«Фитоценоздардың морфологиялық структурасы»

1. Фитоценоздың ярустылығы.

2. Фитоценоздың мозайкалылығы.

3. Фитоценоздың геометриялық структурасы.

 

1. Фитоценоздың ярустылығы.

Ярустылық – фитоценоздардың әртүрлі дережеде қабысқан ассимиляцияға, заттар және энергия жинақтауға әр қалай қатысатын қабаттарға, ярустарға, қалқаларға, биогоризонттарға, яғни структуралық немесе функциональдық бөлімдерге бөлшектенуі.

Фитоценоздарда доминант өсімдіктер популяциялары тығыз қабаттар құрады, ол қабаттардың әрқайсысын екі ярусқа /жер үстіндегі және жер астындағы/ бөлуге болады.

Шыршадан тұратын негізгі қабат екі ярусқа бөлінеді – жер үстіндегі ағаштардың бөрік басынан және жер астындағы тамыр жүйелерінен тұрады. Бұл фитоценозда екі ярустан тұратын басты қабаттан басқа тағыда екі негізгі емес яғни екінші дережедегі екі қабат бар. Енді қысқаша осы қабаттарға тоқталып өтейік.

Шырша орманында салалы шебершөп /Brachypodium pinnatum (L) Beauv – коротконожка перистая/ негізінен шөптесін өсімдіктер жабынын құрады. Бұл өсімдіктердің қалың тамырсабақ және тамыр жүйелері бүкіл популяциясын біртұтас етіп байланыстырады. Сонымен өсімдіктер қауымының структурасында шөбершөп тағы бір өте маңызды элементін – екі ярусты қабатын құрады: жер үстіндегі /көк шөп қалындағы/ және жер астындағы /тамырсабақ және тамыр/. Шөбершөп қабатының басты массасы шаршаның тамыр жүйелерінен жоғары және оның кронасынан төмен орналасқан.

Ақырында, шөбершөптің арасында жердің үстінде фитоценоздың үшінші қабатын – мүктер қабатын байқауға болады. Олардың тамырлары жоқ сондықтан олар жер бетінен жоғары орналасқан. Бұл қабат бір ярустан тұрады.

Жоғарыда аталған қабаттардың әрқайсысы өзінше энергетикалық жүйе болып табылады. Өйткені олардың дербес организмдерді әртүрлі дережеде фотосинтез үшін жарық энергиясы пайдаланады немесе /саңырауқұлақ сияқты/ жасыл өсімдіктерде жиналған энергияны өзінің тіршілігіне пайдаланады /мысалы шірінділер немесе қара шірік/.

Сонымен, қабат дегеніміз /Быков, 1978, 1988/ фитоценоздың негізгі структуралық, сонымен бірге экологиялық және энергетикалық бөлігі. Ол доминант, субдоминант популяцияларынан пайда болған немесе бір экобиоморфаға жататын кондоминанттардан пайда болған.

Фитоценоздарда мынадай қабаттарды /Быков, 1988/ ажыратады:

1) Конституциялық немесе негізгі /ағаштар, бұталар, шөптер, мүктер және қыналар қабаттары/;

2) Эдафикалық негізінен редуценттерден тұратын /топырақтағы саңырауқұлақтар және микробтардың қабаты/;

3) Орындаушылар /планктондық организмдер қабаты/.

Сонымен қатар басты және екінші дәрежедегі қабаттарды ажыратады. Басты қабаттарды доминанттар және кондоминанттар, екінші дәрежедегілерді – субдоминанттар түзеді.

Конституциялық қабаттардың структурасы туралы мәліметтер көп те, ал эдафикалық қабаттар туралы өте аз. Геоботаниктер ол туралы өте аз біледі. Микологтар бұл мәселені зерттемейді. Комплексті жұмыстар бұл бағытта әлі өте аз.

Әдеттегі тұрақты қабаттардан басқа, регенаративтік /жаңа өсіп келе жатқан дербес организмдерден/ және сукцессивтік /сукцессияға байланысты пайда болады/ қабаттар болуы мүмкін.

Қабаттар көлденең /горизонталь/ ярустарға және биогоризонттарға бөлінеді.

Ярус – фитоценоздағы қабаттың бөлігі, онда негізінен ассимиляция жасайтын /жапырақтар және сабақтар/ немесе сіңіруші және қор жинаушы /тамырлар, тамырсабақтар, түйнектер, жуашықтар/ өсімдік мүшелері үйлесіп орналасады. Басты қабаттың ярусы басты ал екінші дәрежелі қабаттың ярусы – екінші дәрежелі деп аталады. Ярустың өзінде қалқаларды /пологи/ және биогоризонттарды ажыратуға болады.

Қалқа – ярусты көлденең бөлгендегі  бөлшегі, мысалы: биік ағаштардың бөрік басы, немесе генеративтік өркендер, немесе дала астық тұқымдастары ярусындағы жапырақ қалқалары. Қалқа биогоризонтқа сәйкес болуы немесе 2-3 биогоризонттан тұруы мүмкін.

Фитоценоздың жер үстіндегі және жер астындағы бөлшектеріндегі ярустардың саны оныңқұрамына кіретін қабаттардың санымен анықталады. Бірақ әртүрлі қабаттардағы ярустардың кей жағдайларда дәл шектеліп ажыратылмайтындығын естен шығармаған жөн. Мысалы, ормандарда жарық сүйгіш және жарықты онша қажет етпейтін ағантардың ярустары бір-біріне тұтасып кетуі мүмкін. Кей жағдайда әртүрлі экоюиоморфаға жататын өсімдіктердің ярустары бір-біріне дәл келіп үйлесіп кетеді. Мысалы, Шығыс Қазақстанның бұталы далаларында бұталар мен /ерекше Caragona pumila Pojark – аласа қараған/ астық тұқымдастардың биіктіктері бірдей. Бірақ олардың жер астындағы мүшелерінің ярустары бір-біріне сәйкес келмейді.

Біздің еліміздегі /ТМД/ өсімдіктерді алатын болсақ оларды мынадай /Быков, 1978/ ярустарға бөлуге болады:

- биіктігі жағынан бірінші ағаштар /15-20 м және одан да биік/;

- биіктігі жағынан екінші ағаштар /6-15 м/;

- аласа ағаштар /6 м дейін/, жартылай ағаштар және бұталар;

- биік шөптер немесе биіктігі орташа бұталар;

- биіктігі орташа шөптер немесе аласа бұталар;

- аласа шөптер, бұташалар немесе жартылай бұташалар;

- жердің бетінде орналасқан ерекше өсімдіктер – мүктер және қыналар.

Өсімдіктер қауымының жер асты бөлігін негізгі үш ярусқа бөледі:

1) а/ омброфиттер – жаңбыр суын және конденсацияланған ылғалды пайдаланатын өсімдіктер;

б/ гидрофиттер – тамырлары, тамырсабақтары және түйнектері жер бетіне жақын орналасқан артық ылғалды жағдайда өсетін өсімдіктер.

2) трихофиттер – тамырлары мен тамырсабақтары орташа тереңдікте орналасқан топырақты капиллярларындағы суды пайдаланатын өсімдіктер.

3) фреатофиттер – тамырлары мен тамырсабақтары топырақтың терең қабатындағы ертінділерді пайдаланатын өсімдіктер /Бейдеман, 1949/.

И.О.Байтулин /1984, 1987/ Іле Алатауының белдеулеріндегі /альпы, субальпы, орман, бұталы-алуаншөптер/ және жазықтықтағы шөлдердегі /құмды, тасты, сортандау, кебірлі/ өсімдіктер қауымдарының жер асты бөліктерінің ярустылығына толық сипаттама бере келіп, эдафикалық ортаның қабаттарын бөліп пайдалану фитоценоз компоненттерінің тамыр жүйелерінің топыраққа әртүрлі дәрежеде тереңдеп дифференциялануына байланысты екендігін көрсетті.

Агроценоздар құрылысында мынадай ярустарды /Комаров, 1939/ ажыратуға болады:

- мәдени өсімдіктерден биік арамшөптер;

- мәдени өсімдіктер және онымен биіктігі бірдей арамшөптер;

- мәдени өсімдіктердің биіктігінің жартысынан төмен арамшөптер;

- аласа және жер бетінде төселіп жататын арамшөптер.

Жоғарыда айтылғандай ярустың өзі қалқаларға бөлінеді. Бір яруста бірнеше /2-3/ қалқалар болуы мүмкін, сонымен бірге олардың саны жылдың маусымына /мерзіміне/ байланысты өзгеріп тұрады. Мысалы, бидайық шабындығында көктемде біз бидайық жапырақтарынан тұратын бір ғана қалқаны көре аламыз, ал жазда ол қалқадан жоғары қараған сабақтарымен гүл шоғырларымен тұратын екінші қалқа дамиды. Ағаш өсімдігі ярусында олардың бөрік бастарының /кроналарының/ орналасуына байланысты 2-3 қалқаларды ажыратуға болады. Ярусты бұлай бөлу әртүрлі тіршілікті және энергиялық функцияларға, оның ішінде фотосинтезбен биомасса қорларының бөлінуіне сәйкес келеді. Осы көзқараспен қарағанда жер үстіндегі және жер астындағы ярустарды және олардың қалқаларын биогоризонттарға бөлуге болады.

Ярустылықты зерттегенде әртүрлі әдістер қолданады. Фитоценоздың вертикаль жазықтықтағы көрінісін суретке түсіріп немесе суретін салып алуды бисекте деп атайды. Бұл фитоценоздың қабаттарының структурасын белгілеп алудың ең қарапайым әдісі.

 

2. Фитоценоздың мозайкалылығы.

Фитоценоздардың көлденең жазықтықта біркелкі болуы өте сирек кездеседі. Соған байланысты фитоценоздардың құрылысында әртүрлі бөліктер ажыратылды, мысалы, микроптар немесе микрофитоценоздар ценоэлементтер және парцеллалар. Л.Г.Раменский /1938/ фитоцеоздар теңбілділігін экологиялық, фитоценотикалық және эпизодтық /ауық-ауық/ деп бөлуді ұсынды. Ал Т.А.Работнов /1972/ теңбілділіктің /мозаиканың/ жеті түрін ажыратуды ұсынды:

1) Эдафотопикалық, эдафотоптың біркелкі еместігіне байланысты /жердің тегіс еместігіне, сәл болсада көтеріңкі және төмендеу учаскелердің болуына тағы сол сияқты байланысты/;

2) Эпизодтық, өсімдіктердің ұрық бастарының таралуының және олардың өскіндерінің өсіп жетілуінің кездейсоқтығына байланысты;

3) Ценобиотикалық, өсімдіктердің бір түрлерінің екінші түрлеріне әсер етуі әсіресе ортаның өзгеруі арқылы, соның ішінде нанорельеф және микрорельефтің пайда болуы;

4) Клоналдық, кейбір өсімдіктердің вегетативтік көбеюінің ерекшеліктеріне байланысты бір-біріне жақын орналасқан бір түрге жататын дербес организмдерден клоналар пайда болады;

5) Зоогендік, ценоздардың зоокомпоненттерінің әсерінен микрорельефтердің пайда болуы, ортаның өзгеруі;

6) Антропогендік, адам әрекетінің жергілікті әсеріне байланысты /орманда таңдап ағаштарды кесу, от жағу тағы с.с./;

7) Экзогендік, жел, су тағы басқа сыртқы факторлардың фитоценозға әсеріне байланысты.

Фитоценоздардың мозаикалылығының эпизодтық, ценобиотикалық, клональдық формаларын мозаикалылықтың бір типіне біріктіріп фитогендік деп атауға болады, үйткені ортаның өзгеруінде белгілі бір өсімдіктер түрлерінің тіршілік әрекетінің, кейде олардың бір-біріне тікелей әсер етуінің /паразиттер, шала паразиттер/ үлкен орны бар. Мозаикалықтың фитогендік түрі фитоценоздардың барлықтарында кездеседі. Ол әрбір дербес организмнің өзіне жақын орналасқан өсімдіктің өмір сүру жағдайын өзгертуіне байланысты. Ал бұл өз кезегінде «ценоячейканың» /Ипатов, 1963/ – бір-біріне жақын өсуіне қабілеттілігі бар түрлер тобының құрылуына әкеліп соғады.

Теңбілділік – оның түрлері /формалары/ және айқындылық дәрежесі – фитоценоздардың өте маңызды белгісі болып табылады. Өсімдіктер мен жануарлардың биоценотикалық ортаны жасаудағы қызметіне байланысты пайда болған теңбілділіктің ерекше орны бар. Көптеген фитоценоздардың теңбілділіктерінің ерекше белгісі олардың динамикалылығы /қозғалыстылығы немесе өсінкілігі/ уақыт өткен сайын бір микроптардың басқаларымен ауысып отыруы.

 

3. Фитоценоздың геометриялық структурасы.

Фитоценоздардың өнімділігінің үлгісін жасау үшін олардың геометриялық структурасының сандық бейнесін білу қажет. Фитоценоздардың геометриялық структурасы дегеніміз – фитоценоздағы өсімдіктер жапырақтарының тіршілік ету орнына бейімделуіне байланысты кеңістікте орналасуы. Фитоценоздардың геометриялық структурасы олардың құрамындағы өсімдіктердің белгілі бір биіктікке және кеңістікке бейімделген жапырақтарының белгілі бір көлем мөлшеріндегі аумағымен сипатталады. Эстон ғалымдары О.К.Росс /1975/, Х.Р.Томинг /1978/ және т.б. ұсынған фитоценоздардың геометриялық структурасын зерттеу әдістері көпшілікке танылған.

Бақылау сұрақтары:

1. Өсімдіктер қауымдарының ярустылығы қанша?

2. Фитоценоздардың теңбілділігін қалай атайды?

3. Фитоценоздардың геометриялық структурасы дегеніміз не?

 

 әдебиеттер:

1. Вернадский В.И. Биосфера. Л.1926.
2. Сукачев В.Н. Основы теории биогеоценологии – Юбил. Сборник АН СССР. 
3. Дылис Н.В. Учение о биогеоценозе и его проблемы. М.: «Знания». 1975.
4. Н.М.Мұхитдинов. Биогеоценология негіздері. Алматы. «Қазақ университеті» 2007, 139 бет.
5. Н.М.Мұхитдинов. Геоботаника негіздері. Алматы. 1992ж.