§48. Биоалуантүрлілік және экожүйе тұрақтылығы арасындағы өзара байланыс. Түрлердің биоалуантүрлілігі
Бұл тақырыптың оқу мақсаты: биоалуантүрлілік және экожүйе тұрақтылығы арасындағы байланысты анықтау.
Экожүйе қандай екі құрамбөліктен тұрады? Олар бір-бірімен қалай өзара байланысқан? Құрамбөліктердің қайсысы анықтаушы болып табылады?
Биоалуантүрлілік. Экологиялық жүйе – бұл үнемі өзара байланыста болатын және жансыз табиғат құрамбөліктерімен (атмосфера, гидросфера және литосфера) тікелей қарым-қатынаста болатын тірі ағзалардың (өсімдіктер, жануарлар және микроағзалар) динамикалық және тұрақты қауымдастығы (бірлестігі). Экожүйе үздіксіз зат және энергия алмасу арқылы байланысты биотикалық (биоценоз) және абиотикалық (экотоп) бөліктерден тұрады. Оған Күн энергиясы, топырақтың минералды заттары, атмосфера газдары мен су жатады. Олар жылу, оттек, көмірқышқыл газы, су арқылы келетін биогенді заттар, ылғал және т.б. Экожүйе мен заттар айналымын сақтау үшін ағзалардың үш тобы: продуценттер, консументтер мен редуценттер болуы қажет.
Қазақстанда биоалуантүрлілікті сақтау үшін 1994 жылы Биологиялық алуантүрлілік туралы конвенцияға қол қойылды. Осы конвенция шегінде авторлар ұжымы (зоологтар мен ботаниктер) маңызды мемлекеттік құжат – «Биологиялық алуантүрлілікті сақтау және теңдестірілген пайдалану жөнінде ұлттық стратегия мен әрекет жоспарын» жасады (Көкшетау, 1999 ж.). Ол құжатта негізінен еліміздің биологиялық алуан-түрлілігі толық сипатталған. Мысалы, Қазақстан флорасында тек жоғары сатыдағы өсімдіктердің 6 мыңнан астам түрі бар, оның ішінде 14% түр – Қазақстан эндемиктері, яғни олар дүниежүзінде басқа еш жерде жоқ тек біздің елімізде өседі. Олардың көбісі – реликт түр, яғни ерте геологиялық заманнан сақталып қалған. Олардың ішінде Шренк тобылғытүсі сияқты ерекше түр бар. Қазақстан фаунасында өз кезегінде жануарлардың шамамен 835 түрі бар. Олардың ішінде биологиялық алуантүрлілікті сақтау тұрғысынан мүлде ерекше қызығушылық туғызатын Қазақстандағы эндемик түрге 1938 ж. В.А. Селевин ашқан селевиния немесе қарақас туысы жатады. Бұл ХХ ғасырдағы ірі зоологиялық жаңалық болды. Батыс Тянь-Шаньдағы эндемик көксуыр (сурок Мензбира) да қызығушылық туғызады. Тұяқты жануарлар ішінде ежелгі реликт ақбөкен – ерекше жануар.
Экожүйе тұрақтылығы. Абиотикалық факторлар жиыны бойынша тіршілік етуге жарамды кез келген аумаққа тірі ағзалар қоныстанады. Аумақты белгілі бір түрлердің мекендеу үдерісі сукцессия деп аталады. Жаңа мекен ортасын игерген алғашқы ағзаларға өсімдіктер жатады. Сукцессия барысында бірлестіктің (қауымдастықтың) түрлік құрамы мен мекен ортасының сипаты өзгереді. Өсімдіктерден кейін сукцессияға жануарлар дүниесінің өкілдері келеді, ал дамушы бірлестік (қауымдастық) түрлерге едәуір бай бола бастайды. Ол жердегі қоректік тізбек күрделеніп, тармақталады және қоректік торға айналады.
Сукцессия түрлік құрамы кейін шамалы өзгеретін тұрақты бірлестік (қауымдастық) түзілумен аяқталады. Сукцессия жылдамдығы осы жағдайға жақындаған сайын төмендейді. Үдеріс биоценоз элементтері мен физикалық орта арасында тепе-теңдік орнағанда шын мәнінде тоқтайды.
Бірлестіктің (қауымдастықтың) маңызды көрсеткіші оның бұзылуға сезімталдылық шамасы болып табылатын – тұрақтылық. Тұрақты деп өзінің ерекшеліктерін ұзақ уақыт бойы сақтауға қабілетті бірлестікті (қауымдастық) айтады.
Экожүйенің негізгі қасиеттері:
1) өзін-өзі реттеу;
2) тұрақтылық – сыртқы әсерлерден болатын өзгерістерге төзу қабілеті;
3) биологиялық өнім түзу қабілеті.
Экожүйенің маңызды қасиетіне өзін-өзі реттеу жатады. Ол әр түр дараларының саны белгілі бір, салыстырмалы түрде тұрақты деңгейде сақталуынан көрінеді.
Экожүйенің биоалуантүрлілігі және тұрақтылығы. Экожүйенің тұрақты болуының маңызды көрсеткіші – оның ұзақ уақыт бойы өзгеріссіз сақталу және жағымсыз әсерге қарсы тұру қабілеті; ол биоалуантүрлілік деп аталады. Тікелей тәуелділік бар: «экожүйеде ағзалардың неғұрлым көп алуан түрлері тіршілік етсе, оның тұрақтылығы соғұрлым жоғары болады». Себебі экологиялық сипаттамалары жақын алуан түрлер бір-бірінің санының ауытқуының ішінара орнын толтыра алады. Мысалы, тау бөктерінде жеке өсіп тұрған қарағай биоценозы экожүйесінің түрлік құрамы (және биомассасы да) шатқалда аз арақашықтықта өсіп тұрған сондай қарағайлар тобына қарағанда аз болады. Түрлік құрамы едәуір бай ылғалды экваторлық орман (джунгли, сельва) барынша тұрақты болады. Егер джунглиде адам өсімдікті жұлып, өзіне жол салса, мұндай әсердің орнын орман санаулы күндерде толтырады. Тіпті Вьетнамда АҚШ армиясы қолданған «Орандж» («Orange») сияқты қауіпті жауынгерлік улағыш заттың өзі тропиктік орман экожүйесін толығымен жоя алған жоқ, ол кейін толық қалпына келді.
Бірақ абиогендік жағдайлар (ылғал, температура, жарық мөлшері және т.б.) өзгерген кезде кез келген биоалуантүрлілігі бар экожүйеде өсімдіктің бір түрі жойылып, оның орнына басқа түр өсуі мүмкін екенін ескеру керек (§52-53 қараңдар). Фитоценоз зооценоз құрамын анықтайды, сәйкесінше жануарлардың түрлік құрамы өсімдіктердің түрлік құрамына тәуелді болады. Ең соңында экожүйе биоалуантүрлілігін абиотикалық факторлар мен зиянды антропогендік әсердің болмауы анықтайды.
Мысалы, үшбашпайлы жалқау аң (трехпалые ленивцы) улы ағаштардың кейбір түрлерімен қоректенеді, олардың улы жапырақтарын жеп, уды бейтараптауға мәжбүр. Нәтижесінде олардың зат алмасу үдерісі өте ұзақ болады. Сондықтан олар баяу қозғалады. Жалқау аң ағаштан түспейді, тіршілігінің 80%-ын ағашта өткізеді. Әр жалқау аңның бүкіл тіршілігін өткізетін өз ағашы болады. Осындай тіршілік нәтижесінде оларда қорек үшін бәсекелестік жойылды, оларды ешкім ауламайды (қоректенбейді). Бірақ жалқау аңның джунглиде мекендейтіні белгілі. Бұл жердегі экожүйеде әртүрлі жануарлардың көптеген түрлерінің қоректенуіне және көбеюіне мүмкіндік беретін су мен Күн жарығы мол. Джунгли сияқты экожүйеге қарама-қарсы шөл экожүйесі бар және экожүйеде су жеткіліксіздігінен аздаған түрлер тіршілік етеді және экожүйе тұрақсыздығына апарып соғады. Бірақ заманауи қоғамда антропоген фактор пайда болды. Алайда бұл фактор шөлге әсер етпейді және экономикалық тұрғыда тиімсіз өңір болып саналады. Адам әрдайым өсімдіктері көп, экожүйесі тұрақты, едәуір қолайлы ортаға келеді. Бірақ табиғат ресурстарын тиімді пайдалана алмайды. Адамдар ондаған жыл өскен ағаштарды бірнеше айда кесіп тастайды, жануарлардың кейбір түрлерін толық жойып жібереді. Осының бәрі ғаламшар экожүйесін бұзып, тіршілігі мол джунглидің өзі тұрақты экожүйесін жоғалтып, соның салдарынан жойылуы да мүмкін. Сондықтан әрбір адам табиғат алдында жауапкершілікті сезінуі керек. Бірінші кезекте, өз іс-әрекетінің табиғатқа қаншалықты пайдалы екенін ойлануы тиіс.
Қазақстанның биоалуантүрлілігі өте бай. Қазақстанның биоалуантүрлілігін сақтау – біздің болашақ ұрпақ алдындағы міндетіміз. Біздің еліміздің аумағында тіршілік ететін құстардың 490 түрінің 396 түрі мекендейді, қалғаны маусымдық миграция кезінде келеді. Қазақстан әсіресе суда тіршілік ететін жабайы құстарға бай, бірқатар суқойма (Наурызым, Торғай, Алакөл, Қорғалжын көл жүйелері) халықаралық маңызды сулы алқапқа жатады. Басым түрлер – сұр қаз, бізқұйрық, сұр үйрек, барылдауық үйрек, қасқалдақ. Бұл құстардың жыл құстарын қосқандағы жиынтық саны шамамен екіден ондаған миллион дараға дейін құрайды.
41-сурет. Суда жүзетін құстар
Сұңқылдақ қаз
Қызғылт қоқиқаз
Бұйра бірқазан
Соңғы жылдары мекен ортасының деградациясы және шаруашылық іс-әрекетінің салдарынан көптеген суда жүзетін құстардың саны қысқарғаны байқалды (41-сурет). Жыл сайын республикамызда орта есеппен 2,6 млн үйрек, қаз, қасқалдақ және басқа құстар атылады. Олардың мүшелері мен ұлпалары антропогендік уыттармен (әртүрлі тұздар мен ауыр металдар) ластанған. Кейде бұл құстардың улануына және өлуіне апарып соғады, бұндай жағдайлар Каспий теңізі мен Балқаш-Алакөл қазаншұңқырында талай рет болды.Бұл құбылыстарды бақылау қажеттілігі қазақстандық суда жүзетін құстардың географиялық байланысының ауқымдылығымен күшейтіледі.
Қазақстанда күндізгі жыртқыш құстардың 39 түрі кездеседі (42-сурет). Өкінішке орай, әсіресе қыран, жыланшы бүркіт, ірі жамансары, сұңқар және өлексежегіштердің жартысынан астам түрлерін ХХ ғасырдың 50-жылдарында «зиянды жыртқыштар» ретінде қырып тастады. Соның салдарынан олардың көбісі өзінің бұрынғы санын қалпына келтіре алмай отыр және «Қызыл кітапқа» тіркелген. Танымал қыран – еліміздің мемлекеттік Елтаңбасының символы.
Жорғалаушылардың 49 түрінің ішінде ортаазиялық тасбақа ресурсының жағдайы алаңдатып отыр. 1976–1991 жж. 1 млн 108 мың дара дайындалып, экспортқа жіберілген. Олардың санын ішінара қалпына келтіру үшін Арыс массивінде (Түркістан облысы) тасбақаларды аулауға уақытша тыйым салу керек.
Соңғы жылдары фармацевтикалық өнеркәсіптің жылан уы әсіресе қалқантұмсық жылан уына деген сұранысы артып отыр. Алайда Қазақстанда жылан қоры анықталмаған, әзірге олардың кәсіпшілігін ғылыми негізге қою мүмкіндігі болмай тұр.
Ақбөкен – ерекше эндемик, еліміздің мақтанышы. ХХ ғасырдың басында оның жойылып кету қаупі болды. Сосын миллион дараға жетіп, кәсіпшілік түр болды. Қазір елімізде ақбөкен саны қайтадан азайып барады.
42-сурет. Жыртқыш құстар
Ителгі
Бүркіт
Дала қыраны
Қазақстан ихтиофаунасы соңғы жылдары қатты зиян шекті. Арал алабының су экожүйесінің деградациясы салдарынан сырдариялық тасбекіре, аралдық албырт және түркістандық қаяз сияқты эндемик түрлер жойылып барады. Бөтен балық түрлерін бақылаусыз жерсіндіру (акклиматизация) бірқатар жағдайда тек келешегі ғана жоқ емес, тіпті зиян болды. «Келімсектер аборигендерді ығыстырып шықты».
Антропогендік әсерлер – тыңайған жерлерді жаппай жырту, өзен арнасын бұру, малды шамадан тыс жаю, өрт, пестицидтерді кеңінен пайдалану салдарынан – жерүсті және топырақ омыртқасыздарының фаунасы әсіресе жәндіктер қатты зиян шекті. Мамандардың мәліметтері бойынша Батыс, Орталық, Солтүстік және ішінара Шығыс Қазақстанда 70% дала зонасының фаунасы шамамен жойылды. Егер аталған факторлар осы қарқынмен әсер ете берсе, сол ландшафттарда жәндіктердің түрлік құрамы 20–30%-ға дейін қысқаруы мүмкін. Ауылшаруашылығы дақылдары мен жабайы өсетін пайдалы өсімдіктердің жаппай зиянкестері болуы мүмкін жеке, едәуір бейімді түрлер басым болады.
Биоалуантүрлілік, тұрақты экожүйелер, Қазақстанның эндемиктері.
Білу және түсіну:
1. Биоалуантүрлілік дегеніміз не?
2. Елімізде және жалпы дүниежүзінде биоалуантүрлілікті сақтау неліктен маңызды екенін түсіндіріңдер.
Қолдану:
1. Экожүйе үлкен не аз тұрақтылыққа ие болу себептерін атаңдар.
2. Экожүйе қасиеттерін, сипаттамалары әралуан түрлі экожүйелерді салыстырыңдар. Мысалы, мұзды шөл, тундра, тайга, жапырақты орман, батпақ, көл, өзен, орманды дала, аралас шөпті дала, шөлейт, шөл. Осы экожүйелердің қайсысы аз тұрақтылыққа ие, қайсысы қорғау керек?
Талдау:
1. Экожүйе мен оның тұрақтылығына әсер ететін факторларды сызба түрінде бейнелеңдер.
2. Қазіргі уақытта табиғи экожүйелер қорғауды қажет ететінін мысалдармен (дүниежүзінде немесе Қазақстанда) дәлелдеңдер.
Синтез:
1. Тең бірдей жағдайда бір экожүйе өзінің табиғи күйін сақтағанын, ал басқасы өзгертілгенін не жойылғанын талқылаңдар.
2. Параграф мәтінінде сипатталған жануарларды мынадай сипаттамалар бойынша жүйелеңдер: 1) мекен ортасы; 2) экожүйе типі; 3) сирек кездесуі немесе эндемик; 4) экожүйедегі рөлі; 5) сендерді қызықтырған ерекшеліктері.
Бағалау:
1. Дүниежүзінде немесе Қазақстанда биоалуантүрлілікті сақтау туралы реферат жазыңдар.
2. «Қазақстандағы биоалуантүрлілікті қазіргі күйінде сақтай аламыз» резолюциясы бойынша жарыссөз (дебат) ұйымдастырыңдар.