінікті. Оқушының бұл тақырыпқа үлкен ізденіспен, жанашырлық сезіммен келгені байқалады. Өз деңгейі үшін өте жақсы жазылған. Алдағы уақытта тақырып ауқымын кеңейтіп зерттеу жүргізсе, бұл жұмыс жақсы оқу материалына айналуы мүмкін.

Ақнұр Дәнебекққызы Әшірбаева

Т.Қ.Жұргенов атындағы ҚазҰӨА магистрі,

«Сырдария» университетінің оқытушысы

ЖОСПАР

І. КІРІСПЕ.

Экология пирамидасы ұғымы туралы түсінік

ІІ. НЕГІЗГІ БӨЛІМ:

а) экология пирамидасының түрлері;

б) сандар пирамидасы;

в) биомасса пирамидасы;

с) энергия пирамидасы.

ІІІ. ҚОРЫТЫНДЫ.

Экологиялық пирамидалардың сипаты мен маңыздылығы

МАЗМҰНЫ

Кіріспе...........................................................................................................................8

Негізгі бөлім...............................................................................................................13

Қорытынды.................................................................................................................17

Пайдаланылған әдебиеттер.......................................................................................18

ЭКОЛОГИЯ ПИРАМИДАСЫ

Экологиялық пирамида – бұл көбінесе үшбұрыш түрінде бейнеленетін графикалық дизайн. Мұндай модельдер биоценоздың трофикалық құрылымын бейнелейді. Бұл дегеніміз экологиялық пирамидалар даралардың санын, олардың биомассасын немесе олардағы энергия мөлшерін көрсетеді. Олардың әрқайсысы кез-келген индикаторды көрсете алады. Тиісінше, бұл экологиялық пирамидалар бірнеше типте болуы мүмкін дегенді білдіреді: даралар санын көрсететін пирамида, ұсынылған особьтардың биомассасының мөлшерін көрсететін пирамида, сондай-ақ осы экологиялық элементтерде болатын энергия мөлшерін анық көрсететін соңғы экологиялық пирамида.

Экологиялық пирамида ережесі – экожүйедегі консументтер, продуценттер және редуценттер арасындағы олардың массасымен өрнектелген арақатынас  заңдылықтары [1]. Осының нәтижесінде бір трофикалық деңгейден екіншісіне өткен сайын биомасса, сандық құрамы мен энергия азайып отыратыны анықталған. Бұл заңдылықты кезінде эколог Ч.Элтон зерттеп, өзінің есімімен «Элтон пирамидасы» деп атаған. Экологиялық пирамида ережесі көбіне бағана түріндегі сызбанұсқалар арқылы беріліп, табиғи бірлестіктердің белгілі бір өнімділігі арқылы ерекшеленеді. Ол массалық не энергиялық өлшем бірлігі арқылы өлшенеді. Экологиялық пирамиданың 3 типі бар:

Сандық пирамида – организмдердің жеке сандық көрсеткішін анықтайды.

Биомасса пирамидасы – жалпы құрғақ салмақты немесе өнімділікті анықтайды.

Энергия пирамидасы – энергия ағымының қуатын немесе жылу энергиясын анықтайды.

Сандар пирамидасы – әрбір қоректік тізбек деңгейлеріндегі организмдер саны арақатынасының заңдылығы [2]. Қоректік тізбектегі дарабастар саны келесі қоректік деңгейлерде азая түседі. Бірақ оның көбеюі де мүмкін. Сан пирамидасы диаграммасының биомасса мен энергия пирамидаларының диаграммасынан басты ерекшелігі – оның төменгі деңгейлеріне қарағанда жоғары деңгейлері бірте-бірте ұлғая түседі.

Сандар пирамидасының құрылуы мына факторларға байланысты:

Кез-келген экожүйеде ұсақ жануарлар саны жағынан ірі жануарлардан басым болады және тезірек көбейеді.

Кез-келген жыртқыш жануар үшін оның жемтіктерінің көлемінің төменгі және жоғарғы шегі бар. Жоғарғы шегі жыртқыштың өз денесінің көлемінен әлдеқайда ірі жануарға шамасы жетпейтіндігімен, ал төменгі шегі – жемтігінің көлемі тым кішкентай болғанына байланысты оны аулаудың мәнінің болмауы. Өйткені, жыртқыштарға ұсақ жануарларды көбірек аулауға тура келеді. Сондықтан да жыртқыштардың әр түріне оптимал көлемді жемтіктері азық болады.

Сандар пирамидасы 1975 жылғы Одумның көрсеткіші бойынша:

Редуцент (10)

Консумент – 2 (100)

Консумент – 1 (1000)

Продуценттер (10000) [3]

Мысалы, бір арыстанның күнелтуі үшін жылына 50 зебра қажет. Дегенмен, бұл ережеге сәйкес келмейтін жайлар да бар. Үйірмен жүрген қасқырлар өзінен едәуір үлкен жануарларды, мысалы жылқыларды ала алады. У бөліп шығару қасиетіне байланысты өрмекшілер мен жыландар да ірі жануарлардыөлтіре алады. Ал кез-келген көлемді жануарларды азық ете алатын жалғыз тіршілік иесі адам болып табылады.

Биомасса пирамидалары.Биомасса (гр. bios - өмір және масса) – бір түрдің, түрлер тобының немесе бүтіндей бірлестіктердің (өсімдік,микроағза және жануарлардың) тіршілік ететін мекенінің бірлік бетіне не көлеміне келетін жалпы құрғақ массасы [4]; аудан немесе көлем (г/м² немесе г/м³) бірлігіне салмағы бойынша өрнектелген тірі ағзалар мөлшері. Өлшем бірліктері: кг/га, г/м², г/м³, кг/м³, т.б. Өсімдіктердің биомассасы фитомасса, жануарлардың биомассасы зоомасса деп аталады.

Экожүйедеэнергияның таралуы мен орташа биомассаның арасындағы байланысты анықтау үшін Дж/м² өлшемі пайдаланылады. Құрлықтағыгетеротрофты ағзалардың ішінде топырақта тіршілік ететін микроағзалардің биомассасы өте жоғары болады. Атап айтқанда, жауын құртының тіршілік ету ортасына байланысты биомассасы 200-1500 кг/га аралығында болады.Сүтқоректілерменқұстардың орташа жылдық биомассасф1-15 кг/га (бірақ бұл көрсеткіш құстардың қыстауы мен қоныс аударуы кезінде жоғары болады).

Биомасса пирамидалары – биомассалардың сандық арақатынастарын егер ағзалардың көлемі жағынан айтарлықтай айырмашылықтары болмаса, онда әр трофикалық деңгейдег даралардың биомассасын көрсете отырып сатылы пирамида құруға болады. Ал егер орташа есеппен алғанда төменгі деңгейлердің ағзалары жоғары деңгейлерден ұсақ болса, онда төмендегі суретте көрсетілгендей төңкерілген биомасса пирамидалары пайда болады.

Мысалы, продуценттері өте ұсақ, ал консументтері ірі экожүйелерде соңғыларының жалпы массасы нақтылы кез-келген сәтте продуценттердің жалпы массасынан артық болуы мүмкін. Биомасса пирамидалары мына факторларға байланысты болады:

Продуценттері ірі және ұзақ өмір сүретін құрлық пен тайыз су экожүйелері табаны жалпақ пен төбесі үшкір пирамидалармен сипатталады. Бұл пирамидалардың пішініне сондай-ақ бірлестіктің жасы да ықпал етеді. Жуырда пайда болған қауымдастықтарда консументтер биомассасының қатынасы әдетте ескі экожүйелермен салыстырғанда кіші болады, яғни пирамиданың төбесі үшкір болады.

Продуценттері көлемі жағынан шағын және тіршілік циклдары қысқа келетін ашық теңіз суларда (теңіздерде, мұхиттарда) биомасса пирамидасы төңкерілген пирамида түрінде болуы мүмкін. Тіпті жыл бойында жинақталған энергия мөлшері бірдей болғанның өзінде де олардың орылмаған өнімі әдетте құрлық және пайыз су қауымдастықтарына қарағанда азырақ.

Ірі, бекініп өсетін өсімдіктер мен микроскоптық көлемдегі балдырлардың продуцент ретіндегі шамалас көлдер мен бөгендерде биомасса пирамидасы аралық сипатта болады.

Энергия пирамидасы – экологиялық пирамидалардың талқыланып отырған үш типінің ішіндегі бірлестіктің функционалдық құрылымы туралы ең толық көрініс беретін түрі, себебі әр трофикалық деңгей әр түрлі жағдайларда тіршілік ете алатын ағзалардың санымен массасы ілгері тұрған деңгейдегі осы сәтке жинақталған энергияның мөлшеріне емес, азықтың өндірілу жылдамдығына тәуелді [5]. Энергия пирамидасы азық массасының қоректік тізбесі арқылы өту жылдамдығын көрсетеді.

Энергия пирамидасы – қоректік тізбектегі бірінші деңгейден келесі әрбір деңгейге берілетін энергия мөлшерінің заңдылығы [6]. Бұл энергия мөлшері де бір деңгейден екінші деңгейге өткенде 10 еседей азая береді.

Биотикалық бірлестік немесе биоценоз – белгілі бір территорияны мекендеуші популяциялардың жиынтығы [7]. Биотикалық бірлестік өзінің сырт келбетін, құрылымын өзгертіп отырады. Биотикалық бірлесьіктердің құрылымы оның көрсеткіштеріне тәуелді боп келеді.

Молдығы – аудан немесе көлем бірлігіне келетін дараларсаны. Жиілігі проценттер түрінде көрсетілген бір түр дараларының жалпы даралар санына қатынасына қарай анықталады.

Тұрақтылығы – проценттер көлемінде көрсетілген, құрамында зерттелетін түрі бар үлгілердің жалпы санына қатынасы. Осы қатынастың шамасына қарай түрлердің төмендегідей категориялары ажыратылады: тұрақта түрлер 50 пайыздан жоғары көрсеткіште, қосымша түрлер үлгілердің 25 пайызынан төменгі көрсеткіште кездеседі.

Энергия пирамидасының маңыздылығына тоқталатын болсақ, экожүйедегі энергия ағынын бақылай отырып, біздің көптеген экологиялық қауіптің алдын алу мүмкіндігіміз бар. Өйткені, осы аталған үш пирамидалық көрсеткіштер тіршілік қауіпсіздігін сақтауға қажетті факторлар немесе процестерді анықтауға көмектесе алады.

Экологиялық пирамидалардың сипаты мен маңыздылығы.

В.И. Вернадский биосферадағы тіршіліктің тұрақты дамуы ондағы тірі заттардың табиғаттағы үздіксіз айналымы нәтижесінде болатынын айтқан [8]. Өйткені, тірі заттардың элементтері қоршаған табиғи ортаға түсіп, одан соң тірі организмдер арқылы қайтадан айналымға түсетіні белгілі. Осылайша әрбір элемент тірі организмдерді әлденеше рет пайдаланып отырады. Соның нәтижесінде жер бетіндегі тіршіліктің дамуы үнемі даму үстінде жүзеге асып, биоценоздағы биогенді айналымды жүзеге асырып отырады. Бірақ та заттардың биогенді айналымын абсолютті түпғыда деп түсінбеу керек. Себебі, айналымдағы заттар бір трофикалық деңгейден екіншісіне өткен кезде әлсін-әлсін зат айналымына түсіп, үздіксіз қайталанып отырады. Нәтижесінде жер шарында органикалық заттардың қоры (торф, көмір мұнай газ, жанғыш сланц) жинақталады. Бұл қорлар да өз кезегінде жұмсалып, қайтадан айналымға түсіп, зат айналымының үздіксіз процесін жалғастырып жатады. Биогенді айналымның негізгі көзі жер бетінде жасыл өсімдіктердің пайда болып, фотосинтез құбылысы бастау алған соң басталады. Мәселен, атмосферадағы барлық оттегі тірі организмдер арқылы 2000, көмір қышқыл газы 300, ал су 2 000 000 жылда бір рет өтіп отыратыны дәлелденген.

Жоғарыдағы әлемдік биологиялық айналым үшін энергия ауадай қажет болады. Оның негізгі көзі – автотрофты организмдер сіңіретін күн радациясы. Ал зат айналымы тек бір деңгейден екінші деңгейге ауысып отыратыны белгілі. Мысалы күн энергиясының 30 пайызы атмосферада сейілсе, 20 пайызы атмосфера қабатында сіңіріледі, ал 50 пайызы құрлық пен мұхтиттар бетіне жылу ретінде сіңіріледі. Тек күн энергиясының 0,1-0,2 пайызы ғана биосфера шегіндегі жасыл өсімдіктер үлесіне тиіп, әлемдік зат айналымын қамтамасыз етіп отырады [9]. Оның жартысы фотосинтез процесі кезінде өсімдіктердің тыныс алуына жұмсалып, қалған бөлігі қоректік тізбектің желісіне түседі. Энергия материяның барлық түрлерінің қозғалысы мен әрекеттесуінің ортақ сандық өлшемі, табиғаттағы барлық құбылыстардың өзара байланысты болуы да осымен тікелей байланысты.

Қорыта айтсақ, экологиялық пирамидаларды жүйелей отырып, жердегі зат алмасу, фотосинтез, тіршілік процесінің тұрақтылық деңгейін анықтауымызға болады. Ал ол экологиялық мәселелерді шешуді маңызды рөл атқарады. Себебі, қазіргі уақытта орын алған Австралиядағы жасыл ормандар өрті, Антарктидадағы мұздардың еруі, зат алмасудағы тепе-теңдіктің бұзылуы, ауа райының күрт өзгеруі адамзатты алдағы тіршілігін тоқтатуы мүмкін. Сол себепті экологиялық пирамидаларды бақылау, олардың көрсеткіштерін анықтау арқылы қазіргі әлемдік деңгейде өзекті болып отырған бірқатар экологиялық мәселелерді шешуге болады деп есептеймін.

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі:

Вронский В.А. Экология: Словарь-справочник. – 2-е изд. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2002. – 576 с. – 10 000 экз. – ISBN 5-222-02576-4.

Д. Шабанов. «Экологические задачи» для студентов и школьников

КГБ:Урикова Н.В. Факторы, влияющие на экологическое состояние системы

Интернет-ресурс:https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D0%BF%D0%B8%D1%80%D0%B0%D0%BC%D0%B8%D0%B4%D0%B0

Интернет-ресурс:https://infourok.ru/prezentaciya-ekologiya-ekologiyali-piramida-1614693.html

Интернет-ресурс:https://studfile.net/preview/2460371/page:19/

Биология: Жалпы білім беретін мектептің, 9-сыныбына арналған оқулық, 2-басылымы, өңделген/ М. Гильманов, А. Соловьева, Л. Әбшенова. - Алматы: «Атамұра», 2009. ISBN 9965-34-927-4

«Қазақстан»: Ұлттық энциклопедия / Бас редактор Ә.Нысанбаев. – Алматы. – «Қазақ энциклопедиясы» Бас редакциясы, 1998 жыл. ISBN 5-89800-123-9, X том

Интернет-ресурс: https://kk.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D1%8F%D0%BB%D1%8B%D2%9B_%D0%BF%D0%B8%D1%80%D0%B0%D0%BC%D0%B8%D0%B4%D0%B0_%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%B6%D0%B5%D1%81%D1%96